CN203267964U - 一种具有高吸能性能的汽车防撞梁 - Google Patents

Abstract

一种具有高吸能性能的汽车防撞梁,用于解决现有汽车防撞梁结构难以兼顾轻量化小型汽车狭小安装空间和保证高效吸能双重要求问题。它包括横梁、对称设置在横梁两侧的吸能器和安装板，吸能器两端分别与安装板和横梁接触，特别之处是：所述横梁由四周框板和中间横梁吸能引导筋构成日字形结构，横梁整体为弧形，在横梁的横截面上，横梁吸能引导筋为弧形，横梁底面为直形，横梁顶面为弧形。本实用新型通过对横梁及吸能器结构的改进，使汽车在发生碰撞时整个汽车防撞梁形成了先横梁吸能，再吸能器吸能的双重吸能效果，通过吸能器加强均匀循环吸能效果，保证了整个汽车防撞梁的高吸能性能。

Description

一种具有高吸能性能的汽车防撞梁

技术领域

本实用新型涉及一种车用部件，特别是适用于各种小型轿车的具有高吸能性能的汽车防撞梁，属汽车技术领域。

背景技术

汽车防撞梁是在汽车发生碰撞事故时最大限度保护乘员安全的重要部件，其主要构成包括横梁和连接于横梁与车体安装板之间的吸能器。一般横梁结构基本不具备吸能效果，主要用于将碰撞力分散到两侧的吸能器上，吸能器是在汽车受到撞击时以其压缩变形来充分吸收碰撞动能及减小最大撞击力以缓和冲击的部件。为提高吸能器的吸能功效，生产企业通常是通过提高材料的力学性能、加大吸能器断面此寸和改进吸能器结构形状等几个方面入手。参看图5，这是一种常用的铝合金吸能器结构示意图，其工艺过程是由铝型材直接挤压成型后，再经过热处理提高力学性能，最后经过切断和切角工序得到适用的长度和角度。其吸能器为六边形，其芯部骨架也是六边形，这种结构吸能效果比简单的口字型或日字型吸能器效果要好，但其结构形状导致其断面尺寸较大，而且传递受力欠均匀。对于轻量化小型汽车，由于汽车前部结构紧凑，留给安装吸能器的空间有限，现有吸能器结构难以达到即保证吸能效果又能适应汽车安装空间的要求，若为了减小吸能器尺寸，一味追求提高材料的力学性能，则势必会大大增加产品成本。因此，改进吸能器及结构设计，使其在同等条件下具备更高的吸能效果，同时改进横梁结构设计，使其具有一定的吸能效果，减小吸能器吸能压力是解决上述问题的优选方案。

实用新型内容

本实用新型用于解决上述已有技术之缺陷而提供一种具有横梁及吸能器双重吸能效果的具有高吸能性能的汽车防撞梁。

本实用新型所称问题是通过以下技术方案解决的：

一种具有高吸能性能的汽车防撞梁, 它包括横梁、对称设置在横梁两侧的吸能器和安装板，吸能器两端分别与安装板和横梁接触，特别之处是：所述横梁由四周框板和中间横梁吸能引导筋构成日字形结构，横梁整体为弧形，在横梁的横截面上，横梁吸能引导筋为弧形，横梁底面为直形，横梁顶面为弧形。

上述具有高吸能性能的汽车防撞梁，所述吸能器包括横截面为六边形的吸能器壳边和横截面为圆形的吸能器骨架，吸能器骨架位于吸能器壳边内，上述两者中间由加强筋条相连，加强筋条设置三根，三根加强筋条均布在吸能器壳边和吸能器骨架之间，加强筋条一侧与吸能器骨架连接，另一侧与吸能器壳边的边板中间部位连接。

上述具有高吸能性能的汽车防撞梁，所述吸能器与横梁的接触面为斜面，与安装板的接触面为平面，吸能器高侧面的高度尺寸H1为50-200毫米，吸能器矮侧面的高度尺寸H2比H1小10-15毫米；所述吸能器壳边的边长尺寸L3为40-60毫米；所述吸能器骨架的半径尺寸R3为15-30毫米。

上述具有高吸能性能的汽车防撞梁，所述横梁的横截面尺寸如下：横梁底面宽度尺寸L1为70-120毫米，横梁侧面高度尺寸L2为20-60毫米，横梁吸能引导筋的弧形半径尺寸R1为20-50毫米，横梁顶面弧形半径尺寸R2为240-260毫米。

本实用新型针对现有汽车防撞梁结构难以兼顾轻量化小型汽车狭小安装空间和和保证高效吸能双重要求问题，开发了一种具有高吸能性能的汽车防撞梁。其设计构思是：通过改进横梁结构设计，提升横梁吸能性能,使防撞梁具有横梁、吸能器双重吸能效果；同时改进吸能器结构设计，使吸能器整体受力均匀，避免因局部受力过大而造成碰撞溃变，吸能器骨架采用圆形结构，可以在吸能器受力时更好的把力进行分解，并将受力按照外形均匀传递。此外，该汽车防撞梁整体采用铝合金材料，其抗拉强度大于等于215Mpa；屈服强度大于等于170Mpa；延伸率大于等于10%，通过增加产品刚性，增强其抗变形能力。与现有同类型防撞梁相比，本实用新型在大大减小外形尺寸、满足小型车安装空间的同时，仍可以保证高效吸能的要求，高速碰撞仿真分析结果表明，该防撞梁用于小型汽车上在经受碰撞力时，防撞梁总吸能、左右两侧吸能器根部三个方向的截面力均可达到相应规范及汽车厂家要求。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是横梁横截面结构示意图；

