吸能结构及具有其的车辆的制作方法

本实用新型涉及车身外饰系统，具体而言，涉及一种吸能结构及具有其的车辆。

背景技术：

随着科技的进步及汽车工业的发展，目前汽车的保有量在逐年增多，随之而来的是安全事故发生数量的增多。因此，现如今人们对汽车的要求除了动力是否强劲和是否经济实惠外，开始更多地考虑安全性的问题。相应的，如何通过适当的防护装置，制定最佳能量传输路径，提高车辆的相容性，增强车辆碰撞性能成为汽车工业的研发热点。

这里提到的汽车相容性是指汽车在碰撞中保护自己乘员的同时也能保护对方车辆乘员的能力。当发生车辆碰撞时，相容区发挥功能，达到尽可能地减少车上乘员以及车外行人受到伤害的程度的作用。

目前某车型的前保险杆装置由保险杆和保险杆安装支架组成。保险杆装置防撞装置为保险杆，保险杆通过保险杆安装支架装配在车身上。上述结构中保险杆安装支架结构简单、刚度不足。在发生碰撞时车头碰撞产生的能量将沿着车架直接传递到车身及车架防撞梁上，只能通过车身变形吸收这部分能量，危及驾驶员及乘员人身安全。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种吸能结构及具有其的车辆，以解决现有技术中车辆发生碰撞时产生的能量直接向驾驶室传递，进而危及驾驶员及乘员人身安全的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种吸能结构，包括第一吸能部和多个第二吸能部，第一吸能部位于相邻的两个第二吸能部之间，第一吸能部包括第一吸能单元，第一吸能单元包括吸能筒及设置在吸能筒内的加强肋，加强肋的延伸方向与吸能筒的轴线方向相同，第二吸能部为多孔结构。

进一步地，吸能筒内的加强肋为交叉设置的多个，并且各加强肋的两侧边均与吸能筒的内壁连接。

进一步地，吸能筒内的多个加强肋的横截面呈米字形。

进一步地，第一吸能单元为相互连接的多个，并且，各第一吸能单元的吸能筒的横截面为矩形。

进一步地，第二吸能部包括多个通孔，多个通孔的轴线相互平行。

进一步地，各通孔的轴线方向与吸能筒的轴线方向垂直，并且，各通孔的轴线方向垂直于多个第二吸能部的布置方向。

进一步地，多个通孔包括多个第一通孔和多个第二通孔，环绕且相邻设置的三个或者四个第一通孔中间设置有一个第二通孔，各第一通孔的横截面为圆形或六边形或矩形。

进一步地，第一吸能部为多个，每相邻的两个第二吸能部之间设置有一个第一吸能部。

进一步地，从吸能结构的中心向两侧延伸的方向上，多个第一吸能部的厚度依次减小，多个第二吸能部的厚度依次减小。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，包括保险杠及设置在保险杠内侧的吸能结构，吸能结构为上述的吸能结构。

应用本实用新型的技术方案，在吸能结构受到碰撞力时，第一吸能部和第二吸能部同时对碰撞力产生的能量进行吸收，减少传递到吸能结构后面的能量。具体地，第一吸能部和第二吸能部在力的作用下发生形变，进行第一阶段的能量吸收，此时能吸收大量的冲击力和能量。加强肋受到挤压发生皱折，同时向两侧伸展，可以将碰撞力和能量向吸能结构上下及吸能结构的布置方向传递。此时，第二吸能部可以通过多孔结构的空隙挤压和弹性变形进一步消耗碰撞能量，对碰撞能量进行第二阶段的能量吸收。吸能结构通过两次的吸收、变形、衰减能量，将碰撞力产生的能量、变形衰减到最小，从而保护了吸能结构后侧的区域(比如驾驶室)。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的吸能结构的实施例的立体结构示意图；

