CN109733308A - 一种用于车辆的行人保护装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的行人保护装置及汽车，所述保护装置包括前保蒙皮、用于支撑前保蒙皮的安装支架和车辆的前保吸能盒，所述安装支架与所述吸能盒相连，所述前保蒙皮包覆所述安装支架，所述安装支架为沿着车辆前端的整个宽度方向贯通的环形结构，包括上部的缓冲板和下部的支撑横梁，所述缓冲板在发生碰撞时通过自身的变形压溃将冲击能量分散以达到缓冲吸能的效果，所述支撑横梁用于支撑整个前保蒙皮的重量载荷，在发生碰撞时，所述支撑横梁可沿冲击方向发生移动，用以降低碰撞的冲击力。本发明提供的保护装置在车辆与行人腿部发生碰撞时，使腿部冲击载荷得到有效卸载，避免腿部受力集中过大，使车辆前保给行人腿部位置提供更好的保护。

Description

一种用于车辆的行人保护装置及汽车

技术领域

本发明涉及汽车结构技术领域；更具体地说，本发明涉及一种用于车辆的行人保护装置，并进一步地涉及一种包括这种保护装置的汽车。

背景技术

随着汽车技术的发展和人们安全意识的提高，汽车的保护不再局限于保护车内的乘客，而是扩大到与汽车发生碰撞的行人。事故中行人是弱势群体，行人的骨盆和腿部的伤害往往是造成行人伤残的重要原因。在车辆的碰撞安全开发标准评估中，行人上腿部的保护一直是个难题，这主要是因为行人上腿型中心冲击发动机罩前缘与前保搭接区域，而此位置多会布置一些刚度较强的发罩锁、前保蒙皮安装支架、冷却系统支架等硬物，以上硬点在受到腿部冲击时一般不会或仅能发生微小变形，无法达到吸能缓冲的目的，这就造成了上腿部受力集中且弯曲力矩剧增。

常见的解决方案有以下几种：①车辆前期造型更加关注行人保护，通常会将车辆前端做的比较平整，避免有凸出的坚硬结构；②将发罩锁、前保蒙皮支架等容易造成伤害的硬物布置的比较靠后，给腿部冲击预留足够的缓冲吸能空间；③配备主动安全设施，当腿部冲击到发罩前缘之前，通过传感器信号判断主动安全设备开始起作用，通常是发罩抬起或在前保位置爆出一个气囊，以达到缓冲效果，提升腿部得分。方案①仅能提供一个基础，吸能空间、硬点布置等问题未得到解决；方案②发动机舱及前保布置空间有限，项目中后期不允许发生多零部件设计变更；方案③技术可靠性有待提升，成本较高，且需要做大量的标定试验，对车辆开发周期也会产生影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种在发生碰撞时较好地保护行人上腿部的车辆用行人保护装置及汽车，具体地：

第一方面提供了一种用于车辆的行人保护装置，所述保护装置包括前保蒙皮、用于支撑前保蒙皮的安装支架和车辆的左、右吸能盒，所述安装支架与所述车辆的两吸能盒相连，所述前保蒙皮包覆所述安装支架；

所述安装支架为沿着车辆前端的整个宽度方向贯通的环形结构，所述安装支架包括缓冲板和位于缓冲板下方的支撑横梁，所述支撑横梁的一端安装于车辆的左吸能盒上，所述支撑横梁的另一端安装于车辆的右吸能盒上；

所述前保蒙皮为腔体状，所述安装支架位于所述前保蒙皮腔体内，其中，所述前保蒙皮的上侧安装在安装支架的缓冲板上，所述前保蒙皮的下侧安装在安装支架的支撑横梁上；

所述缓冲板在车辆与行人上腿部发生碰撞时能够吸收所述前保蒙皮传递的冲击力发生变形压溃，以将冲击能量分散达到缓冲吸能的效果，所述支撑横梁主要用于支撑整个前保蒙皮的重量载荷，在车辆与行人上腿部发生碰撞时，所述支撑横梁脱离所述缓冲板的限制，并相对于所述吸能盒沿冲击力方向发生位移，用以降低碰撞的冲击力。

