連接元件及其制造方法和具有連接元件的結構單元的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于將汽車保險杠(14)支承在裝配支架(18)上的連接元件(20)、一種具有這種連接元件的結構單元以及一種用于制造連接元件的方法。按照本發明的連接元件包括：a)沿汽車橫向延伸的用于至少部分遮蓋發動機艙下側的遮蓋面(26)，b)至少一個布置在遮蓋面的前部區域內或者布置在與遮蓋面的前部區域連接的前部接合區域(28)內的前部接合元件(30)，用于形成與保險杠(14)的前部(12)的連接，c)至少一個布置在遮蓋面的后部區域內或者布置在與遮蓋面的后部區域連接的后部接合區域(32)內的后部接合元件(34)，用于形成與裝配支架(18)的連接，其中d)設有至少一個支承元件(38)，所述支承元件從后部接合元件的區域沿汽車縱向向前延伸，從而使所述支承元件至少部分與遮蓋面重疊。
【專利說明】連接元件及其制造方法和具有連接元件的結構單元
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于將汽車保險杠支承在裝配支架上的連接元件、具有這種連接元件的結構單元以及用于制造連接元件的方法。
【背景技術】
[0002]由DE19513670A1已知一種用于空氣導流通道的翻蓋，其通過折合并且連接兩個半部制造而成，其中，兩個半部通過薄膜鉸鏈相互連接。
[0003]由DE102010012323A1已知一種汽車前端模塊以及一種汽車車身。所述前端模塊包括至少一個具有空心型材橫截面的支架元件，所述支架元件通過固定區域固定在汽車車身的縱梁上。在此，在固定區域內設有通過薄膜鉸鏈連接的用于密封支架元件的空心型材橫截面的密封元件。
[0004]由FR2910864A1已知一種一體設計的用于布置在保險杠后方的加強元件，所述加強元件具有第一加強區域和第二加強區域。所述第一加強區域和第二加強區域通過連接區域相互連接，其中，所述連接區域具有比第一和第二區域更大的柔性。為此建議將連接區域設計為薄膜鉸鏈。
[0005]由DE20023339U1已知用于汽車的不同塑料結構，其上部分地設有可至少處于兩個位置上并且通過鉸鏈連接的翻蓋。
[0006]由DE102009017350A1已知一種用于汽車的行人保護裝置，其由前部保險杠和保險杠覆蓋層組成，其中，保險杠覆蓋層包括底面區域，其設計為橫向于汽車延伸的前部底板表面元件。建議將底板表面元件制造為具有板狀底部區域的塑料成型件，其上通過設計為薄膜鉸鏈的連接裝置成型出向上指向的支承銷。
[0007]前述專利文獻均沒有涉及保險杠在裝配支架上的固定。由實踐已知在保險杠的下部區域內使用單獨的連接元件，以將保險杠前部與布置在發動機艙內的裝配支架的前部和后部區域相連接。這種可以看做保險杠的部分元件的連接元件大多由塑料制成，設計為光滑平面并且通常通過螺栓連接和/或夾緊與保險杠前部和裝配支架固定連接。從前方作用在保險杠上的力和力矩可能導致整個保險杠不期望地“下垂”或者導致保險杠變形。
【發明內容】
[0008]本發明所要解決的技術問題在于，提供一種用于將保險杠固定在裝配支架上的連接元件，所述連接元件在承接從前側作用的力和力矩方面在結構上得到改進并且可成本低廉地制造。此外，應提供一種具有這種連接元件的結構單元和一種用于制造這種連接元件的方法。
[0009]該技術問題按本發明通過一種用于將汽車保險杠支承在裝配支架上的連接元件、具有這種連接元件的結構單元以及用于制造連接元件的方法解決。按照本發明的用于將保險杠支承在裝配支架上的連接元件包括:
[0010]a)沿汽車橫向延伸的用于至少部分遮蓋發動機艙下側的遮蓋面，[0011]b)至少一個布置在遮蓋面的前部區域內或者布置在與遮蓋面的前部區域連接的前部接合區域內的前部接合元件，用于形成與保險杠的前部的連接，
[0012]c)至少一個布置在遮蓋面的后部區域內或者布置在與遮蓋面的后部區域連接的后部接合區域內的后部接合元件，用于形成與裝配支架的連接，其中，
