本發(fā)明涉及交通安全技術(shù)領(lǐng)域，是一種全新的智能調(diào)節(jié)式動(dòng)能自動(dòng)泄力緩解系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)給人們的交通帶來(lái)了很大的方便，但汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生碰撞時(shí)容易對(duì)司乘人員的身體造成傷害，相碰撞的汽車(chē)也容易造成嚴(yán)重變形，甚至報(bào)廢。汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中存在的安全問(wèn)題，備受廠家和消費(fèi)者高度重視。為了保護(hù)司乘人員安全，盡量減輕相碰撞汽車(chē)的變形?，F(xiàn)有技術(shù)采用的磁控膠泥的汽車(chē)碰撞緩沖系統(tǒng)、噴水式汽車(chē)碰撞緩沖裝置、電磁式汽車(chē)碰撞緩沖裝置等，達(dá)到緩沖碰撞，吸收碰撞能量的目的，但這些緩沖裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，改裝難度大，成本較高或承載卸荷小。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明依據(jù)動(dòng)量守恒原理，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，體積較小、受力載荷大、可組合安裝在汽車(chē)較容易發(fā)生碰撞的前、后、左、右各部位的智能調(diào)節(jié)式動(dòng)能自動(dòng)泄力緩解系統(tǒng)。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

所述一種智能調(diào)節(jié)式動(dòng)能自動(dòng)泄力緩解系統(tǒng)由碰撞受力杠、泄力部件、機(jī)座、智能控制系統(tǒng)組成。

所述泄力部件萬(wàn)向球頭連接在所述機(jī)座上，所述機(jī)座剛性連接在汽車(chē)車(chē)身上。

所述泄力部件包括液壓頂桿、活塞、彈簧和液壓缸。

所述碰撞受力杠剛性連接液壓頂桿，所述液壓頂桿上套有所述彈簧并剛性連接所述活塞。所述液壓缸上連接進(jìn)油管和排油管，所述進(jìn)油管連接油泵與液壓缸，所述進(jìn)油管上設(shè)有手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)連接儲(chǔ)油罐與液壓缸，所述排油管上設(shè)有泄壓閥連接儲(chǔ)油罐與液壓缸。所述油管連接油泵與儲(chǔ)油罐。

所述智能控制系統(tǒng)通過(guò)設(shè)有汽車(chē)運(yùn)行速度v與液壓缸內(nèi)壓力p的特定關(guān)系，控制油泵和泄壓閥。所述特定關(guān)系根據(jù)能量守恒定律Q＝E+W確定，其中汽車(chē)碰撞所產(chǎn)生的能量Q＝1/2mΔv²，彈簧被壓縮吸收的能量E＝1/2kl₁²(與彈簧彈性模量k和壓縮量l₁有關(guān))，液壓缸被壓縮吸收的能量W＝1/2π(D/2)²pl₂(D為活塞底面直徑，l₂為活塞移動(dòng)距離，p為液壓缸內(nèi)壓力)。

在動(dòng)量守恒的情況下，汽車(chē)正常運(yùn)行時(shí)，智能控制系統(tǒng)根據(jù)汽車(chē)運(yùn)行速度v自動(dòng)控制液壓缸內(nèi)壓力p。當(dāng)汽車(chē)加速時(shí)，智能控制系統(tǒng)控制油泵工作，增大液壓缸內(nèi)壓力p，使液壓缸內(nèi)壓力p與汽車(chē)運(yùn)行速度v符合上述特定關(guān)系。當(dāng)汽車(chē)減速時(shí)，智能控制系統(tǒng)控制油泵停止工作并自動(dòng)打開(kāi)泄壓閥，減小液壓缸內(nèi)壓力p，使液壓缸內(nèi)壓力p與汽車(chē)運(yùn)行速度v符合上述特定關(guān)系。

汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，運(yùn)行速度v發(fā)生突變，智能控制系統(tǒng)自動(dòng)切換至自身保護(hù)電路，使液壓缸內(nèi)壓力p保持不變。這時(shí)碰撞力作用于碰撞受力杠，碰撞受力杠帶動(dòng)與之剛性連接的液壓頂桿，推動(dòng)活塞壓縮液壓缸和彈簧，吸收部分能量。當(dāng)液壓缸內(nèi)壓力p達(dá)到最大安全壓力值時(shí)，智能控制系統(tǒng)自動(dòng)打開(kāi)泄壓閥，通過(guò)排油管排出液壓油，釋放部分能量，當(dāng)液壓缸內(nèi)壓力p接近最小安全壓力值時(shí)，智能控制系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉泄壓閥，繼續(xù)推動(dòng)活塞壓縮彈簧和液壓缸，吸收能量，不斷循環(huán)往復(fù)，最終碰撞所產(chǎn)生的能量全部被彈簧和液壓缸緩釋?zhuān)行а娱L(zhǎng)汽車(chē)碰撞緩沖時(shí)間Δt，減小作用于司乘人員和汽車(chē)車(chē)身的碰撞力F，將司乘人員受到的傷害和汽車(chē)變形降到最低。

液壓缸所吸收的能量逐步釋放后，彈簧依然處于被壓縮狀態(tài)，液壓缸內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，液壓缸內(nèi)的負(fù)壓狀態(tài)對(duì)彈簧的釋放具有一定的阻礙作用。利用彈簧組合液壓缸形式的泄力部件具有良好的緩沖作用，可避免彈簧反彈對(duì)人體造成二次傷害。

碰撞后，手動(dòng)打開(kāi)手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)，在彈簧彈力的作用下，液壓油通過(guò)進(jìn)油管進(jìn)入液壓缸，彈簧緩慢恢復(fù)到初始狀態(tài)，釋放所吸收的能量。

另因其泄力部件可繞機(jī)座軸線在360度方向上偏轉(zhuǎn)，在液壓頂桿和活塞的引導(dǎo)作用下，能自動(dòng)迎合非垂直于液壓頂桿和活塞的碰撞力，始終保持液壓頂桿和活塞垂直于液壓缸，從而泄掉來(lái)自垂直或非垂直于液壓頂桿和活塞的碰撞力，達(dá)到自動(dòng)緩解和泄掉碰撞力，吸收汽車(chē)碰撞能量的作用。

綜上所述，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，體積較小、受力載荷大、可組合安裝在汽車(chē)較容易發(fā)生碰撞的前、后、左、右各部位，起到保護(hù)司乘人員安全和減輕汽車(chē)變形的目的。

附圖說(shuō)明

圖為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，1.碰撞受力杠，2.液壓頂桿，3.彈簧，4.活塞，5.液壓缸，6.泄力部件，7.進(jìn)油管，8.油泵，9.機(jī)座，10.汽車(chē)車(chē)身，11.智能控制系統(tǒng)，12.油管，13.泄壓閥，14.排油管，15.儲(chǔ)油罐，16.手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參閱附圖，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作詳細(xì)描述：

所述一種智能調(diào)節(jié)式動(dòng)能自動(dòng)泄力緩解系統(tǒng)由碰撞受力杠1、泄力部件6、機(jī)座9、智能控制系統(tǒng)11組成。

所述泄力部件6萬(wàn)向球頭連接在所述機(jī)座9上，所述機(jī)座9剛性連接在汽車(chē)車(chē)身10上。

所述泄力部件6包括液壓頂桿2、活塞4、彈簧3和液壓缸5。

所述碰撞受力杠1剛性連接液壓頂桿2，所述液壓頂桿2上套有所述彈簧3并剛性連接所述活塞4。所述液壓缸5上連接進(jìn)油管7和排油管14，所述進(jìn)油管7-1連接油泵8與液壓缸5，所述進(jìn)油管7-2上設(shè)有手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)16連接儲(chǔ)油罐15與液壓缸5，所述排油管14上設(shè)有泄壓閥13連接儲(chǔ)油罐15與液壓缸5。所述油管12連接油泵8與儲(chǔ)油罐15。

所述智能控制系統(tǒng)11通過(guò)設(shè)有汽車(chē)運(yùn)行速度v與液壓缸5內(nèi)壓力p的特定關(guān)系，控制油泵8和泄壓閥13。所述特定關(guān)系根據(jù)能量守恒定律Q＝E+W確定，其中汽車(chē)碰撞所產(chǎn)生的能量Q＝1/2mΔv²，彈簧3被壓縮吸收的能量E＝1/2kl₁²(與彈簧彈性模量k和壓縮量l₁有關(guān))，液壓缸5被壓縮吸收的能量W＝1/2π(D/2)²pl₂(D為活塞底面直徑，l₂為活塞移動(dòng)距離，p為液壓缸內(nèi)壓力)。