进一步地，所述安装支架安装在前保蒙皮与车辆的冷却系统横梁之间，所述安装支架的缓冲板与车辆的冷却系统横梁固定连接，所述安装支架的支撑横梁设置于车辆的前保吸能盒上；

具体地，所述支撑横梁的两端设有支脚，所述车辆的左、右吸能盒上均设有滑套，所述支脚安装在所述滑套内。

进一步地，所述滑套包括滑槽和连接板，所述连接板的上端与所述滑槽的底部固定，所述连接板与所述吸能盒固定连接，所述支脚位于所述滑槽内并在发生碰撞时能相对于所述滑槽滑动；

具体地，所述连接板通过螺栓或焊接方式固定在吸能盒上，所述支脚通过插接方式安装于所述滑槽内，为了方便安装，可将滑槽沿着支脚插入方向做成锥形，当安装支架受到腿部的冲击力时，安装支架上部的缓冲板发生变形破损，安装支架下部的支脚将锥形的滑槽撑开，支脚相对于所述滑槽滑动脱出，冲击能量得到有效缓冲。

进一步地，所述安装支架的支撑横梁两端还设有支撑件，所述支撑横梁通过两端的支撑件与上方的缓冲板固定连接；

具体地，所述支撑横梁与两端的支撑件为一体件结构或分体件结构；

所述安装支架的缓冲板左右两端与支撑件的上端固连，所述安装支架的支撑横梁两端与支撑件的下端固连，所述缓冲板与支撑件的连接方式包括卡扣连接、焊接，所述支撑横梁与两端的支撑件通过注塑一体成型或通过焊接方式固定连接。

进一步地，所述车辆的左、右吸能盒均与车辆的纵梁固定连接；

具体地，所述车辆包括两根纵梁，所述纵梁的前端安装有吸能盒，所述两吸能盒的前端与车辆的防撞梁固定连接。

进一步地，所述安装支架的支撑横梁还可安装在除吸能盒之外的其他地方，包括车身纵梁、防撞梁。

进一步地，所述安装支架的缓冲板为长板形结构，所述缓冲板的材料采用冲击易破损材料，所述材料包括塑料、添加了玻璃纤维的塑料及强度较弱的薄型钢板；

具体地，所述安装支架的缓冲板所用材料和形状可根据前保与上格栅造型情况而定，若格栅后方有较大截面空间可用塑料注塑，若空间有限亦可用钢板代替；

所述前保险杠蒙皮、格栅灯等零部件的重量通过安装支架的缓冲板及安装支架的支撑横梁提供载荷支撑，但安装支架的缓冲板并非是前保险杠蒙皮的主要承重结构，安装支架的支撑横梁起支撑整个前保蒙皮重量载荷的作用，因此缓冲板的截面形状可根据不同前保造型进行优化设计，提供支撑刚度的同时，着重关注其冲击压溃表现，应保证其在腿部碰撞过程中容易压溃破损又能将载荷横向分散，缓冲板刚度匹配适中，以达到最佳的缓冲吸能效果。

进一步地，所述安装支架的支撑横梁为长条形结构，所述支撑横梁具有预定的刚度以保证支撑整个前保蒙皮的重量载荷；

具体地，所述安装支架的支撑横梁采用型材结构，所述型材包括金属型材及具有预定强度和刚度的塑料型材；

所述支撑横梁可根据不同车辆前保造型、空间、成本及重量等需求和限制条件变换为钣金、梁状或管状结构，并可针对行人保护腿部碰撞响应反馈，进行局部结构拓扑优化，以达到最佳性能和最轻质量，为整车轻量化做贡献。

进一步地，所述安装支架的缓冲板与支撑横梁上均设有安装定位孔，其开设位与前保险杠蒙皮卡扣位相对应；

所述前保险杠蒙皮的上部通过数个固定点与缓冲板固连，所述前保险杠蒙皮的下部通过数个固定点与安装支架的支撑横梁固定连接；

优选地，所述前保险杠蒙皮的下端伸出有若干卡脚，所述卡脚与支撑横梁上的安装定位孔对应卡接，蒙皮伸出的卡脚带有楔形凸起结构，卡接后自动锁死，再用数个卡扣将安装支架的缓冲板与前保险杠蒙皮上部的固定点固连。

