CN102114819A - 汽车碰撞能量磁场吸收器 - Google Patents

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本发明涉及汽车碰撞能量吸收技术，特别是一种汽车碰撞能量磁场吸收器。当汽车发生前、后碰撞时，汽车前、后保险杠就会接收碰撞能量，通过弹簧减振器减振、吸收，大部分能量通过传动杠传递到压把，压把上的压把内齿与传动齿轮的过轮啮合在一起，传动齿轮轴是固定在外壳上的，传动齿轮可以围绕传动齿轮轴转动，传动齿轮与吸收轮上的棘爪板过轮啮合在一起，通过传动齿轮和吸收轮上面棘爪板过轮传动，把能量传递给吸收轮(吸收轮是导磁材料制成的)，吸收轮轴上中间固定了一个圆形磁铁，吸收轮在转动的过程中就要克服磁场阻力，从而吸收碰撞能量。

Description

汽车碰撞能量磁场吸收器
技术领域
本发明涉及汽车碰撞能量吸收技术，特别是一种汽车碰撞能量磁场吸收器。
背景技术
目前的汽车碰撞能量吸收器主要由滑套、导向套、心轴、剪切组件及定位套构成，剪切组件包括剪切凸块、剪切凹圈、被剪切板(用0.1mm的50号钢片)，60-400组剪切组件依次压装在定位套内，套在心轴上，相邻剪切组件中被剪切板与剪切凸块之间留有1-1.5倍于被剪切板厚度的间隙。发生碰撞时，撞击力由装在保险杠后面的滑套传给剪切凸块，使被剪切板依次受剪，从而逐步吸收消耗碰撞时的巨大能量，使车身减小撞击力。被剪切板受到剪切后，要重新装入被剪切板，很麻烦，浪费大；这套系统结构很复杂、体积大，价格昂贵，其推广有一定的局限性。
发明内容
本发明目的是提供一种使用方便并可重复使用、价格低的汽车碰撞能量磁场吸收器。
本发明技术方案：一种汽车碰撞能量磁场吸收器，固定于车体9上的外壳3中安装有磁场吸收轮12，磁场吸收轮12上部的棘爪板过轮11与上传动齿轮5啮合，位于上传动齿轮5下方并与其成一体的过轮与后压把8上的压把内齿啮合，上传动齿轮5围绕上传动齿轮轴6转动，上传动齿轮轴6固定在外壳3上，后压把8围绕固定在外壳3上压把轴14摆动，压把轴14上设置有压把轴弹簧，在后压把8与减振器之间连接有传动杠，减振器与汽车后保险杠10连接；磁场吸收轮12下部的棘爪板过轮与下传动齿轮15啮合，位于下传动齿轮15上方并与其成一体的下传动齿轮过轮13与前压把17上的压把内齿26啮合，下传动齿轮15围绕下传动齿轮轴转动，下传动齿轮轴固定在外壳3上，前压把17围绕固定在外壳3上压把轴摆动，压把轴上设置有压把轴弹簧4，在前压把17与减振器2之间连接有传动杠19，减振器2与汽车前保险杠1连接。
磁场吸收轮12包括固定于外壳3上吸收轮轴31，在吸收轮轴31上固定有磁铁33，在磁铁33上方安装有上吸收轮30，在上吸收轮30上端面设置有内棘轮29，内棘轮29与棘爪板27上棘爪28配合，棘爪板27上设置有棘爪板过轮11，棘爪板过轮11、上吸收轮30围绕吸收轮轴31旋转；在磁铁33下方安装有下吸收轮34，在下吸收轮34下端面设置有内棘轮，内棘轮与棘爪板27上棘爪28配合，棘爪板27上设置有棘爪板过轮，棘爪板过轮、下吸收轮34围绕吸收轮轴31旋转，在磁铁33与上吸收轮30、下吸收轮34之间分别固定有非导磁垫片32，垫片用磨擦系数很大的材料制成。
后压把8在其后摆方向设有后压把锁钉7，前压把17在其后摆方向设有前压把锁钉16。
前压把17、后压把8与其上的压把内齿采用可拆卸方式固定在一起。
传动杠通过压把插槽分别与前后压把紧固在一起。
减振器为弹簧减振器或液压减振器。
