CN104760553A - 一种可调节的模块化防撞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节的模块化防撞装置，包括：防撞梁、两个将防撞梁安装在车辆上的安装板、以及可拆卸连接在安装板与防撞梁之间的吸能柱，防撞梁可通过其长条形安装孔调节其安装在车身上的左右位置，改变安装板与防撞梁的配合安装位置以调节防撞梁在车身上的离地高度位置，更换安装板以匹配防撞梁与不同车型的安装，更换不同弧度的防撞梁可使其匹配不同车辆的车身弧度，更换不同高度的吸能柱可调节防撞梁与车身之间的安装距离以匹配不同的汽车。本发明的模块化防撞装置通过可拆卸安装的防撞梁、吸能柱及安装板，达到适配各汽车型号的目的。

Description

一种可调节的模块化防撞装置

技术领域

本发明是关于汽车技术领域，尤其涉及一种适配各汽车型号的可调节的模块化防撞装置。

背景技术

随着人民生活的提高，汽车已成为人民生活出行的重要交通工具，中国成为全球第二大汽车大国，汽车工业已成为国家重要支柱产业。

然而，汽车的增加的同时，交通事故频发，据《法制晚报》统计公布，在2001年至2010年这10年里，我国已经有近90万人死于各类道路交通事故，交通安全的提高刻不容缓。

为了安全，2004年6月1日，《乘用车正面碰撞的乘员保护》标准正式实施，2006年7月1日，《汽车侧面碰撞的乘员保护》及《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》标准正式实施，2006年下半年，中国汽车技术研究中心正式推出中国新车评价规程，简称C—NCAP，测试项目包括三项：一是正面100％重叠性壁障碰撞试验，时速不低于50公里；二是正面40％重叠可变形壁障碰撞试验，时速不低于56公里；三是可变形移动壁障侧面碰撞试验，时速不低于50公里。第一第二项为主动安全，第三项为被动安全。碰撞后分析车内的假人的传感器的数据，根据数据判断加减速度、变形位移、力等数据，从而评价一个车的碰撞安全性能，以求优先保护司乘人员的人身安全；分析车体碰撞后的溃缩和变形情况，车门是否能打开，A、B柱变形情况等等项目，以验证车体乘员舱的强度，以求保护司乘人员的生存空间及方便从车内出逃的。欧盟的EURO-NCAP和日本的J-NCAP还包括有保护行人的第三者安全项目，美国的IIHS还包括追尾碰撞的被动安全项目。

各国测试项目如下表：

而针对国家强制性标准，汽车生产厂家对碰撞实验的各项定性要求指标，针对性地设计车体结构，并不断向轻量化设计，以求以最优的成本达到合格的成绩，因此，不同的汽车的防撞梁材质和结构设计等各有差异，同一品牌而高低档不同的汽车也有差异，高档车的用料及方案的成本自然更高，不同的防撞梁因结构方案和材质等多方面不同而效果各有差异，但目的都是以缓冲吸收碰撞冲击能量，减少汽车乘员舱的变形而保护司乘人员的人身安全，这是汽车设计的基本要求。

然而，客观上，现实生活中的意外事故并非和碰撞实验室同样，主动碰撞时被碰撞物并非单纯是墙体，可能是路牌立柱，相向行使的汽车，石头，树木等等，主动碰撞时的角度和速度也是随机的，实验室的测试都为低速碰撞测试，普遍造成伤亡事故的车速高于60km/h，特别在高速上，车速是实验室速度的两倍，并且，在我国，还没有强制追尾碰撞的被动安全要求。另一方面，我国部分在售的合资品牌乘用车引进以后，很多会进行不同程度的适应性改造，可能已经简化了一些安全配置，这也会对汽车的安全性能产生影响，近年来，就有多家媒体报道，由于成本等多方面原因，并且我国没有强制要求追尾碰撞实验，国内销售的合资品牌汽车很多没有后防撞梁，或仅有泡沫块，前防撞梁也越来越单薄，给汽车的安全性大打节扣，而自主品牌乘用车由于只要通过强制性国家标准就能上市销售，对其安全性能未能定量评价，并且汽车生产厂家追求利润的最大化，并不断向轻量化设计的方向发展，一定程度上，不可能无限地提高整车的安全性和强度。因此，当前，继续提高汽车的主动安全和被动安全性能，以保障司乘人员的生命安全，并尽可能降低汽车在事故中的损坏程度，减少财产损失，对于消费者的车主自身来说，是十分希望和必要的。

