用于吸收动能的布置系统的制作方法

本发明涉及一种用于吸收作用到车辆尤其是机动车的前面的保险杠上的动能的布置系统。

本发明还涉及一种用于车辆尤其是机动车的保险杠系统，该保险杠系统具有至少一个能设置在车辆前侧上的包括横向支架的保险杠。

背景技术：

由DE102008048678A1已知一种用于吸收动能的装置，该装置用于安装在机动车的前侧区域中。该装置包括静态的构件和相对于该静态的构件能运动的构件。这两个构件能通过联接装置这样彼此连接，使得在没有激活联接装置时，所述这两个构件基本上没有能量转换或者仅以小的能量转换能相对彼此运动，并且在激活联接装置时，力由一个构件传递到另一构件上。从预定的力水平起，两个构件中的一个有目的地塑性变形。所述两个构件在力导入到装置的方面并联。

文件US2012/0323447A1涉及一种用于车辆的保险杠系统，该保险杠系统具有带有碰撞吸能盒的横向支架和设置在该横向支架上的行人保护元件。行人保护元件具有比横向支架更小的刚性。在行人保护元件中设置变形元件，以便在与行人的事故中能将该变形元件拉回到横向支架中，使得仅行人保护元件产生缓冲效果。在具有较大动能的事故中，变形元件能与横向支架刚性地连接，因此延长可供使用的变形路径。行人保护元件在此在力导入到保险杠系统中方面与变形元件并联。

公开文件DE102005021725A1公开一种用于机动车的安全构件，其中，安全构件借助于移动装置能在基本位置与碰撞位置之间移动。具有传感装置，借助于该传感装置能探测车辆的即将到来的和/或已产生的碰撞。在控制装置中存储多个碰撞算法，这些算法能根据碰撞参数来有选择地被激活，用于将安全构件移动到预定的碰撞位置上。

技术实现要素：

本发明的目的是，提出一种可变的节省空间且有效的用于吸收在车辆碰撞情况下的动能的可能性。

该目的通过按权利要求1的布置系统和按权利要求6的保险杠系统解决。有利的结构在从属权利要求中说明，所述有利的结构能相应单独地或者以不同的相互组合形成本发明的方面。

按本发明建议一种用于吸收作用到车辆尤其是机动车的前侧的保险杠上的动能的布置系统，该布置系统具有：至少一个能设置在保险杠的横向支架上的行人保护元件；至少一个能设置在横向支架上的吸收元件，该吸收元件能沿车辆的纵向方向相对于横向支架在前面的吸收位置与后面的释放位置之间可运动地设置在横向支架上；和至少一个能设置在横向支架上的锁紧装置，借助于该锁紧装置，吸收元件能暂时闭锁在其吸收位置上，其中，吸收元件在其吸收位置上在通过动能引起的到保险杠中的力导入的方面与行人保护元件并联。

通过在由动能引起的到保险杠中的力导入的方面所述至少一个吸收元件与行人保护元件按本发明的并联，能节省空间地构成按本发明的布置系统，以便节省结构空间，这在设计配备有按本发明的布置系统的车辆时尤其对结构自由性产生有利的作用。

按本发明的布置系统也可以具有两个或更多个能设置在保险杠的横向支架上的行人保护元件。按本发明的布置系统也可以具有两个或更多个能设置在横向支架上的吸收元件，所述吸收元件能沿车辆的纵向方向相对于横向支架分别在前面的吸收位置与后面的释放位置之间可运动地设置在横向支架上。此外，按本发明的布置系统也可以具有两个或更多个锁紧装置。

通过吸收元件借助于能设置在横向支架上的锁紧装置暂时闭锁在其吸收位置上，在配备有本发明布置系统的车辆的碰撞情况下，能实现动能的可变的且有效的吸收。尤其在车辆与行人即将碰撞或已经碰撞的情况下，吸收元件在其吸收位置上的闭锁能被松开，使得吸收元件基本上能自由地移动到后面的释放位置上。这导致，不是通过吸收元件而是仅通过行人保护元件实现力传递到行人。相反，在车辆与另一车辆或另一物体即将碰撞或已经碰撞的情况下，能借助于锁紧装置将吸收元件闭锁在其吸收位置上，使得在相互碰撞的车辆之间或在车辆与物体之间的力传递能基本上通过吸收元件并且以明显较小的程度也通过行人保护元件实现。从而该布置系统满足给出的行人保护要求。

