CN214565178U - 吸能结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种吸能结构，涉及汽车安全领域。该吸能结构安装在汽车前保横梁与前保蒙皮之间，用于吸收与行人腿部碰撞时产生的能量。该吸能结构包括：壳体、加强片、弱化孔，壳体和加强片由塑料材质一体成型，弱化孔设置在壳体的前、后表面和上、下表面，加强片设置在壳体内部，加强片上设置有弱化孔，弱化孔利于吸能结构在碰撞过程中受压溃散。本申请实施例提供的吸能结构不仅可以吸收与行人腿部撞击过程中产生的能量，减轻行人腿部因事故收到的伤害，而且占用空间小，质量轻，易于生产和安装。

Description

吸能结构

技术领域

本申请涉及车辆安全技术领域，特别涉及一种吸能结构。

背景技术

随着车辆保有量的增加和人们安全意识的提高，汽车的安全保护对象不仅包括了车内的乘客，也包括了与车辆相碰撞的行人。据调查显示，在非致命的车辆与行人碰撞交通事故中，小腿损伤占40％。因此，通过在车辆前部设置吸能装置，可以降低车辆与行人碰撞过程中对行人腿部及膝关节造成的伤害，对于降低事故损失及受害人的痛苦具有重要意义。

目前相关技术中，吸能装置主要使用吸能泡沫，吸能泡沫在与行人腿部碰撞时发生溃缩变形，从而吸收腿部碰撞能量，降低对行人腿部的伤害。

发明人在实现本申请的过程中，发现上述相关技术至少存在以下问题：

吸能泡沫在碰撞过程中易发生位移，导致未能有效吸收能量；吸能泡沫占用空间大，限制了车型整体设计；碰撞中吸能泡沫的可压缩形变量小，能够吸收的碰撞能量较小，对行人腿部的保护不充分；低速碰撞过程中对车辆的保护作用较小，车辆自身易受损。

实用新型内容

鉴于此，本申请提供一种吸能结构，可更好地在车辆意外碰撞中保护行人腿部。

具体而言，包括以下的技术方案：

本申请实施例提供了一种吸能结构，所述吸能结构包括：壳体和多个加强片；

所述壳体上设置有弱化孔；

所述壳体沿长度方向延伸，每个所述加强片均设置于所述壳体的内部并与所述壳体相连，且每个所述加强片所在的平面垂直于所述长度方向。

在一种可能的设计中，所述壳体、加强片2由塑料材料一体成型。

在一种可能的设计中，所述壳体为长方体结构，其中垂直于前后方向的前表面和后表面均具有多个圆形弱化孔，垂直于上下方向的上表面和下表面均具有多个矩形弱化孔，其中所述前后方向即为车辆正常行驶的方向。

在一种可能的设计中，其中在所述前表面和/或所述后表面，所述多个圆形弱化孔单排横向均匀排列。

在一种可能的设计中，所述其中在所述上表面和/或所述下表面上，所述多个矩形弱化孔在同一平面上双排横向均匀排列。

在一种可能的设计中，所述每两个所述圆形弱化孔之间设置有一个所述加强片，每两个相邻所述加强片之间距离为定值，每个所述加强片的厚度为1-1.5mm，每个所述加强片上设置有加强片弱化孔。

