CN108749755A - 一种柔性吸能汽车防撞梁 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔性吸能汽车防撞梁，属于汽车技术领域。它解决了现有的防撞梁吸收撞击能量的效果差的问题。本柔性吸能汽车防撞梁，包括前防撞板、后防撞板以及设置在前防撞板和后防撞板之间若干个吸能件，若干个吸能件沿防撞梁的长度方向布置，吸能件为由弹性材料制成的块状体，吸能件的前后端均具有呈条状的抵靠面，若干个吸能件包括抵靠面沿横向布置的多个吸能件一和抵靠面沿竖向设置的多个吸能件二，吸能件一和吸能件二相间隔布置。本结构中的吸能件能够对防撞梁的横向和纵向均能起到支撑和吸能作用，吸能件一和吸能件二具有变形恢复的趋势，从而产生较大的反力和反力矩，进一步改变受力的方向，使得两车具有分离的趋势。

Description

一种柔性吸能汽车防撞梁

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车防撞梁，特别是一种柔性吸能汽车防撞梁。

背景技术

防撞梁是安装在汽车前纵梁前端、后纵梁后端的刚性结构，当发生前碰或者后碰时，可以对车身结构和零部件起支撑、保护、分散撞击力的作用。当碰撞发生时，碰撞力会通过防撞梁作用到吸能盒上，再通过应力波的形式向车身纵向传播。防撞梁的作用是使碰撞力分散到车身两根纵梁上，改善车身受力状态，使结构件尽可能受力均匀。发生低速碰撞时，防撞梁还可保护汽车的水箱、冷却风扇等零件，降低维修成本。近年来一些整车厂出于成本的考虑，在一些车型上简配了防撞梁，目前使用中的防撞梁也由于材料过于单薄，结构过于简单，防撞能力不足，在碰撞时对车体和对车内乘员不能起到很好的保护效果。

目前，中国专利网公开了一种新型高效吸能的汽车前后防撞梁(申请号：200910254243.7)，在前、后防撞梁的空腔内正对车架纵梁中心线的位置上分别装置新型高效吸能器并固定，汽车前防撞梁内的中心位置也安装与之匹配的高效吸能器，高效吸能器其底板上具有安装孔，螺栓通过安装孔将高效吸能器固定在汽车防撞梁空腔内的一侧面上，高效吸能器固定在汽车防撞梁内空腔的一侧面上或者采用焊接、铆接或粘结固定方式，高效吸能器采用如下结构：在前端固定板和后端固定板之间排列安装有若干片吸能板，每片吸能板有多处折弯，折弯处固定连接定位板。

当车辆发生正面碰撞时，吸能板在折弯处发生折弯，该高效吸能器虽然能够吸收一部分的撞击能量来减弱撞击能量，但是并未改变撞击力的传递方向，对车辆的吸能和减速作用有限；另外，当车辆发生侧面碰撞时，该防撞梁中的高效吸能器无法发生有效的形变导致吸收的撞击能量较少，不利于对车辆的防护。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种柔性吸能汽车防撞梁，本发明所要解决的技术问题是：如何保证防撞梁结构稳定的同时提高其吸能效果。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种柔性吸能汽车防撞梁，包括前防撞板、后防撞板以及设置在前防撞板和后防撞板之间若干个吸能件，若干个吸能件沿防撞梁的长度方向布置，其特征在于，所述吸能件为由弹性材料制成的块状体，所述吸能件的前后端均具有呈条状的抵靠面，若干个吸能件包括抵靠面沿横向布置的多个吸能件一和抵靠面沿竖向设置的多个吸能件二，所述吸能件一和吸能件二相间隔布置。

