CN109591749A - 吸能装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆安全技术领域，尤其是涉及一种吸能装置及车辆，包括第一支撑板和第二支撑板，在第一支撑板和第二支撑板之间设置至少两个吸能板，且吸能板的两端分别与第一支撑板和第二支撑板连接；定义从第一支撑板至第二支撑板的方向为第一方向；在吸能板上设置至少一个导向折弯，当第一支撑板沿着第一方向向第二支撑板运动时，吸能板能够在导向折弯处发生弯折。当汽车发生碰撞事故时，吸能板能够在导向折弯处发生弯折，由于自身导向折弯结构的导向作用，吸能板从导向折弯的一端逐一有序的溃缩，通过溃缩变形来吸收由于碰撞产生的能量，实现主动吸能，从而大大减小对乘员腿部的伤害。

Description

吸能装置及车辆

技术领域

本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种吸能装置及车辆。

背景技术

随着经济的高速发展，汽车成为人们出行的主要交通工具。汽车使用量的提升使得碰撞事故频频发生，由于车辆空间限制，在汽车发生碰撞导致汽车前围部件变形时，容易对乘员的大腿、小腿以及脚部产生很大的伤害。在汽车正面碰撞事故中，腿部损伤的发生率仅排在头部之后，由于下肢损伤并不致命，往往被人们忽视。

现有的腿部吸能装置在第一搁脚板和第二搁脚板之间设置第一连接件和第二连接件，第一连接件和第二连接件上设置有溃缩吸能机构，使得第一连接件能够移动地设置于第二连接件内。当发生正面碰撞时，第二搁脚板受到车辆前围传递冲击，第一搁脚板上部分受到驾驶员左脚部的踩踏，此时第一搁脚板向下移动，增大脚部与第一搁脚板之间的空间，降低对驾驶员脚部的冲击，减小对驾驶员小腿的伤害。

在现有的腿部吸能装置中，第一连接件和第二连接件通过尼龙插销连接，当发生正面高速碰撞时，尼龙插销快速切断，第一连接件沿第二连接件的轴线移动，并没有吸能机构能够吸收高速碰撞产生的力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吸能装置及车辆，通过溃缩变形来吸收由于碰撞产生的能量，从而实现主动吸能。

第一方面，本申请实施例提供了一种吸能装置，包括第一支撑板和第二支撑板，在所述第一支撑板和所述第二支撑板之间设置至少两个吸能板，且所述吸能板的两端分别与所述第一支撑板和所述第二支撑板连接；

定义从所述第一支撑板至所述第二支撑板的方向为第一方向；

在所述吸能板上设置至少一个导向折弯，当所述第一支撑板沿着所述第一方向向所述第二支撑板运动时，所述吸能板能够在所述导向折弯处发生弯折。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，沿着所述第一方向，所述吸能板上设置多个所述导向折弯，各所述导向折弯的延伸方向分别与所述第一支撑板所在的平面平行；

各所述导向折弯的弯折角度均相等，且相邻两个所述导向折弯的弯折方向相反。

结合第一方面的第一种可能的实施方式或第二种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，沿着所述第一方向，所述导向折弯的抗压性能依次增大；

沿着所述第一方向，在所述吸能板导向折弯处的中间位置开设通孔或凹槽，且所述通孔或凹槽的面积依次减小；

所述通孔或凹槽的形状为条形、椭圆形或栅栏形。

结合第一方面的第一种可能的实施方式或第二种可能的实施方式或第三种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，定义与所述吸能板的板面平行，且与所述第一方向垂直的方向为第二方向；

沿着所述第一方向，所述吸能板在所述第二方向上的长度依次增加；

所述吸能板在投影面上的投影为直角梯形，所述投影面与所述第一支撑板垂直且与所述第二方向平行。

结合第一方面的第一种可能的实施方式或第二种可能的实施方式或第三种可能的实施方式或第四种可能的实施方式，本申请实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，沿着所述第一方向，所述导向折弯处的角度依次增加。

