CN202783043U - 一种汽车吸能盒 - Google Patents

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姚再起
马芳武
刘强
高姗姗
赵福全
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Abstract

本实用新型提供了一种汽车吸能盒,属于汽车技术领域。它解决了现有的吸能盒重量大,且吸能效果不高的问题。本汽车吸能盒设置在前横梁与前纵梁之间,该吸能盒包括一两端均为开口的筒状铝合金壳体,所述壳体内填设有泡沫铝合金块。本汽车吸能盒不仅达到了轻量化效果,同时提高了碰撞吸能效果。

Description

一种汽车吸能盒
技术领域
[0001] 本实用新型属于汽车技术领域,涉及一种汽车吸能盒。
背景技术
[0002] 作为交通工具,汽车给我们的生产、生活 带来了方便和快捷,并且随着经济的不断发展,越来越多的居民能够拥有汽车,然而不幸的是,尽管各种安全措施在不断加强,但车祸仍然经常发生,引起的交通事故给人类的生命和财产带来了极大的伤害和损失。因此,随着车辆设计朝着高速化、轻量化方向发展以及汽车保有量的增加,提高汽车在碰撞事故中的被动安全性能以及减少碰撞维修费用成为汽车行业的重要任务。
[0003] 大多数汽车在正面碰撞事故发生时,车辆所携带的巨大碰撞动能主要通过车身前部金属结构的塑性变形来吸收,此时汽车前部下端在外力撞压下将产生结构大变形而起到吸收撞击动能、保护乘员的作用,是重要的被动安全装置。汽车碰撞的本质就是薄壁结构的大变形吸能过程,其中,吸能盒就是主要的吸能部件。它既是吸收汽车前部纵向碰撞能量的主要结构,又是控制碰撞能量在汽车中的分布情况的主要装置。当碰撞冲击力超过保险杠的吸能能力时,吸能盒开始变形,在吸收能量的同时,纵梁也会按照设计的要求变形吸能,但不后退,从而避免对乘员舱照成冲击挤压,同时剩余的冲击力在车身整个加强结构均匀传递,避免乘员舱发生变形和影响车门开启。
[0004] 传统的吸能盒是由钢板钣金件组成,这种吸能盒重量较大。近年来开发使用的吸能盒多采用铝合金材料,然而由于其结构为简单的挤压结构,压溃特性、吸能特性和碰撞稳定性也都不高。
[0005] 中国实用新型专利申请(200920180311. 5)公布了一种车身前保横梁吸能盒,该吸能盒由两块钣金焊接而成,其横截面为六边形结构,在吸能盒的侧壁上设有螺旋导向筋,该吸能盒强度高,能够在汽车碰撞时起到吸收因碰撞而产生的瞬时巨大冲击能量的作用。然而该吸能盒仍然采用钣金件焊接而成,重量大,且吸能特性不高。
发明内容
[0006] 本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种汽车吸能盒,该汽车吸能盒不仅达到了轻量化效果,同时提高了碰撞吸能效果。
[0007] 本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种汽车吸能盒,其设置在前横梁与前纵梁之间,其特征在于,该吸能盒包括一两端均为开口的筒状铝合金壳体,所述壳体内填设有泡沫铝合金块。
[0008] 吸能盒的壳体采用铝合金材料,达到轻量化效果的同时不降低吸能效果。泡沫铝合金材料根据碰撞吸能的需要,具有相应的密度、相应孔隙大小,它的坚固程度可与泡沫混凝土相比,而其重量较轻,且高吸收冲击能力强。将该泡沫铝合金填充在吸能盒的壳体内,即能够使吸能盒达到轻量化效果,同时能够提高吸能盒的碰撞吸能效果。
[0009] 所述泡沫铝合金块填满整个壳体。防止吸能盒被压溃时出现受力不均。[0010] 所述泡沫铝合金块的外侧壁与壳体的内壁相贴合并熔接。泡沫铝合金块在壳体内凝固获得,其外侧面与壳体内壁融合凝固连接,使泡沫铝合金块与壳体形成一体,形成焊接组织结构,增加两者的连接强度,提高吸能盒的吸能效果。
[0011] 所述壳体的横截面呈正八边形。在碰撞试验中,截面为正八边形的壳体具有较佳的碰撞吸能效果。
[0012] 所述壳体的外壁上沿壳体长度方向螺旋开设有诱导凹槽,所述诱导凹槽的深度为
O. 2mm〜1_。诱导凹槽在吸能盒被压溃时引导吸能盒以设定的形状进行变形,以提高吸能盒变形吸能的效果,当诱导凹槽的深度小于O. 2mm时,诱导吸能盒形变的效果 较差,当诱导凹槽的深度大于O. 2mm时,壳体的强度较弱,因此综合考虑壳体的强度以及诱导形变的效果,诱导凹槽的深度范围设置为O. 2mm〜1mm。
[0013] 所述泡沫铝合金块内具有间隙孔,该间隙孔的孔隙率为50%〜80%,间隙孔的直径为O. 3mm〜I. 0mm。孔隙率是指多孔介质内的微小空隙的总体积与该多孔介质的总体积的比值,该泡沫铝合金块的孔隙率为50%〜80%,间隙孔的直径为O. 3mm〜I. Omm时的吸能效
果较佳。
[0014] 所述壳体的长度为150mm〜500mm,厚度为I. Omm〜5. 0mm。壳体的长度根据车身上的空间布置情况设置,综合考虑吸能盒的吸能效果及整体重量,厚度为I. Omm〜5. Omm时吸能效果较佳。
[0015] 与现有技术相比,本汽车吸能盒具有以下优点:
[0016] I、由于吸能盒壳体内填设有泡沫铝合金块,所以提高了吸能盒的吸能效果。
[0017] 2、由于壳体采用铝合金材料,所以吸能盒能够达到轻量化效果。
[0018] 3、由于壳体外壁上设有诱导凹槽,所以吸能盒的压溃变形更规则,能够优化吸能盒的吸能效果。
附图说明
[0019] 图I是本汽车吸能盒的结构示意图。
[0020] 图2是壳体的结构示意图。
[0021] 图3是图I中A处的局部结构放大图。
[0022] 图中,I、壳体;11、诱导凹槽;2、泡沫铝合金块;21、间隙孔。
具体实施方式
[0023] 以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
[0024] 实施例一:
[0025] 如图I所示,一种汽车吸能盒,其设置在前横梁与前纵梁之间,该吸能盒包括一两端均为开口的筒状铝合金壳体1,采用铝合金材料能够达到轻量化效果的同时不降低吸能效果。壳体I内填设有泡沫铝合金块2。泡沫铝合金材料在1997年的第二期《材料科学与工艺》以及2011年第11期的《中国科技信息》中被公开,是一种较现有的材料,它的坚固程度可与泡沫混凝土相比,而其重量较轻,且高吸收冲击能力强。将该泡沫铝合金块2填充在吸能盒的壳体I内,即能够使吸能盒达到轻量化效果,同时能够提高吸能盒的碰撞吸能效果O
[0026] 具体来说,结合图2、图3所示,壳体I的截面呈正八边形,在碰撞试验中,截面为正八边形的壳体I具有较佳的碰撞吸能效果。壳体I的外壁上沿壳体I长度方向螺旋开设有诱导凹槽11,诱导凹槽11在吸能盒被压溃时引导吸能盒以设定的形状进行变形,以提高吸能盒变形吸能的效果。根据车身上的空间布置情况,并综合考虑吸能盒的吸能效果及整体重量,诱导凹槽11的深度为为O. 6mm,壳体I的长度为300mm,厚度为3mm。
[0027] 泡沫铝合金块2为一正八边形柱状体,该形状与壳体I相吻合,能够填满整个壳体1,泡沫铝合金块2的外侧壁与壳体I的内壁相贴合固定,防止吸能盒被压溃时出现受力不均。泡沫铝合金块2在壳体内经热处理后凝固获得,其外侧面与壳体内壁融合凝固连接,使泡沫铝合金块2与壳体I形成一体,增加两者的连接强度,提高吸能盒的吸能效果。泡沫铝 合金块2内具有间隙孔21,该间隙孔21的孔隙率为65%,间隙孔21的直径为O. 7mm。
[0028] 实施例二 :
[0029] 该汽车吸能盒的结构与实施例一基本相同,不同点在于本实施例中诱导凹槽11的深度为为O. 2mm,壳体I的长度为150mm,厚度为1mm,间隙孔21的孔隙率为50%,间隙孔21的直径为O. 3mm。
[0030] 实施例三:
[0031] 该汽车吸能盒的结构与实施例一基本相同,不同点在于本实施例中诱导凹槽11的深度为为1mm,壳体I的长度为500mm,厚度为5mm,间隙孔21的孔隙率为80%,间隙孔21的直径为1mm。
[0032] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0033] 尽管本文较多地使用了壳体I、诱导凹槽11、泡沫铝合金块2、间隙孔21等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (7)

