專利名稱：一種吸能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全領(lǐng)域，特別是一種緩沖吸能裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的吸能緩沖裝置大都是靠泡沫材料、蜂窩材料、薄板結(jié)構(gòu)、波紋管結(jié)構(gòu)、預制潰縮源方管結(jié)構(gòu)的潰縮變形或氣體、液體被壓縮等實現(xiàn)吸能，其缺點是緩沖沖擊不平穩(wěn)，波動大，而且難以保證按設(shè)計狀態(tài)潰縮，因而不能提供穩(wěn)定可靠的防護性能。例如在汽車上，吸收汽車碰撞沖擊能量主要靠吸能緩沖式保險杠、防撞梁、吸能盒及吸能緩沖式縱梁和車身等吸收，其中吸能盒連接在防撞梁和縱梁之間，當汽車前或后發(fā)生嚴重碰撞吋，防撞梁受到強烈沖擊，并將沖擊カ和能量傳遞到吸能盒，吸能盒在潰縮過程中產(chǎn)生抗沖擊阻力，同時吸收沖擊能量，以減輕對前、后縱梁及車身的沖擊。而現(xiàn)有吸能盒按設(shè)計結(jié)構(gòu)分類主要有預制潰縮源的方管結(jié)構(gòu)、波紋管結(jié)構(gòu)和筒狀液氣壓縮吸能緩沖結(jié)構(gòu)等，這些結(jié)構(gòu)在實際碰撞中容易失效，很難按理想狀態(tài)潰縮，嚴重影響吸能效果，且產(chǎn)生的抗沖擊阻カ波動較大，很 難實現(xiàn)平穩(wěn)吸能，嚴重影響其吸能效率和減緩沖擊的效果，從而容易造成縱梁和車身變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供ー種抗沖擊阻カ平穩(wěn)且具備良好導向性的吸能裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種吸能裝置，包括一根脹桿和一根吸能管，所述脹桿置于所述吸能管內(nèi)，所述脹桿的外側(cè)壁上設(shè)有凸部，所述凸部的硬度大于所述吸能管的硬度，所述脹桿具有凸部處的外徑大于所述吸能管的內(nèi)徑，所述脹桿通過所述凸部卡在所述吸能管的內(nèi)側(cè)壁上。本發(fā)明的有益效果是采用上述結(jié)構(gòu)的吸能裝置，發(fā)生碰撞時，脹桿通過凸部對吸能管施加作用力，吸能管發(fā)生塑性變形進而產(chǎn)生抵抗沖擊的阻力，吸能管基本上呈等直徑擴脹，實現(xiàn)了平穩(wěn)吸能；另外由于脹桿置于吸能管內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)使得脹桿受到軸向猛烈撞擊時，基本保持在吸能管內(nèi)軸向運動，因而也具備良好的導向性。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，吸收能量效果好，不易失效。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。進ー步，所述吸能管的一端為喇叭形開ロ，所述凸部卡在該開ロ的內(nèi)側(cè)壁上。采用上述進ー步方案的有益效果是，該喇叭形開ロ能保證從吸能管ロ擴脹時力的傳遞更加平穩(wěn)，該喇叭形開ロ易于生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。進ー步，所述吸能管內(nèi)側(cè)壁上與所述凸部相接觸的部分設(shè)有凹槽，所述凹槽與所述凸部的形狀相配合。采用上述進ー步方案的有益效果是，接觸面積穩(wěn)定，緩沖力的傳遞更平穩(wěn)。進ー步，所述凸部為自脹桿外側(cè)壁沿徑向向外延伸的環(huán)狀突起。采用上述進ー步方案的有益效果是，使得對吸能管的擴脹カ沿吸能管圓周更均勻、更平穩(wěn)。
