CN216101971U - 提升小偏置碰撞能力的能量块及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提升小偏置碰撞能力的能量块及汽车，能量块包括：能量块主体，能量块主体的底部设有连接座，顶部设有导向平面；能量块主体通过连接座安装于车辆前轮后方的侧围总成上，导向平面朝向车辆前方，且对应前轮的靠近车辆内部的一侧。本方案能够保证小偏置碰中驾驶舱的相对完整性，减少轮胎爆胎的风险，从而保证乘员的安全。

Description

提升小偏置碰撞能力的能量块及汽车

技术领域

本实用新型属于车辆技术领域，更具体地，涉及一种提升小偏置碰撞能力的能量块及汽车。

背景技术

传统汽车发生碰撞时，主要由防撞梁及纵梁组合结构受力形变吸收碰撞能量，实现保护乘员。正面小偏置碰撞(重叠小于25％的碰撞，如图1所示)中，壁障与车辆的接触主要在纵梁之外，恰好避开传统车纵梁吸能结构，碰撞的载荷通过轮胎和shotgun(侧边加强梁总成)向后传递，直接冲击A柱、门槛及乘员舱，导致乘员舱严重变形，存在较大安全隐患。因此，正面25％偏置碰撞工况是车内乘员安全指数的重要工况之一，直接影响到消费者的财产和人身安全。据有关研究表明，正面25％偏置碰撞评级得到优秀(Good)的车型，相对于评级为较差(Poor)的车型，驾驶员在正面碰撞事故中的死亡可能性降低46％，正面25％偏置碰撞评级得到良好(Acceptable)或一般(Marginal)的车型，相对于评级为较差(Poor)的车型，驾驶员在正面碰撞事故中的死亡可能性降低33％。

因此期待研发一种提升小偏置碰撞能力的能量块及汽车，能够保证小偏置碰中驾驶舱的相对完整性，减少轮胎爆胎的风险，从而保证乘员的安全。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种提升小偏置碰撞能力的能量块及汽车，解决传统车在小偏置碰撞过程中，乘员舱直接参与吸能变形，直接威胁乘员舱人身安全的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种提升小偏置碰撞能力的能量块，包括：

能量块主体，所述能量块主体的底部设有连接座，顶部设有导向平面；

所述能量块主体通过所述连接座安装于车辆前轮后方的侧围总成上，所述导向平面朝向所述车辆前方，且对应所述前轮的靠近所述车辆内部的一侧。

可选地，所述能量块主体呈n字形，包括依次连接的第一立板、顶板及第二立板，所述顶板的顶面为所述导向平面；

所述连接座包括连接板，所述连接板连接于所述第一立板的远离所述顶板的一侧，且向远离所述第二立板的方向延伸，所述连接板上设有安装孔。

可选地，所述第一立板的厚度小于所述顶板及所述第二立板的厚度。

可选地，所述第二立板的远离所述顶板的端面为圆弧面。

可选地，所述连接板与所述顶板平行。

可选地，所述能量块主体与所述连接座通过铸铝一体成型。

可选地，所述导向平面的底部向所述车辆的后方倾斜。

本实用新型还提供一种汽车，所述汽车上设有上述的提升小偏置碰撞能力的能量块。

可选地，所述能量块铆接于所述汽车前轮后方的侧围总成上。

可选地，所述能量块为两个，每个所述能量块设置于一个所述前轮的后方。

本实用新型的有益效果在于：

1、在小偏置碰撞过程中，当前轮接触到能量块时，能量块不仅吸收部分碰撞能量，而且由于能量块位于前轮靠近车体的一侧(即内侧)，能够提供一个向外侧的力，将前轮向外挤出，引导轮胎旋出轮罩，防止了过多的能量传递给上边梁总成和门槛梁总成，很大程度地减少了轮胎对乘员舱的侵入量，保护乘员小腿，从而保障了乘员的人身安全。本方案的能量块可以对碰撞传力路径进行引导，引导轮胎的尽快脱出轮罩区域，减少对A柱总成、门槛梁总成及上边梁总成的冲击，从而很大程度地减少乘员舱的侵入量。

2、本方案的汽车上设有上述的能量块，在小偏置碰撞过程中，固定壁障直接接触前轮轮胎，前轮轮胎带着能量一部分通过shotgun结构传递到A柱总成、门槛梁总成、上边梁总成及地板纵梁总成，一部分通过轮胎接触到能量块，防止了轮胎直接触碰侧围总成锋利的焊接面造成的轮胎爆胎的问题，同时能量块能过引导轮胎旋出并带走大部分碰撞能量。

本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为小偏置碰撞工况碰撞试验示意图。

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的提升小偏置碰撞能力的能量块的结构图。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的能量块在车身上应用环境的示意图。

