[實(shí)用新型]一種汽車碰撞吸能裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120239580.1
• 申請日: 2011-07-08
• 公開（公告）號: CN202147649U
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永康;張紅兵;程宜康
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州市職業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B60R19/22
• 分類號: B60R19/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于碰撞吸能裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車碰撞吸能裝置。

背景技術(shù)

安全、節(jié)能、環(huán)保是二十一世紀(jì)汽車工程領(lǐng)域具有重大意義的研究熱點(diǎn)，而汽車的被動安全性是汽車安全性研究的重要環(huán)節(jié)。緩沖吸能裝置在汽車被動安全中占有舉足輕重的位置，McNay等人的試驗(yàn)研究表明，當(dāng)汽車發(fā)生48km/h的正面碰撞時，前縱梁吸收了約50％～70％的碰撞能量。汽車發(fā)生碰撞時所產(chǎn)生的能量主要是通過吸能裝置的塑性變形來吸收。吸能裝置的性能決定了汽車在碰撞過程中的減速度、速度以及碰撞時間等一系列重要參數(shù)，從而會影響整個汽車結(jié)構(gòu)在碰撞中的力學(xué)行為。

現(xiàn)有的緩沖吸能裝置大多采用薄壁構(gòu)件(薄壁方管、薄壁圓管、波紋管等)作為吸能元件，受到?jīng)_擊載荷作用時結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的壓潰行程，從而將沖擊能量耗散，瞬時沖擊載荷強(qiáng)度因而大大降低。這類吸能裝置，吸能元件僅在皺褶處產(chǎn)生較大的塑性變形來吸收撞擊能量，吸能材料的利用率不高，從而導(dǎo)致比吸能不高。

另一類緩沖吸能裝置是利用汽車碰撞過程中剪切多組金屬片把一次能量變化巨大的碰撞過程分解為很多次吸收能量很小的耗能過程，其主要由柱形梁和多個剪切組構(gòu)成，柱形梁由兩個圓柱體拼接構(gòu)成。剪切凸圈、剪切凹圈和剪切片構(gòu)成一個剪切組，并由定位套固定在圓柱體上，其上可裝有這樣的剪切組1000-2000組不等，根據(jù)不同的撞擊速度和撞擊體的質(zhì)量大小，其剪切片的直徑、厚度和數(shù)量(撞擊體的長度)均可任意變化。這類吸能裝置，通過剪切片的失效斷裂來吸收撞擊能量，同樣吸能材料的利用率不高，比吸能不高、且結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，制造成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型提供了一種汽車碰撞吸能裝置，旨在解決目前使用的壓潰式和剪切金屬片式吸能裝置普遍存在的比吸能不高和吸能材料大變形后不具備二次吸能能力的問題。

本實(shí)用新型的目的在于提供一種汽車碰撞吸能裝置，該碰撞吸能裝置包括泡沫鋁、薄壁圓管、圓角模；

所述泡沫鋁填充于所述薄壁圓管的內(nèi)部；

所述圓角模安裝于所述薄壁圓管的一端。

進(jìn)一步，所述圓角模與所述碰撞吸能裝置的前防撞鋼梁相連接。

進(jìn)一步，所述薄壁圓管的一端與所述碰撞吸能裝置的底架結(jié)構(gòu)相連接。

本實(shí)用新型在吸能元件薄壁圓管的前端增加圓角模，改變了其塑性變形模式，提高了吸能材料的利用率，使吸能元件更有效的發(fā)揮其吸能功能，進(jìn)而提高比吸能，并在吸能元件薄壁圓管的內(nèi)部填充了吸能性能優(yōu)異的泡沫鋁芯材，使得吸能材料大變形后具備了二次吸能能力，進(jìn)一步提高了碰撞吸能裝置的吸能能力。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型提供的汽車碰撞吸能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型提供的汽車碰撞吸能裝置的主視圖；

圖3是本實(shí)用新型提供的汽車碰撞吸能裝置的剖面結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、圓角模；2、薄壁圓管；3、泡沫鋁。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定發(fā)明。

圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的汽車碰撞吸能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。

該碰撞吸能裝置包括圓角模1、薄壁圓管2、泡沫鋁3；圓角模1安裝于薄壁圓管2的一端；泡沫鋁3填充于薄壁圓管2的內(nèi)部。

作為本實(shí)用新型實(shí)施例的一個優(yōu)選方案，圓角模1與碰撞吸能裝置的前防撞鋼梁相連接。

作為本實(shí)用新型實(shí)施例的一個優(yōu)選方案，薄壁圓管2的一端與碰撞吸能裝置的底架結(jié)構(gòu)相連接。

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。

本實(shí)用新型采用“材料一結(jié)構(gòu)”一體化設(shè)計(jì)，基于吸能材料和吸能結(jié)構(gòu)構(gòu)型，在吸能元件薄壁圓管2的前端增加圓角模1(可依托相鄰結(jié)構(gòu)部件的幾何外形)，改變其塑性變形模式，提高了吸能材料的利用率，使吸能元件更有效的發(fā)揮其吸能功能，進(jìn)而提高比吸能；并在吸能元件薄壁圓管2的內(nèi)部填充了吸能性能優(yōu)異的泡沫鋁3芯材(泡沫鋁3在承受壓應(yīng)力時，其應(yīng)力-應(yīng)變曲線上的塑性變形階段的應(yīng)力幾乎恒定不變，大量的能量被轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄阅埽梢晕张c沖擊方向無關(guān)的較高沖擊能量，是用作撞擊防護(hù)的極好材料)，進(jìn)一步提高了吸能裝置的吸能能力和比吸能。