一種基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及車用吸能盒結(jié)構(gòu),尤其涉及一種基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車前保險(xiǎn)杠后梁和前縱梁之間安裝有吸能盒,該結(jié)構(gòu)拆卸更換方便,而且壓縮剛度低于前縱梁,因此先于前縱梁發(fā)生變形損傷。此結(jié)構(gòu)是作為保護(hù)前縱梁的易損部件而被設(shè)計(jì)出來的,它的作用區(qū)域稱為碰撞低速吸能區(qū)??梢姡芎惺乔岸朔雷蚕到y(tǒng)的關(guān)鍵部件,用來吸收王要的碰撞沖擊H泛。
[0003]傳統(tǒng)的車用吸能盒一般采用薄壁金屬結(jié)構(gòu)的壓潰變形模式進(jìn)行能量吸收,但其存在變形觸發(fā)載荷大,過程載荷波動(dòng)明顯等不足。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、吸能效果好的基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,以提高汽車碰撞安全性。
[0005]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]—種基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,包括保險(xiǎn)杠、前縱梁,以及安裝在保險(xiǎn)杠與前縱梁7之間的吸能裝置,所述吸能裝置包括吸能盒前桿4、吸能盒翻轉(zhuǎn)管5、吸能盒底座8 ;
[0007]所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的前端壁連接吸能盒前桿4,后側(cè)壁通過法蘭固定在前縱梁7端部的外端,吸能盒底座8的開口端側(cè)壁通過法蘭固定在前縱梁7端部的內(nèi)端,吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的開口端與吸能盒底座8的開口端相對(duì)設(shè)置。
[0008]所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的前端壁向內(nèi)凹陷,使吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的前端壁與側(cè)壁之間形成一個(gè)迂回連接部5-1。
[0009]所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的開口端與吸能盒底座8的開口端相對(duì)設(shè)置并形成密閉空間,在密閉空間中填充金屬泡沫材料9。
[0010]所述吸能盒前桿4與吸能盒翻轉(zhuǎn)管5前端壁之間的接觸面為平面接觸。
[0011]所述吸能盒前桿4與吸能盒翻轉(zhuǎn)管5前端壁之間的連接采用螺栓連接。
[0012]所述吸能盒前桿4、吸能盒翻轉(zhuǎn)管5和吸能盒底座8均為一端開口的管狀結(jié)構(gòu)。
[0013]所述保險(xiǎn)杠包括保險(xiǎn)杠前防撞梁1、保險(xiǎn)杠后梁2和保險(xiǎn)杠安裝支架3,所述吸能盒前桿4與保險(xiǎn)杠安裝支架3固定連接。
[0014]所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的法蘭外部增加有吸能盒安裝板6。
[0015]所述金屬泡沫材料9為泡沫鋁、泡沫鐵、泡沫銅、泡沫鈦、泡沫鎳或者泡沫鎂。
[0016]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0017]本實(shí)用新型吸能盒翻轉(zhuǎn)管和吸能盒底座均為管狀(圓管)結(jié)構(gòu),吸能盒翻轉(zhuǎn)管的前端壁向內(nèi)凹陷,使吸能盒翻轉(zhuǎn)管的前端壁與側(cè)壁之間形成一個(gè)迂回連接部。這種結(jié)構(gòu)使發(fā)生碰撞時(shí),吸能盒翻轉(zhuǎn)管向內(nèi)翻轉(zhuǎn)變形,進(jìn)行碰撞能的吸收。同時(shí)有效利用前縱梁內(nèi)部空間及與吸能盒底座的相互配合,使碰撞吸能行程得到高效提升,并通過填充泡沫金屬材料,提高了吸能過程的穩(wěn)定性及總吸能量。
[0018]本實(shí)用新型技術(shù)手段簡(jiǎn)便易行,具有碰撞變形過程結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定、載荷波動(dòng)小、有效壓縮距離長、吸收能量大、防護(hù)效果好等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為圖1吸能盒未變形階段的局部剖視圖。
[0021]圖3為圖1吸能盒壓縮吸能中間階段的局部剖視圖。
[0022]圖4為圖1吸能盒壓縮吸能終止階段的局部剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0024]實(shí)施例
[0025]如圖1至4所示。本實(shí)用新型一種基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,包括保險(xiǎn)杠、前縱梁,以及安裝在保險(xiǎn)杠與前縱梁7之間的吸能裝置,所述吸能裝置包括吸能盒前桿4、吸能盒翻轉(zhuǎn)管5、吸能盒底座8 ;
[0026]所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的前端壁連接吸能盒前桿4,后側(cè)壁通過法蘭固定在前縱梁7端部的外端,吸能盒底座8的開口端側(cè)壁通過法蘭固定在前縱梁7端部的內(nèi)端,吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的開口端與吸能盒底座8的開口端相對(duì)設(shè)置。
[0027]所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的前端壁向內(nèi)凹陷,使吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的前端壁與側(cè)壁之間形成一個(gè)迂回連接部5-1。
[0028]所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的開口端與吸能盒底座8的開口端相對(duì)設(shè)置并形成密閉空間,在密閉空間中填充金屬泡沫材料9,如泡沫招、泡沫鐵、泡沫銅、泡沫鈦、泡沫鎳或者泡沫鎂等。
