CN206217823U - 一种保险杠吸能缓冲结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种保险杠吸能缓冲结构，由内向外依次包括：固定在汽车前防撞梁上的吸能片托架、嵌合在所述吸能片托架上的弹性吸能片、贴合在弹性吸能片上的吸能泡沫、外蒙皮。本实用新型的吸能片托架具有高强度和刚度，不易变形，与前防撞梁固定，共同将剧烈碰撞的能量传递到车辆后部。吸能片嵌合在吸能片托架中间，具有较小的刚度和强度，能够在较小碰撞能量下向后变形和压溃。吸能泡沫形状上贴合未变形前的吸能片，能够在碰撞时沿中间脆弱的部分断裂，并滑动向上下两边，直到被吸能片托架卡住。本实用新型能够增加汽车与行人碰撞时的缓冲距离，增加吸收能量，从而减少对行人的伤害。

Description

一种保险杠吸能缓冲结构

技术领域

本实用新型涉及一种汽车保险杠的吸能缓冲结构。

背景技术

汽车在发生碰撞时，碰撞能量较小时，由汽车表面保险杠覆盖件变形和填充泡沫吸收能量，碰撞能量较大时，由汽车前部防撞梁传递给吸能装置，吸能装置产生溃缩吸收能量。而行人与汽车发生碰撞时能量较小，由本田vezel的40km/h正向碰撞假人模型(polar)试验结果观察，汽车保险杠、发动机罩等覆盖件产生变形，车身结构并无明显变形。

所以，汽车前端保险杠起行人保护作用的主要有两部分主要结构，一部分是车身塑料覆盖件，一般是由聚氨酯（或其他树脂材料）和增强材料（玻璃纤维粉，硅石灰等）反应注射成型（RIM）形成，具有较好的弹性和变形恢复能力，在发生碰撞时会产生较大变形量。另一部分是填充泡沫部件，一般由发泡聚丙烯（EPP）或其他泡沫材料（发泡聚苯乙烯EPS、发泡聚乙烯PEP等）的珠粒模塑成型，其中以性能最好的EPP为例，在上述40km/h的行人碰撞试验中，并没有发生明显的塑性变形。

由做功的原理可知，发生碰撞时，保险杠的形变量越大，其吸收的能量越多。现有的汽车在保护行人方面普遍采用在防撞梁和保险杠蒙皮之间填充吸能泡沫，虽然填充泡沫的缓冲吸能性能好，但是其在汽车低速行驶时碰撞后的压缩变形率小，限制了塑料保险杠产生更大的变形，对于行人保护不利。

综上所述，装有普通保险杠的汽车与行人发生碰撞时，无法使填充泡沫产生较大变形，填充泡沫的吸能效果并不明显，可能导致行人腿部加速度过大，对行人造成伤害。

实用新型内容

解决上述技术问题的本实用新型在普遍的保险杠结构上设计形变量更大的可压溃结构，通过在吸能泡沫的背面连接容易屈曲的弹性吸能片，吸能泡沫的结构设计有易脆断部位，吸能泡沫的断裂和移动吸收了能量，同时增大了保险杠蒙皮的可变形空间，增加了碰撞时的缓冲距离。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种保险杠吸能缓冲结构，由内向外依次包括：

固定在汽车前防撞梁上的吸能片托架、嵌合在所述吸能片托架上的弹性吸能片、贴合在弹性吸能片上的吸能泡沫、外蒙皮。

进一步地，所述的吸能片托架上下两侧分别设置有用于嵌合弹性吸能片并为弹性吸能片变形留有空间的吸能片嵌合变形部、用于限制吸能泡沫断裂后变形的限位延伸部。从而为弹性吸能片的变形留下足够空间，同时对吸能泡沫断裂后的变形进行适当的限制。

进一步地，所述弹性吸能片和吸能泡沫沿吸能片托架的长度方向分段设置，以避免其横向强度过大导致弹性吸能片无法有效变形和吸能泡沫无法断裂的情况。

进一步地，所述吸能片托架通过螺栓与汽车前防撞梁，且材料与汽车前防撞梁相同。

进一步地，所述的所述吸能片托架的厚度为2~3mm。

进一步地，所述的弹性吸能片采用低强度和低刚度的材料，包括铝合金、低碳钢。

进一步地，所述的弹性吸能片的厚度为1~2mm。

进一步地，所述的吸能泡沫内部形状与安装后未变形时的弹性吸能片的形状相同。

进一步地，所述的吸能泡沫材料为发泡聚丙烯。

相比现有技术，本实用新型的吸能片托架具有高强度和高刚度，能够结合汽车前防撞梁向后传递碰撞力；所述弹性吸能片具有低强度和低刚度，能够在行人碰撞时产生变形和压溃并吸收能量；所述吸能泡沫在碰撞时能够从设计的脆弱处断裂，滑向上下两方，增加行人碰撞时的缓冲距离。本实用新型从汽车碰撞时行人腿部的加速度随碰撞时间的变化的角度，降低行人腿部的加速度峰值，增大吸收的碰撞能量和缓冲距离，减少碰撞时对行人的伤害。

附图说明

图1表示本实用新型实施方式的保险杠吸能缓冲结构的立体分解示意图。

图2表示本实用新型实施方式的保险杠吸能缓冲结构的截面示意图。

图3表示本实用新型实施方式的保险杠吸能缓冲结构的吸能片托架的结构示意图。

图4表示本实用新型实施方式的保险杠吸能缓冲结构的受碰撞后变形的示意图。

图5表示本实用新型实施方式在能量吸收原理上和普通保险杠结构的对比图。

图中所示为： 1-汽车前防撞梁；2-吸能片托架；21-吸能片嵌合变形部；22-限位延伸部；3-外蒙皮；4-吸能泡沫；5-弹性吸能片。

具体实施方式

以下将参照附图详细地说明本实用新型的一种实施方式。本实施方式中的尺寸、材料仅是为了便于理解本实用新型功能的说明性示例，不限制本实用新型实际细节。对于其它图例中功能和构造实质相同的部件不做重复性说明，与本实用新型不直接相关的部件已经省略。

