專(zhuān)利名稱(chēng)：用于減小碰撞能量的適配的車(chē)輛碰撞盒和有碰撞盒的車(chē)輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1所述類(lèi)型的、用于車(chē)輛的減小碰撞能量用的適配的碰撞盒，和一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求7和8所述類(lèi)型的、具有至少一個(gè)這種碰撞盒的車(chē)輛。
背景技術(shù)：
由現(xiàn)有技術(shù)已知了用于機(jī)動(dòng)車(chē)的適配的碰撞盒，該碰撞盒具有吸能器，該吸能器具有變形單元和形變單元。在此，碰撞能量被傳遞到變形單元的變形元件上，且變形元件被引導(dǎo)到形變單元中，其中碰撞能量的一份額通過(guò)形變單元的塑性變形減小。通過(guò)改變形變單元的摩擦特性和/或變形元件的摩擦特性可以改變碰撞盒的吸能特性。對(duì)于具有超出確定的極限值的碰撞能量的碰撞來(lái)說(shuō)，碰撞盒吸收確定的碰撞能量份額，其中僅與碰撞盒連接的緩沖器裝置被損壞，而機(jī)動(dòng)車(chē)的其它車(chē)身部件保持完整無(wú)缺。例如，在公開(kāi)文獻(xiàn)DE 10 2009 029 475 Al中描述了一種用于在車(chē)輛中調(diào)節(jié)可通過(guò)執(zhí)行器操縱的碰撞盒的方法。描述碰撞情況的傳感器信號(hào)被分析并被考慮用于產(chǎn)生調(diào)節(jié)信號(hào)。該調(diào)節(jié)信號(hào)對(duì)改變碰撞盒的剛性的執(zhí)行器進(jìn)行調(diào)節(jié)。公開(kāi)文獻(xiàn)DE 41 13 031 Al描述了可拉出的沿碰撞方向彈性支承的緩沖器裝置，該緩沖器裝置具有吸能器和在前連接的、在靜止?fàn)顟B(tài)中被預(yù)加應(yīng)力的彈簧元件。所述系統(tǒng)是節(jié)省空間的，因?yàn)榫彌_器僅在碰撞情況之前或期間移出測(cè)得的一段距離，并通過(guò)這種方式實(shí)現(xiàn)了附加的變形空間。此外，緩沖器通過(guò)預(yù)加應(yīng)力的彈簧元件快速地移出，該彈簧元件在碰撞情況之前或期間松弛。吸能器包括利用液體填充的缸和在缸中被引導(dǎo)的活塞。此外，吸能器的緩沖特性可以變化，其中這種變化基于傳感器單元的碰撞相關(guān)的數(shù)據(jù)來(lái)控制。在公開(kāi)文獻(xiàn)DE 198 47 385 Cl中描述了用于機(jī)動(dòng)車(chē)的緩沖器裝置和用于向回拖拽緩沖器裝置的器件。在此，緩沖器裝置具有靜止位置和工作位置，其中緩沖器裝置的緩沖器可移動(dòng)地安置在靜止位置和工作位置之間。此外，緩沖器裝置具有接合在緩沖器上被預(yù)加應(yīng)力的彈簧蓄能器。鎖定裝置根據(jù)傳感器單元的信號(hào)使緩沖器保持在靜止位置中。當(dāng)鎖定裝置解鎖時(shí)，彈簧蓄能器以擊打方式使緩沖器轉(zhuǎn)入至作用位置中。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的、具有獨(dú)立權(quán)利要求1的特征的、用于車(chē)輛的適配的碰撞盒能以有利的方式安置在緩沖器裝置上和/或作為延長(zhǎng)部安置在車(chē)身的縱梁的端部上和/或車(chē)前部結(jié)構(gòu)上和/或車(chē)后部結(jié)構(gòu)上和/或車(chē)輛上的其它合適的位置上，以便減小車(chē)輛的不同部件上的碰撞能量。在此，根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒具有至少一個(gè)彈簧蓄能器，該彈簧蓄能器具有至少一個(gè)彈簧元件。彈簧蓄能器占據(jù)了至少一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)、工作狀態(tài)或壓縮狀態(tài)，其中當(dāng)識(shí)別出潛在的碰撞時(shí)，控制信號(hào)以有利的方式使彈簧蓄能器可逆地從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)中，其中彈簧元件基于可逆地選擇的狀態(tài)吸收預(yù)定的碰撞能量份額，并且其中當(dāng)彈簧蓄能器在碰撞期間達(dá)到壓縮狀態(tài)時(shí)，可變形的吸能器以有利的方式吸收其它碰撞能量份額。在此，彈簧蓄能器和吸能器減小碰撞能量的方式和方法是不同的。吸能器在吸收能量時(shí)變形，且不可逆地進(jìn)行形變。