用于车身的前照灯总成的制作方法

本发明涉及一种前照灯总成及其与车身的连接。

背景技术：

在现代机动车辆中，发生碰撞事件时最优先考虑的是乘员以及其他道路使用者的安全性。如果允许，还希望保持尽可能低的维修成本。这特别适用于低速碰撞，其中可能的损坏可以仅限于少量车辆部件，并且相关车辆部件可能发生的损坏很小。由此导致的损坏或附带的维修费用可以通过适当的低速碰撞试验来确定，并且可以影响要支付的保险费。

在低速碰撞事件中的典型场景包括车辆用前照灯撞击障碍物。前照灯壳体通常连接到前护板等，而前护板又连接到前车门。在这种情况下，典型的损坏模式包括损坏前照灯壳体、护板由于施加在前照灯壳体的部件上的力而发生相当大的变形、和损坏相邻车门的涂漆。后者是由前照灯壳体向后推动护板的结果。

关于强制有效的行人保护，在这种情况下需要在前照灯壳体与相邻的车身部件的连接的区域中存在预定断裂点，使得护板与车身的连接的刚性在垂直方向上还保持受限，并且车辆可以在前照灯的区域中沿x轴方向屈服。在这种背景下，几乎不可能通过限制前照灯壳体的移动性来保护护板免受损坏。此外，应该考虑到现代车辆中的前照灯是高价值部件。在这方面，愿意接受前照灯损坏或破坏以保护护板的概念将提高维修成本。

wo2014/048974公开了一种前照灯的安装件。其一方面具有前照灯总成的附接点，并且另一方面具有用于车身和前保险杠的附接点。在这种情况下，安装件可以具有预定断裂点，可以通过该断裂点而分离前照灯总成的附接点。因此特别应该实现的是，在低速碰撞事件中，前照灯总成与相邻的车身部件分离并且防止对其造成损坏。

us6,478,456b1公开了一种具有壳体的前照灯，壳体容纳在车身的容器中。在发生事故的情况下，所施加的力可导致壳体在容器内移位，其中能量吸收元件布置在壳体和容器之间。在正常操作中，壳体的位置由引导元件固定，如果超过特定的施加力则引导元件断开。

us2004/0125584a1公开了一种具有前照灯的总成，前照灯的壳体通过各种连接装置连接到车身。在这种情况下，每个连接装置具有多个预定断裂点，如果向壳体施加力并且因此能够使壳体逐渐移位，则这些断裂点依次屈服。

us9,211,836b2公开了一种前照灯总成，其中前照灯的壳体通过具有预定断裂点的支架元件而紧固到上安装件。壳体与下安装件接合，下安装件设计成使得当预定断裂点屈服时壳体可以进行枢转运动。如果超过预定枢转角并且进一步施加力，则下安装件上的第二预定断裂点屈服使得壳体完全从车身脱离。

关于所展示的现有技术，在低速碰撞事件时前照灯区域的损坏限制仍然具有改进空间。

技术实现要素：

本公开的一个目的是使在低速碰撞事件时前照灯区域的维修成本以及生产和装配成本最小化。这是通过保护高价值部件免受损坏并最小化维修成本来实现的。同时希望最小化生产和装配成本。

在以下实施方式中单独描述的特征和措施可以以任何技术上有用的方式彼此组合，并且示出了本发明的其它实施例。该实施方式另外结合附图来表征和指定本发明。

公开了一种用于车身的部件组。术语“部件组”是指至少一个部件(通常是多个部件)处于装配状态和处于仍然待组装的单个部件的形式。

该部件组具有前照灯壳体，前照灯壳体具有至少一个连接部分和预定断裂点，连接部分与用于连接到相邻的车身部件一体成型，预定断裂点用于将连接部分与相邻部分分离。前照灯壳体通常由塑料材料形成，其中可以以已知的方式在塑料材料的后部区域涂覆反射材料以形成所需的光锥。前照灯壳体的部件或部分可由透明材料构成。前照灯壳体通常具有用于多个光源(例如近光灯、停车灯、转向灯等)的开口或插座。

