CN103386941A - 一种吸能盒 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种刚度合适的吸能盒，增加汽车碰撞时的吸能效果，减小对乘员的伤害。本发明的吸能盒包括至少两个形状相同且大小不同的棱台状空心结构体，所述空心结构体嵌套在一起，且对应的侧面互相平行；各个相邻的空心结构体之间通过连接板连接。吸能盒设计成棱台形状的目的是使得吸能盒更加牢固稳定，并且发生碰撞变形时能够引导变形方向，保证吸能盒稳定压溃，同时棱台形状还能够提高吸能盒的强度。本发明的吸能盒利用若干个棱台状的空心结构体嵌套而成，工艺上比较容易实现，结构简单，成本较低，具有适当的强度和刚度，发生碰撞变形时能够引导变形方向，保证吸能盒稳定压溃，能够有效吸收碰撞能量，保护乘员安全。
Description
技术领域
本发明属于汽车结构技术领域，特别涉及到一种吸能盒。更具体的说，本发明涉及一种汽车前部吸能盒结构，能够在稳定压溃的同时拥有较高的强度，吸收更多碰撞中的能量。
背景技术
碰撞安全性能是车身结构安全设计的主要内容之一，主要目的是减小由于碰撞造成乘员伤害的程度，这要求车身结构必须具备吸能以及抗变形的能力，即车辆发生碰撞时，其碰撞能量必须被车身构造的特定部位吸收，尽可能的减小车辆撞击的加速度。吸能盒是吸收汽车碰撞能量的重要部件，对于承载式车身的正碰而言，保险杠横梁与吸能盒能吸收10%左右的能量。吸能盒的设计主要考虑使其具有合适的刚度，达到各部件的刚度协调，如果吸能盒刚度较大则吸能较少，当车辆受瞬间冲击时减速很快，造成乘员响应减速度加大，很容易达到人体所能承受的减速度损伤极限；如果吸能盒刚度较小，则碰撞过程中吸收能量少，增加乘员舱的变形从而减小乘员的生存空间，危害乘员人身安全。
发明内容
本发明的目的是提出一种刚度合适的吸能盒，增加汽车碰撞时的吸能效果，减小对乘员的伤害。
本发明的吸能盒包括至少两个形状相同且大小不同的棱台状空心结构体，所述空心结构体嵌套在一起，且对应的侧面互相平行；各个相邻的空心结构体之间通过连接板连接。
吸能盒设计成棱台形状的目的是使得吸能盒更加牢固稳定，并且发生碰撞变形时能够引导变形方向，保证吸能盒稳定压溃，同时棱台形状还能够提高吸能盒的强度。
进一步地，为方便安装，所述吸能盒的一端或两端与带有翻边的安装板焊接，所述安装板开有螺栓孔。只需要利用螺栓将安装板固定，即可实现吸能盒的安装固定。
进一步地，所述连接板与相邻两个的空心结构体的侧面连接，且连接板的长度与空心结构体的高度相同。连接板与相邻两个的空心结构体的侧面连接，不仅方便焊接，而且结构稳固，不易变形。连接板的长度与空心结构体的高度相同，这样连接板不仅可以提高吸能盒的强度，而且可以使得吸能盒的结构强度的变化是连续线性的，更容易保证吸能盒的溃缩过程可控。
进一步地，所述连接板与相邻两个的空心结构体的侧面垂直，这样连接板与相邻两个的空心结构体的侧面形成若干组工字梁结构，提高了吸能盒的强度，可以吸收更多的能量，充分发挥前部车身吸能效果。
具体来说，所述相邻的空心结构体的每个侧面均利用连接板连接；或者所述空心结构体侧面数量为偶数，所述相邻的空心结构体的间隔侧面均利用连接板连接。具体可根据实际情况来设定，尽量在满足设计要求的前提下减轻整体重量。
进一步地，所述空心结构体为正棱台状，这样吸能盒的结构更加稳固，而且各个方向结构强度相同，在安装时无需特别注意吸能盒的安装角度，因此装配更加方便。
本发明的吸能盒利用若干个棱台状的空心结构体嵌套而成，工艺上比较容易实现，结构简单，成本较低，具有适当的强度和刚度，发生碰撞变形时能够引导变形方向，保证吸能盒稳定压溃，能够有效吸收碰撞能量，保护乘员安全。
附图说明
图1、2分别是吸能盒的两个角度的结构示意图。
图3是前车身碰撞安全结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1、2所示，本实施例的吸能盒的外形是一个正六棱台结构，由两个形状相同且大小不同的正六棱台状空心结构体1、2嵌套而成，两个空心结构体1、2的对应的侧面互相平行，两个空心结构体1、2通过间隔侧面之间的连接板3连接；连接板3的长度与空心结构体1、2的高度相同，且连接板3与空心结构体1、2的侧面垂直。
吸能盒设计成棱台形状的目的是使得吸能盒更加牢固稳定，并且发生碰撞变形时能够引导变形方向，保证吸能盒稳定压溃，同时棱台形状还能够提高吸能盒的强度。
上述吸能盒的制造过程如下：先将钣金落料成某一特定形状，该形状和将六棱台状空心结构体1、2的侧面沿着棱边展开成一扇形平面的形状一致，落料完后将其辊压成六棱台结构，对连接边进行焊接，同时用三片连接板3钣金在相互间隔的棱台侧面上将内外两个六棱台状空心结构体1、2焊接成一体，为了保证焊接工艺容易实现，六棱台吸能盒不宜过长。上述吸能盒建议优选铝合金材料，质量轻且强度高，也可以选用高强度钢。
图3为前车身碰撞安全结构示意图。由吸能盒10、前保横梁20、四边形安装板30、前纵梁40、上水箱横梁50、下水箱横梁60、散热器支架70组成。吸能盒10一端的六条边与前保险杠横梁20焊接，另一端的六条边与带有翻边的四边形安装板30焊接，四边形安装板30的四个角均开有螺栓孔，且与前纵梁40端部螺栓连接，目的是将吸能盒的受力传递到前纵梁上。这种吸能盒结构能够有效的吸收碰撞能量，提高碰撞安全性能。
Claims (7)
1.一种吸能盒，其特征在于包括至少两个形状相同且大小不同的棱台状空心结构体，所述空心结构体嵌套在一起，且对应的侧面互相平行；各个相邻的空心结构体之间通过连接板连接。
2.根据权利要求1所述的吸能盒，其特征在于所述吸能盒的一端或两端与带有翻边的安装板焊接，所述安装板开有螺栓孔。
3.根据权利要求1所述的吸能盒，其特征在于所述连接板与相邻两个的空心结构体的侧面连接，且连接板的长度与空心结构体的高度相同。
4.根据权利要求3所述的吸能盒，其特征在于所述连接板与相邻两个的空心结构体的侧面垂直。
5.根据权利要求4所述的吸能盒，其特征在于所述相邻的空心结构体的每个侧面均利用连接板连接。
6.根据权利要求5所述的吸能盒，其特征在于所述空心结构体侧面数量为偶数，所述相邻的空心结构体的间隔侧面均利用连接板连接。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的吸能盒，其特征在于所述空心结构体为正棱台状。
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