CN201102518Y - 一种简易有效的车辆碰撞吸能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种简易有效的车辆碰撞吸能装置，包括缸体、活塞和活塞杆，所述缸体内充满液体；此外，所述缸体的周边分布有未通阻尼孔，所述阻尼孔的开口位于缸体的外侧面上而具有未通厚度，该未通厚度为阻尼孔底部与缸体内壁之间的距离。发生车辆碰撞时，活塞杆向缸体底部方向运动，推动活塞压缩缸体内的液体。此时强大的撞击力使得缸体内的液体压力迅速升高。当达到一定程度时，未通阻尼孔被击通，缸体内液体经被击通的阻尼孔射出缸体外，此时撞击能转换为液体与阻尼孔的摩擦能被释放，从而达到吸能的目的。本实用新型结构简单、吸能可靠、成本低，有利于推广应用，且能够应对车辆的再次撞击，可有效保护乘员及车辆的安全。

Description

一种简易有效的车辆碰撞吸能装置

技术领域

本实用新型涉及一种车辆安全保护装置，尤其涉及一种能够被动保护乘员及车辆安全的车辆碰撞吸能装置。

背景技术

随着社会的进步和经济的发展，人们的生活水平有了很大的提高，购买车辆的人迅速增多，道路上迅猛增加的车辆为交通安全带来了很大的压力。同时，随着人们生活节奏的加快，车辆运行速度越来越高，发生碰撞的概率也大大提高，车辆碰撞事故的发生给国家和人民的生命财产造成了重大损失。为此，最大限度地保护乘员安全和车辆安全是人们广泛关注的焦点，从而也开发和实施了许多保护措施。其中基于吸能结构的车辆被动安全保护是目前研究和开发的热点之一，在车辆撞击过程中通过吸收冲击能量，实现乘员和车辆的被动保护。液压阻尼吸能便是其中的一种。但目前现有技术中的液压阻尼吸能装置，普遍存在着结构复杂、可靠性低、无法应对车辆的再次撞击且不能更多地吸收冲击能量等技术问题。如发明名称为“汽车模拟碰撞吸能装置”、专利号为ZL02209458.X的中国实用新型专利，其结构特征为：由内油腔、外油腔、节流孔、活塞、活塞杆和调整螺栓组成，能够方便地调节节流孔的泻流面积，从而获得不同车重、不同碰撞车速的碰撞减速度波形。但同时存在着以下缺陷：(1)结构复杂，可靠性较低，成本较高；(2)因为有外油腔、保持架等部件，使得结构尺寸较大，占据了较大的空间，难以在实际车辆中推广使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、吸能可靠、成本低，且能够应对车辆的再次撞击的简易有效的车辆碰撞吸能装置，以利于推广应用，有效保护乘员及车辆的安全。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

本实用新型提供的一种简易有效的车辆碰撞吸能装置，包括缸体、活塞和活塞杆，所述缸体内充满液体；此外，所述缸体的周边分布有未通阻尼孔，所述阻尼孔的开口位于缸体的外侧面上而具有未通厚度。本实用新型在平常状态下缸体内充满了对金属无腐蚀作用的乳化液、油或水等液体，阻尼孔的未通厚度为阻尼孔底部与缸体内壁之间的距离。发生车辆碰撞时，活塞杆向缸体底部方向运动，推动活塞压缩缸体内的液体。此时强大的撞击力使得缸体内的液体压力迅速升高。当达到一定程度时，未通阻尼孔被击通，缸体内液体经被击通的阻尼孔射出缸体外，此时撞击能转换为液体与阻尼孔的摩擦能被释放，从而达到吸能的目的。

本实用新型还可采取如下进一步措施：所述阻尼孔其未通厚度沿缸体轴向从顶部活塞至缸体底部方向逐渐增大，即距离缸体顶部活塞较近的阻尼孔的未通厚度比较小，距离缸体底部较近的阻尼孔的未通厚度比较大。当车辆发生碰撞时，首先是距离缸体顶部活塞较近、未通厚度较小的的未通阻尼孔被击通，液体经过阻尼孔射出缸体外而摩擦吸能。随着缸体内液体通过阻尼孔的流出，活塞和活塞杆继续向缸体底部运动，从而挡住了刚才被击通的阻尼孔，缸体内液体重新被封闭，这样便可以应对继续的撞击，最大程度地保护了乘员和车辆的安全。

本实用新型所述阻尼孔其截面可以是不同的形状，如圆形、方形或六边形等，以便在同样的径向范围内获得不同的截面积，从而改变击通阻尼孔的载荷。

本实用新型所述阻尼孔沿缸体轴向可以分段分布，也可以均匀分布；而沿缸体周向可以分段分布，也可以均匀分布。分段分布可以根据碰撞吸能经验进行布置，以适应每次碰撞的强度而使失效缸体长度最短；均匀分布主要是便于设计和加工，适合于碰撞强度均匀的条件下。

为最大限度地吸收车辆撞击动能，本实用新型所述阻尼孔其未通厚度与车辆质量相关，即根据车辆质量确定。所述阻尼孔可以分布于缸体底部至顶部活塞长度的2/3～4/5范围内。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)结构简单，容易实现，吸能可靠，成本低，易于推广应用。

(2)阻尼孔的未通厚度轴向变化，即沿缸体轴向从顶部活塞至缸体底部方向逐渐增大，这样能够应对车辆撞击后的再次碰撞，尽可能多的吸收撞击能量。

(3)阻尼孔的未通厚度由车辆质量确定，能最大限度的吸收车辆撞击动能。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述：