连接部分用于连接到相邻的车身部件(例如护板)。连接部分通常在初级成形过程中在前照灯壳体上一体成型。如果前照灯壳体固有地形成多个部件，则连接部分与前照灯壳体的一个部件一体成型。连接部分可以具有例如用于接收螺钉的一个或多个通孔，连接部分通过该通孔将而固定到相邻的车身部件上。额外地或可替代地，可以形成例如接合在相邻的车身部件的开口或凹陷中的销。

相邻部分靠近连接部分设置。该相邻部分与连接部分一体形成，其中在该两个部分之间设置预定断裂点。不言而喻，一旦在前照灯壳体和相邻的车身部件之间施加的力超过阈值力，就使该预定断裂点按计划屈服。在这种情况下，可以选择阈值力的大小，使得在低速碰撞事件中可以超过阈值力的大小。

相邻部分具有连接到接合件的连接结构，连接部分在与接合件分离后可以更换。如果在发生事故时连接部分已与相邻部分分离，则前照灯壳体仍可使用。如果提供的前照灯壳体基本上没有损坏，则承担分离的连接部分的功能的接合件可以连接到相邻部分。为此，在相邻部分中形成连接结构，通过该连接结构可以产生与接合件的连接。

一方面由于连接部分在前照灯壳体上一体成型，因此生产和装配成本保持较低。因此，这省去了单独安装件的制造和与将安装件连接到前照灯壳体有关的装配工作。在某些情况下，单件配置也有助于减轻重量。同时，由于连接部分在与接合件分离之后可以更换，使得不需要完全改变前照灯壳体，因此可以显著降低修理成本。不言而喻，预定断裂点的存在减少了前照灯壳体上的负载并且还可能减小了相邻的车身部件的负载。

连接结构优选地设计为形状配合的连接。在这种情况下，形状配合可以直接与接合件一起提供，或者与将相邻部分连接到接合部分的互连元件一起提供。这种元件可以是例如螺钉、铆钉等。不言而喻，在这种情况下形状配合的连接可以通过力配合的连接来补充，并且可能可以通过额外的形状配合和/或材料配合的连接来补充。

连接结构可以具有至少一个用于螺钉的通孔。这种通孔可以形成在套管部分中，套管部分在通孔的方向上延伸以改善螺钉和相邻部分之间的接合。通孔可以具有内螺纹。可替代地，通孔也可以设计成光滑的，其中螺钉提供为在其拧入时切割内螺纹。为了改善接合件与相邻部分的连接，连接结构可以具有用于螺钉的多个通孔(例如两个或三个)。

部件组可以具有一方面连接到连接结构并且另一方面连接到相邻的车身部件的接合件。在这种情况下，接合件优选地设计成至少部分地与相邻部分产生形状配合。接合件的形状可以至少部分地与相邻部分的形状互补。同样地，接合件可以具有与相邻部分的连接结构相对应的第二连接结构，例如用于螺钉的通孔，其数量和布置对应于相邻部分内的通孔。由于接合件的功能包括更换分离的连接部分，因此通常具有在形状和位置方面与连接部分的连接结构相对应的第三连接结构。如果连接部分具有例如用于螺钉的通孔，则接合件具有相应的通孔，该通孔的位置在接合件已按预期连接到相邻部分之后对应于连接部分的通孔的位置。

为了确保连接部分的分离以尽可能小的破坏发生，其中相邻部分保持未损坏，该相邻部分可以在结构上加强。在这种情况下，出于增强的目的可以在相邻部分中形成至少一个腹板。这种腹板也可以称为肋状物，并且用于稳定相邻部分的结构，而不会过度增加由于使用不必要的材料而引起的重量。通常，前照灯壳体设计成具有相对薄的壁，其中相应的腹板从壁突出。也可以提供例如可以大致平行地延伸的多个腹板。也可以想到其他结构，例如一起形成z字形图案或彼此交叉的多个腹板。

