汽车保险杠及汽车的制作方法
【专利摘要】一种汽车保险杠及汽车，其中汽车保险杠包括：横梁，具有沿长度方向延伸的第一腔室；位于第一腔室中的吸能件，吸能件能够吸收撞击产生的能量；连接横梁沿长度方向的两端的至少一个支撑梁；沿汽车前后方向，连接支撑梁与横梁的若干防撞板；两个沿汽车前后方向，分别与所述支撑梁沿长度方向的两端固定连接的吸能盒。沿汽车前后方向，第一腔室沿汽车前后方向的两侧壁、吸能件、防撞板和吸能盒建立起五级吸能机制，能有效吸收撞击产生的冲击能量，当冲击载荷通过纵梁传递给车身时，冲击能量经过本方案的五级吸能机制的汽车保险杠吸收后已经得到大幅降低，作用在车身的冲击能量较低，更好地抑制汽车车室变形，以更好地保护乘员的人身安全。
【专利说明】汽车保险杠及汽车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车【技术领域】，特别涉及一种汽车保险杠及汽车。
【背景技术】
[0002]目前，现有的汽车保险杠主要由防撞横梁、位于防撞横梁两端的吸能盒以及加强板等构件构成，其中吸能盒与防撞横梁固定连接。汽车保险杠通常设置在汽车的前部或后部，沿车宽方向横跨车身，并通过两吸能盒分别与汽车沿车宽方向的两纵梁固定连接。
[0003]汽车保险杠的主要作用是碰撞时发生变形，以吸收能量。当车辆发生碰撞时，汽车保险杠防撞横梁首先受到冲击而发生一定的变形，从而吸收部分冲击能量，同时将冲击载荷向左右两侧的吸能盒传递，以便分散冲击。吸能盒受冲击而发生压溃折叠变形，以便吸收一定预定值的碰撞能量，从而保证车辆在发生碰撞时能够按照设计要求抑制汽车车室的变形，保护乘员免受冲击。
[0004]但是，现有汽车保险杠仅具有防撞横梁和吸能盒两级吸能机制，吸能效果有限。实用新型内容
[0005]本实用新型解决的问题是，现有汽车保险杠仅具有防撞横梁和吸能盒两级吸能机制，吸能效果有限。
[0006]为解决上述问题，本实用新型提供一种汽车保险杠，该汽车保险杠包括:
[0007]横梁，具有沿长度方向延伸的第一腔室；
[0008]位于所述第一腔室中的吸能件，所述吸能件能够吸收撞击产生的能量；
[0009]连接所述横梁沿长度方向的两端的至少一个支撑梁；
[0010]沿汽车前后方向，连接所述支撑梁与横梁的若干防撞板；
[0011]两个沿汽车前后方向，分别与所述支撑梁沿长度方向的两端固定连接的吸能盒。
[0012]可选地，所述吸能件的数量为1，沿所述横梁长度方向延伸；或，
[0013]所述吸能件数量为若干，若干所述吸能件沿横梁长度方向间隔分布。
[0014]可选地，所述防撞板为防撞波纹板。
[0015]可选地，所述防撞波纹板的波纹沿汽车上下方向分布。
[0016]可选地，所述横梁包括:
[0017]第一横梁板和第二横梁板；
[0018]第一横梁板具有空腔，所述空腔具有沿汽车上下方向相对的两侧壁、与两侧壁连接的一底壁，所述空腔具有沿汽车前后方向露出所述底壁的开口，所述第二横梁板位于所述开口中，且与所述两侧壁固定连接；
[0019]所述第一横梁板与第二横梁板之间的空腔部分作为第一腔室；
[0020]所有支撑梁位于第二横梁板沿汽车前后方向与第一腔室相对的另一侧，所述支撑梁两端与第二横梁板连接；
[0021 ] 沿汽车前后方向，所述防撞板与第二横梁板连接。
[0022]可选地,所述第一横梁板背向第二横梁板突出，所述第二横梁板朝向第一横梁板突出。
