一种用于车辆的碰撞防护结构及车辆的制作方法

[0001]
本发明涉及车辆零部件技术领域，尤其涉及一种用于车辆的碰撞防护结构及车辆。


背景技术：

[0002]
车辆发生正面低速碰撞时，车辆的前防撞梁与前方障碍物接触后受力变形，并在之后推动吸能盒压溃吸能的过程中，为吸收足够的碰撞能量，前横梁总成需不断压缩前机舱可变形空间。
[0003]
通常，车辆中冷器前端面与前横梁的x向(车身长度方向)间隙较小，那么在可变形空间不足的情况下，发动机冷却模块如中冷器、冷凝器和水箱散热器等就会因前横梁总成的后移而受到挤压变形，同时散热器支架也会因此断裂，导致碰撞损坏件数量较多，造成较高的更换或维修成本。


技术实现要素：

[0004]
本发明的一个目的是减少车辆正面低速碰撞时损坏件的数量，从而降低更换或维修成本。
[0005]
本发明的一个进一步的目的是要设计一种结构简单、制造成本低、制造工艺简单且可维修性好的防护支架。
[0006]
本发明的另一个目的是要降低散热器总成的维修成本。
[0007]
特别地，本发明提供了一种用于车辆的碰撞防护结构，所述车辆包括前横梁、两个吸能盒以及与所述两个吸能盒连接的散热器及中冷器组件，所述碰撞防护结构包括：
[0008]
至少一个纵向支撑结构，每个所述纵向支撑结构沿着与所述吸能盒相平行的方向延伸，所述至少一个纵向支撑结构设置成在所述车辆发生正面低速碰撞时使所述纵向支撑结构先于所述散热器及中冷器组件与碰撞障碍物接触。
[0009]
可选地，每个所述纵向支撑结构的一端与所述散热器及中冷器组件相连，另一端所在位置至少比所述散热器及中冷器组件的前端面更加靠前；
[0010]
可选地，每个所述纵向支撑结构的另一端所在位置至少前于所述散热器及中冷器组件的前端面15mm。
[0011]
可选地，所述纵向支撑结构的数量为两个，两个所述纵向支撑结构分别设置在所述散热器及中冷器组件的两端。
[0012]
可选地，所述散热器及中冷器组件具有对称设置的两个立柱，所述两个立柱分别设置在所述散热器及中冷器组件的分别靠近所述两个吸能盒的两个对称的边沿处；
[0013]
所述纵向支撑结构可拆卸地设置在所述立柱上。
[0014]
可选地，所述立柱具有卡接件；
[0015]
所述纵向支撑结构与所述散热器及中冷器组件相连的一端具有与所述卡接件配合的安装导槽，所述纵向支撑结构通过插拔的方式固定在所述立柱上或从所述立柱拆卸下
来。
[0016]
可选地，所述散热器及中冷器组件包括用于将其连接在所述两个吸能盒的两个支架；
[0017]
每个所述支架可拆卸地设置在所述立柱上。
[0018]
可选地，每个所述支架具有弱化结构，所述弱化结构的强度低于所述立柱的强度，以在所述车辆发生正面低速碰撞时使所述支架先于所述立柱断裂。
[0019]
可选地，所述弱化结构为带锯齿状的矩形结构；
[0020]
所述弱化结构为多孔平面结构。
[0021]
可选地，所述纵向支撑结构构造成其强度高于所述支架的强度；
[0022]
可选地，所述纵向支撑结构构造成柱形或方形的空心结构。
[0023]
特别地，本发明还提供了一种车辆，包括前述的碰撞防护结构。
[0024]
根据本发明的方案，通过设置纵向支撑结构并在车辆发生正面低速碰撞(通常情况下，车辆速度低于15km/h时发生的碰撞认为是低速碰撞)时该纵向支撑结构先于所述散热器及中冷器组件与碰撞障碍物接触，从而降低对散热器及中冷器组件的损坏。
[0025]
此外，通过将纵向支撑结构设置成一端与散热器及中冷器组件相连，另一端所在位置至少比散热器及中冷器组件的前端面更加靠前，从而可以实现在车辆发生正面低速碰撞时，碰撞障碍物先推动纵向支撑结构的前端，再通过纵向支撑结构传递力矩，通过推动散热器后移带动中冷器随之后移，从而避免散热器及中冷器被撞击损坏，进而降低散热器及中冷器组件维修成本，同时减少损坏件的数量。
[0026]
此外，本发明的纵向支撑结构制造成本小、工艺简单且便于安装和定位。支架与立柱采用可拆卸连接，便于安装和拆卸维修，并且，该支架上设计可以实现定位断裂的弱化结构，在车辆发生正面低速碰撞弱化结构发生断裂后，只需将损坏部分拆卸掉并更换新的支架即可保证散热器及中冷器组件本体再利用，实现“丢卒保车”的效果。
