本發(fā)明涉及一種變形結(jié)構(gòu)、尤其是用于機(jī)動(dòng)車(chē)的行人保護(hù)的變形結(jié)構(gòu),該變形結(jié)構(gòu)例如適配成用于設(shè)置在保險(xiǎn)杠飾板和保險(xiǎn)杠橫梁之間。
背景技術(shù):
機(jī)動(dòng)車(chē)的已知的前廂例如具有固定在縱梁前端部上的保險(xiǎn)杠橫梁以及保險(xiǎn)杠飾板,其中,在保險(xiǎn)杠飾板與保險(xiǎn)杠橫梁之間為了保護(hù)行人設(shè)置有軟的在相對(duì)低的載荷水平上能變形的泡沫。由于行人保護(hù)設(shè)置有軟泡沫,以便必要時(shí)保護(hù)行人以防與機(jī)動(dòng)車(chē)硬的剛性結(jié)構(gòu)、例如保險(xiǎn)杠橫梁直接的非間接的碰撞。
此外,存在如下需求,即,在非常低的例如最高4km/h的速度范圍內(nèi)機(jī)動(dòng)車(chē)在碰撞時(shí)保持不受損壞,在該速度范圍內(nèi)行人保護(hù)由于低速度是不重要的。
此外,在稍微更高的同樣還對(duì)于行人保護(hù)不重要的速度時(shí),存在如下需求,即,在碰撞時(shí)損壞盡可能小并且例如不損壞處于前廂區(qū)域中的冷卻器結(jié)構(gòu)。
不同的要求部分地彼此相反并且在車(chē)輛頭部上需要相對(duì)長(zhǎng)的車(chē)輛懸掛以及因此較大的重量和對(duì)行駛動(dòng)力學(xué)的不利影響。
為了解決由此產(chǎn)生的目標(biāo)沖突,例如在de102010054641a1中提出一種具有橫梁的保險(xiǎn)杠裝置,該橫梁通過(guò)碰撞盒固定在車(chē)身上。沿行駛方向在橫梁前構(gòu)造有行人保護(hù)元件用于行人的軟碰撞。附加地設(shè)置有可偏轉(zhuǎn)的能量吸收元件,該能量吸收元件可偏轉(zhuǎn)到行人保護(hù)元件前并且由此能夠?qū)崿F(xiàn)在碰撞時(shí)提高的能量吸收,在所述碰撞時(shí)需要機(jī)動(dòng)車(chē)碰撞結(jié)構(gòu)的較高的碰撞能量吸收能力。
de102012112636a1同樣示出一種具有保險(xiǎn)杠橫梁和行人保護(hù)元件的保險(xiǎn)杠裝置,該行人保護(hù)元件可以從剛性的狀態(tài)借助致動(dòng)器轉(zhuǎn)換到用于行人保護(hù)的相對(duì)軟的狀態(tài)中。
對(duì)于在de102010054641a1以及de102012112636a1中所說(shuō)明的保險(xiǎn)杠裝置來(lái)說(shuō)共同點(diǎn)是,為此需要碰撞傳感裝置或者預(yù)碰撞傳感裝置,其中,在傳感裝置的輸出信號(hào)的基礎(chǔ)上,可以在具有高碰撞能量吸收能力的碰撞結(jié)構(gòu)的硬的剛性狀態(tài)與具有有利于行人保護(hù)的低碰撞能量吸收能力的碰撞結(jié)構(gòu)的軟的狀態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的在于,提供一種變形結(jié)構(gòu)、尤其是用于機(jī)動(dòng)車(chē)的行人保護(hù)的變形結(jié)構(gòu),該變形結(jié)構(gòu)例如適配成用于設(shè)置在保險(xiǎn)杠飾板和保險(xiǎn)杠橫梁之間,該變形結(jié)構(gòu)與載荷情況相關(guān)地在不同的能量水平上能夠變形,在此簡(jiǎn)單地構(gòu)造并且與傳感裝置或致動(dòng)器無(wú)關(guān)地起作用。