本防撞梁中由弹性材料制成的吸能件具有缓和冲击和吸能的作用，吸能件在变形末期应力会急剧增加，对车身起到有效的支撑作用；由于前防撞板和后防撞板之间通过吸能件连接的，吸能件一使得前防撞板和后防撞板均不易沿横向发生晃动，吸能件二使得前防撞板和后防撞板均不易沿竖向发生晃动，吸能件一和吸能件二的布置方式能够保证防撞梁均不易沿横向和竖向发生晃动，前防撞板和后防撞板之间的连接稳定性好，进而保证防撞梁整体结构的稳定性。当车辆发生正面碰撞后，前防撞板发生相对位移后挤压吸能件一和吸能件二，使得吸能件一和吸能件二均发生挤压变形，吸收撞击产生的能量；当车辆发生非正面撞击后，前防撞板或/和后防撞板均发生位移后带动吸能件一和吸能件二均发生扭曲和拉伸变形，并且当其中一块吸能件发生变形后，所有的吸能件一和所有的吸能件二均发生变形，吸收撞击产生的能量，而水平设置的吸能件发生变形产生的应力较大，起到主要吸能作用；并且由于吸能件自身的弹性材料属性，吸能件一和吸能件二具有变形恢复的趋势，从而产生较大的反力和反力矩，进一步改变受力的方向，使得两车具有分离的趋势；另外，碰撞发生后，将吸能件一和吸能件二从防撞梁上拆卸下来，吸能件一和吸能件二均可恢复形变，重复使用，只需更换前防撞板和后防撞板即可，降低维修成本。

在上述的一种柔性吸能汽车防撞梁中，所述吸能件一的上表面沿竖向开设有贯通的吸能孔一；所述吸能件二的一侧面上沿防撞梁的长度方向开设有贯通的吸能孔二。该结构使得吸能件一和吸能件二受挤压时刚度成梯度变化，吸能件一和吸能件二内的中空区域首先会被挤压变形能量，当吸能孔变形到一定限度时，吸能件一和吸能件二本身发生变形吸能，提高防撞梁对减速和吸能的效果。

在上述的一种柔性吸能汽车防撞梁中，所述吸能孔一和吸能孔二均为圆孔或椭圆孔。该结构使得车辆各个角度发生撞击后，吸能孔一和吸能孔二均能发生稳定挤压变形，且吸能孔一和吸能孔二上的圆孔或椭圆孔被挤压变形其他形状的过程中吸收的能量较多。

在上述的一种柔性吸能汽车防撞梁中，所述吸能件一和吸能件二均为呈方块状的橡胶块。该形状的吸能件二相对于吸能件一垂直设置，有利于提高前防撞板和后防撞板连接的稳定性，避免防撞板和后防撞板发生摇晃的情况，使得防撞梁的强度较高。

在上述的一种柔性吸能汽车防撞梁中，所述前防撞板的中部向前凸形成条状的凸起一且该凸起一沿前防撞板的长度方向布置，所述前防撞板内侧面对应凸起一的位置形成有条形槽一；所述后防撞板的中部向后凸形成条状的凸起二且该凸起二沿后防撞板的长度方向布置，所述后防撞板内侧面对应该凸起二的位置形成有条形槽二。前防撞板和后防撞板均冲压形成“几”字形结构，冲压后材料的屈服强度增强，抗弯刚度增加，并且凸起一和凸起二分别提高前防撞板和后防撞板的结构强度，条形槽一和条形槽二为撞击缓冲区，碰撞发生后挤压凸起一和凸起二使其发生形变吸能。

在上述的一种柔性吸能汽车防撞梁中，所述吸能件一前后端的抵靠面上均具有接耳一，且两接耳一分别伸至条形槽一和条形槽二内，两接耳一分别与凸起一和凸起二之间通过紧固件连接。该结构中吸能件一的前端固定在前防撞板上、后端固定在后防撞板上，当碰撞发生后，前防撞板或/和后防撞板发生位移能够带动所有吸能件一发生变形吸能，提高吸能效率。

在上述的一种柔性吸能汽车防撞梁中，所述吸能件二前后端的抵靠面上均具有接耳二，且两接耳二分别伸至条形槽一和条形槽二内，两接耳二分别与凸起一和凸起二之间通过紧固件连接，所述吸能件二前端的抵靠面抵靠在前防撞板的内侧面上，所述吸能件二后端的抵靠面抵靠在后防撞板的内侧面上。该结构中吸能件二的前端固定在前防撞板上、后端固定在后防撞板上，当碰撞发生后，前防撞板或/和后防撞板发生位移能够带动所有吸能件二发生变形吸能，提高吸能效率，该结构还能保证吸能件二能在碰撞发生的第一时间发生变形吸能。

