CN106043206A - 一种整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构 - Google Patents

一种整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构，包括保险杠总成、水箱下横梁，在所述保险杠总成的塑料前端模块的左右分别连接有一钣金构件，在靠近所述保险杠总成后面上部中点的左右两边设有相互对称的防保险杠掉落构件，其特征是：两个结构相同的上支撑件分别连接在所述保险杠总成后面上部的左右部且相互对称，两个结构相同的下支撑件分别连接在所述保险杠总成后面下部的左右部且相互对称，并与所述水箱下横梁固定连接。本发明能够改善保险杠上中下部整体刚度均衡性，在行人腿部碰撞到车体前部，即保险杠总成部分时，有效减小腿部碰撞伤害值。

Description

一种整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构
技术领域
本发明涉及汽车车身，具体涉及一种整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构。
背景技术
行人是道路交通参与者中的弱势群体，事故发生率极高，尤其在发生行人与车辆碰撞事故时行人腿部是受伤害最频繁的部位，伤害伤亡率仅次于头部碰撞导致的伤害。目前，我国行人保护法规采用的腿部碰撞块为刚性小腿，预计强制实施之后会参照欧洲标准行人保护的规则采用多关节柔性小腿；CNCAP（China-New Car Assessment Program，中国新车评价规程）预计在2018版评价规程中加入柔性小腿碰撞评价。因此，对于柔性小腿碰撞性能的研究变得十分紧迫和重要。经过从结构及评价指标上对比柔性小腿及刚性小腿的差别可以知道，刚性小腿碰撞对于保险杠内部吸能空间，及吸能材料的要求非常高。而柔性小腿则要求整车车体前试验，即保险杠上中下整体刚度均衡性。保险杠中部存在防撞横梁结构，因此，位于保险杠防撞横梁上下的支撑刚度就变得十分重要。
CN202541478U公开的“一种车辆前端行人腿部保护装置”，包括：安装于车辆前端保险杆上方的上保护支架和安装于车辆前端保险杆下方的下保护支架；所述上保护支架具有第一吸能部和第一支撑部，所述第一支撑部后端与车身连接，前端与第一吸能部连接；所述下保护支架具有第二吸能部和第二支撑部，所述第二支撑部后端与车身连接，前端与第二吸能部连接；当行人与车辆发生碰撞时，所述装置中的上保护支架和下保护支架配合能很好保护行人的腿部。
CN103832387A公开的一种行人腿部保护系统及包括其的汽车。所述行人腿部保护系统包括车辆前保险杠蒙皮和安装在车辆前保险杠防撞梁前部的膝部吸能结构，所述前保险杠蒙皮的前端下部设置成位于膝部吸能结构下方的腿部下支撑，其中，所述系统还包括位于所述前防撞梁的上方且在所述前保险杠蒙皮后面的行人腿部上保护装置。通过汽车蒙皮及膝部吸能结构、腿部下支撑等在腿部高度处变形吸收冲击能量，同时在腿部上方及时对腿部进行支撑，能够有效地减小腿部的弯曲角度，降低对腿部的伤害。对于SUV或高底盘车型来说，保护效果更为明显，有着十分良好的社会效益与应用价值
毋庸置疑，上述现有技术都是所属技术领域的一种有益的尝试。
发明内容
本发明的目的在于提供一种整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构，其能够改善保险杠上中下部整体刚度均衡性，在行人腿部碰撞到车体前部，即保险杠总成部分时，有效减小腿部碰撞伤害值。
在法规试验中，腿部试验碰撞块采用柔性小腿，为多关节腿型结构；考察的伤害指标为膝盖韧带拉伸量及膝盖下方胫骨碰撞最大弯矩（即腿部碰撞伤害值）。
本发明所述的一种整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构，包括保险杠总成、水箱下横梁，在所述保险杠总成的塑料前端模块的左右分别连接有一钣金构件，在靠近所述保险杠总成后面上部中点的左右两边设有相互对称的防保险杠掉落构件，其特征是：两个结构相同的上支撑件分别连接在所述保险杠总成后面上部的左右部且相互对称，两个结构相同的下支撑件分别连接在所述保险杠总成后面下部的左右部且相互对称，并与所述水箱下横梁固定连接。
进一步，所述上支撑件为注塑成型构件，具有“E”形断面，上支撑件一端通过螺栓与所述钣金构件连接，上支撑件另一端通过螺栓与所述防保险杠掉落构件连接；所述下支撑件为薄壁钣金结构，其截面形状与保险杠总成的蒙皮下部相适配，所述下支撑件的一边的焊接边通过保护焊与所述水箱下横梁固定连接、另一边延伸所述到保险杠总成的蒙皮拐角处。
进一步，所述上支撑件的中部设有第一弯爪，所述上支撑件与所述钣金构件连接的上支撑件一端设有第二弯爪。
进一步，在所述上支撑件另一端设有多片平置的三角形加强筋，在所述第一弯爪的后面设有纵横交错加强筋，所述第二弯爪的后面设有多条平行的竖直加强筋。
进一步，所述的三角形加强筋、纵横交错加强筋和竖直加强筋与所述上支撑件其它部位的厚度一致。
进一步，所述上支撑件另一端通过螺栓与所述防保险杠掉落构件连接的螺接点为防保险杠掉落构件从上至下的第二个螺栓孔。
本发明优点是：由于在保险杠总成的两侧增加了上支撑件和下支撑件，从而弥补了行人保护碰撞中保险杠总成两侧部分上下支撑刚度不足的缺点；由于上部支撑件为塑料构件，在碰撞中起支撑作用的同时还起到部分的吸能作用；由于下部支撑件是薄壁钣金结构，直接焊接在水箱下横梁上，型面根据保险杠总成的下部造型可以有所调整；由于不同结构的上支撑件和下支撑件配合使用，加上保险杠总成的中部防撞横梁配合，使之达到整体刚度均衡，从而有效减轻车外行人的腿部碰撞伤害。此外，由于上支撑件和下支撑件结构简洁，占用空间小的优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图（后视图）；
图2是上支撑件和下支撑件与保险杠总成左部连接的示意图；
图3是图2的爆炸示意图；
图4是本发明的上支撑件结构示意图；
图5是图4的后视图；
图6是图5的A-A剖视图；
图7是图5的b部处放大图；
图8是图5的c部放大图；
图9是图5的d部放大图；
图10是本发明的下支撑件结构示意图；
图11是图1的a部放大图；
图12是图11的B-B剖视图。
图中：1－上支撑件，2－下支撑件，3－保险杠总成，4－钣金构件，5－塑料前端模块，6－防保险杠掉落构件，7－水箱下横梁，8－上支撑件一端，9－上支撑件另一端，10－第一弯爪，11－第二弯爪，12－“E”形断面，13－三角形加强筋，14－纵横交错加强筋，15－竖直加强筋，16－焊接边。
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
参见图1至图12，所示的一种整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构，包括保险杠总成3、水箱下横梁7，在所述保险杠总成的塑料前端模块5的左右分别连接有一钣金构件4，在靠近所述保险杠总成后面上部中点的左右两边设有相互对称的防保险杠掉落构件6，其突出的实质性特点是：两个结构相同的上支撑件1分别连接在所述保险杠总成3后面上部的左右部且相互对称，两个结构相同的下支撑件2分别连接在所述保险杠总成3后面下部的左右部且相互对称，并与所述水箱下横梁7固定连接。
所述上支撑件1为注塑成型构件，具有“E”形断面12，上支撑件一端8通过螺栓与所述钣金构件4连接，上支撑件另一端9通过螺栓与所述防保险杠掉落构件6连接。
所述下支撑件2为薄壁钣金结构，其截面形状与保险杠总成的蒙皮下部相适配，所述下支撑件的一边的焊接边16通过保护焊与所述水箱下横梁7固定连接、另一边延伸所述到保险杠总成3的蒙皮拐角处。下支撑件的截面形状根据保险杠总成的下部造型进行所调整。
所述上支撑件1的中部设有第一弯爪10，所述上支撑件1与所述钣金构件4连接的上支撑件一端8设有第二弯爪11，以增强上支撑件横向（X向）的支撑刚度，同时吸收一部分碰撞能量。
在所述上支撑件另一端9设有多片平置的三角形加强筋13，在所述第一弯爪10的后面设有纵横交错加强筋14，所述第二弯爪11的后面设有多条平行的竖直加强筋15，以进一步增强上支撑件横向（X向）的支撑刚度，同时也吸收一部分碰撞能量。
所述的三角形加强筋13、纵横交错加强筋14和竖直加强筋15与所述上支撑件1其它部位的厚度一致。
所述上支撑件另一端9通过螺栓与所述防保险杠掉落构件6连接的螺接点为防保险杠掉落构件从上至下的第二个螺栓孔。
下部支撑件为薄壁金属钣金结构，通过焊接连接到水箱下横梁上，本发明的上支撑件和下支撑件，加上保险杠总成的中部防撞横梁配合，在碰撞中能够提供上部、中部和下部均衡支撑，使之达到整体刚度均衡，从而有效减轻车外行人的腿部碰撞伤害。