這意味著，吸能器被損壞和/或毀壞。彈簧蓄能器以有利的方式通過(guò)彈簧元件的可逆的壓縮吸收碰撞能量份額。如果待減小的碰撞能量小于彈簧蓄能器的最大可吸收的碰撞能量份額，那么吸能器有利地不用于減小碰撞能量，并因此不毀壞。此外，與傳統(tǒng)的不具有彈簧蓄能器的碰撞盒相比，可以吸收更多的碰撞能量，因?yàn)閺椈尚钅芷骺梢晕疹~外的碰撞能量。由此能以有利的方式節(jié)省修理費(fèi)用并保證車(chē)輛乘客的更高的安全性。根據(jù)本發(fā)明的具有獨(dú)立權(quán)利要求7的特征的車(chē)輛的優(yōu)點(diǎn)在于，至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的碰撞盒與車(chē)輛的車(chē)前部結(jié)構(gòu)和/或車(chē)后部結(jié)構(gòu)連接。在碰撞情況下，例如在機(jī)動(dòng)車(chē)與物體碰撞時(shí)，作用到機(jī)動(dòng)車(chē)上的碰撞能量以有利的方式部分或完全由適配的碰撞盒吸收，以便保護(hù)車(chē)輛的部件和車(chē)輛的乘客。由于適配的碰撞盒的可逆的構(gòu)造，當(dāng)碰撞能量較小時(shí)，以有利方式節(jié)省了修理費(fèi)用，因?yàn)檫m配的碰撞盒的彈簧蓄能器吸收了出現(xiàn)的較小的碰撞能量，而未使用且未損壞碰撞盒的可變形的吸能器。根據(jù)本發(fā)明的具有獨(dú)立權(quán)利要求8的特征的車(chē)輛的優(yōu)點(diǎn)在于，至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的碰撞盒固定在車(chē)輛的框架上的控制桿的區(qū)域內(nèi)。這以有利的方式為駕駛員提供了額外的保護(hù)，因此可以降低受重傷者和死亡者的數(shù)量。本發(fā)明的實(shí)施方式提供了用于減小碰撞能量的車(chē)輛用的碰撞盒。該碰撞盒可以具有至少一個(gè)在碰撞情況下可變形的吸能器，該吸能器可以進(jìn)行塑性變形以用于減小碰撞能量的一份額。根據(jù)本發(fā)明，碰撞盒具有彈簧蓄能器，該彈簧蓄能器具有至少一個(gè)彈簧元件，其中彈簧蓄能器占據(jù)了至少一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)、工作狀態(tài)或壓縮狀態(tài)。當(dāng)識(shí)別出潛在的碰撞時(shí)，控制信號(hào)使彈簧蓄能器可逆地從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)中，其中彈簧元件基于可逆地選擇的狀態(tài)吸收預(yù)定的碰撞能量份額，并且其中當(dāng)彈簧蓄能器在碰撞期間達(dá)到壓縮狀態(tài)時(shí)，可變形的吸能器吸收其它碰撞能量份額?？刂菩盘?hào)優(yōu)選可以由分析和控制單元提供，該分析和控制單元接收并分析至少一個(gè)傳感器單元的碰撞相關(guān)的信息。例如，至少一個(gè)傳感器單元包括壓敏傳感器，該壓敏傳感器確定車(chē)輛上的碰撞區(qū)域，和/或包括傳感器，該傳感器確定物體和/或障礙物和/或其它碰撞相關(guān)的車(chē)輛周?chē)h(huán)境數(shù)據(jù)并提供用于進(jìn)行分析。例如，這種傳感器可以基于視頻-和/或雷達(dá)-和/或激光雷達(dá)和/或PMD和/或超聲波技術(shù)。分析和控制單元分析至少一個(gè)傳感器單元的數(shù)據(jù)并基于傳感器信號(hào)將相應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送至安裝在車(chē)輛中的適配的碰撞盒。通過(guò)在從屬權(quán)利要求中描述的措施和改進(jìn)方案實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立權(quán)利要求1中給出的用于車(chē)輛的適配的碰撞盒和獨(dú)立權(quán)利要求中給出的車(chē)輛的有利的改進(jìn)方案。特別有利的是，至少一個(gè)彈簧元件在彈簧蓄能器的靜止?fàn)顟B(tài)中提供第一吸收區(qū)域，該第一吸收區(qū)域可以具有第一可壓縮的距離，其中至少一個(gè)彈簧元件在彈簧蓄能器的工作狀態(tài)中提供最大吸收區(qū)域，該最大吸收區(qū)域可以具有最大可壓縮的距離，并且其中彈簧元件在彈簧蓄能器的壓縮狀態(tài)中提供最小吸收區(qū)域，該最小吸收區(qū)域可以具有最小可壓縮的距離。通過(guò)這種方式可以有利地提供不同的和/或適應(yīng)情況的、用于減小碰撞能量的吸收區(qū)域。由于放大的吸收區(qū)域的方式，尤其在小的機(jī)動(dòng)車(chē)中和/或兩輪車(chē)(Zweirad)和/或所謂的有四個(gè)大燈的車(chē)輛(Quad)中，可以提高在碰撞情況中乘客或駕駛員和同車(chē)人的安全性。特別在兩輪車(chē)中，當(dāng)最大吸收區(qū)域如此大使得碰撞盒的構(gòu)件超出前輪時(shí)，可以有利地阻止沿行駛方向翻轉(zhuǎn)。當(dāng)障礙物足夠高時(shí)，作用到前輪上的碰撞能量一在碰撞到障礙物時(shí)被釋放一可以附加地通過(guò)適配的碰撞盒吸收。在根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的有利的設(shè)計(jì)方案中，彈簧元件通過(guò)壓縮來(lái)吸收碰撞能量，其中在工作狀態(tài)中可吸收最大的碰撞能量份額，在靜止?fàn)顟B(tài)中可吸收較小的第一碰撞能量份額，并且在壓縮狀態(tài)中可吸收最小的碰撞能量份額。有利地，彈簧元件由于壓縮而不被毀壞。此外，可以使用可容易變換的方法用于可吸收的能量的適應(yīng)情況的變化。有利地，可使用價(jià)廉的構(gòu)件用于變換。此外，這種適配的碰撞盒可以裝配在幾乎每種車(chē)輛中。有利地，碰撞盒的可變形的吸能器只有在達(dá)到壓縮狀態(tài)時(shí)才激活或者說(shuō)起作用。在此，在哪種狀態(tài)下彈簧蓄能器被認(rèn)為開(kāi)始?jí)嚎s是不重要的。一旦碰撞能量超過(guò)彈簧蓄能器的吸收能量，那么彈簧蓄能器過(guò)渡至壓縮狀態(tài)中，并且其它碰撞能量被引導(dǎo)至可變形的吸能器中并被其吸收。在根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的另一種有利的設(shè)計(jì)方案中，可變形的吸能器包括形變單元和變形單元，它們可與彈簧蓄能器伸縮式套置。彈簧元件以有利的方式在內(nèi)部支承在彈簧蓄能器的殼體上，并且在外部支承在變形單元的殼體上。在這種設(shè)計(jì)方案中，變形單元的變形元件可以制造為銷(xiāo)釘和/或活塞。例如，形變單元可以設(shè)計(jì)成具有漸縮的橫截面的管。有利地，構(gòu)件設(shè)計(jì)成柱形，其中構(gòu)件沿縱向可移動(dòng)地支承。可變形的吸能器通過(guò)管由于銷(xiāo)釘和/或活塞進(jìn)行的形變而吸收能量。有利地，彈簧元件首先吸收通過(guò)彈簧特性可預(yù)定的碰撞能量份額。當(dāng)達(dá)到壓縮狀態(tài)時(shí)，能量被繼續(xù)傳遞至變形單元的銷(xiāo)釘。有利地，通過(guò)伸縮式結(jié)構(gòu)可以通過(guò)殼體的摩擦減小其它能量。在根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的另一種有利的設(shè)計(jì)方案中，在彈簧蓄能器的靜止?fàn)顟B(tài)中，彈簧元件被預(yù)加應(yīng)力，并且鎖定裝置使彈簧元件保持在預(yù)加應(yīng)力的位置中，其中控制信號(hào)引起鎖定裝置的去激活。由此，彈簧元件松弛，并且彈簧蓄能器過(guò)渡到工作狀態(tài)中。有利地，彈簧蓄能器的吸收特性與吸能器的吸收特性相一致，其中彈簧元件直至達(dá)到壓縮位置沒(méi)有和/或僅將少的碰撞能量和/或復(fù)位能量引導(dǎo)到吸能器中，從而吸能器未發(fā)生形變。有利地，彈簧蓄能器通過(guò)預(yù)加應(yīng)力的彈簧元件在鎖定裝置解鎖之后迅速過(guò)渡到工作狀態(tài)中。在根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的另一種有利的設(shè)計(jì)方案中，設(shè)置了至少另一個(gè)、設(shè)計(jì)成安全氣囊的吸能器。安全氣囊在激活的工作狀態(tài)中充氣，并可以提供附加的吸收區(qū)域。有利地，安全氣囊的安裝提高了碰撞能量的吸收。安全氣囊能以有利的方式與其它吸能器無(wú)關(guān)或有關(guān)地激活。在根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛的有利的設(shè)計(jì)方案中，兩個(gè)碰撞盒通過(guò)連接板彼此連接。有利地，當(dāng)彈簧蓄能器處于工作狀態(tài)時(shí)，連接板被拉出。通過(guò)這種方式，連接板和兩個(gè)碰撞盒在控制桿發(fā)生形變之前吸收碰撞能量份額。此外，碰撞盒制動(dòng)車(chē)輛，并阻止車(chē)輛的翻轉(zhuǎn)。