該目的通過(guò)一種具有權(quán)利要求1的特征的變形結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明有利的實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求中列舉。
變形結(jié)構(gòu),其也可稱作能量吸收結(jié)構(gòu),具有一列沿變形方向、即沿載荷作用所沿的方向依次相繼設(shè)置的變形元件,其中,每?jī)蓚€(gè)彼此鄰接的變形元件借助一個(gè)耦聯(lián)機(jī)構(gòu)彼此耦聯(lián),使得在第一載荷情況、尤其是第一碰撞載荷情況下兩個(gè)鄰接的變形元件彼此進(jìn)入卡鎖接合或處于卡鎖接合,從而鄰接的變形元件彼此沿變形方向的相對(duì)移動(dòng)被阻止或至少使該相對(duì)移動(dòng)變得困難,并且所述變形結(jié)構(gòu)在高的力水平上進(jìn)行變形,而在第二載荷情況、尤其是第二碰撞載荷情況下兩個(gè)鄰接的變形元件不進(jìn)入卡鎖接合或脫離卡鎖接合,從而能夠?qū)崿F(xiàn)鄰接的變形元件沿變形方向的相對(duì)移動(dòng)或至少使該相對(duì)移動(dòng)變得容易,并且所述變形結(jié)構(gòu)在低的力水平上進(jìn)行變形。
由于按照本發(fā)明的變形結(jié)構(gòu),為了必要時(shí)主動(dòng)地閉鎖或解鎖機(jī)械機(jī)構(gòu),并且因此為了在具有“軟的”變形特性與“硬的”變形特性的結(jié)構(gòu)之間可以根據(jù)需要轉(zhuǎn)換,不需要碰撞傳感裝置并且不需要致動(dòng)器。因此,具有簡(jiǎn)單器件的變形結(jié)構(gòu)可以在利用鄰接的變形元件之間的耦聯(lián)機(jī)構(gòu)卡鎖接合的情況下解決上述目的,該耦聯(lián)機(jī)構(gòu)與載荷情況相關(guān)地鎖緊或不鎖緊或者說(shuō)保持在鎖緊的狀態(tài)中或脫離該鎖緊的狀態(tài)。在此,該耦聯(lián)機(jī)構(gòu)在卡鎖接合時(shí)利用卡鎖接合的慣性,該慣性在不同的變形速度、即兩個(gè)鄰接的變形元件相對(duì)彼此移動(dòng)的速度時(shí)導(dǎo)致卡鎖接合或未導(dǎo)致卡鎖接合。
所述變形結(jié)構(gòu)例如構(gòu)造且可用于機(jī)動(dòng)車(chē)的行人保護(hù)。尤其是,變形結(jié)構(gòu)可以適配成用于設(shè)置在構(gòu)成車(chē)輛外殼的保險(xiǎn)杠飾板和保險(xiǎn)杠橫梁之間的區(qū)域中。
變形方向尤其是碰撞方向并且在用于機(jī)動(dòng)車(chē)頭部或機(jī)動(dòng)車(chē)尾部中的行人保護(hù)時(shí)是車(chē)輛縱向方向。在此,鄰接的變形元件之間的相對(duì)移動(dòng)基本上沿機(jī)動(dòng)車(chē)的縱向方向進(jìn)行,該縱向方向通常在機(jī)動(dòng)車(chē)的正面碰撞時(shí)也是主方向。在此,按照本發(fā)明的耦聯(lián)機(jī)構(gòu)與碰撞傳感裝置無(wú)關(guān)地自動(dòng)通過(guò)例如利用卡鎖接合的慣性起作用。
原則上,按照本發(fā)明的變形結(jié)構(gòu)的保護(hù)范圍然而也延伸到機(jī)動(dòng)車(chē)領(lǐng)域中或如下其他技術(shù)領(lǐng)域中的所有其他應(yīng)用范圍,在這些技術(shù)領(lǐng)域中需要變形結(jié)構(gòu)的在不同的載荷水平上與載荷情況相關(guān)的可變形性。
