专利名称：用于机动车辆的前部模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于机动车辆的前部模块，包含设置在两侧的两个纵向部件，位于两个纵向部件前部并且在前侧通过插入一单独变形元件连接到纵向部件前端的缓冲梁，以及设置在纵向部件之间和/或变形元件之间的携带冷却单元的散热器框架。
背景技术：
设计机动车辆的前部模块以便在碰撞情况下它们以目标方式吸收能量是公知的。 这适用于在后端碰撞和/或前部碰撞情况下的乘员保护以及与车辆接触的行人的保护，尤其是在相对低的车速时。除了对人的保护以外，机动车工业中还有一个重要目标是保证车辆前部区域中的例如冷却单元的功能组件受到保护，由此保持事故之后的维修成本较低。为了达到这个目标，已知有多种方法。例如，在EP I 988 005中公开了将前部结构设计成由框架将冷却单元固定至支承结构，在所述框架中固持有散热器，然后，所述框架通过连接元件锚定到支承结构上，当超过最大力时，所述连接元件从所述支承结构中释放。此外，在EP I 957 346中公开了冷却单元在机动车辆的前部区域固定至支承元件的一部分，当高于预定值的外力作用在该区域上时，所述部分可以移位。然而，同时所述部件固定至支承元件的至少一固定状态得以保持，由此意在保证移位的部件不会从发动机舱掉落到路上，并因此而损坏。然而，这些已知的例子无论如何也不足以实现对乘员和行人进行充分保护的同时充分保护冷却单元。
发明内容
因此本发明的目的在于设计一种机动车辆的前部模块，使得在碰撞情况下，尤其在低车速时，不仅乘客和行人的保护得以改进，而且还以理想的方式保护冷却单元。根据本发明，本目的通过以下方式实现提供用于保持散热器框架的转动杠杆，转动杠杆一方面铰接至固定连接到各纵向部件的保持元件，另一方面铰接至散热器框架，转动杠杆的轴线设置为相互平行并且实质上水平且大致垂直于车辆纵轴线，转动杠杆、保持元件和散热器框架组成四杆联动机构，在碰撞情况下，在单个变形元件和/或所有变形元件最初变形之后，缓冲梁最初开始顶住散热器框架，随着单个变形元件和/或所有变形元件的进一步变形，散热器框架能够通过至少用组件转动所述转动杠杆，在乘客舱的方向上移动。根据本发明的构造相对于已知设计具有很大的优点，就是在前部模块区域提供了极大的变形区域，至少在低车速碰撞的情况下，所述变形区域最佳地吸收碰撞能量，保护乘员和行人，同时冷却单元保持完好。此外，通过四杆联动机构的精巧设计，可预先确定散热器框架的预定移动路径，其将带有冷却单元的散热器框架移动入预定位置，根据发动机舱的构造，在所述预定位置中具有用于携带冷却单元的散热器框架的充分空间。优选地，转动杠杆设置为在行进的方向上抬起，由此在碰撞情况下，散热器框架不仅与冷却单元一起被移位到后方，还被抬升。在这种情况下，连接到保持元件的转动杠杆的轴线方便地设置为在实质上垂直的平面内上下隔开一定距离，由此可实现最佳的转动。在一具体实施例中，转动杠杆可配置成长度相同，并且设置为相互平行。以这样的构造，在碰撞情况下，带有冷却单元的散热器框架被转动到后部，并且在竖直位置向上转动。另一示例性实施例的特征在于，设置在保持元件上的转动杠杆的轴线之间的距离与散热器框架上的转动杠杆的轴线之间的距离是不同的，由此转动杠杆相互呈角度设置。 如果在这样的示例性实施例中上部转动杠杆配置为比下部转动杠杆长，会实现这样的散热器框架移动散热器框架不仅被抬升和转动至后面，并且其采取倾斜的位置，其中散热器框架的上部区域比下部区域更加转动至后面。