CN213831591U - 吸能装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种吸能装置及车辆，其中吸能装置包括吸能盒组件和变形控制组件；吸能盒组件包括吸能盒本体，变形控制组件位于吸能盒本体的内部；变形控制组件包括第一加强结构，第一加强结构与吸能盒本体的内壁相连，第一加强结构的强度大于吸能盒本体的强度。本申请公开的吸能装置能够在车辆发生低速碰撞时有效控制吸能盒本体的变形量，使其不至于过度变形而导致后备箱门及其他车身结构件的损伤。

Description

吸能装置及车辆

技术领域

本申请涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种吸能装置及车辆。

背景技术

随着汽车技术的发展，消费者对汽车的安全性能要求越来越高，对汽车的耐撞性的要求也日益严格。中国保险汽车安全指数(CHINA INSURANCE AUTOMOTIVE SAFETYINDEX，C-IASI)测试评价体系中，提出了测试评价车辆的耐撞性与维修经济性指数，用于评测该指数的其中一个项目就是车辆低速结构追尾碰撞(简称“低速碰撞”)，也就是将装有刚性壁障的移动台车(简称“移动壁障”)以15km/h的速度撞击静止的试验车辆后部，然后根据车辆后部结构的损伤情况进行评价。除了后保险杠系统之外，其他的主要车身结构件和非车身部件收到的损伤越小，测评结果越好。

相关技术中主要通过后保险杠系统的吸能盒来为车辆碰撞提供缓冲。发生碰撞时，吸能盒发生变形而吸收碰撞时产生的能量，以便降低对后纵梁的压力。然而随着消费者对后备箱容积和后备箱门的要求越来越高，后备箱门与后保险杠横梁的间距越来越小。现有的吸能盒被碰撞变形之后，移动壁障还可能会撞到后备箱门，导致后备箱门也发生变形损坏，为车主带来较大的经济损失。因此，多数汽车企业考虑到这一点后，将吸能盒设计成不变形件，并增加后纵梁的强度，以保证后备箱门不变形。

但是这种设计会导致后纵梁承受的压力将非常大，对后纵梁型面的要求也随之提高，并且不利于控制白车身的重量。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种吸能装置及车辆，能够在低速碰撞时有效控制吸能盒的变形量，使其不至于过度变形而导致后备箱门及其他车身结构件的损伤。

本申请具体采用以下技术方案：

本申请一方面是提供了一种吸能装置，所述吸能装置包括吸能盒组件和变形控制组件；

所述吸能盒组件包括吸能盒本体，所述变形控制组件位于所述吸能盒本体的内部；

所述变形控制组件包括第一加强结构，所述第一加强结构与所述吸能盒本体的内壁相连，所述第一加强结构的强度大于所述吸能盒本体的强度。

可选地，所述第一加强结构包括第一加强板、第二加强板和连接板；

所述第一加强板和所述第二加强板分别连接在所述吸能盒本体的两个相对的内壁上，且所述第一加强板和所述第二加强板的长度方向平行于所述吸能盒本体的轴向；

所述第一加强板和所述第二加强板通过所述连接板相连。

可选地，所述连接板具有第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁相对；

所述第一侧壁连接到所述第一加强板的靠近后保险杠横梁的一侧；

所述第二侧壁连接到所述第二加强板的靠近所述后保险杠横梁的一侧。

可选地，所述第一加强板、所述第二加强板和所述连接板一体成型连接在一起。

可选地，所述第一加强结构的数量为至少两个，且任意两个所述第一加强结构不相连。

可选地，所述变形控制组件包括第二加强结构，所述第二加强结构与所述第一加强结构相连；

所述第二加强结构的强度大于所述第一加强结构。

可选地，所述吸能盒组件包括第一安装板，所述吸能盒本体的后端开口与所述第一安装板连接，所述第一安装板适于与后保险杠横梁连接；

所述第一安装板上具有第一安装孔，连接板上具有第二安装孔，所述第二加强结构贯穿于所述第一安装孔和所述第二安装孔，并与所述第一安装孔和所述第二安装孔固定连接。

可选地，所述第二加强结构为拖车钩。

可选地，所述吸能盒组件包括第二安装板，所述吸能盒本体的前端开口与所述第二安装板连接，所述第二安装板适于与车架连接。

本申请的另一方面是提供了一种车辆，所述车辆具有上述吸能装置。

本申请实施例的有益效果至少在于：

在车辆被移动壁障低速碰撞时，可以通过吸能盒本体的变形而吸收掉碰撞产生的大部分能量，吸能盒本体的内部连接有强度较大的第一加强结构，第一加强结构也能发生轻度变形而帮助吸收剩余能量。同时也正是由于第一加强结构的强度较大，因此第一加强结构不会完全溃缩，而是在完全吸收能量后也能保持一定的支撑性，从而控制了整个吸能装置的变形量，使移动壁障不会撞到车辆的后备箱门或其他车身部件上，避免了这些部件的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的吸能装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的吸能装置(未示出第二安装板)的俯视图；

