用于机动车的行人保护装置的制作方法

本发明涉及一种用于具有保险杠覆盖件和保险杠横梁的机动车的行人保护装置，在该保险杠覆盖件与该保险杠横梁之间设置变形元件。

背景技术：

机动车的已知的前车部例如具有保险杠横梁和保险杠覆盖件，该保险杠横梁固定在各纵梁的前端部上，在保险杠覆盖件与保险杠横梁之间为了保护行人而设置柔软的在比较低的负荷水平上可变形的泡沫。柔软的泡沫基于行人保护而设置，以在必要时保护行人以防止与坚硬的、刚性的结构例如保险杠横梁直接碰撞。

另外有如下要求，在直至例如4km/h的非常低的速度范围中，在碰撞时，机动车保持无损坏，在该速度范围中，行人保护由于低速度而无关紧要。

另外在略微较高的速度中有如下要求，在碰撞时损坏尽可能小并且例如处于前车部区域中的冷却结构未被损坏，该速度对于行人保护仍是无关紧要的。

在以相对高的速度碰撞时，重点在于机动车的设计及其在乘客保护时的碰撞结构，该速度对于行人保护不再是重要的。为此，前车部或者说车辆前部设计成，使其在确定的变形行程上吸能地变形。

各种不同的要求一部分彼此矛盾，并且需要比较长的车辆突出部并且从而具有较高的重量以及对行驶动力学的不利影响。

为了解决由此产生的目标冲突，例如在de102010054641a1中建议一种具有横梁的保险杠装置，该横梁通过碰撞吸能盒固定在车身上。沿行驶方向在横梁之前构成行人保护元件，用于行人的柔软碰撞。附加地设置可摆动的吸能元件，该吸能元件能摆动到行人保护元件之前，并且因此在一些碰撞时允许提高的能量吸收，在这些碰撞中需要机动车的碰撞结构的较高的碰撞吸能性能。

de102012112636a1也显示一种具有保险杠横梁和行人保护元件的保险杠装置，该行人保护元件能借助于促动器从刚性状态转换到用于行人保护的比较柔软的状态中。

对于在de102010054641a1和de102012112636a1中描述的保险杠装置，共同点是，为此需要碰撞传感器或预碰撞传感器，由于传感器的输出信号而能在具有高碰撞吸能性能的碰撞结构的坚硬的、刚性的状态与具有有利于行人保护的小碰撞吸能性能的碰撞结构的柔软状态之间转换。

技术实现要素：

因此本发明的目的是，实现一种行人保护装置，该行人保护装置简单地构成并且与传感器或促动器无关地起作用。

该目的通过一种用于机动车的行人保护装置解决，该行人保护装置具有权利要求1或权利要求7所述的特征。

本发明有利的结构在从属权利要求中列举。

用于机动车的例如用于机动车前部或机动车尾部的行人保护装置具有保险杠横梁，在该保险杠横梁的外侧即朝前或朝车辆外壳定向的侧面(前侧)上，设置变形元件。尤其是变形元件、特别是变形元件的变形区域设置在构成车辆外壳的保险杠覆盖件与保险杠横梁之间。变形元件具有第一元件和第二元件，该第一元件和该第二元件在碰撞时可彼此相对移动。另外，行人保护装置具有锁止机构，该锁止机构与移动速度有关并且从而与机动车的碰撞速度有关地、在利用锁止元件的惯性的情况下——该锁止元件设置或支承在第一元件或第二元件上——能在锁止状态与解锁状态之间调节，在该锁止状态中，第一元件相对于第二元件的移动至少部分通过嵌接、尤其形锁合的嵌接而被禁止，在该解锁状态中，允许第一元件移动。

术语“保险杠横梁”可以包括在机动车前部的或机动车尾部的区域中的任何一个横梁。

因此，碰撞传感器和促动器对于控制锁止机构的锁止而言是不必要的。从而变形元件通过简单措施在利用惯性的情况下能在柔软状态与刚性状态之间与通过碰撞产生的移动速度相关地转换，在该柔软状态中，允许在第一元件与第二元件之间的相对移动，在该刚性状态中，禁止在第一元件与第二元件之间的相对移动。

在第一元件与第二元件之间的相对移动在此基本上沿着机动车的纵向方向实现，该纵向方向在机动车的前部碰撞时也是主方向。按本发明的锁止机构与碰撞传感器无关地自动通过利用锁止元件的惯性来起作用。