图3是吸能盒结构示意图；

图4是图4的俯视图；

图5是常用铝合金吸能器结构示意图。

附图中标号如下：1. 横梁，1-1.横梁吸能引导筋，1-2.横梁底面，1-2，横梁顶面， 2.吸能器，2-1.吸能器壳边，2-2.吸能器骨架，2-3.加强筋条，3. 安装板。

具体实施方式

参看图1，本实用新型包括横梁1、对称设置在横梁两侧的吸能器2和安装板3，吸能器两端分别与安装板和横梁接触，其斜面横梁1焊合，平面与安装板3焊合。

参看图1、图2，所述横梁1由四周框板和中间横梁吸能引导筋1-1构成日字形结构。横梁整体为弧形，在横梁的横截面上，横梁吸能引导筋1-1为弧形，横梁底面1-1为直形，横梁上面1-3为弧形。该结构当汽车发生正面碰撞时，横梁利用横梁吸能引导筋1-1先进行压溃，横梁腔体中间先成压扁状，从而引导横梁腔体两侧面向外突出压扁，在传递到吸能盒前横梁通过有序变形可有效吸收部分能量，实现横梁、吸能盒双重吸能的目的。横梁的横截面尺寸如下：横梁底面宽度尺寸L1为70-120毫米，横梁侧面高度尺寸L2为20-60毫米，横梁吸能引导筋的弧形半径尺寸R1为20-50毫米，横梁顶面弧形半径尺寸R2为240-260毫米。

参看图1、图3、图4，所述吸能器2包括吸能器壳边2-1和吸能器骨架2-2，吸能器骨架2-2位于吸能器壳边内，上述两者中间有加强筋条2-3相连。吸能器壳边2-1的横截面为六边形，该六边形的边长尺寸L3为40-60毫米；吸能器骨架2-2的横截面为圆形，其半径尺寸R3为15-30毫米；加强筋条2-3设置三根，三根加强筋条均布在吸能器壳边和吸能器骨架之间，加强筋条一侧与吸能器骨架连接，另一侧与吸能器壳边的边板中间部位连接。吸能器内部骨架采用圆形结构，可以使吸能器在受力时，把力进行进行均匀分解，并根据平均分布的三根加强筋条及壳边的正六边形结构把力进行均匀传递，在受力方面比其他形状更为合理，使吸能器在缩小截面尺寸及长度方向尺寸的前提下，达到同样的吸能效果，满足吸能要求。吸能器2与横梁1的接触面为斜面，与安装板3的接触面为平面，吸能器2高侧面的高度尺寸H1为50-200毫米，吸能器矮侧面的高度尺寸H2比H1小10-15毫米。

本实用新型当汽车发生碰撞时，横梁首先产生变形，吸收一部分能量，再将剩余碰撞能量分到两侧吸能器，吸能器外部壳体受力后，将力直接传递到内部骨架上，而骨架的圆形结构又会把力分解沿其形状传递，同时又通过加强筋把受到的力均匀传递给壳体，这样，壳体受力后沿外形传递，同时又向内部骨架传递，形成外部-内部-外部受力循环，从而增强了吸能器承受碰撞力的能力。整个汽车防撞梁在形成了先横梁吸能，再吸能器吸能的双重条件下，吸能器又加强了均匀循环吸能效果，保证了整个汽车防撞梁的高吸能性能。

Claims (4)

1.一种具有高吸能性能的汽车防撞梁, 它包括横梁（1）、对称设置在横梁两侧的吸能器（2）和安装板（3），吸能器两端分别与安装板和横梁接触，其特征在于：所述横梁（1）由四周框板和中间横梁吸能引导筋（1-1）构成日字形结构，横梁整体为弧形，在横梁的横截面上，横梁吸能引导筋（1-1）为弧形，横梁底面（1-1）为直形，横梁顶面（1-3）为弧形。

2.根据权利要求1所述的具有高吸能性能的汽车防撞梁，其特征在于：所述吸能器（2）包括横截面为六边形的吸能器壳边（2-1）和横截面为圆形的吸能器骨架（2-2），吸能器骨架（2-2）位于吸能器壳边内，上述两者中间由加强筋条（2-3）相连，加强筋条（2-3）设置三根，三根加强筋条均布在吸能器壳边和吸能器骨架之间，加强筋条一侧与吸能器骨架连接，另一侧与吸能器壳边的边板中间部位连接。

3.根据权利要求2所述的具有高吸能性能的汽车防撞梁，其特征在于：所述吸能器（2）与横梁（1）的接触面为斜面，与安装板（3）的接触面为平面，吸能器（2）高侧面的高度尺寸H1为50-200毫米，吸能器矮侧面的高度尺寸H2比H1小10-15毫米；所述吸能器壳边的边长尺寸L3为40-60毫米；所述吸能器骨架的半径尺寸R3为15-30毫米。

4.根据权利要求3所述的具有高吸能性能的汽车防撞梁，其特征在于：所述横梁的横截面尺寸如下：横梁底面宽度尺寸L1为70-120毫米，横梁侧面高度尺寸L2为20-60毫米，横梁吸能引导筋的弧形半径尺寸R1为20-50毫米，横梁顶面弧形半径尺寸R2为240-260毫米。

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