本發(fā)明涉及一種汽車保險杠,尤其涉及一種多級緩沖吸能式汽車保險杠裝置。
技術背景
隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,我國汽車市場保持穩(wěn)定增長,于此同時,汽車數(shù)量的猛增造成了我國道路交通事故頻發(fā),根據(jù)相關調查,全球每年約有120萬人在道路交通事故中喪生,其中行人等“弱勢道路使用者”,占到46%。歐洲NCAP從2002年開始增設對行人的保護測試,促使汽車生產在設計上,更多的考慮行人的安全問題,并與2009年歐洲NCAP行人保護碰撞測試標準替代之前的評級系統(tǒng);中國汽研中心在2009年6月30日發(fā)布最新修改的《C-NCAP管理規(guī)則(2009年版)》時,也首次提出在新的評價規(guī)則實施后,C-NCAP將引入的考察項目包括追尾試驗和行人保護。隨著行人汽車安全標準不斷地提高,對汽車的安全設計也更加的嚴格。
汽車保險杠是汽車的重要的外飾件之一,是一種表面積大,形狀復雜的薄壁結構的件,不僅起到裝飾汽車外觀的作用,更是一種吸收緩和外界沖擊力的,保護車身前后的安全裝置。當汽車與行人發(fā)生碰撞時,首先與行人發(fā)生碰撞的部分就是汽車保險杠,為了最大的化的提高對行人的保護,并減小對車上乘客的傷害,需要保險杠裝置最大程度的實現(xiàn)緩沖吸能。因此汽車保險杠的緩沖吸能設計也越來越得到重視。
原來的汽車的保險杠外擋板和保險杠減震衡梁,主要依靠保險杠殼體的破壞變形來釋放沖擊力實現(xiàn)對行人的保護,以及防撞梁的變形來吸能碰撞能量減少對車上乘客的傷害。緩沖效果和吸收碰撞能量的效果不佳,不能很好的起到保護行人和保護車內人員的生命安全的作用。
技術實現(xiàn)要素:
為了增強對行人和車內人員的保護,給行人提供最大程度的緩沖,同時降低撞擊直接對車身的影響,吸收更多的能量來提高整體的安全性能,本發(fā)明提供了一種多級緩沖吸能式保險杠裝置,能有效的減少碰撞時對行人的傷害,增強對行人的保護,同時吸收更多的能量,降低對車內人員的傷害。
本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn):
一種多級緩沖吸能式汽車保險杠裝置,包括保險杠殼體、與車身連接的防撞梁,還包括設置在所述保險杠殼體與防撞梁之間的多級緩沖吸能裝置,所述的多級緩沖吸能裝置包括填充設置在保險杠殼體和防撞梁兩端之間的第一緩沖吸能組件和排列設置于保險杠殼體、防撞梁、第一緩沖吸能組件之間的若干第二緩沖吸能組件,所述的第一緩沖吸能組件主要由若干緩沖吸能塊依次疊加而成;所述的第二緩沖吸能組件包括吸能泡沫、嵌入貼合在吸能泡沫底部的彈性吸能片。
進一步地,依次疊加的各個緩沖吸能塊的密度和尺寸沿遠離防撞梁方向逐漸遞減。
進一步地,所述的緩沖吸能塊的材料為泡沫鋁。
進一步地,所述的彈性吸能片為橫截面為M形的蜂窩鋁板,其頂面與吸能泡沫相貼合,底面安裝在防撞梁上。
進一步地,所述的吸能泡沫為聚氨酯泡沫。
進一步地,相鄰的吸能泡沫之間設置有A形間隙,當吸能泡沫斷裂時,由于每個泡沫之間存在A形間隙,相鄰的吸能泡沫之間會發(fā)生接觸,能夠將產生的力傳遞到其他位置,實現(xiàn)力量的分散,同時最大限度的利用吸能泡沫的變形進行緩沖吸能。
進一步地,所述的防撞梁為橫截面為B形的弧形空心防撞梁,采用B形截面的防撞梁,中間為空心的,針對不同車型設計出相應的弧度,既能減輕自重,還能有效保證一定的潰縮行程和力量分散,實現(xiàn)緩沖和吸能。
進一步地,所述的防撞梁兩端通過吸能盒與車身連接,吸能盒也會發(fā)生潰縮變形,同時進行緩沖吸能,進一步對行人起到了保護作用。
