[发明专利]一种汽车前碰撞吸能装置及其装配方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车构造的技术领域，涉及汽车车身结构，更具体地说，本发明涉及一种汽车前碰撞吸能装置。另外，本发明还涉及所述的这种汽车前碰撞吸能装置采用的装配方法。

背景技术

随着汽车技术朝着更安全、更高速、更节能的方向发展，人们对汽车安全的要求也越来越高。

汽车发生碰撞的过程是一个将动能逐步转换成变形势能的能量转化过程，整个过程中各部件的能量吸收分布情况决定了碰撞结束后车身的变形效果。有效的控制碰撞过程中能量的分布是进行车身安全设计的基础。然而高速和节能的设计思路使得未来的安全法规在碰撞速度上的要求越来越高。单纯通过增加板厚和改变材料的方法越来越不能符合节能的要求。有效分散碰撞过程中的传递载荷，避免过大的载荷集中，并在车身关键部位增加高效的能量吸收装置可能是解决问题的有效办法。

对于承载式车身结构，由于受空间布置限制，其前舱纵梁14与车身地板纵梁在Z向上往往不能处于同一高度。一旦发生前部碰撞，前舱纵梁14很容易发生绕地板前端的弯曲变形。由于防火墙结构一般不能提供有效的支撑，也不能有效分散纵梁向后传递的载荷，导致纵梁后部对其有很大的侵入，严重影响乘员安全。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种汽车前碰撞吸能装置，其目的是使车辆在发生碰撞时产生的能量被车身分散吸收，减小变形，提高车辆的碰撞安全性能。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种汽车前碰撞吸能装置，包括车身上对称分布的前舱纵梁、门铰链柱和门槛，所述的前舱纵梁的后端设纵梁连接板，在所述的车身两边门铰链柱与门槛的连接处均设有相互连接的门铰链柱安装支架和门槛安装支架，并分别与门铰链柱与门槛紧固连接，设扭转横梁，其两端分别与所述的门铰链柱安装支架和门槛安装支架连接，其连接的位置在门铰链柱安装支架和门槛安装支架的连接处，所述的两个纵梁连接板与扭转横梁套装连接并沿扭转横梁的回转方向紧固。

为使本发明更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本发明的新颖性和创造性：

纵梁连接板结构的技术方案：所述的前舱纵梁向扭转横梁方向延伸的高度高于扭转横梁，所述的纵梁连接板为将两者连接的弯曲的构件，弯曲的方向是从前舱纵梁上向车身的后方和下方弯曲，直至与扭转横梁连接的一端。

纵梁连接板与扭转横梁的连接结构的技术方案：设纵梁连接板连接套筒，所述的纵梁连接板通过纵梁连接板连接套筒与扭转横梁，扭转横梁的断面的形状为花键，或齿形，或多边形，或椭圆形，所述的纵梁连接板连接套筒套在扭转横梁上的孔的断面为与扭转横梁的断面的形状相配合的形状。

门铰链柱安装支架和门槛安装支架的连接结构技术方案：设门铰链柱固定座和门槛固定座，所述的门铰链柱安装支架通过门铰链柱固定座与门铰链柱紧固连接；所述的门槛安装支架通过门槛固定座与门槛紧固连接。

汽车前碰撞吸能装置预加载荷的技术方案：所述的汽车前碰撞吸能装置在车身装配后，所述的扭转横梁上存在一个预加载荷，是一个向车身后方转动的扭矩。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的汽车前碰撞吸能装置所采用的装配方法，即所述的汽车前碰撞吸能装置在车身上装配时的工艺步骤为：

首先将门铰链柱安装支架和门槛安装支架分别与门铰链柱与门槛紧固连接；

将扭转横梁套入纵梁连接板；

将扭转横梁的两端分别与门铰链柱安装支架和门槛安装支架紧固连接；

将纵梁连接板沿扭转横梁的轴向移动，对准前舱纵梁的位置；

在纵梁连接板预加载荷，其加载的方式是从扭转横梁的前部施加向车身后方的力，使其产生绕扭转横梁的轴线向车身后方转动的扭矩；

按加载后的位置将纵梁连接板与前舱纵梁紧固连接，在连接的过程中，保持该预加扭矩不变；连接结束后，撤去该预加载荷。

本发明采用上述技术方案，解决了发生前部碰撞时的载荷分布不均问题，建立一条有效的横向载荷传递途径，将碰撞时的冲击载荷分散到车身上的多个部分，协调了车体左右的变形；扭转横梁的扭转刚度可通过合理搭配来优化整车的碰撞效果；同时扭转横梁作为一个高效的储能元件，以较小的变形将更多的动能转换成变形势能，其变形势能在释放过程中，能进一步缓解车体的变形程度；解决了碰撞过程中能量吸收的问题，大幅提升了汽车在前部碰撞中的碰撞安全性能。

附图说明

下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：