一种汽车前纵梁传力结构及其吸能块的制作方法

本实用新型属于汽车安全领域，尤其是涉及一种汽车前纵梁传力结构及其吸能块。

背景技术：

随着汽车的大量普及，交通事故呈逐年递增趋势发展。经过调查研究发现大部分正面碰撞的重大交通事故中人员伤亡主要原因是发动机舱纵梁溃缩吸能不足，导致汽车在碰撞过程中驾驶室变形，从而造成人员伤亡。

目前传统技术结构的发动机舱纵梁都是由单个冲压成型的钣金件，拼焊成一个封闭的空腔结构，在碰撞过程中通过机舱纵梁将碰撞力传递到驾驶室。该种结构普遍存在着在碰撞过程吸能不充分，溃缩不理想的的问题，导致车身前部变形大，直接对乘员造成人身伤害；同时传统的机舱纵梁结构是与车身骨架焊接成整体的，在发生碰撞事故后车辆维修困难，即使修复无法也复原到原车状态，存在完全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种汽车前纵梁传力结构及其吸能块，以使得碰撞过程溃缩吸能充分，优化传力通道的效果；同时还具有轻量化、开发成本低、周期短、维修方便等优点。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种吸能块，包括底板、安装板以及镂空的溃缩结构，安装板与底板分别固定在溃缩结构两端；溃缩结构呈扇形并沿其中轴线对称设置，包括位于扇形尖端的凸台部、分别位于扇形半径边的两条传力部，以及支撑两条传力部的加强筋。

进一步的，所述凸台部包括平行有底板的顶板、位于顶板两侧的侧板，以及交叉设置在两块侧板间的两条筋板；两块侧板分别位于顶板的两端并沿顶板法向延伸至两条传力部上；两条筋板分别从一块侧板与顶板连接的一端延伸至另一块侧板末端，并且两块筋板在中心处交汇成一体。

进一步的，所述两条传力部包括镜像设置的左传力通道和右传力通道；左传力通道包括外围板、位于外围板内侧的内板以及支撑板；外围板从底板延伸至相邻的侧板上，内板从底板延伸至筋板上；外围板和内板间形成有上下贯通的外围空腔，支撑板均设置在外围空腔内。

进一步的，所述外围板和内板的截面均呈圆弧状，且两者的圆心共轴。

进一步的，所述支撑板包括第一、第二、第三和第四支板，第一、第四支板各有一条，第二、第三支板位于第一、第四支板之间并反复设置；第一支板沿底板法向从底板延伸至外围板上；第二支板垂直于第一支板，从第一支板与外围板相交点延伸至内板上；而第三支板垂直于第二支板，从第二支板与内板相交点延伸至外围板上；而第四支板从远离底板的第二支板与内板相交点延伸至凸台部上。

进一步的，所述加强筋包括纬板、经板以及斜板；两块纬板包括为第一纬板和第二纬板，第二纬板位于第一纬板和底板之间，第一纬板和第二纬板均平行于底板，并分别与位于其两侧的第二支板位于一条直线上；经板包括镜像设置的左经板和右经板，以及位于左经板和右经板之间的中轴板，中轴板位于溃缩结构中轴线上，并从底板延伸至顶板上，左经板与一侧的第三支板位于一条直线上；斜板包括镜像设置的左主板和右主板、左副板和右副板，左主板从中轴板与底板的相交点延伸至与第二纬板相连的第二支板与外围板的相交点，左副板从中轴板与第二纬板相交点延伸至第一纬板与内板的相交点。

进一步的，所述加强筋还包括镜像设置的左纵板和右纵板、左横板和右横板，以及左加强板和右加强板；左加强板沿底板法向从底板延伸至与左主板连接的第三支板上，左加强板位于远离左经板远离中轴板一侧，左纵板位于左加强板远离中轴线一侧，左纵板沿底板法向从底板延伸至内板上，左横板沿左纵板法向从左纵板与内板相交点延伸至左经板上。

进一步的，所述安装板固定在顶板上，包括左套板和右套板，以及左下板和右下板；左套板、右套板、左下板与右下板均匀分布；左套板和右套板间、左下板和右下板间形成有减重槽，左套板和左下板间、右套板和右下板间形成有插槽。

一种汽车前纵梁传力结构，包括上述的吸能块，以及两根前纵梁和车身骨架总成的前围板；两个吸能块位于同一高度上，两个吸能块的底板均可拆卸固定连接在前围板上，两个吸能块的安装板分别与一根前纵梁可拆卸固定连接；前防撞梁架设在两根前纵梁上。

进一步的，所述前纵梁上安装有吸能盒。

相对于现有技术，本实用新型所述的汽车前纵梁传力结构及其吸能块具有以下优势：

(1)本实用新型所述的吸能块，其溃缩结构呈扇形，有利于将力向两侧传导，便于力的分散，增加了纵梁与前围板的接触面积，而且与纵梁和前围板搭接更平顺，力传递通道顺滑，不会突变，进而取得良好的溃缩效果，在碰撞过程中当碰撞力传递到吸能块位置将发生大面积的溃缩，从而吸收掉大部分的碰撞力，因此降低碰撞事故中对驾驶舱中人员的伤害。而且镂空设计有效减轻车身重量。

(2)本实用新型所述的加强筋呈三角形结构，增加纵梁强度的同时，有效传递冲力。

(3)本实用新型所述的吸能块是通过螺栓与车身骨架连接，因此在碰撞维修过程中仅需进行拆换处理，维修简单方便快捷，且维修后能恢复到原车状态，杜绝安全隐患。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的吸能块轴侧图；

