CN101857001B - 一种具有显著吸能效果的小型轿车前防撞梁 - Google Patents

Abstract

一种具有显著吸能效果的小型轿车前防撞梁，用于解决吸能盒吸能不足及横梁与蒙皮的贴合问题。它包括横梁和对称设置在横梁两侧的吸能盒，所述横梁上壁、下壁为波浪形壁板，所述波浪形壁板上的波峰和波谷沿横梁长向延伸至横梁两端，上、下壁的波峰和波谷对称设置。本发明通过改进横梁结构设计、提升了横梁吸能性能，实现吸能盒、横梁的双重吸能效果，进而在不增加吸能盒结构空间的条件下，有效提升整个前防撞梁的吸能水平，解决小型轿车前防撞梁安全性能和紧凑造型的兼顾问题。

Description

一种具有显著吸能效果的小型轿车前防撞梁

技术领域

本发明涉及一种车用部件，特别是适用于各种小型轿车的前防撞梁，属汽车技术领域。

背景技术

汽车作为一种运输及代步工具使用越来越普及，但随之而来交通事故也在逐渐增加，如何在汽车发生碰撞事故时，最大限度地保护乘员的安全、减少汽车重要部件的损坏成为各汽车厂家努力的方向。前防撞梁是汽车的主要安全部件之一，前防撞梁结构在正面碰撞时的吸能效果是汽车安全性能的重要衡量指标。目前，前防撞梁中的横梁作为传递力的部件，基本起不到吸能或仅有极小的吸能作用。横梁截面形状有U型、W型、B型、D型等，各种截面设计主要是从提高横梁强度的角度考虑。随着小型轿车越来越多，其安全性也成为其重要的卖点。由于小型轿车外观小巧美观且功能完备，机舱布局紧凑，导致留给前防撞梁的安装空间很小。当前防撞梁结构吸能不足时，主要通过改变吸能盒上吸能筋的布置来增加其吸能效果，但是小型轿车前防撞梁狭小的安装空间，吸能盒的有效吸能空间也非常不足，无论怎么改变吸能盒上吸能筋的布置，前防撞梁的吸能也都只能在一个有限值范围内，无法大幅度提升。对此问题，汽车生产厂家只能在安全性能略逊和改变汽车造型的两者之间做出选择，通常小型轿车生产厂家是在无奈之下不得不接受安全性能不高的现实。

发明内容

本发明用于解决上述已有技术之缺陷而提供一种通过改进横梁结构设计，有效提升横梁吸能特性的具有显著吸能效果的小型轿车前防撞梁。

本发明所称问题是通过以下技术方案解决的：

一种具有显著吸能效果的小型轿车前防撞梁，它包括横梁和对称设置在横梁两侧的吸能盒，其特别之处是：所述横梁上壁、下壁为波浪形壁板，所述波浪形壁板上的波峰和波谷沿横梁长向延伸至横梁两端，所述上、下壁的波峰和波谷对称设置。

上述具有显著吸能效果的小型轿车前防撞梁，所述横梁横截面上的长度尺寸L为80-150mm，宽度尺寸D为40-55mm，所述上、下壁上设置的波峰个数为2-6个、波谷个数比波峰的个数少1个，波峰与波谷高度差H为5-25mm。

上述具有显著吸能效果的小型轿车前防撞梁，所述横梁前壁和横梁后壁上分别设有沿横梁长向延伸至横梁两端的前壁引导槽、后壁引导槽，所述前壁引导槽槽宽E为10-50mm，槽深B为1-30mm，所述后壁壁引导槽槽宽F为10-50mm，槽深C为1-30mm。

