專利名稱：一種吸能塊及具有吸能塊的保險(xiǎn)杠裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及保險(xiǎn)杠吸能塊，尤其是一種吸能塊及具有吸能塊的保險(xiǎn)杠裝置。
背景技術(shù)：
在汽車交通事故中，行人腿部是非常容易受到傷害的關(guān)鍵部位，特別是容易與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋和前保險(xiǎn)杠發(fā)生碰撞。為此，在目前的一些車輛設(shè)計(jì)方案中，在汽車上的防撞桿和蒙皮之間設(shè)置保險(xiǎn)杠吸能塊。在發(fā)生碰撞時(shí)，吸能塊自身的變形既可以吸收部分撞擊零件的能量?，F(xiàn)有的保險(xiǎn)杠吸能塊基本上是泡沫吸能塊，所述泡沫式吸能塊由發(fā)泡PP (聚丙烯)粒子熱壓成型，但是，這種吸能塊吸能效率較低，物料成本較高，而且，由于采用泡沫材質(zhì)，要想具有較好的吸能效果就必須增大泡沫吸能塊的厚度，從而相對(duì)減少了汽車的前懸長度，限制了汽車前艙的布置空間。因此設(shè)計(jì)一種新型的保險(xiǎn)杠吸能塊是有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有保險(xiǎn)杠吸能塊的不足，本發(fā)明提供了既能有效地降低行人與汽車前部碰撞時(shí)的傷害；又可以有效地增加前艙布置空間的裝置。為了實(shí)現(xiàn)上面所說的目的，本發(fā)明的裝置是這樣設(shè)計(jì)的:吸能塊包括位于上吸能部、下吸能部和立面吸能部，所述上吸能部、下吸能部和立面吸能部由金屬板制成，立面吸能部連接在上吸能部、下吸能部之間，上吸能部、下吸能部和立面吸能部構(gòu)成矩形槽或梯形槽，所述三個(gè)吸能部中至少有一個(gè)上設(shè)有空心孔。優(yōu)選地，所述上吸能部、下吸能部和立面吸能部的厚度均為0.5mm 0.8mm。優(yōu)選地，所述空心孔為方形、梯形或者圓形。優(yōu)選地，所述空心孔為矩形，矩形的寬度是35-45mm、長度是45_65mm。優(yōu)選地，所述上下兩面的吸能部和立面吸能部由低碳鋼板或鋁板制成。本發(fā)明還提供了一種具有吸能塊的保險(xiǎn)杠裝置，所述保險(xiǎn)杠裝置包括吸能塊、前防撞桿和車輛前部蒙皮，吸能塊設(shè)置在前防撞桿和車輛前部蒙皮之間，所述吸能塊包括位于上吸能部、下吸能部和立面吸能部，所述上吸能部、下吸能部和立面吸能部由金屬板制成，立面吸能部連接在上吸能部、下吸能部之間，上吸能部、下吸能部和立面吸能部構(gòu)成矩形槽或梯形槽，所述三個(gè)吸能部中至少有一個(gè)上設(shè)有空心孔；吸能塊的上吸能部、下吸能部分別與前防撞桿焊接并與車輛前部蒙皮間隔設(shè)置。優(yōu)選地，所述上吸能部、下吸能部和立面吸能部的厚度均為0.5mm 0.8mm。優(yōu)選地，所述空心孔為方形、梯形或者圓形。優(yōu)選地，所述空心孔為矩形，矩形的寬度是35-45mm、長度是45_65mm。優(yōu)選地，所述上下兩面的吸能部和立面吸能部由低碳鋼板或鋁板制成。本發(fā)明的吸能塊的三個(gè)吸能部中至少有一個(gè)上設(shè)有空心孔，通過將吸能部上設(shè)置空心孔，既減輕了吸能塊的重量，又降低了吸能塊的整體強(qiáng)度，以便能夠充分吸能，減小了對(duì)行人腿部的沖擊力，從而有效地降低了碰撞中行人腿部膝關(guān)節(jié)受到的撞擊加速度，避免行人腿部發(fā)生骨折的傷害。該裝置采用金屬材料，使得吸能效率大大提高，也減小了車輛前端的縱向尺寸，有效地增加了前懸長度，提高了前艙總布置空間。