进一步地，所述安装支架做成一体的结构也能达到相通的效果，重点在于弱化上部的刚度，在支架的中部或者下部增加支撑，保证前保蒙皮垂直刚度的同时易于冲击压溃。

第二方面提供了一种包含上述保护装置的汽车，所述保护装置设于所述汽车冷却系统的前端。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

1)本发明取消了发动机罩前缘与前保搭接区域处的安装支架这个硬点，新的安装支架上部的缓冲板与冷却系统横梁固定，下部的支撑横梁与吸能盒连接，当发生腿部碰撞时，腿部首先撞击到缓冲板，该缓冲板发生破损变形，下部的横梁相对于原位置发生位移，冲击能量有效缓冲。

2)本发明可根据前保、前散热器格栅造型情况，将安装支架藏于前保及格栅后方，不影响前保造型，不影响前保系统前端的布置。

3)本发明中的安装支架在不改变车辆前保造型、发动机舱总布置以及散热器散热的条件下在车辆前脸区域上做大面积整体支撑，接触面积变大，蒙皮自重的载荷分散至环形框架，前脸区域的蒙皮、格栅灯零部件支撑刚度整体提升，同时由于安装支架的两端通过支脚方式安装于吸能盒上方，垂直方向支撑稳定可靠，因此可有效解决前保蒙皮的下垂问题，改善前保蒙皮的震动和噪声，提升前保整体的表面刚度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的前保蒙皮安装结构；

图2是本发明实施例提供的一种行人保护装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种安装支架的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种安装支架与冷却系统横梁的连接示意图；

图5是本发明实施例提供的一种安装支架的缓冲板与支撑件的连接示意图；

图6是本发明实施例提供的一种安装支架与前保蒙皮的连接示意图；

图7是本发明实施例提供的一种安装支架的左视图；

图8是本发明实施例提供的一种安装支架的主视图。

图中：前保蒙皮-7，安装支架-1，吸能盒-6，缓冲板-11，支撑横梁-12，支脚-4，滑套-8，滑槽-81，连接板-82，冷却系统横梁-5，定位孔-700，安装孔-500，支撑件-3，防撞梁-9，冲击模块-10，卡扣-300。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1所示，为现有的车辆前保安装结构，其中，可以看出，现有的前保蒙皮安装支架采用悬臂安装方式承载整个前保蒙皮的重量载荷，为了保证前保蒙皮及格栅不发生下垂，所以前保蒙皮安装支架的刚度往往较大，在发生行人上腿部与安装支架接触时，前保蒙皮安装支架在受到腿部冲击时，行人腿部很难压溃支架，从而造成了上腿部受力集中且弯曲力矩剧增。可见，这种前保安装支架在碰撞过程中，不利于行人腿部的保护。进而提出了本发明的技术方案。

实施例：

本实施例提供了一种用于车辆的行人保护装置，如图2所示，包括前保蒙皮7、用于支撑前保蒙皮的安装支架1和吸能盒6，所述安装支架1的下端安装于吸能盒6上，所述前保蒙皮7包覆所述安装支架1；

所述安装支架1为沿着车辆前端的整个宽度方向贯通的环形结构，如图3所示，其包括缓冲板11和与缓冲板11相连的支撑横梁12，所述支撑横梁12位于所述缓冲板11下方，所述支撑横梁12与吸能盒6连接，所述缓冲板11与所述前保蒙皮7的上部安装连接，所述支撑横梁12与所述前保蒙皮7的下部安装连接；

所述缓冲板11能够吸收所述前保蒙皮7传递的冲击力发生变形压溃，使所述支撑横梁12脱离所述缓冲板11的限制，并相对于所述吸能盒6沿冲击力方向发生位移。

具体地，所述车辆包括左、右两吸能盒6，所述支撑横梁12的一端与所述车辆的左吸能盒连接，所述支撑横梁12的另一端与所述车辆的右吸能盒连接，所述车辆的吸能盒6的后端与车辆的纵梁固定连接，所述车辆的吸能盒6的前端与车辆的前保险杠防撞梁固定连接。

