專利名稱：汽車吸能部件電磁式推進裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
汽車吸能部件電磁式推進裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001 ] 本實用新型涉及汽車碰撞吸能裝置，尤其涉及汽車吸能部件電磁式推進裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有汽車碰撞吸能裝置，在正常行車的時候蝸居于車內(nèi)，危險即將發(fā)生的時候伸 出車外來應對碰撞，一方面其吸能空間拓展到汽車外部，整個碰撞過程發(fā)生在車外的空間， 僅緩沖吸能裝置發(fā)生破壞進行吸能，而車體結(jié)構(gòu)不發(fā)生破壞變形，真正保障了汽車和乘員 的安全；另一方面可以由于其可伸縮的結(jié)構(gòu)特點，在正常行車時，不影響汽車的美觀性。但 是這種汽車碰撞吸能裝置存在的問題是，如果吸能裝置的推進機構(gòu)失效，或者吸能裝置被 推出的速度太慢，則吸能裝置將無法起到碰撞吸能的作用，后果不堪設(shè)想。國內(nèi)外針對汽車碰撞吸能裝置的推進機構(gòu)的研究并不多，目前的推進機構(gòu)主要有 彈簧推進機構(gòu)、氣囊推進機構(gòu)和電機推進機構(gòu)。彈簧推進機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，比較容易實現(xiàn)， 但其反應太慢，推進效果不理想，且容易失效，難以有效保障吸能裝置發(fā)揮作用；氣囊推進 機構(gòu)成本代價太高，很難達到理想的效果；電機推進機構(gòu)可以實現(xiàn)自適應性的吸能要求，但 其采用的是螺旋運動，具有可靠性不高、響應較慢等缺陷，故吸能效果不理想。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、反應 靈敏、故障率低、能將汽車緩沖吸能部件快速推進伸出車體外的汽車吸能部件電磁式推進直ο為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種汽車吸能部件電磁式推進裝置，包括吸能桿和螺線管，所述螺線管上繞設(shè)有 第一線圈和第二線圈，所述第一線圈與第二線圈分別與一脈沖供電裝置連接，且第一線圈 與第二線圈繞向相反，所述螺線管后端設(shè)有鎖止插銷，螺線管前端設(shè)有卡環(huán)，所述吸能桿套 設(shè)于螺線管內(nèi)，所述鎖止插銷在吸能桿縮回時鎖緊吸能桿，所述卡環(huán)在吸能桿伸出時卡設(shè) 于吸能桿的后端。所述吸能桿前端連有保險杠，所述吸能桿后端連有底座，所述螺線管內(nèi)于前端設(shè) 有前限位塊，所述螺線管內(nèi)于后端設(shè)有后限位塊，所述底座設(shè)于所述前限位塊與所述后限 位塊之間。所述脈沖供電裝置包括串聯(lián)的超級電容、保護電阻和電源，所述第一線圈和第二 線圈分別與所連脈沖供電裝置中的超級電容并聯(lián)，并且第一線圈和第二線圈分別與所連脈 沖供電裝置中的超級電容、電源之間設(shè)有單刀雙擲開關(guān)。所述脈沖供電裝置為補償脈沖交流發(fā)電機。所述鎖止插銷和卡環(huán)分別通過一套電磁鐵裝置控制伸出和縮回。所述吸能桿后部繞設(shè)有次級線圈。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于[0013]本實用新型的汽車吸能部件電磁式推進裝置通過脈沖供電裝置對第一線圈和第 二線圈供電在瞬間形成磁場，并利用該磁場對吸能桿形成的磁場力迅速將吸能桿推出或 收回，其反應靈敏、結(jié)構(gòu)簡單、故障率低，有效的保障了吸能部件良好的吸能能力的發(fā)揮，同 時，可避免車體遭受破壞，有利于汽車的舒適性和美觀，發(fā)生碰撞后，僅吸能部件變形失效， 只需更換吸能部件重新裝配即可再次使用，維護成本低。吸能桿后端的底座設(shè)于螺線管內(nèi) 的前限位塊與后限位塊之間，用于限制吸能桿伸出和縮回的極限位置。吸能桿后部繞設(shè)有 次級線圈，次級線圈可以增強吸能桿的磁性，設(shè)有次級線圈時可選用非磁性材料制作吸能 桿。
圖1是本實用新型汽車吸能部件電磁式推進裝置實施例1觸發(fā)前的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型汽車吸能部件電磁式推進裝置實施例1觸發(fā)后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型汽車吸能部件電磁式推進裝置實施例2觸發(fā)前的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型汽車吸能部件電磁式推進裝置實施例2觸發(fā)后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中各標號表示1、卡環(huán)；2、吸能桿；3、第一線圈；4、第二線圈；5、螺線管；6、底座；7、鎖止插銷；8、 后限位塊；9、前限位塊；10、保險杠；11、超級電容；12、保護電阻；13、電源；14、單刀雙擲開 關(guān)；15、電磁鐵裝置；16、次級線圈。
