一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，包括保險杠、位于保險杠后側的油壓吸能機構，油壓吸能機構包括油缸體、連接件、活動設置在油缸體內的油壓活塞板，連接件傳動連接在保險杠和油壓活塞板之間，油缸體一端設有出油口，油壓吸能機構還包括用于開關所述出油口的壓蓋；位于保險杠后側的氣壓吸能機構，氣壓吸能機構包括氣缸體、活動設置在氣缸體內的氣壓活塞板；保險杠受到撞擊時，撞擊力通連接件傳遞給油壓活塞板，油壓活塞板擠壓油缸體內的油并使油推開壓蓋從出油口流出，油對氣壓活塞板施加壓力使氣壓活塞板壓縮氣缸體內的空氣。此裝置不僅能較好的吸收能量，而且減振緩沖，降低碰撞力，提高穩(wěn)定性，從而對駕駛員和乘員起到很好的保護作用。
【專利說明】
一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，屬于碰撞防護領域。
【背景技術】
[0002]隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，我國汽車的保有量正在不斷增加，然而汽車交通事故的發(fā)生率也在逐年增多，據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，全球每年約有130萬人死于道路交通事故。汽車的安全隱患嚴重影響人們的人身和財產安全。因此，車輛的碰撞安全性越來越受到人們的重視，科學研究者及汽車設計人員如何研究出高性能、安全可靠的吸能裝置已經成為了一個緊迫而重要的課題。
[0003]對于汽車吸能裝置，國內外也早就有了很多研究。由于薄壁結構具有質量輕，吸能效果好的特點，因而很早就被廣泛地應用到汽車的吸能裝置中。而現(xiàn)有的吸能裝置大多數(shù)是對汽車的保險杠進行改造，選用鋁、鎂等型材做為保險杠，配合薄壁結構與車身骨架相連，雖然具有一定的吸能效果，但是，無法抵抗大的撞擊。另外，汽車碰撞過程中產生的巨大振動也容易傷及車上人員。因此，現(xiàn)有的吸能裝置存在吸能效果差的技術問題，同時無法減小撞擊產生的振動。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提供了一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，具有很好的吸能效果，并且可以緩沖碰撞力，減小撞擊產生的振動。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]—種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，包括保險杠，還包括
[0006]位于保險杠后側的油壓吸能機構，油壓吸能機構包括油缸體、連接件、活動設置在油缸體內的油壓活塞板，連接件傳動連接在保險杠和油壓活塞板之間，油缸體一端設有出油口，油壓吸能機構還包括用于開關所述出油口的壓蓋；
[0007]位于保險杠后側的氣壓吸能機構，氣壓吸能機構包括氣缸體、活動設置在氣缸體內的氣壓活塞板；
[0008]保險杠受到撞擊時，撞擊力通連接件傳遞給油壓活塞板，油壓活塞板擠壓油缸體內的油并使油推開壓蓋從出油口流出，之后，油對氣壓活塞板施加壓力使氣壓活塞板壓縮氣缸體內的空氣。
[0009]—較佳實施例之中:所述連接件是錐形多胞薄壁管。
[0010]—較佳實施例之中:錐形多胞薄壁管的橫截面是三個嵌套在一起的矩形邊框，中間層矩形邊框的轉角點連接在外層矩形邊框邊線的中心點，內層矩形邊框的轉角點連接在中間層矩形邊框邊線的中心點。
[0011]—較佳實施例之中:所述保險杠后部連接有金屬塊，連接件前端設有金屬板，金屬塊和金屬板之間連接有緩沖彈簧。
[0012]—較佳實施例之中:油壓吸能機構還包括油活動設置在油缸體內的壓板，壓板連接在連接件后端，壓板與油壓活塞板之間設有層級填充材料;保險杠內設有層級填充材料。
[0013]—較佳實施例之中:所述層級填充材料是鋁合金材料并呈蜂窩結構。
[0014]—較佳實施例之中:所述氣缸體呈環(huán)狀并套住油缸體，氣缸體的軸向后端壁與壓蓋之間設有開蓋彈簧；油缸體出油口與氣缸體的軸向后端壁之間設有缺口，油通過缺口流進氣缸體。
[0015]—較佳實施例之中:氣缸體內設有節(jié)流元件和單向閥，節(jié)流元件上設有多個節(jié)流孔，油依次流過節(jié)流孔和單向閥之后推動氣壓活塞板。
[0016]—較佳實施例之中:所述氣缸體內設有多塊金屬薄壁擋片，氣壓活塞板壓縮空氣的同時逐漸鏟斷金屬薄壁擋片。
[0017]—較佳實施例之中:氣缸體軸向前端連接有塑膠擋塊。
