CN102562899B

CN102562899B - 瞬间减速器

Info

Publication number: CN102562899B
Application number: CN 201210000791
Authority: CN
Inventors: 叶君华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-01-04
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2032-01-04
Also published as: CN102562899A

Abstract

本发明公开了一种瞬间减速器，解决了现有减速保护机构结构复杂、对被保护的物体起保护作用的过程中易出现相关部件损坏的问题，所采取的技术方案：一种瞬间减速器，包括联接座和受力件，其特征在于，受力件与联接座之间设有减速结构，受力件轴向受力后可在联接座内轴向滑动，减速结构把受力件的轴向受力分解成轴向分力和径向分力。

Description

瞬间减速器

技术领域

本发明涉及一种减速机构，尤其涉及一种可对瞬间的受力进行减速的减速器，用于保护目标物体的安全。

背景技术

在实际的应用中，冲击减速器可应用到很多的场合，以便对目标物体所受到的冲击力进行消减。在汽车领域，为保证行车的安全性，在汽车的前舱内有必要设置冲击减速结构，以消减汽车在高速行进过程中遇到突发情况而发生碰撞时所受到的冲击力。否则，在碰撞严重的情况下，巨大的冲击力会对汽车发动机造成损伤，并给驾乘人员带来伤害。

现有的应用在汽车领域内的碰撞保护装置很多，如中国实用新型专利（公开号：CN201633678U）就公开了一种汽车碰撞吸能装置，包括吸能梁，前横梁和发动机舱纵梁，所述吸能梁为前小后大的楔形结构，吸能梁设有上板和下板，上板设有减重溃缩孔和上溃缩筋，下板设有下溃缩筋。通过溃缩变形吸收碰撞所产生的大部分能量。在较短的距离内达到均匀吸能效果，确保乘员舱内有足够的生存空间，起到保护乘员安全的作用，重量轻，结构简单，成本低。

这种汽车碰撞吸能装置的结构复杂，不能有效分散在汽车碰撞时所受到的冲击力，受限于汽车前舱内的空间，所吸收的冲击能有限，冲击力较大的情况下，吸能梁发生极限破坏后，冲击力会进一步造成汽车发动机的损毁，以及使驾乘人员受到较严重的损伤。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明需要解决的技术问题：提供一种瞬间减速器，其能够快速消减目标物体所受到的冲击力，有效减少一些部件所受到的冲击损伤。

为解决所述技术问题，本发明的技术方案：一种瞬间减速器，包括联接座和受力件，其特征在于，受力件与联接座之间设有减速结构，受力件轴向受力后可在联接座内轴向滑动，减速结构把受力件的轴向受力分解成轴向分力和径向分力。本减速器在使用过程中平常是位于所要保护物体易受到撞击部位的外侧，或者本减速器的受力点位于易受到撞击部位的外侧，并通过力传导件传导到本减速器的受力件上。本减速器中的联接座可以是直接装配在物体上，也可以是与所要保护的物体之间具有间隔，联接座通过与其他的联接件的联接而实现固定。减速结构对受力件的轴向受力进行分解，把该受力件所受到的轴向力分解成轴向分力和径向分力，该轴向分力得以消减，径向分力不会作用到被保护的物体上。

作为优选，所述减速结构中具有相互抵靠在一起的弹性件和滑动件，滑动件在减速结构中的斜面或弧面的推动下可沿受力件的径向在联接座内滑动。滑动件的滑动是由所述的径向分力克服弹性件的弹力而引起的，利用斜面或弧面产生推动滑动件滑动的径向分力，结构简单，滑动件在滑动的过程中也是在消减受力件上所受到的轴向力。要实现受力件的轴向受力得以分解成所述的分力，也可以在联接座内设置用于和受力件作用的杠杆结构，该杠杆结构把受力件的轴向受力的一部分给传递到目标方向上。

作为优选，所述弹性件和滑动件均为若干个，它们沿受力件的周向环形布置在联接座内。受力件在联接座内的布置方式，能够有效提高本减速器对受力件所受到的轴向力的消减效果，减小受力件的轴向运动行程，便于本减速结构的小型化，方便与所要保护物体的装配配合，且受力件受力后的轴向位移时的稳定性好。

作为优选，所述减速结构为多个，它们沿受力件轴向并列设置。这能有效提高本减速器对受力件所受轴向力的消减幅度，可以对受力件所受到的轴向力进行多级消减，能够有效提高本减速器的适用范围。

