内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置及其方法与流程

本发明涉及车辆前碰撞吸能技术领域，具体为内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置及其方法。

背景技术：

随着社会经济的不断发展，汽车在人们日常生活中已经得到了普及，由于汽车保有量的增加，交通安全也成为了人们的关注重点，在发生交通事故时，往往会造成人员的伤亡，为了减少碰撞对车内人员的伤害，在车内设置有碰撞吸能装置。

目前，对于车辆前碰撞吸能装置类型较少，通常车辆前碰撞吸能装置为钣金件，由于一些前纵梁结构复杂，因此对于钣金件的材料以及加工钣金件的要求较高，造价昂贵，并且，对于现有的吸能装置由于导向槽的位置设计不合理而导致该类装置碰撞吸能的能力差等情况出现，存在造价昂贵，原理结构复杂，对碰撞位置要求较高，吸能效果差的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置及其方法，结构简单，成本低，吸能效果好。

本发明是通过以下技术方案来实现：

内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置，包括吸能壳体，所述吸能壳体上设置有导向槽，吸能壳体中设置有第二弹压杆吸能装置，第二弹压杆吸能装置两端对称设置有第一弹压杆吸能装置；

所述第一弹压杆吸能装置包括中空的顶杆，顶杆的一端和吸能壳体连接，吸能壳体上套设有第一弹簧，第一弹簧远离顶杆的一端设置有顶头，顶头端部设置有第一弹簧端块；

所述第二弹压杆装置包括第二弹簧和定位杆，第二弹簧两端分别设置有第二弹簧端块，定位杆穿过第二弹簧嵌套在中空的顶杆中。

可选的，所述吸能壳体包括第二壳体，第二壳体的两端分别连接有第一壳体和第三壳体。

可选的，所述第一壳体的两端分别设置有第一连接板和第二连接板，第二壳体的两端分别设置有第三连接板和第四连接板，第三壳体的两端分别设置有第五连接板和第六连接板，第二连接板和第三连接板连接，第四连接板和第五连接板连接。

可选的，第一连接板和第六连接板上均设置有用于和第一弹压杆吸能装置连接的螺纹孔。

可选的，第一连接板和第六连接板的四角处均设置有阶梯孔。

可选的，所述第二弹簧的两端焊接有第二弹簧端块，第二弹簧中部粘结有定位块。

可选的，所述第一弹簧端块上设置有圆形凹槽，所述圆形凹槽用于安装的顶头。

可选的，所述顶杆通过支座脚和底板与吸能壳体连接，支座脚和顶杆连接，支座脚安装在底板上，底板和吸能壳体连接。

内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置的吸能方法，包括：

车辆发生碰撞时，吸能壳体受力，吸能壳体的刚性阻尼进行第一阶段的吸能；

吸能壳体受力被压缩后，和吸能壳体两端连接的第一弹簧以及中间的第二弹簧受力，进行第二阶段的吸能。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明公开一种内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置，包括吸能壳体，所述吸能壳体上设置有导向槽，吸能壳体中设置有第二弹压杆吸能装置，第二弹压杆吸能装置两端对称设置有第一弹压杆吸能装置；第一弹压杆吸能装置包括中空的顶杆，顶杆的一端和吸能壳体连接，吸能壳体上套设有第一弹簧，第一弹簧远离顶杆的一端设置有顶头，顶头端部设置有第一弹簧端块；第二弹压杆装置包括第二弹簧和定位杆，第二弹簧两端分别设置有第二弹簧端块，定位杆穿过第二弹簧嵌套在中空的顶杆中。通过吸能壳体的刚性阻尼进行第一阶段的吸能，通过和吸能壳体两端连接的第一弹簧以及中间的第二弹簧受力，进行第二阶段的吸能，从而在碰撞时保护人身安全和车体零件，具有造价低廉，原理结构简单，对碰撞方向要求低，减振吸能效果好的优点。

本发明一种内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置的吸能方法，包括车辆发生碰撞时，吸能壳体受力，吸能壳体的刚性阻尼进行第一阶段的吸能；吸能壳体受力被压缩后，和吸能壳体两端连接的第一弹簧以及中间的第二弹簧受力，进行第二阶段的吸能。从而在碰撞时保护人身安全和车体零件，具有原理简单，对碰撞方向要求低，减振吸能效果好的优点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置的透视图。

图中：1.第一连接板、2.螺栓、3.第一壳体、4.第二连接板、5.第三连接板、6.第二壳体、7.第四连接板、8.第五连接板、9.第三壳体、10.第六连接板、11.底板、12.支座脚、13.定位块、14.第二弹簧、15.第二弹簧端块、16.第一弹簧端块、17顶头、18.定位杆、19.顶杆、20.第一弹簧。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

如图1和图2所示，内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置，包括吸能壳体，吸能壳体上设置有导向槽，吸能壳体中设置有第二弹压杆吸能装置，第二弹压杆吸能装置两端对称设置有第一弹压杆吸能装置；