图2示出了图1的吸能结构的俯视示意图；

图3示出了图2的吸能结构的A处局部放大示意图；

图4示出了图1的吸能结构的主视示意图；

图5示出了图4的吸能结构的局部放大示意图；

图6示出了图5的第二吸能部的通孔的截面的示意图；

图7示出了图5的第二吸能部的通孔的另一种实施方式的示意图；以及

图8示出了图1的吸能结构在车辆中装配结构的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一吸能部；11、第一吸能单元；111、吸能筒；112、加强肋；20、第二吸能部；21、通孔；211、第一通孔；212、第二通孔；30、保险杠；40、固定骨架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本申请的实用新型主要应用于车辆结构上，用于吸收分散车辆冲撞产生的巨大能量，降低传递至驾驶室等乘员空间的能量，进而减少乘员受到的伤害、保障乘员的人身安全。

需要说明的是，将吸能结构布置于车辆中时，需将吸能结构设置在保险杠的内侧。设置时将吸能结构的长度方向与车辆的宽度方向保持一致。另外，吸能结构的第一吸能单元11的吸能筒111的轴线方向可以沿竖直方向布置(上下方向，垂直于地面方向)，或者沿水平方向布置(车辆的前后方向)。

图1示出了根据本实用新型的吸能结构的实施例的立体结构示意图。如图1所示，本实施例的吸能结构包括第一吸能部10和多个第二吸能部20，第一吸能部10位于相邻的两个第二吸能部20之间，第一吸能部10包括第一吸能单元11，第一吸能单元11包括吸能筒111及设置在吸能筒内的加强肋112，加强肋112的延伸方向与吸能筒111的轴线方向相同，第二吸能部20为多孔结构。

应用本实用新型的技术方案，在吸能结构受到碰撞力时，第一吸能部10和第二吸能部20同时对碰撞力产生的能量进行吸收，减少传递到吸能结构后面的能量。具体地，第一吸能部10和第二吸能部20在力的作用下发生形变，进行第一阶段的能量吸收，此时能吸收大量的冲击力和能量。加强肋112受到挤压发生皱折，同时向两侧伸展，可以将碰撞力和能量向吸能结构上下及吸能结构的布置方向传递。此时，第二吸能部20可以通过多孔结构的空隙挤压和弹性变形进一步消耗碰撞能量，对碰撞能量进行第二阶段的能量吸收。吸能结构通过两次的吸收、变形、衰减能量，将碰撞力产生的能量、变形衰减到最小，从而保护了吸能结构后侧的区域(比如驾驶室)。

图2示出了图1的吸能结构的俯视示意图。如图2所示，在本实施例中，吸能筒111内的加强肋112为交叉设置的多个，并且各加强肋112的两侧边均与吸能筒111的内壁连接。上述结构可以增加第一吸能部10的强度，进而增加第一吸能部10吸收能量的能力。吸能筒111和加强肋112可以根据实际情况选用铝合金等具有一定强度、质量较轻的材料。

图3示出了图2的吸能结构的A处局部放大示意图。如图3所示，吸能筒111内的多个加强肋112的横截面呈米字形。米字形布置的加强肋112利用其优秀的几何力学性能均匀受力、吸能性优良，同时可以将受到的能量均匀地传递向四周，增强了吸能筒111的吸能效果，进而加强了第一吸能单元11的吸收能量和传递能量的效果。

如图2和图3所示，为进一步增强第一吸能部10的吸能效果，在本实施例中，第一吸能单元11为相互连接的多个，并且，各第一吸能单元11的吸能筒111的横截面为矩形。矩形的吸能筒111加工简单，并且易于组合，安装方便。既保证了吸能结构的吸收效果，同时使得吸能结构容易加工和装配。

优选地，吸能筒111的横截面为正方形，使吸能筒111受力均匀，提升吸收效果。

图4示出了图1的吸能结构的主视示意图。如图4所示，实施例中的第二吸能部20包括多个通孔21，多个通孔21的轴线相互平行。本实施例采用了均匀的多孔结构，与杂乱的多孔结构相比，本实施例的多孔结构强度高，能量传递方向一致，能够起到较好的能量吸收和传递效果。