本发明通过磁场作用来消耗汽车碰撞能量，无须消耗其它材料(比如剪切钢板)，使用成本极低，而且发生碰撞后不会造成本发明损耗，因此可重复使用；其结构决定使用方便，维护简单；随着磁场加大，吸收汽车碰撞能量就越大，因此可以大大减轻或避免碰撞对汽车构件和驾乘人员的伤害，避免或降低经济损失。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明磁场吸收轮结构示意图。
图中1汽车前保险杠，2减振器，3外壳，4压把轴弹簧，5上传动齿轮，6上传动齿轮轴，7后压把锁钉，8后压把，9车体，10汽车后保险杠，11棘爪板过轮，12磁场吸收轮，13下传动齿轮过轮，14压把轴，15下传动齿轮，16前压把锁钉，17前压把，18压把插槽，19传动杠，26压把内齿，27棘爪板，28棘爪，29内棘轮，30上吸收轮，31吸收轮轴，32非导磁垫片，33磁铁，34下吸收轮。
具体实施方式
本发明是安装在汽车底盘下的，其结构示意图如图1所示，它主要由压把、传动齿轮、吸收轮等组成。
当汽车发生前、后碰撞时，汽车前、后保险杠就会接收碰撞能量，通过弹簧减振器减振、吸收，能量会吸收掉一点，大部分能量通过传动杠传递到压把，压把上的压把内齿与传动齿轮的过轮啮合在一起，压把上的能量通过压把内齿和传动齿轮的过轮的传动，把能量传递给传动齿轮。传动齿轮轴是固定在外壳上的，传动齿轮可以围绕传动齿轮轴转动，在齿轮传动的过程中，能量也会吸收消耗掉一点，但大部分能量还要往下传。传动齿轮与吸收轮上的棘爪板过轮啮合在一起，通过传动齿轮和吸收轮上面棘爪板过轮传动，把能量传递给吸收轮(吸收轮是导磁材料制成的)。
由于吸收轮端面设有内棘轮，设在吸收轮上棘爪板的棘爪(上吸收轮在上端面设有内棘轮，下吸收轮在下端面设有内棘轮，都配有一个棘爪板及棘爪)使吸收轮只能朝一个方向转动(相对于内棘轮这一面来说，上吸收轮朝顺时钟方向转动，下吸收轮朝逆时钟方向转动，相当于自行车的飞轮)。传动齿轮带动棘爪转动，棘爪带动吸收轮朝一个方向转动。
如图2所示，吸收轮轴上中间固定了一个圆形磁铁，而吸收轮轴是固定在外壳上的，是固定不动的，吸收轮和吸收轮上的棘爪板是共一个轴。磁铁会对导磁材料制成的吸收轮产生很强的磁场力，磁铁与吸收轮之间垫了一个很薄的非导磁材料制成的、磨擦系数很大的垫片，磁铁与吸收轮之间的间距很小。所以磁铁对吸收轮有很强的磁场吸力，吸收轮在转动的过程中就要克服磁场阻力，从而吸收碰撞能量。由于吸收轮端面内棘轮和棘爪板上的棘爪的形状，棘爪可以绕棘爪销摆动，因此棘爪能计吸收轮向碰撞能量使吸收轮转动的方向的相反方向自如的转动。
磁铁的磁场越强，吸收轮的导磁性能越好，吸收轮在转动时，受到的磁场阻力越大，消耗的能量越多，吸收的碰撞能量就越多。这样汽车碰撞时产生的碰撞能量，就被吸收轮在转动时吸收消耗掉了，传递给汽车车身的能量就大大减小，从而减轻或消除了汽车构件和驾乘人员因汽车碰撞能量造成的伤害。这就相当于让碰撞能量去推一个沉重的“磨盘”一样，在推“磨盘”的过程中消耗掉碰撞能量。
当碰撞汽车脱离接触时，压把在压把轴弹簧、保险杠也在弹簧减振器的弹力作用下，又恢复到原始的位置。压把轴弹簧的一边(长边)逼住外壳，另一边(短边)逼在压把上，所以，压把一直都有一个往外弹的弹力，使压把往下压时，它要吸收一些能量。为了防止压把往外弹的程度过份，结构散掉，设有压把锁钉，当压把往外弹到一定距离时，压把锁钉就会被外壳的内壁顶住，从而固定压把往外弹的距离，起到限位作用。压把轴是固定在外壳上的，压把可以围绕压把轴转动。
吸收轮要使用好的导磁材料，磁场对其就有更大的磁场力，其转动起来就会受到更大的磁场阻力。外壳以及外壳内的传动齿轮、压把、压把内齿、棘爪等其它部件要使用非导磁材料，这样磁场对这些部件就不会产生磁场力，活动起来就灵活。
压把内齿是直接插入压把内的，装起来非常方便。减振器采用液压减振器效果会更好。
传动杠插入压把插槽内，然后用镙钉固定。

