CN215244733U - 具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车零部件技术领域，具体涉及一种副横梁系统。具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，包括行人保护副横梁，行人保护副横梁的两侧后方分别设有缓冲限位机构，缓冲限位机构包括缓冲限位连接件和行人保护支撑件；行人保护副横梁通过缓冲限位连接件与天鹅颈支架的下端连接，行人保护支撑件的前端与缓冲限位连接件连接，行人保护支撑件的后端与主防撞横梁系统后封板连接。本实用新型相比于传统行人保护副横梁，增加了缓冲限位连接件和行人保护支撑件，使其具有缓冲和限位功能，结构更稳定，能够最大程度满足行人保护腿部打击的各项要求，同时提高横梁系统结构稳定性，高速碰撞溃缩吸能性能以及保险杠垂向刚度性能。

Description

具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统

技术领域

本实用新型属于汽车零部件技术领域，具体涉及一种副横梁系统。

背景技术

随着汽车技术的不断发展，汽车的安全性能日益提高，汽车的安全性能也逐渐由侠义安全向广义安全进化。侠义安全指的是汽车具有足够的强度以保护车内乘员的安全；广义安全指的是汽车在保护车内乘员的安全的同时，也可以兼顾车外行人的安全，从而降低整个交通事故中人员的伤亡率。为了实现汽车广义安全，汽车需要在具备高强度车身结构以保护乘员安全的前提下，在车头保险杠区域需具有可以吸能的缓冲区来保护车外行人的安全，这是对汽车车头保险杠结构安全开发的极大挑战。

行人保护是汽车广义安全的一个重要评价指标，中国新车评价规程C-NCAP2021与中国保险汽车安全指数CIASI2021均将汽车的行人保护性能纳入评价体系。行人保护腿部打击安全要求汽车与行人发生撞击时，尽可能地降低行人腿部受伤的风险，汽车车头结构的防撞主横梁布置高度往往与行人膝部相当，撞击过程中引起行人膝部弯折角度过大，是造成行人腿部膝部韧带拉伤的主要原因。车头保险杠行人保护副横梁布置高度与行人小腿下端相当，撞击过程中可以将行人小腿弹起，从而降低行人膝部弯折角度，进而降低行人膝部韧带拉伤的风险。但结构强度过高的行人保护副横梁会对行人小腿造成冲击，增加行人小腿骨折的风险。所以行人保护副横梁不仅需要拥有足够的支撑性能，同样需要具备足够的缓冲吸能性能，才能最大程度地降低行人腿部受伤风险。

图1揭示了现有技术中使用的行人保护副横梁的结构示意图，如图1所示，行人保护副横梁103两端通过螺栓与天鹅颈支架102下端连接，天鹅颈支架102上端通过焊线与主横梁101连接，主横梁101与后侧的主防撞横梁系统后封板104连接。行人保护副横梁103在受到腿部打击器的冲击时，天鹅颈支架102的上端受到比较大的弯矩作用，为了满足行人保护副横梁103具有足够的支撑性能，提供给腿部打击器足够的反弹力，进而降低腿部打击器膝部的弯折程度以满足膝部韧带伸长量限值要求，天鹅颈支架102需具有足够强的刚度，并且天鹅颈支架102上端与主横梁101的连接需要足够强，但这会导致行人保护副横梁103缺乏缓冲性能，造成腿部打击器小腿部分承受较大弯矩，很难满足小腿弯矩限值要求。所以，如图1所示现有技术中的行人保护副横梁结构的支撑性能与缓冲性能是一对不可调和的矛盾，很难较好满足C-NCAP2021和CIASI2021对行人保护腿部打击的要求。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题，目的在于提供一种具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统。

具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，包括横向设置的行人保护副横梁，所述行人保护副横梁的两侧后方分别设有一缓冲限位机构，所述缓冲限位机构包括缓冲限位连接件和行人保护支撑件；

所述行人保护副横梁通过缓冲限位连接件与天鹅颈支架的下端连接，所述行人保护支撑件位于所述缓冲限位连接件后方，所述行人保护支撑件的前端与所述缓冲限位连接件连接，所述行人保护支撑件的后端与主防撞横梁系统后封板连接。

本实用新型通过在行人保护副横梁两侧后方分别设置的缓冲限位机构，能够保证行人保护副横梁具有足够支撑性能的前提下，在缓冲限位机构的保护下具有优秀的缓冲功能和限位功能。

所述行人保护支撑件分别与所述行人保护副横梁、所述天鹅颈支架空间垂直设置。

所述缓冲限位连接件包括一片状连接件，所述片状连接件的外端向外向后延伸形成弹性片，所述片状连接片的内端向内向前延伸形成限位片，致使所述缓冲限位连接件形成倒S字型结构的连接件；

