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CN110816451B - 一种防撞吸能汽车保险杠 - Google Patents

一种防撞吸能汽车保险杠 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防撞吸能汽车保险杠，主要包括横梁、外壳体和设置在外壳体与横梁之间的防撞板，防撞板与外部板之间设置有防撞装置，防撞板与横梁之间设置有吸能装置，防撞装置包括依次设置的受力板和缓冲块，受力板和缓冲板分别靠近外壳体和防撞板设置，受力板将外壳体受到的撞击力均匀分布至缓冲块上；本发明的防撞吸能汽车保险杠，利用波纹板，将外壳体上受到的撞击力均匀的分布并均匀的传递给防撞装置，使得防撞装置各个部位受力均匀，避免发生均布的严重变形，实现防撞；或者将碰撞产生的力均匀的分布并传递给吸能装置，使得吸能装置各个位置获得的动能一致，避免吸能装置局部变形。

Description

一种防撞吸能汽车保险杠
技术领域
本发明属于汽车零部件及其配件领域，更具体的说涉及一种防撞吸能汽车保险杠。
背景技术
汽车前、后端保护装置，俗称保险杠系统，指安装在汽车前部和后部的零件，通常由吸能材料制成，比如钢材、铝材、塑料和泡沫等。发生碰撞时，大多数情况下都有保险杠的参与。作为一种保护装置，其设计要求是：在接触和轻度碰撞过程中，不会对车辆造成严重损伤，并保护车身、发动机、排气系统和冷却系统，以及与安全相关的灯光等不受损伤。
现有技术中，汽车的前后部分为碰撞吸能区，壳体部分采用强度比较低的塑料材料制造，在发生轻微碰撞时可以变形，吸收一部分的碰撞能量，不仅防止车辆本身被撞坏，还能防止车辆把行人撞伤。在壳体内部与车身结构衔接中间增加吸能区，通过吸能块吸收了大部分的碰撞能量，吸能块的主要功能是支撑、防撞和吸能。保险杠系统里面承担冲击的主要部件是保险杠加强横梁。加强横梁材质通常选择铝合金或钢材，用螺栓固定在车身纵梁上。为了方便售后维修，防撞梁一般可以单独拆下来。
但是现有技术中的汽车保险杠，只能在发生较为轻微的碰撞时才能起到较好的保护作用。在发生较为严重的碰撞时，汽车保险杠系统受力不均，极易发生不均的严重变形，使得汽车保险杠系统整体发生严重的变形，对汽车本身及其内的发动机、排气系统和冷却系统等造成伤害。且汽车前部的塑料壳体在发生轻微碰撞时就会发生变形，即需要维修，成本较高，且为用车者带来了诸多的烦恼。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防撞吸能汽车保险杠，利用波纹板，将外壳体上受到的撞击力均匀的分布并均匀的传递给防撞装置，使得防撞装置各个部位受力均匀，避免发生均布的严重变形，实现防撞；或者将碰撞产生的力均匀的分布并传递给吸能装置，使得吸能装置各个位置获得的动能一致，避免吸能装置局部变形。
本发明技术方案一种防撞吸能汽车保险杠，主要包括横梁、外壳体和设置在外壳体与横梁之间的防撞板，所述防撞板与外部板之间设置有防撞装置，防撞板与横梁之间设置有吸能装置，所述防撞装置包括依次设置的受力板和缓冲块，所述受力板和缓冲板分别靠近外壳体和防撞板设置，所述受力板将外壳体受到的撞击力均匀分布至缓冲块上。
优选地，所述受力板为波纹板，所述波纹板前后两侧面分别与外壳体和缓冲块接触，所述波纹板整体呈弧形，波纹板两端分别超过汽车前部左右两顶角位置。