图4示出了图3中的A处放大图。

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的汽车在小偏置碰撞中的传力方向俯视图。

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的汽车在小偏置碰撞中的侧面传力方向的示意图。

图7示出了根据本实用新型的一个实施例的汽车在小偏置碰撞中左前轮胎受力旋出示意图。

附图标记说明

1、能量块；2、连接板；3、第一立板；4、顶板；5、第二立板；6、导向平面；7、前轮；8、壁障；9、shotgun；10、A柱总成；11、门槛梁总成；12、上边梁总成；13、地板纵梁总成；14、前纵梁总成。

具体实施方式

下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型公开了一种提升小偏置碰撞能力的能量块，包括：

能量块主体，能量块主体的底部设有连接座，顶部设有导向平面；

能量块主体通过连接座安装于车辆前轮后方的侧围总成上，导向平面朝向车辆前方，且对应前轮的靠近车辆内部的一侧。

具体地在小偏置碰撞过程中，当前轮接触到能量块时，能量块不仅吸收部分碰撞能量，而且由于能量块位于前轮靠近车体的一侧(即内侧)，能够提供一个向外侧的力，将前轮向外挤出，引导轮胎旋出轮罩，防止了过多的能量传递给上边梁总成和门槛梁总成，很大程度地减少了轮胎对乘员舱的侵入量，保护乘员小腿，从而保障了乘员的人身安全。本方案的能量块可以对碰撞传力路径进行引导，引导轮胎的尽快脱出轮罩区域，减少对A柱总成、门槛梁总成及上边梁总成的冲击，从而很大程度地减少乘员舱的侵入量。

作为可选方案，能量块主体呈n字形，包括依次连接的第一立板、顶板及第二立板，顶板的顶面为导向平面；

连接座包括连接板，连接板连接于第一立板的远离顶板的一侧，且向远离第二立板的方向延伸，连接板上设有安装孔。

具体地，将能量块主体设计为n字形，既能够保证能量块的导向作用又能够降低能量块本身的重量。

作为可选方案，第一立板的厚度小于顶板及第二立板的厚度。

具体地，在前轮撞击能量块时，能量块能够提供一个向外侧的导向力，使车轮旋出。本方案的能量块在安装时，连接板的延伸方向向车体的外侧，且由于第一立板的厚度小于顶板及第二立板的厚度，在能量块主体与轮胎接触时，第一立板会优先产生形变，向远离连接板的一侧倾斜，提高能量块的导向效果。

作为可选方案，第二立板的远离顶板的端面为圆弧面。

具体地，第二立板的远离顶板的端面设置为圆弧面，不带有尖角棱边，能够避免在撞击时割裂车体，保证乘员舱的完整性。

作为可选方案，连接板与顶板平行。

具体地，连接板安装于侧围总成前部，该处与轮胎的形状相适应，因此带有弧度，所以安装连接板之后，连接板会与竖直方向形成夹角，底部边缘向后方倾斜，而将顶板设置为与连接板平行，则顶板也将发生同样的倾斜，使能量块提供的导向力为向外向下的合力，提高导向平面的导向性能。

作为可选方案，能量块主体与连接座通过铸铝一体成型。

具体地，用铸铝结构，相比钢制结构减重65％，降低车身重量。

作为可选方案，导向平面的底部向车辆的后方倾斜。

具体地，导向平面的底部向车辆的后方倾斜，则引导轮胎旋出的力方向不仅向外侧且会向下倾斜，保证能向外挤出，不会向上方偏移。

本实用新型还公开一种汽车，汽车上设有上述的提升小偏置碰撞能力的能量块。

具体地，本方案的汽车上设有上述的能量块，在小偏置碰撞过程中，固定壁障直接接触前轮轮胎，前轮轮胎带着能量一部分通过shotgun结构传递到A柱总成、门槛梁总成、上边梁总成及地板纵梁总成，一部分通过轮胎接触到能量块，防止了轮胎直接触碰侧围总成锋利的焊接面造成的轮胎爆胎的问题，同时能量块能过引导轮胎旋出并带走大部分碰撞能量。

本方案解决了传统车在小偏置碰撞过程中，由于侧围焊接面与轮胎垂直接触，轮胎爆裂，进而轮毂挤压门槛，纵梁与轮罩板焊点撕裂，左纵梁未参与变形吸能，乘员舱直接参与吸能变形，直接威胁乘员舱人身安全的问题。

