包括与冲击传感器相关联的缓冲元件的保险杠结构子组件的制作方法

1.本发明要求于2019年2月25日提交的法国申请1901863的优先权，该申请的公开内容(文本、附图和权利要求)在此并入本文引作参考。
2.本发明涉及一种保险杠结构子组件，所述保险杠结构子组件包括与冲击传感器相关联的缓冲元件。本发明还涉及一种包括这种子组件的保险杠结构。


背景技术：

3.在机动车辆领域中，法规的演变越来越倾向于限制车辆相对于其它道路使用者(特别是对行人)的攻击性。
4.由此，机动车辆需可针对发生在这些车辆的前保险杠位置处且具有不同的冲击区域和冲击力的撞击(例如，行人撞击和可修复性撞击，所述可修复性撞击对应于该保险杠的侧向部分以一定速度(通常小于20km/h)与刚性障碍物的撞击)提供令人满意的响应。
5.在行人与机动车辆的前保险杠撞击的情况下，为了限制该行人的腿部位置处所受的身体伤害，需要吸收这种轻微且受限的冲击的动能，这就车辆的架构而言通常表现为添加纵向地安装在保险杠外罩与金属保险杠加强件的横向梁之间且由泡沫制成的缓冲元件。
6.而且，在这种撞击时，行人倾向于被抛向车辆引擎盖：行人的股骨碰撞该引擎盖的前部，而行人的头部碰撞位于该引擎盖的中间与后部之间的区域。
7.为了吸收该二次冲击的动能，所述引擎盖由能够在该冲击的作用下变形的材料制成。
8.一些类型的车辆(尤其是轿车)的发动机舱严重由刚性组成件(例如，特别是动力总成和散热器)堵塞，在动力总成和散热器与引擎盖之间的距离被证明不足以能够使引擎盖充分变形并吸收该冲击。
9.为了克服该问题，已知在该类型的车辆上提供一种部件，在借助于与电子控制单元联接的特殊冲击传感器检测到行人与前保险杠的碰撞的情况下，所述部件能够自动地抬升引擎盖。
10.在国际申请文件wo2012/113362a1中描述了这种冲击传感器，所述冲击传感器包括：可弹性变形的柔性中空管道，所述柔性中空管道容置在凹槽中，所述凹槽设置在所述缓冲元件的后表面上；以及分别安装在该管道的两个端部上的两个压力传感器，所述两个压力传感器能够检测所述管道内部的压力变化，在物体与车辆的前保险杠之间撞击时，所述压力变化由该缓冲元件的变形造成。
11.对由这些传感器传输的信号的分析使电子控制单元能够确定刚刚发生的碰撞的类型，并由此在与行人碰撞的情况下控制所述引擎盖的抬升。
12.不幸的是，在可修复性撞击的情况下，保险杠加强件的梁的侧向端部倾向于剪切所述管道，这需要整体更换冲击传感器，所述冲击传感器的相对较高的成本可能占由这种冲击造成的修复损害的总成本的5％。