在一种可能的设计中，所述加强片弱化孔为矩形，每个所述加强片上设置有两个或两个以上所述加强片弱化孔。

在一种可能的设计中，所述壳体的厚度为0.5-1mm。

在一种可能的设计中，所述后表面上具有的多个圆形弱化孔中至少有一个由安装孔取代，所述壳体由螺栓穿过所述安装孔固定在前保横梁上。

在一种可能的设计中，所述前表面上具有的多个圆形弱化孔包括至少一个半弱化孔，每个所述半弱化孔包括共圆心的小弱化孔和沉孔，所述沉孔围绕所述小弱化孔。

本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：

本申请实施例提供的吸能结构，可以安装在前保横梁与前保蒙皮之间，占用空间小，易于安装；壳体上设置有弱化孔，壳体内设置有与长度方向垂直的加强片，在维持一定结构强度的同时可以使壳体做的更薄弱，因而在行人与车辆碰撞过程中该吸能结构易于完全压溃，更多吸收行人下腿部的碰撞能量，起到缓冲作用，降低行人腿部加速度，从而减少对行人腿部的伤害。在车辆低速碰撞过程中，人的腿部常会首先受到直接撞击，而人的躯干会因此撞向车辆大灯或者发动机盖，造成大灯总成和发动机盖总成的损坏，本申请实施例提供的吸能结构可以起到缓冲吸能的作用，减小人体躯干与车辆大灯和发动机盖撞击的速度，既可以减小行人躯干受到的撞击，保护行人，又可以保护大灯总成和发动机盖总成等相关部件，减少车辆损坏，降低维修成本。

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为本申请实施例提供的吸能结构的等轴侧视图；

图2为本申请实施例提供的吸能结构的主视图；

图3为本申请实施例提供的吸能结构的俯视图；

图4为本申请实施例提供的加强片的主视图；

图5为本申请实施例提供的吸能结构安装于前保横梁上的左视图。

图中的附图标记分别表示：

1-壳体；

11-安装孔；

2-加强片；

21-加强片弱化孔；

3-弱化孔；

31-圆形弱化孔；

32-矩形弱化孔；

33-小圆形弱化孔；

34-沉孔。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在对本申请实施方式作进一步地详细描述之前，需要说明的是，本申请实施例中所涉及的方位名词，如“上”、“下”、“左”、“右”，以图1中所示方位为基准，仅仅用来清楚地描述本申请实施例的吸能结构，并不具有限定本申请保护范围的意义。

除非另有定义，本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

本申请实施例提供了一种吸能结构，如图1所示，该吸能结构包括：壳体1和多个加强片2，壳体1上设置有弱化孔3，壳体1沿长度方向延伸，每个加强片2均设置于壳体1的内部并与壳体1相连，且每个加强片2所在的平面垂直于长度方向。

本申请实施例提供的吸能结构，用于安装在前保横梁与前保蒙皮之间，占用空间小，易于安装。壳体1上设置有弱化孔3，壳体1内设置有与长度方向垂直的加强片2，在维持一定结构强度的同时可以使壳体1做的更薄弱，因而在行人与车辆碰撞过程中该吸能结构易于完全压溃，更多吸收行人下腿部的碰撞能量，起到缓冲作用，降低行人腿部加速度，从而减少对行人腿部的伤害。并且在车辆低速碰撞过程中，人的腿部常会首先受到直接撞击，而人的躯干会因此撞向车辆大灯或者发动机盖，造成大灯总成和发动机盖总成的损坏，本申请实施例提供的吸能结构可以起到缓冲吸能的作用，减小人体躯干与车辆大灯和发动机盖撞击的速度，既可以减小行人躯干受到的撞击，保护行人，又可以保护大灯总成和发动机盖总成等相关部件，减少车辆损坏，降低维修成本。

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。

如图1-4所示，壳体1为长方体结构，厚度均匀，安装时呈细长弧形，与车辆前悬和前保横梁形状相适应，即壳体1的中央部分向前凸，此形状设计易于吸能结构的安装，保障了安装的可靠性。

