CN105172721A - 一种汽车前保险杠 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前保险杠，属于汽车机械部件领域。该前保险杠包括前保险杠横梁和吸能盒，吸能盒安装在前保险杠横梁上，前保险杠还包括粘接胶层，粘接胶层设在前保险杠横梁与吸能盒之间，前保险杠横梁和吸能盒的材料均为碳纤维复合材料。本发明通过采用碳纤维复合材料的前保险杠横梁和吸能盒，并将前保险杠横梁和吸能盒通过粘接胶层连接在一起，由于碳纤维复合材料的前保险杠横梁的强度非常高，所以不需要在前保险杠横梁上加装前保险杠横梁加强板，进而简化了前保险杠的结构。并且，吸能盒的材料同样为碳纤维复合材料，使得吸能盒具有较高的吸收能量的能力，所以不需要将吸能盒的长度设计的过长，从而避免了较长的吸能盒影响前保险杠的稳定性。

Description

一种汽车前保险杠

技术领域

本发明属于汽车机械部件领域，特别涉及一种汽车前保险杠。

背景技术

随着汽车工业的不断发展，人们对汽车安全性能的要求也是越来越高，汽车前保险杠是一种用于吸收和减缓外界冲击力、防护车身前部安全的装置，现有的常见前保险杠通常包括连接在一起的前保险杠横梁和吸能盒，其中，前保险杠横梁通常采用金属材料经冷冲压工艺制成，由于工艺的局限性，导致制成的前保险杠横梁的强度不高，为了提高前保险杠横梁的强度，需要在前保险杠横梁上加装前保险杠横梁加强板，否则前保险杠横梁极易在40％偏置碰撞中弯折断裂，危害到车上乘客的生命安全，所以现有的常见前保险杠的重量较大、结构较为复杂。并且，为了使吸能盒能够吸收更多由冲撞产生的能量，通常只能将吸能盒的长度设计的较长，但是较长的吸能盒会对前保险杠的稳定性造成一定的影响。

发明内容

为了解决现有的前保险杠结构复杂、稳定性不高的问题，本发明实施例提供了一种前保险杠。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种前保险杠，所述前保险杠包括：前保险杠横梁和吸能盒，所述吸能盒安装在所述前保险杠横梁上，所述前保险杠还包括粘接胶层，所述粘接胶层设在所述前保险杠横梁与所述吸能盒之间，所述前保险杠横梁和所述吸能盒的材料均为碳纤维复合材料。

在本发明一种可能的实现方式中，所述吸能盒包括吸能结构、第一连接板、以及用于安装在汽车的车身上的第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板分别设置在所述吸能结构的两端，所述第一连接板通过所述粘接胶层和第一螺栓与所述前保险杠横梁连接，所述第二连接板通过第二螺栓与所述车身连接。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述吸能结构包括多个间隔设置的吸能柱，每一个所述吸能柱均设置在所述第一连接板和所述第二连接板之间，所述吸能柱与所述第二连接板相垂直。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述吸能柱的长度大于130mm。

在本发明又一种可能的实现方式中，每两个相邻的所述吸能柱之间均连接有吸能板。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述第一连接板的一对对边上设有定位件，所述定位件凸出于所述第一连接板，所述定位件通过第三螺栓与所述前保险杠横梁连接。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述前保险杠横梁包括承撞面和安装面，所述承撞面和所述安装面为所述前保险杠横梁的相反的两侧面，所述安装面上对应所述吸能盒的位置设有安装部，所述安装部与所述第一连接板和所述定位件相匹配。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述安装部包括突出于所述安装面的安装平台，所述第一连接板通过所述安装平台与所述前保险杠横梁相连，所述定位件卡接在所述安装平台的两侧。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述前保险杠横梁包括设于所述承撞面上的长条形的凸块，所述凸块沿所述前保险杠横梁的长度方向延伸，所述凸块为空心结构，并且所述凸块内设有泡沫夹层。

在本发明又一种可能的实现方式中，所述粘接胶层为环氧粘接胶层。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过采用碳纤维复合材料的前保险杠横梁和吸能盒，并将前保险杠横梁和吸能盒通过粘接胶层连接在一起，由于碳纤维复合材料的前保险杠横梁的强度非常高，所以不需要另外在前保险杠横梁上加装前保险杠横梁加强板，进而简化了前保险杠的结构，降低了前保险杠的重量。并且，由于吸能盒的材料同样为碳纤维复合材料，使得吸能盒可以具有较高的吸收能量的能力，所以不需要将吸能盒的长度设计的过长，从而避免了较长的吸能盒影响前保险杠的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的前保险杠的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的吸能盒的安装示意图；

