一种吸能盒模块及汽车的制作方法

1.本发明涉及汽车制造领域，尤其涉及一种吸能盒模块及汽车。


背景技术：

2.当今汽车行业发展迅速，机动车人均占有量逐年提高，极大的改善人民的生活水平。但同时也带来了诸多负面影响，其中机动车交通事故的频发严重威胁着人民的生命和财产安全。虽说汽车主动安全技术飞速进步，但是现有的技术条件下，无法完全避免交通事故的发生。
3.当汽车发生碰撞时，除了车辆约束产品，如安全带、安全气囊等对成员的保护外，车辆前部的金属薄壁结构起到至关重要的作用，尤其是前端吸能盒结构，它是汽车被动安全系统中重要零件，其性能优劣直接影响到乘员碰撞安全。吸能盒的主要作用就是用于吸收碰撞能量，在吸收碰撞能过程中产生溃缩变形保护乘员。现有技术中的吸能盒因结构设计不合理，主要存在如下缺陷：
4.1、当发生低速碰撞事故时，传统的吸能盒结构吸能效果较差，不能有效吸收碰撞动能，同时撞击力对车身纵梁的伤害较大，直接影响维修成本，导致不必要的损失。在高速碰撞中，吸能盒强度较低，总体吸能量较少，同时无法有效的将撞击力从车身左侧(右侧)传递到右侧(左侧)，让整个车体来吸收碰撞能量，保证乘员空间。
5.2、另外，实际机动车事故多为有角度的斜向撞击，传统的吸能盒结构极易发生失稳而失去作用，保护乘员的局限性越发明显，因此传统车辆上的吸能盒模块已不能满足人们对高标准、高安全性车辆的要求，设计开发新型高质量的吸能盒结构尤为重要。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种吸能盒模块及汽车，能够克服传统吸能盒在低速碰撞时吸能不稳定，效率低、无法保护纵梁的问题。
7.为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种吸能盒模块，包括：能够紧固在汽车纵梁上的法兰盘；紧固在法兰盘上的刀具；以及吸能腔体，吸能腔体为中空腔，其具有相对的两端部，吸能腔体的第一端部能够与汽车的防撞梁相紧固，其相对的第二端部与刀具接触或卡持，第一端部设有多个凹槽，其中：多个凹槽或多个环槽在吸能盒模块受到低速碰撞冲击时产生逐级褶皱，以稳定吸能；刀具在吸能盒模块受到高速碰撞冲击时将吸能腔体的第二端部的壁面撕裂，以吸收大量碰撞动能。
8.其中，吸能腔体自第二端部的端口沿吸能腔体壁面的延伸方向开设有开槽，刀具的切削刃装配在开槽中。
9.其中，刀具包括多个刀片，切削刃设置在刀片的顶部，切削刃呈弧状。
10.其中，多个刀片对称排布，多个刀片的结构均相同。
11.其中，刀片呈扇形，其弧形面朝向所述开槽进行设置。
12.其中，多个凹槽的宽度尺寸自第一端部向第二端部的方向上逐级递增。
13.其中，多个凹槽连续设置，并分别与第一端部的端口所在的平面平行。
14.其中，吸能腔体的壁面厚度自第二端部向第一端部渐缩收窄，
15.为解决上述技术问题，本发明还公开了一种汽车，汽车包括防撞梁、纵梁及上述的吸能盒模块，其中：纵梁紧固在吸能盒模块的法兰盘上，防撞梁紧固在吸能盒模块的吸能腔体的第一端部上。
16.本发明所提供的吸能盒模块及汽车，具有如下有益效果：
17.第一、吸能腔体为中空腔，其具有相对的两端部，吸能腔体一侧的第一端部能够与汽车的防撞梁相紧固，其相对另一侧的第二端部与刀具接触或卡持，其中：第一端部设有多个凹槽或多个环槽，其中：多个凹槽或多个环槽在吸能盒模块受到低速碰撞冲击时产生逐级褶皱，以稳定吸能；刀具在吸能盒模块受到高速碰撞冲击时将吸能腔体端部的壁面撕裂，以吸收大量碰撞动能，能够克服传统吸能盒在低速碰撞时吸能不稳定，效率低、无法保护纵梁的问题。
18.第二，吸能效率高，安全可靠；结构精简，便于维修和维护。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明实施例吸能盒模块的结构示意图。
21.图2是本发明实施例吸能盒模块法兰盘紧固刀具的结构示意图。
22.图3是本发明实施例吸能盒模块的吸能腔体的结构示意图。
23.图4是本发明实施例吸能盒模块的吸能腔体底部被撕裂的结构示意图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
25.结合参见图1-图4所示，为本发明吸能盒模块的实施例一。
26.本实施例中的吸能盒模块应用在汽车上，吸能盒模块装配于汽车的防撞梁和纵梁之间，用以改善碰撞力传导。
27.本实施例中的吸能盒模块，包括：能够紧固在汽车纵梁上的法兰盘1；紧固在法兰盘1上的刀具2；以及吸能腔体3，吸能腔体3为中空腔，其具有相对的两端部，吸能腔体的第一端部3a能够与汽车的防撞梁相紧固，其相对的第二端部3b与刀具2接触或卡持。本实施例中，吸能腔体3的壁面厚度自第二端部3b向第一端部3a渐缩收窄，第一端部3a设有多个凹槽31，其中：多个凹槽31在吸能盒模块受到低速碰撞冲击时产生逐级褶皱，以稳定吸能；刀具2在吸能盒模块受到高速碰撞冲击时将吸能腔体3的第二端部3b的壁面撕裂，以吸收大量碰撞动能。
