CN109050447A - 通过弹性件转向的机械高效缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，包括固定座、导向件和传递组件，导向件包括中间部以及两个平直部，在中间部的内凹面上设置有导向槽，在导向槽的两端均设置有传递弹簧；传递组件包括弹性伸缩杆和支撑环，伸缩杆包括移动筒、蓄能弹簧和移动杆，支撑环套设在移动筒上，支撑环上设置有支撑臂，支撑臂上远离支撑环的一端分别各与一个平直部连接，移动杆的一端插入移动筒的中心孔中，并通过蓄能弹簧与中心孔的孔底连接，移动杆的另一端铰接设置有两个导向杆，在导向杆上设置有导向块，导向块均插入导向槽中。本发明，将冲击力通过导向块等部件转移到其他方向，继而减弱汽车整体在冲击方向承受的冲击力大小，防止车体产生损伤。

Description

通过弹性件转向的机械高效缓冲装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及通过弹性件转向的机械高效缓冲装置。

背景技术

汽车，即本身具有动力得以驱动，不须依轨道或电力架设，得以机动行驶之车辆。汽车一般由发动机、底盘、车身和电气设备等四个基本部分组成。汽车车身安装在底盘的车架上，用以驾驶员、旅客乘坐或装载货物。轿车、客车的车身一般是整体结构，货车车身一般是由驾驶室和货箱两部分组成。。

汽车车身结构主要包括：车身壳体、车门、车窗、车前钣制件、车身内外装饰件和车身附件、座椅以及通风、暖气、冷气、空气调节装置等等。其中，车身壳体是一切车身部件的安装基础，通常是指纵、横梁和支柱等主要承力元件以及与它们相连接的钣件共同组成的刚性空间结构。客车车身多数具有明显的骨架，而轿车车身和货车驾驶室则没有明显的骨架。车身壳体通常还包括在其上敷设的隔音、隔热、防振、防腐、密封等材料及涂层。车身外部装饰件主要是指装饰条、车轮装饰罩、标志和浮雕式文字等等。散热器面罩、保险杠、防撞梁、灯具以及后视镜等附件亦有明显的装饰性。

在汽车的交通事故中，碰撞是最容易发生的一种事故形式。在低速碰撞发生后，汽车的碰撞部位会内凹变形，因此常在碰撞部位设置用于缓冲的保险杠或者防撞梁。现有的缓冲部件分为硬缓冲装备和软缓冲装备。硬缓冲装备通过自身的塑性变形，来保护车身不受损伤；软缓冲装备主要通过自身的弹性变形来吸收能量，继而保护车声不受损伤。现有软缓冲装备在使用时能量转换效果不理想，只能将冲击力进行纵向吸收，无法将其转移到其他方向，当纵向吸收不完冲击力时，只能损伤车体以消除冲击力，不利于车体的保护。而将软缓冲设备的缓冲路径增加了增大其能吸收的冲击力时，则会极大地增大其体积，不利于汽车的交通行驶、停放以及美观度。

发明内容

本发明目的在于提供通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，解决现有软缓冲装备在使用时能量转换效果不理想，只能将冲击力进行纵向吸收，无法将其转移到其他方向，当纵向吸收不完冲击力时，只能损伤车体以消除冲击力，不利于车体的保护的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，包括依次连接的固定座、U形导向件和传递组件，其中，

所述导向件包括圆弧形的中间部以及两个平直部，所述中间部的外凸面与固定座连接，所述平直部分别各与一个中间部的末端连接，在中间部的内凹面上沿着中间部的周线设置有导向槽，在导向槽的两端均设置有传递弹簧，所述传递弹簧的一端分别各与导向槽的一个端部连接；

所述传递组件位于导向件的内侧，其包括弹性伸缩杆和支撑环，所述伸缩杆的轴线与导向件的中心线重合，伸缩杆包括依次连接并共轴线的移动筒、蓄能弹簧和移动杆，所述支撑环套设在移动筒上，支撑环的一对相对外壁上均设置有支撑臂，所述支撑臂上远离支撑环的一端分别各与一个平直部连接，所述移动杆的一端插入移动筒的中心孔中，并通过蓄能弹簧与中心孔的孔底连接，移动杆的另一端铰接设置有两个导向杆，所述铰接的轴线垂直于导向件的U形面，在导向杆上靠近中间部的一端均设置有导向块，所述导向块均插入导向槽中，并分别各与一个传递弹簧接触；

