碰撞缓冲装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种碰撞缓冲装置包括：一外管总成，包括一外管顶板、一顶外锥管、一外管中板、一底外管及一外管底板依序共轴接合；以及一内管总成，设置于该外管总成内，并包括一内管顶板、不同外径的一顶内管及一底内管依序共轴接合，其中：该内管顶板，其与该外管顶板固定；该顶内管的一端与该内管顶板接合；以及该底内管的一端与该外管底板接触，其中该底外管的该封闭管用以作为碰撞时在该底内管的另一端位置的支持部。当受碰撞冲击时，该内管总成的底内管产生翻卷缩管效应以提供吸能效果；该外管总成的顶外锥管表面的波纹状结构折合以提供吸能效果。

【技术实现步骤摘要】
碰撞缓冲装置
本专利技术是有关于一种碰撞缓冲装置，且特别是有关于一种碰撞缓冲装置，其产生翻卷缩管效应以提供稳定的缓冲与吸能效果。
技术介绍
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US6231095B1的专利文献，其用于车辆碰撞冲击系统的通道式能量吸收单元90。请参考图1A及1B，该通道式能量吸收单元90可吸收冲击能量，并防止或最小化在冲击下车辆框架轨道94的损坏。其基本实施例是一个管91，其一端在一个端板92的孔921处张开并焊接。当通道式能量吸收单元90承受轴向负载时，管91分裂、剥离并反转以吸收大部分的能量冲击。管91中的优选通道93在该过程期间稳定内缩以确保预定的能量吸收特性。但该现有技术所应用的通道式能量吸收单元90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90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90于通道93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，如美国US8,511,745B2的综合能量吸收的车辆碰撞结构的专利案。其构件主要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，利用突出部与斜率止挡将轨道壳体圆形内壁往腔室径向挤压变形。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，该专利所述的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。该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形，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。但其滑动管构件突出部与斜率止挡两部件的几何成形不易，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，如美国US4,272,114的冲击吸收装置的总成结构为两结构组成专利案，其外部为盒状梯形板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，防撞杆会将冲击力借由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形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。冲孔外形可为C形、H形、骨头形。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。但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收能不连续的缺点。冲孔折边工程可能于梯形成形前完成，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形；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。
技术实现思路
本专利技术的一目的是提供一种碰撞缓冲装置，其产生翻卷缩管效应以提供稳定的缓冲与吸能效果。为达到上述的目的，本专利技术提供一种碰撞缓冲装置，适用于一载具，该碰撞缓冲装置包括：一外管总成，包括一外管顶板、一顶外锥管、一外管中板、一底外管及一外管底板依序共轴接合，其中：该外管顶板，用以固定于该载具的一第一元件；该顶外锥管，其一端具有一第一外径的底管部，相对的另一端具有一第二外径的顶管部，该第二外径小于该第一外径，该管底部连接于该外管中板的一正面，该顶管部连接于该外管顶板，该顶外锥管的管身与一中心轴共轴并沿轴向间隔地设有多个折合导引部；该外管中板，用以固定于该载具的一第二元件；该底外管，其的一端为开口端，该开口端与该外管中板的一背面接合；以及该外管底板，接合于该底外管的另一端，使其形成一封闭管的几何结构；以及一内管总成，设置于该外管总成内，并包括一内管顶板、不同外径的一顶内管及一底内管依序共轴接合，其中：该内管顶板，其与该外管顶板固定；该顶内管的一端与该内管顶板接合；以及该底内管的一端与该外管底板接触，其中该底外管的该封闭管用以作为碰撞时在该底内管的另一端位置的一支持部。作为本专利技术的实施例，该底内管的外径大于或等于该顶内管的外径与2倍该底内管的厚度的总和尺寸。作为本专利技术的实施例，该顶内管的长度大于或等于1/2倍该底内管的长度。作为本专利技术的实施例，该底内管的截面积小于该顶内管的截面积。作为本专利技术的实施例，该底内管的一端内折其法兰面，以提供该顶内管轴向对接而成。作为本专利技术的实施例，该底内管的一端缩管其法兰面，以提供该顶内管轴向搭接而成。作为本专利技术的实施例，该顶内管的外径大于或等于该底内管的外径与2倍该顶内管的厚度的和尺寸。作为本专利技术的实施例，该顶外锥管的该折合导引部为凸出或凹入于该锥管表面的波纹状结构或梯形状结构。作为本专利技术的实施例，该外管总成的外管顶板、顶外锥管、中板、底外管及底板为钢质材料制成，且该内管总成的内管顶板、顶内管及底内管为铝质材料制成。作为本专利技术的实施例，该载具的第一元件为一车体底盘的一保险杆，该载具的第二元件为该车体底盘的一大梁，该冲击吸能结构适用于该大梁与该保险杆之间。借由上述碰撞缓冲装置的结构，该内管总成受碰撞冲击时该顶内管轴向挤压该底内管，使该底内管产生翻卷缩管效应以提供稳定的缓冲与吸能效果。再者，该外管总成受碰撞冲击时，该外管顶板、顶外锥管及外管中板受冲击力压缩时，该顶外锥管的钢材的会依该顶外锥管表面的波纹状结构波纹外形折合，再因纵切截面呈现梯形几何形式使折合过程所需能量(吸能)会提升。因而使整体的碰撞缓冲装置受冲击时，会因该内管总成受缩管变形后位置仍保持在中心位置，可使该碰撞缓冲装置的结构不会歪斜变形。附图说明图1A~图1B为
技术介绍
的冲击能量吸收系统的冲击力吸收前及吸收后的示意图。图2为本专利技术实施例的碰撞缓冲装置设置于车体底盘的部分立体示意图。图3为本专利技术的第一实施例的碰撞缓冲装置设置于车体底盘的前大梁与前保险杆之间的纵切截面示意图。图4为本专利技术的第一实施例的碰撞缓冲装置的纵切截面示意图。图5为本专利技术的第一实施例的碰撞缓冲装置受到碰撞冲击时的纵切截面示意图。图6为本专利技术的第一实施例的第一种内管总成的顶内管及底内管的纵切截面示意图。图7为本专利技术的第一实施例的第二种内管总成的顶内管及底内管的纵切截面示意图。图8为本专利技术的第一实施例的第三种内管总成的顶内管及底内管的纵切截面示意图。图9为本专利技术的第二实施例的碰撞缓冲装置的纵切截面示意图。图10为本专利技术的第二实施例的第一种内管总成的顶内管及底内管的纵切截面示意图。图11为本专利技术的第二实施例的第二种内管总成的顶内管及底内管的纵切截面示意图。图12为本专利技术的第二实施例的第三种内管总成的顶内管及底内管的纵切截面示意图。图中：90通道式能量吸收单元；91管；92端板；921孔；93通道；94车辆框架轨道；100碰撞缓冲装置；100’碰撞缓冲装置；101外管总成；10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碰撞缓冲装置，适用于一载具，其特征在于，该碰撞缓冲装置包括：/n一外管总成，包括一外管顶板、一顶外锥管、一外管中板、一底外管及一外管底板依序共轴接合，其中：/n该外管顶板，用以固定于该载具的一第一元件；/n该顶外锥管，其一端具有一第一外径的底管部，相对的另一端具有一第二外径的顶管部，该第二外径小于该第一外径，该底管部连接于该外管中板的一正面，该顶管部连接于该外管顶板，该顶外锥管的管身与一中心轴共轴并沿轴向间隔地设有多个折合导引部；/n该外管中板，用以固定于该载具的一第二元件；/n该底外管，其的一端为开口端，该开口端与该外管中板的一背面接合；以及/n该外管底板，接合于该底外管的另一端，使其形成一封闭管的几何结构；以及/n一内管总成，设置于该外管总成内，并包括一内管顶板、不同外径的一顶内管及一底内管依序共轴接合，其中：/n该内管顶板，其与该外管顶板固定；/n该顶内管的一端与该内管顶板接合；以及/n该底内管的一端与该外管底板接触，其中该底外管的该封闭管用以作为碰撞时在该底内管的另一端位置的一支持部。/n

