一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，阻尼器一端固定连接于保险杠上，另一端固定连接于汽车纵梁上，阻尼器包括液压阻尼器、磁流变阻尼器和缓冲装置，缓冲装置包括圆形固定板一、圆形固定板二、弹簧和导向杆；液压阻尼器设于圆形固定板一上，液压阻尼器内设有活塞一，活塞一的活塞杆穿过圆形固定板一，磁流变阻尼器设于圆形固定板二上，磁流变阻尼器包括活塞二，活塞二的活塞杆穿过圆形固定板二；活塞一与活塞二的顶端通过螺纹固定连接。本发明能保证保险杠性能的稳定性，具有很好的吸能效果，结构简单，且受损后只需要局部更换即可恢复功能，并具有可重复使用，使用成本较低、易于拆卸、维修性良好的优点。
【专利说明】
一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器
技术领域
[0001]本发明属于一种阻尼器装置，具体涉及一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器。
【背景技术】
[0002]保险杠作为车辆与外界碰撞时最先发生作用的装置，对行人以及汽车车身的安全起到至关重要的作用，随着汽车的普及，人们对保险杠的要求也正在不断提高。目前，汽车保险杠有两种主要类型，普通保险杠与带有阻尼装置的保险杠，普通保险杆采用填充泡沫或树脂等材料来完成缓冲过程，虽然该方案结构简单，但是其吸能效果非常有限。另一种是通过阻尼器腔内液体节流来实现吸能作用，这类保险杠性能稳定，吸能效果好，但结构通常比较复杂，且受损后需要整体更换导致成本较高，一般只被运用在高档轿车上。为了解决吸能阻尼器无法重复使用且拆卸困难、维修性差的问题。
[0003]因此，为了解决吸能阻尼器无法重复使用且拆卸困难、维修性差的问题，亟需提供一种结构简单，易于拆卸，仅需替换部分构件即可恢复功能，使用成本较低的汽车保险杠阻尼器装置，即一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器。
【发明内容】
[0004]1、要解决的问题
[0005]针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，通过设有的液压阻尼器、磁流变阻尼器及缓冲装置，使得所述阻尼器具有很好的吸能效果，并且结构简单，受损后只需要局部更换即可恢复功能，且可重复使用，使用成本较低、易于拆卸。
[0006]2、技术方案
[0007]为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0008]所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，所述阻尼器一端固定连接于保险杠上，另一端固定连接于汽车纵梁上，所述阻尼器至少有个且并排水平设置，所述阻尼器包括液压阻尼器、磁流变阻尼器和缓冲装置，所述缓冲装置包括圆形固定板一、圆形固定板二、弹簧和导向杆，所述圆形固定板一与圆形固定板二上对应位置处等间距的开有若干圆孔，所述导向杆的一端一体化设有端头，另一端开有螺纹，且开有螺纹的一端依次穿过所述圆形固定板一与圆形固定板二上开有的圆孔后由螺母固定，所述导向杆上于所述圆形固定板一与圆形固定板二之间还套设有弹簧;所述液压阻尼器设于圆形固定板一上，且所述液压阻尼器内设有活塞一，所述活塞一的活塞杆穿过所述圆形固定板一中部开有的并与所述活塞一的活塞杆大小相同的圆孔;所述磁流变阻尼器设于所述圆形固定板二上，且所述磁流变阻尼器包括活塞二，所述活塞二设于磁流变阻尼器内，所述活塞二的活塞杆穿过所述圆形固定板二中部开有的并与所述活塞二的活塞杆大小相同的圆孔;所述活塞一与活塞二的顶端通过螺纹固定连接;所述磁流变阻尼器内充满磁流变液。
[0009]优选地，所述液压阻尼器包括外筒体、内筒体和单向阀，所述外筒体和内筒体的下端口均固定于所述圆形固定板一上，所述内筒体上端设有单向阀与所述外筒体连通，所述内筒体内套设有活塞一。