在上述的一种柔性吸能汽车防撞梁中，所述前防撞板的两端均向后延伸形成弧形的延伸部一；所述后防撞板的两端均向后延伸形成弧形的延伸部二。延伸部一和延伸部二能够对车辆的侧部进行防护。

与现有技术相比，本发明的柔性吸能汽车防撞梁具有以下优点：本结构中弹性材料制成的吸能件起到缓和冲击和吸能的作用，吸能件在变形末期应力会急剧增加，对车身起到有效的支撑作用，并且吸能件一和吸能件二的布置方式能够保证防撞梁均不易沿横向和竖向发生晃动，前防撞板和后防撞板之间的连接稳定性好，进而保证防撞梁整体结构的稳定性，吸能件一和吸能件二具有变形恢复的趋势，从而产生较大的反力和反力矩，进一步改变受力的方向，使得两车具有分离的趋势。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明卸去后防撞板的立体结构示意图。

图3是本发明的俯视图。

图4是图3中A-A的剖面结构示意图。

图5是图3中B-B的剖面结构示意图。

图中，1、前防撞板；1a、凸起一；1b、条形槽一；1c、延伸部一；2、后防撞板；2a、凸起二；2b、条形槽二；2c、延伸部二；3、吸能件；3a、抵靠面；31、吸能件一；31a、吸能孔一；31b、接耳一；32、吸能件二；32a、吸能孔二；32b、接耳二；4、紧固件。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本柔性吸能汽车防撞梁，包括前防撞板1、后防撞板2以及设置在前防撞板1和后防撞板2之间若干个吸能件3，若干个吸能件3沿防撞梁的长度方向布置，吸能件3的前端与前防撞板1固连、后端与后防撞板2固连，所述吸能件3为由弹性材料制成的块状体，所述吸能件3的前后端均具有呈条状的抵靠面3a，若干个吸能件3包括抵靠面3a沿横向布置的多个吸能件一31和抵靠面3a沿竖向设置的多个吸能件二32，所述吸能件一31和吸能件二32相间隔布置。

进一步的，如图1和图2所示，所述吸能件一31和吸能件二32均为呈方块状的橡胶块，所述吸能件一31的上表面沿竖向开设有贯通的吸能孔一31a，所述吸能件二32的一侧面上沿防撞梁的长度方向开设有贯通的吸能孔二32a，所述吸能孔一31a和吸能孔二32a均为圆孔或椭圆孔。该结构使得吸能件一31和吸能件二32受挤压时刚度成梯度变化，吸能件一31和吸能件二32内的中空区域首先会被挤压变形能量，当吸能孔变形到一定限度时，吸能件一31和吸能件32二本身发生变形吸能，提高防撞梁对减速和吸能的效果。

如图4和图5所示，所述前防撞板1的中部向前凸形成条状的凸起一1a且该凸起一1a沿前防撞板1的长度方向布置，所述前防撞板1内侧面对应凸起一1a的位置形成有条形槽一1b；所述后防撞板2的中部向后凸形成条状的凸起二2a且该凸起二2a沿后防撞板2的长度方向布置，所述后防撞板2内侧面对应该凸起二2a的位置形成有条形槽二2b。前防撞板1和后防撞板2均冲压形成“几”字形结构，冲压后材料的屈服强度增强，抗弯刚度增加，并且凸起一1a和凸起二2a分别提高前防撞板1和后防撞板2的结构强度，条形槽一1b和条形槽二2b为撞击缓冲区，碰撞发生后挤压凸起一1a和凸起二2a使其发生形变吸能。

如图4和图5所示，所述吸能件一31前后端的抵靠面上均具有接耳一31b，且两接耳一31b分别伸至条形槽一1b和条形槽二2b内，两接耳一31b分别与凸起一1a和凸起二2a之间通过紧固件4连接，所述吸能件一31的前侧面抵靠在前防撞板1的内侧面上，所述吸能件一31的后侧面抵靠在后防撞板2的内侧面上；所述吸能件二32前后端的抵靠面上均具有接耳二32b，且两接耳二32b分别伸至条形槽一1b和条形槽二2b内，两接耳二32b分别与凸起一1a和凸起二2a之间通过紧固件4连接，所述吸能件二32前端的抵靠面3a抵靠在前防撞板1的内侧面上，所述吸能件二32后端的抵靠面3a抵靠在后防撞板2的内侧面上。吸能件一31的前后端和吸能件二32的前后端均分别与凸起一1a和凸起二2a通过紧固件4固连，并且方块状的吸能件一31和方块状的吸能件二32间隔布置有利于提高前防撞板1和后防撞板2连接的稳定性，避免前防撞板1和后防撞板2发生摇晃的情况，使得防撞梁的强度较高，当碰撞发生后，前防撞板1或/和后防撞板2发生位移能够带动所有吸能件一31和所有吸能件二32发生变形吸能，提高吸能效率，该结构还能保证吸能件一31和吸能件二32能在碰撞发生的第一时间发生变形吸能。

