[发明专利]汽车碰撞时的吸能装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车碰撞时的吸能装置，包括机动车辆的车身组件，用于传递力的推力主体，以及用于吸能的金属带，其中车身组件具有用于推力主体的导向件，其中车身组件具有用于金属带的固定或偏转的至少一个固定点或偏转点，其中推力主体具有用于金属带的固定或偏转的至少一个固定点或偏转点，并且其中金属带耦合到车身组件的固定点或偏转点以及推力主体的固定点或偏转点，从而当推力主体被推入车身组件的导向件时金属带承受拉伸载荷。

背景技术

在汽车工程领域，已知多种装置用来吸收或者说容纳在车辆碰撞时产生的能量。

这些装置也被称为“碰撞盒”。碰撞盒例如被布置在车辆的保险杠和纵向构件之间。在某一碰撞速度之下，所有的能量都可被碰撞盒吸收。这具有如下优点，在该碰撞速度之下，仅仅碰撞盒被损坏，避免了其他组件代价高昂的损坏，例如纵向构件的变形。在事故之后，仅仅需要更换碰撞盒。由于便宜的车辆保险种类等原因，需要可方便更换且便宜的碰撞盒。

例如DE4128768A1已知一种用于吸能可作为碰撞盒的装置。该文件中提及的“碰撞盒”在图1A和1B中示出，并且在下文将更为详细地讨论。

该碰撞盒的缺点是其能吸收的最大能量值是恒定的，并且不能改变。这使得碰撞盒不能被广泛使用。为此对于不同的车辆类型，由于其不同的尺寸和不同的车辆质量，需要设计并使用不同的碰撞盒，这些碰撞盒适应于相应的必须被吸收的能量值。

US3,694,019A公开了一种装置，其中在碰撞时吸收的能量值可以进行调节。为此目的，其提出通过热塑性纤维的塑性形变来吸收能量，热塑性纤维缠绕两个可相对于彼此移动的螺栓。通过改变缠绕的圈数可以改变能被吸收的能量值：如果提供有更多纤维圈数，吸能材料的横截面积以及进而能被吸收的能量值将增加；如果提供有较少的纤维圈数，作为对比吸能材料的横截面积以及进而能被吸收的能量值将减少。

尽管US3,694,019A已知的装置允许调节能被吸收的能量值，但是多个缺点仍旧明显。首先，纤维缠绕的生产已被证明非常麻烦。此外，使用塑料作为吸能材料相对于金属而言具有对于环境影响(诸如车辆不可避免将面对的的冷、热和震动)更低的抗热性能或机械性能。

发明内容

因此本发明的目的是设计以及进一步开发上文描述的装置，使得实现一种耐用且容易更换的装置，利用该装置可以调节碰撞时能吸收的能量值。

对于本发明的装置而言，所述目的被实现为至少一个固定点或偏转点被安装使得相对于车身组件和/或相对于推力主体可移动以及可固定。

该装置的特征首先在于机动车辆的车身组件。车身组件优选是负载支承部件，例如纵向构件。此外，该装置具有用于传递力的推力主体。推力主体用于吸收并向前传递在车辆碰撞时引入到保险杠的力。优选地推力主体由金属形成，特别是由钢形成，为中空体的形式，并且被设计成在后侧开口。此外，推力主体可以被设计成至少在直到边缘的两个相对侧表面处的后侧区域中开口。此外，装置具有用于吸能的金属带。金属带意在发生车辆碰撞时产生塑性变形，特别是拉伸，同时吸收能量。提供专门用于吸能的金属带并未排除其他组件特别是推力主体在发生车辆碰撞时同样吸收能量。车身组件具有用于推力主体的导向件。推力主体优选被布置在所述导向件前方或者甚至部分位于所述导向件内，从而在车辆碰撞时，其可以可控的方式被进一步推入所述导向件中。

装置的车身组件具有用于固定或偏转金属带的至少一个固定点或偏转点。推力主体也具有用于固定或偏转金属带的至少一个固定点或偏转点。固定点指的是金属带被固定到车身组件或推力主体的区域，其可连接到相应组件。这可以以可拆卸的形式(例如通过螺钉连接)实现，或者以不可拆卸的形式(例如通过焊接连接)实现。相比之下，偏转点指的是车身组件或推力主体接触并偏转金属带的区域。这不必是固定连接，相反金属带环绕偏转点并且力以此方式被引入金属带就足够了。偏转点例如可以是螺钉，其由于其柄的圆形截面特别适于用作金属带的环绕点，并且其同时可用于提供到其他组件的连接。固定点和偏转点被分别设置在不同组件上。例如，可以是仅仅固定点被设置在推力主体上，而仅仅偏转点被设置在车身组件上，或者反之亦然。

金属带耦合到车身组件的固定点或偏转点以及推力主体的固定点或偏转点，从而当推力主体被推入车身组件的导向件中时，金属带承受拉伸载荷。优选地金属带在安装状态下已经具有轻微的预负载，从而金属带的塑性变形以及进而的能量吸收在开始车辆碰撞时即已开始。可能有利的是，推力主体仅通过金属带以及在任何情形中提供的固定点和/或偏转点连接到车身组件。这样，可以不用额外的连接，例如螺钉连接。