本發明專利技術公開了一種具有吸能及行人保護裝置的汽車保險杠，本發明專利技術通用采用菱形機構和阻尼單元將碰撞能量分散、消耗，菱形機構將碰撞過程中的能量傳遞到橫向，減少行人和車身之間縱向撞擊力。同時，菱形機構的變形可以為碰撞過程提供一定量安全緩沖距離，延長碰撞接觸時間，降低碰撞力的大小。由菱形機構分解的能量傳遞到阻尼單元，通過阻尼單元的相對運動將動能轉換成熱能，最終將碰撞能量消耗掉。因此，本發明專利技術可以分解碰撞力、消耗碰撞能量并延長碰撞接觸時間，改善碰撞過程中人員和車輛的受力，從而最大限度地保護人員和車輛的安全。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種汽車保險杠，尤其涉及ー種具有碰撞能量耗散功能的汽車保險杠。
技術介紹
交通事故是造成人員、財產損失的重要原因之一。在碰撞過程中，如何充分保護行人，是保險杠設計需要考慮的重要因素之一。目前保險杠設計有以下幾種形式聚合物和塑料材料做成的保險杠；采用彈性結構制成的具有能量緩沖功能的保險杠；采用液壓或氣動技術的具有能量分解或傳遞功能的保險杠；以及具有主動或半主動控制功能的保險杠。傳統汽車保險杠多采用前兩種設計，即采用弾性材料或塑料等材料制成。采用塑·料制成的保險杠為一體成型構件，在撞擊過程時發生變形或壓潰，具有一定程度的能量吸收功能，但其設計時更偏重外觀。且碰撞破碎后需要整體更換保險杠，且需要專業的技術及場所，耗費較多的人力物力。另ー種采用彈性元件的保險杠加入了板簧、空氣彈簧、橡膠等弾性元件，可降低碰撞時沖擊力，進而降低碰撞對行人、乘客及車輛的損傷。雖然彈簧元件可以降低沖擊力，但碰撞能量并未消失，只是暫時存儲在弾性元件中，或者轉移到車身的其他位置，成為潛在的不安全因素。采用液壓或氣動技術的保險杠多具有復雜的機械結構，制造成本較高，且能量的吸收效果不理想。國內專利(200810069551. 8)提出了一種基于磁流變阻尼器的碰撞緩沖裝置，結合半主動控制技術，可能提供較大的阻尼。但是該方案將磁流變阻尼器直接連接于車駕與保險杠之間，碰撞時具有很小的運動位移，因些不能提供充足的運動行程。專利(200910072399. 3)提出了一種基于形狀記憶材料的保險杠，碰撞發生后通過加熱即可恢復原狀，因此可以節約維修成本，但是該系統需要加熱，對系統能源需求較大；而且形狀記憶合金屬于金屬材料，弾性模量很高，不利于能量耗散。因此，設計ー種具有大阻尼及易于維修的汽車保險杠，對于保護行人及司乘人員具有重要的意義。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術的不足，提供ー種具有吸能及行人保護裝置的汽車保險杠，本專利技術在碰撞發生時通過能量分解及消耗，配合半主動控制技術，最大限度地減少對行人的傷害，同時降低受損車輛的維修成本。本專利技術為實現上述目的，采取了如下技術方案ー種具有吸能及行人保護裝置的汽車保險杠，它主要由裝飾層、加強板、N個阻尼単元、N+1個菱形機構、2N+2個連接板等組成，N為自然數；菱形機構與阻尼単元依次間隔相連；每個菱形機構的另外兩個頂點中，一個通過連接板安裝在裝飾層I上，另外ー個通過連接板安裝在汽車的汽車底橋前端上；菱形機構與阻尼単元之間以及菱形機構與連接板之間均通過鉸接單元連接。ー種具有吸能及行人保護裝置的汽車保險杠，它主要由裝飾層、加強板、N個連接桿、2N+2個阻尼単元、N+1個菱形機構、2N+2個連接板等組成，N為自然數；菱形機構與連接桿依次間隔相連；每個菱形機構的另外兩個頂點中，一個通過連接板安裝在裝飾層上，另外一個通過連接板安裝在汽車的汽車底橋前端上。每個菱形機構相對的兩個頂點之間安裝一個阻尼単元，菱形機構與連接桿之間、菱形機構與阻尼単元之間以及菱形機構與連接板之間均通過鉸接單元連接。進ー步地，所述阻尼單元為干摩擦阻尼器、磁流變阻尼器、電流變阻尼器、空氣阻尼器或粘弾性阻尼器。進ー步地，所述菱形機構由四個連桿鉸接而成。本專利技術的有益效果是 I、通用采用菱形機構和阻尼単元將碰撞能量分散、消耗。傳統的保險杠設計著重于考慮結構強度，最大限度地保護車內人員及車輛人員的安全。然后，高強度會導致碰撞過程中的沖擊カ過大，對行人造成更嚴重的傷害。本專利技術通過菱形機構將碰撞過程中的能量傳遞 到橫向，減少行人和車身之間縱向撞擊力。同時，菱形機構的變形可以為碰撞過程提供一定量安全緩沖距離，延長碰撞接觸時間，降低碰撞カ的大小。由菱形機構分解的能量傳遞到阻尼単元，通過阻尼単元的相對運動將動能轉換成熱能，最終將碰撞能量消耗棹。因此，本專利技術可以分解碰撞力、消耗碰撞能量井延長碰撞接觸時間，改善碰撞過程中人員和車輛的受力善，從而最大限度地保護人員和車輛的安全。2、采用多組菱形機構/阻尼単元并聯且同時工作，具有更高的能量消耗效率。采用多個菱形機構并聯時，當碰撞發生在任意ー個菱形機構，均傳遞到其他的菱形機構并驅動其產生變形運動，最終引起所有菱形機構的同步運動。