优选地，所述波纹板由正置和倒置的梯形板间隔设置组成，所述外壳体和缓冲块分别与正置和倒置的梯形板的顶面接触。
优选地，所述波纹板由正置和倒置的半圆弧板间隔设置组成，所述外壳体和缓冲块分别与正置和倒置的圆弧板的顶面接触。
优选地，所述波纹板为碳纤维板。
优选地，所述缓冲块为橡胶块，且填充满波纹板与防撞板之间区域，所述橡胶块与波纹板接触面形状与波纹板表面形状相适应，所述波纹板和橡胶块均匀防撞板固定连接。
优选地，所述吸能装置包括均布设置在防撞板与横梁之间的橡胶柱，所述橡胶柱两端分别与防撞板和横梁固定，所述防撞板通过橡胶柱与横梁固定连接。
优选地，所述橡胶柱为空心圆柱，两相邻的橡胶柱之间间隔距离为一个橡胶柱的直径。
优选地，所述橡胶柱外部套接有弹簧保护套。
本发明技术方案的一种防撞吸能汽车保险杠有益效果是：
1、受力板将外壳体上受到并传递过来的碰撞力均匀的分布至缓冲块和防撞板上，避免外壳体和防撞装置发生局部受力明显而产生变形的问题。
2、通过波纹板的特殊结构，可以有效的将碰撞力均匀分布至缓冲块上，且波纹板自身变形小，在波纹板维修时，仅仅需要通过整形即可。碳纤维板抗拉强度是普通钢材的数倍以上，弹性模量优于钢材，具有优异的抗蠕变性能，耐腐蚀性和抗震性，碳纤维板强度高、质量仅为钢的1/5，有较高的韧性。
3、若干吸能橡胶柱的设置，有效的将防撞板传递过来的碰撞力和动能进行吸收，且橡胶柱为空心圆柱，在进行吸能变形时，橡胶柱自身变形力度小，可以实现快递回弹。
附图说明
图1本发明技术方案的一种防撞吸能汽车保险杠结构示意图，
图2为波纹板另一实施例示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
如图1所示，本发明技术方案的一种防撞吸能汽车保险杠，主要包括横梁5、外壳体1和设置在外壳体1与横梁5之间的防撞板4。防撞板4实现外壳体1与横梁之间的隔离，避免外壳体变形后直接对横梁造成碰撞伤害。本保险杠安装时，通过螺栓直接将横梁固定在车身的纵梁上即可，然后将外壳体1安装在横梁5构成的系统中，即外壳体1与横梁5安装。防撞板4与外部板1之间设置有防撞装置，防撞板4与横梁5之间设置有吸能装置。防撞装置包括依次设置的受力板2和缓冲块3，受力板2和缓冲板3分别靠近外壳体1和防撞板4设置。受力板2将外壳体1受到的撞击力均匀分布至缓冲块3上。受力板2一方面将外壳体1受到并传递过来的碰撞力和动能进行分散，均匀分散至缓冲块3上，然后均匀的传递给防撞板4，避免防撞板4发生局部受力到而导致变形的问题，也避免受力板将不均匀的碰撞力传动给横梁5和车身及其内的发动机等系统，避免发动机等系统受到损失，影响汽车的运行。另一方面，受力板2具有良好的韧性、抗震性和回弹性，可以有效的将外壳体1受到的冲击力或碰撞力回弹，避免外壳体1局部受到快速的冲击而立即发生变形。
如图1所示，本发明技术方案的受力板为波纹板或波浪板，波纹板前后两侧面分别与外壳体1和缓冲块3接触，波纹板整体呈弧形，波纹板两端分别超过汽车前后部的左右两顶角位置。在汽车的碰撞中，不仅仅在汽车的正前部后正后部极易发生碰撞，在汽车的四个顶角位置也极易发生碰撞，所以，将波纹板延长至包裹住汽车的四个顶角位置，实现对顶角位置的外壳体1的保护和对顶角部位外壳体1受到的撞击力进行分散。
