一种车辆前保险杠骨架结构及车辆的制作方法

本发明涉及车辆零部件技术领域，尤其涉及一种车辆前保险杠骨架结构，具体涉及一种具有良好的刚度性能，同时当车辆的前部发生碰撞时，能够发生柔性变形以吸收碰撞能量的车辆前保险杠骨架结构。

背景技术：

车辆前保险杠骨架是车辆的重要组成部分，对车辆的性能起着至关重要的作用。由于车辆前保险杠骨架设置于车辆的前部，因此当车辆的前部发生碰撞时，尤其是当车辆前部发生与行人的碰撞时，其可能影响到车辆对被碰撞行人的伤害程度。

通常，车辆前保险杠骨架中的一部分被设置为具有非均匀厚度的结构，这使得其可以提供给车辆良好的刚度性能，但是这样的结构设计使得其仅能够吸收部分碰撞能量。在车辆前部发生碰撞的区域位于车辆前保险杠骨架的上方的情况下，当车辆的前部发生碰撞时，尤其是当车辆前部发生与行人的碰撞时，可能产生碰撞能量并且对被碰撞行人造成伤害，在这种情况下，需要通过车辆前保险杠骨架发生柔性变形来吸收碰撞能量以减小伤害。然而，由于传统的前保险杠骨架仅能够吸收部分碰撞能量，因此会对被碰撞行人造成伤害。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的第一目的是：提供一种结构简单、便于制造、能够保持良好的刚度性能，同时当车辆的前部发生碰撞时吸收碰撞能量的车辆前保险杠骨架结构，以解决现有技术中的车辆前保险杠骨架结构不能同时保持刚度性能且发生碰撞时吸收碰撞能量的技术问题。

本发明的第二目的是：提供一种包括结构简单、便于制造、能够保持良好的刚度性能，同时当车辆的前部发生碰撞时吸收碰撞能量的车辆前保险杠骨架结构的车辆，以解决现有技术中的车辆无法同时满足保持刚度性能且发生碰撞时吸收碰撞能量的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车辆前保险杠骨架结构，设置于发动机机罩的下方并且与机盖锁连接，其包括前保险杠骨架本体，前保险杠骨架本体具有第一部和位于第一部的下方且与第一部连接的第二部，第一部包括从上至下顺序连接以在车辆的前进方向上形成阶梯结构的第一连接板、第二连接板和第三连接板，其中第三连接板垂直于第二部并且第二连接板的厚度同时小于第一连接板和第三连接板的厚度。

其中，第一连接板和第三连接板具有彼此相同的厚度。

其中，第一连接板和第三连接板的厚度为3mm以及第二连接板的厚度为1mm。

其中，第一连接板被设置为相对于第三连接板、向车辆的倒车方向倾斜预定角度。

其中，第一部的第一连接板、第二连接板和第三连接板同时向车辆的倒车方向突出。

其中，前保险杠骨架本体的第一部设置有连接孔以与车体固定连接。

其中，前保险杠骨架本体的第一部设置有加强筋。

其中，第一部和第二部一体成型。

其中，第一连接板、第二连接板及第三连接板一体成型。

本发明还提供了一种车辆，其包括根据本发明的一种车辆前保险杠骨架结构。

(三)有益效果

本发明提供了一种车辆前保险杠骨架结构，设置于发动机机罩的下方并且与机盖锁连接，其包括前保险杠骨架本体，前保险杠骨架本体具有第一部和位于第一部的下方且与第一部连接的第二部，第一部包括从上至下顺序连接以在车辆的前进方向上形成阶梯结构的第一连接板、第二连接板和第三连接板，其中第三连接板垂直于第二部并且第二连接板的厚度同时小于第一连接板和第三连接板的厚度。本发明提供的车辆前保险杠骨架结构简单，成本低，便于制造，性能稳定可靠，通过将车辆前保险杠骨架中的第一部设置呈阶梯结构，使得前保险杠骨架可以在保持其良好的刚度性能的同时，当车辆前部发生碰撞时也能够发生柔性变形以吸收碰撞能量，尤其是当车辆前部发生与行人的碰撞时，可以有效的减少对被碰撞行人的伤害，从而提高车辆的行人保护性能，满足行人碰撞法规中的规定，即hic值不应当超过1700。