在导向杆的彼此相对面上均设置有磁铁，所述磁铁彼此相斥以使导向杆的轴线均与传递组件的轴线形成锐角夹角，此时传递弹簧均处于原态。

使用时，将固定座安装在易产生碰撞的面上，移动筒上远离移动杆的一端朝向碰撞源。当发生碰撞时，移动筒先与碰撞源接触，冲击力直接作用在移动筒上，继而蓄能弹簧被压缩，随着蓄能弹簧被压缩，冲击力的一部分能量转化在蓄能弹簧中，另一部分能量推动伸缩杆整体向中间部移动，同时导向杆在伸缩杆的移动下，均绕着铰接的轴线转动，导向杆远离铰接的一端随之互相远离，导向块沿着导向槽的槽壁向对应的传递弹簧移动，并压缩传递弹簧，进行冲击力的一部分的转化，并且随着传递弹簧被压缩，伸缩杆能继续向中间部移动，继而继续转化掉一部分冲击力。

本发明，不仅能通过蓄能弹簧的压缩以及伸缩杆的移动来多个部位将冲击力进行纵向吸收，且还能通过导向杆的转动以及传递弹簧的压缩，将冲击力通过导向块等部件转移到其他方向，继而减弱汽车整体在冲击方向承受的冲击力大小，防止冲击力较大时，车体产生损伤；同时，还能通过传递弹簧，在增长冲击力的缓冲路径的同时，缓冲装置在冲击力方向上增加的长度远远小于缓冲路径增加的长度，继而控制缓冲装置整体的体积，继而保证汽车的交通行驶、停放以及美观度。

同时磁铁的设置，以使本发明处于待工状态时，导向杆的轴线始终与传递组件的轴线形成锐角夹角，继而利于本发明进行缓冲时，导向块能顺利地沿着导向槽的槽壁向对应的传递弹簧移动，而不会产生导向杆靠近传递组件的轴线并互相接触，而导致在此位置产生运动死点，不便于导向块沿着槽壁移动的情况出现。

进一步地，所述导向槽的横截面为半圆形，所述导向块均为球形，在导向块上均套设有防磨件，所述防磨件的基材为黄铜，且其为球形，其内设置有球径与导向块的球径一致的球形内腔，在防磨件彼此相对的球面上均设置有让位缺口，所述让位缺口沿着防磨件上平行于导向件的U形的周线延伸，且让位缺口对应的圆心角α大于等于180°，所述导向杆上靠近中间部的一端分别各从一个让位缺口中插入球形内腔后与对应的导向块连接，防磨件的彼此相背面与对应的传递弹簧连接。

将导向块设置为球形，并将导向槽与之匹配，提高了导向块沿着导向槽的槽壁移动的平滑性，并且在导向块上套设有防磨件，防磨件的基材为黄铜，在进一步地提升导向块移动平滑性的同时，防止了导向块磨损。

进一步地，在所述移动筒上远离中间部的一端设置有依次连接的内螺纹筒和接触板，所述移动筒的端部插入内螺纹筒的中心孔中，并与内螺纹筒丝接。

接触板通过内螺纹筒与移动筒拆卸连接，便于根据不同车型或者工况条件，选择合适面积大小的缓冲装置的受力部位。例如，在矿用车上，可以选择面积较大的接触板，在小型汽车上，可以选择面积较的接触板。

进一步地，在所述导向槽的槽底沿着中间部的周线设置有限位槽，所述限位槽的横截面为优弧形，在传递弹簧靠近限位槽的侧壁上设置有若干个限位球，所述限位球均插入限位槽中，且限位球的直径与限位槽的横截面直径一致。

限位槽和限位球的设置，以使传递弹簧仅能沿着导向槽的槽壁收放，避免导向块压缩传递弹簧时，传递弹簧的中间部位向导向槽的开口方向外凸而脱离导向槽，继而失去转化冲击力功能的情况出现。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，不仅能通过蓄能弹簧的压缩以及伸缩杆的移动来多个部位将冲击力进行纵向吸收，且还能通过导向杆的转动以及传递弹簧的压缩，将冲击力通过导向块等部件转移到其他方向，继而减弱汽车整体在冲击方向承受的冲击力大小，防止冲击力较大时，车体产生损伤；同时，还能通过传递弹簧，在增长冲击力的缓冲路径的同时，缓冲装置在冲击力方向上增加的长度远远小于缓冲路径增加的长度，继而控制缓冲装置整体的体积，继而保证汽车的交通行驶、停放以及美观度；

2、本发明通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，将导向块设置为球形，并将导向槽与之匹配，提高了导向块沿着导向槽的槽壁移动的平滑性，并且在导向块上套设有防磨件，防磨件的基材为黄铜，在进一步地提升导向块移动平滑性的同时，防止了导向块磨损；

3、本发明通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，限位槽和限位球的设置，以使传递弹簧仅能沿着导向槽的槽壁收放，避免导向块压缩传递弹簧时，传递弹簧的中间部位向导向槽的开口方向外凸而脱离导向槽，继而失去转化冲击力功能的情况出现；

