CN204895363U - 一种套筒式形状记忆合金汽车碰撞吸能盒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种套筒式形状记忆合金汽车碰撞吸能盒，属于汽车安全技术领域。吸能盒内套筒和吸能盒外套筒相互套接组成吸能盒本体，内套筒前端与内套筒前端板固定连接，外套筒后端与外套筒后端板固定连接，外套筒后端板上固定连接导向螺柱，内套筒后端板与导向螺柱滑动连接，螺母与导向螺柱螺纹连接，形状记忆合金丝一端与外套筒前端盖固定连接、另一端与内套筒后端板固定连接。优点是结构新颖，能够有效提高吸能效果，降低维修成本，保证乘员舱内乘员安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种套筒式形状记忆合金汽车碰撞吸能盒，属于汽车安全技术领域。
背景技术
随着人们生活水平的提高，汽车保有量也越来越高，同时交通事故发生的概率也越来越大，汽车安全显得尤为重要。当汽车发生碰撞时，为了保证乘员有足够的生存空间，要求汽车前部安全部件能够吸收足够的碰撞能量。
汽车吸能盒作为车身前部主要安全部件，要有合适的刚度、强度以及合理的结构设计，能够依据实际碰撞情况充分吸收碰撞能量。传统的吸能盒利用结构压溃产生塑性变形来实现碰撞能量吸收，如中国专利CN103909888A、CN104590178A，均采用压溃式单级吸能结构。碰撞发生后，吸能盒本体产生不可恢复的塑性变形，必须通过更换部件进行维修，造成材料浪费以及维修成本居高不下。另外单级吸能结构吸能效果有限，大大降低了对车辆及乘员的保护效果。
形状记忆合金作为典型的智能材料，具有高阻尼、超弹性、以及耐腐蚀等特点。形状记忆合金的阻尼性能至少比传统金属材料高一个数量级。承受冲击载荷时，形状记忆合金内部的马氏体介质损耗系数可达10%。
发明内容
本实用新型提供一种套筒式形状记忆合金汽车碰撞吸能盒，以解决现有吸能盒维修成本高，碰撞吸能效果有限的问题。
本实用新型采取的技术方案是：吸能盒内套筒和吸能盒外套筒相互套接组成吸能盒本体，内套筒前端与内套筒前端板固定连接，外套筒后端与外套筒后端板固定连接，外套筒后端板上固定连接导向螺柱，内套筒后端板与导向螺柱滑动连接，螺母与导向螺柱螺纹连接，形状记忆合金丝一端与外套筒前端盖固定连接、另一端与内套筒后端板固定连接。
所述的形状记忆合金丝在螺母的调节作用下处于张紧状态。
所述的形状记忆合金丝是NiTi形状记忆合金丝，或是铜基形状记忆合金丝、铁基形状记忆合金丝。
所述形状记忆合金丝均匀或对称布置于内套筒的周围。
所述形状记忆合金丝长度均相等。
所述内套筒和外套筒的截面形状是圆形，或是任意多边形。
本实用新型的优点是结构新颖，所述基于形状记忆合金功能材料的套筒式汽车碰撞吸能盒，内套筒和外套筒相互搭接，并且内套筒和外套筒之间连有形状记忆合金丝，能够有效提高吸能效果，降低维修成本。在低速碰撞时，形状记忆合金丝被拉伸吸能，从而保护发动机舱内的零部件不损坏，同时保证乘员舱内的乘客安全；维修过程中，只需加热形状记忆合金丝，吸能盒便可恢复原状，大大降低吸能盒维修成本；高速碰撞时，形状记忆合金丝先被拉伸完成一级能量吸收，剩余能量由套筒压溃完成二级能量吸收，通过两级吸能结构克服了传统单级汽车吸能盒存在的维修困难、能量吸收效果有限等问题，大大提高了吸能效果，保证乘员舱内乘员安全。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型在车架上的安装状态示意图；
图3是本实用新型相对运动示意图；
图4是本实用新型一级能量吸收极限位置示意图；
图5是本实用新型形状记忆合金丝分布示意图，图中外套筒前端盖为矩形，形状记忆合金丝为10根；
图6是本实用新型形状记忆合金丝分布示意图，图中外套筒前端盖为圆形，形状记忆合金丝为12根。
具体实施方式
