变形结构和具有变形结构的行人保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种变形结构(1)，其包括至少一个第一层(3)和第二层(5)，它们在变形方向或负荷方向上彼此间隔开并且可相对移动地设置。第一层(3)和第二层(5)具有互补的凸起(31、51)和凹陷(32、52)，这样构造所述凸起和凹陷，使得第一层(3)的凸起(31)可沉入第二层(5)的凹陷(52)中以及第二层的凸起(51)可沉入第一层(3)的凹陷(32)中。第一层和第二层通过可变形的接片元件(7)这样彼此连接，使得在沿变形方向的高脉冲下第一层(3)的凸起(31)沉入第二层(5)的凹陷(52)中并且第二层(5)的凸起(51)沉入第一层(3)的凹陷(32)中，从而变形结构沿变形方向的变形以较低力水平进行，并且在沿变形方向的低脉冲下第一层(3)的凸起(31)碰撞到第二层(5)的凸起(51)上，从而变形结构(1)沿变形方向的变形以较高力水平进行。

Deformation structure and pedestrian protection device with deformed structure

The present invention relates to a deformed structure (1) comprising at least one first layer (3) and a second layer (5), which are separated from each other in the deformed direction or load direction and can be set relatively movably. The first layer (3) and the second layer (5) have complementary protrusions (31, 51) and depressions (32, 52), so that the protrusions (31) of the first layer (3) can sink into the depressions (52) of the second layer (5) and the protrusions (51) of the second layer can sink into the depressions (32) of the first layer (3). The first layer and the second layer are connected with each other by deformable joint elements (7), so that under the high pulse along the deformation direction, the protrusion (31) of the first layer (3) sinks into the depression (52) of the second layer (5) and the protrusion (51) of the second layer (5) sinks into the depression (32) of the first layer (3), so that the deformation of the deformed structure along the deformation direction can be reduced to a lower force. The first (3) bulge (31) collides with the second (5) bulge (51) under the low pulse along the deformation direction, so that the deformation of the deformation structure (1) along the deformation direction proceeds at a higher force level.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】变形结构和具有变形结构的行人保护装置
本专利技术涉及一种变形结构和一种具有变形结构的行人保护装置，该变形结构设置在车身外壳元件和车身支架元件之间。
技术介绍