具體實施方式
圖1和圖2示出了本實用新型的一種汽車吸能部件電磁式推進裝置實施例，汽車 兩縱梁前部均裝設(shè)有一套汽車吸能部件，兩套汽車吸能部件均采用本實用新型的電磁式推 進裝置驅(qū)動，該電磁式推進裝置包括吸能桿2和螺線管5，螺線管5上繞設(shè)有第一線圈3和 第二線圈4，第一線圈3與第二線圈4分別與一脈沖供電裝置連接，且第一線圈3與第二線 圈4繞向相反，螺線管5后端設(shè)有鎖止插銷7，螺線管5前端設(shè)有卡環(huán)1，吸能桿2套設(shè)于螺 線管5內(nèi)，鎖止插銷7在吸能桿2縮回時鎖緊吸能桿2，卡環(huán)1在吸能桿2伸出時卡設(shè)于吸 能桿2的后端。本實用新型的汽車吸能部件電磁式推進裝置通過脈沖供電裝置對第一線圈 3和第二線圈4供電在瞬間形成磁場，并利用該磁場對吸能桿2形成的磁場力迅速將吸能桿 2推出或收回，其反應靈敏、結(jié)構(gòu)簡單、故障率低，有效的保障了吸能部件良好的吸能能力的 發(fā)揮，同時，可避免車體遭受破壞，有利于汽車的舒適性和美觀，發(fā)生碰撞后，僅吸能部件變 形失效，只需更換吸能部件重新裝配即可再次使用，維護成本低。本實施例中，吸能桿2前端連有保險杠10，吸能桿2后端連有底座6，底座6上帶 有定位孔，用于與鎖止插銷7配合，安裝時，將吸能桿2推入螺線管5內(nèi)使鎖止插銷7與定 位孔對齊，并將鎖止插銷7 —端插入該定位孔內(nèi)，另一端與一電磁鐵裝置15相連。螺線管5 內(nèi)于前端設(shè)有前限位塊9，螺線管5內(nèi)于后端設(shè)有后限位塊8，底座6設(shè)于前限位塊9與后 限位塊8之間，前限位塊9和后限位塊8均具有一定的承受沖擊的能力。脈沖供電裝置包 括串聯(lián)的超級電容11、保護電阻12和電源13，第一線圈3和第二線圈4分別與所連脈沖供 電裝置中的超級電容11并聯(lián)，并且第一線圈3和第二線圈4分別與所連脈沖供電裝置中的 超級電容11、電源13之間設(shè)有單刀雙擲開關(guān)14。此外，脈沖供電裝置還可采用補償脈沖交流發(fā)電機與超級電容11組合而成。本實施例中，吸能桿2采用螺紋剪切吸能桿，并帶有磁 性，第一線圈3提供將吸能桿2推出的推力，第二線圈4提供反向的推力，第一線圈3和第 二線圈4的圈數(shù)根據(jù)吸能桿2的初始位置和推進終止位置、以及所需電磁力的大小來確定。 卡環(huán)1由兩個半圓環(huán)組成，各半圓環(huán)連有一套電磁鐵裝置15，通過電磁鐵裝置15控制其伸 出和縮回，螺線管5由無磁導性材料制成，螺線管5和卡環(huán)1的剛度大于吸能桿2的剛度， 且螺線管5和卡環(huán)1的剛度要能夠足以承受剪切螺紋的破壞力，極不易發(fā)生變形，以保證碰 撞時能夠承受碰撞載荷，在沖撞中僅吸能桿2上的螺紋被剪切損壞，只需更換吸能桿2即可 恢復原狀。當預測到碰撞事故將要發(fā)生時，駕駛員從駕駛室按下啟動按鈕，控制系統(tǒng)輸出觸 發(fā)信號將控制鎖止插銷7的電磁鐵裝置15通電，使鎖止插銷7拔出，同時使電源13對超級 電容11充電，鎖止插銷7完全拔出后，立即更換單刀雙擲開關(guān)14連通方向，使超級電容11 對兩匝線圈放電，且第一線圈3先通電，第二線圈4后通電，兩者時間間隔很短。第一線圈 3中通過電流時，將在瞬間對帶磁性的吸能桿2產(chǎn)生強大的電磁力(電磁力的大小可以通過 調(diào)節(jié)電流的大小實現(xiàn))，推動吸能桿2快速推進，當?shù)诙€圈4通電時，將產(chǎn)生反向的電磁場 力，提供反向推力使吸能桿2快速減速，并在吸能桿2到達極限位置時速度降為0，以避免吸 能桿2在快速伸出時受到損壞而影響其吸能性能。吸能桿2伸出到位后，卡環(huán)1被迅速推 出到吸能桿2后端，并對其進行限位，至此，推進任務結(jié)束，通過優(yōu)化各元件的參數(shù)可保證 整個過程在瞬間完成。碰撞發(fā)生時，吸能桿2發(fā)生破壞變形，吸收大部分碰撞能量，由于整個過程發(fā)生在 車體以外的空間，大大的減輕了車體的破壞變形，真正實現(xiàn)了保障汽車和乘員安全的目標； 當碰撞并未發(fā)生時，車乘人員可通過按下駕駛室內(nèi)的手動按鈕，將卡環(huán)1縮回，對第一線圈 3和第二線圈4通電，將吸能桿2在電磁力作用下迅速縮回，最后控制鎖止插銷7重新插入 定位孔內(nèi)對其進行定位復原，實現(xiàn)了裝置的復原功能。圖3和圖4示出了本實用新型的另一種汽車吸能部件電磁式推進裝置實施例，本 實施例與前述實施例基本相同，區(qū)別僅在于本實施例中的吸能桿2后部繞設(shè)有次級線圈 16，次級線圈16通電后可以增強吸能桿2的磁性，設(shè)有次級線圈16時可選用非磁性材料制 作吸能桿2。