在根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛的另一種有利的設(shè)計(jì)方案中，當(dāng)計(jì)算出的預(yù)測(cè)的碰撞能量超出至少一個(gè)預(yù)定的閾值時(shí)，分析和控制單元發(fā)出用于彈簧蓄能器的狀態(tài)變換的控制信號(hào)。有利地，適配的碰撞盒為此目的可以與預(yù)見(jiàn)的傳感器系統(tǒng)組合起來(lái)，該傳感器系統(tǒng)可以在出現(xiàn)碰撞之前識(shí)別與障礙物的碰撞。因此，例如可以使用周?chē)h(huán)境傳感器系統(tǒng)，該周?chē)h(huán)境傳感器系統(tǒng)以視頻_、雷達(dá)_、激光雷達(dá)，PMD和/或超聲波技術(shù)為基礎(chǔ)。通過(guò)預(yù)見(jiàn)的傳感器系統(tǒng)可以有利地在碰撞之前觸發(fā)適配的碰撞盒。吸收區(qū)域的提早的擴(kuò)展導(dǎo)致對(duì)駕駛員和同車(chē)人的更好的保護(hù)。如果預(yù)測(cè)的碰撞能量未超出閾值，那么彈簧蓄能器可以保持在靜止位置。從而較小的碰撞能量可以通過(guò)處于靜止?fàn)顟B(tài)的彈簧蓄能器減小。通過(guò)這種方式可以使彈簧蓄能器的磨損最小化，因?yàn)楫?dāng)可額外吸收的碰撞能量需要在彈簧蓄能器的工作狀態(tài)中額外的吸收區(qū)域時(shí)，彈簧蓄能器才過(guò)渡到工作狀態(tài)中。


本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并在下文的描述中詳細(xì)說(shuō)明。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示執(zhí)行相同或類(lèi)似功能的部件或元件。圖1示出了具有至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的車(chē)輛的示意性結(jié)構(gòu) 圖2示出了具有處于靜止?fàn)顟B(tài)的彈簧蓄能器的、根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的第一實(shí)施例的示意性剖視 圖3示出了具有處于工作狀態(tài)的彈簧蓄能器的、圖2中根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的第一實(shí)施例的示意性剖視 圖4示出了碰撞期間圖2中根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的第一實(shí)施例的示意性剖視
圖5示出了碰撞期間圖2中根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的第二實(shí)施例的示意性剖視圖，其中彈簧蓄能器已達(dá)到壓縮狀態(tài)而碰撞能量被導(dǎo)入可變形的吸能器中；
圖6示出了具有處于靜止?fàn)顟B(tài)的彈簧蓄能器和安全氣囊的、根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的第二實(shí)施例的示意性剖視 圖7示出了具有處于工作狀態(tài)的圖6中根據(jù)本發(fā)明的適配的碰撞盒的第二實(shí)施例的示意性剖視 圖8示出了具有兩個(gè)根據(jù)圖2的適配的碰撞盒的機(jī)動(dòng)車(chē)的示意性俯視 圖9示出了具有兩個(gè)根據(jù)圖6的適配的碰撞盒的機(jī)動(dòng)車(chē)的示意性俯視 圖10示出了具有兩個(gè)適配的碰撞盒的車(chē)輛的控制桿的示意性俯視圖。
具體實(shí)施例方式如從圖1可以看到，根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛40包括車(chē)前部結(jié)構(gòu)42 ;車(chē)后部結(jié)構(gòu)46 ;至少一個(gè)適配的碰撞盒1、I ‘，該碰撞盒與車(chē)前部結(jié)構(gòu)42和/或車(chē)后部結(jié)構(gòu)46連接；以及分析和控制單元5，其接收并分析至少一個(gè)傳感器單元44的碰撞相關(guān)信息。分析和控制單元5產(chǎn)生用于觸發(fā)至少一個(gè)適配的碰撞盒1、1 ‘的控制信號(hào)。如從圖2至7可以看到，用于車(chē)輛40、50的適配的碰撞盒1、1‘的示出的實(shí)施例包括至少一個(gè)在碰撞情況下可變形的吸能器20，該吸能器經(jīng)歷塑性變形AB以用于減小碰撞能量E的份額。根據(jù)本發(fā)明，適配的碰撞盒1、1 ‘包括至少一個(gè)彈簧蓄能器10，該彈簧蓄能器具有至少一個(gè)彈簧元件14，該彈簧蓄能器占據(jù)了圖2或6中示出的至少一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)RS、圖3和7中示出的工作狀態(tài)BS或壓縮狀態(tài)KS。在此當(dāng)識(shí)別出潛在的碰撞時(shí)，控制信號(hào)使彈簧蓄能器10可逆地從靜止?fàn)顟B(tài)RS轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)BS中，其中彈簧元件14基于可逆地選擇的狀態(tài)RS、BS、KS吸收預(yù)定的碰撞能量份額，并且其中當(dāng)彈簧蓄能器10在碰撞期間達(dá)到壓縮狀態(tài)KS時(shí)，可變形的吸能器20吸收另外的碰撞能量份額。
如從圖2至7還可以看到，吸能器20具有形變單元24和變形單元22。在示出的實(shí)施例中，變形單元22具有設(shè)計(jì)成活塞或銷(xiāo)釘或桿的變形元件22.1。形變單元24設(shè)計(jì)成管，其容納變形元件22.1，并且在容納變形元件22.1期間發(fā)生形變。設(shè)計(jì)成管的形變單元24的半徑優(yōu)選漸縮。在示出的實(shí)施例中，設(shè)計(jì)成管的形變單元24的容納直徑比設(shè)計(jì)成活塞或銷(xiāo)釘或桿的變形元件22.1小。變形單元22尤其設(shè)計(jì)成柱形，并沿著形變單元24的縱軸線(xiàn)可移動(dòng)地支承。此外，形變單元24可以被材料填充或具有粗糙表面。如從圖2至7還可以看到，形變單元24、變形單元22以及彈簧蓄能器10伸縮式彼此套置。在此，彈簧蓄能器10的彈簧元件14在內(nèi) 部支承在彈簧蓄能器10的殼體上，并且在外部支承在變形單元22的殼體上。彈簧元件14尤其設(shè)計(jì)成盤(pán)簧，其中彈簧圈的半徑沿變形單元22的方向減小。當(dāng)然，也可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的、在彈簧蓄能器10中彈性的彈簧元件的其它實(shí)施方式。如從圖2還可以看到，彈簧蓄能器10在正常情況下或當(dāng)不存在和/或未確定碰撞情況時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)RS中。在靜止?fàn)顟B(tài)RS中，碰撞盒I可以吸收兩個(gè)能量份額。一個(gè)能量份額可以通過(guò)彈簧元件14的可逆的壓縮來(lái)吸收，而另一個(gè)能量份額可以通過(guò)吸能器20的變形來(lái)吸收。在靜止?fàn)顟B(tài)中，變形元件22.1不位于形變單元24中，而是僅抵靠在該形變單元上。彈簧元件14被預(yù)加應(yīng)力并通過(guò)鎖定裝置12保持，該鎖定裝置平行于彈簧元件14延伸并阻止彈簧元件14松弛。在示出的實(shí)施例中，鎖定裝置12設(shè)計(jì)成自動(dòng)保險(xiǎn)開(kāi)關(guān)(Sicherungsschalter),其通過(guò)分析和控制單元5的控制信號(hào)來(lái)觸發(fā)，并且在碰撞情況下釋放彈簧元件14。彈簧蓄能器10的吸收特性如此與可變形的吸能器20的吸收特性相一致，使得在靜止?fàn)顟B(tài)RS中，彈簧元件14的復(fù)位力不導(dǎo)致吸能器20的變形。由此阻止了 吸能器20在靜止?fàn)顟B(tài)RS中由于彈簧元件14的復(fù)位力而變形。如從圖2還可以看到，在彈簧蓄能器10的靜止?fàn)顟B(tài)RS中，第一吸收區(qū)域Al供彈簧元件14使用，該第一吸收區(qū)域具有第一可壓縮的距離II。彈簧元件14能以該距離Il被壓縮并吸收能量。如從圖3還可以看到，在彈簧蓄能器10的工作狀態(tài)BS中，鎖定裝置12去激活。彈簧元件14松弛并延長(zhǎng)至“正?！遍L(zhǎng)度。通過(guò)這種方式彈簧蓄能器10從靜止?fàn)顟B(tài)RS過(guò)渡至工作狀態(tài)BS中。此外，彈簧蓄能器10的吸收區(qū)域擴(kuò)大至最大吸收區(qū)域Amax，該最大吸收區(qū)域具有最大可壓縮的距離Imax。通過(guò)這種方式，可壓縮的彈簧元件14可以通過(guò)擴(kuò)大的壓縮距離Imax吸收最大的能量。通過(guò)預(yù)加應(yīng)力的彈簧元件14的這種可簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換的解鎖，實(shí)現(xiàn)了可調(diào)節(jié)的能量吸收能力。在示出的工作狀態(tài)BS中，同樣可以吸收兩個(gè)能量份額。S卩，彈簧元件14的與圖2相比擴(kuò)大的壓縮能量份額和可變形的吸能器20的保持不變的變形能量份額。如從圖3至5還可以看到，彈簧蓄能器10從工作狀態(tài)BS出發(fā)通過(guò)壓縮來(lái)吸收出現(xiàn)的碰撞能量E，因?yàn)閺椈稍?4由于碰撞能量被壓縮，且通過(guò)這種壓縮吸收能量。在能量吸收期間，可壓縮的距離從最大可壓縮的距離Imax減小至最小可壓縮的距離Imin。圖4示出了彈簧元件14在最大可壓縮的距離Imax和最小可壓縮的距離Imin之間的中間位置，因此另外的碰撞能量E可以由吸能器20來(lái)吸收。如果彈簧元件14到達(dá)最小可壓縮的距離Imin，那么彈簧蓄能器10處于壓縮狀態(tài)KS并將碰撞能量繼續(xù)傳導(dǎo)到可變形的吸能器20中，如從圖6可以看到。如從圖2至5還可以看到，在彈簧蓄能器10的壓縮狀態(tài)KS中，彈簧元件14提供最小的吸收區(qū)域Amin，該吸收區(qū)域具有最小可壓縮的距離Imin。在這種狀態(tài)下，彈簧元件14不可以繼續(xù)壓縮，而不能將能量傳導(dǎo)到吸能器20中。如從圖5還可以看到，吸能器20吸收一碰撞能量份額，其中變形元件22.1被推入到形變單元24中并使之變形。在此，吸能器20的預(yù)定的最大縱向長(zhǎng)度IO縮短了距離A B。能量減小的這種形式是不可逆的。因此，在碰撞后必須更換吸能器20。如從圖6和7還可以看到，用于增大吸收區(qū)域的第二實(shí)施例具有至少另一個(gè)吸能器30，該吸能器設(shè)計(jì)成安全氣囊，并在靜止?fàn)顟B(tài)RSA中折疊起來(lái)。在激活的工作狀態(tài)BSA中，安全氣囊30充氣，并提供用于減小碰撞能量的、附加的吸收區(qū)域AC。通過(guò)彈簧蓄能器10和可變形的吸能器20進(jìn)行的碰撞能量E減小已經(jīng)參考圖2至5進(jìn)行描述，因此此處不再重復(fù)描述。當(dāng)彈簧蓄能器10轉(zhuǎn)入到其工作狀態(tài)BS中時(shí)，設(shè)計(jì)成安全氣囊的吸能器30進(jìn)行觸發(fā)。為了觸發(fā)鎖定裝置12和設(shè)計(jì)成安全氣囊的吸能器30，分析和控制單元5分析至少一個(gè)傳感器單元44的、碰撞相關(guān)的信息，并將相應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送給碰撞盒1、1‘或者說(shuō)鎖定裝置12和吸能器30。如從圖8可以看到，示出的根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車(chē)40 ‘包括兩個(gè)碰撞盒1，該碰撞盒與車(chē)前部結(jié)構(gòu)42連接。碰撞盒I分別具有帶有至少一個(gè)彈簧元件14的彈簧蓄能器10和可變形的吸能器20。在示出的靜止?fàn)顟B(tài)中，彈簧蓄能器10能夠吸收預(yù)定份額的碰撞能量。當(dāng)識(shí)別出與未示出的物體的潛在的碰撞時(shí)，分析和控制單元5根據(jù)識(shí)別的碰撞重量(Crashschwere)產(chǎn)生控制信號(hào)，該控制信號(hào)使彈簧蓄能器10可逆地從靜止?fàn)顟B(tài)RS轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)BS中。布置在車(chē)輛上的碰撞盒I的彈簧蓄能器10可以彼此之間不相關(guān)地轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)中。如從圖9可以看到，示出的根據(jù)本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車(chē)40 ‘‘包括兩個(gè)碰撞盒I ‘，該碰撞盒與車(chē)前部結(jié)構(gòu)42連接。碰撞盒I ‘分別具有帶有至少一個(gè)彈簧元件14的彈簧蓄能器10、可變形的吸能器20和另一個(gè)設(shè)計(jì)成安全氣囊的吸能器30。在示出的工作狀態(tài)中，彈簧元件14松弛并且彈簧蓄能器10能夠吸收預(yù)定的最大份額的碰撞能量。額外地，安全氣囊30充氣并提供用于減小碰撞能量的另一個(gè)吸收區(qū)域。如從圖9還可以看到，分析和控制單元5已經(jīng)識(shí)別出與未示出的物體的潛在的、具有高碰撞能量的碰撞，并產(chǎn)生控制信號(hào)，該控制信號(hào)使彈簧蓄能器10可逆地從靜止?fàn)顟B(tài)RS轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)BS中并激活安全氣囊30。布置在車(chē)輛上的碰撞盒I ‘的彈簧蓄能器10和安全氣囊30可以彼此之間不相關(guān)地轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)中。因此，例如可以在存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)兩個(gè)閾值。當(dāng)超出第一閾值時(shí)，僅彈簧蓄能器10轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)BS中。當(dāng)超出第二閾值時(shí)，安全氣囊30和彈簧蓄能器10轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)中?？蛇x地，安全氣囊30過(guò)渡到另一個(gè)狀態(tài)與相應(yīng)的彈簧蓄能器10過(guò)渡到另一個(gè)狀態(tài)相聯(lián)系，從而例如當(dāng)彈簧元件14松弛時(shí)，安全氣囊30過(guò)渡到工作狀態(tài)中。如從圖10可以看到，在具有框架52和控制桿54的車(chē)輛50中，例如摩托車(chē)或所謂的具有四個(gè)大燈的車(chē)輛中，至少一個(gè)碰撞盒1、I ‘固定在車(chē)輛50的框架52上的控制桿54的區(qū)域中。在示出的實(shí)施例中，兩個(gè)碰撞盒1、I ‘通過(guò)連接板56彼此連接，其中在兩個(gè)碰撞盒1、I ‘之間的間隔中空出用于轉(zhuǎn)向柱的空間，從而碰撞盒1、I ‘布置在控制桿54的下方。在碰撞情況下，彈簧蓄能器10推動(dòng)連接板56并放大用于吸收碰撞能量的吸收空間，以便提供對(duì)駕駛員最大可能的保護(hù)。在此在碰撞情況下，連接板56伸出前輪，并進(jìn)而當(dāng)與物體碰撞時(shí)，可以降低后輪抬高以及車(chē)輛50翻轉(zhuǎn)的危險(xiǎn)。
權(quán)利要求
1.用于減小碰撞能量的車(chē)輛用的適配的碰撞盒，所述碰撞盒具有至少一個(gè)在碰撞情況下能變形的吸能器(20)，所述吸能器進(jìn)行塑性變形(ΛΒ)以用于減小碰撞能量的份額，其特征在于至少一個(gè)彈簧蓄能器(10)，所述彈簧蓄能器具有至少一個(gè)彈簧元件(14)，其占據(jù)了至少一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)(RS )、工作狀態(tài)(BS )或壓縮狀態(tài)(KS )，其中當(dāng)識(shí)別出潛在的碰撞時(shí)， 控制信號(hào)使所述彈簧蓄能器(10)可逆地從所述靜止?fàn)顟B(tài)(RS)轉(zhuǎn)入到所述工作狀態(tài)(BS) 中，其中所述彈簧元件(14)基于可逆地選擇的所述狀態(tài)(RS、BS、KS)吸收預(yù)定的碰撞能量份額，并且其中當(dāng)所述彈簧蓄能器(10)在碰撞期間達(dá)到所述壓縮狀態(tài)(KS)時(shí)，所述能變形的吸能器(20)吸收其它碰撞能量份額。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適配的碰撞盒，其特征在于，在所述彈簧蓄能器(10)的所述靜止?fàn)顟B(tài)(RS)中，所述至少一個(gè)彈簧元件(14)提供第一吸收區(qū)域(Al )，所述第一吸收區(qū)域具有第一能壓縮的距離(11 )，其中在所述彈簧蓄能器(10)的所述工作狀態(tài)(BS)中，所述至少一個(gè)彈簧元件(14)提供最大吸收區(qū)域(Amax)，所述最大吸收區(qū)域具有最大能壓縮的距離(Imax)，且其中在所述彈簧蓄能器(10)的所述壓縮狀態(tài)(KS)中，所述彈簧元件(14)提供最小吸收區(qū)域(Amin),所述最小吸收區(qū)域具有最小能壓縮的距離(Imin)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適配的碰撞盒，其特征在于，所述彈簧元件(14)通過(guò)壓縮來(lái)吸收碰撞能量，其中所述彈簧元件(14)在所述工作狀態(tài)(BS)中吸收最大碰撞能量份額，在所述靜止?fàn)顟B(tài)(RS)中吸收較小的第一碰撞能量份額且在所述壓縮狀態(tài)(KS)中吸收最小碰撞能量份額。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的適配的碰撞盒，其特征在于，形變單元(24)、變形單元(22)和所述彈簧蓄能器(10)伸縮式彼此套置，其中所述彈簧元件(14)在內(nèi)部支承在所述彈簧蓄能器(10)的殼體上，并且在外部支承在所述變形單元(22)的殼體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的適配的碰撞盒，其特征在于，在所述彈簧蓄能器 (10)的所述靜止?fàn)顟B(tài)(RS)中，所述彈簧元件(14)被預(yù)加應(yīng)力，并且鎖定裝置(12)使所述彈簧元件(14)保持在預(yù)加應(yīng)力的位置中，其中所述控制信號(hào)引起所述鎖定裝置(12)的去激活，由此所述彈簧元件(14)松弛，且所述彈簧蓄能器(10)過(guò)渡到所述工作狀態(tài)(BS)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的適配的碰撞盒，其特征在于，至少另一個(gè)吸能器設(shè)計(jì)成安全氣囊(30)，所述安全氣囊在激活的工作狀態(tài)(BS2)中充氣，并提供附加的吸收區(qū)域(AC)。
7.一種車(chē)輛，包括車(chē)前部結(jié)構(gòu)(42);車(chē)后部結(jié)構(gòu)(46);至少一個(gè)碰撞盒(1、1 ‘)，所述碰撞盒與所述車(chē)前部結(jié)構(gòu)(42)和/或所述車(chē)后部結(jié)構(gòu)(46)連接；和分析和控制單元(5)，所述分析和控制單元接收并分析至少一個(gè)傳感器單元(44)的碰撞相關(guān)的信息，其特征在于， 所述至少一個(gè)碰撞盒(1、1 ‘)設(shè)計(jì)成根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的適配的碰撞盒， 其中所述分析和控制單元(5)產(chǎn)生用于觸發(fā)所述至少一個(gè)適配的碰撞盒(1、1 ‘)的控制信號(hào)。
8.—種車(chē)輛，包括框架(52)、控制桿(54)和分析和控制單元，所述分析和控制單元接收并分析至少一個(gè)傳感器單元的碰撞相關(guān)的信息，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的至少一個(gè)適配的碰撞盒(1、1 ‘)，所述至少一個(gè)適配的碰撞盒固定在兩輪車(chē)(50) 的所述框架(52)上的所述控制桿(54)的區(qū)域中，其中所述分析和控制單元產(chǎn)生用于觸發(fā)所述至少一個(gè)適配的碰撞盒(1、1 ‘)的控制信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車(chē)輛，其特征在于，至少兩個(gè)適配的碰撞盒(1、1‘)通過(guò)連接板(56)彼此連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的車(chē)輛，其特征在于，當(dāng)計(jì)算出的預(yù)測(cè)的碰撞能量超出預(yù)定的閾值時(shí)，所述分析和控制單元(5)發(fā)出用于所述彈簧蓄能器(10)的狀態(tài)變換的控制信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于減小碰撞能量的車(chē)輛用的適配的碰撞盒，該碰撞盒具有至少一個(gè)在碰撞情況下可變形的吸能器(20)，該吸能器進(jìn)行塑性變形以用于減小碰撞能量的份額。根據(jù)本發(fā)明，碰撞盒(1)具有至少一個(gè)彈簧蓄能器(10)，該彈簧蓄能器具有至少一個(gè)彈簧元件(14)，該彈簧蓄能器占據(jù)了至少一個(gè)靜止?fàn)顟B(tài)(RS)、工作狀態(tài)或壓縮狀態(tài)，其中當(dāng)識(shí)別出潛在的碰撞時(shí)，控制信號(hào)使彈簧蓄能器(10)可逆地從靜止?fàn)顟B(tài)(RS)轉(zhuǎn)入到工作狀態(tài)中，其中彈簧元件(14)基于可逆地選擇的狀態(tài)(RS)吸收預(yù)定的碰撞能量份額，并且其中當(dāng)彈簧蓄能器(10)在碰撞期間達(dá)到壓縮狀態(tài)時(shí)，可變形的吸能器(20)吸收其它碰撞能量份額。
文檔編號(hào)B60R19/18GK102991445SQ201210328568
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
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