因此，越来越多的人关心汽车意外碰撞的主动和被动安全性，不仅仅是停留在C—NCAP实验室的星级数据，更关注日常生活中的事故案例，以致发展到自行加装或改装汽车防撞梁，但由于专业水平参差不齐，理论分析不当，设计方案欠佳，汽车品牌型号繁多，给开发、设计、生产防撞梁带来巨大的成本压力。

发明内容

为解决现有技术中防撞梁品种繁多、开发生产成本巨大的技术问题，本发明提出一种可调节的模块化防撞装置及制作方法，将防撞装置中的组成部件进行模块化、通用化设计，在安装过程中，通过更换防撞装置中组成部件的模块化搭配方式，以匹配不同品牌、不同型号的汽车。

本发明采用的技术方案是，设计一种可调节的模块化防撞装置，包括：防撞梁和两个将防撞梁安装在车辆上的安装板，防撞梁的两端设有沿其纵向设置的长条形安装孔，安装板上设有：至少一组与防撞梁配合安装的甲螺钉过孔、以及与车辆配合固定的乙螺钉过孔。

防撞梁可通过长条形安装孔调节其安装在车身上的左右位置、改变安装板与防撞梁的配合安装位置、匹配不同大梁间距的车型，以及更换安装板以匹配防撞梁与不同车型的安装。

防撞梁采用平直结构，或与车辆配合的弧形结构。更换不同弧度的防撞梁可使其匹配不同车辆的车身弧度。

在第一实施例中，安装板与防撞梁之间连接有吸能柱。

在吸能柱的第一、二种结构中，该吸能柱采用空心结构，内壁面设有与防撞梁和安装板连接的内螺柱，吸能柱中部设有横向通孔，吸能柱与安装板匹配的一端呈平面，与防撞梁配合安装的另一端呈平面或斜面。更换不同高度的吸能柱可调节防撞梁与车身之间的安装距离。

吸能柱由至少一个部件固定连接组合而成，部件外壁带有褶皱部，以诱导吸能柱在防撞梁向安装板方向变形折叠；所述褶皱部呈“V”型、“U”型、“W”型或“S”型等具有诱导变形的特点。

吸能柱呈塔状，吸能柱与安装板配合的一端尺寸大于与防撞梁配合的一端。

防撞梁通过螺钉穿过长条形安装孔与吸能柱的内螺孔固定连接，螺钉套有楔形垫片，楔形垫片的一面为与螺钉头配合的平面、另一面为与条形安装孔的安装面配合的斜面。

在吸能柱的第三种结构中，防撞梁与安装板之间连接有至少一个组合叠加的吸能盒，所述吸能盒一端与安装板固定连接、另一端通过一铰接组件与防撞梁连接，所述吸能盒朝向铰接组件的一面两侧设有凸出的圆筋、另一面的相应位置设有尺寸与该圆筋配合的圆槽。相邻的吸能盒通过圆槽和圆筋进行扣合连接，圆筋上设有圆通孔，扣合位置可用螺钉、拉钉等对该圆通孔进行填充加固，防止扣合失效。

该铰接组件包括：与防撞梁配合安装的固定座、及与固定座铰接的连接座，固定座与连接座匹配的一面设有凸出的铰接柱，连接座一面设有与铰接柱配合的铰接槽，连接座另一面设有与该圆筋配合的圆槽。铰接柱中心设有圆孔，铰接柱与铰接槽连接后，可通过螺钉、拉丁等对该圆孔进行填充加固，防止扣合失效。

进一步地，组合叠合的吸能盒高度相同或不同，通过几种不同高度的吸能盒组合，能搭配出不同的高度吸能柱。吸能盒的中空位置可布有加强筋，在碰撞过程中，吸能盒能吸能溃缩折叠。

铰接组件一端与吸能盒通过筋与槽结合扣合、另一端与防撞梁通过螺钉固定，铰接组件内的固定座和连接座能在一定角度范围内转动，可以灵活匹配不同弧度的防撞梁，这种由铰接组件和组合式吸能盒构成的吸能柱结构，实现了高度、角度的自由调节，能同时满足不同汽车对吸能柱的高度、角度的不同的要求，并且每个吸能盒具有碰撞自溃缩折叠功能，因此，该方案同时灵活地解决高度、角度、吸能溃缩的三大问题，为吸能柱的标准化设计提供了解方案。

在吸能柱的第四种结构中，安装板与防撞梁之间连接有吸能柱，该吸能柱采用空心结构，吸能柱内设至少一条加强筋，吸能柱底面设有与安装板配合固定的固定孔，吸能柱顶面设有与防撞梁配合固定的安装孔，吸能柱与安装板匹配的一端呈平面，与防撞梁配合安装的另一端呈平面或斜面。吸能柱的侧壁设有皱褶部，以诱导吸能柱在防撞梁向安装板方向变形折叠。

