專利名稱：用于前保險杠下部區(qū)域的加強件及裝配該加強件的汽車前保險杠的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1前序部分所述的用于車輛前保險杠的下部區(qū)域的加強件，從而在行人的小腿部碰撞前保險杠下部區(qū)域的期間保護行人，以及一種根據(jù)權利要求11前序部分所述的具有第一碰撞區(qū)域和第二下部碰撞區(qū)域的車用前保險杠，第一碰撞區(qū)域可與其他汽車的保險杠桿接觸，第二下部碰撞區(qū)域布置在第一碰撞區(qū)域下方并且可與行人的小腿部接觸。
近些年來，汽車行業(yè)越來越考慮到在發(fā)生事故時如何保護行人的問題。減小汽車和行人之間的碰撞造成傷害的風險這些年來已經突顯其重要性。
因此，例如在多年前的德國專利申請公開說明書DE3003568中，已經討論過關于在當時已知的碰撞保護裝置中行人保護部件設計為裝有軟墊的橫梁，位置低于實際的保險杠并且在保險杠前方。由于這一較低的橫梁，與車輛碰撞的行人被撞到的位置較低，所以不會被撞倒然后壓過，而會被弄翻在汽車的相對柔軟、可變形的前部，這樣基本上減小了受傷的風險或者至少減小受傷的嚴重性。這些第一代的行人保護部件當時并不成功，不僅是由于設計師的考慮而且也因為制造的難度以及人們擔心會損害氣動性能并且害怕?lián)p害汽車前部的力作用。
在九十年代末，與歐洲汽車行業(yè)的發(fā)展一起進行過一場關于汽車的行人保護的國際規(guī)則的討論。當時研制出一些測試方式，根據(jù)下述標準并且采用這些測試方式，汽車前部可進行定性地評估在汽車發(fā)動機罩上a)與小腿的碰撞，b)與大腿的碰撞，c)與臀部的碰撞，以及d)與頭部的碰撞。
歐洲汽車行業(yè)和立法者的這些努力最終體現(xiàn)在準則2003/102/EG中，這一準則用于在與汽車的碰撞之前和碰撞時保護行人以及其他未采取保護措施的交通參與者。
一些評價汽車前部的質量的標準適用于與小腿碰撞的要求。在這種情況下，在40km/h的碰撞速度下，需要滿足相應于標準ACEA階段1的下述標準a)大腿和小腿之間的動態(tài)膝蓋彎曲角小于21°，b)膝蓋中的切變或者膝蓋切變位移小于6mm，以及c)小腿的加速度小于200g(在脛骨上端處測量)。而且，在40km/h的碰撞速度下，需要滿足相應于標準ACEA階段2的下述標準a)大腿與小腿之間的最大動態(tài)膝蓋彎曲角為15°，b)膝蓋中的最大切變或者膝蓋切變位移為6mm，以及c)小腿的最大加速度為150g(在脛骨上端處測量)。
與準則2003/102/EG的工作同時地，汽車行業(yè)也建議了用于轎車的一個帶有外殼的前部區(qū)域的保險杠組件的不同實施方式。各種實施例尤其體現(xiàn)在歐洲授權專利EP1038732B1、歐洲專利申請EP1103428A2、德國專利申請DE10304784A1、以及歐洲專利申請EP1300293A1中。
此外，從實踐經驗來看，已經公知帶有第一碰撞區(qū)域的車用前保險杠，該第一碰撞區(qū)域與另一汽車的保險杠桿接觸，也應該具有位于第一碰撞區(qū)域下方并且與行人的小腿部接觸的第二碰撞區(qū)域。在這種情況下，保險杠表面覆蓋有外殼，確保外部形態(tài)的美觀和理想的氣動性能。此外，保險杠抵靠一橫梁支承，該橫梁借助撞擊盒等安裝在汽車車身的縱梁上。在這種情況下，第二下碰撞區(qū)域具有加強件，該加強件通常也稱為用于“保護行人小腿撞擊”的所謂“下部保險杠加強件(Lower Bumper Stiffener)”(簡稱為LBS)，或者可指代為腿部碰撞時用于保護行人的下部前保險杠區(qū)域的加強件。
這種用于“保護行人小腿撞擊”的“下部保險杠加強件”的實施例記載于上面已經討論過的例如歐洲授權專利EP1038732B1中。這里，第二碰撞區(qū)域垂直地布置在第一碰撞區(qū)域下方，即上部和下部碰撞區(qū)域正好相互疊置地進行布置，從而在前部形成一共同的垂直前表面。在這種情況下，下部碰撞區(qū)域由保險杠的下部形成，并借助垂直布置的間隔件安裝為第一橫向構件下部的第二下部橫向構件。但是卻有這樣的顧慮，即，是否借助這樣的設計構造足以滿足當前用于可靠保護行人的嚴格準則。
此外，在歐洲授權專利EP1038732B1中，所述的加強件屬于下部前保險杠區(qū)域的整體部分，并且一體成形。這一整體加強件具有一基板，該基板的下側面向地面并且在水平方向上向下使前保險杠終止。在這一基板上設置有加強肋，這些肋從下部前保險杠的前壁開始向后沿縱向方向延伸并且彼此平行和鄰近地布置。
