CN110758295A - 一种积木式碰撞吸能装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种积木式碰撞吸能装置，包括多个单元吸能盒，其特征是：多个所述单元吸能盒呈积木式布置，安装在车辆需要防撞保护部位上；所述单元吸能盒由隔板、安装板和固定连接在二者之间的吸能柱构成；所述安装板的四个角部分别设有一个过孔；所述单元吸能盒通过四颗螺栓与四个所述过孔一一对应配合，定位连接在车辆需要防撞保护部位上。本发明吸能、缓冲效果好，安装简便，可靠安全，结构简洁，制造成本低，特别适用于汽车、列车高速碰撞下的缓冲吸能。

Description

一种积木式碰撞吸能装置

技术领域

本发明涉及一种汽车车身，具体涉及一种积木式碰撞吸能装置，特别是一种适用于汽车、列车的高速碰撞吸能装置。

背景技术

汽车碰撞安全一直是汽车行业的重要课题，现有技术中的防撞吸能装置主要有：螺纹剪切吸能装置、可伸缩式吸能梁和蓄能器吸能装置。这些装置存在结构复杂、制造成本高、安装不方便等缺点，而且对于承载较重货物的重载货车而言，缓冲保护效果甚微。

CN101413560公开了“阵列式金属杯形薄壁结构吸能器”，其能够解决现有铝蜂窝及泡沫铝等多孔材料填充在薄壁圆柱管的组合式吸能器，在缓冲的开始阶段，其冲击力很大，而过了这一阶段，缓冲力将趋于平稳的问题。其包含薄壁金属板(1)，在薄壁金属板(1)上的同一侧方向冲压有多个杯形凸起(2)，多个杯形凸起(2)呈阵列分布。由于采用了变截面的薄壁杯形结构形式，可以使得冲击力更加平稳，从而使被保护对象能够得到很好的保护。可应用在汽车安全及高速列车的结构耐撞性领域中。

CN208149239U公开了“一种负泊松比单胞结构及三维负泊松比结构内芯和吸能盒”，该负泊松比结构吸能盒由吸能盒盒体(1)、前安装板(2)、后安装板(5)和三维负泊松比结构内芯(3)组成。三维负泊松比结构内芯设置于吸能盒盒体内，三维负泊松比结构内芯包括一个以上阵列排布的基础单元，基础单元包括两个负泊松比单胞结构，这两个负泊松比单胞结构的底边均相互正交。该负泊松比单胞结构包括对称平行的两个底边，两个底边的同一侧均通过相连的第一斜边和第二斜边进行连接，且同一侧的第一斜边和第二斜边均向内倾斜。负泊松比结构吸能盒的能量吸收性能与负泊松比单胞结构的参数息息相关，其设计出优化的负泊松比单胞结构进一步提高吸能盒的吸能效果。

毋容置疑，上述现有技术都是所属技术领域为提高车辆防撞结构的吸能性能而作出的一种有益的探索。

发明内容

本发明的目的是提供一种积木式碰撞吸能装置，其吸能、缓冲效果好，安装简便，可靠安全，结构简洁，制造成本低，特别适用于汽车、列车高速碰撞下的缓冲吸能。

本发明所述的一种积木式碰撞吸能装置，包括多个单元吸能盒，其特征是：多个所述单元吸能盒呈阵列式布置，安装在车辆需要防撞保护部位上；所述单元吸能盒由隔板、安装板和固定连接在二者之间的吸能柱构成；所述安装板的四个角部分别设有一个过孔；所述单元吸能盒通过四颗螺栓与四个所述过孔一一对应配合，定位连接在车辆需要防撞保护部位上。

进一步，所述隔板和安装板均呈正方形，材质为Al7075铝合金。

进一步，所述吸能柱由外围构件和设在其内的内撑构件构成；所述外围构件的断面呈矩形或圆形，所述内撑构件为横竖相交的平板构成。

进一步，所述内撑构件由两块横平板和两块竖平板相交构成，断面呈“井”字形。

进一步，构成所述吸能柱的外围构件和内撑构件的材质均为Al7075铝合金。

优选之一，所述的积木式碰撞吸能装置包括六个单元吸能盒，六个所述单元吸能盒呈两列布置，安装在车辆需要防撞保护部位上。

优选之二，所述的积木式碰撞吸能装置包括四个单元吸能盒，四个所述单元吸能盒呈两列布置，安装在车辆需要防撞保护部位上。

优选之三，所述的积木式碰撞吸能装置包括四个单元吸能盒，四个所述单元吸能盒呈一列布置，安装在车辆需要防撞保护部位上。

本发明的技术效益：本发明结构简单、成本低廉、安装方便，主体结构、材料、尺寸、吸能量等都经过了仿真计算和试验验证，从源头上减少了车体碰撞时所承受的能量，吸能效果好。

附图说明：

图1是本发明的单元吸能盒结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是单元吸能盒安装在车辆需要保护部位上的示意图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的A—A剖视图；

