一种商用车下防护装置的制作方法

1.本发明涉及涉及汽车被动安全领域的汽车零部件，具体是一种商用车下防护装置。


背景技术：

2.商用车下防护装置是汽车安全的重要保证，当车辆发生碰撞时，能有效保护车辆、行人和货物安全。gb 26511-2011《商用车前下部防护要求》、gb 26512-2011《商用车驾驶室乘员保护》和gb 11567-2017《汽车及挂车侧面和后下部防护要求》，均已在我国汽车行业强制实施，对防护装置有严格的设计和安装要求。
3.目前传统的防护装置是将横向构件通过左、右支架与车架刚性连接，形成的左、中、右三段受力区段，在某区段收到外冲击力时，其余两段结构不能有效参与抵抗外力，为了满足安全要求，设计者不断提高产品设计刚度，导致产品质量重，结构复杂，生产工艺性差。
4.汽车科技 / auto sci-tech 2018年第2期公布了轻型商用车前下部防护装置轻量化开发，将国内轻卡前下部防护装置进行结构对比分析，对现有前下防护结构进行轻量化优化设计。
5.在现有结构基础上，利用gfrh材料的良好的可设计性和抗弯性能设计新前下防护横梁，并采用hyperworks和ls-dyna分析软件对新结构进行碰撞分析。新结构较原方案相比实物重量减轻36%，实现该零件轻量化的开发目标。该项目在国内轻型商用车首次采用gfrh材料，具备行业领先水平。但是成本太高，大规模产业化使用可能会存在成本问题。


技术实现要素：

6.本发明为了解决汽车下防护装置的轻量化问题，也要解决产业化需要的工艺和成本问题，更要解决安全问题，特提供一种商用车下防护装置。
7.为此本发明的技术方案为，一种商用车下防护装置，包括防护装置横向构件，其特征在于：在所述的防护装置横向构件上自上向下设有安装孔，安装孔内设置有安装轴，安装轴再与支架或者车架连接，形成一种商用车下防护装置总成。
8.本发明中在防护装置横向构件上设有安装孔再通过安装轴再与支架或者车架连接，此时安装孔无形中形成与安装轴的转动连接，以转轴为支点，可将横向构件左/右侧受到的撞击力，通过杠杆原理传递给整个横向构件承受。通过cae有限元分析，证明此种结构的合理性。
9.进一步改进在于：所述的防护装置横向构件成反向弧形，即防护装置横向构件的弧形朝向汽车的前或者后形成弧面。
10.防护装置横向构件的反弧形结构，受力后通过形变吸能平衡横向构件前/后壁的拉/压应力，提高构件的冲击强度。
11.进一步改进在于：所述反向弧形的弧圆心设置在整车纵向中间平面上。
12.此时弧圆心的定位，也就是给整车一个安全的圆心距离，保证前后的安全。
13.进一步改进在于：所述的安装孔内设有轴套，轴套与上下贯通并连接为一体，轴套再与安装轴形成转动连接。
14.此时轴套与安装孔形成刚性连接，轴套再与安装轴形成转动连接，在防护装置横向构件某段受到的外冲击力时，整个构件可以以安装轴为支点转动传力。
15.进一步改进在于：所述的轴套内设有内螺纹，安装轴上对应设有外螺纹，安装轴的外螺纹旋装在内螺纹上，形成螺纹副转动连接关系。
16.内、外螺纹形成的螺纹副接关系，工艺简单，连接可靠。
17.进一步改进在于：所述的轴套上部和安装轴之间还设有减振垫。
18.通过压缩/释放减震垫，保证轴套在必要时能相对安装轴有效转动。
有益效果
19.本发明中改变了防护装置横向构件与支架或者车架的连接关系，通过转动连接，利用杠杆原理，将某段撞击受到的外力，传递给整个横向构件承受，能有效降低总成刚度要求，减轻产品重量。cae分析结果证明了此种结构合理。
附图说明
20.图1是本发明的主视图。
21.图2是本发明的俯视图。
22.图3是图1的a点放大视图。
23.图4是本发明的立体视图。
24.1是防护装置横向构件，2是安装孔，3是安装轴，4是支架或者车架连接，5是反向弧形，6是轴套，7是内螺纹，8是外螺纹，9是减振垫。
具体实施方式
25.本发明图如1-4所示。
26.一种商用车下防护装置，包括防护装置横向构件1，在所述的防护装置横向构件1上自上向下设有安装孔2，安装孔2内设置有安装轴3，安装轴3再与支架或者车架连接4，形成一种商用车下防护装置总成。
27.本发明中在防护装置横向构件1上设有安装孔2再通过安装轴3再与支架或者车架4连接，此时安装孔2形成与安装轴3的转动连接，以转轴为支点，可将横向构件左/右侧受到的撞击力，通过杠杆原理传递给整个横向构件承受。。
28.所述的防护装置横向构件1成反向弧形5，即防护装置横向构件1的弧形朝向汽车的前或者形成弧面。
29.本发明中的防护装置横向构件成反向弧形5，横向构件的反弧形结构，受力后通过形变吸能平衡横向构件前/后壁的拉/压应力，提高构件的冲击强度。
30.所述反向弧形5的弧圆心设置在整车纵向中间平面上。
31.此时弧圆心的定位，也就是给整车一个安全的圆心距离，保证前后的安全。
32.所述的安装孔2内设有轴套6，轴套6与防护装置横向构件1上下贯通并连接为一
体，轴套6再与安装轴3形成转动连接。
33.此时轴套5与安装孔2刚性连接，轴套再与安装轴形成转动连接，在防护装置横向构件某段受到的外冲击力时，整个构件可以以安装轴为支点转动传力。
34.所述的轴套5内设有内螺纹7，安装轴3上对应设有外螺纹8，安装轴3的外螺纹8旋装在内螺纹7上，形成螺纹副连接关系。
35.内、外螺纹7、8形成的螺纹副连接关系，结构简单，连接可靠。
36.所述的轴套6上部和安装轴3之间还设有减振垫9。
37.通过压缩/释放减震垫9，保证轴套在必要时能相对安装轴有效转动。


