CN111572639A - 一种重叠内溃式梁结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种重叠内溃式梁结构，重叠内溃式梁结构包括梁主体，所述梁主体包括沿其轴向依次布设的多个套接段，其中，相邻的每两个所述套接段之间活动套接，以能够在轴向外力作用下，梁主体相邻的每两个所述套接段之间的相对移动，调节所述梁主体的轴向压溃，因为梁主体由多个套接段活动套接组成，在受到正面碰撞时，多个套接段沿轴向移动而产生轴向压溃，从而避免了弯折压溃的发生，进而增大了重叠内溃式梁结构吸能能力。并且，与传统结构中的增加各种各样的加强板不同。当需要提升梁吸能效率的时候，仅通过提升所述套接段的厚度既可实现。

Description

一种重叠内溃式梁结构

技术领域

本发明涉及纵梁结构，具体涉及一种重叠内溃式梁结构。

背景技术

随着社会的发展，人们越来越重视汽车的安全问题，要求其能承受严格的正碰、侧碰，使驾驶员和乘员的安全得到保证。在新车碰撞测试评价中，乘员舱刚度与乘员伤害有直接的关系，乘员舱刚度大，舱体在碰撞中变形小，乘员的生存空间就得到了保证，乘员的伤害就会相应的减小。

在汽车使用过程中，最容易发生的就是正面碰撞，也就是受到与纵梁轴向方向相垂直方向上的碰撞，在正面碰撞中，车辆的纵梁易发生弯折压馈，从而使得纵梁的吸能能力变小，导致乘员舱变形过大及乘员受力过大而导致乘员受伤害。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种重叠内溃式梁结构，旨在提升现有纵梁的吸能强度。

为实现上述目的，本发明提出的一种重叠内溃式梁结构，包括梁主体，所述梁主体包括沿其轴向依次布设的多个套接段，其中，相邻的每两个所述套接段之间活动套接，以能够在轴向外力作用下，通过相邻的每两个所述套接段之间的相对移动，调节所述梁主体的轴向压溃。

可选地，所述套接段设置有三个。

可选地，所述梁主体还包括连接结构，所述连接结构设于相邻的两个所述套接段之间，用以连接相邻的两个所述套接段。

可选地，相邻的两个所述套接段包括第一套接段和第二套接段；

所述连接结构包括设于所述第一套接段及所述第二套接段二者之一的长形孔、设于二者另一的螺纹孔、以及螺杆，所述螺杆螺接所述螺纹孔并穿设于所述长形孔。

可选地，所述第一套接段具有容置腔，所述第二套接段具有插入端，所述第二套接段的插入端活动套接在所述容置腔内；

所述长形孔设于所述第二套接段，且包括沿远离所述插入端的方向依次连通的第一孔段和第二孔段，其中：

所述第一孔段的孔径不小于所述螺纹孔的孔径；

所述第二孔段的孔径小于所述螺纹孔的孔径。

可选地，所述第一孔段在靠近所述第二孔段的方向上呈孔径渐小设置。

可选地，所述连接结构沿相邻的每两个所述套接段的套接处的周向间隔设有多个。

可选地，所述梁主体包括沿其环周依次连接的多个连接面；

所述连接结构设有多个，且多个所述连接结构一一对应设置在所述梁主体的多个所述连接面上。

可选地，所述梁主体的每一所述连接面具有位于其环周方向上的前侧和后侧；

每一所述连接结构靠近对应的所述连接面的前侧设置；或者，

每一所述连接结构靠近对应的所述连接面的后侧设置。

可选地，在所述梁主体的同一所述连接面上的多个所述连接结构中，至少每两个所述连接结构之间的连线与所述梁主体的轴向呈交叉设置。

本发明的技术方案中，重叠内溃式梁结构包括梁主体，所述梁主体包括沿其轴向依次布设的多个套接段，其中，相邻的每两个所述套接段之间活动套接，以能够在轴向外力作用下，梁主体相邻的每两个所述套接段之间的相对移动，调节所述梁主体的轴向压溃，因为梁主体由多个套接段活动套接组成，在受到正面碰撞时，多个套接段沿轴向移动而产生轴向压溃，从而避免了弯折压溃的发生，进而增大了重叠内溃式梁结构吸能能力。并且，与传统结构中的增加各种各样的加强板不同。当需要提升梁吸能效率的时候，仅通过提升所述套接段的厚度既可实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的重叠内溃式梁结构(未装螺杆)的立体结构示意图；

图2为图1装了螺杆的立体结构示意图；

图3为图2中长形孔处的局部放大示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	重叠内溃式梁结构	10	套接段
11	第一套接段	12	第二套接段
				20	连接结构	21	长形孔
22	螺纹孔	23	螺杆
				211	第一孔段	212	第二孔段

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着社会的发展，人们越来越重视汽车的安全问题，要求其能承受严格的正碰、侧碰，使驾驶员和乘员的安全得到保证。在新车碰撞测试(New Car Assessment Program，NCAP)评价中，乘员舱刚度与乘员伤害有直接的关系，乘员舱刚度大，舱体在碰撞中变形小，乘员的生存空间就得到了保证，乘员的伤害就会相应的减小。

