CN110549970A - 一种旋转吸能式汽车保险杠及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转吸能式汽车保险杠及其工作方法，包括保险杠本体、前吸能组件以及后吸能组件，前吸能组件包括固定座，固定座的前端沿横向间隔均布有若干个用以与保险杠本体变形后相抵接的V型吸能件，V型吸能件包括两个呈V字形分布的吸能柱，吸能柱的中后端与固定座相铰接；后吸能组件包括前、后平行设置的横体和防撞梁，横体与固定座固联，横体与防撞梁之间倾斜设有斜体，斜体的两端分别经铰链与防撞梁和横体铰接，斜体与横体和防撞梁之间均纵设减震组件。本发明结构合理，在车身撞击过程中能量被吸能柱吸收的同时，通过旋转将能量带走，剩余能量通过多级吸能结构吸收并传递至车身，缓冲减震效果好，可对车内人员起到重要保护作用。

Description

一种旋转吸能式汽车保险杠及其工作方法

技术领域：

本发明涉及一种旋转吸能式汽车保险杠及其工作方法。

背景技术：

保险杠在多年前的设计制作材料主要是钢板，通过冲压等技术将其压成槽钢，再通过焊接或者是铆接的方式与汽车纵梁相接，此方法造成保险杠和车身之间有很大的缝隙，保险杠处于显眼的位置，造成不美观的现象。近几年，随着汽车轻量化概念的提出和工程塑料技术的发展应用，保险杠作为汽车的重要安全装置也走上了创新之路。如今汽车的前后保险杠都是由工程塑料制造而成，在保留原有的保护车身功能外，车辆本身更加轻盈，降低耗油量的同时汽车看起来更加和谐统一，满足人们的审美需求。

除此之外，汽车保险杠的另一重要作用是保护行人和车内人员人身安全的重要装置。塑料保险杠主要由保险杠本体、吸能层和防撞梁三部分组成，汽车在低速行驶过程中如果撞到行人，相对柔软、弹性性能更好的塑料保险杠相对坚硬的钢板对人的伤害更低。但在高速行驶时，相对柔软的塑料保险杠也会对人造成很大的伤害，因此吸能层起到重要作用。目前市面上使用的汽车保险杠吸能层主要由泡沫等材料制成，汽车在高速行驶时不能起到高效的缓冲效果，进而造成行人和车内人员的伤害，具有一定得局限性，因此有必要设计一种新的保险杠结构来解决该问题。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种旋转吸能式汽车保险杠及其工作方法，不仅结构设计合理，而且缓冲吸能效果好。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种旋转吸能式汽车保险杠，包括从前往后依次设置的保险杠本体、前吸能组件以及后吸能组件，所述前吸能组件包括固定座，所述固定座的前端沿横向间隔均布有若干个用以与保险杠本体变形后相抵接的V型吸能件，所述V型吸能件包括两个呈V字形分布的吸能柱，所述吸能柱的中后端与固定座相铰接；所述后吸能组件包括前、后平行设置的横体和防撞梁，所述横体与固定座固联，横体与防撞梁之间倾斜设有斜体，所述斜体的左、右两端分别经铰链与防撞梁的左端和横体的右端相铰接，斜体与横体和防撞梁之间均纵设有减震组件。

进一步的，所述V型吸能件还包括缓冲阻尼器，所述缓冲阻尼器固定安装在两个吸能柱的后端之间。

进一步的，所述固定座包括两块分别固定在横体上、下表面的固定板；所述吸能柱的中后端设有竖向贯穿的铰接通孔，所述铰接通孔内活动穿设有铰接轴，所述铰接轴的上下两端贯穿固定板后经螺纹紧固件锁紧固定。

进一步的，所述吸能柱为椭圆柱体结构。

进一步的，所述吸能柱采用复合橡胶材料制成。

进一步的，所述横体、斜体以及防撞梁呈Z字形分布。

进一步的，所述斜体的左端前侧面与横体的左端后侧面之间设有减震组件A；所述斜体的右端后侧面与防撞梁的右端前侧面之间设有减震组件B。

进一步的，所述减震组件A和减震组件B均包括若干根沿横向间隔均布的减震阻尼器，所述减震阻尼器纵向设置。

进一步的，所述横体和斜体均由铝合金材料制成；所述防撞梁由钢板冲压制成。

本发明采用的另一种技术方案是：一种旋转吸能式汽车保险杠的工作方法，工作时：

（1）当汽车在低速行驶撞击到物体或者行人时，保险杠本体变形内凹至与吸能柱相接触，V型吸能件的两根吸能柱朝分别朝相反的两侧旋转，两根吸能柱之间的角度变大，使得保险杠本体与吸能柱的接触面积增大，将能量带到不垂直于车身的方向，同时缓冲阻尼器被拉伸，缓冲阻尼器与吸能柱吸收一部分撞击产生的能量，剩余部分能量传递至车身；