一种已知的机动车前车例如具有固定在纵向支架前端上的保险杠横梁和保险杠面板，在保险杠面板和保险杠横梁之间设有可在较低负荷水平上变形的软泡沫用于保护行人。基于行人保护设置软泡沫，以便在必要时保护行人免于与机动车的坚硬刚性结构、如保险杠横梁直接碰撞。此外，在例如最高4km/h的极低速度范围内——其基于低速而对于行人保护不重要，要求车辆保持在碰撞中不发生损坏。此外，在略高的、同样仍对于行人保护不重要的速度下，要求碰撞时的损坏尽可能小并且例如位于前端区域中的冷却器结构不被损坏。对此有利的是，位于保险杠横梁前方的结构已经具有足够的碰撞能量吸收能力。不同的要求部分地相互对立并且要求在汽车车头上具有相对长的车辆悬伸和因此较高的重量和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中提出一种具有横梁的保险杠装置，该横梁通过碰撞盒固定在车辆车身上。沿行驶方向在横梁前方设有行人保护元件用于柔和地碰撞行人。此外，设置可转动的能量吸收元件，其可转动到行人保护元件前方并且由此可在需要机动车碰撞结构具有较高碰撞能量吸收能力的碰撞中增加能量吸收。在DE102012112636A1中也示出一种保险杠装置，其包括保险杠横梁和行人保护元件，该行人保护元件可借助致动器从刚性状态切换到用于行人保护的相对柔和的状态。在DE102010054641A1和DE102012112636A1中描述的保险杠装置的共同点在于，为此需要碰撞或预碰撞传感装置，基于传感装置的输出信号可在具有高碰撞能量吸收能力的碰撞结构的坚硬刚性状态和具有有利于行人保护的低碰撞能量吸收能力的碰撞结构的柔和状态之间进行切换。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于提供一种变形结构和用于机动车的、具有变形结构的行人保护装置，该变形结构可根据负荷情况以不同的能级变形，在此是结构简单并且可独立于传感装置或致动器工作。所述任务通过具有权利要求1特征的变形结构来解决。本专利技术的有利方案在从属权利要求中提到。根据本专利技术的变形结构(也可称为能量吸收结构)至少包括一个第一层和一个第二层，它们在变形方向或负荷方向上彼此间隔开并且可相对移动地设置。第一层和第二层具有互补的凸起和凹陷，这样构造所述凸起和凹陷，使得第一层的凸起和第二层的凹陷以及第二层的凸起和第一层的凹陷可沉入彼此之中。第一层和第二层通过可变形的接片元件这样彼此连接，使得在沿变形方向的高脉冲的情况下第一层的凸起沉入第二层的凹陷中并且第二层的凸起沉入第一层的凹陷中，从而变形结构沿变形方向的变形以较低的力水平进行，并且在沿变形方向的低脉冲的情况下第一层的凸起碰撞到第二层的凸起上，从而变形结构沿变形方向的变形以较高的力水平进行。由此提供一种变形结构，其可根据负荷情况、即碰撞脉冲以不同能级变形并且因此具有不同刚性。两种刚性之间的“切换”在此独立于传感装置或致动器自动进行。刚性的调整在此通过第一层和第二层的特定互补几何形状来实现并且所述层的连接通过连接元件来实现。根据一种扩展方案，通过接片元件的变形，第一层和第二层还可在彼此平行的方向上移动。尤其是可在变形结构中这样构造接片元件，使得它们在高碰撞脉冲的情况下脆性和/或塑性失效并且在低碰撞脉冲的情况下相应于薄膜铰链起作用。构造为薄膜铰链的接片元件在此可引起第一层和第二层相对于彼此的转动运动，在此，第一层和第二层彼此平行并且沿变形方向、即朝向彼此移动。由此能实现第一层和第二层朝向彼此的定义的转动运动并且第一层和第二层可相对于彼此可靠地占据刚性提高的位置。在高碰撞脉冲的情况下接片元件的失效防止第一层和第二层相对于彼此的转动运动。第一层和第二层基于接片元件的失效基本上无侧向偏移地仅在变形方向上朝向彼此移动。根据一种优选扩展方案，接片元件构造为壁元件或表面元件，其在第一层和第二层的宽度方向上延伸。接片元件在此尤其是可在变形结构的整个宽度上延伸。在根据本专利技术的变形结构中优选第一层和第二层构造或成形成大致相同的。这简化了变形结构的制造。另外，由此能以简单的方式实现互补的凸起和凹陷。根据变形结构的一种优选扩展方案，第一层的凸起和第二层的凹陷以及第一层的凹陷和第二层的凸起在变形结构的初始位置中彼此相对置地设置。由此，变形结构可在低碰撞脉冲的情况下以较低的力水平沿变形方向变形。变形结构优选可由塑料材料制成。由此，变形结构可设计得轻的且耐腐蚀。变形结构在此优选可一体式构造。由此简化了制造并且因而构件数量特别少。塑料变形结构、特别是一体式变形结构的制造例如可通过挤出或通过增材制造方法实现。由此，可特别有效率地以低成本制造变形结构。根据一种特别优选的扩展方案，第一层和第二层分别构造成波纹板的形式。波峰和波谷在此构成凸起和凹陷。所述凸起和凹陷(波峰和波谷)优选可具有梯形形状。通过这种几何设计，相对置的层的凸起和凹陷可简单地移动到彼此之中。根据本专利技术的变形结构可包括多个层，两个相邻的层分别构成第一层和第二层。例如变形结构可具有三个、四个、五个、六个或更多个层。