CN112208473A - 一种支撑梁机构及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开支撑梁机构及汽车，支撑梁机构包括纵梁和支撑杆，纵梁由前至后依次包括撕裂段及压溃支撑段，撕裂段具有两个沿前后向延伸设置且沿左右向间隔设置的撕裂臂，两个撕裂臂的撕裂端用于与保险杠活动安装，左右向上两个撕裂臂的撕裂端具有相互背离的撕裂行程，支撑杆的前端固定于撕裂臂的撕裂端，支撑杆的后端沿前后向活动安装于压溃支撑段，以支撑纵梁，当保险杠受到撞击时，会将撞击力传递到两个撕裂端，因此两个撕裂端受力后会相互背离运动，以使撕裂段通过撕裂吸能，从而提高了碰撞时纵梁的吸能效率，且撕裂段在进行撕裂时，使得支撑杆的活动端沿着压溃支撑段活动，对纵梁提供沿左右向的支撑力，避免撞击时，纵梁发生弯折。

Description

一种支撑梁机构及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种支撑梁机构及汽车。

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。随着现代高速公路的不断发展，汽车性能水平的不断提高，在发生碰撞时的车速也越来越大，乘员受到伤害甚至死亡的概率也在不断增加。

在汽车使用过程中，最容易发生的就是正面碰撞。为了保证车内人员的安全，车体纵梁的设计需要有一定的吸能作用，来吸收正面碰撞所传递过来的能量，同时还要具有足够的刚度，避免在碰撞时将前围和前档玻璃压溃，对车内人员造成伤害。

正面碰撞中，主要的抗撞击吸能部件为车身保险杠和纵梁。一般的汽车变形吸能模式为保险杠发生压溃变形吸能，前纵梁前段发生压溃变形吸能，前纵梁后段提供足够的支撑，保证乘员舱完整性，从而保证乘员安全，纵梁压溃是单纯的杆结构轴向压溃，容易出现失稳弯折问题，将拟定的完美压溃变成局部点弯折，大幅度降低吸能效率。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种支撑梁机构及汽车，旨在能够提高吸能效率且避免纵梁发生弯折。

为实现上述目的，本发明提出的支撑梁机构，包括：

纵梁，由前至后依次包括撕裂段及压溃支撑段，所述撕裂段具有两个沿前后向延伸设置且沿左右向间隔设置的撕裂臂，两个所述撕裂臂的撕裂端用于与保险杠活动安装，且在左右向上两个所述撕裂臂的撕裂端具有相互背离的撕裂行程；以及，

支撑杆，所述支撑杆的前端固定于所述撕裂臂的撕裂端，所述支撑杆的后端沿前后向活动安装于所述压溃支撑段，以支撑所述纵梁。

可选地，所述支撑杆设置为两个，两个所述支撑杆对应两个所述撕裂臂设置。

可选地，所述压溃支撑段形成有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和所述第二滑槽均沿前后向延伸设置且沿左右向间隔布设，所述第一滑槽前端和所述第二滑槽的前端相连通；

所述支撑杆的活动端设置有卡销，所述卡销可自所述第一滑槽活动至所述第二滑槽内，其中，所述第一滑槽和所述第二滑槽的内壁面均设置为摩擦面，所述第一滑槽的摩擦面的摩擦系数大于所述第二滑槽摩擦面的摩擦系数。

可选地，所述第一滑槽的摩擦面的摩擦系数由前至后呈逐渐递增设置。

可选地，所述第一滑槽和所述第二滑槽连通处呈圆弧过渡设置。

可选地，两个所述撕裂臂的连接处形成有撕裂诱导口，所述撕裂诱导口的截面由前至后呈逐渐递减设置

可选地，所述压溃支撑段包括沿前后向延伸设置的纵梁本体和在左右向上自所述纵梁本体延伸设置的挡块，所述挡块的自由端与所述纵梁本体之间设置有圆弧滑槽，所述圆弧滑槽与所述第二滑槽的后端相连通；

