CN205890986U - 一种非承载式轻卡前端碰撞吸能机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非承载式轻卡前端碰撞吸能机构，包括大梁前端吸能梁、大梁前端副吸能梁和驾驶室前端吸能纵梁；大梁前端吸能梁包括吸能梁腹板和吸能梁外板，将轻卡大梁从车身与大梁悬置的大梁部分支架前方位置处到前防撞C型梁位置处切割掉，用大梁前端吸能梁替代；大梁前端副吸能梁包括副吸能梁内板和副吸能梁外板，大梁前端吸能梁、大梁前端副吸能梁、前防撞C型梁围成直角三角形；驾驶室前端吸能纵梁的前端吸能纵梁外板采用由前到后高度逐渐增加的“U”形变截面板，前端吸能纵梁外板将驾驶室地板纵梁位于驾驶室前围板的部分包裹并固定。在不改变外造型、不增加前端吸能距离的前提下，提高非承载式轻卡的前端碰撞吸能效果。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车防碰撞技术领域，具体涉及一种用于非承载式轻卡上的前端碰撞吸能系统。
背景技术
新修正的GB11551-2014《汽车正面碰撞乘员保护》法规对轻卡首次提出了要满足正面碰撞的要求。针对目前市场上非承载式轻型卡车普遍存在前端吸能距离短，吸能效果差和力传递路径单一的问题，同时，大部分轻卡车架的前纵梁的材料厚度较大，在碰撞过程中，前纵梁不易发生压溃变形而吸收冲击能量，导致该车型要通过以上法规异常困难。但厂家受外造型制约及成本控制因素考虑，不愿意增加前端吸能距离，需提供一种在不增加前端吸能距离的前提下，通过重新设计前纵梁前端的截面形状和尺寸，以及增加传力路径，来提高吸能效果。
实用新型内容
本实用新型在不改变外造型、不增加前端吸能距离的前提下，提供一种专用于非承载式轻卡的前端碰撞吸能系统。
为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种非承载式轻卡前端碰撞吸能机构，包括大梁前端吸能梁、大梁前端副吸能梁和驾驶室前端吸能纵梁；
所述大梁前端吸能梁包括吸能梁腹板和吸能梁外板，将轻卡大梁从车身与大梁悬置的大梁部分支架前方位置处到前防撞C型梁位置处切割掉，大梁前端吸能梁的前端与前防撞C型梁连接固定，大梁前端吸能梁的后端与轻卡大梁连接固定，从而实现了用大梁前端吸能梁替代轻卡大梁被切割掉的部分，在吸能梁腹板和吸能梁外板上沿长度方向间隔设置有上下延伸的若干溃缩筋；
所述大梁前端副吸能梁包括副吸能梁内板和副吸能梁外板，所述副吸能梁内板和副吸能梁外板围成封闭的矩形横截面，大梁前端副吸能梁的后端与轻卡大梁连接固定并避开大梁前端吸能梁设置，大梁前端副吸能梁的前端与前防撞C型梁连接固定，大梁前端吸能梁、大梁前端副吸能梁、前防撞C型梁围成直角三角形，所述副吸能梁内板和副吸能梁外板上沿长度方向间隔设置有上下延伸的若干溃缩筋；
所述驾驶室前端吸能纵梁包括前端吸能纵梁外板，所述前端吸能纵梁外板采用由前到后高度逐渐增加的“U”形变截面板，前端吸能纵梁外板将驾驶室地板纵梁位于驾驶室前围板的部分包裹并固定，前端吸能纵梁外板的左右侧壁上沿长度方向间隔设置有上下延伸的若干溃缩筋。
作为上述方案的优选，所述吸能梁腹板的前端设置有弱化孔，吸能梁外板的前端设置有弱化槽。增加弱化孔和弱化槽，可弱化大梁前端吸能梁的前端部，利于吸能按顺序变形，先是弱化孔和弱化槽位置处变形吸能，再由大梁前端吸能梁上的溃缩筋由前到后依次变形吸能，进一步提高吸能效果。
进一步优选为，所述吸能梁腹板和吸能梁外板围成的矩形横截面与轻卡大梁的横截面匹配，大梁前端吸能梁的前端嵌入前防撞C型梁内并固定，大梁前端吸能梁的后端包裹在轻卡大梁外并固定。保证安装强度及安装方便性。
