CN110371062A - 一种汽车高效缓冲吸能装置 - Google Patents

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吴会民
杨俊�
杨欢欢
李伟
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    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
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Abstract

本发明提供了一种汽车高效缓冲吸能装置，包括第一连接板、第二连接板和壳体，第一连接板和第二连接板分别设置在壳体两端，壳体内填充有多孔铝合金段和硬橡胶段，其中多孔铝合金段上设有一组大孔横槽和一组小孔横槽，大孔横槽和小孔横槽依次间隔排列。相邻大孔横槽之间距离相等，相邻小孔横槽之间的距离相等，保证受力时，各处受力均匀。

Description

一种汽车高效缓冲吸能装置
技术领域
本发明涉及汽车零件技术领域，特别是一种汽车高效缓冲吸能装置。
背景技术
随着汽车持有量的日益增加，汽车的安全事故日益增多，汽车的碰撞安全性能越来越受到人们的关注。吸能盒作为汽车被动安全的重要零件，在碰撞事故发生时通过吸能盒的压缩变形吸收碰撞动能及减小最大撞击力以缓和冲击，起到降低碰撞事故对车身的破坏及人员的伤害作用。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、吸能能力和碰撞稳定性也都不高。
发明内容
发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种汽车高效缓冲吸能装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车高效缓冲吸能装置，包括第一连接板、第二连接板和壳体，第一连接板和第二连接板分别设置在壳体两端，壳体内填充有多孔铝合金段和硬橡胶段，其中多孔铝合金段上设有一组大孔横槽和一组小孔横槽，大孔横槽和小孔横槽依次间隔排列。
本发明中，相邻大孔横槽之间距离相等，相邻小孔横槽之间的距离相等，保证受力时，各处受力均匀。
本发明中，多孔铝合金段和硬橡胶段的长度之比在1∶2至2∶1之间，多孔铝合金段和硬橡胶段比例适中，互相配合，有助于缓冲冲击力。在汽车发生碰撞的过程中，硬橡胶块受到挤压发生变形，能够起到缓冲的作用，多孔铝合金段发生变形，能够起到吸能的作用，多孔铝合金段和硬橡胶段的长度之比在1∶2至2∶1之间，通过合理的比例搭配，使该吸能装置的缓冲效果和吸能效果达到最佳。
本发明中，多孔铝合金段与硬橡胶段之间通过粘结剂固定连接
本发明中，所述壳体设置为波浪结构或折线结构，壳体设置成波浪结构或折线结构，可以起到缓冲作用，防止壳体直接在受冲击力时破损。
本发明中，所述大孔横槽和小孔横槽横截面均为圆形，便于缓冲吸能。
本发明中，所述大孔横槽和小孔横槽横截面均为椭圆形，便于缓冲吸能。
本发明中，所述大孔横槽和小孔横槽横截面均为正多边形，便于缓冲吸能。
本发明中，所述大孔横槽和小孔横槽中心线与壳体中心线垂直，便于缓冲吸能。
本发明中，所述大孔横槽的槽壁设置成波浪结构，横槽的槽臂也设置成波浪结构，可以增加装置整体的缓震吸能效果，将部分纵向上的力分到横向上。
本发明中，所述小孔横槽的槽壁设置成波浪结构。
有益效果：本缓冲吸能装置具备良好的缓冲吸能效果。通过对铝合金壳体、铝合金材料段及硬橡胶段设计并制造了具有高缓冲吸能性能的结构，最大程度发挥吸能盒的吸能潜力，可有效降低汽车碰撞破坏和人员伤害。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1a是实施例1结构示意图；
图1b是安装示意图；
图2是实施例1剖面示意图；
图3是实施例1平面结构壳体示意图；
图4a工作原理示意图一；
图4b工作原理示意图二；
图4c工作原理示意图三；
图5是实施例2波浪结构壳体示意图；
图6是实施例3折线结构壳体示意图；
图7是实施例4的壳体示意图；
图8是实施例5的壳体示意图；
图9是实施例6的大孔横槽和小孔横槽横截面示意图；
图10是实施例7的大孔横槽和小孔横槽横截面示意图；
图11是实施例8的大孔横槽和小孔横槽横截面示意图；
图12a是实施例9大孔横槽槽壁示意图；
图12b是实施例9小孔横槽槽壁示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细说明。
实施例1：
