CN111376860A - 一种汽车及其前保险杠总成的安装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车的前保险杠总成的安装结构，包括以下部件：吸能本体、至少一个上连接件和限位机构；本发明中当车辆处于静止状态下，前保险杠总成受自身重力作用下产生Z向受力，此时前保险杠总成通过前杠蒙皮、上连接件及吸能本体连接于前缓冲梁上形成一个前端自重体，并且上连接件支撑于吸能本体上形成后端自重体，可以有效避免前保险杠总成下沉；当行人下肢与车辆前端产生较高速度的动态碰撞时，此时将产生较大能力，吸能本体产生压缩，从而有效减小了行人下肢在碰撞过程中所受的伤害；并且吸能本体充满前保险杠总成和前缓冲梁之间，有效改善汽车前保险杠总成客户感知偏软的品质问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车及其前保险杠总成的安装结构。
背景技术
汽车前保险杠系统是汽车的重要组成部分，汽车前保险杠系统的设计通常需要同时满足行人下肢保护的要求和保险杠自身结构支撑强度的要求。随着国内外相关行人保护规程的要求越来越严格，车辆-行人碰撞过程中行人下肢保护的要求也越来越难以满足，而汽车前保险杠系统是汽车行人下肢保护最重要的设计零件之一。
汽车前保险杠系统通常由数十个非金属材料零件通过各种方式连接在一起，同时集成有雾灯总成，其总质量较重，随着时间的推移及汽车的运行极易产生自身的下沉，造成前保险杠系统与发动机盖分缝变大，极大地影响了美观程度和NVH性能。
发明内容
本发明提供一种汽车的前保险杠总成的安装结构，包括以下部件：
吸能本体，安装时，位于前保险杠总成和汽车的前缓冲梁之间，并且固定安装于所述前缓冲梁；
至少一个上连接件，纵向布置，前端固定连接所述前保险杠总成，后端至少部分支撑于所述吸能本体；
限位机构，用于限制所述上连接件的前端相对其与所述前缓冲梁的固定点向下转动。
当车辆处于静止状态下，前保险杠总成受自身重力作用下产生Z向受力，此时前保险杠总成通过前杠蒙皮上连接件及吸能本体连接于前缓冲梁上形成一个前端自重体，并且上连接件支撑于吸能本体上形成后端自重体，可以有效避免前保险杠总成下沉。
当前保险杠总成沿Z向有轻微下沉时，限位机构可以阻止前保险杠总成下沉变形。
当行人下肢与车辆前端产生较高速度的动态碰撞时，此时将产生较大能力，吸能本体产生压缩，进而产生断裂，进而扭结在一起，极大地提升该装置的吸能能力，从而有效减小了行人下肢在碰撞过程中所受的伤害。
当对前保险杠总成施加一个由车头向车尾方向的静压时，此时，吸能本体充满前保险杠总成和前缓冲梁之间将产生作用，阻碍前保险杠总成在静压状态下的变形，从而有效改善汽车前保险杠总成客户感知偏软的品质问题。
从以上描述可以看出，本发明中安装结构可以在解决前保险杠总成下沉变形问题的基础上，同时提升了前保险杠总成压感知体验感以及碰撞保护行人两方面，进而大大提升了车辆整体综合性能。
可选的，各所述上连接件位于所述吸能本体的上方，所述上连接件的前端固定于所述前杠蒙皮的后表面，所述上连接件的底壁完全搭靠并支撑于所述吸能本体。
可选的，所述上连接件的数量为两个，两所述上连接件左右对称布置，并且所述上连接件的强度与所述前保险杠总成中格栅强度大致相同。
可选的，还包括沿横向均布的安装件，所述安装件的前端面与所述吸能本体的后表面一体式设计，所述安装件的后端部延伸至所述前缓冲梁上方且固定连接于所述前缓冲梁的相应上表面。
可选的，所述吸能本体为通过塑料合金注塑加工而成的蜂窝状薄壁结构，所述蜂窝状薄壁结构包括若干沿竖直方向延伸的单元孔。
可选的，所述吸能本体为左右对称结构，且所述吸能本体的下表面与所述前缓冲梁下表面平齐。
可选的，所述吸能本体朝向所述前保险杠总成的前杠蒙皮的一侧还设置有缺口，以便所述前杠蒙皮向后设计凹陷。