根據(jù)該變形結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的進(jìn)一步改進(jìn)方案,每個(gè)變形元件具有一個(gè)能彈性變形的元件作為耦聯(lián)機(jī)構(gòu)的組成部分,該元件與鄰接的變形元件接合并且在第一載荷情況下與鄰接的變形元件處于卡鎖接合或與鄰接的變形元件進(jìn)入卡鎖接合,而在第二載荷情況下不與鄰接的變形元件進(jìn)入卡鎖接合或與鄰接的變形元件脫離卡鎖接合。
變形元件也可以具有多于一個(gè)、例如兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)或更多個(gè)能彈性變形的元件。
在具有彈性元件的變形結(jié)構(gòu)中,耦聯(lián)機(jī)構(gòu)可以優(yōu)選這樣構(gòu)造,使得能彈性變形的元件通過(guò)兩個(gè)鄰接的變形元件的相對(duì)移動(dòng)是能彈性變形的以及因此是能預(yù)緊的。
這具有如下優(yōu)點(diǎn),即,能彈性變形的元件的預(yù)緊在載荷情況下才進(jìn)行并且在正常狀態(tài)下松弛,并且由此可以在長(zhǎng)的時(shí)間段上更好保證變形結(jié)構(gòu)的功能。因此避免了預(yù)緊力在長(zhǎng)的時(shí)間段上的損失。
替代地,能彈性變形的元件可以已經(jīng)在無(wú)載荷情況的正常狀態(tài)下預(yù)緊。
這具有如下優(yōu)點(diǎn),即,不需要各變形元件之間的相對(duì)移動(dòng)用來(lái)預(yù)緊并且變形結(jié)構(gòu)必要時(shí)可以構(gòu)造得更短。
此外,耦聯(lián)機(jī)構(gòu)尤其可以這樣構(gòu)造,使得在利用已預(yù)緊的能彈性變形的元件的慣性的情況下在例如較小的第一移動(dòng)速度時(shí),其中一個(gè)變形元件的能彈性變形的元件與另一個(gè)變形元件的凹部進(jìn)入卡鎖接合,而該能彈性變形的元件在例如較高的第二移動(dòng)速度時(shí)不與所述凹部進(jìn)入卡鎖接合。替代地,能彈性變形的元件也可以與鄰接的變形元件的突出部接合。由此創(chuàng)造了一種自動(dòng)的機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)利用能彈性變形的元件的慣性用于其功能。因而,在低的移動(dòng)速度時(shí)以及因此在低的碰撞速度時(shí)進(jìn)行卡入,且變形元件因此剛性地起作用。在快速的移動(dòng)速度以及因此快速的碰撞速度時(shí),能彈性變形的元件不卡入并且能夠?qū)崿F(xiàn)鄰接的變形元件之間的繼續(xù)移動(dòng),從而變形結(jié)構(gòu)總體上軟地反應(yīng)。
因此,卡鎖接合可以在鄰接的變形元件之間建立形鎖合的連接,使得鄰接的變形元件之間的相對(duì)移動(dòng)不再是可能的并且鄰接的變形元件由此表現(xiàn)為“剛性的”。
根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施形式,一變形元件的能彈性變形的元件可以與一鄰接的變形元件這樣配合作用地構(gòu)造,使得隨著相互鄰接的變形元件彼此移動(dòng),能彈性變形的元件例如通過(guò)鄰接的變形元件的傾斜接觸面是能彈性變形的并且是能預(yù)緊的。
由此能夠?qū)崿F(xiàn)在載荷情況時(shí)產(chǎn)生能彈性變形的元件的預(yù)緊。換句話說(shuō),例如將碰撞載荷用于能彈性變形的元件的預(yù)緊。