[0027]
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0028]
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0029]
图1示出了根据本发明一个实施例的车辆的局部示意图，其中示出了散热器及中冷器组件与动力总成示意性结构；
[0030]
图2示出了根据本发明一个实施例的包含碰撞防护结构的车辆的局部示意图；
[0031]
图3示出了图2所示a处的示意性局部放大图；
[0032]
图4示出了根据本发明一个实施例的安装有纵向支撑结构的散热器及中冷器组件的示意性立体图；
[0033]
图5示出了图4所示的部分结构的示意性立体图；
[0034]
图6示出了根据本发明一个实施例的支架的示意性结构图。
[0035]
图7示出了根据本发明一个实施例的弱化结构的示意性剖视图。
具体实施方式
[0036]
图1示出了根据本发明一个实施例的车辆的局部示意图，其中示出了散热器及中冷器组件4与动力总成5示意性结构。图2示出了根据本发明一个实施例的包含碰撞防护结构的车辆的局部示意图。如图1和图2所示，该车辆包括前保险杠1、前横梁2、与该前横梁2连接的两个吸能盒3、与两个吸能盒3连接的散热器及中冷器组件4以及位于散热器及中冷器组件4后方的动力总成5。该散热器及中冷器组件4包括散热器和中冷器。该前保险杠1、前横梁2、吸能盒3、散热器、中冷器及动力总成5为本领域的现有技术，此处不再详细赘述。定义车辆行驶过程中前进方向为前方。如图1所示，该散热器及中冷器组件4的后端边界线b与动力总成5的前端边界线f之间具有一定距离，从而形成一定的可变形空间。
[0037]
该碰撞防护结构包括至少一个纵向支撑结构7，每个纵向支撑结构7沿着与吸能盒3相平行的方向延伸，纵向支撑结构7设置成在车辆发生正面低速碰撞时使纵向支撑结构7先于散热器及中冷器组件4与碰撞障碍物6接触。在一个优选的实施例中，该碰撞防护结构的数量为两个，该两个纵向支撑结构7分别设置在散热器及中冷器组件4的两端，以在车辆发生正面低速碰撞时，该两个纵向支撑结构7可以一起推动散热器及中冷器组件4的两端，避免散热器及中冷器组件4仅一端受力而带来的损坏。
[0038]
根据本发明的方案，通过设置纵向支撑结构并在车辆发生正面低速碰撞(通常情况下，车辆速度低于15km/h时发生的碰撞认为是低速碰撞)时该纵向支撑结构先于所述散热器及中冷器组件与碰撞障碍物接触，从而降低对散热器及中冷器组件的损坏。
[0039]
在一个实施例中，每个纵向支撑结构7的一端与散热器及中冷器组件4相连，另一端所在位置至少比散热器及中冷器组件4的前端面更加靠前。其中，每个纵向支撑结构7的另一端所在位置至少前于散热器及中冷器组件4的前端面15mm。当纵向支撑结构7的另一端所在位置比散热器及中冷器组件4的前端面更加靠前的范围小于15mm时，一旦发生正面低速碰撞时，可能会由于纵向支撑结构的微小变形即可导致散热器及中冷器组件直接与碰撞障碍物接触，从而无法起到保护散热器及中冷器组件4的作用。在其他实施例中，该纵向支撑结构7与散热器及中冷器组件4之间还可以有其他设置关系，例如两者相接触，只要能够通过纵向支撑结构7传递力矩，从而推动散热器及中冷器组件4后移即可。
[0040]
此外，通过将纵向支撑结构设置成一端与散热器及中冷器组件相连，另一端所在位置至少比散热器及中冷器组件的前端面更加靠前，从而可以实现在车辆发生正面低速碰撞时，碰撞障碍物先推动纵向支撑结构的前端，再通过纵向支撑结构传递力矩，通过推动散热器后移带动中冷器随之后移，从而避免散热器及中冷器被撞击损坏，进而降低散热器及中冷器组件维修成本，同时减少损坏件的数量。
[0041]
图3示出了图2所示a处的示意性局部放大图。图4示出了根据本发明一个实施例的安装有纵向支撑结构7的散热器及中冷器组件4的示意性立体图。图5示出了图4所示的部分结构的示意性立体图。如图3至图5所示，散热器及中冷器组件4具有对称设置的两个立柱41，两个立柱41分别设置在散热器及中冷器组件4的分别靠近两个吸能盒3的两个对称的边沿处。纵向支撑结构7可拆卸地设置在立柱41上。在一个实施例中，该纵向支撑结构7通过卡扣的方式安装在立柱41上。例如，在立柱41上设置卡接件411，同时，纵向支撑结构7与散热器及中冷器组件4相连的一端构造形成与卡接件411形状配合的安装导槽71，纵向支撑结构7通过插拔的方式固定在立柱41上或从立柱41拆卸下来。将纵向支撑结构7设置为可拆卸
