專利名稱：用于機動車輛的前部模塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于機動車輛的前部模塊，包含設置在兩側的兩個縱向部件，位于兩個縱向部件前部并且在前側通過插入一單獨變形元件連接到縱向部件前端的緩沖梁，以及設置在縱向部件之間和/或變形元件之間的攜帶冷卻單元的散熱器框架。
背景技術：
設計機動車輛的前部模塊以便在碰撞情況下它們以目標方式吸收能量是公知的。 這適用于在后端碰撞和/或前部碰撞情況下的乘員保護以及與車輛接觸的行人的保護，尤其是在相對低的車速時。除了對人的保護以外，機動車工業(yè)中還有一個重要目標是保證車輛前部區(qū)域中的例如冷卻單元的功能組件受到保護，由此保持事故之后的維修成本較低。為了達到這個目標，已知有多種方法。例如，在EP I 988 005中公開了將前部結構設計成由框架將冷卻單元固定至支承結構，在所述框架中固持有散熱器，然后，所述框架通過連接元件錨定到支承結構上，當超過最大力時，所述連接元件從所述支承結構中釋放。此外，在EP I 957 346中公開了冷卻單元在機動車輛的前部區(qū)域固定至支承元件的一部分，當高于預定值的外力作用在該區(qū)域上時，所述部分可以移位。然而，同時所述部件固定至支承元件的至少一固定狀態(tài)得以保持，由此意在保證移位的部件不會從發(fā)動機艙掉落到路上，并因此而損壞。然而，這些已知的例子無論如何也不足以實現對乘員和行人進行充分保護的同時充分保護冷卻單元。

發(fā)明內容
因此本發(fā)明的目的在于設計一種機動車輛的前部模塊，使得在碰撞情況下，尤其在低車速時，不僅乘客和行人的保護得以改進，而且還以理想的方式保護冷卻單元。根據本發(fā)明，本目的通過以下方式實現提供用于保持散熱器框架的轉動杠桿，轉動杠桿一方面鉸接至固定連接到各縱向部件的保持元件，另一方面鉸接至散熱器框架，轉動杠桿的軸線設置為相互平行并且實質上水平且大致垂直于車輛縱軸線，轉動杠桿、保持元件和散熱器框架組成四桿聯動機構，在碰撞情況下，在單個變形元件和/或所有變形元件最初變形之后，緩沖梁最初開始頂住散熱器框架，隨著單個變形元件和/或所有變形元件的進一步變形，散熱器框架能夠通過至少用組件轉動所述轉動杠桿，在乘客艙的方向上移動。根據本發(fā)明的構造相對于已知設計具有很大的優(yōu)點，就是在前部模塊區(qū)域提供了極大的變形區(qū)域，至少在低車速碰撞的情況下，所述變形區(qū)域最佳地吸收碰撞能量，保護乘員和行人，同時冷卻單元保持完好。此外，通過四桿聯動機構的精巧設計，可預先確定散熱器框架的預定移動路徑，其將帶有冷卻單元的散熱器框架移動入預定位置，根據發(fā)動機艙的構造，在所述預定位置中具有用于攜帶冷卻單元的散熱器框架的充分空間。優(yōu)選地，轉動杠桿設置為在行進的方向上抬起，由此在碰撞情況下，散熱器框架不僅與冷卻單元一起被移位到后方，還被抬升。在這種情況下，連接到保持元件的轉動杠桿的軸線方便地設置為在實質上垂直的平面內上下隔開一定距離，由此可實現最佳的轉動。在一具體實施例中，轉動杠桿可配置成長度相同，并且設置為相互平行。以這樣的構造，在碰撞情況下，帶有冷卻單元的散熱器框架被轉動到后部，并且在豎直位置向上轉動。另一示例性實施例的特征在于，設置在保持元件上的轉動杠桿的軸線之間的距離與散熱器框架上的轉動杠桿的軸線之間的距離是不同的，由此轉動杠桿相互呈角度設置。 如果在這樣的示例性實施例中上部轉動杠桿配置為比下部轉動杠桿長，會實現這樣的散熱器框架移動散熱器框架不僅被抬升和轉動至后面，并且其采取傾斜的位置，其中散熱器框架的上部區(qū)域比下部區(qū)域更加轉動至后面。