可选的，所述限位机构包括与所述吸能本体一体式设计的限位块，所述上连接件上开设有卡槽，所述限位块部分位于所述卡槽内部，所述限位块与所述卡槽配合限制所述上连接件转动。
可选的，所述限位块的纵向截面为直角三角形，其前表面自前向后逐渐升高，后表面为竖直面，所述卡槽与所述竖直面卡紧配合以限制所述上连接件转动。
此外，一种汽车，包括前保险杠总成和前缓冲梁，所述前保险杠总成和前缓冲梁之间布置有至少一个上述任一项所述的汽车的前保险杠总成的安装结构，各所述安装结构沿横向布置且位于横向中部区域。
因汽车具有上述实施例中的安装结构，故也具有安装结构的上述技术效果。
附图说明
图1为本发明一种实施例中汽车的前保险杠总成的安装结构的结构示意图；
图2为图1的俯视示意图；
图3为图2为中A-A剖视示意图；
图4为图3中I局部放大图；
图5为本发明一种实施例中前保险杠总成、安装结构与前缓冲梁组件的局部示意图。
其中，图1至图5中：
吸能本体1、缺口1a、第一上连接件2、第二上连接件3、第一限位块4、第二限位块5、斜面41、竖直面42、第一安装件6、第二安装件7、前端安装面8、前端安装面9；
前杠蒙皮10、前缓冲梁11。
具体实施方式
针对背景技术中前保险杠总成下沉的技术问题，本文进行了深入研究，研究发现：现有前保险杠总成通常在零件系统四周同车身其他零件连接在一起。其中，在两侧通过卡扣的形式分别与左右两侧翼子板、左右轮罩连接，下端与底部护板及前端模块下端连接，上部与前端模块上端面连接。
现有技术中的前保险杠安装结构仅针对前保险杠总成四周一圈进行安装加强，而前保险杠总成中部含有大量的中网格栅、镀铬饰条等结构，还是存在变形及下沉现象。
车前保险杠总成通常在牌照板位置后端布置有前缓冲梁系统，该系统中前缓冲梁为金属件，具有较高的强度，是汽车车身支撑结构的重要组成部分。虽然如果通过一些结构使前保险杠总成搭接至强度较高的前缓冲梁上可极大地提升前保险杠总成中部的结构强度。然而，行人下肢保护要求在前缓冲梁前端拥有足够的吸能空间，以使行人下肢冲击到前保险杠总成后可以向后变形，变形过程中吸收能量，避免其撞击到强度更高的前缓冲梁上，以此来达到满足行人下肢保护相关碰撞规程的要求。
因此，如何兼顾防止车前保险杠总成下沉和行人下肢保护是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
另外，由于前保系统的塑料材质特性，前保系统按压感知偏软的问题也难以解决，极大地影响了车辆品质及可靠性。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图5，本发明提供了一种汽车前保险杠总成的安装结构，用于将前保险杠总成固定于前缓冲梁。前保险杠总成通常包括前杠蒙皮、中网格栅、镀铬饰条、集成有雾灯总成等部件，其中前杠蒙皮为与后端连接的重要部件。
本发明的安装结构包括吸能本体1、至少一个上连接件和限位机构。
吸能本体1用于碰撞变形缓冲吸收碰撞能量，其通常为蜂窝状薄壁结构。安装时，吸能本体1位于前保险杠总成和汽车的前缓冲梁之间，并且固定安装于前缓冲梁，吸能本体1可以通过螺栓或者螺钉通过第一安装件6、第二安装件7固定连接前缓冲梁。
上连接件的数量至少为一个，本文优选上连接件的数量为两个，左右对称布置且各上连接件纵向布置，需要说明的是，本文所述的纵向是指沿汽车长度方向。上连接件的前端固定连接前保险杠总成的前杠蒙皮10上，上连接件至少部分搭靠并支撑于吸能本体1。也就是说，上连接件可以全部或者部分支撑于吸能本体1。本文将两个上连接件定义为：第一连接件和第二连接件，第一连接件通过前端安装面8连接前杠蒙皮10，第二连接件3通过前端安装面9连接前杠蒙皮10。
