CN107380105A - 诱导式溃缩吸能装置和电动汽车高压配电箱的支架 - Google Patents

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Abstract

本发明属于溃缩吸能领域，具体提供一种诱导式溃缩吸能装置和电动汽车高压配电箱的支架。本发明旨在解决现有技术中车身上的溃缩结构难以达到理想溃缩效果的问题。为此目的，本发明的诱导式溃缩吸能装置包括通过连接件连接到一起的第一溃缩件和第二溃缩件，并且在第一溃缩件靠近第二溃缩件的一端处设置有限位件，第一溃缩件和第二溃缩件中的至少一个具有弯曲结构。在第一溃缩件和第二溃缩件受力相互挤压时，第二溃缩件的一端能够断开与第一溃缩件的连接，并沿第一溃缩件的纵向方向移动至与限位件相抵的位置，进而第一溃缩件和/或第二溃缩件通过弯曲结构朝预设的方向弯曲。因此，本发明的诱导式溃缩吸能装置在受外力作用时能够达到理想的溃缩效果。

Description

诱导式溃缩吸能装置和电动汽车高压配电箱的支架
技术领域
本发明属于溃缩吸能领域，具体提供一种诱导式溃缩吸能装置和电动汽车高压配电箱的支架。
背景技术
电动汽车高压配电箱(PDU)通常被设置在电动气车的前舱 (相当于燃油汽车的发动机舱)中。当电动汽车发生正面碰撞时，前舱会受力发生变形，往往会导致PDU(发生移动)与前舱内的其他部件发生碰撞被损坏，尤其是在PDU被布置在前舱内靠前位置的状态下。为了避免PDU在电动汽车发生碰撞时被损坏，前舱内往往设置有溃缩吸能装置，用于固定PDU。在汽车碰撞时，溃缩吸能装置能够沿预设的方向弯曲变形，进而避免了PDU与其他部件发生碰撞。
但是，现有技术中用于固定PDU的溃缩吸能装置通常是在电动汽车发生碰撞时，直接弯曲变形，无法满足PDU在水平方向上滑移避免碰撞的需要，达不到理想的溃缩效果。
相应地，本领域需要一种新的溃缩吸能装置来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中车身上的溃缩结构难以达到理想溃缩效果的问题，本发明提供了一种诱导式溃缩吸能装置，所述溃缩吸能装置包括第一溃缩件和第二溃缩件，所述第二溃缩件在纵向方向上的一端与所述第一溃缩件在纵向方向上的一端相连接，在所述第一溃缩件和所述第二溃缩件受纵向外力相互挤压时，所述第二溃缩件的所述一端能够断开与所述第一溃缩件的连接，并沿纵向方向相对所述第一溃缩件移动；限位件，其用于将所述第二溃缩件相对所述第一溃缩件的移动距离限制在预设距离内；所述第一溃缩件和所述第二溃缩件中的至少一个具有弯曲结构；当所述移动距离达到所述预设距离时，所述第一溃缩件和/或所述第二溃缩件通过所述弯曲结构朝预设的方向弯曲。
在上述导式溃缩吸能装置的优选技术方案中，所述第一溃缩件和所述第二溃缩件彼此连接的端部中，一个为具有开口的容纳部，另一个容纳于所述容纳部内。
在上述导式溃缩吸能装置的优选技术方案中，所述溃缩吸能装置还包括连接件，所述连接件同时穿设于所述第一溃缩件和所述第二溃缩件的所述端部以将两者连接，所述连接件的穿设方向与所述纵向方向之间具有夹角。
在上述导式溃缩吸能装置的优选技术方案中，所述限位件包括柱状结构且插设于所述容纳部中。
在上述导式溃缩吸能装置的优选技术方案中，所述连接件和 /或所述限位件为铆钉或螺栓。