附图说明

结合附图，从以下的详细描述中，将更清楚地理解本公开的上述以及其他目的、特征和其他优点，其中：

图1是根据本发明实施例的位于车辆前部的内部部件的连接结构示意图；

图2是根据本发明实施例的车辆前保险杠骨架结构的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的车辆前保险杠骨架结构的第一部的结构示意图；

图4是图3的车辆前保险杠骨架结构的第一部的后视图；

图5是图3的车辆前保险杠骨架结构的第一部的侧视图；

图6是根据本发明实施例的车辆前保险杠骨架结构的柔性变形的示图。

图中：1：前保险杠骨架；1-1：第一部；1-2：第二部；2：发动机机罩；3：机盖锁；10：第一连接板；20：第二连接板；30：第三连接板；50、60：连接孔；55：加强筋。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一方面，如图1至5所示，本发明提供了一种车辆前保险杠骨架结构，设置于发动机机罩的下方并且与机盖锁连接，其包括前保险杠骨架本体，前保险杠骨架本体具有第一部和位于第一部的下方且与第一部连接的第二部，第一部包括从上至下顺序连接以在车辆的前进方向上形成阶梯结构的第一连接板、第二连接板和第三连接板，其中第三连接板垂直于第二部并且第二连接板的厚度同时小于第一连接板和第三连接板的厚度。

在本实施例中，前保险杠骨架1设置于发动机机罩2的下方并且包括彼此连接的第一部1-1和第二部1-2。在车辆的高度方向(以下称为x方向)上，第一部1-1位于第二部1-2的上方，并且第一部1-1通常设置于第二部1-2的中间部位的上方。第二部1-2可设置有连接孔50、60以用于与车内部件固定连接。其中，前保险杠骨架1可由塑料形成，优选地由聚丙烯系塑料形成，优选地由pptd20形成。

第一部1-1包括第一连接板10、第二连接板20和第三连接板30，它们以在x方向上、从上至下的顺序彼此连接。也就是说，以从上至下的顺序，第一连接板10连接至第二连接板20的一端，并且第二连接板20的另一端连接至第三连接板30的一端，并且第三连接板30的另一端连接至第二部1-2。同时，以形成为阶梯结构的方式来连接第一连接板10、第二连接板20和第三连接板30，并且其中沿车辆的倒车方向(以下称为y方向)来形成阶梯结构。具体地，将第三连接板30设置为垂直于第二部1-2，将第二连接板20设置为成角度地连接至第三连接板30并且沿y方向延伸，以及将第一连接板10设置为成角度地连接至第二连接板20并且沿x方向延伸。此外，在第一连接板10、第二连接板20和第三连接板30形成的阶梯结构中，将第二连接板20的厚度设置为同时小于第一连接板10和第三连接板30的厚度，这是因为具有最小厚度的第二连接板20可以具有较弱的刚度，因此当车辆的前部发生碰撞时，第二连接板20可以成为用于第一部1-1发生柔性变形的变形部位，即第一部1-1可在第二连接板20处发生柔性变形。

根据本发明的实施例，可以任意设置第一部1-1中的第一连接板10、第二连接板20和第三连接板30的长度和高度，只要第一部1-1可以与车辆内部的其他部件进行合适的固定连接，并且当车辆的前部发生碰撞时能够发生期望的柔性变形以吸收碰撞能量。优选地，将第一连接板10设置为具有最大高度，第三连接板30设置为具有第二高的高度以及第二连接板20设置为具有最小高度。

