CN105946976B - 一种汽车底盘吸能装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车底盘吸能装置，包括安装于汽车底盘的纵梁总成，安装于纵梁总成前端的横梁总成，以及通过连接件安装于横梁总成外侧的横梁外板；纵梁总成为棱台结构，其后端的面积较大用于与汽车底盘连接、其前端的面积较小用于与横梁总成连接；纵梁总成的外壁设有若干沿周向设置的溃缩导向凹槽，溃缩导向凹槽的分布密度自纵梁总成的前端向后端逐渐减小。本发明的有益效果是：可以根据车型的大小，承载量的不同，调整纵梁总成、横梁总成、横梁外板的厚度以及横梁外板与横梁总成的配合间隙，得到不同吸能性能，从而增强本发明的适应性。
Description
技术领域
本发明属于汽车配件技术领域，具体涉及一种汽车底盘吸能装置。
背景技术
汽车碰撞性能是汽车最重要的安全性能之一，汽车底盘前部装置的不同结构直接影响碰撞性能的优劣。根据不同的碰撞类型，进行有层次的吸收冲击能量，逐步衰减冲击载荷，以保证车外行人和车内乘员的安全，并尽可能地降低汽车维修费用。
传统汽车底盘前部装置往往难以兼顾小能量冲击、大能量冲击等不同碰撞类型，同时存在一旦发生碰撞后汽车维修费用昂贵等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种汽车底盘吸能装置，具有多级吸能结构，从而最大限度降低不同碰撞状态下汽车维修费用。
为解决现有技术问题，本发明公开了一种汽车底盘吸能装置，包括安装于汽车底盘的纵梁总成，安装于纵梁总成前端的横梁总成，以及通过连接件安装于横梁总成外侧的横梁外板；纵梁总成为棱台结构，其后端的面积较大用于与汽车底盘连接、其前端的面积较小用于与横梁总成连接；纵梁总成的外壁设有若干沿周向设置的溃缩导向凹槽，溃缩导向凹槽的分布密度自纵梁总成的前端向后端逐渐减小。
优选的，纵梁总成的边棱均倒圆角，并在圆角处开设若干溃缩导向开口。
优选的，纵梁总成包括“[”形结构的纵梁总成外板和纵梁内板，两者通过90°褶边连接。
优选的，横梁总成包括横梁前板和横梁后板，横梁后板固定在纵梁总成的前端，其具有两道沿长度方向延伸的第一凹槽加强结构；横梁前板固定在横梁后板上，其具有一道沿长度方向延伸的第二凹槽加强结构。
优选的，横梁前板的上下两边向后弯折至水平形成前连接部，横梁后板的上下两边向前弯折至水平形成后连接部；后连接部的外侧面设有第一摩擦层，前连接部和后连接部通过连接件固定并在配合面处开设若干第三凹槽连接结构，第三凹槽连接结构的深度自前向后逐渐减小；横梁外板的上下两边固定在后连接部的外侧面上。
优选的，前连接部的端部具有翻边加强结构。
优选的，横梁外板的上下两边向后弯折至水平形成外连接部，外连接部上具有一向内凹陷的凹部，凹部的内外侧面设有第二摩擦层并通过连接件安装于横梁总成上。
优选的，纵梁总成为四棱台结构。
优选的，连接件为塑料销钉且设有剪切易断槽。
本发明具有的有益效果：可以根据车型的大小，承载量的不同，调整纵梁总成、横梁总成、横梁外板的厚度以及横梁外板与横梁总成的配合间隙，得到不同吸能性能，从而增强本发明的一种用于汽车底盘的前部吸能装置在不同系列车型的适应性。
附图说明
图1是本发明的结构立体图；
图2是本发明的结构右视图；
图3是本发明中纵梁总成的结构立体图；
图4是本发明中横梁总成及横梁外板的截面视图；
图5是本发明中塑料销钉的结构主视图；
图6是本发明的碰撞受力示意图；
图7是本发明中横梁外板受碰撞力后移动示意图；
图8是本发明中纵梁总成受碰撞力后褶皱溃缩变形示意图。
附图标记：
1汽车底盘；2纵梁总成；2-1纵梁外板；2-2纵梁内板；2-3溃缩导向凹槽；2-4溃缩导向开口；3横梁总成；3-1横梁后板；3-2横梁前板；3-3第一摩擦层；3-4前连接部；3-5第二凹槽加强结构；3-6后连接部；3-7第一凹槽加强结构；3-8翻边加强结构；4横梁外板；4-1第二摩擦层；4-2凹部；4-3外连接部；5连接件；5-1剪切易断槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“周向”、“轴向”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”及“若干”的含义均指两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和2所示，一种汽车底盘1吸能装置，包括安装于汽车底盘1的纵梁总成2，安装于纵梁总成2前端的横梁总成3，以及通过连接件5安装于横梁总成3外侧的的横梁外板4。各部分具体结构如下：
如图3所示，纵梁总成2：其包括“[”形结构的纵梁外板2-1和纵梁内板2-2，两者通过90°褶边连接并结合两端的连接板形成四棱台结构。纵梁总成2后端的面积较大用于与汽车底盘1连接、其前端的面积较小用于与横梁总成3中的横梁后板3-1连接。纵梁总成2的外壁设有若干沿周向设置的溃缩导向凹槽2-3，溃缩导向凹槽2-3的密度自纵梁总成2的前端向后端逐渐减小。纵梁总成2的边棱均倒圆角，并在圆角处开设若干溃缩导向开口2-4。
