CN104859566B - 一种汽车碰撞吸能盒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种汽车碰撞吸能盒，包括法兰，外壳，所述外壳内设吸能装置，所述吸能装置包括推动轴、圆筒、吸能元件I、挤压块、推动板、吸能元件II，所述外壳一端与所述法兰焊接连接，外壳另一端和推动轴的端面焊接连接，所述吸能装置通过所述圆筒与所述法兰焊接连接。本发明提供一种多重结构渐进变形式汽车碰撞吸能盒，通过所述外壳和吸能装置内外多重结构变形吸能的方式提高汽车碰撞吸能盒吸收能量的能力，在较高车速下发生碰撞时也能保证人车安全，同时采用铝合金材料，减轻汽车碰撞吸能盒的重量，且考虑汽车碰撞吸能盒的结构工艺性，采用对称和规则结构，制造和安装方便。

Description

一种汽车碰撞吸能盒
技术领域
本发明涉及一种汽车碰撞缓冲装置，具体涉及一种汽车碰撞吸能盒。
背景技术
现有的汽车碰撞吸能盒大多属于单一结构吸能，结构不紧凑，吸能量不够大，当碰撞较强时，吸能盒缓冲作用不明显，存在安全隐患。本发明提供一种多重结构渐进变形式汽车碰撞吸能盒，在有限变形长度范围提供更大可能的材料塑性变形，以最大限度地消耗汽车碰撞的能量，在较高车速下碰撞时也能保证人和汽车安全，且考虑汽车碰撞吸能盒的结构工艺性，方便生产加工和使用。
发明内容
为了提高汽车碰撞吸能盒吸能缓冲作用效果，方便加工和使用，本发明提供一种多重结构渐进变形式汽车碰撞吸能盒，在汽车以较高速度碰撞时也能起到吸能缓冲目的，保护人和车的安全；同时，充分考虑汽车碰撞吸能盒结构工艺性，采用对称和规则结构，制造和安装方便。
本发明的技术方案是一种汽车碰撞吸能盒，它包括法兰1、外壳2，所述外壳2内设吸能装置3，所述吸能装置3包括推动轴31、圆筒32、吸能元件I33、挤压块34、推动板35、吸能元件II36，所述外壳2一端与所述法兰1焊接连接，所述外壳2另一端和推动轴31的端面311焊接连接，所述吸能装置3通过所述圆筒32与所述法兰1焊接连接。
所述法兰1整体外形呈长方形或者正方形，所述法兰1上设有螺栓孔11、方形凸缘12、圆形凸缘13及圆孔14。
所述汽车碰撞吸能盒一端通过所述法兰1的螺栓孔11用螺栓连接固定在汽车纵梁上，所述汽车碰撞吸能盒另一端通过推动轴31的端面311用焊接固定在汽车前防撞梁上。
所述外壳2包括两块“L”形板21，由焊接连接成整体，所述外壳2上设有均匀分布的凸溃缩槽22、凹溃缩槽23，所述外壳2相邻两侧面上的凸凹溃缩槽位置对应一致，每个侧面上的凹凸溃缩槽个数≥3。
所述推动轴31的端面311呈方形，空腔312、轴段I313和轴段II314呈圆柱形且同轴，所述轴段I(313)的长度≥50mm。
所述挤压块34由三段组成，两端是直径不相等的圆柱形，中间一段是圆锥形，在小直径圆柱面上设有凸起和凹槽，凸起和凹槽的宽度≥5mm，在所述挤压块34中心设一圆柱通孔。
所述推动板35呈圆柱形，其直径与所述挤压块34小圆柱面直径相等，在圆柱面上设有与所述挤压块34的小直径圆柱面上相同的凸起和凹槽。
所述圆筒32由三段组成，两端是直径不相等的圆柱形，中间一段是圆锥形，所述圆筒32小直径圆柱形端内部设有导向凹槽和导向凸起，分别与所述挤压块34和推动板35的凸起和凹槽相配合。
所述法兰1、外壳2、推动轴31、圆筒32、挤压块34和推动板35的材料均为铝合金，所述吸能元件I33和吸能元件II36由泡沫铝组成。
所述挤压块34安装在所述推动轴31的轴段II314上，所述推动板35固定连接在所述推动轴31的轴段II314的末端端面上，所述推动轴31、挤压块34和推动板35安装在所述圆筒32内，所述吸能元件I33充填在所述挤压块34和轴段I313的端面之间的空腔内，所述吸能元件II36充填在所述推动板35和所述法兰1的圆形凸缘13之间的空腔内。
本发明的有益效果：通过所述外壳2和吸能装置3内外多重结构吸能的方式提高汽车碰撞吸能盒吸收能量的能力，在较高车速下发生碰撞时也能保证人车安全；在吸能能量相同的情况下，能减小汽车碰撞吸能盒的尺寸，结构更加紧凑，易于布置；充分考虑汽车碰撞吸能盒结构工艺性，采用对称和规则结构，制造和安装方便；本发明采用铝合金材料，减轻了汽车碰撞吸能盒的重量，有利于汽车轻量化和降低能耗。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明所述吸能装置3的结构示意图。
