一种汽车后端防撞系统的制作方法

本实用新型涉及汽车领域，更具体地说，它涉及一种汽车后端防撞系统。

背景技术：

汽车底盘由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成，底盘作用是支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，成形汽车的整体造型以及再收到撞击起到支撑以及缓冲的作用，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶；无论是传统汽车还是新能源汽车，车身轻量化已成为研究热点，尤其对电动汽车，轻量化的意义更大，对轻量化的要求更高，为了达到显著的轻量化效果，需要从材料、结构和制造工艺上寻找新的解决方案。

传统的汽车底盘多为中柱型或矩形框架型，公开号为CN104494702A的中国专利公开了一种采用轻量化客车底盘结构的纯电动汽车底盘系统，包括两条纵向大梁和若干横梁，若干横梁分布于两条纵向大梁的不同高度层面及不同纵向位置，若干横梁榫接于两条纵向大梁形成整体受力的双纵梁多层底盘架；双纵梁多层底盘架的前部连接有前桥架，前桥架通过两条纵向大梁进行固定；双纵梁多层底盘架的后部连接有后桥架；后桥架通过两条纵向大梁进行固定；前桥架连接有前桥总成，后桥架连接有后桥总成，双纵梁多层底盘架设置有驱动总成和能源总成。

通过纵向大梁与横梁榫接形成双纵梁多层底盘架，使前、后桥架分别通过两条纵向大梁进行固定，将电池和电机放置于底盘两侧；虽然综合了整体受力式车身结构和双纵梁车身结构的优点，在汽车收到撞击时，该方案中通过纵梁和后桥架达到车辆后端的防撞作用，由于中柱结构和车身后端结构的抗碰撞性能以及强度有限，车身底盘后端的受撞击的性能大大降低，同时后端的分配不均导致整车的重心偏高，整车不稳定，猛烈撞击时，对乘员的保护不够，从而影响驾驶过程中突发事故的安全性能。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种车辆抗撞击性能更加良好的电动汽车后端防撞系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种汽车后端防撞系统，包括车体、设置于车体两侧的纵梁、后防撞梁、一端与后防撞梁连接的后吸能盒、与后吸能盒另一端连接的桁架框、设置于桁架框内且一端与桁架框连接的第一缓冲弹簧以及设置于第一缓冲弹簧另一端的缓冲轴，两所述缓冲轴与所述桁架框成三角形状布置，且两所述缓冲轴分别与两纵梁连接，在所述车体的上方设置有乘员框架，所述乘员框架与后防撞梁之间通过缓冲梁连接，两所述缓冲梁对称设置于后防撞梁上，且在所述后防撞梁与桁架框之间还设置有用于缓冲的缓冲组件。

如此设置，通过高强度和刚度的钢构建的桁架框，以便利在其上悬挂、支撑各种设备，例如后轮；当汽车遭受从后部来的猛烈碰撞时，后防撞梁吸收撞击动能再传送至后吸能盒，同时缓冲组件利用本身的缓冲性能起到良好的缓冲作用，吸收部分撞击的能量，同时缓存大部分能量；当桁架框在塌陷时，缓冲梁将部分撞击的能量通过多个方向分散至乘员框架的各个角度，达到缓冲的作用，当桁架框塌陷到一定程度后，后防撞梁压至缓冲弹簧上进行缓冲减压的作用；缓冲弹簧另一端通过与桁架框形成三角形状的缓冲轴连接，利用三角形的稳定性能，一方面可以提高撞击时缓冲弹簧与桁架之间的稳定性能，提高桁架框与缓冲弹簧之间的连接强度，达到更好的保护中端底盘子系统以及其上的乘员、和其内的动力电池组，另一方面和将受到的撞击力分散至多个方向，达到缓解的作用；同时在设计上通过避开可能发生对乘员不利的危险变形，减少后方碰撞导致的对驾驶舱的侵入和保持相对较低的碰撞减速度，以此保证乘员的安全；以车辆后端被动碰撞的缓冲结构传力路径为基础，设置后端碰撞多层缓冲传力路径的目的来体现防撞性能，使能量能合理有效地吸收和传递；撞击时后端底盘子系统塌陷、相应的缓冲组件以及连接结构上达到吸收撞击能的作用，使得位于本体中端之上的乘员得到更好的保护。

进一步设置：在所述桁架框上设置有凸起，所述凸起的一端面通过后吸能盒与后防撞梁连接，所述第一缓冲弹簧的一末端设置于凸起另一端面形成的凹陷内且与桁架框固定连接，第一缓冲弹簧的另一端与两相互连接的缓冲轴固定连接，所述缓冲组件对称设置于凸起的两侧。

如此设置，当后防撞梁收到撞击时，后防撞梁受压，同时作用于后吸能盒以及两侧的缓冲组件上，利用后吸能盒和缓冲组件来吸收以及缓冲撞击时的部分撞击力，同时凸起的设置，其内凹陷的一端可与便于与缓冲弹簧卡接，起到缓冲弹簧受力时起到固定缓冲弹簧的作用，凸起的一端用于支撑后吸能盒，将后吸能盒传递过来的撞击力分散至桁架框的两侧，减小车辆后侧撞击时集中受力的问题。

