專利名稱：吸能盒及吸能裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種吸能盒及吸能裝置，尤其涉及應用于車輛保險杠的吸能盒及 吸能裝置。
背景技術：
大量交通事故表明，行駛中的汽車正面碰撞行人時，保險杠是一個十分關鍵的區(qū) 域。因為在車人碰撞過程中，行人的膝部關節(jié)通常最先和保險杠區(qū)域發(fā)生接觸。因此行人 腿部關節(jié)傷害的嚴重程度，直接取決于保險杠區(qū)域的吸能效果。為了減輕保險杠防撞梁直 接對行人膝部關節(jié)的沖擊，通常在前保防撞梁的前部安裝行人保護吸能裝置。當前的行人腿部保護裝置主要有三種形式，即防撞泡沫、蜂窩鋁、吸能彈簧。然而 這些行人腿部保護裝置目前存在如下缺陷(1)目前最常用的緩沖吸能泡沫，但由于這些泡沫通常為實心結構且壓縮率在僅 為70% 80%左右，因此在布置空間有限或者不足的情況下，就很難達到希望的保護效果。而且，如果采用吸能泡沫，則需要較大的空間用于變形吸能，而較大的前部布置空 間勢必會影響到車輛的前懸長度以及車輛的通過性，對車身整體造成影響。(2)相對于吸能泡沫，蜂窩鋁的壓縮率較高，但是其自身成本和維修成本相對較 高，一旦發(fā)生變形或者損壞則需要直接更換，不可重復利用。(3)另外，還有一種類似彈簧的褶皺形狀的吸能結構，其采用若干個吸能件分散地 安裝于防撞梁與保險杠蒙皮之間。雖然有較好的吸能效果，但其穩(wěn)定性和連續(xù)性較差，且 由于其保護性能和褶皺形的吸能結構分布有直接的關系，因此不同位置的保護性能差別很 大。(實用新型專利CN201343009Y)由此可見，這些行人腿部保護裝置存在占用空間大、成本高、可靠性差等缺點。參考文獻實用新型專利CN201343009Y

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、布置空間小、維修成本低、保護效果好 的吸能盒及吸能裝置。本實用新型的吸能盒包括梁狀的吸能盒主體，其截面形狀在中段為大致梯形； 以及設置在所述吸能盒主體上的用于吸收能量的弱化孔。上述吸能盒主體在俯視情況下為梯形，為一次性沖壓成型件。吸能盒主體的厚度在0. 5 1. Omm的范圍內(nèi)。根據(jù)上述結構，由于吸能盒主體的截面形狀為大致梯形，因此在碰撞過程中有良 好的變形潰縮模式，可以保證在變形過程中具有相對穩(wěn)定的剛度，使加速度曲線接近于理 想的“方波”，有較高的吸能效率。而且，利用上述結構，吸能盒的壓縮率可達95%以上，在碰撞吸能后存在較小的殘余空間，可以充分的利用有限的布置空間和節(jié)省布置空間。而且，由于吸能盒主體的上下兩個表面及前表面開有弱化孔，弱化孔的大小和位 置用來調(diào)節(jié)其剛度，可以根據(jù)鐵皮的壁厚及材料來進行大小和位置的優(yōu)化。另外，本實用新型的吸能裝置包括梁狀的吸能盒主體，其截面形狀在中段為大致 梯形；以及設置在所述吸能盒主體上的用于吸收能量的弱化孔，所述吸能盒主體的兩端具 有折邊，通過該折邊將所述吸能盒主體焊接在防撞梁的兩側。根據(jù)上述結構，吸能盒主體兩端的強度可以通過折邊的大小來調(diào)節(jié)。上述吸能盒主體中段的截面所形成的梯形中，上底和下底垂直于水平面，上底 (長度較短的底邊)靠外側，下底(長度較長的底邊)靠近車身，且位于上方的頂角在120 150°的范圍，位于下方的頂角在90 120°的范圍。

圖1是表示本發(fā)明實施方式的吸能裝置的結構示意圖。圖2是表示本發(fā)明實施方式的吸能盒中段的剖視圖。圖3是表示本發(fā)明實施方式的吸能裝置兩端的立體圖。圖4是將本發(fā)明的吸能裝置和現(xiàn)有技術的泡沫結構對腿部造成傷害的加速度進 行對比的曲線圖。a)泡沫結構時的加速度曲線；b)表示本發(fā)明的吸能裝置的加速度曲線。圖5是將本發(fā)明的吸能裝置和現(xiàn)有技術的泡沫結構的壓縮情況進行對比的示意 圖。a)表示現(xiàn)有技術的泡沫結構。b)表示本發(fā)明的吸能裝置的結構。c)表示與泡沫結構 碰撞時的壓縮情況。d)表示與本發(fā)明的吸能裝置碰撞時的壓縮情況。
具體實施方式
以下對本實用新型的具體實施方式