但是，這種類型的已公知加強件具有明顯的缺點，由于地面上方的下部碰撞區(qū)域的高度較低，所以它們頻繁地經受來自下方的明顯的機械碰撞負荷并形成裂縫，例如，當停車時駛上高的路緣時，或者例如進入多層車庫時跨過斜坡并且路面的傾斜度突然變化時。對于一體地形成于該保險杠中的加強件進行修理需要更換整個前保險杠。這需要大量的費用。因為前保險杠通常采用車體顏色噴漆，所以修理費用也會進一步增加。必須進行的噴漆工作包括拆卸和組裝的對應工作，這將導致車輛若干天內無法使用，只能租車代步。
此外，在上文已經討論的DE10304784A1中，已經提出將下部碰撞區(qū)域設計為所謂的腿護板的形式，其安裝在保險杠桿上并且離開保險杠桿向后和向前定向地延伸，并且由后部的對角延伸的支桿額外地抵靠位于保險杠的上部碰撞區(qū)域后部的橫向構件進行支承，并且緩沖器元件位于其后。在這種情況下，腿護板的前緣應該位于保險杠桿的緩沖器元件的下方，從而在虛擬的垂直剖面上產生上部碰撞區(qū)域與腿護板上的碰撞的下點之間的連接線，從而優(yōu)選地得到垂直的前表面，如上面已經說明的EP1038732B1所述，因為第二碰撞區(qū)域位于第一碰撞區(qū)域的垂直下方，在不太理想的情況下，但是基本上更可能形成稍微向下和向后傾斜的碰撞表面。但是，這有助于被碰撞的腿的彎曲，而并非確保柔和地向前傾斜地弄翻。
采用DE10304784A1的腿護板，汽車碰撞小腿產生的局部應力被首先并且主要地減小。在碰撞的初始階段，膝蓋附近的碰撞能量由緩沖器元件的緩沖材料吸收，其中該緩沖器首先并且主要地吸收碰撞汽車的碰撞力并且依此進行設計。然后，腿護扳在稍后時間接觸小腿的較低點，在這種情況下，無法采用這種方式避免的膝蓋動態(tài)彎曲，或者小腿的初始旋轉已經不利地發(fā)生。腿護扳在這種情況下表現(xiàn)出的剛性由于碰撞負載的作用在懸臂動作之后向后導向地使腿護扳彎曲。在彎曲期間，腿護扳將吸收碰撞負載直到獲得最大的彎曲。
但是在這種情況下，在DE10304784A1中，在行人與汽車碰撞情況下的真實移動過程被錯誤地判斷。同樣也有人懷疑，這種結構的設計是否會使被撞到的行人在汽車的前部翻轉至發(fā)動機罩上，發(fā)動機罩比路面基本上更易產生變形。因此，可能無法實現(xiàn)對行人或者未采取保護措施的道路使用者提供令人滿意的保護。
因此，一般地，從有責任感的司機的觀點出發(fā)，如果司機擔心他如何采用安裝在汽車中的被動安全裝置保護行人或其他未采取保護措施的道路使用者，那么無法令人滿意的情況最終會使其放棄采用這種具有不當設計的前保險杠的汽車，最終又會難于成功地采取適當?shù)拇胧﹣肀Ｗo前方的行人。
因此，為了避免上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種上述類型的用于車用前保險杠的下部區(qū)域的加強件，采用該加強件可使前保險杠的保護特性得到實質性的改善。
本發(fā)明的另一重要方面是提供一種上述類型的用于車用前保險杠的下部區(qū)域的加強件，該加強件成本低廉、安裝容易并且維修費用較低。
這一目的通過權利要求1的特征和權利要求15的特征實現(xiàn)。
這里，提出一種用于車用前保險杠的下部區(qū)域的加強件，用于保護對行人小腿部例如踝、脛骨、腓骨或小腿的一些其他部分與前保險杠下部區(qū)域的碰撞，其中，加強件沿行駛方向在前保險杠下部區(qū)域的后面鄰接前保險杠下部區(qū)域，該加強件具有其上固定有加強肋的基板，并且基本上沿水平方向大概在前保險杠的寬度上延伸。
這里首次提出，加強件以其沿行駛方向的后端至少部分地抵靠支撐在發(fā)動機艙下方的一橫支撐上。
這樣就有利地確保，在行人與汽車碰撞的情況下，首先他的小腿被下部保險杠區(qū)域在腿部盡可能低地撞到，幾乎在同時，上部碰撞區(qū)域接觸行人的腿，從而在碰撞期間的對應速度下保證行人被可靠地撞翻至發(fā)動機罩上。在這種情況下，實際上幾乎可以避免腿彎曲或者行人被壓過的可能性。同時，確保下部碰撞區(qū)域沿水平方向向后經受可靠地支承且不會在發(fā)生事故時產生變形，這樣，膝蓋的動態(tài)彎曲或者小腿的旋轉可在非常大的程度上得以避免。膝蓋彎折角也可正確地作用或者保持得盡可能地小，因為下部碰撞區(qū)域制成為盡可能地堅硬，與此相比，上部碰撞區(qū)域制成為相對地柔軟。因此，進一步地有助于行人“直接轉到發(fā)動機罩上”或者行人可靠地翻至發(fā)動機罩上。
下部保險杠區(qū)域可靠地支承在后部這一事實確保在行人與車輛碰撞的每個階段都存在被清楚限定的碰撞區(qū)域，其相對位置不會無意中變化，這樣在這一過程中發(fā)生的運動過程將遵循一個可重復的模式，這樣可確保行人保護的預定結果。
任何多余的碰撞能力在這里由加強件成功地吸收在下部保險杠區(qū)域中，從而也可防止局部負荷。