所述弹性片的后侧面与天鹅颈支架的下端连接，所述弹性片的前侧面与所述行人保护副横梁连接；

所述限位片向前朝向所述行人保护副横梁后侧面，在所述片状连接件和所述行人保护副横梁之间形成缓冲空间；

所述片状连接件后侧面与所述行人保护支撑件连接，所述片状连接件顶部端面设有向前方延伸的连接件翻边结构，所述连接件翻边结构高于所述行人保护副横梁的上边缘，所述连接件翻边结构位于所述行人保护副横梁的上边缘上方。通过上述设计后的缓冲限位连接件可以很好的连接行人保护副横梁和行人保护支撑件，S型结构的缓冲限位连接件具有垂向刚度强，法向缓冲变形大的特点。

所述行人保护副横梁纵截面呈C字型结构，所述行人保护副横梁的开口朝向后方，所述限位片插入所述行人保护副横梁的开口中。C字型结构的行人保护副横梁保证了其对腿部打击器小腿部分的支撑。行人保护副横梁与缓冲限位连接件的限位片接触来达到更好的限位作用。限位片的长度决定了行人保护副横梁的最大变形空间。

所述行人保护副横梁两端下部延伸一段副横梁下翻边结构，所述副横梁下翻边结构与所述天鹅颈支架的底部连接，所述行人保护副横梁两端上部延伸一段副横梁上翻边结构，所述副横梁上翻边结构与所述缓冲限位连接件的所述弹性片连接。

所述行人保护副横梁的上下表面均分布有用于与保险杠总成卡扣的卡扣孔。通过卡扣孔与保险杠总成的卡扣相扣，为保险杠总成提供更好的垂向支撑，提高保险杠总成的垂向刚度。

所述行人保护支撑件呈长筒型结构，所述行人保护支撑件的四个外表面均设有诱导变形槽。在满足行人保护腿部打击要求下足够支撑性能的同时，可以满足高速碰撞中实现均匀溃缩，稳定吸能的功能。

所述行人保护支撑件中的上下外表面上的所述诱导变形槽长度方向为左右方向，所述行人保护支撑件中的左右外表面上的所述诱导变形槽长度方向为上下方向。

所述行人保护副横梁、所述缓冲限位连接件和所述行人保护支撑件均采用冷成型钢。

所述行人保护副横梁和所述缓冲限位连接件、所述缓冲限位连接件和所述天鹅颈支架的下端、所述缓冲限位连接件和所述行人保护支撑件之间通过焊线连接。

有益效果：本实用新型通过行人保护副横梁、缓冲限位连接件和行人保护支撑件三者之间相互配合，相比于传统行人保护副横梁，增加了缓冲限位连接件和行人保护支撑件，使其具有缓冲和限位功能，结构更稳定，能够最大程度满足行人保护腿部打击的各项要求，同时提高横梁系统结构稳定性，高速碰撞溃缩吸能性能以及保险杠垂向刚度性能。本实用新型在汽车被动安全中，对C-NCAP2021行人保护腿部打击评价规程(柔性腿打击FlexPLI/高级柔性腿打击aPLI)中腿型的受伤指标有极为明显的改善，能有效降低交通事故中行人腿部受伤风险。

附图说明

图1为现有技术中使用的行人保护副横梁的一种结构示意图；

图2为本实用新型的一种结构示意图；

图3为图2的部分放大示意图；

图4为本实用新型行人保护副横梁的一种结构示意图；

图5为图4的A-A示意图；

图6为本实用新型缓冲限位连接件的一种结构示意图；

图7为图6的俯视图；

图8为本实用新型行人保护支撑件的一种结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图2至图8，具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，包括横向设置的行人保护副横梁203，行人保护副横梁203的两侧后方分别设有缓冲限位机构，缓冲限位机构包括缓冲限位连接件205和行人保护支撑件206。行人保护副横梁203、缓冲限位连接件205和行人保护支撑件206均采用冷成型钢。行人保护副横梁203通过缓冲限位连接件205与天鹅颈支架202的下端连接，行人保护支撑件206位于缓冲限位连接件205后方，行人保护支撑件206的前端与缓冲限位连接件205连接，行人保护支撑件206的后端与主防撞横梁系统后封板204连接。

本实用新型使用时设置在主横梁201下方，本实用新型通过在行人保护副横梁203两侧后方分别设置的缓冲限位机构，能够保证行人保护副横梁203具有足够支撑性能的前提下，在缓冲限位机构的保护下具有优秀的缓冲功能和限位功能。