前照灯壳体通常具有多个连接部分。在这种情况下，提供所有连接部分以连接到相邻的车身部件。例如，其中一个连接部分可以设置为连接到护板或车身的车框部件，而另一个连接部分可以设置为连接到保险杠。由于预定断裂点，多个连接部分可以分别与相邻部分分离。另外，一个或多个连接部分可以连接到相邻的车身部件，使得连接部分可以在碰撞事件中在相应的高相对力的作用下以非破坏性的方式从车身部件拆卸。例如，连接部分可以具有作为闩锁连接或卡扣连接的部件的弹性元件。

如已经说明的那样，相邻的车身部件特别可以是护板。因此，部件组可以具有护板，其中至少一个连接部分设计为连接护板。在装配状态下，至少一个连接部分连接到护板。例如，连接部分可以具有接合在护板的开口中的销元件。

护板优选地具有连接到车身的附接结构，其中附接结构设计成在对前照灯壳体的部件施加力的情况下按计划屈服。在这种情况下，附接结构可以具有一个或多个预定断裂点，护板的材料在预定断裂点处发生脱离或分离。护板通常由钣金或可能类似钣金的薄壁塑料材料形成。在这种情况下，附接结构可以具有一个或多个通孔，这些通孔例如通过冲压产生。作为预定断裂点的替代，原则上也可以想到附接结构(例如由于其弹性和/或非弹性弯曲而导致)的非破坏性屈服。在这种情况下，由于附接结构的屈服，护板能够相对于车身而相对运动。这尤其可以是至少在车辆的y方向(横向方向)上成比例地延伸的运动。由于相对运动，特别是当其在横向方向上延伸时，护板在对前照灯壳体的部件施加力的情况下可能偏转，由此在一方面，对前照灯壳体作出反应的力可以保持受限并且因此可以防止或限制(例如在预定断裂点)对前照灯壳体的损坏。另一方面，至少在低速碰撞事件中，可以防止护板在纵向方向上向后压，从而导致车门(例如油漆)的损坏。所描述的附接结构有利地布置在护板的前部区域中。在这种情况下，可以例如在护板的后部区域(如在x方向上看)提供不会屈服或仅在施加相当大的力的情况下屈服的另一种附接结构。这使得护板能够进行一种枢转运动或侧向弯曲，其中前部附接结构在后部附接结构保持大体静止时脱离。

附接结构可以具有用于螺钉的通孔，其中，通孔在y方向上的长度大于螺钉头的长度。因此这是指通孔放大到或尺寸设计成相对于螺钉头过大。这是基于通孔比螺钉头在y方向(即车辆的横向方向)上的长度或尺寸更大。因此，螺钉头不能在y方向上完全覆盖通孔。由于这种放大，护板内的应力可以在施加力的作用下局部加强，由此促进材料在通孔区域中屈服。为了产生引入屈服或分裂的应力集中，通孔未被完全覆盖是有利的或甚至是所需要的。在覆盖区域和未覆盖区域之间的过渡处发生的应力最大。特别地，通孔的长度可以比螺钉的长度大至少50％。由于通孔具有非圆形横截面，例如多边形，特别是四边形横截面，可能还可以促进材料的屈服。“多边形”或“四边形”意味着相应多边形的角可以是圆形的。通孔还可以优选地由腹板在y方向内侧限定，其中在y方向上的长度至多是通孔长度的50％。在这种情况下，所述腹板由护板的钣金或薄壁塑料材料形成，并且如在y方向(横向方向)上所见的，可以与护板的内边缘相邻。腹板的延伸方向可以对应于x方向。在这种情况下不言而喻，所有说明都与护板的预期集成状态有关。如果腹板在y方向上的宽度至多是通孔宽度的50％，则腹板可以被认为是“薄的”，这使得腹板更容易按计划屈服。当施加适当的力时，螺钉的轴可以以使切断或甚至分离的方式来承载腹板。

