CN104827997A - 用于车辆的碰撞吸能盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的碰撞吸能盒，可以包括：第一板件，其具有由圆柱形的第一凸缘形成的中间端，所述第一凸缘朝着一个方向突出，第二板件，其具有由圆柱形的第二凸缘形成的中间端，所述第二凸缘朝着另一个方向突出；管件，其具有分别接合至相应的所述第一凸缘和第二凸缘的两端；以及冲击吸收装置，其配置为，通过所述冲击吸收装置相互匹配的第一凸缘和管件在碰撞的时候发生剪切变形的同时而吸收冲击，所述剪切变形通过挤压第一凸缘和管件的一端的重叠部使形状相互匹配的第一凸缘和管件的被按压部分的形状发生变形而实现。

Description

用于车辆的碰撞吸能盒

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的碰撞吸能盒，更特别地，涉及一种用于车辆的碰撞吸能盒，其能够通过凸缘和管件的匹配、变形以及焊接并通过碰撞吸能盒的成型结构来提高碰撞能量的吸收，且通过减少部件数目而减少产品成本和重量。

背景技术

保险杠用来缓冲在车辆碰撞的时候产生的碰撞能量，如图1所示，保险杠配置为包括保险杠支架11、后梁12、吸能器13以及保险杠罩面14；该保险杠支架11接合至车身；该后梁12接合至保险杠支架11；该减振器13接合至后梁12的前表面以便吸收碰撞能量；该保险杠罩面14以包围减振器13防止其暴露于外部的方式接合至车身。

进一步地，碰撞吸能盒30安装在后梁12与纵梁(side member)之间，以便吸收低速碰撞的时候的碰撞能量，从而将车辆的部件的损伤减到最小并且为客户提供安全性。

碰撞吸能盒30具有方盒结构，该方盒结构的内部为空的并且配置为在事故发生的时候吸收碰撞能量，与此同时盒结构塌陷。

作为典型的碰撞吸能盒，充满泡沫构件以便提高碰撞能量的吸收效率的碰撞吸能盒结构、以多个方轴心管件互相接合的方式吸收碰撞能量的碰撞吸能盒结构等等已经被提出；然而，这些碰撞吸能盒结构具有的缺点为：由于部件数目的增加，成本和重量增加，使车身变形的能量过度的呈现，并且碰撞能量的吸收效率低。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的碰撞吸能盒，其能够通过凸缘和管件的匹配、变形以及焊接并通过碰撞吸能盒的成型结构来提高碰撞能量的吸收，且通过减少部件数目而减少产品成本和重量。

在本发明的一方面中，提供了一种用于车辆的碰撞吸能盒，可以包括：第一板件，其具有由圆柱形的第一凸缘形成的中间端，所述第一凸缘朝着一个方向突出；第二板件，其具有由圆柱形的第二凸缘形成的中间端，所述第二凸缘朝着另一个方向突出；管件，其具有分别接合至相应的所述第一凸缘和第二凸缘的两端；以及冲击吸收装置，其配置为，通过所述冲击吸收装置相互匹配的第一凸缘和管件在碰撞的时候发生剪切变形的同时而吸收冲击，所述剪切变形通过挤压第一凸缘和管件的一端的重叠部使形状相互匹配的第一凸缘和管件的被挤压部分的形状发生变形而实现。

所述第一凸缘和第二凸缘通过冲缘加工分别突出地形成在所述第一板件和第二板件的中间端，并且所述第一板件和第二板件的中间端可以具有穿孔的形状。

所述第一凸缘的内表面相互重叠地接合至所述管件的一端的外表面，并且所述第二凸缘的外表面相互重叠地接合至所述管件的另一端的内表面。

所述第一凸缘、第二凸缘、管件都可以具有圆形形状或者椭圆形形状的截面。

所述冲击吸收装置可以包括凸起部，所述凸起部形成在所述管件的一端上，所述第一凸缘的端部与所述管件的凸起部匹配，使得所述冲击吸收装置挤压第一凸缘沿着所述第一凸缘的圆周方向与凸起部重叠的部分，从而被挤压部分的第一凸缘和管件的所述一端在通过凸起部相互匹配的同时发生变形。

