本发明涉及一种用于车辆的前保险杠系统。
背景技术：
车辆的安全性方面被过度评价并且车辆配备有越来越先进的安全系统。除了电子安全系统外，车辆自身的结构也可被特定地设计为在与外部物体或人员碰撞时以预先确定的方式动作。
因此，车辆的前部结构通常被设计为使得在所谓的小的重叠碰撞时车辆意图侧向地远离所影响的物体移动。这可通过如此设计车辆的前部结构使得产生由碰撞所致作用于车辆上的侧向力来实现。这样的好处是更少的能量被传递至车辆主结构从而保护车辆乘客。例如，在小的重叠碰撞时通过引入车辆的侧向移动可减少乘客身上的加速力。
us9290138描述了能够在小的重叠碰撞时产生这种侧向力的车辆前部段的一个示例。us9290138的前部段包括连接于保险杠和侧前部件的碰撞盒。附接在侧前部件外侧上的是意图通过侧前部件将碰撞负载传递至车辆动力单元的伸出部件。
但是，us9290138的前部段可进行若干改进。例如，可以更有效的方式实现侧向力的传递。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术，本发明的一个目的是提供改进了侧向力传递的用于车辆的前保险杠系统。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆的前保险杠系统，前保险杠系统包括：沿车辆的前-后方向设置的成对侧前部件(frontsidemembers)，所述成对侧前部件设置在所述车辆的相反侧上和所述车辆的横向部件结构的相反侧上；成对碰撞盒单元(crashboxunits)，其中所述碰撞盒单元之一机械地固定于所述侧前部件之一，并且所述碰撞盒单元的另一个机械地固定于所述侧前部件的另一个，所述碰撞盒单元被构造为通过在碰撞时变形来吸收碰撞能量；前保险杠相对于车辆的前-后方向横向地配置并且机械地固定于每个碰撞盒单元，并且横向推动元件机械地固定于碰撞盒单元之一且相对于所述车辆的所述前-后方向从所述碰撞盒单元沿横向朝向所述车辆的设置所述碰撞盒单元的一侧伸出，所述横向推动元件被设置为在碰撞时提供用于经由所述横向部件结构朝向相反侧前部件传递负载的负载传递路径，藉此至少所述横向推动元件一侧上的侧前部件适于响应于所述负载传递朝向相反的侧前移动。
本发明基于这样的认识：为了在小的重叠碰撞时改进车辆的横向运动，将横向推动元件更靠近车辆前部设置是有利的。碰撞盒通常被直接设置在车辆保险杠后面，因此为了改进横向运动，将横向推动元件附接于碰撞盒是有益的。这样，与横向推动元件在前保险杠系统中被更靠后设置相比，在碰撞事件中更早地发生横向运动。另外，通过令横向推动元件更靠近前部设置，即附接于碰撞盒，在碰撞中被影响的车辆外表面部分减少了，这可减少碰撞所导致的受影响物体和车辆的损坏。
因此，本发明基于在车辆一侧上的碰撞盒与车辆横向部件结构对面的侧前部件之间提供负载传递路径。
侧前部件被构造为在碰撞时吸收能量作为主要功能。侧前部件也可支撑车辆的组件或结构并且可连接于车辆的发动机结构。
根据一个实施例，横向推动元件设置在碰撞盒的后端部处。这样，提供了经由侧前部件从横向推动元件至相反的侧前部件的更有效载荷传递。通过利用侧前部件中的刚度来传递负载实现该改进的传递。侧前部件的刚度通常高于碰撞盒部件的刚度。
根据一个实施例，与相比，横向推动元件可适于比前保险杠沿横向伸出更远。藉此，在小的重叠碰撞时，横向推动元件而非前保险杠接受第一碰撞。这就有利地提供了能够减少车辆横向延伸的车辆设计，其可改进车辆附近行人的交通状况。换句话说，为了行人的充分安全性，车辆前保险杠的宽度不应当过大。但是，在现有技术解决方案中，保险杠常规地延伸超出碰撞盒以便在碰撞事件时改进载荷传递，因此与行人安全性限制相冲突。因而根据该实施例，前保险杠有利地并不沿横向侧向延伸超出横向推动元件。此外，碰撞盒可沿横向比前保险杠延伸更远或同等延伸。
