CN108202758A - 一种吸能结构、使用该吸能结构的车架及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种吸能结构、使用该吸能结构的车架及车辆，吸能结构包括本体，所述吸能结构还包括高出本体的、用于承受高于地板碰撞的高位迎撞结构。该吸能结构安装在车架前部，吸能结构的高位迎撞结构高于车架前部，即高于车辆驾驶区地板，当碰撞发生的高度高于驾驶区地板时，撞击会冲击到吸能结构的高位迎撞结构，高位迎撞结构将碰撞载荷传递到吸能结构的本体，引发吸能结构本体变形吸收碰撞能量，有效减轻了车辆前部所受到的冲击。同时，碰撞载荷沿吸能结构向后传递到车架上，能够大大减轻车架上方车身受到的冲击，避免车身发生严重的变形，保障了驾驶区人员安全。本发明还提供一种使用该结构的车架及车辆。

Description

一种吸能结构、使用该吸能结构的车架及车辆

技术领域

本发明涉及车辆防护装置领域，特别涉及一种吸能结构、使用该吸能结构的车架及车辆。

背景技术

位于车辆驾驶区下方的车架上方安装有驾驶区地板，用于承载车辆驾驶区。车辆行驶过程中碰撞到前方障碍物时，会受到很大冲击，将车辆由运动状态瞬间变为静止，原本较大的动能几乎完全被车辆吸收，导致车辆前部的车身及车架前部结构严重发生变形，造成车辆前部驾驶区人员伤亡。因此在车辆设计中，通常在车架前部安装吸能盒来吸收碰撞能量，减少车辆前部结构变形。

但是，目前车辆使用的吸能盒本体多为截面与用于安装吸能盒的车架前部安装面相似的方形筒状结构，且上端高度不高于驾驶区地板高度。车辆前部发生碰撞时，只有在碰撞发生的高度低于驾驶区地板高度时吸能盒才能发挥作用，当碰撞发生在驾驶区地板上方如车辆追尾卡车时，吸能盒很难发挥作用，因而造成车辆前部发生变形，威胁车辆前部驾驶区人员安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在车辆前部受到碰撞高度较高的碰撞时能吸收碰撞能量的吸能结构。本发明还提供一种使用该结构的车架。本发明还提供一种使用该结构的车辆。

本发明的吸能结构的技术方案是：

一种吸能结构，包括本体，所述吸能结构还包括高出本体的、用于承受高于地板碰撞的高位迎撞结构。

当吸能结构安装在车架前部时，吸能结构的高位迎撞结构高于车架前部，即高于车辆驾驶区地板，当碰撞发生的高度高于驾驶区地板时，撞击会冲击到吸能结构的高位迎撞结构，高位迎撞结构将碰撞载荷传递到吸能结构的本体，引发吸能结构本体变形吸收碰撞能量，有效减轻了车辆前部所受到的冲击，从而降低了车辆变形程度，保障了驾驶区人员安全。

进一步的，本发明的吸能结构的优选方案1是：所述高位迎撞结构是向前倾斜的凸起，所述凸起位于所述本体上部。吸能结构上部的凸起高于车架前部结构，即高于车辆驾驶区地板，当碰撞发生的高度高于驾驶区地板时，撞击会冲击到位于吸能结构上部的凸起，由于凸起向前倾斜，在凸起变形吸能的同时碰撞载荷也会沿凸起倾斜方向传递到吸能结构的本体，引发吸能结构本体变形吸收碰撞能量，获得更好的吸能效果。

进一步的，本发明的吸能结构的优选方案2是：所述凸起的侧面形状是梯形，所述凸起的前部与后部均向前倾斜，且前部倾斜程度低于后部倾斜程度。由于凸起的前部倾斜程度低于后部倾斜程度，凸起会由前向后发生变形，碰撞载荷能够沿凸起倾斜方向传递到吸能结构本体，引发吸能结构向后变形，获得更好的吸能效果。

进一步的，本发明的吸能结构的优选方案3是：所述本体包括相对设置的两块侧壁，所述凸起的侧面位于所述侧壁上，两块所述侧壁的前部、上部与下部分别通过前壁、上壁、下壁固定连接；所述本体后部为空，用于连接车架前部结构。由于凸起的侧面与侧壁为一体结构，撞击到凸起的撞击载荷能够直接沿侧面传递到本体，带动本体侧壁变形吸能。前壁、上壁、下壁连接了两块侧壁的同时加强了吸能结构的强度，增加了吸能结构的吸能效果。

进一步的，本发明的吸能结构的优选方案4是：所述侧壁上设有用于引导变形的诱导槽。在吸能结构承受较大碰撞载荷时，诱导槽会带动吸能结构侧壁发生压溃变形，达到较好的吸能效果。