[0023]可选地，在所述第二横梁板沿汽车前后方向背向第一腔室的一侧，在所述第二横梁板上设有若干加强梁。
[0024]可选地，在所述第二横梁板上设有以下至少一种加强梁:
[0025]沿汽车上下方向延伸的若干第一加强梁，所有第一加强梁沿第二横梁板长度方向间隔分布；
[0026]沿所述第二横梁板的长度方向延伸的若干第二加强梁，所有第二加强梁沿汽车上下方向间隔分布。
[0027]可选地，所述支撑梁的数量为至少两个；
[0028]所述第二横梁板还包括:
[0029]沿汽车上下方向连接所有支撑梁的第三加强梁，所述第三加强梁的数量为至少两个，所有第三加强梁沿支撑梁长度方向间隔分布。
[0030]可选地，所有防撞板和吸能盒均通过第三加强梁与支撑梁固定连接。
[0031]可选地，所述吸能盒通过至少两个第三加强梁与支撑梁固定连接。
[0032]可选地，对应每个吸能盒位置设有至少一个防撞板，每个吸能盒位置的每个防撞板与吸能盒共用一个第三加强梁。
[0033]可选地，所述吸能盒沿汽车前后方向的两端之间的侧壁，由若干防撞波纹板沿环绕汽车前后方向的周向方向拼接而成。
[0034]可选地，所述吸能盒的防撞波纹板的波纹，沿环绕汽车前后方向的周向方向分布。
[0035]本实用新型还提供一种汽车，该汽车包括:沿车宽方向间隔分布的两纵梁，每个纵梁沿汽车前后方向延伸；
[0036]上述任一所述的汽车保险杠，所述汽车保险杠位于汽车沿前后方向的前部和/或后部;
[0037]两个吸能盒沿汽车前后方向未与横梁连接的一端，分别与两个纵梁固定连接。
[0038]与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点:
[0039]在横梁的第一腔室中设有吸能件，吸能件能吸收撞击产生的能量。沿汽车前后方向，第一腔室沿汽车前后方向的两侧壁、吸能件、防撞板和吸能盒建立起五级吸能机制，能有效吸收撞击产生的冲击能量，当冲击载荷通过纵梁传递给车身时，冲击能量经过本方案的五级吸能机制的汽车保险杠吸收后已经得到大幅降低，作用在车身的冲击能量较低，更好地抑制汽车车室变形，以更好地保护乘员的人身安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]图1是本实用新型具体实施例的汽车保险杠的立体结构示意图；
[0041]图2是本实用新型具体实施例的汽车保险杠的局部立体剖视图；
[0042]图3是本实用新型具体实施例的汽车保险杠的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0044]参照图1、图2，本实施例的汽车保险杠包括:
[0045]横梁1，横梁I具有沿长度方向延伸的第一腔室10 ；
[0046]位于第一腔室10中的吸能件2,该吸能件2能够吸收碰撞产生的能量；
[0047]连接横梁I沿长度方向的两端的至少一个支撑梁3 ；
[0048]沿汽车前后方向A，连接支撑梁3和横梁I的若干防撞板4，该若干防撞板4沿汽车车宽方向B间隔分布；
[0049]两个沿汽车前后方向A，分别与支撑梁3沿长度方向的两端固定连接的吸能盒5，吸能盒5沿汽车前后方向A未与支撑梁3连接的一端用于连接车身的两纵梁。