能彈性變形的元件可以是支腿,其例如自由的前端部具有用于與鄰接的變形元件卡鎖接合的卡鎖凸起部或卡鎖凹部,并且其后端部類似于懸臂那樣固定地夾緊,使得所述前端部可以利用卡鎖凸起部具有彈簧作用。所述支腿可以是面狀的元件、即構(gòu)造成板片形的并且因此如板簧一樣作起用??ㄦi凸起部或卡鎖凹部在快速移動(dòng)時(shí)尤其滑離超過(guò)鄰接的變形元件的配合件,并且能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)鄰接的變形元件之間的繼續(xù)移動(dòng),從而變形結(jié)構(gòu)總體上軟地反應(yīng)。
變形元件可以基本上u形地構(gòu)造有一個(gè)基礎(chǔ)元件以及兩個(gè)彼此對(duì)置的支腿,每個(gè)所述支腿構(gòu)成彈性的元件,其中,支腿的具有例如卡鎖凸起部或卡鎖凹部的端部與其他變形元件的基礎(chǔ)元件耦聯(lián)。
在此,所述兩個(gè)支腿尤其可以設(shè)置成彼此對(duì)稱的。此外,兩個(gè)支腿可以沿相反的方向是能變形的和能預(yù)緊的。
根據(jù)一種有利的進(jìn)一步改進(jìn)方案,在根據(jù)本發(fā)明的變形結(jié)構(gòu)中每個(gè)變形元件可以一體式構(gòu)造。
由此簡(jiǎn)化了變形元件和變形結(jié)構(gòu)的制造并且構(gòu)件的數(shù)量少。
根據(jù)另一種有利的進(jìn)一步改進(jìn)方案,變形元件可由塑料材料構(gòu)造。
塑料材料可容易地低成本地制造,并且耦聯(lián)機(jī)構(gòu)就此可以利用卡鎖接合特別簡(jiǎn)單地構(gòu)造。
根據(jù)該變形結(jié)構(gòu)的另一種進(jìn)一步改進(jìn)方案,并排設(shè)置有多列變形元件。
“并排”的表達(dá)表示尤其是彼此相鄰的并且也包括彼此相疊的布置結(jié)構(gòu)。
在用于機(jī)動(dòng)車(chē)中的行人保護(hù)的使用情況下這意味著,各列變形元件可以并排地沿y方向和/或z方向設(shè)置。尤其是,具有多列變形元件的變形結(jié)構(gòu)可以基本上填充保險(xiǎn)杠飾板與保險(xiǎn)杠橫梁之間對(duì)于行人保護(hù)重要的中間空間。在此,在變形結(jié)構(gòu)局部受載荷時(shí),可以實(shí)現(xiàn)變形結(jié)構(gòu)相應(yīng)的局部變形。
一列變形元件、尤其是在用于機(jī)動(dòng)車(chē)的行人保護(hù)時(shí)可以例如由三個(gè)至十五個(gè)、例如十個(gè)依次相繼設(shè)置的變形元件構(gòu)成。根據(jù)結(jié)構(gòu)空間和使用情況,并排設(shè)置的列可以具有不同數(shù)量的變形元件。
根據(jù)具有相鄰的多列變形元件的變形結(jié)構(gòu)的一種進(jìn)一步改進(jìn)方案,直接并排設(shè)置的變形元件可以通過(guò)連接片互相連接。
由此,變形結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)單元,該結(jié)構(gòu)單元能夠簡(jiǎn)單地操作、例如裝配。此外,這樣的變形結(jié)構(gòu)例如可以簡(jiǎn)單地通過(guò)所謂的快速原型或快速制造、例如激光燒結(jié)或立體印刷術(shù)制成一個(gè)構(gòu)件。
連接片可以尤其這樣構(gòu)造,使得該連接片在碰撞載荷情況下脆性地和/或塑性地失效。尤其是,連接片失效,而對(duì)彼此鄰接的變形元件的功能沒(méi)有不利影響。
由此,連接片沒(méi)有對(duì)變形結(jié)構(gòu)以及尤其是耦聯(lián)機(jī)構(gòu)的功能產(chǎn)生影響。