进一步的，本发明的吸能结构的优选方案5是：所述侧壁上设有用于与车架前部结构塞焊的塞焊孔。塞焊孔增加了吸能结构与车架的连接强度。

本发明的车架的技术方案是：

一种车架，所述车架前部安装有吸能结构，所述吸能结构包括本体，所述吸能结构还包括高出本体的、用于承受高于地板碰撞的高位迎撞结构。

当吸能结构安装在车架前部时，吸能结构的高位迎撞结构高于车架前部，即高于车辆驾驶区地板，当碰撞发生的高度高于驾驶区地板时，撞击会冲击到吸能结构的高位迎撞结构，高位迎撞结构将碰撞载荷传递到吸能结构的本体，引发吸能结构本体变形吸收碰撞能量，有效减轻了车辆前部所受到的冲击，从而降低了车辆变形程度，保障了驾驶区人员安全。同时，碰撞载荷沿吸能结构向后传递到车架上，能够大大减轻车架上方车身受到的冲击，避免车身发生严重的变形，保障了驾驶区人员安全。

进一步的，本发明的车架的优选方案1是：所述车架前部包括大截面型材框架。具有大截面型材框架的车架前部具有良好的强度，在受到撞击时不易发生变形，保障了位于车架上部的驾驶区乘员安全。

进一步的，本发明的车架的优选方案2是：所述高位迎撞结构是向前倾斜的凸起，所述凸起位于所述本体上部。吸能结构上部的凸起高于车架前部结构，即高于车辆驾驶区地板，当碰撞发生的高度高于驾驶区地板时，撞击会冲击到位于吸能结构上部的凸起，由于凸起向前倾斜，在凸起变形吸能的同时碰撞载荷也会沿凸起倾斜方向传递到吸能结构的本体，引发吸能结构本体变形吸收碰撞能量，获得更好的吸能效果。

进一步的，本发明的车架的优选方案3是：所述凸起的侧面形状是梯形，所述凸起的前部与后部均向前倾斜，且前部倾斜程度低于后部倾斜程度。由于凸起的前部倾斜程度低于后部倾斜程度，凸起会由前向后发生变形，碰撞载荷能够沿凸起倾斜方向传递到吸能结构本体，引发吸能结构向后变形，获得更好的吸能效果。

进一步的，本发明的车架的优选方案4是：所述本体包括相对设置的两块侧壁，所述凸起的侧面位于所述侧壁上，两块所述侧壁的前部、上部与下部分别通过前壁、上壁、下壁固定连接；所述本体后部为空，用于连接车架前部结构。由于凸起的侧面与侧壁为一体结构，撞击到凸起的撞击载荷能够直接沿侧面传递到本体，带动本体侧壁变形吸能。前壁、上壁、下壁连接了两块侧壁的同时加强了吸能结构的强度，增加了吸能结构的吸能效果。

进一步的，本发明的车架的优选方案5是：所述侧壁上设有用于引导变形的诱导槽。在吸能结构承受较大碰撞载荷时，诱导槽会带动吸能结构侧壁发生压溃变形，达到较好的吸能效果。

进一步的，本发明的车架的优选方案6是：所述侧壁上设有用于与车架前部结构塞焊的塞焊孔。塞焊孔增加了吸能结构与车架的连接强度。

本发明的车辆的技术方案是：

一种车辆，包括车架，所述车架前部安装有吸能结构，所述吸能结构包括本体，所述吸能结构还包括高出本体的、用于承受高于地板碰撞的高位迎撞结构。

当吸能结构安装在车架前部时，吸能结构的高位迎撞结构高于车架前部，即高于车辆驾驶区地板，当碰撞发生的高度高于驾驶区地板时，撞击会冲击到吸能结构的高位迎撞结构，高位迎撞结构将碰撞载荷传递到吸能结构的本体，引发吸能结构本体变形吸收碰撞能量，有效减轻了车辆前部所受到的冲击，从而降低了车辆变形程度，保障了驾驶区人员安全。同时，碰撞载荷沿吸能结构向后传递到车架上，能够大大减轻车架上方车身受到的冲击，避免车身发生严重的变形，保障了驾驶区人员安全。

进一步的，本发明的车辆的优选方案1是：所述车架前部包括大截面型材框架。具有大截面型材框架的车架前部具有良好的强度，在受到撞击时不易发生变形，保障了位于车架上部的驾驶区乘员安全。

进一步的，本发明的车辆的优选方案2是：本发明的车辆的优选方案1是：所述高位迎撞结构是向前倾斜的凸起，所述凸起位于所述本体上部。吸能结构上部的凸起高于车架前部结构，即高于车辆驾驶区地板，当碰撞发生的高度高于驾驶区地板时，撞击会冲击到位于吸能结构上部的凸起，由于凸起向前倾斜，在凸起变形吸能的同时碰撞载荷也会沿凸起倾斜方向传递到吸能结构的本体，引发吸能结构本体变形吸收碰撞能量，获得更好的吸能效果。

