一种用于汽车的吸能盒的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种用于汽车的吸能盒。

背景技术：

吸能盒是汽车的重要吸能部件。吸能盒安装在汽车车身的前防撞梁与前主梁之间，当发生碰撞时，碰撞力由前防撞梁传递至吸能盒，吸能盒通过压溃来吸收碰撞产生的部分冲击力，以减少传递至前主梁的冲击力，从而确保前主梁后方的成员仓内的人员安全。

然而，为了确保吸能盒具有足够的溃缩强度来吸收碰撞产生的冲击力，传统的吸能盒通常选用整体由金属材料制成的型材。受限于整体金属材料的要求，吸能盒难以为汽车的整车轻量化做出贡献。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于汽车的吸能盒，其通过金属材料与非金属材料的混合搭配，能够在满足溃缩强度要求的前提下消除整体金属材料的吸能盒对整车轻量化的阻碍。

本实用新型提供的吸能盒包括：

金属溃缩杆，所述金属溃缩杆固定在前防撞梁与前主梁之间；

碳纤维外壳，所述碳纤维外壳固定在所述前防撞梁与所述前主梁之间，并且所述碳纤维外壳包围所述金属溃缩杆；

塑性介质，所述塑性介质填充在所述金属溃缩杆与所述碳纤维外壳之间的间隙内。

可选地，所述碳纤维外壳具有在所述金属溃缩杆的延伸方向上等截面的形状。

可选地，所述吸能盒进一步包括前固连件和后固连件，所述前固连件装设于所述前防撞梁的后侧，所述后固连件装设于所述前主梁的前端，并且所述金属溃缩杆和所述碳纤维外壳通过所述前固连件和所述后固连件固定在所述前防撞梁与所述前主梁之间。

可选地，所述碳纤维外壳的前边缘与所述前固连件粘接，并且所述碳纤维外壳的后边缘与所述后固连件粘接；所述塑性介质将所述金属溃缩杆固定在所述碳纤维外壳中，并且，所述金属溃缩杆的前端抵接于所述前固连件、所述金属溃缩杆的后端抵接于所述后固连件。

可选地，所述前固连件设有限制所述碳纤维外壳沿垂直于所述金属溃缩杆的方向移动的限位部。

可选地，所述碳纤维外壳的前边缘在所述限位部的位置处与所述前固连件粘接。

可选地，所述限位部为卡槽，所述碳纤维外壳的前边缘插入在所述卡槽中。

可选地，所述卡槽内填充有粘接所述碳纤维外壳的前边缘的结构胶。

如上可见，基于本实用新型，吸能盒用于吸收冲击力的溃缩强度主要由金属溃缩杆提供，由于具有较小横截面积的金属溃缩杆能够提供与具有较大横截面积的金属型材相当的溃缩强度，因而对于同等溃缩强度的要求，金属溃缩杆能够具有比金属型材更小的体积和重量，从而有助于吸能盒为汽车的整车轻量化做出贡献；虽然金属溃缩杆在溃缩时的变形方向稳定性低于金属型材，但碳纤维外壳能够通过塑性介质对金属溃缩杆辅以溃缩导向，以弥补金属溃缩杆在溃缩时的变形方向稳定性。从而，通过金属材料与非金属材料的混合搭配，本实用新型提供的吸能盒能够在满足溃缩强度要求的前提下消除整体金属材料的吸能盒对整车轻量化的阻碍。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型的具体实施例中吸能盒安装于车身的截面示意图；