在第二实施例中，安装板中间设有调节凸台，该调节凸台与防撞梁内侧面贴合，甲螺钉过孔设置在调节凸台上。更换调节凸台高度不同的安装板可调节防撞梁与车身之间的安装距离。

在第三实施例中，防撞梁包括安装面、与安装面相对的抗冲击面、和分别横向连接在所述安装面与抗冲击面之间的两连接面，防撞梁截面内部中空，且安装面与抗冲击面之间连接有至少一条加强筋。

在第四实施例中，防撞梁包括安装面、与安装面相对的抗冲击面、和分别横向连接在安装面与抗冲击面之间的两连接面，防撞梁截面内部中空，且两连接面均设有遇冲击容易弯折的诱导缺口。

在第五实施例中，安装面与抗冲击面之间横向连接有至少一条加强筋，加强筋的一侧面也设有遇冲击容易弯折的诱导缺口。

连接面内侧与安装面、抗冲击面的连接位置纵向设有诱导缺口，加强筋另一侧面两端与安装面、抗冲击面的连接位置也分别纵向设有诱导缺口。

在第六实施例中，防撞梁包括安装面、与安装面相对的抗冲击面，和分别横向连接在安装面与抗冲击面之间的两连接面，抗冲击面包含至少两个向外凸出的外弧面，相邻两弧面之间由平面或向内凸出的内弧面连接。连接面垂直安装面或与安装面呈夹角，以利于在碰撞变形过程诱导向预设的小夹角方向变形折叠。

与现有技术相比，本发明的模块化防撞装置通过更换匹配可拆卸安装的防撞梁、吸能柱、楔形垫片及安装板，达到适配各汽车型号的目的，防撞装置内的每一个部件都可以独立更换，可根据车身弧形贴合所需的防撞梁弧度不同、车身安装空间大小不同、车型安装孔位间距不同等进行调整，通过更换安装板、或吸能柱、或防撞梁的模块化搭配方式，能快速生产并灵活组装防撞装置，以匹配不同品牌、不同型号的汽车。并且，防撞装置具有多重吸能作用，防撞梁内部的加强筋设计提高了其受力强度，提高防撞梁的抗弯曲能力，防撞梁表面及加强筋表面的诱导缺口设计，使得防撞梁在碰撞变形自溃的过程中吸收大量的冲击力，并且防撞梁表面及加强筋的折弯变形会产生多重叠加厚度，防撞梁的厚度增加进一步提高其抗弯曲能力，最大限度地减少汽车的损坏程度，达到保障司乘人员安全的目的。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明第一实施例的防撞装置立体组合图；