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的吸能塊進(jìn)行詳細(xì)說明，其中:圖1是行人小腿碰撞在汽車上的區(qū)域示意圖；圖2是本發(fā)明吸能塊與保險(xiǎn)杠的行人保護(hù)小腿碰撞區(qū)域俯視圖；圖3是本發(fā)明的吸能塊的一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)圖；圖4是圖3的俯視圖；圖5是圖3的仰視圖；圖6是具有本發(fā)明安裝吸能塊的汽車的局部示意圖；圖7是具有本發(fā)明安裝吸能塊的汽車的局部截面圖；圖8示出了本發(fā)明的吸能塊與行人腿部發(fā)生碰撞時(shí)的截面圖；圖9示出了本發(fā)明的吸能塊與行人腿部發(fā)生碰撞時(shí)變形最大位置的截面圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參見圖3-5，本發(fā)明吸能塊的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該吸能塊包括上吸能部
10、下吸能部20和連接上下兩面的立面吸能部30。其中，本文中的“上”、“下”是相對(duì)于地面為水平面的坐標(biāo)系的參考方向。上吸能部、下吸能部和立面吸能部構(gòu)成矩形槽或梯形槽，如圖3所示，本發(fā)明的吸能塊由上吸能部10、下吸能部20和連接上下兩面的立面吸能部30形不完全封閉的空間，該不完全封閉空間在垂直于立面吸能部的截面呈類似C形。吸能塊設(shè)計(jì)成與前保險(xiǎn)杠、前蒙皮相配合，該吸能塊的上吸能部10、下吸能部20可以為扇形板狀，所述立面吸能部30可以為弧形板狀，因此，吸能塊的各個(gè)面與車身相配
八
口 ο為了減輕吸能塊的重量以及起到更好的吸能效果，優(yōu)選地，所述上吸能部10、下吸能部20和立面吸能部30由金屬板構(gòu)成，優(yōu)選由低碳鋼、鋁等易變形金屬構(gòu)成。更優(yōu)地，所述金屬板的厚度為0.5mm 0.8mm。為了滿足行人保護(hù)小腿碰撞性能要求，當(dāng)采用傳統(tǒng)的泡沫式吸能塊時(shí)，在碰撞區(qū)域邊界700處，沿縱向的厚度至少是60 70mm，以便更充分地吸收能量。采用本發(fā)明的吸能塊后，由于吸能效率大大提高，在碰撞區(qū)域邊界700處，沿縱向的厚度僅需要40 50mm。本發(fā)明的吸能塊比傳統(tǒng)的泡沫式吸能塊相比，在上述縱向厚度上縮短了三分之一。本發(fā)明吸能塊的三個(gè)吸能部中，至少有一個(gè)吸能部上設(shè)有空心孔100。優(yōu)選地，所述吸能部裝置在各面上設(shè)置空心孔，這既減輕了吸能塊的重量，又降低了吸能塊的整體強(qiáng)度以便充分吸能，減小了對(duì)行人腿部膝關(guān)節(jié)的沖擊力，使得吸能效率大大提高?？招目?00可以均勻分布，也可以根據(jù)需要來設(shè)定。優(yōu)選地，空心孔100以50 60mm的孔間隔設(shè)置?？招目?00可以設(shè)計(jì)為各種適合的形狀，例如方形、梯形或者圓形。空心孔的尺寸可以根據(jù)需要來設(shè)計(jì)，優(yōu)選地，矩形空心孔寬度是30 45mm，長度是45 65mm。具體使用時(shí)，優(yōu)選矩形空心孔100的長度為55毫米，寬度為40毫米。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，空心孔為圓形時(shí)，空心孔直徑范圍是30 50mm。在本發(fā)明吸能塊的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，在三個(gè)吸能部上都設(shè)置了空心孔，當(dāng)行人腿部撞擊到汽車時(shí)，行人腿部膝關(guān)節(jié)與吸能塊發(fā)生撞擊，此吸能塊吸收部分撞擊能量，立面吸能部的空心孔可以迅速發(fā)生壓潰折彎以降低行人腿部膝關(guān)節(jié)的撞擊加速度，隨后，上下兩個(gè)吸能部的空心孔發(fā)生變形，從而降低行人腿部膝關(guān)節(jié)的彎曲角度，避免腿部脛骨發(fā)生骨折現(xiàn)象。為了進(jìn)一步保護(hù)行人，上吸能部10、下吸能部20上的空心孔位置較遠(yuǎn)離立面吸能部30。