根據(jù)變形結(jié)構(gòu)的一種優(yōu)選的進(jìn)一步改進(jìn)方案,變形元件適配成用于在卡鎖接合的狀態(tài)下、即在第一載荷情況下(在該第一載荷情況下變形結(jié)構(gòu)更剛性)通過(guò)變形元件的塑性變形和/或脆性失效在預(yù)定的變形路程上吸收能量。
優(yōu)選地,處于卡鎖接合或保持卡鎖接合的變形元件的能量吸收能力大于未進(jìn)入卡鎖接合或脫離卡鎖接合的變形元件的能量吸收能力。
根據(jù)變形結(jié)構(gòu)的一種進(jìn)一步改進(jìn)方案,各變形元件可以構(gòu)造成結(jié)構(gòu)相同的。
根據(jù)一種優(yōu)選的進(jìn)一步改進(jìn)方案,在變形元件作為機(jī)動(dòng)車(chē)中的行人保護(hù)的應(yīng)用情況下,各列變形元件在碰撞速度閾值之下通過(guò)鎖緊鄰接的變形元件更剛性地反應(yīng)并且在達(dá)到碰撞速度閾值時(shí)通過(guò)松脫或缺少鎖緊更軟地反應(yīng)。
因此,機(jī)動(dòng)車(chē)的前廂或后廂的結(jié)構(gòu)可以在相對(duì)低的速度時(shí)足夠剛性地構(gòu)造,使得沒(méi)有由于太強(qiáng)烈的變形造成例如保險(xiǎn)杠飾板或類似物在結(jié)構(gòu)上的損壞。由此可以使在非常低速度的碰撞時(shí)的維修費(fèi)用與例如在所謂的停車(chē)碰撞(parkrempler)時(shí)那樣最小化并且僅限于例如油漆損壞的修補(bǔ)。
在對(duì)于行人保護(hù)重要的碰撞速度閾值之上,鄰接的變形元件不鎖緊,并且各列變形元件可以利用相對(duì)小的力在其長(zhǎng)度上改變以用于保護(hù)行人,也就是說(shuō)通過(guò)鄰接的變形元件的相對(duì)移動(dòng)彼此被推在一起。
根據(jù)碰撞載荷因而以及在碰撞時(shí)的速度,變形結(jié)構(gòu)因此完全剛性地反應(yīng)并將碰撞載荷傳遞到車(chē)輛的位于其后面的碰撞結(jié)構(gòu)上,或超過(guò)已鎖緊的變形元件的載荷閾值并且變形元件列通過(guò)脆性斷裂或塑性變形失效并且因此可以吸收碰撞能量以用于保護(hù)其他構(gòu)件和車(chē)輛乘客。
在變形結(jié)構(gòu)作為機(jī)動(dòng)車(chē)中的行人保護(hù)的應(yīng)用情況下,一列變形元件可以具有50至150mm的長(zhǎng)度。優(yōu)選地,該列變形元件可以具有70至110mm之間的長(zhǎng)度。在此,在第二載荷情況下,該列變形元件可以優(yōu)選在低的力水平上變形了60至110mm。
本發(fā)明的上面列舉的進(jìn)一步改進(jìn)方案能夠可能地并且有意義地以任意方式互相組合。
附圖說(shuō)明
接下來(lái)是附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明。
圖1示意性地以側(cè)視圖示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的用于機(jī)動(dòng)車(chē)的行人保護(hù)的變形結(jié)構(gòu)的一個(gè)區(qū)段。
圖2示意性地以透視圖示出根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的變形結(jié)構(gòu)。
圖3a至3g示意性地以側(cè)視圖示出在以較高速度的碰撞載荷情況下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的變形結(jié)構(gòu)。
