[发明专利]一种速度自适应的负泊松比蜂窝抗冲击吸能方法及装置

说明书

本发明涉及一种速度自适应的负泊松比蜂窝抗冲击吸能方法，使用负泊松比蜂窝的双级吸能机构吸能，分两级吸收碰撞时所产生的动能；当受到碰撞时，安全带产生的拉力通过U型块拉动动滑轮机构的牵引轴，牵引轴驱动动滑轮在主体支架的第三滑槽上向前滑动，动滑轮通过牵引带拉动蜂窝架向前移动，然后压缩轴向前移动挤压的压缩块，压缩块挤压蜂窝盒，进而挤压蜂窝；当第一级吸能机构所受的压缩力超过第二级吸能机构的初始峰值载荷时，第二级吸能机构的蜂窝开始塑性变形，双级吸能机构同时参与吸能。本发明还涉及吸能装置，本吸能装置能适应不同冲击速度、有效降低儿童乘员在碰撞时所受到的冲击载荷、提高儿童乘员安全，属于儿童安全座椅领域。

技术领域

本发明涉及儿童安全座椅领域，尤其涉及一种速度自适应的负泊松比蜂窝抗冲击吸能方法及装置。

背景技术

随着社会汽车数量的逐年快速增加，汽车安全已成为汽车研究领域中的重要研究方向，而碰撞过程中儿童乘员的保护已受到越来越多的关注和重视，儿童乘员的乘车安全已成为汽车安全性研究的重要课题。儿童乘员相对成人，其身体各部位的比例和比重都有很大的差别，如儿童乘员头部占体重的30％，而成人仅有6％，这直接导致了儿童乘员相对成人的身体重心更高，在碰撞事故中抵御外部冲击的能力更差，加上儿童成员本身发育的不完全，颈部以及身体韧带更柔弱，这些更直接加大了儿童乘员在碰撞过程中受伤的概率。而儿童安全座椅在保护儿童成员在汽车碰撞过程中的安全起着重要的作用，传统的儿童安全座椅主要依靠约束带系统将儿童乘员束缚在座椅内，安全带的作用位置为胸部，加上儿童的头部由于惯性会向前倾，过大的冲击加速度会对儿童造成致命的伤害，因此，降低碰撞时儿童所受到的加速度对儿童成员的保护起着重要的作用。通过在安全带与儿童安全座椅本体之间设置一种能量吸收装置是解决上述问题的最为有效手段和方式之一。

尽管现已有安全座椅通过在安全带与儿童安全座椅本体之间设置能量吸收装置，但其吸能装置采用的是单层面外冲击吸能方式。这种吸能装置，初始峰值载荷和加速度过高，并不是一种理想的吸能结构。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种能适应不同冲击速度、有效降低儿童乘员在碰撞时所受到的冲击载荷、提高儿童乘员安全的具有碰撞速度自适应的儿童安全座椅吸能方法。

本发明的另一目的在于提供一种速度自适应的负泊松比蜂窝抗冲击吸能装置。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种速度自适应的负泊松比蜂窝抗冲击吸能方法，使用负泊松比蜂窝的双级吸能机构吸能，分两级吸收碰撞时所产生的动能；

当受到碰撞时，安全带产生的拉力通过U型块拉动动滑轮机构的牵引轴，牵引轴驱动动滑轮在主体支架的第三滑槽上向前滑动，动滑轮通过牵引带拉动第一级吸能机构的蜂窝架向前移动，然后第一级吸能机构的压缩轴向前移动挤压第一级吸能机构的压缩块，第一级吸能机构的压缩块挤压第一级吸能机构的蜂窝盒，进而挤压第一级吸能机构的蜂窝；

当第一级吸能机构所受的压缩力超过第二级吸能机构的初始峰值载荷时，动滑轮通过牵引带拉动第二级吸能机构的蜂窝架向前移动，然后第二级吸能机构的压缩轴向前移动挤压第二级吸能机构的压缩块，第二级吸能机构的压缩块挤压第二级吸能机构的蜂窝盒，进而挤压第二级吸能机构的蜂窝；

第二级吸能机构的蜂窝开始塑性变形时，第一级吸能机构和第二级吸能机构同时参与吸能，当第一级吸能机构达到密实化阶段后，第二级吸能机构的蜂窝继续塑性变形，随着压缩的进一步进行，第二级吸能机构达到密实化。

进一步的是：主体支架包括对称设置的两块支板、连接板、对称设置的两根支杆；连接板的一侧与两块支板的端部连接，连接板的另一侧与两根支杆的端部连接，支板上设有用于第一级吸能机构滑动的第一滑槽和用于第二级吸能机构滑动的第二滑槽，支杆上设有用于动滑轮滑动的第三滑槽。