本发明针对小型轿车前防撞结构由于空间有限，导致吸能盒吸能不足的问题进行了改进，其设计构思是：通过改进横梁结构设计，提升横梁吸能性能，使前防撞梁得到吸能盒、横梁双重吸能效果，进而在不增加吸能盒结构空间的条件下，有效提升整个前防撞梁的吸能水平，解决小型轿车前防撞梁安全性能和紧凑造型兼顾问题。本发明通过改变横梁截形设计，在吸能盒吸能空间小、吸能不足的场合，大大提高了前防撞梁的吸能效果，并充分保证了前防撞梁的安全性能。经过CAE分析验证，在同种工况下本发明横梁截形与横梁其他常用截形结构进行对比，吸能效果至少扩大一倍。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是横梁示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的A-A断面图。

附图中标号如下：1.横梁，1-1.横梁上壁，1-2.横梁下壁，1-3.横梁前壁，1-3-1.前壁引导槽，1-4.横梁后壁，1-4-1.后壁引导槽，2.吸能盒，3.安装板。

具体实施方式

参看图1，本发明构成中包括横梁1和吸能盒2，吸能盒2类似斗状，它对称安装在横梁两端，其大端口与横梁焊合，小端口与安装板3焊合。

参看图1-3，本发明为解决一些小型轿车由于其前防撞结构空间小，吸能盒吸能空间不能满足吸能要求的问题，设计了一种具有吸能效果的横梁。所述横梁的横梁上壁1-1、横梁下壁1-2均采用波浪形壁板，波浪形壁板上的波峰和波谷沿横梁长向延伸至横梁的两端，所述上、下壁的波峰和波谷对称设置。该结构当汽车发生正面碰撞时，横梁利用上、下壁板的波浪形结构及与横梁前壁1-3、横梁后壁1-4扣合后形成的空腔进行逐步压溃，波峰与波谷相互作用，冲撞力由一个波峰通过波谷传到下一个波峰，在传递到吸能盒前横梁通过有序变形有效吸收部分能量，实现横梁、吸能盒双重吸能的目的。

参看图4，在横梁1的截面上，其长度尺寸L为80-150mm，宽度尺寸D为40-55mm，所述上、下壁上设置的波峰个数为2-6个、其中波谷个数比波峰的个数少1个，波峰与波谷高度差H为5-25mm。波峰及波谷的具体个数可根据横梁设计空间来确定。图示实施例中，L为113mm，D为47mm，波峰个数为3个，波谷个数为2个，波峰与波谷高度差H为10mm。

参看图1、图4，为了进一步引导横梁吸收冲击能量，本发明在横梁前壁1-3和横梁后壁1-4上分别设置了沿横梁长向延伸至横梁两端的前壁引导槽1-3-1、后壁引导槽1-4-1。其中前壁引导槽槽宽E为10-50mm，槽深B为1-30mm，所述后壁壁引导槽槽宽F为10-50mm，槽深C为1-30mm。图示实施例中，前壁引导槽槽宽E为33.716mm，槽深B为13.5mm，后壁壁引导槽槽宽F为15.453mm，槽深C为4.24mm。

Claims (3)

1.一种具有显著吸能效果的小型轿车前防撞梁，它包括横梁(1)和对称设置在横梁两侧的吸能盒(2)，其特征在于：所述横梁(1)上壁(1-1)、下壁(1-2)为波浪形壁板，所述波浪形壁板上的波峰和波谷沿横梁长向延伸至横梁两端，所述上、下壁的波峰和波谷对称设置。

2.根据权利要求1所述的具有显著吸能效果的小型轿车前防撞梁，其特征在于：所述横梁(1)横截面上的长度尺寸L为80-150mm，宽度尺寸D为40-55mm，所述上、下壁上设置的波峰个数为2-6个、波谷个数比波峰的个数少1个，波峰与波谷高度差H为5-25mm。

3.根据权利要求1或2所述的具有显著吸能效果的小型轿车前防撞梁，其特征在于：所述横梁前壁(1-3)和横梁后壁(1-4)上分别设有沿横梁长向延伸至横梁两端的前壁引导槽(1-3-1)、后壁引导槽(1-4-1)，所述前壁引导槽槽宽E为10-50mm，槽深B为1-30mm，所述后壁壁引导槽槽宽F为10-50mm，槽深C为1-30mm。

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