技术实现要素：

13.因此，本发明的目的在于改善所述情形。
14.为此，本发明提供了一种用于机动车辆的保险杠结构子组件，所述保险杠结构子组件包括：缓冲元件，所述缓冲元件用于纵向地安装在保险杠外罩与保险杠加强件的横向梁之间；以及冲击传感器，所述冲击传感器包括可弹性变形的管道以及分别安装在所述管道的两个端部上的两个压力传感器，所述两个压力传感器能够检测所述管道内部的压力变化，所述管道包括至少一个主节段，所述至少一个主节段容置在横向凹槽中，所述横向凹槽设置在所述缓冲元件的后表面上；其特征在于，所述管道包括两个端部节段，所述两个端部节段分别在所述主节段的两侧横向地延伸并且分别收纳(h
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s)在两个相应的凹腔中，所述两个相应的凹腔分别设置在所述缓冲元件的两个侧向端部部分内部，所述两个侧向端部部分分别在所述凹槽的两侧横向地延伸。
15.这种配置能够在发生可修复性撞击的情况下避免所述梁的用于定位成与所述缓冲元件的两个侧向端部部分相面对的端部可能与所述管道直接接触，以便防止对所述管道的任何剪切。
16.由此，在这种撞击之后，未损坏的冲击传感器40可重新装配在新的缓冲元件30上，这能够显著降低修复费用总额。
17.根据所述子组件的可单独地或组合地采用的优选特征：
18.‑
所述压力传感器也容置在所述凹腔内部；
19.‑
所述凹腔覆盖有至少20mm的材料厚度；
20.‑
所述材料厚度在30mm与40mm之间；
21.‑
所述凹腔所具有的截面轮廓基本对应于所述压力传感器的截面轮廓；
22.‑
所述缓冲元件由泡沫块构成，所述泡沫块由发泡聚丙烯制成并且具有在20kg/m3与80kg/m3之间的密度；和/或
23.‑
所述管道具有圆环形截面，所述圆环形截面的厚度在0.8mm与1.2mm之间。
24.根据第二方面，本发明还涉及一种用于机动车辆的保险杠结构，所述保险杠结构包括保险杠外罩、保险杠加强件以及这种子组件，所述保险杠加强件包括横向梁，所述子组件的缓冲元件纵向地安装在所述保险杠外罩与所述梁之间。
25.根据所述保险杠结构的优选特征，所述缓冲元件在中间长度上横向地延伸，所述中间长度在所述罩的长度与所述梁的长度之间，所述凹槽自身在小于所述梁的长度的长度上横向地延伸，以使得该凹槽的每个端部与所述梁的相应的端部横向地隔开预确定距离。
26.有利地，该预确定距离在10mm与40mm之间。
附图说明
27.通过阅读本发明下文中作为示意性但非限制性的示例给出的实施例的详细说明和附图，将更好地理解本发明，在所述附图中：
28.‑
图1是根据本发明的机动车辆的前保险杠结构的视图；
29.‑
图2示出了由缓冲元件和冲击传感器构成的子组件的放大剖视图，剖视位置在所述管道的主节段(该主节段容置在凹槽中，该凹槽设置在所述缓冲元件的后表面上)位置处；
30.‑
图3是图2的子组件的放大剖视图，剖视位置在所述管道的端部节段(该端部节段容置在凹腔中，该凹腔分别设置在所述缓冲元件的相应的端部内部)位置处；以及
31.‑
图4示出了图2的子组件的放大剖视图，剖视位置在压力传感器(该压力传感器容置在凹腔中，该凹腔分别设置在所述缓冲元件的相应的端部内部)位置处。
具体实施方式
32.相对于车辆限定出正交坐标系xyz，该正交坐标系包括两两垂直的三个轴线，即：
33.‑
轴线x，该轴线限定了纵向水平方向，与所述车辆的一般移动方向重合；
34.‑
轴线y，该轴线限定了横向水平方向，与轴线x一起限定了水平面xy，以及
35.‑
轴线z，该轴线限定了竖直方向，与水平面xy垂直。
36.在下文的描述中，按照惯例，术语“前”和“后”用于根据车辆的一般移动方向来限定元件相对于另一元件的相对位置。
37.图1示出了机动车辆的前保险杠结构1，该前保险杠结构包括：保险杠外罩10，所述保险杠外罩形成车辆的前端部；保险杠加强件20，所述保险杠加强件构成车辆底盘的前端部；以及缓冲元件30，所述缓冲元件纵向地安装在保险杠外罩10与保险杠加强件20之间。
38.由于由薄金属板或模制塑料树脂制成，保险杠外罩10在车辆的整个宽度上延伸，同时借助于未示出的多个固定点与所述车辆的车身连成一体。
39.保险杠加强件20主要由中空金属梁21以及两个相同的侧向金属吸收器22构成，所述中空金属梁在小于保险杠外罩20的长度的长度上横向地延伸，所述两个侧向金属吸收器中的每个与梁21的相应的侧向端部部分连成一体，这些吸收器用于与所述车辆的两个侧向纵梁的前端部固定。