图6是六个单元吸能盒呈两列布置在车辆需要保护部位上的示意图；

图7是四个单元吸能盒呈两列布置在车辆需要保护部位上的示意图；

图8是四个单元吸能盒呈一列布置在车辆需要保护部位上的示意图。

图中：

1-隔板；

2-安装板，21—过孔；

3—吸能柱，31-外围构件，32-内撑构件；

4—螺栓；

10—单元吸能盒；

20—车辆需要保护部位。

具体实施方式单元

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见图1至图5所示的一种积木式碰撞吸能装置，包括多个单元吸能盒10，其特征是：多个所述单元吸能盒10呈阵列式布置，安装在车辆需要防撞保护部位20上；所述单元吸能盒10由隔板1、安装板2和固定连接在二者之间的吸能柱3构成；所述安装板2的四个角部分别设有一个过孔21；所述单元吸能盒10通过四颗螺栓4与四个所述过孔21一一对应配合，定位连接在车辆需要防撞保护部位20上。可根据实际需要选取单元吸能盒的数量，安装在车辆需要防撞保护部位上，安装操作非常简便。

所述隔板1和安装板2均呈正方形，材质为Al7075铝合金。

隔板和安装板采用铝合金材料。考虑到吸能装置安装和使用特性应具备轻质和压溃吸能效果好等特点。而铝合金材料为轻质材料且具有优良的塑性，因此吸能盒材料选择铝合金材料Al7075。

所述吸能柱3由外围构件31和设在其内的内撑构件32构成；所述外围构件31的断面呈矩形或圆形，所述内撑构件32为横竖相交的平板构成。这种结构具有较强的抗碰撞能力，并且重量较轻。

所述内撑构件32由两块横平板和两块竖平板相交构成，断面呈“井”字形。

构成所述吸能柱3的外围构件31和内撑构件32的材质均为Al7075铝合金。吸能柱采用铝合金为轻质材料，且具有优良的塑性。由于单元吸能盒的吸能柱采用铝合金制作，不仅重量较轻，而且使单元吸能盒在车辆发生碰撞时，能够较快的发生塑性变形，实现较好的缓冲吸能效果。

实施例一：参见图6。所述的积木式碰撞吸能装置包括六个单元吸能盒10，六个所述单元吸能盒10呈两列布置，安装在车辆需要防撞保护部位20上。

实施例二：参见图7。所述的积木式碰撞吸能装置包括四个单元吸能盒10，四个所述单元吸能盒10呈两列布置，安装在车辆需要防撞保护部位20上。

实施例三：参见图8。所述的积木式碰撞吸能装置包括四个单元吸能盒10，四个所述单元吸能盒10呈一列布置，安装在车辆需要防撞保护部位20上。

所述吸能柱的材料、格数、材料厚度的选择是经过有限元分析、计算得到的，使用时可以像搭积木一样成组布置使用，效果更好。

Claims (8)

1.一种积木式碰撞吸能装置，包括多个单元吸能盒（10），其特征是：多个所述单元吸能盒（10）呈阵列式布置，安装在车辆需要防撞保护部位（20）上；所述单元吸能盒（10）由隔板（1）、安装板（2）和固定连接在二者之间的吸能柱（3）构成；所述安装板（2）的四个角部分别设有一个过孔（21）；所述单元吸能盒（10）通过四颗螺栓（4）与四个所述过孔（21）一一对应配合，定位连接在车辆需要防撞保护部位（20）上。

2.根据权利要求1所述的积木式碰撞吸能装置，其特征是：所述隔板（1）和安装板（2）均呈正方形，材质为Al7075铝合金。

3.根据权利要求1或2所述的积木式碰撞吸能装置，其特征是：所述吸能柱（3）由外围构件（31）和设在其内的内撑构件（32）构成；所述外围构件（31）的断面呈矩形或圆形，所述内撑构件（32）为横竖相交的平板构成。

4.根据权利要求3所述的积木式碰撞吸能装置，其特征是：所述内撑构件（32）由两块横平板和两块竖平板相交构成，断面呈“井”字形。

5.根据权利要求3所述的积木式碰撞吸能装置，其特征是：构成所述吸能柱（3）的外围构件（31）和内撑构件（32）的材质均为Al7075铝合金。

6.根据权利要求1所述的积木式碰撞吸能装置，其特征是：包括六个单元吸能盒（10），六个所述单元吸能盒（10）呈两列布置，安装在车辆需要防撞保护部位（20）上。

7.根据权利要求1所述的积木式碰撞吸能装置，其特征是：包括四个单元吸能盒（10），四个所述单元吸能盒（10）呈两列布置，安装在车辆需要防撞保护部位（20）上。

8.根据权利要求1所述的积木式碰撞吸能装置，其特征是：包括四个单元吸能盒（10），四个所述单元吸能盒（10）呈一列布置，安装在车辆需要防撞保护部位（20）上。

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