所述卡销可自所述第二滑槽活动至所述圆弧滑槽。

可选地，所述支撑杆与所述挡块一一对应共同组成支撑组件，所述支撑组件设置为两个，两个所述支撑组件分设于所述纵梁左右两侧。

为实现上述目的，本发明还提出一种汽车，包括：

支撑梁机构包括纵梁及支撑杆，所述纵梁由前至后依次包括撕裂段及压溃支撑段，所述撕裂段具有两个沿前后向延伸设置且沿左右向间隔设置的撕裂臂，两个所述撕裂臂的撕裂端用于与保险杠活动安装，且在左右向上两个所述撕裂臂的撕裂端具有相互背离的撕裂行程，所述支撑杆的前端固定于所述撕裂臂的撕裂端，所述支撑杆的后端沿前后向活动安装于所述压溃支撑段，以支撑所述纵梁；

保险杠，位于所述支撑梁机构的前端，与所述支撑梁机构的撕裂臂的撕裂端活动相连；以及，

车轮，位于所述挡块的后端，用以与所述挡块抵接。

可选地，所述保险杠沿左右向延伸设置有活动槽；

两个所述撕裂臂的撕裂端均设置有与所述活动槽相适配的配合部，两个所述配合部均滑动安装于所述活动槽内。

本发明提供的技术方案中，当所述保险杠受到撞击时，会将撞击力传递到两个所述撕裂端，因此两个所述撕裂端受力后会相互背离运动，以使所述撕裂段通过撕裂吸能，从而提高了碰撞时所述纵梁的吸能效率，且所述撕裂段在进行撕裂时，使得所述支撑杆的活动端沿着所述压溃支撑段活动，对所述纵梁提供沿左右向的支撑力，避免撞击时，所述纵梁发生弯折。

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为本发明提供的支撑梁机构的一实施例的结构示意图；

图2为图1中支撑梁机构的撕裂段开始进行撕裂的结构示意图；

图3为图1中支撑梁机构的压溃支撑段完成压溃变形的结构示意图；

图4为图1中压溃支撑段的部分结构示意图。

附图标号说明：

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。随着现代高速公路的不断发展，汽车性能水平的不断提高，在发生碰撞时的车速也越来越大，乘员受到伤害甚至死亡的概率也在不断增加。

在汽车使用过程中，最容易发生的就是正面碰撞。为了保证车内人员的安全，车体纵梁的设计需要有一定的吸能作用，来吸收正面碰撞所传递过来的能量，同时还要具有足够的刚度，避免在碰撞时将前围和前档玻璃压溃，对车内人员造成伤害。

正面碰撞中，主要的抗撞击吸能部件为车身保险杠和纵梁。一般的汽车变形吸能模式为保险杠发生压溃变形吸能，前纵梁前段发生压溃变形吸能，前纵梁后段提供足够的支撑，保证乘员舱完整性，从而保证乘员安全，纵梁压溃是单纯的杆结构轴向压溃，容易出现失稳弯折问题，将拟定的完美压溃变成局部点弯折，大幅度降低吸能效率。

本发明提供一种支撑梁机构及汽车，其中，图1至图4为本发明提供的支撑梁机构的实施例的结构示意图。

请参阅图1至图3，所述支撑梁机构100包括纵梁1及支撑杆2，所述纵梁1由前至后依次包括撕裂段11及压溃支撑段12，所述撕裂段11具有两个沿前后向延伸设置且沿左右向间隔设置的撕裂臂111，两个所述撕裂臂111的撕裂端与保险杠活动安装，且在左右向上两个所述撕裂臂111的撕裂端a具有相互背离的撕裂行程，所述支撑杆2的前端固定于所述撕裂臂111的撕裂端a，所述支撑杆2的后端沿前后向活动安装于所述压溃支撑段12，以支撑所述纵梁1。

本发明提供的技术方案中，当所述保险杠受到撞击时，会将撞击力传递到两个所述撕裂端a，因此两个所述撕裂端a受力后会相互背离运动，以使所述撕裂段11通过撕裂吸能，从而提高了碰撞时所述纵梁1的吸能效率，且所述撕裂段11在进行撕裂时，使得所述支撑杆2的活动端沿着所述压溃支撑段12活动，对所述纵梁1提供沿左右向的支撑力，避免撞击时，所述纵梁1发生弯折。