如果空心孔距離前蒙皮較近，行人腿部撞擊后，會(huì)迅速把金屬吸能塊壓潰掉，從而壓到保險(xiǎn)杠上，會(huì)導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)受到很大沖擊力。優(yōu)選地，所述上吸能部和上吸能部上的空心孔位于靠近立面吸能部的1/2 2/3位置，也就是上吸能部、下吸能部的空心孔100靠近前防撞桿一端端的1/3 1/2。本發(fā)明的上下兩個(gè)吸能部上的空心孔較靠近前防撞桿，可以保證在行人腿部撞擊汽車初始階段時(shí)金屬吸能塊有一定的強(qiáng)度。圖6和7是本發(fā)明具有安裝吸能塊的汽車的局部示意圖，該汽車包括吸能塊1、前蒙皮2和前防撞桿3，吸能塊I位于前蒙皮2和前防撞桿3之間。吸能塊I包括上吸能部10、下吸能部20和連接所述兩個(gè)吸能部的立面吸能部30，其三個(gè)吸能部中至少有一個(gè)上設(shè)有空心孔100。優(yōu)選地，上吸能部10、下吸能部20在靠近前防撞桿3的一端呈平面，在靠近前蒙皮2的一端呈弧面，立面吸能塊30為弧面，其彎曲弧度與汽車前蒙皮2的造型面一致。所述上吸能部、下吸能部和立面吸能部由易變形的金屬材料制成，例如低碳鋼、鋁等。上吸能部、下吸能部通過焊點(diǎn)200與前防撞桿3焊接，與蒙皮沒有連接。焊點(diǎn)的間隔為60 70mm。該吸能塊中的一個(gè)或多個(gè)吸能部上設(shè)有空心孔100，空心孔100可以設(shè)計(jì)為各種適合的形狀，例如方形、梯形或者圓形。本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式采用了間隔式的矩形空心孔設(shè)置，即，在吸能塊上吸能部、下吸能部和立面吸能部上均間隔地設(shè)有一個(gè)或多個(gè)空心孔，該技術(shù)方案不僅實(shí)現(xiàn)了減重的目標(biāo)，提高了吸能效率，而且由于采用金屬材質(zhì)，從而具有更好的吸能作用，各吸能部的厚度也更薄，比傳統(tǒng)的泡沫式吸能塊在縱向厚度上縮短三分之一。吸能塊的整體長度可以比前防撞桿略長或略短，優(yōu)選地，兩者長度相等。圖8和9為本發(fā)明吸能塊與行人腿部撞擊器發(fā)生碰撞時(shí)的示意圖，圖8示出了本發(fā)明的吸能塊I和行人腿部剛發(fā)生碰撞接觸時(shí)的整體結(jié)構(gòu)截面圖；圖9示出了發(fā)明的吸能塊I和行人腿部發(fā)生碰撞時(shí)變形最大情況下的整體結(jié)構(gòu)截面圖。從圖8、9中可以看出，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，當(dāng)行人腿部撞擊到汽車前保險(xiǎn)杠系統(tǒng)時(shí)，行人腿部膝關(guān)節(jié)與吸能塊部位發(fā)生撞擊，此吸能塊吸收部分撞擊能量，中間立面的空心孔可以迅速發(fā)生壓潰折彎以降低行人腿部膝關(guān)節(jié)的撞擊加速度，隨后上下兩個(gè)面的空心孔發(fā)生變形可以降低行人腿部膝關(guān)節(jié)的彎曲角度，避免腿部脛骨發(fā)生骨折現(xiàn)象。本發(fā)明的吸能塊不僅完全符合安全要求，而且降低了厚度。請(qǐng)參見圖1，所示為國家標(biāo)準(zhǔn)要求汽車的行人保護(hù)小腿碰撞區(qū)域，圖2所示為本發(fā)明吸能塊與保險(xiǎn)杠的行人保護(hù)小腿碰撞區(qū)域俯視圖。為了滿足行人保護(hù)小腿碰撞性能要求，當(dāng)采用傳統(tǒng)的泡沫式吸能塊時(shí)，在碰撞區(qū)域邊界700處，沿縱向至少需要60 70mm的厚度來吸收能量，采用本發(fā)明的金屬吸能塊后，由于吸能效率大大提高，在碰撞區(qū)域邊界700處，沿縱向僅僅需要40 50mm的厚度。隨著行人腿部與汽車前部發(fā)生進(jìn)一步的接觸，金屬吸能塊上的空心孔可以迅速發(fā)生壓潰折彎，充分吸收能量，進(jìn)一步降低行人腿部受到的撞擊力和彎曲角度，防止行人腿部膝關(guān)節(jié)彎曲角過大而導(dǎo)致骨折。