图2是本发明第一实施例的防撞装置平面组合图；

图3是本发明第一实施例的防撞装置拆分示意图；

图4是本发明防撞梁的俯视图；

图5是本发明吸能柱的第一种结构立体图；

图6是本发明吸能柱的第一种结构平面图；

图7是本发明吸能柱的第二种结构立体图；

图8是本发明吸能柱的第二种结构平面图；

图9是本发明吸能柱的第三种结构平面图；

图10是本发明吸能柱的第三种结构安装立体图；

图11是本发明吸能柱的第三种结构安装拆分图；

图12是本发明吸能柱的第四种结构中加强筋斜向设置的立体图；

图13是本发明吸能柱的第四种结构中加强筋斜向设置的平面图；

图14是本发明吸能柱的第四种结构中加强筋平行设置的立体图；

图15是本发明吸能柱的第四种结构中加强筋平行设置的平面图；

图16是本发明第二实施例的防撞装置立体组合图；

图17是本发明第二实施例的防撞装置拆分示意图；

图18是本发明第三实施例中的防撞梁内加强筋交错斜向设置的截面示意图；

图19是本发明第三实施例中的防撞梁内加强筋形成三角形的截面示意图；

图20是本发明第三实施例中的防撞梁内加强筋交叉呈“X”形的截面示意图；

图21是本发明第四实施例中的防撞梁内中空的截面示意图；

图22是本发明第四实施例中的防撞梁内中空的吸能变形叠合后的截面示意图；

图23是本发明第五实施例中的防撞梁内设平行加强筋的截面示意图；

图24是本发明第五实施例中的防撞梁内设平行加强筋吸能变形叠合后的叠合截面示意图；

图25是本发明第六实施例中的防撞梁截面示意图；

图26是本发明第六实施例中的防撞梁俯视图。

具体实施方式

如图1至3所示，本发明提出的模块化防撞装置，包括：防撞梁1、分别设于防撞梁1两端与车身之间连接的两安装板3。

防撞梁1的两端设有沿其纵向设置的条形安装孔14，安装板3上设有：至少一组与防撞梁1配合安装的甲螺钉过孔31、以及与车身配合固定的乙螺钉过孔32，甲螺钉过孔31沿安装板3安装在车身上的高度方向排列设置。安装板3的乙螺钉过孔32根据不同型号的车身的防撞梁安装孔位设计，安装时只需更换相应的安装板3即可匹配车型固定防撞梁，同时，为了减少装配和设计误差，安装板3的乙螺钉过孔32可部分或全部做成长条孔。当安装板上设有多组甲螺钉过孔31时，在防撞梁1的安装固定时，可通过选择不同高度的甲螺钉过孔31来改变防撞梁1固定在车身上的离地高度位置。当然，实际应用中也可以在安装板3上设置多组高度不同的乙螺钉过孔32，通过选择不同高度的乙螺钉过孔32以改变安装板3固定在车身的高度位置，从而改变防撞梁1在车身上的离地高度位置。

由于长条形安装孔14的长度较长，安装时防撞梁1通过长条形安装孔14调节好其在车身上的左右位置后，再将防撞梁1锁紧在车身上。并且，防撞梁两端的长条形安装孔14也可以配合因汽车大梁的间距不同导致防撞梁安装孔位间距不同的车型。如图4所示，防撞梁的两端抗冲击面12和安装面11均设有长条形安装孔14，位于抗冲击面12的大长条形安装孔尺寸大于位于安装面11的小长条形安装孔，大长条形安装孔是用于避让螺钉头的避让孔，小长条形安装孔是安装螺钉的过孔。长条孔可以是对应几个螺孔就设计几个长条孔，或者仅设计成一长度较长的长条孔来包容所有螺钉过孔。改变安装板3与防撞梁1的配合安装位置调节防撞梁1在车身上的离地高度位置，或更换安装板3以匹配其与车身的安装。

防撞梁1包括安装面11、与安装面相对的抗冲击面12、和分别横向连接在安装面与抗冲击面之间的两连接面13，防撞梁的安装面11、抗冲击面12及两连接面13为一体成型。防撞梁1外部为中间向外拱起的弧形，即防撞梁1外部为向抗冲击面12拱起，防撞梁1可设计为弧度不同的弧形，安装时可更换防撞梁以匹配不同车型的车身弧度。当然，防撞梁1的弧度不一定要与汽车的弧度非常吻合，以便增加泡沫作低速吸能。因此，防撞梁1能按一种弧度或几种弧度来匹配更多的车型，达到防撞梁标准化的目的，对模块化设计、生产备料、组装更加有利。

如图1至3所示，在第一实施例中，安装板3与防撞梁1之间可拆卸连接有吸能柱2，该吸能柱采用空心结构，内壁面设有与防撞梁1和安装板3连接的内螺柱21、22，内螺孔21为与安装板3固定连接的固定螺孔，内螺孔22为与防撞梁1固定连接的安装螺孔。根据不同的汽车前后保险杠内侧到车身大梁端面的距离不同，更换不同高度的吸能柱可匹配调节防撞梁与车身之间的距离，以争取到最大限度的碰撞吸能变形空间。

当吸能柱2设计标准化后，安装板3上与吸能柱2固定的一组甲螺钉过孔31的孔间距也已确定，通过选择安装板3上不同高度的甲螺钉过孔31，在一定范围内的整体位移来调整吸能柱2和防撞梁1在车身的离地高度。安装板3与吸能柱2的安装部位为了避开螺钉头，可冲压成局部鼓起，高度等于或大于螺钉头的高度，也可通过“几”型折弯的方式、也可以对安装孔过孔倒斜角，用以使用沉头螺钉时把螺钉头沉下去。实际使用中，当安装防撞梁1的孔位间距较接近时，可以把这些车型的安装孔位一并考虑进去，并对孔进行镜像、旋转设计，达到左右可通用互换，就能开发出通用性较强的安装板3，这样就大大缩减了开发周期以及标准化后零件的高度统一，从而可灵活地实现模块化快速设计、生产、组装不同车型的防撞装置。

吸能柱2内设置了安装螺孔22及固定螺孔21需要较厚的壁厚来攻牙，影响了吸能柱2变形吸能的效果，为了减弱螺孔筋位对吸能柱2强度的影响，吸能柱2上安装螺孔22和固定螺孔21的筋位中间被连通吸能柱表面的横向通孔23断开。