進一步地,所述的第一緩沖吸能組件包括三塊依次疊加的緩沖吸能塊。
相比現(xiàn)有技術,本發(fā)明所達到的有益效果如下:
1、本發(fā)明實現(xiàn)了三級緩沖,其中吸能泡沫發(fā)生變形,同時最頂部密度最小的緩沖吸能塊發(fā)生變形,此為一級緩沖吸能;變形發(fā)生到一定程度時,彈性吸能片的外側發(fā)生潰縮變形,同時密度次之的緩沖吸能塊發(fā)生變形,此為二級緩沖;進一步發(fā)生變形時,彈性吸能片的內側接觸防撞梁開始發(fā)生潰縮變形,同時密度最大的緩沖吸能塊發(fā)生變形,此為三級緩沖,通過三級緩沖能夠釋放較大的沖擊力,降低對行人的傷害,也可以降低對車內人員的傷害。
2、采用B形弧度空心防撞梁在保證一定的強度和剛度要求時,也能夠實現(xiàn)車輛的輕量化,而且選定合適的弧度設計,還可以有效地保證一定的潰縮行程和力量分散,實現(xiàn)緩沖和吸能,提高對車身的保護,同時降低對車內人員的傷害。
3、每個吸能泡沫之間形成了A形間隙,當發(fā)生碰撞時,發(fā)生潰縮變形后,相鄰的泡沫之間發(fā)生接觸,能夠將產生的力傳遞到其他位置,實現(xiàn)力量的分散。
4、吸能泡沫嵌入M形彈性吸能片,當吸能泡沫變形到一定程度,變形量很小時,吸能泡沫在M形彈性吸能片的頂端處發(fā)生斷裂,提供更大的緩沖行程。
5、本發(fā)明結構簡單,安裝方便,價格便宜,無需對汽車進行較大幅度的改裝,對普通車輛都適用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的三維立體結構示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例的主視示意圖。
圖3為本發(fā)明實施例的B形弧度空心防撞梁的橫截面示意圖。
圖4為本發(fā)明實施例的M形蜂窩鋁板結構的三維示意圖。
圖5為本發(fā)明實施例發(fā)生碰撞時變形示意圖。
圖中所示為:1-保險杠殼體;2-吸能泡沫;3-彈性吸能片;4-第一緩沖吸能塊;5-第二緩沖吸能塊;6-第三緩沖吸能塊;7-防撞梁;8-吸能盒。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案,而不是以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
實施例
如圖1和圖2所示,一種多級緩沖吸能式汽車保險杠裝置,包括保險杠殼體1、與車身連接的防撞梁7,還包括設置在所述保險杠殼體1與防撞梁7之間的多級緩沖吸能裝置,所述的多級緩沖吸能裝置包括填充設置在保險杠殼體1和防撞梁7兩端之間的第一緩沖吸能組件和排列設置于保險杠殼體1、防撞梁7、第一緩沖吸能組件之間的若干第二緩沖吸能組件,所述的第一緩沖吸能組件主要由三塊材料為泡沫鋁的緩沖吸能塊依次疊加而成,包括第一緩沖吸能塊4、第二緩沖吸能塊5、第三緩沖吸能塊6;所述的第二緩沖吸能組件包括吸能泡沫2、嵌入貼合在吸能泡沫2底部的彈性吸能片3,所述的彈性吸能片3為橫截面為M形的蜂窩鋁板,見圖4,其頂面與吸能泡沫2相貼合,底面安裝在防撞梁7上,所述的吸能泡沫2為聚氨酯泡沫。
具體而言,第一緩沖吸能塊4與保險杠殼體1相接觸,第三緩沖吸能塊6與防撞梁7相接觸,第二緩沖吸能塊5位于兩者之間,依次疊加的第一緩沖吸能塊4、第二緩沖吸能塊5、第三緩沖吸能塊6的密度和尺寸逐漸遞減。
相鄰的吸能泡沫2之間設置有A形間隙,當吸能泡沫斷裂時,由于每個泡沫之間存在A形間隙,相鄰的吸能泡沫之間會發(fā)生接觸,能夠將產生的力傳遞到其他位置,實現(xiàn)力量的分散,同時最大限度的利用吸能泡沫的變形進行緩沖吸能。