锁紧装置可以具有至少一个锁紧元件和与之共同作用的能被控制的执行器单元。执行器单元例如可以具有伺服马达、行程磁铁、带有弹簧的电动机、液压单元、气动单元或类似物。

吸收元件可以部分或完全由金属或者复合材料、尤其是纤维增强复合材料构成。

按一种有利的结构，吸收元件至少在力导入方向上具有比横向支架更小的刚性。优选通过吸收元件和行人保护元件构成的结构组也具有比横向支架更小的刚性。因此在与另一车辆或另一物体碰撞时，通过闭锁在其吸收位置上的吸收元件首先发生吸收元件的塑性变形。在继续力导入时，也会发生横向支架的塑性变形或者车辆或保险杠的在力导入方面设置在下游的构件的塑性变形。在预期的行人碰撞的情况下，吸收元件不闭锁在其吸收位置上，因此，吸收元件朝其静止位置的方向移动并且不变形。在这种情况下，仅行人保护元件变形。

按另一有利的结构，布置系统包括至少两个吸收元件，其中，至少一个吸收元件设置在行人保护元件的上方并且至少一个另外的吸收元件设置在行人保护元件的下方。通过吸收元件的这种布置，在与另一车辆或另一物体碰撞情况下，产生的力在吸收元件闭锁在其吸收位置上时能最佳地由布置系统承受，以便在力导入方面设置在吸收元件下游的构件的塑性变形基本上被阻止。这种效果随着存在的吸收元件上升的数量而加强。在预期的行人碰撞中，吸收元件不闭锁在其吸收位置上，因此，吸收元件朝其静止位置的方向移动并且不变形。在这种情况中，仅行人保护元件变形。

另一有利的结构设定，布置系统包括至少两个吸收元件，其中，至少一个吸收元件设置在行人保护元件的上面或者下面，并且至少一个另外的吸收元件能设置在横向支架连接到车辆或保险杠的另一构件上的连接区域中。也可以具有至少三个吸收元件，其中至少一个能设置在行人保护元件的上方，至少一个能设置在行人保护元件的下方，并且至少一个能设置在横向支架连接到车辆或保险杠的另一构件上的连接区域中。相应至少一个吸收元件也可以设置在横向支架相应连接到车辆或保险杠的另一构件上的每个连接区域中。能设置在横向支架连接到车辆或保险杠的另一构件上的连接区域中的吸收元件例如可以构成销形的。

另外，如果行人保护元件至少部分由泡沫材料构成，这看作是有利的。替选地，行人保护元件可以至少部分由弹性体或类似物构成。

按本发明还建议一种用于车辆尤其是机动车的保险杠系统，其具有至少一个能设置在车辆前侧上的、包括横向支架的保险杠，其特征在于至少一个按上述结构方案之一的或所述结构方案任意组合的布置系统。上面关于布置系统所述的优点相应地与保险杠系统相关。

按一种有利的结构，保险杠系统包括至少一个电子控制器，通过该电子控制器能控制锁紧装置，其中，电子控制器设置成，根据车辆的速度和设置在车辆前方的障碍物的传感探测来锁紧或解锁锁紧装置。电子控制器可以构成为单独的结构单元或者通过在车辆侧已经存在的电子装置构成。在车辆前方的障碍物的传感探测能借助于适合的传感器装置，例如以距离雷达形式的距离传感器、停车助手传感器、立体摄影机或类似物。传感器装置可以是保险杠系统的一部分或者已经存在于车辆上。

按另一有利的结构，电子控制器设置成，将锁紧装置仅从一个不将吸收元件闭锁在其吸收位置上的释放状态转变到一个将吸收元件闭锁在其吸收位置上的锁紧状态中，如果出现以下情况的话：车辆处于停止状态；车辆在首次起动时处于0km/h至20km/h的范围速度中；车辆通过挂上倒挡或者处于怠速，紧接着如首次起动那样；车辆以0km/h至20km/h范围的速度运动并且同时在车辆前方探测到障碍物；和/或车辆以55km/h至80km/h范围的速度运动并且同时在车辆前方探测到障碍物；和/或车辆以80km/h至最大车速的范围的速度运动。