[0018]本技術方案與【背景技術】相比，它具有如下優(yōu)點:
[0019]1.發(fā)生碰撞時，除了保險杠能夠吸收能量外，其他能量傳遞至油壓吸能機構和氣壓吸能機構，用來壓縮油和空氣，大幅度降低汽車的碰撞力，使得汽車能夠在最短的時間內耗散動能。此裝置不僅能較好的吸收能量，而且減振緩沖，降低碰撞力，提高穩(wěn)定性，從而對駕駛員和乘員起到很好的保護作用。
[0020]2.所述連接件是錐形多胞薄壁管，在軸向和斜向多工況下碰撞下都會表現(xiàn)出優(yōu)秀的吸能特性，尤其在具有一定角度的斜向碰撞下更加穩(wěn)定，不易發(fā)生失穩(wěn)，能量吸收更高，更適用于生活中實際的碰撞情況。
[0021]3.金屬塊和金屬板之間連接有緩沖彈簧，進一步提高吸能效果和減振效果。
[0022]4.壓板與油壓活塞板之間設有蜂窩結構的層級填充材料，保險杠內設有蜂窩結構的層級填充材料，層級填充材料可以吸收部分撞擊力，而且其質量輕，強度高，剛度大，與普通的泡沫鋁，泡沫鎂等填充材料相比具有更好的能量吸收特性。
[0023]5.氣缸體的軸向后端壁與壓蓋之間設有開蓋彈簧，進一步提高吸能效果和減振效果O
[0024]6.油依次流過節(jié)流孔和單向閥之后推動氣壓活塞板，油通過節(jié)流孔板時可以起到節(jié)流耗能的作用，單向閥防止液壓油倒流，同時高壓油通過單向閥時會形成高壓噴射，有助于耗散能量。
[0025]7.所述氣缸體內設有多塊金屬薄壁擋片，氣壓活塞板壓縮空氣的同時逐漸鏟斷金屬薄壁擋片，進一步充分將碰撞能耗散。
[0026]8.塑膠擋塊防止碰撞過于激烈時保險杠與氣缸體發(fā)生剛性接觸，從而起到很好的保護作用。
【附圖說明】
[0027]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0028]圖1繪示了高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置的示意圖。
[0029]圖2繪示了高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置的局部放大示意圖。
[0030]圖3繪示了高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置的層級填充材料的示意圖。
[0031]圖4繪示了高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置的連接件的端面示意圖。
[0032]圖5繪示了高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置的節(jié)流元件的示意圖。
【具體實施方式】
[0033]請參照圖1和圖2，高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，包括保險杠1、位于保險杠后側的油壓吸能機構、位于保險杠后側的氣壓吸能機構。
[0034]油壓吸能機構包括油缸體14、連接件6、活動設置在油缸體內的油壓活塞板9，連接件6傳動連接在保險杠I和油壓活塞板9之間，油缸體14一端設有出油口，油壓吸能機構還包括用于開關所述出油口的壓蓋11。
[0035]氣壓吸能機構包括氣缸體17、活動設置在氣缸體內的氣壓活塞板16。
[0036]保險杠I受到撞擊時，撞擊力通連接件6傳遞給油壓活塞板9，油壓活塞板9擠壓油缸體14內的油10并使油10推開壓蓋11從出油口流出，之后，油10對氣壓活塞板16施加壓力使氣壓活塞板16壓縮氣缸體17內的空氣19。
[0037]所述連接件6是錐形多胞薄壁管，采用碳纖維復合材料(CFRP)制作而成。連接件6的截面尺寸從前往后逐漸減小。結合圖4所示，錐形多胞薄壁管的橫截面是三個嵌套在一起的矩形邊框，中間層矩形邊框的轉角點連接在外層矩形邊框邊線的中心點，內層矩形邊框的轉角點連接在中間層矩形邊框邊線的中心點。
[0038]所述保險杠I后部連接有金屬塊3。連接件6前端設有金屬板5，金屬塊3和金屬板5之間連接有緩沖彈簧4。緩沖彈簧4上彈簧鋼制成。
[0039]油壓吸能機構還包括油活動設置在油缸體14內的壓板7，壓板7連接在連接件6后端，壓板7與油壓活塞板9之間設有層級填充材料8。結合圖3所示，層級填充材料8是蜂窩結構的層級填充材料，優(yōu)選是鋁合金材質。壓板7與油壓活塞板9是用鋁合金制成的。
[0040]同樣，保險杠I內設有層級填充材料2，層級填充材料2是蜂窩結構的層級填充材料，與層級填充材料8相同。保險杠受到撞擊時，保險杠和其內的層級填充材料首先受到壓縮，然后撞擊力再通過連接件傳遞給油壓活塞板。
