專利名稱：車輛保險(xiǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛承受或吸收沖擊的裝置。
車輛，特別是汽車交通事故無(wú)時(shí)無(wú)刻不在威脅著人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。為此，人們采取了很多措施，力圖把交通事故造成的危害降至最低點(diǎn)。這些措施主要有給汽車加裝保險(xiǎn)杠；在司機(jī)和乘客前面安裝氣囊，當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)氣囊膨脹起緩沖作用，以減少對(duì)司、乘人員的傷害；在汽車前安裝聲納或微型雷達(dá)等測(cè)距裝置，根據(jù)車速和二車之間的距離，當(dāng)有可能發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí)，測(cè)距裝置發(fā)出的測(cè)距信號(hào)被轉(zhuǎn)化為剎車制動(dòng)指令，使汽車緊急制動(dòng)，防止碰撞；在汽車保險(xiǎn)杠上安裝彈簧等緩沖機(jī)構(gòu)，以減少?zèng)_擊力。這些方法雖然在一定程度上減少了交通事故對(duì)人、車的損害，但仍不理想。為此，本發(fā)明人于1998年3月23日向中國(guó)專利局提交了一項(xiàng)“車輛保險(xiǎn)裝置”的實(shí)用新型專利申請(qǐng)，其申請(qǐng)?zhí)枮?8202568.8。該“車輛保險(xiǎn)裝置”的能量傳遞桿的粗桿部分和細(xì)桿部分之間只設(shè)有一級(jí)過(guò)渡部分，即粗桿部分和細(xì)桿部分之間只用一個(gè)錐臺(tái)或球臺(tái)過(guò)渡連接，這樣當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時(shí)，由于能量吸收套管的能量吸收管迅速由較小的直徑一次脹大成較大的直徑完成全部能量吸收時(shí)，因制作套管的鋁合金膨脹率通常為10～30％，瞬間一次變形完畢能量吸收套管易發(fā)生斷裂，從而降低了安全保險(xiǎn)作用。試驗(yàn)證明，能量傳遞桿的粗桿部分和細(xì)桿部分之間的連接錐臺(tái)或球臺(tái)與傳遞桿中軸線之間的夾角大于15°時(shí)，能量吸收套管由于一次變形過(guò)大也易造成斷裂，從而失去保險(xiǎn)作用。
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、安全可靠、成本低廉的車輛保險(xiǎn)裝置。
一種車輛保險(xiǎn)裝置，包括保險(xiǎn)杠，能量吸收器，所述能量吸收器由能量傳遞桿和與其相配合的能量吸收套管組成，所述能量傳遞桿由相互連成一體的粗桿圓柱體部分和細(xì)桿圓柱體部分組成，粗桿圓柱體部分和細(xì)桿圓柱體部分之間的過(guò)渡部分為由至少三個(gè)錐臺(tái)和間隔所述各個(gè)錐臺(tái)的圓柱體組成的階梯桿部分，所述各個(gè)圓柱體的相鄰二個(gè)圓柱體之間的直徑之比值(Dmax-Dmin)/Dmin為0.1～0.3，所述各錐臺(tái)的錐面與所述能量傳遞桿的中軸線之間的夾角相等，其值為10～15°，所述粗桿圓柱體部分的前端與保險(xiǎn)杠連成一體，所述能量吸收套管由與所述粗桿圓柱體部分相配合的導(dǎo)向支承套和與所述細(xì)桿圓柱體部分相配合的能量吸收管組成，與所述階梯桿部分相對(duì)應(yīng)的能量吸收套管的錐形內(nèi)表面與其中軸線之間的夾角等于所述階梯桿部分的錐臺(tái)的錐面與能量傳遞桿的中軸線之間的夾角，所述能量吸收套管通過(guò)固定架與車身底板連成一體，所述能量吸收管應(yīng)具有足夠的吸收設(shè)定的沖擊能量的變形長(zhǎng)度，所述保險(xiǎn)杠的內(nèi)側(cè)面距車身前端面的距離大于所述能量吸收管的長(zhǎng)度，所述細(xì)桿部分的尾端裝有限位件。
