具有整合的行人保護(hù)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛保險(xiǎn)杠的制作方法
【專(zhuān)利摘要】機(jī)動(dòng)車(chē)輛保險(xiǎn)杠具有渠道形的橫梁（1）和安裝在所述橫梁前面的渠道形的前件（2），所述橫梁和所述前件一起形成行人保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，在組裝狀態(tài)下，前件（2）具有比橫梁（1）更大的總高度（h2），并且所述前件的上壁區(qū)域和下壁區(qū)域的與橫梁面對(duì)的后部（3a，3b）從水平方向向橫梁（1）傾斜。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有整合的行人保護(hù)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛保險(xiǎn)杠
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)動(dòng)車(chē)輛保險(xiǎn)杠，該保險(xiǎn)杠具有渠道形的橫梁和安裝在所述橫梁前面的渠道形的前件，所述橫梁和前件一起形成行人保護(hù)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]這樣的行人保護(hù)系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。它們通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)輛在行人腿上的沖擊過(guò)程中減速峰值降低來(lái)為行人緩解行人和車(chē)輛之間碰撞的后果。這通過(guò)安裝在保險(xiǎn)杠橫梁前面的前件比從行進(jìn)方向看位于前件后面的橫梁用更小的力可變形來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)前件從其前側(cè)到接近橫梁前側(cè)的其整個(gè)深度上的變形，峰被從減速脈沖降低，因?yàn)榱Φ氖┘釉跁r(shí)間上被延長(zhǎng)。
[0003]由DE 10 2007 039 211 Al，根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分已知一種機(jī)動(dòng)車(chē)輛保險(xiǎn)杠。該保險(xiǎn)杠具有一橫梁，該橫梁具有壁厚為例如3至6mm的矩形截面。構(gòu)造在它前面的是前件，其同樣具有矩形截面，但是具有例如0.2至0.8mm的顯著更小的壁厚。前件具有比橫梁更小的總高度，并且其上側(cè)和下側(cè)從橫梁起水平地向前延伸。前件的上下側(cè)在行進(jìn)方向上的這種對(duì)齊阻礙在與行人的碰撞開(kāi)始時(shí)前件的變形。根據(jù)該文獻(xiàn)，通過(guò)提供促進(jìn)變形的邊緣輪廓，特別是拉進(jìn)去或彎曲進(jìn)去的輪廓區(qū)域，對(duì)該情形進(jìn)行補(bǔ)償。
[0004]在行人保護(hù)系統(tǒng)的這種實(shí)施方案中，不利的是由于前件的小的總高度，行人保護(hù)系統(tǒng)在行人的腿上的沖擊面積相對(duì)較小，并且在變形過(guò)程中也不變得更大。因此，沖擊力局部地集中在行人身體的小區(qū)域上，這不能減輕預(yù)期傷害的嚴(yán)重性。
[0005]此外，由于所需的前件的非常小的壁厚，擠出方法已證明是困難的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提出具有整合的行人保護(hù)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛保險(xiǎn)杠，該系統(tǒng)具有改善的與行人碰撞時(shí)的可變形性，并且它能夠較容易地生產(chǎn)，從而它的成本降低。
[0007]該問(wèn)題通過(guò)權(quán)利要求1的特征得到解決。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的特征表征在從屬權(quán)利要求中。
[0008]本發(fā)明的主題因此是機(jī)動(dòng)車(chē)輛保險(xiǎn)杠，該保險(xiǎn)杠具有渠道形的橫梁和安裝在所述橫梁前面的渠道形的前件，所述橫梁和所述前件一起形成行人保護(hù)系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的保險(xiǎn)杠的特征在于，在組裝狀態(tài)下，前件具有比橫梁更大的總高度，并且所述前件的上壁區(qū)域和下壁區(qū)域的與橫梁面對(duì)的后部從對(duì)應(yīng)于行進(jìn)方向的水平方向向所述橫梁傾斜。
