可压缩式汽车防撞梁结构的制作方法

本发明涉及汽车，尤其涉及一种可压缩式汽车防撞梁结构。

背景技术：

汽车防撞梁是组成汽车碰撞安全的重要部件。作为碰撞中的主要吸能部件，防撞梁位于白车身的前部或后部，它与纵梁相连接，同时对白车身总成的扭转刚度，弯曲刚度，nvh性能有重要影响。

现有的汽车防撞梁多是钢结构或者铝合金结构，且是刚性的。碰撞时，只有防撞梁本体发生形变才能吸能，在碰撞发生后经常需要更换防撞梁。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有防撞梁本体发生形变才能吸能的不足，提供一种可压缩式汽车防撞梁结构。

以上技术问题是通过以下技术方案解决的：一种可压缩式汽车防撞梁结构，包括前纵梁、位于前纵梁前方的防撞横梁和吸能盒，所述吸能盒包括沿前后方向延伸的套筒、滑动密封连接在套筒内的活塞，所述活塞和所述套筒围成主密封腔，所述主密封腔填充有流体，所述主密封腔设有泄压孔，所述泄压孔可向外拔出地连接有泄压堵盖；所述套筒和活塞二者，一者同所述防撞横梁连接在一起、另一者同所述前纵梁连接在一起。当受到碰撞时活塞朝向套筒内部移动而压缩主密封腔内的流体，起到吸能的作用。随着活塞压缩入套筒内的压力的升高，流体将泄压堵盖冲开，流体从泄压孔中流出而实现吸能；如果以上两个过程能够将碰撞能量消耗掉，则本发明能进行复原而再利用。如果以上两过过程还不能够消耗掉碰撞能量、则套筒或活塞等会产生变形而吸收能量，此时则本发明产生了不可逆转的变形损坏。通过设置泄压孔且连接上泄压堵盖，能够提高碰撞吸能效果，如果不设置泄压堵盖，则碰撞吸能效果会减弱较多。

作为优选，所述套筒的后端焊有吸能盒封板，吸能盒封板通过连接螺栓同所述前纵梁连接在一起，所述活塞的前端焊接在防撞横梁上，活塞上设有密封圈，活塞的后端穿设在所述套筒的前端内且通过所述密封圈同所述套筒密封连接在一起。

作为优选，所述活塞套设有盖在所述套筒前端的密封盖，所述密封盖、密封圈、活塞和套筒围成辅密封腔。当活塞受到碰撞而内压时，辅密封腔的体积会增大而导致压力下降，从而使得活塞受到的外推力较大，起到提高抗碰撞效果的作用。

作为优选，所述活塞的焊接面积为所述套筒的开口面积的80%以上。

作为优选，所述活塞为空心结构，在碰撞能量较大时，活塞能够优先产生变形而吸能，起到最大限度地防止防撞横梁变形的作用。

作为优选，所述活塞的前端和防撞横梁之间的焊接为满焊。

作为优选，所述泄压堵盖的外周表面上设有限压凸环和防止泄压堵盖内插到套筒内的止脱凸环，限压凸环和止脱凸环之间设有柱面密封段，所述泄压堵盖通过所述柱面密封段同所述限压孔密封连接在一起，所述限压凸环朝向密封段一端的端面为锥面，所述锥面的顶角小于180°。连接时的可靠性好。可通过改变顶角的大小使得产生的摩擦力不一样，以改变被冲开需要的力大小。

作为优选，所述泄压堵盖包括外端封闭的内筒和套设在内筒为的外套管，所述内筒的内端和外套管的内端连接在一起而形成形变槽，所述限压凸环和止脱凸环都设置的外套管的外周面。能够提高装配时的方便性和保证连接时的可靠性。

作为优选，所述活塞连接在所述防撞横梁的后表面上。

作为优选，所述防撞横梁的后表面上设有活塞连接平面，所述活塞连接平面平行整车坐标系的yz面。能够提高装配时的方便性。yz面是指沿车身的宽度方向延伸的竖平面。

作为优选，所述泄压堵盖为外端封闭形成底壁的圆筒形，所述泄压堵盖的内周面设有引导所述泄压堵盖转动的叶片，所述套筒还转动连接有同所述底壁对齐的用于将所述底壁从所述泄压堵盖上切下的环形刀片。当泄压堵盖产生喷出时会朝向环形刀片移动，环形刀片将泄压堵盖的底壁切断使得流体经泄压堵盖内部流出且泄压堵盖同环形刀片抵接在一起，流体流出过程中在叶片的作用下使得泄压堵盖和环形刀片一起产生旋转而起到吸能即消耗能量的作用。

本发明具有以下优点：通过流体作为介质吸收碰撞的能量，增加参与吸能的要素；吸收能量的大小是柔性的，渐进式增加，可以对不同的碰撞产生的能量大小，有不同应对措施，增加了可维修性，同时对行人的碰撞保护也提高了。