图3是沿图2中A-A线的剖视图；

图4是本申请实施例提供的第一加强结构的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的吸能装置的装配图。

附图标记分别表示：

100、吸能盒组件；110、吸能盒本体；120、第一安装板；121、第一安装孔；130、第二安装板；

200、变形控制组件；210、第一加强结构；211、第一加强板；212、第二加强板；213、连接板；2131、第一侧壁；2132、第二侧壁；2133、第二安装孔；220、第二加强结构；

300、后保险杠横梁。

具体实施方式

为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施例提供了一种吸能装置，该装置通常装配在车辆的保险杠横梁和车架之间，例如可以装配在后保险杠横梁和后纵梁之间，用于在车辆的后部受到移动壁障的低速碰撞时提供缓冲，减小车身受到的撞击力。移动壁障为与车辆发生碰撞的物体，例如可以为另一辆车。低速碰撞是指移动壁障以15km/h的速度撞击当前为静止状态的车辆。

图1示出了本申请实施例提供的一种吸能装置的外观，其内部结构如图2所示，该吸能装置包括吸能盒组件100和变形控制组件200。吸能盒组件100通过自身变形来吸收碰撞产生的能量，以防止能量冲击到车内的驾乘人员和车身结构部件而发生危险或损坏。简单地说，吸能盒组件100的变形程度越大，所吸收的能量越多，驾乘人员越安全，车身结构部件受到的冲击越小。变形控制组件200用于控制吸能盒组件100的变形程度，因为当吸能盒组件100完全变形后，移动壁障可能会撞击到车辆上其他的主要车身结构件和非车身部件，例如后备箱门，而这些部件损坏后维修不便，维修费用也很高，会为车主带来较大的经济损失，所以需要变形控制组件200来对吸能盒组件100的变形溃缩程度进行控制，以减少或避免其他的主要车身结构件和非车身部件的损坏。

吸能盒组件100包括吸能盒本体110，变形控制组件200位于吸能盒本体110的内部，变形控制组件200包括第一加强结构210，第一加强结构210与吸能盒本体110的内壁相连，第一加强结构210的强度大于吸能盒本体110的强度。

第一加强结构210的长度方向与吸能盒本体110的轴向一致，当车辆发生低速碰撞时，吸能盒本体110沿轴向溃缩，第一加强结构210受到沿长度方向的压力。但是由于第一加强结构210的强度较强，因而第一加强结构210不会发生变形或只会发生轻微变形，相应地吸能盒本体110上与第一加强结构210相连的部分也不会发生变形或只会发生轻微变形，使得吸能盒本体110的变形量能够得到控制，不会全部溃缩。

在本申请实施例中，为了能够使吸能盒本体110尽量多地吸收碰撞产生的能量，第一加强结构210的长度可以小于吸能盒本体110的轴向长度，这样吸能盒本体110还是具有较好的溃缩吸能能力，能够在碰撞发生后吸收掉大部分的能量，剩余的能量可以作用于第一加强结构210，第一加强结构210可以发生压缩变形和弯曲变形来吸收掉这些剩余能量。

因此采用本申请实施例提供的吸能装置，在车辆被移动壁障低速碰撞时，可以通过吸能盒本体110的变形而吸收掉碰撞产生的大部分能量，吸能盒本体110的内部连接有强度较大的第一加强结构210，第一加强结构210也能发生轻度变形而帮助吸收剩余能量。同时也正是由于第一加强结构210的强度较大，因此第一加强结构210不会完全溃缩，而是在完全吸收能量后也能保持一定的支撑性，从而控制了整个吸能装置的变形量，使移动壁障不会撞到车辆的其他车身部件上，避免了这些部件的损坏，提高了维修经济性。

