能量吸收器制造技术

一种能量吸收器包括杆，所述杆沿着纵轴延伸并且被布置成在力沿着纵轴作用于杆上时沿着纵轴移动。所述能量吸收器包括沿着所述纵轴延伸的第一能量吸收装置和第二能量吸收装置。所述能量吸收器包括联接机构，所述联接机构用于将所述第二能量吸收装置联接到所述杆。所述杆被布置成在所述杆沿着所述纵轴移动时启动所述第一能量吸收装置的能量吸收。所述联接机构包括至少一个力传递元件，所述力传递元件被布置成在被至少一个触发元件启动时将力从所述杆传递到所述第二能量吸收装置。所述触发元件被布置成当所述杆沿着所述纵轴移动时经受触发负载，其中，所述触发负载与所述杆的速率成比例，使得更高的速率导致更高的触发负载。所述触发元件以在加载时相对于该触发元件的未加载位置可移位的方式布置，并且同时被在所述触发负载的相反方向上作用的限制力限制移位。所述触发元件被布置成当所述杆的速率高于第一预定非零量时进行移位，以启动所述力传递元件，用于将所述第二能量吸收装置联接至所述杆并且启动所述第二能量吸收装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于能量吸收的机构，特别地，涉及能量吸收器。
技术介绍
在许多情形下，期望在机械机构中引入诸如由能量吸收器提供的减震功能，以减少在碰撞和撞击期间产生的力。汽车撞毁事故中造成颈椎过度屈伸损伤的常见原因是汽车驾驶员背后遭到撞击。下文中，将把汽车驾驶员称为座椅乘坐者。一个示例是超车车辆与前方车辆碰撞。另一个示例是座椅乘坐者被压向膨胀的气囊的前方碰撞。又一个示例是儿童坐在背对汽车行驶方向的座椅中的前方碰撞。因此，在汽车座椅中可能理想的是使用能量吸收机构的另一个示例。在碰撞时，能量吸收机构可用于吸收能量，使得在碰撞期间作用于汽车座椅乘坐者上的力减小。使用能量吸收器的另一个示例是在加工机械中的各种类型的限位阻尼器中的碰撞保护。使用能量吸收器的又一个示例是飞行器的起落装置。在为了避免生物或机械损伤而期望吸收在碰撞(或撞击)期间产生的能量的一些情况下，预先并不知道碰撞(或撞击)将有多严重。这意味着，在许多情况下，能量吸收机构是根据一些特定情况(诸如，统计学上有可能的事件)设计的。例如，在IRCOBI Conference 2013中Anders Kullgren等人的“Development of Whiplash Associated Disorders for Male and Female Car Occupants in Caras Launched since the 80s in Different Impact Directions”中，得到的结论是，相比于男性，当前汽车中头颈保护对女性的效果较差。依据上文，因此需要一种灵活的能量吸收机构。专利
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种灵活的能量吸收机构。在防止颈椎过度屈伸损伤的情况下，能量吸收取决于碰撞时刻的状况(诸如，碰撞车辆之间的速度差异、车辆重量和座椅乘坐者重量)。这些参数影响碰撞(或撞击)的严重度。因此，已经认识到，应该使能量吸收机构能适于碰撞(或撞击)的严重度。本专利技术的特定目的因此是提供一种灵活的能量吸收机构，该灵活的能量吸收机构具有调整其能量吸收能力，以使碰撞(或撞击)所造成损伤的风险最小。例如，能量吸收能力能适于针对碰撞(或撞击)的不同严重度并且针对碰撞(或撞击)中牵涉到的人员的不同身体尺寸和重量使碰撞(或撞击)所造成损伤的风险最小。因此，根据第一方面，提供了一种能量吸收器。该能量吸收器包括杆，所述杆沿着纵轴延伸并且被布置成在力沿着纵轴作用在杆上时沿着纵轴移动。所述能量吸收器包括沿着所述纵轴延伸的第一能量吸收装置和第二能量吸收装置。所述能量吸收器包括联接机构，所述联接机构用于将所述第二能量吸收装置联接到所述杆。所述杆被布置成在所述杆沿着所述纵轴移动时启动所述第一能量吸收装置的能量吸收。所述联接机构包括至少一个力传递元件，所述力传递元件被布置成在被至少一个触发元件启动时将力从所述杆传递到所述第二能量吸收装置。