CN101096195A - 一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置，旨在提供一种结构简单、制造容易、安全性更高的装置，其包括能量吸收器和保险杠，能量吸收器由复合能量传递杆和复合能量吸收管组成，当车辆发生碰撞时，复合能量传递杆将作用力传递给复合能量吸收管，其中的前膨胀杆相对于前吸能管运动同时将作用力传递给后膨胀杆，后膨胀杆相对后吸能管运动；在碰撞开始时，作用力是前膨胀杆与后膨胀杆的作用力之和；当进行一段时间后，后膨胀杆将从后吸能管中穿过，能量吸收器的作用力将迅速下降，从原来的由前膨胀杆和后膨胀杆之和下降为只剩下前膨胀杆的作用力，实现了在开始作用力大后作用力小的目的，增加了吸能作用，提高了车辆的安全效果。

Description

一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置

技术领域

本发明涉及车辆承受或吸收冲击碰撞的装置，特别是涉及汽车机动车辆随或吸收冲击碰撞时的吸能装置。

技术背景

车辆，特别是机动车辆的交通事故已经对人们的生命和财产造成了极大的威胁。在中国现在每年因交通事故而造成的伤亡已达到十多万人。为此，人们采取了很多安全措施，力图把交通事故所造成的危害降到最低点。这些措施主要分为主动安全技术和被动安全技术。被动安全技术主要有；给汽车安装保险杠；在乘员前面安装安全气囊；规定乘员上戴上安全带等。这些方法虽然在一定程度上减少了交通事故对人、车的伤害，但仍没有达到理想的状态。为此，本发明人在1998年3月23日向中国专利局提交了一项“车辆保险装置”的实用新型的专利申请，其申请号为98202568.8，后来又对这上技术进行了改进，于1998年12月28日再次向中国专利局提交了“车辆保险装置”的发明专利申请，其申请号为98126176.0。该项发明专利申请虽然能在一定程度上提高车辆的安全性，但在实际使用中仍然存在着缺陷，主要表现在：

1、在整个碰撞过程中，撞杆对能量吸收管的作用力是比较均匀的，而实际碰撞过程中，由于车速是从开始的高速逐渐降低，而碰撞的作用力也是变化的，所以使能量吸收管不能完全发挥作用；

2、通过大量的试验证明，车辆在碰撞过程中的作用力是开始大，然后随着速度的逐渐降低而减少，因此，当碰撞吸能装置的前部产生的膨胀力大而后来的膨胀力小，所产生的碰撞吸能效果最好，使车辆更安全，而该项发明专利的膨胀力是前面的部分和后面的部分都是相同的，所以无法达到最佳的吸能效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、制造容易、吸收碰撞能量效果更好、安全性更高的一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置，其包括能量吸收器和与能量吸收器相连的保险杠，其中所述的能量吸收器由复合能量传递杆和复合能量吸收管组成；所述的复合能量传递杆由两个粗杆部分和两细杆部分依次交替排列的形状组成；所述的复合能量吸收管粗管部分和细管部分依次交替排列的形状组成，所述的复合能量吸收管的粗管部分与复合能量传递杆的粗杆部分相配合，细管部分与细杆部分相配合；所述的复合能量传递杆的粗杆部分与相邻的细杆部分之间的过度部分呈锥形，粗杆部分与细杆部分组合成一个膨胀杆，所述的复合能量传递杆由两个或两个以上的膨胀杆组成；所述的复合能量吸收管的粗管部分与相邻的细管部分之间也呈锥形，粗管部分与细管部分组合成一个吸收管，复合能量吸收管由两个或两个以上的吸能管组成；所述的复合能量传递杆的外表面形状与套接在外面的能量复合吸收管的内表面形状相同，重合部分紧密配合；所述的复合能量吸收管的端面与车体相连。

在本发明提供的另一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置中，所述的复合能量传递杆由两个或两个以上的膨胀杆组成，一般情况下用两个膨胀杆组成，这两个膨胀杆可以由两个膨胀杆顺次放置在一起组成复合能量传递杆，也可以采用在同一根棒材上加工成而成；与保险杠相连的膨胀杆的长度比与之相连的另一个膨胀杆要长，一般要长2至4倍。

在本发明提供的另一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置中，所述的复合能量吸收管由两个或两个以上的吸能管组成，一般情况下由两个组成，由两个吸能管组成的复合能量吸收管，其中前面的吸能管与后面的吸能管可以相连，当相连时，前面的吸能管的尾部可以套接在后面的吸能管的前部里面，通过焊接或铆接的方式连成整体；也可以各自固定在车体的纵梁上或其它牢固位置；所述的复合能量吸收管也可以采用同一根金属管通过膨胀加工和收尾加工的方法，加工成不同的直径形成两个或两个以上的吸能管，复合能量吸收管的内径及过度的锥形部分要与安装在内部的复合能量传递杆的外径及过度的锥形部分相配合。