此类结构相比较于弯曲、翘曲等金属板件变形而言，褶皱溃缩变形能最大程度吸收冲击能量，因此进一步增强了这种溃缩倾向。纵梁总成2与汽车底盘1螺栓联接，当纵梁总成2变形损坏时，仅更换纵梁总成2即可，无需修理汽车底盘1等大件，从而降低汽车碰撞后维修费用。
如图4和5所示，横梁总成3：其包括横梁前板3-2和横梁后板3-1，横梁后板3-1固定在纵梁总成2的前端。横梁前板3-2的上下两边向后弯折至水平形成前连接部3-4，其中间部分具有两道沿长度方向延伸的第一凹槽加强结构3-7，前连接部3-4的端部具有翻边加强结构3-8。横梁后板3-1的上下两边向前弯折至水平形成后连接部3-6，其中间部分具有一道沿长度方向延伸的第二凹槽加强结构3-5。后连接部3-6的外侧面设有第一摩擦层3-3，前连接部3-4和后连接部3-6通过连接件5固定并在配合面处开设若干第三凹槽连接结构，第三凹槽连接结构的深度自前向后逐渐减小。
上述横梁总成3的前后板加强结构及厚度导致横梁总成3的刚度和强度相对于纵梁总成2和横梁外板4均很高，如果汽车受到正面偏置碰撞时，横梁总成3能传递碰撞能量至两边的纵梁总成2承担，而不只是单边纵梁总成2承担，从而更有效的吸收冲击能量。
横梁外板4：其上下两边向后弯折至水平形成外连接部4-3，外连接部4-3上具有一向内凹陷的凹部4-2，凹部4-2的内外侧面设有第二摩擦层4-1并通过连接件5安装于横梁后板3-1的后连接部3-6上。连接件5为塑料销钉，沿其外壁周向开设一圈剪切易断槽5-1。
本发明中，第一摩擦层3-3和第二摩擦层4-1均为塑料摩擦层，其厚度为1mm。
如图6至8所示，如果汽车发生小能量碰撞时（如小孩与汽车碰撞），那么横梁外板4与横梁总成3进行滑移变形来吸收冲击能量，塑料销钉的剪切易断槽5-1成为薄弱部位，当发生碰撞时，这里首先剪断销钉，然后横梁外板4与横梁总成3之间相对移动，存在其间的第一摩擦层3-3能增大摩擦阻力吸收冲击能量。随着相对移动的过程，设置的前深后浅的第三凹槽连接结构将不断变形压溃，进一步吸收冲击能量。在此种小能量碰撞情况下，最后的汽车维修仅需要更换横梁外板4及塑料销钉。
如果汽车发生大能量碰撞时，将在小能量碰撞的基础上，横梁总成3分配冲击能量至左右两侧纵梁总成2继续进行褶皱溃缩变形，以吸收冲击能量。
本实施例中，横梁外板4、第一摩擦层3-3及第二摩擦层4-1具有相同的厚度δ，纵梁外板2-1与纵梁内板2-2具有相同的厚度2δ，横梁前板3-2与横梁后板3-1具有相同的厚度3δ～4δ。
首次装配过程中，可以根据车型的大小，承载量的不同，调整纵梁总成2、横梁总成3、横梁外板4的厚度以及横梁外板4与横梁总成3的配合间隙，得到不同吸能性能，从而增强本发明的在不同系列车型的适应性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种汽车底盘吸能装置，其特征在于：包括安装于汽车底盘的纵梁总成，安装于纵梁总成前端的横梁总成，以及通过连接件安装于横梁总成外侧的横梁外板；纵梁总成为棱台结构，其后端的面积较大用于与汽车底盘连接、其前端的面积较小用于与横梁总成连接；纵梁总成的外壁设有若干沿周向设置的溃缩导向凹槽，溃缩导向凹槽的分布密度自纵梁总成的前端向后端逐渐减小，横梁总成包括横梁前板和横梁后板，横梁后板固定在纵梁总成的前端，其具有两道沿长度方向延伸的第一凹槽加强结构；横梁前板固定在横梁后板上，其具有一道沿长度方向延伸的第二凹槽加强结构，横梁前板的上下两边向后弯折至水平形成前连接部，横梁后板的上下两边向前弯折至水平形成后连接部；后连接部的外侧面设有第一摩擦层，前连接部和后连接部通过连接件固定并在配合面处开设若干第三凹槽连接结构，第三凹槽连接结构的深度自前向后逐渐减小；横梁外板的上下两边固定在后连接部的外侧面上。
2.根据权利要求1所述的一种汽车底盘吸能装置，其特征在于，纵梁总成的边棱均倒圆角，并在圆角处开设若干溃缩导向开口。
3.根据权利要求1所述的一种汽车底盘吸能装置，其特征在于，纵梁总成包括“[”形结构的纵梁总成外板和纵梁内板，两者通过90°褶边连接。
4.根据权利要求1所述的一种汽车底盘吸能装置，其特征在于，前连接部的端部具有翻边加强结构。
5.根据权利要求1所述的一种汽车底盘吸能装置，其特征在于，横梁外板的上下两边向后弯折至水平形成外连接部，外连接部上具有一向内凹陷的凹部，凹部的内外侧面设有第二摩擦层并通过连接件安装于横梁总成上。
6.根据权利要求1所述的一种汽车底盘吸能装置，其特征在于，纵梁总成为四棱台结构。
7.根据权利要求1所述的一种汽车底盘吸能装置，其特征在于，连接件为塑料销钉且设有剪切易断槽。
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