CN107891829A - 用于车辆的碰撞吸能盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的碰撞吸能盒，其介于后梁和纵梁之间并设置在车辆的宽度方向，并且当发生碰撞时吸收碰撞能量，所述碰撞吸能盒可包括：连接主体，其包括前联接部、一对侧连接部和后联接部，所述前联接部联接至所述后梁，所述一对侧连接部从所述前联接部弯曲以彼此面对，从侧连接部的每个的端部延伸的所述后联接部通过弯曲以联接至所述纵梁；以及一对连接板，其分别联接至所述连接主体的开放的上端部和开放的下端部。

Description

用于车辆的碰撞吸能盒

技术领域

本发明总体上涉及一种用于车辆的碰撞吸能盒。更具体地，本发明涉及这样一种用于车辆的碰撞吸能盒，其中所述碰撞吸能盒设置在构成车身的纵梁与保险杠的后梁之间，从而在碰撞发生时吸收碰撞能量。

背景技术

通常，车辆的保险杠设置在车辆的前侧和后侧，以在发生前部碰撞或后部碰撞时保护车身和乘员，并且进一步保护发动机罩板、发动机和安装在发动机室内的各个装置。

保险杠包括：保险杠罩，其形成保险杠的外观；吸能器，其在碰撞发生时减少冲击，并且具有在碰撞后恢复形状的功能；以及后梁(称为保险杠梁)，其支撑吸能器并且设置在车身的纵梁处。

图1为示出了传统的保险杠的后梁与纵梁之间的碰撞吸能盒的视图。

如图1所示，通常，碰撞吸能盒3配置成通过设置在后梁1与纵梁2之间来吸收发生碰撞时所产生的碰撞能量。

碰撞吸能盒3配置成在碰撞能量施加至保险杠的情况下通过在轴向方向(前后方向)被压缩形变来吸收碰撞能量。优选地，碰撞吸能盒配置为使纵梁2的形变最小化以使修理成本降至最低。

此外，碰撞吸能盒需要配置成满足汽车维修研究理事会(RCAR)的规定，在汽车工业领域，汽车维修研究理事会(RCAR)是代表性的监管机构。

参考图1，在传统的RCAR保险杠测试中，仅存在角部测试，其通过在对角线方向对车辆的后梁1施加冲击D来评估压缩形变性能。然而，最近已经增加了中央测试，通过在车辆的轴向方向施加冲击F至后梁1的中间部分来评估负载支撑性能。

通常，碰撞吸能盒3包括：分别联接至后梁1和纵梁2的前、后联接部130；以及中间连接部，其中所述中间连接部包括彼此连接的多个中间连接件。

图2为沿图1的线I-I截取的截面图，示出了根据传统的碰撞吸能盒的具有四边形截面的中间连接部；图3为示出了根据另一个传统的碰撞吸能盒的具有八边形截面的中间连接部的截面图。

通常，碰撞吸能盒由钢材料制成，其中如图2和图3所示，设置有重叠部，用于将多个中间连接件焊接以形成中间连接部。

因此，传统的碰撞吸能盒不仅导致不必要的重量增加和成本增加，而且在碰撞发生时也会出现撕裂，或者由于难以进行模制而不能批量生产。

此外，当碰撞吸能盒3形成为具有八边形截面时，对于压缩形变是有利的，但是在支撑负载方面是不利的，因此它不能有效地应对RCAR中央测试。相反，当碰撞吸能盒3形成为具有四边形截面时，在支撑负载方面是有利的，因此它可以有效地应对RCAR中央测试，但是其对于压缩形变是不利的，因此不能有效地应对RCAR角部测试。

因此，需要开发具有最佳形状的碰撞吸能盒，使其有利于应对RCAR角部测试和RCAR中央测试。

公开于本发明的背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的碰撞吸能盒，其配置为通过优化截面形状来满足RCAR角部测试和RCAR中央测试，并且进一步配置为实现减轻重量。

本发明还旨在提出一种用于车辆的碰撞吸能盒，其能够通过促进具有优异成形性的组装来批量生产。

为了达到上述目的，根据本发明的各个方面，提供一种用于车辆的碰撞吸能盒，其设置在车辆的宽度方向并介于后梁和纵梁之间，并且配置成当发生碰撞时吸收碰撞能量。所述碰撞吸能盒可包括：连接主体，其包括前联接部、一对侧连接部和后联接部，所述前联接部联接至所述后梁，所述一对侧连接部从所述前联接部弯曲以彼此面对，从侧连接部的每个的端部延伸的所述后联接部通过弯曲以联接至所述纵梁；以及一对连接板，其分别联接至所述连接主体的开放的上端部和开放的下端部。

