CN202163494U - 一种车辆吸能梁结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车辆吸能梁结构，它包括吸能梁本体。所述吸能梁本体内部设有与其固定的弹性体，所述弹性体外表面与吸能梁本体内壁设有溃缩空间。其技术方案的要点是，弹性体安装于吸能梁本体的内部空腔，当车辆发生碰撞时，吸能梁本体受到压溃，当压溃一定程度时，弹性体和吸能梁本体一起分解来自外界的冲击力，弹性体通过变形吸收所受的冲击能量，把相撞刚性撞击转变为柔性撞击，延缓撞击作用时间，降低瞬时撞击强度，从而最大限度地保护乘员生命安全和车辆主要结构的完好。此吸能梁结构简单、装配方便，适用于所有车辆，可安装在车辆前后保险杆处。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车辆安全装置，尤其涉及一种车辆碰撞吸能梁结构。
背景技术
当今社会随着车辆的不断增加，交通意外引起的车辆碰撞也在不断增加。为了保证车辆在碰撞时乘员的安全，这就要求对车辆进行防碰撞结构设计，提高车辆的防碰撞性。现有技术中，车辆上都会安装碰撞吸能装置，主要包括吸能梁等。当车辆发生撞击时，吸能梁被压溃，从而起到吸收外界能量冲击的作用。现有的车辆碰撞吸能装置一般都如专利文献1和专利文献2中所述。
专利文献1：中国专利公开号CN 1948074A名称为汽车碰撞逐级吸能装置。
专利文献2：中国专利公开号CN 201427589Y 名称为附加式碰撞吸能装置。
在上述现有的结构中，为了增强吸能装置吸收能量的效果，吸能梁内部都设置了加强板或钢管，当车辆发生猛烈碰撞时，巨大的冲击力使吸能梁瞬间发生严重变形，从而压溃内部的加强板或钢管，由于加强板和钢管都为金属材质，继而再次产生刚性碰撞，它并没有很好的延缓了撞击作用时间，也没有很好的降低撞击强度。若此时加强板的连接刚度或其自身刚度强于吸能梁的刚度，待吸能梁完全被压溃和破坏后，则碰撞产生的巨大冲击力就会直接传递到车辆车身上，吸能装置就丧失了其应有的吸能效果，以致发动机舱及机身受到破坏，最后危及到乘员的生命财产安全。
实用新型内容
针对现有技术中吸能梁分解冲击力、吸收外界能量效果不够理想的问题，本实用新型提供了一种能有效的分解和吸收外界能量，最大限度地保护乘员及车辆车身安全的车辆碰撞吸能梁结构。
为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下述技术方案：一种车辆吸能梁结构，它包括沿着车辆前后轴线方向呈筒状的吸能梁本体，所述吸能梁本体内部设有与其固定的弹性体，所述弹性体与吸能梁本体内壁设有溃缩空间。车辆发生碰撞时，吸能梁本体先受到碰撞产生能量的冲击，在冲击力的作用下，吸能梁本体产生变形和溃缩，发挥其吸能的作用，溃缩空间给了吸能梁本体足够的变形受压溃空间，它保证了吸能梁本体最大限度的吸收外界的冲击力。吸能梁本体多为金属材质，其抗弯强度和抗压强度都有一个极限值，一旦超过这个极限值，材料就会被压弯或压断，结构就会遭到破坏，从而失去其吸能的作用，所以在吸能梁本体被完全压溃之前须分解冲击力，避免剩余的能量完全作用于车身，同时也要保证吸能梁本体不会完全被压溃和破坏。吸能梁本体内部的弹性体就很好的起到了这个作用，弹性体固定于吸能梁本体内，以保证它与内壁之间溃缩空间的存在，当溃缩到一定程度时，弹性体受到来自吸能梁内壁的挤压，从而发生形变，在形变过程中，冲击力转变为弹性体的应变能，弹性体通过变形吸收剩余的冲击能量，把相撞刚性撞击转变为柔性撞击，延缓了撞击的作用时间，降低了瞬时撞击强度，从而最大限度地保护乘员的生命安全和车辆主要结构的完好。
作为优选，所述弹性体外表面与吸能梁本体内壁各面的间隙大小为3毫米至5毫米。所述空腔内壁各面为与车辆前后轴线方向平行的各个面。根据吸能梁本体材料的抗弯和抗拉强度特性，选取间隙值大小范围为3毫米至5毫米，以保证吸能梁本体在吸收能量的同时不会被完全压溃和破坏，发挥吸能梁结构的最佳吸能效果。
作为优选，所述吸能梁本体在2个或2个以上的侧面上设有至少1条引导槽，所述引导槽呈条状，与车辆前后轴线方向呈垂直分布。吸能梁本体沿着车辆前后轴线方向呈筒状布置，在与该轴线方向平行的2个或2个以上的侧面上设有引导槽，若在2个侧面上设有引导槽，优选设在2个相对的面上，每个面上有1条或多条引导槽。车辆发生碰撞时，由于引导槽受力截面小，首先发生形变，发挥其引导力的作用，从而引导整个吸能梁本体发生形变和溃缩。
作为优选，所述弹性体与吸能梁本体由螺栓连接固定。吸能梁本体前端面与车辆的前或后保险杆固定，后端面与车身固定。为了保证弹性体发挥其吸能的作用，需防止弹性体在吸能梁本体内部转动或滑动，弹性体与吸能梁本体由螺栓固定。根据加工或装配的需求，螺栓可安装在吸能梁本体前端面处，也可安装在其后端面处。
作为优选，所述弹性体与吸能梁本体为粘接固定。采用胶体粘接操作方便快捷，连接强度与效果良好。粘接物可以涂在吸能梁本体内腔和弹性体的端面。
作为优选，所述引导槽凹槽最低面与弹性体侧面贴合。弹性体与引导槽凹槽的最低面相贴合可以起到一定的限位固定作用，也可限制装配时弹性体的转动或移动。
作为优选，所述吸能梁本体截面为矩形，所以弹性体的截面也为矩形。所述截面为垂直于车辆前后轴线方向的横切面。由于车辆的大小、类型不同，所以根据不同的车型所设计的吸能梁本体形状、尺寸也会有所不同。作为进一步的优选，所述矩形设有2个互为对称的倒角，截面呈六边形，更有利于吸能梁吸收能量。
作为优选，所述弹性体采用橡胶制成。橡胶价格廉价、密度小，能承受各种负荷、力以及高底温，能够在复杂和苛刻的条件下使用，有较好的缓冲性能和受破坏性能。
本实用新型车辆吸能梁结构与现有技术相比较有如下有益效果：
1. 本结构中吸能梁本体与弹性体之间的溃缩空间给了前者足够的变形受压溃空间，保证了吸能梁本体最大限度的吸收外界的冲击力，提高了其吸能的效果。本结构通过弹性块的弹塑性变形，把刚性碰撞转化为柔性撞击，避免了吸能梁本体完全被压溃和破坏，其分解和吸收外界冲击能量的效果理想，最大限度地保护乘员和车辆结构的安全。
2. 结构简单，装配方便，材料价格低廉，弹性体质量轻，减轻了车辆的整体重量。
3. 此结构应用范围广泛，适用于所有的车型，可安装在车辆车身前后的保险杆处。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图。
图2是图1的纵向剖视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是本实用新型实施例2的剖视图。
图中，1、吸能梁本体 2、弹性体 3、螺栓 4、引导槽。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