[0010]优选地，所述磁流变阻尼器还包括筒体，所述筒体顶部固定设于所述圆形固定板二上，所述筒体底部设有底盘，所述底盘上设有圆形磁铁。
[0011]优选地，所述筒体包括从内向外依次设置的筒体内层、筒体中层和筒体外层，所述筒体内层和筒体外层均为高导磁铁制成，所述筒体中层为阻磁材料制成。
[0012]优选地，所述活塞二还包括活塞顶头，所述活塞顶头包括一体化并以所述活塞二的连杆为圆心设置的高导磁体一、设于所述高导磁体一上端的不锈钢阻磁环一、与所述高导磁体一组合式连接并呈哑铃型的高导磁体二、设于所述哑铃型的高导磁体一与高导磁体二之间的环形磁铁一、设于所述高导磁体二另一端面的不锈钢阻磁环二及设于所述不锈钢阻磁环二另一端面的环形磁铁二，所述不锈钢阻磁环一、高导磁体一、环形磁铁一、高导磁体二、不锈钢阻磁环二和环形磁铁二均为同心圆结构且半径均相同。
[0013]优选地，所述环形磁铁二与底盘上的圆形磁铁同极相对。
[0014]优选地，所述活塞顶头与筒体内层之间留有间隙，所述磁流变阻尼器内磁感线方向在所述间隙内垂直于所述磁流变阻尼器的筒壁。
[0015]优选地，所述弹簧为空心结构，并由铝合金材质制成。
[0016]优选地，所述导向杆的直径小于所述端头的外径。
[0017]3、有益效果
[0018]相比于现有技术，本发明的有益效果为:
[0019](I)本发明所述液压阻尼器的筒壁采用双层结构，中间留有空腔，当阻尼器不工作时，活塞一位于阻尼器顶端，底部的单向阀关闭，将阻尼液与空腔隔开，当活塞一与缸筒发生相对位移时，活塞一推动液体打开单向阀，阻尼液通过节流孔进入空腔，通过液体节流产生阻尼力；
[0020](2)本发明所采用的弹簧为空心结构，铝合金材质，当保险杠与汽车纵梁间的距离由于受到撞击而被压缩时，液压阻尼器与磁流变阻尼器的外筒会将力传递给弹簧，弹簧变形从而完成缓冲工作；同时，由于弹簧采取了类似于防撞杠的空心结构，使其在受力压缩后产生塑性变形而失去了恢复原状的能力，避免了传统的弹簧受压后在恢复原状的过程中对外界造成二次伤害的可能；
[0021](3)本发明所述磁流变阻尼器内充满了磁流变液，所述磁流变液是一种新型智能材料，其流动特性会随着外加垂直磁场的作用而发生改变，活塞二的初始位置位于阻尼器的顶端，活塞二与筒壁间留有一定的空隙，当阻尼器工作时，在间隙中流动的磁流变液会因磁场的作用变得粘稠，从而增加活塞二运动的阻力以达到增加阻尼器的阻尼效果；
[0022](4)本发明在所述活塞二下面套设有环形磁铁二，所述环形磁铁二与底盘上的圆形磁铁同极相对，当活塞二与磁流变阻尼器底部越来越近时，环形磁铁二与圆形磁铁的排斥会因距离的减小而变大，使得磁流变阻尼器在保险杠变形过大的情况下进一步增加阻力作用，同时这也在一定程度上避免了磁流变阻尼器的损坏，为拆卸时优先替换液压阻尼器的目标提供了保证；
[0023](5)本发明在当汽车发生碰撞事故时，不可避免的会产生维修问题，本发明所述阻尼器只需替换弹簧及液压阻尼器部分即可使整个机构恢复功能，即液压阻尼器与磁流变阻尼器的活塞杆通过内外螺纹相互旋合连接在一起，需要更换部件时，只需要松开弹簧和导向杆末端的螺母，并将两阻尼器活塞杆间的螺纹连接旋开分离，即可将弹簧与液压阻尼器从本结构中拆卸，再换上新的相应部件就完成了整个维修过程，具有易于拆卸，便于替换的特点，使维修成本大大降低，体现了模块化的设计思想；
[0024](6)本发明所述阻尼器既能保证保险杠性能的稳定性，又具有很好的吸能效果，结构简单，且受损后只需要局部更换即可恢复功能，从而成本较低，并具有可以重复使用，使用成本较低、易于拆卸、维修性良好的优点。
【附图说明】
[0025]图1为本发明所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器实施方式结构示意图；
[0026]图2为本发明所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器立体结构示意图；
[0027]图3为本发明所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器剖视结构示意图；