图2为本实用新型的具体实施例中吸能盒与车身关系的示意图。

标号说明：

10 吸能盒；

11 碳纤维外壳；

12 金属溃缩杆；

13 塑性介质；

14 前固连件；

141 前上固连板；

1411 限位部；

142 前下固连板；

143 前竖直固连板；

15 后固连件；

151 后上固连板；

152 后下固连板；

153 后竖直固连板；

20 前防撞梁；

30 前主梁；

40 螺栓。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

图1为本实用新型的具体实施例中吸能盒安装于车身的截面示意图；图2为本实用新型的具体实施例中吸能盒与车身关系的示意图。

本实施例中的吸能盒10包括：

金属溃缩杆12，该金属溃缩杆12固定在前防撞梁20与前主梁30之间；

碳纤维外壳11，该碳纤维外壳11固定在前防撞梁20与前主梁30之间，并且该碳纤维外壳11包围金属溃缩杆12；从图1中可以看出，碳纤维外壳11具有在金属溃缩杆12的延伸方向上等截面的形状；

塑性介质13，塑性介质13填充在金属溃缩杆12与碳纤维外壳11之间的间隙内。

基于上述结构，当吸能盒10安装在汽车的车身上时，碳纤维外壳11的轴向方向为车身的长度方向；当发生前碰时，碰撞力由前防撞梁20、经吸能盒10传递至前主梁30，该碰撞力的传递方向也为碳纤维外壳11的轴向方向。也就是说，对于安装在汽车车身的吸能盒10而言，碳纤维外壳11的轴向方向与车身长度、前碰力沿碳纤维外壳11的传递方向可视为同一方向。

碳纤维外壳11采用碳纤维材质制成空腔结构，而金属溃缩杆12可以为铝合金型材，通过上述结构的碳纤维外壳11与金属溃缩杆12，当汽车发生前碰时，碳纤维外壳11被压溃，同时金属溃缩杆12逐步溃缩吸收碰撞的能量。

也就是，吸能盒10用于吸收冲击力的溃缩强度主要由金属溃缩杆12提供，由于具有较小横截面积的金属溃缩杆12能够提供与具有较大横截面积的金属型材相当的溃缩强度，因而对于同等溃缩强度的要求，金属溃缩杆12能够具有比金属型材更小的体积和重量，从而有助于吸能盒10为汽车的整车轻量化做出贡献；虽然金属溃缩杆12在溃缩时的变形方向稳定性低于金属型材，但碳纤维外壳11能够通过塑性介质13对金属溃缩杆12辅以溃缩导向，以弥补金属溃缩杆12在溃缩时的变形方向稳定性。从而，通过金属材料与非金属材料的混合搭配，吸能盒10能够在满足溃缩强度要求的前提下消除整体金属材料的吸能盒对整车轻量化的阻碍。

对于塑性介质13，在具体实施例中可有两种结构形式。

一种具体形式，塑性介质13可为碳纤维体，碳纤维体充满空腔的内壁与溃缩杆12的外壁之间的空间内。碳纤维外壳11采用碳纤维材质成型，在加工成型时，碳纤维体的塑性介质13与碳纤维外壳11可为一体成型，而溃缩杆12为预埋在两者成型的一体结构中。这样，能够充分、稳定的固定金属溃缩杆12，确保金属溃缩杆12在发生碰撞时沿稳定的方向(即，车身的长度方向)充分溃缩。

另一种具体形式，塑性介质13可为泡沫塑料体，泡沫塑料体填充在空腔的内壁与溃缩杆12的外壁之间，在安装吸能盒10时，将溃缩杆12预埋在泡沫塑料体中，这样可通过泡沫塑料将金属溃缩杆12支撑在碳纤维外壳11的空腔内，这种情况下，同样可以充分、稳定的固定金属溃缩杆12，确保金属溃缩杆12在发生碰撞时沿稳定的方向(即，车身的长度方向)充分溃缩。

上述两种塑性介质13均能够将金属溃缩杆12稳定的固定在碳纤维外壳11的空腔内，并且重量轻，能够充分满足轻量化的要求。

如图2所示，吸能盒10进一步包括前固连件14和后固连件15。其中，前固连件14装设于前防撞梁20的后侧，后固连件15装设于前主梁30的前端，并且金属溃缩杆12和碳纤维外壳11通过前固连件14和后固连件15固定在前防撞梁20与前主梁30之间。