具体的，本是实用新型采用呈C字型结构的行人保护副横梁203保证了其对腿部打击器小腿部分的支撑。倒S字型结构的缓冲限位连接件205与行人保护副横梁203、天鹅颈支架202和行人保护支撑件206连接，提供一定的缓冲性能，降低行人小腿骨折风险。行人保护支撑件206呈筒型结构，与缓冲限位连接件205和主防撞横梁系统后封板204连接，为整个行人保护副横梁系统提供支撑功能，保证整个系统的结构稳定。行人保护副横梁203还与保险杠总成连接，提供足够的垂向支撑力，提高保险杠总成的垂向刚度。本实用新型提升了保险杠在C-NCAP2021行人保护腿部打击要求中的碰撞性能，同时提高了保险杠的整体刚度性能。

参照图2，行人保护支撑件206分别与行人保护副横梁203、天鹅颈支架202空间垂直设置。具体的，行人保护副横梁203左右方向设置，天鹅颈支架202上下方向设置，缓冲限位机构位于行人保护副横梁203的后侧面后方，行人保护支撑件206前后方向设置且位于缓冲限位机构的后方。

参照图6和图7，缓冲限位连接件205包括一片状连接件，片状连接件的外端向外向后延伸形成弹性片401，片状连接片的内端向内向前延伸形成限位片402，致使缓冲限位连接件205形成倒S字型结构的连接件。S字型结构的缓冲限位连接件205可以很好的连接行人保护副横梁203和行人保护支撑件206。S字型结构具有垂向刚度强，法向缓冲变形大的特点。垂向刚度高对保险杠总成的稳定取决定性作用，为整车前端车头缝隙匹配提供牢靠保障。法向缓冲变形大对行人保护腿部打击性能有着不可替代的作用，能够提供足够的变形空间。

弹性片401的后侧面通过两条焊线与天鹅颈支架202的下端连接，弹性片401的前侧面通过两条焊线与行人保护副横梁203连接。限位片402向前朝向行人保护副横梁203后侧面，如图3中所示，在片状连接件和行人保护副横梁203之间形成缓冲空间，通过缓冲限位连接件205实现前后缓冲作用。缓冲限位连接件205由于S字型的结构特征可以保证行人保护副横梁203有一定的缓冲变形空间，同时缓冲限位连接件205的限位片402可以起到限位的作用，防止行人保护副横梁203过度变形，让行人保护副横梁203同时拥有优秀的支撑性能和缓冲性能，以同时满足腿部打击要求中小腿弯矩指标和膝部韧带伸长量指标。

片状连接件后侧面通过四条焊线与行人保护支撑件206连接，片状连接件顶部端面设有向前方延伸的连接件翻边结构403，连接件翻边结构403高于行人保护副横梁203的上边缘，连接件翻边结构403位于行人保护副横梁203的上边缘上方。如图3中所示，通过连接件翻边结构403实现对行人保护副横梁203的上下限位作用。

通过上述设计后的缓冲限位连接件205可以很好的连接行人保护副横梁203和行人保护支撑件206，S型结构的缓冲限位连接件205具有垂向刚度强，法向缓冲变形大的特点。

参照图4和图5，行人保护副横梁203纵截面呈C字型结构，行人保护副横梁203与天鹅颈支架202和缓冲限位连接件205连接，提供足够的支撑力，防止行人腿部卷入车底。行人保护副横梁203的开口301朝向后方的车尾方向，限位片402插入行人保护副横梁203的开口301中。行人保护副横梁203与缓冲限位连接件205的限位片402接触来达到更好的限位作用。限位片402的长度决定了行人保护副横梁203的最大变形空间。

行人保护副横梁203两端下部延伸一段副横梁下翻边结构，副横梁下翻边结构通过焊线与天鹅颈支架202的底部连接，行人保护副横梁203两端上部延伸一段副横梁上翻边结构，副横梁上翻边结构通过焊线与缓冲限位连接件205的弹性片401连接。副横梁下翻边结构和副横梁上翻边结构的设计使得行人保护副横梁203的两侧呈内凹型，此结构明显特点是增加了行人保护副横梁203在行人保护试验变形过程中的变形空间，且同时提升了Z向的承载刚度，可以显著增加对保险杠总成的垂向支持。相比传统没有内凹形状的行人保护副横梁，垂向支持刚度会增加约15％左右。

行人保护副横梁203的上下表面均分布有用于与保险杠总成卡扣的卡扣孔302。卡扣孔302优选采用长度方向为左右方向的长方形卡扣孔。通过卡扣孔302与保险杠总成的卡扣相扣，为保险杠总成提供更好的垂向支撑，提高保险杠总成的垂向刚度。