按一种优选的进一步方案，锁止机构在低于碰撞速度阈值并且从而在低于移动速度阈值时锁止，并且在达到碰撞速度阈值时解锁。

因此，机动车的前车部或后车部的结构在相对低的速度中足够刚性地构成，使得不会通过过强的变形产生例如保险杠覆盖件或类似物的结构性损坏。因此，在非常低的速度的碰撞中例如在所谓的停车相撞中能使修理费用最小化并且能仅限制到例如油漆损坏的修补上。

在大于对于行人保护重要的碰撞速度阈值时，锁止机构解锁并且变形元件能为了行人保护而以比较小的力在该变形元件的长度上改变，即通过第一元件与第二元件的彼此相对移动而移拢。

按本发明的保护行人装置的一种优选的进一步方案，锁止元件借助于弹簧装置预紧或者能借助于弹簧装置预紧。例如锁止元件在第一元件相对于第二元件移动时能嵌入或卡入第二元件的凹槽中，使得第一元件相对于第二元件的继续移动被禁止。

通过锁止元件与凹槽的嵌接，在第一元件与第二元件之间实现形锁合连接，使得在第一元件与第二元件之间的相对移动不再可能。相反，弹簧装置是有利的，使得锁止元件与凹槽的卡接可靠地实现并且保持存在。

在此优选，弹簧装置在静止状态中，也就是说是在没有碰撞负荷作用到变形元件上的状态中，基本上松弛。

这具有如下优点，弹簧装置在正常状态中不丢失其弹簧张紧力。

锁止机构在此优选具有接触面，在锁止元件到达凹槽之前，锁止元件能克服弹簧装置的弹簧力在该接触面上运动并且从而被预紧。

换言之，碰撞负荷用于预紧弹簧装置。

优选，锁止元件、弹簧装置和凹槽共同作用地构成，使得在第一元件相对于第二元件缓慢移动的情况下，锁止元件卡入凹槽中，并且在第一元件相对于第二元件快速移动的情况下，锁止元件不卡入到凹槽中。

因此实现一种自动的机构，该机构对于锁止元件的功能仅利用该锁止元件的惯性。因此在低的移动速度中并且从而在低的碰撞速度中实现卡入，并且因此变形元件刚性地作用。在快的移动速度中并且从而在快的碰撞速度中锁止机构没有卡入(在快的移动中，锁止元件尤其滑动越过凹槽)，并且允许在第一元件与第二元件之间的继续移动，因此，变形元件总体上是柔软的。

弹簧装置可附加地设有阻尼装置，该阻尼装置适合地减弱锁止元件的运动。因此能适合地控制锁止元件的卡入/未卡入。

另外，按本发明的行人保护装置，变形元件匹配成，使得该变形元件在锁止机构的锁止状态中能通过变形元件的塑性变形和/或脆性失效而在预定的变形行程上吸收碰撞能量。这种变形行程例如可以为60mm至110mm。

根据碰撞负荷的不同情况并且从而在碰撞时的速度的不同情况，变形元件因此做出完全刚性的反应，并且碰撞负荷能传递到车辆的位于该变形元件之后的碰撞结构上，或者超过锁止的变形元件的负荷阈值并且该变形元件变形并且从而可以吸收碰撞能量用于保护另外的构件和车辆乘员。

变形元件可具有50mm至150mm的长度。优选变形元件可具有在70mm与110mm之间的长度。

优选在变形元件的解锁状态中第一元件可相对于第二元件在例如60mm至110mm的行程上运动。

第一元件可以是圆柱形的元件，该圆柱形的元件可在第二元件的相应的导向中移动。锁止元件可以支承在第一元件上或第二元件上。

按本发明的一种替换的实施形式，第一元件或第二元件具有可弹性变形的壁，该壁构成弹簧装置，该壁的端部、尤其自由端构成锁止元件。

可变形的壁的自由端通过凹槽能卡入第二元件或第一元件中。

可变形的壁的自由端能在沿着第二元件或第一元件上的接触面移动时被预紧。

第一元件或第二元件尤其可以具有两个对置的可弹性变形的壁，所述壁在第一元件或第二元件的对置的两侧上构成。在此，所述两个壁尤其能相互对称地设置。所述两个壁在此能在彼此相反的横向方向上变形。

