本實(shí)用新型涉及一種高效漸進(jìn)式穩(wěn)定吸能裝置，屬于碰撞防護(hù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著汽車(chē)工業(yè)的不斷發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，我國(guó)汽車(chē)的保有量正在不斷增加，然而汽車(chē)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(jì),全球每年約有130萬(wàn)人死于道路交通事故。汽車(chē)的安全隱患嚴(yán)重影響人們的人身和財(cái)產(chǎn)安全。因此，車(chē)輛的碰撞安全性越來(lái)越受到人們的重視，科學(xué)研究者及汽車(chē)設(shè)計(jì)人員如何研究出高性能、安全可靠的吸能裝置已經(jīng)成為了一個(gè)緊迫而重要的課題。

對(duì)于汽車(chē)吸能裝置，國(guó)內(nèi)外也早就有了很多研究。由于薄壁結(jié)構(gòu)具有質(zhì)量輕，吸能效果好的特點(diǎn)，因而很早就被廣泛地應(yīng)用到汽車(chē)的吸能裝置中。而現(xiàn)有的吸能裝置大多數(shù)是對(duì)汽車(chē)的保險(xiǎn)杠進(jìn)行改造，選用鋁、鎂等型材做為保險(xiǎn)杠，配合薄壁結(jié)構(gòu)與車(chē)身骨架相連，雖然具有一定的吸能效果，但是，無(wú)法抵抗大的撞擊。另外，汽車(chē)碰撞過(guò)程中產(chǎn)生的巨大振動(dòng)也容易傷及車(chē)上人員。因此，現(xiàn)有的吸能裝置存在吸能效果差的技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)無(wú)法減小撞擊產(chǎn)生的振動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種高效漸進(jìn)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(chǎn)生的振動(dòng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種高效漸進(jìn)式穩(wěn)定吸能裝置，包括保險(xiǎn)杠，還包括

位于保險(xiǎn)杠后側(cè)的油壓吸能機(jī)構(gòu)，油壓吸能機(jī)構(gòu)包括油缸體、連接件、活動(dòng)設(shè)置在油缸體內(nèi)的油壓活塞板，連接件傳動(dòng)連接在保險(xiǎn)杠和油壓活塞板之間，油缸體一端設(shè)有出油口，油壓吸能機(jī)構(gòu)還包括用于開(kāi)關(guān)所述出油口的壓蓋；

位于保險(xiǎn)杠后側(cè)的氣壓吸能機(jī)構(gòu)，氣壓吸能機(jī)構(gòu)包括氣缸體、活動(dòng)設(shè)置在氣缸體內(nèi)的氣壓活塞板；

保險(xiǎn)杠受到撞擊時(shí)，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(nèi)的油并使油推開(kāi)壓蓋從出油口流出，之后，油對(duì)氣壓活塞板施加壓力使氣壓活塞板壓縮氣缸體內(nèi)的空氣。

一較佳實(shí)施例之中：所述連接件是錐形多胞薄壁管。

一較佳實(shí)施例之中：錐形多胞薄壁管的橫截面是三個(gè)嵌套在一起的矩形邊框，中間層矩形邊框的轉(zhuǎn)角點(diǎn)連接在外層矩形邊框邊線的中心點(diǎn)，內(nèi)層矩形邊框的轉(zhuǎn)角點(diǎn)連接在中間層矩形邊框邊線的中心點(diǎn)。

一較佳實(shí)施例之中：所述保險(xiǎn)杠后部連接有金屬塊，連接件前端設(shè)有金屬板，金屬塊和金屬板之間連接有緩沖彈簧。

一較佳實(shí)施例之中：油壓吸能機(jī)構(gòu)還包括油活動(dòng)設(shè)置在油缸體內(nèi)的壓板，壓板連接在連接件后端，壓板與油壓活塞板之間設(shè)有層級(jí)填充材料；保險(xiǎn)杠內(nèi)設(shè)有層級(jí)填充材料。

一較佳實(shí)施例之中：所述層級(jí)填充材料是鋁合金材料并呈蜂窩結(jié)構(gòu)。

一較佳實(shí)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(shè)有開(kāi)蓋彈簧；油缸體出油口與氣缸體的軸向后端壁之間設(shè)有缺口，油通過(guò)缺口流進(jìn)氣缸體。

一較佳實(shí)施例之中：氣缸體內(nèi)設(shè)有節(jié)流元件和單向閥，節(jié)流元件上設(shè)有多個(gè)節(jié)流孔，油依次流過(guò)節(jié)流孔和單向閥之后推動(dòng)氣壓活塞板。

一較佳實(shí)施例之中：所述氣缸體內(nèi)設(shè)有多塊金屬薄壁擋片，氣壓活塞板壓縮空氣的同時(shí)逐漸鏟斷金屬薄壁擋片。

一較佳實(shí)施例之中：氣缸體軸向前端連接有塑膠擋塊。

本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.發(fā)生碰撞時(shí)，除了保險(xiǎn)杠能夠吸收能量外，其他能量傳遞至油壓吸能機(jī)構(gòu)和氣壓吸能機(jī)構(gòu)，用來(lái)壓縮油和空氣，大幅度降低汽車(chē)的碰撞力，使得汽車(chē)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)耗散動(dòng)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(duì)駕駛員和乘員起到很好的保護(hù)作用。

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(huì)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(shí)際的碰撞情況。

