CN104590177B - 汽车吸能盒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车吸能盒，包括吸能盒盒体，所述吸能盒盒体采用碳纤维复合材料制成，且吸能盒盒体的端部边缘具有倒角。本发明的汽车吸能盒，由于吸能盒盒体采用碳纤维复合材料，实现了轻量化效果，碳纤维复合材料吸能盒较普通金属吸能盒减重52％～69％，综合抗冲击能力和吸能作用高。
Description
技术领域
本发明属于汽车碰撞安全技术领域，尤其涉及一种汽车吸能盒结构。
背景技术
汽车发生正面轻度碰撞时为避免前纵梁变形，通常在汽车前保横梁与前纵梁之间安装吸能盒，当碰撞冲击能量超过前保险杠的吸能能力时，吸能盒开始发生压溃变形以吸收部分冲击能量，从而避免了冲击能量直接作用于前纵梁而导致其变形。传统的吸能盒结构主要由具有易压溃折叠特性的筒状钣金件组成，吸能作用单一，效果较差。目前普遍使用的吸能盒结构在其盒体上具有预变形设计，以改善其吸能变形特性，但采用金属钣金件制作的吸能盒由于重量高，比吸能量较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有轻量化效果和较高的碰撞吸能效果的汽车吸能盒。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：汽车吸能盒，包括吸能盒盒体，所述吸能盒盒体采用碳纤维复合材料制成，且吸能盒盒体的端部边缘具有倒角。
所述吸能盒盒体的一端设有用于与汽车前纵梁连接的连接法兰，另一端为开口端，且开口端设有用于与前保横梁连接的连接耳片。
所述吸能盒盒体是由碳纤维编织布和热塑性树脂组成。
所述倒角设在所述吸能盒盒体的开口端壁板边缘。
所述倒角角度为30°。
所述吸能盒盒体的截面为多边形，吸能盒盒体上形成多条棱线。
所述连接耳片为沿所述吸能盒盒体的长度方向延伸设置。
所述连接耳片共设有两个，且两个连接耳片为相对设置。
所述吸能盒盒体和所述连接法兰的壁厚为3.0～4.8mm。
本发明的汽车吸能盒，由于吸能盒盒体采用碳纤维复合材料，实现了轻量化效果，碳纤维复合材料吸能盒较普通金属吸能盒减重52％～69％，综合抗冲击能力和吸能作用高。
附图说明
图1为本发明汽车吸能盒的结构示意图；
图2为本发明汽车吸能盒的剖视图；
图3是图2中B处放大图；
图4是本发明汽车吸能盒与前保横梁连接示意图；
上述图中的标记均为：1、连接法兰；2、法兰连接螺孔；3、吸能盒盒体；31、斜面；4、连接耳片；5、耳片连接螺孔；6、前保横梁。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1和图4所示，本发明一种汽车吸能盒，包括吸能盒盒体3、连接法兰1和连接耳片4。本汽车吸能盒的吸能盒盒体3采用碳纤维复合材料制成，且吸能盒盒体3的端部边缘具有倒角。
具体地说，如图1和图4所示，吸能盒盒体3为两端开口、内部中空的筒状结构，而且吸能盒盒体3的截面为多边形，从而吸能盒盒体3上形成多条棱线，吸能盒盒体3上的棱线可以起到预变形设计作用。
作为优选的，吸能盒盒体3是由碳纤维编织布和热塑性树脂组成，实现了轻量化效果。
如图1所示，用于与汽车前纵梁连接的连接法兰1与吸能盒盒体3的端部固定连接，连接法兰1并将吸能盒盒体3的该端封闭，连接法兰1上还设有法兰连接螺孔2，，以便其与前纵梁进行螺栓连接。吸能盒盒体3的另一端为开口端，用于与前保横梁6连接的连接耳片4即设在吸能盒盒体3的开口端处，且连接耳片4上开有两个通孔，以便于与前保横梁6进行胶/螺混合连接。
如图1至图3所示，作为优选的，倒角是设在吸能盒盒体3的开口端壁板边缘，该处倒角并为倒斜角，形成的吸能盒盒体3的开口端端面为朝向吸能盒盒体3内部倾斜延伸的斜面31。该倒角的角度为30°，当汽车发生正面碰撞时，前保横梁6在吸收少量能量后将剩余大部分能量传递至吸能盒，筒状碳纤维复合材料盒体具有30°倒角的边缘优先发生开裂或碎裂，进而诱导整个吸能盒盒体3发生开裂或碎裂以实现能量吸收，因此具有较高的碰撞吸能效果。
如图1所示，连接耳片4为从吸能盒盒体3的端面开始沿吸能盒盒体3的长度方向延伸设置。作为优选的，连接耳片4共设有两个，且两个连接耳片4为相对设置。连接耳片4与前保横梁6的接触面涂覆结构胶，通过耳片连接螺孔5实现胶/螺混合连接。
作为优选的，吸能盒盒体3与连接法兰1和连接耳片4是采用碳纤维编织布和热固性树脂通过树脂传递成型工艺或热压罐成型工艺一体成型。
作为优选的，吸能盒盒体3和连接法兰1以及连接耳片4的壁厚为3.0～4.8mm。
上述结构的汽车吸能盒具有以下优点：
1)本发明碳纤维复合材料吸能盒比吸能量为4.8kJ/kg，是普通金属吸能盒的1.6～2.8倍。
2)由于吸能盒盒体3采用碳纤维复合材料，实现了轻量化效果，碳纤维复合材料吸能盒较普通金属吸能盒减重52％～69％。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.汽车吸能盒，包括吸能盒盒体，其特征在于：所述吸能盒盒体采用碳纤维复合材料制成，且吸能盒盒体的端部边缘具有倒角；吸能盒盒体为两端开口、内部中空的筒状结构且吸能盒盒体的截面为多边形，吸能盒盒体上形成多条棱线；吸能盒盒体的一端设有用于与汽车前纵梁连接的连接法兰，另一端为开口端且该开口端设有用于与汽车前保横梁连接的连接耳片，倒角设在吸能盒盒体的开口端壁板边缘且该倒角为倒斜角，倒角角度为30°，形成吸能盒盒体的开口端端面为朝向吸能盒盒体内部倾斜延伸的斜面；所述连接耳片为沿所述吸能盒盒体的长度方向延伸设置，连接耳片共设有两个且两个连接耳片为相对设置；吸能盒盒体与连接法兰和连接耳片是采用碳纤维编织布和热固性树脂通过树脂传递成型工艺或热压罐成型工艺一体成型。
2.根据权利要求1所述的汽车吸能盒，其特征在于：所述吸能盒盒体和所述连接法兰的壁厚为3.0～4.8 mm。
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