为了更好地支撑所述纵梁1，所述支撑杆2设置为两个，两个所述支撑杆2对应两个所述撕裂臂111设置，如此设置，通过两个所述支撑杆2从左右向分别支撑所述纵梁1，从而避免撞击时，所述纵梁1发生弯折导致车内的乘员受到伤害甚至死亡。

具体地，所述压溃支撑段12形成有第一滑槽121和第二滑槽122，所述第一滑槽121和所述第二滑槽122均沿前后向延伸设置且沿左右向间隔布设，所述第一滑槽121前端和所述第二滑槽122的前端相连通，所述支撑杆2的活动端设置有卡销3，所述卡销3可自所述第一滑槽121活动至所述第二滑槽122内，其中，所述第一滑槽121和所述第二滑槽122的内壁面均设置为摩擦面，所述第一滑槽121的摩擦面的摩擦系数大于所述第二滑槽122摩擦面的摩擦系数，如此设置，当所述保险杠受到撞击时，所述撕裂段11进行撕裂吸能，两个所述撕裂臂111的撕裂端a相互背离活动，使得所述卡销3由后至前沿着所述第一滑槽121活动，所述卡销3活动时受到所述第一滑槽121提供的摩擦力，此时，所述支撑杆2对所述纵梁1提供左右向的支撑力，当所述支撑杆2的活动端运动至所述第一滑槽121的前端时，所述撕裂段11的两个所述撕裂臂111撕裂张开达到最大值，所述保险杠继续向后运动，使得所述压溃支撑段12开始进行压溃变形，所述卡销3由所述第一滑槽121运动至所述第二滑槽122内，当所述支撑杆2在所述第二滑槽122内滑动时，也可以吸收部分碰撞产生的能量，且所述支撑杆2也起到支撑所述纵梁1的作用，避免所述纵梁1发生弯折。

需要说明的是，当两个所述撕裂臂111撕裂张开越大，所述卡销3沿着所述第一滑槽121向前端运动使得所述支撑杆2与所述纵梁1之间形成的角度越大，所述支撑杆2能够提供的支撑力也就越大。然而支撑力不能过强，当所述支撑力过强可能导致所述纵梁1发生变形甚至弯折，因此，所述第一滑槽121的摩擦面的摩擦系数由前至后呈逐渐递增设置。

为了使得所述卡销3能够便利地从所述第一滑槽121滑动至所述第二滑槽122，参照图4，所述第一滑槽121和所述第二滑槽122连通处呈圆弧过渡设置，使得所述卡销3能够快速平滑地自所述第一滑槽121滑动至所述第二滑槽122，效果好。

参照图1，两个所述撕裂臂111的连接处形成有撕裂诱导口b，所述撕裂诱导口b的截面由前至后呈逐渐递减设置，如此设置，便于所述撕裂段11撕裂。

参照图2和图3，所述压溃支撑段12包括沿前后向延伸设置的纵梁本体123和在左右向上自所述纵梁本体123延伸设置的挡块124，所述挡块124的自由端与所述纵梁本体123之间设置有圆弧滑槽c，所述圆弧滑槽c与所述第二滑槽122的后端相连通，所述卡销3可自所述第二滑槽122活动至所述圆弧滑槽c，如此设置，使得当所述压溃支撑段12在进行压溃变形时，所述支撑杆2能够更好地支撑所述纵梁本体123。

为了更好地支撑所述纵梁1，所述支撑杆2与所述挡块124一一对应共同组成支撑组件，所述支撑组件设置为两个，两个所述支撑组件分设于所述纵梁1左右两侧，如此设置，通过两个所述支撑组件在左右侧支撑所述纵梁1，避免所述纵梁1发生弯折，效果好。

