CN204713000U - 一种吸能装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种吸能装置及汽车，涉及汽车技术领域，为解决在汽车的传动轴受到轴向冲击时传动轴形变导致的汽车的安全性能低的问题。所述吸能装置包括：依次同轴设置的万向节、第一吸能垫圈和第一溃缩管，其中，万向节包括球笼壳体和与传动轴的轴管相连的星形套，球笼壳体的内壁和星形套的外表面分别对应设有至少两个沟槽，各球笼壳体内壁上和星形套上对应的沟槽内分别设置有滚珠；第一吸能垫圈的首端与球笼壳体的尾端相连；第一溃缩管的首端与第一吸能垫圈的尾端相连，经受撞击后传动轴的轴管带动星形套和滚珠撞破第一吸能垫圈进入第一溃缩管中。本实用新型所述的吸能装置用于提高汽车的安全性能。

Description

一种吸能装置及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种吸能装置及汽车。

背景技术

随着汽车工业的发展，消费者对汽车的安全性能的要求越来越高。在汽车发生交通事故时，通常汽车的车头或者车尾会遭受强烈的撞击，由于传动轴连在汽车的车头和车尾之间，因此，不论是汽车的车头或者是车尾遭受撞击都会使传动轴受到轴向的冲击力，从而使传动轴发生形变。举例来说，在汽车行驶的过程中突然车头撞到前方的障碍物，车头部分停止向前移动，而车身和车尾部分由于惯性还在向前移动，此时传动轴会发生弯曲变形，当传动轴弯曲到一定角度后，传动轴会断裂，传动轴的断裂处可能从汽车的底板插入车厢内部，从而导致车厢内的人员伤亡，严重影响汽车的安全性能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种吸能装置，以在汽车的传动轴受到轴向冲击时提高汽车的安全性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种吸能装置，所述吸能装置包括：依次同轴设置的万向节、第一吸能垫圈和第一溃缩管，其中，

所述万向节包括球笼壳体和与传动轴的轴管相连的星形套，所述球笼壳体的内壁和所述星形套的外表面分别对应设有至少两个沟槽，各所述球笼壳体内壁上和所述星形套上对应的所述沟槽内分别设置有滚珠；

所述第一吸能垫圈的首端与所述球笼壳体的尾端相连；

所述第一溃缩管的首端与所述第一吸能垫圈的尾端相连，经受撞击后所述传动轴的轴管带动所述星形套和所述滚珠撞破所述第一吸能垫圈进入所述第一溃缩管中。

进一步地，所述吸能装置还包括与所述第一溃缩管同轴设置的第二吸能垫圈和第二溃缩管，所述第二吸能垫圈的首端与所述第一溃缩管的尾端相连，所述第二吸能垫圈的尾端与所述第二溃缩管的首端相连。

可选地，所述第一吸能垫圈与所述第二吸能垫圈均为圆环形垫片，且所述第一吸能垫圈和所述第二吸能垫圈的内径均小于所述星形套上的各所述滚珠所构成的圆环的外径。

进一步地，所述第二溃缩管内设置有弹性件，所述弹性件的一端伸出所述第二溃缩管并与所述星形套接触。

优选地，所述弹性件为锥形弹簧，所述锥形弹簧的直径较大的一端与所述第二溃缩管过盈配合，直径较小的一端与所述星形套接触。

较佳地，所述弹性件的最小压缩长度小于所述第二溃缩管的轴向长度。

进一步地，所述第二溃缩管的尾端设置有端盖，所述端盖与所述第二溃缩管之间设置有密封垫。

优选地，所述第一溃缩管内设置有滚珠槽，所述滚珠槽与所述星形套上的沟槽相对应。

相对于现有技术，本实用新型所述的吸能装置具有以下优势：

当汽车受到撞击使得传动轴受到轴向的冲击力时，传动轴的轴管带动星形套和滚珠沿球笼壳体向靠近第一溃缩管的方向移动，在移动的过程中，传动轴带动星形套和滚珠将第一吸能垫圈撞击破裂，并穿过第一吸能垫圈进入第一溃缩管内，并在第一溃缩管的另一端将冲击力传递给相关联零部件。由于第一吸能垫圈形变及断裂吸收了大量的冲击力，且第一溃缩管为轴管、星形套和滚珠提供了一段缓冲距离，使轴管、星形套和滚珠的冲击力稳定在较小值，因此，使用上述吸能装置后，传动轴受到的冲击力在经过吸能装置时大部分被吸能装置吸收，从而使得传动轴发生形变的可能性减小，因传动轴形变后断裂导致的车厢内出现人员伤亡的可能性减小，因此，上述吸能装置可以提高汽车的安全性能。