3.金屬塊和金屬板之間連接有緩沖彈簧，進(jìn)一步提高吸能效果和減振效果。

4.壓板與油壓活塞板之間設(shè)有蜂窩結(jié)構(gòu)的層級(jí)填充材料，保險(xiǎn)杠內(nèi)設(shè)有蜂窩結(jié)構(gòu)的層級(jí)填充材料，層級(jí)填充材料可以吸收部分撞擊力，而且其質(zhì)量輕，強(qiáng)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。

5.氣缸體的軸向后端壁與壓蓋之間設(shè)有開(kāi)蓋彈簧，進(jìn)一步提高吸能效果和減振效果。

6.油依次流過(guò)節(jié)流孔和單向閥之后推動(dòng)氣壓活塞板，油通過(guò)節(jié)流孔板時(shí)可以起到節(jié)流耗能的作用，單向閥防止液壓油倒流，同時(shí)高壓油通過(guò)單向閥時(shí)會(huì)形成高壓噴射，有助于耗散能量。

7.所述氣缸體內(nèi)設(shè)有多塊金屬薄壁擋片，氣壓活塞板壓縮空氣的同時(shí)逐漸鏟斷金屬薄壁擋片，進(jìn)一步充分將碰撞能耗散。

8.塑膠擋塊防止碰撞過(guò)于激烈時(shí)保險(xiǎn)杠與氣缸體發(fā)生剛性接觸，從而起到很好的保護(hù)作用。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1繪示了高效漸進(jìn)式穩(wěn)定吸能裝置的示意圖。

圖2繪示了高效漸進(jìn)式穩(wěn)定吸能裝置的局部放大示意圖。

圖3繪示了高效漸進(jìn)式穩(wěn)定吸能裝置的層級(jí)填充材料的示意圖。

圖4繪示了高效漸進(jìn)式穩(wěn)定吸能裝置的連接件的端面示意圖。

圖5繪示了高效漸進(jìn)式穩(wěn)定吸能裝置的節(jié)流元件的示意圖。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2，高效漸進(jìn)式穩(wěn)定吸能裝置，包括保險(xiǎn)杠1、位于保險(xiǎn)杠后側(cè)的油壓吸能機(jī)構(gòu)、位于保險(xiǎn)杠后側(cè)的氣壓吸能機(jī)構(gòu)。

油壓吸能機(jī)構(gòu)包括油缸體14、連接件6、活動(dòng)設(shè)置在油缸體內(nèi)的油壓活塞板9，連接件6傳動(dòng)連接在保險(xiǎn)杠1和油壓活塞板9之間，油缸體14一端設(shè)有出油口，油壓吸能機(jī)構(gòu)還包括用于開(kāi)關(guān)所述出油口的壓蓋11。

氣壓吸能機(jī)構(gòu)包括氣缸體17、活動(dòng)設(shè)置在氣缸體內(nèi)的氣壓活塞板16。

保險(xiǎn)杠1受到撞擊時(shí)，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(nèi)的油10并使油10推開(kāi)壓蓋11從出油口流出，之后，油10對(duì)氣壓活塞板16施加壓力使氣壓活塞板16壓縮氣缸體17內(nèi)的空氣19。

所述連接件6是錐形多胞薄壁管，采用碳纖維復(fù)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(jié)合圖4所示，錐形多胞薄壁管的橫截面是三個(gè)嵌套在一起的矩形邊框，中間層矩形邊框的轉(zhuǎn)角點(diǎn)連接在外層矩形邊框邊線的中心點(diǎn)，內(nèi)層矩形邊框的轉(zhuǎn)角點(diǎn)連接在中間層矩形邊框邊線的中心點(diǎn)。

所述保險(xiǎn)杠1后部連接有金屬塊3。連接件6前端設(shè)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。

油壓吸能機(jī)構(gòu)還包括油活動(dòng)設(shè)置在油缸體14內(nèi)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(shè)有層級(jí)填充材料8。結(jié)合圖3所示，層級(jí)填充材料8是蜂窩結(jié)構(gòu)的層級(jí)填充材料，優(yōu)選是鋁合金材質(zhì)。壓板7與油壓活塞板9是用鋁合金制成的。

同樣，保險(xiǎn)杠1內(nèi)設(shè)有層級(jí)填充材料2，層級(jí)填充材料2是蜂窩結(jié)構(gòu)的層級(jí)填充材料，與層級(jí)填充材料8相同。保險(xiǎn)杠受到撞擊時(shí)，保險(xiǎn)杠和其內(nèi)的層級(jí)填充材料首先受到壓縮，然后撞擊力再通過(guò)連接件傳遞給油壓活塞板。

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(shè)有開(kāi)蓋彈簧12。油缸體14出油口與氣缸體17的軸向后端壁之間設(shè)有缺口，油通過(guò)缺口流進(jìn)氣缸體17。

氣缸體17內(nèi)設(shè)有節(jié)流元件13和單向閥15，結(jié)合圖5所示，節(jié)流元件13上設(shè)有多個(gè)節(jié)流孔，油依次流過(guò)節(jié)流孔和單向閥15之后推動(dòng)氣壓活塞板16壓縮空氣19。

所述氣缸體17內(nèi)設(shè)有多塊金屬薄壁擋片18，氣壓活塞板16壓縮空氣19的同時(shí)逐漸鏟斷金屬薄壁擋片18，進(jìn)一步消耗掉撞擊的能量。

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。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即依本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型涵蓋的范圍內(nèi)。