在上述导式溃缩吸能装置的优选技术方案中，所述容纳部为管状结构或者槽状结构。
在上述导式溃缩吸能装置的优选技术方案中，所述第一溃缩件和所述第二溃缩件中的至少一个由铝合金制成。
在另一方面，本发明还提供了一种电动汽车高压配电箱的支架，所述支架包括设置到电动汽车前舱内的第一横梁和第二横梁，所述第一横梁和所述第二横梁的长度方向垂直于电动汽车的长度方向；所述第一横梁和所述第二横梁之间设置有至少一个权利要求1至7中任一项所述的诱导式溃缩吸能装置，所述诱导式溃缩吸能装置用于固定所述电动汽车高压配电箱。
在上述支架的优选技术方案中，多个所述诱导式溃缩吸能装置彼此之间平行设置。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，将第一溃缩件的一端和第二溃缩件的一端相连接，在第一溃缩件和第二溃缩件受外力相互挤压，且该外力达到预设值时，第二溃缩件能够断开与第一溃缩件的连接，进而第二溃缩件能够相对于第一溃缩件移动。通过在第一溃缩件和/或第二上设置限位件，使得第二溃缩件只能够在预设的距离范围内相对于第一溃缩件移动。通过在第一溃缩件和/或第二溃缩件上设置弯曲结构，使得第二溃缩件相对于第一溃缩件移动至设定距离的末端时，在该外力进一步的作用下，第一溃缩件和/或第二溃缩件通过弯曲结构朝预设的方向弯曲。因此，本发明的诱导式溃缩吸能装置在受外力作用时能够先沿一个方向移动，然后再沿设定的方向弯曲，能够达到理想的溃缩效果。
优选地，限位件设置到第一溃缩件上，当第二溃缩件的一端相对于第一溃缩件移动至与限位件相抵的位置时，在该外力进一步的作用下，第一溃缩件和/或第二溃缩件通过弯曲结构朝预设的方向弯曲。
当本发明的诱导式溃缩吸能装置被应用到电动汽车上时，尤其是被用于固定电动汽车的PDU时，能够对PDU进行有效地保护。具体地，当电动汽车正面发生碰撞时，前舱受碰撞力作用变形，进而导致本发明的诱导式溃缩吸能装置先水平方向收缩，然后沿竖直方向向下弯曲变形。随着本发明的诱导式溃缩吸能装置的形状变化，PDU能够先水平的向后移动一段距离，然后再向下沉，避免了PDU和电动汽车的其他部件发生碰撞。因此，在电动汽车发生碰撞时，本发明的诱导式溃缩吸能装置能够达到理想的溃缩效果，对电动汽车的PDU起到有效地保护作用。
进一步优选地，第一溃缩件和第二溃缩件都采用铝合金制成，且第一溃缩件和第二溃缩件都具有管状结构，从而保证了本发明的诱导式溃缩吸能装置在能够达到理想的溃缩效果的同时，降低了自身的重量。
附图说明
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式，附图中：
图1是本发明的诱导式溃缩吸能装置应用时的示意图；
图2是图1中A部的前视图；
图3是图2中诱导式溃缩吸能装置的沿B-B向的剖视图；
图4是连接件被切断后第二溃缩件溃缩时的示意图；
图5是图4中C部的放大图；
图6是图4中C部的俯视图。
附图标记列表：
1、第一溃缩件；11、第一铆钉；2、第二溃缩件；3、第二铆钉；4、第一横梁；5、第二横梁。
具体实施方式