附图说明

图1为本发明实施例一的俯视示意图；

图2为图1的a—a剖视示意图；

图3为泄压堵盖和套筒的连接处的剖视放大示意图；

图4为本发明实施例二的局部示意图。

图中：前纵梁1、防撞横梁2、活塞连接平面21、吸能盒3、套筒31、泄压孔311、连接架312、平面轴承313、活塞32、密封圈321、吸能盒封板33、密封盖34、连接螺栓35、泄压堵盖36、内筒361、外套管362、底壁363、形变槽364、限压凸环365、限压凸环朝向密封段一端的端面3651、止脱凸环366、柱面密封段367、叶片368、环形刀片37、连接套371、主密封腔s1、辅密封腔s2、限压凸环朝向密封段一端的端面的倾角r。

具体实施方式

以下结合附图与实施例对本发明做具体说明。

实施例一，参见图1，一种可压缩式汽车防撞梁结构，包括前纵梁1、防撞横梁2和吸能盒3。

前纵梁1有两根。两根前纵梁1沿左右方向分布。

防撞横梁2沿左右方向延伸。防撞横梁2位于前纵梁1的前方。防撞横梁2的左右两端的后表面上都设有活塞连接平面21。活塞连接平面21平行整车坐标系的yz面。防撞横梁2的中间超前凸起的弧形。

吸能盒3有两个。两个吸能盒3支撑在防撞横梁2的左右两端将防撞横梁2同两根前纵梁1连接在一起。具体为吸能盒3包括套筒31、活塞32、吸能盒封板33和密封盖34。套筒31沿前后方向延伸。套筒31的后端同吸能盒封板33焊接而连接在一起。吸能盒封板33通过连接螺栓35拧在前纵梁1的螺纹孔内同前纵梁1可拆卸连接在一起。活塞32的后端穿设在套筒31的前端内。活塞32的后端以满焊的方式焊接在活塞连接平面21上实现同防撞横梁2的连接。密封盖34套设在活塞32上且穿设在套筒31的前端内。

参见图2，活塞32上设有密封圈321。密封圈321有两道。活塞32通过密封圈321滑动密封连接在套筒31内。活塞32、套筒31、密封圈321和吸能盒封板33围成主密封腔s1。主密封腔s1填充有流体、流体为空气。主密封腔s1设有泄压孔311。泄压孔311可向外拔出地连接有泄压堵盖36。密封盖34、密封圈321、活塞32和套筒31围成辅密封腔s2。活塞32为空心结构。活塞的焊接面积（即轴向的投影面积）为套筒的开口面积的80%以上。

参见图3，泄压堵盖36包括内筒361和外套管362。内筒361为仅外端设有底壁363进行封闭的。外套管362套设在内筒361外。内筒361的内端和外套管362的内端连接在一起而形成形变槽364。外套管362的外周面设有限压凸环365和止脱凸环366。止脱凸环366用于防止泄压堵盖36经泄压孔311压入到套筒31内。限压凸环365和止脱凸环366之间设有柱面密封段367。泄压堵盖36通过柱面密封段367同泄压孔311密封连接在一起。限压凸环朝向密封段一端的端面3651为锥面，锥面的顶角小于180°也即限压凸环朝向密封段一端的端面的倾角r小于90°。

参见图1到图3，如果受到的碰撞能量大使吸能盒3变形，那么本发明的吸能过程为：第一阶段，活塞首先向套筒内移动使得泄压堵盖36被冲开，流体从泄压孔喷出，产生动能，空气克服大气压做功。

该阶段吸收的碰撞能量ia=流体的动能ia1+空气做功ia2。

第二阶段，吸能盒3开始溃缩变形。该阶段吸收的碰撞能量ib=活塞变形吸收的能量ib1+套筒变形吸收的能量ib2。

本发明吸收的总能量i=ia+ib。

假设主密封腔内的流体的最大动能为ia1max,空气最大做功量为ia2max。那么在碰撞能量i<ia1max+ia2max时，活塞和套筒不变形，本发明无损坏，只需要补充吸能流体即可，增加了可维修性。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图4，内筒361的内周面设有当流体经内筒361内流过时引导泄压堵盖36转动的叶片368。套筒31设有连接架312。连接架312通过平面轴承313转动连接有环形刀片37。环形刀片37同底壁363对齐。环形刀片37的外直径等于内筒261的内直径。环形刀片37设有同形变槽364的连接套371。

使用过程从，如果泄压堵盖36喷出，在环形刀片37同底壁363接触之前，连接套371先插入到形变槽364内进行定位、然后底壁363朝向环形刀片37靠拢而被切落，流体部分从内筒361流出而使得泄压堵盖36产生转动（如果连接套371和形变槽364之间的卡接力大则环形刀片37也会一起进行转动），起到增加消耗碰撞能量的作用。