如图1和图3所示，所述前防撞板1的两端均向后延伸形成弧形的延伸部一1c；所述后防撞板2的两端均向后延伸形成弧形的延伸部二2c。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了前防撞板1、凸起一1a、条形槽一1b、延伸部一1c、后防撞板2、凸起二2a、条形槽二2b、延伸部二2c、吸能件3、抵靠面3a、吸能件一31、吸能孔一31a、接耳一31b、吸能件二32、吸能孔二32a、接耳二32b、紧固件4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种柔性吸能汽车防撞梁，包括前防撞板(1)、后防撞板(2)以及设置在前防撞板(1)和后防撞板(2)之间若干个吸能件(3)，若干个吸能件(3)沿防撞梁的长度方向布置，其特征在于，所述吸能件(3)为由弹性材料制成的块状体，所述吸能件(3)的前后端均具有呈条状的抵靠面(3a)，若干个吸能件(3)包括抵靠面(3a)沿横向布置的多个吸能件一(31)和抵靠面(3a)沿竖向设置的多个吸能件二(32)，所述吸能件一(31)和吸能件二(32)相间隔布置。

2.根据权利要求1所述的一种柔性吸能汽车防撞梁，其特征在于，所述吸能件一(31)的上表面沿竖向开设有贯通的吸能孔一(31a)；所述吸能件二(32)的一侧面上沿防撞梁的长度方向开设有贯通的吸能孔二(32a)。

3.根据权利要求2所述的一种柔性吸能汽车防撞梁，其特征在于，所述吸能孔一(31a)和吸能孔二(32a)均为圆孔或椭圆孔。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种柔性吸能汽车防撞梁，其特征在于，所述吸能件一(31)和吸能件二(32)均为呈方块状的橡胶块。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种柔性吸能汽车防撞梁，其特征在于，所述前防撞板(1)的中部向前凸形成条状的凸起一(1a)且该凸起一(1a)沿前防撞板(1)的长度方向布置，所述前防撞板(1)内侧面对应凸起一(1a)的位置形成有条形槽一(1b)；所述后防撞板(2)的中部向后凸形成条状的凸起二(2a)且该凸起二(2a)沿后防撞板(2)的长度方向布置，所述后防撞板(2)内侧面对应该凸起二(2a)的位置形成有条形槽二(2b)。

6.根据权利要求5所述的一种柔性吸能汽车防撞梁，其特征在于，所述吸能件一(31)前后端的抵靠面(3a)上均具有接耳一(31b)，且两接耳一(31b)分别伸至条形槽一(1b)和条形槽二(2b)内，两接耳一(31b)分别与凸起一(1a)和凸起二(2a)之间通过紧固件(4)连接。

7.根据权利要求5所述的一种柔性吸能汽车防撞梁，其特征在于，所述吸能件二(32)前后端的抵靠面(3a)上均具有接耳二(32b)，且两接耳二(32b)分别伸至条形槽一(1b)和条形槽二(2b)内，两接耳二(32b)分别与凸起一(1a)和凸起二(2a)之间通过紧固件(4)连接，所述吸能件二(32)前端的抵靠面(3a)抵靠在前防撞板(1)的内侧面上，所述吸能件二(32)后端的抵靠面(3a)抵靠在后防撞板(2)的内侧面上。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种柔性吸能汽车防撞梁，其特征在于，所述前防撞板(1)的两端均向后延伸形成弧形的延伸部一(1c)；所述后防撞板(2)的两端均向后延伸形成弧形的延伸部二(2c)。