[0029]所述吸能盒前桿4與吸能盒翻轉(zhuǎn)管5前端壁之間的接觸面為平面接觸,它們之間采用焊接、鉚接或者螺栓連接。
[0030]所述吸能盒前桿4、吸能盒翻轉(zhuǎn)管5和吸能盒底座9均為一端開口的管狀結(jié)構(gòu)。
[0031]所述保險(xiǎn)杠包括保險(xiǎn)杠前防撞梁1、保險(xiǎn)杠后梁2和保險(xiǎn)杠安裝支架3,所述吸能盒前桿4與保險(xiǎn)杠安裝支架3固定連接。
[0032]所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的法蘭外部增加有吸能盒安裝板6。
[0033]當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí),保險(xiǎn)杠首先發(fā)生變形,并將碰撞力通過保險(xiǎn)杠傳遞至吸能盒前桿4。保險(xiǎn)杠與吸能盒前桿4采用較高強(qiáng)度鋼材,發(fā)生碰撞時(shí)基本不發(fā)生結(jié)構(gòu)變形。這樣屈服強(qiáng)度較低的吸能盒翻轉(zhuǎn)管5最先開始發(fā)生翻轉(zhuǎn)變形,基于自由翻轉(zhuǎn)過程穩(wěn)定的載荷特性進(jìn)行能量吸收。由于吸能盒前桿4與吸能盒翻轉(zhuǎn)管5這種組合結(jié)構(gòu)接觸面大,傳力均衡性更強(qiáng),所以變形穩(wěn)定性也得到提升。隨著吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的翻轉(zhuǎn)變形,帶動(dòng)吸能盒翻轉(zhuǎn)管5的前端壁通過迂回連接部5-1向內(nèi)凹陷,并壓縮金屬泡沫材料9,吸能量大大提高。由于吸能盒底座8安裝在前縱梁7內(nèi)部空間,使得吸能盒翻轉(zhuǎn)管5在翻轉(zhuǎn)后期進(jìn)入到前縱梁5內(nèi)部,使得實(shí)際吸能過程的有效行程達(dá)到初始結(jié)構(gòu)長度的80%以上,吸能效率大大增強(qiáng)。
[0034]如上所述,便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
[0035]本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,包括保險(xiǎn)杠、前縱梁,以及安裝在保險(xiǎn)杠與前縱梁之間的吸能裝置,其特征在于:所述吸能裝置包括吸能盒前桿(4)、吸能盒翻轉(zhuǎn)管(5)、吸能盒底座(8); 所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管(5)的前端壁連接吸能盒前桿(4),后側(cè)壁通過法蘭固定在前縱梁(7)端部的外端,吸能盒底座⑶的開口端側(cè)壁通過法蘭固定在前縱梁(7)端部的內(nèi)端,吸能盒翻轉(zhuǎn)管(5)的開口端與吸能盒底座⑶的開口端相對(duì)設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,其特征在于:所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管(5)的前端壁向內(nèi)凹陷,使吸能盒翻轉(zhuǎn)管(5)的前端壁與側(cè)壁之間形成一個(gè)迂回連接部(5-1)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,其特征在于:所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管(5)的開口端與吸能盒底座(8)的開口端相對(duì)設(shè)置并形成密閉空間,在密閉空間中填充金屬泡沫材料(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,其特征在于:所述吸能盒前桿(4)與吸能盒翻轉(zhuǎn)管(5)前端壁之間的接觸面為平面接觸。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,其特征在于:所述吸能盒前桿(4)與吸能盒翻轉(zhuǎn)管(5)前端壁之間的連接采用螺栓連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,其特征在于:所述吸能盒前桿(4)、吸能盒翻轉(zhuǎn)管(5)和吸能盒底座(8)均為一端開口的管狀結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,其特征在于:所述保險(xiǎn)杠包括保險(xiǎn)杠前防撞梁(I)、保險(xiǎn)杠后梁(2)和保險(xiǎn)杠安裝支架(3),所述吸能盒前桿(4)與保險(xiǎn)杠安裝支架(3)固定連接。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,其特征在于:所述吸能盒翻轉(zhuǎn)管(5)的法蘭外部增加有吸能盒安裝板(6)。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,其特征在于:所述金屬泡沫材料(9)為泡沫鋁、泡沫鐵、泡沫銅、泡沫鈦、泡沫鎳或者泡沫鎂。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于自由翻轉(zhuǎn)變形模式吸能的車用吸能盒,包括保險(xiǎn)杠、前縱梁,以及安裝在保險(xiǎn)杠與前縱梁之間的吸能裝置,所述吸能裝置包括吸能盒前桿、吸能盒翻轉(zhuǎn)管、吸能盒底座;吸能盒翻轉(zhuǎn)管的前端壁連接吸能盒前桿,后側(cè)壁通過法蘭固定在前縱梁端部的外端,吸能盒底座的開口端側(cè)壁通過法蘭固定在前縱梁端部的內(nèi)端,吸能盒翻轉(zhuǎn)管的開口端與吸能盒底座的開口端相對(duì)設(shè)置,中間填充有輕質(zhì)吸能泡沫材料。吸能盒翻轉(zhuǎn)管的前端壁向內(nèi)凹陷,使吸能盒翻轉(zhuǎn)管的前端壁與側(cè)壁之間形成一個(gè)迂回連接部。本車用吸能盒技術(shù)手段簡(jiǎn)便易行,具有碰撞變形過程結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定、載荷波動(dòng)小、有效壓縮距離長、吸收能量大、防護(hù)效果好等特點(diǎn)。
【IPC分類】B60R19/22
【公開號(hào)】CN204937042
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520632456
【發(fā)明人】陳吉清, 余建立, 蘭鳳崇
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年8月20日