如图5、6所示，在吸能柱的第一种结构中，吸能柱2呈方形，吸能柱2的两对称侧面分别设有与安装板配合的固定螺孔21，吸能柱2的另两相对侧面分别设有与防撞梁的条形安装孔14位置配合的安装螺孔22。

如图7、8所示为吸能柱的第二种结构，吸能柱2呈方形，吸能柱2上的两对称侧面设有通用螺孔24，防撞梁1和安装板3都共用该通用螺孔24进行连接，防撞梁1从通用螺孔24的上端固定，安装板3从通用螺孔24的下端固定，通用螺孔24的一侧设置为开口，穿过螺孔24的筋位，通过该开口来降低其强度。

由于吸能柱2设置在安装板3与防撞梁1之间，吸能柱2的高度不同可以调整防撞梁1离车身的距离，以适应不同车型的安装空间。当防撞梁1为拱起的弧形时，吸能柱2一端为与安装板3匹配的平面、另一端为与防撞梁1端部配合的斜面，由于防撞梁两端弧度对称，因此吸能柱2制作完成后不分左右，能在防撞梁1的两端均通用。当然，在实际应用中，当防撞梁1外部呈直棒形时，防撞梁1两端与吸能柱2匹配的面为平面，吸能柱2的两端面均是平面。

吸能柱2可由铝型材制造，螺孔的底孔一次性成型出来，只需攻牙即可，铝型材的强度较低、易产生变形，使吸能柱2能变形吸能，为了达到较好的变形吸能效果，在生产时不作时效硬化处理，以使其硬度低，在接受碰撞能量时容易压缩变形。为达到更好的吸能效果，对与安装板3配合的端面做扩大处理，或者对与防撞梁1配合的端面做收缩处理，使其形成尺寸从与安装板3配合的一端向与防撞梁1配合的一端逐渐减小的塔状，塔状的吸能柱比直筒的吸能柱更容易压缩变形。

吸能柱2由至少一个部件固定连接组合而成，当吸能柱2由两个或两个以上的部件组合而成时，部件之间可通过焊接、铆钉、螺钉、卡扣等固定方式进行固定连接，每个部件可冲压或铝型材制造出来，吸能柱2与防撞梁1、安装板3配合安装的位置铆接、焊接有螺母，以方便吸能柱与防撞梁1、安装板3的螺钉可拆卸连接，或在吸能柱2与防撞梁1、安装板3配合安装的位置直接攻牙形成螺纹孔。

吸能柱2的外壁带有褶皱部，以诱导吸能柱在防撞梁向安装板方向变形折叠。其中，褶皱部可呈“V”型、“U”型、“W”型、“S”型等诱导萎缩的形状。

防撞梁1通过螺钉穿过长条形安装孔14与吸能柱的安装螺孔22固定连接，螺钉5套有楔形垫片4，楔形垫片4的一面为与螺钉头配合的平面、另一面为与长条形安装孔的安装面配合的斜面。由于一般防撞梁1具有一定弧度，导致安装面并非平面，影响锁螺钉5时受力不在平面上，楔形垫片4可纠正这种装配面，使得防撞梁1与吸能柱2装配受力均匀、牢固。

由于防撞梁1上长条形安装孔14距其端面较近，防撞梁1与吸能柱2固定后，在碰撞吸能较大、防撞梁1已吸能达到弯曲变形呈直筒时，防撞梁1将呈“V”形向安装面11弯曲，防撞梁1两端有向内移位的趋势，由于楔形垫片4被螺钉5压紧在防撞梁的安装面，在两端向内移位的过程中，其楔形垫片4与安装面11之间的摩擦力吸收碰撞能量，当防撞梁1两端继续向内移动直到螺钉5达到条形安装孔14外端时，碰撞力把条形安装孔14到防撞梁1端部的该部分铝材撕裂开来，进一步吸收碰撞能量，最大程度的减少汽车大梁的变形量。

其中，防撞装置的安装方法和顺序为：先把安装板3与吸能柱2用螺钉8固定在一起，安装板3的乙螺钉过孔对应汽车的安装孔，用螺钉固定，左右两边的安装方法相同，然后取防撞梁1，长条形安装孔对应吸能柱的安装螺孔，把楔形垫4放在长条形安装孔位置对准吸能柱的安装螺孔，螺钉5分别套上弹垫圈6、平垫圈7，把楔形垫4、防撞梁1、吸能柱2锁付但先不锁紧，另一边同样操作，当防撞梁1两边都挂好螺钉后，通过长条形安装孔左右移动防撞梁调整使其在车身的中心位置，防止单边与汽车的外保险杠干涉，然后锁紧螺钉5，即完成安装过程。

