一种主动式汽车防撞梁总成及汽车的制作方法

专利2023-09-17  126



1.本发明属于汽车防撞梁技术领域,具体涉及一种主动式汽车防撞梁总成及汽车。


背景技术:

2.随着汽车走进百姓家,人们对汽车的要求越来越高。更大的空间,更好的操控性,更高级的视觉观感,更优秀的安全性能等。更大的空间,更好的操控性和更高级的视觉观感,在汽车整体长度一定的条件下,都会导致前悬变短。而更好的安全性,却要求前悬变长,如何协调互为矛盾的两者关系,成为了各车企设计的关键参数。
3.如图1所示,是一种现有的防撞梁总成结构及一种安装此防撞梁总成的汽车。如图2所示是该现有防撞梁总成结构及汽车的爆炸图。图2中零部件1是现有防撞梁总成的防撞梁,零部件2是现有防撞梁总成的吸能盒,零部件3是现有防撞梁总成的防撞梁安装板,总成4是安装现有防撞梁总成的汽车部分结构。零部件1现有防撞梁总成的防撞梁与零部件2现有防撞梁总成的吸能盒左右件以及零部件3现有防撞梁总成的防撞梁安装板左右件焊接为一体,形成所述现有防撞梁总成。现有防撞梁总成通过螺栓链接至总成4安装现有防撞梁总成的汽车上,构成安装有现有防撞梁总成的汽车。
4.在汽车设计中,为使碰撞过程中人体受到的伤害最小,工程师会在汽车的最前端设计碰撞吸能区域,而优先等级最高的碰撞吸能区域就是零部件2现有防撞梁总成的吸能盒所代表的吸能盒零部件。
5.由于人们对短前悬车型的需求,导致目前车企所制造汽车的现有防撞梁总成的零部件2现有防撞梁总成的吸能盒的长度较小,吸能盒吸能效果有限,对碰撞中人体伤害的降低程度不够,无法满足各类型碰撞过程中吸能的需求。然而,如果单方面加长吸能盒长度,会导致整车前悬变长,对空间、操控性和美观性等,都会造成负面影响。因此,车企往往无法单独加长吸能盒程度,而需要在其余部位做弱化,使碰撞中结构变形吸收的能量降低足够多,才能满足对车内乘员保护的需求。而这对汽车安全性、稳定性、经济性都提出了新的挑战,同时加大了汽车车身结构设计的难度。


技术实现要素:

6.本发明的目的是:旨在提供一种主动式汽车防撞梁总成及汽车,用来解决背景技术中指出的受限于前悬长度较短,传统防撞梁总成结构吸能盒长度较短,碰撞过程中,存在吸能不足,导致整车设计难度增大,不能满足对车内乘员保护需求的问题。
7.为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:
8.一种主动式汽车防撞梁总成,包括防撞梁、吸能盒和活动构件总成,所述吸能盒对称设置,所述吸能盒的一端连接在防撞梁上,所述活动构件总成设置在吸能盒上,且位于吸能盒的后端。
9.进一步,所述活动构件总成包括固定构件、活动构件和爆炸单元,所述活动构件滑动安装在固定构件内,所述吸能盒的一端连接在活动构件上,所述爆炸单元设置在活动构
件底部,这样设置,使汽车在发生碰撞前,爆炸单元工作,产生气体推动活动构件在固定构件内移动,从而推动吸能盒和防撞梁移动,进而相对延长了吸能盒的长度,增加了溃缩吸能范围,提高了吸能效果。
10.进一步,所述活动构件包括安装本体、盖板和弹性件,所述安装本体连接在盖板上,所述盖板与固定构件连接,所述安装本体上连接有安装套,所述弹性件安装在安装套内,这样设置,一方面,便于活动构件与固定构件以及爆炸单元的连接,另一方面,限制活动构件在固定构件内的移动距离,从而避免活动构件、吸能盒和防撞梁脱离固定构件。
11.进一步,所述弹性件包括销柱和弹簧,所述安装套具有容纳腔,所述容纳腔具有底壁和开口,所述开口的直径小于容纳腔的直径,所述销柱和弹簧设置在容纳腔内,所述弹簧的一端连接在底壁上,另一端连接在销柱上,所述销柱的自由端穿出开口,这样设置,使销柱能够在安装套内移动,且销柱不会脱离安装套。
12.进一步,所述盖板的四周设置有翻边,所述翻边为多个,所述翻边上开设有螺纹孔,这样设置,便于活动构件通过翻边与吸能盒连接。
13.进一步,所述爆炸单元包括爆炸模块和点火装置,所述爆炸模块设置在活动构件上,所述点火装置的一端连接在固定构件上,并与爆炸模块相接,这样设置,在汽车发生碰撞前,通过控制点火装置对爆炸模块点火,使爆炸模块燃烧并释放出大量气体,膨胀的气体能够为活动构件、吸能盒和防撞梁的移动提供动力。