实施例1：如图2所示，一种车辆吸能梁结构，它包括沿着车辆前后轴线方向呈筒状的吸能梁本体1，吸能梁本体1内部设有与其固定的弹性体2，弹性体2外表面与吸能梁本体1内壁设有溃缩空间，其间隙大小为4毫米。如图3所示，吸能梁本体的截面为矩形。如图1所示，在吸能梁本体的相对的2个水平面上各有有2条引导槽4，另外的2个侧面上各有3条引导槽4，引导槽4呈条状，与车辆前后轴线方向呈垂直分布。弹性体2与吸能梁本体1的后端面由4颗螺栓3固定连接。当车辆发生碰撞时，吸能梁本体1最先受到碰撞产生能量的冲击，在冲击力的作用下，引导槽4引导外力，使吸能梁本体1往弹性体2处溃缩，弹性体2与吸能梁本体1四周内壁的间隙给了吸能梁本体1足够的变形受压溃空间，保证了其最大限度的吸收外界的冲击力。当吸能梁本体1溃缩到一定程度时，4毫米的间隙完全溃缩，它就挤压弹性体2，弹性体2受到来自吸能梁内壁的挤压，从而发生形变，避免吸能梁本体继续溃缩而遭到完全损坏，在形变过程中，弹性体2把冲击力转变为自身的应变能，通过变形吸收剩余的冲击能量，把相撞刚性撞击转变为柔性撞击，延缓了撞击的作用时间，降低了瞬时撞击强度，从而最大限度地保护乘员的生命安全和车辆主要结构的完好。
实施例2：如图4所示，一种车辆吸能梁结构，它包括沿着车辆前后轴线方向呈筒状的吸能梁本体1，吸能梁本体1内部设有与其固定的弹性体2，弹性体2外表面与吸能梁本体1内壁设有溃缩空间，其间隙大小为4毫米。此车辆吸能梁本体1截面为一六边形，可视为一梯形和一矩形的结合体，共有6个侧面，其中在4个面上都设有引导槽4，每个面上各有2条，引导槽4呈条状，与车辆前后轴线方向呈垂直分布。弹性体2与吸能梁本体1为粘接固定，粘接用的胶体涂于吸能梁体1的2个端面上，引导槽4与弹性体2的贴合面上也涂有胶体，更加方便定位和安装。此实施例的工作原理与实施例1相同。
Claims (9)
1. 一种车辆吸能梁结构，它包括沿着车辆前后轴线方向呈筒状的吸能梁本体（1），其特征在于：所述吸能梁本体（1）内部设有与其固定的弹性体（2），所述弹性体（2）外表面与吸能梁本体（1）内壁设有溃缩空间。
2. 根据权利要求1所述的车辆吸能梁结构，其特征在于：所述弹性体（2）外表面与吸能梁本体（1）内壁各面的间隙大小为3毫米至5毫米。
3. 根据权利要求1或2所述的车辆吸能梁结构，其特征在于：所述吸能梁本体（1）在2个或2个以上的侧面上设有至少1条引导槽（4），所述引导槽（4）呈条状，与车辆前后轴线方向呈垂直分布。
4. 根据权利要求1所述的车辆吸能梁结构，其特征在于：所述弹性体（2）与吸能梁本体（1）由螺栓（3）连接固定。
5. 根据权利要求1所述的车辆吸能梁结构，其特征在于：所述弹性体（2）与吸能梁本体（1）为粘接固定。
6. 根据权利要求3所述的车辆吸能梁结构，其特征在于：所述引导槽（4）凹槽最低面与弹性体（2）侧面贴合。
7. 根据权利要求1所述的车辆吸能梁结构，其特征在于：所述吸能梁本体（1）截面为矩形。
8. 根据权利要求7所述的车辆吸能梁结构，其特征在于：所述矩形设有2个互为对称的倒角，截面呈六边形。
9. 根据权利要求1或2所述的车辆吸能梁结构，其特征在于：所述弹性体（2）采用橡胶制成。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN103448803A (zh) * | 2013-04-11 | 2013-12-18 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | 一种地板后横梁加强结构 |
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| CN103448803B (zh) * | 2013-04-11 | 2016-01-20 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | 一种地板后横梁加强结构 |
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