在本实施例中，各通孔21的轴线方向与吸能筒111的轴线方向垂直，并且，各通孔21的轴线方向垂直于多个第二吸能部20的布置方向。此处需要说明的是，当吸能结构呈直线布置时，第一吸能部10位于相邻的两个第二吸能部20之间，相邻两个第二吸能部20的中心的连线即为多个第二吸能部20的布置方向。即在三维坐标系中，如图1所示，假设吸能筒111的轴线方向为X轴，第二吸能部20的布置方向为垂直于X轴的Y轴，则通孔21的轴线方向为垂直于XY所在平面的Z轴。

上述结构使第一吸能部10的延伸方向与第二吸能部20的延伸方向相互垂直，这样第二吸能部20的多孔结构通过各个通孔21的侧壁对能量进行吸收，能够有足够的强度进行第一阶段的能量吸收，同时也具有足够的强度进行第二阶段的能量吸收。多孔结构可以选用橡胶、工程塑料或者复合材料等。

图5示出了图4的吸能结构的局部放大示意图。如图5所示，具体地，在本实施例中，多个通孔21包括多个第一通孔211和多个第二通孔212，环绕且相邻设置的三个或者四个第一通孔211中间设置有一个第二通孔212，各第一通孔211的横截面为圆形或六边形或矩形。不同形状的第一通孔211和第二通孔212具有不同的能量吸收能力，多种形状的通孔21综合设置可以满足不同的受力情况。上述结构使吸能结构具有更强的适应性。

图6示出了图5的第二吸能部的通孔的截面的示意图。如图6所示，第一通孔211的横截面为六边形。

图7示出了图5的第二吸能部的通孔的另一种实施方式的示意图。如图7所示，第一通孔211的横截面为圆形。

为进一步加强吸能结构的效果，第一吸能部10为多个，每相邻的两个第二吸能部20之间设置有一个第一吸能部10。根据吸能结构的应用环境和可能的受力情况对吸能结构进行适应性的设计，能够最大程度的吸收分散能量。

在本实施例中，从吸能结构的中心向两侧延伸的方向上，多个第一吸能部10的厚度依次减小，多个第二吸能部20的厚度依次减小。本实用新型的吸能结构拟应用在车辆的前梁，根据车辆碰撞时的能量分布，在能量密度高的车头中心部设置较厚的第一吸能部10和第二吸能部20。上述结构既防止能量集中处吸能结构强度不足，又避免在能量分散处吸能结构过多造成不必要的浪费。

本实用新型还提供了一种车辆，图8示出了图1的吸能结构在车辆中装配结构的示意图。根据本申请的车辆的实施例，如图8所示，车辆包括保险杠30、设置在保险杠内侧的吸能结构以及固定骨架40，吸能结构通过固定骨架40固定在车身或车架上。吸能结构为上述的吸能结构，能够有效地吸收大量车辆冲撞产生的能量，并将剩余能量向四周分散，减少传递到驾驶室的能量，保护车内乘员的安全。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

在吸能结构受到碰撞力时，第一吸能部和第二吸能部同时对碰撞力产生的能量进行吸收，减少传递到吸能结构后面的能量。具体地，第一吸能部和第二吸能部在力的作用下发生形变，进行第一阶段的能量吸收，此时能吸收大量的冲击力和能量。加强肋受到挤压发生皱折，同时向两侧伸展，可以将碰撞力和能量向吸能结构上下及吸能结构的布置方向传递。此时，第二吸能部可以通过多孔结构的空隙挤压和弹性变形进一步消耗碰撞能量，对碰撞能量进行第二阶段的能量吸收。吸能结构通过两次的吸收、变形、衰减能量，将碰撞力产生的能量、变形衰减到最小，从而保护了吸能结构后侧的区域(比如驾驶室)。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。