14.进一步,所述固定构件包括固定构件本体、连接板和导向筋,所述固定构件本体具有滑动腔,所述滑动腔具有底板和滑动口,所述导向筋设置在滑动腔内,所述活动构件滑动安装在滑动腔内,并与导向筋对应,所述连接板连接在固定构件本体的一侧,所述连接板上开设有安装过孔,这样设置,一方面,便于固定构件的安装,另一方面,使活动构件和吸能盒能够在固定构件内稳定滑动。
15.进一步,所述固定构件本体上于滑动腔的上侧开设有固定孔,这样设置,限制活动构件的最大移动范围,且活动构件移动后,能够稳定安装在固定构件上。
16.进一步,所述吸能盒的转角处为斜面,所述斜面处一侧开设有连接过孔,所述吸能盒的一侧开设有穿孔,这样设置,便于活动构件与吸能盒的连接。
17.本发明还公开了一种汽车,包括汽车主体和上述的主动式汽车防撞梁总成,所述汽车主体和主动式汽车防撞梁总成连接。
18.采用上述技术方案的发明,具有如下优点:
19.1、在不改变前悬臂长度的情况下,通过在对吸能盒的安装处增设固定构件、活动构件和爆炸单元,通过固定构件、活动构件和爆炸单元的相互配合,在汽车碰撞前,通过爆炸单元燃烧并释放大量气体,膨胀的气体推动活动构件、吸能盒和防撞梁移动,从而相对延长了吸能盒的长度,增加了溃缩吸能范围,提高了吸能效果,对车内乘员的保护更理想;
20.2、活动构件包括安装本体、盖板和弹性件,通过安装本体、盖板和弹性件的相互配合,使汽车在正常行驶、急刹,即未发生碰撞前,活动构件与固定构件不会发生相对移动,避免影响汽车正常行驶过程中的视觉效果,同时,避免影响碰撞时,吸能盒的吸能效果;
21.3、通过弹性件、固定构件和吸能盒的相互配合,在爆炸模块燃烧并释放大量气体时,不会损坏固定构件,同时,限制吸能盒在固定构件内的最大移动范围,避免活动构件和吸能盒脱离固定构件;
22.4、通过安装本方案的主动式防撞梁总成的汽车,改变了传统车型在面临前悬变短以照顾更大空间,或者前悬变长以获得更优秀碰撞性能的抉择时,二者不可得兼的两难格局,可以在车辆具有更短前悬的条件下,依然能满足碰撞吸收能量总量的需求,在满足更大的空间,更好的操控性,更高级的视觉观感的同时,兼顾更优秀的安全性能。
附图说明
23.本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明;
24.图1为现有的防撞梁总成结构及安装此防撞梁总成的汽车的结构示意图;
25.图2为现有的防撞梁总成结构及安装此防撞梁总成的汽车的拆分结构示意图;
26.图3为本发明一种主动式汽车防撞梁总成及汽车的装配结构示意图;
27.图4为本发明一种主动式汽车防撞梁总成及汽车的拆分结构示意图;
28.图5为本发明一种主动式汽车防撞梁总成及汽车中吸能盒的结构示意图;
29.图6为本发明一种主动式汽车防撞梁总成及汽车中活动构件的部分剖视结构示意图;
30.图7为本发明一种主动式汽车防撞梁总成及汽车中固定构件的部分剖视结构示意图;
31.图8为本发明一种主动式汽车防撞梁总成及汽车中活动构件与固定构件及爆炸模块的拆分结构示意图;
32.图9为本发明一种主动式汽车防撞梁总成中爆炸单元未触发时的部分剖视结构示意图;
33.图10为本发明一种主动式汽车防撞梁总成中爆炸单元触发时的部分剖视结构示意图;
34.主要元件符号说明如下:
35.防撞梁11、吸能盒12、连接过孔12a、穿孔12b;
36.活动构件13、销柱131、凸起131a、弹簧132、安装本体133、安装套133-1、第一螺纹孔133a、盖板134、翻边134-1、第二螺纹孔134a、螺纹过孔134b、弱化螺纹孔134c、固定槽134d、缺口134e;
37.爆炸模块14、固定构件本体15、底板151、连接板152、安装过孔15a、弱化螺纹过孔15b、安装孔15c、固定孔15d、导向筋15e、点火装置16、汽车主体17。
具体实施方式