附图标记说明：1、法兰，11、螺栓孔，12、方形凸缘，13、圆形凸缘，14、圆孔，2、外壳，21、“L”形板，22、凸溃缩槽，23、凹溃缩槽，3、吸能装置，31、推动轴，311、端面，312、空腔，313、轴段I，314、轴段II，32、圆筒，33、吸能元件I，34、挤压块，35、推动板，36、吸能元件II。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1~2所示，一种汽车碰撞吸能盒包括法兰1、外壳2，在所述外壳2内设吸能装置3，所述吸能装置3包括推动轴31、圆筒32、吸能元件I33、挤压块34、推动板35、吸能元件II36，所述外壳2一端与所述法兰1焊接连接，所述外壳2另一端和推动轴31的端面311焊接连接，所述吸能装置3通过所述圆筒32与所述法兰1焊接连接。
所述法兰1整体外形呈长方形或者正方形，所述法兰1上设有螺栓孔11、方形凸缘12、圆形凸缘13及圆孔14，所述外壳2一端与所述方形凸缘12配合定位，所述圆筒32与所述圆形凸缘13配合定位，方便装配，所述圆孔14为碰撞压缩变形时的排气孔。
所述汽车碰撞吸能盒一端通过所述法兰1的螺栓孔11用螺栓连接固定在汽车纵梁上，所述汽车碰撞吸能盒另一端通过推动轴31的端面311用焊接固定在汽车前防撞梁上。
所述外壳2包括两块“L”形板21，由焊接连接成整体，焊缝对称布置，所述外壳2上设有均匀分布的凸溃缩槽22、凹溃缩槽23，所述外壳2相邻两侧面上的凸凹溃缩槽位置对应一致，每个侧面上的凹凸溃缩槽个数≥3，在汽车碰撞时，所述外壳2上的凸凹溃缩槽在所述推动轴31的端面311的推力作用下依次溃缩折叠，并有效支撑吸能盒不整体垮塌。
所述推动轴31的端面311呈方形，空腔312、轴段I313和轴段II314呈圆柱形且同轴，所述空腔312能减轻所述推动轴31的重量，所述轴段I(313)的长度≥50mm，保证碰撞压缩时所述端面311与圆筒32之间有足够的行程。
所述挤压块34由三段组成，两端是直径不相等的圆柱形，中间一段是圆锥形，在小直径圆柱面上设有凸起和凹槽，凸起和凹槽的宽度≥5mm，在所述挤压块34中心设一圆柱通孔。
所述推动板35呈圆柱形，其直径与所述挤压块34小圆柱面直径相等，在圆柱面上设有与所述挤压块34的小直径圆柱面上相同的凸起和凹槽。
所述圆筒32由三段组成，两端是直径不相等的圆柱形，中间一段是圆锥形，所述圆筒32小直径圆柱形端内部设有导向凹槽和导向凸起，分别与所述挤压块34和推动板35的凸起和凹槽相配合，所述挤压块34的圆锥形面与所述圆筒2的圆锥形面接触配合，汽车碰撞时，在所述推动轴31的推力作用下，所述挤压块34和圆筒32的两圆锥形面相互挤压，所述挤压块34和推动板35沿所述圆筒32内的导向凹槽和导向凸起移动，所述圆筒32的圆锥形面会不断地产生塑性变形以吸收汽车碰撞能量。
所述法兰1、外壳2、推动轴31、圆筒32、挤压块34和推动板35的材料均为铝合金，所述吸能元件I33和吸能元件II36由泡沫铝组成，能减小吸能盒整体重量。
所述挤压块34安装在所述推动轴31的轴段II314上，所述推动板35用螺钉或焊接方式固定连接在所述推动轴31的轴段II314的末端端面上，所述推动轴31、挤压块34和推动板35安装在所述圆筒32内， 所述吸能元件I33充填在所述挤压块34和轴段I313端面之间的空腔内，所述吸能元件II36充填在所述推动板35和所述法兰1的圆形凸缘13之间的空腔内。
为了便于技术人员进一步理解本发明，下面结合具体实施例、图1和图2对本发明的工作过程做详细说明：在汽车碰撞时，所述汽车碰撞吸能盒的吸能过程分两种情况，第一种情况：当碰撞速度不大时，所述推动轴31的端面311直接压溃缩所述外壳2，与此同时，所述轴段I313的端面压缩所述吸能元件I33，所述轴段II314推动所述推动板35压缩所述吸能元件II36，在所述圆筒2内部由于压缩吸能元件所产生的空气通过所述圆孔14直接排除；第二种情况：当速度较大时，在较大的冲击压力作用下，除了所述外壳2、吸能元件I33和吸能元件II36被压缩外，所述轴段I313的轴端面压缩所述吸能元件I33的压力会逐渐增大，当达到足以使所述挤压块34在所述圆筒32内部移动，所述圆筒32在挤压块34的挤压作用下开始发生塑性变形，直至所述吸能元件II36和吸能元件I33完全压缩，所述圆筒32在所述挤压块34的推动下发生完全塑性变形，所述外壳2也完全压溃缩时变形结束，至此达到吸能盒最大吸能效果。