进一步优选为，所述大梁前端副吸能梁的后端嵌入轻卡大梁内固定，大梁前端副吸能梁的前端嵌入前防撞C型梁内并固定，所述大梁前端副吸能梁前端的上、下两侧各焊接有一块金属填充垫片，所述副吸能梁内板和副吸能梁外板焊接固定在一起。由于轻卡大梁的截面高度下于前防撞C型梁的截面高度，大梁前端副吸能梁的后端与轻卡大梁匹配，大梁前端副吸能梁的前端与前防撞C型梁之间就会出现间隙，利用金属填充垫片进行填充，以确保车辆行驶过程中不会产生振动。
进一步优选为，所述大梁前端副吸能梁的中部朝远离大梁前端吸能梁的方向微微拱起，吸能效果显著增强。
进一步优选为，所述前端吸能纵梁外板将驾驶室地板纵梁位于驾驶室前围板的部分以及驾驶室与大梁悬置的车身部分支架的其中一部分包裹并在搭接区域内采用点焊固定，方便安装固定。
进一步优选为，所述大梁前端吸能梁的前端采用螺栓与前防撞C型梁固定，大梁前端吸能梁的后端采用螺栓与轻卡大梁固定；所述大梁前端副吸能梁的前端采用螺栓与前防撞C型梁固定，大梁前端副吸能梁的前端采用螺栓与轻卡大梁固定，方便安装固定。
本实用新型的有益效果：通过在现有的非承载式轻卡上增设大梁前端吸能梁、大梁前端副吸能梁和驾驶室前端吸能纵梁，从而改变了前纵梁前端的截面形状和尺寸以及增加传力路径，实现了不改变轻卡外造型、不增加前端吸能距离、有效控制成本的前提下，显著提高吸能效果，确保非承载式轻型卡车满足新修正的GB11551-2014《汽车正面碰撞乘员保护》法规的正面碰撞要求。
附图说明
图1为本实用新型的大梁前端吸能梁的结构示意图。
图2为图1中吸能梁腹板和吸能梁外板的结构示意图。
图3为本实用新型的大梁前端副吸能梁的结构示意图。
图4为图3中副吸能梁内板和副吸能梁外板的结构示意图。
图5为本实用新型的驾驶室前端吸能纵梁的结构示意图。
图6为图5中前端吸能纵梁外板的结构示意图。
1—吸能梁腹板、2—吸能梁外板、3—副吸能梁内板、4—副吸能梁外板、5—前端吸能纵梁外板、6—轻卡大梁、7—车身与大梁悬置的大梁部分支架、8—前防撞C型梁、9—弱化孔、10—溃缩筋、11—驾驶室地板纵梁、12—驾驶室前围板、13—弱化槽、14—金属填充垫片、15—驾驶室与大梁悬置的车身部分支架。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：
一种非承载式轻卡前端碰撞吸能机构，主要由图1中的大梁前端吸能梁A、图3中的大梁前端副吸能梁B和图5中的驾驶室前端吸能纵梁C组成。
结合图1、图2所示，大梁前端吸能梁A主要由吸能梁腹板1、吸能梁外板2组成。吸能梁腹板1、吸能梁外板2厚度均为2.0mm，材料为340/590DP。为安装大梁前端吸能梁A，首先将轻卡大梁6从车身与大梁悬置的大梁部分支架7前方位置处到前防撞C型梁8位置处切割掉，大梁前端吸能梁A的前端与前防撞C型梁8连接固定，大梁前端吸能梁A的后端与轻卡大梁6连接固定，用大梁前端吸能梁A来替代被切割掉的部分。最好是，吸能梁腹板1和吸能梁外板2围成的矩形横截面与轻卡大梁6的横截面匹配，大梁前端吸能梁A的前端嵌入前防撞C型梁8内并固定，大梁前端吸能梁A的后端包裹在轻卡大梁6外并固定。
在吸能梁腹板1和吸能梁外板2上沿长度方向间隔设置有上下延伸的若干溃缩筋10。溃缩筋间距为30mm，槽宽10mm，高5mm，溃缩筋的布置有利于在碰撞变形过程中，吸能梁能褶皱变形，从而充分吸能。
吸能梁腹板1的前端设置有弱化孔9，吸能梁外板2的前端设置有弱化槽13。当然，也可以采用吸能梁腹板1的前端设置有弱化槽，吸能梁外板2的前端设置有弱化槽孔，或其它弱化强度的结构。弱化孔9半径为27.5mm，即可弱化吸能梁前端，利于吸能梁顺序变形，也便于螺栓的安装，弱化槽宽为12mm。增加弱化孔和弱化槽以弱化大梁前端吸能梁A的前端部，利于吸能按顺序变形，先是弱化孔和弱化槽位置处变形吸能，再由大梁前端吸能梁上的溃缩筋由前到后依次变形吸能。
最好是，大梁前端吸能梁A的前端采用螺栓与前防撞C型梁8固定，大梁前端吸能梁A的后端采用螺栓与轻卡大梁6固定。吸能梁腹板1与吸能梁外板2通过翻边焊接在一起。
结合图3、图4所示，大梁前端副吸能梁B主要由副吸能梁内板3和副吸能梁外板4组成。副吸能梁内板3和副吸能梁外板4的厚度均为1.5mm，材料为B280VK。副吸能梁内板3和副吸能梁外板4围成封闭的矩形横截面，大梁前端副吸能梁B的后端与轻卡大梁6连接固定并避开大梁前端吸能梁A设置，大梁前端副吸能梁B的前端与前防撞C型梁8连接固定，大梁前端吸能梁A、大梁前端副吸能梁B、前防撞C型梁8围成直角三角形，副吸能梁内板3和副吸能梁外板4上沿长度方向间隔设置有上下延伸的若干溃缩筋10。溃缩筋10间距为30mm，槽宽10mm，高5mm，保证副吸能梁能褶皱变形，从而充分吸能。
最好是，大梁前端副吸能梁B的后端嵌入轻卡大梁6内固定，大梁前端副吸能梁B的前端嵌入前防撞C型梁8内并固定；大梁前端副吸能梁B前端的上、下两侧各焊接有一块金属填充垫片14，副吸能梁内板3和副吸能梁外板4焊接固定在一起。由于轻卡大梁的截面高度下于前防撞C型梁的截面高度，大梁前端副吸能梁的后端与轻卡大梁匹配，大梁前端副吸能梁的前端与前防撞C型梁之间就会出现间隙，利用金属填充垫片进行填充，以确保车辆行驶过程中不会产生振动。
另外，大梁前端副吸能梁B的前端采用螺栓与前防撞C型梁8固定，大梁前端副吸能梁B的前端采用螺栓与轻卡大梁6固定，方便安装固定。大梁前端副吸能梁B的中部最好朝远离大梁前端吸能梁A的方向微微拱起，吸能效果显著增强。
结合图5、图6所示，驾驶室前端吸能纵梁C主要由前端吸能纵梁外板5组成。前端吸能纵梁外板5采用由前到后高度逐渐增加的“U”形变截面板，前端吸能纵梁外板5将驾驶室地板纵梁11位于驾驶室前围板12的部分包裹并固定，前端吸能纵梁外板5的左右侧壁上沿长度方向间隔设置有上下延伸的若干溃缩筋10。最好是，前端吸能纵梁外板5将驾驶室地板纵梁11位于驾驶室前围板12的部分以及驾驶室与大梁悬置的车身部分支架15的其中一部分包裹并在搭接区域内采用点焊固定，方便安装固定。驾驶室地板纵梁11的前端(位于驾驶室与大梁悬置的车身部分支架15之前的部分)和前端吸能纵梁外板5厚度均为1.5mm，驾驶室地板纵梁11材料为DC03，前端吸能纵梁外板5材料为B280VK。前端吸能纵梁外板5的截面高度的最高和最低位置高度差为30mm，梁截面长度距离为260mm。溃缩筋间距为40mm，槽宽为15mm，高3mm。前端吸能纵梁外板5左右侧壁的顶部采用非翻边结构，可保证前端吸能纵梁外板5与驾驶室地板纵梁11充分接触，提高吸能效率。
Claims (7)
1.一种非承载式轻卡前端碰撞吸能机构，其特征在于：包括大梁前端吸能梁(A)、大梁前端副吸能梁(B)和驾驶室前端吸能纵梁(C)；
所述大梁前端吸能梁(A)包括吸能梁腹板(1)和吸能梁外板(2)，将轻卡大梁(6)从车身与大梁悬置的大梁部分支架(7)前方位置处到前防撞C型梁(8)位置处切割掉，大梁前端吸能梁(A)的前端与前防撞C型梁(8)连接固定，大梁前端吸能梁(A)的后端与轻卡大梁(6)连接固定，从而实现了用大梁前端吸能梁(A)替代轻卡大梁(6)被切割掉的部分，在吸能梁腹板(1)和吸能梁外板(2)上沿长度方向间隔设置有上下延伸的若干溃缩筋(10)；