本發(fā)明有利的改進可從附屬權利要求的特征中清楚明了地得到。
根據(jù)一優(yōu)選實施例，所述被加強件沿水平方向向后抵靠支承其上的橫支撐，是連接至汽車車身的一輔助框架的一部分。這帶來下述優(yōu)勢，可使用輔助框架沿水平方向支承加強件并且這樣帶來多種用途，該輔助框架已經存在于發(fā)動機艙中并支承或者尤其承載發(fā)動機、變速箱的部分或者其他構件。采用這種方式，可節(jié)省其他的構件。同樣，輔助框架還帶來下述優(yōu)勢，其可設計經受更大的力，從而不必額外進行加強。因此，一方面以有利的方式增加發(fā)生事故時的安全性，另一方面減小部件的數(shù)量。
在另一優(yōu)選實施例中，加強件通過粘接、夾持、焊接、鉚接、螺栓連接等直接或間接地固定在橫支撐上。這樣有利于采用成本非常低的緊固方法，在汽車生產線上組裝期間可通過簡單的操作實現(xiàn)。同樣，將加強件制造為單獨板件，可增強客戶良好服務、易于更換的有利效果，因為該單獨板件可順利地裝配、拆卸和更換。
在優(yōu)選實施例中，加強件的后側至少部分地抵靠輔助框架橫支撐的護面前側進行支承，兩個部件，輔助框架橫支撐和加強件借助在這兩個部件上方和/或下方定位的緊固支架或者組裝帶連接到一起。這有利地確保，在碰撞下部保險杠區(qū)域時，合成的力不會導致加強件向后和向下或者向后和向上的位移或者甚至下落。反之，可確保任何作用在加強件上的力經由輔助框架橫支撐被完全地轉移。
在這種情況下，加強件可采用更有利的方式彎曲，這樣允許根據(jù)汽車型號適應封裝條件，而不會導致沿水平方向的錯位力，該錯位力可能導致非平面加強件的輕微扭轉或變形，最終得到不利的效果，即，加強件將向上或向下掉落或偏移。因此，在汽車組成好后的確定的幾何形狀(如按照制造商設計的那樣)即使在與行人碰撞的情況下也基本上得以保持，這樣，所有用于被動保護的部件能夠可靠地發(fā)揮它們的保護效果。
在另一優(yōu)選實施例中，加強件設計為可集成在下部保險杠區(qū)域中的單獨板件。這帶來下述優(yōu)勢，單獨板件式加強件的機械特性首次得以優(yōu)化，同時在對前保險杠外部的外觀的美化進行優(yōu)化的情況下也不用擔心有困難。而且，加強件的強度的優(yōu)化可在不損害前保險杠氣動特性的情況下進行。
因此，前保險杠或者其下部碰撞區(qū)域的氣動特性、美化外觀、結構設計、強度和其他機械特性可首次被單獨地、相互獨立地優(yōu)化，這樣可獲得整體上更好的外觀，同時基本上改善對行人的保護，減少受傷的風險，即最終得到盡可能低于所需限制值的值。
此外，根據(jù)本發(fā)明的單獨板件式加強件帶來下述優(yōu)勢，在對加強件造成損害的情況下，例如由于偶然駕駛上特別高的路緣或者接觸多層停車場的斜坡，加強件可被單獨地更換。由此可減小巨大的修理成本。這也同時明顯提高購買者對于采用這種方式設計的汽車的接受程度。
此外，根據(jù)本發(fā)明的前保險杠以及為此提供的根據(jù)本發(fā)明的加強件帶來的優(yōu)勢為，它們更廉價地制造并且明顯更容易地在生產線上應用。
最后，作為單獨部件的加強件基本上可更容易以有利的方式調整從而適用于特定于汽車型號的相應保險杠系統(tǒng)。在這種情況下，也可首次轉用至標準保險杠系統(tǒng)的類似特殊型號，而不進行其他的工作。同樣，制造該加強件的工具的開發(fā)和改裝成本明顯更低，因為為此所需的工具可做得更小。因此，可以進一步地采用有利的方式減小前保險杠的總成本。
根據(jù)加強件的優(yōu)選實施例，該加強件可優(yōu)選地通過粘接、夾持、焊接、鉚接、螺栓連接等重新拆卸地安裝在下部保險杠區(qū)域上，這種情況類似于相對于橫支撐進行支撐。因此，可進一步增強上面已經討論過的用戶易于使用、易于更換的加強件。
在另一優(yōu)選實施例中，在加強件的組裝狀態(tài)下的加強肋從上部的基板向下延伸，基板的后側面向發(fā)動機艙。這帶來下述優(yōu)勢，裝配有加強件的前保險杠具有相對于發(fā)動機艙的整齊關閉的表面，從而不會由于老化的過程而導致散熱器的油、冷卻劑等漏光，同樣在每天的正常使用中，確保進入發(fā)動機艙或者從路面向上卷起的灰塵、濺沫、臟水或雨水等毫無問題地在加強件背部的平面上流出，而且不會停留在任何腔室中或者積存于此，以防止最終在冬天導致凍壞車輛。
加強件的基板當然優(yōu)選地具有向下伸出的肋，但是這些肋也可部分地向上伸出。基板不需要絕對地平，但是可以例如作為稍微彎曲的板，將其幾何形狀調整成適于汽車的封裝條件。肋部可以進行插接、鉚接、螺栓連接、壓鑄、模制成型或者作為組裝構件與基板連接。加強或者加固肋可根據(jù)汽車特定的條件優(yōu)化地相互協(xié)調，在其間的距離、材料厚度、高度、長度、位置、取向、相互的連接(例如，作為對角肋、橫向肋、交叉肋等)方面，從而優(yōu)化地獲得行人小腿保護標準。加強肋不用絕對地形成直線形。