进一步地，所述支撑横梁12的两端设置有支脚4，所述车辆的左、右吸能盒6上均设有滑套8，所述支脚4安装在所述滑套8内。

具体地，所述滑套8包括滑槽81和连接板82，所述连接板82的上端与所述滑槽81的底部固定，所述连接板82与所述吸能盒6固定连接。

进一步地，所述滑槽81呈锥形结构，所述支脚4位于所述滑槽81内并在发生碰撞时能相对于所述滑槽81滑动。

进一步地，所述缓冲板11沿车辆长度方向具有前缘和后缘，所述前保蒙皮7为腔体状，所述安装支架1位于所述前保蒙皮7腔体内，所述缓冲板11的后缘与车辆的冷却系统横梁5通过螺栓固定，所述缓冲板11的前缘与前保蒙皮7的上侧固定连接，所述支撑横梁12与所述前保蒙皮的下侧固定连接。

具体地，所述缓冲板11的前缘与支撑横梁12上均设有安装定位孔700，其开设位与前保蒙皮7卡扣位相对应，所述前保蒙皮7上部的卡扣位与安装板1前缘上的安装定位孔700相卡接，所述前保蒙皮7下部的卡扣位与支撑横梁12上的安装定位孔700相卡接。

具体地，所述缓冲板11的后缘与冷却系统横梁5上均设有安装孔500，所述缓冲板11与冷却系统横梁5对应的安装孔500用卡扣或螺栓固定。

进一步地，所述支撑横梁12两端还设有支撑件3，所述支撑横梁12通过两端的支撑件3与缓冲板11通过卡扣300固定连接。

进一步地，所述缓冲板11为长板形结构，所述缓冲板11的材料采用添加有长度较短的玻璃纤维的塑料注塑制成，具有较低的冲击强度，当发生碰撞时极易破损压溃。

进一步地，所述支撑横梁12与支撑件3通过注塑一体成型，其具有预定的刚度以保证支撑整个前保蒙皮7的重量载荷，当发生碰撞时，安装支架的缓冲板11变形压溃吸能并能够将腿部的冲击能量横向分散，同时安装支架底部的支脚4相对于吸能盒6滑动脱开，吸能空间增大，车辆分散吸能更充分，整个碰撞过程中腿部得到有效的缓冲，腿部不再产生弯曲变形的趋势，腿部伤害值大大降低。

实施例：

本实施例提供了一种用于车辆的行人保护装置，所述保护装置包括前保蒙皮7、用于支撑前保蒙皮的安装支架1和吸能盒6，所述安装支架1的下端安装于吸能盒6上，所述前保蒙皮7包覆所述安装支架1；

所述安装支架1通过注塑一体成型，其包括上部的缓冲板11、下部的支撑横梁12以及支撑横梁12两端的支撑件3和支脚4；

所述安装支架1上部的缓冲板11与车辆冷却系统横梁5通过数个安装点固连，所述安装支架1下部的支撑横梁12通过支脚安装于车辆前保吸能盒6上。

所述安装支架1的缓冲板11与支撑横梁12上均设有与车辆前保蒙皮7卡扣位相对应的安装定位孔700。

具体地，所述安装支架1的缓冲板11与支撑横梁12上均设有安装定位孔700，其开设位与前保蒙皮7卡扣位相对应，所述前保蒙皮7上部的卡扣位与缓冲板11上的安装定位孔700相卡接，所述前保蒙皮7下部的卡扣位与支撑横梁12上的安装定位孔700相卡接。

所述安装支架1的缓冲板11为长板形结构，其材料采用添加有长度较短的玻璃纤维的塑料注塑而成，具有较低的冲击强度，当与行人大腿发生碰撞时极易破损压溃。

所述安装支架1的支撑横梁12为长条形结构，所述支撑横梁12具有较强的刚度和冲击强度，当发生上腿部碰撞时，安装支架的缓冲板11变形压溃吸能并能够将腿部的冲击能量横向分散，同时安装支架底部的支脚4相对于吸能盒6滑动脱开，吸能空间增大，车辆分散吸能更充分，整个碰撞过程中腿部得到有效的缓冲，腿部不再产生弯曲变形的趋势，腿部伤害值大大降低。

