吸能盒、吸能機構、副車架總成及汽車的制作方法
【專利摘要】一種吸能盒、吸能機構、副車架總成及汽車，包括：兩端開口的柱形本體，所述本體上相對的第一側壁、第二側壁外表面均設有至少兩個誘導槽，所述兩側壁外表面上的誘導槽一一相對；所述誘導槽與所述柱形本體所要安裝的端面平行；所述柱形本體能夠在所述誘導槽處發(fā)生形變；所述第一側壁、第二側壁之間具有相對的第三側壁、第四側壁；第三側壁、第四側壁至少之一的內表面上設有沿軸向延伸的凹槽。本實用新型吸能盒底面的凹槽加強了吸能盒的強度，在車輛碰撞過程中，柱體上多道誘導槽會發(fā)生形變，凹槽能夠抵消一部分碰撞動能產生的應力，減緩吸能盒第二道誘導槽折彎形變的趨勢，使第二道誘導槽能夠在完全被壓潰前穩(wěn)定的吸收碰撞動能，保護乘員安全。
【專利說明】吸能盒、吸能機構、副車架總成及汽車

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車領域，具體涉及一種吸能盒、吸能機構、副車架總成及汽車。

【背景技術】
[0002]車輛高速行駛撞擊前方障礙物時，車輛會受到很大的沖量，產生較大的阻礙加速度使得車輛由高速瞬間降至靜止，原本較大的動能幾乎全部轉化成車輛的內能，使得車輛受到嚴重的破壞和變形，導致駕駛艙內人員的傷亡。因此在車輛設計中，通常采用在車輛前部的縱梁上安裝吸收這些能量的吸能盒。
[0003]汽車正面碰撞中，主要通過車輛前部吸能盒的壓縮變形來充分吸收碰撞動能及減小最大撞擊力以緩和沖擊，因此吸能盒的碰撞吸能特性和壓縮變形模式將決定著車身防撞性能。
[0004]市場上的吸能盒截面多為四邊形，吸能盒軸向一端安裝在緩沖梁上，軸向另一端安裝在汽車車身的縱梁上，吸能盒與車身縱梁平行的兩側面設計誘導槽使其在碰撞過程中產生變形來吸收能量，傳遞給車身縱梁；吸能盒的形變?yōu)榉菍ΨQ疊縮式，非對稱疊縮式變形是以吸能盒中部或者吸能盒的末端為變形起點的不穩(wěn)定變形方式；四邊形的吸能盒強度不夠，在碰撞的后期，由于吸能盒發(fā)生了完全壓縮，所以吸能盒結構本身的塑性變形不能完全吸收碰撞動能，從而導致車體發(fā)生碰撞時能量吸收不穩(wěn)定，不能很好的保護乘員安全。
[0005]此外，在車身重量較大的車型上，為輔助車身縱梁在碰撞過程中吸收能量，多采用全副車架與車身縱梁連接，全副車架包括:副車架本體、與副車架本體固定連接的兩根縱梁及前橫梁。在汽車發(fā)生高速碰撞時，由于全副車架與車身縱梁連接，在車身縱梁受到碰撞動能時，全副車架能夠分流汽車碰撞產生的一部分能量，減少碰撞產生的能量直接進入車廂，并將來自縱梁的碰撞能量通過它分散給車身，以降低車身的變形量，降低車身所承受的壓力。
[0006]對于車身重量較輕的車型，若采用全副車架，雖滿足了汽車碰撞性能的要求，但是，車身重量較輕的車型碰撞性能要求沒有車身重量較大的車型那么高，使用全副車架則會使車身重量較輕的車型碰撞性能處于過設計，且車身重量變大，因此，整車重量較輕的車型采用半副車架來提高碰撞性能，半副車架是在全副車架的基礎上去掉前橫梁和兩根縱m
ο
[0007]由于全副車架的橫梁和縱梁與副車架本體是固定連接，這就導致重量較大和重量較輕的車型副車架不能共用，增加了生產成本。
實用新型內容
[0008]本實用新型解決的問題是與車身縱梁連接的吸能盒強度不高，不能完全吸收碰撞動能，不能很好的保護乘員安全；同時，輔助吸收汽車碰撞動能的副車架，對于重量較大和重量較輕的車型副車架不能共用。
[0009]為解決上述問題，本實用新型提供一種吸能盒，包括:
[0010]兩端開口的柱形本體，所述本體上相對的第一側壁、第二側壁外表面均設有至少兩個誘導槽，所述兩側壁外表面上的誘導槽一一相對；
[0011]所述誘導槽與所述柱形本體所要安裝的端面平行；
[0012]所述柱形本體能夠在所述誘導槽處發(fā)生形變；