作詳細說明。以下實施方式僅僅是本實用新型 技術方案的一例，不應被解釋為對本實用新型保護范圍的限定。如圖1、2所示，本實施方式中，吸能盒包括梁狀的吸能盒主體1，其截面形狀在中 段為大致梯形；以及設置在吸能盒主體1上的用于吸收能量的弱化孔2。具體說來，如圖2、3所示，吸能盒主體1包括大致呈水平狀的第1面Si、大致垂 直于水平面的第3面S3、在第1面Sl和第3面S3之間呈倒角的第2面S2，大致呈水平狀 并與第3面S3連接的第4面S4、以及與第4面S4連接的第5面。因此，吸能盒主體1的中 段的截面形狀為大致梯形。該梯形中，上底(在剖視圖上相當于第3面S； )和下底垂直于 水平面，上底(長度較短的底邊，在剖視圖上相當于第3面S； )靠外側，下底(長度較長的 底邊)靠近車身，即緊靠保險杠防撞梁3。而且，該梯形的上頂角α在120 150°的范圍，下頂角β在90 120°的范圍。另外，該吸能盒主體1在俯視情況下呈梯形，為一次性沖壓成型件。如圖1-3所示將吸能盒安裝在保險杠防撞梁3上，從而構成吸能裝置。本實施方式中，通過第1面Sl和第5面S5上的焊點PI、Ρ2將吸能盒焊接在保險 杠防撞梁3的上表面和前表面。另外，吸能盒主體1的兩端具有第1、第2、第3折邊HI、H2、H3，第1折邊Hl是從 第1面Sl彎折延伸而出的；第2折邊H2是從第3面S3彎折延伸而出的 ’第3折邊H3是從第5面S5彎折延伸而出的。而且，第1折邊Hl及第2折邊H2焊接于第3折邊H3，并通過 第3折邊H3將吸能盒主體1焊接在保險杠防撞梁3的兩側。利用該結構，可以通過調(diào)節(jié)折 邊H1、H2、H3的大小來控制吸能盒主體1兩端的強度。另外，吸能盒主體的厚度在0. 5 1. Omm的范圍內(nèi)。根據(jù)上述結構，由于吸能盒主體1的截面形狀為大致梯形，因此在碰撞過程中有 良好的變形潰縮模式，可以保證在變形過程中具有相對穩(wěn)定的剛度，使加速度曲線接近于 理想的“方波”，有較高的吸能效率。而且，利用上述結構，吸能盒的壓縮率可達95%以上，在碰撞吸能后存在較小的殘 余空間，可以充分的利用有限的布置空間和節(jié)省布置空間。而且，由于吸能盒主體1的上下兩個表面及前表面開有弱化孔2，弱化孔的大小和 位置用來調(diào)節(jié)其剛度，可以根據(jù)鐵皮的壁厚及材料來進行大小和位置的優(yōu)化。為了證明本發(fā)明的上述效果，工作人員進行了模擬試驗，其試驗結果如下圖4表示了在相同的布置空間下，本實施方式的吸能裝置與現(xiàn)有技術的防撞泡沫 對腿部造成傷害的加速度的曲線的對比情況。使用本實施方式的吸能裝置由于良好的潰縮 失效模式，使得整個壓縮變形過程中有著連續(xù)的結構剛度，因此對行人膝部沖擊的加速度 呈現(xiàn)為理想的“方波”形狀，可以充分的吸收沖擊能量，對腿部關節(jié)的最大加速度僅為110g， 完全符合歐洲行人保護法規(guī)和EuroNCAP的指標要求；而泡沫吸能結構在壓縮過程中剛度 隨著壓縮量的增大而持續(xù)增大，所吸收的碰撞能量要小于吸能裝置，因而對腿部產(chǎn)生的沖 擊加速度出現(xiàn)明顯的峰值(達173g)，這樣的加速度會對行人腿部有較大的傷害風險。圖5表示了兩種結構的壓縮情況的對比。可以看出，本實施方式的吸能裝置(d) 的壓縮率明顯要高于泡沫結構(c)，使得腿部受到的沖擊明顯減弱，從而在有限的布置空間 內(nèi)滿足腿部碰撞保護的安全空間需求。
權利要求1.一種吸能盒，其特征在于，包括梁狀的吸能盒主體，其截面形狀在中段為大致梯 形；以及設置在所述吸能盒主體上的用于吸收能量的弱化孔。
2.如權利要求1所述的吸能盒，其特征在于，吸能盒主體的厚度在0.5 1. Omm的范圍內(nèi)。
3.一種吸能裝置，其特征在于，包括梁狀的吸能盒主體，其截面形狀在中段為大致梯 形；以及設置在所述吸能盒主體上的用于吸收能量的弱化孔，所述吸能盒主體的兩端具有折邊，通過該折邊將所述吸能盒主體焊接在保險杠防撞梁 的兩側。
4.如權利要求3所述的吸能裝置，其特征在于，上述吸能盒主體中段的截面所形成的 梯形中，上底和下底垂直于水平面，上底靠外，下底靠近車身，而且，位于上方的頂角角度在120 150°的范圍，位于下方的頂角角度在90 120° 的范圍。
專利摘要本實用新型提供一種吸能盒，包括梁狀的吸能盒主體，其截面形狀在中段為大致梯形；以及設置在所述吸能盒主體上的用于吸收能量的弱化孔。
文檔編號B60R19/18GK201890203SQ20102059151
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權日2010年11月4日
發(fā)明者劉軍勇, 劉奇, 湯曉東, 王大勇, 王大志, 陳國強 申請人:上海汽車集團股份有限公司