передняя часть автомобиля

Формула изобретения

1. Передняя часть автомобиля, содержащая несущий элемент (14) бампера и несущий элемент (7) замка капота, прочно соединенные между собой, энергопоглощающую конструкцию (1-5), опирающуюся с одной стороны на несущий элемент (14) бампера, а с другой стороны - на несущий элемент (7) замка капота, и содержащую множество ребер (5), расположенных между несущим элементом (7) замка капота и несущим элементом (14) бампера и ориентированных, по существу, в продольном направлении автомобиля, а также поперечные планки (1-4), соединяющие ребра (5) между собой, причем нижняя поперечная планка (4) прилегает к несущему элементу (14) бампера.

2. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что несущий элемент (7) замка капота смещен назад относительно несущего элемента (14) бампера.

3. Передняя часть по п.1 или 2, отличающаяся тем, что капот (10) имеет передний краевой участок (11), выступающий вперед за несущий элемент (7) замка капота и поддерживаемый энергопоглощающей конструкцией (1-5).

4. Передняя часть по п.3, отличающаяся тем, что краевой участок (11) капота (10) в продольном разрезе выступает за линию, соединяющую несущий элемент (7) замка капота и несущий элемент (14) бампера.

5. Передняя часть по п.3, отличающаяся тем, что одна из поперечных планок (1) поддерживает передний краевой участок (11) капота (10).

6. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что верхняя (1) из поперечных планок (1, 4) прилегает к несущему элементу (7) замка капота.

7. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что поперечная планка (1, 4) зафиксирована на несущем элементе (7, 14) посредством вставного соединения (8, 15).

8. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что ребра (5) в продольном разрезе выступают за линию, соединяющую несущий элемент (7) замка капота и несущий элемент (14) бампера.

9. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что энергопоглощающая конструкция (1-5) выполнена как одно целое из пластика.

10. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что энергопоглощающая конструкция (1-5) объединена с закрывающей несущий элемент (14) бампера облицовкой (13) бампера в один конструктивный узел.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к передней части автомобиля, содержащей несущие элементы бампера и замка капота, прочно соединенные между собой. Эти две детали, в целом, существенно способствуют жесткости передней части автомобильного кузова и рассчитаны на поглощение значительной энергии деформации в случае столкновения с другим транспортным средством. Это приводит к тому, что при столкновении с пешеходом они, в целом, существенно не деформируются. Для защиты также пешехода требуется расположить перед этими обоими несущими элементами более легко деформируемые участки, которые при столкновении с пешеходом деформируются и могут поглощать энергию столкновения.

Из DE 102005020413 А1 известна передняя часть автомобиля, у которой решетка радиатора опирается на несущий элемент бампера и на расположенный перед ним элемент. Поскольку решетка радиатора сама по себе жесткая, предложено предусмотреть на ее верхнем крае гибкую планку с обладающим сильфонным эффектом гибким поднутренным участком, который при столкновении с пешеходом сжимается и тем самым обеспечивает поворотное движение жесткой решетки радиатора. Из-за небольших по сравнению со всей решеткой радиатора габаритов этого краевого участка трудно придать ему способность энергопоглощения, отвечающую законодательным требованиям к защите пешеходов.

Стремление обеспечить эффективную защиту пешеходов привело к созданию конструкций передней части, в которых несущий элемент замка капота смещен назад относительно несущего элемента бампера, а выступающий за несущий элемент замка капота край капота деформируется относительно легко, подаваясь в случае столкновения с пешеходом и затормаживая его. При этом оказалось, что капот в начале деформации подается довольно легко и что по мере деформации сопротивление ей сильно возрастает. Для повышения защиты пешеходов было бы желательно уменьшить зависимость сопротивления деформации от степени деформации.

Задачей изобретения является создание передней части автомобиля, которая простыми средствами обеспечивала бы эффективную защиту пешеходов и решала или, по меньшей мере, уменьшала бы ту или иную описанную проблему.