進ー步，所述凸部為脹桿外側(cè)壁上沿軸向方向設(shè)置的至少兩個突起，所述各突起的高度沿遠離吸能管的方向依次増大，高度最小的突起卡在所述吸能管的內(nèi)側(cè)壁上。采用上述進ー步方案的有益效果是，形成多級潰縮結(jié)構(gòu)，適用范圍更廣。進ー步，所述吸能管的內(nèi)徑與所述脹桿的直徑相等。采用上述進ー步方案的有益效果是，吸能管與脹桿配合更加緊密，因而導向性更好，即吸能裝置能較好的按軸向潰縮。進ー步，所述吸能管內(nèi)側(cè)壁表面涂有潤滑劑。采用上述進ー步方案的有益效果是，吸能吋，脹桿不與吸能管發(fā)生粘連，吸能阻力主要來自于吸能管的變形應力，脹桿在吸能管內(nèi)受カ狀態(tài)穩(wěn)定，因此進ー步保證了抗沖擊阻カ更加平穩(wěn)。進ー步，所述脹桿的長度大于所述吸能管的長度，所述脹桿的一部分露于所述吸能管外。采用上述進ー步方案的有益效果是，脹桿置于吸能管外的部分使得碰撞カ沿脹桿軸向傳導，脹桿置于吸能管中的部分能夠具有較好的導向作用，使得作用力沿軸向傳播。總之，采用本發(fā)明的吸能裝置吸能平穩(wěn)，通過吸能管發(fā)生的塑性變形提供較好的 緩沖力，吸能效果好，且該吸能裝置具有較好的導向性，成本較低，易于生產(chǎn)。


圖I為本發(fā)明主視剖面圖；圖2為本發(fā)明實施例2主視剖面圖；圖3為本發(fā)明實施例3俯視示意圖；圖4為本發(fā)明實施例4主視剖面圖。附圖中，各標號所代表的部件列表如下I、脹桿，2、吸能管，3、凸部，4、自鎖螺母。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。實施例I :如圖I所示，取一根壁厚均勻、具有良好塑性的吸能管2，所述吸能管2的橫截面形狀可以是圓形，也可以是多邊形，吸能管2的內(nèi)側(cè)壁表面涂有潤滑劑，所述潤滑劑可選用干膜潤滑劑等，以保證吸能管2擴脹時不與脹桿I發(fā)生粘連和摩擦力穩(wěn)定，從而保證擴脹阻力穩(wěn)定。將所述吸能管2的一端沖出帶有凹槽的喇叭形開ロ，并翻邊或焊接法蘭，從喇叭形開ロ端裝入一根較長的脹桿1，脹桿I的一部分插入吸能管2內(nèi)，另一部分露于吸能管2夕卜，脹桿I的外側(cè)壁上設(shè)有凸部3，凸部3可以優(yōu)選為徑向向外延伸的環(huán)狀的突起，所述凸部3的硬度大于吸能管2的硬度，脹桿I具有凸部3處的外徑大于吸能管2的內(nèi)徑，吸能管2的凹槽卡住凸部3，凸部3將脹桿I分為三段，即從發(fā)生碰撞端到凸部3之間的承力段、凸部3處的過盈段、和從凸部3到脹桿另一端為導向段。其中，在導向段，脹桿I的外徑與吸能管2的內(nèi)徑為間隙配合，優(yōu)選使脹桿I的外徑與吸能管2的內(nèi)徑相適配，或脹桿I的外徑略小于吸能管2的內(nèi)徑，這樣的結(jié)構(gòu)可保證吸能過程中，脹桿I能夠沿吸能管2的軸線方向擴脹吸能管，使吸能更加平穩(wěn)和充分；在過盈段，脹桿I的凸部3為光滑曲面，例如錐面、球面或弧面等，凸部3卡在吸能管的凹槽內(nèi)，凹槽與凸部3的形狀相配合，因此脹桿I和吸能管2通過相配合的凹槽和凸部3卡接后可獲得適當?shù)慕佑|面積，吸能前保持脹桿和吸能管之間穩(wěn)定連接，吸能時的擴脹カ也更加均勻和平穩(wěn)，吸能管2凹槽與凸部3相接觸的部分為與上述光滑曲面相適配的形狀，可以根據(jù)所需阻カ的大小、吸能管2的塑性、吸能管材質(zhì)的力學性能來確定凸部3過盈量的大小，脹桿I上凸部3可以是沿徑向或軸向的ー個或多個突起，為使擴脹更平穩(wěn)，可優(yōu)選為沿脹桿I外側(cè)壁沿徑向向外延伸的環(huán)狀突起；在承力段，脹桿I用于傳遞從碰撞方向來的力和能量。當然，脹桿I可以是一體的，也可以由前述三個部分螺紋連接或焊接而成，最后在吸能管2沒有喇叭ロ的一端用自鎖螺母4將脹桿I相對吸能管2軸向拉緊固定，制成一個本發(fā)明所述的吸能裝置。當吸能裝置受到強力沖擊時，撞擊力就會從承カ段推動脹桿1，通過凸部3的作用迫使吸能管2內(nèi)徑擴脹，在此過程中把大量的動能轉(zhuǎn)變?yōu)槲芄?的應變能，由于摩擦系數(shù)是常量，吸能管2等直徑擴脹，吸能管2變形阻力接近于恒值，從而產(chǎn)生穩(wěn)定抗沖擊阻力，由于脹桿I在導向段的外徑與吸能管2的內(nèi)徑可相等或略小于吸能管2的內(nèi)徑，使得凸部3能夠沿吸能管2的軸向前進擴脹吸能管2，從而實現(xiàn)了吸能的平穩(wěn)、可靠。實施例2 :與實施例I相比，不同之處在于，吸能管2由一根粗無縫鋼管的一端和 一根細無縫鋼管的一端焊接得到，帶有凸部3的脹桿I從粗無縫鋼管內(nèi)的一端插入，脹桿I凸部3處的外徑小于粗無縫鋼管的內(nèi)徑且大于細無縫鋼管的內(nèi)徑，因此脹桿I插入粗無縫鋼管內(nèi)后通過凸部3卡在細無縫鋼管的一端，得到本裝置的第二種實施方式。