如图9至11为吸能柱的第三种结构，防撞梁1与安装板3之间连接有至少一个组合叠加的吸能盒2’，吸能盒2’一端与安装板3通过螺钉固定连接、另一端通过一铰接组件与防撞梁1连接，吸能柱由铰接组件和组合式吸能盒连接构成。

吸能盒2’朝向铰接组件的一面两侧设有凸出的圆筋21’、另一面的相应位置设有尺寸与该圆筋21’配合的圆槽22’。相邻的吸能盒2’通过圆槽22’和圆筋21’进行扣合连接，圆筋21’上设有圆通孔，扣合位置可用螺钉、拉钉等对该圆通孔进行填充加固，防止扣合失效。吸能盒2’的侧壁可为直面或设有可诱导变形的形状，以便吸能盒2’的碰撞吸能。

该铰接组件包括：与防撞梁1配合安装的固定座3’、及与固定座3’铰接的连接座4’，固定座3’与连接座4’匹配的一面设有凸出的铰接柱31’，连接座4’一面设有与铰接柱31’配合的铰接槽41’，连接座4’另一面设有与该圆筋21’配合的圆槽42’。铰接柱31’中心设有圆孔，铰接柱31’与铰接槽41’连接后，可通过螺钉、拉丁等对该圆孔进行填充加固，防止扣合失效。

进一步地，组合叠合的吸能盒2’高度相同或不同，通过几种不同高度的吸能盒2’组合，能搭配出不同的高度吸能柱。吸能盒2’的中空位置可布有加强筋，在碰撞过程中，吸能盒2’能吸能溃缩折叠。

铰接组件一端与吸能盒2’通过筋与槽结合扣合、另一端与防撞梁1通过螺钉固定，铰接组件内的固定座3’和连接座4’能在一定角度范围内转动，可以灵活匹配不同弧度的防撞梁，这种吸能柱结构，实现了高度、角度的自由调节，能同时满足不同汽车对吸能柱的高度、角度的不同的要求，并且每个吸能盒具有碰撞自溃缩折叠功能，因此，该方案同时灵活地解决高度、角度、吸能溃缩的三大问题，为吸能柱的标准化设计提供了解方案。

如图12至15为吸能柱的第四种结构，安装板3与防撞梁1之间连接有吸能柱，该吸能柱2采用空心结构，吸能柱内设至少一条加强筋，加强筋可斜向设置或平行设置等等。吸能柱2底面设有与安装板配合固定的固定孔，吸能柱顶面设有与防撞梁1配合固定的安装孔，吸能柱2与安装板3匹配的一端呈平面，与防撞梁1配合安装的另一端呈平面或斜面。吸能柱2的侧壁设有皱褶部25，褶皱部25可呈“V”型、“U”型、“W”型、“S”型等诱导萎缩的形状，以诱导吸能柱在防撞梁1向安装板3方向变形折叠。

如图16、17所示，在第二实施例中，车型安装防撞梁的空间较窄，无法安装吸能柱2，则安装板3可通过折弯、冲凸包等方法使安装板3中间向防撞梁的安装面11凸出形成调节凸台33，调节凸台33可与防撞梁1的两端贴合，方便安装板3与防撞梁1的固定，安装板3的凹形能实现变形吸能和避螺钉头的双重作用。

其中，防撞装置的安装方法和顺序为：先把安装板3的安装孔对应汽车的安装孔，用螺钉固定，左右两边的安装方法相同，然后取防撞梁1，长条形安装孔对应安装板3的安装孔，螺钉5分别套上弹垫圈6、平垫圈7，把螺母9放在安装板3的调节凸台背面，锁付螺钉5但不锁紧，另一边同样操作，当防撞梁1两边都挂好螺钉后，通过条形安装孔左右移动防撞梁调整使其在车身的中心位置，防止防撞梁单边与汽车的外保险杠干涉，然后锁紧螺钉5，即完成安装过程。

如图18至20所示，为了加强防撞梁的吸能效果，在第三实施例中，安装面11与抗冲击面12之间连接有至少一条加强筋15，防撞梁1内的加强筋15能有效提高结构强度，增加防撞梁1的抗弯曲强度，以吸收较多的碰撞能量。防撞梁1截面内具的加强筋布局可以是横向平行设置，可以是交错的斜向设置(如图14所示)，或形成三角形(如图15所示)、或交叉成“X”形(如图16所示)，借助三角型的稳定性增加强度，同时借助铝材的塑性吸能。当然防撞梁1的安装面11、抗冲击面12、或连接面13可延伸到外部。

