CN107472177A - 吸能装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种吸能装置及汽车。其中，吸能装置包括：吸能部，在所述吸能部的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部；导向缸，所述吸能部未设有齿部的部分与所述导向缸的内孔配合；所述吸能部在齿部受到所述导向缸的阻挡断裂脱落后能够沿所述导向缸的内孔进入所述导向缸中。本发明实施例利用在齿部发生断裂的过程中会耗散能量，从而吸收大量的能量，可以不需要在纵梁上设置吸能结构，而仅通过吸能装置就达到吸能的效果，这样对于不同车型，有利于实现纵梁设计的标准化，简化车身的设计过程。

Description

吸能装置及汽车

技术领域

本发明属于汽车技术领域，特别是涉及一种吸能装置及汽车。

背景技术

为了提高汽车的安全性，现在大多数汽车都设置有防撞梁，防撞梁通过吸能盒与汽车纵梁连接，在汽车发生正面高速碰撞时，首先通过具有足够强度的防撞梁来抵抗撞击的能量，然后通过防撞梁后端的吸能盒和前纵梁的溃缩引导区域利用金属的变型对碰撞产生的能量做进一步吸收，最后再将剩余的能量向后传递，这样设计的目的可以降低碰撞的加速度，减小碰撞过程人体所受到的冲击。在汽车发生正面高速碰撞时，由于吸能盒的吸能作用有限，汽车的前纵梁仍然是起到吸收碰撞能量作用的主要结构，汽车前纵梁主要是通过溃缩引导区域的压溃变形和弯曲变形来吸收碰撞产生的能量，通常对于不同车型，前纵梁吸能结构的设计要求也不同，导致前纵梁的结构也不相同，由此造成前纵梁的设计很难实现标准化。

发明内容

本发明实施例要解决的一个技术问题是：提供一种吸能装置及汽车，有利于实现纵梁设计的标准化。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种吸能装置，包括：

吸能部，在所述吸能部的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部；

导向缸，所述吸能部未设有齿部的部分与所述导向缸的内孔配合；所述吸能部在齿部受到所述导向缸的阻挡断裂脱落后能够沿所述导向缸的内孔进入所述导向缸中。

在基于本发明上述吸能装置的另一实施例中，所述吸能部包括：

吸能杆，在所述吸能杆杆体的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部；

吸能缸，在所述吸能缸缸体的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部；

其中，所述吸能杆未设有齿部的杆体与所述吸能缸的内孔配合，所述吸能杆在齿部受到所述吸能缸的阻挡断裂脱落后能够沿所述吸能缸的内孔进入所述吸能缸中；

所述吸能缸未设有齿部的缸体与所述导向缸的内孔配合，所述吸能缸在齿部受到所述导向缸的阻挡断裂脱落后能够沿所述导向缸的内孔进入所述导向缸中。

在基于本发明上述吸能装置的另一实施例中，还包括：

端盖，设置于所述吸能缸未与所述导向缸的内孔配合的一端；

导向板，设置于所述导向缸缸体的外表面上，在所述导向板上设有导向孔；

导向杆，围绕所述吸能缸设置，所述导向杆的一端与所述端盖固定，所述导向杆的另一端穿过所述导向孔，并能够沿所述导向孔滑动。

在基于本发明上述吸能装置的另一实施例中，还包括：

端盖，设置于所述吸能部未与所述导向缸的内孔配合的一端；

导向板，设置于所述导向缸缸体的外表面上，在所述导向板上设有导向孔；

导向杆，围绕所述吸能部设置，所述导向部的一端与所述端盖固定，所述导向部的另一端穿过所述导向孔，并能够沿所述导向孔滑动。

在基于本发明上述吸能装置的另一实施例中，还包括：

安装块，设置于所述吸能部未与所述导向缸的内孔配合的一端；

安装底座，设置于所述导向缸未与所述吸能部配合的一端。

在基于本发明上述吸能装置的另一实施例中，所述齿部为螺纹。

在基于本发明上述吸能装置的另一实施例中，所述螺纹为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹中的至少一种。

