CN113183904B - 一种汽车防撞吸能组件 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种汽车防撞吸能组件，包括壳体、上封堵螺帽、下封堵螺帽，所述上封堵螺帽和下封堵螺帽分别封堵壳体的上下两端，所述壳体内部形成有台阶部，所述台阶部位置处设置有封隔螺帽，所述封隔螺帽与所述台阶部形成台阶配合，将所述壳体内部封隔为第一空间和第二空间，所述第一空间内灌注液压油，所述第二空间内填充小粒径的硬塑料珠；该防撞吸能组件可以提供流线型形变以能够连续型吸能，消除吸能缓冲力波动问题，通过填充小粒径硬塑料珠，通过相互摩擦力增加吸能效果，同时防止因撞击受损导致液压缸内液压油大量泄漏导致的二次危险。

Description

一种汽车防撞吸能组件

技术领域

本发明属于车辆配件、车辆安全防护技术领域，具体涉及一种汽车防撞吸能组件。

背景技术

随着居民收入水平的升高，目前我国居民车辆保有量逐年递增，交通道路上车辆数量增加，不可避免的导致发生事故的数量也随之增加，如何吸收车辆在碰撞过程中的能量，对于保护驾车和乘车人员意义重大。

传统车辆防撞形式是直接将一块强度较高的保险杠固定在汽车前端，一旦发生碰撞时，只能硬碰硬相撞，不能有效减缓和吸收撞击能量，容易对驾车及乘车人员造成伤害；在传统保险杠的基础上，缓冲吸能设备得到了较多的开发创新，目前主要有弹簧式、液压节流式或者两者组合的缓冲器，但是弹簧式受限于弹力系数，要么采用刚性大、重量大的大弹簧，要么吸能效果不佳；液压节流式缓冲器主要依靠液压筒内部节流孔的节流效应吸能，其随着活塞压缩，节流孔数量不断减少，会产生顿挫缓冲的整体效果，安全性也存在缺陷。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种汽车防撞吸能组件，提供流线型形变以能够连续型吸能，消除吸能缓冲力波动问题，通过填充小粒径硬塑料珠，通过相互摩擦力增加吸能效果，同时防止因撞击受损导致液压缸内液压油大量泄漏导致的二次危险。

本发明采用的技术方案如下：

一种汽车防撞吸能组件，其特征在于，包括壳体、上封堵螺帽、下封堵螺帽，所述上封堵螺帽和下封堵螺帽分别封堵壳体的上下两端，所述壳体内部形成有台阶部，所述台阶部位置处设置有封隔螺帽，所述封隔螺帽与所述台阶部形成台阶配合，将所述壳体内部封隔为第一空间和第二空间，所述第一空间限定为所述下封堵螺帽和封隔螺帽之间的空间，所述第二空间限定为所述上封堵螺帽和封隔螺帽之间的空间，所述第一空间内灌注液压油，所述第二空间内填充小粒径的硬塑料珠；所述第一空间内部还设置有内筒，所述内筒将第一空间内封隔为内筒内部柱形空间和内筒外部环形空间；

所述防撞吸能组件还包括吸能杆和活塞，所述活塞位于所述内筒内部，且可沿内筒内部柱形空间上下滑动，所述吸能杆一端与所述活塞固定连接，所述吸能杆的另一端穿出所述上封堵螺帽外且设置有连接头，所述吸能杆位于所述第二空间内的杆体上固定设置有吸能隔板，所述吸能隔板主体为边缘薄、中间厚的饼型结构，且吸能隔板的外径大于所述第二空间处壳体内径的三分之一、小于所述第二空间处壳体内径的三分之二。所述吸能隔板随吸能杆运动时，其可在所述第二空间内推动填充的硬塑料珠错位移动，数量众多的硬塑料珠之间相对摩擦力充分吸收吸能杆传递的动力，以缓冲吸能杆的运动。