所述大梁前端副吸能梁(B)包括副吸能梁内板(3)和副吸能梁外板(4)，所述副吸能梁内板(3)和副吸能梁外板(4)围成封闭的矩形横截面，大梁前端副吸能梁(B)的后端与轻卡大梁(6)连接固定并避开大梁前端吸能梁(A)设置，大梁前端副吸能梁(B)的前端与前防撞C型梁(8)连接固定，大梁前端吸能梁(A)、大梁前端副吸能梁(B)、前防撞C型梁(8)围成直角三角形，所述副吸能梁内板(3)和副吸能梁外板(4)上沿长度方向间隔设置有上下延伸的若干溃缩筋(10)；
所述驾驶室前端吸能纵梁(C)包括前端吸能纵梁外板(5)，所述前端吸能纵梁外板(5)采用由前到后高度逐渐增加的“U”形变截面板，前端吸能纵梁外板(5)将驾驶室地板纵梁(11)位于驾驶室前围板(12)的部分包裹并固定，前端吸能纵梁外板(5)的左右侧壁上沿长度方向间隔设置有上下延伸的若干溃缩筋(10)。
2.按照权利要求1所述的非承载式轻卡前端碰撞吸能机构，其特征在于：所述吸能梁腹板(1)的前端设置有弱化孔(9)，吸能梁外板(2)的前端设置有弱化槽(13)。
3.按照权利要求1或2所述的非承载式轻卡前端碰撞吸能机构，其特征在于：所述吸能梁腹板(1)和吸能梁外板(2)围成的矩形横截面与轻卡大梁(6)的横截面匹配，大梁前端吸能梁(A)的前端嵌入前防撞C型梁(8)内并固定，大梁前端吸能梁(A)的后端包裹在轻卡大梁(6)外并固定。
4.按照权利要求1或2所述的非承载式轻卡前端碰撞吸能机构，其特征在于：所述大梁前端副吸能梁(B)的后端嵌入轻卡大梁(6)内固定，大梁前端副吸能梁(B)的前端嵌入前防撞C型梁(8)内并固定，所述大梁前端副吸能梁(B)前端的上、下两侧各焊接有一块金属填充垫片(14)，所述副吸能梁内板(3)和副吸能梁外板(4)焊接固定在一起。
5.按照权利要求3所述的非承载式轻卡前端碰撞吸能机构，其特征在于：所述大梁前端副吸能梁(B)的中部朝远离大梁前端吸能梁(A)的方向微微拱起。
6.按照权利要求1所述的非承载式轻卡前端碰撞吸能机构，其特征在于：所述前端吸能纵梁外板(5)将驾驶室地板纵梁(11)位于驾驶室前围板(12)的部分以及驾驶室与大梁悬置的车身部分支架(15)的其中一部分包裹并在搭接区域内采用点焊固定。
7.按照权利要求1所述的非承载式轻卡前端碰撞吸能机构，其特征在于：所述大梁前端吸能梁(A)的前端采用螺栓与前防撞C型梁(8)固定，大梁前端吸能梁(A)的后端采用螺栓与轻卡大梁(6)固定；所述大梁前端副吸能梁(B)的前端采用螺栓与前防撞C型梁(8)固定，大梁前端副吸能梁(B)的前端采用螺栓与轻卡大梁(6)固定。
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|---|---|---|---|---|
| CN106005021B (zh) * | 2016-07-07 | 2018-01-09 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | 非承载式轻卡前端碰撞吸能系统 |
| CN111483523A (zh) * | 2019-01-25 | 2020-08-04 | 丰田自动车株式会社 | 车身构造 |
| CN113276951A (zh) * | 2021-07-01 | 2021-08-20 | 奇瑞商用车（安徽）有限公司 | 车身前部吸能结构及新能源汽车 |
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