[0009]優(yōu)選地，每個(gè)上壁區(qū)域或下壁區(qū)域在其面對(duì)橫梁的后部在接觸位置向橫梁傾斜，在該接觸位置它(橫梁)和水平方向形成的角度在60°和180°之間，優(yōu)選在80°和120°之間，特別優(yōu)選為約90°。
[0010]換言之，前件的上后壁區(qū)域和下后壁區(qū)域的每一端在接觸位置會(huì)合于橫梁上，在該接觸位置它與源于橫梁外側(cè)的豎直方向形成銳角。該銳角可以是正的或負(fù)的，即前件的上壁區(qū)域和下壁區(qū)域可以在與橫梁的聯(lián)結(jié)位置附近向前或向后傾斜。當(dāng)該壁區(qū)域向前傾斜時(shí)，角度必須小于30°，以便賦予前件更好的柔性。有利地，該角度的絕對(duì)值小于30°，特別優(yōu)選小于10°。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，該角度為大約零度。
[0011]優(yōu)選地，橫梁具有上前邊緣和下前邊緣，并且前件用其上后壁區(qū)域和下后壁區(qū)域在這些上前邊緣和下前邊緣上會(huì)合于橫梁上。
[0012]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，橫梁在截面中具有大致矩形的輪廓，具有與載體元件連接的大致豎直的后壁，同樣大致豎直地延伸的前壁，以及一個(gè)處于另一個(gè)上方、大致水平地延伸的橫壁。前件的上(或下)壁區(qū)域的面對(duì)橫梁的后部相對(duì)于源于橫梁外側(cè)的豎直方向(Na,或Nb)以銳角會(huì)合于橫梁的上(或下)橫壁上。
[0013]優(yōu)選地，面對(duì)橫梁的所述后部從水平方向出發(fā)以一個(gè)角度向橫梁的橫壁傾斜，該角度相對(duì)于源于橫梁外側(cè)的豎直方向連續(xù)地變小。換言之，前件的上(或下)壁區(qū)域的面對(duì)橫梁的后部從最上端或最下端向聯(lián)結(jié)位置延伸，其中在每個(gè)點(diǎn)處的切線和源于橫梁橫壁的豎直方向形成連續(xù)地減小的角度。
[0014]優(yōu)選地，橫梁具有比前件更大的壁厚。此外，前件可以具有其中壁厚取決于位置的截面。因而，我們可以設(shè)計(jì)與行進(jìn)方向大致垂直的厚壁區(qū)域，該區(qū)域與更薄的、可以更容易地變形的壁區(qū)域連接。前件的前壁區(qū)域因而可以比上壁區(qū)域和下壁區(qū)域更厚，這在擠出的多腔室空心型材的情況下是有利的，因?yàn)樵摽招男筒挠纱丝梢愿菀椎厣a(chǎn)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案，橫梁和前件通過(guò)擠出法由鋁合金生產(chǎn)成單件。橫梁和前件形成例如擠出的空心型材的后部和前部。
[0016]通常，保險(xiǎn)杠具有彎曲的形狀?？招男筒囊虼吮仨毥?jīng)常彎曲。由于前件比橫梁薄，它可能變形得太強(qiáng)烈，或者甚至塌陷。為了降低這種變形，優(yōu)選地使用具有不連續(xù)的“吸入側(cè)(即前件的前部，其在彎曲過(guò)程中膨脹)的型材。因此推薦在前件的該前部上，至少在保險(xiǎn)杠的中心區(qū)域，通過(guò)銑削或沖壓產(chǎn)生缺口或狹縫。保險(xiǎn)杠的中心區(qū)域位于其夾具之間，所述夾具布置在車(chē)輛的縱梁的延長(zhǎng)線中。以這種方式，用橫梁和前件形成的行人保護(hù)系統(tǒng)的截面至少在保險(xiǎn)杠的該中心區(qū)域保持基本恒定。優(yōu)選地，這些缺口或狹縫在前件中垂直地延伸。
[0017]通過(guò)提供這些狹縫，也實(shí)現(xiàn)了在與行人的腿的碰撞中僅有腿所沖擊的前件的區(qū)域發(fā)生變形。由此，前件變得更容易在沖擊區(qū)域變形，并且減速峰被減小。
[0018]狹縫可以具有多種形狀，其中一些促進(jìn)前件的彎曲強(qiáng)度，另一些改善前件在碰撞過(guò)程中的可變形性。
[0019]狹縫可以從前件的上后壁區(qū)域延伸到下后壁區(qū)域。有利地，狹縫在前件的上和下后壁區(qū)域在橫梁上會(huì)合之前幾毫米(例如5mm)的距離終止。
[0020]優(yōu)選地，狹縫具有一至幾毫米量級(jí)的寬度。