图3是本发明实施例提供的承撞面的结构示意图；

图中各符号表示含义如下：

1-前保险杠横梁，11-承撞面，12-安装面，13-安装部，14-凸块，15-泡沫夹层，2-吸能盒，21-吸能结构，211-吸能柱，212-吸能板，22-第一连接板，23-第二连接板，24-定位件，3-粘接胶层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供的一种汽车前保险杠，图1为前保险杠的结构示意图，如图1所示，该前保险杠包括前保险杠横梁1和吸能盒2，吸能盒2安装在前保险杠横梁1上。其中，前保险杠横梁1为弧形，吸能盒2与弧形的前保险杠横梁1的内弧相连，作为优选，弧形的前保险杠横梁1的外弧长度为1600mm，外弧的曲率半径为1739.5mm，使得前保险杠横梁1具有较大的曲率，以方便加工生产。需要说明的是，在实际生产应用中，前保险杠横梁1的形状并不仅局限于上述优选方案，还可以为其他形状，如直线形等，本发明对此不做限制。

在上述实现方式中，前保险杠可以包括两个吸能盒2，两个吸能盒2以弧形的前保险杠横梁1的圆周角的角平分线为轴对称设置，从而使得前保险杠具有更加稳定的结构。

在本发明实施例中，前保险杠还包括粘接胶层3，粘接胶层3设在前保险杠横梁1与吸能盒2之间，前保险杠横梁1和吸能盒2的材料均为碳纤维复合材料。容易理解的，前保险杠横梁1与吸能盒2之间通过粘接胶层相连。

本发明实施例通过采用碳纤维复合材料的前保险杠横梁1和吸能盒2，并将前保险杠横梁1和吸能盒2通过粘接胶层3连接在一起，由于碳纤维复合材料的前保险杠横梁1的强度非常高，所以不需要另外在前保险杠横梁1上加装前保险杠横梁加强板，进而简化了前保险杠的结构，降低了前保险杠的重量。并且，由于吸能盒2的材料同样为碳纤维复合材料，使得吸能盒2可以具有较高的吸收能量的能力，所以不需要将吸能盒2的长度设计的过长，从而避免了较长的吸能盒2影响前保险杠的稳定性。

值得进一步说明的是，经过多次的40％偏置碰撞实验，可以得出碳纤维复合材料的前保险杠横梁1和吸能盒2的比吸能，比传统金属材料的前保险杠横梁1和吸能盒2的比吸能高出55％-60％，从而提高了前保险杠的安全性能。其中，比吸能是衡量结构能量吸收能力的重要参数，是指结构有效破坏长度内单位质量吸收的能量。

图2为吸能盒的安装示意图，如图2所示，在本发明实施例中，吸能盒2包括吸能结构21、第一连接板22、以及用于安装在汽车的车身(图未示)上的第二连接板23，第一连接板22和第二连接板23分别设置在吸能结构21的两端，第一连接板22通过粘接胶层3和第一螺栓(图未示)与前保险杠横梁1连接，第二连接板23通过第二螺栓(图未示)与车身连接。

优选地，第一螺栓为的规格Ф6×20的螺栓。

容易理解的，在装配前保险杠时，可以先通过粘接胶层3将吸能盒2粘接至前保险杠横梁1上，以起到定位吸能盒2的作用，随后再通过第一螺栓将吸能盒2固定安装至前保险杠横梁1上，从而保证了吸能盒2的正确安装。

具体地，粘接胶层3为环氧粘接胶层，从而利用了环氧粘接胶层胶接强度高的特性，保障了前保险杠的结构强度。需要说明的是，虽然在本实施例中采用了环氧粘接胶层粘接第一连接板22和前保险杠横梁1，但是容易理解的，在其他实施例中，也可以采用其他的粘接胶层，如结构胶层等，本发明对此不做限制。

优选的，环氧粘接胶层为L135G3环氧粘接胶层。

继续参见图2，在本实施例中，吸能结构21包括多个间隔设置的吸能柱211，每一个吸能柱211均设置在第一连接板22和第二连接板23之间，吸能柱211与第二连接板23相垂直，使得各吸能柱211构成了桁架结构，加强了吸能结构21的强度。作为优选，第一连接板22和第二连接板23的中部可以为镂空结构，以减轻吸能盒2的重量。

优选地，吸能柱211的长度大于130mm，从而保证了吸能盒2能够吸收较多的能量。在本发明实施例中，由于吸能盒2的材料为碳纤维复合材料，所以本申请中的吸能盒2能够以较小的长度达到安全标准，从而避免了因吸能盒2过长而导致前保险杠不稳定的问题。另外，由于前保险杠横梁1为弧形结构，吸能柱211与第二连接板23垂直，所以各吸能柱211的长度不相同，作为优选，最长的吸能柱211的长度为137mm，容易理解的，其他吸能柱211的长度可以根据前保险杠横梁1的曲率进行相应的改变。

具体地，每两个相邻的吸能柱211之间均连接有吸能板212，使得吸能柱211和吸能板212构成一个空心的吸能结构21，从而增加了吸能盒2的比吸能。

在本发明实施例中，第一连接板22的一对对边上设有定位件24，定位件24凸出于第一连接板22，定位件24通过第三螺栓(图未示)与前保险杠横梁1连接。在将吸能盒2装配至前保险杠横梁1时，由于第一连接板22与前保险杠横梁1涂有粘接胶层3，在等待粘接胶层3固化的过程中，可以将吸能盒2通过定位件24和第三螺栓将固定至前保险杠横梁1上，以避免吸能盒2与前保险杠横梁1之间产生相对位移。

优选地，第三螺栓为规格Ф6×30的螺栓。

具体地，前保险杠横梁1包括承撞面11和安装面12(详见图1)，承撞面11和安装面12为前保险杠横梁1的相反的两侧面，安装面12上对应吸能盒2的位置设有安装部13，安装部13与第一连接板22和定位件24相匹配。

优选地，安装部13包括突出于安装面12的安装平台，第一连接板22通过安装平台与前保险杠横梁1相连，定位件24卡接在安装平台的两侧，以起到定位吸能盒2的作用。需要说明的是，在实际生产应用中，安装部13的结构不仅局限于上述优选结构，也可以为其他结构，比如，安装部13可以为与定位件24相匹配的安装槽，使得定位件24可以插设在安装槽内，同样能够起到定位吸能盒2的作用。

图3为承撞面的结构示意图，结合图3，具体地，前保险杠横梁1包括设于承撞面11上的长条形的凸块14，凸块14沿前保险杠横梁1的长度方向延伸，凸块14为空心结构，并且凸块14内设有泡沫夹层15，从而起到增强前保险杠的比吸能的作用。在上述实现方式中，当凸块14的个数如图3中所示的为2个时，2个凸块14分别沿承撞面11的2个对边设置，需要说明的是，虽然图3中承撞面11上只设有2个凸块，但是容易理解的，也可以根据实际需求在承撞面11上设置更多的凸块，如3个、4个等，当凸块14的个数大于两个时，各凸块14在承撞面11上间隔设置，本发明对凸块14的个数不做限制。实现时，前保险杠横梁1可以是整体注塑成型的。

下面简单介绍一下本发明提供的前保险杠的装配流程：

步骤1：打磨处理吸能盒的第一连接板和安装部，从而便于后续涂抹粘接胶层；

步骤2：在第一连接板上涂抹粘接胶层，在涂抹时应注意避开第一连接板上的用于配合第一螺栓的通孔；

步骤3：将涂有粘接胶层的第一连接板粘接至安装部上，在粘接之前需要通过定位件找准安装部位，以正确安装吸能盒；

步骤4：通过第三螺栓将定位件安装至安装部上，完成吸能盒的定位安装，等待粘接胶层固化；

步骤5：带粘接胶层固化后，将吸能盒通过第一螺栓安装至安装部上，完成吸能盒的固定安装；

步骤6：通过第二螺栓和第二安装板将前保险杠安装至车身上，从而完成前保险杠的装配工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车前保险杠，所述前保险杠包括：前保险杠横梁和吸能盒，所述吸能盒安装在所述前保险杠横梁上，其特征在于，所述前保险杠还包括粘接胶层，所述粘接胶层设在所述前保险杠横梁与所述吸能盒之间，所述前保险杠横梁和所述吸能盒的材料均为碳纤维复合材料。

2.根据权利要求1所述的前保险杠，其特征在于，所述吸能盒包括吸能结构、第一连接板、以及用于安装在汽车的车身上的第二连接板，所述第一连接板和所述第二连接板分别设置在所述吸能结构的两端，所述第一连接板通过所述粘接胶层和第一螺栓与所述前保险杠横梁连接，所述第二连接板通过第二螺栓与所述车身连接。

3.根据权利要求2所述的前保险杠，其特征在于，所述吸能结构包括多个间隔设置的吸能柱，每一个所述吸能柱均设置在所述第一连接板和所述第二连接板之间，所述吸能柱与所述第二连接板相垂直。

4.根据权利要求3所述的前保险杠，其特征在于，所述吸能柱的长度大于130mm。

5.根据权利要求4所述的前保险杠，其特征在于，每两个相邻的所述吸能柱之间均连接有吸能板。

6.根据权利要求2所述的前保险杠，其特征在于，所述第一连接板的一对对边上设有定位件，所述定位件凸出于所述第一连接板，所述定位件通过第三螺栓与所述前保险杠横梁连接。

7.根据权利要求6所述的前保险杠，其特征在于，所述前保险杠横梁包括承撞面和安装面，所述承撞面和所述安装面为所述前保险杠横梁的相反的两侧面，所述安装面上对应所述吸能盒的位置设有安装部，所述安装部与所述第一连接板和所述定位件相匹配。

8.根据权利要求7所述的前保险杠，其特征在于，所述安装部包括突出于所述安装面的安装平台，所述第一连接板通过所述安装平台与所述前保险杠横梁相连，所述定位件卡接在所述安装平台的两侧。

9.根据权利要求7所述的前保险杠，其特征在于，所述前保险杠横梁包括设于所述承撞面上的长条形的凸块，所述凸块沿所述前保险杠横梁的长度方向延伸，所述凸块为空心结构，并且所述凸块内设有泡沫夹层。

10.根据权利要求1-9任一项所述的前保险杠，其特征在于，所述粘接胶层为环氧粘接胶层。