Claims (6)

1.一种整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构，包括保险杠总成（3）、水箱下横梁（7），在所述保险杠总成的塑料前端模块（5）的左右分别连接有一钣金构件（4），在靠近所述保险杠总成后面上部中点的左右两边设有相互对称的防保险杠掉落构件（6），其特征是：两个结构相同的上支撑件（1）分别连接在所述保险杠总成（3）后面上部的左右部且相互对称，两个结构相同的下支撑件（2）分别连接在所述保险杠总成（3）后面下部的左右部且相互对称，并与所述水箱下横梁（7）固定连接。
2.根据权利要求1所述的整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构，其特征是：所述上支撑件（1）为注塑成型构件，具有“E”形断面（12），上支撑件一端（8）通过螺栓与所述钣金构件（4）连接，上支撑件另一端（9）通过螺栓与所述防保险杠掉落构件（6）连接；
所述下支撑件（2）为薄壁钣金结构，其截面形状与保险杠总成的蒙皮下部相适配，所述下支撑件的一边的焊接边（16）通过保护焊与所述水箱下横梁（7）固定连接、另一边延伸所述到保险杠总成（3）的蒙皮拐角处。
3.根据权利要求2所述的整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构，其特征是：所述上支撑件（1）的中部设有第一弯爪（10），所述上支撑件（1）与所述钣金构件（4）连接的上支撑件一端（8）设有第二弯爪（11）。
4.根据权利要求2所述的整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构，其特征是：在所述上支撑件另一端（9）设有多片平置的三角形加强筋（13），在所述第一弯爪（10）的后面设有纵横交错加强筋（14），所述第二弯爪（11）的后面设有多条平行的竖直加强筋（15）。
5.根据权利要求4所述的整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构，其特征是：所述的三角形加强筋（13）、纵横交错加强筋（14）和竖直加强筋（15）与所述上支撑件（1）其它部位的厚度一致。
6.根据权利要求2所述的整体刚度均衡的车外行人腿部保护结构，其特征是：所述上支撑件另一端（9）通过螺栓与所述防保险杠掉落构件（6）连接的螺接点为防保险杠掉落构件从上至下的第二个螺栓孔。
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