这样，前保险杠总成与上连接件前端形成前端支撑结构，上连接件的后端支撑于吸能本体1上可以形成后端支撑结构，大大提高了前保险杠总成的支撑结构。上连接件的强度可以与前保险杠总成中格栅强度大致相同。本文所述的大致相同是指上连接件与格栅可以采用强度相同或者近似的材料制作而成，以便当碰撞时，上连接件与格栅可同步变形。
本发明中的安装结构还包括限位机构，其用于限制上连接件的前端相对上连接件与前缓冲梁的固定点向下转动。也可以理解为，限位机构限制上连接件与吸能本体所形成的整体相对该整体与前缓冲梁的固定点向下转动。
当车辆处于静止状态下，前保险杠总成受自身重力作用下产生Z向受力，此时前保险杠总成通过前杠蒙皮、上连接件及吸能本体连接于前缓冲梁上形成一个前端自重体，并且上连接件支撑于吸能本体1上形成后端自重体，可以有效避免前保险杠总成下沉。
当前保险杠总成沿Z向有轻微下沉时，限位机构可以阻止前保险杠总成下沉变形。
当行人下肢与车辆前端产生较高速度的动态碰撞时，此时将产生较大能力，吸能本体1产生压缩，进而产生断裂，进而扭结在一起，极大地提升该装置的吸能能力，从而有效减小了行人下肢在碰撞过程中所受的伤害。
当对前保险杠总成施加一个由车头向车尾方向的静压时，此时，吸能本体1充满前保险杠总成和前缓冲梁之间将产生作用，阻碍前保险杠总成在静压状态下的变形，从而有效改善汽车前保险杠总成客户感知偏软的品质问题。
从以上描述可以看出，本发明中安装结构可以在解决前保险杠总成下沉变形问题的基础上，同时提升了前保险杠总成压感知体验感以及碰撞保护行人两方面，进而大大提升了车辆整体综合性能。
在一种具体实施方式中，各上连接件位于吸能本体1的上方，各上连接件的前端固定于前保险杠总成的前杠蒙皮的后表面，上连接件的底壁完全搭靠并支撑于所述吸能本体1。上连接件的强度与前保险杠总成中格栅强度大致相同。
上述实施例中上连接件虽然安装于前杠蒙皮的后表面，但是其强度与中格栅强度大致相同，不会影响碰撞时前保险杠总成向后变形。
上连接件的数量可以为两个，左右对称布置。
优先的，上连接件可以为L型结构，前端具有立壁，以形成用于固定前保险杠总成的安装面。
上述各实施例中，安装结构还可以包括沿横向均布的安装件，安装件的数量可以为一个或两个或多个，只要能实现吸能本体1的可靠固定即可。安装件的前端面与吸能本体1的后表面为一体式设计，安装件的后端部延伸至前缓冲梁上方且固定连接于前缓冲梁的相应上表面。
图中给出了设置两个安装件的具体实施方式，两安装件分别为：第一安装件6和第二安装件7。
这样，吸能本体1通过安装件与前缓冲梁固定，并且安装件大部分支撑与前缓冲梁上方搭靠于前缓冲梁的上表面，提高了吸能本体1的固定可靠性。
上述各实施例中的吸能本体1可以为通过塑料合金注塑加工而成的蜂窝状薄壁结构，蜂窝状薄壁结构包括若干沿竖直方向延伸的单元孔。单元孔的结构不做限定，可以为圆形、方形或多边形。
例如，本文给出了单元孔的横截面为六边形的具体实施方式。吸能本体1采用17个尺寸一致的六边形结构；该吸能本体1为左右对称结构；该吸能本体1纵向长度为d，宽度为w，高度为h1；其中安装件的安装面与吸能本体1的侧向的夹角为r；蜂窝状薄壁结构六边形单个横向长度为f，纵向宽度为a，左右两锐角角度为s；左右两吸能本体1安装面的宽度方向间距为w1；吸能本体1料厚为t2；上连接件的宽度为b，长度j；安装结构的总程度l。
上述各尺寸可以根据所应用车辆不同，进行合理选取设置。
上述各实施方式中，吸能本体1的下表面尽量与前缓冲梁的下表面平齐，提高车辆的美观性。
另外，吸能本体1朝向前保险杠总成的前杠蒙皮的一侧还设置有缺口1a，以便前杠蒙皮向后设计凹陷。
上述各实施例中，限位机构可以包括固定于吸能本体1的限位块，上连接件上开设有卡槽，限位块部分位于卡槽内部，限位块与卡槽配合限制上连接件转动。
