CN103836105A

CN103836105A - 能量吸收装置

Info

Publication number: CN103836105A
Application number: CN201310612813.1A
Authority: CN
Inventors: D·R·卢丁; M·L·任宁格
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2033-11-27
Also published as: EP2735758B1; CN103836105B; JP6313026B2; EP2735758A2; JP2014105871A; US9016448B2; US20140144740A1; EP2735758A3

Abstract

一种能量吸收装置，其包括外壳、挤压构件、停止构件、能量吸收构件和联接构件，其中外壳具有第一端和与第一端纵向相对的第二端，挤压构件设置为靠近第一端，停止构件与挤压构件纵向地间隔开，能量吸收构件被设置在挤压构件与停止构件之间，联接构件被连接至挤压构件。

Description

能量吸收装置

技术领域

本公开大体涉及能量吸收机构，并且更具体涉及具有可挤压能量吸收构件来吸收拉伸和压缩两个方面能量的能量吸收装置。

背景技术

多种能量吸收装置被用来消除由于冲击或其他突然的力而导致的动能。此类能量吸收装置通常使用如下方法，诸如结构构件的滞后作用，诸如橡胶的压缩或伸长、钢簧的弯曲、金属丝的冷作或扭力杆的扭曲；流体摩擦，诸如通过狭窄孔的流体的流动；气体的压缩，诸如气动式减震器；受控的织物失效，诸如针脚的撕裂等。

然而，这些装置和方法通常不能与存在于复合材料管中的受控挤压的比能的量（即，单位质量单元的能量）匹配。另外，这些装置和方法被设计为仅在一个方向上（在拉伸方向或压缩方向上）吸收能量。

因此，本领域技术人员在响应于载荷或冲击力而消除动能的能量吸收装置的领域继续研发工作。

发明内容

在一个示例中，所公开的能量吸收装置可以包括第一端，其具有挤压构件、停止构件和能量吸收构件，停止构件与挤压构件纵向间隔开，能量吸收构件被设置在挤压构件与停止构件之间；第二端，其与第一端纵向相对；以及联接构件，其被连接在挤压构件与第二端之间。

在另一示例中，所公开的能量吸收装置可以包括外壳、挤压构件、停止构件、能量吸收构件和联接构件，其中外壳具有第一端和与第一端纵向相对的第二端，挤压构件设置为靠近第一端，停止构件与挤压构件纵向地间隔开，能量吸收构件被设置在挤压构件与停止构件之间，联接构件被连接至挤压构件。

在另一示例中，所公开的能量吸收装置可以包括外壳，其包含与第二端纵向相对的第一端，并且限定了内部容积；纵向可移动的挤压构件，其被接收在靠近外壳第一端的内部容积中；纵向可移动的停止构件，其被接收在靠近外壳第二端的内部容积中；端部配件，其与靠近外壳第二端的停止构件可释放地接触；联接构件，其具有与第二端纵向相对的第一端，其中联接构件的第一端被连接至挤压构件，并且其中联接构件的第二端被连接至端部配件；以及能量吸收构件，其被接收在内部容积内，其中能量吸收构件在挤压构件与停止构件之间延伸。

在另一示例中，所公开的能量吸收装置可以包括外壳，其具有第一外壳和第二外壳，第一外壳具有与第二端纵向相对的第一端，第二外壳具有与第二端纵向相对的第一端；其中第二外壳被可移动地联接至第一外壳，从而限定了内部容积；纵向可移动挤压构件，其被接收在靠近外壳第一端的内部容积中；纵向可移动停止构件，其被接收在靠近第二外壳第二端的内部容积中；端部配件，其与靠近第二外壳第二端的停止构件可释放地接触；联接构件，其具有与第二端纵向相对的第一端，其中联接构件的第一端被连接至挤压构件，并且其中联接构件的第二端被连接至端部配件；以及能量吸收构件，其被接收在内部容积中，其中能量吸收构件在挤压构件与停止构件之间延伸；以及，其中停止构件可以包括第二外壳第二端的向内延伸的边缘。