本实用新型的另一目的在于提出一种汽车，以在汽车的传动轴受到轴向冲击时提高汽车的安全性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种汽车，所述汽车上设置有传动轴和设置于所述传动轴上如上述技术方案所述的吸能装置。

相对于现有技术，本实用新型所述的汽车具有以下优势：

所述汽车与上述吸能装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的吸能装置的结构示意图，

图2为本使用新型实施例所述的吸能装置的爆炸图。

附图标记说明：

1-轴管，           21-球笼壳体，       22-星形套，

23-滚珠，          24-保持架，         31-第一溃缩管，

32-第一吸能垫圈，  41-第二溃缩管，     42-第二吸能垫圈，

5-弹簧，           6-端盖，            7-中间支撑件，

8-连接罩。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供了一种吸能装置，包括：依次同轴设置的万向节、第一吸能垫圈32和第一溃缩管31，其中，万向节包括球笼壳体21和与传动轴的轴管1相连的星形套22，球笼壳体21的内壁设有至少两个沟槽，星形套22的外表面与球笼壳体21上的沟槽相对的位置也对应设有沟槽，球笼壳体21的沟槽与星形套22上对应的沟槽之间设有滚珠23；第一吸能垫圈32的首端(图1中第一吸能垫圈32的左端)与球笼壳体21的尾端(图1中球笼壳体21的右端)相连，第一溃缩管31的首端(图1中第一溃缩管31的左端)与第一吸能垫圈32的尾端(图1中第一吸能垫圈32的右端)相连。具体实施时，第一溃缩管31的尾端(图1中第一溃缩管31的右端)可以与传动轴的另一段轴管相连，或者与传动轴的中间支承件7相连，图1中第一溃缩管31的尾端与传动轴的中间支承件7相连，下面均以第一溃缩管31的尾端与传动轴的中间支承件7相连为例对上述吸能装置进行说明。

当汽车遭受撞击使得传动轴受到轴向的冲击力时，下面以冲击力从图1中轴管1的左侧传来(冲击力的方向为沿传动轴的轴向向右)为例说明，由于轴管1受到了轴向向右的冲击力，因此轴管1带动星形套22和滚珠23沿球笼壳体21向右移动，星形套22和滚珠23撞击第一吸能垫圈32并将第一吸能垫圈32撞破，轴管1带动星形套22和滚珠32穿过第一吸能垫圈32后进入第一溃缩管31，轴管1带动星形套22和滚珠32在第一溃缩管31中移动一段距离后撞到位于第一溃缩管31右侧的中间支撑件7。由于在轴管1带动星形套22和滚珠32撞击第一吸能垫圈32时，第一吸能垫圈32形变及断裂吸收了大量的冲击力，且第一溃缩管31为轴管1、星形套22和滚珠32提供了一段缓冲距离，使轴管1、星形套22和滚珠32的冲击力稳定在较小值，因此，当轴管1带动星形套22和滚珠32撞击中间支撑件7时，可通过星形套22的变形吸收冲击力以将冲击力稳定在更低状态。也就是说，使用上述吸能装置后，传动轴受到的冲击力在经过吸能装置时大部分被吸能装置吸收，从而使得传动轴发生形变的可能性减小，因传动轴形变后断裂导致的车厢内出现人员伤亡的可能性减小，因此，上述吸能装置可以提高汽车的安全性能。

上述滚珠23设置于星形套23的沟槽和球笼壳体21对应的沟槽所围成的空腔中，在另一种设置方式中，星形套23上套装有保持架24，保持架24与星形套23相连，并可随星形套23同步运动，保持架24上与球笼壳体21的沟槽相对的位置设有滚珠容纳腔，滚珠23位于保持架24的滚珠容纳腔和球笼壳体21上对应的沟槽所围成的空腔中。