圖4a至4g示意性地以側(cè)視圖示出在以較低速度的碰撞載荷情況下根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的變形結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
接下來(lái)參照?qǐng)D1、2、3a至3g以及4a至4g說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施例的變形結(jié)構(gòu)1的基礎(chǔ)區(qū)段。根據(jù)該實(shí)施例,變形結(jié)構(gòu)1代替已知的行人保護(hù)泡沫裝配在機(jī)動(dòng)車(chē)前廂的前端上、尤其是在機(jī)動(dòng)車(chē)頭部上,在未示出的保險(xiǎn)杠橫梁之前。尤其是,變形結(jié)構(gòu)1設(shè)置在車(chē)輛外殼、也就是說(shuō)保險(xiǎn)杠飾板和保險(xiǎn)杠橫梁之間的空間中。
如圖1示出的,變形結(jié)構(gòu)1具有一列依次相繼設(shè)置的變形元件3。變形元件3通過(guò)耦聯(lián)機(jī)構(gòu)5彼此耦聯(lián)。每個(gè)變形元件3具有包括一個(gè)基礎(chǔ)元件的基本上u形的結(jié)構(gòu),在該基礎(chǔ)元件上設(shè)置有兩個(gè)板片狀的能彈性向外變形的支腿51。兩個(gè)相對(duì)的支腿51基本上沿車(chē)輛縱向方向延伸,其中,下面的說(shuō)明僅涉及一個(gè)支腿51,并且另一支腿51構(gòu)造為與此對(duì)稱的。支腿51的前端部鄰接到鄰接的變形元件3的基礎(chǔ)元件上并且具有必要時(shí)與鄰接的基礎(chǔ)元件接合的卡鎖凸起部55?;A(chǔ)元件具有傾斜的接觸面57,在該接觸面后面構(gòu)造有卡鎖凹部53。接觸面57具有沿車(chē)輛縱向方向的斜率。
圖2示出變形結(jié)構(gòu)1的透視圖。變形結(jié)構(gòu)1具有并排地(也就是說(shuō)沿機(jī)動(dòng)車(chē)的y方向)且彼此相疊地(也就是說(shuō)沿機(jī)動(dòng)車(chē)的z方向)設(shè)置的多列變形元件3。在此,并排地且彼此相疊地設(shè)置的變形元件3通過(guò)薄連接片7互相連接。這些列變形元件3通過(guò)連接片7互相連接,并且變形結(jié)構(gòu)1構(gòu)成一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)單元。變形元件3的列數(shù)以及一列中的變形元件3的數(shù)量可以根據(jù)需要選擇。
變形結(jié)構(gòu)1優(yōu)選由塑料材料制成,從而使變形結(jié)構(gòu)1可以低成本地制造并且可以足夠輕地構(gòu)造。尤其是,變形結(jié)構(gòu)1可以借助快速制造方法一件式地制成。替代地,變形元件3也可以分開(kāi)地制造并且借助合適的自動(dòng)化的裝備方法互相組合和連接。
接下來(lái)參考圖1、圖2以及圖3a至3g和圖4a至4g說(shuō)明變形結(jié)構(gòu)1的功能。
在沿變形元件3列的縱向方向通過(guò)碰撞施加載荷的情況下(在圖1從右側(cè)),支腿51的前端部利用卡鎖凸起部55壓靠到傾斜的接觸面57上。一旦克服了卡鎖凸起部55與接觸面57之間的摩擦力,卡鎖凸起部55就沿接觸面57滑動(dòng),從而支腿51彈性向外地變形,而變形元件3通過(guò)碰撞載荷朝向鄰接的變形元件3移動(dòng)。由此,支腿51連續(xù)地預(yù)緊直到該支腿到達(dá)接觸面57的端部上。
