УСИЛИВАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ НИЖНЕЙ ЗОНЫ ПЕРЕДНЕГО БАМПЕРА, А ТАКЖЕ ПЕРЕДНИЙ БАМПЕР ДЛЯ АВТОМОБИЛЯ, ИМЕЮЩИЙ ТАКОЙ УСИЛИВАЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ
REINFORCING ELEMENT FOR FRONT BUMPER LOWER ZONE, AND FRONT BUMPER FOR VEHICLE WITH SAID REINFORCING ELEMENT

Настоящее изобретение относится к усиливающему элементу для нижней зоны переднего бампера автомобиля, предназначенному для защиты пешеходов при ударе голени о нижнюю зону переднего бампера, в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения, а также к переднему бамперу для автомобиля, имеющему первую зону соударения, которая должна входить в контакт с бампером другого автомобиля, и вторую зону соударения, которая расположена ниже первой зоны соударения и которая должна входить в контакт с голенью пешехода, в соответствии с ограничительной частью пункта 17 формулы изобретения. Подобный усиливающий элемент и, соответственно, подобный передний бампер известны из ЕР-А-1038732 A1.
В ЕР 1241080 А2 раскрыта конструкция переднего бампера, в которой на нижней рамной части несущего элемента радиатора, выступающей вперед относительно радиатора и снабженной усиливающими ребрами, расположен бамперный элемент из вспененного полимерного материала, охваченный нижней зоной бампера подобно оболочке, причем на рамной части между усиливающими ребрами выполнены места крепления для нижней зоны бампера.
В последние десятилетия автомобильная промышленность все в большей степени сталкивается с проблемой защиты пешеходов при авариях. Уменьшение рисков травмирования при столкновении между автомобилем и пешеходом с годами приобрело важное значение.
Следовательно, например, уже десятилетия назад в патентной публикации Германии (выкладке) 3003568 обсуждалось то, что в устройстве для защиты от ударов, известном в то время, защищающая пешехода часть должна быть выполнена в виде мягкой поперечины, которая расположена ниже реального бампера, а также перед ним. Таким образом, пешеход, сталкивающийся с транспортным средством, должен быть захвачен на очень малой высоте данной нижней поперечиной, так что он не будет сбит с ног, и затем опрокинут на переднюю часть транспортного средства, в результате чего опасность травмирования или, по меньшей мере, тяжесть травм существенно уменьшается. В свою очередь, эти первые защищающие пешеходов части не были успешными, среди прочего вследствие интересов разработчиков и вследствие трудностей, связанных с изготовлением, и, само собой разумеется, вследствие опасений, связанных с возможным ухудшением аэродинамических свойств, и опасений, связанных с отрицательным воздействием сил на переднюю часть транспортного средства.
В конце девяностых годов совместно с европейскими производителями автомобилей рассматривались международные нормы, относящиеся к защите пешеходов со стороны транспортных средств. Должны были быть разработаны методики испытаний, посредством которых передняя часть автомобиля могла быть качественно оценена в соответствии со следующими критериями: а) соударение с голенью, b) соударение с коленом, с) соударение с бедром и d) удар головой о передний капот автомобиля.
Эти усилия европейской автомобильной промышленности и законодателей в конце концов воплотились в руководящих указаниях 2003/102/EG по защите пешеходов и других незащищенных пользователей дорог от столкновений и во время столкновений с автомобилями.
Некоторые из критериев оценки качества передних частей автомобиля относятся к требованиям к соударениям с голенью. Таким образом, при скорости столкновения 40 км/ч должны удовлетворяться следующие критерии для ступени 1 стандартов Европейской ассоциации автомобильных производителей (АСЕА): а) угол динамического сгибания колена между бедром и голенью должен составлять менее 21°, b) сдвиг в колене или смещение при сдвиге колена должно быть меньше 6 мм и с) ускорение голени должно составлять меньше 200 г (при измерении у верхнего конца большой берцовой кости). Кроме того, при скорости удара 40 км/ч должны удовлетворяться следующие критерии для ступени 2 стандартов Европейской ассоциации автомобильных производителей (АСЕА): а) максимальный угол динамического сгибания колена между бедром и голенью 15°, b) максимальный сдвиг в колене или смещение при сдвиге колена 6 мм и с) максимальное ускорение голени 150 г (при измерении у верхнего конца большой берцовой кости).
Параллельно с работой над руководящими указаниями 2003/102/EG варианты осуществления бамперных узлов, которые отличались от имеющихся в автомобильной промышленности, были предложены для передней зоны легкового автомобиля, закрытой оболочкой. Различные примеры этого можно найти, среди прочего, в Европейском патенте №1038732, в заявке на Европейский патент №1103428, в немецкой выкладке 10304784 и в заявке на Европейский патент №1300293.
Кроме того, из практики стали известны передние бамперы для автомобилей, имеющие первую зону соударения, которая должна входить в контакт с бампером другого автомобиля, при этом указанные бамперы также должны иметь вторую зону соударения, которая расположена под первой зоной соударения и которая должна входить в контакт с голенью пешехода. Таким образом, бампер обшит наружной оболочкой, которая, среди прочего, должна обеспечить привлекательный эстетичный внешний вид и должна обеспечить заданные аэродинамические свойства. Кроме того, бампер опирается на поперечную опору, которая смонтирована на продольных опорах кузова автомобиля посредством защитных коробчатых элементов или т.п. Таким образом, вторая нижняя зона соударения должна иметь усиливающий элемент, который также часто называют как "нижний элемент жесткости бампера" для "защиты пешехода при соударении с его голенью", или он может быть назван усиливающим элементом нижней зоны переднего бампера, предназначенной для защиты пешеходов при ударе по ноге.