[0013]d)設有至少一個支承元件，所述支承元件從后部接合元件的區域沿汽車縱向向前延伸，從而使所述支承元件至少部分與遮蓋面重疊。
[0014]支承元件優選沿縱向完全與遮蓋面重疊。
[0015]在此，裝配支架尤其理解為由現有技術已知的塑料裝配支架，其也簡稱為KU裝配支架。然而裝配支架也同樣可以理解為由其它材料構成的裝配支架，例如由金屬材料制成的前端。按照本發明，支承元件理解為適合于按照縱梁的方式提高遮蓋面的抗彎剛度的任何三維結構。支承元件尤其是沿汽車縱向延伸的肋片或者三維結構，如型材結構(C形型材、U形型材、T形型材、雙T形型材等)。它們可以作為單獨的元件與連接元件相連或者一體地設計在連接元件上。位置和方向說明，如“縱向”、“橫向”、“前方”、“后方”等在以下總是相對于汽車或者相關元件在汽車中的規定安裝位置而言的。所述“后部接合元件的區域”包括所有與接合元件相鄰布置的位置，即尤其是側向錯移和/或向前錯移的位置。支承元件與最近的后部接合元件的間距優選小于50cm，特別優選小于15cm。按照本發明的連接元件的優點是，連接元件沿縱向的剛度明顯提高，并且連接元件由此在從前方引入的力和力矩方面設計得明顯更穩定。與以下描述的實施形式相關地將會說明，按照本發明的連接元件如何能夠以與已知連接元件相比較少的額外費用制造并且為什么按照本發明的連接元件非常適合于滿足當前在行人保護方面的要求。
[0016]為了能夠將支承結構一體地設計在按照本發明的連接元件上，尤其在應用塑料注塑法制造連接元件時，在連接元件上設置沿縱向延伸的加強肋或者其他加強結構。這種對已存在的連接元件在結構上的適配尤其可以在無需增大已存在的制造模具的情況下成本低廉地實現。
[0017]在按照本發明的連接元件的一種實用的實施形式中，支承元件通過鉸鏈可翻折地布置在連接元件上。這種造型的優點是，支承元件在制造、裝配和之后的使用中可以處于不同的位置。支承元件優選通過薄膜鉸鏈一體地設計在連接元件上。在這種情況下，例如在通過塑料注塑法的制造中，支承元件可成型為從連接元件的側面突出的元件并且為了之后的使用而沿薄膜鉸鏈翻折到另一位置中。
[0018]在按照本發明的連接元件的另一種實用的實施形式中，在所述支承元件上設有至少一個卡鎖元件。作為卡鎖元件，例如可以在支承元件上設計突出的止動銷并且在連接元件上設計互補的凹槽以容納止動銷并且與其卡鎖。在這種情況下，尤其當支承元件通過鉸鏈與連接元件相連時，支承元件能夠以簡單而快速的方式方法借助卡鎖或者插塞連接相對于連接元件的某一區域固定。
[0019]為了在未預期的較大力和力矩作用時，例如在撞到保險杠的事故中，使得按照本發明的連接元件和裝配支架之間進行確定的相對運動，可以在所述支承元件的后部區域內設計助滑斜面。所述助滑斜面理解為傾斜延伸且基本上平坦的表面，其在較大力和/或力矩作用時使得連接元件有針對性地從裝配支架上例如這樣“滑移”，使得連接元件偏移到裝配支架下方區域內。對此在對附圖的描述中將再次詳細闡述。設計助滑斜面的優點是，一方面避免裝配支架受損，另一方面在超過一定力和/或力矩時能夠減小支承元件的支承作用力。通過最后提到的方面，防止了連接元件出現在保險杠前部區域內的保險杠表面附近(這對于行人保護是不期望的)的風險。
[0020]如果在所述支承元件上設計至少一個預定斷裂部位，可以進一步提高連接元件尤其在行人保護方面的安全性。預定斷裂部位理解為連接元件在超過確定力和/或力矩時斷裂從而使支承作用完全消失的區域。適合作為預定斷裂部位的尤其是變細部、材料厚度的局部減小、穿孔以及這些措施的結合。預定斷裂部位優選設計在支承元件的中間區域內。所述預定斷裂部位進一步優選沿支承元件的橫向延伸。
[0021]在按照本發明的連接元件的另一種實用的實施形式中，所述遮蓋面設計為基本上水平延伸的平面。此外，所述前部接合元件和/或后部接合元件布置在這些區域內，所述區域向前或者向后地連接在遮蓋面上并且通過橫向(優選接近垂直)于遮蓋面延伸的前部中間區段或后部中間區段分開。換而言之，連接元件優選呈簡單的S形或者雙S形。當只設有一個前部中間區段或者只設有一個后部中間區段時形成簡單的S形。當設有一個前部中間區段和一個后部中間區段時形成雙S形。