技术特征：
1.一种商用车下防护装置，包括防护装置横向构件（1），其特征在于：在所述的防护装置横向构件（1）上自上向下设有安装孔（2），安装孔（2）内设置有安装轴（3），安装轴（3）再与支架或者车架连接（4），形成一种商用车下防护装置总成。2.根据权利要求1所述的一种商用车下防护装置，其特征在于：所述的防护装置横向构件（1）成反向弧形（5），即防护装置横向构件（1）的弧形朝向汽车的前或者后形成弧面。3.根据权利要求2所述的一种商用车下防护装置，其特征在于：所述反向弧形（5）的弧圆心设置在整车纵向中间平面上。4.根据权利要求1所述的一种商用车下防护装置，其特征在于：所述的安装孔（2）内设有轴套（6），轴套（6）与防护装置横向构件（1）上下贯通并连接为一体，轴套（6）再与安装轴（3）形成转动连接。5.根据权利要求4所述的一种商用车下防护装置，其特征在于：所述的轴套（5）内设有内螺纹（7），安装轴（3）上对应设有外螺纹（8），安装轴（3）的外螺纹（8）旋装在内螺纹（7）上，形成螺纹副转动连接关系。6.根据权利要求4或5所述的一种商用车下防护装置，其特征在于：所述的轴套（6）上部和安装轴（3）之间还设有减振垫（9）。

技术总结
本发明提供了一种商用车下防护装置，在防护装置横向构件上自上向下设有安装孔，安装孔内设置有安装轴，安装轴再与支架或者车架连接；所述的防护装置横向构件成反向弧形，即防护装置横向构件的弧形朝向汽车的前或者后形成弧面。本发明中在防护装置横向构件上设有安装孔并通过安装轴再与支架或者车架连接，此时安装孔与安装轴形成的转动连接，以转轴为支点，可将横向构件左/右侧受到的撞击力，通过杠杆原理传递给整个横向构件承受。同时，横向构件的反弧形结构，受力后通过形变吸能平衡横向构件前/后壁的拉/压应力，提高构件的冲击强度。通过CAE有限元分析，证明此种结构的合理性，按国标要求设计的产品，比传统产品减重约20%。20%。20%。


技术研发人员：陈宏煌 陈如诗
受保护的技术使用者：湖北源久汽车零部件有限公司
技术研发日：2023.04.29
技术公布日：2023/7/6