CN108189793A - 一种吸能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种吸能装置，包括弹簧、锁筒、连接杆、第一挡块和第二挡块；弹簧套接于所述锁筒和连接杆外；第一挡块与锁筒的远离连接杆的一端固定连接，第二挡块与连接杆的远离锁筒的一端固定连接；第一挡块和第二挡块相对的一侧分别与弹簧的两端相抵；锁筒为一缸体结构，其内注有液压油，连接杆的侧壁与锁筒的开口部滑动连接；锁筒内设有活塞，活塞滑动安装在锁筒内，连接杆伸入锁筒内的一端与所述活塞的一侧固定连接；活塞上设有至少一个通孔，所述通孔处设有单向阀门。该装置结构简单，方便实施，可以重复利用，且能够对弹簧势能的相对锁定，防止对车辆、乘车人员或者营救人员造成二次伤害。

Description

一种吸能装置
技术领域
本发明涉及一种吸能装置，具体涉及用于汽车、火车、飞机、轮船、电梯、道路紧急避险舱以及航天器等特种设备的防撞吸能装置。
背景技术
本发明以汽车为例，对吸能装置进行阐述。
汽车是一种快速便捷的路上交通工具。由于速度快，汽车撞击引起的车毁人亡事故也日益增加，据报道全世界平均每分钟就有一人死于汽车撞击事故。
目前的防撞击技术有液体保险杠、记忆金属保险杠以及使用硅酮橡胶的保险杠，这些技术在汽车受到撞击时，利用保险杠形变吸收撞击能量，但是通过形变吸能的获得的减震效果有限，而且减震部件在复位时必须用结构复杂的气压装置进行加压复位。由此本领域技术人员也研发出利用弹性组件，将撞击能量转换成弹性势能从而达到较好的减震效果，并且在复位时不需要使用额外的工具，弹性组件即可自动实现复位。然而现有的利用弹性组件实现的保险杠，都不存在锁止机构，当撞击能量消失后，弹性组件会自动回弹，从而引起对车辆、乘车人员或者营救人员造成二次伤害。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种可以对弹性组件进行锁定有效减少二次伤害的吸能装置。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种吸能装置，包括弹簧、锁筒、连接杆、第一挡块和第二挡块；所述弹簧套接于所述锁筒和连接杆外；所述第一挡块与所述锁筒的远离连接杆的一端固定连接，所述第二挡块与所述连接杆的远离锁筒的一端固定连接；所述第一挡块和第二挡块相对或相背的一侧分别与所述弹簧的两端相抵；所述锁筒为一缸体结构，其内注有液压油，所述连接杆的侧壁与所述锁筒的开口部滑动连接；所述锁筒内设有活塞，所述活塞滑动安装在锁筒内，所述连接杆伸入锁筒内的一端与所述活塞的一侧固定连接；所述活塞上设有至少一个通孔，所述通孔处设有单向阀门。
进一步，所述单向阀门为一通过扭簧与所述活塞铰接的挡板。
本发明的有益效果是：该装置结构简单，方便实施，且可以重复利用，针对汽车保险杠，可以将第一挡块与汽车车架通过螺栓连接，将第二挡块与保险杠连接，当汽车受到撞击时，保险杠通过第二挡块将撞击能量传递给弹簧产生弹性势能，吸收撞击能量，连接杆受力向锁筒内部运动，连接杆推动活塞挤压位于活塞运动方向一侧的液压油，液压油受到挤压后沿通孔冲击挡板，然后向另外一侧喷射。当撞击停止，或外力消失时，弹簧作用于第一挡块和第二挡块，释放弹性势能，此时，由于挡板通过扭簧与活塞铰接，当无液压油冲击时，挡板自动回弹，遮挡通孔，液压油无法通过通孔输送到另外一侧，因此活塞被定位，实现对弹簧势能的锁定，防止对车辆、乘车人员或者营救人员造成二次伤害。
进一步，所述挡板上开有小孔。当外力消失时，弹簧作用于第一挡块和第二挡块，释放弹性势能，用于定位活塞位置的液压油通过小孔缓慢的向活塞的另外一侧移动，实现弹性势能的缓慢释放，一方面不会造成弹簧势能的突然释放造成二次伤害，另一方面无需人为的处理，该吸能装置即可安全的恢复到原始状态，重复使用。
进一步，所述锁筒内还注有气体。当外部撞击较为猛烈时，液压油的流速可能无法满足弹簧的形变速度，那么锁筒内注入部分气体，可以有效缓冲弹簧的形变速度，从而获得更好的吸能效果。
所述气体注入于受冲击后活塞运动方向的一侧。
进一步，所述锁筒内还设有限位装置，所述限位装置用于限制活塞运动的极限位置。可以有效避免位于活塞一侧的气体收到挤压后，流入活塞的另一侧，降低该吸能装置在重复利用时效果变差的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种压缩型吸能装置结构图；