[0022]前述中間區段不僅(與支承元件無關地)提高了按本發明連接元件的自身穩定性，而且也較好地適于布置或設計一個或多個接合元件。作為接合元件例如可以在中間區段內設計用于容納卡鎖突起或止動銷的凹槽。
[0023]在按照本發明的連接元件的另一種實用的實施形式中，所述遮蓋面沿汽車橫向在汽車最大寬度的至少80%上在所述連接元件的區域內延伸。同樣有利的是二至六個支承元件沿橫向分布在遮蓋面上。如果只使用兩個支承元件，這兩個支承元件優選布置在外側。三個或以上支承元件優選均勻地分布在遮蓋面的寬度上。在另一種實用的實施形式中，支承元件的數量相當于后部接合元件的數量，也就是例如設有四個用于螺栓連接的通孔作為接合元件，并且在每個通孔區域內布置或者設計有沿縱向延伸的支承元件。
[0024]本發明還涉及一種結構單元，其包括按照本發明的連接元件以及裝配支架，其中，在所述裝配支架上，在沿汽車縱向與所述連接元件鄰接的區域內設計或者布置有助滑斜面。這種助滑斜面與在按本發明的連接元件上設計助滑斜面具有相同的優點。所述助滑斜面可以作為對連接元件上的助滑斜面的備選或補充進行布置。如果在裝配支架和連接元件上均布置有助滑斜面，則有利的是所述助滑斜面互補地設計，也就是它們布置在幾乎平行的平面內。在這種情況下，所述平面優選形成45°的角度。
[0025]本發明還涉及一種用于制造將汽車保險杠支承在裝配支架上的連接元件的方法，其具有以下方法步驟:
[0026]a)將連接元件與通過薄膜鉸鏈相連的支承元件一起制造為塑料注塑件，
[0027]b)將所述支承元件沿薄膜鉸鏈這樣翻折，使得所述支承元件與遮蓋面鄰接地布置，以便按照縱梁的方式支承所述遮蓋面。
[0028]通過應用該方法，可以通過簡單的措施這樣改變用于制造由現有技術已知的連接元件的注塑模具，從而可以用這些注塑模具制造按照本發明的連接元件。
[0029]在按照本發明的方法的一種特別實用的實施形式中，所述支承元件在沿薄膜鉸鏈翻折之后相對于遮蓋面位置固定。這例如能夠借助可按照前述方式方法設計在連接元件上的卡鎖元件實現。【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]以下結合附圖闡述本發明的其它實施形式和優點。在附圖中:
[0031]圖1以三維視圖示出具有保險杠前部以及裝配支架的汽車前車廂局部；
[0032]圖2以三維縱剖面圖示出按照本發明的連接元件的第一實施形式，其具有保險杠前部和裝配支架；
[0033]圖3以三維視圖示出圖2所示的連接元件處于模具位置的情形；
[0034]圖4以縱剖面圖示出按照本發明的連接元件的第二實施形式的示意剖視圖，其具有保險杠前部和裝配支架，以及
[0035]圖5以從上方觀察的視角示出按照本發明的連接元件的第三實施形式。
【具體實施方式】
[0036]圖1示出汽車前車廂10的具有保險杠14的前部12的局部。同樣可以看到裝配支架18的上部區域16，其中，所示的裝配支架18是塑料裝配支架(KU裝配支架)。
[0037]在用A表示的區域內用虛線表示所示元件的橫剖面輪廓。在該視圖中，在用B表示的區域內已經可以看出，保險杠14的前部12的下部區域24通過按照本發明的單獨的連接元件20與裝配支架18的下部區域22相連。
[0038]圖2以剖切連接元件20得到的三維縱剖面圖示出圖1中區域B的放大圖。圖3只示出了連接元件20的三維視圖。
[0039]如從圖3可以看出，連接元件20包括沿汽車橫向延伸的遮蓋面26，所示遮蓋面在所示實施形式中用于全面地從下側遮蓋位于上方的汽車發動機艙區域。遮蓋面26在中間區域內基本上水平延伸。在遮蓋面26的前部區域上連接有前部接合區域28，其具有設計為爪狀的塑料棘爪的前部接合元件30。按照本發明的連接元件20通過插接(如圖2所示)與保險桿14的前部12相連。
[0040]在遮蓋面26的后部區域上連接有帶后部接合元件34的后部接合區域32。在所示實施形式中，在連接元件20的整個寬度上設有四個通孔36作為后部接合元件34。圖3只示出了這四個通孔36中的兩個。所述通孔36用于在按照本發明的連接元件20與裝配支架18之間形成螺栓連接。