Вариант осуществления подобного "нижнего элемента жесткости бампера" для "защиты голени пешехода при ударе" рассмотрен, например, в Европейском патенте №1038732, который уже был упомянут выше. Таким образом, вторая зона соударения должна быть расположена в вертикальном направлении ниже первой зоны соударения или по существу на вертикали относительно последней, то есть верхняя и нижняя зоны соударения должны быть расположены точно одна над другой, так что спереди они образуют общую вертикальную переднюю поверхность. Таким образом, нижняя зона соударения должна быть образована нижней частью бампера, который смонтирован в виде второй нижней поперечной опоры под первой поперечной опорой на ней посредством размещенных в вертикальном направлении проставок. Однако при этом не может быть обеспечено достаточное соответствие современным строгим нормативам по надежной защите пешехода.
Кроме того, в Европейском патенте №1038732 усиливающий элемент, описанный в нем, представляет собой неотъемлемый компонент нижней зоны переднего бампера, вместе с которой он выполнен в виде единого элемента. Данный неотъемлемый усиливающий элемент имеет базовую пластину, которая обращена к земле нижней стороной и которая представляет собой окончание переднего бампера в горизонтальном направлении. На данной базовой пластине закреплены усиливающие ребра, которые проходят в продольном направлении и расположены параллельно и вблизи друг друга, и проходят назад, начиная от передней стенки нижнего переднего бампера, и которые должны обеспечить придание жесткости базовой пластине вместе с передней стенкой нижнего переднего бампера. Кроме того, предусмотрена конструкция с пересекающимися ребрами для усиления краевой зоны передней стороны. В завершении, верхний и нижний бампер конструкции переднего бампера согласно Европейскому патенту №1038732 покрыты снаружи или спереди общим кожухом, названным "щитком".
Однако подобные известные усиливающие элементы имеют существенный недостаток, заключающийся в том, что они часто подвергаются значительным механическим ударным нагрузкам снизу, которые затем приводят к образованию трещин в конструкции оболочки в зоне нижнего бампера, вследствие обязательно малой высоты нижней зоны соударения над землей, которая должна быть выбрана сравнительно небольшой для обеспечения того, что удар по части голени, например по лодыжке, большой берцовой кости или по икре голени, будет "корректным", - например, при переезде через современные все более увеличивающиеся по высоте бордюры при парковке или, например, при въезде на многоэтажную автомобильную стоянку вследствие резкого изменения наклона дорожного полотна на наклонных въездах и выездах этих стоянок. Тем не менее, ремонт подобных усиливающих элементов, отформованных за одно целое в переднем бампере, делает необходимой замену всего переднего бампера, что связано со значительными затратами. Таким образом, затраты на ремонт дополнительно увеличиваются, поскольку современные передние бамперы часто окрашены в цвет автомобиля. Это приводит к необходимости выполнения соответствующих работ по окрашиванию, что, в свою очередь, с учетом соответствующих работ по разборке и сборке, может легко привести к прекращению использования автомобиля, которое длится несколько дней и в конце концов вызывает необходимость в использовании наемного автомобиля.
В целом, в особенности с точки зрения ответственного автомобилиста, который думает о том, как он может защитить пешеходов и других незащищенных пользователей дорог средствами пассивной безопасности, предусмотренными в автомобиле, имеет место неудовлетворительная ситуация, которая в конце концов приводит к формированию отрицательного отношения к автомобилям и подобным неадекватно спроектированным передним бамперам, что в конце концов затрудняет реализацию соответствующих мер по защите пешеходов в широкой области.
Соответственно, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать усиливающий элемент для нижней зоны переднего бампера автомобиля, рассмотренного во введении типа при одновременном устранении недостатков, рассмотренных выше, который может быть экономично изготовлен, легко собран и который также можно легко отремонтировать в случае необходимости.
Дополнительный важный аспект настоящего изобретения состоит в существенном улучшении защитных свойств переднего бампера, оснащенного данным усиливающим элементом, с тем чтобы обеспечить получение значений, которые будут существенно ниже предельных значений, требуемых в настоящее время.
Данная цель достигается посредством отличительных признаков пункта 1 формулы изобретения, а также посредством отличительных признаков пункта 17 формулы изобретения.
Таким образом, создан усиливающий элемент для нижней зоны переднего бампера автомобиля для защиты пешеходов при ударе по голени, например лодыжке, большой берцовой кости, малоберцовой кости или другой части голени, о нижнюю зону переднего бампера, при этом усиливающий элемент присоединен в направлении движения за нижней зоной переднего бампера к данной нижней зоне, имеет базовую пластину с усиливающими ребрами, присоединенными к ней, и проходит по существу в горизонтальном направлении приблизительно по ширине переднего бампера.
Таким образом, впервые предложено то, чтобы усиливающий элемент был выполнен в виде отдельной пластины, которая может быть встроена в нижней зоне бампера.
В данном случае оптимизация отдельного усиливающего элемента, спроектированного в виде пластины, может быть выполнена предпочтительным образом в отношении его механических свойств и в то же время без проблем, которых приходится опасаться при оптимизации эстетичного внешнего вида наружной части переднего бампера, который будет привлекательным для наблюдателя. Кроме того, оптимизация прочности усиливающего элемента может быть выполнена без необходимости одновременно допускать ухудшение аэродинамических свойств переднего бампера.
