[發(fā)明專利]一種仿牛角結(jié)構(gòu)的保險(xiǎn)杠

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510036305.2
• 申請(qǐng)日: 2015-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104709208B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒猛;王會(huì)霞;劉劍濤;劉國(guó)敏;周濤;于用軍;張榮榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): B60R19/24
• 分類號(hào): B60R19/24;B60R19/18
• 代理公司: 長(zhǎng)春市四環(huán)專利事務(wù)所(普通合伙) 22103
• 代理人: 張建成

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種車輛的保險(xiǎn)杠，特別涉及一種仿牛角結(jié)構(gòu)的保險(xiǎn)杠。

背景技術(shù)

汽車碰撞安全問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注，而在車輛碰撞安全事故中，絕大多數(shù)都涉及到保險(xiǎn)杠系統(tǒng)。常見(jiàn)的轎車保險(xiǎn)杠系統(tǒng)由保險(xiǎn)杠橫梁、吸能盒、托架、內(nèi)襯等組成，保險(xiǎn)杠橫梁是影響汽車碰撞安全性的關(guān)鍵零部件，其主要作用是將碰撞中產(chǎn)生的能量均勻地傳遞給吸能盒，同時(shí)防止內(nèi)侵量過(guò)大造成發(fā)動(dòng)機(jī)前部件的損壞；吸能盒的作用是通過(guò)壓潰變形將碰撞中產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，吸收能量，并將由前橫梁傳遞來(lái)的碰撞力均勻地傳遞到車身兩前縱梁骨架上。在輕量化設(shè)計(jì)的背景下，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和材料做了大量研究，旨在通過(guò)提高保險(xiǎn)杠的耐撞性與吸能特性，從而保護(hù)乘員及貴重物品安全。通過(guò)仿生設(shè)計(jì)來(lái)提高保險(xiǎn)杠的碰撞吸能特性是一種新探索。

研究汽車保險(xiǎn)杠的碰撞特性和碰撞過(guò)程中的吸能特性，提高保險(xiǎn)杠吸能盒在碰撞過(guò)程中的吸能性能，對(duì)于提高汽車的碰撞安全性具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了提高汽車結(jié)構(gòu)耐撞性，而提供一種能提高汽車耐撞性的仿牛角結(jié)構(gòu)的保險(xiǎn)杠。

本發(fā)明根據(jù)牛角的微觀結(jié)構(gòu)提取決定牛角耐撞性能的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)，設(shè)計(jì)出一種具有牛角結(jié)構(gòu)特征的仿生管，應(yīng)用到汽車保險(xiǎn)杠的吸能盒上，宏觀?上參照牛角結(jié)構(gòu)所特有的弧度曲線，并將其應(yīng)用到保險(xiǎn)杠橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。

本發(fā)明是由仿生橫梁和仿生吸能盒組成，所述的仿生橫梁是由仿生外板、約束梁、橫隔板、側(cè)面板和內(nèi)板組成，約束梁設(shè)置在仿生外板與內(nèi)板之間，仿生外板與內(nèi)板的兩側(cè)以側(cè)面板連接，多個(gè)橫隔板均勻分布在約束梁的兩側(cè)，兩個(gè)仿生吸能盒固定在內(nèi)板外側(cè)兩端。

所述的仿生外板曲面符合下述曲線方程：：

Y＝-0.008x²+3.671x+55.16

其中，x表示仿生外板曲線的橫坐標(biāo)，以車體橫向?yàn)閤方向，以汽車車頭縱向?yàn)閅正方向。

所述仿生吸能盒是由外殼和芯體組成，外殼是由一個(gè)筒狀外管和兩個(gè)約束壁等間距排列套入組成，兩個(gè)約束壁之間以及筒狀外管與約束壁之間以若干第一約束板連接；芯體是由一個(gè)中心圓管、在基圓圓周上陣列分布的若干圓管和第二約束板構(gòu)成；芯體的若干圓管之間以若干和第二約束板連接，且外殼與芯體之間通過(guò)第二約束板連接。

所述芯體的中心圓管和在基圓圓周上陣列分布的若干圓管的個(gè)數(shù)符合下述公式：

n＝2πRρ

其中ρ表示芯體中的中心圓管和圓管的分布密度，n表示中心圓管和在基圓圓周上陣列分布的若干圓管的個(gè)數(shù)，R表示芯體中的中心圓管和圓管半徑。

中心圓管的半徑與圓管的半徑相同。

仿生橫梁的仿生外板能夠增強(qiáng)汽車的碰撞性，仿生吸能盒吸收能量的能力增強(qiáng)，比吸能增大。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明利用牛角的優(yōu)良結(jié)構(gòu)對(duì)保險(xiǎn)杠系統(tǒng)的橫梁和?吸能盒進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)，不僅提高了吸能盒的軸向吸能能力，且對(duì)保險(xiǎn)杠橫梁的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，使其具有很好的橫向承載能力。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的立體示意圖。

圖2為本發(fā)明的吸能盒俯視圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，本發(fā)明是由仿生橫梁1和仿生吸能盒7組成，

所述的仿生橫梁1是由仿生外板2、約束梁3、橫隔板4、側(cè)面板5和內(nèi)板6組成，約束梁3設(shè)置在仿生外板2與內(nèi)板6之間，仿生外板2與內(nèi)板6的兩側(cè)以側(cè)面板5連接，多個(gè)橫隔板4均勻分布在約束梁3的兩側(cè)，兩個(gè)仿生吸能盒7固定在內(nèi)板6外側(cè)兩端。

所述的仿生外板2曲面符合下述曲線方程：：

Y＝-0.008x²+3.671x+55.16

其中，x表示仿生外板曲線的橫坐標(biāo)，以車體橫向?yàn)閤方向，以汽車車頭縱向?yàn)閅正方向。

如圖2所示，所述仿生吸能盒7是由外殼8和芯體14組成，外殼8是由一個(gè)筒狀外管9和兩個(gè)約束壁10等間距排列套入組成，兩個(gè)約束壁10之間以及筒狀外管9與約束壁10之間以若干第一約束板11連接；芯體14是由一個(gè)中心圓管15、在基圓圓周上陣列分布的若干圓管13和第二約束板12構(gòu)成；芯體14的若干圓管13之間以若干和第二約束板12連接，且外殼8與芯體14之間通過(guò)第二約束板12連接。

所述芯體14的中心圓管15和在基圓圓周上陣列分布的若干圓管13的個(gè)數(shù)符合下述公式：

n＝2πRρ

其中ρ表示芯體14中的中心圓管15和圓管13的分布密度，n表示中心圓管15和在基圓圓周上陣列分布的若干圓管13的個(gè)數(shù)，R表示芯體中的中心圓管15和圓管13半徑。