[0013]所述第一側壁、第二側壁之間具有相對的第三側壁、第四側壁；第三側壁、第四側壁至少之一的內表面上設有沿軸向延伸的凹槽。
[0014]可選的，所述柱形本體包括:
[0015]呈U型結構的第一本體，所述第一本體兩側壁的外表面設有至少兩個子誘導槽，所述第一本體兩側壁的子誘導槽一一相對；
[0016]呈U型結構的第二本體，所述第二本體兩側壁的外表面設有至少兩個子誘導槽，所述第二本體兩側壁的子誘導槽一一相對；
[0017]所述第一本體和第二本體配合形成所述兩端開口的柱形本體；
[0018]所述第一本體上的子誘導槽和第二本體上的子誘導槽部分貼合形成所述誘導槽。
[0019]可選的，所述第三側壁、第四側壁上分別設有多個在同一軸線上的孔，所述孔與所述第一側壁、第二側壁外表面的誘導槽--相對。
[0020]可選的，所述第一側壁、第二側壁外表面均設有兩個誘導槽。
[0021]可選的，所述凹槽的長度小于所述柱形本體的長度，所述凹槽軸向一端延伸至所述柱形本體末端。
[0022]可選的，所述第一側壁的一個誘導槽寬度20-24mm，深度3.5_5mm ;另一個誘導槽寬度 15_18mm，深度 1.5-2.5mm ；
[0023]所述第二側壁的一個誘導槽寬度20-24mm，深度3.5_5mm ;另一個誘導槽寬度15_18mm，深度 1.5-2.5mm ；
[0024]所述柱形本體的屈服強度為250_440MPa。
[0025]本實用新型還提供一種吸能機構，包括:
[0026]所述的吸能盒，所述吸能盒為兩個；
[0027]緩沖梁，所述緩沖梁軸向一端與其中一個吸能盒的柱形本體連接；
[0028]所述緩沖梁軸向另一端與另外一個吸能盒的柱形本體連接。
[0029]本實用新型還提供一種副車架總成，包括:
[0030]副車架本體；
[0031]與副車架本體可拆卸連接的副車架第一縱梁、副車架第二縱梁；
[0032]所述第一縱梁、第二縱梁分別與所述吸能機構連接。
[0033]可選的，所述第一縱梁、第二縱梁的截面直徑大小不一樣。
[0034]本實用新型還提供一種汽車，包括:
[0035]車身第一縱梁、車身第二縱梁；
[0036]所述車身第一縱梁、車身第二縱梁與所述吸能機構連接；
[0037]所述副車架總成，所述副車架本體上設有與車身連接的桿；
[0038]所述副車架總成上的吸能盒與所述車身第一縱梁、車身第二縱梁上的吸能盒連接。
[0039]可選的，所述副車架總成上的吸能盒與所述車身第一縱梁、車身第二縱梁上的吸能盒通過連接板連接。
[0040]與現有技術相比，本實用新型的技術方案具有以下優(yōu)點:
[0041]吸能盒包括兩端開口的柱形本體，所述本體上相對的第一側壁、第二側壁外表面均設有至少兩個誘導槽；第一側壁、第二側壁之間具有相對的第三側壁、第四側壁；第三側壁、第四側壁至少其中之一的內表面上設有沿軸向延伸的凹槽，底面的凹槽加強了吸能盒的強度。在車輛碰撞過程中，柱體上多道誘導槽會發(fā)生形變，首先第一道誘導槽發(fā)生形變，在凹槽的作用下，凹槽能夠抵消一部分碰撞動能產生的應力，減緩吸能盒第二道誘導槽折彎形變的趨勢，使第二道誘導槽能夠在完全被壓潰前穩(wěn)定的吸收碰撞動能，如此，多道誘導槽共同作用，吸收汽車的碰撞動能，保護乘員安全。
[0042]此外，輔助吸收汽車碰撞動能的副車架，其副車架本體與兩根縱梁是可拆卸連接的，對于車身重量較大的車型，則在副車架本體上安裝兩根縱梁，對于車身重量較輕的車型，則拆除與副車架本體可拆卸連接的兩根縱梁，實現了重量較大和重量較輕的車型副車架共用的問題。
[0043]進一步，汽車車身縱梁連接吸能盒，副車架也連接吸能盒，采用兩個吸能盒結構，增加了汽車的防撞性能。
[0044]進一步的，第一側壁、第二側壁外表面的誘導槽之間還設有孔，孔使得碰撞動能在孔處應力集中，促使吸能盒在誘導槽處發(fā)生折彎形變，實現穩(wěn)定的壓潰。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]圖1是現有技術吸能盒結構示意圖；