[0050]在使用本实施例的汽车保险杠时，该汽车保险杠安装在汽车前部和/或后部，横梁I沿汽车车宽方向B基本横跨车身，横梁I沿长度方的两端所在直线基本平行于车宽方向B。与现有技术相比，本实施例的汽车保险杠中，沿汽车前后方向A，第一腔室10沿汽车前后方向A的两侧壁、吸能件2、防撞板4和吸能盒5建立起五级吸能机制，能有效吸收撞击产生的冲击能量。具体地，在横梁I遭受沿汽车前后方向A的撞击时，冲击载荷首先作用在第一腔室10远离吸能盒5的侧壁上，该侧壁变形以吸收部分冲击能量。接着，冲击载荷传递至吸能件2，吸能件2能够吸收掉部分冲击能量，另外第一腔室10为第一腔室10远离吸能盒5的侧壁变形提供空间，可以对冲击载荷起到缓冲衰减作用，以降低部分冲击能量。紧接着，冲击载荷传递至第一腔室10靠近吸能盒5的侧壁上，该侧壁变形以吸收部分冲击能量。该侧壁在吸收冲击能量的同时，将冲击载荷传递至防撞板4，防撞板4受到强烈冲击会发生压溃折叠变形以吸收冲击能量。防撞板4在吸收冲击能量的同时，通过支撑梁3将冲击载荷向横梁I两端的吸能盒5传递，以便分散冲击。吸能盒5受挤压而发生压溃折叠变形，以便吸收部分冲击能量。最后通过吸能盒5和纵梁到达汽车车身的冲击能量得到大幅降低，更好地抑制汽车车室变形，以更好地保护乘员的人身安全。
[0051]在本实施例中，吸能件2的材料可以是泡沫、橡胶或其他多孔材料，能够有效吸收碰撞产生的冲击能量。吸能件2的数量为若干，每个吸能件2是使用吸能材料制成的块状结构，该若干吸能件2沿横梁I的长度方向间隔分布。在具体实施例中，吸能件2不必充满整个空腔11，吸能件2之间也可以具有间隙。除此之外，作为变形例，吸能件2的数量还可以是I个，沿横梁I长度方向延伸。
[0052]在本实施例中，防撞板4可以为钢板或其他高强度板，以有效抵御强力撞击。作为示例，防撞板4选择防撞波纹板，防撞波纹板的板面设计成连续分布的波纹状，这样，防撞波纹板在遭受冲击载荷时，能发生渐进折叠变形，以吸收更多的冲击能量。具体地，该防撞波纹板的波纹沿汽车上下方向C分布，以增强防撞波纹板抵抗冲击的能力。如果防撞波纹板的波纹沿汽车前后方向A分布，防撞波纹板受冲击易在波纹位置破裂，使得防撞波纹板抵御冲击的能力不高。本实施例中，防撞板4选择防撞波纹板仅起到示例作用，防撞板4还可选择其他形状的板。
[0053]在图1中仅示出两个防撞板4，但不限于此。作为变形例，可根据需要设置防撞板4的数量，不受本实施例的限制。
[0054]在本实施例中，防撞板4和吸能盒5均与支撑梁3固定连接，通过支撑梁3，横梁1、防撞板4和吸能盒5构成一个完整的汽车保险杠。重要的是，借助支撑梁3，本保险杠受撞击产生的冲击能量沿汽车前后方向得到逐级有效衰减。另外，支撑梁3也能增加横梁I的强度。在图1中，支撑梁3的数量为2，仅起到示例作用。在实际应用中，可根据需要设置支撑梁3的数量。
[0055]在本实施例中，横梁I包括:
[0056]第一横梁板11和第二横梁板12 ；
[0057]第一横梁板11具有空腔110，该空腔110具有沿汽车上下方向C相对的两侧壁111、112和与两侧壁111、112连接的一底壁113，该空腔110具有沿汽车前后方向A露出底壁113的开口(图中未标号)，第二横梁板12位于该开口中，且与两侧壁111、112固定连接。其中，第一横梁板11与第二横梁板12之间的空腔部分作为第一腔室10。此时，支撑梁4位于第二横梁板12沿汽车前后方向A与第一腔室10相对的另一侧,且与第二横梁板12固定连接。沿汽车前后方向A，防撞板4与第二横梁板12固定连接。