这种移动机制是有益的，尤其是如果在上部发动机舱时，例如在发动机组上部，具有冷却单元可以移动到其中的足够空间。然而，如果上部转动杠杆配置为比下部转动杠杆短，带有冷却单元的散热器框架不仅转动到后面和向上转动，而且还转动到倾斜的位置，其中散热器框架的下部区域比上部区域更加转动至后面。相应地，如果上部转动杠杆比下部转动杠杆长，它以相反的方式作用。有利地,至少一个转动杠杆的至少一个轴线配置为塑性接头(plastics joint)。 在转动杠杆铰接到纵向部件和/或散热器框架的地方，转动杠杆和/或相应的固定元件具有允许转动杠杆被相应的力作用绕弯曲轴线弯曲的构造。因此该弯曲轴线对应该轴线。这样的弯曲轴线例如通过转动杠杆在弯曲轴线区域处部分地形成平金属板而形成，所述金属板在厚度方向仅具有低的弯曲刚度。这样，在转动杠杆上的力的作用下，所述转动杠杆自动绕该区域塑性弯曲。以这种方式，铰接的构造实质上被简化了。带有冷却单元的散热器框架的向后倾斜移动，可通过将设置在保持元件上的轴线间的距离选择为比设置在散热器框架上的轴线间的距离短、上部转动杠杆比下部转动杠杆长而进一步得到加强。向前倾斜移动可通过使设置在保持元件上的轴线间的距离比设置在散热器框架上的轴线间的距离长、上部转动杠杆配置为比下部转动杠杆短而得到加强。为了进一步改善碰撞保护，可以在散热器框架与缓冲梁齐抵碰的两边设置一个单独的接触块，在变形元件的一定程度变形之后，缓冲梁开始顶住所述接触块。如果接触块由弹性材料构成，此构造的设计尤其有利。
本发明在附图中通过举例的方式来表示，并参考附图在下文详细说明，其中图I表示不变形的状态下，前部模块示例性实施例的侧面示意图。图2表示碰撞后前部模块的相同侧面，变形元件已变形，散热器框架与冷却单元移位。图3表示由转动杠杆组成的四杆联动机构示例性实施例的示意图。
图4表示用于形成四杆联动机构的另一示例性实施例。
图5表示四杆联动机构的另一示例性实施例。
图6表示在不变形的状态下，通过前部模块的实际实施例的的截面。
图7表示变形状态下，与图6相同的前部模块的截面。
附图标记列表
I缓冲梁
2变形元件
3纵向部件
4散热器框架
5冷却单元
6下部支承件
7上部转动杠杆
8下部转动杠杆
9保持元件
10保持元件9上的上部转动杠杆7的轴线
11散热器框架4上的上部转动杠杆7的轴线
12保持元件9上的下部转动杠杆8的轴线
13散热器框架4上的上部转动杠杆8的轴线
14转动圆周
15转动圆周
16钳
17钳
18眼
19眼
20销状元件
21接触块
具体实施例方式根据附图，根据本发明的前部模块由通过一单独变形元件2以两边在前侧连接至纵向部件3前端的缓冲梁1，以及设置在纵向部件3和/或变形元件2之间的、携带冷却单元5的散热器框架4组成。散热器框架4可配置为在车辆前脸方向是弯曲的，由于凸面的凸出部分能够被推入，散热器框架4提供了用于吸收碰撞能量的额外元件。配置为横向构件的下部框架部分6设置在前部模块的下部区域。为了保持散热器框架4，提供了转动杠杆7和8，其在前部模块的两侧一方面铰接至固定连接到各纵向部件3的保持元件9，另一方面铰接至散热器框架4。上部转动杠杆7的轴线10和11以及下部杠杆8的轴线12和13相互平行并实质上水平地设置，通过保持元件9和散热器框架4的转动杠杆7和8形成四杆联动机构。如图I中所示，设计四杆联动机构使得转动杠杆7和8设置成在行进方向上抬升。如图2所示，这具有如下效果随着变形元件2的变形，带有冷却单元5的散热器框架4可向上转动并转向后面。在碰撞的情况下，在变形元件2和/或设置于两侧的所有变形元件最初变形之后， 缓冲梁I最初开始顶住散热器框架4。随着变形元件2和/或所有变形元件的进一步变形， 散热器框架4通过转动杠杆7和8的转动被向后及向上移动。散热器框架4的移动顺序实质上根据四杆联动机构的构造取向，所述顺序可通过改变转动杠杆7和8的长度、保持元件9和/或散热器框架4上的转动杠杆的轴线10、11、