第一元件或第二元件也可以具有三个或四个或更多个如上述的可弹性变形的壁。

本发明的以上说明的扩展方案可以任意彼此组合，只要是可能并且有意义的。

附图说明

以下是附图的简要说明。

图1示意地显示按本发明第一实施例的行人保护装置。

图2示意地显示按本发明第一实施例的具有预紧的弹簧装置的行人保护装置。

图3示意地显示按本发明第一实施例的在锁止状态中的行人保护装置。

图4示意地显示按本发明第一实施例的在解锁状态中的行人保护装置。

图5显示按本发明第二实施例的行人保护装置的示意透视图。

图6显示按本发明第二实施例的行人保护装置的示意透视图。

图7显示按本发明第二实施例的在弹簧装置处于预紧状态中的行人保护装置的示意侧视图。

图8显示按本发明第二实施例的在锁止状态中的行人保护装置的示意侧视图。

图9显示按本发明第二实施例的在解锁状态中的行人保护装置的示意侧视图。

具体实施方式

下面参考图1至9描述本发明的实施例。

图1至4显示按本发明第一实施例的用于机动车的行人保护装置。

行人保护装置1装配在具有保险杠横梁23的机动车前车部的前端上、尤其是机动车前部上。尤其行人保护装置设置在车辆外壳即保险杠覆盖件21与保险杠横梁23之间的空间中。如在图1中显示的，行人保护装置具有变形元件1，该变形元件具有第一元件3和第二元件5。第一元件3和第二元件5原则上可彼此移动地或移位地构成。尤其第一元件3可移动到第二元件5中。第二元件5固定在保险杠横梁23上并且与之刚性地连接。此外，变形元件1具有锁止机构，该锁止机构能限制第一元件3相对于第二元件5的移动。锁止机构具有锁止元件7，该锁止元件7能借助于弹簧9沿横向方向预紧和移动。换言之，锁止元件7可横向于车辆纵向方向移动地支承在第一元件3中或支承在第一元件上。另外，锁止机构具有在第二元件5的内侧上构成的接触面13以及同样在第二元件5中即在其圆周上构成的凹部11。

变形元件1的功能并且尤其锁止机构的功能下面借助于图2至4描述。图2显示一种状态，在该状态中，机动车遭受正面碰撞并且因此碰撞负荷通过保险杠覆盖件21作用到第一元件3上，因此第一元件3朝第二元件5的方向并且从而朝保险杠横梁23的方向移动。在此，锁止元件7与在第二元件5的内侧上构成的接触面13接触。接触面13沿车辆纵向方向即沿第一元件3的移动方向设有倾斜部，使得通过在锁止元件7与接触面13之间的共同作用，锁止元件7在移动过程中沿横向方向运动并且从而朝弹簧装置9压靠，使得该弹簧装置9被预紧。在图2中显示弹簧9到达最大预紧的状态。

图3显示在第一元件3的比较缓慢的移动速度中并且从而在比较小的碰撞速度中碰撞的继续的过程。在弹簧9或锁止元件7的最大预紧之后并且在离开接触面13之后，锁止元件7沿横向方向朝第二元件5的外壁的方向压靠。在此，锁止元件7与在第二元件5的壁中的凹部11嵌接。在该状态中，锁止元件7不仅与第一元件3而且与第二元件5形锁合地嵌接，使得第一元件3相对于第二元件5的继续移动被锁止元件7阻止。一旦到达在图3中显示的状态，变形元件1就用作为刚性元件。在该状态中，变形元件1能将碰撞负荷从碰撞对方直接传递到保险杠横梁23和机动车的位于该保险杠横梁之后的碰撞结构上。如果超过确定的碰撞负荷，那么变形元件1通过塑性变形或者脆性失效而失效，并且从而在锁止状态中在最大为变形元件长度的预定失效行程上吸收碰撞能量。

变形元件1尤其这样设计，使得在例如小于4km/h的碰撞速度中能将碰撞负荷在没有变形的情况下传递到碰撞结构上。

在较大的碰撞速度中，例如在4km/h与20km/h之间的速度中，但是该碰撞速度对于保护行人来说还是无关紧要的，变形元件1在确定的负荷水平中发生变形，使得变形元件1有助于降低碰撞能量，而例如处于保险杠横梁23之后的结构元件例如冷却器不被损坏。