作为优选，所述减速结构包括小弹簧、钢珠和滑板，在联接座的壁体内设有若干容纳孔，这些容纳孔内分别设有相互抵靠在一起的钢珠和小弹簧，滑板设置在受力件上，滑板的外周面用于和钢珠相接触。通过小弹簧、钢珠和滑板构成所述的减速结构，结构简单、方便加工、生产成本低。

作为优选，在滑板轴向两端的外缘处分别设有斜面或弧面。通过斜面或弧面的推动而实现钢珠的滑动，结构简单，便于实现，而且也便于受力件的反向复位。

作为优选，所述滑板为多个，它们同轴叠置并套接固定在杆状的受力件上。滑板为多个，提高了本减速器对受力件所受到轴向力的消减幅度，能够为所要保护的产品提供安全的保护。

作为优选，这些容纳孔以多个环形的形式布置在联接座内，相邻两个环形之间的间隔等于一只滑板的厚度，且这些环形的数目要多于滑板的数目。多个环形中的钢珠可以通过滑板对受力件的轴向受力多级消减，进一步提高了本减速器对受力件轴向受力的消减幅度，而且受力件也能够稳定地保持在联接座内。在设计时，可以预先设定受力件的最大滑行冲击力，该最大滑行冲击力应处于对被保护物体属于安全的范围内，当实际的冲击力超过该最大滑行冲击力时，受力件沿轴向滑行一个环形间隔，本减速器中下游的滑动件继续对受力件的轴向受力进行消减，从而达到对受力件的轴向受力逐级消减的目的。

作为优选，所述容纳孔贯穿联接座的壁体，容纳孔的内口部小于钢珠的直径，钢珠间隙地设置在容纳孔内；容纳孔的外口部螺纹连接有固定螺栓，小弹簧顶压在固定螺栓的内端部。固定螺栓与容纳孔的外口部螺纹连接，可以通过调整固定螺栓而对小弹簧对钢珠的预压力进行调整，可以改变受力件单位轴向位移对轴向受力的消减值。

作为优选，在联接座的外侧设有两端分别作用在受力件和联接座上的大弹簧，大弹簧套接在杆状的受力件上。大弹簧一方面可以参与对受力件轴向受力的消减，也可以为受力件的复位提供助力，便于受力件的复位。本减速器除可以当正向冲击减速器使用外，通过变换减速器的受力方向，也可以当作阻滞拉伸的装置使用，通过在相应机械设备内的安装位置的选定，从而使得本减速器可以当减振器使用。

因此，本发明的有益效果：所述的减速结构可以把受力件所受到的轴向受力分解成轴向分力和径向分力，可以通过减速结构的设计使得受力件的轴向受力得以很好的消减，从而可以为本减速器所要保护的产品提供安全的保护。由于受力件的轴向受力有部分被分解成径向分力，该分力的方向得以确定，可以在该径向分力的方向上设置弹性件以对该分力进行吸收，被保护的物体不需要以破坏相关部件为代价来获得安全，本减速器能够有效降低运行成本。本减速器能够多次重复使用。另外，在应用领域上，升降机在失控情况下从高空快速滑落时，在升降机的底部可以设置本减速器，以提高升降机意外事故发生时的安全性；在航空母舰上战头机在降落时，拦阻索上设置本减速器也可大大缩短战头机的滑行距离。

附图说明

附图1是本发明瞬间减速器的纵向剖视图。

附图2是联接座的纵向剖视图。

附图3是受力件与滑板装配在一起时的结构示意图。

附图4是受力件的结构示意图。

具体实施方式

本发明瞬间减速器的结构包括联接座5和受力件3，联接座5内设置有圆柱形空腔11，联接座5的壁体呈圆环形，受力件3呈圆柱形，受力件3插接在联接座5的空腔11内，受力件3的外端伸出到联接座5的外侧。空腔11的外口部螺纹连接有封帽4，受力件3间隙地穿过封帽4。在受力件3与联接座5之间设置有减速结构，受力件3在受到轴向力后，可在联接座5内进行轴向滑动，减速结构可以把受力件3所受到的轴向力分解成沿受力件3轴向的分力，以及沿联接座5径向的分力，从而用以对受力件3的轴向受力进行消减。

所述的减速结构包括小弹簧8、钢珠9和滑板6。滑板6呈圆盘状，滑板6的外周面用于和钢珠9的球面相接触。在滑板6轴向两端的外缘位置处分别设有斜面或弧面，斜面或弧面沿滑板6的整个周向延伸。

滑板6为多个，它们同轴叠置在一起。受力件3内端侧的直径收缩，这些滑板6套接在受力件3的内端侧。受力件3的内端部设有螺母10，螺母10使滑板6固定在受力件3上。可以根据实际应用需要而改变受力件3上滑板6的数量。