为了进一步吸收传动轴受到的轴向冲击力，请继续参阅图1，在一种优选实施方式中，吸能装置还包括与第一溃缩管31同轴设置的第二吸能垫圈42和第二溃缩管41，第二吸能垫圈42的首端与第一溃缩管31的尾端相连，第二吸能垫圈42的尾端与第二溃缩管41的首端相连，第二溃缩管41位于第二吸能垫圈42和中间支撑件7之间。如此设计，当传动轴受到轴向冲击力时，轴管1带动星形套22和滚珠23沿球笼壳体21向右移动，撞穿第一吸能垫圈32穿过第一溃缩管31后，轴管1带动星形套22和滚珠23撞击第二吸能垫圈42，并将第二吸能垫圈42撞破，轴管1带动星形套22和滚珠32穿过第二吸能垫圈42后进入第二溃缩管41，轴管1带动星形套22和滚珠32在第二溃缩管41中移动一段距离后撞到位于第二溃缩管41右侧的中间支撑件7，冲击力经由中间支撑件7传递给另一段轴管。由于在轴管1带动星形套22和滚珠32撞击第一吸能垫圈32时，第一吸能垫圈32形变及断裂吸收了大量的冲击力，在轴管1带动星形套22和滚珠32撞击第二吸能垫圈42后，第二吸能垫圈42形变及断裂又吸收了剩余的大部分冲击力，使得冲击力进一步减小，且第一溃缩管31和第二溃缩管32为轴管1、星形套22和滚珠32提供了缓冲距离，使轴管1、星形套22和滚珠32的冲击力稳定在较小值，因此，当轴管1带动星形套22和滚珠32撞击中间支撑件7时，中间支撑件7受到的冲击力较小。

值得一提的是，上述第一吸能垫圈32和第二吸能垫圈42可以圆形垫片或者圆环形垫片，当第一吸能垫圈32和第二吸能垫圈42均为圆环形垫片时，第一吸能垫圈32和第二吸能垫圈42的内径均小星形套22上的各滚珠23所构成的圆环的半径，也就是说，在轴管1带动星形套22和滚珠23向右移动时至少滚珠23要撞到第一吸能垫圈32和第二吸能垫圈42。

为了进一步吸收传动轴受到的冲击力，优选地，第二溃缩管41内设有弹性件5，弹性件5的一端伸出第二溃缩管41，弹性件5伸出第二溃缩管41的一端与星形套22接触。如此设计，轴管1带动星形套22和滚珠23向右移动时经由第一吸能垫圈32和第二吸能垫圈42吸收了部分冲击力后，压缩弹性件5后将进一步降低传递给中间支撑件7的冲击力，弹性件5在压缩的过程中会吸收部分冲击力，因此，轴管1、星形套22和滚珠23传递给中间支撑件7的冲击力进一步减小。

为了保证第二溃缩管41能够起到为轴管1、星形套22和滚珠23提供一段缓冲距离的作用，优选地，弹性件5的最小压缩长度小于第二溃缩管41的轴向长度。当第一吸能垫圈32和第二吸能垫圈42均为圆环形垫片时，优选地，弹性件5远离第二吸能垫圈42的一端与星形套22接触。如此设计，在传动轴正常工作时，弹性件5可以减少传动轴的振动，在传动轴受到冲击时，弹性件5可以吸收一部分冲击力。

上述弹性件5可以为圆柱弹簧，此时，圆柱弹簧的直径小于等于圆环形的第一吸能垫圈32和第二吸能垫圈42的内环的直径，圆柱弹簧的一端需要经由固定件与第二溃缩管41的一端固定。为了简化结构，优选地，请参阅图1，弹性件5为锥形弹簧，锥形弹簧一端的直径大于第二溃缩管41的内径，另一端的直径小于等于圆环形的第一吸能垫圈32和第二吸能垫圈42的内环的直径，锥形弹簧的直径较大的一端与第二溃缩管41过盈配合，直径较小的一端与星形套22接触。如此设计，锥形弹簧不需要固定件即可与第二溃缩管41相连，从而简化了吸能装置的结构。

为了避免在汽车行驶的过程中弹性件5与第二溃缩管41脱离，请参阅图1，在一种优选实施方式中，第二溃缩管41的尾端设置有端盖6，端盖6位于第二溃缩管41和中间支撑件7之间，端盖6防止弹性件5在汽车行驶时由于振动而向右移动后脱离第二溃缩管41。为了避免球笼壳体21内部的润滑脂漏出，并保证内部的密封性和压力值，优选地，端盖6与第二吸能垫圈42之间设有密封垫(图中未示出)。

为了提高轴管1带动星形套22和滚珠23在第一溃缩管31内移动的稳定性，优选地，第一溃缩管31内设置有滚珠槽，滚珠槽与星形套22上的沟槽相对应。当轴管1带动星形套22和滚珠23进入第一溃缩管31后，滚珠23沿滚珠槽滚动，从而提高了轴管1带动星形套22和滚珠23在第一溃缩管31内移动的稳定性。当然，当吸能装置中设置有第二溃缩管41时，第二溃缩管41内也可设置滚珠槽，具体设置方式与第一溃缩管31中的滚珠槽相同。

