CN220549028U - 一种超高吸能能力的汽车吸能盒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超高吸能能力的汽车吸能盒，包括位于两端的钢制法兰和位于两个钢制法兰之间的吸能块，吸能块的两端设置有定位孔，两个钢制法兰的相对面的中部都固定设置有定位销，所述定位销与吸能块上的定位孔相适配，在吸能块的侧面还设置有吸能片，所述吸能片的两端与两个钢制法兰螺栓连接。本实用新型不仅提高了吸能盒的抗冲击性能，也能让吸能盒具有突出的吸能能力，可满足汽车高速冲击碰撞时的吸能减振缓冲要求，对减小汽车高速冲击碰撞的系统和人员损伤具有重大意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车被动安全技术领域，具体是一种超高吸能能力的汽车吸能盒。
背景技术
我国的汽车使用量十分庞大，截止至2020年，全国机动车保有量3.7亿辆，机动车驾驶人4.6亿人，造成了汽车交通安全的巨大压力，汽车碰撞事故频频发生，汽车碰撞交通事故是十分严峻的社会问题。汽车碰撞事故造成的巨大损失的主要原因在于碰撞事故发生过程中无法有效减小冲击力度，特别是高速冲击碰撞的情况，导致损伤程度没有得到减小。如果汽车在高速冲击碰撞过程的冲击能量被其他载体有效吸收掉，那么将可大幅度减少碰撞的冲击力度，减少汽车和人员的损伤。
汽车吸能盒是汽车保险杠系统中重要的吸能装置，它安装在横梁与车架纵梁之间。在汽车发生碰撞事故时，吸能盒可以溃缩变形吸收冲击能量，起到减震缓冲作用，从而保护车内乘客的人身安全、保护车身上的系统零件、降低车主的维修成本，因此吸能盒是汽车车身上极其重要的装置。然而，目前市场上销售的汽车吸能盒产品的吸能能力低，只能满足轻微碰撞时的缓冲减震作用，无法满足高速冲击碰撞时的吸能减震缓冲，这也是汽车碰撞事故损失惨重的主要原因。因此，寻求超高吸能能力的吸能盒是有效减小汽车碰撞冲击损伤的根本途径，也是解决吸能盒市场痛点问题的关键。
然而现有的吸能盒吸能效果并不显著,基本采用内部填充方式增加吸能盒的吸能量。也有一些现有技术采用了加强整个吸能盒的强度，如增加吸能盒的厚度,在吸能盒内部增加刚性结构体等，这种结构虽然能够起到一定的抗冲击作用，但减弱了吸能盒的缓冲作用，效果不佳；还有一些吸能盒通过在吸能盒内部填充泡沫铝,或者增加缓冲作用的结构体,但减弱了吸能盒的抗冲击能力。如中国专利CN104386011A、CN104590178A、CN104760554A、CN112339692A、CN202783043U、CN202863357U、CN212289737U等。
所以既能够增加吸能盒的抗冲击作用，又能够增强吸能盒的缓冲作用的吸能盒，才能够保障汽车吸能盒对汽车上的乘员起到较好的保护效果。
实用新型内容
针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种超高吸能能力的汽车吸能盒,可满足当今汽车行业对车身轻量化要求，兼具吸能效果好、抗高速冲击性能优越等特点。
为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案如下：
一种超高吸能能力的汽车吸能盒，包括位于两端的钢制法兰和位于两个钢制法兰之间的吸能块，吸能块的两端设置有定位孔，两个钢制法兰的相对面的中部都固定设置有定位销，所述定位销与吸能块上的定位孔相适配，在吸能块的侧面还设置有吸能片，所述吸能片的两端与两个钢制法兰螺栓连接。
进一步的，所述吸能块为圆柱状结构。
进一步的，所述吸能块为采用氧化铝空心微珠、粉煤灰微珠、玻璃空心微珠、膨胀珍珠岩中的一种和铝合金、铜合金、锌合金、镁合金中的一种作为基体材料复合而成的金属基复合泡沫吸能块。
进一步的，所述吸能片为采用铝合金、锌合金、镁合金中的一种轻合金制成的吸能片。
进一步的，所述吸能片的数量为4片，所述4片吸能片对称布置于吸能块的侧面。
进一步的，所述钢制法兰设置有与汽车防撞梁和纵梁相连接的螺孔。
本实用新型的有益效果：
本实用新型一种超高吸能性能的汽车吸能盒结构通过吸能块和吸能片的结合设计，不仅提高吸能盒的抗冲击性能，也让吸能盒具有较突出的吸能能力，吸能块材料为在铝合金基体(或锌合金基体、铜合金基体、镁合金基体)中均匀分布硬脆陶瓷空心微珠的金属基复合泡沫材料，陶瓷空心球壳除了为金属基体提供孔洞结构外，还具有增强金属基体的作用，相较于现有发泡法制备的传统泡沫铝吸能材料而言，金属基复合泡沫的吸能能力可提高5-8倍，是抗高速冲击碰撞的理想吸能减振缓冲材料。
附图说明