在此,鄰接的變形元件3的彼此移動(dòng)的繼續(xù)的歷程與相應(yīng)的碰撞載荷情況有關(guān)。在此,圖3a至3g示出等于或高于預(yù)先給定的20km/h的碰撞速度的行人保護(hù)載荷情況。在此,圖4a至4g中示出低于預(yù)先給定的20km/h的碰撞速度的低速載荷情況。預(yù)先給定的碰撞速度在此僅示例性地列舉并且也可以具有其他值。
首先,參考圖3a至3g說(shuō)明在以約20km/h以及更大的碰撞速度的機(jī)動(dòng)車(chē)碰撞時(shí)變形結(jié)構(gòu)1的功能。
圖3a示出變形結(jié)構(gòu)1開(kāi)始變形前的狀態(tài)。圖3b僅示出第一變形元件3-1和第二變形元件3-2的支腿51的開(kāi)始的彈性變形。圖3c示出第二變形元件3-2的支腿51的卡鎖凸起部55如何開(kāi)始沿著第三變形元件3-3的傾斜的接觸面57在該接觸面上滑動(dòng)并且在此彈性地預(yù)緊。圖3d示出第二變形元件3-2的支腿51的卡鎖凸起部55如何由于快速的移動(dòng)速度及其慣性滑離超過(guò)第三變形元件3-3的凹部53,而沒(méi)有進(jìn)入到凹部53中或與這些凹部接合。圖3e示出第二變形元件3-2如何因此繼續(xù)朝向第三變形元件3-3移動(dòng),其中,支腿51必要時(shí)相應(yīng)地繼續(xù)彈性變形,并且該彈性變形然而以相對(duì)低的力水平進(jìn)行。圖3f最終示出第二變形元件3-2如何完全移動(dòng)抵靠到第三變形元件3-3上并且兩個(gè)基礎(chǔ)元件如何基本上彼此鄰接,其中,碰撞載荷增強(qiáng)地作用到第三變形元件3-3上,其支腿51的卡鎖凸起部55最后沿第四變形元件3-4的接觸面57滑動(dòng)并且因此第三變形元件3-3的支腿51彈性地預(yù)緊。圖3g然后示出:第三變形元件3-3的支腿51的卡鎖凸起部55如何也不與第四變形元件3-4的凹部53接合,并且第三變形元件3-3如何在低的力水平上繼續(xù)朝向第四變形元件3-4移動(dòng)。因此,根據(jù)碰撞載荷的歷程,所有的變形元件3可以依次有利于行人保護(hù)地在低的力水平上嵌套到彼此之中。
從大約20km/h的碰撞速度起重要的是,機(jī)動(dòng)車(chē)前廂的前端以及尤其是保險(xiǎn)杠飾板結(jié)合變形結(jié)構(gòu)1在低的變形力水平時(shí)為了保護(hù)行人足夠軟地反應(yīng)。如果碰撞對(duì)方是行人,據(jù)此在大約20km/h以及更大的速度時(shí)有利地將相對(duì)小的力作用到行人上。
這按照本發(fā)明通過(guò)所說(shuō)明的耦聯(lián)機(jī)構(gòu)5實(shí)現(xiàn),該耦聯(lián)機(jī)構(gòu)在支腿51的慣性的基礎(chǔ)上與其彈性預(yù)緊配合作用地在碰撞的歷程中起作用。
接下來(lái)參考圖4a至4g說(shuō)明在以小于約20km/h的碰撞速度的機(jī)動(dòng)車(chē)碰撞時(shí)變形結(jié)構(gòu)1的功能。
