CN110816453A - 一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式，包括防撞梁、车身横梁、固定在车身横梁中部的中心铰接座、两个对称铰接在中心铰接座两端的液压缓冲器及固定在中心铰接座中部的第一弹性吸能机构，所述第一弹性吸能机构的自由端顶靠在防撞梁上，通过上述结构设置，在汽车发生碰撞时，能够实现三级吸能效果，结构更安全，符合碰撞安全要求，且吸能过程不破坏自身结构，碰撞后不需维修或更换，维护成本更低，整个吸能装置的吸能大小可调，可不得到不同的吸能效果，以适应不同的车型，通用性强。

Description

一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式

技术领域

本发明涉及一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式。

背景技术

目前，汽车上主要是通过在汽车纵梁上设置溃缩式吸能盒，在车辆发生纵向碰撞时通过吸能盒本身发生溃缩变形吸收撞击能量。但是存在不可维修和单级吸能效果差的问题，同时由于溃缩式吸能盒的吸能大小固定，对于车身自重不同的车辆需要单独设计，导致了其规格多样，通用性差。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式，包括防撞梁、车身横梁、固定在车身横梁中部的中心铰接座、两个对称铰接在中心铰接座两端的液压缓冲器及固定在中心铰接座中部的第一弹性吸能机构，所述第一弹性吸能机构的自由端顶靠在防撞梁上，两个所述液压缓冲器的输出端分别固定连接有调节连杆组件，两个所述调节连杆组件的另一端均固定连接有下滑块，所述调节连杆组件用于调节下滑块的位置，两个所述下滑块关于中心铰接座对称，两个所述下滑块分别滑动连接在车身横梁上，所述下滑块的底面固定有第一摩擦片，所述车身横梁上对应第一摩擦片固定有第二摩擦片，所述下滑块上固定有铰接支架和第二弹性吸能机构，所述铰接支架铰接有支撑臂，所述支撑臂的另一端固定铰接在防撞梁上，所述第二弹性吸能机构的自由端固定在一个上滑块上，所述上滑块滑动连接在防撞梁上。

其中，所述液压缓冲器包括一端密封的外管、一端密封的内管、活塞杆和复位弹簧，所述内管的另一端伸入外管内，所述内管的一端与外管的另一端密封配合，所述内管的另一端固定有阀挡板，所述阀挡板的直径大于内管的外径，所述内管、外管、阀挡板之间形成有密封的腔体，所述活塞杆包括塞部及与塞部一体成型的杆部，所述塞部设于内管内、且将内管内分隔为有杆腔和无杆腔，所述杆部的自由端沿轴向贯穿阀挡板和外管后与调节连杆组件的一端固定连接，所述外管的一端上设有使腔体与内管的有杆腔连通的回油通道，所述回油通道内设有球阀芯，所述内管上设有出油孔，所述内管的一端铰接在中心铰接座上。

其中，所述调节连杆组件包括正向螺纹杆和反向螺纹杆，所述反向螺纹杆的一端与活塞杆的杆部的自由端的螺纹连接，所述反向螺纹杆的另一端与正向螺纹杆的一端螺纹连接，所述正向螺纹杆的另一端铰接在铰接支架上。

其中，所述调节连杆组件还包括限位螺母，所述限位螺母用于限制反向螺纹杆的移动。

其中，所述第一弹性吸能机构包括第一外套筒、第一内套筒和第一吸能弹簧，第一外套筒的底部固定在中心铰接座上，所述第一内套筒活动套设于第一外套筒内，所述第一内套筒的自由端顶靠在防撞梁上，所述第一吸能弹簧的一端位于第一内套筒内，所述第一吸能弹簧的另一端位于第一外套筒内，所述第一吸能弹簧的两端分别顶靠在第一外套筒和第一内套筒上。

其中，所述第二弹性吸能机构包括第二外套筒、第二内套筒和第二吸能弹簧，第二外套筒的底部固定在下滑块上，所述第二内套筒的自由端固定在上滑块上，所述第二内套筒活动套设于第二外套筒内，所述第二吸能弹簧的一端位于第二内套筒内，所述第二吸能弹簧的另一端位于第二外套筒内，所述第二吸能弹簧的两端分别顶靠在第二外套筒和第二内套筒上。

本发明的有益效果为：通过上述结构设置，在汽车发生碰撞时，能够实现三级吸能效果，结构更安全，符合碰撞安全要求，且吸能过程不破坏自身结构，碰撞后不需维修或更换，维护成本更低，整个吸能装置的吸能大小可调，可不得到不同的吸能效果，以适应不同的车型，通用性强。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的剖视图；