所述侧连接部的每个可以为梯形形状，其宽度从所述前联接部到所述后联接部逐渐增加。

所述连接板的每个形成为与所述连接主体的开放的上端部和开放的下端部相对应的形状，其中所述连接板的前端部和相对的侧端部分别联接至所述前联接部和一对侧连接部。

所述连接板的每个可以设置有重叠部，所述重叠部通过从所述连接板的相对的侧部的每个弯曲并延伸而形成从而与相关的侧连接部的内表面接触。

所述重叠部为梯形形状，其宽度从所述前联接部到所述后联接部逐渐增加。

所述重叠部可以包括后弯曲表面，所述后弯曲表面朝向所述后联接部弯曲并延伸而形成，从而与所述后联接部的后表面接触。

所述重叠部可以包括：第一重叠部，其与朝向车辆的宽度方向的中央设置的侧连接部接触；以及第二重叠部，其与朝向车辆的外部设置的侧连接部接触，其中所述第一重叠部的面积大于所述第二重叠部的面积。

所述连接板的每个设置有加强突出部，所述加强突出部配置成从所述前联接部朝向所述后联接部突出，其中所述连接板的加强突出部在一个方向上彼此面对。

所述侧连接部的每个可以设置有导向突出部，所述导向突出部与所述前联接部相邻并且在车辆的宽度方向上突出，从而引导形变。

所述连接主体可以设置有插入部，所述插入部分别通过在所述连接主体的上端部和下端部弯曲并延伸而形成，从而形成用于允许连接板的前端部插入其中的插入狭缝。

所述连接板可以整体地形成在侧连接部未连接至所述前联接部的侧部，以弯曲成彼此面对。

根据本发明的示例性实施方案，可以有效地响应RCAR角部测试和RCAR中央测试，并且还可以通过减轻重量来提高车辆的燃料效率。

此外，可以通过简单的结构促进成形和组装来实现批量生产。

在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方案中，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

附图说明

图1为示出了在传统的保险杠的后梁与纵梁之间安装碰撞吸能盒的视图；

图2为沿图1的线I-I截取的截面图，示出了根据传统的碰撞吸能盒的具有四边形截面的中间连接部；

图3为示出了根据另一个传统的碰撞吸能盒的具有八边形截面的中间连接部的截面图；

图4为示出了根据本发明的各个示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的立体图；

图5为示出了根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的分解图；

图6为示出了根据本发明的示例性实施方案的重叠部的立体图；

图7A和图7B为示出了碰撞发生时的传统的碰撞吸能盒的形变量的曲线图；

图8为示出了根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的形变的视图；

图9A和图9B为示出了当碰撞发生时根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的形变量的曲线图；

图10为示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的立体图；

图11为示出了根据本发明的进一步的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的分解图。

应理解的是，附图呈现了描述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，从而不一定是按比例绘制的。本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、定向、位置以及形状，将部分地由具体意图的应用以及使用环境所确定。

在这些图中，对于附图的多幅图，附图标记指代本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。而是相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等同形式及其它实施方案中。

图4为示出了根据本发明的各个示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的立体图；而图5为示出了根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的分解图。

如图4和图5所示，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒，其通过设置在车辆的宽度方向上的后梁1的相对的侧部来连接后梁1和纵梁2，并且配置成当碰撞产生碰撞能量时吸收碰撞能量，其包括连接主体100和一对连接板200，所述一对连接板200分别联接至所述连接主体100的上表面和下端部。

根据本发明的示例性实施方案的连接主体100可以包括前联接部110、一对侧连接部120和后联接部130，所述前联接部110联接至后梁1的后表面；所述一对侧连接部120分别从前联接部110的相对的侧部弯曲并延伸至彼此面对；后联接部130通过从每个侧连接部120的端部弯曲并延伸从而联接至纵梁2的前表面并平行于前联接部110。