例如在一种具体实施例中，限位机构包括两限位块，分别为第一限位块4和第二限位块5，分别与第一上连接件2和第二上连接件3上开设的卡槽配合限制相应连接件的转动。
该实施方式中限位机构中限位块一体式设计在吸能本体1上，不占据其他空间，有利于结构紧凑。
在一种具体的实施方式中，限位块的纵向截面为直角三角形，其前表面为自前向后逐渐升高的斜面41，后表面为竖直面42，卡槽与竖直面42卡紧配合以限制上连接件转动。
当前保险杠总成沿z向有轻微下沉时，限位块的竖直面将有z轴负向的轻微变形，此时前保险杠总成将在沿车头方向下滑的趋势。此时，利用限位块自身的直角三角形竖直面卡紧卡槽以阻碍前保险杠总成的下滑趋势，防止前保险杠向车头方向的滑动，进一步阻止前保险杠总成的自身变形。
此外，本发明还提供了一种汽车，包括上述前保险杠总成和前缓冲梁，前保险杠总成和前缓冲梁之间安装有至少一个上述任一实施例的安装结构，并且各安装结构横向布置且位于横向中部区域。即安装结构尽量靠近车辆中部布置，提高其使用效果。
多个安装结构使用时，其中一个件损坏时，仅需更换被破坏的零部件即可，可减少维修成本。
汽车的其他部分结构请参考现有技术，本文不做赘述。
因汽车具有上述实施例中的安装结构，故也具有安装结构的上述技术效果。
以上对本发明所提供的一种前保险杠总成的安装结构及汽车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种汽车的前保险杠总成的安装结构，其特征在于，包括以下部件：
吸能本体，安装时，位于前保险杠总成和汽车的前缓冲梁之间，并且固定安装于所述前缓冲梁；
至少一个上连接件，纵向布置，前端固定连接所述前保险杠总成，后端至少部分支撑于所述吸能本体；
限位机构，用于限制所述上连接件的前端相对其与所述前缓冲梁的固定点向下转动。
2.如权利要求1所述的安装结构，其特征在于，各所述上连接件位于所述吸能本体的上方，所述上连接件的前端固定于所述前保险杠总成的前杠蒙皮的后表面，所述上连接件的底壁完全搭靠并支撑于所述吸能本体。
3.如权利要求2所述的安装结构，其特征在于，所述上连接件的数量为两个，两所述上连接件左右对称布置，并且所述上连接件的强度与所述前保险杠总成中格栅强度大致相同。
4.如权利要求1所述的安装结构，其特征在于，还包括沿横向均布的安装件，所述安装件的前端面与所述吸能本体的后表面为一体式设计，所述安装件的后端部延伸至所述前缓冲梁上方且固定连接于所述前缓冲梁的相应上表面。
5.如权利要求2所述的安装结构，其特征在于，所述吸能本体为通过塑料合金注塑加工而成的蜂窝状薄壁结构，所述蜂窝状薄壁结构包括若干沿竖直方向延伸的单元孔。
6.如权利要求5所述的安装结构，其特征在于，所述吸能本体为左右对称结构，且所述吸能本体的下表面与所述前缓冲梁下表面平齐。
7.如权利要求5所述的安装结构，其特征在于，所述吸能本体朝向所述前保险杠总成的前杠蒙皮的一侧还设置有缺口，以便所述前杠蒙皮向后设计凹陷。
8.如权利要求1至7任一项所述的安装结构，其特征在于，所述限位机构包括与所述吸能本体一体式设计的限位块，所述上连接件上开设有卡槽，所述限位块部分位于所述卡槽内部，所述限位块与所述卡槽配合限制所述上连接件转动。
9.如权利要求8所述的安装结构，其特征在于，所述限位块的纵向截面为直角三角形，其前表面自前向后逐渐升高，后表面为竖直面，所述卡槽与所述竖直面卡紧配合以限制所述上连接件转动。
10.一种汽车，包括前保险杠总成和前缓冲梁，其特征在于，所述前保险杠总成和前缓冲梁之间布置有至少一个权利要求1至9任一项所述的汽车的前保险杠总成的安装结构，各所述安装结构沿横向布置且位于横向中部区域。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200707 |