图3是图2中I处的局部放大示意图；

图4是本发明中液压缓冲器的剖视图；

附图标记说明：1-防撞梁；2-车身横梁；3-中心铰接座；4-液压缓冲器；41-外管；42-内管；43-活塞杆；44-复位弹簧；45-阀挡板；46-腔体；47-回油通道；48-球阀芯；49-出油孔；5-第一弹性吸能机构；6-调节连杆组件；61-正向螺纹杆；62-反向螺纹杆；63-限位螺母；7-下滑块；8-第一摩擦片；9-第二摩擦片；10-铰接支架；20-第二弹性吸能机构；30-支撑臂；40-上滑块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图4所示，本实施例所述的一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式，包括防撞梁1、车身横梁2、固定在车身横梁2中部的中心铰接座3、两个对称铰接在中心铰接座3两端的液压缓冲器4及固定在中心铰接座3中部的第一弹性吸能机构5，所述第一弹性吸能机构5的自由端顶靠在防撞梁1上，两个所述液压缓冲器4的输出端分别固定连接有调节连杆组件6，两个所述调节连杆组件6的另一端均固定连接有下滑块7，所述调节连杆组件6用于调节下滑块7的位置，两个所述下滑块7关于中心铰接座3对称，两个所述下滑块7分别滑动连接在车身横梁2上，所述下滑块7的底面固定有第一摩擦片8，所述车身横梁2上对应第一摩擦片8固定有第二摩擦片9，所述下滑块7上固定有铰接支架10和第二弹性吸能机构20，所述铰接支架10铰接有支撑臂30，所述支撑臂30的另一端通过一个铰接块固定铰接在防撞梁1上，所述第二弹性吸能机构20的自由端固定在一个上滑块40上，所述上滑块40滑动连接在防撞梁1上。

本实施例所述的一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式，所述第一弹性吸能机构5包括第一外套筒、第一内套筒和第一吸能弹簧，第一外套筒的底部固定在中心铰接座3上，所述第一内套筒活动套设于第一外套筒内，所述第一内套筒的自由端顶靠在防撞梁1上，所述第一吸能弹簧的一端位于第一内套筒内，所述第一吸能弹簧的另一端位于第一外套筒内，所述第一吸能弹簧的两端分别顶靠在第一外套筒和第一内套筒上。当发生碰撞时，第一内套筒压缩第一吸能弹簧，第一吸能弹簧受压变形，撞击能量的一部分转化为第一吸能弹簧的弹性势能，在碰撞结束时，第一吸能弹簧恢复弹性形变，带动第一内套筒复位。

本实施例所述的一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式，所述第二弹性吸能机构20包括第二外套筒、第二内套筒和第二吸能弹簧，第二外套筒的底部固定在下滑块7上，所述第二内套筒的自由端固定在上滑块40上，所述第二内套筒活动套设于第二外套筒内，所述第二吸能弹簧的一端位于第二内套筒内，所述第二吸能弹簧的另一端位于第二外套筒内，所述第二吸能弹簧的两端分别顶靠在第二外套筒和第二内套筒上。当发生碰撞时，第二内套筒压缩第二吸能弹簧，第二吸能弹簧受压变形，撞击能量的一部分转化为第二吸能弹簧的弹性势能，在碰撞结束时，第二吸能弹簧恢复弹性形变，带动第二内套筒复位。

本实施例的工作方式是：当汽车发生撞击时，防撞梁1首先受到撞击力，防撞梁1会压缩第一弹性吸能机构5和两个第二弹性吸能机构20，第一弹性吸能机构5和两个第二弹性吸能机构20将撞击能量的一部分转化为弹性势能，实现一级吸能；与此同时，由于防撞梁1受到撞击力，带动支撑臂30摆动，支撑臂30推动中心铰接座3两边的下滑块7向外侧运动，而下滑块7受到第二弹性吸能机构20的正压力，使第一摩擦片8与第二摩擦片9之间存在极大的摩擦力，在下滑块7滑动过程中，摩擦作用将撞击能量的一部分转化为热能，实现二级吸能，根据滑动摩擦力计算公式F=μN（其中：μ为动摩擦因数，N为正压力）和弹力F=KX（其中K为弹簧的劲度系数，X为弹簧的伸长量）可知，随着第二弹性吸能机构20的不断压缩，第一摩擦片8与第二摩擦片9之间的摩擦力将不断增大，吸收的能量也不断增大；两个下滑块7向外侧滑动时，下滑块7通过调节连杆组件6带动液压缓冲器4工作，液压缓冲器4提供缓冲作用，将撞击能量的一部分转化为压力势能，实现三级吸能。

而通过调节连杆组件6调整下滑块7的位置，从而改变防撞梁1与车身横梁2之间的间距，进而改变第一弹性吸能机构5和第二弹性吸能机构20的预压紧力，达到整个吸能装置的吸能大小的目的，以适应不同的车型。