所述内筒的侧壁上设置有回流孔和节流孔，所述回流孔设置在临近内筒端部的侧壁上，所述节流孔为沿内筒轴向延伸的条形孔，所述回流孔和节流孔均在所述内筒侧壁上呈周向阵列式设置有多个；所述内筒内位于所述活塞下方还设置有蓄能弹簧，所述蓄能弹簧在活塞向靠近所述下封堵螺帽的方向移动时通过压缩吸收吸能杆传递至活塞上的动力；所述活塞初始位置停留在所述回流孔和节流孔之间的位置处。

所述第二空间内设置有第一弹簧，所述吸能杆上套设有限位隔板，所述限位隔板的中孔内径大于所述吸能杆的直径，使得所述吸能杆可在限位隔板中孔内相对滑动，所述第一弹簧的一端与所述限位隔板端面固定抵接、另一端与所述封隔螺帽朝向第二空间的端面抵接，所述限位隔板与所述吸能隔板相距一段距离。当所述吸能隔板随吸能杆移动时，初始阶段所述限位隔板与所述吸能隔板相互无干扰，当吸能隔板移动至接触限位隔板时，如果进一步移动，则需要克服压缩第一弹簧的弹力，而第一弹簧簧圈间距处的小粒径的硬塑料珠的摩擦力会增大第一弹簧的弹性系数，从而增强第一弹簧的吸能效果。

所述内筒的外部环形空间内还设置有第二弹簧和止回环，所述第二弹簧一端抵接于所述壳体内部台阶部的端面上、另一端与所述止回环固定连接，所述止回环初始位置停留在对应所述回流孔和节流孔之间的位置处。

所述止回环上呈圆周阵列式分布有多个贯穿止回环前后端面的节流连通孔，所述节流连通孔将止回环两侧的环形空间连通。

所述壳体内部位于所述下封堵螺帽上方设置有下定位垫，所述上封堵螺帽下方设置有上压紧垫，所述下定位垫中部设置有贯穿内外表面的注油孔，所述注油孔内部设置有止回钢球，在注入液压油操作时，通过注油孔顶开所述止回钢球进行注油，注油完成后在内部油压作用下，所述止回钢球封堵所述注油孔，防止泄露；所述下定位垫远离所述下封堵螺帽的表面上还设置有环形的定位卡槽，所述定位卡槽用于容纳所述内筒下端部，防止内筒在第一空间内的晃动。所述封隔螺帽朝向所述第一空间的侧面上也设置有环形的卡槽，所述内筒的上端部容纳于所述封隔螺帽的卡槽内，实现内筒的定位。

所述上封堵螺帽与上压紧垫之间还设置有密封圈；所述上封堵螺帽和下封堵螺帽均与所述壳体内壁面螺纹连接，所述封隔螺帽与壳体内壁面也螺纹连接。

本发明的防撞吸能组件可以多个并列使用，防撞吸能组件的壳体与汽车底盘上的安装柱固定连接，防撞吸能组件的吸能杆端部的连接头与保险杠固定连接在一起。

本发明的优点在于：

1、相对于传统液压缸内节流筒上间隔开孔的节流方式，本发明的内筒上条形节流孔，可以随着活塞移动而使节流面积流线型减小，不会因节流面积突变导致吸能时的振动波动现象；而且条形孔式的节流孔相对于数量众多间隔分布的小孔型节流孔加工更为方便；

2、首次采用了填充小粒径硬塑料珠进行吸能缓振，利用固相小粒径在受挤压流动时的相互摩擦力进行吸能，吸能效果好，而且采用塑料材质，成本低、整体重量增加少；

3、防撞吸能组件内部分为液压空间和填充硬塑料珠的固相空间，既使撞击直接冲击到防撞吸能组件，填充硬塑料珠的固相空间也可以进一步保护后面的液压空间，防止液压油因撞击泄漏而发生其他危险。