[0041]如尤其從圖3可以看出，在連接元件20上設計有支承元件38，所述支承元件通過設計為薄膜鉸鏈的鉸鏈40 —體地設計為連接元件20上。所述支承元件38能夠基于薄膜鉸鏈圍繞軸線42如箭頭44所示地翻折。在圖3中示出了支承元件38的第一位置即打開位置I和第二位置即關閉位置II。
[0042]在按照本發明的連接元件20的所示實施形式中，連接元件與處于位置I中的支承元件38 —起制造為一體的塑料注塑件。在使用之前，并且優選在將連接元件20與保險杠14的前部12或者裝配支架18相連之前，將支承元件38圍繞軸線42翻折到位置II。
[0043]為了將支承元件38固定在位置II中并且尤其相對遮蓋面26確定其位置，作為卡鎖元件46設有兩個沿汽車橫向延伸的凸緣48a、48b和一個成型于前端面上的止動銷50。凸緣48a、48b在下側具有空腔56a、56b，所述空腔用于夾緊地容納未示出的設計在遮蓋面26上的卡鎖突起。因此,一旦支承元件38翻折到位置II中，所述支承元件38在凸緣48a、48b的區域內與遮蓋面26卡鎖。止動銷50嚙合到未示出的開口中，所述開口設計在基本上垂直(并且因此橫向于遮蓋面26)延伸的前部中間區段52內。所述中間區段52在遮蓋面26與前部接合區域28之間建立連接。
[0044]垂直于(并且因此同樣橫向于)遮蓋面26布置的后部中間區段54布置在所述遮蓋面26與后部接合區域32之間。
[0045]在支承元件38 (沿縱向觀察)的中間區域內設有穿孔作為預定斷裂部位58。此夕卜，預定斷裂部位58區域內的材料厚度減小。此外，在預定斷裂部位58的區域內設有梯段60，所述梯段在穿孔區域內的材料斷裂時實現支承元件38的位于預定斷裂部位58左側的部段無阻礙地從支承元件38的位于預定斷裂部位58右側的部段一旁通過。
[0046]在圖2和圖3所示的實施形式中，在支承元件38的后部區域內在支承元件38上設有助滑斜面62。所述助滑斜面62理解為傾斜地，優選以15°至75°之間的角度并且特別優選以30°至60°之間的角度相對于水平線布置的區域。在所示實施形式中，助滑斜面62相對于水平線呈45°角布置。助滑斜面62使得在有較大的力和/或力矩作用時，連接元件20向下導引經過裝配支架18并且因此盡可能不損壞裝配支架。
[0047]如從圖2可以看出，裝配支架18在所示實施形式中具有對應的助滑斜面64。由此可以進一步改善對裝配支架18的保護。
[0048]在連接元件20的在圖2和圖3中所示的實施形式中，其總共具有兩個支承元件38，它們分別布置在設于外側的后部接合元件34旁側。它們與遮蓋面26在其整個長度上重疊地設計。
[0049]圖4和圖5示出按照本發明的連接元件20的第二和第三實施形式，它們基本上與第一實施形式一致。因此相同的或者至少功能相同的元件在以下使用與第一實施形式相同的附圖標記。
[0050]圖4所示的第二實施形式區別主要在于，裝配支架18不具有助滑斜面。此外，預定斷裂部位58右側的區域，即支承元件38通往裝配支架18的區域具有比處于預定斷裂部位58左側的通往保險杠14前部12的區域明顯更大的材料厚度。
[0051 ]圖5所示的第三實施形式的幾何形狀基本上與第一實施形式一致，其中，在圖5中完整地顯示了連接元件20。支承元件38在圖5中顯示為疊合狀態，也就是在其實現其支承功能所應處于的位置中。在第三實施形式中只具有三個通孔36，其中，支承元件38又布置在兩個外側通孔36的區域內。
[0052]在本說明書、附圖以及權利要求中公開的本發明特征單獨地或者以任意組合均對在不同實施形式中實現本發明是重要的。本發明并不局限于所描述的實施形式。它們可以在權利要求范圍內并且在考慮本領域技術人員認知的情況下進行改變。
[0053]附圖標記清單
[0054]10前車廂
[0055]12 (保險杠)前部
[0056]14保險杠
[0057]16 (裝配支架)上部區域
[0058]18裝配支架
[0059]20連接元件[0060]22(裝配支架)下部區域
[0061]24(保險杠前部的)下部區域