本实施例所述的一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式，如图4所示，所述液压缓冲器4包括一端密封的外管41、一端密封的内管42、活塞杆43和复位弹簧44，所述内管42的另一端伸入外管41内，所述内管42的一端与外管41的另一端密封配合，所述内管42的另一端固定有阀挡板45，所述阀挡板45的直径大于内管42的外径，所述内管42、外管41、阀挡板45之间形成有密封的腔体46，所述活塞杆43包括塞部及与塞部一体成型的杆部，所述塞部设于内管42内、且将内管42内分隔为有杆腔和无杆腔，所述杆部的自由端沿轴向贯穿阀挡板45和外管41后与调节连杆组件6的一端固定连接，所述外管41的一端上设有使腔体46与内管42的有杆腔连通的回油通道47，所述回油通道47内设有球阀芯48，所述内管42上设有与腔体46连通的出油孔49，所述内管42的一端铰接在中心铰接座3上。具体地，液压油存储在内管42内，在汽车发生碰撞时，两个下滑块7背向运动，向外侧滑动，并通过调节连杆组件6带动活塞杆43的杆部伸出，使内管42的有杆腔内的油压升高，形成高压油，高压油从出油孔49流出至腔体46内，从而将撞击能量的一部分转化为液压油的压力势能，在碰撞结束后，活塞杆43的杆部在复位弹簧44的作用下回位，腔体46内的液压油进入回油通道47并顶靠球阀芯48后流入内管42内。优选地，可设置出油孔49的孔径远小于回油通道47的孔径，进而可在排油时，高压油通过出油孔49流出时会发热，进而将撞击能量的一部分转化为热能，提升液压缓冲器4的吸能效果。

本实施例所述的一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式，如图2所示，所述调节连杆组件6包括正向螺纹杆61和反向螺纹杆62，所述反向螺纹杆62的一端与活塞杆43的杆部的自由端的螺纹连接，所述反向螺纹杆62的另一端与正向螺纹杆61的一端螺纹连接，所述正向螺纹杆61的另一端铰接在铰接支架10上；当需要调整下滑块7的位置，只需转动反向螺纹杆62，反向螺纹杆62与正向螺纹杆61发生相对位移，进而改变下滑块7的位置，改变整个吸能装置的吸能大小，结构简单，调节操作灵活。

本实施例所述的一种可吸能汽车以及碰撞时吸能方式，如图2所示，所述调节连杆组件6还包括限位螺母63，所述限位螺母63用于限制反向螺纹杆62的移动；在不需要调整下滑块7位置时，通过限位螺母63限制反向螺纹杆62的移动，防止反向螺纹杆62与正向反向螺纹杆62之间发生相对运动，结构更牢靠，在需要调整下滑块7位置时，只需旋拧限位螺母63，进而松开反向螺纹杆62；具体地，在正向螺纹杆61的一端旋拧有限位螺母63，以及在反向螺纹杆62的一端旋拧有限位螺母63，进而达到限制反向螺纹杆62的移动。

通过上述结构设置，在汽车发生碰撞时，能够实现三级吸能效果，结构更安全，符合碰撞安全要求，且吸能过程不破坏自身结构，碰撞后不需维修或更换，维护成本更低，整个吸能装置的吸能大小可调，可不得到不同的吸能效果，以适应不同的车型，通用性强。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (2)

1.一种可吸能汽车，其特征在于， 包括有汽车本体以及位于汽车本体上的吸能装置。

2.一种汽车碰撞时的吸能方式：其特征在于：当汽车发生撞击时，防撞梁1首先受到撞击力，防撞梁1会压缩第一弹性吸能机构5和两个第二弹性吸能机构20，第一弹性吸能机构5和两个第二弹性吸能机构20将撞击能量的一部分转化为弹性势能，实现一级吸能；与此同时，由于防撞梁1受到撞击力，带动支撑臂30摆动，支撑臂30推动中心铰接座3两边的下滑块7向外侧运动，而下滑块7受到第二弹性吸能机构20的正压力，使第一摩擦片8与第二摩擦片9之间存在极大的摩擦力，在下滑块7滑动过程中，摩擦作用将撞击能量的一部分转化为热能，实现二级吸能，根据滑动摩擦力计算公式F=μN（其中：μ为动摩擦因数，N为正压力）和弹力F=KX（其中K为弹簧的劲度系数，X为弹簧的伸长量）可知，随着第二弹性吸能机构20的不断压缩，第一摩擦片8与第二摩擦片9之间的摩擦力将不断增大，吸收的能量也不断增大；两个下滑块7向外侧滑动时，下滑块7通过调节连杆组件6带动液压缓冲器4工作，液压缓冲器4提供缓冲作用，将撞击能量的一部分转化为压力势能，实现三级吸能。

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