图2为本实用新型实施例所述的吸能块俯视图；

图3为本实用新型实施例所述的汽车前纵梁传力结构示意图。

附图标记说明：

1、底板；2、溃缩结构；21、凸台部；211、顶板；212、侧板；213、筋板；22、左传力通道；221、外围板；222、内板；223、支撑板；a、第一支板；b、第二支板；c、第三支板；d、第四支板；23、右传力通道；24、加强筋；241、纬板；2411、第一纬板；2412、第二纬板；242、经板；2421、左经板；2422、右经板；2423、中轴板；243、斜板；2431、左主板；2432、右主板；2433、左副板；2434、右副板；244、左纵板；245、右纵板；246、左横板；247、右横板；248、左加强板；249、右加强板；3、安装板；31、左套板；32、右套板；33、左下板；34、右下板；35、减重槽；36、插槽； 4、前防撞梁；5、前纵梁；6、吸能块；7、前围板；8、吸能盒。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种吸能块，如图1所示，包括底板1、溃缩结构2以及安装板3，安装板3与底板1分别固定在溃缩结构2两端。

结合图2所示，溃缩结构2，由竖直设置的铝合金板挤压成型，从而进行镂空设置。溃缩结构2呈扇形并沿其中轴线对称设置，包括位于扇形尖端的凸台部21、分别位于扇形半径边的两条传力部，以及支撑两条传力部的加强筋24。

凸台部21包括平行有底板1的顶板211、位于顶板211两侧的侧板212，以及交叉设置在两块侧板212间的两条筋板213。两块侧板212分别位于顶板211的两端并沿顶板211法向延伸至两条传力部上。两条筋板213分别从一块侧板212与顶板211连接的一端延伸至另一块侧板212末端，并且两块筋板213在中心处交汇成一体。

两条传力部包括镜像设置的左传力通道22和右传力通道23。左传力通道22包括外围板221、位于外围板221内侧的内板222以及支撑板223。外围板221和内板222的截面均呈圆弧状，且两者的圆心共轴。外围板221从底板1延伸至相邻的侧板212上，内板222从底板1延伸至筋板213上。外围板221和内板222间形成有上下贯通的外围空腔，支撑板223均设置在外围空腔内。支撑板223包括第一、第二、第三和第四支板a、b、c、d。第一支板a沿底板1法向从底板1延伸至外围板221上。第二支板b垂直于第一支板a，从第一支板a与外围板221相交点延伸至内板222上。而第三支板 c垂直于第二支板b，从第二支板b与内板222相交点延伸至外围板221上。第二、第三支板b、c反复设置，直到外围空腔剩余空间不足以设置第三支板c，而将第四支板d设置在剩余空间内。第四支板d沿底板1法向从远离底板1的第二支板b与内板222相交点延伸至凸台部21上，从而支撑板223 支撑外围板221和内板222，保证左传力通道22的强度。右传力通道23和左传力通道22镜像设置，其具体结构不再赘述。

加强筋24包括纬板241、经板242以及斜板243。两块纬板241包括为第一纬板2411和第二纬板2412，第二纬板2412比第一纬板2411长，并位于第一纬板2411和底板1之间。第一纬板2411和第二纬板2412均平行于底板1，并分别与位于其两侧的第二支板b位于一条直线上。经板242包括镜像设置的左经板2421和右经板2422，以及位于左经板2421和右经板2422 之间的中轴板2423。中轴板2423位于溃缩结构2中轴线上，并从底板1延伸至顶板211上。左经板2421与一侧的第三支板c位于一条直线上，且左经板2421到中轴板2423的距离与外围板221与底板1的相交点到左经板 2421的距离一致。右经板2422与左经板2421镜像设置，其结构不再赘述。斜板243包括镜像设置的左主板2431和右主板2432、左副板2433和右副板2434。左主板2431从中轴板2423与底板1的相交点延伸至与第二纬板2412 相连的第二支板b与外围板221的相交点。左副板2433从中轴板2423与第二纬板2412相交点延伸至第一纬板2411与内板222的相交点。右主板2432 和左主板2431、左副板2433和右副板2434镜像设置，其结构不再赘述。

加强筋24还包括镜像设置的左纵板244和右纵板245、左横板246和右横板247，以及左加强板248和右加强板249。左加强板248沿底板1法向从底板1延伸至与左主板2431连接的第三支板c上，且左加强板248位于远离左经板2421远离中轴板2423一侧。左纵板244位于左加强板248远离中轴线一侧，且左纵板244沿底板1法向从底板1延伸至内板222上。左横板246沿左纵板244法向从左纵板244与内板222相交点延伸至左经板2421 上。

安装板3固定在顶板211上，包括左套板31和右套板32，以及左下板 33和右下板34。左套板31、右套板32、左下板33与右下板34均匀分布。左套板31和右套板32间、左下板33和右下板34间形成有减重槽35，而左套板31和左下板33间、右套板32和右下板34间形成有插槽36。

一种汽车前纵梁传力结构，如图3所示，包括前防撞梁4、两根前纵梁 5、两个上述的吸能块6，以及车身骨架总成的前围板7。两个吸能块6的底板1螺栓连接在前围板7上，并保持两个吸能块6位于同一高度上。两根前纵梁5均为一个方管，将两根前纵梁5沿插槽36插入并套设在相应的左套板31和右套板32外，并分别与相应的左套板31和右套板32螺栓连接，从而将吸能块6固定在前纵梁5和前围板7之间，而前防撞梁4架设在两个前纵梁5上。另外，前纵梁5上还安装有吸能盒8，进一步保证吸能效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。