Эта задача решается за счет того, что в передней части автомобиля, содержащей несущие элементы бампера и замка капота, прочно соединенные между собой, предусмотрена энергопоглощающая конструкция, опирающаяся с одной стороны на несущий элемент бампера, а с другой стороны - на несущий элемент замка капота и содержащая ребра, расположенные между несущими элементами замка капота и бампера и ориентированные по существу в продольном направлении автомобиля. Поскольку ребра ориентированы по существу в продольном направлении автомобиля, они также по существу параллельны действующей на них силе удара в случае столкновения с пешеходом. Благодаря такой ориентации ребра обладают значительной жесткостью, особенно в начале своей деформации, так что они уже при небольшой деформации передней части автомобиля начинают эффективное торможение пешехода. За счет смятия ребер в процессе удара непрерывно расходуется энергия, так что даже в процессе деформации продолжается эффективное торможение пешехода.

Ребристая конструкция особенно предпочтительно используется в передней части автомобиля, несущий элемент замка капота которой смещен назад относительно несущего элемента бампера.

Выступающий вперед за несущий элемент замка капота краевой участок капота преимущественно поддерживается энергопоглощающей конструкцией, так что ударяющийся о нее пешеход тормозится не только за счет жесткости краевого участка капота, но и за счет нижележащих ребер.

Чтобы обеспечить непрерывное сопротивление деформации энергопоглощающей конструкции в течение всего процесса деформации, энергопоглощающая конструкция преимущественно содержит соединяющие ребра между собой поперечные планки. Они, в свою очередь, могут за счет деформации рассеивать энергию или придавать жесткость отдельным ребрам, связывая их с соседними ребрами.

Чтобы равномерно направить давление капота в энергопоглощающую конструкцию, целесообразно, если одна из поперечных планок поддерживает передний краевой участок капота.

Для стабилизации энергопоглощающей конструкции далее целесообразно, что по меньшей мере одна из поперечных планок прилегает к одному из несущих элементов - несущему элементу замка капота или несущему элементу бампера.

Эта поперечная планка может быть зафиксирована на несущем элементе предпочтительно посредством вставного соединения.

Чтобы эффективно направить в несущие элементы действующую на ребра силу удара, целесообразно, если ребра в продольном разрезе выступают за линию, соединяющую несущие элементы замка капота и бампера.

Вся энергопоглощающая конструкция может быть выполнена целиком из пластика.

Другие признаки и преимущества изобретения приведены в нижеследующем описании примеров его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображают:

- фиг.1: перспективный вид энергопоглощающей конструкции для передней части автомобиля в первом варианте;

- фиг.2: схематичный продольный разрез передней части с энергопоглощающей конструкцией с фиг.1;

- фиг.3: аналогичный фиг.1 вид энергопоглощающей конструкции во втором варианте;

- фиг.4: аналогичный фиг.2 разрез передней части с энергопоглощающей конструкцией с фиг.3.

Изображенная на фиг.1 в перспективном виде энергопоглощающая конструкция представляет собой отливку из пластика. Она содержит расположенные по ширине автомобиля поперечные планки 1-4, соединяющие между собой вертикальные ребра 5, преимущественно в количестве от 8 до 12 штук. Верхние поперечные планки 1-3 наклонены вперед наподобие навеса, а самая верхняя поперечная планка 1 имеет упорный заплечик 6, предназначенный для монтажа на передней стороне несущего элемента 7 замка капота (фиг.2). Отформованные на задней стороне упорного заплечика 6 фиксирующие цапфы 8 закрепляют упорный заплечик 6 в соответствующих отверстиях несущего элемента 7 замка капота.

Как видно на фиг.2, наклонная главная поверхность 9 поперечной планки 1 следует по существу внешнему контуру автомобильного кузова, который на участке перед несущим элементом 7 замка капота выполнен выпуклым. Главная поверхность 9 проходит на небольшом расстоянии под выступающим за несущим элементом 7 замка капота передним краевым участком 11 капота 10 двигателя.