参照图8，行人保护支撑件206呈长筒型结构，行人保护支撑件206的前端通过四条焊线与缓冲限位连接件205连接，行人保护支撑件206的后端通过四条焊接与主防撞横梁系统后封板204连接。行人保护支撑件206的四个外表面均设有诱导变形槽501。长筒型结构在行人保护腿部打击中，可以提供稳定的支撑性能；诱导变形槽501正面碰撞中，能够平稳溃缩吸能，均匀泄力。两种结构结合在一起，紧密协同，为不同碰撞情况提供不同性能。该结构支撑能力比传统结构提高2倍以上，溃缩吸能能力比传统结构提高约1.5倍。

行人保护支撑件206中的上下外表面上的诱导变形槽501长度方向为左右方向，行人保护支撑件206中的左右外表面上的诱导变形槽501长度方向为上下方向。

通过上述设计的本实用新型能够在保证行人保护副横梁203具有足够支撑性能的前提下，具有优秀的缓冲功能和限位功能，在腿部打击器撞击行人保护副横梁203时，为行人保护副横梁203提供足够缓冲区域，相比传统结构增加20％～30％的缓冲空间，降低小腿受到的弯矩，同时限位功能防止变形过度。回弹过程可以提高行人保护副横梁1.5～2倍回弹力，帮助腿部打击器回弹，进而降低腿部打击器膝部韧带伸长量，提升行人保护性能20％以上，同时本实用新型的行人保护副横梁系统的结构稳定性较传统结构提升50％以上，对加强整车高速碰撞安全性能以及车头保险杠垂向刚度均有非常明显的作用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，包括横向设置的行人保护副横梁，其特征在于，所述行人保护副横梁的两侧后方分别设有一缓冲限位机构，所述缓冲限位机构包括缓冲限位连接件和行人保护支撑件；

所述行人保护副横梁通过缓冲限位连接件与天鹅颈支架的下端连接，所述行人保护支撑件位于所述缓冲限位连接件后方，所述行人保护支撑件的前端与所述缓冲限位连接件连接，所述行人保护支撑件的后端与主防撞横梁系统后封板连接。

2.如权利要求1所述的具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，其特征在于，所述行人保护支撑件分别与所述行人保护副横梁、所述天鹅颈支架空间垂直设置。

3.如权利要求1所述的具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，其特征在于，所述缓冲限位连接件包括一片状连接件，所述片状连接件的外端向外向后延伸形成弹性片，所述片状连接片的内端向内向前延伸形成限位片，致使所述缓冲限位连接件形成倒S字型结构的连接件；

所述弹性片的后侧面与天鹅颈支架的下端连接，所述弹性片的前侧面与所述行人保护副横梁连接；

所述限位片向前朝向所述行人保护副横梁后侧面，在所述片状连接件和所述行人保护副横梁之间形成缓冲空间；

所述片状连接件后侧面与所述行人保护支撑件连接，所述片状连接件顶部端面设有向前方延伸的连接件翻边结构，所述连接件翻边结构高于所述行人保护副横梁的上边缘，所述连接件翻边结构位于所述行人保护副横梁的上边缘上方。

4.如权利要求3所述的具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，其特征在于，所述行人保护副横梁纵截面呈C字型结构，所述行人保护副横梁的开口朝向后方，所述限位片插入所述行人保护副横梁的开口中。

5.如权利要求4所述的具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，其特征在于，所述行人保护副横梁两端下部延伸一段副横梁下翻边结构，所述副横梁下翻边结构与所述天鹅颈支架的底部连接，所述行人保护副横梁两端上部延伸一段副横梁上翻边结构，所述副横梁上翻边结构与所述缓冲限位连接件的所述弹性片连接。

6.如权利要求4所述的具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，其特征在于，所述行人保护副横梁的上下表面均分布有用于与保险杠总成卡扣的卡扣孔。

7.如权利要求1所述的具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，其特征在于，所述行人保护支撑件呈长筒型结构，所述行人保护支撑件的四个外表面均设有诱导变形槽。

8.如权利要求7所述的具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，其特征在于，所述行人保护支撑件中的上下外表面上的所述诱导变形槽长度方向为左右方向，所述行人保护支撑件中的左右外表面上的所述诱导变形槽长度方向为上下方向。

9.如权利要求1所述的具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，其特征在于，所述行人保护副横梁、所述缓冲限位连接件和所述行人保护支撑件均采用冷成型钢。

10.如权利要求1所述的具有缓冲和限位功能的行人保护副横梁系统，其特征在于，所述行人保护副横梁和所述缓冲限位连接件、所述缓冲限位连接件和所述天鹅颈支架的下端、所述缓冲限位连接件和所述行人保护支撑件之间通过焊线连接。

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