[0041]所述氣缸體17呈環(huán)狀并套住油缸體14，氣缸體17的軸向后端壁與壓蓋11之間設有開蓋彈簧12 ο油缸體14出油口與氣缸體17的軸向后端壁之間設有缺口，油通過缺口流進氣缸體17。
[0042]氣缸體17內設有節(jié)流元件13和單向閥15，結合圖5所示，節(jié)流元件13上設有多個節(jié)流孔，油依次流過節(jié)流孔和單向閥15之后推動氣壓活塞板16壓縮空氣19。
[0043]所述氣缸體17內設有多塊金屬薄壁擋片18，氣壓活塞板16壓縮空氣19的同時逐漸鏟斷金屬薄壁擋片18，進一步消耗掉撞擊的能量。
[0044]氣缸體17軸向前端連接有塑膠擋塊20。塑料擋塊20是由熱塑性聚氨酯彈性塑料(TPUEP)制成。
[0045]以上所述，僅為本發(fā)明較佳實施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實施的范圍，即依本發(fā)明專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內。
【主權項】
1.一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，包括保險杠，其特征在于:還包括 位于保險杠后側的油壓吸能機構，油壓吸能機構包括油缸體、連接件、活動設置在油缸體內的油壓活塞板，連接件傳動連接在保險杠和油壓活塞板之間，油缸體一端設有出油口，油壓吸能機構還包括用于開關所述出油口的壓蓋； 位于保險杠后側的氣壓吸能機構，氣壓吸能機構包括氣缸體、活動設置在氣缸體內的氣壓活塞板； 保險杠受到撞擊時，撞擊力通連接件傳遞給油壓活塞板，油壓活塞板擠壓油缸體內的油并使油推開壓蓋從出油口流出，之后，油對氣壓活塞板施加壓力使氣壓活塞板壓縮氣缸體內的空氣。2.根據(jù)權利要求1所述的一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，其特征在于:所述連接件是錐形多胞薄壁管。3.根據(jù)權利要求1所述的一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，其特征在于:錐形多胞薄壁管的橫截面是三個嵌套在一起的矩形邊框，中間層矩形邊框的轉角點連接在外層矩形邊框邊線的中心點，內層矩形邊框的轉角點連接在中間層矩形邊框邊線的中心點。4.根據(jù)權利要求1所述的一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，其特征在于:所述保險杠后部連接有金屬塊，連接件前端設有金屬板，金屬塊和金屬板之間連接有緩沖彈簧。5.根據(jù)權利要求4所述的一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，其特征在于:油壓吸能機構還包括油活動設置在油缸體內的壓板，壓板連接在連接件后端，壓板與油壓活塞板之間設有層級填充材料;保險杠內設有層級填充材料。6.根據(jù)權利要求5所述的一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，其特征在于:所述層級填充材料是鋁合金材料并呈蜂窩結構。7.根據(jù)權利要求1所述的一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，其特征在于:所述氣缸體呈環(huán)狀并套住油缸體，氣缸體的軸向后端壁與壓蓋之間設有開蓋彈簧;油缸體出油口與氣缸體的軸向后端壁之間設有缺口，油通過缺口流進氣缸體。8.根據(jù)權利要求1所述的一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，其特征在于:氣缸體內設有節(jié)流元件和單向閥，節(jié)流元件上設有多個節(jié)流孔，油依次流過節(jié)流孔和單向閥之后推動氣壓活塞板。9.根據(jù)權利要求1所述的一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，其特征在于:所述氣缸體內設有多塊金屬薄壁擋片，氣壓活塞板壓縮空氣的同時逐漸鏟斷金屬薄壁擋片。10.根據(jù)權利要求7所述的一種高效漸進式穩(wěn)定吸能裝置，其特征在于:氣缸體軸向前端連接有塑膠擋塊。
【文檔編號】B60R19/22GK106004741SQ201610486619
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】張勇, 曾意, 徐翔, 魯明皓, 賴雄鳴
【申請人】華僑大學