【技术特征摘要】
1.一种碰撞缓冲装置，适用于一载具，其特征在于，该碰撞缓冲装置包括：
一外管总成，包括一外管顶板、一顶外锥管、一外管中板、一底外管及一外管底板依序共轴接合，其中：
该外管顶板，用以固定于该载具的一第一元件；
该顶外锥管，其一端具有一第一外径的底管部，相对的另一端具有一第二外径的顶管部，该第二外径小于该第一外径，该底管部连接于该外管中板的一正面，该顶管部连接于该外管顶板，该顶外锥管的管身与一中心轴共轴并沿轴向间隔地设有多个折合导引部；
该外管中板，用以固定于该载具的一第二元件；
该底外管，其的一端为开口端，该开口端与该外管中板的一背面接合；以及
该外管底板，接合于该底外管的另一端，使其形成一封闭管的几何结构；以及
一内管总成，设置于该外管总成内，并包括一内管顶板、不同外径的一顶内管及一底内管依序共轴接合，其中：
该内管顶板，其与该外管顶板固定；
该顶内管的一端与该内管顶板接合；以及
该底内管的一端与该外管底板接触，其中该底外管的该封闭管用以作为碰撞时在该底内管的另一端位置的一支持部。


2.如权利要求1所述的碰撞缓冲装置，其特征在于，该底内管的外径大于或等于该顶内管的外径与2倍该底内管的厚度的总和尺寸。


3.如权利要求2所述的碰撞缓冲装置，其特征在于，该顶内管的长度大于或等于1/2倍该底内管的长度。


4.如权利要求2所述的碰撞缓冲装置，其特征在于，该底内管的截面积小于该顶内管的截面积。


5.如权利要求2所述的碰撞缓冲装置，其特征在于，该底内管的一端内折其法兰面，以提供该顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：童培钧，林典永，王智楷，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71