根據(jù)另一優(yōu)選實施例，加強件至少部分地通過下部保險杠區(qū)域沿行駛方向在前部封裝為類似外殼的形狀。這帶來下述優(yōu)勢，即實現(xiàn)優(yōu)化的板狀加強件的氣動覆蓋或包裝。同時，包括保險杠區(qū)域的外殼狀封裝的與加強件的連接產生尤其良好的加強和穩(wěn)定的結構，從而可非常好地保持用于行人保護的所需的限制值。
根據(jù)另一優(yōu)選實施例，加強肋基本上從基板成直角地延伸并且采用相同材料整體地模制。因此，加強件可采用優(yōu)選的方式非常低廉地制成為采用相同材料制成的裝配件，例如作為塑料壓鑄件等。
在另一優(yōu)選實施例中，在基板中和/或加強肋之間形成有緊固點，優(yōu)選地為嚙合凸鼻或者類似的卡鎖或者夾持裝置。這提供尤其便宜的方式將加強件緊固在前部保險杠的下部區(qū)域中。為此目的，基板中或者肋部之間的緊固點與下部保險杠區(qū)域的外殼中的緊固點相對應，這些緊固點優(yōu)選地設計為嚙合開口。因此，組裝根據(jù)本發(fā)明的前部保險杠所需要的操作可基本上被減小。這確保采用有利的方式將根據(jù)本發(fā)明的加強件毫無疑問地采用一個操作步驟通過嚙合集成在下部保險杠區(qū)域中，該加強件可采用能夠集成在下部保險杠區(qū)域中的單獨板件。簡化在生產線上的加工深度和組裝過程提供進一步有利的效果。
而且，基板在汽車縱向方向的后部區(qū)域中具有交叉形狀的加強肋，該加強肋的前部鄰接縱向肋，該縱向肋相互平行并且基本上沿縱向方向定向。這帶來下述優(yōu)勢，在圖中的板狀加強件設計為手的形狀，從手的腕部，肋狀手指向前延伸，手指部接收來自下部保險杠區(qū)域的碰撞力，軟化操作過程中的沖擊并且經由腕部采用受控的方式轉移碰撞能量。這導致優(yōu)化的力流并且尤其好的保護受到碰撞的行人。
此外，基板在其后面的面向發(fā)動機艙的一側具有一散熱器偏移裝置。在碰撞中，這樣可確保采用有利的方式在對應的預定斷點處拆卸或弄松散熱器并且散熱器可自由地向后移動，而不會掉落或者壓在發(fā)動機組上。在該過程中，散熱器仍然正常工作，汽車可在其自身動力下至少持續(xù)行進至下一修理站。因此，有利地，在適當?shù)那闆r下，可進行事故搶修。同樣，因此可維持所謂的“Danner測試”的標準。最后，結果是改善損壞的情況，因此更有利于保險公司對汽車分類。
最后，該加強件由塑料制成，優(yōu)選地采用熱塑性材料。一方面有利地減少制造成本，另一方面更加有利地制造，例如在塑料注射模制過程的范圍內，也可實現(xiàn)節(jié)省成本的效果。同樣，這種類型的塑料部件可具有復雜的結構，獲得高的強度，同時重量輕，因此不會無益地增加汽車的重量。
加強件的基板和其肋部可局部地設置有孔或者切口，從而進一步減輕重量。加強件當然優(yōu)選地由塑料制成，尤其優(yōu)選地使用熱塑材料，因為其具有非常良好的成形能力。但是，玻璃纖維強化塑料、碳纖維強化塑料或者其他符合材料或者穩(wěn)定但是重量輕的材料也可以使用。如果情況適合，可采用材料加強件例如填充件，例如由金屬、輸入物、插入物等制成，從而進一步加固加強件。
上述目的進一步地通過一種車用前保險杠實現(xiàn)，該保險杠具有第一碰撞區(qū)域，該第一碰撞區(qū)域能接觸另一汽車的保險杠桿。此外，該前保險杠具有第二碰撞區(qū)域，該第二碰撞區(qū)域布置在第一碰撞區(qū)域下方并且能與行人的小腿部接觸。這里，保險杠覆蓋有外殼并且在第一碰撞區(qū)域中抵靠支撐在一橫向構件上，該橫向構件借助碰撞盒等安裝在汽車車身的縱梁上。
這里第一次提出，沿汽車的縱向方向在第二下部碰撞區(qū)域后面設置有如上所述的加強件。在這種情況下，該加強件沿縱向方向通過其后端至少部分地抵靠支撐在位于發(fā)動機艙下方的一橫支撐上。采用這種方式，也結合使用前部保險杠，可協(xié)同地獲得上述優(yōu)勢。在這一方面，可參考上述說明的內容。
本發(fā)明的上述內容將參照附圖更詳細地記載在下面的實施例中。在附圖中