横向推动元件可包括铝。横向推动元件甚至可完全由铝制成。这就提供了带有足够机械强度的轻质横向推动元件。
可通过挤出(extrusion)来制造横向推动元件。这样，横向推动元件的设计更柔性并且挤出过程使得横向推动元件的更适合设计成为可能。此外，由于通过挤出制造，可以更耐用的方式将横向推动元件机械地固定于碰撞盒。此外，使用挤出是成本有效的。挤出还使得能够制造带有相对较高机械强度的轻质横向推动元件。
根据一个实施例，横向推动元件可被设置为具有基本上垂直于横向的挤出方向。通过挤出制得的物品的机械强度根据物品受力的方向而各异。挤出物品垂直于挤出方向是最坚固的并且不那么容易变形。横向推动元件有利地在受到碰撞冲击的负载下不永久性变形，而是横向得传递负载。因此，横向推动元件有利地设置为其最坚固定向基本上沿着横向，这意味着挤出方向应当垂直于横向。挤出方向是进行挤出过程的方向，即横向推动元件被挤出(“制造”)的方向。
额外地，通过螺钉和螺母、或铆钉紧固工具实现横向推动元件与碰撞盒之间的机械固定。
横向部件结构可以是包括发动机自身和/或变速装置的车用发动机结构。此外，在电动或混合动力车辆中，可使用其它类型的横向部件结构例如车辆的梁或其它框架结构。横向部件结构在某些实施例中可机械地固定于侧前部件。换句话说，侧前部件与例如发动机结构之间的机械固定装置提供了从车辆一侧至另一侧的有效负载传递路径。
额外地，在某些实施例中具有设置在侧前部件与相应的碰撞盒单元之间的加强元件，所述加强元件适于沿横向机械地加强所述碰撞盒单元，其中，所述加强元件的一部分被设置为在碰撞盒单元与横向推动元件之间延伸且与所述碰撞盒单元相接触。加强元件的该部分是板状结构。加强元件有利地改进碰撞盒单元的稳定性从而更有效地沿横向传递来自横向推动元件的力而不毁坏碰撞盒单元。
根据本发明的第二方面，提供了包括根据第一方面的任何一个实施例的前保险杠系统的车辆。
总之，本发明涉及用于车辆的前保险杠系统。成对侧前部件沿车辆的前-后方向设置并且设置在车辆的相反侧上和车辆的横向部件结构的相反侧上。成对碰撞盒单元中每个均机械地固定于侧前部件的相应一个。前保险杠横向地配置且机械地固定于每个碰撞盒单元。横向推动元件机械地固定于碰撞盒单元之一且被设置为经由横向部件结构朝向相反的侧前部件提供负载传递路径从而在碰撞时至少横向推动元件侧上的侧前部件朝向相反的侧前部件移动。
当研究所附权利要求和随后的描述时本发明的其它特征和优点变得更为清楚。本领域技术人员认识到，本发明的不同特征可以组合从而产生在下文中描述的那些之外的实施例而不脱离本发明的范围。
附图说明
现在将参照示出本发明示例实施例的附图更详细地描述本发明的这些及其它方面，其中：
图1示意性地示出包括前保险杠系统的车辆；
图2a是在碰撞之前前保险杠系统的示意图；
图2b是在碰撞情形中前保险杠系统的示意图；并且
图3概念地示出附接于碰撞盒的横向推动元件。
具体实施方式
在当前详细说明中，参照小汽车主要描述了根据本发明的系统和方法的各种实施例。但是，本发明同样可用于其他类型的车辆例如卡车或公共汽车。然而，本发明体现为很多不同的形式并且不应当被诠释为局限于此处阐述的实施例；相反，这些实施例是为了提供透彻性和完整性，并且完全向本领域技术人员传达了本发明的范围。相同的附图标记自始至终指的是相同的元件。
图1示出形为小汽车101的车辆。小汽车101包括前保险杠系统100。前保险杠系统设置在车辆前部内，即前保险杠横梁110面朝车辆的前向并且相对于车辆101的前-后方向105沿横向125配置。前保险杠横梁110机械地固定于成对碰撞盒单元108中的每一个。前保险杠横梁110可例如通过焊接或用螺栓机械地固定于碰撞盒单元108。应注意到，前保险杠横梁110属于车辆101的框架主体的一部分。碰撞盒单元108被设置为在车辆101上发生前部碰撞的情形下吸收碰撞能量。