在实际应用中，本申请实施例提供的吸能装置能够在本车辆遭遇追尾碰撞时，控制后方车辆到本车辆后备箱门之间的距离，避免后方车辆撞击到车辆的后备箱门，减小车主的损失。在后方车辆与本车辆的尾部接触之时，只要控制吸能装置的最大可变形距离小于或等于后方车辆到本车辆的后备箱门的距离时，那么后方车辆就不会撞到后备箱门上。其中，吸能装置的最大可变形距离等于吸能盒本体110的最大变形距离和第一加强结构120的最大变形距离之和。

需要说明的是，在本申请实施例中，“变形距离”是指该变形主体由于发生变形而在纵梁的轴向上移进的距离，变形主体例如可以为吸能盒主体110或第一加强结构210。

在本申请的一些实施例中，可以通过改变第一加强结构210的长度、厚度或强度来控制吸能盒本体110的溃缩程度，进而改变吸能装置的变形能力，其中，第一加强结构210的长度、厚度或强度与吸能装置的变形能力成负相关。

以长度为例，通常来讲，第一加强结构210的长度越长，变形控制组件200的控制变形的能力越强，吸能装置的变形能力越差、变形距离越小。但是若第一加强结构210的长度过长，则吸能盒本体100所吸收的能量会很少，相应地移动壁障对于车辆后纵梁的冲击压力会很大，对纵梁型面的要求也会很高，反而不利于保护后纵梁，因此，需要综合考虑吸能装置的变形距离和低速碰撞下所需要的吸能盒本体的吸能能力。

示例性地，第一加强结构210的长度可以通过试验来确定，在实验室内模拟构建低速碰撞环境，测量或计算出碰撞后的移动壁障到后备箱门的距离，然后使用移动壁障以15km/h的速度分别撞击多组待测试车辆，不同组待测试车辆上装配的吸能装置中的第一加强结构210的长度不同，然后将每组待测试车辆被碰撞后吸能装置的最大可变形距离与碰撞后移动壁障到后备箱门的距离相比较，从中选择小于或等于碰撞后移动壁障到后备箱门的距离的最大可变形距离所对应的吸能装置中的第一加强结构210的长度作为最终确定的长度。可选地，为了使吸能盒本体110尽可能地多吸收碰撞产生的能量，减小后纵梁的压力，并且确保移动壁障不会撞到后备箱门，可以将小于该碰撞后移动壁障到后备箱门的距离且与该距离最为接近的最大可变形距离所对应的吸能装置中的第一加强结构210的长度作为最终确定的长度。同样地，第一加强结构210的厚度和强度也可以通过构建与上述试验过程类似的模拟试验来确定，此处不再赘述。

如图3所示，在本申请实施例的一些实现方式中，第一加强结构210包括第一加强板211、第二加强板212和连接板213。第一加强板211和第二加强板212分别连接在吸能盒本体110的两个相对的内壁上，且第一加强板211和第二加强板212的长度方向平行于吸能盒本体110的轴向；第一加强板211和第二加强板(212)通过连接板213相连。

第一加强结构210的两个加强板的板面可以通过焊接的方式连接到吸能盒本体110的内壁上，从而第一加强结构210与吸能盒本体110之间可以具有较大的接触面积，提高连接强度和连接牢固性。同时，对第一加强结构210的长度调整也就可以转化为对第一加强板211和第二加强板212的长度调整，提高了加工便利性。

如图4所示，在本申请实施例的一些实现方式中，连接板213具有第一侧壁2131和第二侧壁2132，第一侧壁2131和第二侧壁2132相对；第一侧壁2131连接到第一加强板211的靠近后保险杠横梁300的一侧；第二侧壁2132连接到第二加强板212的靠近后保险杠横梁300的一侧。

继续参见图4，第一加强结构210可以为U型板，U型板中相对的两个板分别与吸能盒本体110上相对的两内壁贴合并固定相连，连接方式可以采用焊接，螺栓连接等。第一加强板211、第二加强板212和连接板213之间也采用固定连接。U型板能够加强吸能盒本体110的结构强度，有效控制吸能盒本体110的变形程度。

第一加强结构210可以采用一体成型的方式加工而成，例如在本申请实施例的一些实现方式中，第一加强板211、第二加强板212和连接板213一体成型连接在一起，以增加第一加强结构210的结构强度，提高抗冲击变形的能力。