Claims (8)

1.一种汽车碰撞吸能盒，包括法兰（1）、外壳（2），其特征在于所述外壳（2）内设吸能装置（3），所述吸能装置（3）包括推动轴（31）、圆筒（32）、吸能元件I（33）、挤压块（34）、推动板（35）、吸能元件II（36），所述外壳（2）一端与所述法兰（1）焊接连接，所述外壳（2）另一端和推动轴（31）的端面（311）焊接连接，所述吸能装置（3）通过所述圆筒（32）与所述法兰（1）焊接连接；所述挤压块（34）安装在所述推动轴（31）的轴段II（314）上，所述推动板（35）固定连接在所述推动轴（31）的轴段II（314）的末端端面上，所述推动轴（31）、挤压块（34）和推动板（35）安装在所述圆筒（32）内， 所述吸能元件I（33）充填在所述挤压块（34）和轴段I（313）的端面之间的空腔内，所述吸能元件II（36）充填在所述推动板（35）和所述法兰（1）的圆形凸缘（13）之间的空腔内；所述法兰（1）、外壳（2）、推动轴（31）、圆筒（32）、挤压块（34）和推动板（35）的材料均为铝合金，所述吸能元件I（33）和吸能元件II（36）由泡沫铝组成。
2.根据权利要求1所述的汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述法兰（1）整体外形呈长方形，所述法兰（1）上设有螺栓孔（11）、方形凸缘（12）、圆形凸缘（13）及圆孔（14）。
3.根据权利要求1所述的汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述汽车碰撞吸能盒一端通过所述法兰（1）的螺栓孔（11）用螺栓连接固定在汽车纵梁上，所述汽车碰撞吸能盒另一端通过推动轴（31）的端面（311）用焊接固定在汽车前防撞梁上。
4.根据权利要求1所述的汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述外壳（2）包括两块“L”形板（21），由焊接连接成整体，所述外壳（2）上设有均匀分布的凸溃缩槽（22）、凹溃缩槽（23），所述外壳（2）相邻两侧面上的凸凹溃缩槽位置对应一致，每个侧面上的凹凸溃缩槽个数≥3。
5.根据权利要求1所述的汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述推动轴（31）的端面（311）呈方形，空腔（312）、轴段I（313）和轴段II（314）呈圆柱形且同轴，所述轴段I(313)的长度≥50mm。
6.根据权利要求1所述的汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述挤压块（34）由三段组成，两端是直径不相等的圆柱形，中间一段是圆锥形，在小直径圆柱面上设有凸起和凹槽，凸起和凹槽的宽度≥5mm，在所述挤压块（34）中心设一圆柱通孔。
7.根据权利要求1所述的汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述推动板（35）呈圆柱形，其直径与所述挤压块（34）小圆柱面直径相等，在圆柱面上设有与所述挤压块（34）的小直径圆柱面上相同的凸起和凹槽。
8.根据权利要求1所述的汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述圆筒（32）由三段组成，两端是直径不相等的圆柱形，中间一段是圆锥形，所述圆筒（32）小直径圆柱形端内部设有导向凹槽和导向凸起，分别与所述挤压块（34）的凸起和凹槽以及推动板（35）的凸起和凹槽相配合。
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