上述只是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖 然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領(lǐng)域 的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容 對本實用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因 此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做 的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本實用新型技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種汽車吸能部件電磁式推進裝置，其特征在于包括吸能桿(2)和螺線管(5)，所 述螺線管(5)上繞設(shè)有第一線圈(3)和第二線圈(4)，所述第一線圈(3)與第二線圈(4)分 別與一脈沖供電裝置連接，且第一線圈(3)與第二線圈(4)繞向相反，所述螺線管(5)后端 設(shè)有鎖止插銷(7)，螺線管(5)前端設(shè)有卡環(huán)(1)，所述吸能桿(2)套設(shè)于螺線管(5)內(nèi)，所 述鎖止插銷(7)在吸能桿(2)縮回時鎖緊吸能桿(2)，所述卡環(huán)(1)在吸能桿(2)伸出時卡 設(shè)于吸能桿(2)的后端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車吸能部件電磁式推進裝置，其特征在于所述吸能桿(2) 前端連有保險杠(10)，所述吸能桿(2)后端連有底座(6)，所述螺線管(5)內(nèi)于前端設(shè)有前 限位塊(9)，所述螺線管(5)內(nèi)于后端設(shè)有后限位塊(8)，所述底座(6)設(shè)于所述前限位塊 (9)與所述后限位塊(8)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車吸能部件電磁式推進裝置，其特征在于所述脈沖 供電裝置包括串聯(lián)的超級電容(11)、保護電阻(12)和電源(13)，所述第一線圈(3)和第二 線圈(4)分別與所連脈沖供電裝置中的超級電容(11)并聯(lián)，并且第一線圈(3)和第二線圈 (4)分別與所連脈沖供電裝置中的超級電容(11)、電源(13)之間設(shè)有單刀雙擲開關(guān)(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車吸能部件電磁式推進裝置，其特征在于所述脈沖 供電裝置為補償脈沖交流發(fā)電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車吸能部件電磁式推進裝置，其特征在于所述鎖止 插銷(7 )和卡環(huán)(1)分別通過一套電磁鐵裝置(15)控制伸出和縮回。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車吸能部件電磁式推進裝置，其特征在于所述鎖止插銷 (7)和卡環(huán)(1)分別通過一套電磁鐵裝置(15)控制伸出和縮回。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車吸能部件電磁式推進裝置，其特征在于所述鎖止插銷 (7 )和卡環(huán)(1)分別通過一套電磁鐵裝置(15)控制伸出和縮回。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車吸能部件電磁式推進裝置，其特征在于所述吸能 桿(2)后部繞設(shè)有次級線圈(16)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車吸能部件電磁式推進裝置，其特征在于所述吸能桿(2) 后部繞設(shè)有次級線圈(16)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽車吸能部件電磁式推進裝置，其特征在于所述吸能桿 (2)后部繞設(shè)有次級線圈(16)。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車吸能部件電磁式推進裝置，包括吸能桿和螺線管，所述螺線管上繞設(shè)有第一線圈和第二線圈，所述第一線圈與第二線圈分別與一脈沖供電裝置連接，且第一線圈與第二線圈繞向相反，所述螺線管后端設(shè)有鎖止插銷，螺線管前端設(shè)有卡環(huán)，所述吸能桿套設(shè)于螺線管內(nèi)，所述鎖止插銷在吸能桿縮回時鎖緊吸能桿，所述卡環(huán)在吸能桿伸出時卡設(shè)于吸能桿的后端。該汽車吸能部件電磁式推進裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、反應靈敏、故障率低、能將汽車緩沖吸能部件快速推進伸出車體外的優(yōu)點。
文檔編號B60R21/02GK201824982SQ20102057268
公開日2011年5月11日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者朱海文, 雷正保, 雷沐羲 申請人:長沙理工大學