1. 一种汽车吸能盒,其设置在前横梁与前纵梁之间,其特征在于,该吸能盒包括一两端均为开口的筒状铝合金壳体(I),所 述壳体(I)内填设有泡沫铝合金块(2 )。
2.根据权利要求I所述的汽车吸能盒,其特征在于,所述泡沫铝合金块(2)填满整个壳体⑴。
3.根据权利要求2所述的汽车吸能盒,其特征在于,所述泡沫铝合金块(2)的外侧壁与壳体(I)的内壁相贴合并熔接。
4.根据权利要求3所述的汽车吸能盒,其特征在于,所述壳体(I)的横截面呈正八边形。
5.根据权利要求2或3或4所述的汽车吸能盒,其特征在于,所述壳体(I)的外壁上沿壳体(I)长度方向螺旋开设有诱导凹槽(11),所述诱导槽(11)的深度为O. 2mm〜1mm。
6.根据权利要求5所述的汽车吸能盒,其特征在于,所述泡沫铝合金块(2)内具有间隙孔(21),该间隙孔(21)的孔隙率为50%〜80%,间隙孔(21)的直径为O. 3mm〜I. Omm0
7.根据权利要求6所述的汽车吸能盒,其特征在于,所述壳体(I)的长度为150mm〜·500mm,厚度为 I. Omm 〜5. 0mm。
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