38.以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明,需要说明的是,在附图或说明书描述中,相似或相同的部分都使用相同的图号,附图中未绘示或描述的实现方式,为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外,实施例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本发明的保护范围。
39.实施例一
40.如图3~10所示,本发明的一种主动式汽车防撞梁总成,包括防撞梁11、吸能盒12和活动构件总成,吸能盒12对称设置,吸能盒12的左端焊接在防撞梁11上,使两个吸能盒12
与防撞梁11固定连接。活动构件总成设置在吸能盒12上,且位于吸能盒12的后端,使吸能盒12能够在活动构件总成上移动,从而在不改变前悬臂长度的情况下,相对延长了吸能盒12的长度,增加了溃缩吸能范围,提高了吸能效果,对车内乘员的保护更理想。
41.活动构件总成包括固定构件、活动构件13和爆炸单元,活动构件13滑动安装在固定构件内,吸能盒12的一端连接在活动构件13上,爆炸单元设置在活动构件13底部,通过固定构件、活动构件13和爆炸单元的相互配合,使汽车在发生碰撞前,控制爆炸单元工作,爆炸单元产生气体推动活动构件13在固定构件内移动,从而推动吸能盒12和防撞梁11移动,进而相对延长了吸能盒12的长度,此时,外露出的吸能盒12以及固定构件均位于碰撞的吸能区域,在正碰中全部参与吸能,能大大增加碰撞阶段吸能盒吸收的能量总值。
42.固定构件包括固定构件本体15、连接板152和导向筋15e,固定构件本体15具有滑动腔,滑动腔具有底板151和滑动口,导向筋15e设置在滑动腔的内壁上,本实施例中,导向筋15e设置有多根,优选为8根,8根导向筋15e以每2根为一组,分别设置在滑动腔的每侧内壁上,并沿轴向分布。本实施例中,导向筋15e可通过焊接的方式固定连接在滑动腔内壁上。活动构件13滑动安装在滑动腔内,并与导向筋15e对应,使活动构件13在滑动腔内滑动时,导向筋15e能够起到导向作用。连接板152连接在固定构件本体15的滑动口的一侧,本实施例中,连接板152可通过焊接的方式固定连接在固定构件本体15上,也可通过翻折工艺,使连接板152与固定构件本体15一体成型。连接板152上开设有安装过孔15a,本实施例中,安装过孔15a设置有多个,优选为4个,通过安装过孔15a,将固定构件固定安装在汽车上。
43.固定构件本体15上于滑动腔的上侧开设有固定孔15d,本实施例中,固定孔15d为多个,固定孔15d优选为8个,8个固定孔15d于滑动腔的左右两侧均分布有3个,上下两侧均分布有1个,通过固定孔15d的设置,限制活动构件13的最大移动范围,且活动构件13移动后,能够稳定安装在固定构件上,避免活动构件13以及吸能盒12脱离固定构件本体15。
44.活动构件13包括安装本体133、盖板134和弹性件,安装本体133连接在盖板134上,本实施例中,安装本体133上焊接有两个耳板,两个耳板对称设置,两个耳板上均开设有第一螺纹孔133a,盖板134上于螺纹孔133a的位置开设有螺纹过孔134b,通过螺钉螺接在螺纹孔133a内,将安装本体133和盖板134固定连接。
45.盖板134与固定构件本体15连接,本实施例中,盖板134上对称开设有弱化螺纹孔134c,即弱化螺纹孔134c的螺槽深度较浅,优选深度为0.2mm,固定构件本体15的底板151上于弱化螺纹孔134c的位置开设有弱化螺纹过孔15b,通过采用螺牙较浅的螺钉螺接在弱化螺纹孔134c内,将盖板134与固定构件本体15的底板151固定连接,从而使汽车在正常行驶或急刹时,活动构件13、爆炸单元以及吸能盒12不会相对固定构件滑动,从而避免影响汽车正常行驶过程中的视觉效果,且避免影响碰撞时,吸能盒12的吸能效果,且爆炸单元工作时,能够使盖板134与固定构件本体15的弱化螺纹连接松开,从而不会影响活动构件13与吸能盒12的移动。本实施例中,盖板134的边缘相对导向筋15e的位置开设有缺口134e,缺口134e与导向筋15e匹配,进一步提高活动构件13在固定构件本体15内滑动的稳定性。