前联接部110形成为四边形形状，并且以螺栓连接方式联接至后梁1。一对侧连接部120分别从前联接部110的相对的侧部弯曲并延伸至纵梁的前表面以彼此面对，其中侧连接部的形状可以是梯形形状，并且其宽度朝向纵梁2逐渐增大。

此处，每个侧连接部120设置有导向突出部121，导向突出部121与前联接部110相邻并且在车辆的宽度方向突出。

因此，当由于碰撞等而发生冲击时，没有导向突出部121的部分(即具有较宽的宽度的部分)发生形变，从而可以增加所吸收的冲击能量的量，此外，可以通过引导将要形变的部分来防止扭曲变形。

后联接部130可以通过从侧连接部120的每个端部弯曲并延伸以与纵梁2的前表面平行，从而以螺栓连接方式联接至纵梁2的前表面。

此处，连接主体可以进一步包括导向销，该导向销在后联接部130与纵梁2组装时引导组装位置，其中，导向销配置成插入到形成于纵梁2中的导向孔中，从而调节根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的组装位置。

如上所述，根据本发明的示例性实施方案的连接主体100可以在整体地形成前联接部110、一对侧连接部120和后联接部130之后通过将侧连接部120和后联接部130弯曲，而设置成具有内部容积的多面体形状，并且其上端部、下端部和后端部是开放的。

因此，可以提高连接主体100的成形性，并且便于组装，促进批量生产以及提高生产率。

此处，通过弯曲侧连接部120和后联接部130而设置的连接主体100在其开放的上端部和开放的下端部处联接至一对连接板200，以确保抵抗包括碰撞在内的冲击的刚度。

连接板200形成为与连接主体100的开放的上端部和开放的下端部对应的形状，并且连接板可以通过焊接方式而联接至连接主体100。

图6为示出了根据本发明的示例性实施方案的重叠部的立体图。

如图6所示，根据本发明的示例性实施方案的连接板200形成有重叠部210，该重叠部210通过从与侧连接部120接触的点弯曲并延伸而附接至侧连接部120的内表面。

因此，重叠部210配置为侧连接部120的加强件，因此可以通过在碰撞发生时加强侧连接部120的刚度来提高碰撞性能。

此处，根据本发明的示例性实施方案的重叠部210可以形成为梯形形状，其宽度从前联接部110到后联接部130逐渐增大。

根据本发明的示例性实施方案的重叠部210可以包括第一重叠部210a和第二重叠部210b，所述第一重叠部210a与侧连接部120紧密接触并且朝向后梁1的宽度方向的中央设置，而所述第二重叠部210b与侧连接部120紧密接触并且朝向外部设置，其中第一重叠部210a的宽度比第二重叠部210b的宽度更宽。

图7A和图7B为示出了碰撞发生时的传统的碰撞吸能盒的形变的量的曲线图；图8为示出了根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的形变的视图；而图9A和图9B为示出了当碰撞发生时根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的形变量的曲线图。

如图7A、图7B和图8所示，根据本发明的示例性实施方案，附接有第一重叠部210a并且朝向车辆的宽度方向的中央设置的侧连接部120具有比附接有第二重叠部210b并且朝向外部设置的侧连接部120更高的刚度，由此刚度在后梁1的宽度方向上不对称地形成以引起屈曲(buckling)，因此可以提高冲击吸收性能。

更具体地，通常，为了提高没有扭曲变形的冲击吸收性能，碰撞吸能盒应当配置为在其前部屈曲的同时吸收冲击。传统的碰撞吸能盒的问题在于，当发生碰撞时，由于后梁1的形状传统的碰撞吸能盒的内侧首先形变(施加到传统的碰撞吸能盒的内侧的冲击比施加到其外侧的冲击更大)，由此而发生扭曲变形，并且冲击吸收性能变差。

根据本发明的示例性实施方案，通过改变设置在内侧连接部和外侧连接部的第一重叠部210a和第二重叠部210b的宽度来形成不对称结构，从而引起屈曲，因此能够防止扭曲变形。

如图7A和图7B以及图9A和图9B所示，作为在同样条件下的碰撞分析实验的结果，传统的碰撞吸能盒由于发生扭曲变形，其形变最大值为94mm，形变量超过参考值(参考值为74mm)。相反，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒最大形变量为71mm，小于74mm的参考值。

