[发明专利]冲击吸能装置

说明书

本发明提供一种冲击吸能装置，包括底座、轴向溃缩件、顶板及能量传递件；底座固定于受保护物体，其顶面设置锥孔；轴向溃缩件的金属空心柱的底部端面接合于底座的顶面；能量传递件具有受力板及向外突伸的导引柱，受力板叠设于金属空心柱顶面，导引柱插设于金属空心柱内的对应于锥孔的位置，导引柱外径小于锥孔最大直径，其内径大于锥孔最小直径；轴向溃缩件抗变形刚性小于底座、顶板与导引柱，导引柱的抗变形刚性小于锥孔。

技术领域

本发明是有关于一种冲击吸能装置，尤其是指一种结合能量传递件总成及能量吸收件总成以减少组成结构歪斜变形的冲击吸能装置。

背景技术

目前应用于车辆碰撞冲击时的能量吸收结构有许多种类型，例如美国US 6231095B1 专利文献，其是用于车辆碰撞冲击系统的通道式能量吸收单元1，请参照图1A及1B所示。该通道式能量吸收单元1可吸收冲击能量，并防止或最小化在冲击下车辆框架轨道14的损坏。其基本实施例是一个管11，其一端在一个端板12的孔121处张开并焊接。当通道式能量吸收单元1轴向负载时，管11分裂、剥离并反转以吸收大部分的能量冲击。管11中的优选通道13在该过程期间稳定内缩以确保预定的能量吸收特性。只是，该先前技术所应用的通道式能量吸收单元1为简单圆管结构，虽容易取得，但其变形过程为稳定受力模式，该通道式能量吸收单元1需纵向设置(加工)沟槽以利产生稳定撕裂剥离模式，这会增加成本，且通道式能量吸收单元于通道13内需要扩管、外翻并与于刚性板接合，冲击时有接合点破裂与失效的风险。

另外，美国专利US 8,511,745 B2 的综合能量吸收的车辆碰撞结构的专利案。其构件主要是分为轨道壳体内部与外部以及连接突出部所组成，突出部有一斜率止挡在轨道壳体端口。当管件受到冲击时，利用突出部与斜率将轨道壳体圆形内壁往腔室径向挤压变形。当管构件与轨道壳体都为铝质，静摩擦系数为1.05~1.35之间，动摩擦系数为1.4；当管构件为铁质、轨道壳体为铝质：静摩擦系数为0.61，动摩擦系数为0.47，该专利所述轨道壳体为铝或铝合金，并以六边形或八边形双层共用墙结构。本专利的轨道壳体为六边形或是八边形，拥有抗弯曲的高刚性几何外型，且其轨道壳体内腔室、径向肋的多寡与肋宽度为结构变形、吸能的关键。只是，其滑动管构件突出部与斜率两几何成形不易，加工成本提高，且滑动管构件突出部若太高，冲击过程会造成无法挤入轨道壳体而使管构件外露部轴向叠合变形，无法达到预期的轨道壳体的外廓变形。

再者，美国专利US 4,272,114 冲击吸收装置的总成结构为两结构组成专利案，其外部为盒状梯形钣金成型件与内部管件，子件的斜面有数个孔，孔周围为冲压褶边的百叶几何形状，总成受到冲击时，防撞杆会将冲击力通过杆件与底座将力量传递至子件梯形盒体并压缩变形，因子件斜面有冲孔外型与百叶几何形状)进行叠合变形，而管通过子件底部中央孔往大梁结构移动。冲孔外型可为C型、H型、骨头型。本专利的子件斜面冲孔折边几何之间会有一个间隙形成结构截面积较少的区域，结构受冲击时会于该处先变形；其轨道壳体内腔室、径向肋的多寡与肋宽度为结构变形、吸能的关键。只是，前述子件冲孔折边加工后容易在孔周围产生撕裂的裂缝缺陷，使结构受冲击过程中可能会有结构破裂造成冲击吸能不连续的缺点。冲孔折边工程可能于折梯形成形前完成，于梯形钣折工程时不易，容易伤到已完成的冲孔折边几何外型；若梯形成形先完成后进行冲孔折边，需要由外往内与由内往外冲压各一次，需增加模具、工时与成本。

发明内容

本发明的目的在于应用受冲击时同时以能量传递件管材产生缩管变形而吸收能量一部分，兼以能量吸收件产生折合变形吸收能的一部分，并使能量传递件与能量吸收件的变形保持在中心轴向位置。