在另一示例中，公开了响应于压力而吸收能量的方法，方法可以包括如下步骤：（1）提供第一结构构件，（2）提供第二结构构件，（3）提供至少一个能量吸收构件，能量吸收构件可以包括第一端、第二端和联接构件，第一端具有挤压构件、停止构件和能量吸收构件，停止构件与挤压构件之间纵向间隔开，能量吸收构件被设置在挤压构件与停止构件之间，第二端与第一端纵向相对，并且联接构件被连接在挤压构件与第二端之间，（4）将能量吸收构件联接在第一与第二结构构件之间，（5）将压力施加在第一与第二结构构件之间，（6）响应于压力而迫使第一和第二端靠在一起，以及（7）使能量吸收构件在挤压构件与停止构件之间挤压，从而消除动能。

在另一示例中，公开了响应于拉力而吸收能量的方法，方法可以包括如下步骤：（1）提供第一结构构件，（2）提供第二结构构件，（3）提供至少一个能量吸收构件，能量吸收构件可以包括第一端、第二端和联接构件，第一端具有挤压构件、停止构件和能量吸收构件，停止构件与挤压构件之间纵向间隔开，能量吸收构件被设置在挤压构件与停止构件之间，第二端与第一端纵向相对，联接构件被连接在挤压构件与第二端之间，（4）将能量吸收构件联接在第一与第二结构构件之间，（5）将拉力施加在第一与第二结构构件之间，（6）响应于拉力而迫使第一和第二端相互远离，以及（7）使能量吸收构件在挤压构件与停止构件之间挤压，从而消除动能。

参照以下具体实施方式、附图以及所附权利要求，所公开的能量吸收装置的其他实施例将会变得显而易见。

附图说明

图1是所公开的能量吸收装置的一个实施例的示意图；

图2是被描述为响应于压力的图1公开的能量吸收装置的示意图；

图3是被描述为响应于拉力的图1公开的能量吸收装置的示意图；

图4是所公开的能量吸收装置的另一实施例的前视图；

图5是描述图4公开的处于压缩行程的能量吸收装置的前视图；

图6是描述图4公开的处于拉伸行程的能量吸收装置的前视图；

图7是以横截面的形式示出图4公开的能量吸收装置的侧视图；

图8是描述挤压界面的图7公开的能量吸收装置的细节截面图；

图9是描述联接界面的图7公开的能量吸收装置的细节截面图；

图10是图4中公开的能量吸收装置的剖视图；

图11是图5中公开的能量吸收装置的剖视图；

图12是图6中公开的能量吸收装置的剖视图；

图13是描述了公开的响应于压力而吸收能量的方法的一个实施例的流程图；以及，

图14是描述了公开的响应于拉力而吸收能量的方法的一个实施例的流程图流程图。

具体实施方式

以下具体实施方式参照了附图，附图图示说明了本公开的具体实施例。具有不同结构与操作的其他实施例不背离本公开的范围。相同的参考符号在不同的附图中可以指代相同的元件或部件。

参照图1-3，总体被标记为310的所公开的能量吸收装置的一个实施例可以包括支柱和带二者的功能性等同物（即，抵抗和吸收来自压力312（图2）和拉力314（图3）的能量）。贯穿本公开，能量吸收装置310通常可以被称为能量吸收器、能量吸收装置或能量装置。

装置310可以包括外壳328，其具有第一端316和纵向相对的第二端318。响应于施加的压力312（图2）或施加的拉力314（图3），第一端316和第二端318可相对于彼此纵向移动。纵向可移动挤压构件320可以被布置在第一端316与第二端318之间。纵向可移动停止构件322可以被布置在第一端316与第二端318之间，并且与挤压构件320纵向间隔开。能量吸收构件324可以被布置在挤压构件320与停止构件324之间。联接构件326可以被连接至挤压构件320。

可以以合适的方式设置挤压构件320靠近第一端316，以便在远离停止构件322的方向上为挤压构件320的线性运动提供物理限制。可以以合适的方式设置停止构件322靠近第二端318，以允许停止构件322相对于第一端316的纵向运动。响应于施加的压力312，第一端316的线性运动可以转变为挤压构件320的线性运动，而第二端318的线性运动可以转变为停止构件322的线性运动（即，驱动挤压构件320和停止构件322朝向彼此）。

挤压构件320还可以以合适的方式可操作地联接至第二端318，以便诸如经由联接构件326提供挤压构件320相对于第一端316的纵向运动。停止构件322可以以合适的方式可操作地联接至第一端316，以便在远离挤压构件320的方向上为线性运动提供物理限制。响应于施加的拉力314，第二端318的线性运动可以转变为挤压构件320的线性运动，而第一端316的线性运动可以转变为停止构件322的线性运动（即，驱动挤压构件320和停止构件322朝向彼此）。