通过以这样的方式连接第一连接板10、第二连接板20和第三连接板30，使得第一部1-1形成为具有阶梯结构。当车辆的前部发生碰撞时，可能由于碰撞而产生压力以施加至车辆前部，进而被施加至前保险杠骨架1的第一部1-1。由于第一部1-1具有阶梯形状的结构且第二连接板20的厚度为第一部1-1中的最小厚度，因此当受到压力时，第二连接板20可以成为第一部1-1的变形部位，使得第一连接板10发生沿车辆的倒车方向的柔性变形，即如图6所示，从未发生碰撞的原始位置改变至变形位置，从而吸收碰撞能量以保护车内部件且减小对被碰撞行人的伤害，从而提高车辆的行人保护性能。

进一步地，如图1至6所示，第一连接板和第三连接板具有彼此相同的厚度。

根据本发明的实施例，将第一连接板10和第三连接板30设置为具有彼此相同的厚度，而第二连接板20具有同时小于第一连接板10和第三连接板30的厚度。可以为第一连接板10和第三连接板30设置合适的厚度，以满足与车辆内部部件的固定连接并且保持前保险杠骨架1的良好刚度性能。当将第一连接板10和第三连接板30的厚度设置为彼此相同时，可更易于实现保持第一部1-1的良好刚度性能，进而提供车辆的良好稳定性。同时，将第二连接板20的厚度设置为小于第一连接板10和第三连接板30的厚度，使得当车辆的前部发生碰撞时，第一部1-1可被改变至变形位置，因此本发明的前保险杠骨架1可以在保持其良好刚度性能的同时，也能够提供柔性变形以吸收碰撞能量。

优选地，如图5-6所示，第一连接板和第三连接板的厚度为3mm以及第二连接板的厚度为1mm。

根据本发明的实施例，在研究第一部1-1的结构过程中，本发明进行了对比试验。作为对比例，其对传统的前保险杠骨架进行了测试，即对具有厚度从3mm改变为2.5mm的非均匀厚度结构的前保险杠骨架中的第一部进行了测试，根据测试结果，其hic(头部伤害指标，其在碰撞法规中规定需小于1700)值为1929(大于1700)，因此不能满足行人碰撞法规中的规定。然而，针对本发明中的具有阶梯结构的第一部1-1，当将第一部1-1中的第一连接板10和第三连接板30设置为具有3mm的厚度并且将第二连接板20设置为具有1mm的厚度时，对本发明中的第一部1-1进行测试，根据测试结果，其hic值为1559.1(小于1700)，因此能够满足行人碰撞法规中的规定。所以，根据本发明的实施例，优选将第一连接板和第三连接板的厚度设为3mm以及将第二连接板的厚度设为1mm，从而使得根据本发明的前保险杠骨架1在保持其良好刚度性能的同时，当车辆的前部发生碰撞时，也可以发生柔性变形以吸收碰撞能量。此外，进一步对本发明中的第一部1-1进行了刚度性能测试，当车辆前部发生碰撞时，第一部1-1的偏移量为4.9mm，其小于最大偏移量8mm，因此本发明中的第一部1-1具有良好的刚度性能。

优选地，如图1至6所示，第一连接板被设置为相对于第三连接板、在车辆的倒车方向上倾斜预定角度。

当车辆前部发生碰撞时，会产生压力而施加至车辆前部，进而施加至前保险杠骨架1中的第一部1-1。由于第一部1-1具有阶梯结构，当被施加压力时，具有最小厚度的第二连接板20由于其刚度较小而成为柔性变形位置，即位于第二连接板20上方的第一连接板10将通过第二连接板20而沿y方向从未发生碰撞的原始位置改变至变形位置，这使得第一部1-1可以发生沿y方向的柔性变形以吸收碰撞能量，从而减少对被碰撞行人的伤害以提高车辆的行人保护性能。进一步地，根据本发明的实施例，将第一连接板10设置为相对于第三连接板30、在y方向上倾斜预定角度，例如10°、20°或30°等等。也就是说，将第一连接板10设置为沿柔性变形方向倾斜预定角度，这使得当车辆前部发生碰撞时，第一部1-1更易于发生沿y方向的柔性变形以吸收碰撞能量，尤其是当车辆前部发生与行人的碰撞时，能够更好地保护被碰撞行人。此处，应当注意的是，可以任意设定第一连接板10倾斜的预定角度，只要当车辆前部发生碰撞时，第一连接板10可以发生期望的位置变化以吸收碰撞能量。