附图说明

图1是本发明防撞吸能组件剖面结构示意图；

图2是本发明防撞吸能组件安装结构示意图；

图3是本发明防撞吸能组件的内筒结构示意图；

图4是本发明防撞吸能组件的下定位垫结构示意图；

图5是本发明防撞吸能组件的止回环结构示意图；

图中：1、壳体，2、上封堵螺帽，3、下封堵螺帽，4、封隔螺帽，5、下定位垫，6、上压紧垫，7、内筒，8、吸能杆，9、活塞，10、吸能隔板，11、限位隔板，12、第一弹簧，13、第二弹簧，14、止回环，15、回流孔，16、节流孔，17、止回钢球，18、注油孔，19、定位卡槽，20、节流连通孔，21、保险杠，22、安装柱，23、塑料颗粒，24、液压油。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方法，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

参阅附图，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的位置限定用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图所示，图1是本发明防撞吸能组件剖面结构示意图，图2是本发明防撞吸能组件安装结构示意图，本发明的汽车防撞吸能组件，包括壳体1、上封堵螺帽2、下封堵螺帽3，所述上封堵螺帽2和下封堵螺帽3分别封堵壳体1的上下两端，所述壳体1内部形成有台阶部，所述台阶部位置处设置有封隔螺帽4，所述封隔螺帽4与所述台阶部形成台阶配合，将所述壳体1内部封隔为第一空间和第二空间，所述第一空间限定为所述下封堵螺帽3和封隔螺帽4之间的空间，所述第二空间限定为所述上封堵螺帽2和封隔螺帽4之间的空间，所述第一空间内灌注液压油24，所述第二空间内填充小粒径的硬塑料珠23；所述第一空间内部还设置有内筒7，所述内筒7将第一空间内封隔为内筒7内部柱形空间和内筒7外部环形空间；

所述防撞吸能组件还包括吸能杆8和活塞9，所述活塞9位于所述内筒7内部，且可沿内筒7内部柱形空间上下滑动，所述吸能杆8一端与所述活塞9固定连接，所述吸能杆8的另一端穿出所述上封堵螺帽2外且设置有连接头，所述吸能杆8位于所述第二空间内的杆体上固定设置有吸能隔板10，所述吸能隔板10主体为边缘薄、中间厚的饼型结构，且吸能隔板10的外径大于所述第二空间处壳体1内径的三分之一、小于所述第二空间处壳体1内径的三分之二。所述吸能隔板10随吸能杆8运动时，其可在所述第二空间内推动填充的硬塑料珠错位移动，数量众多的硬塑料珠之间相对摩擦力充分吸收吸能杆8传递的动力，以缓冲吸能杆8的运动。

优选的，所述第二空间内设置有第一弹簧12，所述吸能杆8上套设有限位隔板11，所述限位隔板11的中孔内径大于所述吸能杆8的直径，使得所述吸能杆8可在限位隔板11中孔内相对滑动，所述第一弹簧12的一端与所述限位隔板11端面固定抵接、另一端与所述封隔螺帽4朝向第二空间的端面抵接；所述限位隔板11的外径也小于所述第二空间处壳体1的内径。所述限位隔板11与所述吸能隔板10相距一段距离，当所述吸能隔板10随吸能杆8移动使，初始阶段所述限位隔板11与所述吸能隔板10相互无干扰，当吸能隔板10移动至接触限位隔板11时，如果进一步移动，则需要克服压缩第一弹簧12的弹力，而第一弹簧12簧圈间距处的小粒径的硬塑料珠23的摩擦力会增大第一弹簧12的弹性系数，从而增强第一弹簧12的吸能效果。