（2）当汽车在高速行驶撞击到物体或者行人时，由于撞击能量较大吸能柱来不及吸收，能量由V型吸能件传递到横体，横体吸收部分能量再传递到横体与斜体之间的减震阻尼器，从而传递到斜体与防撞梁之间的减震阻尼器，进而传递到防撞梁上，实现能量的多次吸收，最后传递到车身纵梁。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明结构设计简单、合理，在车身撞击过程中能量被椭圆柱体状的吸能柱吸收的同时，通过旋转将能量带走，剩余能量通过多级吸能结构吸收并传递至车身，缓冲减震效果好，可对车内人员起到重要保护作用。

附图说明：

图1是本发明实施例的立体构造示意图；

图2是本发明实施例中V型吸能件的构造示意图；

图3是本发明实施例中后吸能组件的构造示意图；

图4是本发明实施例的使用状态图。

图中：

1-保险杠本体；2-固定座；3-V型吸能件；4-吸能柱；5-横体；6-防撞梁；7-斜体；8-铰链；9-缓冲阻尼器；10-固定板；11-铰接通孔；12-铰接轴；13-车身纵梁；14-六角螺母；15-减震组件A；16-减震组件B；17-减震阻尼器。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1～3所示，本发明一种旋转吸能式汽车保险杠，包括从前往后依次设置的保险杠本体1、前吸能组件以及后吸能组件，所述前吸能组件包括固定座2，所述固定座2的前端沿横向间隔均布有若干个用以与保险杠本体1内凹变形后相抵接的V型吸能件3，所述V型吸能件3包括两个呈V字形分布的并用以与保险杠本体1相抵接（接触）的吸能柱4，所述吸能柱4的中后端与固定座2相铰接，当保险杠本体1与吸能柱4相接触时，两根吸能柱4朝分别朝相反的两侧旋转，两根吸能柱4之间的角度变大，使得保险杠本体1与吸能柱4的接触面积增大，将能量带到不垂直于车身的方向；所述后吸能组件包括前、后平行设置的横体5和防撞梁6，所述横体5与固定座2固联，横体5与防撞梁6之间倾斜设有斜体7，所述斜体7的左、右两端分别经铰链8与防撞梁6的左端和横体5的右端相铰接，横体5、斜体7以及防撞梁6呈Z字形分布，斜体6与横体5和防撞梁7之间均纵设有减震组件。

本实施例中，所述V型吸能件3还包括缓冲阻尼器9，所述缓冲阻尼器9固定安装在两个吸能柱4的后端之间。当两根吸能柱4之间的角度增大时，缓冲阻尼器9被拉伸，可起到对撞击能量进行吸收的效果。

本实施例中，所述固定座2包括两块分别固定在横体5上、下表面的固定板10；所述吸能柱4的中后端设有竖向贯穿的铰接通孔11，所述铰接通孔11内活动穿设有铰接轴12；所述固定板10上设有与铰接轴12的位置相对应的安装通孔，所述铰接轴12的上下两端贯穿固定板10上的安装通孔后经垫片和六角螺母14锁紧固定在固定板10上。

本实施例中，铰接通孔的直径略大于铰接轴的直径，两者间隙配合，铰接轴的上下两端设置连接螺纹。

本实施例中，所述吸能柱4为椭圆柱体结构，吸能柱4采用力学强度高，吸能性能好的复合橡胶材料制成。

本实施例中，所述斜体7的左端前侧面与横体5的左端后侧面之间设有减震组件A15；所述斜体7的右端后侧面与防撞梁6的右端前侧面之间设有减震组件B16。所述减震组件A15和减震组件B16均包括若干根沿横向间隔均布的减震阻尼器17，所述减震阻尼器17纵向设置，减震阻尼器可用以吸收能量。

本实施例中，所述横体5、斜体7以及固定板10均由铝合金材料制成；所述防撞梁由钢板冲压制成。

本实施例中，所述保险杠本体1安装在车身上，所述防撞梁6焊接在车身上。

本实施例工作时：

（1）当汽车在低速行驶撞击到物体或者行人时（撞击到物体时汽车保险杠本体硬度不足导致破裂，或者撞到行人时汽车保险杠本体变形内凹），保险杠本体1变形内凹至与吸能柱4相接触，V型吸能件3的两根吸能柱4朝分别朝相反的两侧旋转，两根吸能柱4之间的角度变大，使得保险杠本体1与吸能柱4的接触面积增大，将能量带到不垂直于车身的方向，同时缓冲阻尼器9被拉伸，缓冲阻尼器9与吸能柱4吸收或带走一部分撞击产生的能量，剩余部分能量传递至车身；

