CN201338571Y - 泡沫金属汽车保险杠 - Google Patents

Abstract

一种泡沫金属汽车保险杠，由外壳、能量吸收元件和骨架组成，在外壳和骨架之间设有能量吸收元件，在骨架两端设有能量吸收元件，能量吸收元件由泡沫金属填充进由钢制或铝制的套筒内，骨架和车体紧密相连，能量吸收元件内装有泡沫金属，使其具有制造工艺简单、吸收能量大、价格较低、防护效果好等特点。本实用新型同时具有结构简单、安装方便的特点。

Description

泡沫金属汽车保险杠

技术领域

本实用新型属于一种泡沫金属汽车保险杠。

技术背景

汽车安全防护设备如汽车保险杠或汽车侧面安全防护板、梁等能在汽车受到高速撞击时吸收大部分能量，从而达到保护乘坐人员及运载货物安全的装置。传统的汽车保险杠有以下几种类型：1、采用钢板冲压而成。此类保险杠随着冲撞速度的提高，冲击力迅速增加，能量吸收率很低，容易造成车体及人员的伤害；2、利用弹簧作为缓冲元件。但弹簧在吸收了能量以后将以几乎同样大的力反作用与车体，将造成对人体或车辆的2次伤害。3、利用泡沫塑料作为吸能材料。由于非金属塑料的强度很低，因此在使用了大量的泡沫以后，吸收的能量仍然很少。4、专利号99221233.2的实用新型专利公布了一种高能量吸收泡沫金属保险杠，该保险杠在车架前端和左右两侧的防护面罩与车体之间分散设置有小块能量吸收的泡沫金属。由于泡沫金属的用量很少，并且没有其它辅助吸能装置，因此吸收的能量很少，按其说明书所述，对于20Km/h车速的防护所需成本是100多元，而一般汽车防护要求车速为60km/h，能量为20km/h的9倍，远远达不到能量吸收的目的。对此专利200420069769.0提出整个保险杠内部全部用泡沫金属填充，这样就大大增加了成本(专利99221233.2所述成本的9倍以上)，同时由于汽车冲撞时，一般是在特定的受力点受力，发生冲撞时变形主要发生在这些点，其它部分的泡沫金属起不到吸能的作用，因此大大降低了材料的利用率及保护能力。

发明内容

本实用新型的目的在于避免上述汽车防撞装置的不足而提出的一种泡沫金属利用率高的高能量吸收的新型汽车保险杠。使其具有制造工艺简单、吸收能量大、价格较低、防护效果好等特点。

本实用新型由外壳、能量吸收元件和骨架组成，在外壳和骨架之间设有能量吸收元件，在骨架两端设有能量吸收元件，能量吸收元件由泡沫金属填充进由钢制或铝制的套筒内，骨架和车体紧密相连。按不同的车型将1-12个能量吸收元件焊接、粘接或铆接在骨架上受冲撞部位。能量吸收元件所用泡沫金属可为泡沫铝、泡沫镁、泡沫钢、泡沫铁、泡沫镍、泡沫钛、泡沫铜，以上所述金属是纯金属或合金。套筒的横截面形状可以是圆形、矩形、六边形或其它形状。

本实用新型同时具有结构简单、安装方便的特点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型能量吸收元件截面图。

具体实施方式

所谓泡沫金属是一种在金属基体(如铝)上分布了大量孔洞的材料。实体金属在变形时，随着形变量的增加，受力迅速增加，而泡沫金属则能在发生大形变量的情况下，保持受力不变。这样，当泡沫金属作为冲击保护材料使用时，只要泡沫金属还没有完全致密化，就能保证被保护物体的受力始终维持在不超过其所能承受的水平，外界的冲击能量通过泡沫金属的变形而被吸收，从而达到保护物体的目的。单纯用泡沫金属吸能的缺点是体积大，材料用量大、利用率低，而泡沫金属的成本较高，因此单纯用泡沫金属制造的吸能保护设施造价昂贵。但如果将泡沫金属填充进钢制或者铝制的套筒内制成吸能元件后，同样体积的泡沫金属，吸能能力提高50％～100％。