圖1是從前方傾斜觀看的三維視圖，這一實施例具有設計為模制件的緩沖器的外殼或護面，并且具有上部和下部的碰撞區(qū)域；圖2是從前方傾斜觀看的三維視圖，這一實施例具有設計為單獨板件的加強件，該單獨板件集成在下部保險杠區(qū)域中，所示的實施例具有基板，其中該基板的兩側(上部和底部)具有柵格結構或者加強肋；圖3是第一平面上的垂直剖面，該平面沿縱向方向平行于并且接近汽車中心穿過圖1所示的保險杠外殼，并且具有集成在下部保險杠區(qū)域中且如圖2所示的加強件，具有插入上部和下部碰撞區(qū)域之間的空氣入口柵格，在包括于上部碰撞區(qū)域中的車牌號板區(qū)域下方，并且具有緩沖器元件，該緩沖器元件設計為模制件并且布置在保險杠外殼的上部碰撞區(qū)域與布置在其后部的橫梁之間(虛線所示)；圖4的兩個局部視圖a)和b)示出圖1至3所示的保險杠的示意性簡化剖面圖，局部視圖a)示出加強件與保險杠外殼之間的嚙合，局部視圖b)示出與橫桿的連接的剖視圖；圖5是沿縱向方向延伸的另一第二平面的、穿過圖1所示的保險杠外殼的汽車中心的垂直剖面，具有集成在下部保險杠區(qū)域中的并且如圖2所示的加強件，圖中的虛線示出散熱器，加強件的嚙合在剖視圖中示出。
圖6是沿縱向方向延伸的另一第三平面的、穿過圖1所示的保險杠外殼的正好在汽車中心之前的垂直剖面，具有集成在下部保險杠區(qū)域中的并且如圖2所示的加強件，圖中的虛線示出的加強件的后部支承件相對于布置在散熱器下方的并且由虛線示出剖面的支桿；圖7是從前部和后部傾斜觀看的三維視圖，圖1至6所示的前部保險杠的實施例具有單獨的加強件，集成在保險杠護面的下部碰撞區(qū)域中，包括其后部支承件相對于布置在發(fā)動機艙的下方的輔助框架。
在圖1中，從前部傾斜地示出的三維視圖示出一項實施例，例如具有保險杠3的外殼或護面1，保險杠3具有上部碰撞區(qū)域5和下部碰撞區(qū)域7，外殼1設計為例如模制件。保險杠3的護面或外殼1由例如熱塑性材料制成為一體并且可噴涂為汽車的顏色。在上部碰撞區(qū)域5定位有用于容納車牌號板的凹槽9，在圖中沒有更詳細地示出。在其下方可見開口11，該開口用作散熱器的空氣通道，在圖中沒有更詳細地示出，散熱器位于保險杠3后面。護面或外殼1基本上延伸跨過汽車的整體寬度，并且在側向繼續(xù)延伸，例如借助其前角部。在空氣通孔11的左側和右側設置有其他開口13和15，這些開口用于例如容納深度設置的照明裝置，例如霧燈和閃光燈等。開口13和15也可設置有柵格并且用作空氣通道的其他狹槽。
在保險杠3組裝狀態(tài)下的下部碰撞區(qū)域7布置的高度在地面或者道路上方，大概對應于正常身高的人的小腿的中心。下部碰撞區(qū)域7可稍微向前伸出超過上部碰撞區(qū)域5。而且，下部空氣通孔11的下邊緣可沿縱向方向或者X的行駛方向伸出與空氣通孔11的上邊緣大概相同的距離。這樣可確保當突然撞到行人時，他首先被撞到小腿區(qū)域的較低位置處，從而不會被撞倒然后壓過，而是碰到汽車或發(fā)動機罩的相對柔軟、可變形的前部，基本上減小受傷的風險或者至少減小受傷的嚴重性。同時，可避免小腿相對于大腿的無益彎曲。
為了確保偶然被碰到的行人如上所述被汽車的前部撞翻到發(fā)動機罩上，但是，下部碰撞區(qū)域7必須具有一定的剛性，該剛性無法只由保險杠3的護面或外殼1提供。所需的剛性由加強件17獲得。加強件17嚙合在嚙合鉤71中。
在圖2中，示出從前部看傾斜的三維視圖，該實施例具有加強件17，該加強件設計為單獨板件19，可集成在下部保險杠區(qū)域7中。
這里所示實施例中的加強板19具有加強或加固的肋21，加強板的基板兩面承載肋部，也就是上面和下面。不過，基板可以根據(jù)實施例和應用條件或者所需的強度等布置在加強肋21的上方和/或下方。也可想象基板布置在加強肋21兩側上的實施例，在這里示意性地示出。在優(yōu)選實施例中，加強肋21和布置在這些肋上方的基板由熱塑材料制成為一體。
加強肋21可沿汽車的縱向方向X延伸并且相互平行和鄰近地布置。加強肋也可部分地橫向延伸。此外，在加強板19的后部區(qū)域設置有交叉肋，用于進一步地加強該板19。
加強件17基本上沿水平方向大概跨過前保險杠3的寬度延伸。加強件17設計為可集成在下部保險杠區(qū)域7中的單獨板件19。板19并不必須制成為絕對的平，其輪廓可根據(jù)給定情況以及汽車的相應封裝條件進行調整。
加強件17可通過粘接、夾持、焊接、鉚接、螺栓連接等安裝在下部保險杠區(qū)域7上。在加強件17的組裝狀態(tài)下的加強肋21從處于頂部的基板向下延伸，例如，其后側面向發(fā)動機艙，在圖中沒有詳細示出。加強件17至少部分地由下部保險杠區(qū)域7圍成類似外殼的形狀，前部23朝向X方向。
在這種情況下，在前部23中，加強件17集成有其前部25并且由布置在其后端的臂部27支承抵靠緊固件29，緊固件29又可抵靠例如對應支承件或者對應的橫向支桿支承。連接條或連接支桿29設計為細長的組裝板，該板具有通孔31，對應的緊固裝置33例如螺釘、螺栓、鉚釘、銷等穿過這些孔，因此形成與加強件17的緊固連接。為此目的，臂部27具有對應的通孔或凹槽。在這里所示的實施例中，臂部27整體形成在加強板19的后部區(qū)域中，并且具有加強肋35。