进一步的，本发明的车辆的优选方案3是：所述凸起的侧面形状是梯形，所述凸起的前部与后部均向前倾斜，且前部倾斜程度低于后部倾斜程度。由于凸起的前部倾斜程度低于后部倾斜程度，凸起会由前向后发生变形，碰撞载荷能够沿凸起倾斜方向传递到吸能结构本体，引发吸能结构向后变形，获得更好的吸能效果。

进一步的，本发明的车辆的优选方案4是：所述本体包括相对设置的两块侧壁，所述凸起的侧面位于所述侧壁上，两块所述侧壁的前部、上部与下部分别通过前壁、上壁、下壁固定连接；所述本体后部为空，用于连接车架前部结构。由于凸起的侧面与侧壁为一体结构，撞击到凸起的撞击载荷能够直接沿侧面传递到本体，带动本体侧壁变形吸能。前壁、上壁、下壁连接了两块侧壁的同时加强了吸能结构的强度，增加了吸能结构的吸能效果。

进一步的，本发明的车辆的优选方案5是：所述侧壁上设有用于引导变形的诱导槽。在吸能结构承受较大碰撞载荷时，诱导槽会带动吸能结构侧壁发生压溃变形，达到较好的吸能效果。

进一步的，本发明的车辆的优选方案6是：所述侧壁上设有用于与车架前部结构塞焊的塞焊孔。塞焊孔增加了吸能结构与车架的连接强度。

附图说明

图1为本发明的车辆的实施例1的吸能结构1的爆炸图；

图2为本发明的车辆的实施例1的车架前部示意图；

图3为本发明的车辆的实施例1的车架前部侧视图；

图4为本发明的车辆的实施例1的吸能结构与车架前部结构连接处示意图；

图5为本发明的车辆的实施例1的车架整体侧视图；

图6为本发明的车辆的实施例1的车架整体俯视图；

图7为本发明的车辆的实施例2的吸能结构的正视图；

图8为本发明的车辆的实施例2的吸能结构的侧视图；

图9为本发明的车辆的实施例3的吸能结构的正视图；

图10为本发明的车辆的实施例3的吸能结构的侧视图；

图11为本发明的车辆的实施例4的吸能结构的正视图；

图12为本发明的车辆的实施例4的吸能结构的侧视图。

具体实施方式

本发明的车辆的实施例1如图1至图6所示，车辆包括车架，用于承载车辆驾驶区的车架前部结构3位于车架整体的前部，车架前部结构3上方安装有驾驶区地板20。车架前部结构3包括两条从前向后延伸的主纵梁31、32，主纵梁31包括纵向直通布置的大截面型材4和5，竖直布置的大截面型材6、7、8，及板件9和型材10组成三角支撑结构，主纵梁32结构与主纵梁31相同。

吸能结构1与吸能结构2分别安装在车架前部结构3的两条主纵梁31、32前部，当车辆前部受到碰撞时，吸能机构1与吸能结构2可吸收碰撞产生的能量，减少车架受到的冲击。

吸能结构1包括相对设置的侧壁10与侧壁11，侧壁10与侧壁11均为板材，侧壁10上部具有向前倾斜的凸起17，凸起17的高度远远高于地板20，当碰撞发生在驾驶区地板20上方时，撞击会冲击到凸起17，由于凸起17向前倾斜，在凸起17变形吸能的同时碰撞载荷也会沿凸起17倾斜方向向后传递到吸能结构1的本体，引发吸能结构1本体变形吸收碰撞能量，有效减轻了车辆前部所受到的冲击。同时，碰撞载荷沿吸能结构1向后传递到车架前部结构3上，能够大大减轻地板20上方的车身受到的冲击，避免车身发生严重的变形，保障了驾驶区人员安全。凸起17为梯形，该梯形两腰均向前倾斜且后腰的倾斜程度高于前腰倾斜程度，这种结构可使凸起17前部受到强烈碰撞时凸起17在由前向后发生变形吸收能量的同时，碰撞载荷能够沿凸起17倾斜方向传递到吸能结构1本体，引发吸能结构1向后变形，获得更好的吸能效果。

侧壁10上凸起17的下部为与车辆前部结构3主纵梁31高度相匹配的方形，侧壁10上从前向后依次平行设置有竖直方向延伸的诱导槽18，在吸能结构1承受较大碰撞载荷时，诱导槽18会带动吸能结构侧壁10发生压溃变形，达到较好的吸能效果。侧壁10后部设有用于与车架前部结构3塞焊的塞焊孔16，可增加吸能结构1与车架前部结构3的连接强度。