Следовательно, впервые аэродинамические характеристики, эстетичный внешний вид, конструкцию, прочность и остальные механические свойства переднего бампера или его нижней зоны соударения можно оптимизировать по отдельности и независимо друг от друга, чтобы, таким образом, получить в целом существенно улучшенный внешний вид, достичь улучшенных аэродинамических свойств и одновременно достичь существенно лучшей защиты пешеходов от опасности травмирования, то есть в конечном счете величины будут настолько ниже требуемых предельных значений, насколько это возможно.
Кроме того, отдельный пластинчатый усиливающий элемент согласно изобретению обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что при повреждении усиливающего элемента, например, вследствие случайного перемещения через особенно высокий бордюрный камень или при контакте с наклонным участком многоэтажной автомобильной стоянки, усиливающий элемент может быть заменен отдельно. Таким образом, могут быть уменьшены существенные затраты на ремонт. В то же время это приводит к существенно большему одобрению автомобиля, сконструированного таким образом, покупателем.
Кроме того, передний бампер согласно изобретению и усиливающий элемент согласно изобретению, предназначенный для него, обеспечивают преимущество, заключающееся в том, что они могут быть изготовлены более экономично и могут быть собраны значительно проще в серийном и массовом производстве.
В завершении, усиливающий элемент, выполненный в виде отдельного компонента, может быть значительно проще приспособлен предпочтительным образом к определенной системе бампера, которая является специфической для типа автомобиля. Таким образом, впервые без больших дополнительных усилий он может быть также преобразован для аналогичной специальной модели стандартной системы бампера. Кроме того, затраты на разработку и модификацию пресс-формы (штампа) для изготовления усиливающего элемента являются значительно меньшими, поскольку пресс-формы, необходимые для этого, имеют меньшие размеры. Следовательно, общая стоимость переднего бампера может быть дополнительно снижена предпочтительным образом.
Предпочтительные варианты развития изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В данном случае в одном приведенном в качестве примера варианте осуществления усиливающего элемента предусмотрено то, что он может быть смонтирован на нижней зоне бампера, предпочтительно посредством приклеивания, зажатия, сварки, клепки, свинчивания или т.п. Таким образом, усиливается положительный эффект усиливающего элемента, выполненного таким образом, что он удобен для послепродажного обслуживания, может быть легко заменен, выполнен в виде отдельной пластины и может быть собран, демонтирован и заменен без проблем.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено то, что усиливающие ребра в смонтированном состоянии усиливающего элемента выступают вниз из расположенной сверху базовой пластины, задняя сторона которой ориентирована по направлению к моторному отделению. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что передний бампер, оснащенный данным усиливающим элементом, образует аккуратно закрытую поверхность по направлению к моторному отделению, которая обеспечивает отсутствие каких-либо мест агрессивного воздействия со стороны масла, охлаждающего средства из радиатора или т.п., возможно вытекающего вследствие процессов старения, и, кроме того, при обычном повседневном использовании обеспечивает то, что грязь, брызги, слякоть или дождевая вода, проникающая через моторное отделение или забрызгиваемая вверх с дорожного покрытия, могут стекать без проблем по плоской поверхности задней стороны усиливающего элемента и не будут налипать в каких-либо полостях в нем или осаждаться там, что в конце концов, например, зимой, не будет приводить к разрушениям от мороза или т.п.
Базовая пластина усиливающего элемента действительно предпочтительно должна иметь ребра, выступающие вниз, однако в некоторых случаях они могут также выступать вверх. Базовая пластина необязательно должна быть абсолютно плоской, но ее геометрические характеристики могут быть адаптированы к существующим условиям, связанным с компоновкой автомобиля, например, базовая пластина может быть выполнена в виде немного изогнутой пластины. Ребра могут быть прикреплены, присоединены клепкой, привинчены, образованы посредством напыления, формования, приклеены на базовой пластине или могут быть присоединены к последней как собираемая деталь. Усиливающие ребра или ребра жесткости могут быть приведены в соответствие друг с другом оптимальным образом в отношении расстояния между ними, в том что касается толщины их материала, конструктивной высоты, длины, местоположения, выравнивания и соединений друг с другом (например, ребра могут быть выполнены в виде диагональных ребер, поперечных ребер, крестообразных ребер или т.п.) для оптимального обеспечения соответствия требованиям нормативов по защите "голени" пешеходов с учетом условий, специфических для конкретного транспортного средства. Усиливающие ребра необязательно должны проходить в виде прямой линии.
В соответствии с дополнительным предпочтительным вариантом осуществления предусмотрено то, что усиливающий элемент окружен, по меньшей мере, частично передней в направлении движения частью нижней зоны бампера подобно оболочке. Это обеспечивает преимущество оптимального аэродинамического обшивания или покрытия усиливающего элемента, выполненного подобно пластине. Следовательно, вопросы аэродинамики и действие подъемной силы могут быть приняты во внимание таким образом без снижения в то же время механической жесткости и нагрузочной способности усиливающего элемента. В то же время соединение, содержащее такую оболочку зоны бампера с упрочняющим элементом, образует особенно упрочненную и стабильную конструкцию, так что требуемые предельные параметры по защите пешеходов могут поддерживаться особенно хорошо.
В соответствии с дополнительным предпочтительным вариантом осуществления предусмотрено то, что усиливающие ребра выступают по существу перпендикулярно из базовой пластины и отформованы за одно целое на ней из того же материала. Следовательно, предпочтительным образом усиливающий элемент может быть изготовлен чрезвычайно экономично в виде установочного компонента, изготовленного из одного и того же материала, например, в виде пластикового изделия, полученного литьем под давлением или т.п.
В результате выполнения дополнительного предпочтительного варианта осуществления обеспечивается то, что на базовой пластине и/или между усиливающими ребрами образованы места крепления, предпочтительно фиксирующие выступы или аналогичные фиксирующие средства или зажимные средства. Это обеспечивает особенно экономичную возможность крепления усиливающего элемента в нижней зоне переднего бампера. Таким образом, также предусмотрено то, что места крепления на базовой пластине или между ребрами приведены в соответствие с соответствующими местами крепления в оболочке нижней зоны бампера, которые предпочтительно выполнены в виде отверстий для фиксации. Следовательно, манипуляции, необходимые для сборки переднего бампера согласно изобретению, могут быть существенно сокращены. Таким образом, предпочтительно обеспечивается то, что усиливающий элемент согласно изобретению, который имеется в виде отдельной пластины, которая может быть встроена в нижней зоне бампера, может быть без проблем зафиксирован посредством использования зажима в нижней зоне бампера. Упрощение вертикального множества последовательностей операций изготовления и сборки в массовом производстве обеспечивает дополнительный положительный эффект.
Кроме того, предусмотрено то, что базовая пластина имеет в задней зоне в продольном направлении транспортного средства выполненные крестообразными усиливающие ребра, к которым спереди присоединены продольные ребра, ориентированные по существу в продольном направлении и расположенные параллельно друг другу. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что пластинчатый усиливающий элемент в переносном смысле выполнен в виде руки, от запястья которой выступают вперед имеющие вид ребер пальцы, при этом кончики данных пальцев воспринимают усилия столкновения от нижней зоны бампера, тем самым ослабляя столкновение и отводя энергию удара регулируемым образом через запястья. Следовательно, создается оптимальный поток силы и обеспечивается особенно хорошая защита человека при оказании на него ударного воздействия.
Кроме того, предусмотрено то, что базовая пластина на своей задней стороне, обращенной к моторному отделению, служит опорой приспособлению для отклонения радиатора. Следовательно, во время столкновения предпочтительным образом обеспечивается то, что радиатор будет "срезаться" или отрываться в соответствующих заданных местах разрыва и сможет свободно смещаться назад вместо того, чтобы падать вниз или прижиматься к блоку двигателя. Таким образом, радиатор остается в рабочем состоянии, и поездку посредством использования транспортного средства можно продолжить своим ходом, по меньшей мере, до ближайшей мастерской. Следовательно, в соответствующих обстоятельствах можно обойтись без службы технической помощи при авариях. Кроме того, могут выдерживаться нормативы так называемого "испытания Danner". В завершении получают улучшенную картину повреждения и, соответственно, более удобную классификацию транспортного средства страховыми компаниями.
В завершении предусмотрено то, что усиливающий элемент выполнен из пластика, предпочтительно из термопластичного пластика. Это обеспечивает, с одной стороны, предпочтительным образом экономичное изготовление и, с другой стороны, дополнительное преимущество изготовления, например, в рамках процесса литья пластиков под давлением (инжекционного формования), что, в свою очередь, аналогичным образом обеспечивает экономию затрат. Кроме того, подобные пластиковые детали могут иметь сложную конструкцию, обеспечивать высокую прочность, одновременно могут быть выполнены легкими, и, следовательно, это означает, что они не приводят к ненужному увеличению массы транспортного средства.
Базовая пластина усиливающего элемента и его ребра могут быть частично предусмотрены с отверстиями или вырезами для дополнительного уменьшения массы. Действительно, усиливающий элемент будет предпочтительно выполнен из пластика, среди прочего, по причинам, связанным с его особенно хорошей способностью к формованию, при этом особенно предпочтительно использовать термопластичные пластики. Тем не менее, вместо этого также могут быть использованы стеклопластики, пластики, армированные углеродным волокном, или другие композиционные материалы или стабильные, но в то же время легкие материалы. Если требуется, средства усиления материала, например наполнители, например, также выполненные из металла, вставляемые элементы, вставки или т.п., могут быть предусмотрены для придания дополнительной жесткости усиливающему элементу.
Цель, рассмотренная выше, также достигается посредством того, что предлагается передний бампер для автомобиля, имеющий первую зону соударения, которая должна входить в контакт с бампером другого автомобиля. Кроме того, данный передний бампер имеет вторую зону соударения, которая расположена под первой зоной соударения и которая должна входить в контакт с частью голени пешехода. Таким образом, бампер покрыт наружной оболочкой и опирается в первой зоне соударения на поперечную опору, которая смонтирована посредством разрушаемых коробок или т.п. на продольных опорах кузова автомобиля.
Таким образом, впервые предложено, чтобы в продольном направлении транспортного средства за второй нижней зоной соударения передний бампер имел усиливающий элемент, подобный рассмотренному выше. Следовательно, преимущества, рассмотренные выше, также могут быть достигнуты синергетическим образом посредством использования переднего бампера, выполненного данным образом. В этой связи делается ссылка на вышеприведенное рассмотрение.
