CN102897122A - 一种带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠，包括弹性缓冲结构与塑性缓冲结构，由防撞梁，蜂窝缓冲块，固定板，板弹簧，空心橡胶块和注塑外壳组成，所述蜂窝缓冲块后表面置于防撞梁的外侧，蜂窝缓冲块的前表面置于固定板内测，板弹簧置于固定板的外侧；依次通过螺栓连接；注塑外壳与防撞梁通过设置的单向卡口和卡槽连接；空心橡胶块置于注塑外壳和固定板之间的狭小空间内。所述弹性缓冲结构由板弹簧和蜂窝缓冲块构成，塑性缓冲结构由空心塑料块和防撞梁构成。所述的板弹簧和蜂窝缓冲块在实际操作中根据车型的不同而选择安装不同的数量。本发明结构简单紧凑，能有效保护行人、非机动车、机动车和驾驶者本人的安全。

Description

一种带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠

技术领域

本发明涉及一种带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠。 

背景技术

随着社会和经济的发展，汽车已成为人们普遍的交通工具，大量的汽车穿梭在城市，农村的街道或乡间，不可避免的会发生与人，非机动车或机动车之间的碰撞。如何在享受汽车带来便利的同时，提高汽车的安全性是一广泛讨论的话题。在这个背景下，汽车保险杠被逐步的改进、发展以符合这一需求。 

汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力，防护车身前后部的安全装置。二十年前，轿车前后保险杠是以金属材料为主，用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U型槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在一起，与车身有一段较大的间隙，好像是一件附加上去的部件。随着汽车工业的发展，今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型和谐与统一，追求车身的轻量化。为了达到这种目的，目前轿车的前后保险杠应用了塑料，人们称之为塑料保险杠。目前汽车上使用的塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁等三部分组成，其中外板和缓冲材料用塑料制成，横梁用厚度为1.5毫米左右的冷轧薄板冲压而成U型槽；外板和缓冲材料附着在横梁上，横梁与车架纵梁螺丝联接，可以随时拆卸下来。这种塑料保险杠使用的塑料，一般使用聚脂系和聚丙烯系两种材料，采用注射成型法制成，其压缩能力有限，在中低速撞击行人的情况下延长冲击时间效果不强。在传统设计中，保险杠防撞梁与泡沫塑料之间没有中间缓冲装置，导致与行人或非机动车之间撞击时，一旦泡沫塑料的缓冲结束，被撞目标直接会受到高强钢防撞梁的直接撞击，而这个撞击没有缓冲时间，冲量非常大。同时传统设计在应对机动车与机动车之间撞击，唯一的保护即是防撞梁，只要防撞梁被撞变形，那么整个防撞梁必须整体替换，价格昂贵。因此需要对于目前的保险杠在进行一些改进，使其达到更好的保护缓冲效果。 

发明内容

本发明公开了一种带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠，其目的在于克服现有汽车保险杠由于采用塑料材料，在汽车与人体或物体直接撞击时，导致冲击量大且没有缓冲时间，致使人员伤亡或物体损坏严重，不能有效起到保险杠的功效，尤其是机动车之间相撞时，防 撞梁易变性，整个防撞梁必须整体替换，价格昂贵等弊端。本发明使用了两种弹性结构和两种塑性结构，能有效保护行人，非机动车，机动车和驾驶者本人的安全。 

本发明技术方案是这样实现的： 

一种带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠，包括弹性缓冲结构与塑性缓冲结构，由防撞梁，蜂窝缓冲块，固定板，板弹簧，空心橡胶块和注塑外壳组成，所述的蜂窝缓冲块后表面置于防撞梁的外侧，蜂窝缓冲块的前表面置于固定板内测，板弹簧置于固定板的外侧；防撞梁，蜂窝缓冲块，固定板，板弹簧通过螺栓依次连接；所述的注塑外壳两端内侧设置单向卡口，防撞梁对应位置外侧设置卡槽，注塑外壳与防撞梁通过单向卡口和卡槽连接；空心橡胶块置于注塑外壳和固定板之间的狭小空间内。 

所述弹性缓冲结构由板弹簧和蜂窝缓冲块构成，塑性缓冲结构由空心塑料块和防撞梁构成。 

所述的板弹簧和蜂窝缓冲块在实际操作中根据车型的不同而选择安装不同的数量。

当被冲击物体质量较轻且速度较慢时，主要由空心橡胶块变形，从而最大限度的延长冲击的作用时间保护行人。当被冲击物体质量较轻且速度较快时，在橡胶块压缩能力到极限时，由板弹簧进行弹性缓冲，主要目的在于使被撞物体受到缓冲和平缓过渡与塑性缓冲的冲击。当被撞物体质量较重时，主要由蜂窝缓冲块自身变形吸收冲击能量，从而尽可能使防撞梁不变形，节约维修成本。当被撞物体质量较重且速度很快，一般都是严重的撞击事故，这种情况下在空心塑料块、板弹簧和蜂窝缓冲块三组缓冲都无效时，防撞梁变形吸收大量冲击，从而保护驾驶者的安全。 