第二方面，本申请实施例还提供一种车辆，包括多个如上所述的吸能装置，所述吸能装置的第一支撑板靠近乘客，所述吸能装置的第二支撑板靠近车辆地板。

本申请实施例提供了一种吸能装置及车辆，与现有技术中的搁脚板通过切断尼龙插销来增大脚部与第一搁脚板之间的空间，进而降低对驾驶员脚部的冲击相比，本申请的吸能装置在吸能板上设置至少一个导向折弯，当汽车发生碰撞事故时，吸能板能够在导向折弯处发生弯折，由于自身导向折弯结构的导向作用，吸能板从导向折弯的一端逐一有序的溃缩，通过溃缩变形来吸收由于碰撞产生的能量，实现主动吸能，从而大大减小对乘员腿部的伤害。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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第一种吸能装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第一种吸能装置的X向的示意图；

图3为本申请实施例提供的第一种吸能装置的Y向的示意图；

图4为本申请实施例提供的第二种吸能装置的X向的示意图；

图5为本申请实施例提供的第三种吸能装置的Y向的示意图。

图标：1-吸能装置；11-第一支撑板；12-第二支撑板；13-吸能板；131-第一导向折弯；132-第二导向折弯；133-第三导向折弯；134-通孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“进”、“出”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在现有的腿部吸能装置中，当发生正面高速碰撞时，尼龙插销快速切断，使连接件发生移动，进而实现搁脚板的移动，最终增大脚部与搁脚板之间的空间，减小对驾驶员小腿的伤害。但腿部吸能装置起作用的前提是需要车辆受到足够大的碰撞力，使得尼龙插销切断。除此之外，当发生碰撞时，只是通过增大脚部与搁脚板之间的空间来降低对驾驶员脚部的冲击，并没有从根本上解决高速碰撞产生的力。

基于此，本申请实施例提出一种吸能装置，下面通过具体实施例进行描述。

需要说明的是，由于本申请实施例的内容中涉及到一些方向以及距离的定义，为描述简洁，用字母对其进行定义，定义内容如下：

Z-第一方向：从第一支撑板至第二支撑板的方向；

Y-第二方向：与吸能板的板面平行，且与第一方向Z垂直的方向；

X：与投影面垂直的方向。

实施例一：

如图1～图3所示，图1为本申请实施例提供的第一种吸能装置的结构示意图；图2为本申请实施例提供的第一种吸能装置的X向的示意图；图3为本申请实施例提供的第一种吸能装置的Y向的示意图。

一种吸能装置1包括第一支撑板11和第二支撑板12，在第一支撑板11和第二支撑板12之间设置至少两个吸能板13，且吸能板13的两端分别与第一支撑板11和第二支撑板12连接；在吸能板13上设置至少一个导向折弯，当第一支撑板11沿着第一方向Z向第二支撑板12运动时，吸能板13能够在导向折弯处发生弯折。

需要说明的是，为了实现最好的效果，沿着第一方向Z，吸能板13上设置多个导向折弯，各导向折弯的延伸方向分别与第一支撑板11所在的平面平行。在本申请实施例中，选取某一种车辆，通过实际试验得到采用两块吸能板13，且在吸能板13上设置3个导向折弯，在此种状态下，吸能装置1能够达到最佳的变形模式；进而，将这3个导向折弯分别定义为第一导向折弯131、第二导向折弯132和第三导向折弯133；除此之外，各导向折弯的弯折角度均相等，且相邻两个导向折弯的弯折方向相反。

如上所述，当汽车发生碰撞事故时，吸能板13能够在导向折弯处发生弯折，由于自身导向折弯结构的导向作用，吸能板13从导向折弯的一端逐一有序的溃缩，通过溃缩变形来减轻来自碰撞的冲击，吸收由于碰撞产生的能量，实现主动吸能，从根本上解决问题，从而大大减小对乘员腿部的伤害，本申请的吸能装置1结构简单，可大规模生产制造，生产成本较低。