所述凸起部沿着所述管件的轴向方向突出。

所述第一凸缘和管件的所述一端的重叠长度被设定为从所述第一板件的中间端突出的第一凸缘的长度的大约70％。

所述第一凸缘和管件的所述一端通过焊接而结合。

所述凸缘焊接至沿着管件的所述一端的末端的圆周方向的多个位置。

焊接可以通过控制焊接部的数量而进行，使得焊接部的断裂荷载大于将所述第一凸缘和管件剪切变形的剪切变形荷载。

所述第一凸缘的外表面相互重叠地接合至所述管件的一端的内表面，并且其中所述第二凸缘的内表面相互重叠地接合至所述管件的另一端的外表面。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

本发明的方法和装置可以具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为描述了根据相关技术现有的用于车辆的保险杠内部的碰撞吸能盒的接合结构的分解图。

图2为显示了根据本发明示例性的用于车辆的碰撞吸能盒的结构的立体图。

图3为显示了在根据本发明示例性的用于车辆的碰撞吸能盒分离的状态下的分解图。

图4A和图4B为显示了根据本发明示例性的用于车辆的碰撞吸能盒的截面结构的视图。

应当了解，附图不必按比例，显示了说明本发明的基本原理的各种优选特征的略微简化的画法。本发明所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的碰撞吸能盒可以包括：第一板件100、第二板件200、管件300以及冲击吸收装置。

参考图2至图4B详细描述本发明，用于车辆的碰撞吸能盒包括：第一板件100、第二板件200、管件300以及冲击吸收装置；该第一板件100具有由圆柱形第一凸缘110形成的中间端，该圆柱形第一凸缘110朝着一个方向突出；该第二板件200具有由圆柱形第二凸缘210形成的中间端，该圆柱形第二凸缘210朝着另一个方向突出；该管件300具有分别接合至第一凸缘110和第二凸缘210的两端；该冲击吸收装置配置为，通过所述冲击吸收装置相互匹配的第一凸缘110和管件300在碰撞的时候发生剪切变形的同时而吸收冲击，所述剪切变形通过挤压第一凸缘110和管件300的一端的重叠部使形状相互匹配的第一凸缘110和管件300的被挤压部分的形状发生变形而实现。

在此配置中，第一凸缘110和管件300的一端可以通过焊接结合。进一步地，第二凸缘210和管件300的另一端可以通过焊接或者依赖于各种因素的任何其他相似的结合的方式而结合。

进一步地，凸缘110可以沿着管件300的一端的末端的圆周方向焊接至多个位置。这里，当焊接时，可以使用电弧焊。

特别地，焊接可以通过控制焊接部的数量而被进行，从而焊接部的断裂荷载大于使第一凸缘110和管件300剪切变形的剪切变形荷载。

也就是说，当在车辆的碰撞的时候外部冲击荷载超过焊接断裂荷载时，碰撞能量被主要地吸收，与此同时焊接部分离。其次的，碰撞能量被次要地吸收，与此同时第一凸缘110和管件300的形状相互匹配以便相互接合的变形的部分被剪切变形，从而极大地提高碰撞能量的吸收性能。

进一步地，碰撞吸能盒只配置有第一板件100、第二板件200以及管件300，因此可以将制造配置吸能盒所需要的部件的数目减到最小，从而减少成本和重量。

根据本发明的示例性实施方案，第一凸缘110和第二凸缘210通过冲缘加工而分别突出地形成在第一板件100和第二板件200的中间端，因此第一板件100和第二板件200的中间端形成为穿孔的形状。

进一步地，第一凸缘110、第二凸缘210以及管件300可以形成为具有圆形的或者椭圆形的截面，但是也可以是依赖于各种因素的各种其他形状。

也就是说，第一凸缘110和第二凸缘210通过在第一板件100和第二板件200上执行冲缘加工而形成，从而第一凸缘110和第二凸缘210的机械加工性可以被提高，并且部件的重量可以被减少。

根据本发明的各个示例性实施方案，第一凸缘110的内表面可以相互重叠地接合至管件300的一端的外表面，第二凸缘210的外表面可以相互重叠地接合至管件300的另一端的内表面，如图2所示。

在此配置中，第一板件100可以接合至车身，第二板件200可以接合至后梁。

也就是说，管件300被插入至第二凸缘210的外表面，因此在车辆的碰撞的时候，从保险杠传来的冲击荷载通过第二板件200传递至管件300，然后冲击力通过管件300传递至管件300的连接至第一凸缘110的部分，从而吸收碰撞能量。