[0028]图4为本发明所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器中单向阀结构放大示意图；
[0029]图5为本发明所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器中磁流变阻尼器结构示意图；
[0030]图6为本发明所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器中磁流变阻尼器活塞二结构示意图；
[0031]图7为本发明所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器中磁流变阻尼器活塞二磁场分布结构示意图；
[0032]图8为本发明所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器中磁流变阻尼器底盘结构示意图；
[0033]图9为本发明所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器中弹簧及导向杆连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。
[0035]实施例
[0036]—种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，所述阻尼器一端固定连接于保险杠I上，另一端固定连接于汽车纵梁2上，所述阻尼器至少有2个且并排水平设置，所述阻尼器包括液压阻尼器、磁流变阻尼器5和缓冲装置，所述缓冲装置包括圆形固定板一 8、圆形固定板二 9、弹簧4和导向杆13，所述圆形固定板一 8与圆形固定板二 9上对应位置处等间距的开有若干圆孔，所述导向杆13的一端一体化设有端头15，另一端开有螺纹，且开有螺纹的一端依次穿过所述圆形固定板一 8与圆形固定板二 9上开有的圆孔后由螺母固定，所述导向杆13的直径小于所述端头15的外径。所述导向杆13上于所述圆形固定板一 8与圆形固定板二 9之间还套设有弹簧4，所述弹簧4为空心结构，并由铝合金材质制成;所述液压阻尼器设于圆形固定板一8上，且所述液压阻尼器内设有活塞一 6，所述活塞一 6的活塞杆穿过所述圆形固定板一 8中部开有的并与所述活塞一 6的活塞杆大小相同的圆孔;所述磁流变阻尼器5设于所述圆形固定板二 9上，且所述磁流变阻尼器5包括活塞二 7，所述活塞二 7设于磁流变阻尼器5内，所述活塞二 7的活塞杆穿过所述圆形固定板二 9中部开有的并与所述活塞二 7的活塞杆大小相同的圆孔;所述活塞一 6与活塞二 7的顶端通过螺纹固定连接;所述磁流变阻尼器5内充满磁流变液。
[0037]值得注意的是，所述液压阻尼器包括外筒体3、内筒体12和单向阀11，所述外筒体3和内筒体12的下端口均固定于所述圆形固定板一 8上，所述内筒体12上端设有单向阀11与所述外筒体3连通，所述内筒体12内套设有活塞一 6。
[0038]在本实施例中，所述磁流变阻尼器5还包括筒体，所述筒体顶部固定设于所述圆形固定板二 9上，所述筒体底部设有底盘10，所述底盘10上设有圆形磁铁14。所述环形磁铁二76与底盘上的圆形磁铁14同极相对。所述筒体包括从内向外依次设置的筒体内层51、筒体中层52和筒体外层53，所述筒体内层51和筒体外层53均为高导磁铁制成，所述筒体中层52为阻磁材料制成。
[0039]在本实施例中，所述活塞二7还包括活塞顶头，所述活塞顶头包括一体化并以所述活塞二 7的连杆为圆心设置的高导磁体一 72、设于所述高导磁体一 72上端的不锈钢阻磁环一 71、与所述高导磁体一 72组合式连接并呈哑铃型的高导磁体二 74、设于所述哑铃型的高导磁体一 72与高导磁体二 74之间的环形磁铁一 73、设于所述高导磁体二 74另一端面的不锈钢阻磁环二 75及设于所述不锈钢阻磁环二 75另一端面的环形磁铁二 76，所述不锈钢阻磁环一 71、高导磁体一 72、环形磁铁一 73、高导磁体二 74、不锈钢阻磁环二 75和环形磁铁二 76均为同心圆结构且半径均相同。所述活塞顶头与筒体内层51之间留有间隙，所述磁流变阻尼器5内磁感线方向在所述间隙内垂直于所述磁流变阻尼器5的筒壁，最大限度的提高对磁流变液的阻尼力。