所述支撑横梁12两端的支脚4通过一滑套8安装于吸能盒6上；

具体地，所述滑套8包括上部的滑槽81和下部的连接板82，所述连接板82与吸能盒6通过螺栓固定连接，所述滑槽81与支脚4插接配合，所述滑槽81沿着插入方向呈锥形开口状，当发生腿部碰撞时，安装支架下部的支脚4在纵向受力后将锥形状的滑槽81撑开，支脚4相对于滑槽81滑动脱出，冲击能量有效缓冲，同时，由于支脚4通过插接方式安装于吸能盒6上，在垂直方向支撑稳定可靠，由于支撑位置及支撑点更加稳固可靠，此安装支架可避免前保蒙皮下垂问题的发生，且能提升前保整体的表面刚度。

实施例：

本实施例提供了一种车辆，包括上述的行人保护装置。

本发明提供的行人保护装置，如图2所示，其上部的缓冲板11与车辆的冷却系统横梁5固定，其下部的支撑横梁12安装于车辆的吸能盒6上，所述前保蒙皮安装支架的缓冲板11与支架横梁12还分别与车辆的前保险杠蒙皮7安装固定，所述前保安装支架1藏于前保险杠防撞梁9及格栅的后方，不影响车辆的前保造型，不影响前保系统前端的布置，当行人上腿部冲击模块10与车辆发生碰撞时，安装支架1上部结构可实现变形压溃吸能，安装支架1下部的支脚4相对于吸能盒6滑动脱开，吸能空间增大，车辆分散吸能更充分。

可见，本发明的前保蒙皮安装支架由一环形框架为前保蒙皮在整个车辆前脸区域上做大面积整体支撑，接触面积变大，蒙皮自重的载荷分散至环形框架，前脸区域的蒙皮、格栅灯等零部件支撑刚度整体提升，因此可有效解决蒙皮下垂问题，同时，当发生腿部碰撞时，腿部受力不再集中于前保安装支架一个硬点上，腿部碰撞保护性能得到明显提升。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于车辆的行人保护装置，其特征在于：包括前保蒙皮(7)、安装支架(1)和吸能盒(6)，所述安装支架(1)与所述吸能盒(6)相连，所述前保蒙皮(7)包覆所述安装支架(1)；

所述安装支架(1)包括缓冲板(11)和与所述缓冲板(11)相连的支撑横梁(12)，所述支撑横梁(12)位于所述缓冲板(11)下方，所述支撑横梁(12)的端部与所述吸能盒(6)连接，所述缓冲板(11)与所述前保蒙皮(7)的上部安装连接，所述支撑横梁(12)与所述前保蒙皮(7)的下部安装连接；

所述缓冲板(11)能够吸收所述前保蒙皮(7)传递的冲击力发生压溃，使所述支撑横梁(12)脱离所述缓冲板(11)的限制，并相对于所述吸能盒(6)沿冲击力方向发生位移。

2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述支撑横梁(12)上设置有支脚(4)，所述吸能盒(6)上设有滑套(8)，所述支脚(4)安装在所述滑套(8)内。

3.根据权利要求2所述的保护装置，其特征在于：所述滑套(8)包括滑槽(81)和连接板(82)，所述连接板(82)的上部与所述滑槽(81)固定，所述连接板(82)的下部与所述吸能盒(6)固定连接。

4.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于：所述滑槽(81)呈锥形结构，所述支脚(4)位于所述滑槽(81)内并在发生碰撞时能相对于所述滑槽(81)滑动。

5.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述安装支架的缓冲板(11)采用冲击易压溃材料制成。

6.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述缓冲板(11)上设有第一安装定位孔，所述支撑横梁(12)上设有第二安装定位孔，所述第一安装定位孔与所述前保蒙皮(7)上的第一卡扣配合，所述第二安装定位孔与所述前保蒙皮(7)上的第二卡扣配合。

7.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述支撑横梁(12)的两端还设有支撑件(3)，所述支撑横梁(12)通过所述支撑件(3)与所述缓冲板(11)固定连接。

8.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于：所述缓冲板(11)的一侧与所述前保蒙皮(7)的上部固定连接，所述缓冲板(11)的另一侧与车辆的冷却系统横梁(5)固定连接。

9.一种汽车，其特征在于：所述汽车包括权利要求1-9任一项权利要求所述的保护装置。