已经表明，护板在通孔沿x方向的前部和后部具有沿y方向延伸的两个槽是有利的。在这种情况下不言而喻，槽与通孔的前部和后部间隔开，尽管与其相邻是优选的。在这种情况下，可以反而在每个槽和通孔之间形成腹板。槽可以设计成线性的并且可以在y方向上延伸。槽的存在可以有利于连接结构的屈服，其中螺钉的轴可能在横向穿过护板的边缘之前沿槽的方向从通孔中脱出。

下面参考附图中所示的不同示例性实施例来更详细地解释本发明的更有利的细节和效果，其示出了：

附图说明

图1是机动车辆和障碍物的一部分；

图2是图1的机动车辆的详细示图；

图3是图1的机动车辆的前照灯壳体的透视图；

图4是具有第一连接部分的前照灯壳体的一部分的透视图；

图5是具有第二连接部分的前照灯壳体的一部分的透视图；

图6是具有第三连接部分的前照灯壳体的一部分的透视图；

图7a是具有第一连接部分的前照灯壳体的一部分的透视图；

图7b是具有分离的第一连接部分的前照灯壳体的一部分的透视图；

图7c是具有第一接合件的前照灯壳体的一部分的透视图；

图8a是具有第二连接部分的前照灯壳体的一部分的透视图；

图8b是具有分离的第二连接部分的前照灯壳体的一部分的透视图；

图8c是具有第二接合件的前照灯壳体的一部分的透视图；

图9a是具有护板的附接结构的图1的详细视图；

图9b是低速碰撞后的附接结构的示图；和

图10是低速碰撞后的车辆和障碍物的一部分。

具体实施方式

根据需要，本文公开了本发明的详细实施例；然而应该理解，所公开的实施例仅仅是本发明的示例，而本发明可以以各种和替代的形式实施。示图不一定符合比例；某些特征可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能性细节不应被解释为限制行的，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。在不同附图中，相同的部件总是由相同的附图标记表示，因此它们通常也仅描述一次。

图1和图2分别以平面示图出了机动车辆1(更确切地说是汽车)的一部分。该机动车辆1在前部区域中具有前照灯壳体10，从x轴方向看，前照灯壳体10在后部与护板40相邻。车门50又靠近护板40设置。发动机罩60在上侧和车辆中心处与前照灯壳体10和护板40相邻。如图2所示，其中发动机罩60已经移除，护板40经由连接结构41连接到车身2的车架部件70。前照灯壳体10通过第一连接部分12连接到车架部件70和连接结构41。

图3是前照灯壳体10的透视图，前照灯壳体10可以以已知的方式由塑料材料制成。可以看到多个用于光单元(未示出)(例如近光灯、远光灯、转向信号等)的开口11。除了第一连接部分12之外，在前照灯壳体10的前部还设置有第二连接部分18，以及朝向下侧设置有第三连接部分26。第二和第三连接部分18、26可用于将前照灯壳体连接到其他车身部件或车身2。

图4是第一连接部分12与第一相邻部分13邻接的详细视图，其中第一预定断裂点14形成在这些部分12、13之间。这基本上由横向凹口和线性延伸的槽形成。连接部分12具有第一通孔15(在图7a中可见)，第一螺钉71被引导通过第一通孔15以将第一连接部分12连接到车架部件70。第一相邻部分13具有在机动车辆1的正常操作下不使用的三个第二通孔16。为了稳定第一相邻部分13，具有一系列第一加强腹板17。

图5是示出了第二连接部分18与第二相邻部分19邻接的详细视图，其中第二预定断裂点20与第一预定断裂点14相似地形成在这些部分18、19之间。第二连接部分18具有第三通孔24，第二螺钉72被引导通过第三通孔24以将第二连接部分18连接到车身2。此外设有可用于例如与车身2形状配合地连接的销元件23。第一连接部分12可以在图4中不可见的下侧上具有用于与护板40形状配合地连接的相应的销元件23。第二相邻部分19具有在机动车辆1的正常操作下不使用的三个第四通孔22。在这种情况下，通孔22形成在第二相邻部分19的套筒部分21内。提供用于稳定第二相邻部分19的一系列第二加强腹板25。