如图1所示，本图1中为本发明技术方案的波纹板2由正置和倒置的半圆弧板8间隔设置组成，外壳体1和缓冲块3分别与正置和倒置的圆弧板8的顶面接触。
如图2所示，本图2中为本发明技术方案的波纹板的一种实施例结构示意图，本图中波纹板21由正置和倒置的梯形板81间隔设置组成，外壳体1和缓冲块3分别与正置和倒置的梯形板81的顶面接触。
基于上述两段技术方案，有圆弧板8组成的波纹板或由梯形板81组成的波纹板其作用均是能够将力进行分散，且由碳纤维板制成的波纹板8质量轻，大大降低了汽车整体的重量。
如图1所示，本发明技术方案的缓冲块3为橡胶块，且填充满波纹板与防撞板3之间区域，橡胶块3与波纹板2接触面形状与波纹板表面形状相适应，波纹板2和橡胶块3均匀防撞板4固定连接。橡胶块3侧面与波纹板2形状相适应，使得波纹板2能够快速的、无间隔的、无滞延的将碰撞力或动能传递给缓冲块，同时，缓冲块3能够对波纹板2起到一个支撑作用。
如图1所示，本发明技术方案的吸能装置包括均布设置在防撞板4与横梁5之间的橡胶柱6，橡胶柱6两端分别通过固定套9与防撞板4和横梁5固定，固定套9分别与防撞板4和横梁5相对的侧面固定连接，防撞板4通过橡胶柱6与横梁5固定连接。防撞板4不与外壳体连接，使得防撞板4在碰撞发生时能够在碰撞力和惯性的作用下与外壳体之间发生相对的微量的位移和变形，本位移和变形正好抵消或相对抑制外壳体1的变形和位移，避免外壳体1在碰撞的瞬间即发生较大的变形或位移，避免外壳体快速变形，同事也对车身整体提供一个滞后的反应，避免碰撞瞬间车身发生巨大的震动。
如图1所示，本发明技术方案的橡胶柱6为空心圆柱，两相邻的橡胶柱之间间隔距离为一个橡胶柱的直径。橡胶柱6外部套接有弹簧保护套7。弹簧保护套7对橡胶柱6进行保护，避免橡胶6在汽车碰撞时产生变形，或因变形过大导致橡胶柱坍塌失去其作用。两橡胶柱之间的距离可以保证橡胶柱在汽车碰撞时发生具有足够的空间发生变形，避免两橡胶柱之间发生相对挤压。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种防撞吸能汽车保险杠，其特征在于，主要包括横梁、外壳体和设置在外壳体与横梁之间的防撞板，横梁固定在车身纵梁上，外壳体与横梁安装，所述防撞板与外壳体之间设置有防撞装置，防撞板与横梁之间设置有吸能装置，所述防撞装置包括依次设置的受力板和缓冲块，所述受力板和缓冲板分别靠近外壳体和防撞板设置，所述受力板将外壳体受到的撞击力均匀分布至缓冲块上，所述受力板为波纹板，所述波纹板前后两侧面分别与外壳体和缓冲块接触，所述波纹板整体呈弧形，波纹板两端分别超过汽车前部左右两顶角位置；
所述波纹板由正置和倒置的梯形板间隔设置组成，所述外壳体和缓冲块分别与正置和倒置的梯形板的顶面接触；
所述波纹板由正置和倒置的半圆弧板间隔设置组成，所述外壳体和缓冲块分别与正置和倒置的圆弧板的顶面接触；
所述波纹板为碳纤维板；
所述缓冲块为橡胶块，且填充满波纹板与防撞板之间区域，所述橡胶块与波纹板接触面形状与波纹板表面形状相适应，所述波纹板和橡胶块均匀防撞板固定连接；
所述吸能装置包括均布设置在防撞板与横梁之间的橡胶柱，所述橡胶柱两端分别与防撞板和横梁固定，所述防撞板通过橡胶柱与横梁固定连接；
所述橡胶柱为空心圆柱，两相邻的橡胶柱之间间隔距离为一个橡胶柱的直径；
所述橡胶柱外部套接有弹簧保护套。
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