在联接座5的壁体内设有容纳孔12，容纳孔12沿联接座5的径向设置，每个容纳孔12内均设置有一对抵靠在一起的小弹簧8和钢珠9。容纳孔12贯穿联接座5的壁体，容纳孔12的内口部直径小于钢珠9的直径，钢珠9间隙地设置在容纳孔12内，钢珠9可在容纳孔12内滑动，钢珠9只是部分突出到联接座5中的空腔11内，钢珠9突出到该空腔11内的部分一般占钢珠9整体的2/5。容纳孔12内口部的内表面为弧面，一般是与钢珠9的球面相吻合。在容纳孔12的外口部内螺纹连接有固定螺栓7，小弹簧8的一端部顶压在固定螺栓7的内端部。通过转动固定螺栓7，可以对小弹簧8作用在钢珠9上的预压力进行调整。

容纳孔12为多个，它们以多个环形的形式布置在联接座5内，每个环形中的容纳孔12均布在联接座5的周向上，一个滑板6的外周面可与一个环形中的多个钢珠9同时作用。这些容纳孔12所构成的环形数目一般要多于滑板6的数目，滑板6跟随受力件3在联接座5的空腔11内滑动时，在一定的行程上，滑板6均能够保持与钢珠9的突出部分相作用。容纳孔12的布置所形成的多个环形中，相邻的两个环形之间的间隔等于滑板6的厚度。在滑板6材质强度的许可下，滑板6的厚度被制得尽量薄，以有利于本减速器的小型化。

在受力件3的外端面上固定有受力板1，受力件3的外周套接有大弹簧2，大弹簧2的两端分别顶压在受力板1和联接座5上。

本减速器受到冲击力后，受力件3沿轴向向着联接座5方向运动，滑板6跟随一起运动。滑板6运动过程中，滑板6外缘处所设的斜面或弧面对钢珠9的突出部分进行挤压，该斜面或弧面对钢珠9作用时，会使受力件3的轴向受力被分解成轴向分力和径向分力，该轴向分力要小于受力件3的初始轴向受力，径向分力推动钢珠9向容纳孔12内运动，小弹簧8被压缩，冲击动能的一部分以势能的形式被贮存在被压缩的小弹簧8内。多道减速结构对滑板6的作用，使得受力件3上所受到的轴向冲击能量被极大限度的消减，需要被保护的物体会得到有效的保护。滑板6与钢珠9相脱离后，钢珠9再次突出到联接座5的空腔11内。需要对受力件3的轴向位置进行复位时，可以通过转动固定螺栓7，减小或消除小弹簧8对钢珠9的预压，反向拉动受力件3，即可实现受力件3轴向位置的复位。

Claims

1.一种瞬间减速器，包括联接座（5）和受力件（3），受力件（3）与联接座（5）之间设有减速结构，受力件（3）轴向受力后可在联接座（5）内轴向滑动，减速结构把受力件（3）的轴向受力分解成轴向分力和径向分力，其特征在于，所述减速结构包括小弹簧（8）、钢珠（9）和滑板（6），在联接座（5）的壁体内设有若干容纳孔（12），这些容纳孔（12）内分别设有相互抵靠在一起的钢珠（9）和小弹簧（8），滑板（6）的外周面用于和钢珠（9）相接触，在滑板（6）轴向两端的外缘处分别设有斜面或弧面，滑板（6）为多个，它们同轴叠置在一起，杆状的受力件（3）内端侧的直径收缩，这些滑板（6）套接在受力件（3）的内端侧，受力件（3）内端部设有的螺母（10）使滑板（6）固定在受力件（3）上。

2.根据权利要求1所述的瞬间减速器，其特征在于，所述减速结构为多个，它们沿受力件（3）轴向并列设置。

3.根据权利要求1或2所述的瞬间减速器，其特征在于，所述容纳孔（12）以多个环形的形式布置在联接座（5）内，相邻两个环形之间的间隔等于一只滑板（6）的厚度，且这些环形的数目要多于滑板（6）的数目。

4.根据权利要求1或2所述的瞬间减速器，其特征在于，所述容纳孔（12）贯穿联接座（5）的壁体，容纳孔（12）的内口部小于钢珠（9）的直径，钢珠（9）间隙地设置在容纳孔（12）内；容纳孔（12）的外口部螺纹连接有固定螺栓（7），小弹簧（8）顶压在固定螺栓（7）的内端部。

5.根据权利要求1或2所述的瞬间减速器，其特征在于，在联接座（5）的外侧设有两端分别作用在受力件（3）和联接座（5）上的大弹簧（2），大弹簧（2）套接在受力件（3）上。