根据本发明的各个示例性实施方案，第一凸缘110的外表面可以相互重叠地接合至管件300的一端的内表面，第二凸缘210的内表面可以相互重叠地接合至管件300的另一端的外表面，如图4A所示。

同时，根据本发明的各个示例性实施方案，冲击吸收装置沿着第一凸缘110的圆周方向局部地挤压第一凸缘110和管件300的一端的重叠部。在本发明的示例性实施方案中，冲击吸收装置可以包括形成在管件300的端部的凸起部350。相应地，第一凸缘110和管件300的一端在挤压的部分可以变形，与此同时以凸起部的形状相互匹配，。

详细地，凸起部350可以沿着管件300的轴向方向突出，并且第一凸缘110的端部可以匹配进入至管件300的凸起部350的内表面。

也就是说，管件300的和第一凸缘110的被挤压部分朝着管件300的中心突出，与此同时管件300和第一凸缘110的一端以凸起部的形状匹配，因此当管件300在车辆碰撞的时候沿着轴向方向被冲击荷载推动时，碰撞能量被吸收，与此同时在突起部匹配的第一凸缘110和管件300通过冲击荷载而剪切变形。

进一步地，根据本发明的各个示例性实施方案，第一凸缘110和管件300的一端的重叠长度L2可以设定为大约为第一凸缘110从第一板件100的中间端突出的长度L1的70％。此外，这个量可以依赖于情况而变化。

根据本发明的各个示例性实施方案，当在车辆碰撞的时候外部冲击荷载超过焊接断裂荷载时，第一凸缘110和管件300可以通过分离它们之间的焊接部而主要地吸收碰撞能量，此外当相互接合的第一凸缘110和管件300以形状相互匹配而变形时，可以次要地吸收碰撞能量，与此同时第一凸缘和管件部被剪切变形，从而极大地提高碰撞能量的吸收性能。

进一步地，碰撞吸能盒只配置有第一板件、第二板件以及管件，因此结果是将制造配置吸能盒所需要的部件的数目减到最小，从而减少成本和重量。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，显然根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (11)

1.一种用于车辆的碰撞吸能盒，包括：

第一板件，其具有由圆柱形的第一凸缘形成的中间端，所述第一凸缘朝着一个方向突出；

第二板件，其具有由圆柱形的第二凸缘形成的中间端，所述第二凸缘朝着另一个方向突出；

管件，其具有分别接合至相应的所述第一凸缘和第二凸缘的两端；以及

冲击吸收装置，其配置为，通过所述冲击吸收装置相互匹配的第一凸缘和管件在碰撞的时候发生剪切变形的同时而吸收冲击，所述剪切变形通过挤压第一凸缘和管件的一端的重叠部使形状相互匹配的第一凸缘和管件的被挤压部分的形状发生变形而实现。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中所述第一凸缘和第二凸缘通过冲缘加工分别突出地形成在所述第一板件和第二板件的中间端，并且所述第一板件和第二板件的中间端具有穿孔的形状。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中所述第一凸缘的内表面相互重叠地接合至所述管件的一端的外表面，并且

所述第二凸缘的外表面相互重叠地接合至所述管件的另一端的内表面。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中所述第一凸缘、第二凸缘、管件都具有圆形形状或者椭圆形形状的截面。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中所述冲击吸收装置包括凸起部，所述凸起部形成在所述管件的一端上，所述第一凸缘的端部与所述管件的凸起部匹配，使得所述冲击吸收装置挤压第一凸缘沿着所述第一凸缘的圆周方向与凸起部重叠的部分，从而被挤压部分的第一凸缘和管件的所述一端在通过凸起部相互匹配的同时发生变形。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中所述凸起部沿着所述管件的轴向方向突出。

7.根据权利要求5所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中所述第一凸缘和管件的所述一端的重叠长度被设定为从所述第一板件的中间端突出的第一凸缘的长度的大约70％。

8.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中所述第一凸缘和管件的所述一端通过焊接而结合。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中所述凸缘焊接至沿着管件的所述一端的末端的圆周方向的多个位置。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的碰撞吸能盒，其中焊接可以通过控制焊接部的数量而进行，使得焊接部的断裂荷载大于将所述第一凸缘和管件剪切变形的剪切变形荷载。

11.根据权利要求1所述的用于车辆的碰撞吸能盒，

其中所述第一凸缘的外表面相互重叠地接合至所述管件的一端的内表面，并且

其中所述第二凸缘的内表面相互重叠地接合至所述管件的另一端的外表面。