[0046]圖2是現有技術吸能盒第一本體截面示意圖；
[0047]圖3是本實用新型實施例吸能盒結構示意圖；
[0048]圖4是本實用新型實施例吸能盒第一本體結構示意圖；
[0049]圖5是本實用新型實施例吸能盒第二本體結構示意圖；
[0050]圖6是本實用新型實施例吸能盒第一本體截面示意圖；
[0051]圖7是本實用新型實施例具有吸能盒的吸能機構結構示意圖；
[0052]圖8是本實用新型實施例副車架總成結構示意圖；
[0053]圖9是本實用新型實施例副車架總成上縱梁結構示意圖；
[0054]圖10是本實用新型實施例具有吸能盒的汽車防撞結構示意圖；
[0055]圖11是圖10中A部分放大圖；
[0056]圖12是圖8中B部分放大圖。

【具體實施方式】
[0057]如圖1所示，現有技術吸能盒10包括第一本體12和第二本體11，吸能盒10為兩端開口的柱體；在吸能盒的兩側壁上設有誘導槽30，其中第一本體12和第二本體11的相互配合形成吸能盒10，如圖2所示，第一本體12的截面圖顯示第一本體呈U型狀。
[0058]此種吸能盒強度不夠，沒有設置加強筋，在碰撞的后期，由于吸能盒發(fā)生了完全壓縮，所以吸能盒結構本身的塑性變形不能完全吸收碰撞動能，從而導致車體發(fā)生碰撞時能量吸收不穩(wěn)定，不能很好的保護乘員安全。
[0059]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細的說明。
[0060]如圖3所示，本實用新型的吸能盒10是兩端開口的柱形本體，柱形本體基本呈中空的長方體，也可呈中空的正方體，柱形本體面與面的接觸處有倒角；柱形本體上相對的第一側壁、第二側壁外表面均設有至少兩個誘導槽30，兩側壁外表面上的誘導槽30 相對；參考圖11，誘導槽30與柱形本體所要安裝的端面100平行；柱形本體能夠在誘導槽30處發(fā)生形變；第一側壁、第二側壁之間具有相對的第三側壁、第四側壁；第三側壁、第四側壁至少其中之一的內表面上設有沿軸向延伸的凹槽40。
[0061]具體說來，參考圖3并結合圖4和圖5所示，柱形本體包括:
[0062]呈U型結構的第一本體12，第一本體12兩側壁的外表面設有第一子誘導槽31和第二子誘導槽32，兩側壁的第一子誘導槽31和第二子誘導槽32 相對；
[0063]呈U型結構的第二本體11，第二本體11兩側壁的外表面設有第一子誘導槽31和第二子誘導槽32，兩側壁的第一子誘導槽31和第二子誘導槽32 相對；第一本體12和第二本體11配合形成兩端開口的柱形本體；第一本體12上的第一子誘導槽31和第二本體11上的第一子誘導槽31部分貼合；第一本體12上的第二子誘導槽32和第二本體11上的第二子誘導槽32部分貼合形成誘導槽30。
[0064]對比圖1和圖3，現有技術中的誘導槽30沒有貫穿第一本體12和第二本體11，這樣的誘導槽結構比較堅固，在受到碰撞時，由于誘導槽30位于吸能盒本體的中間部位，第一本體12和第二本體11位于誘導槽30周邊的側壁會吸收一部分動能，誘導槽30潰變的速度較慢；而本實用新型的誘導槽30貫穿至第一本體12和第二本體11的底面上，相對于現有技術，這樣的誘導槽結構比較脆弱，在受到碰撞時，本實用新型吸能盒的誘導槽30能快速發(fā)生潰變。
[0065]此外，第一側壁的一個誘導槽寬度20-24mm，深度3.5_5mm ;另一個誘導槽寬度15-18mm，深度1.5-2.5mm ;第二側壁的一個誘導槽寬度20_24臟，深度3.5_5mm ;另一個誘導槽寬度15-18mm，深度1.5-2.5mm ;本實施例中兩側壁第一子誘導槽31深度比第二子誘導槽32深，第一子誘導槽31寬度比第二子誘導槽32寬，所述柱形本體的屈服強度均為250-440MPa?現有技術中多個誘導槽30的深度和寬度都是一樣的，本實施例中第一子誘導槽31的深度比現有技術中誘導槽深約20%，寬約40%，本實用新型優(yōu)化了誘導槽30的深度和寬度，使誘導槽30能夠穩(wěn)定的實現壓潰。