本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然附图中的各部件之间是按一定比例关系绘制的，但是这种比例关系并非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本发明的溃缩吸能装置主要包括第一溃缩件1 和第二溃缩件2。图1中的第一溃缩件1的右端和图1中的第二溃缩件2 的左端相连接，并且第一溃缩件1和第二溃缩件2之间既可以是直接连接，也可以是间接连接。其中，直接连接可以是：示例一，将第一溃缩件1的右端和第二溃缩件2的左端焊接在一起；示例二，在第一溃缩件1 的右端设置内螺纹，在第二溃缩件2的左端设置外螺纹，使第一溃缩件1 和第二溃缩件2螺纹连接；示例三，在第一溃缩件1的右端设置配合孔 (如圆孔)，在第二溃缩件2的左端设置配合柱(如圆柱)，使第一溃缩件1和第二溃缩件2通过配合孔和配合柱过盈连接。间接连接可以是：将第一溃缩件1的右端和第二溃缩件2的左端通过螺栓或铆钉连接在一起。为了方便第一溃缩件1和第二溃缩件2的连接，第一溃缩件1和第二溃缩件2彼此连接的端部中，一个为具有开口的容纳部，另一个容纳于容纳部内，该容纳部可以是管状结构、槽状结构或其他任何可行的结构。在第一溃缩件1和第二溃缩件2受外力相互挤压，且该外力达到预设值时第二溃缩件2能够断开与第一溃缩件1的连接，沿第一溃缩件1 的纵向方向发生相对移动。本领域技术人员能够理解的是，该外力的预设值主要取决于第一溃缩件1和第二溃缩件2之间的连接形式，并且该外力的预设值可以通过实验获得。
进一步，本发明的溃缩吸能装置还包括限位件，该限位件用于限制第二溃缩件2相对于第一溃缩件1移动的距离。基于此，该限位件可以被设置在第一溃缩件1或第二溃缩件2上，或者该限位件还可以是两个分体式的配合结构，将两个分体式的配合结构分别设置在第一溃缩件1和第二溃缩件2上，以便在第二溃缩件2相对于第一溃缩件1移动至行程末端时，两个分体式的配合结构能够相互抵触，并因此限制第二溃缩件2与第一溃缩件1的相对位置。限位件既可以是设置在第一溃缩件1和/或第二溃缩件2上的单独零部件，也可以是与第一溃缩件1和/ 或第二溃缩件2一体成型。示例性地，图2中所示的作为限位件的第一铆钉11被设置在第一溃缩件1上且靠近其右端的位置处。
继续参阅图1，第一溃缩件1和第二溃缩件2中的至少一个具有弯曲结构(图中未标示)。在与第一溃缩件1左端相连接的第一横梁4、与第二溃缩件2右端相连接的第二横梁5相向运动时，即第一溃缩件1和第二溃缩件2在受外力相互挤压时，且该外力达到预设值时，第一溃缩件1的右端和第二溃缩件2的左端之间的连接被断开，进而第二溃缩件2能够沿第一溃缩件1的纵向方向移动，直至第二溃缩件2的左端与限位件相抵。在该外力的进一步作用下，第一溃缩件1和/或第二溃缩件2能够通过弯曲结构朝预设的方向(如竖直向下)弯曲。
如图1至图3所示，第一溃缩件1和第二溃缩件2优选地都具有管状结构，并且第一溃缩件1和第二溃缩件2都采用铝合金的挤出工艺制作成型，以便在保证第一溃缩件1和第二溃缩件2强度的同时，能够尽可能地减少第一溃缩件1和第二溃缩件2的质量。本领域技术人员能够理解的是，除了图中所示的矩形管状结构外，第一溃缩件1和第二溃缩件2还可以是其他任何形状的管状结构，如圆柱形的管状结构。此外本领域技术人员还可以根据需要，将第一溃缩件1和第二溃缩件2 选用其他材质、使用其他工艺制作成任何形式的结构，例如将第一溃缩件1和第二溃缩件2设置成横截面为U形或C形的槽状结构，或者将第一溃缩件1和第二溃缩件2设置成一体压铸成型的、长条形的钢片。