在基于本发明上述吸能装置的另一实施例中，所述齿部为一组沿轴向间隔设置的凸台。

在基于本发明上述吸能装置的另一实施例中，所述齿部为一组沿轴向间隔设置且成螺旋状排列的凸齿。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种汽车，包括：上述任一实施例的吸能装置，其中，所述吸能装置的吸能部与所述汽车的防撞梁连接，所述吸能装置的导向缸与所述汽车纵梁连接。

在基于本发明上述汽车的另一实施例中，所述导向缸安装于所述汽车纵梁中。

基于本发明实施例提供的吸能装置及汽车，通过在吸能部的部分外表面上凸出地设置易断裂脱落的齿部，利用吸能部未设置齿部的部分与导向缸的内孔配合，在吸能部受到较大的冲击力时，吸能部上的齿部会受到导向缸的阻挡在齿根部分发生断裂，从吸能部上脱落，使吸能部沿导向缸的内孔进入导向缸中，由于在齿部发生断裂的过程中会耗散能量，从而可以吸收大量的能量，因此采用本发明实施例不需要在纵梁上设置吸能结构，仅通过吸能装置就可以达到吸能的效果，这样对于不同车型，有利于实现纵梁设计的标准化，简化车身的设计过程。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明实施例吸能装置的一个实施例的立体图。

图2为本发明实施例吸能装置的一个实施例的主视图。

图3为本发明实施例吸能装置沿图2中A-A的剖视图。

图4为本发明实施例吸能装置沿图2中B-B的剖视图。

图5为本发明实施例吸能装置在图3中C部分的放大图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的零部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明实施例的吸能装置包括：吸能部和导向缸，其中，在吸能部的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部，吸能部未设有齿部的部分与导向缸的内孔配合，吸能部在齿部受到导向缸的阻挡断裂脱落后能够沿导向缸的内孔进入导向缸中。

基于本发明实施例提供的吸能装置，通过在吸能部的部分外表面上凸出地设置易断裂脱落的齿部，利用吸能部未设置齿部的部分与导向缸的内孔配合，在吸能部受到较大的冲击力时，吸能部上的齿部会受到导向缸的阻挡在齿根部分发生断裂，从吸能部上脱落，使吸能部沿导向缸的内孔进入导向缸中，由于在齿部发生断裂的过程中会耗散能量，从而可以吸收大量的能量，因此采用本发明实施例不需要在纵梁上设置吸能结构，仅通过吸能装置就可以达到吸能的效果，这样对于不同车型，有利于实现纵梁设计的标准化，简化车身的设计过程。

如图1至图5所示，图1为本发明实施例吸能装置的一个实施例的立体图。图2为本发明实施例吸能装置的一个实施例的主视图。图3为本发明实施例吸能装置沿图2中A-A的剖视图。图4为本发明实施例吸能装置沿图2中B-B的剖视图。图5为本发明实施例吸能装置在图3中C部分的放大图。

在本发明的一个实施例中，吸能部包括：吸能杆101和吸能缸103，在吸能杆101杆体的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部101a，吸能杆101未设有齿部101a的杆体与吸能缸103的内孔103b配合，在吸能缸103缸体的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部103a，吸能缸103未设有齿部103a的缸体与导向缸102的内孔102b配合，其中，吸能杆101在齿部101a受到吸能缸103的阻挡断裂脱落后能够沿吸能缸103的内孔103b进入吸能缸103中，吸能缸103在齿部103a受到导向缸102的阻挡断裂脱落后能够沿导向缸102的内孔102b进入导向缸102中。