如图21所示，在第四实施例中，防撞梁1内部未设加强筋，连接面13外侧中间位置纵向设有诱导缺口16，通过连接面13的折叠变形以吸收能量，其碰撞折叠状态如图22所示。较优的，为了使得诱导变形更有效，连接面13内侧与安装面11、抗冲击面12的连接位置也纵向设有类似形状的诱导缺口，以达到更明显的折叠变形方向，保证防撞梁1叠合规则整齐。

如图23所示，在第五实施例中，安装面11与抗冲击面12之间设有至少一条加强筋15，加强筋15横向设置在安装面11与抗冲击面12之间，加强筋15与连接面13平行，加强筋15的一侧面中间位置纵向设有诱导缺口16，连接面13外侧中间位置纵向设有诱导缺口16。该诱导缺口16形状可以是三角形、弧型、方形、或多种形状的组合，目的是在吸能变形时，该诱导缺口16起到诱导变形的作用，在外力撞击时，防撞梁诱导缺口处的壁厚较薄，加强筋15和连接面13均从该诱导缺口16位置折叠变形，形成双倍料厚的厚度，以增加防撞梁1的抗弯曲强度。

加强筋15在抗冲击面12碰撞至于安装面11叠合时，至少两个加强筋并排折叠与安装面11与抗冲击面12之间。如图20所示，加强筋15对称设置在防撞梁1内，加强筋15之间的设置距离保证加强筋15在碰撞折叠后首尾间隙相接以填充满防撞梁1内部，优化防撞梁1内部的壁厚均匀性，增强抗弯曲强度。

进一步的，连接面13内侧与安装面11、抗冲击面12的连接位置纵向设有诱导缺口16，加强筋15另一侧面两端与安装面11、抗冲击面12的连接位置也分别纵向设有诱导缺口，以达到更明显的折叠变形方向。

如图10-11、25-26所示，在第六实施例中，防撞梁1包括安装面11、与安装面11相对的抗冲击面12，和分别横向连接在安装面11与抗冲击面12之间的两连接面13，抗冲击面12包含至少两个向外凸出的外弧面，相邻两弧面之间由平面或向内凸出的内弧面连接。连接面13垂直安装面11或与安装面11呈夹角，以利于在碰撞变形过程诱导向预设的小夹角方向变形折叠。当然，防撞梁1内部也可设置加强筋。

本发明模块化防撞装置的制作方法有多种，第一种制作方法包括以下步骤：

步骤1、将加热后的金属棒通过挤压从制作防撞梁及吸能柱的模具截面里无限长扎挤出来，金属棒材质可为熔铝镁合金棒；

步骤2、根据所需长度分别进行切断，形成防撞梁及吸能柱的半成品；

步骤3、在防撞梁的半成品上加工条形安装孔，在吸能柱的半成品上加工内螺孔及横向通孔；

步骤4、通过型材卷圆机做出防撞梁所需要的弧度。

第二种制作方法包括以下步骤：

步骤1、将一块加热后的熔钢铁锭通过挤压从制作防撞梁及吸能柱的圆锥形模具，使得模具对热铁锭穿孔，并扎挤出圆形管状，成为无缝管；

步骤2、对圆形管热轧，制出矩形方通，并根据要求扎出防撞梁的导向缺口和吸能柱的褶皱部；

步骤3、根据所需长度分别进行切断，形成防撞梁及吸能柱的半成品；

步骤4、在防撞梁的半成品上加工条形安装孔，在吸能柱的半成品上加工内螺孔及横向通孔；

步骤5、通过型材卷圆机做出防撞梁所需要的弧度。

第三种制作方法包括以下步骤：

步骤1、将平面板材通过板材卷圆机卷圆，形成制作防撞梁及吸能柱的圆管形状，对拼接的位置焊接形成圆管；

步骤2、对焊好的圆管热轧，制出矩形方通，并根据要求扎出防撞梁的导向缺口和吸能柱的褶皱部；

步骤3、根据所需长度分别进行切断，形成防撞梁及吸能柱的半成品；

步骤4、在防撞梁的半成品上加工条形安装孔，在吸能柱的半成品上加工内螺孔及横向通孔；

骤5、通过型材卷圆机做出防撞梁所需要的弧度。

本发明的模块化防撞装置制作工艺简单，可操作性强，能快速开发出不同的车型防撞梁，物料通用性强，能广范普及到汽车生产企业作标准配置、汽车修配厂作改装业务，以提高当前汽车的主动安全和被动安全性，保护人民的生命和财产安全，具有广范的社会效益。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调节的模块化防撞装置，包括：防撞梁（1）和两个将防撞梁（1）安装在车辆上的安装板（3），其特征在于，