吸能壳体包括第一壳体3、第二壳体6和第三壳体9，第一壳体3的两端分别设置有第一连接板1和第二连接板4，第二壳体6的两端分别设置有第三连接板5和第四连接板7，第三壳体9的两端分别设置有第五连接板8和第六连接板10，第二连接板4和第三连接板5连接，第四连接板7和第五连接板8连接。

其中，第一连接板1和第六连接板10上均设置有用于和第一弹压杆吸能装置连接的螺纹孔，第一连接板1和第六连接板10的四角处均设置有阶梯孔，第一连接板1通过螺栓组连接于车辆前厢中的后部，第六连接板10通过螺栓组连接于车辆前厢中的前部。

第一弹压杆吸能装置包括中空的顶杆19，顶杆19的一端和吸能壳体连接，吸能壳体上套设有第一弹簧20，第一弹簧20远离顶杆19的一端设置有顶头17，顶头17端部设置有第一弹簧端块16，第一弹簧端块16上设置有圆形凹槽，顶头17安装在该圆形凹槽中，顶杆19通过支座脚12和底板11与吸能壳体连接，支座脚12和顶杆19连接，支座脚12安装在底板11上。靠近第一连接板1的底板11和第一连接板1通过螺栓连接，靠近第六连接板10的底板11和第六连接板10通过螺栓连接。

底板11和支座脚12的连接方式为铆接，当然在实际应用中其连接方式也可以是其他方式。

第二弹压杆装置包括第二弹簧14和定位杆18，第二弹簧14两端分别设置有第二弹簧端块15，定位杆18穿过第二弹簧14嵌套在中空的顶杆19中，第二弹簧端块15和第二弹簧14的连接方式为焊接，第二弹簧14中部粘结有定位块13。

需要说明的是，第二壳体6和第三壳体9在指定矢量位置上设置有导向槽：比如，第二壳体6的导向槽集中分布在壳体长度方向1/5至4/5段，呈四等份等距离分布。第三壳体9的导向槽离散分布在壳体长度方向38/100、42/100和68/100的壳体位置处。

本本发明实施例提供的内含弹压杆式二次吸能模型车辆前碰撞吸能装置的工作原理是：

内含弹压杆式二次吸能模型的车辆前碰撞吸能装置，包括第一壳体3，其一端为第一，另一端为第二连接板4；第一连接板1呈中心处分布有均匀四等份的螺纹孔可供螺栓对内置第一弹压杆吸能装置部分进行固定，第一连接板1连接于车辆前厢中的后部；第二连接板4通过螺栓组与第二壳体6的一端的第三连接板5连接；第二壳体6的另一端为第四连接板7；第四连接板7通过螺栓组与第三壳体9一端的第五连接板8相连接；第三壳体9和第二壳体6在指定矢量位置上开有导向槽；第三壳体9一端为第五连接板8，另一端为第六连接板10；第一连接板1和第六连接板10通过供螺栓分别连接于第一弹压杆装置的两端的底板11，连接于车辆前厢中的前部；底板11通过铆接连接于支座脚12的端部；第一弹簧20一端卡位于支座脚12，另一端焊接于顶头17端部；支座脚12另一端中空处嵌套有半中空顶杆19；顶杆19中空部分半段嵌套有定位杆18；定位杆18贯穿于第二弹簧14轴向中心；顶头17一端对应于顶杆19开口端，另一端对应于第一弹簧端块16；第一弹簧端块16一端设有圆形凹槽对应于顶头17，另一端对应于第二弹簧端块15；第二弹簧端块15焊接于第二弹簧14的一端；第二弹簧14两端均焊接有第二弹簧端块15，中部粘结有轻质的定位块13。

工况为发生碰撞后第六连接板10将会受到力的冲击，通过壳体导向槽的方向引导将会使壳体进行定性的压缩吸能，纵向传递到第一连接板1直至到车辆前厢后部；由于在发生碰撞后的能量呈现非线性状态，在碰撞后期将会相对前期冲击能量会大幅减少，在冲击后期冲击力将会压缩弹压杆的三段弹簧，弹簧在进行弹性吸能的传递过程中通过弹簧端块增大相互间的接触面积而有利于力的传递，直至传递于第一连接板1，在中部内含的弹压杆减振装置就会很好地进行弹性吸能减振，从而由利于增加冲击韧性，保护人身安全和车体零件。

本发明实施例公开一种内含弹压杆式二次吸能模型的车辆前碰撞吸能方法，包括：

车辆发生碰撞时，吸能壳体受力，吸能壳体的刚性阻尼进行第一阶段的吸能；

吸能壳体受力被压缩后，和吸能壳体两端连接的第一弹簧20以及中间的第二弹簧14受力，进行第二阶段的吸能。

其中，吸能壳体碰撞后吸收碰撞能量会产生形变，然后碰撞力压缩三段弹簧，弹簧继续吸收碰撞能量，从而由利于增加冲击韧性，保护人身安全和车体零件。

本发明所举的具体实施例仅是对此发明精神的诠释，本发明技术领域的技术人员可以对描述的具体实施例进行修改或类似的方法替代，并不偏离本发明的精神。