根据变形结构的一种优选扩展方案，连接片设置在两个相邻层的层间隙中并且两个相邻的层间隙的接片元件在其移动效果方面朝向相反方向定向。移动效果例如指沿相反方向的转动运动。由此应在低碰撞脉冲的情况下实现具有多个层的变形结构的均匀变形。本专利技术也涉及一种用于机动车的行人保护装置，其包括根据本专利技术的变形结构。在此该变形结构优选设置在车辆外壳元件和车身支架元件之间。变形结构在此在碰撞脉冲的情况下支撑在车身支架元件上。车辆外壳元件可以是保险杠面板。车身支架元件可以是保险杠横梁。基于根据本专利技术的、具有变形结构的行人保护装置无需碰撞传感装置和致动器以在必要时主动锁止或解锁机械机构并因此根据需要在具有“柔和(weich)”变形特性和“刚性(steif)”变形特性的结构之间进行切换。根据本专利技术的、具有变形结构的行人保护装置根据碰撞脉冲自动起作用，该碰撞脉冲又取决于机动车的碰撞速度。变形方向尤其是碰撞方向并且在用于机动车车头中以行人保护时主要是车辆纵向方向。但原则上根据本专利技术的变形结构的保护范围也可延伸到机动车领域中的所有其它应用领域或延伸到其它
，在这些
中要求变形结构可根据负荷情况以不同负荷水平变形。因此，在低碰撞脉冲和因此机动车的低碰撞速度的情况下，相对置的层这样转动，使得相对置的层的凸起相对置并且彼此支撑。因而变形结构刚性地作用。在高碰撞脉冲和因此高碰撞速度的情况下，相对置的层不转动，从而相对置层的相对置的凸起和凹陷可移动到彼此之中。由此变形结构在较长的变形距离上较柔和地响应。例如可这样构造行人保护装置，使得在直至机动车阈值速度下产生的碰撞脉冲中变形结构较刚性地响应并且在较高的力下变形。因此，在低碰撞速度下、如在极低速度下碰撞负荷可传递到位于其后方的车身元件上，或者如在稍高的、但低于阈值速度的速度中为了保护位于其后方的构件通过变形结构吸收足够的能量。由此，在任何情况下维修成本都会降低，尤其是在极低速度下、如在所谓的驻车碰撞事故中，修理费用可能被限制于例如油漆刮痕的修复。阈值速度例如可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.变形结构(1)，至少包括一个第一层(3)和一个第二层(5)，所述第一层和第二层沿着变形方向彼此间隔开并且可相对移动地设置，第一层(3)和第二层(5)具有互补的凸起(31、51)和凹陷(32、52)，所述凸起和凹陷构造成，使得第一层(3)的凸起(31)能沉入第二层(5)的凹陷(52)中以及第二层的凸起(51)能沉入第一层(3)的凹陷(32)中，其中，第一层(3)和第二层(5)通过可变形的接片元件(7、7')彼此连接，使得在沿着变形方向的高脉冲的情况下第一层(3)的凸起(31)沉入第二层(5)的凹陷(52)中并且第二层(5)的凸起(51)沉入第一层(3)的凹陷(32)中，从而变形结构(1)沿着变形方向的变形以低的力水平进行，并且在沿着变形方向的低脉冲的情况下第一层(3)的凸起(31)碰撞到第二层(5)的凸起(51)，从而变形结构(1)沿着变形方向的变形以高的力水平进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.15 DE 102016204264.51.变形结构(1)，至少包括一个第一层(3)和一个第二层(5)，所述第一层和第二层沿着变形方向彼此间隔开并且可相对移动地设置，第一层(3)和第二层(5)具有互补的凸起(31、51)和凹陷(32、52)，所述凸起和凹陷构造成，使得第一层(3)的凸起(31)能沉入第二层(5)的凹陷(52)中以及第二层的凸起(51)能沉入第一层(3)的凹陷(32)中，其中，第一层(3)和第二层(5)通过可变形的接片元件(7、7')彼此连接，使得在沿着变形方向的高脉冲的情况下第一层(3)的凸起(31)沉入第二层(5)的凹陷(52)中并且第二层(5)的凸起(51)沉入第一层(3)的凹陷(32)中，从而变形结构(1)沿着变形方向的变形以低的力水平进行，并且在沿着变形方向的低脉冲的情况下第一层(3)的凸起(31)碰撞到第二层(5)的凸起(51)，从而变形结构(1)沿着变形方向的变形以高的力水平进行。2.根据权利要求1所述的变形结构，其中，通过接片元件(7、7')的变形，所述第一层(3)和第二层(5)还能沿着彼此平行的方向移动。3.根据权利要求1或2所述的变形结构，其中，所述接片元件(7、7')在高碰撞脉冲的情况下脆性和/或塑性失效并且接片元件(7、7')在低碰撞脉冲的情况下相应于薄膜铰链起作用。4.根据权利要求1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·阿基辅，G·菲希廷格，S·K·纳德雷尔，W·里德尔，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE