[发明专利]一种车架的前部吸能结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种车架的前部结构，具体的说是用于非承载式车身上的能起到很好的碰撞吸能效果的结构。

背景技术

目前的车辆对乘员的安全性能要求越来越高，越来越多的车辆对车架的碰撞性能提出更高的要求，现在大多数车架都是通过考虑改变车架构件的料厚，材料或通过增加加强构件(如增加加强板件等)等方式来处理，控制前面碰撞时车架构件的反作用力、变形模式、挤压特性等，但对冲击时能量的吸引研究比较少。

发明内容

本发明的车架的前部结构，采用两段吸能结构，在正面碰撞时能完全压溃，在偏置碰时，能通过横梁有效的将能量传递至另一纵梁，能量吸收较多，车架的变形也非常理想，对乘员的保护非常有利。

本发明所公开的具体技术方案如下。

一种车架的前部吸能结构，包括一条横梁、两条纵梁以及吸能盒，横梁连接到纵梁上，纵梁为盒状梁，前端由前至后呈前窄后宽形状，吸能盒四边开有吸能孔连接到横梁前端，与纵梁基本在同一中心线上。纵梁前部外侧为平直段，内侧由前至后与外侧呈锐角，下侧也为平直段，上侧由前至后与下侧呈锐角，形成呈前窄后宽形的吸能区，在吸能区四周边开有吸能孔。横梁为盒状梁，和加强板一起焊接于纵梁上。加强板带有加强筋，位于横梁与纵梁连接的外侧。横梁(3)前部上下两边上设有加强筋。

本发明所公开的吸能机构所包括的最前部的两吸能盒，能在冲击前期完全压溃，吸能部分能量；吸能盒连接在横梁上，横梁能有效的将偏置碰时单边纵梁受的冲击能量有效的传递至另一纵梁上；两根四条边角上开有吸能孔，在碰撞时能完全压溃，吸收较多的能量。

附图说明

图1：本发明车架构件的等轴图；

图2：本发明车架构件的俯视图；

图3：本发明车架构件的正视图；

图4：本发明车架构件的右视图；

图5：图1的横梁与纵梁连接的局部放大图；

图6：图1的横梁与纵梁连接的局部放大图；

图7：本发明车架正面模拟纵梁变形趋势图。

附图标记说明：

1、2-吸能盒；3-横梁；4、5-加强板；6、7-纵梁；

8-加强筋。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述。

如图1所示，横梁3为盒状梁，和加强板4、5一起焊接于纵梁6、7上，纵梁6、7前端由前至后呈前窄后宽形状，通过外侧板和内侧板焊接成为盒状，在外侧板和内侧板的边上，开有吸能孔。横梁3前端加有吸能盒1、2，吸能盒的四边也开有吸能孔，通过焊接或螺栓与横梁3连接，吸能盒1、2与纵梁6、7基本在同一中心线上。

如图2、3所示，纵梁6、7前部外侧为平直段，内侧由前至后与外侧呈锐角，下侧也为平直段，上侧由前至后与下侧呈锐角，形成呈前窄后宽形的吸能区，吸能区上的四周边开有吸能孔。

如图4所示，横梁3前部上下两边上加有加强筋。

如图5所示，横梁3与纵梁6连接时，在外侧加有带加强筋8的加强板5，左边与纵梁7的连接也同样如此。

如图6所示，横梁3与纵梁7连接时，横梁内侧板翻边处起有加强筋，右边与纵梁6的连接也同样如此。

图7示出了在车架纵梁受到前方传递的力F时，纵梁的变形趋势。

当发生正面碰撞时，吸能盒1、2在接触初期迅速压溃，吸收部分能量，同时将力正面传递至纵梁6、7，纵梁6、7在接收到吸能盒1、2传递来的力之后，在前吸能区，由于开有吸能孔，及棱形的设计，纵梁前部由后至前，强度越来越弱，在纵梁6、7的最前部，由于强度最弱，首先产生塑性变形，随着碰撞的继续深入，传递的力越来越大，导致整个吸能区由前至后，逐级压溃，效果如图7，压溃的效果可能通过调节纵梁上前吸能区的锥度的大小及吸能孔的位置、数量及大小来确定。在压溃过程中，吸收了大量的冲击能(此段长度的大小决定了冲击能量的吸收的多少)，从而，对其他零部件的冲击能量大大降低，更加容易地实现较好的乘员保护。

当发生偏置碰撞时，吸能盒2在接触的初期迅速压溃，吸收部分能量，同时将力传递至纵梁7上，纵梁7首先被压溃，在压溃的过程中，随着纵梁7的不断缩短，横梁3及加强板5协同将力传递至另一侧的纵梁6，纵梁6随着纵梁7的压溃变形而逐步的部分压溃或变形。在此过程中，吸能盒2及纵梁7完全压溃，吸收较多的能量，纵梁6部分压溃变形，吸收了部分的能量，纵梁6吸收能量的多少主要是看横梁的强度及横梁与纵梁连接部分的刚度。

按照以上描述的车架的前部吸能结构，结构上比较容易实现，同时，成本也较为低廉，在发生正面碰撞时可以吸收较多的冲击能量，能较好地提高对乘员的安全保护。