侧壁11结构与侧壁10相同，两侧壁前侧、上侧与下侧分别通过由板材构成的前壁13、上壁12、下壁14连接，后部连接有车架型材15。

吸能结构2与吸能结构1的结构相同，此处不予重述。

当车辆前部发生碰撞时，会撞击到吸能结构1、吸能结构2的前部，吸能结构1、2在诱导槽引导下压溃吸收能量的同时将碰撞载荷传递到主纵梁31、32上。由于主纵梁31、32均由大截面型材构成，强度较高，因此经过吸能结构吸能的碰撞载荷会沿主纵梁31、32向后传递而不会造成车辆前部结构3变形，保障了位于车辆前部结构3上方的驾驶区乘员的安全。

在上述实施例中，吸能结构的高位迎撞结构是位于吸能结构上部的凸起，在其它实施例中，吸能结构的高位结构也可以是连接在吸能结构前部和/或上方和/或侧面的，高度高于地板的刚性或吸能结构。

本发明的车辆的实施例2如图7、图8所示，高位迎撞结构为安装在吸能结构的本体201两侧的刚性或吸能结构202。

本发明的车辆的实施例3如图9、图10所示，高位迎撞结构为安装在吸能结构的本体301前部的刚性或吸能结构302。

本发明的车辆的实施例4如图11、图12所示，高位迎撞结构为安装在吸能结构的本体401上部的刚性结构402。

在上述实施例中，吸能结构上部的凸起侧面为前倾的梯形，在其它实施例中，吸能结构上部的凸起也可为其它形状如前倾的半圆形、三角形等，可吸收碰撞能量并将碰撞载荷传递到下方的吸能结构本体即可。

在上述实施例中，吸能结构本体为方向盒状结构，在其它实施例中，吸能结构也可是其它形状如圆筒状，可与车架前部固定连接即可。

在上述实施例中，吸能结构是中空结构，在其它实施例中，也可在吸能结构内部填充吸能材料如蜂窝状铝材等加强吸能效果。

在上述实施例中，两块侧壁通过板材连接，在其它实施例中，也可通过其它结构如致密排列的横撑连接。

在上述实施例中，两块侧壁前部、上部、下部均连接在一起，在其它实施例中，也可仅将侧壁上部与下部连接在一起。

在上述实施例中，侧壁上设有用于引导变形的诱导槽用于引导侧壁发生压溃变形，在其它实施例中，侧壁也可通过设置竖直延伸的诱导孔引导侧壁发生压溃变形。

在上述实施例中，侧壁上设有塞焊孔用于与车架前部结构塞焊加强连接强度，在其它实施例中，也可采用其它方式如在侧壁上设置铆接孔与车架前部铆接加强连接强度。

在上述实施例中，车架前部结构的主纵梁包括两条纵梁和三条竖梁及后部的斜梁和板材，在其它实施例中，主纵梁也可为其它结构如仅由一条纵梁构成，具有较高强度并满足车辆前部结构要求即可。

本发明的吸能结构的实施例与上述使用吸能结构的车辆所使用的吸能结构相同，此处不予重述。

本发明的车架的实施例与上述使用吸能结构的车辆所使用的车架结构相同，此处不予重述。

Claims (9)

1.一种吸能结构，包括本体，其特征在于：所述吸能结构还包括高出本体的、用于承受高于地板碰撞的高位迎撞结构。

2.根据权利要求1所述的吸能结构，其特征在于：所述高位迎撞结构是向前倾斜的凸起，所述凸起位于所述本体上部。

3.根据权利要求2所述的吸能结构，其特征在于：所述凸起的前部与后部均向前倾斜，且前部倾斜程度低于后部倾斜程度。

4.根据权利要求3所述的吸能结构，其特征在于：所述本体包括相对设置的两块侧壁，所述凸起的侧面位于所述侧壁上，两块所述侧壁的前部、上部与下部分别通过前壁、上壁、下壁固定连接；所述本体后部为空，用于连接车架前部。

5.根据权利要求4所述的吸能结构，其特征在于：所述侧壁上设有用于引导变形的诱导槽。

6.根据权利要求4所述的吸能结构，其特征在于：所述侧壁上设有用于与车架前部结构塞焊的塞焊孔。

7.一种车架，所述车架前部安装有吸能结构，所述吸能结构包括本体，其特征在于：所述吸能结构还包括高出本体的、用于承受高于地板碰撞的高位迎撞结构。

8.根据权利要求7所述的车架，其特征在于：所述车架前部包括大截面型材框架。

9.一种车辆，包括车架，所述车架前部安装有吸能结构，所述吸能结构包括本体，其特征在于：所述吸能结构还包括高出本体的、用于承受高于地板碰撞的高位迎撞结构。