一种具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置，包括缓冲吸能单元和互为镜像的基本受力单元、支承单元；基本受力单元、支承单元为张力转向拉伸机构，基本受力单元最少包括受力板和上压板，支承单元最少包括支撑板和下压板，缓冲吸能单元最少包括设置于上压板和下压板间的中心吸能结构；当具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置受力时，基本受力单元中的受力板、支承单元中的支撑板分别承受压力，经转化后并拉伸的分别作用于上压板、下压板，由上压板和下压板间的中心吸能结构变形吸能。本装置整体结构简单紧凑，安装方便，质量较轻且零部件互换性强，具有很好的缓冲吸能效果。具有很好的缓冲吸能效果。具有很好的缓冲吸能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置


[0001]本专利技术涉及车辆设计
，具体涉及一种具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置。

技术介绍

[0002]随着制造业的高速发展，汽车已经作为一种基本的交通工具被多数家庭所拥有。但同时由于车辆增多以及一些不可干预的因素影响，交通事故的发生率也在不断攀升，因而导致人们越来越看重车辆的安全性能。汽车碰撞的发生是不可避免的，但可以从加强汽车的碰撞防护功能方面来进行考虑设计，提高发生碰撞时车内人员的安全性。
[0003]汽车作为交通工具需要有一定的刚度，但在设计汽车的碰撞防护装备时需要进行柔性的考虑，合理的设计碰撞吸能结构非常重要。在兼顾安全性能的同时也要兼顾经济性。多孔材料由于其冲击韧性相对较高，且价格较低，非常适合作为碰撞时的吸能材料。
[0004]专利公告号为CN110386192B、名称为车辆及其前端碰撞吸能结构的中国专利技术专利公开了一种车辆及其前端碰撞吸能结构，包括：防撞梁、前撑板、第一吸能件、第二吸能件、连接件；所述碰撞吸能结构以主体为支撑，在防撞梁前后布置吸能件，能够实现两级缓冲，提高对碰撞能量的吸收；防撞梁左右两端加装前撑板，能够扩大碰撞力的作用面积，然而其增大的作用面积有限，吸能件能吸收分散撞击力有限，且对于横向撞击能量的吸收分散更为局限。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置，整体结构简单紧凑，安装方便，质量较轻且零部件互换性强，具有很好的缓冲吸能效果。
>[0006]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：一种具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置，包括基本受力单元、支承单元和缓冲吸能单元，其特征在于：所述基本受力单元、支承单元互为镜像；所述基本受力单元、支承单元为可以将压力转化为拉力且具有拉伸机制的张力转向拉伸机构，所述基本受力单元最少包括受力板和上压板，所述支承单元最少包括支撑板和下压板，所述缓冲吸能单元最少包括设置于上压板和下压板间的中心吸能结构；当具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置受力时，基本受力单元中的受力板、支承单元中的支撑板分别承受压力，经转化后并拉伸的分别作用于上压板、下压板，由上压板和下压板间的中心吸能结构变形吸能。
[0007]作为对上述技术方案的改进，所述基本受力单元还包括上连接板、右侧中间板，所述上连接板连接在受力板的右端下方将受力板的受力向下传递，所述右侧中间板连接在上连接板底端左侧承接上连接板下传的压力，所述右侧中间板的左端上方和上压板的右端下方之间设置有右侧伸缩部件以将压力变为拉力并经右侧伸缩部件拉伸后传递给上压板；
所述支承单元还包括下连接板、左侧中间板，所述下连接板连接在支撑板的左端上方将支承板的受力向上传递，所述左侧中间板连接在下连接板的顶端右侧承接下连接板上传的压力，所述左侧中间板连的右侧下方和下压板的左侧上方间设置有左侧伸缩部件以将压力变为拉力并经左侧伸缩部件拉伸后传递给下压板；所述受力板、上连接板、右侧中间板或为一体结构，所述支撑板、下连接板、左侧中间板或为一体结构。
[0008]本专利技术的基本受力单元之所以能将压力转化为拉力，结构上的核心在于受力（受力板受力）与拉力（右侧伸缩部件拉伸产生拉力）转折的拐点（右侧中间板）位于拉力作用点（右侧伸缩部件的顶端即上压板）和受力（受力板）作用点之下，而拉力作用点（上压板）高于力拐点（右侧中间板）位置之上，但位于受力作用点（受力板）之下；受力（压力）作用力最高；而与之镜像的支承单元则正好相反。
[0009]作为对上述技术方案的改进，所述右侧伸缩部件为右侧液压缸，所述左侧伸缩部件为左侧液压缸；所述中心吸能结构至少包括多孔吸能材料。
[0010]在本装置中，右侧伸缩部件、左侧伸缩部件还可以是气缸、弹簧、弹性拉杆等具有伸缩功能的机械构件，在设计时根据刚度的要求进行具体选择。