图2为本发明实施例提供的一种拉伸型吸能装置结构图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、弹簧，2、锁筒，3、连接杆，4、第一挡块，5、第二挡块，6、活塞，7、通孔，8、单向阀门，9、小孔，10、限位装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种吸能装置，包括弹簧1、锁筒2、连接杆3、第一挡块4和第二挡块5；所述弹簧1套接于所述锁筒2和连接杆3外；所述第一挡块4与所述锁筒2的远离连接杆3的一端固定连接，所述第二挡块5与所述连接杆3的远离锁筒2的一端固定连接；所述第一挡块4和第二挡块5相对的一侧分别与所述弹簧1的两端相抵；所述锁筒2为一缸体结构，其内注有液压油，所述连接杆3的侧壁与所述锁筒2的开口部滑动连接；所述锁筒2内设有活塞6，所述活塞6滑动安装在锁筒2内，所述连接杆3伸入锁筒2内的一端与所述活塞6的一侧固定连接；所述活塞6上设有至少一个通孔7，所述通孔7处设有单向阀门8。
进一步，所述单向阀门8为一通过扭簧与所述活塞6铰接的挡板。
本发明的有益效果是：该装置结构简单，方便实施，且可以重复利用，针对汽车保险杠，可以将第一挡块与汽车车架通过螺栓连接，将第二挡块与保险杠连接，当汽车受到撞击时，保险杠通过第二挡块将撞击能量传递给弹簧产生弹性势能，吸收撞击能量，连接杆受力向锁筒内部运动，连接杆推动活塞挤压位于活塞运动方向相反的一侧的液压油，液压油受到挤压后沿通孔冲击挡板，然后向另外一侧喷射。当撞击停止，或外力消失时，弹簧作用于第一挡块和第二挡块，释放弹性势能，此时，由于挡板通过扭簧与活塞铰接，当无液压油冲击时，挡板自动回弹，遮挡通孔，液压油无法通过通孔输送到另外一侧，因此活塞被定位，实现对弹簧势能的锁定，防止对车辆、乘车人员或者营救人员造成二次伤害。
进一步，所述挡板上开有小孔9。当外力消失时，弹簧作用于第一挡块和第二挡块，释放弹性势能，用于定位活塞位置的液压油通过小孔缓慢的向活塞的另外一侧移动，实现弹性势能的缓慢释放，一方面不会造成弹簧势能的突然释放造成二次伤害，另一方面无需人为的处理，该吸能装置即可安全的恢复到原始状态，重复使用。
需要注意的是，单向阀门大小以及阀门上的小孔的大小都需要针对不同的对象经过严格的计算设定。这样才能达到最佳吸能效果。特别是单向阀门的大小。例如，液压仓式吸能宝应用于电梯时候，单向阀门的大小决定液压油的喷射速度，恰到好处的阀门大小能够让失控下落的电梯因为液压油的喷射而延缓受力时间，这样能够达到人和装置的安全。
进一步，所述锁筒2内还注有气体。当外部撞击较为猛烈时，液压油的流速可能无法满足弹簧的形变速度，那么锁筒内注入部分气体，可以有效缓冲弹簧的形变速度，从而获得更好的吸能效果。
所述气体注入于受冲击后活塞运动方向的一侧。
进一步，所述锁筒内还设有限位装置10，所述限位装置用于限制活塞运动的极限位置。可以有效避免位于活塞一侧的气体收到挤压后，流入活塞的另一侧，降低该吸能装置在重复利用时效果变差的问题。
图2为本发明的另外一种实施例，该实施例中，所述第一挡块4和第二挡块5相背的一侧分别于所述弹簧1的两端相抵，在弹簧被拉伸时，吸能装置相对锁定弹簧的拉伸长度，锁定弹簧的弹性势能，从而达到势能锁定，减少二次伤害。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种吸能装置，其特征在于，包括弹簧(1)、锁筒(2)、连接杆(3)、第一挡块(4)和第二挡块(5)；所述弹簧(1)套接于所述锁筒(2)和连接杆(3)外；所述第一挡块(4)与所述锁筒(2)的远离连接杆(3)的一端固定连接，所述第二挡块(5)与所述连接杆(3)的远离锁筒(2)的一端固定连接；所述第一挡块(4)和第二挡块(5)相对或相背的一侧分别与所述弹簧(1)的两端相抵；所述锁筒(2)为一缸体结构，其内注有液压油，所述连接杆(3)的侧壁与所述锁筒(2)的开口部滑动连接；所述锁筒(2)内设有活塞(6)，所述活塞(6)滑动安装在锁筒(2)内，所述连接杆(3)伸入锁筒(2)内的一端与所述活塞(6)固定连接；所述活塞(6)上设有至少一个通孔(7)，所述通孔(7)处设有单向阀门(8)。
2.根据权利要求1所述一种吸能装置，其特征在于，所述单向阀门(8)为一通过扭簧与所述活塞(6)铰接的挡板。
3.根据权利要求2所述一种吸能装置，其特征在于，所述挡板上开有小孔(9)。
4.根据权利要求1-3任一项所述一种吸能装置，其特征在于，所述锁筒(2)内还注有气体。
5.根据权利要求4所述的一种吸能装置，其特征在于，所述气体注入于受冲击后活塞运动方向的一侧。
6.根据权利要求4所述的一种吸能装置，其特征在于，所述锁筒(2)内还设有限位装置(10)，所述限位装置(10)用于限制活塞运动的极限位置。
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