本發(fā)明的車輛保險(xiǎn)裝置進(jìn)一步改進(jìn)之處在于每根保險(xiǎn)杠與二個(gè)相互平行設(shè)置的能量吸收器相連。
本發(fā)明的車輛保險(xiǎn)裝置另一進(jìn)一步改進(jìn)之處在于所述能量傳遞桿的過(guò)渡部分的錐臺(tái)為三個(gè)。
本發(fā)明的車輛保險(xiǎn)裝置再一進(jìn)一步改進(jìn)之處在于所述能量吸收套管與所述固定架之間裝有套筒。
本發(fā)明的車輛保險(xiǎn)裝置還一進(jìn)一步改進(jìn)之處在于所述固定架由前、后設(shè)置的二個(gè)固定架組成。
本發(fā)明的車輛保險(xiǎn)裝置又一進(jìn)一步改進(jìn)之處在于在所述后固定架和套筒的端面與限位件之間裝有限位墊板。
本發(fā)明的車輛保險(xiǎn)裝置的能量吸收套管最好是用鋁合金制成的。
本發(fā)明的車輛保險(xiǎn)裝置更可取的是所述能量吸收器還包括一個(gè)與其平行設(shè)置的二級(jí)能量吸收器，所述二級(jí)能量吸收器能量傳遞桿的粗桿圓柱體部分的前端面與所述保險(xiǎn)杠的前內(nèi)側(cè)面之間留有適當(dāng)間距。
本發(fā)明的車輛保險(xiǎn)裝置可供選擇的技術(shù)方案是所述二級(jí)能量吸收器能量傳遞桿粗桿圓柱體部分的前端面與所述保險(xiǎn)杠的前內(nèi)側(cè)面之間的距離為所述能量吸收器粗桿圓柱體部分的前端面與所述能量吸收套管前端面之間的距離的二分之一。
本發(fā)明車輛保險(xiǎn)裝置只由幾個(gè)零件組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低廉。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時(shí)，碰撞產(chǎn)生的沖擊能量由保險(xiǎn)杠傳至能量傳遞桿，能量傳遞桿通過(guò)與能量吸收套管相配合的至少三個(gè)錐臺(tái)逐級(jí)擠壓能量吸收管使其產(chǎn)生塑性變形，使碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊能量逐漸消耗在迫使能量吸收管內(nèi)徑脹大作功上面，從而減少了車身所受的沖擊力，避免了車身?yè)p壞，保證了人、車的安全。
本發(fā)明車輛保險(xiǎn)裝置的其他細(xì)節(jié)和特點(diǎn)可通過(guò)閱讀下文結(jié)合附圖詳加描述的實(shí)施例即可清楚明了，其中

圖1是本發(fā)明車輛保險(xiǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2表示帶有二級(jí)能量吸收器的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照?qǐng)D1。本發(fā)明車輛保險(xiǎn)裝置由保險(xiǎn)杠1和能量吸收器2組成，能量吸收器2由能量傳遞桿21和與其相配合的能量吸收套管22組成。能量傳遞桿21由相互連成一體的粗桿圓柱體部分211和細(xì)桿圓柱體部分212組成，其過(guò)渡部分213為三個(gè)錐臺(tái)和間隔該三個(gè)錐臺(tái)的圓柱體組成的階梯桿部分。粗桿部分的圓柱體211、過(guò)渡部分213上的二個(gè)圓柱體和細(xì)桿部分的圓柱體212中的相鄰二個(gè)圓柱體之間的直徑之比(Dmax-Dmin)/Dmin在0.1～0.3之間均可，該比值正好與鋁合金的膨脹率相一致，以保證由鋁合金制成的能量吸收套管逐漸變形吸收沖擊能量而不斷裂。