在具体使用时，将本实施例的吸能装置安装于汽车纵梁与防撞梁之间，其中吸能杆101与防撞梁连接，导向缸102与汽车纵梁连接，在汽车发生正面高速碰撞时，吸能杆101会受到保险杠传递的较大的冲击力，产生向吸能缸103运动的趋势，吸能杆101上凸出设置的齿部101a会受到吸能缸103的阻挡，当齿部101a受到的阻挡力很大，超过了使齿部101a断裂失效的最大力时，齿部101a会在齿根部分发生断裂，从吸能杆101上脱落，齿部101a脱落后的吸能杆101则沿着吸能缸103的内孔103b进入吸能缸103中。

当吸能杆101完全进入吸能杠103中后，随着碰撞的冲击力继续增大，吸能缸103会受到较大的冲击力，产生向导向缸102运动的趋势，吸能缸103上凸出设置的齿部103a会受到导向缸102的阻挡，当齿部103a受到的阻挡力很大，超过了使齿部103a断裂失效的最大力时，齿部103a会在齿根部分发生断裂，从吸能缸103上脱落，齿部103a脱落后的吸能缸103则沿着导向缸102的内孔102b进入导向缸102中。由于在齿部101a、103a发生断裂的过程中会耗散能量，从而吸收大量的能量，达到吸能的效果。

本实施例提供的吸能装置，主要是借鉴套管的原理，采用重叠溃缩的结构，来替代吸能盒与纵梁的逐级溃缩结构，节省了车身空间，并且可以实现纵梁前端吸能结构的模块化。

可以想到的是，吸能部可以只包括吸能杆101或者吸能缸103。其中吸能杆101或者吸能缸103与导向缸102的连接关系可以参照吸能缸103与导向缸102进行设置。

在本发明的另一个实施例中，吸能部只包括：吸能杆101，在吸能杆101杆体的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部101a，吸能杆101未设有齿部101a的杆体与导向缸102的内孔102b配合，吸能杆101在齿部101a受到导向缸102的阻挡断裂脱落后能够沿导向缸102的内孔102b进入导向缸102中。

在具体使用时，将本实施例的吸能装置安装于汽车纵梁与防撞梁之间，其中吸能杆101与防撞梁连接，导向缸102与汽车纵梁连接，在汽车发生正面高速碰撞时，吸能杆101会受到保险杠传递的较大的冲击力，产生向导向缸102的运动趋势，吸能杆101上凸出设置的齿部101a会受到导向缸102的阻挡，当齿部101a受到的阻挡力很大，超过了使齿部101a断裂失效的最大力时，齿部101a会在齿根部分发生断裂，从吸能杆101上脱落，齿部101a脱落后的吸能杆101则沿着导向缸102的内孔102b进入导向缸102中，由于在齿部101a发生断裂的过程中会耗散能量，从而吸收大量的能量，达到吸能的效果。

当吸能部只包括：吸能缸103时，吸能装置的结构和工作原理与上述实施例相同。

需要说明的是，本发明实施例的吸能装置并不限定为上述具有一级吸能结构的装置或者具有二级吸能结构的装置，根据需要，本发明实施例的吸能装置也可以为具有三级吸能结构的装置或者具有四级吸能结构的装置……，具体地，对于吸能装置中吸能结构级数的增加，可以通过在吸能杆101和导向缸102的基础上，增加套接配合的吸能杠103的数量来实现。

本发明实施例的吸能装置主要是由导向缸102实现压溃导向的作用，在实际应用中，为了保证吸能装置在受到碰撞的冲击力后能够按照预定的轨迹运动，顺利进入导向缸102中，在本发明实施例的吸能装置中还可以设置导向件，以起到辅助导向的作用。

如图1及图2所示，在本发明的一个实施例中，导向件包括：端盖104、导向板105和导向杆106，其中，端盖104设置于吸能缸103未与导向缸102的内孔102b配合的一端，导向板105设置于导向缸102缸体的外表面上，在导向板105上设有导向孔，导向杆106围绕吸能缸103设置，导向杆106的一端与端盖104固定，另一端穿过导向板105上的导向孔，并能够沿导向孔滑动，从而实现导向作用。