所述防撞梁（1）的两端设有沿其纵向设置的条形安装孔（14），所述安装板（3）上设有：至少一组与防撞梁配合安装的甲螺钉过孔（31）、以及与车辆配合固定的乙螺钉过孔（32），甲螺钉过孔（31）沿所述安装板（3）安装在车身上的高度方向排列设置；

防撞梁（1）可通过条形安装孔（14）调节其安装在车身上的左右位置，改变安装板（3）与防撞梁（1）的配合安装位置以调节防撞梁在车身上的离地高度位置，更换安装板（3）以匹配防撞梁（1）与不同车型的安装。

2.如权利要求1所述的模块化防撞装置，其特征在于，所述安装板（3）与防撞梁（1）之间连接有吸能柱（2），该吸能柱采用空心结构，内壁面设有与防撞梁和安装板连接的内螺柱（21、22），吸能柱中部设有横向通孔（23），吸能柱与安装板匹配的一端呈平面，与防撞梁配合安装的另一端呈平面或斜面； 

更换不同高度的吸能柱（2）可调节防撞梁（1）与车身之间的安装距离。

3.如权利要求2所述的模块化防撞装置，其特征在于，所述吸能柱（2）由至少一个部件固定连接组合而成，所述部件外壁带有褶皱部，以诱导吸能柱在防撞梁向安装板方向变形折叠；所述褶皱部呈“V”型、“U”型、“W”型或“S”型。

4.如权利要求3所述的模块化防撞装置，其特征在于，所述防撞梁（1）通过螺钉（5）穿过条形安装孔（14）与吸能柱的内螺孔（22）固定连接，所述螺钉（5）套有楔形垫片（4），所述楔形垫片（4）的一面为与螺钉头配合的平面、另一面为与条形安装孔的安装面配合的斜面。

5.如权利要求1所述的模块化防撞装置，其特征在于，所述防撞梁与安装板之间连接有至少一个组合叠加的吸能盒，所述吸能盒一端与安装板固定连接、另一端通过一铰接组件与防撞梁连接，所述吸能盒朝向铰接组件的一面两侧设有凸出的圆筋、另一面的相应位置设有尺寸与该圆筋配合的圆槽；

该铰接组件包括：与防撞梁配合安装的固定座、及与所述固定座铰接的连接座，所述固定座与连接座匹配的一面设有凸出的铰接柱，所述连接座一面设有与铰接柱配合的铰接槽，所述连接座另一面设有与该圆筋配合的圆槽。

6.如权利要求1所述的模块化防撞装置，其特征在于，所述安装板（3）与防撞梁（1）之间连接有吸能柱（2），该吸能柱采用空心结构，吸能柱（2）内设至少一条加强筋，所述吸能柱（2）底面设有与安装板配合固定的固定孔，所述吸能柱（2）顶面设有与防撞梁配合固定的安装孔，吸能柱（2）与安装板（3）匹配的一端呈平面，与防撞梁（1）配合安装的另一端呈平面或斜面；所述吸能柱（2）的侧壁设有皱褶部（25），以诱导吸能柱在防撞梁向安装板方向变形折叠。

7.如权利要求1所述的模块化防撞装置，其特征在于，所述防撞梁（1）包括安装面（11）、与所述安装面相对的抗冲击面（12）、和分别横向连接在所述安装面与抗冲击面之间的两连接面（13），所述防撞梁（1）截面内部中空，且安装面（11）与抗冲击面（12）之间连接有至少一条加强筋（15）。

8.如权利要求1所述的模块化防撞装置，其特征在于，所述防撞梁（1）包括安装面（11）、与所述安装面相对的抗冲击面（12）、和分别横向连接在所述安装面与抗冲击面之间的两连接面（13），所述防撞梁（1）截面内部中空，且两连接面（13）均设有遇冲击容易弯折的诱导缺口（16）。

9.如权利要求8所述的模块化防撞装置，其特征在于，所述安装面与抗冲击面（12）之间横向连接有至少一条加强筋（15），所述加强筋的一侧面也设有遇冲击容易弯折的诱导缺口（16）。

10.如权利要求1所述的模块化防撞装置，其特征在于，防撞梁包括安装面、与安装面相对的抗冲击面，和分别横向连接在安装面与抗冲击面之间的两连接面，所述抗冲击面包含至少两个向外凸出的外弧面，所述相邻两弧面之间由平面或向内凸出的内弧面连接；所述连接面垂直安装面或与安装面呈夹角。