作为可选方案，能量块铆接于汽车前轮后方的侧围总成上。

具体地，能量块通过螺栓螺母配合的铆接结构固定在侧围总成前部位置，可以满足车身防水要求，而且可以满足轮胎包络空间，保证车辆的正常行驶功能。

作为可选方案，能量块为两个，每个能量块设置于一个前轮的后方。

实施例

如图2所示，提升小偏置碰撞能力的能量块1为铸铝工艺一体成型，包括能量块主体及连接板2，能量块主体呈n字形，包括依次连接的第一立板3、顶板4及第二立板5，第一立板3的厚度小于顶板4及第二立板5的厚度，第二立板5的远离顶板4的端面为圆弧面，顶板4的顶面为导向平面6，连接板2连接于第一立板3的远离顶板4的一侧，且向远离第二立板5的方向延伸并与顶板4平行，连接板2上设有安装孔。

在本实施例中，能量块1的材质为铝，相比相同结构的钢可以减重65％。在小偏置碰撞过程中，前轮的轮胎以及其轮毂是重要的一个力传递路径，其变形及运动过程对车身变形起到重大作用，然而此能量块的结构可以对碰撞传力路径进行引导，引导轮胎的尽快脱出轮罩区域，减少对A柱总成、门槛梁总成及上边梁总成的冲击，从而很大程度地减少乘员舱的侵入量。

如图3、图4所示，能量块主体通过连接板2铆接于车辆前轮7后方的侧围总成上，导向平面6朝向车辆前方，且对应前轮7的靠近车辆内部的一侧(能量块与前轮轮胎的相对位置如图5所示)，导向平面6的底部向车辆后方倾斜，连接板2朝向车身外侧；其通过铆接螺栓螺母结构固定在侧围总成前部位置，通过铆接结构可以满足车身防水要求，而且可以满足轮胎包络空间，保证车辆的正常行驶功能。

图5、图6示出了本实施例的汽车在小偏置碰撞中的传力方向，描述了在25％小偏置碰撞过程中，由于25％的重叠量完全避开了前纵梁总14的吸能区域，壁障8直接接触前轮7的轮胎，轮胎带着一部分能量通过shotgun9传递到A柱总成10、门槛梁总成11、上边梁总成12及地板纵梁总成13，另一部分能量传递给能量块1，防止了前轮7直接触碰侧围总成锋利的焊接面造成的轮胎爆胎，同时能量块1的导向平面6通过力F1引导前轮7旋出并带走大部分碰撞能量。

车辆发生25％小偏置碰，左前轮胎受力旋出时如图7所示，从图中可以看出，当壁障8接触到前轮7的轮胎时，轮胎根据受力方向直接向能量块1移动，当接触到能量块1时，能量块1迅速吸收部分碰撞能量，并通过导向平面6引导前轮7旋出轮罩向外挤出，防止了过多的能量传递给上边梁总成12和门槛梁总成11，很大程度地减少了车轮(向外挤出的轮胎状态)对乘员舱的侵入量，保护乘员小腿，从而保障了乘员的人身安全。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种提升小偏置碰撞能力的能量块，其特征在于，包括：

能量块主体，所述能量块主体的底部设有连接座，顶部设有导向平面；

所述能量块主体通过所述连接座安装于车辆前轮后方的侧围总成上，所述导向平面朝向所述车辆前方，且对应所述前轮的靠近所述车辆内部的一侧。

2.根据权利要求1所述的提升小偏置碰撞能力的能量块，其特征在于，所述能量块主体呈n字形，包括依次连接的第一立板、顶板及第二立板，所述顶板的顶面为所述导向平面；

所述连接座包括连接板，所述连接板连接于所述第一立板的远离所述顶板的一侧，且向远离所述第二立板的方向延伸，所述连接板上设有安装孔。

3.根据权利要求2所述的提升小偏置碰撞能力的能量块，其特征在于，所述第一立板的厚度小于所述顶板及所述第二立板的厚度。

4.根据权利要求2所述的提升小偏置碰撞能力的能量块，其特征在于，所述第二立板的远离所述顶板的端面为圆弧面。

5.根据权利要求2所述的提升小偏置碰撞能力的能量块，其特征在于，所述连接板与所述顶板平行。

6.根据权利要求1所述的提升小偏置碰撞能力的能量块，其特征在于，所述能量块主体与所述连接座通过铸铝一体成型。

7.根据权利要求1所述的提升小偏置碰撞能力的能量块，其特征在于，所述导向平面的底部向所述车辆的后方倾斜。

8.一种汽车，其特征在于，所述汽车上设有根据权利要求1-7中任意一项所述的提升小偏置碰撞能力的能量块。

9.根据权利要求8所述的汽车，其特征在于，所述能量块铆接于所述汽车前轮后方的侧围总成上。

10.根据权利要求8所述的汽车，其特征在于，所述能量块为两个，每个所述能量块设置于一个所述前轮的后方。

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