图6是具有第三连接部分26的详细视图。第三连接部分26具有锁定在车身2中的相应形成的开口中的弹性闩锁元件73。

在图10中以示例的方式示出，在低速碰撞事件中，力相对于车身2而施加到前照灯壳体10。如果该力超过预定阈值，则提供第一预定断裂点14按计划屈服。可以参考图7a和图7b所示，图7a示出了前照灯壳体10的正常状态，图7b示出了与第一相邻部分13分离的第一连接部分12。由于加强腹板17等的存在，相邻部分13可以基本上保持未受损。如果这也适用于前照灯壳体10的其他部件，则其不必完全更换，而是可以修理。为此如图7c所示，使用设置以替代分离的第一连接部分12的第一接合件110。其具有在尺寸和位置方面与第一通孔15相对应的第五通孔111。总而言之，第一接合件110设计成与第一相邻部分13形状配合地接合。特别地，其具有三个第六通孔112，每个第六通孔112在适当地定位时与第二通孔16齐平。因此，第一接合件110可以形状配合和力配合地连接到第一相邻部分13，因为螺钉(此处未示出)被引导穿过第六通孔112和第二通孔16。

如参考示出了正常状态的图8a和示出了第二连接部分18分离的图8b所示，在低速碰撞事件中，施加到前照灯壳体10的力也导致第二连接部分18按计划分离。在这种情况下，由于第二加强腹板25等的存在，相邻部分19保持未受损。在这种情况下也可以进行修复，由此使用图8c所示的第二接合件120。该第二接合件在其分离之后替代第二连接部分18，并且因此具有对应于第三通孔24的第七通孔122和对应于第一销元件23的第二销元件121。此外，设置与第四通孔22齐平的三个第八通孔123。因此，第二接合件120与相邻部分19的形状配合和力配合连接可以通过螺钉实现。

第三连接部分26设置为不与前照灯壳体10分离。相反，弹性闩锁元件73因在相应的力的作用下变形而从车身2脱离。总而言之，因此前照灯壳体10从车身2和护板40按计划脱离，由此施加到前照灯壳体的力以及作用在障碍物100上的力都保持有限。因此可以防止对前照灯壳体10的基本部件的相当大的损坏。如果发生表面划痕，则可以通过抛光去除这些划痕。

尽管前照灯壳体10也与护板40分离，但是仍然可以向护板40施加一定的力，可以向车门50的方向向后推动护板40。即使在相对小的碰撞事件中，这也可能导致车门50的油漆损坏。为了防止这种情况，设置护板40如图10所示地横向向外变形和偏转。为了促进该步骤发生，提供附接结构41以在对前照灯壳体10的部件施加力的情况下按计划屈服。在这种情况下，具有大体矩形横截面的第九通孔42结合在腹板40的钣金材料中。由垫圈75固定的第三螺钉74被引导通过该第九通孔42。螺钉74拧到车身2的车架部件70上。在这种情况下，第九通孔42在y轴方向上的长度比螺钉74的头部74.1的长度大(约80-100％)。在x轴方向上看，在第九通孔42的前部和后部形成有沿y方向延伸的两个槽43、44。第九通孔42由第一腹板45限定在y方向上朝向车辆中心，第一腹板45在y方向上的长度大约是第九通孔的长度的三分之一。槽43、44通过第二腹板46和第三腹板47与第九通孔42分离。在护板40和车身2(或拧到车身2上的螺钉74)之间施加足够强的力的作用下，螺钉74压靠第一腹板45和第二腹板46，这最终导致腹板45、46中的至少一个至少部分地分离。这在图9b中示出。作为分离的结果，护板40如图10所示地在该区域中与车身2脱离并且可以横向偏转。在这种情况下，由于护板40的向后移动因此基本上被防止，所述护板40主动接受变形和损坏。因此对车门50没有影响，而且由此避免了对油漆可能造成的损坏的昂贵修理。

虽然以上描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语是描述性词语而不是限制性词语，并且应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变。另外，可以组合各种实现实施例的特征以形成本发明的其他实施例。