圖1所示的保險杠3和圖2所示的加強件17的垂直剖面示出于圖3中，該垂直剖面所在的平面位于縱向方向X并且平行于汽車中心布置。這里，保險杠外殼1和集成在其中的加強件7的剖面以實線示出。此外，在圖3中，橫梁39和具有風扇輪43的散熱器41以虛線示出。在保險杠3的護面1的上部碰撞區(qū)域5與橫梁39之間布置有緩沖器元件37，用于吸收碰撞的能量。橫梁39又由碰撞箱相對于縱梁支承，這里沒有更詳細地示出。
空氣可通過空氣通孔11流入散熱器41，該通孔由夾持入外殼1的柵格45覆蓋。
加強件17包括基板51，該基板處于面向發(fā)動機艙47的后側49上，加強肋21從該基板開始基本上以直角向下延伸，并且在所示實施例中采用相同的材料整體形成在基板51上。
加強板19在基板51的后側49上包括一個散熱器偏移裝置53，該散熱器偏移裝置面向發(fā)動機艙47并且確保在碰撞情況下當保險杠3被推進時，散熱器41可從其固定位置處松脫，并且保持繼續(xù)正常工作，不會下落。
在圖4中，示出兩副示意性的簡化的放大的局部視圖，圖a)示出加強件17的前部連接至保險杠3的外殼1，圖b)示出加強件17的后部連接至橫向支架59。
加強件17采用嚙合件69嚙合或者夾持在前部保險杠3的的前部23的下部區(qū)域7，嚙合件69例如設計為嚙合凸鼻，伸入對應的嚙合開口71。加強件17的后端鄰靠橫向支架59前部的臂部27的肩臺61。這里，臂部27通過連接件或緊固支架29附接于橫向支架59，保險杠外殼1的后端作為外殼，同樣由連接件29保持或者附著于此。加強件17、緊固支架29和外殼1采用連接裝置連接到一起，在圖中沒有更詳細地示出(例如參照圖2或6，附圖標記33)，并且由共同的開口穿過。
在圖5中示出另一第二平面的垂直剖面，該平面沿著縱向方向X延伸并且處于穿過圖1所示的保險杠外殼1的車輛中心，圖中示出加強件17集成在圖2所示的下部保險杠區(qū)域7中，散熱器41采用虛線示出。從圖2至5清楚可見，加強件17具有不同的加強肋27。加強件17的基板51承載加強肋35，這些加強肋設計成例如沿汽車的縱向方向在后部區(qū)域的十字形狀。在前部，加強肋例如基本上相互平行地布置并且基本上沿縱向方向X延伸。同樣，對于部分的其他加強方式，設置有在剖面中無法看到的橫向肋部。在一些情況下，這些線部分地示出縱向肋21的錐形末端。此外，作為實例，嚙合凸鼻69示出在剖面中，其包含在向下指向的肋21之間的加強件17中。
在圖6中示出第四平面的另一剖面，正好位于車輛中心之前，加強件17的后部支承件抵靠支架59以虛線示出，該支架布置在散熱器41的下方并且其剖面以虛線示出。板狀加強件17在其后部區(qū)域采用細長的連接件或緊固支架29支承在橫向支架59上，其中該緊固支架29通過穿過孔31的夾件、鉚釘、螺栓等緊固裝置33附接至加強件17的后部區(qū)域中的至少一個臂部27。在這種情況下，加強板19的臂部27如這里所示可以借助加強板19上的橫向支架59下方的緊固支架29進行支承或者附著到加強板19上方。在這種情況下，重要的在于加強件17的后邊緣61或者對應部分可沿縱向方向X向后抵靠橫向支架59或類似部件支承，使得加強板19在承受縱向負載時不會向上或向下移動。
如圖1至6所示，下部碰撞區(qū)域7突出超過上部碰撞區(qū)域5，確保偶然撞到的行人的小腿部首先接觸保險杠3。
在圖7中，再次示出在圖1至6所示的前保險杠3的實施例的底部從前部傾斜的示意性簡化三維視圖，具有單獨的加強件17，該加強件集成在保險杠護面1的下部碰撞區(qū)域7中，包括其后部支承件抵靠在一個布置在發(fā)動機艙47下方的輔助框架63上。
圖7所示的汽車的前保險杠系統(tǒng)包括橫梁39，該構件通常指代為前保險杠梁。在橫梁39的左和右安裝有所謂的支座或者支架或撞擊盒65，橫梁39借助它們抵靠汽車的縱向部件支承，在圖中沒有更詳細地示出。沿行駛方向X的保險杠梁或橫梁39的前部布置有所謂的碰撞能量吸收器或者緩沖器元件37，其可由例如E-PP泡沫部件形成。在緩沖器元件37的前部還設置有用于前保險杠3的護面1，保險杠護面1也通常指代為“保險杠面板”。位于下部冷卻空氣開口11的保險杠護面1的下部7初始本身形成未被加強的保險杠部分，在這里所示的實施例中也在其后部固定在輔助框架63或其橫向支架59上。