Claims (6)

1.一种汽车碰撞能量磁场吸收器，其特征是：固定于车体(9)上的外壳(3)中安装有磁场吸收轮(12)，磁场吸收轮(12)上部的棘爪板过轮(11)与上传动齿轮(5)啮合，位于上传动齿轮(5)下方并与其成一体的过轮与后压把(8)上的压把内齿啮合，上传动齿轮(5)围绕上传动齿轮轴(6)转动，上传动齿轮轴(6)固定在外壳(3)上，后压把(8)围绕固定在外壳(3)上压把轴(14)摆动，压把轴(14)上设置有压把轴弹簧，在后压把(8)与减振器之间连接有传动杠，减振器与汽车后保险杠(10)连接；磁场吸收轮(12)下部的棘爪板过轮与下传动齿轮(15)啮合，位于下传动齿轮(15)上方并与其成一体的下传动齿轮过轮(13)与前压把(17)上的压把内齿(26)啮合，下传动齿轮(15)围绕下传动齿轮轴转动，下传动齿轮轴固定在外壳(3)上，前压把(17)围绕固定在外壳(3)上压把轴摆动，压把轴上设置有压把轴弹簧(4)，在前压把(17)与减振器(2)之间连接有传动杠(19)，减振器(2)与汽车前保险杠(1)连接。
2.根据权利要求1所述一种汽车碰撞能量磁场吸收器，其特征是：磁场吸收轮(12)包括固定于外壳(3)上吸收轮轴(31)，在吸收轮轴(31)上固定有磁铁(33)，在磁铁(33)上方安装有上吸收轮(30)，在上吸收轮(30)上端面设置有内棘轮(29)，内棘轮(29)与棘爪板(27)上棘爪(28)配合，棘爪板(27)上设置有棘爪板过轮(11)，棘爪板过轮(11)、上吸收轮(30)围绕吸收轮轴(31)旋转；在磁铁(33)下方安装有下吸收轮(34)，在下吸收轮(34)下端而设置有内棘轮，内棘轮与棘爪板(27)上棘爪(28)配合，棘爪板(27)上设置有棘爪板过轮，棘爪板过轮、下吸收轮(34)围绕吸收轮轴(31)旋转，在磁铁(33)与上吸收轮(30)、下吸收轮(34)之间分别固定有非导磁垫片(32)。
3.根据权利要求1所述一种汽车碰撞能量磁场吸收器，其特征是：后压把(8)在其后摆方向设置有后压把锁钉(7)，前压把(17)在其后摆方向设置有前压把锁钉(16)。
4.根据权利要求1所述一种汽车碰撞能量磁场吸收器，其特征是：前压把(17)、后压把(8)与其上的压把内齿采用可拆卸方式固定在一起。
5.根据权利要求1所述一种汽车碰撞能量磁场吸收器，其特征是：传动杠通过压把插槽分别与前后压把紧固在一起。
6.根据权利要求1所述一种汽车碰撞能量磁场吸收器，其特征是：减振器为弹簧减振器或液压减振器。
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