[0058]在本实施例中，第二横梁板12具有第二腔室20，该第二腔室20具有沿汽车上下方向C相对的两侧壁201、202，和沿汽车前后方向A背向底壁113的顶壁203。第二横梁板12的两侧壁201、202分别和第一横梁板11的两侧壁111、112固定连接，结合参照图1，侧壁201与侧壁112搭接在一起并固定连接，侧壁202与侧壁111搭接在一起并固定连接，其连接方式为焊接或铆钉连接。此时，靠近两侧壁201、202的两支撑梁3的两端可以分别与两侧壁201、202固定连接，如焊接或胶接。防撞板4与第二横梁板12的顶壁203固定连接，如焊接。
[0059]作为变形例，第二横梁板也可不设置两沿汽车上下方向的两侧壁，此时支撑梁与第二横梁板的底壁固定连接。
[0060]在本实施例中，横梁I，包括第一横梁板11和第二横梁板12的材料可选择复合材料，如碳纤维复合材料、Kevlar纤维复合材料等。相比于现有使用钢材制成的汽车保险杠横梁，本实施例的复合材料制成的汽车保险杠横梁质轻，这是因为复合材料的密度低于钢材密度，以实现汽车保险杠轻量化的目的。
[0061]另外，第一腔室10沿第一横梁板11的长度方向贯穿第一横梁板11，第一横梁板11遭撞击后的冲击波在第一腔室10中，能够从第一横梁板11的两端开口冲出，以减少第二横梁板12遭到瞬间较大能量的冲击。
[0062]在本实施例中，第一横梁板11沿汽车前后方向A背向第二横梁板12突出，而呈弧形。第二横梁板12沿汽车前后方向A朝向第一横梁板11突出，而呈弧形。相比于直线延伸，第一横梁板11和第二横梁板12的弧形形状能够增加第一横梁板11和第二横梁板12沿汽车前后方向A的较大形变量，第一横梁板11和第二横梁板12在受撞击时可吸收更多冲击能量。需要说明的是，当第一横梁板11和第二横梁板12呈弧形时，第一横梁板11的长度方向可认为是第一横梁板11弧长方向，第二横梁板12的长度方向可认为是第二横梁板12的弧长方向。
[0063]继续参照图1，在第二横梁板12沿汽车前后方向A背向第一腔室10的一侧，在第二横梁板12上设有以下若干加强梁:
[0064]沿汽车上下方向C延伸的若干第一加强梁21，所有第一加强梁21沿第二横梁板12的长度方向间隔分布，并连接第二腔室20沿汽车上下方向C的两相对侧壁201、202，第一加强梁21与第二腔室20的两相对侧壁201、202的连接方式可以是焊接，当作为变形例，当第二横梁板不具有沿汽车上下方向相对的两侧壁时，可设置第一加强梁与底壁固定连接;
[0065]沿第二横梁板12的长度方向延伸的若干第二加强梁22，所有第二加强梁22沿汽车上下方向C间隔分布，所有第二加强梁22可以与第二腔室20的两侧壁201、202和/或底壁203固定连接，具体连接方式可以是焊接。第二加强梁22与第二横梁板12的形状相配合，呈弧形。
[0066]第一加强梁21和第二加强梁22用来增强第二横梁板12的强度，使第二横梁板12能承受沿汽车前后方向A、上下方向C和车宽方向B的较大冲击。第一加强梁21和第二加强梁22的数量和分布形式不受本实施例方案的限制，在具体实施例中，可根据需要选择第一加强梁21和第二加强梁22的数量和分布形式。
[0067]除本实施例方案外，还可以是:在第二腔室20中仅设置有第一加强梁21或第二加强梁22，具体可根据需要选择。