[0040]基于上述，本发明液压阻尼器的底部与保险杠联接，磁流变阻尼器的底部与汽车纵梁联接，当汽车与外界物体发生碰撞时，汽车保险杠与纵梁之间的距离因为压缩而减小，此时阻尼器的缸筒与活塞会发生相对位移，从而产生阻尼力。具体地所述液压阻尼器的筒壁采用双层结构，中间留有空腔，当阻尼器不工作时，活塞一位于阻尼器顶端，底部的单向阀关闭，将阻尼液与空腔隔开，当活塞一与缸筒发生相对位移时，活塞一推动液体打开单向阀，阻尼液通过节流孔进入空腔，通过液体节流产生阻尼力;所采用的弹簧为空心结构，铝合金材质，当保险杠与汽车纵梁间的距离由于受到撞击而被压缩时，液压阻尼器与磁流变阻尼器的外筒会将力传递给弹簧，弹簧变形从而完成缓冲工作；同时，由于弹簧采取了类似于防撞杠的空心结构，使其在受力压缩后产生塑性变形而失去了恢复原状的能力，避免了传统的弹簧受压后在恢复原状的过程中对外界造成二次伤害的可能;所述磁流变阻尼器内充满了磁流变液，所述磁流变液是一种新型智能材料，其流动特性会随着外加垂直磁场的作用而发生改变，活塞二的初始位置位于阻尼器的顶端，活塞二与筒壁间留有一定的空隙，当阻尼器工作时，在间隙中流动的磁流变液会因磁场的作用变得粘稠，从而增加活塞二运动的阻力以达到增加阻尼器的阻尼效果；
[0041]活塞二中哑铃状的导磁体内装有环形磁铁一，并在该哑铃状导磁体上下装有不锈钢环状阻磁片，阻磁片的作用是将环形磁铁一产生的磁场限制在上下不锈钢环状阻磁片之间并使磁感线方向垂直于磁流变阻尼器中的筒体筒壁，这样既防止磁场的分散，同时也使得磁流变液在活塞二与磁流变阻尼器中的筒体筒壁的间隙中流动时，其流动方向与磁感线方向垂直，如图7所示，在这种外加垂直磁场的作用下，磁流变液迅速呈现出高粘度、低流动性的特征，使得磁流变液流动的的阻力增加，活塞二在筒内运动变得困难，从而让磁流变阻尼器的输出阻尼力增大。活塞二最下面套有环形磁铁二，所述环形磁铁二与底盘上的圆形磁铁同极相对，当活塞二与磁流变阻尼器底部越来越近时，环形磁铁二与圆形磁铁的排斥会因距离的减小而变大，使得磁流变阻尼器在保险杠变形过大的情况下进一步增加阻力作用，同时这也在一定程度上避免了磁流变阻尼器的损坏，为拆卸时优先替换液压阻尼器的目标提供了保证。
[0042]磁流变阻尼器的筒壁分为三层结构，其内外两层为高导磁体材料，中间为不锈钢阻磁材料。筒壁内层的高导磁体保证了环状磁铁一产生的磁场线传递的通畅性，而中层的阻磁片导磁率很低，阻止了磁场的向外扩散，这样就将环状磁铁一产生的磁感线集中引导在活塞二与磁流变阻尼器中的筒体筒壁之间，进一步保证了阻尼效果的充分发挥。同样，当外界产生干扰磁场时，它们会被缸筒外壁的高导磁体引导出去，而不会透过中层的不锈钢阻磁体扩散到阻尼器内部，从而保证了阻尼器内部工作环境的稳定。
[0043]在当汽车发生碰撞事故时，不可避免的会产生维修问题，本发明所述阻尼器只需替换弹簧及液压阻尼器部分即可使整个机构恢复功能，即液压阻尼器与磁流变阻尼器的活塞杆通过内外螺纹相互旋合连接在一起，需要更换部件时，只需要松开弹簧和导向杆末端的螺母，并将两阻尼器活塞杆间的螺纹连接旋开分离，即可将弹簧与液压阻尼器从本结构中拆卸，再换上新的相应部件就完成了整个维修过程，具有易于拆卸，便于替换的特点，使维修成本大大降低，体现了模块化的设计思想。
[0044]以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，所述阻尼器一端固定连接于保险杠(I)上，另一端固定连接于汽车纵梁(2)上，所述阻尼器至少有2个且并排水平设置，其特征在于，所述阻尼器包括液压阻尼器、磁流变阻尼器(5)和缓冲装置，所述缓冲装置包括圆形固定板一 (8)、圆形固定板二(9)、弹簧(4)和导向杆(13)，所述圆形固定板一(8)与圆形固定板二(9)上对应位置处等间距的开有若干圆孔，所述导向杆(13)的一端一体化设有端头(15)，另一端开有螺纹，且开有螺纹的一端依次穿过所述圆形固定板一 (8)与圆形固定板二 (9)上开有的圆孔后由螺母固定，所述导向杆(13)上于所述圆形固定板一 (8)与圆形固定板二 (9)之间还套设有弹簧(4);所述液压阻尼器设于圆形固定板一(8)上，且所述液压阻尼器内设有活塞一(6)，所述活塞一(6)的活塞杆穿过所述圆形固定板一 (8)中部开有的并与所述活塞一 (6)的活塞杆大小相同的圆孔;所述磁流变阻尼器(5)设于所述圆形固定板二 (9)上，且所述磁流变阻尼器(5)包括活塞二(7)，所述活塞二(7)设于磁流变阻尼器(5)内，所述活塞二(7)的活塞杆穿过所述圆形固定板二 (9)中部开有的并与所述活塞二 (7)的活塞杆大小相同的圆孔；所述活塞一(6)与活塞二(7)的顶端通过螺纹固定连接;所述磁流变阻尼器(5)内充满磁流变液。2.根据权利要求1所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，其特征在于，所述液压阻尼器包括外筒体(3)、内筒体(12)和单向阀(11)，所述外筒体(3)和内筒体(12)的下端口均固定于所述圆形固定板一(8)上，所述内筒体(12)上端设有单向阀(11)与所述外筒体(3)连通，所述内筒体(12)内套设有活塞一(6)。3.根据权利要求1所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，其特征在于，所述磁流变阻尼器(5)还包括筒体，所述筒体顶部固定设于所述圆形固定板二 (9)上，所述筒体底部设有底盘(10)，所述底盘(10)上设有圆形磁铁(14)。4.根据权利要求3所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，其特征在于，所述筒体包括从内向外依次设置的筒体内层(51)、筒体中层(52)和筒体外层(53)，所述筒体内层(51)和筒体外层(53)均为高导磁铁制成，所述筒体中层(52)为阻磁材料制成。5.根据权利要求1所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，其特征在于，所述活塞二(7)还包括活塞顶头，所述活塞顶头包括一体化并以所述活塞二(7)的连杆为圆心设置的高导磁体一(72)、设于所述高导磁体一(72)上端的不锈钢阻磁环一 (71)、与所述高导磁体一(72)组合式连接并呈哑铃型的高导磁体二 (74)、设于所述哑铃型的高导磁体一 (72)与高导磁体二 (74)之间的环形磁铁一 (73)、设于所述高导磁体二 (74)另一端面的不锈钢阻磁环二(75)及设于所述不锈钢阻磁环二(75)另一端面的环形磁铁二(76)，所述不锈钢阻磁环一(71)、高导磁体一(72)、环形磁铁一 (73)、高导磁体二 (74)、不锈钢阻磁环二 (75)和环形磁铁二 (76)均为同心圆结构且半径均相同。6.根据权利要求3和5所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，其特征在于，所述环形磁铁二 (76)与底盘上的圆形磁铁(14)同极相对。7.根据权利要求4和5所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，其特征在于，所述活塞顶头与筒体内层(51)之间留有间隙，所述磁流变阻尼器(5)内磁感线方向在所述间隙内垂直于所述磁流变阻尼器(5)的筒壁。8.根据权利要求1所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，其特征在于，所述弹簧(4)为空心结构，并由铝合金材质制成。9.根据权利要求1所述的一种可拆卸式吸能保险杠阻尼器，其特征在于，所述导向杆(13)的直径小于所述端头(15)的外径。
【文档编号】F16F9/53GK105889404SQ201610387497
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】肖平, 高洪, 王刚, 卫振宇, 陈傲, 费孝文, 黄伟, 金世伟, 俞陆新, 吴旺生, 於全毅
【申请人】安徽工程大学