在本发明提供的另一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置中，所述吸能管的内表面与能量传递杆套接在一起，外部通过焊接或铆接的方式牢固地固定在车的纵梁或车的其它坚固处。

在本发明提供的另一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置中，所述的保险杆与复合能量传递杆相连，在保险杆受到撞击时，能将力传递给过复合能量传递杆。

在本发明提供的另一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置中，所述的能量吸收装置至少有一个或一个以上，一般是两个，以保证在车辆受到撞击时保持平衡。

在本发明提供的另一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置中，所述的保险杠可以是通常形状，也可以其它形式的，只要能与膨胀杆的端头相连，扩大膨胀杆的端面积，增加碰撞时的接触面积即可；可能安装在车辆外面，也可以安装在车辆外壳的里面，所述的能量吸收装置可以与保险杠相连，也可以直接将膨胀杆的端头安上个面积较大的金属板，扩大膨胀杆的端头在碰撞时的碰撞受力面积。

在本发明提供的另一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置中，所述的复合能量传递杆可以是棒状的也可以是管状的。

本发明的优点：

1.本发明提供的另一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置在碰撞开始时的作用力大，可以在有限的吸能长度范围内充分地吸收碰撞产生的能量，提高安全效果；

2.吸能管可以充分地发挥吸能作用，延长碰撞时间，提高对乘员的保护作用。

附图说明

附图1是由两个膨胀杆和两个吸能管组成的一个能量吸收器的结构示意图；

附图2是由两个能量吸收器与一个保险杠组成的高效吸能装置的结构示意图，其中的能量吸收器是由两个膨胀杆和两个吸能管组成的；

附图3是由一根材料加工成不同直径的膨胀杆与同一根管料加工成不同直径的吸能管组成的能量吸收器示意图；

附图4是由两个能量吸收器与一个保险杠组成部分的高效吸能装置的结构示意图，其中的能量吸收器是由整根材料加工成的膨胀杆和整根材料加工成的吸能管组成的。

具体实施

参照附图2，附图2是本发明一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置的一个实施例的示意图，其中保险杠7与两个能量吸收器8和9的复合能量传递杆的前膨胀杆1的端部相连，参照附图1是其中的能量吸收器的结构示意图，能量吸收器由前膨胀杆1和后膨胀杆4、前吸能管3和后吸能管5组成，所述的前吸能管3的前部2与车身纵梁6通过焊接或铆接的方式固定在一起，所述的后吸能管5的前部分套接在前吸能管3的尾部上，通过焊接或铆接的方式与前吸能管3的尾部连接在一起，所述的后吸能管5也可以直接与车身纵梁6直接连接在一起的方式固定，所述的前膨胀杆1安装在前吸能管3的里面并与之紧密配合，所述的后膨胀杆4位于后吸能管5的里面并与之紧密配合，所述的后膨胀杆4与前膨胀杆1相连在一起，所述的后膨胀杆4的长度小于前膨胀杆1，一般情况下前膨胀杆1的长度是后膨胀杆4的2倍至4倍。

当车辆发生碰撞时，安装于车身上的保险杠7将碰撞作用力传给能量吸收器8和9，能量吸收器8和9中的复合能量传递杆受到作用力后将作用力传递给复合能量吸收管，其中的前膨胀杆1相对于前吸能管3运动，使前吸能管3的内壁直径从原来的细管直径尺寸膨胀至与前膨胀杆1的粗段部分的外直径尺寸，前膨胀杆1同时将作用力传递给后膨胀杆4，后膨胀杆4使后吸能管5的细管段的内壁直径从原来的尺寸膨胀至后膨胀杆4的外直径尺寸，这样在碰撞开始时，能量吸收器的作用力是复合能量传递杆中的前膨胀杆1的作用力与后膨胀杆4的作用力之和；当碰撞进行一段时间后，后膨胀杆4将从后吸能管5中穿过，由于后膨胀杆4的长度比前膨胀杆1的长度短，所以当后膨胀杆4从后吸能管5中穿过后，能量吸收器的作用力将迅速下降，从原来的由前膨胀杆1和后膨胀杆4之和下降为只剩下前膨胀杆1的作用力，实现了在开始作用力大后作用力小的目的，在同样的碰撞距离条件下增加了吸能作用，提高了车辆的安全效果。

附图4是本发明一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置提供的另一个实施例，其中保险杠7与两个能量吸收器8和9相连的复合能量传递杆相连，能量吸收器8和9的复合能量传递杆是由一根材料加工制成的，参照附图3，其中复合能量传递杆1在位置10开始直径变小，从直径10变小至直径11，在尾部从直径12变小至直径13，套接在复合能量传递杆1的外面的复合能量吸收管3的内表面的内径与复合能量传递杆1的外径相近，处于紧密配合状态；复合能量吸收管3的尾部的长度比前部的长度短，一般情况下前部的长度是尾部的2至4倍；所述的复合能量吸收管3的前端2通过焊接或铆接等方式与车身的纵梁6连接在一起。