此外，根据本发明的示例性实施方案的重叠部210可以进一步包括后弯曲表面211，后弯曲表面211通过朝向后联接部130弯曲而设置在后联接部130和纵梁2之间，从而当后联接部130固定至纵梁2时，后弯曲表面211通过后联接部130和纵梁2而被锁定。

因此，通过使连接主体100和与连接主体100分离设置的一对连接板200的连接更加牢固，可以提高用于车辆的碰撞吸能盒的组装的便利性和耐久性。

根据本发明的示例性实施方案的连接板200形成有从后梁1朝向纵梁2突出的加强突出部220。因此，可以在冲击方向上提高刚度。

此处，加强突出部220的形状不限于上述形状，并且加强突出部220可以形成为用于提高冲击方向上的刚度的不同形状或凹槽形状。

图10为示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的立体图。

如图10所示，根据本发明的另一个示例性实施方案的连接主体100可以进一步包括插入部140，所述插入部140分别通过在连接主体的上端部和下端部弯曲并延伸而形成，从而形成用于允许连接板200的前端部插入其中的插入狭缝101。

因此，连接板200可以容易地组装以提高生产率，并且可以通过增大结合力来改善耐久性。

图11为示出了根据本发明的进一步的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒的分解图。

如图11所示，根据本发明的进一步的实施方案，一对连接板200可以整体地形成在侧连接部120的未连接至前连接部110的侧部，用以弯曲从而彼此面对。

因此，可以省略用于将连接板200连接至连接主体100的单独的焊接工序，促进批量生产并缩短组装时间。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上方”、“下方”、“内”、“外”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非意欲穷尽，或者将本发明严格限制为所公开的具体形式，显然，根据上述教导可能进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (11)

1.一种用于车辆的碰撞吸能盒，其沿车辆的宽度方向设置并介于后梁与纵梁之间，并且当发生碰撞时吸收碰撞能量，所述碰撞吸能盒包括：

连接主体，其包括前联接部、一对第一侧连接部和第二侧连接部,以及后联接部，所述前联接部联接至所述后梁，一对第一侧连接部和第二侧连接部从所述前联接部弯曲以彼此面对，从第一侧连接部和第二侧连接部的每个的端部延伸的所述后联接部通过弯曲以联接至所述纵梁；以及

一对连接板，其分别联接至所述连接主体的开放的上端部和开放的下端部。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中，第一侧连接部和第二侧连接部中的每一个为梯形形状，其宽度从所述前联接部到所述后联接部增加。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中，所述连接板的每个形成为与所述连接主体的开放的上端部和开放的下端部相对应的形状，所述连接板的前端部以及相对的侧端部分别联接至所述前联接部和所述一对第一侧连接部和第二侧连接部。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中，所述连接板中的每一个设置有重叠部，所述重叠部通过从连接板的第一相对侧部和第二相对侧部的每个弯曲并延伸而形成从而与所述第一侧连接部和所述第二侧连接部的相关的侧连接部的内表面接触。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中，所述重叠部为梯形形状，其宽度从所述前联接部到所述后联接部增加。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中，所述重叠部包括后弯曲表面，所述后弯曲表面朝向所述后联接部弯曲并延伸而形成，从而与所述后联接部的后表面接触。

7.根据权利要求5所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中，所述重叠部包括：

第一重叠部，其与所述第一侧连接部接触，所述第一侧连接部朝向车辆的宽度方向的中央设置；以及第二重叠部，其与所述第二侧连接部接触，所述第二侧连接部朝向车辆的外部设置，

其中，所述第一重叠部的面积大于所述第二重叠部的面积。

8.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中，所述连接板的每个都设置有加强突出部，所述加强突出部从所述前联接部朝向所述后联接部突出，其中所述连接板的加强突出部在第一方向上彼此面对。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中，所述第一侧连接部和所述第二侧连接部的每个设置有导向突出部，所述导向突出部与所述前联接部相邻并且配置成在车辆的宽度方向上突出，从而引导形变。

10.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中，所述连接主体设置有插入部，所述插入部分别通过在所述连接主体的开放的上端部和开放的下端部弯曲并延伸而形成，从而形成用于允许连接板的前端部插入其中的插入狭缝。

11.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中，所述连接板整体地形成在所述第一侧连接部和所述第二侧连接部未连接至所述前联接部的侧部，以弯曲成彼此面对。