本发明设计简洁，紧凑，有效克服了现有技术的缺陷，使用了弹性结构和塑性结构，不仅有效保护了行人、非机动车、机动车和驾驶者本人的安全，而且充分考虑到实际安装和汽车美观的需求。 

附图说明

图1为本发明带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠的俯视示意图； 

图2为本发明带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠的结构示意图。 

1、注塑外壳，2、空心橡胶块，3、板弹簧，4、固定板，5、蜂窝缓冲块，6、防撞梁。 

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。 

一种带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠，如图1、图2所示，包括弹性缓冲结构与塑性缓冲结构，由防撞梁6，蜂窝缓冲块5，固定板4，板弹簧3，空心橡胶块2和注塑外壳1组成，所述的蜂窝缓冲块5后表面置于防撞梁6的外侧，蜂窝缓冲块5的前表面置于固定板4内测，板弹簧3置于固定板4的外侧；防撞梁6，蜂窝缓冲块5，固定板4，板弹簧3通过螺栓依次连接；所述的注塑外壳1两端内侧设置单向卡口，防撞梁6对应位置外侧设置卡槽，注塑外壳1与防撞梁6通过单向卡口和卡槽连接；空心橡胶块2置于注塑外壳1和固定板4之间的狭小空间内。 

在低速，低冲击力条件下：由于注塑外壳1和防撞横梁6之间是单向固定的卡口结构，所以在遇到冲击时，首先注塑外壳1会向防撞梁6滑动，而空心橡胶块2因为固定板4的限位，发生压缩形变，从而起到吸收冲击的作用。板弹簧3和蜂窝缓冲块5在轻微程度的冲击下，不参与变形。 

在中速，低冲击力条件下：在前一个阶段实施下，由于空心橡胶块2无法再进行变形，注塑外壳1的冲击力将分布在板弹簧3之上。相比空心橡胶块2，板弹簧3的杨氏模量较大具有一定的刚性，所以能吸收比空心橡胶块更大一些的冲击力。 

在中速，高冲击力条件下：在前两个阶段还无法缓冲的时候，整个作用在注塑外壳1上的能量将转向固定板4，而又因为固定板4和防撞梁6把蜂窝缓冲块5包裹在中间，防撞梁6的强度，刚性，硬度都比蜂窝缓冲块5高，所以蜂窝缓冲块5先发生变形，在变形的过程过消耗冲击能量，起到尽可能使防撞梁6不发生变形的作用。 

在高速，高冲击力条件下：在这种情况下，前面的相对柔性的缓冲已经没有意义了，这时候有限保护驾驶员的生命安全。由于蜂窝缓冲块5已经变形，所以注塑外壳1和固定板4的冲击力将作用在防撞梁6之上。防撞梁6是拱型结构，这决定了它比一般的直线型结构在同样材料下具有更好的抗冲击性，再者防撞梁6是由高强钢（屈服强度在800mpa左右）制造而成的钢架结构，其质量轻，但强度并未比整块材料低很多。最终防撞梁6变形吸收全部的冲击能量，保护引擎，变速箱等重要汽车组件和驾驶室不变形。 

零件制造材料： 

①	注塑外壳	ABS工程塑料
			②	空心橡胶块	天然橡胶

[0022] 

③	板弹簧	60Si2Mn
			④	固定板	2A12-T4
⑤	蜂窝缓冲块	20#钢
			⑥	防撞梁	H11

本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (3)

1.一种带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠，包括弹性缓冲结构与塑性缓冲结构，由防撞梁（6），蜂窝缓冲块（5），固定板（4），板弹簧（3），空心橡胶块（2）和注塑外壳（1）组成，其特征在于：所述的蜂窝缓冲块（5）后表面置于防撞梁（6）的外侧，蜂窝缓冲块（5）的前表面置于固定板（4）内测，板弹簧（3）置于固定板（4）的外侧；防撞梁（6），蜂窝缓冲块（5），固定板（4），板弹簧（3）通过螺栓依次连接；所述的注塑外壳（1）两端内侧设置单向卡口，防撞梁（6）对应位置外侧设置卡槽，注塑外壳（1）与防撞梁（6）通过单向卡口和卡槽连接；空心橡胶块（2）置于注塑外壳（1）和固定板（4）之间的狭小空间内。

2.根据权利要求1所述的一种带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠，其特征在于：所述的弹性缓冲结构由板弹簧（3）和蜂窝缓冲块（5）构成，塑性缓冲结构由空心塑料块（2）和防撞梁（6）构成。

3.根据权利要求1所述的一种带有弹性变形与塑性变形的汽车保险杠，其特征在于：所述板弹簧（3）和蜂窝缓冲块（5）的使用数量依据车型的不同选择。

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