所述触发元件被布置成当所述杆沿着所述纵轴移动时经受触发负载，其中，所述触发负载与所述杆的速率成比例，使得更高的速率导致更高的触发负载。所述触发元件以在加载时相对于该触发元件的未加载位置可移位的方式布置，并且同时被在所述触发负载的相反方向上作用的限制力限制移位。所述触发元件被布置成当所述杆的速率高于第一预定非零量时进行移位，以启动所述力传递元件，用于将所述第二能量吸收装置联接至所述杆并且启动所述第二能量吸收装置。有利地，这提供了一种灵活的能量吸收机构。有利地，这提供了具有调整其能量吸收能力的一种灵活的能量吸收机构。这种能量吸收器可以适用于需要以机械的方式吸收能量的情形。示例包括(但不限于)在吸收汽车碰撞期间产生的能量以抑制碰撞力、吸收飞行器着陆期间(在起落装置和地面跑道撞击时)起落装置和地面跑道之间产生的力导致的能量以及吸收加工机械中的能量。根据一个实施方式，该能量吸收器包括杆，所述杆沿着纵轴延伸并且被布置成在力沿着纵轴作用于杆上时沿着纵轴移动。所述能量吸收器包括沿着所述纵轴延伸的第一能量吸收装置和第二能量吸收装置。所述能量吸收器包括联接机构，所述联接机构用于将所述第二能量吸收装置联接到所述杆。所述杆被布置成在所述杆沿着所述纵轴移动时启动所述第一能量吸收装置的能量吸收。所述杆和所述联接机构被布置成，使得所述杆沿着纵轴的移动造成所述联接机构绕着纵轴旋转。所述联接机构被布置成通过当所述联接机构的旋转比第一预定非零量快时联接所述第二能量吸收装置来启动所述第二能量吸收装置的能量吸收。因此，所述能量吸收器具有逐个顺序接合能量吸收装置的能力。根据一个实施方式，所述杆带螺纹和花键，并且所述第二联接机构被布置成在所述力沿着所述纵轴作用在所述杆上时绕着所述纵轴旋转。因此，根据这个实施方式，所述能量吸收器包括平移(非旋转)杆和旋转环；防止杆旋转，并且旋转环一直旋转，直到速率超过第一预定非零量为止。然后，旋转环接合杆的花键并且停止旋转，从而启动所述第二能量吸收装置的能量吸收。根据一个实施方式，所述杆带螺纹，并且所述杆被布置成在所述力沿着所述纵轴作用在所述杆上时绕着所述纵轴旋转。因此，根据这个实施方式，所述能量吸收器包括旋转杆并且所述旋转杆的联接装置接合非旋转的第二能量吸收装置。根据第二方面，提供了一种以机械的方式进行能量吸收的车辆座椅，所述车辆座椅包括至少一个根据第一方面的能量吸收器。要注意，第一方面和第二方面的任何特征可酌情应用于任何其他方面。同样地，第一方面的任何优点可同等地应用于第二方面，反之亦然。根据以下的详细公开、随附的独立权利要求书以及根据附图，将清楚所涵盖实施方式的其他目的、特征和优点。通常，权利要求书中使用的所有术语将是根据其在
中的一般含义来解释的，除非本文中另外明确定义。对“元件、设备、组件、装置、步骤等”的所有引用将被开放地解释为引用元件、设备、组件、装置、步骤等的至少一个实例，除非另外清楚阐述。本文中公开的任何方法的步骤不一定以所公开的严格次序来执行，除非清楚阐述。附图说明现在，将通过示例的方式参照附图描述本专利技术，在附图中：图1a至图1g示意性示出根据第一实施方式的能量吸收器的不同视图；图2a至图2g示意性示出根据第二实施方式的能量吸收器的不同视图；图3a至图3h示意性示出根据第三实施方式的能量吸收器的不同视图；图4a至图4b示意性示出根据第四实施方式的能量吸收器的不同视图；图5a和图5b示意性示出能量吸收装置；图6示意性示出车辆座椅；图7示意性示出车辆；以及图8a至图8c示出模拟结果。具体实施方式现在，在下文中将参照附图更充分地描述本专利技术，在附图中示出本专利技术的一些实施方式。然而，本专利技术可按许多不同形式来实施并且不应该被理解为限于本文中阐述的实施方式；相反，通过示例的方式提供这些实施方式，使得本公开内容将是彻底和完全的，并且将把本专利技术的范围充分传达给本领域的技术人员。在整个描述中，相同的标号表示相同的元件。一般而言，提供了可被视为机械自适应减震机构的能量吸收器。一般而言，可通过沿着杆的纵向方向串联布置的多个能量吸收元件来实现能量吸收。能量吸收器可由作用于能量吸收元件的杆和多个活塞组成。