[发明专利]基于气动肌肉的吸能盒

说明书

基于气动肌肉的吸能盒，本发明涉及一种吸能盒，它为了解决现有吸能盒的吸能性能有待提高，现有吸能盒的重量较大的问题。该基于气动肌肉的吸能盒包括吸能盒、气动肌肉和固定座，沿吸能盒的纵向在盒体中开有至少一个导轨孔，在导轨孔中安装有气动肌肉，气动肌肉的轴向与吸能盒的纵向平行，气动肌肉的一端插入固定座中并通过铆钉固定，气动肌肉的另一端置于导轨中随气动肌肉的主动收缩，在导轨中沿约束方向滑动，气动肌肉与导轨孔的孔壁之间预留有容纳气动肌肉膨胀的间隙。本发明在吸能盒中引入气动肌肉机构，由气压控制系统自适应激励气动肌肉的主动收缩，能改变吸能盒系统整体的刚度，且气动肌肉的质量轻。

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体涉及一种吸能盒。

背景技术

目前，各种类型交通工具，如汽车、火车等由于日益加快的运行速度使得碰撞失事的概率不断增加，这类失事中产生的剧烈碰撞会给公众的生命和财产造成的难以承受的损失。随着经济以及生活水平的提高，人们越来越多地采用汽车作为出行的代步工具，作为汽车被动安全的重要零件，在碰撞事故发生时吸能盒通过一系列变形吸收防撞梁传递的能量，并在能量超过其承载范围时及时将能量传递给其它车身安全构件，起到降低碰撞事故对车身的破坏及人员的伤害作用。随着汽车持有量的日益增加，汽车的安全事故日益增多，汽车行驶的被动安全技术也越来越受到人们的关注。

传统的吸能盒是由钢板钣金件组成，这种吸能盒重量较大，近年来开发的吸能盒多采用铝合金材料，然而由于其结构为简单的挤压结构，压溃特性、吸能特征和碰撞稳定性一般不高。汽车发生碰撞时，特别是低速碰撞时，为避免前纵梁变形，通常在汽车横梁(保险杠)和前纵梁(汽车主框架)之间安装吸能盒。碰撞发生时，首先接触的是汽车前保险杠，其次是吸能盒，最后是前纵梁。汽车保险杠和吸能盒不仅起到保护车内乘员和外部行人安全，使伤害程度尽量降低的作用外，也起到使车辆和其它部件的损坏程度降低的作用，这样在车辆碰撞发生后，其维修成本才会降低。但美国的HHS的测试结果显示，大部分汽车配置的保险杠目前远没有足够的缓冲性能以达到维修成本降低的目的，在交通工具易于发生接触的部段安装特殊设计的吸能盒是目前各厂商解决碰撞问题的主要方法。因此吸能盒除了应具有足够的强度、刚度以满足汽车较强的抗撞性能外，还应当具有相当的缓冲吸能能力，以此来减弱碰撞时产生的冲击力。对于各种各样的能量吸收与耗散的方式薄壁结构金属管以及其衍生出的各种泡沫夹心管是非常常见的能量吸收构型。这些金属薄壁管的应用范围十分广泛，在汽车制造业有最为广泛的应用，除此之外，在航空航天工业，火车制造业，以及造船业等领域也可以经常见到。

发明专利CN103350673A中的圆筒状吸能盒，吸能盒表面设计螺旋状分布的仿生吸能槽，内部填充由非牛顿流体和发泡聚丙烯混合而成的填充物；发明专利CN202294642U设计了一种蜂窝铝填充吸能盒；CN202863357U中内部填塞块状泡沫铝的筒状金属吸能盒。CN105235617A中的铝合金吸能盒的盒体内填充有长纤维增强热塑性复合材料块，铝合金吸能盒体的两端设置连接板。CN101638076B一种折痕式碰撞吸能盒，采用了一种含钻石型折痕的吸能盒，由于钻石型折痕含有比狭长的尖角结构，使得这种吸能盒对缺陷较为敏感，在冲击环境比较复杂的情况下，即使是非常细微的缺陷也可能影响这种折痕式吸能盒的能量吸能效率。

综上，提高吸能盒的吸能潜力，是目前汽车行业的研究人员急需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有吸能盒的吸能性能有待提高，现有吸能盒的重量较大的问题，而提供质量轻、结构简单的基于气动肌肉的吸能盒。

本发明基于气动肌肉的吸能盒包括吸能盒、气动肌肉和固定座，沿吸能盒的纵向在盒体中开有至少一个导轨孔，在导轨孔中安装有气动肌肉，气动肌肉上连接有导气管，气动肌肉的轴向与吸能盒的纵向平行，气动肌肉的一端插入固定座中并通过铆钉固定，气动肌肉的另一端置于导轨中随气动肌肉的主动收缩，在导轨中沿约束方向滑动，气动肌肉与导轨孔的孔壁之间预留有容纳气动肌肉膨胀的间隙。