如图4所示，多个加强片2均设置在壳体1的内部且与壳体1相连，加强片2与壳体1的两个垂直于前后方向的前、后表面和垂直于上下方向的上、下表面相垂直，将壳体1的内部空间分为多个部分，其中每两个相邻加强片2之间的距离为定值。每个加强片2上设置有两个矩形的加强片弱化孔21，用于在碰撞时利于吸能结构充分压溃。壳体1和加强片2通过塑料注塑一体成型制造。弱化孔3设置于壳体1上，分别在壳体1的垂直于前后方向的前表面和后表面上设置有圆形弱化孔31，在壳体1的垂直于上下方向的上表面和下表面设置有矩形弱化孔32，其中圆形弱化孔31单排横向均匀排列在两个加强片2分隔的壳体1的中央，在两个加强片2分隔的壳体1的垂直于上下方向的上表面和下表面各设置有两个矩形弱化孔32，矩形弱化孔32在垂直于上下方向的上表面和下表面上双排横向均匀排列。壳体1的左、右两端和中央位置的后表面可以设有安装孔11，用于将吸能结构与车辆前保横梁通过螺栓充分固定。壳体1的左、右两端位置的垂直于前后方向的前表面上设有半弱化孔，即小圆形弱化孔33和沉孔34，用于强化吸能结构在此位置的强度，提高吸能结构在此局部压溃的额定应力，以在碰撞中的吸收更多能量。

在车辆正面与行人发生碰撞的事故中，行人的下腿部会先与前保蒙皮发生碰撞，行人的腿部以上的部位之后会与车辆的发动机盖或大灯相撞，此时由于前保蒙皮的厚度较小，材料强度很低，在受撞击时会直接向内凹陷，进而使行人腿部与本申请实施例所提供的吸能结构相碰撞。

当行人腿部与车辆的碰撞时的接触部位为两大灯之间的正面时，由于车辆正面中部的曲率较小，碰撞时车辆和行人腿部的接触面积较大，产生的冲击力会直接作用于行人腿部，这种情况要求本申请实施例的吸能结构的壳体1在溃散时能够吸收较多的能量，故本申请实施例所提供的吸能结构在壳体1的中部的垂直于前后方向的前表面和后表面上设置有圆形弱化孔31，垂直于上下方向的上表面和下表面设置有矩形弱化孔32，内部设置有加强片2和加强片弱化孔21，使得本申请实施例所提供的吸能结构能在受到的应力达到压溃所需的额定应力时溃散，进而使人腿在压溃吸能结构的同时减弱受到的冲击，降低受到的伤害。

具体的，考虑到人的小腿直径一般为100-160mm，可以将本申请实施例所提供的吸能结构的圆形弱化孔31的直径设置为70mm，将加强片2之间的距离为90mm，壳体1的垂直于上下方向的上表面和下表面上的两个矩形弱化孔的长度为60mm，宽度为10mm，此时一般人腿部与车辆碰撞时不会因加强片设置得不均匀或弱化孔面积过小而造成压溃的额定应力过大的问题，使本申请实施例所提供的吸能结构在碰撞中受压达到额定应力时即发送溃散，从而吸收碰撞中的能量以保护行人。

当行人腿部与车辆的碰撞时的接触部位为接近车侧两大灯处时，由于车辆正面两侧位置的曲率较大，碰撞时车辆和行人腿部的接触面积较小，产生的冲击力会作用于行人腿的局部，这种情况要求本申请的吸能结构在接近车侧两大灯的局部所能承受的额定应力值提高，进而使壳体1在溃散时能够吸收更大的能量，故在壳体1在左、右两端的前表面可以设置半弱化孔，即沉孔34和小圆形弱化孔33。

具体的，本申请所提供的吸能结构的沉孔34的直径可以为70mm，深度可以为5mm，小圆形弱化孔33的直径为可以为30mm，此结构可以增加吸能结构在左、右两端的强度，提高了吸能结构在左、右两端的额定应力值，使吸能结构在压溃过程吸收更多的能量，更好的保护行人腿部。

为保证本申请实施例提供的一种吸能结构稳定可靠，如图2所示，可以在吸能结构的壳体1的左、右两端和中央共设置三个安装孔11，安装孔11的直径可以为10mm，用于通过螺栓将吸能结构连接到车辆的前保横梁上，安装位置如附图5所示。以此方式固定此吸能结构，可以减小吸能结构因长度较长或自身重量而产生的变形，也能保证吸能结构在碰撞时处于固定的位置而不发生位移。