如图1和图2所示，一种保险杠吸能缓冲结构，由内向外依次包括：固定在汽车前防撞梁1上的吸能片托架2、嵌合在所述吸能片托架2上的弹性吸能片5、贴合在弹性吸能片5上的吸能泡沫4、外蒙皮3。

如图3所示，所述的吸能片托架2上下两侧分别设置有用于嵌合弹性吸能片5并为弹性吸能片5变形留有空间的吸能片嵌合变形部21、用于限制吸能泡沫断裂后变形的限位延伸部22。从而为弹性吸能片5的变形留下足够空间，同时对吸能泡沫断裂后的变形进行适当的限制。

所述弹性吸能片5和吸能泡沫4沿吸能片托架2的长度方向分三段设置，以避免其横向强度过大导致吸能片无法有效变形和吸能泡沫无法断裂的情况，导致无法产生理想的变形效果。也可以根据需要设置为其他数量的多段式，如四段式。所述的弹性吸能片5采用低强度和低刚度的材料，包括铝合金、低碳钢等，利用材料的弹性嵌合在吸能片托架2中，厚度为1~2mm，可与车身钣金件厚度相近，保证具有一定弹性和较低的强度极限，具体可根据实际结构确定。弹性吸能片5依靠上下方向的扩张弹力嵌合在吸能片托架2中，由于安装时吸能片托架2和弹性吸能片5之间存在相互作用力，弹性吸能片5依靠摩擦不产生横向的移动，弹性吸能片的形状设计参考图2所示设计，其横截面呈V形，自然状态下夹角为120度，保证整个弹性吸能片5能够溃缩。

所述吸能片托架2通过螺栓与汽车前防撞梁1（参照图1所示安装位置，在弹性吸能片5间隔的空间和两端布置安装位置），且材料与汽车前防撞梁1相同，厚度为2~3mm，保证具有较高的强度，其设计形状基本贴合汽车前防撞梁1，本实施方式假设与汽车前防撞梁1的贴合面为简单的曲面，具体细节根据防撞梁设计。

所述的吸能泡沫4内部形状与安装后未变形时的弹性吸能片5的形状相同，以保证两者大致贴合，其材料可采用市场广泛采用的发泡聚丙烯（EPP）等泡沫材料，其具体沿汽车横向的形状可以根据结构设计。吸能泡沫4的前部形状参考具体蒙皮的形状设计，本实施方式假设保险杠的外蒙皮3内空间足够大，吸能泡沫4的前部安装后和保险的外蒙皮3间具有一定间隙，所以前部设计为简单的曲面，实际设计中可根据不同保险杠结构进行调整设计。

如图4所示，因所述吸能片具有低强度和低刚度，能够在行人碰撞时产生变形和压溃并吸收能量，所述吸能泡沫在碰撞时能够从设计的脆弱处断裂，滑向上下两方，增加行人碰撞时的缓冲距离。

本实施方式设计生产并安装完成后，应该进行试验测试，保证整个装置能够按照上述理论进行工作。如果具体效果有差异，应进行结构分析和调整设计，以满足要求。如图5所示，整个吸能缓冲结构在实际碰撞所具有的效果，本装置及其调整设计装置的试验结果（行人碰撞试验的腿部加速度时间曲线）理论上大体应该具有图示形状，相比于装有普通保险杠的试验结果，腿部加速度曲线峰值会减小，整体曲线沿时间轴更长。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种保险杠吸能缓冲结构，其特征在于，由内向外依次包括：

固定在汽车前防撞梁(1)上的吸能片托架(2)、嵌合在所述吸能片托架(2)上的弹性吸能片(5)、贴合在弹性吸能片(5)上的吸能泡沫(4)、外蒙皮(3)。

2.根据权利要求1所述的保险杠吸能缓冲结构，其特征在于：所述的吸能片托架(2)上下两侧分别设置有用于嵌合弹性吸能片(5)并为弹性吸能片(5)变形留有空间的吸能片嵌合变形部(21)、用于限制吸能泡沫断裂后变形的限位延伸部(22)。

3.根据权利要求1所述的保险杠吸能缓冲结构，其特征在于：所述弹性吸能片(5)和吸能泡沫(4)沿吸能片托架(2)的长度方向分段设置。

4.根据权利要求1所述的保险杠吸能缓冲结构，其特征在于：所述吸能片托架(2)通过螺栓与汽车前防撞梁(1)，且材料与汽车前防撞梁(1)相同。

5.根据权利要求1所述的保险杠吸能缓冲结构，其特征在于：所述的所述吸能片托架(2)的厚度为2~3mm。

6.根据权利要求1所述的保险杠吸能缓冲结构，其特征在于：所述的弹性吸能片(5)采用低强度和低刚度的材料，包括铝合金、低碳钢。

7.根据权利要求1所述的保险杠吸能缓冲结构，其特征在于：所述的弹性吸能片(5)的厚度为1~2mm。

8.根据权利要求1所述的保险杠吸能缓冲结构，其特征在于：所述的吸能泡沫(4)内部形状与安装后未变形时的弹性吸能片(5)的形状相同。

9.根据权利要求1所述的保险杠吸能缓冲结构，其特征在于：所述的吸能泡沫(4)材料为发泡聚丙烯。