Изобретение, рассмотренное выше, проиллюстрировано более подробно ниже посредством вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 - вид спереди в перспективе под наклоном приведенного в качестве примера варианта осуществления наружной оболочки или наружного покрытия бампера, выполненного в виде формованного изделия, с верхней и нижней зоной соударения;
фиг.2 - вид спереди в перспективе под наклоном приведенного в качестве примера варианта осуществления усиливающего элемента, который выполнен в виде отдельной пластины, которая может быть встроена в нижней зоне бампера, при этом показанный вариант осуществления имеет базовую пластину, которая с обеих сторон (нижней и верхней) имеет решетчатую конструкцию или усиливающие ребра;
фиг.3 - вид в вертикальном сечении в первой плоскости, проходящей в продольном направлении параллельно и вблизи центра транспортного средства через оболочку бампера, показанную на фиг.1, с усиливающим элементом, показанным на фиг.2, встроенным в ней в нижней зоне бампера, и с решетчатым элементом для впуска воздуха, вставленным между верхней и нижней зонами соударения под зоной номерной таблички, также имеющейся в верхней зоне соударения, и с амортизирующим элементом, выполненным в виде формованной детали и расположенным между верхней зоной соударения оболочки бампера и поперечной опорой (показанной пунктирными линиями), расположенной за ним;
фиг. 4 - два частичных вида а) и b) в увеличенном масштабе схематически упрощенного сечения бампера, показанного на фиг.1-3, при этом посредством частичного изображения а) показана фиксация между усиливающим элементом и оболочкой бампера, и посредством частичного изображения b) показано крепление к поперечной распорке;
фиг.5 - вертикальное сечение в дополнительной второй плоскости, проходящей в продольном направлении в центре транспортного средства через оболочку бампера, показанную на фиг.1, с усиливающим элементом, показанным на фиг.1, с радиатором, показанным пунктирной линией и встроенным в нее в нижней зоне бампера, при этом фиксация усиливающего элемента показана в сечении;
фиг.6 - вертикальное сечение в дополнительной третьей плоскости, проходящей в продольном направлении непосредственно перед центром транспортного средства через оболочку бампера, показанную на фиг.1, с усиливающим элементом, показанным на фиг.2 и встроенным в нее в нижней зоне бампера, при этом пунктирными линиями показано, как усиливающий элемент опирается сзади на распорку, показанную пунктирными линиями в сечении и расположенную под радиатором; и
фиг.7 - вид спереди и снизу в перспективе под наклоном варианта осуществления переднего бампера, показанного на фиг.1-6, с отдельным усиливающим элементом, встроенным в нижней зоне соударения оболочки бампера, при этом также показано, как усиливающий элемент опирается сзади на вспомогательную раму, расположенную под моторным отделением.
На фиг.1 показан приведенный в качестве примера вариант осуществления наружной оболочки или наружного покрытия 1 бампера 3, выполненного, например, в виде формованного изделия, с верхней зоной 5 соударения и нижней зоной 7 соударения. Наружное покрытие или оболочка 1 бампера 3 выполнена в виде цельной детали, например, из термопластичного пластика и может быть окрашена в цвет транспортного средства. В верхней зоне 5 соударения находится выемка 9 для размещения регистрационной таблички, не показанной более подробно. Ниже нее можно видеть отверстие 11, которое служит в качестве канала для впуска воздуха для радиатора, расположенного за бампером 3 и не показанного более подробно. Наружное покрытие или оболочка 1 проходит по существу на всю ширину автомобиля и проходит, например, посредством его передних углов вбок. Слева и справа от отверстия 11 для прохода воздуха предусмотрены дополнительные отверстия 13 и 15, которые могут служить, например, для размещения низко расположенных средств освещения, таких как, например, противотуманные фары, указатели или т.п. Отверстия 13 и 15 также могут быть предусмотрены с решетками и служить в качестве дополнительных пазов для прохода воздуха.
Нижняя зона 7 соударения в смонтированном состоянии бампера 3 расположена на некоторой высоте над землей или над проезжей частью, которая приблизительно соответствует центру голени нормального взрослого человека. Нижняя зона 7 соударения может выступать немного вперед за верхнюю зону 5 соударения. Кроме того, нижний край нижнего отверстия 11 для прохода воздуха может выступать в продольном направлении или направлении Х перемещения приблизительно на такое же расстояние, что и верхний край отверстия 11 для прохода воздуха. При этом обеспечивается то, что при случайном наезде на пешехода он сначала получит удар настолько низко в зоне голени, что он не может быть сбит с ног и затем переехан, а он будет опрокинут на сравнительно мягкую, деформируемую переднюю часть автомобиля или капот двигателя, в результате чего опасность травмирования или, по меньшей мере, тяжесть травмы существенно уменьшается. В то же время предотвращается нежелательное сгибание голени относительно бедра в зоне колена.
Для обеспечения упомянутого опрокидывания случайно сбитого пешехода на переднюю часть автомобиля или на капот двигателя нижняя зона 7 соударения, тем не менее, должна иметь определенную жесткость, которая, соответственно, не может быть обеспечена только наружным покрытием или оболочкой 1 бампера 3. Необходимая жесткость достигается с помощью усиливающего элемента 17. Усиливающий элемент 17 фиксируется посредством крюка 71 с предохранителем (или карабином).
На фиг.2 показан приведенный в качестве примера вариант осуществления такого усиливающего элемента 17, который выполнен в виде отдельной пластины 19, которая может быть встроена в нижней зоне 7 бампера.
Усиливающая пластина 19 в варианте осуществления, показанном здесь для иллюстрации усиливающих ребер 21 или ребер жесткости, имеет базовую пластину, которая служит опорой ребрам с обеих сторон базовой пластины, то есть с верхней и нижней стороны. Тем не менее, базовая пластина, в зависимости от варианта осуществления и применения или заданной прочности и т.д., может быть расположена над и/или под усиливающими ребрами 21. Вариант осуществления, в котором базовые пластины расположены с обеих сторон усиливающих ребер 21, также возможен, как показано здесь схематически и в упрощенном виде. В предпочтительном варианте осуществления ребра 21 жесткости и базовая пластина, расположенная над ребрами, выполнены в виде единой детали из термопластичного пластика.
Усиливающие ребра 21 могут проходить в продольном направлении X автомобиля и могут быть расположены параллельно и вблизи друг друга. Усиливающие ребра также могут проходить частично поперек друг к другу. Кроме того, в задней зоне усиливающей пластины 19 предусмотрены ребра, пересекающиеся друг с другом для придания дополнительной жесткости пластине 19.
Усиливающий элемент 17 проходит по существу в горизонтальном направлении приблизительно по ширине переднего бампера 3. Усиливающий элемент 17 выполнен в виде отдельной пластины 19, которая может быть встроена в нижней зоне 7 бампера. Пластина 19 необязательно должна быть выполнена абсолютно плоской, а ее профиль может быть приспособлен для предварительно заданных условий и определенной ситуации, обусловленной компоновкой автомобиля.
Усиливающий элемент 17 может быть смонтирован на нижней зоне 7 бампера посредством приклеивания, зажатия, сварки, клепки, свинчивания или т.п. Усиливающие ребра 21 в смонтированном состоянии усиливающего элемента 17 выступают вниз, например, из расположенной сверху базовой пластины, задняя сторона которой направлена к моторному отделению, не показанному более подробно. Усиливающий элемент 17, по меньшей мере, частично охвачен передней в направлении движения частью 23 нижней зоны 7 бампера подобно оболочке.
Таким образом, усиливающий элемент 17 встроен своей передней частью 25 в передней части 23 и опирается консольными частями 27, расположенными на его заднем конце, на крепежный элемент 29, который, в свою очередь, может опираться, например, на соответствующую опору или соответствующую поперечную распорку. Крепежная планка или крепежная распорка 29 выполнена в виде удлиненной монтажной пластины, которая имеет отверстия 31, через которые вставляются соответствующие крепежные средства 33, например, такие как винты, болты, заклепки, съемные штифты или т.п., и, следовательно, может быть образовано прочное соединение с усиливающим элементом 17. Таким образом, консольные части 27 имеют соответствующие проходные отверстия или выемки. Консольные части 27 отформованы за одно целое в задней зоне усиливающей пластины 19 в варианте осуществления, показанном здесь, и имеют усиливающие ребра 35.
Бампер 3, показанный на фиг.1, и усиливающий элемент 17, показанный на фиг.2, показаны на фиг.3 в вертикальном сечении по плоскости, находящейся в продольном направлении Х и расположенной параллельно центру транспортного средства. В данном случае оболочка 1 бампера и усиливающий элемент 17, встроенный в нее, показаны в сечении сплошными линиями. Кроме того, на фиг.3 поперечная опора 39 и радиатор 41 с рабочим колесом 43 его вентилятора показаны пунктирными линиями. Между верхней зоной 5 соударения оболочки 1 бампера 3 и поперечной опорой 39 расположен амортизирующий элемент 37 для поглощения энергии столкновения. Поперечная опора 39, в свою очередь, опирается на продольные опоры посредством разрушаемых коробок, не показанных здесь более подробно.
Отверстие 11 для прохода воздуха, через которое воздух может проходить к радиатору 41, закрыто решеткой 45, которая вставлена в оболочку 1 с зажатием.
Усиливающий элемент 17 имеет на задней стороне 49, обращенной к моторному отделению 47, базовую пластину 51, из которой усиливающие ребра 21 выступают вниз по существу перпендикулярно и в показанном варианте осуществления отформованы за одно целое на базовой пластине 51 из того же материала.
Усиливающая пластина 19 имеет на задней стороне 49 базовой пластины 51 приспособление 53 для отклонения радиатора, которое обращено к моторному отделению 47 и которое обеспечивает то, что в случае столкновения при вдавливании бампера 3 внутрь радиатор 41 может быть "освобожден" от его крепления.
На фиг.4 проиллюстрированы на двух схематически упрощенных увеличенных сечениях в частичном сечении а) переднее соединение усиливающего элемента 17 с оболочкой 1 бампера 3 и в частичном сечении b) заднее соединение усиливающего элемента 17 с поперечной распоркой 59.
Усиливающий элемент 17 зафиксирован или зажат в нижней зоне 7 переднего бампера 3 в его передней части 23 с помощью фиксирующего элемента 69, который, например, выполнен в виде фиксирующего выступа и вставлен в соответствующее ему отверстие 71 для фиксации. Задний конец усиливающего элемента 17 опирается посредством выступа 61 консольной части 27 перед поперечной распоркой 59. Таким образом, консольная часть 27 присоединена посредством соединительного элемента или крепежной распорки 29 к поперечной распорке 59, при этом задний конец оболочки 1 бампера в качестве наружного кожуха одновременно удерживается соединительным элементом 29 или прикреплен к нему. Усиливающий элемент 17, крепежная распорка 29 и оболочка 1, таким образом, присоединены друг к другу посредством использования крепежного средства, не показанного более подробно (для сравнения, например, фиг.2 или 6, ссылочная позиция 33 на данных чертежах), которое направляется через общее отверстие.
На фиг.5 в вертикальном сечении в дополнительной второй плоскости, проходящей в продольном направлении Х в центре транспортного средства через оболочку 1 бампера, показанную на фиг.1, показан усиливающий элемент 17, встроенный в оболочку в нижней зоне 7 бампера и показанный на фиг.2, с радиатором 41, показанным пунктирными линиями. Как становится ясным из фиг.2-5, усиливающий элемент 17 имеет разные усиливающие ребра 27. Базовая пластина 51 усиливающего элемента 17 служит опорой усиливающим ребрам 35, выполненным, например, крестообразными в задней зоне в продольном направлении транспортного средства. Спереди усиливающие ребра расположены, например, по существу параллельно друг другу и проходят по существу в продольном направлении X. Кроме того, поперечные ребра, которые нельзя увидеть в сечении, предусмотрены в некоторых случаях для придания дополнительной жесткости. В некоторых случаях линии также показывают сужающиеся концы продольных ребер 21. Кроме того, например, фиксирующий выступ 69, который имеется в усиливающем элементе 17 между направленными вниз ребрами 21, показан в сечении.
На фиг.6 показано дополнительное сечение в четвертой плоскости непосредственно перед центром транспортного средства, при этом пунктирными линиями показано, как усиливающий элемент 17 опирается сзади на распорку 59, которая расположена под радиатором 41 и показана пунктирными линиями в сечении. Усиливающий элемент 17, выполненный подобно пластине, опирается в его задней зоне на поперечную распорку 59 с помощью удлиненного крепежного элемента или крепежной распорки 29, при этом крепежная распорка 29 прикреплена посредством зажимов, заклепок, болтов или аналогичных крепежных средств 33, которые проходят через отверстие 31, к, по меньшей мере, одной консольной части 27 в задней зоне усиливающего элемента 17. Консольная часть 27 усиливающей пластины 19, соответственно, может быть либо закреплена посредством крепежной распорки 29 под поперечной распоркой 59 на данной распорке 59, как показано здесь, либо также может быть закреплена над поперечной распоркой 59. Таким образом, важно то, что усиливающий элемент 17 может опираться в продольном направлении Х сзади на поперечную распорку 59 или аналогичный элемент своим задним краем 61 или соответствующими частями таким образом, что усиливающая пластина 19 не будет подаваться вверх или вниз во время нагружения в продольном направлении.
Как показано на фиг.1-6, нижняя зона 7 соударения выступает за верхнюю зону 5 соударения, обеспечивая то, что зона голени случайно ударенного пешехода будет сначала входить в контакт с бампером 3.
На фиг.7 показан спереди и снизу вариант осуществления переднего бампера 3 с фиг.1-6 с отдельным усиливающим элементом 17, встроенным в нижней зоне 7 соударения оболочки 1 бампера, при этом показано, как он опирается сзади на вспомогательную раму 63, расположенную под моторным отделением 47.
Система переднего бампера автомобиля, показанная на фиг.1, имеет поперечную опору 39, которую часто также называют передним ограничителем удара или "передним бамперным брусом". На поперечной опоре 39 слева и справа установлены так называемые держатели или "кронштейны" или разрушаемые коробки 65, посредством которых поперечная опора 39 опирается на продольные опоры автомобиля, не показанные более подробно. Так называемый поглотитель энергии удара или амортизирующий элемент 37 расположен в направлении Х движения перед ограничителем удара или поперечной опорой 39 и может быть выполнен, например, из детали из вспенивающегося полипропилена. Перед амортизирующим элементом 37, в свою очередь, расположена оболочка 1 для переднего бампера 3, которую также часто называют "панелью бампера". Нижняя часть 7 оболочки 1 бампера, расположенная под нижним отверстием 11 для прохода охлаждающего воздуха, исходно образует сама по себе неусиленную часть бампера и в варианте осуществления, показанном здесь, прикреплена сзади аналогичным образом к вспомогательной раме 63 или к ее поперечной распорке 59.
Усиливающий элемент 17, часто также называемый "нижним элементом жесткости бампера", расположен в нижней части 7 оболочки 1 бампера и присоединен к ней с зажатием. Во взаимодействии с амортизирующим элементом 37, расположенным перед поперечной опорой 39, усиливающий элемент 17 обеспечивает то, что может быть обеспечено выполнение жестких норм по защите "голени" пешехода. Благодаря наличию противодействующей опоры или крепежной распорки 29, которая выполнена в виде полосы и которая прикреплена к вспомогательной раме 63 или к ее поперечной распорке 59, усиливающий элемент 17 не сможет подаваться вниз под вспомогательной рамой 63, а во время столкновения будет своим задним краем 61 или своим задним концом 67 опираться на поперечную распорку 59 вспомогательной рамы 63. Таким образом, вспомогательную раму 63 часто также называют "нижней опорной рамой".