[0068]在本实施例中，每个防撞板4通过一个第一加强梁21和第二横梁板12固定连接。
[0069]继续参照图1，所有支撑梁3还包括:
[0070]沿汽车上下方向C连接所有支撑梁3的第三加强梁23，第三加强梁23沿汽车上下方向C延伸。第三加强梁23能够增强支撑梁3的强度，使支撑梁3能承受更强力冲击。在图1中，第三加强梁23的数量为4个，所有第三加强梁23沿支撑梁3长度方向间隔分布。第三加强梁23的数量不受图1所示数量的限制，第三加强梁23的数量为至少一个，可根据需要选择。
[0071]防撞板4和吸能盒5均通过第三加强梁23与支撑梁3固定连接。相比于防撞板4和吸能盒5直接与支撑梁3固定连接，这可以相对增加防撞板4和吸能盒5与支撑梁3的接触面积，防撞板4和和吸能盒5能承受更强冲击而不易松动。
[0072]其中，对应每个吸能盒5的位置设有两个第三加强梁23，每个吸能盒5与两个第三加强梁23固定连接，这可以增加吸能盒5的稳定性。另外，一个防撞板4通过一个第三加强梁23与支撑梁3固定连接。每个吸能盒5与一个防撞板4共用一个第三加强梁23。当汽车保险杠发生撞击时，这有利于应力集中在该共用的第三加强梁23上，避免支撑梁3受到较大的瞬间冲击而变形、断裂。这是因为，当每个吸能盒5和防撞板4分别与不同第三加强梁23连接时，当第二横梁板12遭到冲击载荷时，支撑梁3会受到防撞板4和吸能盒5沿汽车前后方向A的两反方向的作用力，每个吸能盒5与相邻的防撞板4之间的支撑梁部分会因较大剪切应力而变形。如果支撑梁3先于吸能盒5发生变形、断裂，必然会影响吸能盒5承受冲击的能力。
[0073]作为变形例，还可以是:对应每个吸能盒的位置设置两个防撞板，每个个防撞板与每个吸能盒共用一个第三加强梁，两个防撞板与每个吸能盒共用两个第三加强梁。除此之夕卜，还可以是:对应每个吸能盒的位置设置多于两个的防撞板，每个防撞板与每个吸能盒共用一个第三加强梁。这能增加吸能盒与支撑梁的连接稳定性，而且，而且考虑到撞击时汽车保险杠在每个吸能盒的位置会成为应力集中点，对应每个吸能盒的位置设有多个防撞板，该多个防撞板能增强汽车保险杠在吸能盒位置抵抗冲击的能力。
[0074]结合参照图3，吸能盒5沿汽车前后方向A的两端之间的侧壁，由若干防撞波纹板51沿环绕汽车前后方向A的周向方向拼接而成。防撞波纹板51可以吸收更多的冲击能量，以增强吸能盒5承受冲击载荷的能力。其中防撞波纹板51的波纹沿环绕汽车前后方向A的周向方向连续分布。
[0075]本实用新型还提供一种汽车，该汽车包括:
[0076]沿车宽方向B间隔分布的两纵梁(图中未示出)，每个纵梁沿汽车前后方向A延伸；
[0077]上述实施例的汽车保险杠，可在汽车前后方向A的前部和/或后部固定连接保险杠。汽车保险杠通过两吸能盒5分别与两纵梁固定连接。其中，在吸能盒5沿汽车前后方向A未与第二横梁板12连接的一端，设有背板52，吸能盒5通过背板52与纵梁固定连接，具体可为螺栓连接。背板52相对增加了吸能盒5与纵梁的接触面积，背板52与纵梁的连接更稳定，能经受较强冲击载荷。
[0078]虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【权利要求】