形式为梁104的侧前部件被设置为沿小汽车101的相反侧以前-后方向105设置并且每个都附接于相应的碰撞盒单元108。侧前部件104设置在横向部件结构106的相反侧上。横向部件结构可例如是车用发动机结构。但是，其它类型的横向发动机结构也同样适用，例如至少部分横过车辆宽度延伸的梁结构，从而可经由梁提供负载传递路径。横向推动元件112通过螺钉-螺母联接(未示出)机械地固定于碰撞盒单元之一。在图1中示出了单个横向推动元件112被附接于车辆101一侧上的碰撞盒单元108。但是，在车辆101另一侧上也可具有横向推动元件在碰撞盒单元上。侧前部件104通常用于在碰撞时吸收能量。
横向推动元件112可完全由铝制成或至少包括铝作为主要材料。这就提供了相对直接地通过挤出制造的轻质的刚性横向推动元件112。
图2a概念地示出前保险杠系统100并且图2b概念地示出碰撞时的前保险杠系统100。在图2a-图2b中，成对侧前部件104设置在发动机结构106(例如发动机自身、传动装置等等)的相反侧上并且沿车辆的前-后方向设置(参见图1)。碰撞盒单元108机械地固定于侧前部件104。碰撞盒单元108机械地固定于相对于侧前部件104横向配置的前保险杠横梁110。横向推动元件112在碰撞盒的后端部117处机械地固定于碰撞盒单元108之一。后端部117邻近于侧前部件104。图2a示出靠近车辆前保险杠横梁110的物体122(或车辆靠近物体)。在图2a中，前保险杠系统100在碰撞事件之前处于其初始状态。因而，物体122处于与车辆101的碰撞过程中。物体122如此靠近以使车辆101与物体122之间存在小的重叠124，即，即将发生小的重叠碰撞。
在图2b中，发生小的重叠碰撞。如图所示，物体122已经影响到横向推动元件。横向推动元件112比前保险杠110更伸出远离碰撞盒单元108，从而横向推动元件112是影响物体的第一部分，并且前保险杠横梁110不碰到物体122。此外，在该特定实施例中，碰撞盒单元108和前保险杠横梁110沿横向125同等地延伸。当物体撞击横向推动元件112时，横向推动元件112将负载传递至碰撞盒单元108和侧前部件104，该侧前部件在朝向相反的侧前部件移动的同时如箭头126所示将负载传递至相反的侧前部件104。这样，车辆侧向移动，这就减轻了碰撞的后果。
图3概念地示出机械地固定于碰撞盒单元108的横向推动元件112。在图3中，横向推动元件112通过螺钉123(术语“螺钉”也包括螺栓的使用)机械地固定于碰撞盒单元108，螺钉123设置在横向推动元件112的通孔(未示出)内且进入碰撞盒单元108并以螺母(未示出)紧固。根据本发明实施例用于机械地将横向推动元件112固定于碰撞盒单元108的另一个选项是使用设置在通孔内的铆钉。
在图3中，横向推动元件112沿如箭头303所示基本上垂直于横向125的挤出方向设置。
另外，在图3和图2a-b中示出被设置为与碰撞盒单元108和横向推杆元件112相接触的加强元件130。加强元件130适于在碰撞时加强碰撞盒单元108抵抗来自横向推动元件112的侧向力。加强元件130部分地在横向推动元件112与碰撞盒单元108之间延伸并且在碰撞盒单元108与侧前部件104之间的交界处附接。加强元件被设置为在碰撞盒单元108与横向推动元件112之间接触碰撞盒单元108的表面。加强元件130优选由铝或铝合金制成。
所属技术领域的技术人员认识到，本发明绝不局限于如上所述的优选实施例。正相反，很多改进和变化可能在所附权利要求的范围内。
额外地，在权利要求中，单词“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一个”不排除多个。单个处理器或其它单元可能完成记载在权利要求中的若干项目的功能。某些测量值记载在彼此各异的从属权利要求中这个纯粹事实并不表明不能得益于这些测量值的组合。权利要求中的任何附图标记不一定被诠释为限制所述范围。