本發(fā)明依據(jù)的原理是動(dòng)量守恒定律(m₁v₁+m₂v₂＝m₁v₁，+m₂v₂，)和動(dòng)量與沖量轉(zhuǎn)換關(guān)系(mΔv＝FΔt)。

在動(dòng)量守恒的情況下，汽車(chē)正常運(yùn)行時(shí)，智能控制系統(tǒng)11根據(jù)汽車(chē)運(yùn)行速度v自動(dòng)控制液壓缸5內(nèi)壓力p。當(dāng)汽車(chē)加速時(shí)，智能控制系統(tǒng)11控制油泵8工作，增大液壓缸5內(nèi)壓力p，使液壓缸5內(nèi)壓力p與汽車(chē)運(yùn)行速度v符合上述特定關(guān)系。當(dāng)汽車(chē)減速時(shí)，智能控制系統(tǒng)11控制油泵8停止工作并自動(dòng)打開(kāi)泄壓閥13，減小液壓缸5內(nèi)壓力p，使液壓缸5內(nèi)壓力p與汽車(chē)運(yùn)行速度v符合上述特定關(guān)系。

汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí)，運(yùn)行速度v發(fā)生突變，智能控制系統(tǒng)11自動(dòng)切換至自身保護(hù)電路，使液壓缸5內(nèi)壓力p保持不變。這時(shí)碰撞力作用于碰撞受力杠1，碰撞受力杠1帶動(dòng)與之剛性連接的液壓頂桿2，推動(dòng)活塞4壓縮液壓缸5和彈簧3，吸收部分能量。當(dāng)液壓缸5內(nèi)壓力p達(dá)到最大安全壓力值時(shí)，智能控制系統(tǒng)11自動(dòng)打開(kāi)泄壓閥13，通過(guò)排油管14排出液壓油，釋放部分能量，當(dāng)液壓缸5內(nèi)壓力p接近最小安全壓力值時(shí)，智能控制系統(tǒng)11自動(dòng)關(guān)閉泄壓閥13，繼續(xù)推動(dòng)活塞4壓縮彈簧3和液壓缸5吸收能量，不斷循環(huán)往復(fù)，最終碰撞所產(chǎn)生的能量全部被彈簧3和液壓缸5緩釋?zhuān)行а娱L(zhǎng)汽車(chē)碰撞緩沖時(shí)間Δt，減小作用于司乘人員和汽車(chē)車(chē)身10的碰撞力F，將司乘人員受到的傷害和汽車(chē)變形降到最低。

液壓缸5所吸收的能量逐步釋放后，彈簧3依然處于被壓縮狀態(tài)，液壓缸5內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，液壓缸5內(nèi)的負(fù)壓狀態(tài)對(duì)彈簧3的釋放具有一定的阻礙作用。利用彈簧3組合液壓缸5形式的泄力部件6具有良好的緩沖作用，可避免彈簧3反彈對(duì)人體造成二次傷害。

碰撞后，手動(dòng)打開(kāi)手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)16，在彈簧3彈力的作用下，液壓油通過(guò)進(jìn)油管7-2進(jìn)入液壓缸5，彈簧3緩慢恢復(fù)到初始狀態(tài)，釋放所吸收的能量。

另因其泄力部件6可繞機(jī)座9軸線在360度方向上偏轉(zhuǎn)，在液壓頂桿2和活塞4的引導(dǎo)作用下，能自動(dòng)迎合非垂直于液壓頂桿2和活塞4的碰撞力，始終保持液壓頂桿2和活塞4垂直于液壓缸5，從而泄掉來(lái)自垂直或非垂直于液壓頂桿2和活塞4的碰撞力，達(dá)到自動(dòng)緩解和泄掉碰撞力，吸收汽車(chē)碰撞能量的作用。

以上所述僅為本發(fā)明實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明及附圖內(nèi)容所做的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。