40.由于通常通过成形或挤压获得，梁21设计用于使在与车辆的前部撞击时遭受的作用力传输到侧向吸收器。该梁可包括内加强金属板，所述内加强金属板横向地延伸并且用于改善该梁的机械性能。
41.由于所具备的机械刚度小于梁21和车辆侧向纵梁的机械刚度，两个侧向吸收器22设计用于在发生可修复性撞击的情况下被压碎，并由此吸收该撞击的能量，以便避免这些侧向纵梁的任何损坏。
42.由于由聚氨酯、聚丙烯或发泡聚苯乙烯的泡沫块构成，缓冲元件30所具有的机械刚度小于保险杠加强件20的机械刚度(特别是小于所述保险杠加强件的两个侧向吸收器22的机械刚度)。
43.缓冲元件30有利地由发泡聚丙烯的泡沫块构成，所述泡沫块具有在20kg/m3与80kg/m3之间的密度。
44.该缓冲元件30设计用于在发生行人撞击的情况下被压碎，并由此吸收该撞击的能量，以便避免保险杠加强件20的任何损坏。
45.如图1上所示，缓冲元件30在中间长度上横向地延伸，所述中间长度在保险杠外罩10的长度与保险杠加强件20的梁21的长度之间，所述缓冲元件从所述梁的两侧横向地伸出。
46.参考图2，可观察到，该缓冲元件30具有凹槽31，该凹槽设置在该缓冲元件的后表面30a上，并且在略微小于保险杠加强件20的梁21的长度的长度上横向地延伸。
47.保险杠结构1还包括冲击传感器40，所述冲击传感器包括可弹性变形的管道41以及分别安装在该管道41的两个端部上的两个压力传感器42，所述两个压力传感器能够检测所述管道内部的压力变化，所述压力变化在物体与车辆的前保险杠之间撞击时由该缓冲元件30的变形造成。
48.这两个压力传感器42用于与未示出的电子控制单元电气联接。在发生前部撞击时，对于由两个压力传感器42以及由其它传感器(例如冲击速度传感器)传输的信号的分析使该控制单元能够确定车辆刚刚碰撞到的物体的类型(例如行人或物体(例如柱子或矮墙))。在检测到行人撞击的情况下，所述控制单元由此能够触发车辆引擎盖的自动抬升装置，所述自动抬升装置使车辆引擎盖能够在与行人头部的二次冲击的情况下充分地变形，以确保有效地吸收该冲击的动能。
49.由于有利地由交联硅酮构成，管道41具有在自身的整个长度上基本均匀的圆环形截面，所述圆环形截面的厚度有利地在0.8mm与1.2mm之间。
50.优选地，该管道41具有在7mm与9mm之间的内直径以及在9mm与11mm之间的外直径。
51.如图1和图2上所示，管道41的主节段41a容置在凹槽31中，所述凹槽设置在缓冲元件30的后表面30a上，并且所述凹槽在小于保险杠加强件20的梁21的长度的长度上横向地延伸，以使得该凹槽31的每个端部与梁21的相应的端部横向地隔开预确定距离，所述预确定距离有利地在10mm与40mm之间。
52.凹槽31具有u形截面，所述u形截面的半圆形底部定向成朝向后方，且所述u形截面的宽度极其略微地大于管道41的外直径。
53.参考图1和图3，可观察到，管道41的两个端部节段41b分别在该管道的主节段41a(该主节段容置在凹槽31中)的两侧横向地延伸并且分别收纳在两个相应的凹腔32中，所述两个相应的凹腔分别设置在缓冲元件30的两个侧向端部部分30b内部，所述两个侧向端部部分分别在凹槽3的两侧横向地延伸。
54.这种配置能够避免梁21的端部在发生可修复性撞击的情况下可能与管道41直接接触，以便防止对所述管道的任何剪切。
55.由此，在这种撞击之后，未损坏的冲击传感器40可重新装配在新的缓冲元件30上，这能够显著降低修复费用总额。
56.有利地，凹腔42所具有的截面轮廓基本对应于所述传感器的截面轮廓，以在冲击传感器40装配在缓冲元件30上时允许由操作者容易地把压力传感器42中的每个压力传感器穿过相应的凹腔42插入。
57.为了获得最佳保护，设置于缓冲元件30的两个侧向端部部分30b内部的凹腔32覆盖有至少20mm(优选地在30mm与40mm之间)的材料厚度(例如泡沫)。
58.另外，为了避免管道41的端部与两个压力传感器42之间的交界位置处存在不连续的覆盖(在可修复性撞击的情况下，这些不连续可能构成薄弱区域)，这两个压力传感器42还有利地分别容置在两个凹腔32内部，所述两个凹腔分别在缓冲元件30的两个侧向端部部分30b内部。
59.根据未示出的实施变型，所述冲击传感器的管道的特征和/或所述缓冲元件的特征是不同的。
60.通常，注意到，本发明并不限于所描述和示出的实施例，而是涵盖本领域技术人员
所能达到的任何实施变型。