[0021]在下列實(shí)例中，狹縫具有相同的距離，并且在前件的整個(gè)長(zhǎng)度上布置分布。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，缺口或狹縫通過(guò)扁鑿(Stichel)沖壓，該扁鑿的截面形狀成形為使得得到的凹陷具有可變的寬度。有利地，狹縫的末端終止在圓孔里，該圓孔的直徑優(yōu)選地大于這些狹縫的寬度。
[0022]有利地，前件在其前壁區(qū)域具有向后部拉入的縮進(jìn)，該縮進(jìn)在其整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案，前件在其壁的內(nèi)側(cè)上具有下述的輪廓:它在前件的縱向軸線的方向上具有肋條。[0024]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方案，前件在肋條的谷底中具有約Imm的壁厚，并在肋條的脊上具有約1.4mm的壁厚。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案，前件的截面輪廓是關(guān)于其水平中心軸線對(duì)稱(chēng)的。
[0026]有利地，變形傳感器和/或加速度傳感器和/或距離傳感器可以安裝在前件的內(nèi)壁上。
[0027]有利地，前件在截面中在每一點(diǎn)上具有最大可能的曲率半徑。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]下面借助參照附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方案的說(shuō)明對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的解釋。其中:
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明的具有行人保護(hù)系統(tǒng)的保險(xiǎn)杠的示例實(shí)施方案的立體圖；并且
[0030]圖2是圖1所示的保險(xiǎn)杠的剖面。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1立體地(在行進(jìn)方向上從后部?jī)A斜地觀察)示出根據(jù)本發(fā)明的保險(xiǎn)杠的示例實(shí)施方案。
[0032]它具有矩形截面的橫梁1，該橫梁螺旋固定到載體元件9。橫梁I具有與載體元件9連接的豎直后壁10，豎直前壁11，以及兩個(gè)橫壁12和13，這兩個(gè)橫壁水平延伸、一個(gè)處于另一個(gè)上并且以總高度hi間隔開(kāi)。載體元件9又與(未示出)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的底盤(pán)的縱梁或類(lèi)似物連接。橫梁優(yōu)選地由鋁合金生產(chǎn)并具有優(yōu)選2mm或更大的壁厚。
[0033]從行進(jìn)方向看，前件2安裝在橫梁I的前方。在此處所示的實(shí)施方案中，前件2與橫梁I實(shí)現(xiàn)為單件。它與橫梁I一起在兩腔室擠出方法中生產(chǎn)。
[0034]可以清楚地在圖2中看出，前件2具有比橫梁I的總高度hi更大的總高度h2。這意味著在組裝狀態(tài)下前件2相對(duì)于橫梁I向上下兩方突出。在該優(yōu)選實(shí)施方案中，總高h(yuǎn)2是最上端22和最下端24之間的距尚。
[0035]前件2的從最上端22向聯(lián)結(jié)位置21延伸的上后壁區(qū)域3a和前件2的從最下端24向聯(lián)結(jié)位置23延伸的下后壁區(qū)域3b從水平方向以大的曲率半徑向上或下前邊緣8a或8b傾斜。在前邊緣8a、8b，它們分別會(huì)合到橫梁I的上側(cè)或下側(cè)上。這意味著它們分別在接觸位置與在此為豎直的向外的法線Na或Nb成零度角。該會(huì)合角度(Auftreffwinkel)也可以略微大于零度。
[0036]前件2的該配置具有如下的效果:在與行人的碰撞中，前件2可以比前件2的上側(cè)和下側(cè)在行進(jìn)方向上水平延伸的情況下更容易地在橫梁I的上和下邊緣8a、8b處變形。
[0037]前件2的最大變形路徑在碰撞中最優(yōu)，因?yàn)榭梢园l(fā)生變形直到前件2的前側(cè)5處在橫梁I的前壁11的前側(cè)上。前件2的壁的上后壁區(qū)域3a和下后壁區(qū)域3b在與行進(jìn)方向相反的方向上向著后方變形并移位到前邊緣8a、8b以外。