具体地，碳纤维外壳11的前边缘与前固连件14粘接，并且碳纤维外壳11的后边缘与后固连件15粘接；塑性介质13将金属溃缩杆12固定在碳纤维外壳11中，并且，金属溃缩杆12的前端抵接于前固连件14、金属溃缩杆12的后端抵接于后固连件15。

并且，前固连件14设有限制碳纤维外壳11沿垂直轴向方向移动的限位部1411。这样，前固连件14固定于前防撞梁20，而碳纤维外壳11限位在前固连件14的限位部1411能够准确、稳定的安装碳纤维外壳11，并可使碰撞力传递至前固连件14后，避免前碰力使碳纤维外壳11与前固连件14的连接发生错位，导致碳纤维外壳11在垂直其轴向方向大幅偏移，无法对金属溃缩杆12实施有效的导向作用。

另外，当前固连件14设有限制碳纤维外壳11沿垂直轴向方向移动的限位部1411时，碳纤维外壳11的前边缘可以在限位部1411的位置处与前固连件14粘接，以使限位部1411对碳纤维外壳11的前边缘形成的限位约束的可靠性更高。

在一种具体实施例中，前固连件14包括前上固连板141、前下固连板142和前竖直固连板143。

其中前上固连板141用于与前防撞梁20的上表面固定连接，如图1所示，前上固连板141紧贴在前防撞梁20的上表面上，通过螺栓40依次穿过前上固连板141与前防撞梁20的上壁板紧固连接。

前下固连板142，用于与前防撞梁20的下表面固定连接，如图1所示，前下固连板142紧贴在前防撞梁20的下表面上，再通过螺栓40依次穿过前下固连板142与前防撞梁20的下壁板紧固连接。

前竖直固连板143连接在前上固连板141与前下固连板142之间，前竖直固连板143用于与前防撞梁20的后表面紧贴，其在前竖直固连板143上设有限位部1411，其中，该限位部1411可以形成为卡槽，卡槽的开口朝向碳纤维外壳11，并且，卡槽的侧壁沿碳纤维外壳11的轴向方向延伸。通过如此设置，碳纤维外壳11的前边缘可插入卡槽内，并使碳纤维外壳11的前边缘与卡槽的侧壁贴合，从而能够限制碳纤维外壳11沿垂直其轴向方向移动，确保在发生前碰时，有效的将前碰力沿碳纤维外壳11向后传递。

卡槽的形状与碳纤维外壳11前边缘的外形相匹配，从而可将碳纤维外壳11的前端完全插入卡槽内，可靠稳定的限位。

进一步地，在碳纤维外壳11的前端的侧壁与卡槽的侧壁之间填充结构胶，即，卡槽内可以填充有粘接碳纤维外壳11的前边缘的结构胶，以进一步加强碳纤维外壳11与卡槽之间固定的稳定性。

如图1所示，在具体实施例中，后固连件15包括后上固连板151、后下固连板152和后竖直固连板153。

其中，后上固连板151用于与前主梁30的上表面固定连接，如图1所示，后上固连板151紧贴在前主梁30的上表面上，通过螺栓40依次穿过后上固连板151与前主梁30的上壁板紧固连接。

后下固连板152，用于与前主梁30的下表面固定连接，如图1所示，后下固连板152紧贴在前主梁30的下表面上，再通过螺栓40依次穿过后下固连板152与前主梁30的下壁板紧固连接。

后竖直固连板153，后竖直固连板153连接在后上固连板151与后下固连板152之间，用于紧贴在前主梁30的前表面，碳纤维外壳11的后边缘通过结构胶固定于后竖直固连板153。

上述结构的后固连件15与前主梁30连接的连接稳定、可靠，能够确保吸能盒10与前主梁30连接的牢固性，使碰撞力经吸能盒10溃缩吸能后可靠的向前主梁30传递。

在本文中，“一个”并不表示将本实用新型相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本实用新型相关部分的数量“多于一个”的情形。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。