46.盖板134的四周设置有翻边134-1,翻边134-1为多个,本实施例中,翻边134-1优选为4个,4个翻边134-1可通过焊接固定连接在盖板134的四周,也可通过卷边工艺一体成型在盖板134的四周,且翻边134-1与盖板134呈一定倾斜角度,便于翻边134-1与吸能盒12的连接。翻边134-1上开设有螺纹孔,本实施例中,该螺纹孔为第二螺纹孔134a,吸能盒12的转
角处为斜面,斜面处一侧开设有连接过孔12a,通过采用螺栓螺接在第二螺纹孔134a和连接过孔12a内,将盖板134与吸能盒12固定连接,从而使盖板134和安装本体133安装在吸能盒12底部内。吸能盒12的一侧开设有穿孔12b,本实施例中,穿孔12b为多个,穿孔12b优选为8个,8个穿孔12b的位置与弹性件的位置对应,使弹性件的自由端能够穿出穿孔12b,从而进一步将活动构件13与吸能盒12连接。
47.安装本体133上连接有安装套133-1,本实施例中,安装套133-1为多个,安装套133-1优选为8个,8个安装套133-1的位置与8个固定孔15d的位置相匹配。弹性件安装在安装套133-1内,通过弹性件的设置,用于限制活动构件13在固定构件内的移动距离,从而避免活动构件13、吸能盒12和防撞梁11脱离固定构件。弹性件包括销柱131和弹簧132,安装套133-1具有容纳腔,容纳腔具有底壁和开口,开口的直径小于容纳腔的直径,销柱131和弹簧132设置在容纳腔内,本实施例中,销柱131的底部一体成型有凸起131a,弹簧132的一端连接在底壁上,另一端连接在销柱131的凸起131a上,销柱131的自由端穿出开口,使销柱131能够在安装套133-1内移动,且销柱131不会脱离安装套133-1。当活动构件13装配到吸能盒12底部时,销柱131的自由端穿出穿孔12b,完成防撞梁11、吸能盒12和活动构件13的装配。
48.爆炸单元包括爆炸模块14和点火装置16,爆炸模块14设置在盖板134的底部,本实施例中,盖板134的底部具有固定槽134d,爆炸模块14通过胶黏在固定槽134d内,爆炸模块14为现有技术中常用的燃烧产生大量气体的固态物质。点火装置16的一端连接在固定构件上,并与爆炸模块14相接,本实施例中,固定构件本体15的底板151中部开设有点火装置的安装孔15c,点火装置16的一端螺接在安装孔15c处,并与爆炸模块14相接,另一端安装在汽车上。在汽车将要发生碰撞前,通过控制点火装置16对爆炸模块14点火,使爆炸模块14燃烧并释放出大量气体,膨胀的气体能够为活动构件13、吸能盒12和防撞梁11的移动提供动力,在这个过程中,不断增多的气体在盖板134和固定构件本体15之间膨胀,从而使弱化螺纹孔134c与螺牙较浅的螺钉脱离,进而推动盖板134、安装本体133、销柱131和吸能盒12在固定构件本体15内相对移动,当盖板134、安装本体133和销柱131移动到固定孔15d处时,销柱131由于弹簧132作用,销柱131穿入固定孔15d内,将盖板134、安装本体133、固定构件本体15和吸能盒12的位置相对固定,使吸能盒12的的相对吸能区域增加,从而为车内乘员提供更理想的保护。
49.本实施例中,在装配时,可先将固定构件本体15安装在汽车上,并将点火装置16的一端固定在固定构件本体15的安装孔15c处,另一端固定在汽车内,将爆炸模块14固定安装在活动构件13中盖板134底部的固定槽134d内,再将活动构件13与吸能盒12的底部通过螺钉穿过第二螺纹孔134a将其固定连接,并使活动构件13中的销柱131穿入穿孔12b,使活动构件13、爆炸模块14和吸能盒12构成一个小总成,将吸能盒12的一端与防撞梁11焊接,再次形成一个总成,通过活动构件13、爆炸模块14、吸能盒12和固定构件的相互配合,从而装配成主动式汽车防撞梁总成。
50.实施例二
51.本实施例中,公开了一种汽车,包括汽车主体17和实施例一中的主动式汽车防撞梁总成,主动式防撞梁总成设置在汽车主体17的前方。