Усиливающий элемент 17 может иметь базовую пластину 51, например, с ребрами 21, выступающими вверх или вниз. В предпочтительном варианте осуществления, показанном здесь, ребра 21 выступают вниз из базовой пластины 51. Базовая пластина 51, соответственно, необязательно должна быть плоской, а ее определенные геометрические характеристики могут быть адаптированы к условиям, определяемым компоновкой конкретного автомобиля. Усиливающие ребра 21 могут быть образованы на базовой пластине 51 посредством напыления или могут быть присоединены к ней в виде собираемого компонента. Усиливающие ребра 21 или задние ребра 35 жесткости задних консольных частей 27 усиливающей пластины 19 могут быть согласованы друг с другом оптимальным образом в отношении расстояния между ними, в отношении толщины их материала, конструктивной высоты, длины, местоположения, выравнивания и соединений друг с другом (например, могут быть предусмотрены диагональные ребра, поперечные ребра, крестообразные ребра или т.п.) для обеспечения оптимального соответствия нормативам защиты "голени" пешехода с учетом условий, специфических для конкретного транспортного средства. Таким образом, усиливающие ребра 21 или ребра 35 жесткости необязательно должны проходить по прямой линии.
Базовая пластина 51 и ребра 21 или 35 могут быть частично предусмотрены с отверстиями или вырезами для уменьшения массы. Усиливающий элемент 11, выполненный подобно пластине, изготовлен в виде усиливающей пластины 19, например, из пластика, и особенно предпочтительно используется термопластичный пластик. Альтернативно, также могут быть приняты во внимание стеклопластики, пластики, армированные углеродным волокном, или другие композиционные материалы или стабильные, но в то же время легкие материалы. В этом случае при необходимости могут быть предусмотрены средства усиления материала, например, такие как наполнители, также выполненные из металла, вставляемые элементы, вставки или т.п. Усиливающий элемент 17 может быть заменен как отдельная одна деталь способом, удобным для послепродажного обслуживания. Передняя часть 25 усиливающего элемента 17 может быть вставлена в переднюю часть 23 нижней оболочки 7 бампера и зажата, приварена, присоединена посредством клепки и/или болтов к оболочке.
На фиг.7 можно видеть едва различимые фиксирующие выступы 69, имеющиеся в усиливающем элементе 17 между направленными вниз, усиливающими ребрами 21. С помощью фиксирующих выступов усиливающий элемент 17 зафиксирован или зажат в отверстиях 71 для фиксации, которые соответствуют ему и которые едва различимы в нижней зоне переднего бампера.
Форма противодействующей опоры или крепежной распорки 29, которая проходит поперек к продольному направлению Х транспортного средства, может быть адаптирована к определенной геометрии, обусловленной компоновкой автомобиля. При необходимости в крепежной распорке 29 могут быть предусмотрены валики усиления и/или краевой окружающий или фланцевый элемент. Противодействующая опора или крепежная распорка 29 может быть согласована по толщине материала, конструктивной высоте, местоположению, выставлению и соединениям для поддержания и оптимизации нормативов защиты "голени" пешехода с учетом условий, специфических для конкретного транспортного средства. Противодействующая опора или крепежная распорка 29 может быть частично предусмотрена с отверстиями и/или вырезами для уменьшения массы. Она может быть выполнена из пластика, металла или других легких и в то же время достаточно стабильных материалов. Кроме того, противодействующая опора или крепежная распорка 29 может быть заменена как одна деталь способом, удобным для послепродажного обслуживания. Соответственно, она зажата, приварена, присоединена посредством клепки и/или привинчена только к вспомогательной раме 63 или к ее поперечной распорке 59.
В соответствии с изобретением, рассмотренным выше, создан усиливающий элемент для нижней зоны соударения переднего бампера автомобиля для защиты пешеходов во время удара части голени о нижнюю зону соударения переднего бампера. Усиливающий элемент соответственно присоединен к нижней зоне переднего бампера за ней в направлении движения. Усиливающий элемент имеет базовую пластину с усиливающими ребрами, присоединенными к ней. Он проходит по существу в горизонтальном направлении, приблизительно по ширине переднего бампера. Таким образом, впервые предложено, чтобы усиливающий элемент был выполнен в виде отдельной пластины, которая может быть встроена в нижней зоне соударения. В вышеописанном изобретении также рассматривается передний бампер для автомобиля, оснащенный данным усиливающим элементом.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ
Оболочка или наружное покрытие
1
Бампер
3
Верхняя зона соударения
5
Нижняя зона соударения
7
Выемка для номерной таблички
9
Сквозное отверстие для радиатора,
11
предназначенное для прохода воздуха
Отверстие для средства освещения
13
Отверстие для средства освещения
15
Усиливающий элемент
17
Пластина
19
Усиливающие ребра
21
Передняя подобная оболочке часть элемента 7
23
Передняя часть элемента 17
25
Задние консольные части элемента 17
27
Крепежная распорка
29
Проходное отверстие
31
Средство крепления (заклепка, болт, …)
33
Ребра жесткости элементов 27
35
Амортизирующий элемент
37
Поперечная опора
39
Радиатор
41
Рабочее колесо вентилятора радиатора 41
43
Решетка для прохода воздуха
45
Моторное отделение
47
Задняя сторона элемента 17
49
Базовая пластина элемента 17
51
Приспособление для отклонения радиатора
53
-
55
Выступ элемента 37 относительно элемента 39
57
Поперечная распорка
59
Задний край усиливающего элемента 17
61
Вспомогательная рама
63
Кронштейны или разрушаемые коробки
для элемента 39
65
Задняя концевая часть элемента 17
67
Фиксирующий выступ
69
Отверстие для фиксации
71