圖4a示出變形結(jié)構(gòu)1開(kāi)始變形前的狀態(tài)。圖4b最終示出第一變形元件3-1的支腿51的開(kāi)始的彈性變形以及卡鎖凸起部55在第二變形元件3-2的接觸面57上滑動(dòng)。圖4c示出第一變形元件3-1的卡鎖凸起部55如何實(shí)現(xiàn)了最大的預(yù)緊以及如何到達(dá)接觸面57的端部。圖4d示出第一變形元件3-1的卡鎖凸起部55如何通過(guò)緩慢的移動(dòng)速度及其彈性預(yù)緊卡入到凹部53中。由此,變形元件3-1相對(duì)于變形元件3-2的繼續(xù)移動(dòng)被形鎖合地鎖止。圖4e示出第二變形元件3-2的卡鎖凸起部55如何沿第三變形元件3-3的接觸面57滑動(dòng)并且因此第二變形元件3-2的支腿51如何彈性地變形。圖4f示出第二變形元件3-2的支腿51的預(yù)緊如何達(dá)到最大值并且卡鎖凸起部55如何到達(dá)接觸面57的端部以及第三變形元件3-3的支腿51的卡鎖凸起部55如何已經(jīng)沿第四變形元件3-4的接觸面57滑動(dòng)。圖4g示出第二變形元件3-2的支腿51的卡鎖凸起部55如何也接合到第三變形元件3-3的凹部53中,其中,因此第二變形元件3-2相對(duì)于第三變形元件3-3的繼續(xù)移動(dòng)被形鎖合地鎖止,以及第三變形元件3-3的支腿51的卡鎖凸起部55如何已經(jīng)到達(dá)第四變形元件3-4的接觸面57的端部上并且達(dá)到了最大的預(yù)緊。因此,根據(jù)碰撞載荷的歷程,所有的變形元件3可以相互形鎖合地鎖緊,使得變形結(jié)構(gòu)1由于機(jī)動(dòng)車(chē)緩慢的碰撞速度以及變形元件3的由此決定的緩慢移動(dòng)速度相對(duì)彼此總體上比在更快的碰撞速度時(shí)(在所述更快的碰撞速度時(shí)不進(jìn)行變形元件3的形鎖合鎖緊)更剛性地起作用。
因此,在緩慢的碰撞速度的情況下,變形結(jié)構(gòu)1根據(jù)碰撞載荷水平將碰撞載荷直接傳遞到機(jī)動(dòng)車(chē)的位于其后面的結(jié)構(gòu)上,或變形結(jié)構(gòu)1的各個(gè)變形元件3通過(guò)斷裂脆性地失效或/和通過(guò)在比在較快的碰撞速度時(shí)更高的載荷水平上通過(guò)塑性變形失效。
尤其是,變形結(jié)構(gòu)1這樣設(shè)計(jì),使得該變形結(jié)構(gòu)可以在例如小于4km/h的碰撞速度時(shí)將碰撞載荷在變形元件3沒(méi)有失效的情況下傳遞到碰撞結(jié)構(gòu)上。當(dāng)在所謂的停車(chē)碰撞或類似情況時(shí)不應(yīng)該出現(xiàn)需要維修的對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的損壞時(shí)這是有利的,并且這對(duì)例如機(jī)動(dòng)車(chē)的安全分級(jí)有影響。
在較大的然而對(duì)于行人保護(hù)還不重要的碰撞速度、例如在4km/h至20km/h之間的速度時(shí),變形結(jié)構(gòu)1在確定的載荷水平上塑性地變形和/或脆性地失效,使得變形結(jié)構(gòu)1對(duì)耗散碰撞能量有貢獻(xiàn),而不損壞例如在保險(xiǎn)杠橫梁后面存在的構(gòu)造元件、例如冷卻器。在該情況下,那么僅必須更換相對(duì)低成本的變形結(jié)構(gòu)1以及必要時(shí)保險(xiǎn)杠飾板。
總體上,通過(guò)按照本發(fā)明的變形結(jié)構(gòu)1因此可以解決如下目標(biāo)沖突,該目標(biāo)沖突一方面在非常低的對(duì)于行人保護(hù)不重要的碰撞速度時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)變形結(jié)構(gòu)1的足夠大的剛性或者說(shuō)變形結(jié)構(gòu)1的足夠大的變形力水平,并且在稍微更高的對(duì)于行人保護(hù)重要的碰撞速度時(shí)通過(guò)低變形力水平確保足夠的行人保護(hù)。