当车辆发生碰撞时，保险杠7将碰撞产生的作用力传给能量吸收器8和9的复合能量传递杆1，复合能量传递杆1同时将作用力作用在套接在上面的复合能量吸收管3的13处和11处，将复合能量吸收管3的13处从直径13膨胀至12、11处的直径膨胀至10，复合能量传递杆1的作用力是两处作用力的合力；当复合能量传递杆1的尾部穿过复合能量吸收管3的尾部后，复合能量吸收管3的尾部的直径从原来的13扩大至12，而直径12与直径11是相同的，所以此时复合能量传递杆1的作用力只剩下前面的膨胀力了，结果在碰撞过程中，能量吸收器所受到的作用力实现了开始大到后来小的过程，在同样的碰撞距离条件下可以吸收更多的碰撞能量，增强了对碰撞能量的吸收功能，提高了车辆的安全效果。

前面所述的实施例只是对本发明进行说明，并非对本发明的限定，本发明请求保护的构思和范围都记载在本发明的权利要求书中。

Claims (8)

1.一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置，其包括能量吸收器和与能量吸收器相连的保险杠，其特征在于，所述的能量吸收器由复合能量传递杆和复合能量吸收管组成；所述的复合能量传递杆由两个粗杆部分和两细杆部分依次交替排列的形状组成；所述的复合能量吸收管粗管部分和细管部分依次交替排列的形状组成，所述的复合能量吸收管的粗管部分与复合能量传递杆的粗杆部分相配合，细管部分与细杆部分相配合；所述的复合能量传递利的粗杆部分与相邻的细杆部分之间的过度部分呈锥形，粗杆部分与细杆部分组合成一个膨胀杆，所述的复合能量传递杆由两个或两个以上的膨胀杆组成；所述的复合能量吸收管的粗管部分与相邻的细管部分之间也呈锥形，粗管部分与细管部分组合成一个吸收管，复合能量吸收管由两个或两个以上的吸能管组成；所述的复合能量传递杆的外表面形状与套接在外面的能量复合吸收管的内表面形状相同，重合部分紧密配合；所述的复合能量吸收管的端面与车体相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置，其特征是，所述的复合能量传递杆由两个或两个以上的膨胀杆组成，一般情况下由两个膨胀杆组成，这两个膨胀杆可以由两个膨胀杆顺次放置在一起组成复合能量传递杆，也可以采用在同一根材料上加工成而成；与保险杠相连的膨胀杆的长度比与之相连的另一个膨胀杆要长，一般长2至4倍。

3.根据权利要求1所述的一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置，其特征是，所述的复合能量吸收管由两个或两个以上的吸能管组成，一般情况下由两个组成，由两个吸能管组成的复合能量吸收管，其中前面的吸能管与后面的吸能管可以相连，当相连时，前面的吸能管的尾部可以套接在后面的吸能管的前部里面，通过焊接或铆接的方式连成整体；也可以各自固定在车体的纵梁上或其它牢固位置；所述的复合能量吸收管也可以采用同一根金属管通过膨胀加工和收尾加工的方法，加工成不同的直径的，形成两个或两个以上的吸能管，复合能量吸收管的内径及过度的锥形部分要与安装在内部的复合能量传递杆的外径及过度的锥形部分相配合。

4.根据权利要求1所述的一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置，其特征是，所述吸能管的内表面与能量传递杆套接在一起，外部通过焊接或铆接的方式牢固地固定在车的纵梁或车的其它坚固处。

5.根据权利要求1所述的一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置，其特征是，所述的保险杆与复合能量传递杆相连，在保险杆受到撞击时，能将力传递给过复合能量传递杆。

6.根据权利要求1所述的一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置，其特征是，所述的能量吸收装置至少有一个或一个以上，一般是两个对称分布，以保证在车辆受到撞击时平衡。

7.根据权利要求1所述的一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置，其特征是，所述的保险杠可以是通常形状，也可以其它形式的，只要能与膨胀杆的端头相连，扩大膨胀杆的端面积，增加碰撞时的接触面积即可；可能安装在车辆外面，也可以安装在车辆外壳的里面，所述的能量吸收装置可以与保险杠相连，也可以直接将膨胀杆的端头安上个面积较大的金属板，扩大膨胀杆的端头在碰撞时的碰撞受力面积。

8.根据权利要求1所述的一种用于车辆碰撞保护的高效吸能装置，其特征是，所述的复合能量传递杆可以是棒状的也可以是管状的。

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