所有菱形機構的同步運動使得所有的阻尼器都同步工作，消耗能量。因此本專利技術可以充分利用多單元陣列的優勢，提高能量效率。3、采用磁流變阻尼器(包括電流變阻尼器，下同)，可以主動阻尼和碰撞カ的大小。磁流變阻尼器依靠磁流變液的形態變化工作，當不施加控制磁場時，磁流變液呈液態，阻尼較小；當施加控制磁場時，磁流變液會變成粘稠油脂狀，可以提供更大的阻尼，且其阻尼大小可以通過磁場實時調節。磁流變阻尼器對控制指令的響應較為快捷，配合主動(半主動)控制策略，可以精確控制碰撞過程中需要的阻尼大小，從而降低碰撞產生的危害。4、采用模塊化設計，成本低、維修方便。本專利技術的主要包括兩個主要組件菱形機構和阻尼単元。通過將這些組件簡單的陣列式安裝組成完整的保險杠結構。所需的零部件少、成本低，且可以方便地更換損失或失效的部件。附圖說明圖I是本專利技術實施例I的結構示意 圖2是實施例I緩沖吸能的工作示意 圖3是本專利技術實施例2的結構示意 圖中裝飾層I、汽車底橋前端2、阻尼單元3、菱形機構4、連接板5、鉸接單元6、連桿7、連接桿8、加強板9。具體實施方式下面根據附圖詳細描述本專利技術，本專利技術的目的和效果將變得更加明顯。 實施例I 圖I示出了本專利技術實施例I的結構，該實施例中具有吸能及行人保護裝置的汽車保險杠主要由裝飾層I、加強板9、N個阻尼単元3、N+1個菱形機構4、2N+2個連接板5組成，N為自然數。菱形機構4與阻尼単元3依次間隔相連；每個菱形機構4的另外兩個頂點中，ー個通過連接板5安裝在加強板9上，另外ー個通過連接板5安裝在汽車的汽車底橋前端2上。菱形機構4與阻尼単元3之間以及菱形機構4與連接板5之間均通過鉸接単元6連接。裝飾層I安裝在加強板9上。裝飾層I可由塑料或橡膠等彈性材料制成，加強板9由金屬材料制成。菱形機構4由四個連桿7鉸接而成，連桿7為空心結構，材料為金屬。該菱形機構4的ー個鉸接點通過連接板固定在車身上，相對的鉸接點通過連接板5與裝飾層I連接；菱形機構4和阻尼單元3依次間隔布置，相鄰的兩個菱形機構4之間安裝阻尼単元3。阻尼単元3可以采用干摩擦阻尼器、磁流變阻尼器或粘弾性阻尼器。如圖2所示，當碰撞發生時，裝飾層I與被撞物體或人員接觸，產生的撞擊カ經加強板9傳輸至菱形機構4，導致菱形機構4變扁變長，菱形機構4分別與裝飾層I和汽車底橋前端2連接的兩個頂點相向運動，另外兩個頂點反向運動，從而使阻尼単元3產生相對運動產生阻尼力，達到吸收或消耗碰撞能量的目的。實施例2 圖3示出了本專利技術另一個實施例的結構，該實施例中，具有吸能及行人保護裝置的汽車保險杠主要由裝飾層I、加強板9、N個連接桿8、2N+2個阻尼単元3、N+1個菱形機構4、2N+2個連接板5組成，N為自然數。菱形機構4與連接桿8依次間隔相連；每個菱形機構4的另外兩個頂點中，一個通過連接板5安裝在加強板9上，另外ー個通過連接板5安裝在汽車的汽車底橋前端2上。每個菱形機構4相対的兩個頂點之間安裝一個阻尼単元3，菱形機構4與連接桿8之間、菱形機構4與阻尼単元3之間以及本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具有吸能及行人保護裝置的汽車保險杠，其特征在于，它主要由裝飾層（1）、加強板（9）、N個阻尼單元（3）、N+1個菱形機構（4）、2N+2個連接板（5）等組成，N為自然數；菱形機構（4）與阻尼單元（3）依次間隔相連；每個菱形機構（4）的另外兩個頂點中，一個通過連接板（5）安裝在加強板（9）上，另外一個通過連接板（5）安裝在汽車的汽車底橋前端（2）上；菱形機構（4）與阻尼單元（3）之間以及菱形機構（4）與連接板（5）之間均通過鉸接單元（6）連接；裝飾層（1）安裝在加強板（9）。
【技術特征摘要】
1.ー種具有吸能及行人保護裝置的汽車保險杠，其特征在干，它主要由裝飾層(I)、加強板(9)、N個阻尼単元(3)、N+1個菱形機構(4)、2N+2個連接板(5)等組成，N為自然數；菱形機構(4)與阻尼単元(3)依次間隔相連；每個菱形機構(4)的另外兩個頂點中，一個通過連接板(5)安裝在加強板(9)上，另外ー個通過連接板(5)安裝在汽車的汽車底橋前端(2)上；菱形機構(4)與阻尼単元(3)之間以及菱形機構(4)與連接板(5)之間均通過鉸接単元(6)連接；裝飾層(I)安裝在加強板(9)。2.ー種具有吸能及行人保護裝置的汽車保險杠，其特征在干，它主要由裝飾層(I )、加強板(9)、N個連接桿(8)、2N+2個阻尼單元(3)、N+1個菱形機構(4)、2N+2個連接板(5)等組成，N為自然數；...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄒鴻生，李華，胡舜迪，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：
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