這種移動機制是有益的，尤其是如果在上部發(fā)動機艙時，例如在發(fā)動機組上部，具有冷卻單元可以移動到其中的足夠空間。然而，如果上部轉動杠桿配置為比下部轉動杠桿短，帶有冷卻單元的散熱器框架不僅轉動到后面和向上轉動，而且還轉動到傾斜的位置，其中散熱器框架的下部區(qū)域比上部區(qū)域更加轉動至后面。相應地，如果上部轉動杠桿比下部轉動杠桿長，它以相反的方式作用。有利地,至少一個轉動杠桿的至少一個軸線配置為塑性接頭(plastics joint)。 在轉動杠桿鉸接到縱向部件和/或散熱器框架的地方，轉動杠桿和/或相應的固定元件具有允許轉動杠桿被相應的力作用繞彎曲軸線彎曲的構造。因此該彎曲軸線對應該軸線。這樣的彎曲軸線例如通過轉動杠桿在彎曲軸線區(qū)域處部分地形成平金屬板而形成，所述金屬板在厚度方向僅具有低的彎曲剛度。這樣，在轉動杠桿上的力的作用下，所述轉動杠桿自動繞該區(qū)域塑性彎曲。以這種方式，鉸接的構造實質上被簡化了。帶有冷卻單元的散熱器框架的向后傾斜移動，可通過將設置在保持元件上的軸線間的距離選擇為比設置在散熱器框架上的軸線間的距離短、上部轉動杠桿比下部轉動杠桿長而進一步得到加強。向前傾斜移動可通過使設置在保持元件上的軸線間的距離比設置在散熱器框架上的軸線間的距離長、上部轉動杠桿配置為比下部轉動杠桿短而得到加強。為了進一步改善碰撞保護，可以在散熱器框架與緩沖梁齊抵碰的兩邊設置一個單獨的接觸塊，在變形元件的一定程度變形之后，緩沖梁開始頂住所述接觸塊。如果接觸塊由彈性材料構成，此構造的設計尤其有利。


本發(fā)明在附圖中通過舉例的方式來表示，并參考附圖在下文詳細說明，其中圖I表示不變形的狀態(tài)下，前部模塊示例性實施例的側面示意圖。圖2表示碰撞后前部模塊的相同側面，變形元件已變形，散熱器框架與冷卻單元移位。圖3表示由轉動杠桿組成的四桿聯動機構示例性實施例的示意圖。
圖4表示用于形成四桿聯動機構的另一示例性實施例。
圖5表示四桿聯動機構的另一示例性實施例。
圖6表示在不變形的狀態(tài)下，通過前部模塊的實際實施例的的截面。
圖7表示變形狀態(tài)下，與圖6相同的前部模塊的截面。
附圖標記列表
I緩沖梁
2變形元件
3縱向部件
4散熱器框架
5冷卻單元
6下部支承件
7上部轉動杠桿
8下部轉動杠桿
9保持元件
10保持元件9上的上部轉動杠桿7的軸線
11散熱器框架4上的上部轉動杠桿7的軸線
12保持元件9上的下部轉動杠桿8的軸線
13散熱器框架4上的上部轉動杠桿8的軸線
14轉動圓周
15轉動圓周
16鉗
17鉗
18眼
19眼
20銷狀元件
21接觸塊
具體實施例方式根據附圖，根據本發(fā)明的前部模塊由通過一單獨變形元件2以兩邊在前側連接至縱向部件3前端的緩沖梁1，以及設置在縱向部件3和/或變形元件2之間的、攜帶冷卻單元5的散熱器框架4組成。散熱器框架4可配置為在車輛前臉方向是彎曲的，由于凸面的凸出部分能夠被推入，散熱器框架4提供了用于吸收碰撞能量的額外元件。配置為橫向構件的下部框架部分6設置在前部模塊的下部區(qū)域。為了保持散熱器框架4，提供了轉動杠桿7和8，其在前部模塊的兩側一方面鉸接至固定連接到各縱向部件3的保持元件9，另一方面鉸接至散熱器框架4。上部轉動杠桿7的軸線10和11以及下部杠桿8的軸線12和13相互平行并實質上水平地設置，通過保持元件9和散熱器框架4的轉動杠桿7和8形成四桿聯動機構。如圖I中所示，設計四桿聯動機構使得轉動杠桿7和8設置成在行進方向上抬升。