[发明专利]负泊松比汽车吸能装置

说明书

技术领域

本发明属于车辆防撞吸能装置技术领域，特别是一种吸能效果更好的负泊松比汽车吸能装置。

背景技术

汽车车身的防撞能力对保护乘客的安全有着极其重要的作用。为了保证成员的安全，通常会在汽车的前部和尾部安装保险杠系统。为了尽可能的吸收撞击的能量，在保险杠系统中，会加入一个吸能装置。

中国发明专利申请“一种汽车副车架吸能盒”(申请号：200620075281.8，公开日：)公开了一种与前保险杠和汽车纵梁连接的吸能盒，安装于副车架与车身前横梁之间，吸能盒为两端开口的方盒状，包括吸能盒切槽面板、吸能盒侧板和吸能盒平面板，且两端开口沿车身的前后方向设置，吸能盒的方形盒状表面上，设有与车身横向同向的、长条形状的吸能盒切槽，在所在的盒体表面上产生形变。

这种吸能盒在车辆发生碰撞时吸能效果不够理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种负泊松比汽车吸能装置，吸能效果更好。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种负泊松比汽车吸能装置，包括圆盘状顶板1和圆盘状底座2，在所述顶板1与底座2之间设有薄壁内圆筒3和薄壁外圆筒6，所述内圆筒3一端与底座2固连，另一端与顶板1固连，所述外圆筒6一端与底座2固连，另一端与顶板1固连；

在所述内圆筒3和所述外圆筒6之间套装有叠置的多个负泊松比模块4。

优选地，所述每个负泊松比模块4由环状连接层41固接在环状支撑层42上构成，所述支撑层42周向均布有多条沿径向延伸的支撑层突起421，所述连接层41上与支撑层突起421相对应的位置设有沿径向延伸的连接层突起411，所述连接层突起411顶部的下表面与支撑层突起421顶部的上表面固定连接，连接层突起411顶部及两侧翼与支撑层突起421顶部及两侧翼共同围成一径向通道，称为负泊松比单元5。所述连接层突起411顶部的下表面与支撑层突起421顶部的上表面相匹配，使相邻的上一个负泊松比模块4的支撑层底座422的下表面与下一个负泊松比模块4的连接层底座412的上表面密切扣合。

所述吸能填充物7过盈装配于所述内圆筒3的内侧。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

吸能效果更好：

本发明包含多层负泊松比模块。由于负泊松比特性，当受到轴向作用力时，整体会产生一个沿与作用力方向相垂直的方向收缩的效果，从而提高了材料刚度，进一步增强该吸能装置的吸能效果。

负泊松比模块的收缩会作用于薄壁内圆筒和外圆筒结构上，使得薄壁内外圆筒结构发生屈曲，并且薄壁内圆筒会进一步作用于其内侧的吸能填充物上，吸收更多的能量。此外，薄壁内外圆筒结构会增强负泊松比结构在压缩过程中变形模式的稳定性，避免负泊松比结构发生整体弯曲等不利的变形模式，从而拥有更强的吸能效果。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明汽车吸能装置的结构示意图。

图2是图1去除薄壁外圆筒后的结构示意图。

图3是图1的局部剖切图。

图4是负泊松比模块的结构模型图。

图5是负泊松比单元的结构参数示例图。

图6是负泊松比单元的受力分析图。

图7是负泊松比单元的组合受力分析图。

图中，顶板1，前连接板11，底座2，后连接板21，薄壁内圆筒3，负泊松比模块4，负泊松比单元5，连接层41，连接层突起411，连接层底座412，支撑层42，支撑层突起421，支撑层底座422，薄壁外圆筒6，吸能填充物7。

具体实施方式

本发明负泊松比汽车吸能装置，包括圆盘状顶板1和圆盘状底座2，在所述顶板1与底座2之间设有薄壁内圆筒3和薄壁外圆筒6，所述内圆筒3一端与底座2固连，另一端与顶板1固连，所述外圆筒6一端与底座2固连，另一端与顶板1固连；

在所述内圆筒3和所述外圆筒6之间套装有叠置的多个负泊松比模块4；

在所述内圆筒3内侧装配有吸能填充物7。

为将本发明负泊松比汽车吸能装置连接在汽车前保险杠与汽车前纵梁之间，在顶板1边沿设有前连接板11，在底座2边沿设有后连接板21，如图1、图2、图3所示。