1.一种汽车保险杠，其特征在于，包括: 横梁，具有沿长度方向延伸的第一腔室； 位于所述第一腔室中的吸能件，所述吸能件能够吸收撞击产生的能量； 连接所述横梁沿长度方向的两端的至少一个支撑梁； 沿汽车前后方向，连接所述支撑梁与横梁的若干防撞板； 两个沿汽车前后方向，分别与所述支撑梁沿长度方向的两端固定连接的两个吸能盒。
2.如权利要求1所述的汽车保险杠，其特征在于，所述吸能件的数量为1， 沿所述横梁长度方向延伸；或， 所述吸能件数量为若干，若干所述吸能件沿横梁长度方向间隔分布。
3.如权利要求1所述的汽车保险杠，其特征在于，所述防撞板为防撞波纹板。
4.如权利要求3所述的汽车保险杠，其特征在于，所述防撞波纹板的波纹沿汽车上下方向分布。
5.如权利要求1所述的汽车保险杠，其特征在于，所述横梁包括: 第一横梁板和第二横梁板； 第一横梁板具有空腔，所述空腔具有沿汽车上下方向相对的两侧壁、与两侧壁连接的一底壁，所述空腔具有沿汽车前后方向露出所述底壁的开口，所述第二横梁板位于所述开口中，且与所述两侧壁固定连接； 所述第一横梁板与第二横梁板之间的空腔部分作为所述第一腔室； 所有支撑梁位于第二横梁板沿汽车前后方向与第一腔室相对的另一侧，所述支撑梁两端与第二横梁板连接； 沿汽车前后方向，所述防撞板与第二横梁板连接。
6.如权利要求5所述的汽车保险杠，其特征在于，所述第一横梁板背向第二横梁板突出，所述第二横梁板朝向第一横梁板突出。
7.如权利要求6所述的汽车保险杠，其特征在于，在所述第二横梁板沿汽车前后方向背向第一腔室的一侧，在所述第二横梁板上设有若干加强梁。
8.如权利要求7所述的汽车保险杠，其特征在于，所述第二横梁板上设有以下至少一种加强梁: 沿汽车上下方向延伸的若干第一加强梁，所有第一加强梁沿第二横梁板长度方向间隔分布； 沿所述第二横梁板的长度方向延伸的若干第二加强梁，所有第二加强梁沿汽车上下方向间隔分布。
9.如权利要求5所述的汽车保险杠，其特征在于，所述支撑梁的数量为至少两个； 所述第二横梁板还包括: 沿汽车上下方向连接所有支撑梁的第三加强梁，所述第三加强梁的数量为至少两个，所有第三加强梁沿支撑梁长度方向间隔分布。
10.如权利要求9所述的汽车保险杠，其特征在于，所有防撞板和吸能盒均通过第三加强梁与支撑梁固定连接。
11.如权利要求10所述的汽车保险杠，其特征在于，所述吸能盒通过至少两个第三加强梁与支撑梁固定连接。
12.如权利要求11所述的汽车保险杠，其特征在于，对应每个吸能盒位置设有至少一个防撞板，每个吸能盒位置的每个防撞板与吸能盒共用一个第三加强梁。
13.如权利要求1所述的汽车保险杠，其特征在于，所述吸能盒沿汽车前后方向的两端之间的侧壁，由若干防撞波纹板沿环绕汽车前后方向的周向方向拼接而成。
14.如权利要求13所述的汽车保险杠，其特征在于，所述吸能盒的防撞波纹板的波纹，沿环绕汽车前后方向的周向方向分布。
15.一种汽车，其特征在于，包括:沿车宽方向间隔分布的两纵梁，每个纵梁沿汽车前后方向延伸； 权利要求1?14任一项所述的汽车保险杠，所述汽车保险杠位于汽车沿前后方向的前部和/或后部； 两个吸能盒沿汽车前后方向未与横梁连接的一端，分别与两个纵梁固定连接。
【文档编号】B60R19/18GK203996061SQ201420429771
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】张苏, 翁洋, 吴涛, 陈川, 周健军, 谢旭海, 肖祺, 张乾 申请人:上海汽车集团股份有限公司