[0066]參考圖4并結合圖6所示，第一本體12的底面上設有沿軸向延伸的凹槽40，結合圖3和圖4所示，凹槽40的長度小于柱形本體的長度，凹槽40軸向一端延伸至柱形本體末端。
[0067]底面的凹槽40加強了吸能盒10的強度，在車輛碰撞過程中，柱體上多道誘導槽30會發(fā)生形變(形變方向如箭頭所示)，參考圖3并結合圖4和圖5所示，凹槽40位于第一道誘導槽31之后，首先第一道誘導槽31發(fā)生形變，由于在第一本體12的底面上設置凹槽40，相對于不設置凹槽的底面，在凹槽40的作用下，第一本體12底面結構更強固，在第一本體12底面受到碰撞動能時，凹槽40能夠抵消一部分碰撞動能產生的應力，減緩吸能盒10第二道誘導槽32折彎形變的趨勢，在第一道誘導槽31發(fā)生完全潰變后，第二道誘導槽能夠在完全被壓潰前穩(wěn)定的吸收碰撞動能，多道誘導槽30共同作用，吸收汽車的碰撞動能，保護乘員安全。
[0068]此外，如圖3、圖4、圖5所示，第一本體12和第二本體11的第三側壁、第四側壁上分別設有多個在同一軸線上的孔50，本實施例中孔50為兩個，孔50與第一側壁、第二側壁外表面的誘導槽30 —一相對?？?0使得碰撞動能在孔50處應力集中，吸能盒10更容易在誘導槽30處發(fā)生折彎形變。同時，孔50還有一個作用:在安裝第一本體12和第二本體11時，安裝夾具可以插入孔50中，方便第一本體12和第二本體11的安裝。
[0069]采用所述吸能盒10，本實用新型還提供一種吸能機構，如圖7所示，在緩沖梁60的兩端分別連接吸能盒10，吸能盒10還連接有安裝板70。
[0070]參考圖8，本實用新型還提供一種副車架總成，包括:副車架本體90 ;副車架本體90可拆卸連接第一縱梁80、第二縱梁81 ;參考圖8并結合圖9和圖12所示，第一縱梁80、第二縱梁81 —端分別具有安裝板70，通過安裝板70與所述吸能機構的吸能盒10連接；第一縱梁80、第二縱梁81另一端具有螺栓套管82，通過螺栓和副車架本體90連接；且第一縱梁80、第二縱梁81的截面直徑大小不一樣。
[0071 ] 輔助吸收汽車碰撞動能的副車架，其副車架本體90與第一縱梁80、第二縱梁81是可拆卸連接的，對于車身重量較大的車型，則在副車架本體上安裝兩根縱梁；對于車身重量較輕的車型，則拆除與副車架本體可拆卸連接的第一縱梁80、第二縱梁81，實現了重量較大和重量較輕的車型副車架共用的問題，且節(jié)省了生產成本。
[0072]本實用新型還提供一種汽車，汽車車身上安裝有所述副車架總成，具體說來，參考圖10并結合圖11所示，汽車車身具有兩根縱梁20，兩根縱梁20分別與吸能盒10連接；車身還通過副車架本體90上的連接桿91與副車架本體90連接，副車架本體90上第一縱梁80、第二縱梁81也連接吸能盒10，此時，車身縱梁20上的吸能盒10通過連接板100與副車架總成上的吸能盒10連接。
[0073]采用兩個吸能盒結構，且底面的凹槽40加強了吸能盒的強度，在車輛碰撞過程中，柱體上多道誘導槽會發(fā)生形變，如圖3所示，首先第一道誘導槽發(fā)生形變，在凹槽40的作用下，凹槽40能夠抵消一部分碰撞動能產生的應力，減緩吸能盒第二道誘導槽折彎形變的趨勢，使第二道誘導槽能夠在完全被壓潰前穩(wěn)定的吸收碰撞動能，多道誘導槽共同作用，吸收汽車的碰撞動能，保護乘員安全。增加了汽車的防撞性能。
[0074]且，由于汽車車身中，變速箱和發(fā)動機安裝到副車架上時，安裝變速箱的空間比安裝發(fā)動機的空間小，對于重量大的車型，發(fā)動機側需要截面直徑較大的縱梁，如果車身兩側的縱梁直徑一致，則變速箱測的安裝空間不足以安裝同樣截面直徑的縱梁，因此，為滿足安裝需求，第一縱梁80、第二縱梁81的截面直徑大小不一樣，可根據設計需要，選擇相應直徑的縱梁，避免了同樣直徑大小的縱梁所帶來的安裝不適宜問題。