[0038]以這種方式，前件2在X方向上的深度最佳地用作最大可用變形路徑。如上所述，大的變形路徑對(duì)于力的施加在時(shí)間上的延長(zhǎng)是重要的。因此，根據(jù)本發(fā)明，要么發(fā)生的減速峰可以進(jìn)一度減弱，要么前件2的結(jié)構(gòu)深度可以降低，這可以導(dǎo)致具有行人保護(hù)系統(tǒng)的保險(xiǎn)杠的更加緊湊的結(jié)構(gòu)形式。[0039]在所示的前件2的實(shí)施方案中，在前側(cè)5上，在前件2的壁中提供縮進(jìn)6，它以溝槽的形式在前件2的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。在截面中看，縮進(jìn)6以大的曲率半徑提供，以便不形成任何不必要的傷害風(fēng)險(xiǎn)。前件2的前側(cè)通過(guò)縮進(jìn)6得到一定的強(qiáng)化，以便將前件2的變形在碰撞中更強(qiáng)烈地集中在前件2的壁的上區(qū)域和下區(qū)域上。
[0040]可以從圖1中看出，豎直延伸的狹縫提供在前件2中，沿著前件2的整個(gè)縱向范圍分別相等地間隔開(kāi)?？梢跃哂幸缓撩琢考?jí)的寬度的豎直狹縫4在前件2的上后區(qū)域3a開(kāi)始，并終止于下后區(qū)域3b中，而不到達(dá)橫梁I的前邊緣8a、8b。由此在狹縫4之間形成的連接板(Stege)可以具有一或幾厘米量級(jí)的寬度。通過(guò)提供狹縫4，可以實(shí)現(xiàn)在與行人的腿的碰撞中只有腿所沖擊的前件2的區(qū)域發(fā)生變形。由此，前件2在沖擊區(qū)域更容易變形，并且減速峰被減小。
[0041]此外，前件2的壁的可變形性可通過(guò)在壁的內(nèi)側(cè)加肋條而受到正面影響。這通過(guò)擠出工具的相應(yīng)構(gòu)造發(fā)生。優(yōu)選的是肋條在截面中具有波動(dòng)的形狀。在此，前件2的壁厚在“肋條谷底”(RiffelungsUlern )中優(yōu)選為約lmm，而它在“肋條脊”(Riffelungsriicken)區(qū)域中優(yōu)選為1.4mm。通過(guò)肋條7,在行人身體的沖擊區(qū)域中，狹縫4之間的條帶的彎曲將得到促進(jìn)，否則這將僅在前件2的顯著更薄的壁厚的情況下才可能。然而，顯著更薄的壁厚更難以在擠出方法中實(shí)現(xiàn)，由此便于生產(chǎn)。
[0042]最后，通過(guò)前件2形成的腔還可以在前件2的前側(cè)的內(nèi)壁上配備傳感器，例如變形傳感器和/或加速度傳感器和/或距離傳感器。
[0043]因此本發(fā)明提出了具有整合的行人保護(hù)系統(tǒng)的保險(xiǎn)杠，該行人保護(hù)系統(tǒng)具有改善的變形行為，它將以簡(jiǎn)化的方式生產(chǎn)并因此構(gòu)成成本有利的解決方案。
[0044]示例實(shí)施方案的以上說(shuō)明不應(yīng)理解為限制性的。相反，本發(fā)明包括落在所附權(quán)利要求表述范圍內(nèi)的所有可以考慮的變型。因此，例如，橫梁I可以采取任何合適的截面形狀，并且前件2的截面形狀也可以偏離所示的形狀，只要其總高度大于橫梁I的總高度并且只要前件2的壁垂直地或者與垂直方向成小角度地會(huì)合在橫梁I上。
【權(quán)利要求】
1.機(jī)動(dòng)車(chē)輛保險(xiǎn)杠，該保險(xiǎn)杠具有渠道形的橫梁(I)和安裝在所述橫梁前面的渠道形的前件(2)，所述橫梁和所述前件一起形成行人保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，在組裝狀態(tài)下，所述前件(2)具有比所述橫梁(I)更大的總高度(h2)，并且所述前件的上壁區(qū)域和下壁區(qū)域的與所述橫梁面對(duì)的后部(3a，3b)從水平方向向所述橫梁(I)傾斜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，每個(gè)上壁區(qū)域或下壁區(qū)域在其面對(duì)所述橫梁的后部在接觸位置向橫梁傾斜，在該接觸位置它和向前的水平方向形成的角度在60。和180。之間，優(yōu)選在80°和120。之間，特別優(yōu)選為約90°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，前件的上后壁區(qū)域和下后壁區(qū)域的每一端在接觸位置會(huì)合于橫梁上，在該接觸位置它與源于橫梁外側(cè)的豎直方向形成銳角，該銳角的絕對(duì)值優(yōu)選小于30°，特別優(yōu)選小于10°，并且尤其優(yōu)選為大約零度。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其中橫梁(I)具有上前邊緣和下前邊緣(8a，8b)，其特征在于，前件(2)用其上后壁區(qū)域和下后壁區(qū)域(3a，3b)在橫梁(I)的上前邊緣和下前邊緣(8a，Sb)上會(huì)合于橫梁上。