需要补充的是，第一支撑板11和第二支撑板12在碰撞过程中只是起到力的传递作用，吸能板13上的导向折弯才是吸收碰撞力的主要结构。

除此之外，本申请实施例提供的吸能装置1考虑到乘员的身材比例不同的因素，通过导向弯折的设计，使得应用在车辆上的吸能装置1适用于不同的人群，具有一定的兼容性。当乘员为小身材人体时，乘员产生能量较小，第一导向折弯131先发生溃缩变形，进行溃缩吸能。当乘员为中等身材人体时，乘员产生能量相比较小身材人体变大，在第一导向折弯131发生溃缩变形的基础上，第二导向折弯132发生溃缩变形，进行吸能；当乘员为大身材人体时，乘员产生能量很大，在第一导向折弯131和第二导向折弯132发生溃缩变形的基础上，第三导向折弯133发生溃缩变形，进行吸能；从而使得吸能装置1能够保护不同身材比例的人群，具有兼容性。

进而，沿着第一方向Z，导向折弯的抗压性能依次增大。

需要说明的是，根据乘员的身材以及在碰撞过程中导向折弯的变形程度可知，导向折弯的抗压性能需要依次增大。在本申请实施例中，导向折弯设置3个，分别对应三种不同身材比例大小的人体，第一导向折弯131容易发生变形，第三导向折弯133较第一导向折弯131而言，很难发生变形。当撞击力大到需要第三导向折弯133起作用时，第三导向折弯133的抗压性能需要足够大，才可以承受住足够大的撞击力。同理，随着乘员的身材比例以及重量的增大，第三导向折弯133的抗压性能也需要达到最大。

进而，实现导向折弯的抗压性能依次增大的效果有很多种实施方式，本发明列举出三种实施方式，具体情况如下所述。

优选地，沿着第一方向Z，在吸能板13导向折弯处的中间位置开设通孔134或凹槽，且通孔134或凹槽的面积依次减小。

如上所述，在吸能板13导向折弯处的中间位置开设通孔134或凹槽，主要作用是弱化撞击力，在本申请实施例中，选择在吸能板13导向折弯处的中间位置开设通孔134，通孔134的形状可以根据具体车型开发进行变化，具体地，通孔134的形状可以为条形、椭圆形或栅栏形。

进而，通孔134的面积依次减小。在本申请实施例中，第一导向折弯131处的通孔134大小大于第二导向折弯132处的通孔134大小，所以第一导向折弯131受到碰撞冲击时，先于第二导向折弯132发生溃缩变形；同理，第二导向折弯132处的通孔134大小大于第三导向折弯133处的通孔134大小，所以第二导向折弯132受到碰撞冲击时，先于第三导向折弯133发生溃缩变形。因而第一导向折弯131、第二导向折弯132和第三导向折弯133通过大小不同的通孔134所对应的预折弯区域的变形段的布置来吸收能量，通过预折弯区域的布置，能够以高效而简单的方式控制吸能板13沿第一方向Z的变形。

需要补充的是，在吸能板13导向折弯处的中间位置开设通孔134，在提供功能可靠的吸能装置1的同时减少了构成该装置组件的重量，不仅节约了材料，还节约了成本。同理，在吸能板13导向折弯处的中间位置开设凹槽也能达到同样的效果。

实施例二：

如图4所示，图4为本申请实施例提供的第二种吸能装置的X向的示意图。

进而，沿着第一方向Z，吸能板13在第二方向Y上的长度依次增加。

具体地，吸能板13在投影面上的投影为直角梯形，投影面与第一支撑板11垂直且与第二方向Y平行。

如上所述，随着吸能板13在第二方向Y上的长度依次增加，抗压性也逐渐增大，这样在受到撞击时，由于第一导向折弯131在第二方向Y上的长度较短，第一导向折弯131容易变形，从而吸收撞击产生的能量，达到主动吸能；由于第三导向折弯133在第二方向Y上的长度较长，第三导向折弯133的抗压性较大，这样在受到较大的撞击时，也能够承受。由于吸能板13在投影面上的投影为直角梯形，用直角梯形的斜边对着车辆容易被撞击的方向，从而提高受力面积，使得溃缩变形较均匀，较好的实现吸能。

实施例三：

如图5所示，图5为本申请实施例提供的第三种吸能装置的第二视角的示意图。

具体地，沿着第一方向Z，导向折弯处的角度依次增加。

如上所述，导向折弯处的角度沿着第一方向Z依次增加，由于第一导向折弯131处的角度较小，这样在受到撞击时，第一导向折弯131容易变形，从而吸收撞击产生的能量，使吸能的效果达到最好；第三导向折弯133处的角度较大，抗压性较大，这样在受到较大的撞击时，也能够承受。