根据所需吸收的能量不同(即车速、车重的不同)，套筒(5)截面积、筒壁厚度、套筒长度及填充的泡沫金属密度发生变化，套筒的截面形状可以是矩形、圆形、六边形或其它形状。以泡沫铝的吸能能力为20J/cm³计算，吸能元件的吸能能力达到30～40J/cm³。以轿车为例，1000kg的轿车以60公里/小时的速度与刚性固定物体碰撞时的动能为139kJ。假如所用吸能元件截面为50mm×50mm的矩形，长度100mm，那么只需要14～18个这样的元件就可以完全吸收掉所有能量而不对车体造成伤害。对不同重量的车子，只要按照车的重量按比例增加或减少吸能元件的数量即可。除了可以用作正面防护以外，还可以在汽车侧面安装保险杠，同样起到侧面防护的效果。

实施例1

本实施例描述轿车用正面吸能式保险杠。吸能元件(2)内填充的泡沫铝(4)，密度为0.45g/cm³，吸能元件套筒(5)采用钢管，截面为50mm×50mm的矩形，长度100mm，筒壁厚度1.5mm。12个吸能元件用金属胶粘接在骨架(3)上，间隔距离按照骨架尺寸平均分配，2个吸能元件(2)分别粘接在骨架2侧。外壳(1)紧靠在吸能元件(2)上并用螺钉固定在骨架(3)上。骨架用螺钉固定在车身上。

实施例2

本实施例描述货车用正面吸能式保险杠。吸能元件(2)内填充泡沫铝(4)，密度为0.60g/cm³，吸能元件套筒采用钢管，截面为80mm×80mm的矩形，套筒壁厚度2.5mm，长度150mm。14个吸能元件焊接在骨架(3)上，间隔距离按照骨架尺寸平均配，2个吸能元件(2)分别焊接在骨架2测。外壳(1)紧靠在吸能元件(2)上，并用螺钉固定在骨架(3)上。骨架(3)焊接在车身上。

实施例3

本实施例描述轿车用尾部吸能保险杠。吸能元件(2)内填充泡沫铝(4)，密度为0.5g/cm³，吸能元件套筒采用不锈钢管，截面为半径50mm的圆形，长度100mm，筒壁厚度1.5mm，10个吸能元件分成2组，每组用金属胶集中粘贴在车底盘与骨架(3)的连接部位(撞击时的受力点)，外壳(1)紧靠在吸能元件(2)上，并用螺钉固定在骨架(3)上。骨架(3)铆接固定在车身上。

实施例4

本实施例描述轿车用边门吸能保险杠。吸能元件(2)内填充泡沫镁(4)，密度0.3g/cm³，吸能元件套筒(5)采用铝管，截面为30mm×30mm的矩形，套筒壁厚3mm。8个吸能元件(2)用金属胶粘接在骨架(3)上，间隔距离按骨架(3)尺寸平均分配，将骨架用螺钉固定在车门内，将车门盖板盖上。

Claims (4)

1、一种泡沫金属汽车保险杠，由外壳、能量吸收元件和骨架组成，其特征是在外壳(1)和骨架(3)之间设有能量吸收元件(2)，在骨架(3)两端设有能量吸收元件(2)，能量吸收元件(2)由泡沫金属(4)填充进由钢制或铝制的套筒(5)内，骨架(3)和车体紧密相连。

2、据权利要求1所述的泡沫金属汽车保险杠，其特征是按不同的车型将1-12个能量吸收元件(2)焊接、粘接或铆接在骨架(3)上受冲撞部位。

3、据权利要求1所述的泡沫金属汽车保险杠，其特征在于能量吸收元件(2)所用泡沫金属(4)可为泡沫铝、泡沫镁、泡沫钢、泡沫铁、泡沫镍、泡沫钛、泡沫铜，以上所述金属是纯金属或合金。

4、据权利要求1所述的泡沫金属汽车保险杠，其特征在于套筒(5)横截面形状是矩形、圆形、六边形。

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