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其中橫梁(I)在截面中具有大致矩形的輪廓，具有與載體元件(9)連接的大致豎直的后壁(10)，同樣大致豎直地延伸的前壁(11)，以及一個(gè)處于另一個(gè)上方、大致水平地延伸的橫壁(12和13)，其特征在于，上壁區(qū)域和下壁區(qū)域的面對(duì)橫梁的后部(3a，3b)相對(duì)于源于橫梁外側(cè)的豎直方向(Z)以銳角會(huì)合于橫梁Cl)的橫壁(12或13)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，面對(duì)橫梁的所述后部從水平方向出發(fā)以一個(gè)角度向橫梁(I)的橫壁(12或13)傾斜,該角度相對(duì)于源于橫梁外側(cè)的豎直方向(Z)連續(xù)地變小。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，橫梁(I)具有比前件(2)更大的壁厚。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，前件具有其中壁厚取決于位置的截面，使得與行進(jìn)方向大致垂直的厚壁區(qū)域與更薄的、能更容易地變形的壁區(qū)域連接。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，橫梁(I)和前件(2)通過(guò)擠出法由鋁合金生產(chǎn)成單件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，橫梁(I)和前件(2)形成擠出的空心型材的后部和前部。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，空心型材被彎曲并銑削或沖壓，以使得由橫梁和前件形成的行人保護(hù)系統(tǒng)的截面至少在保險(xiǎn)杠的中心區(qū)域保持基本恒定。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，前件(2)具有豎直延伸的狹縫(4)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，狹縫(4)從前件的上后壁區(qū)域(3a)延伸到下后壁區(qū)域(3b)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，狹縫(4)在前件(2)的上后壁區(qū)域和下后壁區(qū)域(3a，3b)在橫梁(I)上會(huì)合之前幾毫米的距離終止。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，狹縫(4)具有一至幾毫米量級(jí)的寬度。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，狹縫(4)具有相同的距離，并且在前件(2)的整個(gè)長(zhǎng)度上布置分布。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，前件(2)在其前壁區(qū)域(5)具有向后部拉入的縮進(jìn)(6)，該縮進(jìn)在其整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，前件(2)在其壁的內(nèi)側(cè)上具有輪廓(7)，該輪廓在前件的縱向軸線的方向上具有肋條。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，前件(2)在肋條(7)的谷底中具有約Imm的壁厚，并在肋條的脊上具有約1.4mm的壁厚。
20.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，變形傳感器和/或加速度傳感器和/或距離傳感器安裝在前件(2)的內(nèi)壁上。
21.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的保險(xiǎn)杠，其特征在于，前件(2)在截面中在每一點(diǎn)上具有最大可能的曲率半徑。
【文檔編號(hào)】F16F7/12GK103459881SQ201280008802
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年2月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月16日
【發(fā)明者】M·庫(kù)切拉, T·雷布斯托克, O·瑞布菲特, W·里德, G·費(fèi)欽德 申請(qǐng)人:肯聯(lián)鋁業(yè)辛根有限責(zé)任公司