图1为：本实用新型实施方式中汽车吸能盒结构截面示意图；
图2为：本实用新型实施方式中汽车吸能盒结构的俯视图；
图中：1-钢制法兰；2-定位销；3-吸能片；4-吸能块；5-小螺孔；6-大螺孔；7-定位孔。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
如图1-2，一种超高吸能能力的汽车吸能盒，包括位于两端的钢制法兰1和位于两个钢制法兰1之间的吸能块4，吸能块4的两端设置有定位孔7，两个钢制法兰1的相对面的中部都固定设置有定位销2，所述定位销2与吸能块4上的定位孔7相适配，在吸能块7的侧面还设置有吸能片3，所述吸能片3的两端与两个钢制法兰1螺栓连接。在本实施方式中，钢制法兰1上设置有小螺孔5，吸能片3对应的位置也设置有一样的小螺孔5，适配的螺栓穿过钢制法兰1和吸能片3上的小螺孔5，即完成了吸能片3在钢制法兰1的固定。
在本实施方式中，所述钢制法兰设置有与汽车防撞梁和纵梁相连接的大螺孔6，适配的螺栓穿过大螺孔6即可将汽车吸能盒安装在汽车防撞梁和纵梁之间，吸能盒处于两梁之间起到吸能减震缓冲的作用，本实用新型所述的吸能盒通过吸能盒和吸能片的配合使用，不仅提高吸能盒的抗冲击性能，也让吸能盒具有较突出的吸能能力。汽车发生碰撞时，碰撞产生的冲击力通过防撞钢梁压缩吸能盒，吸能块在被挤压过程中吸收冲击所造成的部分能量。同时，安置在上下两端钢制法兰上的吸能片在碰撞挤压过程也能通过弯折变形吸收部分冲击能量。
本实用新型的汽车吸能盒可以高效地吸收压溃能量以保护车身和减轻乘员伤害。
作为上述实施方式的一种优选，所述吸能块4为柱状结构。所述柱状可以为圆柱状或方柱状，便于安装且能提高受力的均匀性。
作为上述实施方式的一种优选，所述吸能块4为采用氧化铝空心微珠和铝基基体材料复配制成的吸能块。可以选取Al-Mg-Si合金为基体材料，选取氧化铝空心微珠的粒径为0.5-2mm，将氧化铝空心微珠填充于柱状模具中，然后将熔融的Al-Mg-Si合金液注入模具，冷却、脱模即制得吸能块4。吸能块4受到挤压，空心微珠球壳碎裂可吸收一定能量，从而达到吸能的目的。在本实施方式中空心微珠也可以用粉煤灰微珠、玻璃空心微珠、膨胀珍珠岩中的一种代替。而铝基基体材料可以用铜合金、锌合金、镁合金代替。
作为上述实施方式的一种优选，所述吸能片3为采用铝合金制成的吸能片3。为了使吸能盒具备缓冲吸能的功效，且又要达到一定的抗冲击性能，采用硬度较小的铝合金制成的吸能片3，或者采用同样硬度也较小的镁合金或锌合金也是可以实现的。
作为上述实施方式的一种优选，所述吸能片的数量为4片，所述4片吸能片对称布置于吸能块的侧面，所述4片吸能片对称布置于吸能块前、后、左、右四个侧面。可以保证吸能块在各个方向的吸能性能和抗冲压性能。
总而言之，本实用新型一种超高吸能能力的汽车吸能盒结构通过吸能块和吸能片的结合设计，不仅提高吸能盒的抗冲击性能，也让吸能盒具有较突出的吸能能力，吸能块中通过在金属基材中均匀分布空心微珠球壳，相较于现有泡沫铝吸能材料而言，更大提升了吸能材料中的孔隙率、提升吸能块的吸能能力。本实用新型所述的超高吸能能力汽车吸能盒可以高效地吸收汽车高速冲击碰撞时的压溃能量以保护车身和减轻对乘员的伤害。
虽然，上文中已经用具体实施方式，对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (6)
1.一种超高吸能能力的汽车吸能盒，其特征在于：包括位于两端的钢制法兰和位于两个钢制法兰之间的吸能块，吸能块的上下两端设置有定位孔，两个钢制法兰的相对面的中部都固定设置有定位销，所述定位销与吸能块上的定位孔相适配，在吸能块的侧面还设置有吸能片，所述吸能片的两端与两个钢制法兰螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的一种超高吸能能力的汽车吸能盒，其特征在于：所述吸能块为柱状结构。
3.根据权利要求1所述的一种超高吸能能力的汽车吸能盒，其特征在于：所述吸能块为金属基复合泡沫吸能块。
4.根据权利要求1所述的一种超高吸能能力的汽车吸能盒，其特征在于：所述吸能片为轻合金制的吸能片。
5.根据权利要求1所述的一种超高吸能能力的汽车吸能盒，其特征在于：所述吸能片的数量为4片，所述4片吸能片对称布置于吸能块前、后、左、右四个侧面。
6.根据权利要求1所述的一种超高吸能能力的汽车吸能盒，其特征在于：所述钢制法兰设置有与汽车防撞梁和纵梁相连接的螺孔。
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