28.法兰盘1在本实施例中为圆盘状，其上开设多个贯通孔，用以穿过螺栓将法兰盘紧固在汽车的纵梁上。
29.刀具2包括多个刀片，本实施例中为6片，该6片刀片的结构相同，呈扇形。6片刀片均匀排布在法兰盘1上，每一片刀片均具有呈弧形的切削刃2t。切削刃2t的作用是:与吸能腔体3第二端部3b的结构相适配，以能够在吸能盒模块受到高速碰撞冲击时将吸能腔体3第二端部3b的壁面撕裂。
30.本实施例中的6个刀片的整体排布为*状。其它实施方式中，可以设置其它数量的刀片，例如4片刀片排布呈十字状或数量更多的刀片。
31.可以理解的是：本实施例中将刀片呈弧状的切削刃2t自法兰盘1的中部向其四周逐渐降低高度的布置方式，以及将多片刀片进行均匀排布的作用是：使刀片与吸能腔体3端部的壁面发生作用力时，能够具有大致相同的撕裂力度作用在吸能腔体3的端部壁面上，以保持整个吸能盒模块在碰撞吸能过程中的稳定性。
32.优选的，刀具2焊连在法兰盘1上，以增强连接可靠性和连接强度。此外也可以便于装配。
33.吸能腔体3吸能盒模块承担吸能的主要部件，其为中空的圆柱形结构。其它实施方式中，也可以将吸能腔体3设置为其它常见的形状，例如方柱、圆台或方台等。吸能腔体3的相对两端部分别为第一端部3a和第二端部3b。其中，第一端部3a能够与汽车的防撞梁相紧固装配，第二端部3b能够与刀具2接触或卡持。
34.第二端部3b与刀具2接触或卡持是通过如下结构实现的，吸能腔体3自第二端部的端口沿吸能腔体壁面的延伸方向开设有开槽32，刀具的切削刃2t装配在开槽32中；其中，切削刃2t弧形面朝向开槽32进行设置。实施时，开槽32设置的数量和位置与刀具刀片设置的数量和位置相适配，以满足装配的需求。此外，装配完毕后，刀具的各刀片刚好容纳各开槽32中。
35.可以理解的是：开槽32开设的尺寸及比例受刀具和吸能腔体的影响，以能够保证刀具正常作用，避免发生减少可撕裂长度的条件下进行变动。
36.进一步的，吸能腔体3的壁面厚度自第二端部3b向第一端部3a渐缩收窄，这样设置的作用是：使得该吸能盒结构在碰撞过程中能满足多角度工况的稳定性，降低吸能盒的失效可能性。
37.此外，第一端部3a上设有多个凹槽31。本实施例中吸能腔体3的壁面上设置的为多个凹槽31，多个凹槽的宽度自第一端部3a向第二端部3b逐级递增，多个凹槽31连续设置，且分别与第一端部3a端口所在的平面平行。
38.如此设置的作用是：保证了吸能盒在低速碰撞时在多个凹槽的位置能够发生逐级褶皱，稳定吸能以保护乘员安全的同时，又可明显减少对汽车纵梁的损害，降低维修带来的损失。
39.可以理解的是：也可以在第一端部3a上设有多个其它形状的槽体，该其它槽体设置的方式以及数量并不限定，可以按照一定的规则进行排布，也可以随机排布为自第一端部3a向第二端部3b的方向上逐渐增加槽体数量的方式。此外，吸能腔体开设多个槽体连续设置，且其宽度自第一端部3a向第二端部3b逐级递增。
40.按上述方式进行设置起到的作用与设置多个凹槽31的作用相同，能够满足在碰撞
初期减少冲击加速度对乘员的伤害，最大限度的保障稳定吸能的功用。
41.本发明的吸能盒模块在具体实施时，由于吸能腔体3的厚度呈梯度变化，从靠近防撞梁的第一端部3a到靠近纵梁的第二端部3b的厚度逐渐增大。这样的设置，使得吸能盒结构在碰撞过程中能满足多角度工况的稳定性，降低吸能盒的失效可能性。另外，第一端部3a上多个连续凹槽31的设置保证了低速碰撞时的逐级褶皱，稳定吸能以保护乘员安全的同时，又可明显减少对汽车纵梁的损害，降低维修带来的损失。此外，第二端部3b上的刀具2在高速碰撞时，通过冲击力将吸能腔体3的壁面撕裂以吸收大量的碰撞动能，如图4所示中的撕裂点3c，从而减低撞击力对乘员的伤害可能。本实施例中的吸能盒模块较传统的吸能结构有着较高的吸能效率，符合高安全性要求。
42.实施本发明的吸能盒模块及汽车，具有如下有益效果：吸能腔体为中空腔，其具有相对的两端部，吸能腔体的第一端部能够与汽车的防撞梁相紧固，其相对的第二端部与刀具接触或卡持，其中：第一端部设有多个凹槽，其中：多个凹槽在吸能盒模块受到低速碰撞冲击时产生逐级褶皱，以稳定吸能；刀具在吸能盒模块受到高速碰撞冲击时将吸能腔体端部的壁面撕裂，以吸收大量碰撞动能，能够克服传统吸能盒在低速碰撞时吸能不稳定，效率低、无法保护纵梁的问题；还能够克服高速碰撞时吸能量小，无法有效保护乘员安全，以及多角度冲击适应性差的问题。吸能效率高，安全可靠；结构精简，便于维修和维护。