现在，参照示意性示出根据实施方式的能量吸收器及其部分的图1a、图1b、图1c、图1d、图1f、图1g、图2a、图2b、图2c本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量吸收器(1a、1b、1c、1d)，该能量吸收器包括：杆(8)，该杆沿着纵轴(z)延伸并且被布置成在力(F)沿着所述纵轴作用在该杆上时沿着所述纵轴移动；沿着所述纵轴延伸的第一能量吸收装置(4a)和第二能量吸收装置(4b)；以及联接机构(7、9、39、45)，该联接机构用于将所述第二能量吸收装置联接到所述杆；其中，所述杆被布置成在所述杆沿着所述纵轴移动时启动所述第一能量吸收装置的能量吸收；其中，所述联接机构包括至少一个力传递元件，所述力传递元件被布置成在被至少一个触发元件启动时将力从所述杆传递到所述第二能量吸收装置；其中，所述触发元件被布置成当所述杆沿着所述纵轴移动时经受触发负载，其中，所述触发负载与所述杆的速率成比例，使得更高的速率导致更高的触发负载；其中，所述触发元件以在加载时相对于该触发元件的未加载位置可移位的方式布置，并且同时被在所述触发负载的相反方向上作用的限制力限制移位；并且其中，所述触发元件被布置成当所述杆的速率高于第一预定非零量时进行移位，以启动所述力传递元件，用于将所述第二能量吸收装置联接至所述杆并且启动所述第二能量吸收装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.16 SE 1450041-71.一种能量吸收器(1a、1b、1c、1d)，该能量吸收器包括：杆(8)，该杆沿着纵轴(z)延伸并且被布置成在力(F)沿着所述纵轴作用在该杆上时沿着所述纵轴移动；沿着所述纵轴延伸的第一能量吸收装置(4a)和第二能量吸收装置(4b)；以及联接机构(7、9、39、45)，该联接机构用于将所述第二能量吸收装置联接到所述杆；其中，所述杆被布置成在所述杆沿着所述纵轴移动时启动所述第一能量吸收装置的能量吸收；其中，所述联接机构包括至少一个力传递元件，所述力传递元件被布置成在被至少一个触发元件启动时将力从所述杆传递到所述第二能量吸收装置；其中，所述触发元件被布置成当所述杆沿着所述纵轴移动时经受触发负载，其中，所述触发负载与所述杆的速率成比例，使得更高的速率导致更高的触发负载；其中，所述触发元件以在加载时相对于该触发元件的未加载位置可移位的方式布置，并且同时被在所述触发负载的相反方向上作用的限制力限制移位；并且其中，所述触发元件被布置成当所述杆的速率高于第一预定非零量时进行移位，以启动所述力传递元件，用于将所述第二能量吸收装置联接至所述杆并且启动所述第二能量吸收装置。2.根据权利要求1所述的能量吸收器，其中，所述触发负载由液压或气压形成。3.根据权利要求1所述的能量吸收器，其中，所述触发负载由磁场形成。4.根据权利要求1所述的能量吸收器，其中，相对于所述未加载位置的所述触发移位通过在所述杆的轴向或径向方向上的平移运动而得到。5.根据权利要求4所述的能量吸收器，其中，所述触发元件和所述杆被布置成，使得所述杆沿着所述纵轴的移动造成所述触发元件的第一旋转和作用在所述触发元件上的离心触发负载。6.根据权利要求5所述的能量吸收器，其中，因所述杆的移动造成的所述触发元件的所述第一旋转绕着所述杆的纵轴，并且其中，所述触发元件被布置成通过在所述触发元件的所述旋转比第一预定非零量快时启动所述力传递元件来启动所述第二能量吸收装置的能量吸收。7.根据权利要求6所述的能量吸收器，其中，所述触发元件被布置成在绕着相对于所述纵轴平行且径向偏离的轴另外进行旋转时能相对于所述纵轴径向移位。8.根据权利要求6所述的能量吸收器，其中，所述触发元件被布置成在绕着相对于所述纵轴垂直且径向偏离的轴另外进行旋转时能相对于所述纵轴径向移位。9.根据权利要求6、7、8中任一项所述的能量吸收器，所述能量吸收器还包括：第三能量吸收装置(4c)；以及其他联接机构(7、9、39、45)，所述其他联接机构包括用于通过其他力传递元件启动所述第三能量吸收装置与所述杆联接的其他触发元件；其中，所述杆和所述其他联接机构被布置成，使得所述杆沿着所述纵轴的移动造成所述其他触发元件绕着所述纵轴旋转；并且其中，所述其他触发元件被布置成通过在所述其他触发元件的所述旋转比大于所述第一非零预定非零量的第二预定非零量快时启动将所述第三能量吸收装置与所述杆联接的所述其他力传递元件来启动所述第三能量吸收装置的能量吸收。