52.以上对本发明提供的一种主动式汽车防撞梁总成及汽车进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的
普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征:
1.一种主动式汽车防撞梁总成,其特征在于:包括防撞梁(11)、吸能盒(12)和活动构件总成,所述吸能盒(12)对称设置,所述吸能盒(12)的一端连接在防撞梁(11)上,所述活动构件总成设置在吸能盒(12)上,且位于吸能盒(12)的后端。2.根据权利要求1所述的一种主动式汽车防撞梁总成,其特征在于:所述活动构件总成包括固定构件、活动构件(13)和爆炸单元,所述活动构件(13)滑动安装在固定构件内,所述吸能盒(12)的一端连接在活动构件(13)上,所述爆炸单元设置在活动构件(13)底部。3.根据权利要求2所述的一种主动式汽车防撞梁总成,其特征在于:所述活动构件(13)包括安装本体(133)、盖板(134)和弹性件,所述安装本体(133)连接在盖板(134)上,所述盖板(134)与固定构件连接,所述安装本体(133)上连接有安装套(133-1),所述弹性件安装在安装套(133-1)内。4.根据权利要求3所述的一种主动式汽车防撞梁总成,其特征在于:所述弹性件包括销柱(131)和弹簧(132),所述安装套(133-1)具有容纳腔,所述容纳腔具有底壁和开口,所述开口的直径小于容纳腔的直径,所述销柱(131)和弹簧(132)设置在容纳腔内,所述弹簧(132)的一端连接在底壁上,另一端连接在销柱(131)上,所述销柱(131)的自由端穿出开口。5.根据权利要求3所述的一种主动式汽车防撞梁总成,其特征在于:所述盖板(134)的四周设置有翻边(134-1),所述翻边(134-1)为多个,所述翻边(134-1)上开设有螺纹孔。6.根据权利要求2所述的一种主动式汽车防撞梁总成,其特征在于:所述爆炸单元包括爆炸模块(14)和点火装置(16),所述爆炸模块(14)设置在活动构件(13)上,所述点火装置(16)的一端连接在固定构件上,并与爆炸模块(14)相接。7.根据权利要求2所述的一种主动式汽车防撞梁总成,其特征在于:所述固定构件包括固定构件本体(15)、连接板(152)和导向筋(15e),所述固定构件本体(15)具有滑动腔,所述滑动腔具有底板(151)和滑动口,所述导向筋(15e)设置在滑动腔内,所述活动构件(13)滑动安装在滑动腔内,并与导向筋(15e)对应,所述连接板(152)连接在固定构件本体(15)的一侧,所述连接板(152)上开设有安装过孔(15a)。8.根据权利要求7所述的一种主动式汽车防撞梁总成,其特征在于:所述固定构件本体(15)上于滑动腔的上侧开设有固定孔(15d)。9.根据权利要求1所述的一种主动式汽车防撞梁总成,其特征在于:所述吸能盒(12)的转角处为斜面,所述斜面处一侧开设有连接过孔(12a),所述吸能盒(12)的一侧开设有穿孔(12b)。10.一种汽车,其特征在于:包括汽车主体(17)和权利要求1-9任一项所述的主动式汽车防撞梁总成,所述汽车主体(17)和主动式汽车防撞梁总成连接。

技术总结
本发明属于汽车防撞梁技术领域,具体涉及一种主动式汽车防撞梁总成及汽车,包括防撞梁、吸能盒和活动构件总成,所述吸能盒对称设置,所述吸能盒的一端连接在防撞梁上,所述活动构件总成设置在吸能盒上,且位于吸能盒的后端。其目的是:用来解决背景技术中指出的受限于前悬长度较短,传统防撞梁总成结构吸能盒长度较短,碰撞过程中,存在吸能不足,导致整车设计难度增大,不能满足对车内乘员保护需求的问题。题。题。


技术研发人员:谭小东 伍谦 赵丰良 邝世秋 张勇 冉建亮
受保护的技术使用者:重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日:2022.06.24
技术公布日:2022/11/1
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