如图2和图3所示，第二溃缩件2插进第一溃缩件1中，并通过第二铆钉3固定连接。具体地，第一溃缩件1的右端和第二溃缩件2 的左端分别设置有第一通孔(图中未标示)和第二通孔(图中未标示)，当第二溃缩件2的左端插进第一溃缩件1的右端内时，第一通孔和第二通孔能够相互对准，进而第二铆钉3能够插进第一通孔和第二通孔内，使第一溃缩件1和第二溃缩件2铆接到一起。进一步，当第一溃缩件1 和第二溃缩件2受外力相互挤压且该外力达到预设的阈值时，第二铆钉3 能够被第一溃缩件1和第二溃缩件2之间的剪切力切断，进而第二溃缩件2能够沿图2中水平方向在第一溃缩件1内向左移动。本领域技术人员能够理解的是，在第一溃缩件1和第二溃缩件2之间受外力相互挤压能够断开连接的情况下，第一溃缩件1和第二溃缩件2还可以采用其他的连接方式进行连接，例如通过点焊的方式将第一溃缩件1和第二溃缩件2连接到一起。
如图1、图2和图6所示，第一溃缩件1的右端处设置有两个作为限位件的第一铆钉11，用于在第一溃缩件1和第二溃缩件2断开连接时，限制第二溃缩件2向左移动的距离，使第二溃缩件2相对于第一溃缩件1在预设距离内移动。具体地，第一溃缩件1的右端设置有两个通孔，两个第一铆钉11穿过该通孔与第一溃缩件1铆接到一起。此外，本领域技术人员还可以在保证限位件强度的前提下，对第一铆钉11的数量进行适当的调整，以便适用具体的应用场合。进一步，本领域技术人员还可以根据需要，使用其他结构形式的限位件(例如柱状结构)，并将之设置到第一溃缩件1的右端位置处。或者本领域技术人员还可以将限位件和第一溃缩件1设置成一个整体。
如图4和图5所示，第一溃缩件1在靠近第一铆钉11的位置处设置有弯曲结构12，用于使第一溃缩件1在受纵向方向上的挤压力达到预设值时沿设定的方向(图4中所示的下方)弯曲变形。此外，本领域技术人员还可以根据需要，在第二溃缩件2上设置相应的弯曲结构，使得第二溃缩件2在受力时也能够沿设定的方向弯曲变形。本领域技术人员能够理解的是，当图4中左端的第一横梁4和图4中右端的第二横梁5，受碰撞相互挤压时，第一溃缩件1通过弯曲结构12沿设定的方向弯曲变形的过程能够吸收碰撞过程产生的能量。
此外，如图1所示，本发明还提供了一种电动汽车高压配电箱的支架，该支架包括第一横梁4、第二横梁5和上述的诱导式溃缩吸能装置，第一横梁4位于电动汽车前舱的前部，第二横梁5位于电动汽车前舱的后部，并且第一横梁4和第二横梁5的长度方向与电动汽车的宽度方向平行。本领域技术人员能够理解的是，第一横梁4和第二横梁5 可用于固定或安装电动汽车的空调控制器、电机控制器、整车控制器等其他零部件。
继续参与图1，第一溃缩件1通过螺栓固定到第一横梁4上，第二溃缩件2通过螺栓固定到第二横梁5上。电动汽车的PDU(图中未示出)被固定到图1中所示的两个诱导式溃缩吸能装置(例如第一溃缩件1)上。
如图4至图6所示，当电动汽车发生正面碰撞时，电动汽车的前舱受力发生变形，使得前舱内部的第一横梁4向后(靠近第二横梁2 的方向)移动。在第一横梁4向后移动的过程中，第一溃缩件1和第二溃缩件2受力相互挤压，在该力的作用下，第二铆钉3被相对运动的第一溃缩件1和第二溃缩件2之间的剪切力切断。第一横梁4带动第一溃缩件1继续向后移动，使得第二溃缩件2的左端与两个第一铆钉11相抵。此时，第一溃缩件1在第一横梁4的进一步压缩之下会在弯曲结构12处沿竖直向下的方向(图4的下方)弯曲。因此，在电动汽车发生正面碰撞时，本发明的诱导式溃缩吸能装置能够使电动汽车的PDU先沿水平方向向后移动，然后再沿竖直方向向下移动，从而避免了电动汽车发生正面碰撞时PDU与前方受碰撞变形的部分和上方的零部件发生碰撞被损坏的现象。