进一步设置：在凹陷的端面上设置有导向柱，所述第一缓冲弹簧的一末端套接于导向柱上且与桁架框固定连接。

如此设置，将第一缓冲弹簧的一末端套接于导向柱上，且与桁架框固定连接，在第一缓冲弹簧压缩时，导向柱可以起到第一缓冲弹簧压缩导向的作用，使第一缓冲弹簧在受到尾部正向方向撞击时，第一缓冲弹簧的压缩缓冲方向与冲击力方向相垂直，提高第一缓冲弹簧压缩缓冲的性能。

进一步设置：在所述缓冲轴与纵梁之间设置有第一吸能盒，缓冲轴与纵梁分别设置于第一吸能盒两端面上，且缓冲轴设置于纵梁的内侧。

如此设置，当缓冲弹簧撞击受损后，缓冲轴通过与第一吸能盒达到将部分撞击力分散至纵梁上的作用，当第一吸能盒受力过大而受损时，由于缓冲轴设置于纵梁的内侧，使缓冲轴对纵梁形成向外扩张的力，而纵梁本身与车身以及立体箱体连接，具有较好的稳定性能，可提高防撞梁继续起到防撞缓冲的效果，提高撞击时缓冲轴与纵梁之间的结构稳定性。

进一步设置：在所述第一吸能盒、后吸能盒内均至少设置有两条吸能筋，所述吸能筋的轴线与受力方向垂直设置。

如此设置，在第一吸能盒、后吸能盒内均布置吸能筋，主要目的是便于低速碰撞时吸收足够的能量，保证车身本体不被破坏，减小车辆撞击后的损坏程度；同时将加强筋的轴线必须垂直于受力方向设置，避免振动时引起扭转，提高吸能盒的结构强度。

进一步设置：所述缓冲组件包括支撑轴以及与受力方向垂直设置吸能弹簧，两所述支撑轴与后防撞梁之间成三角形状布置，且两支撑轴的连接端与桁架框连接，另一端与后防撞梁固定连接，所述吸能弹簧设置于三角形状的中线上，且两端分别与支撑轴的连接端和后防撞梁固定连接。

如此设置，当后防撞梁受到撞击时，后防撞梁所受到的撞击力正向于缓冲组件，此时支撑轴与后防撞梁成三角状形布置，利用三角形原理可提高缓冲组件的支撑稳定性能，同时在吸能弹簧受压时，有助于辅助吸能弹簧压缩时的支撑作用；同时支撑轴的其中一侧边与后吸能盒连接，可增加受力面积，提高防撞性能。

进一步设置：在所述后防撞梁朝桁架框的端面上设置有固定柱，所述吸能弹簧的一末端套接于固定柱上且与后防撞梁固定连接。

如此设置，将吸能弹簧的一末端套接于固定柱上，且与后防撞梁固定连接，在吸能弹簧压缩时，固定柱可以起到吸能弹簧在压缩时的压缩导向的作用，使吸能弹簧在受到尾部正向方向撞击时，后防撞梁的冲击力传送至吸能弹簧时，吸能弹簧的压缩缓冲方向与冲击力方向相垂直，提高吸能弹簧压缩缓冲的性能。

进一步设置：在所述桁架框与缓冲梁之间设置有连接杆，若干所述连接杆呈W状依次连接，且设置于桁架框与缓冲梁之间。

如此设置，桁架框与缓冲梁之间通过连接杆连接，且连接杆在桁架框与缓冲梁之间成W形布置，且使桁架框与缓冲梁形成多个三角形结构布置，即类似桁架的形态，利用三角形原理，可提高桁架框与缓冲梁之间的结构强度；一方面利用桁架在撞击时塌陷，吸收撞击动能，另一方面利用结构上的受力连续进行多个方向的分流并将能量向后的纵梁传递以及成员框架，达到提高防撞击性能的作用。

进一步设置：在所述缓冲轴与桁架框形成的三角形状的中线上设置有第二缓冲弹簧，第二缓冲弹簧两端分别与缓冲轴的连接处和桁架框固定连接。

如此设置，通过在缓冲轴与桁架框形成的三角形状的中线上设置有第二缓冲弹簧，使后端在受到撞击时，先由第一缓冲弹簧压缩起到缓冲的作用，当第一缓冲弹簧压缩至极限时，在通过第二缓冲弹簧再次达到缓冲的作用，使桁架框内达到多次缓冲的作用，同时也一定程度上减小二次撞击时的伤害。

进一步设置：所述乘员框架上连接有行李盖板，所述行李盖板内设置有内支撑板，若干所述内支撑板呈M状依次连接。

如此设置，车辆后端的行李盖板在车辆后端被撞击时，发生相应的形变也可起到一定的防撞缓冲的作用，在行李盖板内设置相应的内支撑板，其而成M状依次连接，使内支撑板与行李盖板之间形成多个三角形的支撑框架，提高车辆后端在受到撞击时，行李盖板起到相应的结构强度，提高车辆后端被撞击时的防撞性能。