[0011]作为对上述技术方案的改进，所述上压板的右侧设置有上孔，左侧设置有上圆孔，上压板底面的中间设置有上槽；所述下压板的右侧开有下圆孔，左侧开有下孔，下压板顶面的中间设置有下槽，所述上孔和下圆孔、上圆孔和下孔、上槽和下槽相对应；所述右侧中间板的左侧开有左铰接孔，左侧中间板的右侧开有右铰接孔；所述多孔吸能材料嵌设于上压板上槽与下压板下槽之间。
[0012]作为对上述技术方案的改进，所述缓冲吸能单元还包括设置于上压板上孔和下压板下圆孔、上压板上圆孔和下压板下孔之间的横向缓冲结构，分别设置于受力板与左侧连接板、支撑板和右侧连接板间的左上弹簧、右下弹簧，设置于受力板和上压板之间的中上弹簧组，设置于支撑板和下压板之间的中下弹簧组。
[0013]作为对上述技术方案的改进，所述多孔吸能材料上下的两侧分别设置有上弹簧夹板和下弹簧夹板。
[0014]作为对上述技术方案的改进，所述弹簧夹板包括位于多孔吸能材料两侧的夹板和位于夹板外侧的弹簧，上侧的弹簧位于夹板与上槽的槽侧面之间使夹板夹紧多孔吸能材料，下侧的弹簧位于夹板与下槽的槽侧面之间使夹板夹紧多孔吸能材料。
[0015]作为对上述技术方案的改进，所述横向缓冲结构分别包括贯穿上压板和下压板对应的上孔和下圆孔、上圆孔和下孔的限位杆，套设在每一个限位杆上且可上下滑动的两个滑块；所述滑块与上压板、滑块与下压板间设置有套设在限位杆上的弹簧，所述滑块与左侧中间板、滑块与右侧中间板间铰接有活动杆。
[0016]作为对上述技术方案的改进，所述限位杆的上下两端螺纹连接有螺母，上端螺母旋压在上压板的顶面上，下端螺母旋压在下压板的底面上。
[0017]与现有技术相比，本专利技术所取得的有益效果是：一、材料和基本受力单元、支承单元、缓冲吸能单元、横向缓冲结构本身特性能够具有很强的缓冲吸能的作用。多孔吸能材料具有较强的冲击韧性，在发生碰撞时能够吸收很大的能量，且使用多孔吸能材料作为主要的吸能件能够极大程度上减轻该装置的质量。
横向缓冲结构、左上弹簧、右下弹簧、上弹簧组、中下弹簧组、左侧液压缸、右侧液压缸作为缓冲件也可以吸收能量，并在发生能量较小的碰撞时起到主要缓冲吸能作用。
[0018]二、整体结构的布置能够在较大程度上对冲击能量进行消耗。在受到纵向撞击时，右下弹簧、左上弹簧和中上弹簧组首先被压缩吸能，接着右侧液压缸被拉伸，吸能达到一定限度后横向缓冲机构中的弹簧和中下弹簧组依次被压缩，然后左侧液压缸被拉伸。当能量继续传递时，液压缸先达到最大能量承载量，此时各个弹簧并未被完全压缩，多孔吸能材料成为主要吸能件且能吸收大量能量。当多孔吸能材料也达到最大承载并发生破坏后，各个弹簧再次被压缩同时可以起到保护其它部件的作用。
[0019]三、根据本专利技术装置的可重复性，能够实现改变整体尺寸的效果。在长度方向上可以合理设计受力板和支撑板的长度来改变整体长度；在宽度方向上，可以合理设计上下连接板的长度以及左上弹簧和右下弹簧的尺寸来改变宽度；可以合理根据所使用空间的大小对整体的长宽高进行灵活设计；还可将此整体装置视为微元，在实际使用中采取多个排列和层叠放置。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置，包括基本受力单元、支承单元和缓冲吸能单元，其特征在于：所述基本受力单元、支承单元互为镜像；所述基本受力单元、支承单元为可以将压力转化为拉力且具有拉伸机制的张力转向拉伸机构，所述基本受力单元最少包括受力板和上压板，所述支承单元最少包括支撑板和下压板，所述缓冲吸能单元最少包括设置于上压板和下压板间的中心吸能结构；当具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置受力时，基本受力单元中的受力板、支承单元中的支撑板分别承受压力，经拉伸转化后变为拉力分别作用于上压板、下压板，由上压板和下压板间的中心吸能结构变形吸能。2.根据权利要求1所述具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置，其特征在于：所述基本受力单元还包括上连接板、右侧中间板，所述上连接板连接在受力板的右端下方将受力板的受力向下传递，所述右侧中间板连接在上连接板底端左侧承接上连接板下传的压力，所述右侧中间板的左端上方和上压板的右端下方之间设置有右侧伸缩部件以将压力变为拉力并经右侧伸缩部件拉伸后传递给上压板；所述支承单元还包括下连接板、左侧中间板，所述下连接板连接在支撑板的左端上方将支承板的受力向上传递，所述左侧中间板连接在下连接板的顶端右侧承接下连接板上传的压力，所述左侧中间板连的右侧下方和下压板的左侧上方间设置有左侧伸缩部件以将压力变为拉力并经左侧伸缩部件拉伸后传递给下压板；所述中心吸能结构至少包括多孔吸能材料；所述受力板、上连接板、右侧中间板或为一体结构，所述支撑板、下连接板、左侧中间板或为一体结构。3.根据权利要求2所述具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置，其特征在于：所述右侧伸缩部件为右侧液压缸，所述左侧伸缩部件为左侧液压缸。4.根据权利要求2所述具有张力拉伸机制的碰撞吸能装置，其特征在于：所述上压...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵武，裴振兴，黄丹，陈旭园，郭凯，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：