上述吸能装置中的各部件之间的连接方式可以为焊接或者螺栓连接，为了便于安装与拆卸吸能装置，在本实施例中吸能装置的各部件之间采用螺栓连接，举例来说，如图2所示，轴管1上套装有连接罩8，连接罩8、球笼壳体21、第一吸能垫圈32、第一溃缩管31、第二吸能垫圈42、第二溃缩管41、密封垫和端盖6上分别设有相连通的通孔，中间支撑件7上设有与端盖6连通的螺纹孔。安装时，如图1所示，将螺栓依次穿过连接罩8、球笼壳体21、第一吸能垫圈32、第一溃缩管31、第二吸能垫圈42、第二溃缩管41、密封垫和端盖6上的通孔，并旋入中间支撑件7上的螺纹孔，从而将连接罩8、球笼壳体21、第一吸能垫圈32、第一溃缩管31、第二吸能垫圈42、第二溃缩管41、密封垫、端盖6和中间支撑件7固定在一起。

实施例二

本使用新型实施例二提供了一种汽车，汽车上设置有传动轴和上述实施例一提供的吸能装置，吸能装置设置于传动轴上。当汽车受到撞击使得传动轴受到轴向的冲击力时，吸能装置将冲击力吸收部分后再将剩余的冲击力经由传动轴传出。由于上述汽车中传动轴上连有吸能装置，传动轴受到的冲击力在经过吸能装置时大部分被吸能装置吸收，从而使得传动轴发生形变的可能性减小，从而减小了因传动轴断裂导致的车厢内的人员伤亡的情况发生的可能，进而提高了汽车的安全性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种吸能装置，其特征在于，包括依次同轴设置的万向节、第一吸能垫圈(32)和第一溃缩管(31)，其中，

所述万向节包括球笼壳体(21)和与传动轴的轴管(1)相连的星形套(22)，所述球笼壳体(21)的内壁和所述星形套(22)的外表面分别对应设有至少两个沟槽，各所述球笼壳体内壁上和所述星形套(22)上对应的所述沟槽内分别设置有滚珠(23)；

所述第一吸能垫圈(32)的首端与所述球笼壳体(21)的尾端相连；

所述第一溃缩管(31)的首端与所述第一吸能垫圈(32)的尾端相连，经受撞击后所述传动轴的轴管(1)带动所述星形套(22)和所述滚珠(23)撞破所述第一吸能垫圈(32)进入所述第一溃缩管(31)中。

2.根据权利要求1所述的吸能装置，其特征在于，所述吸能装置还包括与所述第一溃缩管(31)同轴设置的第二吸能垫圈(42)和第二溃缩管(41)，所述第二吸能垫圈(42)的首端与所述第一溃缩管(31)的尾端相连，所述第二吸能垫圈(42)的尾端与所述第二溃缩管(41)的首端相连。

3.根据权利要求2所述的吸能装置，其特征在于，所述第一吸能垫圈(32)与所述第二吸能垫圈(42)均为圆环形垫片，且所述第一吸能垫圈(32)和所述第二吸能垫圈(42)的内径均小于所述星形套(22)上的各所述滚珠(23)所构成的圆环的外径。

4.根据权利要求3所述的吸能装置，其特征在于，所述第二溃缩管(41)内设置有弹性件(5)，所述弹性件(5)的一端伸出所述第二溃缩管(41)并与所述星形套(22)接触。

5.根据权利要求4所述的吸能装置，其特征在于，所述弹性件(5)为锥形弹簧，所述锥形弹簧的直径较大的一端与所述第二溃缩管(41)过盈配合，直径较小的一端与所述星形套(22)接触。

6.根据权利要求3所述的吸能装置，其特征在于，所述弹性件(5)的最小压缩长度小于所述第二溃缩管(41)的轴向长度。

7.根据权利要求1所述的吸能装置，其特征在于，所述第二溃缩管(41)的尾端设置有端盖(6)，所述端盖(6)与所述第二溃缩管(41)之间设置有密封垫。

8.根据权利要求1所述的吸能装置，其特征在于，所述第一溃缩管(31)内设置有滚珠(23)槽，所述滚珠(23)槽与所述星形套(22)上的沟槽相对应。

9.一种汽车，其特征在于，所述汽车上设置有传动轴和设置于所述传动轴上的如权利要求1-8任意一项所述的吸能装置。