图3是本发明防撞吸能组件的内筒结构示意图，结合图3和图1，所述内筒7的侧壁上设置有回流孔15和节流孔16，所述回流孔15设置在临近内筒7端部的侧壁上，所述节流孔16为沿内筒7轴向延伸的条形孔，所述回流孔15和节流孔16均在所述内筒7侧壁上呈周向阵列式设置有多个；所述内筒7内位于所述活塞9下方还设置有蓄能弹簧，所述蓄能弹簧在活塞9向靠近所述下封堵螺帽3的方向移动时通过压缩吸收吸能杆8传递至活塞9上的动力；所述活塞9初始位置停留在所述回流孔15和节流孔16之间的位置处。

所述内筒7的外部环形空间内还设置有第二弹簧13和止回环14，所述第二弹簧13一端抵接于所述壳体1内部台阶部的端面上、另一端与所述止回环14固定连接，所述止回环14初始位置停留在对应所述回流孔15和节流孔16之间的位置处。如图5所示，是本发明防撞吸能组件的止回环结构示意图，所述止回环14上呈圆周阵列式分布有多个贯穿止回环14前后端面的节流连通孔20，所述节流连通孔20将止回环14两侧的环形空间连通。

如图1所示，所述壳体1内部位于所述下封堵螺帽3上方设置有下定位垫5，所述上封堵螺帽2下方设置有上压紧垫6，图4是本发明防撞吸能组件的下定位垫结构示意图，所述下定位垫5中部设置有贯穿内外表面的注油孔18，所述注油孔18内部设置有止回钢球17，在注入液压油操作时，通过注油孔18顶开所述止回钢球17进行注油，注油完成后在内部油压作用下，所述止回钢球17封堵所述注油孔18，防止泄露；所述下定位垫5远离所述下封堵螺帽3的表面上还设置有环形的定位卡槽19，所述定位卡槽19用于容纳所述内筒7下端部，防止内筒7在第一空间内的晃动。所述封隔螺帽朝4向所述第一空间的侧面上也设置有环形的卡槽，所述内筒7的上端部容纳于所述封隔螺帽4的卡槽内，实现内筒7的定位。

优选的，所述上封堵螺帽2与上压紧垫6之间还设置有密封圈；所述上封堵螺帽2和下封堵螺帽3均与所述壳体1内壁面螺纹连接，所述封隔螺帽4与壳体1内壁面也螺纹连接。

本发明的防撞吸能组件可以多个并列使用，如二至五个，图2示出了两个并列使用时安装示意图，防撞吸能组件的壳体1与汽车底盘上的安装柱22固定连接，防撞吸能组件的吸能杆8端部的连接头与保险杠21固定连接在一起。

下面结合图1-5对本发明防撞吸能组件的作用原理作进一步说明：

当保险杠21发生碰撞时，撞击力传递至吸能杆8，压缩吸能杆8向壳体1内部运动，一方面，吸能隔板10推挤硬塑料珠23在第二空间内窜动，小粒径硬塑料珠23之间的相互摩擦力吸收消耗撞击能量；另一方面，吸能杆8带动活塞9压缩内筒7内部的蓄能弹簧，蓄能弹簧进行吸能缓冲，同时活塞9推动液压油通过内筒7上的节流孔16流动至内筒7外部的环形空间内，节流孔16的节流作用进行吸能，流动至内筒7外部环形空间内的液压油在流量小时，可透过止回环14上的节流连通孔20和内筒7的回流孔15流动至活塞7上方法，流量大时，液压油会推动止回环14，使第二弹簧13压缩，进一步吸能缓冲。

当撞击力度过大，吸能杆8回缩一段距离使得吸能隔板10和限位隔板11接触后，吸能隔板10通过限位隔板11压缩第一弹簧12，第一弹簧12在压缩时同时其簧距间隙内的小粒径硬塑料珠相互摩擦及阻碍第一弹簧12压缩，使得第一弹簧12的吸能效果增强，以进一步缓冲撞击。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种等效结构或等效流程的修改或变形，或直接或间接运用到其他相关的技术领域，仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种汽车防撞吸能组件，其特征在于，包括壳体、上封堵螺帽、下封堵螺帽，所述上封堵螺帽和下封堵螺帽分别封堵壳体的上下两端，所述壳体内部形成有台阶部，所述台阶部位置处设置有封隔螺帽，所述封隔螺帽与所述台阶部形成台阶配合，将所述壳体内部封隔为第一空间和第二空间，所述第一空间限定为所述下封堵螺帽和封隔螺帽之间的空间，所述第二空间限定为所述上封堵螺帽和封隔螺帽之间的空间，所述第一空间内灌注液压油，所述第二空间内填充小粒径的硬塑料珠；所述第一空间内部还设置有内筒，所述内筒将第一空间内封隔为内筒内部柱形空间和内筒外部环形空间；