12、13的设置而以任意方式变化。在图3至5中显示了三种不同的基本模型。在所有的三个基本模型中，连接到保持元件9的转动杠杆7和8的轴线10和12 在实质上垂直的平面内在上下隔开一定距离。从该结构出发，在图3所示的示例性实施例中，转动杠杆7和8配置为相同的长度，并设置为相互平行。如果发生碰撞，缓冲梁I在变形元件2变形之后移动散热器框架4的位置，散热器框架4上的转动杠杆7和8的轴线11和13在所有情况下绕设置在固定的保持元件9上的轴线10和12在相同大小的转动圆周14和15上移动，从位置Ila和/或13a进入位置Ilb 和/或13b。在由此产生的移动顺序上，散热器框架4被抬升，保持其垂直的位置，并同时在乘客舱的方向上移动至后面。在图4所示的基本模型中，上部转动杠杆7配置为比下部转动杠杆8长，由此位于散热器框架4上的上部转动杠杆7的轴线11在转动圆周14上移动，所述转动圆周14大于连接到散热器框架4的下部转动杠杆8的轴线13的转动圆周。在图4中显示的四杆联动机构的构造不仅使散热器框架4抬升并移动至后面，而且同时执行倾斜运动，其中散热器框架4的上端比下端更靠近乘客舱。这样的构造是有利的，尤其是，考虑到发动机舱的装配，如果带有冷却单元5的散热器框架4要倾斜越过例如发动机组的障碍物。在图5显示的基本模型中，选择四杆联动机构的设计使得上部转动杠杆7配置成比下部转动杠杆8短。此外，四杆联动机构的设计使得位于保持元件9上的转动杠杆7和 8的轴线10和12间的距离比位于散热器框架4上的轴线11和13间的距离大。发生碰撞时，缓冲梁I压住散热器框架4，上部转动杠杆7的轴线11在较小的圆周14上从位置Ila 移动至位置11b，同时下部转动杠杆8的轴线13在较大的圆周15上绕轴线12从位置13a 移动到位置13b。这种移动顺序的效果是散热器框架4不仅被抬升并转动到后面，而且还同时倾斜，相比在图4中显示的示例性实施例，倾斜角度朝向相反的方向。于是在转动过程中，散热器框架4的下端比上端移动得更靠近乘客舱。根据发动机舱中的空间可选择图3至图5中显示的三个基本模型，当然，实现散热器框架4不同移动顺序的四杆联动机构的任何其他变型也都是可能的。在图6和7中更加详细的说明了仅示意性显示在图I至5中的前部模块的技术设计。例如，在构造方面显示了具体为转动杠杆7形式的转动杠杆7和8。转动杠杆7和8在两端有钳16和17并通过所述钳结合在眼18和/或19上，所述眼装配在散热器框架4 和/或保持元件9上。借助销状元件20，它们转动固定至各个眼18和/或19。在图6和7所示的构造中，在散热器框架4与缓冲梁I抵碰的两侧设置一个单独的接触块21，在变形元件2的一定程度变形之后，缓冲梁I开始顶住接触块21。图7中阐明了变形元件2变形之后的最后提及的位置，其中缓冲梁I已被迫退出位置Ia而进入位置 Ib，之后开始顶住优选由弹性材料组成的接触块21，由此散热器框架4在乘客舱方向上移位，并且同时被抬升。图6和7中所显示的构造例如可根据图3至5中所显示的三个基本模型设计，与之相联系的四杆联动机构的构造以及散热器框架4的移动顺序不受任何限制。