图1是本实用新型实施例之一的立体结构示意图；

图2是图1的A-A方向剖面视图；

图3是图1的B处放大示意图；

图4是图1所示实施例的安装示意图；

图5是本实用新型实施例之二的立体结构示意图；

图6是本实用新型实施例之三的立体结构示意图。

图中：缸体1，活塞2，活塞杆3，阻尼孔4，阻尼孔未通厚度D，保险杠5，车架梁6

具体实施方式

实施例一：

图1～图4所示为本实用新型的实施例之一，如图1所示，包括缸体1、活塞2和活塞杆3，缸体1内充满的液体是水，活塞杆3为实心构件。缸体1的周边分布有直径为3mm的圆形未通阻尼孔4，阻尼孔4的开口位于缸体1的外侧面上而具有未通厚度D，即阻尼孔4底部与缸体1内壁之间的距离。

本实施例整车质量为1200kg。如图2和图3所示，阻尼孔4其未通厚度D沿缸体1轴向从顶部活塞2至缸体1底部方向逐渐增大，距离缸体顶部活塞2较近的阻尼孔4的未通厚度D为0.5mm，距离缸体1底部较近的阻尼孔4的未通厚度D为0.8mm。阻尼孔4分布于缸体1底部至顶部活塞2长度的2/3～4/5范围内，并且沿缸体轴向分段分布、沿缸体周向均匀分布。

如图4所示，车辆上可以并列安装两个本实施例装置，其中活塞杆3的头部与汽车的保险杠5连接，而缸体1底部固定在汽车底部车架的梁6上。本实施例的工作原理如下：当发生车辆碰撞时，车辆间的撞击力经由保险杠5作用在活塞杆3上，并通过活塞杆3推动活塞2压缩缸体1内的液体，强大的撞击力使得缸体1内的液体压力迅速升高。当达到一定程度时，距离缸体顶部活塞2较近、未通厚度D较小的未通阻尼孔4首先被击通，缸体1内液体经被击通的阻尼孔4射出缸体1外，撞击能转换为液体与阻尼孔4的摩擦能被释放，从而达到吸能的目的。随着缸体1内液体通过阻尼孔的流出，活塞2和活塞杆3继续向缸体1底部方向运动，便挡住刚才被击通的阻尼孔，缸体内的液体重新被封闭，这样就可以应对继续的撞击，最大程度地保护乘员和车辆的安全。

实施例二：

图5所示为本实用新型的实施例之二，与实施例一不同之处在于：活塞杆3为空心构件，以有助于减轻整体车的重量。缸体1内充满的液体是乳化液。整车质量为1100kg，未通阻尼孔4其截面为边长4mm的方形，距离缸体顶部活塞2较近的阻尼孔4的未通厚度D为0.4mm，距离缸体1底部较近的阻尼孔4的未通厚度D为0.7mm。未通阻尼孔4沿缸体轴向均匀分布、沿缸体周向分段分布。

实施例三：

图6所示为本实用新型的实施例之三，与实施例一不同之处在于：缸体1内充满的液体是乳化液。整车质量为1100kg，未通阻尼孔4其截面为边长2mm的六边形，距离缸体顶部活塞2较近的阻尼孔4的未通厚度D为0.4mm，距离缸体1底部较近的阻尼孔4的未通厚度D为0.7mm。未通阻尼孔4沿缸体轴向均匀分布、沿缸体周向均匀分布。

Claims (9)

1. 一种简易有效的车辆碰撞吸能装置，包括缸体(1)、活塞(2)和活塞杆(3)，所述缸体(1)内充满液体；其特征在于：所述缸体(1)的周边分布有未通阻尼孔(4)，所述阻尼孔(4)的开口位于缸体(1)的外侧面上而具有未通厚度(D)。

2. 根据权利要求1所述的简易有效的车辆碰撞吸能装置，其特征在于：所述阻尼孔(4)其未通厚度(D)沿缸体(1)轴向从顶部活塞(2)至缸体(1)底部方向逐渐增大，即距离缸体顶部活塞(2)较近的阻尼孔的未通厚度比较小，距离缸体(1)底部较近的阻尼孔的未通厚度比较大。

3. 根据权利要求1或2所述的简易有效的车辆碰撞吸能装置，其特征在于：所述阻尼孔(4)的截面形状为圆形、方形或六边形。

4. 根据权利要求1所述的简易有效的车辆碰撞吸能装置，其特征在于：所述阻尼孔(4)沿缸体(1)轴向分段分布。

5. 根据权利要求1所述的简易有效的车辆碰撞吸能装置，其特征在于：所述阻尼孔(4)沿缸体(1)轴向均匀分布。

6. 根据权利要求4或5所述的简易有效的车辆碰撞吸能装置，其特征在于：所述阻尼孔(4)沿缸体(1)周向分段分布。

7. 根据权利要求4或5所述的简易有效的车辆碰撞吸能装置，其特征在于：所述阻尼孔(4)沿缸体(1)周向均匀分布。

8. 根据权利要求1或2所述的简易有效的车辆碰撞吸能装置，其特征在于：所述阻尼孔(4)其未通厚度(D)与车辆质量相关，

9. 根据权利要求1或2所述的简易有效的车辆碰撞吸能装置，其特征在于：所述阻尼孔(4)分布于缸体(1)底部至顶部活塞(2)长度的2/3～4/5范围内。

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