作为一个示例性实施例，外壳328的第一端316可以与第一外壳部分相关联，而外壳的第二端318可以与第二外壳部分相关联。第二端318可以是安装板或类似的刚性体。外壳328可以包括内部容积330，以便可操作地容纳挤压构件320、停止构件322以及能量吸收构件324。外壳328的第一外壳部分可以包括第一端332和轴向相对的第二端334。装置310的第一外壳部分第一端332和第二外壳部分（第二端318）可以被固定、安装或要不然被附接至可以经受冲击力的相对结构构件。

当在未加载的情况下（图1），挤压构件320可以被接收在靠近第一外壳部分第一端332的内部容积330内。停止构件322可以被接收在靠近第一外壳部分第二端334的内部容积330内。能量吸收构件324可以被接收在挤压构件320与停止构件322之间的内部容积330内。能量吸收构件324可以与挤压构件320或停止构件322接触，或者与挤压构件320和停止构件322都接触。

响应于施加的压力312（图2），第一端316和第二端318可以被迫朝向彼此。因此，第一外壳部分第一端332可以朝向停止构件322（即，在压力312的方向上）纵向驱动挤压构件320。第二端318可以朝向挤压构件320（即，在压力312的方向上）纵向驱动停止构件322。能量吸收构件324可以在挤压构件320与停止构件322之间被挤压，从而减弱并吸收动能。

响应于施加的拉力314（图3），第一端316和第二端318可以被迫远离彼此。因此，第一端316可以朝向挤压构件320（即，在拉力314的方向上）纵向驱动停止构件322。第二端318可以经由联接构件326朝向停止构件322（即，在拉力314的方向上）纵向驱动挤压构件320。能量吸收构件324可以在挤压构件320与停止构件322之间被挤压，从而减弱并吸收动能。

在给定的配置中，不论装置310是被施加压力还是被施加拉力，能量吸收构件324都可以在挤压构件320与停止构件322之间被挤压，从而吸收能量。

本领域技术人员能够认识到，外壳328可以包括多种结构配置，其适合于可操作地容纳挤压构件320、停止构件322和能量吸收构件324，以便响应于施加于装置310的第一端316和第二端318的力挤压构件320和停止构件322可相对于外壳328纵向移动。

例如，外壳328可以包括刚性侧壁、闭合的第一外壳部分第一端332和开放的第一外壳部分第二端334。闭合的第一外壳部分第一端332可以在压缩期间为挤压构件320提供物理运动限制。开放的第一外壳部分第二端334可以包括边缘、凸缘或其他向内凸出的突出336，以便在拉伸期间为停止构件322提供物理运动限制。开放的第一外壳部分第二端334的尺寸还可以被合适地设置为接收装置310的第二端318（例如，第二外壳部分），以便在压缩期间与停止构件322接触。停止构件322可以包括至少一个孔或其他通道，用于联接构件326在装置310的挤压构件320与第二端318之间穿过。

作为另一示例，外壳328可以具有柔性的或波状的侧壁，其可以在压缩期间被压缩，并且其可以在第一端与第二端之间具有一系列加强物（strengtheners），以便在拉伸期间防止过度延伸（未示出）。外壳328的侧壁可以具有高于能量吸收构件324的压缩强度的拉伸强度。在这样的示例中，停止构件322可以被附接至第一外壳部分第二端334，并且可以在外壳压缩时朝向挤压构件320纵向移动。

参照图4-6，在所公开的能量吸收装置10的另一示例中，第一（例如，外部的）外壳部分38可以被联接至第二（例如，内部的）外壳部分40，以便装置10具有第一端16和第二端18。第一外壳部分38可以包括第一（例如，上部的）端42和纵向相对的第二（例如，下部的）端44。第二外壳部分40可以包括第一（例如，上部的）端46和纵向相对的第二（例如，下部的）端48。