基于相同的技术构思，本发明还提供了一种车辆，具体可参考以下实施例。

一种车辆，包括多个吸能装置1，吸能装置1的第一支撑板11靠近乘客，吸能装置1的第二支撑板12靠近车辆地板。

如上所述，在车辆的驾驶员左脚及乘员侧双脚下面布置吸能装置1，可以通过车辆地板上的毯子对吸能装置1固定，从而在车辆碰撞期间对乘员腿部给予缓冲，以及在乘员由于碰撞而向前移动时，为他们的腿部提供支撑或保护。

需要补充的是，本申请中的吸能装置1通过改变吸能板的截面形状，尺寸，壁厚，材料特性及通孔134或凹槽的大小等参数，使其具有不同的缓冲吸能特性，从而满足不同人体的缓冲吸能特性要求，具体情况，在此就不一一赘述。

因为吸能装置1具有上述的技术效果，所以具有该吸能装置1的车辆也具有相同的技术效果。需要说明的是，本申请实施例以吸能装置1应用在车辆上为例，但不仅仅局限于此，在此就不一一赘述。

另外，在本申请各个实施例中的各个结构特征可以集成在一个吸能装置1中，也可以是各个结构特征单独存在一个吸能装置1中，也可以是两个或两个以上结构特征集成在一个吸能装置1中。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明提供了一种吸能装置及车辆，在吸能板13上设置至少一个导向弯折并开设通孔134。当汽车发生碰撞时，吸能板13能够在导向折弯处发生弯折，由于自身导向折弯结构的导向作用，吸能板13从导向折弯的一端逐一有序的溃缩，通过溃缩变形来减轻来自碰撞的冲击，吸收由于碰撞产生的能量，实现主动吸能，从根本上解决问题，从而大大减小对乘员腿部的伤害；进一步地，吸能板13上的通孔134起到弱化撞击力的作用；本申请的吸能装置1结构简单，可大规模生产制造，生产成本较低。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种吸能装置，其特征在于，包括第一支撑板和第二支撑板，在所述第一支撑板和所述第二支撑板之间设置至少两个吸能板，且所述吸能板的两端分别与所述第一支撑板和所述第二支撑板连接；

定义：从所述第一支撑板至所述第二支撑板的方向为第一方向；

在所述吸能板上设置至少一个导向折弯，当所述第一支撑板沿着所述第一方向向所述第二支撑板运动时，所述吸能板能够在所述导向折弯处发生弯折。

2.根据权利要求1所述的吸能装置，其特征在于，沿着所述第一方向，所述吸能板上设置多个所述导向折弯，各所述导向折弯的延伸方向分别与所述第一支撑板所在的平面平行。

3.根据权利要求2所述的吸能装置，其特征在于，各所述导向折弯的弯折角度均相等，且相邻两个所述导向折弯的弯折方向相反。

4.根据权利要求1所述的吸能装置，其特征在于，沿着所述第一方向，所述导向折弯的抗压性能依次增大。

5.根据权利要求4所述的吸能装置，其特征在于，沿着所述第一方向，在所述吸能板导向折弯处的中间位置开设通孔或凹槽，且所述通孔或凹槽的面积依次减小。

6.根据权利要求4所述的吸能装置，其特征在于，定义：与所述吸能板的板面平行，且与所述第一方向垂直的方向为第二方向；

沿着所述第一方向，所述吸能板在所述第二方向上的长度依次增加。

7.根据权利要求4所述的吸能装置，其特征在于，沿着所述第一方向，所述导向折弯处的角度依次增加。

8.根据权利要求5所述的吸能装置，其特征在于，所述通孔或凹槽的形状为条形、椭圆形或栅栏形。

9.根据权利要求6所述的吸能装置，其特征在于，所述吸能板在投影面上的投影为直角梯形，所述投影面与所述第一支撑板垂直且与所述第二方向平行。

10.一种车辆，其特征在于，包括多个如权利要求1～9任意一项所述的吸能装置，所述吸能装置的第一支撑板靠近乘客，所述吸能装置的第二支撑板靠近车辆地板。