的，如此，可以使得纵向支撑结构7在车辆发生正面低速碰撞变形后可更换。此外，立柱41上的卡接件411也可以设置为可从立柱41上拆卸的结构，如此，也可以在卡接件411发生变形后，仅更换卡接件411即可，从而降低维修成本。
[0042]
在一个实施例中，该纵向支撑结构7的另一端，该端不与散热器及中冷器组件4相连，其可以为自由端，也可以固定在前横梁2上，只要其所在位置至少前于散热器及中冷器组件4的前端面15mm即可，由此可以保证在车辆发生正面低速碰撞时使纵向支撑结构7先于散热器及中冷器组件4与碰撞障碍物6接触。
[0043]
该散热器及中冷器组件4通过两个支架42与两个吸能盒3相连，每个支架42可拆卸地连接在立柱41上。该支架42可以通过螺栓连接、铰接或卡接连接等方式连接在该立柱41上。如此，可以在支架42发生断裂的情况下，从该散热器及中冷器组件4上拆卸下来，从而避免更换整个散热器及中冷器组件4，降低维修成本。
[0044]
图6示出了根据本发明一个实施例的支架42的示意性结构图。如图6所示，该支架42包括支架本体421、弱化结构422以及固定部423。支架本体421、弱化结构422以及固定部423例如可以为一体成型结构。该支架本体421可拆卸地固定在吸能盒3上，固定部423连接在立柱41上，弱化结构422位于支架本体421和固定部423之间。弱化结构422的强度低于立柱41的强度，以在车辆发生正面低速碰撞时使支架42先于立柱41断裂。该弱化结构422可以实现支架42的定位断裂，为剪力断裂方式。当该弱化结构422断裂后，可以将支架42的残余部分分别从吸能盒3和立柱41上拆卸下来并更换为新的支架42。该弱化结构422可以构造为如图6所示的带锯齿状的矩形结构，也可以构造为多孔平面结构，还可以构造为如图7所示的错位结构。
[0045]
如图3和4所示，该纵向支撑结构7可以构造成方形的空心结构。当然，也可以构造成柱形的空心结构，只要保证其构造出的强度大于支架42的强度即可。
[0046]
本发明的纵向支撑结构7制造成本小、工艺简单且便于安装和定位。支架42与立柱41采用可拆卸连接，便于安装和拆卸维修，并且，该支架42上设计可以实现定位断裂的弱化结构422，在车辆发生正面低速碰撞弱化结构422发生断裂后，只需将损坏部分拆卸掉并更换新的支架42即可保证散热器及中冷器组件4本体再利用，实现“丢卒保车”的效果。
[0047]
此外，本发明的碰撞防护结构设计结构简洁，产品制造成本低、制造工艺不复杂且可维修性好，可以节省低速碰撞维修费用，提高车辆安全保险经济维修性。
[0048]
在车辆发生正面低速碰撞时，通过纵向支撑结构7和支架42的作用，形成碰撞障碍物6->前保险杠1->前横梁2->纵向支撑结构7->散热器及中冷器组件4的传力路径，如图2所示。在此过程中：纵向支撑结构7先于散热器及中冷器组件4接触到碰撞障碍物6，前横梁2推动纵向支撑结构7向后移动，接着纵向支撑结构7推动散热器及中冷器组件4的立柱41后移，立柱41受到推力，那么支架42先于散热器及中冷器组件4的立柱41断裂，然后散热器及中冷器组件4随纵向支撑结构7后移，且不再受到硬性约束，此时，主要吸收碰撞能量的零部件是吸能盒，在保证散热器及中冷器组件4的后端边界线b与动力总成5的前端边界线f之间具有50mm间隙的情况下，则散热器和中冷器不会再次受损。整个碰撞过程结束后，纵向支撑结构7保护了散热器和中冷器，减少了损坏件数量，同时，散热器及中冷器组件4只有支架42发生断裂，只需更换一个新的零部件即可保证散热器及中冷器组件4仍能安装在车身上并正常运行，由此节省车辆维修费用。
[0049]
特别地，本发明还提供了一种车辆，该车辆包括前述的碰撞防护结构。该碰撞防护结构的特征与前述保持一致，此处不再一一赘述。
[0050]
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。