一种用于汽车防撞的装置

本发明属于汽车零部件，尤其涉及一种用于汽车防撞的装置。

背景技术：

1、截至2022年3月底，全国机动车保有量达4.02亿辆，其中汽车3.07亿辆，占机动车总量的76.37％；机动车驾驶人4.87亿人，其中汽车驾驶人4.50亿人，因此汽车安全装置尤为重要，研究防撞梁上的吸能装置是十分必要的。

2、在车辆正常行驶中与正向的车辆或障碍物发生低速相撞，前防撞梁需要保证冲击避免损坏前大灯以及其他重要部件，最大程度的降低维修费用，这就需要使防撞梁除了有足够的强度刚度外，还需要有优良的吸能特性。

3、汽车前端装有防撞梁，不仅有装饰功能，更重要的是吸收和缓和外界冲击力、防护车身保护车身及乘员安全功能的安全装置。现有的汽车防撞梁的碰撞吸能原理为吸能盒的溃缩吸能，低速碰撞后不易回弹，连续碰撞中效果较差。

4、传统汽车防撞梁减震技术具有固定的刚度，无法根据碰撞力的大小和方向来调节。这可能导致在某些碰撞情况下吸能盒的刚度不适应，无法提供最佳的吸能效果。

5、现有的汽车防撞梁阻尼吸能装置多采用吸能盒，多为一次性使用结构，无法重复使用造成成本增加，且发生二次碰撞时无法继续吸能减振。

技术实现思路

1、针对以上技术问题，为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于汽车防撞的装置，本发明可以根据外力大小，自适应地起到缓冲吸能作用，在低速碰撞后吸能装置可重复利用，且具有在二次碰撞发生时继续消能减振。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、本发明一种基于stf的汽车防撞装置，包括防撞梁及汽车两侧的纵梁，在所述防撞梁及两侧纵梁间对称连接有stf阻尼器，stf阻尼器的另一端连接纵梁；所述stf阻尼器包括缸体、单出杆活塞、左端盖、右端盖、环形单向阀、钢板、吸能盒及剪切增稠液，缸体两端分别设置左、右端盖，吸能盒一端连接右端盖，另一端固定钢板，所述缸体内壁上靠近钢板处开有环形槽，环形单向阀套置在钢板上，并置于缸体环形槽内，沿环形槽及钢板外沿运动，缸体通过环形单向阀及钢板分隔成左、右腔体，活塞置于左腔体，活塞杆伸出左端盖连接防撞梁，在左、右腔体及吸能盒内填充有剪切增稠液。

4、进一步地，所述的环形槽沿缸体长度大于钢板厚度4-5mm，用于环形单向阀上下运动。

5、进一步地，所述的环形单向阀底部设4个弹簧，弹簧另一端与缸体内壁设置的凸台连接。

6、进一步地，所述的活塞杆和左端盖间设置密封圈密封。

7、进一步地，所述的活塞杆伸出端端部带有螺纹，防撞梁上设置有与其配合连接的螺纹法兰。

8、进一步地，所述的吸能盒为蜂窝吸能盒，是在盒体内设置蜂窝结构，在蜂窝结构内部填充剪切增稠液。

9、进一步地，所述蜂窝结构内部采用铝板间隔形成蜂窝结构，外部用长方体铝合金板封边，两端连接端板板形成密封结构。

10、一种汽车，包括所述的汽车防撞装置。

11、本发明的有益效果为：

12、1.与现有结构相比，本发明采用stf阻尼器，利用了剪切增稠液的剪切增稠特性，可以在外力作用下起到缓冲吸能作用。用于汽车防撞结构，在防撞梁和纵梁间连接stf阻尼器，吸能阻尼器内部填充剪切增稠液液体，低速碰撞时通过活塞运动，压迫剪切增稠液流入活塞的孔隙中，使剪切增稠液液体发生剪切增稠行为，由液态转变为固液态，粘度急剧增大，从而产生阻尼力来吸收汽车碰撞产生的能量，能够更好地进行缓冲吸能，降低撞击所带来的影响，从而对车辆和人员进行保护。