4、本发明通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，磁铁的设置，以使本发明处于待工状态时，导向杆的轴线始终与传递组件的轴线形成锐角夹角，继而利于本发明进行缓冲时，导向块能顺利地沿着导向槽的槽壁向对应的传递弹簧移动，而不会产生导向杆靠近传递组件的轴线并互相接触，而导致在此位置产生运动死点，不便于导向块沿着槽壁移动的情况出现。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的截面结构示意图图；

图4为导向杆的结构示意图；

图5为防磨件的结构示意图；

图6为防磨件的截面结构示意图；

图7为本发明承受冲击力时的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-固定座，2-导向件，3-中间部，4-平直部，5-导向槽，6-传递弹簧，7-移动筒，8-蓄能弹簧，9-移动杆，10-导向杆，11-导向块，12-磁铁，13-防磨件，14-让位缺口，15-球形内腔，16-接触板，17-内螺纹筒，18-限位槽，19-限位球，20-支撑环，21-支撑臂。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-图7所示，本发明通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，包括依次连接的固定座1、U形导向件2和传递组件，其中，

所述导向件2包括圆弧形的中间部3以及两个平直部4，所述中间部3的外凸面与固定座1连接，所述平直部4分别各与一个中间部3的末端连接，在中间部3的内凹面上沿着中间部3的周线设置有导向槽5，在导向槽5的两端均设置有传递弹簧6，所述传递弹簧6的一端分别各与导向槽5的一个端部连接；

所述传递组件位于导向件2的内侧，其包括弹性伸缩杆和支撑环20，所述伸缩杆的轴线与导向件2的中心线重合，伸缩杆包括依次连接并共轴线的移动筒7、蓄能弹簧8和移动杆9，所述支撑环20套设在移动筒7上，支撑环20的一对相对外壁上均设置有支撑臂21，所述支撑臂21上远离支撑环20的一端分别各与一个平直部4连接，所述移动杆9的一端插入移动筒7的中心孔中，并通过蓄能弹簧8与中心孔的孔底连接，移动杆9的另一端铰接设置有两个导向杆10，所述铰接的轴线垂直于导向件2的U形面，在导向杆10上靠近中间部3的一端均设置有导向块11，所述导向块11均插入导向槽5中，并分别各与一个传递弹簧6接触；

在导向杆10的彼此相对面上均设置有磁铁12，所述磁铁12彼此相斥以使导向杆10的轴线均与传递组件的轴线形成锐角夹角，此时传递弹簧6均处于原态。

使用时，将固定座1安装在易产生碰撞的面上，移动筒7上远离移动杆9的一端朝向碰撞源。当发生碰撞时，移动筒7先与碰撞源接触，冲击力直接作用在移动筒7上，继而蓄能弹簧8被压缩，随着蓄能弹簧8被压缩，冲击力的一部分能量转化在蓄能弹簧8中，另一部分能量推动伸缩杆整体向中间部3移动，同时导向杆10在伸缩杆的移动下，均绕着铰接的轴线转动，导向杆10远离铰接的一端随之互相远离，导向块11沿着导向槽5的槽壁向对应的传递弹簧6移动，并压缩传递弹簧6，进行冲击力的一部分的转化，并且随着传递弹簧6被压缩，伸缩杆能继续向中间部3移动，继而继续转化掉一部分冲击力。

本发明，不仅能通过蓄能弹簧8的压缩以及伸缩杆的移动来多个部位将冲击力进行纵向吸收，且还能通过导向杆10的转动以及传递弹簧6的压缩，将冲击力通过导向块11等部件转移到其他方向，继而减弱汽车整体在冲击方向承受的冲击力大小，防止冲击力较大时，车体产生损伤；同时，还能通过传递弹簧6，在增长冲击力的缓冲路径的同时，缓冲装置在冲击力方向上增加的长度远远小于缓冲路径增加的长度，继而控制缓冲装置整体的体积，继而保证汽车的交通行驶、停放以及美观度。

同时磁铁的设置，以使本发明处于待工状态时，导向杆的轴线始终与传递组件的轴线形成锐角夹角，继而利于本发明进行缓冲时，导向块能顺利地沿着导向槽的槽壁向对应的传递弹簧移动，而不会产生导向杆靠近传递组件的轴线并互相接触，而导致在此位置产生运动死点，不便于导向块沿着槽壁移动的情况出现。

进一步地，所述导向槽5的横截面为半圆形，所述导向块11均为球形，在导向块11上均套设有防磨件13，所述防磨件13的基材为黄铜，且其为球形，其内设置有球径与导向块11的球径一致的球形内腔15，在防磨件13彼此相对的球面上均设置有让位缺口14，所述让位缺口14沿着防磨件13上平行于导向件2的U形的周线延伸，且让位缺口14对应的圆心角α大于等于180°，所述导向杆10上靠近中间部3的一端分别各从一个让位缺口14中插入球形内腔后与对应的导向块11连接，防磨件13的彼此相背面与对应的传递弹簧6连接。