若采用現(xiàn)有的45_泡沫吸能塊，行人腿部受到的最大撞擊力超過170g，最大彎曲角超過19度；若采用本發(fā)明的45mm金屬吸能塊，可以把行人腿部受到的最大撞擊力降低到135g以下，最大彎曲角降低到15度以下。最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種吸能塊，其特征在于，所述吸能塊包括位于上吸能部、下吸能部和立面吸能部，所述上吸能部、下吸能部和立面吸能部由金屬板制成，立面吸能部連接在上吸能部、下吸能部之間，上吸能部、下吸能部和立面吸能部構(gòu)成矩形槽或梯形槽，所述三個(gè)吸能部中至少有一個(gè)上設(shè)有空心孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸能塊，其特征在于，所述上吸能部、下吸能部和立面吸能部的厚度均為0.5mm 0.8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的吸能塊，其特征在于，所述空心孔為方形、梯形或者圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的吸能塊，其特征在于，所述空心孔為矩形，矩形的寬度是 35_45mm、長度是 45_65mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的吸能塊，其特征在于，所述上下兩面的吸能部和立面吸能部由低碳鋼板或鋁板制成。
6.一種具有吸能塊的保險(xiǎn)杠裝置，其特征在于，所述保險(xiǎn)杠裝置包括吸能塊、前防撞桿和車輛前部蒙皮，吸能塊設(shè)置在前防撞桿和車輛前部蒙皮之間， 所述吸能塊包括位于上吸能部、下吸能部和立面吸能部，所述上吸能部、下吸能部和立面吸能部由金屬板制成，立面吸能部連接在上吸能部、下吸能部之間，上吸能部、下吸能部和立面吸能部構(gòu)成矩形槽或梯形槽，所述三個(gè)吸能部中至少有一個(gè)上設(shè)有空心孔； 吸能塊的上吸能部、下吸能部分別與前防撞桿焊接并與車輛前部蒙皮間隔設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述上吸能部、下吸能部和立面吸能部的厚度均為0.5mm 0.8mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述空心孔為方形、梯形或者圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述空心孔為矩形，矩形的寬度是35_45mm、長度是 45-65mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述上下兩面的吸能部和立面吸能部由低碳鋼板或鋁板制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有吸能塊的保險(xiǎn)杠裝置，所述保險(xiǎn)杠裝置包括吸能塊、前防撞桿和車輛前部蒙皮，吸能塊設(shè)置在前防撞桿和車輛前部蒙皮之間，所述吸能塊包括位于上吸能部、下吸能部和立面吸能部，所述上吸能部、下吸能部和立面吸能部由金屬板制成，立面吸能部連接在上吸能部、下吸能部之間，上吸能部、下吸能部和立面吸能部構(gòu)成矩形槽或梯形槽，所述三個(gè)吸能部中至少有一個(gè)上設(shè)有空心孔；吸能塊的上吸能部、下吸能部分別與前防撞桿焊接并與車輛前部蒙皮間隔設(shè)置。本發(fā)明通過將吸能部上設(shè)置空心孔，既減輕了吸能塊的重量，又降低了吸能塊的整體強(qiáng)度，以便能夠充分吸能，減小了對(duì)行人腿部的沖擊力，避免行人腿部發(fā)生骨折的傷害。
文檔編號(hào)B60R19/18GK103085741SQ201110332310
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者孫金霞, 劉宏翔, 沈海東 申請(qǐng)人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司