本发明还提出一种汽车，请参阅图3，所述汽车包括支撑梁机构100、保险杠200及车轮300，所述支撑梁机构100采用了上述实施例全部的技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的技术效果，在此不再一一赘述，所述保险杠200位于所述支撑梁机构100的前端，与所述支撑梁机构100的撕裂臂111的撕裂端a活动相连，所述车轮300位于所述挡块124的后端，用以与所述挡块124抵接，如此设置，当碰撞吸能结束后，即所述压溃支撑段12压溃变形完成后，所述支撑杆2的活动端运动至所述挡块124的自由端，因为所述车轮300位于所述挡块124的后端，此时，所述支撑杆2的活动端与所述挡块124的前端相抵接，所述车轮300与所述挡块124的后端相抵，形成了一条新的承载路径，能够有效避免单一纵梁1将发生碰撞的另一辆车击穿。

为了使得所述撕裂端a活动安装与所述保险杠200，所述保险杠200沿左右向延伸设置有活动槽，两个所述撕裂臂111的撕裂端a均设置有与所述活动槽相适配的配合部，两个所述配合部均滑动安装于所述活动槽内，如此设置，当所述保险杠200受到撞击时，可以使得两个所述撕裂端a相互背离活动安装于所述保险杠200，已进行撕裂吸能，效果好。

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)

1.一种支撑梁机构，其特征在于，包括：

纵梁，由前至后依次包括撕裂段及压溃支撑段，所述撕裂段具有两个沿前后向延伸设置且沿左右向间隔设置的撕裂臂，两个所述撕裂臂的撕裂端用于与保险杠活动安装，且在左右向上两个所述撕裂臂的撕裂端具有相互背离的撕裂行程；以及，

支撑杆，所述支撑杆的前端固定于所述撕裂臂的撕裂端，所述支撑杆的后端沿前后向活动安装于所述压溃支撑段，以支撑所述纵梁。

2.如权利要求1所述的支撑梁机构，其特征在于，所述支撑杆设置为两个，两个所述支撑杆对应两个所述撕裂臂设置。

3.如权利要求1所述的支撑梁机构，其特征在于，所述压溃支撑段形成有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和所述第二滑槽均沿前后向延伸设置且沿左右向间隔布设，所述第一滑槽前端和所述第二滑槽的前端相连通；

所述支撑杆的活动端设置有卡销，所述卡销可自所述第一滑槽活动至所述第二滑槽内，其中，所述第一滑槽和所述第二滑槽的内壁面均设置为摩擦面，所述第一滑槽的摩擦面的摩擦系数大于所述第二滑槽摩擦面的摩擦系数。

4.如权利要求3所述的支撑梁机构，其特征在于，所述第一滑槽的摩擦面的摩擦系数由前至后呈逐渐递增设置。

5.如权利要求3所述的支撑梁机构，其特征在于，所述第一滑槽和所述第二滑槽连通处呈圆弧过渡设置。

6.如权利要求1所述的支撑梁机构，其特征在于，两个所述撕裂臂的连接处形成有撕裂诱导口，所述撕裂诱导口的截面由前至后呈逐渐递减设置。

7.如权利要求3所述的支撑梁机构，其特征在于，所述压溃支撑段包括沿前后向延伸设置的纵梁本体和在左右向上自所述纵梁本体延伸设置的挡块，所述挡块的自由端与所述纵梁本体之间设置有圆弧滑槽，所述圆弧滑槽与所述第二滑槽的后端相连通；

所述卡销可自所述第二滑槽活动至所述圆弧滑槽。

8.如权利要求7所述的支撑梁机构，其特征在于，所述支撑杆与所述挡块一一对应共同组成支撑组件，所述支撑组件设置为两个，两个所述支撑组件分设于所述纵梁左右两侧。

9.一种汽车，其特征在于，包括：

支撑梁机构，如权利要求1至8任一项所述的支撑梁机构；

保险杠，位于所述支撑梁机构的前端，与所述支撑梁机构的撕裂臂的撕裂端活动相连；以及，

车轮，位于所述挡块的后端，用以与所述挡块抵接。

10.如权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述保险杠沿左右向延伸设置有活动槽；

两个所述撕裂臂的撕裂端均设置有与所述活动槽相适配的配合部，两个所述配合部均滑动安装于所述活动槽内。

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