加強件17也通常稱為“下部保險杠加固件”(簡稱為LBS)，布置在保險杠護面1的下部7中并且夾持于此。通過與橫梁39前部的緩沖器元件37相配合，加強件17確保滿足相關于行人“小腿”的嚴格的保護標準。由于附著于輔助框架63或其橫向支架59的擋板或者帶狀緊固支架29，加強件17無法在輔助框架63下方移動，但是碰撞其后邊緣61或其后端67時，支承在輔助框架63的橫向支架59上。在這種情況下，輔助框架63通常指代為“子框架”。
加強件17可具有基板51，肋部21例如向上/或向下伸出。在這里所示的優(yōu)選實施例中，肋部21從基板51向下延伸?；?1這里不一定必須為平的，但是其幾何尺寸適應于相應的汽車的封裝條件。加強肋21可噴射模制于基板51上，或者作為組裝部件連接至基板。加強板19的后臂27的加強肋21或后部加固肋35可以考慮特定汽車的條件優(yōu)化地相互調整它們之間的距離、材料的厚度、構造高度、長度、位置、對齊以及相互之間的連接(例如，對角肋、橫向肋、交叉肋等)，從而優(yōu)化地實現(xiàn)行人的“小腿”保護標準。在這種情況下，加強肋21或者加固肋35不需要絕對地為沿直線延伸。
基板51和肋部21或35可局部地設置孔或切口，從而減小重量。板狀的加強件17例如采用塑料制成加強板19，尤其優(yōu)選地采用熱塑性材料?？蛇x擇地，GRP、CRP或其他復合材料或者穩(wěn)定且重量輕的材料也可以考慮。在這種情況下，如果可提供必要的材料加強，例如由金屬、注入物、插入物等制成的填充件。作為單獨的部件，加強件17可為了便于服務客戶而進行更換。加強件17的前部25可插入下部保險杠護面7的前部分23并且夾持、焊接、鉚接和/或螺栓連接于下部保險杠護面7。
在圖7中也可看到包含在加強件17中的、位于向下指向的加強肋21之間的嚙合凸鼻69。采用嚙合凸鼻，加強件17在前保險杠的下部區(qū)域中嚙合或者夾持入相關的剛剛可看到的嚙合開口71。
橫向于汽車縱向X延伸的擋板或者緊固支架29的形狀可適應于汽車的封裝狀態(tài)的相應幾何形狀。如果需要的話，在緊固支架29中可設置加強卷邊和/或邊緣彎邊。擋板或緊固支架29可考慮特定車輛的情況在材料厚度、構造高度、位置、對齊和連接方面進行調整，從而維持和優(yōu)化行人“小腿”保護的標準。擋板或緊固支架29可局部地設置孔和/或切口，以減少重量。其可使用塑料、金屬或其他重量輕和充分穩(wěn)定的材料制成。同樣，擋板或緊固支架29可更換為易于用戶使用的單個部件。為此目的，擋板或緊固支架29僅僅夾持、焊接、鉚接和/或螺栓連接在輔助框架63或其橫向支架59上。
本發(fā)明提供一種用于車用前保險杠的下部碰撞區(qū)域的加強件，從而在行人的小腿部碰撞前保險杠的下部碰撞區(qū)域時保護行人。在這種情況下，加強件沿行駛方向在下部前保險杠區(qū)域后面與該下部前保險杠區(qū)域相連。加強件具有基板，基板上固定有一些加強肋。所述加強件基本上沿水平方向并大概橫跨前保險杠的寬度地延伸。本發(fā)明首次建議，所述加強件借助其沿行駛方向的后端至少部分地抵靠在一設置在發(fā)動機艙下方的橫支撐上。此外，本發(fā)明還討論了裝配有該加強件的車用前保險杠。
附圖標記表外殼或護面 1保險杠 3上部碰撞區(qū)域 5下部碰撞區(qū)域 7用于車牌板的凹槽 9用于散熱器的空氣通孔 11用于照明裝置的開口 13用于照明裝置的開口 15加強件 17板 19加強肋 217的前部外殼狀部分 2317的前部 2517的后臂 27緊固支架 29通孔 31連接裝置(鉚釘、螺栓...)3327的加強肋 35緩沖器元件 37橫梁 39散熱器 4141的風扇輪 43用于空氣通道的柵格 45發(fā)動機艙 4717的后側 4917的基板 51散熱器偏移裝置 53- 55抵靠39的37的肩部 57
橫向支架5917的后邊緣 61輔助框架6339的支架或碰撞盒6517的后端部 67嚙合凸起69嚙合開口7權利要求
1.一種用于汽車前保險杠(3)的下部碰撞區(qū)域(7)的加強件(17)，用于在行人的小腿部碰撞前保險杠(3)的下部區(qū)域(7)期間保護行人，其中，所述加強件(17)沿行駛方向(X)位于前保險杠(3)的下部區(qū)域(7)之后并與之連接，該加強件(17)具有一基板(51)，該基板上固定有加強肋(21)，并且該加強件(17)基本上沿水平方向大致在前保險杠(3)的寬度上延伸，其特征在于，所述加強件(17)借助其沿行駛方向(X)的后端(61、67)至少部分地抵靠在一設置在發(fā)動機艙(47)下方的橫支撐(59)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的加強件，其特征在于，所述橫支撐(59)是連接于汽車車身的一輔助框架(63)的一部分。