（2）当汽车在高速行驶撞击到物体或者行人时，由于撞击能量较大，吸能柱4来不及吸收，仅吸收一部分能量，剩余能量由V型吸能件3传递到横体5，横体5吸收部分能量再传递到横体5与斜体7之间的减震阻尼器17，从而传递到斜体7与防撞梁6之间的减震阻尼器17，进而传递到防撞梁6上，实现能量的多次吸收与层层传递，最后传递到车身纵梁。

本实施例中，在汽车低速行驶时，撞击过程产生的能量相对小，保险杠本体1变形与椭圆柱体的吸能柱4接触，吸能柱4在吸收能量的同时围绕着铰接轴12转动，将垂直作用在车体的能量通过旋转带走一部分，在转动过程中因为两个吸能柱之间使用缓冲阻尼器9连接，吸能柱4吸收和带走能量的同时也有部分能量被缓冲阻尼器9吸收，撞击能量经过各个V型吸能件3的吸收，传递到防撞梁6上的能量大大减少。当汽车在撞击过程中产生能量较大时， V型吸能件3吸收一部分能量后多余的能量由横体5传至减震阻尼器17，依次传到斜体7、减震阻尼器17，最后到达防撞梁6上，能量经过多次的吸收，再传至车身纵梁，减震吸能效果良好。V型吸能件3主要作用在低速时保护行人和车内人员安全，Z型状的后吸能组件在汽车高速行驶时经过多级吸收，对车内人员起到重要保护作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种旋转吸能式汽车保险杠，其特征在于：包括从前往后依次设置的保险杠本体、前吸能组件以及后吸能组件，所述前吸能组件包括固定座，所述固定座的前端沿横向间隔均布有若干个用以与保险杠本体变形后相抵接的V型吸能件，所述V型吸能件包括两个呈V字形分布的吸能柱，所述吸能柱的中后端与固定座相铰接；所述后吸能组件包括前、后平行设置的横体和防撞梁，所述横体与固定座固联，横体与防撞梁之间倾斜设有斜体，所述斜体的左、右两端分别经铰链与防撞梁的左端和横体的右端相铰接，斜体与横体和防撞梁之间均纵设有减震组件。

2.根据权利要求1所述的一种旋转吸能式汽车保险杠，其特征在于：所述V型吸能件还包括缓冲阻尼器，所述缓冲阻尼器固定安装在两个吸能柱的后端之间。

3.根据权利要求1所述的一种旋转吸能式汽车保险杠，其特征在于：所述固定座包括两块分别固定在横体上、下表面的固定板；所述吸能柱的中后端设有竖向贯穿的铰接通孔，所述铰接通孔内活动穿设有铰接轴，所述铰接轴的上下两端贯穿固定板后经螺纹紧固件锁紧固定。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种旋转吸能式汽车保险杠，其特征在于：所述吸能柱为椭圆柱体结构。

5.根据权利要求4所述的一种旋转吸能式汽车保险杠，其特征在于：所述吸能柱采用复合橡胶材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种旋转吸能式汽车保险杠，其特征在于：所述横体、斜体以及防撞梁呈Z字形分布。

7.根据权利要求5所述的一种旋转吸能式汽车保险杠，其特征在于：所述斜体的左端前侧面与横体的左端后侧面之间设有减震组件A；所述斜体的右端后侧面与防撞梁的右端前侧面之间设有减震组件B。

8.根据权利要求6所述的一种旋转吸能式汽车保险杠，其特征在于：所述减震组件A和减震组件B均包括若干根沿横向间隔均布的减震阻尼器，所述减震阻尼器纵向设置。

9.根据权利要求1所述的一种旋转吸能式汽车保险杠，其特征在于：所述横体和斜体均由铝合金材料制成；所述防撞梁由钢板冲压制成。

10.一种旋转吸能式汽车保险杠的工作方法，其特征在于：包括采用如权利要求1～9任意一项所述的旋转吸能式汽车保险杠，工作时：

（1）当汽车在低速行驶撞击到物体或者行人时，保险杠本体变形内凹至与吸能柱相接触，V型吸能件的两根吸能柱朝分别朝相反的两侧旋转，两根吸能柱之间的角度变大，使得保险杠本体与吸能柱的接触面积增大，将能量带到不垂直于车身的方向，同时缓冲阻尼器被拉伸，缓冲阻尼器与吸能柱吸收一部分撞击产生的能量，剩余部分能量传递至车身；

（2）当汽车在高速行驶撞击到物体或者行人时，由于撞击能量较大吸能柱来不及吸收，能量由V型吸能件传递到横体，横体吸收部分能量再传递到横体与斜体之间的减震阻尼器，从而传递到斜体与防撞梁之间的减震阻尼器，进而传递到防撞梁上，实现能量的多次吸收，最后传递到车身纵梁。