在本申请实施例中，如图3所示，连接板213位于靠近后保险杠横梁300的一侧，在移动壁障碰撞车辆时，随着吸能盒本体110的溃缩，第一加强结构210朝向后纵梁移动，第一加强板211的自由端和第二加强板212的自由端之间的间距逐渐增大，第一加强结构210发生扩张变形，即U型板的开口侧的尺寸大于的连接板213的尺寸。其中，第一加强板211和第二加强板212上与连接板213相连的一端为固定端，自由端为与固定端相对的一端。

在本申请实施例的一些实施例中，第一加强结构210还可以包括第三加强板和第四加强板，第三加强板和第四加强板分别连接在吸能盒本体110的另外两个相对的内壁上，且第三加强板和第四加强板的长度方向均平行于吸能盒本体110的轴向。连接板213的第三侧壁与第三加强板相连，第四侧壁与第四加强板相连。如此第一加强结构210便具有四个加强板，四个加强板上位于同一侧的端部通过连接板213相连，另一侧端部及其他侧壁互不接触，形成爪形结构。四个加强板分别与吸能盒本体110的四个内壁贴合并固定相连，连接方式可以采用焊接，螺栓连接等。任一加强板和连接板213之间也采用固定连接。相比于U型板，爪形结构能够进一步加强吸能盒本体110的结构强度，使吸能装置更加不易变形，可以承受更大的冲击力。

在第一加强结构210中，第三加强板与第一加强板211和第二加强板212之间具有间隔，连接板213的第四加强板与第一加强板211和第二加强板212之间具有间隔。相邻的加强板之间具有间隔，是为了在吸能装置受到冲击时为第一加强结构210的扩张变形提供空间。在移动壁障碰撞车辆时，随着吸能盒本体110的溃缩，第一加强结构210朝向后纵梁移进，第一加强板211的自由端和第二加强板212的自由端之间的间距逐渐增大、第三加强板的自由端和第四加强板的自由端之间的间距也逐渐增大，第一加强结构210发生扩张变形。示例性地，四个加强板的形状可以为梯形或半圆形。

在本申请实施例的一些实现方式中，第一加强结构210的数量为至少两个，且任意两个第一加强结构210不相连。第一加强结构210的数量越多，控制变形的能力越强，吸能装置越不容易发生变形，变形距离也越小。当第一加强结构210的数量为多个时，多个第一加强结构210可以不相连，从而吸能盒本体110上位于相邻两个第一加强结构210之间的部分可以充分溃缩。

如图2所述，在本申请实施例的一些实现方式中，变形控制组件200包括第二加强结构220，第二加强结构220与第一加强结构210相连；第二加强结构220的强度大于第一加强结构210。

第二加强结构220具有更大的强度，因而在受到冲击后可以具有更小的形变，甚至可以不发生形变。在第二加强结构220与第一加强结构210连接后，第二加强结构220可以控制第一加强结构210的变形程度，使其更不易变形，进而吸能装置的变形距离更小，更有助于保护后备箱门不受损坏。

第二加强结构220可以连接在第一加强结构210的靠近后保险杠横梁300的一侧，如图3所示，在本申请实施例的一些实现方式中，吸能盒组件100包括第一安装板120，吸能盒本体110的后端开口与第一安装板120连接，第一安装板120与后保险杠横梁300连接；第一安装板120上具有第一安装孔121，连接板213上具有第二安装孔2133，第二加强结构220贯穿于第一安装孔121和第二安装孔2133，并与第一安装孔121和第二安装孔2133固定连接。

第二加强结构220可以为圆筒形结构，其贯穿于第一安装孔121和第二安装孔2133，从而第一安装孔121和第二安装孔2133的内壁可以连接到第二加强结构220的外壁上，连接方式可以采用焊接。第二加强结构220的轴向与吸能盒本体110的轴向一致。在吸能装置受到冲击时，第二加强结构220会受到挤压，并且不易发生变形，从而用于控制需要不变形的区域。

如图3所示，在本申请实施例的一些实现方式中，第二加强结构220为拖车钩。拖车钩的功能决定了它的结构强度必然是很大的，因此将拖车钩设置在吸能装置中，完全能够满足吸能装置对于高强度的要求。并且这样设置之后，吸能装置可以集成安装拖车钩和控制吸能盒本体110变形这两个功能，无需专门分别设计能够满足拖车需求和控制吸能盒本体110变形程度需求的结构，大大降低了单独设计带来的重量负担。