[0075]需說明的是，本實施例僅僅示出了吸能盒兩側壁具有兩道誘導槽，但不限于兩道誘導槽；同時，僅僅示出在第一本體的底面上設有沿軸向延伸的凹槽，在第二本體的底面上也可設有沿軸向延伸的凹槽。
[0076]雖然本實用新型披露如上，但本實用新型并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本實用新型的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種吸能盒，其特征在于，包括: 兩端開口的柱形本體，所述本體上相對的第一側壁、第二側壁外表面均設有至少兩個誘導槽，所述兩側壁外表面上的誘導槽 相對； 所述誘導槽與所述柱形本體所要安裝的端面平行； 所述柱形本體能夠在所述誘導槽處發(fā)生形變； 所述第一側壁、第二側壁之間具有相對的第三側壁、第四側壁；第三側壁、第四側壁至少之一的內表面上設有沿軸向延伸的凹槽。
2.如權利要求1所述的吸能盒，其特征在于，所述柱形本體包括: 呈U型結構的第一本體，所述第一本體兩側壁的外表面設有至少兩個子誘導槽，所述第一本體兩側壁的子誘導槽一一相對； 呈U型結構的第二本體，所述第二本體兩側壁的外表面設有至少兩個子誘導槽，所述第二本體兩側壁的子誘導槽--相對； 所述第一本體和第二本體配合形成所述兩端開口的柱形本體； 所述第一本體上的子誘導槽和第二本體上的子誘導槽部分貼合形成所述誘導槽。
3.如權利要求1所述的吸能盒，其特征在于，所述第三側壁、第四側壁上分別設有多個在同一軸線上的孔，所述孔分別與所述第一側壁、第二側壁外表面的誘導槽一一相對。
4.如權利要求1所述的吸能盒，其特征在于，所述第一側壁、第二側壁外表面均設有兩個誘導槽。
5.如權利要求1所述的吸能盒，其特征在于，所述凹槽的長度小于所述柱形本體的長度，所述凹槽軸向一端延伸至所述柱形本體末端。
6.如權利要求4所述的吸能盒，其特征在于，所述第一側壁的一個誘導槽寬度20_24mm，深度 3.5_5mm ;另一個誘導槽寬度 15_18mm，深度 1.5-2.5mm ； 所述第二側壁的一個誘導槽寬度20-24mm，深度3.5-5mm ;另一個誘導槽寬度15_18_，深度 1.5-2.5mm ； 所述柱形本體的屈服強度為250-440MPa。
7.一種吸能機構，其特征在于，包括: 權利要求1-6任一項所述的吸能盒，所述吸能盒為兩個； 緩沖梁，所述緩沖梁軸向一端與其中一個吸能盒的柱形本體連接； 所述緩沖梁軸向另一端與另外一個吸能盒的柱形本體連接。
8.—種副車架總成，其特征在于，包括: 副車架本體； 與副車架本體可拆卸連接的副車架第一縱梁、副車架第二縱梁； 所述第一縱梁、第二縱梁分別與權利要求7所述吸能機構連接。
9.如權利要求8所述的副車架總成，其特征在于，所述第一縱梁、第二縱梁的截面直徑大小不一樣。
10.一種汽車，其特征在于，包括: 車身第一縱梁、車身第二縱梁； 所述車身第一縱梁、車身第二縱梁與權利要求7所述吸能機構連接； 權利要求8-9任一項所述副車架總成，所述副車架本體上設有與車身連接的桿； 所述副車架總成上的吸能盒與所述車身第一縱梁、車身第二縱梁上的吸能盒連接。
11.如權利要求10所述的汽車，其特征在于，所述副車架總成上的吸能盒與所述車身第一縱梁、車身第二縱梁上的吸能盒通過連接板連接。
【文檔編號】B60R19/26GK204264083SQ201420736203
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權日:2014年11月28日
【發(fā)明者】王磊, 王贏利, 張金萍, 楊志剛, 陳軍, 李碧浩, 趙唯, 王大志, 張平 申請人:上海汽車集團股份有限公司