贯穿本公开，第一外壳部分38可以被图示为外部的外壳，而第二外壳部分40可以被图示为内部的外壳；然而，本领域技术人员能够认识到，第一外壳部分38可以是内部的外壳，而第二外壳部分40可以是外部的外壳，并且因此标识并不意味着以任何形式进行限制。第二端18可以包括可释放地连接至第二外壳部分第二端48的端部配件50。此外，相关术语诸如“前”或“后”或“左”或“右”或“顶”或“底”或“之下”或“之上”或“上部的”或“下部的”或“水平的”或“竖直的”可以在本文中被用来描述一个元件、特征或区域与另一元件、特征或区域的关系，如在附图中图示的。本领域技术人员能够认识到，除了在附图中描述的取向，这些术语意图包含装置的不同取向。

第一杆端52可以被直接附接至第一外壳部分第一端42。第一杆端52可以具有诸如通过防松螺母54附接（螺纹连接）至第一外壳部分第一端42的螺纹端和与螺纹连接相对的第一球形支承56。在使用时，第一杆端52可以被联接至或要不然被附接至第一结构部件，其中第一结构部件可以被施加外力，例如在乘客座椅或有效载荷与飞机的框架之间。

第二杆端58可以被刚性地附接至端部配件50，并且可以包括第二球形支承60。在使用时，第二杆端58可以被联接至或要不然被附接至靠近的第一结构部件的第二结构部件，其中第一结构部件可以被施加外力，例如在乘客座椅或有效载荷与飞机的框架之间。

如将在下文中更详细地描述的，带凸缘的联接器62可以附接至第一外壳部分第二端44，并接触第二外壳部分第一端46，从而将第一外壳部分38与第二外壳部分40连接在一起形成装置10的外壳。

参照图7，第一外壳部分38可以包括大致管状体64，其具有纵向延伸的侧壁66。第一外壳部分第二端44可以包括大致跨越第一外壳部分38的内径的开口，以便联接（例如，可滑动地和/或可插入地）第一和第二外壳部分38、40。第二外壳部分40可以包括大致管状体68，其具有纵向延伸的侧壁70。第二外壳部分第一端46可以包括大致跨越第二外壳部分40的内径的开口。第一外壳部分38和第二外壳部分40可以结合，从而限制装置10的第一端16的内部容积30，用于容纳挤压构件20、停止构件22、能量吸收构件24和联接构件26。

在图示的实施例中，停止构件22可以是第二外壳部分第二端48。第二外壳部分第二端48（即，停止构件22）可以包括合适尺寸的开口，以便允许联接构件26穿过第二外壳部分第二端48，并自第二外壳部分第二端48向外延伸。

在图示的实施例中，第一外壳部分38和第二外壳部分40大致可以包括配合的圆形截面形状，其中第二外壳部分40的外尺寸与第一外壳部分38的内尺寸处于紧公差。然而，本领域技术人员能够认识到，第一和第二外壳部分38、40可以具有其他配合的截面形状，并且图示的实施例不意味着以任何形式进行限制。

端部配件50可以被连接（例如，可释放地）至第二外壳部分第二端48。端部配件50可以包括纵向凸出的侧壁72和中部凹进区域74。端部配件50的尺寸可以被合适地设置为在接触时接收并覆盖在第二外壳部分第二端48之上。

挤压构件20可以被布置在靠近第一外壳部分第一端42的内部容积30内。如在下文中所描述的，挤压构件20可以相对于第一端16（即，在第一外壳部分38和第二外壳部分40内）纵向（例如，线性地）移动。

联接构件26可以在第一（例如，上部的）端76处被直接附接至挤压构件20，并在第二（例如，下部的）端78处附接至端部配件50，并且纵向跨域挤压构件20与端部配件50之间的距离。联接构件26可以包括拉伸电缆、线缆、金属杆、复合缆、链、带等。此外，尽管可以以示例的形式示出了仅仅单个联接构件26，但本领域技术人员能够认识到，多个联接构件26可以具有相同的益处，并且示例实施例不意味着以任何形式进行限制。相应地，第二外壳部分第二端48（即，停止构件22）可以包括适当数量的合适尺寸的开口，以便允许多个联接构件26穿过第二外壳部分第二端48，并自第二外壳部分第二端48向外延伸。