如圖3所示,所述的防撞梁7為橫截面為B形的弧形空心防撞梁,采用B形截面的防撞梁,中間為空心的,針對不同車型設計出相應的弧度,既能減輕自重,還能有效保證一定的潰縮行程和力量分散,實現(xiàn)緩沖和吸能。
所述的防撞梁7兩端通過吸能盒8與車身連接,吸能盒8也會發(fā)生潰縮變形,同時進行緩沖吸能,進一步對行人起到了保護作用。
針對本實施例提供的多級緩沖吸能式汽車保險杠裝置,當汽車與行人發(fā)生碰撞時,汽車的保險杠外殼1首先會受到撞擊,此時塑料保險外殼發(fā)生變形,保險杠殼體1和B形弧度空心結構的防撞梁7之間的聚氨酯材料的吸能泡沫2發(fā)生變形,如果沖擊力較大的時候,由于M形緩沖物頂端處的泡沫的厚度較低,發(fā)生一定的潰縮變形時,泡沫2會在M形彈性吸能片3的頂端發(fā)生斷裂,從而產生一定的緩沖距離,如圖5所示。與此同時密度較小的第一緩沖吸能塊4由于內部孔隙較大,會發(fā)生較大變形,同時第二緩沖吸能塊5、第三緩沖吸能塊6也發(fā)生小變形,在發(fā)生變形或吸能泡沫2發(fā)生斷裂的過程中給行人帶來一定的緩沖,減小了對行人的傷害,同時實現(xiàn)碰撞能量的吸收,此時實現(xiàn)了第一次緩沖吸能。
隨著吸能泡沫2和第一緩沖吸能塊4的變形量增大,M形彈性吸能片3的外側受力發(fā)生潰縮變形,同時M形彈性吸能片3兩側的泡沫開始接觸,相互擠壓實現(xiàn)力量的分散,同時變形吸能。此時第二緩沖吸能塊5也受力發(fā)生變形,第三緩沖吸能塊6發(fā)生小變形,兩部分的潰縮變形,進一步給行人帶來一定的緩沖,實現(xiàn)碰撞能量的吸收,實現(xiàn)第二次的緩沖吸能。
伴隨著變形量的進一步增大,當M形蜂窩鋁板3的外側變形量到達一定程度之后,M形彈性吸能片3的內測開始與防撞梁7接觸,進一步發(fā)生潰縮變形,同時第三緩沖吸能塊6也受力發(fā)生較大的潰縮變形,此時實現(xiàn)第三次的緩沖吸能。
在這過程中,如果行人與保險杠殼體1之間的接觸面積較小,無論是哪一個泡沫最開始發(fā)生潰縮變形或者斷裂,由于每個泡沫之間存在A形間隙,相鄰的泡沫之間會發(fā)生接觸,能夠將產生的力傳遞到其他位置,實現(xiàn)力量的分散,同時最大限度的利用聚氨酯材料的吸能泡沫2的變形進行緩沖吸能。
在整個過程中,由于防撞梁7通過吸能盒8與車身連接,吸能盒8也會發(fā)生潰縮變形,同時進行緩沖吸能,進一步地對行人起到了保護作用。
橫截面為B形的弧形空心結構的防撞梁7既能夠保證一定的強度和剛度要求,也能夠實現(xiàn)車輛的輕量化,而且選定合適的弧度設計,在發(fā)生碰撞,受到較大沖擊時,可以有效地保證一定的潰縮行程和力量分散,實現(xiàn)緩沖和吸能。提高對車身的保護,同時降低對車內人員的傷害。
本實施例提供的多級緩沖吸能式汽車保險杠裝置,實現(xiàn)了三級緩沖吸能,通過三級緩沖能夠有效的釋放較大的沖擊力,吸收一定的碰撞能量,來在降低對行人傷害的同時,也降低了對車上乘客的傷害,該裝置結構簡單,安裝方便,價格便宜,無需對汽車進行較大幅度的改裝,對普通車輛都適用。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術另據(jù)的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和變形,這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。