[0062]26遮蓋面
[0063]28前部接合區域
[0064]30前部接合元件
[0065]32后部接合區域
[0066]34后部接合元件
[0067]36 通孔
[0068]38支承元件
[0069]40 鉸鏈
[0070]42 軸線
[0071]44 箭頭
[0072]46卡鎖元件
[0073]48a、48b 突緣
[0074]50止動銷
[0075]52前部中間區段
[0076]54后部中間區段
[0077]56a、56b 空腔
[0078]58預定斷裂部位
[0079]60 梯段
[0080]62 (連接元件上的)助滑斜面
[0081]64 (裝配支架上的)助滑斜面
【權利要求】
1.一種用于將汽車的保險杠(14)支承在裝配支架(18)上的連接元件，具有: a)沿汽車橫向延伸的用于至少部分遮蓋發動機艙下側的遮蓋面(26)， b)至少一個布置在遮蓋面(26)的前部區域內或者布置在與遮蓋面(26)的前部區域連接的前部接合區域(28)內的前部接合元件(30)，用于形成與保險杠(14)的前部(12)的連接， c)至少一個布置在遮蓋面(26)的后部區域內或者布置在與遮蓋面(26)的后部區域連接的后部接合區域(32)內的后部接合元件(34)，用于形成與裝配支架(18)的連接，其特征在于， d)設有至少一個支承元件(38)，所述支承元件從后部接合元件(34)的區域沿汽車縱向向前延伸，從而使所述支承元件至少部分與遮蓋面(26)重疊。
2.按權利要求1所述的連接元件，其特征在于，所述支承元件(38)—體地設計在所述連接元件(20)上。
3.按權利要求1或2所述的連接元件，其特征在于，所述支承元件(38)通過鉸鏈(40)可翻折地布置在連接元件(20)上。
4.按前述權利要求之一所述的連接元件，其特征在于，在所述支承元件(38)上設有至少一個卡鎖兀件( 46)。
5.按前述權利要求之一所述的連接元件，其特征在于，在所述支承元件(38)的后部區域內設有助滑斜面(62)。
6.按前述權利要求之一所述的連接元件，其特征在于，在所述支承元件(38)上設有至少一個預定斷裂部位(58)。
7.按前述權利要求之一所述的連接元件，其特征在于，所述遮蓋面(26)設計為水平延伸的平面，并且所述前部接合元件(30)和/或后部接合元件(34)布置在向前或者向后地連接在遮蓋面(26)上并且通過橫向于遮蓋面(26)延伸的前部中間區段(52)或后部中間區段(54)與遮蓋面(26)分開的前部接合區域(28)或后部接合區域(32)內。
8.按權利要求7所述的連接元件，其特征在于，在所述前部中間區段(52)內布置或者設計有接合元件。
9.按前述權利要求之一所述的連接元件，其特征在于，所述遮蓋面(26)沿汽車橫向在汽車最大寬度的至少80%上在所述連接元件(20)的區域內延伸。
10.按前述權利要求之一所述的連接元件，其特征在于，二至六個支承元件(38)沿橫向分布在遮蓋面(26)上。
11.一種結構單元，包括按前述權利要求之一所述的連接元件以及裝配支架(18)，其特征在于，在所述裝配支架(18)上，在沿汽車縱向與所述連接元件(20)鄰接的區域內設計或者布置有助滑斜面(64)。
12.—種用于制造將汽車的保險杠(14)支承在裝配支架(18)上的連接元件(20)的方法，其特征在于， a)將連接元件(20)與通過薄膜鉸鏈相連的支承元件(38)—起制造為塑料注塑件， b)將所述支承元件(38)這樣圍繞薄膜鉸鏈的軸線(42)翻折，使得所述支承元件(38)與遮蓋面(26)鄰接地布置，以便按照縱梁的方式支承所述遮蓋面(26)。
13.按權利要求12所述的方法，其特征在于，所述支承元件(38)在圍繞薄膜鉸鏈的軸線(42)翻折之后或者期間相對于遮蓋面(26)位置固定。
【文檔編號】B60R19/24GK103832373SQ201310594687
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月22日 優先權日:2012年11月23日
【發明者】S.尼登富爾 申請人:大眾汽車有限公司