10.根据权利要求6、7、8、9中任一项所述的能量吸收器，所述能量吸收器还包括活塞元件(5a、5b、5c)，所述活塞元件的一个端部轴向连接与该活塞元件的关联的能量吸收装置的一个端部；其中，所述能量吸收装置的另一端部轴向固定；其中，所述活塞元件被布置成将从所述杆传递的力分布于所述能量吸收装置的所述一个端部的特定区域；并且其中，所述第一能量吸收装置的所述活塞元件(5a)轴向连接，使得由于力沿着所述纵轴作用，所述第一能量吸收装置在所述第二能量吸收装置之前被施压；并且其中，所述第二能量吸收装置的所述活塞元件(5b)被布置成在通过启动所述触发元件而启动所述力传递元件时对所述第二能量吸收装置进行施压。11.根据权利要求6、7、9、10中任一项所述的能量吸收器，其中，所述杆带螺纹和花键；并且其中，所述触发元件被布置成在所述力沿着所述纵轴作用在所述杆上时绕着所述纵轴旋转。12.根据权利要求11所述的能量吸收器，其中，所述联接机构还包括轴向支承的螺纹环(9a)形式的力传递元件，并且其中，所述螺纹环和所述触发元件被布置成当在所述力沿着所述纵轴作用在所述杆的情况下所述杆移动穿过所述螺纹环时绕着所述纵轴旋转。13.根据权利要求12和权利要求11所述的能量吸收器，所述能量吸收器还包括：推力轴承(10)，该推力轴承将所述螺纹环与所述第二能量吸收装置的所述活塞互连。14.根据权利要求13所述的能量吸收器，其中，当所述旋转不比所述第一预定量快时，所述推力轴承允许所述螺纹环与所述活塞元件和所述第二能量吸收装置之间的旋转运动。15.根据权利要求12所述的能量吸收器，其中，所述联接机构设置在所述第二能量吸收装置上，其中，所述触发元件被布置成在比所述第一预定量快地绕着所述纵轴旋转时与所述杆的花键接合，从而启动将负载从所述杆传递到所述第二能量吸收装置。16.根据权利要求15所述的能量吸收器，其中，所述触发元件是通过支轴销(12)联接到所述螺纹环的臂(11)。17.根据权利要求11至16中任一项所述的能量吸收器，其中，所述花键(13)比所述杆的所述螺纹(14)浅。18.根据权利要求6、8、9、10中任一项所述的能量吸收器，其中，所述杆是带螺纹的；并且其中，所述杆被布置成在所述力沿着所述纵轴作用在所述杆上时绕着所述纵轴旋转。19.根据权利要求18所述的能量吸收器，所述能量吸收器还包括轴向支承的螺母(15)，并且其中，所述杆被布置成当在所述力沿着所述纵轴作用在所述杆上的情况下移动穿过所述螺母时绕着所述纵轴旋转。20.根据权利要求18、6和10所述的能量吸收器，所述能量吸收器还包括：接合罩(16)形式的力传递元件，所述力传递元件通过推力轴承(17)轴向联接到所述第二能量吸收装置的活塞元件；其中，所述触发元件设置在所述杆上并且布置成在比所述预定量快地绕着所述纵轴旋转时与所述力传递元件接合，由此使所述杆能够与所述第二能量吸收装置的活塞元件接合，以对所述第二能量吸收装置施压并由此启动所述第二能量吸收装置。21.根据权利要求20所述的能量吸收器，其中，所述触发元件是通过支轴销(7b)联接到所述杆的接合钩(7a)。22.根据权利要求18至21中任一项所述的能量吸收器，其中，所述预定非零量取决于所述杆的螺纹的螺距。23.根据权利要求18至22中任一项所述的能量吸收器，其中，所述杆的一个端部设置有旋转接头附接件(18)，所述旋转接头附接件用于在所述力沿着所述纵轴作用在所述杆上时将非旋转运动转换成旋转运动。24.根据权利要求18至22中任一项所述的能量吸收器，所述能量吸收器还包括推力轴承(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·埃里克松，D·林德霍姆，S·斯文松，M·伊斯特罗姆，
申请(专利权)人：安全座位公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE