用于前保险杠下部区域的加强件及装配该加强件的汽车前保险杠的制作方法

专利名称：用于前保险杠下部区域的加强件及装配该加强件的汽车前保险杠的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于车辆前保险杠的下部区域的加强件，从而在行人的小腿部碰撞前保险杠下部区域的期间保护行人，以及一种根据权利要求11前序部分所述的具有第一碰撞区域和第二下部碰撞区域的车用前保险杠，第一碰撞区域可与其他汽车的保险杠杆接触，第二下部碰撞区域布置在第一碰撞区域下方并且可与行人的小腿部接触。
近些年来，汽车行业越来越考虑到在发生事故时如何保护行人的问题。减小汽车和行人之间的碰撞造成伤害的风险这些年来已经突显其重要性。
因此，例如在多年前的德国专利申请公开说明书DE3003568中，已经讨论过关于在当时已知的碰撞保护装置中行人保护部件设计为装有软垫的横梁，位置低于实际的保险杠并且在保险杠前方。由于这一较低的横梁，与车辆碰撞的行人被撞到的位置较低，所以不会被撞倒然后压过，而会被弄翻在汽车的相对柔软、可变形的前部，这样基本上减小了受伤的风险或者至少减小受伤的严重性。这些第一代的行人保护部件当时并不成功，不仅是由于设计师的考虑而且也因为制造的难度以及人们担心会损害气动性能并且害怕损害汽车前部的力作用。
在九十年代末，与欧洲汽车行业的发展一起进行过一场关于汽车的行人保护的国际规则的讨论。当时研制出一些测试方式，根据下述标准并且采用这些测试方式，汽车前部可进行定性地评估在汽车发动机罩上a)与小腿的碰撞，b)与大腿的碰撞，c)与臀部的碰撞，以及d)与头部的碰撞。
欧洲汽车行业和立法者的这些努力最终体现在准则2003/102/EG中，这一准则用于在与汽车的碰撞之前和碰撞时保护行人以及其他未采取保护措施的交通参与者。
一些评价汽车前部的质量的标准适用于与小腿碰撞的要求。在这种情况下，在40km/h的碰撞速度下，需要满足相应于标准ACEA阶段1的下述标准a)大腿和小腿之间的动态膝盖弯曲角小于21°，b)膝盖中的切变或者膝盖切变位移小于6mm，以及c)小腿的加速度小于200g(在胫骨上端处测量)。而且，在40km/h的碰撞速度下，需要满足相应于标准ACEA阶段2的下述标准a)大腿与小腿之间的最大动态膝盖弯曲角为15°，b)膝盖中的最大切变或者膝盖切变位移为6mm，以及c)小腿的最大加速度为150g(在胫骨上端处测量)。
与准则2003/102/EG的工作同时地，汽车行业也建议了用于轿车的一个带有外壳的前部区域的保险杠组件的不同实施方式。各种实施例尤其体现在欧洲授权专利EP1038732B1、欧洲专利申请EP1103428A2、德国专利申请DE10304784A1、以及欧洲专利申请EP1300293A1中。
此外，从实践经验来看，已经公知带有第一碰撞区域的车用前保险杠，该第一碰撞区域与另一汽车的保险杠杆接触，也应该具有位于第一碰撞区域下方并且与行人的小腿部接触的第二碰撞区域。在这种情况下，保险杠表面覆盖有外壳，确保外部形态的美观和理想的气动性能。此外，保险杠抵靠一横梁支承，该横梁借助撞击盒等安装在汽车车身的纵梁上。在这种情况下，第二下碰撞区域具有加强件，该加强件通常也称为用于“保护行人小腿撞击”的所谓“下部保险杠加强件(Lower Bumper Stiffener)”(简称为LBS)，或者可指代为腿部碰撞时用于保护行人的下部前保险杠区域的加强件。
这种用于“保护行人小腿撞击”的“下部保险杠加强件”的实施例记载于上面已经讨论过的例如欧洲授权专利EP1038732B1中。这里，第二碰撞区域垂直地布置在第一碰撞区域下方，即上部和下部碰撞区域正好相互叠置地进行布置，从而在前部形成一共同的垂直前表面。在这种情况下，下部碰撞区域由保险杠的下部形成，并借助垂直布置的间隔件安装为第一横向构件下部的第二下部横向构件。但是却有这样的顾虑，即，是否借助这样的设计构造足以满足当前用于可靠保护行人的严格准则。
此外，在欧洲授权专利EP1038732B1中，所述的加强件属于下部前保险杠区域的整体部分，并且一体成形。这一整体加强件具有一基板，该基板的下侧面向地面并且在水平方向上向下使前保险杠终止。在这一基板上设置有加强肋，这些肋从下部前保险杠的前壁开始向后沿纵向方向延伸并且彼此平行和邻近地布置。
但是，这种类型的已公知加强件具有明显的缺点，由于地面上方的下部碰撞区域的高度较低，所以它们频繁地经受来自下方的明显的机械碰撞负荷并形成裂缝，例如，当停车时驶上高的路缘时，或者例如进入多层车库时跨过斜坡并且路面的倾斜度突然变化时。对于一体地形成于该保险杠中的加强件进行修理需要更换整个前保险杠。这需要大量的费用。因为前保险杠通常采用车体颜色喷漆，所以修理费用也会进一步增加。必须进行的喷漆工作包括拆卸和组装的对应工作，这将导致车辆若干天内无法使用，只能租车代步。
此外，在上文已经讨论的DE10304784A1中，已经提出将下部碰撞区域设计为所谓的腿护板的形式，其安装在保险杠杆上并且离开保险杠杆向后和向前定向地延伸，并且由后部的对角延伸的支杆额外地抵靠位于保险杠的上部碰撞区域后部的横向构件进行支承，并且缓冲器元件位于其后。在这种情况下，腿护板的前缘应该位于保险杠杆的缓冲器元件的下方，从而在虚拟的垂直剖面上产生上部碰撞区域与腿护板上的碰撞的下点之间的连接线，从而优选地得到垂直的前表面，如上面已经说明的EP1038732B1所述，因为第二碰撞区域位于第一碰撞区域的垂直下方，在不太理想的情况下，但是基本上更可能形成稍微向下和向后倾斜的碰撞表面。但是，这有助于被碰撞的腿的弯曲，而并非确保柔和地向前倾斜地弄翻。
采用DE10304784A1的腿护板，汽车碰撞小腿产生的局部应力被首先并且主要地减小。在碰撞的初始阶段，膝盖附近的碰撞能量由缓冲器元件的缓冲材料吸收，其中该缓冲器首先并且主要地吸收碰撞汽车的碰撞力并且依此进行设计。然后，腿护扳在稍后时间接触小腿的较低点，在这种情况下，无法采用这种方式避免的膝盖动态弯曲，或者小腿的初始旋转已经不利地发生。腿护扳在这种情况下表现出的刚性由于碰撞负载的作用在悬臂动作之后向后导向地使腿护扳弯曲。在弯曲期间，腿护扳将吸收碰撞负载直到获得最大的弯曲。
但是在这种情况下，在DE10304784A1中，在行人与汽车碰撞情况下的真实移动过程被错误地判断。同样也有人怀疑，这种结构的设计是否会使被撞到的行人在汽车的前部翻转至发动机罩上，发动机罩比路面基本上更易产生变形。因此，可能无法实现对行人或者未采取保护措施的道路使用者提供令人满意的保护。
因此，一般地，从有责任感的司机的观点出发，如果司机担心他如何采用安装在汽车中的被动安全装置保护行人或其他未采取保护措施的道路使用者，那么无法令人满意的情况最终会使其放弃采用这种具有不当设计的前保险杠的汽车，最终又会难于成功地采取适当的措施来保护前方的行人。
因此，为了避免上述缺陷，本发明的目的是提供一种上述类型的用于车用前保险杠的下部区域的加强件，采用该加强件可使前保险杠的保护特性得到实质性的改善。
本发明的另一重要方面是提供一种上述类型的用于车用前保险杠的下部区域的加强件，该加强件成本低廉、安装容易并且维修费用较低。
这一目的通过权利要求1的特征和权利要求15的特征实现。
这里，提出一种用于车用前保险杠的下部区域的加强件，用于保护对行人小腿部例如踝、胫骨、腓骨或小腿的一些其他部分与前保险杠下部区域的碰撞，其中，加强件沿行驶方向在前保险杠下部区域的后面邻接前保险杠下部区域，该加强件具有其上固定有加强肋的基板，并且基本上沿水平方向大概在前保险杠的宽度上延伸。
这里首次提出，加强件以其沿行驶方向的后端至少部分地抵靠支撑在发动机舱下方的一横支撑上。
这样就有利地确保，在行人与汽车碰撞的情况下，首先他的小腿被下部保险杠区域在腿部尽可能低地撞到，几乎在同时，上部碰撞区域接触行人的腿，从而在碰撞期间的对应速度下保证行人被可靠地撞翻至发动机罩上。在这种情况下，实际上几乎可以避免腿弯曲或者行人被压过的可能性。同时，确保下部碰撞区域沿水平方向向后经受可靠地支承且不会在发生事故时产生变形，这样，膝盖的动态弯曲或者小腿的旋转可在非常大的程度上得以避免。膝盖弯折角也可正确地作用或者保持得尽可能地小，因为下部碰撞区域制成为尽可能地坚硬，与此相比，上部碰撞区域制成为相对地柔软。因此，进一步地有助于行人“直接转到发动机罩上”或者行人可靠地翻至发动机罩上。
下部保险杠区域可靠地支承在后部这一事实确保在行人与车辆碰撞的每个阶段都存在被清楚限定的碰撞区域，其相对位置不会无意中变化，这样在这一过程中发生的运动过程将遵循一个可重复的模式，这样可确保行人保护的预定结果。
任何多余的碰撞能力在这里由加强件成功地吸收在下部保险杠区域中，从而也可防止局部负荷。
本发明有利的改进可从附属权利要求的特征中清楚明了地得到。
根据一优选实施例，所述被加强件沿水平方向向后抵靠支承其上的横支撑，是连接至汽车车身的一辅助框架的一部分。这带来下述优势，可使用辅助框架沿水平方向支承加强件并且这样带来多种用途，该辅助框架已经存在于发动机舱中并支承或者尤其承载发动机、变速箱的部分或者其他构件。采用这种方式，可节省其他的构件。同样，辅助框架还带来下述优势，其可设计经受更大的力，从而不必额外进行加强。因此，一方面以有利的方式增加发生事故时的安全性，另一方面减小部件的数量。
在另一优选实施例中，加强件通过粘接、夹持、焊接、铆接、螺栓连接等直接或间接地固定在横支撑上。这样有利于采用成本非常低的紧固方法，在汽车生产线上组装期间可通过简单的操作实现。同样，将加强件制造为单独板件，可增强客户良好服务、易于更换的有利效果，因为该单独板件可顺利地装配、拆卸和更换。
在优选实施例中，加强件的后侧至少部分地抵靠辅助框架横支撑的护面前侧进行支承，两个部件，辅助框架横支撑和加强件借助在这两个部件上方和/或下方定位的紧固支架或者组装带连接到一起。这有利地确保，在碰撞下部保险杠区域时，合成的力不会导致加强件向后和向下或者向后和向上的位移或者甚至下落。反之，可确保任何作用在加强件上的力经由辅助框架横支撑被完全地转移。
在这种情况下，加强件可采用更有利的方式弯曲，这样允许根据汽车型号适应封装条件，而不会导致沿水平方向的错位力，该错位力可能导致非平面加强件的轻微扭转或变形，最终得到不利的效果，即，加强件将向上或向下掉落或偏移。因此，在汽车组成好后的确定的几何形状(如按照制造商设计的那样)即使在与行人碰撞的情况下也基本上得以保持，这样，所有用于被动保护的部件能够可靠地发挥它们的保护效果。
在另一优选实施例中，加强件设计为可集成在下部保险杠区域中的单独板件。这带来下述优势，单独板件式加强件的机械特性首次得以优化，同时在对前保险杠外部的外观的美化进行优化的情况下也不用担心有困难。而且，加强件的强度的优化可在不损害前保险杠气动特性的情况下进行。
因此，前保险杠或者其下部碰撞区域的气动特性、美化外观、结构设计、强度和其他机械特性可首次被单独地、相互独立地优化，这样可获得整体上更好的外观，同时基本上改善对行人的保护，减少受伤的风险，即最终得到尽可能低于所需限制值的值。
此外，根据本发明的单独板件式加强件带来下述优势，在对加强件造成损害的情况下，例如由于偶然驾驶上特别高的路缘或者接触多层停车场的斜坡，加强件可被单独地更换。由此可减小巨大的修理成本。这也同时明显提高购买者对于采用这种方式设计的汽车的接受程度。
此外，根据本发明的前保险杠以及为此提供的根据本发明的加强件带来的优势为，它们更廉价地制造并且明显更容易地在生产线上应用。
最后，作为单独部件的加强件基本上可更容易以有利的方式调整从而适用于特定于汽车型号的相应保险杠系统。在这种情况下，也可首次转用至标准保险杠系统的类似特殊型号，而不进行其他的工作。同样，制造该加强件的工具的开发和改装成本明显更低，因为为此所需的工具可做得更小。因此，可以进一步地采用有利的方式减小前保险杠的总成本。
根据加强件的优选实施例，该加强件可优选地通过粘接、夹持、焊接、铆接、螺栓连接等重新拆卸地安装在下部保险杠区域上，这种情况类似于相对于横支撑进行支撑。因此，可进一步增强上面已经讨论过的用户易于使用、易于更换的加强件。
在另一优选实施例中，在加强件的组装状态下的加强肋从上部的基板向下延伸，基板的后侧面向发动机舱。这带来下述优势，装配有加强件的前保险杠具有相对于发动机舱的整齐关闭的表面，从而不会由于老化的过程而导致散热器的油、冷却剂等漏光，同样在每天的正常使用中，确保进入发动机舱或者从路面向上卷起的灰尘、溅沫、脏水或雨水等毫无问题地在加强件背部的平面上流出，而且不会停留在任何腔室中或者积存于此，以防止最终在冬天导致冻坏车辆。
加强件的基板当然优选地具有向下伸出的肋，但是这些肋也可部分地向上伸出。基板不需要绝对地平，但是可以例如作为稍微弯曲的板，将其几何形状调整成适于汽车的封装条件。肋部可以进行插接、铆接、螺栓连接、压铸、模制成型或者作为组装构件与基板连接。加强或者加固肋可根据汽车特定的条件优化地相互协调，在其间的距离、材料厚度、高度、长度、位置、取向、相互的连接(例如，作为对角肋、横向肋、交叉肋等)方面，从而优化地获得行人小腿保护标准。加强肋不用绝对地形成直线形。
根据另一优选实施例，加强件至少部分地通过下部保险杠区域沿行驶方向在前部封装为类似外壳的形状。这带来下述优势，即实现优化的板状加强件的气动覆盖或包装。同时，包括保险杠区域的外壳状封装的与加强件的连接产生尤其良好的加强和稳定的结构，从而可非常好地保持用于行人保护的所需的限制值。
根据另一优选实施例，加强肋基本上从基板成直角地延伸并且采用相同材料整体地模制。因此，加强件可采用优选的方式非常低廉地制成为采用相同材料制成的装配件，例如作为塑料压铸件等。
在另一优选实施例中，在基板中和/或加强肋之间形成有紧固点，优选地为啮合凸鼻或者类似的卡锁或者夹持装置。这提供尤其便宜的方式将加强件紧固在前部保险杠的下部区域中。为此目的，基板中或者肋部之间的紧固点与下部保险杠区域的外壳中的紧固点相对应，这些紧固点优选地设计为啮合开口。因此，组装根据本发明的前部保险杠所需要的操作可基本上被减小。这确保采用有利的方式将根据本发明的加强件毫无疑问地采用一个操作步骤通过啮合集成在下部保险杠区域中，该加强件可采用能够集成在下部保险杠区域中的单独板件。简化在生产线上的加工深度和组装过程提供进一步有利的效果。
而且，基板在汽车纵向方向的后部区域中具有交叉形状的加强肋，该加强肋的前部邻接纵向肋，该纵向肋相互平行并且基本上沿纵向方向定向。这带来下述优势，在图中的板状加强件设计为手的形状，从手的腕部，肋状手指向前延伸，手指部接收来自下部保险杠区域的碰撞力，软化操作过程中的冲击并且经由腕部采用受控的方式转移碰撞能量。这导致优化的力流并且尤其好的保护受到碰撞的行人。
此外，基板在其后面的面向发动机舱的一侧具有一散热器偏移装置。在碰撞中，这样可确保采用有利的方式在对应的预定断点处拆卸或弄松散热器并且散热器可自由地向后移动，而不会掉落或者压在发动机组上。在该过程中，散热器仍然正常工作，汽车可在其自身动力下至少持续行进至下一修理站。因此，有利地，在适当的情况下，可进行事故抢修。同样，因此可维持所谓的“Danner测试”的标准。最后，结果是改善损坏的情况，因此更有利于保险公司对汽车分类。
最后，该加强件由塑料制成，优选地采用热塑性材料。一方面有利地减少制造成本，另一方面更加有利地制造，例如在塑料注射模制过程的范围内，也可实现节省成本的效果。同样，这种类型的塑料部件可具有复杂的结构，获得高的强度，同时重量轻，因此不会无益地增加汽车的重量。
加强件的基板和其肋部可局部地设置有孔或者切口，从而进一步减轻重量。加强件当然优选地由塑料制成，尤其优选地使用热塑材料，因为其具有非常良好的成形能力。但是，玻璃纤维强化塑料、碳纤维强化塑料或者其他符合材料或者稳定但是重量轻的材料也可以使用。如果情况适合，可采用材料加强件例如填充件，例如由金属、输入物、插入物等制成，从而进一步加固加强件。
上述目的进一步地通过一种车用前保险杠实现，该保险杠具有第一碰撞区域，该第一碰撞区域能接触另一汽车的保险杠杆。此外，该前保险杠具有第二碰撞区域，该第二碰撞区域布置在第一碰撞区域下方并且能与行人的小腿部接触。这里，保险杠覆盖有外壳并且在第一碰撞区域中抵靠支撑在一横向构件上，该横向构件借助碰撞盒等安装在汽车车身的纵梁上。
这里第一次提出，沿汽车的纵向方向在第二下部碰撞区域后面设置有如上所述的加强件。在这种情况下，该加强件沿纵向方向通过其后端至少部分地抵靠支撑在位于发动机舱下方的一横支撑上。采用这种方式，也结合使用前部保险杠，可协同地获得上述优势。在这一方面，可参考上述说明的内容。
本发明的上述内容将参照附图更详细地记载在下面的实施例中。在附图中

图1是从前方倾斜观看的三维视图，这一实施例具有设计为模制件的缓冲器的外壳或护面，并且具有上部和下部的碰撞区域；图2是从前方倾斜观看的三维视图，这一实施例具有设计为单独板件的加强件，该单独板件集成在下部保险杠区域中，所示的实施例具有基板，其中该基板的两侧(上部和底部)具有栅格结构或者加强肋；图3是第一平面上的垂直剖面，该平面沿纵向方向平行于并且接近汽车中心穿过图1所示的保险杠外壳，并且具有集成在下部保险杠区域中且如图2所示的加强件，具有插入上部和下部碰撞区域之间的空气入口栅格，在包括于上部碰撞区域中的车牌号板区域下方，并且具有缓冲器元件，该缓冲器元件设计为模制件并且布置在保险杠外壳的上部碰撞区域与布置在其后部的横梁之间(虚线所示)；图4的两个局部视图a)和b)示出图1至3所示的保险杠的示意性简化剖面图，局部视图a)示出加强件与保险杠外壳之间的啮合，局部视图b)示出与横杆的连接的剖视图；图5是沿纵向方向延伸的另一第二平面的、穿过图1所示的保险杠外壳的汽车中心的垂直剖面，具有集成在下部保险杠区域中的并且如图2所示的加强件，图中的虚线示出散热器，加强件的啮合在剖视图中示出。
图6是沿纵向方向延伸的另一第三平面的、穿过图1所示的保险杠外壳的正好在汽车中心之前的垂直剖面，具有集成在下部保险杠区域中的并且如图2所示的加强件，图中的虚线示出的加强件的后部支承件相对于布置在散热器下方的并且由虚线示出剖面的支杆；图7是从前部和后部倾斜观看的三维视图，图1至6所示的前部保险杠的实施例具有单独的加强件，集成在保险杠护面的下部碰撞区域中，包括其后部支承件相对于布置在发动机舱的下方的辅助框架。
在图1中，从前部倾斜地示出的三维视图示出一项实施例，例如具有保险杠3的外壳或护面1，保险杠3具有上部碰撞区域5和下部碰撞区域7，外壳1设计为例如模制件。保险杠3的护面或外壳1由例如热塑性材料制成为一体并且可喷涂为汽车的颜色。在上部碰撞区域5定位有用于容纳车牌号板的凹槽9，在图中没有更详细地示出。在其下方可见开口11，该开口用作散热器的空气通道，在图中没有更详细地示出，散热器位于保险杠3后面。护面或外壳1基本上延伸跨过汽车的整体宽度，并且在侧向继续延伸，例如借助其前角部。在空气通孔11的左侧和右侧设置有其他开口13和15，这些开口用于例如容纳深度设置的照明装置，例如雾灯和闪光灯等。开口13和15也可设置有栅格并且用作空气通道的其他狭槽。
在保险杠3组装状态下的下部碰撞区域7布置的高度在地面或者道路上方，大概对应于正常身高的人的小腿的中心。下部碰撞区域7可稍微向前伸出超过上部碰撞区域5。而且，下部空气通孔11的下边缘可沿纵向方向或者X的行驶方向伸出与空气通孔11的上边缘大概相同的距离。这样可确保当突然撞到行人时，他首先被撞到小腿区域的较低位置处，从而不会被撞倒然后压过，而是碰到汽车或发动机罩的相对柔软、可变形的前部，基本上减小受伤的风险或者至少减小受伤的严重性。同时，可避免小腿相对于大腿的无益弯曲。
为了确保偶然被碰到的行人如上所述被汽车的前部撞翻到发动机罩上，但是，下部碰撞区域7必须具有一定的刚性，该刚性无法只由保险杠3的护面或外壳1提供。所需的刚性由加强件17获得。加强件17啮合在啮合钩71中。
在图2中，示出从前部看倾斜的三维视图，该实施例具有加强件17，该加强件设计为单独板件19，可集成在下部保险杠区域7中。
这里所示实施例中的加强板19具有加强或加固的肋21，加强板的基板两面承载肋部，也就是上面和下面。不过，基板可以根据实施例和应用条件或者所需的强度等布置在加强肋21的上方和/或下方。也可想象基板布置在加强肋21两侧上的实施例，在这里示意性地示出。在优选实施例中，加强肋21和布置在这些肋上方的基板由热塑材料制成为一体。
加强肋21可沿汽车的纵向方向X延伸并且相互平行和邻近地布置。加强肋也可部分地横向延伸。此外，在加强板19的后部区域设置有交叉肋，用于进一步地加强该板19。
加强件17基本上沿水平方向大概跨过前保险杠3的宽度延伸。加强件17设计为可集成在下部保险杠区域7中的单独板件19。板19并不必须制成为绝对的平，其轮廓可根据给定情况以及汽车的相应封装条件进行调整。
加强件17可通过粘接、夹持、焊接、铆接、螺栓连接等安装在下部保险杠区域7上。在加强件17的组装状态下的加强肋21从处于顶部的基板向下延伸，例如，其后侧面向发动机舱，在图中没有详细示出。加强件17至少部分地由下部保险杠区域7围成类似外壳的形状，前部23朝向X方向。
在这种情况下，在前部23中，加强件17集成有其前部25并且由布置在其后端的臂部27支承抵靠紧固件29，紧固件29又可抵靠例如对应支承件或者对应的横向支杆支承。连接条或连接支杆29设计为细长的组装板，该板具有通孔31，对应的紧固装置33例如螺钉、螺栓、铆钉、销等穿过这些孔，因此形成与加强件17的紧固连接。为此目的，臂部27具有对应的通孔或凹槽。在这里所示的实施例中，臂部27整体形成在加强板19的后部区域中，并且具有加强肋35。
图1所示的保险杠3和图2所示的加强件17的垂直剖面示出于图3中，该垂直剖面所在的平面位于纵向方向X并且平行于汽车中心布置。这里，保险杠外壳1和集成在其中的加强件7的剖面以实线示出。此外，在图3中，横梁39和具有风扇轮43的散热器41以虚线示出。在保险杠3的护面1的上部碰撞区域5与横梁39之间布置有缓冲器元件37，用于吸收碰撞的能量。横梁39又由碰撞箱相对于纵梁支承，这里没有更详细地示出。
空气可通过空气通孔11流入散热器41，该通孔由夹持入外壳1的栅格45覆盖。
加强件17包括基板51，该基板处于面向发动机舱47的后侧49上，加强肋21从该基板开始基本上以直角向下延伸，并且在所示实施例中采用相同的材料整体形成在基板51上。
加强板19在基板51的后侧49上包括一个散热器偏移装置53，该散热器偏移装置面向发动机舱47并且确保在碰撞情况下当保险杠3被推进时，散热器41可从其固定位置处松脱，并且保持继续正常工作，不会下落。
在图4中，示出两副示意性的简化的放大的局部视图，图a)示出加强件17的前部连接至保险杠3的外壳1，图b)示出加强件17的后部连接至横向支架59。
加强件17采用啮合件69啮合或者夹持在前部保险杠3的的前部23的下部区域7，啮合件69例如设计为啮合凸鼻，伸入对应的啮合开口71。加强件17的后端邻靠横向支架59前部的臂部27的肩台61。这里，臂部27通过连接件或紧固支架29附接于横向支架59，保险杠外壳1的后端作为外壳，同样由连接件29保持或者附着于此。加强件17、紧固支架29和外壳1采用连接装置连接到一起，在图中没有更详细地示出(例如参照图2或6，附图标记33)，并且由共同的开口穿过。
在图5中示出另一第二平面的垂直剖面，该平面沿着纵向方向X延伸并且处于穿过图1所示的保险杠外壳1的车辆中心，图中示出加强件17集成在图2所示的下部保险杠区域7中，散热器41采用虚线示出。从图2至5清楚可见，加强件17具有不同的加强肋27。加强件17的基板51承载加强肋35，这些加强肋设计成例如沿汽车的纵向方向在后部区域的十字形状。在前部，加强肋例如基本上相互平行地布置并且基本上沿纵向方向X延伸。同样，对于部分的其他加强方式，设置有在剖面中无法看到的横向肋部。在一些情况下，这些线部分地示出纵向肋21的锥形末端。此外，作为实例，啮合凸鼻69示出在剖面中，其包含在向下指向的肋21之间的加强件17中。
在图6中示出第四平面的另一剖面，正好位于车辆中心之前，加强件17的后部支承件抵靠支架59以虚线示出，该支架布置在散热器41的下方并且其剖面以虚线示出。板状加强件17在其后部区域采用细长的连接件或紧固支架29支承在横向支架59上，其中该紧固支架29通过穿过孔31的夹件、铆钉、螺栓等紧固装置33附接至加强件17的后部区域中的至少一个臂部27。在这种情况下，加强板19的臂部27如这里所示可以借助加强板19上的横向支架59下方的紧固支架29进行支承或者附着到加强板19上方。在这种情况下，重要的在于加强件17的后边缘61或者对应部分可沿纵向方向X向后抵靠横向支架59或类似部件支承，使得加强板19在承受纵向负载时不会向上或向下移动。
如图1至6所示，下部碰撞区域7突出超过上部碰撞区域5，确保偶然撞到的行人的小腿部首先接触保险杠3。
在图7中，再次示出在图1至6所示的前保险杠3的实施例的底部从前部倾斜的示意性简化三维视图，具有单独的加强件17，该加强件集成在保险杠护面1的下部碰撞区域7中，包括其后部支承件抵靠在一个布置在发动机舱47下方的辅助框架63上。
图7所示的汽车的前保险杠系统包括横梁39，该构件通常指代为前保险杠梁。在横梁39的左和右安装有所谓的支座或者支架或撞击盒65，横梁39借助它们抵靠汽车的纵向部件支承，在图中没有更详细地示出。沿行驶方向X的保险杠梁或横梁39的前部布置有所谓的碰撞能量吸收器或者缓冲器元件37，其可由例如E-PP泡沫部件形成。在缓冲器元件37的前部还设置有用于前保险杠3的护面1，保险杠护面1也通常指代为“保险杠面板”。位于下部冷却空气开口11的保险杠护面1的下部7初始本身形成未被加强的保险杠部分，在这里所示的实施例中也在其后部固定在辅助框架63或其横向支架59上。
加强件17也通常称为“下部保险杠加固件”(简称为LBS)，布置在保险杠护面1的下部7中并且夹持于此。通过与横梁39前部的缓冲器元件37相配合，加强件17确保满足相关于行人“小腿”的严格的保护标准。由于附着于辅助框架63或其横向支架59的挡板或者带状紧固支架29，加强件17无法在辅助框架63下方移动，但是碰撞其后边缘61或其后端67时，支承在辅助框架63的横向支架59上。在这种情况下，辅助框架63通常指代为“子框架”。
加强件17可具有基板51，肋部21例如向上/或向下伸出。在这里所示的优选实施例中，肋部21从基板51向下延伸。基板51这里不一定必须为平的，但是其几何尺寸适应于相应的汽车的封装条件。加强肋21可喷射模制于基板51上，或者作为组装部件连接至基板。加强板19的后臂27的加强肋21或后部加固肋35可以考虑特定汽车的条件优化地相互调整它们之间的距离、材料的厚度、构造高度、长度、位置、对齐以及相互之间的连接(例如，对角肋、横向肋、交叉肋等)，从而优化地实现行人的“小腿”保护标准。在这种情况下，加强肋21或者加固肋35不需要绝对地为沿直线延伸。
基板51和肋部21或35可局部地设置孔或切口，从而减小重量。板状的加强件17例如采用塑料制成加强板19，尤其优选地采用热塑性材料。可选择地，GRP、CRP或其他复合材料或者稳定且重量轻的材料也可以考虑。在这种情况下，如果可提供必要的材料加强，例如由金属、注入物、插入物等制成的填充件。作为单独的部件，加强件17可为了便于服务客户而进行更换。加强件17的前部25可插入下部保险杠护面7的前部分23并且夹持、焊接、铆接和/或螺栓连接于下部保险杠护面7。
在图7中也可看到包含在加强件17中的、位于向下指向的加强肋21之间的啮合凸鼻69。采用啮合凸鼻，加强件17在前保险杠的下部区域中啮合或者夹持入相关的刚刚可看到的啮合开口71。
横向于汽车纵向X延伸的挡板或者紧固支架29的形状可适应于汽车的封装状态的相应几何形状。如果需要的话，在紧固支架29中可设置加强卷边和/或边缘弯边。挡板或紧固支架29可考虑特定车辆的情况在材料厚度、构造高度、位置、对齐和连接方面进行调整，从而维持和优化行人“小腿”保护的标准。挡板或紧固支架29可局部地设置孔和/或切口，以减少重量。其可使用塑料、金属或其他重量轻和充分稳定的材料制成。同样，挡板或紧固支架29可更换为易于用户使用的单个部件。为此目的，挡板或紧固支架29仅仅夹持、焊接、铆接和/或螺栓连接在辅助框架63或其横向支架59上。
本发明提供一种用于车用前保险杠的下部碰撞区域的加强件，从而在行人的小腿部碰撞前保险杠的下部碰撞区域时保护行人。在这种情况下，加强件沿行驶方向在下部前保险杠区域后面与该下部前保险杠区域相连。加强件具有基板，基板上固定有一些加强肋。所述加强件基本上沿水平方向并大概横跨前保险杠的宽度地延伸。本发明首次建议，所述加强件借助其沿行驶方向的后端至少部分地抵靠在一设置在发动机舱下方的横支撑上。此外，本发明还讨论了装配有该加强件的车用前保险杠。
附图标记表外壳或护面 1保险杠 3上部碰撞区域 5下部碰撞区域 7用于车牌板的凹槽 9用于散热器的空气通孔 11用于照明装置的开口 13用于照明装置的开口 15加强件 17板 19加强肋 217的前部外壳状部分 2317的前部 2517的后臂 27紧固支架 29通孔 31连接装置(铆钉、螺栓...)3327的加强肋 35缓冲器元件 37横梁 39散热器 4141的风扇轮 43用于空气通道的栅格 45发动机舱 4717的后侧 4917的基板 51散热器偏移装置 53- 55抵靠39的37的肩部 57
横向支架5917的后边缘 61辅助框架6339的支架或碰撞盒6517的后端部 67啮合凸起69啮合开口7权利要求
1.一种用于汽车前保险杠(3)的下部碰撞区域(7)的加强件(17)，用于在行人的小腿部碰撞前保险杠(3)的下部区域(7)期间保护行人，其中，所述加强件(17)沿行驶方向(X)位于前保险杠(3)的下部区域(7)之后并与之连接，该加强件(17)具有一基板(51)，该基板上固定有加强肋(21)，并且该加强件(17)基本上沿水平方向大致在前保险杠(3)的宽度上延伸，其特征在于，所述加强件(17)借助其沿行驶方向(X)的后端(61、67)至少部分地抵靠在一设置在发动机舱(47)下方的横支撑(59)上。