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的加強件，其特征在于，所述加強件(17)通過粘接、夾持、焊接、鉚接、螺栓連接等直接地或者間接地固定在輔助框架的橫支撐(59)上。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的加強件，其特征在于，所述加強件(17)通過其后側(61、67)至少部分地抵靠在所述輔助框架橫支撐(59)的與之面對的前側上，所述兩個部件(17、59)借助位于這兩個部件(17、59)上方和/或下方的一緊固支架(29)相互連接。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的加強件，其特征在于，所述加強件(17)構造為可集成在下部保險杠區(qū)域(7)中的單獨板件(19)。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的加強件，其特征在于，所述加強件(17)優(yōu)選地通過粘接、夾持、焊接、鉚接、螺栓連接等安裝在下部保險杠區(qū)域(7)上。
7.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的加強件，其特征在于，所述加強肋(21)從位于上部的基板(51)向下延伸，該基板的后側面向發(fā)動機艙(47)。
8.根據(jù)權利要求1至7任一項所述的加強件，其特征在于，所述加強件(17)至少部分以下部保險杠區(qū)域(7)沿行駛方向(X)的一前部段(23)為外殼而被其包封。
9.根據(jù)權利要求1至8任一項所述的加強件，其特征在于，所述加強肋(21)從基板(51)上基本上成直角地延伸出并且采用相同的材料一體地成型在該基板(51)上。
10.根據(jù)權利要求1至9任一項所述的加強件，其特征在于，在基板(51)中的加強肋(21)之間構造有緊固點、優(yōu)選為嚙合凸鼻(69)。
11.根據(jù)權利要求1至10任一項所述的加強件，其特征在于，所述基板(51)中的緊固點與下部保險杠區(qū)域(7)的外殼(1)中的、優(yōu)選地設計為嚙合開口(71)的緊固點相對應。
12.根據(jù)權利要求1至11任一項所述的加強件，其特征在于，所述基板(51)在沿汽車縱向方向(X)的后部區(qū)域中具有十字形狀的加強肋(27)，一些相互平行地布置并基本上沿縱向方向(X)定向的縱向肋(21)連接在所述加強肋前面。
13.根據(jù)權利要求1至12任一項所述的加強件，其特征在于，所述基板(51)在其處于后面的面向發(fā)動機艙(47)的一側(49)支承一散熱器偏移裝置(53)。
14.根據(jù)權利要求1至13任一項所述的加強件，其特征在于，所述加強件由塑料、優(yōu)選地由熱塑性材料制成。
15.一種車用前保險杠(3)，其具有一第一碰撞區(qū)域(5)和一第二碰撞區(qū)域(7)，該第一碰撞區(qū)域在碰撞時應接觸另一汽車的保險杠桿，該第二碰撞區(qū)域布置在第一碰撞區(qū)域(5)下方并且在碰撞時應與行人的小腿部接觸，其中，保險杠(3)具有一外殼(1)并且在第一碰撞區(qū)域(5)中優(yōu)選地經由一布置在中間的減震緩沖器元件(37)抵靠支承在一橫梁(39)，該橫梁借助碰撞盒(65)等安裝在汽車車身的縱梁上，其特征在于，沿車輛縱向方向(X)在第二下部碰撞區(qū)域(7)的后面設置有如權利要求1至14任一項所述的加強元件(17)，該加強件(17)借助其沿行駛方向(X)的后端(61、67)至少部分地抵靠在一設置在發(fā)動機艙(47)下方的橫支撐(59)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于汽車前保險杠(3)的下部碰撞區(qū)域(7)的加強件(17)，用于在行人的小腿部碰撞前保險杠(3)的下部區(qū)域(7)的情況下保護行人。加強件(17)在保險杠(3)的下部區(qū)域(7)后面沿行駛方向(X)連接前保險杠(3)的下部區(qū)域(7)。該加強件(17)具有基板(51)，該基板固定有加強肋(21)。該加強件基本上沿水平方向大概在前保險杠(3)的寬度上延伸。根據(jù)本發(fā)明，該加強件(17)沿縱向方向(X)借助其后端(61、67)至少部分地抵靠支撐在發(fā)動機艙(47)下方的一橫支撐(59)上。此外，本發(fā)明涉及一種裝配有上述加強件的車用前保險杠(3)。
文檔編號B60R21/34GK101022978SQ200580031820
公開日2007年8月22日 申請日期2005年7月20日 優(yōu)先權日2004年7月21日
發(fā)明者克勞斯·斯特勒 申請人:Gm全球科技運作股份有限公司