Поперечные планки 2, 3 поддерживают своим передним краем горизонтальные выступы 12 чашеобразной облицовки 13 бампера, формованной из пластика. Поскольку ребра 5 ориентированы параллельно направлению движения, а поперечные планки 2, 3 расположены за выступами 12, энергопоглощающая конструкция не препятствует характеру течения проходящего между выступами 12 охлаждающего воздуха, так что эффективность расположенного за энергопоглощающей конструкцией радиатора (не показан) не нарушена.

Облицовка 13 бампера закреплена на его несущем элементе 14, который, как и несущий элемент 7 замка капота, расположен поперек по всей ширине передней части автомобиля и прочно соединен с жесткой рамой посредством крэш-боксов (не показаны).

На несущий элемент 14 бампера опирается также нижняя поперечная планка 4 энергопоглощающей конструкции, закрепленная с помощью фиксирующих цапф 15.

Если в случае столкновения с пешеходом тот ударяется о переднюю часть автомобиля, то на краевой участок 11 капота по стрелке 16 на фиг.2 действует сила. Поскольку капот не опирается лежащим перед несущим элементом 7 краевым участком 11, этот краевой участок 11 сам по себе довольно легко податлив. Однако достаточно небольшой деформации, чтобы привести краевой участок 11 в контакт с верхней поперечной планкой 1 энергопоглощающей конструкции и направить силу удара в энергопоглощающую конструкцию. В результате ребра 5 подвержены воздействию параллельной их главным поверхностям силы. В этом направлении несущая способность ребер 5 высока, так что эффективная задержка пешехода наступает уже при небольшой деформации передней части.

Сила удара распределяется внутри ребер 5 на оба несущих элемента 7, 14, как это обозначено на фиг.2 штриховыми стрелками. Задний участок ребер при ударе нагружен на растяжение. Поэтому ребра могут по существу только подаваться, причем они на переднем участке по существу перед и выше соединяющей несущие элементы 7, 14 штрихпунктирной линии отклоняются в сторону и образуют при этом складки. На этом переднем участке ребра 5 соединены между собой поперечными планками 2, 3, так что боковое отклонение одного ребра 5 передается поперечными планками 2, 3 на соседние ребра. Даже если в результате удара капот 10 сминается лишь локально, результирующая из этого деформация распределяется по всей энергопоглощающей конструкции, так что независимо от места удара достигается эффективная задержка.

Практические испытания показали, что с помощью описанной энергопоглощающей конструкции продолжительность процесса задержки выпущенного в переднюю часть автомобиля импактора бедра, измеренную как полуширину кривой усилия задержки, удалось более чем удвоить примерно с 10 до 22 мс, а пиковое значение усилия задержки - уменьшить почти наполовину примерно с 9 до примерно 5 кН.

На фиг.3 и 4 изображен второй вариант осуществления изобретения, отличающийся от варианта на фиг.1 и 2 в основном тем, что самая нижняя поперечная планка 4 расширена вперед и снабжена свисающим вперед фартуком 18, который закрывает несущий элемент 14 бампера и расположенный перед ним слой 17 пенопласта. Другими словами, здесь функции облицовки 13 бампера и энергопоглощающей конструкции объединены в одной цельной пластиковой фасонной детали, которая перекрывает промежуток между несущим элементом 14 бампера и несущим элементом 7 замка капота. Выступы 12 больше не нужны. Ударные свойства этой передней части такие же, как и у передней части на фиг.1 и 2. Сборка упрощена благодаря отсутствию громоздкой конструктивной детали.

Перечень ссылочных позиций

1-4 - поперечные планки

5 - ребра

6 - упорный заплечик

7 - несущий элемент замка капота

8 - фиксирующая цапфа

9 - главная поверхность

10 - капот двигателя

11 - краевой участок

12 - выступ

13 - облицовка бампера

14 - несущий элемент бампера

15 - фиксирующая цапфа

16 - стрелка

17 - слой пенопласта

18 - фартук