因此满足了行人保护要求并且同时提供一种保险杠系统，该保险杠系统能适配不同的负荷情况。此外，锁紧装置因此在城市交通中并且在乡村公路上都处于其未激活的释放状态中并且仅为了形成其锁紧状态而被激活，这以尽可能小的负荷变化在锁紧装置的寿命上进行。因此保险杠系统鉴于行人保护要求而防事故地构成。因为锁紧装置在车辆停止状态中处于其锁紧状态中，所以也能通过吸收元件承受其他车辆的停车撞击。因为锁紧装置处于锁紧状态中，所以如果车辆以0km/h至20km/h范围的速度运动并且同时在车辆前方探测到障碍物，那么因此吸收元件在停走行驶运行中锁紧地保持在其在停止状态中占据的吸收位置上并且从而经受较少数量的负荷变化。替选地，锁紧装置能借助于电子控制器转换到其锁紧状态中，如果车辆以55km/h至80km/h范围的速度运动并且在车辆前方探测到障碍物，相反在速度超过80km/h时，即使在车辆前方没有探测到障碍物的情况下，锁紧装置也总是处于其锁紧状态中。另外在低于55km/h时，锁紧装置的解锁可以是有利的，这通过较小地操作锁紧装置并且从而以少的负荷变换而产生。

另一有利的结构设定，电子控制器设置成用于探测锁紧装置的状态。尤其能借助于电子控制器探测，是否锁紧装置处于其锁紧状态中或处于其释放状态中。锁紧装置的相应状态的探测使得识别故障变得可能。锁紧装置的相应状态的探测能通过开关、通过电流识别或类似物实现。因此保险杠系统是有诊断能力的，这意味着，电缆断裂也能被识别并且例如能通过显示器显示出来。

按有利的方式，保险杠系统具有至少两个变形元件，通过所述变形元件，横向支架与车辆的其他构件连接。变形元件可以构成为碰撞吸能盒并且能使得横向支架与发动机纵向支架连接。

附图说明

本发明的其他详情、特征和优点由后续说明和附图给出，附图如下：

图1：配备有传统的保险杠系统的车辆的示意剖视图，

图2：配备有用于本发明保险杆系统的实施例的车辆的示意剖视图，

图3：用于按本发明的保险杠系统的实施例的示意俯视图，

图4：直接在与行人碰撞之前在图3中显示的实施例的示意俯视图，

图5：在与行人碰撞期间在图3中显示的实施例的示意俯视图，

图6：直接在与障碍物碰撞之前在图3所示的实施例的示意俯视图，

图7：在与障碍物碰撞期间在图3中显示的实施例的示意俯视图。

具体实施方式

图1局部地显示配备有传统的保险杠系统1的车辆2的示意剖视图。车辆2的发动机罩3、散热器格栅4、发动机纵向支架5和保险杠护衬6形成该系统。在车辆2的下面的区域中可见单独的行人保护装置7，该行人保护装置的工作方式是已知的并且对于本发明来说不再有更深远的意义。这种行人保护装置7具有变形元件，通过该变形元件在事故中能将由变形元件点状地承受的力传递到后置的碰撞吸能盒中。在此，用于构成行人保护的变形元件有目的地相对于碰撞吸能盒能移动地设置。在事故的情况下，在变形元件这种有目的地移动时，会发生变形元件相对于导向装置倾斜，该导向装置设置用于移动变形元件，该导向装置例如是碰撞吸能盒或者设置在该碰撞吸能盒上的导向接纳件，使得变形元件的有目的的移动不再可能。

保险杠系统1包括设置在车辆2前侧上的、具有横向支架8的前侧的保险杠9。另外保险杠系统1包括两个变形元件10，在图1中仅描述其中一个变形元件10，并且通过这些变形元件，横向支架8与车辆的发动机纵向支架5连接。在横向支架8上设置行人保护元件11。

图2显示配备有用于按本发明的保险杆系统12的实施例的车辆2的示意剖视图。保险杆系统12包括设置在车辆2前侧上的具有横向支架8的前侧的保险杠9以及用于吸收作用到前侧的保险杠9上的动能的布置系统13。另外，保险杠系统12包括两个变形元件10，在图2中仅描述其中一个变形元件10，并且通过这些变形元件，横向支架8与车辆2的发动机纵向支架5连接。

布置系统13包括设置在横向支架8上的行人保护元件11。另外，布置系统13包括四个设置在横向支架8上的吸收元件14、15和16，它们沿车辆2的纵向方向相对于横向支架8分别在图2显示的前面的吸收位置与后面的释放位置之间运可动地设置在横向支架8上。具有两个销形地且相同地构成的吸收元件15，在图2中仅描述其中一个吸收元件15。各吸收元件15是可选的并且在此通过虚线描述。吸收元件14设置在行人保护元件11的上方，吸收元件16设置在行人保护元件11的下方，并且各吸收元件15分别设置在横向支架8连接到变形元件10上的连接区域中。吸收元件14、15和16至少在力导入方向上具有比横向支架8更小的刚性。

另外，布置系统13包括两个通过线条表示的设置在横向支架8上的锁紧装置17，借助于该锁紧装置，吸收元件14、15和16能暂时闭锁在其在图2显示的吸收位置上并且在图2仅显示其中一个锁紧装置17。另外在图2中可见，吸收元件14、15和16在其吸收位置上在通过动能引起的到保险杠9中的力导入方面与行人保护元件11并联。

另外，保险杠系统12包括电子控制器18，通过该电子控制器能控制锁紧装置17，其中，电子控制器18设置成，根据车辆2的速度和设置在车辆2前方的障碍物的传感探测来锁紧或解锁锁紧装置17。另外，电子控制器18设置成，将锁紧装置17仅从一个不将吸收元件14、15和16闭锁在其吸收位置上的释放状态转变到一个将吸收元件14、15和16闭锁在其吸收位置上的锁紧状态中，如果出现以下情况的话：车辆2处于停止状态；车辆2在首次起动时处于0km/h至20km/h范围的速度中；车辆2通过挂入倒挡或者处于怠速，紧接着如首次起动那样；车辆2以0km/h至20km/h范围的速度运动并且同时在车辆2前方探测到障碍物；和/或车辆2以55km/h至80km/h范围的速度运动并且同时在车辆2前方探测到障碍物；和/或车辆2以80km/h至最大车速的范围的速度运动。

另外，电子控制器18设置成用于探测锁紧装置17的状态。

图3显示用于按本发明的保险杠系统12的实施例的示意俯视图，该保险杠系统能根据在图2中显示的保险杆系统12构成。

图4显示直接在与行人碰撞之前在图3中显示的实施例的示意俯视图，在图4中仅描述该行人的一条腿19。各锁紧装置17处于其释放状态中。

图5显示在与行人碰撞期间在图3中显示的实施例的示意俯视图，在图5中仅描述该行人的一条腿19。通过与行人碰撞，保险杠护衬6和行人保护元件11相互调整并且有目的地变形。

此外，吸收元件14并且也许其他存在的吸收元件15和16由其前面的吸收位置移动到其后面的释放位置，使得为了满足行人保护要求，力由车辆2仅经由保险杆护衬6和行人保护元件11传递到行人。

图6显示直接在与障碍物20碰撞之前在图3中显示的实施例的示意俯视图。各锁紧装置17处于其锁紧状态中，即通过电子控制器18激活。

图7显示在与障碍物20碰撞期间在图3中显示的实施例的示意俯视图。通过与障碍物20的碰撞，保险杠护衬6、行人保护元件11、吸收元件14、横向支架18和在左边显示的变形元件10相互调整并且有目的地变形。

附图标记列表

1 保险杠系统

2 车辆

3 发动机罩

4 散热器格栅

5 发动机纵向支架

6 保险杠护衬

7 行人保护装置

8 横向支架

9 保险杠

10 变形元件

11 行人保护元件

12 保险杠系统

13 布置系统

14 吸收元件

15 吸收元件

16 吸收元件

17 锁紧装置

18 电子控制器

19 腿

20 障碍物