[发明专利]一种星型胞元结构的吸能盒及汽车保险杠

说明书

本发明提供了一种星型胞元结构的吸能盒，其特征在于，包括：刚性板和星型胞元体，星型胞元体包括多个星型胞元单元、多个第一连接体以及多个第二连接体，星型胞元单元与刚性板垂直，包括四个星型子单元，四个星型子单元顺次连接包围形成方形结构，星型子单元包括一个四角星形件和四个连接件，相邻的两个连接件互相垂直，相邻的两个星型胞元单元之间通过椭圆管连接在一起，在与刚性板相平行的平面方向上，相邻的两个星型胞元单元之间通过椭圆体连接在一起。本发明还提供了一种具有上述星型胞元结构的吸能盒的汽车保险杠。

技术领域

本发明属于汽车保险杠领域，具体涉及一种星型胞元结构的吸能盒及汽车保险杠。

背景技术

随着社会的发展和人们生活水平的提高，汽车已成为很多家庭的必需品。在汽车部件中，汽车保险杠的作用显得尤为突出。

汽车的保险杠是吸收和减缓外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。在发生碰撞时，保险杠可以防护车身，避免车身遭受直接冲撞。对于低速碰撞其可以通过分散撞击力起到保护作用；对于速度较快的撞击，其吸能效果有限，保险杠直接将冲击力传递给汽车，对汽车的保护作用也有局限性。

汽车的前部碰撞能量吸收系统由防撞梁、吸能盒以及前纵梁组成，其中防撞梁的主要作用是均匀地传递碰撞能量并保护发动机等主要零部件，吸能盒位于前纵梁和防撞梁之间，相对前纵梁强度较低，在碰撞过程中将首先变形，在中低速碰撞中起着主要作用。

传统吸能盒为薄壁结构，通常采用如图9所示的双箭头型胞元结构，因为结构为三角形状，所以该结构受力稳定，但尖角部分容易产生应力集中现象，同时又因其三角结构类型，无法受力均匀，内部的柔性较差。

这里选择双箭头型胞元结构进行参数举例，双箭头型胞元结构模型的测试参数如图表1所示，

表1数据结果表

然而，上述传统薄壁双箭头型胞元结构的吸能盒存在质量偏重和吸收能量较小的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种星型胞元结构的吸能盒及汽车保险杠。

本发明提供了一种星型胞元结构的吸能盒，具有这样的特征，包括：两个平行设置的刚性板；以及星型胞元体，设置在两个刚性板之间，为负泊松比结构，包括多个星型胞元单元、多个第一连接体以及多个第二连接体，多个星型胞元单元按点阵形式排列并依次连接，其中，星型胞元单元与刚性板垂直，包括四个星型子单元，四个星型子单元顺次连接包围形成方形结构，星型子单元包括正四角星形件和四个连接件，四个连接件分别从正四角星形件的四个角部连接处的角平分线上向外延伸，并且连接件与正四角星形件处于同一平面内，相邻的两个连接件互相垂直，多个星型胞元单元在与刚性板相平行的平面方向上，按行、列的矩阵形式排列并依次接触连接，并且在与刚性板相垂直的方向上依次接触连接，进而形成长方体状结构，第一连接体为椭圆管，第二连接体为椭圆体，在与刚性板相垂直的方向上，相邻的两个星型胞元单元之间通过椭圆管连接在一起，椭圆管的延伸方向与刚性板平行，在与刚性板相平行的平面方向上，相邻的两个星型胞元单元之间通过椭圆体连接在一起，椭圆体包括四个相同的弧状体，弧状体由1/2椭圆形管切掉四个角部形成，四个弧状体一次连接包围形成封闭结构。

在本发明提供的一种星型胞元结构的吸能盒中，还可以具有这样的特征：其中，正四角星形件的四个外角为圆角。

在本发明提供的一种星型胞元结构的吸能盒中，还可以具有这样的特征：其中，正四角星形件的四个内角为平滑的曲面。

在本发明提供的一种星型胞元结构的吸能盒中，还可以具有这样的特征：其中，连接件的与正四角星形件连接的一端为尖角状，连接件分别与第一连接体以及第二连接体连接的端部为圆弧状平滑曲面。