内部能量吸收构件24可以被布置在同轴的第一外壳部分38和第二外壳部分40内。能量吸收构件24大致可以在第一外壳部分第一端42与第二外壳部分第二端48之间（即，在挤压构件20与停止构件22之间）纵向跨越。能量吸收构件24可以包括第一（例如，上部的）端80和纵向相对的第二（例如，下部的）端82。能量吸收构件第一端80可以与挤压构件20接触。能量吸收构件第二端82可以与停止构件22接触。在示例实施例中，停止构件22可以包括第二外壳部分第二端48的向内延伸的边缘84。边缘84可以被第二外壳侧壁70与第二外壳部分第二端开口之间的区域限定，例如，边缘84可以是自侧壁70垂直向内延伸的环形突出、被附接至第二外壳部分第二端48的端盖等。

在图示的实施例中，能量吸收构件24可以是由纤维与树脂的混合物（即，复合材料）形成的能量吸收管。纤维可以为能量吸收构件24提供用作能量吸收器所必需的强度，而树脂（即，基底）可以将纤维保持在一起，并且将任何施加的载荷分配给纤维。用于能量吸收构件24的纤维的示例可以包括石墨、Kevlar、玻璃纤维、硼等。热固性或热塑性树脂可以在能量吸收构件24的制造期间与纤维混合。纤维的取向可以影响能量吸收构件24的能量吸收特性。纤维取向可以包括相对于能量吸收管24的纵轴X以零度至九十度的角度取向的单方向性纤维的各种组合。作为一个非限制性示例，能量吸收构件24（即，复合材料管）可以是吸收能量的石墨-环氧管。在示例实施例中，当在准静态加载的情况下被轴向挤压时，能量吸收管24可以吸收大约160J/g的比能。本领域技术人员能够认识到，能量吸收构件24还可以包括在压缩后可以减弱或吸收能量的任何合适的弹簧材料，并且可以不局限于管状结构。

参照图8，在示例实施例中，挤压构件20可以是挤压帽，其包括体86，体86具有用于与第一外壳部分第一端42接触的后表面88。后表面88可以是平的，或要不然被合适地成形从而用于与第一外壳部分第一端42的内部平齐地接触。挤压构件20大致可以在第一外壳体64的内径之间跨越，使得周边90可以与第一外壳侧壁66处于紧公差，因此挤压构件20可以与活塞类似地在第一外壳部分38内移动。联接构件26可以被附接至构件20的中心。挤压构件20的前表面92可以包括靠近周边90的环形凹口或凹槽94。

在所公开的装置10的一个示例中，能量吸收构件20的第一端80可以被设置在挤压构件20的凹槽94内。可以在能量吸收构件第一端80上机械加工倒角，用于与凹槽94的弯曲表面接触。倒角的第一端80可以用作触发装置，其引起能量吸收构件20的连续性溃缩，并迫使能量吸收构件20沿着凹槽94的曲线向内溃缩，以便与一般不具有波状的或凹槽的挤压构件20的向外或随机溃缩相比增加能量吸收的水平。

参照图9，第二外壳部分第一端46可以包括向外延伸的凸缘96。凸缘94可以嵌靠在第二端44附近的第一外壳侧壁66的内表面中。第二端44附近的第一外壳侧壁66可以包括带有螺纹的外表面98。带凸缘的螺纹联接器62可以被可螺纹地附接至第一外壳部分第二端44，从而将第一外壳部分38与第二外壳部分40连接在一起。带凸缘的联接器62的凸缘端99可以接触第二外壳部分第一端46的凸缘96。这种结构在以压缩的形式被加载（即，压缩行程）（图11）时允许第一外壳部分38与第二外壳部分40（即，第一端16）同轴地轴向移动，并且因此在以拉伸的形式被加载（即，拉伸行程）（图12）时将第二外壳部分40锁定至第一外壳部分38（例如，为了防止第二外壳部分40的过度延伸）。

参照图10-12，其概略地图示说明了由装置10在响应于压力12（图11）（即，压缩行程）以及响应于拉力14（图12）（即，拉伸行程）而起作用并吸收能量时提供的力减弱。不管传递到装置10上的力是沿压缩12（图11）的方向还是沿拉伸14（图12）的方向，都可以在挤压构件20与边缘84（即，停止构件20）之间以压缩的形式轴向挤压能量吸收构件20。

当装置10处于非加载的状态时（图10），可以设置挤压构件20靠近第一外壳部分第一端42；第二外壳部分40可以自第一外壳部分第二端44向外延伸，以便第二外壳部分第一端46的凸缘96与带凸缘的联接器62的凸缘端99接触；第二外壳部分第二端48可以与端部配件50可释放地接触；能量吸收构件第一端80可以与挤压构件20的凹槽94接触；并且能量吸收构件第二端82可以与第二外壳部分第二端48的边缘84（即，停止构件22）接触。