如圖2所示，這具有如下效果隨著變形元件2的變形，帶有冷卻單元5的散熱器框架4可向上轉動并轉向后面。在碰撞的情況下，在變形元件2和/或設置于兩側的所有變形元件最初變形之后， 緩沖梁I最初開始頂住散熱器框架4。隨著變形元件2和/或所有變形元件的進一步變形， 散熱器框架4通過轉動杠桿7和8的轉動被向后及向上移動。散熱器框架4的移動順序實質上根據四桿聯動機構的構造取向，所述順序可通過改變轉動杠桿7和8的長度、保持元件9和/或散熱器框架4上的轉動杠桿的軸線10、11、
12、13的設置而以任意方式變化。在圖3至5中顯示了三種不同的基本模型。在所有的三個基本模型中，連接到保持元件9的轉動杠桿7和8的軸線10和12 在實質上垂直的平面內在上下隔開一定距離。從該結構出發(fā)，在圖3所示的示例性實施例中，轉動杠桿7和8配置為相同的長度，并設置為相互平行。如果發(fā)生碰撞，緩沖梁I在變形元件2變形之后移動散熱器框架4的位置，散熱器框架4上的轉動杠桿7和8的軸線11和13在所有情況下繞設置在固定的保持元件9上的軸線10和12在相同大小的轉動圓周14和15上移動，從位置Ila和/或13a進入位置Ilb 和/或13b。在由此產生的移動順序上，散熱器框架4被抬升，保持其垂直的位置，并同時在乘客艙的方向上移動至后面。在圖4所示的基本模型中，上部轉動杠桿7配置為比下部轉動杠桿8長，由此位于散熱器框架4上的上部轉動杠桿7的軸線11在轉動圓周14上移動，所述轉動圓周14大于連接到散熱器框架4的下部轉動杠桿8的軸線13的轉動圓周。在圖4中顯示的四桿聯動機構的構造不僅使散熱器框架4抬升并移動至后面，而且同時執(zhí)行傾斜運動，其中散熱器框架4的上端比下端更靠近乘客艙。這樣的構造是有利的，尤其是，考慮到發(fā)動機艙的裝配，如果帶有冷卻單元5的散熱器框架4要傾斜越過例如發(fā)動機組的障礙物。在圖5顯示的基本模型中，選擇四桿聯動機構的設計使得上部轉動杠桿7配置成比下部轉動杠桿8短。此外，四桿聯動機構的設計使得位于保持元件9上的轉動杠桿7和 8的軸線10和12間的距離比位于散熱器框架4上的軸線11和13間的距離大。發(fā)生碰撞時，緩沖梁I壓住散熱器框架4，上部轉動杠桿7的軸線11在較小的圓周14上從位置Ila 移動至位置11b，同時下部轉動杠桿8的軸線13在較大的圓周15上繞軸線12從位置13a 移動到位置13b。這種移動順序的效果是散熱器框架4不僅被抬升并轉動到后面，而且還同時傾斜，相比在圖4中顯示的示例性實施例，傾斜角度朝向相反的方向。于是在轉動過程中，散熱器框架4的下端比上端移動得更靠近乘客艙。根據發(fā)動機艙中的空間可選擇圖3至圖5中顯示的三個基本模型，當然，實現散熱器框架4不同移動順序的四桿聯動機構的任何其他變型也都是可能的。在圖6和7中更加詳細的說明了僅示意性顯示在圖I至5中的前部模塊的技術設計。例如，在構造方面顯示了具體為轉動杠桿7形式的轉動杠桿7和8。轉動杠桿7和8在兩端有鉗16和17并通過所述鉗結合在眼18和/或19上，所述眼裝配在散熱器框架4 和/或保持元件9上。借助銷狀元件20，它們轉動固定至各個眼18和/或19。在圖6和7所示的構造中，在散熱器框架4與緩沖梁I抵碰的兩側設置一個單獨的接觸塊21，在變形元件2的一定程度變形之后，緩沖梁I開始頂住接觸塊21。圖7中闡明了變形元件2變形之后的最后提及的位置，其中緩沖梁I已被迫退出位置Ia而進入位置 Ib，之后開始頂住優(yōu)選由彈性材料組成的接觸塊21，由此散熱器框架4在乘客艙方向上移位，并且同時被抬升。圖6和7中所顯示的構造例如可根據圖3至5中所顯示的三個基本模型設計，與之相聯系的四桿聯動機構的構造以及散熱器框架4的移動順序不受任何限制。