进一步地，如图1至6所示，第一部的第一连接板、第二连接板和第三连接板同时向车辆的倒车方向突出。

根据本发明的实施例，在车辆的前进方向上，第一部1-1的在车辆宽度方向上的两侧向前弯折，使得在x方向上观看第一部1-1时，其可被形成为具有类梯型形状或类半圆型形状等。根据车辆内部的部件环境，类梯型形状或类半圆型形状可以与周围的部件更好地实现配合连接，并且能够更好地保持前保险杠骨架1的刚度性能，进而更有效的提高车辆的稳定性，从而延长车身寿命，给乘客以舒适、可靠的驾驶感觉。

进一步地，如图1至6所示，前保险杠骨架本体的第一部设置有连接孔以与车体固定连接；前保险杠骨架本体的第一部设置有加强筋。

根据本发明的实施例，在第一部1-1的向前弯折的两个部分中分别设置有彼此对称的连接孔50，以及在第一部1-1的中间部分中设置有连接孔60。通过连接孔50和60，第一部1-1可以与车辆内部部件进行固定连接。此外，如图3所示，在每个连接孔50的周围设置有加强筋55。因为连接孔50所在的位置处较为脆弱，当车辆发生碰撞时易于发生损坏，因此分别对每个连接孔50设置加强筋55，使得连接孔50可以得到很好的保护。

进一步地，如图1至6所示，第一部和第二部一体成型；第一连接板、第二连接板及第三连接板一体成型。

根据本发明的实施例，前保险杠骨架1的第一部1-1和第二部1-2被一体成型以形成前保险杠骨架1，并且第一连接板10、第二连接板20和第三连接板30被一体成型以形成第一部1-1，这得更加便于制造汽车零件，减少组装零件数量，提高零件精密度。

另一方面，本发明还提供了一种车辆，其包括根据本发明实施例的车辆前保险杠骨架结构。

在本实施例中，如图1-6所示，车辆包括发动机机罩2和机盖锁3以及设置在发动机机罩2下方的前保险杠骨架1。前保险杠骨架1包括具有阶梯结构的第一部1-1和设置在第一部1-1下方的第二部1-2。第一部1-1包括用于形成阶梯结构的第一连接板10、第二连接板20和第三连接板30，其中第二连接板20的厚度同时小于第一连接板10和第三连接板30的厚度。根据本发明的实施例，第一部1-1可具有良好的刚度性能以提供车辆的良好稳定性，同时当车辆前部发生碰撞时，第一部1-1可以通过其阶梯结构而发生柔性变形以吸收碰撞能量，并且当车辆前部发生与行人的碰撞时，可以减小对被碰撞行人的伤害以提供良好的行人保护性能。

综上所述，本发明提供了一种车辆前保险杠骨架结构，设置于发动机机罩的下方并且与机盖锁连接，其包括前保险杠骨架本体，前保险杠骨架本体具有第一部和位于第一部的下方且与第一部连接的第二部，第一部包括从上至下顺序连接以在车辆的倒车方向上形成阶梯结构的第一连接板、第二连接板和第三连接板，其中第三连接板垂直于第二部并且第二连接板的厚度同时小于第一连接板和第三连接板的厚度。本发明提供的车辆前保险杠骨架结构简单，成本低，便于制造，性能稳定可靠，通过将车辆前保险杠骨架中的第一部设置呈阶梯结构，使得前保险杠骨架可以在保持了良好的刚度性能的同时，当车辆前部发生碰撞时，也能够发生柔性变形以吸收碰撞能量，尤其是当车辆前部发生与行人的碰撞时，能够有效的减少对被碰撞行人的伤害，从而提高车辆的行人保护性能，并且具有安全性高、性能稳定以及良好的舒适性的优点，同时也利于提高车身寿命，给乘客以舒适、可靠的驾驶感觉。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。