13、2.本发明将剪切增稠液阻尼器应用到防撞梁上，属于被动控制，具有安全性高、响应速度快、自适应强的优点，与磁流变式阻尼器相比不需消耗外界能量，结构简单、安装方便。

14、3.由于剪切增稠液的剪切增稠行为可逆，在外力撤去短时间内可恢复液体流动状态，本发明可以在连续碰撞中起到缓冲吸能作用。

15、4.本发明阻尼器采用三级吸能装置，分别为缸体内剪切增稠液、吸能盒一侧剪切增稠液和吸能盒及其内部剪切增稠液，低速和中高速碰撞下均能有效吸收能量，也能减少二次碰撞的损伤，保护汽车的主体结构以及保护车上人员的安全。

技术特征：

1.一种用于汽车防撞的装置，包括防撞梁及汽车两侧的纵梁，其特征在于：在所述防撞梁及两侧纵梁间对称连接有stf阻尼器，stf阻尼器的另一端连接纵梁；所述stf阻尼器包括缸体、单出杆活塞、左端盖、右端盖、环形单向阀、钢板、吸能盒及剪切增稠液，缸体两端分别设置左、右端盖，吸能盒一端连接右端盖，另一端固定钢板，所述缸体内壁上靠近钢板处开有环形槽，环形单向阀套置在钢板上，并置于缸体环形槽内，沿环形槽及钢板外沿运动，缸体通过环形单向阀及钢板分隔成左、右腔体，活塞置于左腔体，活塞杆伸出左端盖连接防撞梁，在左、右腔体及吸能盒内填充有剪切增稠液。

2.根据权利要求1所述用于汽车防撞的装置，其特征在于：所述的环形槽沿缸体长度大于钢板厚度4-5mm，用于环形单向阀上下运动。

3.根据权利要求1所述用于汽车防撞的装置，其特征在于：所述的环形单向阀底部设4个弹簧，弹簧另一端与缸体内壁设置的凸台连接。

4.根据权利要求1所述用于汽车防撞的装置，其特征在于：所述的活塞杆和左端盖间设置密封圈密封。

5.根据权利要求1所述用于汽车防撞的装置，其特征在于：所述的活塞杆伸出端端部带有螺纹，防撞梁上设置有与其配合连接的螺纹法兰。

6.根据权利要求1所述用于汽车防撞的装置，其特征在于：所述的吸能盒为蜂窝吸能盒，是在盒体内设置蜂窝结构，在蜂窝结构内部填充剪切增稠液。

7.根据权利要求6所述用于汽车防撞的装置，其特征在于：所述蜂窝结构内部采用铝板间隔形成蜂窝结构，外部用长方体铝合金板封边，两端连接端板板形成密封结构。

8.一种汽车，其特征在于：包括权利要求1-7任一项所述的用于汽车防撞的装置。

技术总结
本发明一种用于汽车防撞的装置，属于汽车防撞技术领域。包括防撞梁及汽车两侧的纵梁，在所述防撞梁及两侧纵梁间对称连接有STF阻尼器，STF阻尼器的另一端连接纵梁；所述STF阻尼器包括缸体、单出杆活塞、左端盖、右端盖、环形单向阀、钢板、吸能盒及剪切增稠液，缸体两端分别设置左、右端盖，吸能盒一端连接右端盖，另一端固定钢板，所述缸体内壁上靠近钢板处开有环形槽，环形单向阀套置在钢板上，并置于缸体环形槽内，沿环形槽及钢板外沿运动，缸体通过环形单向阀及钢板分隔成左、右腔体，活塞置于左腔体，活塞杆伸出左端盖连接防撞梁，在左、右腔体及吸能盒内填充有剪切增稠液。本发明可以在外力作用下起到缓冲吸能作用。

技术研发人员：魏明海,颜扬祎,游澳平
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16