权利要求
1.一种用于机动车辆的前部模块，包含设置在两侧的两个纵向部件(3)，位于两个纵向部件⑶前部并且在前侧通过插入一独立的变形元件⑵连接到纵向部件⑶前端的缓冲梁(I)，以及设置在纵向部件⑶之间和/或变形元件⑵之间的携带冷却单元(5)的散热器框架⑷，其特征在于，用转动杠杆(7、8)保持散热器框架(4)，转动杠杆(7、8) —方面铰接至固定连接到各纵向部件(3)的保持元件(9)，另一方面铰接至散热器框架(4)，转动杠杆(7、8)的轴线(10、11、12、13)设置为相互平行并且实质上水平且大致垂直于车辆纵轴线，转动杠杆(7、8)、保持元件(9)和散热器框架(4)组成四杆联动机构，在碰撞情况下，在变形元件(2)和/或所有变形元件最初变形之后，缓冲梁(I)最初开始顶住散热器框架(4)，随着变形元件(2)和 /或所有变形元件的进一步变形，散热器框架能够通过至少用组件转动所述转动杠杆(7、 8)，在乘客舱的方向上移动。
2.如权利要求I所述的前部模块，其特征在于转动杠杆(7、8)设置为在行进方向上升和/或下降。
3.如权利要求I或2所述的前部模块，其特征在于连接到保持元件(9)的转动杠杆(7、 8)的轴线(10、12)设置为在实质上垂直的平面内上下隔开。
4.如权利要求1-3任一项所述的前部模块，其特征在于转动杠杆(7、8)配置为长度相同。
5.如前述权利要求任一项所述的前部模块，其特征在于转动杠杆(7、8)配置为相互平行。
6.如权利要求1-4任一项所述的前部模块，其特征在于设置在保持元件(9)上的转动杠杆(7、8)的轴线(10、12)与散热器框架(4)上的转动杠杆(7、8)的轴线(11、13)之间的距离不同，由此转动杠杆(7、8)相互呈角度设置。
7.如权利要求2、3或6所述的前部模块，其特征在于上部转动杠杆(7)配置为比下部转动杠杆(8)长或短。
8.如前述权利要求任一项所述的前部模块，其特征在于至少一个转动杠杆的至少一个轴配置为塑性接头。
9.如前述权利要求任一项所述的前部模块，其特征在于在散热器框架(4)与缓冲梁 (I)抵碰的两边设置一个单独的接触块(21)，在变形元件(2)的一定程度变形之后，缓冲梁(I)开始顶住所述接触块(21)。
10.如权利要求11所述的前部模块，其特征在于接触块(21)由弹性材料组成。
全文摘要
本发明涉及用于机动车辆的前部模块，包含设置在两侧的两个纵向部件(3)，位于纵向部件(3)前部且通过变形元件(2)连接到纵向部件(3)缓冲梁(1)，纵向部件(3)之间的携带冷却单元(5)的散热器框架(4)，保持散热器框架(4)的转动杠杆(7、8)，转动杠杆(7、8)一方面铰接至保持元件(9)，另一方面铰接至散热器框架(4)，转动杠杆(7、8)的轴线(10、11、12、13)相互平行，转动杠杆(7、8)、保持元件(9)和散热器框架(4)组成四杆联动机构，碰撞时，变形元件最初变形后，缓冲梁(1)最初开始顶住散热器框架(4)，随着变形元件的进一步变形，散热器框架(4)在乘客舱的方向上移动。
文档编号B60R19/02GK102582542SQ20121000484
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月9日 优先权日2011年1月13日
发明者伯特·尼森, 约恩·希尔曼, 贝恩德·林登 申请人:福特全球技术公司