2.根据权利要求1所述的加强件，其特征在于，所述横支撑(59)是连接于汽车车身的一辅助框架(63)的一部分。
3.根据权利要求1或2所述的加强件，其特征在于，所述加强件(17)通过粘接、夹持、焊接、铆接、螺栓连接等直接地或者间接地固定在辅助框架的横支撑(59)上。
4.根据权利要求1至3任一项所述的加强件，其特征在于，所述加强件(17)通过其后侧(61、67)至少部分地抵靠在所述辅助框架横支撑(59)的与之面对的前侧上，所述两个部件(17、59)借助位于这两个部件(17、59)上方和/或下方的一紧固支架(29)相互连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的加强件，其特征在于，所述加强件(17)构造为可集成在下部保险杠区域(7)中的单独板件(19)。
6.根据权利要求1至5任一项所述的加强件，其特征在于，所述加强件(17)优选地通过粘接、夹持、焊接、铆接、螺栓连接等安装在下部保险杠区域(7)上。
7.根据权利要求1至6任一项所述的加强件，其特征在于，所述加强肋(21)从位于上部的基板(51)向下延伸，该基板的后侧面向发动机舱(47)。
8.根据权利要求1至7任一项所述的加强件，其特征在于，所述加强件(17)至少部分以下部保险杠区域(7)沿行驶方向(X)的一前部段(23)为外壳而被其包封。
9.根据权利要求1至8任一项所述的加强件，其特征在于，所述加强肋(21)从基板(51)上基本上成直角地延伸出并且采用相同的材料一体地成型在该基板(51)上。
10.根据权利要求1至9任一项所述的加强件，其特征在于，在基板(51)中的加强肋(21)之间构造有紧固点、优选为啮合凸鼻(69)。
11.根据权利要求1至10任一项所述的加强件，其特征在于，所述基板(51)中的紧固点与下部保险杠区域(7)的外壳(1)中的、优选地设计为啮合开口(71)的紧固点相对应。
12.根据权利要求1至11任一项所述的加强件，其特征在于，所述基板(51)在沿汽车纵向方向(X)的后部区域中具有十字形状的加强肋(27)，一些相互平行地布置并基本上沿纵向方向(X)定向的纵向肋(21)连接在所述加强肋前面。
13.根据权利要求1至12任一项所述的加强件，其特征在于，所述基板(51)在其处于后面的面向发动机舱(47)的一侧(49)支承一散热器偏移装置(53)。
14.根据权利要求1至13任一项所述的加强件，其特征在于，所述加强件由塑料、优选地由热塑性材料制成。
15.一种车用前保险杠(3)，其具有一第一碰撞区域(5)和一第二碰撞区域(7)，该第一碰撞区域在碰撞时应接触另一汽车的保险杠杆，该第二碰撞区域布置在第一碰撞区域(5)下方并且在碰撞时应与行人的小腿部接触，其中，保险杠(3)具有一外壳(1)并且在第一碰撞区域(5)中优选地经由一布置在中间的减震缓冲器元件(37)抵靠支承在一横梁(39)，该横梁借助碰撞盒(65)等安装在汽车车身的纵梁上，其特征在于，沿车辆纵向方向(X)在第二下部碰撞区域(7)的后面设置有如权利要求1至14任一项所述的加强元件(17)，该加强件(17)借助其沿行驶方向(X)的后端(61、67)至少部分地抵靠在一设置在发动机舱(47)下方的横支撑(59)上。
全文摘要
本发明涉及一种用于汽车前保险杠(3)的下部碰撞区域(7)的加强件(17)，用于在行人的小腿部碰撞前保险杠(3)的下部区域(7)的情况下保护行人。加强件(17)在保险杠(3)的下部区域(7)后面沿行驶方向(X)连接前保险杠(3)的下部区域(7)。该加强件(17)具有基板(51)，该基板固定有加强肋(21)。该加强件基本上沿水平方向大概在前保险杠(3)的宽度上延伸。根据本发明，该加强件(17)沿纵向方向(X)借助其后端(61、67)至少部分地抵靠支撑在发动机舱(47)下方的一横支撑(59)上。此外，本发明涉及一种装配有上述加强件的车用前保险杠(3)。
文档编号B60R21/34GK101022978SQ200580031820
公开日2007年8月22日 申请日期2005年7月20日 优先权日2004年7月21日
发明者克劳斯·斯特勒 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司