通过采用上述技术方案，本实用新型相对现有技术相比：通过后端被动防撞的结构作为传力路径的基础，通过缓冲组件以及相应的结构连接关系，使部分撞击的能量通过多个方向分散至乘员框架的各个角度，达到缓冲的作用，使车辆后端具有良好的结构强度以及在被撞击时更好的达到撞击缓冲的作用，将位于中端本体之上的乘员和之内的电池得到更好的保护，行驶更加安全。

附图说明

图1为汽车后端防撞系统的结构示意图；

图2为汽车后端防撞系统的俯视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为汽车后端防撞系统中后吸能盒处轴线上的局部剖视图。

图中：1、车体；2、后防撞梁；3、纵梁；4、后吸能盒；5、桁架框；51、凸起；52、导向柱；6、第一缓冲弹簧；7、缓冲轴；8、乘员框架；9、缓冲组件；91、支撑轴；92、吸能弹簧；93、固定柱；10、缓冲梁；11、第一吸能盒；111、吸能筋；12、连接杆；13、第二缓冲弹簧；14、行李盖板；15、内支撑板。

具体实施方式

参照图1至图4对汽车后端防撞系统做进一步说明。

如图1所示，一种汽车后端防撞系统，包括车体1、后防撞梁2、设置于车体1两侧的纵梁3、一端与后防撞梁2连接吸能材料尽可能多地通过变形吸收因撞击产生的巨大能量的后吸能盒4、与后吸能盒4另一端连接的桁架框5、设置于桁架框5内且一端与桁架框5连接的第一缓冲弹簧6以及设置于第一缓冲弹簧6另一端的缓冲轴7；在车体1的上方设置有乘员框架8，乘员框架8与后防撞梁2之间通过缓冲梁10连接，两缓冲梁10对称设置于后防撞梁2上。

如图2所示，在桁架框5朝后防撞梁2连接端的中间段设置有凸起51，凸起51的一端面通过后吸能盒4与后防撞梁2连接，另一端面呈凹陷设置；在凹陷的端面上设置有导向柱52，缓冲弹簧的一末端套接于导向柱52上且与桁架框5固定连接，另一端与两相互连接的缓冲轴7固定连接；同样在两缓冲轴7的连接处设置有相应的导向柱52，使缓冲弹簧套接于导向柱52上与缓冲轴7固定连接。

如图3所示，将两个缓冲轴7与桁架框5朝纵梁3的端面成三角形状布置；在缓冲轴7与纵梁3之间设置有第一吸能盒11，缓冲轴7与纵梁3分别设置于第一吸能盒11两端面上，且缓冲轴7设置于纵梁3的内侧；在缓冲轴7与桁架框5形成的三角形状的中线上设置有第二缓冲弹簧13，第二缓冲弹簧13两端分别与缓冲轴7的连接处和桁架框5固定连接；在第二缓冲弹簧13与桁架框5连接处可同样设置相应的导向柱52，将第二缓冲弹簧13的一末端套接于导向柱52上且与桁架框5固定连接，另一端与两相互连接的缓冲轴7固定连接；用于在第二缓冲弹簧13压缩缓冲时，导向柱52起到稳定以及用于对第二缓冲弹簧13压缩时导向以及稳定的作用。

如图4所示，在第一吸能盒11、后吸能盒4内均至少设置有两条吸能筋111，吸能筋111的轴线与受力方向垂直设置。

如图3所示，在后防撞梁2与桁架框5之间还设置有用于缓冲的缓冲组件9，且缓冲组件9对称设置于凸起51的两侧；缓冲组件9包括支撑轴91以及与受力方向垂直设置吸能弹簧92；在后防撞梁2朝桁架框5的端面上设置有固定柱93，吸能弹簧92的一末端套接于固定柱93上且与后防撞梁2固定连接，另一末端通过设置于两支撑轴91连接处上的固定柱93与支撑轴91连接。

如图1所示，两支撑轴91与后防撞梁2之间成三角形状布置，两组成三角形状布置的支撑轴91形成四棱锥状，且支撑轴91的连接端与桁架框5连接，另一端与后防撞梁2固定连接；吸能弹簧92设置于四棱锥的中线上，且吸能弹簧92的两端分别与支撑轴91的连接端和后防撞梁2固定连接。

如图1所示，在桁架框5与缓冲梁10之间设置有连接杆12，若干连接杆12呈W状依次连接且设置于桁架框5与缓冲梁10之间，将桁架框5上受到的撞击力通过弧状设置的缓冲梁10达到各个方向分散的作用；乘员框架8上连接有行李盖板14，行李盖板14内设置有内支撑板15，若干内支撑板15呈M状依次连接。

以后端被动防撞的结构作为传力路径的基础，通过多个缓冲组件9以及相应的结构连接关系，使部分撞击的能量通过多个方向分散至乘员框架8的各个角度，达到缓冲的作用，使车辆后端具有良好的结构强度以及在被撞击时更好的达到撞击缓冲的作用，将位于中端本体之上的乘员和之内的电池得到更好的保护，在被撞击以及行驶过程中的安全性能提高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。