在本发明的另一个实施例中，导向件仍然包括：端盖104、导向板105和导向杆106，其中，端盖104设置于吸能杆101未与吸能缸103的内孔配103b合的一端，导向板105设置于导向缸102缸体的外表面上，在导向板105上设有导向孔，导向杆106围绕吸能杆101设置，导向杆106的一端与端盖104固定，导向杆106的另一端穿过导向孔，并能够沿导向孔滑动，从而实现导向作用。

需要说明的是，本发明实施例不对导向缸102缸体外表面上设置的导向板105的数量进行限定，也不对导向杆106的数量进行限定，如图1所示，在主导向缸102缸体的外表面上设有两个导向板105，在端盖104与导向板105之间共设有四个导向杆106。当然，根据实际设计的需要，也可以在导向缸102缸体的外表面上设置一个导向板105、三个导向板105或者四个导向板105……，在端盖104与导向板105之间也可以设置两个导向杆106或三个导向杆106……。同样，本发明实施例也不对导向板105的形状进行限定，如图1所示，与四个导向杆106配合的导向板105为一块完整的板体。当然，根据实际设计的需要，与四个导向杆106配合的导向板105也可以是由四块独立的板体构成，即每一块独立的板体与一个导向杆106配合。

为了便于吸能装置的安装，在本发明的一个实施例中，在吸能部未与导向缸的内孔配合的一端设置安装块，在导向缸未与吸能部配合的一端设置安装底座。具体地，如图1及图2所示，在吸能杆101的前端，即吸能杆101未与吸能缸103的内孔103b配合的一端设置安装块107，用于与汽车的防撞梁连接，在导向缸体102的后端，即导向缸102未与吸能缸103配合的一端设置安装底座108，用于与汽车纵梁连接。在具体实现时，可以将安装块107焊接在吸能杆101的前端，将安装底座108焊接在主导向缸102的后端。

如图5所示，在本发明的一个实施例中，吸能装置中用于断裂吸能的齿部101a、103a可以为螺纹，例如可以为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等牙型的螺纹中的至少一种。

在本实施例中，螺纹实现吸能的过程：当吸能杆101受到较大的冲击力时，吸能杆101上与缸体接触的螺纹会首先受到缸体的阻挡，发生断裂而脱落，然后下一个临近的螺纹受到缸体的阻挡，发生断裂而脱落，这样吸能杆101上的螺纹会陆续受到缸体阻挡，发生断裂而脱落，直到吸能杆101上所有的螺纹都脱落后，吸能杆101进入缸体中，吸能缸103上螺纹断裂脱落的过程与吸能杆101类似，故在此不再敷述。

在本实施例中，可以根据吸能的需求、安装的空间等具体要求，选择螺纹的牙型，并确定螺纹的尺寸参数。例如，吸能杆101吸收的压溃力的大小，即吸能杆101上螺纹断裂力大小可以通过螺纹牙宽d、牙高e的大小及螺纹的长度和螺距来进行调节，而通过对螺距的合理设计，可以产生连续的锯齿形力的效果，在产生锯齿形力的过程中，会吸收大量的能量，从而达到吸能的效果。

在本发明的另一个实施例中，吸能装置中用于断裂吸能的齿部101a、103a可以为一组沿轴向间隔设置的凸台。其中，凸台实现吸能的过程和原理与螺纹类似，故在此不再敷述。

在本发明的又一个实施例中，吸能装置中用于断裂吸能的齿部101a、103a可以为一组沿轴向间隔设置且成螺旋状排列的凸齿。其中，凸齿实现吸能的过程和原理与螺纹类似，故在此不再敷述。