当装置10以压缩的形式加载时（图11），第一外壳部分38和第二外壳部分40可以相对于彼此向一起移动（即，第二外壳部分40可以在第一外壳部分38内向内行进（stroke）），因此在第二外壳部分第二端48（即，停止构件22）朝向挤压构件20移动时，将能量吸收构件第一端80压在挤压构件凹槽94上。挤压构件20可以在第一外壳部分第一端42附近保持静止，例如通过由闭合的第一外壳部分第一端42提供的物理运动限制。当能量吸收构件24以压缩的形式被挤压时，能量吸收构件第一端80可以开始向内溃缩，因此在挤压构件20和边缘84（即，停止构件22）被压力12朝向彼此驱动时，随着能量吸收构件24的其余体沿着凹槽94的圆弧溃缩而吸收能量。联接构件26可以具有在压缩期间聚集在外壳38、40的内部容积30内的柔性体。

当装置10以拉伸的形式加载时（图12），响应于被联接构件26拉动，挤压构件20可以在第一外壳部分38内与活塞类似地自靠近第一外壳部分第一端42朝向靠进第一外壳部分第二端44行进。通过凸缘96与带凸缘的联接器62的凸缘端99接触，带凸缘的联接器62可以防止第二外壳部分40过度行进到第一外壳部分38之外。当能量吸收构件24以压缩的形式被挤压时，能量吸收构件第一端80可以开始向内溃缩，因此在挤压构件20和边缘84（即，停止构件22）被拉力14朝向彼此驱动时，随着能量吸收构件24的其余体沿着凹槽94的圆弧溃缩而吸收能量。

参照图13，还公开了响应于压力而吸收能量的方法100。该方法可以在方框102处以提供第一和第二结构构件的步骤开始。在方框104处，可以提供至少一个能量吸收装置。能量吸收装置可以包括第一外壳部分、第二外壳部分、挤压帽、端部配件、拉伸电缆和能量吸收构件，第一外壳部分具有第一端和第二端，第二外壳部分被连接至第一外壳部分，第二外壳部分具有插入到第二外壳部分内的第一端和第二端，挤压帽被可移动地布置在第一外壳部分内，端部配件被可移除地连接至第二外壳部分，拉伸电缆被附接在挤压帽与端部配件之间，能量吸收构件被布置在外壳内，并且在挤压帽与第二外壳部分第二端之间延伸。在方框106处，能量吸收装置可以被联接在第一与第二结构构件之间。在方框108处，压力可以被施加在第一与第二结构构件之间。在方框110处，响应于压力，通过将第二外壳部分推入到第一外壳部分内使得能量吸收构件可以在挤压帽与第二外壳部分第二端之间被挤压，能量吸收装置可以消除动能。

参照图14，还公开了响应于拉力而吸收能量的方法200。该方法可以在方框202处以提供第一和第二结构构件的步骤开始。在方框204处，可以提供至少一个能量吸收装置。能量吸收装置可以包括第一外壳部分、第二外壳部分、挤压帽、端部配件、拉伸电缆和能量吸收构件，第一外壳部分具有第一端和第二端，第二外壳部分被连接至第一外壳部分从而形成外壳，第二外壳部分具有插入到第一外壳部分第二端内的第一端和第二端，挤压帽被可移动地布置在外壳内，端部配件被可移除地连接至第二外壳部分，拉伸电缆被附接至挤压帽和端部配件，能量吸收构件被布置在外壳内，并且在挤压帽与第二外壳部分第二端之间延伸。在方框206处，能量吸收装置可以被联接在第一与第二结构构件之间。在方框208处，拉力可以被施加在第一与第二结构构件之间。在方框210处，响应于拉力，通过朝向内部的外壳第二端推动挤压帽使得能量吸收构件可以在挤压帽与内部的外壳第二端之间被挤压，能量吸收装置可以消除动能。