综上，采用本申请实施例提供的吸能结构，不仅可以在车辆与行人腿部的正面碰撞中吸收碰撞能量，保护行人腿部，也可以在车辆与行人腿部的偏置碰撞中吸收更多能量，减小行人腿部受到的伤害。另外，本申请实施例提供的吸能结构在吸收人腿部碰撞产生能量的同时，也可以减缓人体躯干因碰撞而撞击车辆大灯和发动机盖的速度，减弱行人躯干与车辆大灯、发动机盖等组件的碰撞，既能保护行人，又能保护车辆大灯总成、发动机盖总成等组件，降低事故对车辆造成的损坏。另外，本申请实施例提供的吸能结构由塑料一体成型，便于生产加工；自身重量低，对车辆整体重量影响较小；通过螺栓与前保横梁连接，易于安装，能适用于多种车型结构。

此外，壳体1和加强片2一般由塑料材质一体成型，可以更轻薄，更容易溃散。但是壳体1和加强片2的材料也可以采用金属，例如DC01、DC04冷轧钢板。壳体1和加强片2的厚度可以根据车辆的实际结构进行变化，壳体1的长度和加强片2的数量可以根据吸能结构需要的长度进行调整。弱化孔3的形状可以是梯形、圆形、椭圆形、矩形等任意形状，弱化孔3的大小也可根据碰撞情况和车辆结构进行调整。安装孔11可以根据具体车型调整其设置的数量，在满足安装可靠性的前提下，其孔径也可以调整为8mm、6mm等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种吸能结构，其特征在于，所述吸能结构包括：壳体(1)和多个加强片(2)；

所述壳体(1)上设置有弱化孔(3)；

所述壳体(1)沿长度方向延伸，每个所述加强片(2)均设置于所述壳体(1)的内部并与所述壳体(1)相连，且每个所述加强片(2)所在的平面垂直于所述长度方向。

2.根据权利要求1所述的吸能结构，其特征在于，所述壳体(1)、所述加强片(2)由塑料材料一体成型。

3.根据权利要求1所述的吸能结构，其特征在于，所述壳体(1)为长方体结构，其中垂直于前后方向的前表面和后表面均具有多个圆形弱化孔(31)，垂直于上下方向的上表面和下表面均具有多个矩形弱化孔(32)，其中所述前后方向即为车辆正常行驶的方向。

4.根据权利要求3所述的吸能结构，其特征在于，其中在所述前表面和/或所述后表面，所述多个圆形弱化孔(31)单排横向均匀排列。

5.根据权利要求3所述的吸能结构，其特征在于，其中在所述上表面和/或所述下表面上，所述多个矩形弱化孔(32)在同一平面上双排横向均匀排列。

6.根据权利要求3所述的吸能结构，其特征在于，每两个所述圆形弱化孔(31)之间设置有一个所述加强片(2)，每两个相邻所述加强片(2)之间距离为定值，每个所述加强片(2)的厚度为1-1.5mm，每个所述加强片(2)上设置有加强片弱化孔(21)。

7.根据权利要求6所述的吸能结构，其特征在于，所述加强片弱化孔(21)为矩形，每个所述加强片(2)上设置有两个或两个以上所述加强片弱化孔(21)。

8.根据权利要求1所述的吸能结构，其特征在于，所述壳体(1)的厚度为0.5-1mm。

9.根据权利要求3所述的吸能结构，其特征在于，所述后表面上具有的多个圆形弱化孔(31)中至少有一个由安装孔(11)取代，所述壳体(1)由螺栓穿过所述安装孔(11)固定在前保横梁上。

10.根据权利要求3所述的吸能结构，其特征在于，所述前表面上具有的多个圆形弱化孔(31)包括至少一个半弱化孔，每个所述半弱化孔包括共圆心的小弱化孔(33)和沉孔(34)，所述沉孔(34)围绕所述小弱化孔(33)。

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