此外，本领域技术人员能够理解的是，本发明的诱导式溃缩吸能装置不仅限于上述应用在电动汽车上固定PDU的一种实施方式，本发明的诱导式溃缩吸能装置还可以被应用到任何需要溃缩吸能的设备上，并选择地用于或不用于固定其他装置。
基于上述描述，本领域技术人员能够理解的是，本发明的诱导式溃缩吸能装置在受到挤压第一溃缩件1和第二溃缩件2的外力，且该外力达到预设值时，第一溃缩件1和第二溃缩件2的连接被断开，第二溃缩件2的一端沿第一溃缩件1的纵向方向相对于第一溃缩件1移动，直至与第一溃缩件1上的第一铆钉11相抵。此时，在该外力进一步的作用下，第一溃缩件1通过弯曲结构12朝预设的方向弯曲。因此，本发明的诱导式溃缩吸能装置在受外力作用时能够先沿一个方向移动，然后再沿设定的方向弯曲，从而能够达到理想的溃缩效果。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种诱导式溃缩吸能装置，其特征在于，所述溃缩吸能装置包括第一溃缩件和第二溃缩件，
所述第二溃缩件在纵向方向上的一端与所述第一溃缩件在纵向方向上的一端相连接，在所述第一溃缩件和所述第二溃缩件受纵向外力相互挤压时，所述第二溃缩件的所述一端能够断开与所述第一溃缩件的连接，并沿纵向方向相对所述第一溃缩件移动；
限位件，其用于将所述第二溃缩件相对所述第一溃缩件的移动距离限制在预设距离内；
所述第一溃缩件和所述第二溃缩件中的至少一个具有弯曲结构；
当所述移动距离达到所述预设距离时，所述第一溃缩件和/或所述第二溃缩件通过所述弯曲结构朝预设的方向弯曲。
2.根据权利要求1所述的诱导式溃缩吸能装置，其特征在于，所述第一溃缩件和所述第二溃缩件彼此连接的端部中，一个为具有开口的容纳部，另一个容纳于所述容纳部内。
3.根据权利要求2所述的诱导式溃缩吸能装置，其特征在于，所述溃缩吸能装置还包括连接件，所述连接件同时穿设于所述第一溃缩件和所述第二溃缩件的所述端部以将两者连接，所述连接件的穿设方向与所述纵向方向之间具有夹角。
4.根据权利要求3所述的诱导式溃缩吸能装置，其特征在于，所述限位件包括柱状结构且插设于所述容纳部中。
5.根据权利要求4所述的诱导式溃缩吸能装置，其特征在于，所述连接件和/或所述限位件为铆钉或螺栓。
6.根据权利要求3所述的诱导式溃缩吸能装置，其特征在于，所述容纳部为管状结构或者槽状结构。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的诱导式溃缩吸能装置，其特征在于，所述第一溃缩件和所述第二溃缩件中的至少一个由铝合金制成。
8.一种电动汽车高压配电箱的支架，其特征在于，所述支架包括设置到电动汽车前舱内的第一横梁和第二横梁，所述第一横梁和所述第二横梁的长度方向垂直于电动汽车的长度方向；
所述第一横梁和所述第二横梁之间设置有至少一个权利要求1至7中任一项所述的诱导式溃缩吸能装置，所述诱导式溃缩吸能装置用于固定所述电动汽车高压配电箱。
9.根据权利要求8所述的电动汽车高压配电箱的支架，其特征在于，多个所述诱导式溃缩吸能装置彼此之间平行设置。
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