在汽车使用过程中，最容易发生的就是正面碰撞，在正面碰撞中，车辆的纵梁易发生弯折压馈，从而使得纵梁的吸能能力变小，导致乘员舱变形过大及乘员受力过大而导致乘员受伤害。

鉴于此，本发明提供一种重叠内溃式梁结构，图1至图3为本发明提供的重叠内溃式梁结构的实施例。

请参阅图1至图3，所述重叠内溃式梁结构100包括梁主体，所述梁主体包括沿其轴向依次布设的多个套接段10，其中，相邻的每两个所述套接段10之间活动套接，以能够在轴向外力作用下，通过相邻的每两个所述套接段10之间的相对移动，调节所述梁主体的轴向压溃。

需要说明的是，上述的轴向是指所述梁主体的长度方向，因为所述梁主体由多个套接段10活动套接组成，在受到正面碰撞时，多个所述套接段10会沿轴向发生压溃，从而避免了弯折压溃的发生，进而增大了所述重叠内溃式梁结构100吸能能力。并且，与传统结构中的增加各种各样的加强板不同。当需要提升梁吸能效率的时候，仅通过提升所述套接段10的厚度既可实现，简单且经济。

进一步地，所述套接段10的个数不受限制，可以是两个以上的任意个数，但是当所述套接段10设置的个数过多时，所述梁主体发生正面碰撞，多个所述套接段10发生相对移动，多个所述套接段10在移动一定距离后不能继续移动，从而减少了所述重叠内溃式梁结构100的吸能能力。因此，在本实施例中，所述套接段10设置有三个，在发生正面碰撞后，最先接触碰撞的所述套接段10完全缩入到与之相邻的位于中间所述套接段10内后，两个所述套接段10再一起缩入至余下的所述套接段10内，如此设置，能够保证所述重叠内溃式梁结构100的吸能能力。

进一步地，所述梁主体包括沿其轴向依次布设的多个所述套接段10活动套接，为了防止多个所述套接段10远离套接方向运动，使得多个所述套接段10脱落，所述梁主体还包括连接结构20，所述连接结构20设于相邻的两个所述套接段10之间，用以连接相邻的两个所述套接段10，并且所述连接结构20形式不受限制，只要能够将两个所述套接段10进行连接即可，例如铰接、螺接等。

具体地，为了限制相邻的每两个所述套接段10之间活动方向，相邻的两个所述套接段10包括第一套接段11和第二套接段12；所述连接结构20包括设于所述第一套接段11及所述第二套接段12二者之一的长形孔21、设于二者另一的螺纹孔22、以及螺杆23，所述螺杆23螺接所述螺纹孔22并穿设于所述长形孔21。如此设置，所述第一套接段11和所述第二套接段12发生相对运动时，所述长形孔21会起到导向作用，使得所述第一套接段11和所述第二套接段12沿所述长形孔21长度方向进行运动。

再进一步地，为了增强所述重叠内溃式梁结构100的吸能能力，所述第一套接段11具有容置腔，所述第二套接段12具有插入端，所述第二套接段12的插入端活动套接在所述容置腔内；所述长形孔21设于所述第二套接段，且包括沿远离所述插入端的方向依次连通的第一孔段211和第二孔段212，其中：所述第一孔段211的孔径不小于所述螺纹孔22的孔径；所述第二孔段212的孔径小于所述螺纹孔22的孔径，如此设置，所述第一孔段211的孔径不小于所述螺纹孔22的孔径，方便所述螺杆23的安装，在车辆受到正面碰撞时，所述第二套接段12受到外力的作用向内运动。由于所述第一孔段211的孔径不小于所述螺纹孔22的孔径，所述第二孔段212的孔径小于所述螺纹孔22的孔径，所述第一孔段211的孔径大于所述第二孔段212的孔径，从而使得所述第二套接段12受到外力的作用向轴向运动时，所述螺杆23挤压所述第二孔段212，导致整个所述梁主体的截面发生弯折变形，进而强行将所述第二套接段12挤进所述第一套接段11内。这个过程会产生相当大的挤压力，从而将碰撞动能通过挤压力转化成内能，储存在卷曲变形的梁主体内。并且，所述第一孔段211在靠近所述第二孔段212的方向上呈孔径渐小设置，如此设置，所述螺杆23再由所述第一孔段211向所述第二孔段212运动时，形变量逐渐增大，所述螺杆23受到的挤压力也是逐渐增大，从而避免了所述螺杆23突然受到较大的挤压力发生脱落，或者形变量过大，整个所述梁主体发生弯折形变，所述第二套接段12不能顺利的进入所述第一套接段11内。

进一步地，可以根据所述重叠内溃式梁结构100的吸能能力选择所述连接机构20的安装个数，但是为了保证所述重叠内溃式梁结构100吸能的稳定性，所述连接结构20沿相邻的每两个所述套接段10的套接处的周向间隔设有多个，如此设置，所述套接段10周向受到挤压力均匀分布，避免了所述套接段10周向受到挤压力不均匀，所述梁主体发生弯折，从而导致吸能能力变小的情况的发生。