图4显示一种状态，在该状态中，不实现锁止元件7并且从而第一元件3与第二元件5的形锁合的嵌接，并且因此第一元件3继续朝保险杠横梁23的方向相对于第二元件5移动。在图4中显示的状态在较高的移动速度中并且从而在较高的碰撞速度中实现。例如变形元件1可以这样构成，使得从约20km/h的碰撞速度起在第一元件3与第二元件5之间不实现止动，并且变形元件从而总体上在较长的变形行程上明显更柔软地响应，这是与在图3显示的锁止状态或者卡入状态中的情况相比。

由于锁止元件7的惯性，锁止元件7需要一定的时间，直到其沿横向方向运动足够远。在第一元件3的快速的移动速度中，这导致，锁止元件7不能嵌入到第二元件5的凹部11中，使得第一元件3能继续朝保险杠横梁23的方向移动，并且锁止元件7能与第二元件5的内侧接触并且能沿该内侧移动。在锁止元件与第二元件5之间不发生形锁合的嵌接。

从例如20km/h的碰撞速度起重要的是，机动车前车部的前端并且尤其是与变形元件1连接的保险杠覆盖件在小的变形力水平中足够柔软地响应。

这按本发明通过描述的锁止机构实现，该锁止机构由于锁止元件7的惯性而在与弹簧9的弹簧力的共同作用中起作用。

因此能解决目标冲突，该目标冲突一方面在非常低的碰撞速度中要求变形元件1的足够大的刚度或者变形元件1的足够大的变形力水平，并且在略微较高的碰撞速度中通过低的变形力水平确保足够的行人保护。

参照图5至图9，描述按本发明的第二实施例的行人保护装置。第二实施例的行人保护装置在功能上类似于第一实施例的行人保护装置地构成，但是与第一实施例的区别在于结构上的细节，下面尤其解释这些区别。

图5以透视图的形式显示第二实施例的具有变形元件201的行人保护装置，该变形元件安置在机动车前车部的前部的保险杠横梁23的前侧上。从而，变形元件201设置在未显示的保险杠覆盖件与保险杠横梁23之间的空间中。变形元件201具有第一元件203和第二元件205，它们能锁止并且能彼此相对移动。尤其第二元件205能在正面的碰撞负荷的情况下朝保险杠横梁23的方向并且从而朝第一元件203的方向移动。第一元件203设置在保险杠横梁23上。

如在图6中显示的，第一元件203具有两个对置的壁209，所述壁基本上朝车辆纵向方向延伸，下面的解释仅涉及上壁209，下壁与该上壁对称地构成。壁209的前端207与第二元件205适合地嵌接。壁的前端207用作为按本发明的锁止元件并且具有钩形的弯曲部。另外，壁209本身构成按本发明的弹簧装置，该弹簧装置能沿横向方向弹性预紧。另外，第二元件205具有凹部211，锁止元件207能嵌入该凹部中。另外，第二元件205具有接触面213，该接触面具有沿车辆纵向方向的倾斜部，通过该接触面213，壁的作为锁止元件的前端207能借助于作为弹簧装置的壁209预紧。

图7显示一种状态，在该状态中，锁止元件207通过与接触面213接触而被壁兼弹簧元件209最大地预紧。在正面碰撞开始时达到在图7中显示的状态，其中，第二元件205朝第一元件203的方向相对于第一元件203移动。

图8显示一种状态，在该状态中，壁的前端207作为变形元件201的锁止机构的锁止元件，在第二元件205的比较低的例如小于20km/h的速度中与凹部211形锁合地嵌接，并且从而阻止第二元件205相对于第一元件203继续移动。

在此，变形元件201的作用类似于第一实施例的变形元件1。在非常低的碰撞速度中，变形元件201处于足够刚性的情况，并且从而碰撞负荷能直接传递到位于该变形元件201之后的碰撞结构上。在略微较高的例如4km/h至20km/h的碰撞速度中，变形元件201通过塑性的和/或脆性的失效在确定的力水平中变形，使得变形元件201能有助于碰撞能量消除。

在图9中显示一种状态，在该状态中，变形元件201在碰撞的过程中不处于锁定状态中。从第二元件205相对于第一元件203的一定的移动速度或碰撞速度起，达到这种状态，其中，锁止元件207的惯性导致，该锁止元件与第二元件205的凹部211不发生形锁合的嵌接。因此，第二元件205在较低的负荷中能朝保险杠横梁23的方向移动，第一元件203的壁能在没有与第二元件205嵌接的情况下在比较低的力水平中被挤开。

因此第二实施例的变形元件201类似于第一实施例的变形元件1,在比较高的例如大于20km/h的碰撞速度中较柔软地有利于行人保护。