實施例3 :與實施例I相比，不同之處在于，如圖2所示，吸能管2為兩根相同的截面為矩形的鋼管，一根鋼管的一端與另ー根鋼管的一端焊接在一起，且兩根鋼管呈垂直布置，即從俯視角度看形成“十字”形。脹桿I從ー根鋼管的一端在十字形的交點區(qū)域處插入，脹桿I上帶有徑向向外延伸的凸部3，并通過凸部3卡住另ー根鋼管，得到本發(fā)明的第三種實施方式。實施例4 :如圖4所示，所述凸部3為脹桿I外側(cè)壁上沿軸向方向設(shè)置的至少兩個突起，各突起之間的軸向距離可根據(jù)實際情況變化，各突起的高度沿遠離吸能管的方向依次増大，其中高度最小的突起卡在吸能管的內(nèi)側(cè)壁上，即距離吸能管2最近的第一個突起卡住吸能管ロ，其余距離卡接處越遠的突起的高度越大，或者說該處脹桿的外徑越大，這樣當?shù)谝粋€突起潰縮吸能后，如果經(jīng)過一段距離還未停止，那么第二個形狀更大的突起進入吸能管ロ，將以更大的直徑擴脹吸能管，這樣可形成多級潰縮，進ー步提升了吸能效果，也擴大了本發(fā)明的應用范圍。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種吸能裝置，其特征在于包括一根脹桿和一根吸能管，所述脹桿置于所述吸能管內(nèi)，所述脹桿的外側(cè)壁上設(shè)有凸部，所述凸部的硬度大于所述吸能管的硬度，所述脹桿具有凸部處的外徑大于所述吸能管的內(nèi)徑，所述脹桿通過所述凸部卡在所述吸能管的內(nèi)側(cè)壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種吸能裝置，其特征在于所述吸能管的一端為喇叭形開ロ，所述凸部卡在該開ロ的內(nèi)側(cè)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種吸能裝置，其特征在于所述吸能管內(nèi)側(cè)壁上與所述凸部相接觸的部分設(shè)有凹槽，所述凹槽與所述凸部的形狀相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種吸能裝置，其特征在于所述凸部為自脹桿外側(cè)壁沿徑向向外延伸的環(huán)狀突起。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種吸能裝置，其特征在于所述凸部為脹桿外側(cè)壁上沿軸向方向設(shè)置的至少兩個突起，所述各突起的高度沿遠離吸能管的方向依次増大，高度最小的突起卡在所述吸能管的內(nèi)側(cè)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種吸能裝置，其特征在于所述吸能管的內(nèi)徑與所述脹桿的外徑相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項所述的一種吸能裝置，其特征在于所述吸能管內(nèi)側(cè)壁表面涂有潤滑剤。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6任一項所述的一種吸能裝置，其特征在于所述脹桿的長度大于所述吸能管的長度，所述脹桿的一部分露于所述吸能管外。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種吸能裝置，包括一根脹桿和一根吸能管，所述脹桿置于所述吸能管內(nèi)，所述凸部的硬度大于所述吸能管的硬度，所述脹桿的外側(cè)壁上設(shè)有凸部，所述脹桿具有凸部處的外徑大于所述吸能管的內(nèi)徑，所述脹桿通過所述凸部卡在所述吸能管的內(nèi)側(cè)壁上。采用上述結(jié)構(gòu)的吸能裝置，發(fā)生碰撞時，脹桿通過凸部對吸能管施加作用力，通過吸能管的塑性變形產(chǎn)生抵抗沖擊的阻力，實現(xiàn)了平穩(wěn)吸能；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，吸收能量效率高，不易失效?？梢赃M一步在吸能管內(nèi)側(cè)壁表面涂有潤滑劑，以保證脹桿和吸能管的動作效果。
文檔編號B60R19/34GK102826062SQ20121029809
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月20日
發(fā)明者林楠, 高敏, 林建軍 申請人:林楠, 高敏