将导向块11设置为球形，并将导向槽5与之匹配，提高了导向块11沿着导向槽5的槽壁移动的平滑性，并且在导向块11上套设有防磨件13，防磨件13的基材为黄铜，在进一步地提升导向块11移动平滑性的同时，防止了导向块11磨损。

进一步地，在所述移动筒7上远离中间部3的一端设置有依次连接的内螺纹筒17和接触板16，所述移动筒7的端部插入内螺纹筒17的中心孔中，并与内螺纹筒17丝接。

接触板16通过内螺纹筒17与移动筒7拆卸连接，便于根据不同车型或者工况条件，选择合适面积大小的缓冲装置的受力部位。例如，在矿用车上，可以选择面积较大的接触板16，在小型汽车上，可以选择面积较的接触板16。

进一步地，在所述导向槽5的槽底沿着中间部3的周线设置有限位槽18，所述限位槽18的横截面为优弧形，在传递弹簧6靠近限位槽18的侧壁上设置有若干个限位球19，所述限位球19均插入限位槽18中，且限位球19的直径与限位槽18的横截面直径一致。

限位槽18和限位球19的设置，以使传递弹簧6仅能沿着导向槽5的槽壁收放，避免导向块11压缩传递弹簧6时，传递弹簧6的中间部位向导向槽5的开口方向外凸而脱离导向槽5，继而失去转化冲击力功能的情况出现。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，其特征在于：包括依次连接的固定座(1)、U形导向件(2)和传递组件，其中，

所述导向件(2)包括圆弧形的中间部(3)以及两个平直部(4)，所述中间部(3)的外凸面与固定座(1)连接，所述平直部(4)分别各与一个中间部(3)的末端连接，在中间部(3)的内凹面上沿着中间部(3)的周线设置有导向槽(5)，在导向槽(5)的两端均设置有传递弹簧(6)，所述传递弹簧(6)的一端分别各与导向槽(5)的一个端部连接；

所述传递组件位于导向件(2)的内侧，其包括弹性伸缩杆和支撑环(20)，所述伸缩杆的轴线与导向件(2)的中心线重合，伸缩杆包括依次连接并共轴线的移动筒(7)、蓄能弹簧(8)和移动杆(9)，所述支撑环(20)套设在移动筒(7)上，支撑环(20)的一对相对外壁上均设置有支撑臂(21)，所述支撑臂(21)上远离支撑环(20)的一端分别各与一个平直部(4)连接，所述移动杆(9)的一端插入移动筒(7)的中心孔中，并通过蓄能弹簧(8)与中心孔的孔底连接，移动杆(9)的另一端铰接设置有两个导向杆(10)，所述铰接的轴线垂直于导向件(2)的U形面，在导向杆(10)上靠近中间部(3)的一端均设置有导向块(11)，所述导向块(11)均插入导向槽(5)中，并分别各与一个传递弹簧(6)接触；

在导向杆(10)的彼此相对面上均设置有磁铁(12)，所述磁铁(12)彼此相斥以使导向杆(10)的轴线均与传递组件的轴线形成锐角夹角，此时传递弹簧(6)均处于原态。

2.根据权利要求1所述的通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，其特征在于：所述导向槽(5)的横截面为半圆形，所述导向块(11)均为球形，在导向块(11)上均套设有防磨件(13)，所述防磨件(13)的基材为黄铜，且其为球形，其内设置有球径与导向块(11)的球径一致的球形内腔(15)，在防磨件(13)彼此相对的球面上均设置有让位缺口(14)，所述让位缺口(14)沿着防磨件(13)上平行于导向件(2)的U形的周线延伸，且让位缺口(14)对应的圆心角α大于等于180°，所述导向杆(10)上靠近中间部(3)的一端分别各从一个让位缺口(14)中插入球形内腔后与对应的导向块(11)连接，防磨件(13)的彼此相背面与对应的传递弹簧(6)连接。

3.根据权利要求1所述的通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，其特征在于：在所述移动筒(7)上远离中间部(3)的一端设置有依次连接的内螺纹筒(17)和接触板(16)，所述移动筒(7)的端部插入内螺纹筒(17)的中心孔中，并与内螺纹筒(17)丝接。

4.根据权利要求1所述的通过弹性件转向的机械高效缓冲装置，其特征在于：在所述导向槽(5)的槽底沿着中间部(3)的周线设置有限位槽(18)，所述限位槽(18)的横截面为优弧形，在传递弹簧(6)靠近限位槽(18)的侧壁上设置有若干个限位球(19)，所述限位球(19)均插入限位槽(18)中，且限位球(19)的直径与限位槽(18)的横截面直径一致。