吸能盒内套筒1和吸能盒外套筒2相互套接组成吸能盒本体，内套筒1前端与内套筒前端板4固定连接，外套筒2后端与外套筒后端板5固定连接，外套筒后端板5上固定连接导向螺柱7，内套筒后端板8与导向螺柱7滑动连接，螺母3与导向螺柱7螺纹连接，形状记忆合金丝6一端与外套筒前端盖9固定连接、另一端与内套筒后端板8固定连接；
所述的形状记忆合金丝6在螺母3的调节作用下处于张紧状态；
所述的形状记忆合金丝是NiTi形状记忆合金丝，或是铜基形状记忆合金丝、铁基形状记忆合金丝；
所述形状记忆合金丝6均匀或对称布置于内套筒1的周围；
所述形状记忆合金丝长度均相等；
所述内套筒1和外套筒2的截面形状是圆形，或是任意多边形。
内套筒筒壁还可设置有诱导槽和加强筋，用来加强强度。
内套筒和外套筒由形状记忆合金丝连接，内套筒和外套筒的相向相对运动可转换为形状记忆合金丝的拉伸运动。
内套筒和外套筒之间设置有导向螺柱，可以保证内套筒和外套筒的位置和相对运动方向的准确性，还可以通过螺母来调节形状记忆合金丝的张紧程度。
当汽车发生碰撞时，所述汽车碰撞吸能盒内套筒1和汽车碰撞吸能盒外套筒2将会发生相向相对运动，从而使得所述NiTi形状记忆合金丝6被拉伸进行一级吸能；维修过程中，只需加热NiTi形状记忆合金丝，便可使吸能盒恢复原状，大大降低了维修成本；高速碰撞时，在NiTi形状记忆合金丝拉伸完成一级吸能后，还可进一步的压溃所述汽车碰撞吸能盒内套筒1和汽车碰撞吸能盒外套筒2来吸收剩余的碰撞能量，实现二级吸能，大大提高吸能效果，保证连接在吸能盒后面的纵梁不受损坏，从而确保其他零部件不受损坏，同时为车内乘员提供足够的生存空间，保证乘员的安全。
Claims (6)
1.一种套筒式形状记忆合金汽车碰撞吸能盒，其特征在于：吸能盒内套筒和吸能盒外套筒相互套接组成吸能盒本体，内套筒前端与内套筒前端板固定连接，外套筒后端与外套筒后端板固定连接，外套筒后端板上固定连接导向螺柱，内套筒后端板与导向螺柱滑动连接，螺母与导向螺柱螺纹连接，形状记忆合金丝一端与外套筒前端盖固定连接、另一端与内套筒后端板固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种套筒式形状记忆合金汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述的形状记忆合金丝在螺母的调节作用下处于张紧状态。
3.根据权利要求1所述的一种套筒式形状记忆合金汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述的形状记忆合金丝是NiTi形状记忆合金丝，或是铜基形状记忆合金丝、铁基形状记忆合金丝。
4.根据权利要求1所述的一种套筒式形状记忆合金汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述形状记忆合金丝均匀或对称布置于内套筒的周围。
5.根据权利要求1所述的一种套筒式形状记忆合金汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述形状记忆合金丝长度均相等。
6.根据权利要求1所述的一种套筒式形状记忆合金汽车碰撞吸能盒，其特征在于：所述内套筒和外套筒的截面形状是圆形，或是多边形。
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Cited By (3)
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| CN107472177A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-12-15 | 宝沃汽车（中国）有限公司 | 吸能装置及汽车 |
| CN107719285A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-23 | 吉林大学 | 一种基于形状记忆合金主动保护装置的预碰撞系统 |
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