如图5所示，在本申请实施例的一些实现方式中，吸能盒组件100包括第二安装板130，吸能盒本体110的前端开口与第二安装板130连接，第二安装板130与车架连接。第二安装板130和车架例如后纵梁之间可以采用螺栓连接，第一安装板120和后保险杠横梁300之间也可以为螺栓连接，便于在车辆碰撞后需要维修时能够较为方便地将第一安装板120、第二安装板130以及位于二者之间的吸能盒本体110、变形控制组件200从车辆上拆卸下来，进而装配新的吸能装置。

综上所述，在本申请实施例中，在车辆被移动壁障低速碰撞时，可以通过强度较小的吸能盒本体110的变形而吸收掉碰撞产生的大部分能量，吸能盒本体110的内部连接有强度较大的第一加强结构210和强度最大的第二加强结构220，第一加强结构210适于发生轻度变形而帮助吸收部分剩余能量，第二加强结构220在受到冲击后不变形，直接承受其他剩余能量。正是由于第一加强结构210和第二加强结构220的存在，使得吸能装置的变形量得到了控制，不会完全溃缩，即便在完全吸收能量后也能保持一定的支撑性，使移动壁障不会撞到车辆的后备箱门或其他车身部件上，避免了这些部件的损坏，也降低了后纵梁的压力。

本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆具有上述的吸能装置。

在本申请中，应该理解到，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本申请的技术方案，并不用以限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种吸能装置，其特征在于，所述吸能装置包括吸能盒组件(100)和变形控制组件(200)；

所述吸能盒组件(100)包括吸能盒本体(110)，所述变形控制组件(200)位于所述吸能盒本体(110)的内部；

所述变形控制组件(200)包括第一加强结构(210)，所述第一加强结构(210)与所述吸能盒本体(110)的内壁相连，所述第一加强结构(210)的强度大于所述吸能盒本体(110)的强度。

2.根据权利要求1所述的吸能装置，其特征在于，所述第一加强结构(210)包括第一加强板(211)、第二加强板(212)和连接板(213)；

所述第一加强板(211)和所述第二加强板(212)分别连接在所述吸能盒本体(110)的两个相对的内壁上，且所述第一加强板(211)和所述第二加强板(212)的长度方向平行于所述吸能盒本体(110)的轴向；

所述第一加强板(211)和所述第二加强板(212)通过所述连接板(213)相连。

3.根据权利要求2所述的吸能装置，其特征在于，所述连接板(213)具有第一侧壁(2131)和第二侧壁(2132)，所述第一侧壁(2131)和所述第二侧壁(2132)相对；

所述第一侧壁(2131)连接到所述第一加强板(211)的靠近后保险杠横梁(300)的一侧；

所述第二侧壁(2132)连接到所述第二加强板(212)的靠近所述后保险杠横梁(300)的一侧。

4.根据权利要求3所述的吸能装置，其特征在于，所述第一加强板(211)、所述第二加强板(212)和所述连接板(213)一体成型连接在一起。

5.根据权利要求1-4任一项所述的吸能装置，其特征在于，所述第一加强结构(210)的数量为至少两个，且任意两个所述第一加强结构(210)不相连。

6.根据权利要求1所述的吸能装置，其特征在于，所述变形控制组件(200)包括第二加强结构(220)，所述第二加强结构(220)与所述第一加强结构(210)相连；

所述第二加强结构(220)的强度大于所述第一加强结构(210)。

7.根据权利要求6所述的吸能装置，其特征在于，

所述吸能盒组件(100)包括第一安装板(120)，所述吸能盒本体(110)的后端开口与所述第一安装板(120)连接，所述第一安装板(120)适于与后保险杠横梁(300)连接；

所述第一安装板(120)上具有第一安装孔(121)，连接板(213)上具有第二安装孔(2133)，所述第二加强结构(220)贯穿于所述第一安装孔(121)和所述第二安装孔(2133)，并与所述第一安装孔(121)和所述第二安装孔(2133)固定连接。

8.根据权利要求7所述的吸能装置，其特征在于，所述第二加强结构(220)为拖车钩。

9.根据权利要求8所述的吸能装置，其特征在于，所述吸能盒组件(100)包括第二安装板(130)，所述吸能盒本体(110)的前端开口与所述第二安装板(130)连接，所述第二安装板(130)适于与车架连接。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆具有权利要求1-9任一项所述的吸能装置。

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