为了保证所述重叠内溃式梁结构100在发生正面碰撞后吸能的稳定性，所述梁主体包括沿其周向依次连接的多个连接面；所述连接结构20设有多个，且多个所述连接结构20与对应的所述梁主体的多个所述连接面一一对应设置。如此设置，所述梁主体的横截面形状可以是正三边形，正方形或者其他的形状，其中，当横截面形状为正方形时，则有四个连接面。在对应的多个所述连接面都布设一个所述连接机构20，一方面能够保证每个所述连接面的连接，另一方面能够使得每个所述连接面受到的加压力大小一致，增强所述重叠内溃式梁结构100在发生正面碰撞后吸能的稳定性。

进一步地，所述梁主体的每一所述连接面具有位于其周向上的前侧和后侧；每一所述连接结构20靠近对应的所述连接面的前侧设置；或者，每一所述连接结构20靠近对应的所述连接面的后侧设置。将所述连接结构20集中设置在所述连接面的前侧或者后侧，从而使得所述连接面受到的挤压力或者阻力集中在所述连接面的前侧或者后侧，从而避免了所述梁主体受力不均或者前后同时受力发生弯折的情况，保证了所述重叠内溃式梁结构100在发生正面碰撞后吸能的稳定性。如图1所示，所述梁主体的横截面形状为正方形，当然也可以是正三边形、正五边形或者其他的多边形，正方形有四个所述连接面，所述连接结构20对应为四个，并分布安装于正方形的四个所述连接面，且每一所述连接结构20距离对应的所述连接面的前侧的间距大致相等，如此设置，将梁主体受到的挤压力或者阻力集中在一个横截面上，从而避免了所述梁主体受力不均或者前后同时受力发生弯折的情况。

在车辆发生正面碰撞后，所述第二套接段12会完全挤入至所述第一套接段11，此时位于所述第二套接段12的所述连接结构20和位于所述第一套接段11的所述连接结构20之间的距离会越来越近，为了防止位于所述第二套接段12的所述连接结构20和位于所述第一套接段11的所述连接结构20相接触而减小所述梁主体的吸能能力，所述梁主体的同一所述连接面上的多个所述连接结构20中，至少每两个所述连接结构20之间的连线与所述梁主体的轴向呈交叉设置，从而避免了所述梁主体的同一所述连接面上的多个所述连接结构20中相邻的每两个所述连接结构20之间相互碰触从而减小了所述梁主体的吸能能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种重叠内溃式梁结构，其特征在于，包括梁主体，所述梁主体包括沿其轴向依次布设的多个套接段，其中，相邻的每两个所述套接段之间活动套接，以能够在轴向外力作用下，通过相邻的每两个所述套接段之间的相对移动，调节所述梁主体的轴向压溃。

2.如权利要求1所述的重叠内溃式梁结构，其特征在于，所述套接段设置有三个。

3.如权利要求1所述的重叠内溃式梁结构，其特征在于，所述梁主体还包括连接结构，所述连接结构设于相邻的两个所述套接段之间，用以连接相邻的两个所述套接段。

4.如权利要求3所述的重叠内溃式梁结构，其特征在于，相邻的两个所述套接段包括第一套接段和第二套接段；

所述连接结构包括设于所述第一套接段及所述第二套接段二者之一的长形孔、设于二者另一的螺纹孔、以及螺杆，所述螺杆螺接所述螺纹孔并穿设于所述长形孔。

5.如权利要求4所述的重叠内溃式梁结构，其特征在于，所述第一套接段具有容置腔，所述第二套接段具有插入端，所述第二套接段的插入端活动套接在所述容置腔内；

所述长形孔设于所述第二套接段，且包括沿远离所述插入端的方向依次连通的第一孔段和第二孔段，其中：

所述第一孔段的孔径不小于所述螺纹孔的孔径；

所述第二孔段的孔径小于所述螺纹孔的孔径。

6.如权利要求5所述的重叠内溃式梁结构，其特征在于，所述第一孔段在靠近所述第二孔段的方向上呈孔径渐小设置。

7.如权利要求3至6任意一项所述的重叠内溃式梁结构，其特征在于，所述连接结构沿相邻的每两个所述套接段的套接处的周向间隔设有多个。

8.如权利要求7所述的重叠内溃式梁结构，其特征在于，所述梁主体包括沿其环周依次连接的多个连接面；

所述连接结构设有多个，且多个所述连接结构一一对应设置在所述梁主体的多个所述连接面上。

9.如权利要求8所述的重叠内溃式梁结构，其特征在于，所述梁主体的每一所述连接面具有位于其环周方向上的前侧和后侧；

每一所述连接结构靠近对应的所述连接面的前侧设置；或者，

每一所述连接结构靠近对应的所述连接面的后侧设置。

10.如权利要求9所述的重叠内溃式梁结构，其特征在于，在所述梁主体的同一所述连接面上的多个所述连接结构中，至少每两个所述连接结构之间的连线与所述梁主体的轴向呈交叉设置。

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