權利要求
1.一種用于機動車輛的前部模塊，包含設置在兩側的兩個縱向部件(3)，位于兩個縱向部件⑶前部并且在前側通過插入一獨立的變形元件⑵連接到縱向部件⑶前端的緩沖梁(I)，以及設置在縱向部件⑶之間和/或變形元件⑵之間的攜帶冷卻單元(5)的散熱器框架⑷，其特征在于，用轉動杠桿(7、8)保持散熱器框架(4)，轉動杠桿(7、8) —方面鉸接至固定連接到各縱向部件(3)的保持元件(9)，另一方面鉸接至散熱器框架(4)，轉動杠桿(7、8)的軸線(10、11、12、13)設置為相互平行并且實質上水平且大致垂直于車輛縱軸線，轉動杠桿(7、8)、保持元件(9)和散熱器框架(4)組成四桿聯動機構，在碰撞情況下，在變形元件(2)和/或所有變形元件最初變形之后，緩沖梁(I)最初開始頂住散熱器框架(4)，隨著變形元件(2)和 /或所有變形元件的進一步變形，散熱器框架能夠通過至少用組件轉動所述轉動杠桿(7、 8)，在乘客艙的方向上移動。
2.如權利要求I所述的前部模塊，其特征在于轉動杠桿(7、8)設置為在行進方向上升和/或下降。
3.如權利要求I或2所述的前部模塊，其特征在于連接到保持元件(9)的轉動杠桿(7、 8)的軸線(10、12)設置為在實質上垂直的平面內上下隔開。
4.如權利要求1-3任一項所述的前部模塊，其特征在于轉動杠桿(7、8)配置為長度相同。
5.如前述權利要求任一項所述的前部模塊，其特征在于轉動杠桿(7、8)配置為相互平行。
6.如權利要求1-4任一項所述的前部模塊，其特征在于設置在保持元件(9)上的轉動杠桿(7、8)的軸線(10、12)與散熱器框架(4)上的轉動杠桿(7、8)的軸線(11、13)之間的距離不同，由此轉動杠桿(7、8)相互呈角度設置。
7.如權利要求2、3或6所述的前部模塊，其特征在于上部轉動杠桿(7)配置為比下部轉動杠桿(8)長或短。
8.如前述權利要求任一項所述的前部模塊，其特征在于至少一個轉動杠桿的至少一個軸配置為塑性接頭。
9.如前述權利要求任一項所述的前部模塊，其特征在于在散熱器框架(4)與緩沖梁 (I)抵碰的兩邊設置一個單獨的接觸塊(21)，在變形元件(2)的一定程度變形之后，緩沖梁(I)開始頂住所述接觸塊(21)。
10.如權利要求11所述的前部模塊，其特征在于接觸塊(21)由彈性材料組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于機動車輛的前部模塊，包含設置在兩側的兩個縱向部件(3)，位于縱向部件(3)前部且通過變形元件(2)連接到縱向部件(3)緩沖梁(1)，縱向部件(3)之間的攜帶冷卻單元(5)的散熱器框架(4)，保持散熱器框架(4)的轉動杠桿(7、8)，轉動杠桿(7、8)一方面鉸接至保持元件(9)，另一方面鉸接至散熱器框架(4)，轉動杠桿(7、8)的軸線(10、11、12、13)相互平行，轉動杠桿(7、8)、保持元件(9)和散熱器框架(4)組成四桿聯動機構，碰撞時，變形元件最初變形后，緩沖梁(1)最初開始頂住散熱器框架(4)，隨著變形元件的進一步變形，散熱器框架(4)在乘客艙的方向上移動。
文檔編號B60R19/02GK102582542SQ20121000484
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月9日 優(yōu)先權日2011年1月13日
發(fā)明者伯特·尼森, 約恩·希爾曼, 貝恩德·林登 申請人:福特全球技術公司