所述防撞吸能组件还包括吸能杆和活塞，所述活塞位于所述内筒内部，且可沿内筒内部柱形空间上下滑动，所述吸能杆一端与所述活塞固定连接，所述吸能杆的另一端穿出所述上封堵螺帽外且设置有连接头，所述吸能杆位于所述第二空间内的杆体上固定设置有吸能隔板，所述吸能隔板主体为边缘薄、中间厚的饼型结构，且吸能隔板的外径大于所述第二空间处壳体内径的三分之一、小于所述第二空间处壳体内径的三分之二；

所述内筒的侧壁上设置有回流孔和节流孔，所述回流孔设置在临近内筒端部的侧壁上，所述节流孔为沿内筒轴向延伸的条形孔，所述回流孔和节流孔均在所述内筒侧壁上呈周向阵列式设置有多个；所述内筒内位于所述活塞下方还设置有蓄能弹簧，所述蓄能弹簧在活塞向靠近所述下封堵螺帽的方向移动时通过压缩吸收吸能杆传递至活塞上的动力；所述活塞初始位置停留在所述回流孔和节流孔之间的位置处；

所述第二空间内设置有第一弹簧，所述吸能杆上套设有限位隔板，所述限位隔板的中孔内径大于所述吸能杆的直径，使得所述吸能杆可在限位隔板中孔内相对滑动，所述第一弹簧的一端与所述限位隔板端面固定抵接、另一端与所述封隔螺帽朝向第二空间的端面抵接，所述限位隔板与所述吸能隔板相距一段距离；

所述内筒的外部环形空间内还设置有第二弹簧和止回环，所述第二弹簧一端抵接于所述壳体内部台阶部的端面上、另一端与所述止回环固定连接，所述止回环初始位置停留在对应所述回流孔和节流孔之间的位置处；

所述止回环上呈圆周阵列式分布有多个贯穿止回环前后端面的节流连通孔，所述节流连通孔将止回环两侧的环形空间连通。

2.根据权利要求1所述的吸能组件，其特征还在于，所述壳体内部位于所述下封堵螺帽上方设置有下定位垫，所述上封堵螺帽下方设置有上压紧垫。

3.根据权利要求2所述的吸能组件，其特征还在于，所述下定位垫中部设置有贯穿内外表面的注油孔，所述注油孔内部设置有止回钢球；所述下定位垫远离所述下封堵螺帽的表面上还设置有环形的定位卡槽。

4.根据权利要求3所述的吸能组件，其特征还在于，所述封隔螺帽朝向所述第一空间的侧面上也设置有环形的卡槽，用于实现内筒的定位。

5.根据权利要求2所述的吸能组件，其特征还在于，所述上封堵螺帽与上压紧垫之间还设置有密封圈。

6.根据权利要求1所述的吸能组件，其特征还在于，所述上封堵螺帽和下封堵螺帽均与所述壳体内壁面螺纹连接，所述封隔螺帽与壳体内壁面也螺纹连接。

7.一种汽车保险杠组件，其采用如权利要求1-6任一项所述的汽车防撞吸能组件，所述防撞吸能组件多个并列使用，防撞吸能组件的壳体与汽车底盘上的安装柱固定连接，防撞吸能组件的吸能杆端部的连接头与保险杠固定连接在一起。

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