如图1a，本实施例提供的一种汽车高效缓冲吸能装置，包括第一连接板1、第二连接板2和壳体3，第一连接板1和第二连接板2分别设置在壳体两端，分别用于连接汽车防撞梁和纵梁。
如图1b，包括缓冲吸能装置8、防撞梁9和纵梁10，缓冲吸能装置8的第一连接板1固定连接到防撞梁9，第二连接板2固定连接到纵梁10，两边的纵梁9上均连接一个缓冲吸能装置8。
如图2，壳体3内设有多孔铝合金段4和硬橡胶段5，多孔铝合金段4靠近纵梁一侧，硬橡胶段5靠近防撞梁一侧。多孔铝合金段上设有一组大孔横槽6和一组小孔横槽7，大孔横槽和小孔横槽依次间隔排列。在轴向和径向均间隔排列。相邻大孔横槽之间距离相等，相邻小孔横槽之间的距离相等。大孔横槽和小孔横槽中心线与壳体中心线垂直。
多孔铝合金段和硬橡胶段的长度之比在1∶2至2∶1之间，本实施例中为1.5∶1。
如图3，壳体3为平面结构，壳体3位铝合金材质，挤压成型并进行热处理，使其具备优良的碰撞吸能性能及压缩变形模式。
多孔铝合金段4浇铸成型，并进行热处理，使其具备优良的碰撞吸能性能及压缩变形模式。
本实施例提供的汽车高效缓冲吸能装置，铝合金壳体可以吸收一定碰撞能量，硬橡胶可提高缓冲能力，多孔铝合金材料块可以有效吸收碰撞能量同时具有缓冲能力。
具体的，先在硬橡胶段发生形变，随后在多孔铝合金段发生变形，使得整个缓冲吸能结构均匀的发生压缩变形，最大程度发挥其吸能潜力。
工作原理：
1、设置不同尺寸孔，利用圆孔边缘应力集中，在冲击力作用下，使得孔边应力急剧增加，形成塑性区，进入塑性流动，如图4a和图4b所示，
2、载荷继续作用下，不同孔尺寸的塑性变形、塑性流动，使得在孔边产生塑性铰，如图4c所示
3、孔边材料以塑性铰形式流动，使得孔可以产生径向变形，取得缓冲效果，同时塑性铰的转动取得耗能效果
4、孔边材料塑性变形、流动相互协调，使得材料在吸能阶段具有较小的刚度，具有良好的缓冲效果，同时所有孔边材料均产生了塑性流动，具有高效的吸能效果。
实施例2：
如图5，本实施例与实施例1区别在于，壳体3为波浪结构。
实施例3：
如图6，本实施例与实施例1区别在于，壳体3为折线结构。
实施例4：
如图7，本实施例与实施例2区别在于，壳体3中间段为波浪结构，两端为平面结构。
实施例5：
如图8，本实施例与实施例3区别在于，壳体3中间段为折线结构，两端为平面结构。
实施例6：
如图9，本实施例在实施例1基础上，大孔横槽和小孔横槽横截面均为圆形。大孔横槽半径为10mm，小孔横槽半径为4mm。
实施例7：
如图10，本实施例与实施例6区别在于，大孔横槽和小孔横槽横截面均为椭圆形。
实施例8：
如图11，本实施例与实施例6区别在于，大孔横槽和小孔横槽横截面均为菱形。
实施例9：
如图12a，大孔横槽的槽壁设置成波浪结构，如图12b，小孔横槽的槽壁设置成波浪结构，可以增加装置整体的缓震吸能效果，将部分纵向上的力分到横向上。
本发明提供了一种汽车高效缓冲吸能装置，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种汽车高效缓冲吸能装置，其特征在于，包括第一连接板(1)、第二连接板(2)和壳体(3)，第一连接板(1)和第二连接板(2)分别设置在壳体(3)两端，壳体内填充有多孔铝合金段(4)和硬橡胶段(5)，其中多孔铝合金段(4)上设有一组大孔横槽(6)和一组小孔横槽(7)，大孔横槽和小孔横槽依次间隔排列。
2.根据权利要求1所述的一种汽车高效缓冲吸能装置，其特征在于，相邻大孔横槽之间距离相等，相邻小孔横槽之间的距离相等。
3.根据权利要求1所述的一种汽车高效缓冲吸能装置，其特征在于，多孔铝合金段和硬橡胶段的长度之比在1∶2至2∶1之间。
4.根据权利要求1所述的一种汽车高效缓冲吸能装置，其特征在于，所述壳体设置为波浪结构或折线结构。
5.根据权利要求1所述的一种汽车高效缓冲吸能装置，其特征在于，所述大孔横槽和小孔横槽横截面均为圆形。
6.根据权利要求1所述的一种汽车高效缓冲吸能装置，其特征在于，所述大孔横槽和小孔横槽横截面均为椭圆形。
7.根据权利要求1所述的一种汽车高效缓冲吸能装置，其特征在于，所述大孔横槽和小孔横槽横截面均为正多边形。
8.根据权利要求1所述的一种汽车高效缓冲吸能装置，其特征在于，所述大孔横槽和小孔横槽中心线与壳体中心线垂直。
9.根据权利要求1所述的一种汽车高效缓冲吸能装置，其特征在于，所述大孔横槽的槽壁设置成波浪结构。
10.根据权利要求1所述的一种汽车高效缓冲吸能装置，其特征在于，所述小孔横槽的槽壁设置成波浪结构。
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