示例使用是将一个或更多个装置10附接至飞机的防撞座椅，以允许在向前、向后以及横向方向上的能量减弱。在这样的使用示例中，该益处可以增加乘客的生存性，并且可以通过具有在两个方向（即，压缩以及拉伸）上吸收能量的单个机构提供重量节省。装置10的使用的潜在应用的其他示例可以包括地面车辆内的能量吸收座椅、飞机内的高质量件的碰撞保持、陆地车辆框架到底盘的安装、汽车保险杆安装、飞机起落架次级挤压结构等。

根据本公开的一个方面，提供了一种能量吸收装置，该能量吸收装置包含：外壳，其包含与第二端纵向相对的第一端，并且限定了内部容积；纵向可移动的挤压构件，其被接收在靠近所述第一端的所述内部容积中；纵向可移动的停止构件，其被接收在靠近所述第二端的所述内部容积中；端部配件，其与靠近所述外壳第二端的所述停止构件可释放地接触；联接构件，其包含与第二端纵向相对的第一端，其中所述联接构件的所述第一端被连接至所述挤压构件，并且其中所述联接构件的所述第二端被连接至所述端部配件；以及能量吸收构件，其被接收在所述内部容积中，所述能量吸收构件在所述挤压构件与所述停止构件之间延伸。有利地是，在该装置中，所述能量吸收构件包含复合材料。更有利地是，在该装置中，所述外壳包含第一外壳部分和第二外壳部分。并且更有利的是，在该装置中，当所述第一外壳部分响应于压力而相对于所述第二外壳部分移动时，所述能量吸收构件所述挤压构件与所述停止构件之间被挤压。并且更有利地是，在该装置中，当所述第一外壳部分响应于拉力而相对于所述第二外壳部分移动时，所述能量吸收构件所述挤压构件与所述停止构件之间被挤压。并且更有利地是，在该装置中，所述挤压构件包含环形凹槽，并且其中所述能量吸收构件包含与所述环形凹槽接触的第一端和与所述停止构件接触的纵向相对的第二端。并且更有利地是，在该装置中，所述能量吸收构件第一端被倒角。

经过已经示出并描述了所公开的能量吸收装置的各种实施例，但本领域技术人员在阅读说明书之后可以想到更改。本申请包括此类更改，并且仅被权利要求的范围限制。

Claims

1.一种能量吸收装置，其包含：

外壳，其包含第一端和与所述第一端纵向相对的第二端；

挤压构件，其被设置为靠近所述第一端；

停止构件，其与所述挤压构件纵向地间隔开；

能量吸收构件，其被设置在所述挤压构件与所述停止构件之间；以及

联接构件，其被连接至所述挤压构件。

2.根据权利要求1所述的装置，其中当所述挤压构件和停止构件响应于压力而向一起移动时，所述能量吸收构件在所述挤压构件与停止构件之间被挤压。

3.根据权利要求1和2所述的装置，其中响应于施加于所述联接构件的拉力，所述能量吸收构件在所述挤压构件与所述停止构件之间被挤压。

4.根据权利要求1至3所述的装置，其中所述能量吸收构件包含复合材料。

5.根据权利要求1至4所述的装置，其中所述外壳限定了内部容积，并且其中所述挤压构件、所述停止构件和所述能量吸收构件被接收在所述内部容积内。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述外壳包含第一外壳部分和第二外壳部分。

7.根据权利要求1至6所述的装置，其中所述挤压构件可远离所述第一端纵向移动。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述停止构件可朝向所述第一端纵向移动。

9.根据权利要求1至8所述的装置，其中所述挤压构件包含环形凹槽。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述能量吸收构件包含与所述环形凹槽接触的第一端和与所述停止构件接触的第二端。

11.一种响应于载荷力而吸收能量的方法，所述方法包含如下步骤：

提供第一结构构件；

提供第二结构构件；

提供能量吸收构件，其包含：

外壳，其包含第一端和与所述第一端纵向相对的第二端；

挤压构件，其被设置为靠近所述第一端；

停止构件，其与所述挤压构件纵向地间隔开；

联接构件，其被连接至所述挤压构件；以及

将所述能量吸收装置联接在所述第一与所述第二结构构件之间。

12.根据权利要求11所述的方法，其中响应于施加于所述能量吸收构件的拉力，所述能量吸收构件在所述挤压构件与所述停止构件之间被挤压。

13.根据权利要求11和12所述的方法，其中响应于施加于所述能量吸收构件的压力，所述能量吸收构件在所述挤压构件与所述停止构件之间被挤压。