另外，本发明实施例还提供了一种汽车，包括上述任一实施例的吸能装置，其中，吸能装置的吸能部与汽车的防撞梁连接，吸能装置的导向缸与汽车纵梁连接。

进一步地，导向缸可以安装于汽车纵梁中，例如将导向缸完全安装于汽车纵梁中，而只有吸能部露出汽车纵梁外；或者将导向缸部分安装于汽车纵梁中，吸能部与其余部分的导向缸露出汽车纵梁外，这样可以进一步节省车身的空间。基于本发明实施例提供的汽车，设置有上述任一实施例的吸能装置，其

通过在吸能部的部分外表面上凸出地设置易断裂脱落的齿部，利用吸能部未设置齿部的部分与导向缸的内孔配合，在吸能部受到较大的冲击力时，吸能部上的齿部会受到导向缸的阻挡在齿根部分发生断裂，从吸能部上脱落，使吸能部沿导向缸的内孔进入导向缸中，由于在齿部发生断裂的过程中会耗散能量，从而可以吸收大量的能量，因此采用本发明实施例不需要在纵梁上设置吸能结构，仅通过吸能装置就可以达到吸能的效果，这样对于不同车型，有利于实现纵梁设计的标准化，简化车身的设计过程。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (11)

1.一种吸能装置，其特征在于，包括：

吸能部，在所述吸能部的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部；

导向缸，所述吸能部未设有齿部的部分与所述导向缸的内孔配合；所述吸能部在齿部受到所述导向缸的阻挡断裂脱落后能够沿所述导向缸的内孔进入所述导向缸中。

2.根据权利要求1所述的吸能装置，其特征在于，所述吸能部包括：

吸能杆，在所述吸能杆杆体的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部；

吸能缸，在所述吸能缸缸体的部分外表面上凸出地设有易断裂脱落的齿部；

其中，所述吸能杆未设有齿部的杆体与所述吸能缸的内孔配合，所述吸能杆在齿部受到所述吸能缸的阻挡断裂脱落后能够沿所述吸能缸的内孔进入所述吸能缸中；

所述吸能缸未设有齿部的缸体与所述导向缸的内孔配合，所述吸能缸在齿部受到所述导向缸的阻挡断裂脱落后能够沿所述导向缸的内孔进入所述导向缸中。

3.根据权利要求2所述的吸能装置，其特征在于，还包括：

端盖，设置于所述吸能缸未与所述导向缸的内孔配合的一端；

导向板，设置于所述导向缸缸体的外表面上，在所述导向板上设有导向孔；

导向杆，围绕所述吸能缸设置，所述导向杆的一端与所述端盖固定，所述导向杆的另一端穿过所述导向孔，并能够沿所述导向孔滑动。

4.根据权利要求1或2所述的吸能装置，其特征在于，还包括：

端盖，设置于所述吸能部未与所述导向缸的内孔配合的一端；

导向板，设置于所述导向缸缸体的外表面上，在所述导向板上设有导向孔；

导向杆，围绕所述吸能部设置，所述导向部的一端与所述端盖固定，所述导向部的另一端穿过所述导向孔，并能够沿所述导向孔滑动。

5.根据权利要求1或2所述的吸能装置，其特征在于，还包括：

安装块，设置于所述吸能部未与所述导向缸的内孔配合的一端；

安装底座，设置于所述导向缸未与所述吸能部配合的一端。

6.根据权利要求1或2所述的吸能装置，其特征在于，所述齿部为螺纹。

7.根据权利要求6所述的吸能装置，其特征在于，所述螺纹为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的吸能装置，其特征在于，所述齿部为一组沿轴向间隔设置的凸台。

9.根据权利要求1或2所述的吸能装置，其特征在于，所述齿部为一组沿轴向间隔设置且成螺旋状排列的凸齿。

10.一种汽车，其特征在于，包括：根据权利要求1至9任意一项所述的吸能装置，其中，所述吸能装置的吸能部与所述汽车的防撞梁连接，所述吸能装置的导向缸与所述汽车纵梁连接。

11.根据权利要求10所述的汽车，其特征在于，所述导向缸安装于所述汽车纵梁中。