各錐臺(tái)的錐面與能量傳遞桿21的中軸線之間的夾角最好相等，大小可在10～15°之間。粗桿圓柱體部分211的前端與保險(xiǎn)杠1連成一體。能量吸收套管22由與粗桿圓柱體部分211相配合的導(dǎo)向支承套221和與細(xì)桿圓柱體桿部分212相配合的能量吸收管222組成。與階梯桿部分213相對(duì)應(yīng)的能量吸收套管22的錐形內(nèi)表面與其中軸線之間的夾角等于階梯桿部分213的錐臺(tái)的錐面與其中軸線之間的夾角。能量吸收套管22安裝在套筒3內(nèi)，套筒3與能量吸收套管22的端面裝有壓蓋4，壓蓋4可用螺釘(圖中未示出)固定在套筒3上。套筒3又用前、后固定架51、52固定在車身底板6上。在能量傳遞桿21的尾部裝有一個(gè)防止能量傳遞桿21前移的限位螺母7。在套筒3、后固定架52與螺母7之間裝有限位墊板8。能量傳遞桿21可用鋼制作，能量吸收套管22可采用易產(chǎn)生塑性變形的鋁合金或銅合金制作。能量吸收管222應(yīng)具有足夠的吸收可能產(chǎn)生的最大沖擊能量的變形長(zhǎng)度。這一長(zhǎng)度可根據(jù)設(shè)定的汽車最大載質(zhì)量、車速由動(dòng)量公式算出碰撞時(shí)產(chǎn)生的最大沖量，再根據(jù)選定的能量吸收套管的材料，運(yùn)用普通的理論力學(xué)和材料力學(xué)公式就可簡(jiǎn)單地算出所需的能量吸收管222的長(zhǎng)度和直徑。
顯然在一根保險(xiǎn)杠上可以平行安裝二個(gè)能量吸收器。這里所說(shuō)的“保險(xiǎn)杠”應(yīng)理解為包括前、后保險(xiǎn)杠和裝在車身底板側(cè)面上的其他防撞安全構(gòu)件。
參照?qǐng)D2。圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的俯視圖。其與圖1所示的車輛保險(xiǎn)裝置不同之處在于其還包括一個(gè)二級(jí)能量吸收器20，二級(jí)能量吸收器20的能量傳遞桿的粗桿圓柱體部分211的前端面與保險(xiǎn)杠1的內(nèi)側(cè)面之間的距離為能量吸收器能量傳遞桿21的粗桿圓柱體部分的前端面與保險(xiǎn)杠1的前內(nèi)側(cè)面之間的距離的二分之一。設(shè)有二級(jí)能量吸收器的目的在于減少能量吸收器的長(zhǎng)度尺寸，從而減小整個(gè)車輛的長(zhǎng)度尺寸，其中能量吸收器2可以設(shè)計(jì)成全部吸收當(dāng)汽車以48公里/小時(shí)的速度行駛發(fā)生碰撞時(shí)產(chǎn)生的沖擊能量；當(dāng)汽車以高于48公里/小時(shí)以上的速度行駛發(fā)生碰撞時(shí)，其余的沖擊能量可由二級(jí)能量吸收器20繼續(xù)吸收，以保護(hù)車輛和人身的安全。
為了安全起見(jiàn)，每根保險(xiǎn)杠上可以安裝二組帶有二級(jí)能量吸收器的能量吸收器。
不言而喻，兩級(jí)能量吸收器之間吸收沖擊能量的比例可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要適當(dāng)合理分配調(diào)整，在此基礎(chǔ)上改變能量吸收管的長(zhǎng)度。
本發(fā)明車輛保險(xiǎn)裝置既可以安裝在汽車上，也可以安裝在其他機(jī)動(dòng)車上。
裝有本發(fā)明車輛保險(xiǎn)裝置的車輛發(fā)生碰撞時(shí)，撞擊產(chǎn)生的能量經(jīng)保險(xiǎn)杠1傳給能量傳遞桿21，能量傳遞桿21向后移動(dòng)擠壓能量吸收管22使其逐漸產(chǎn)生塑性變形，并消耗掉撞擊產(chǎn)生的能量，保護(hù)車體不變形，進(jìn)而保護(hù)人、車的安全。
權(quán)利要求
1.一種車輛保險(xiǎn)裝置，包括保險(xiǎn)杠，其特征在于還包括能量吸收器，所述能量吸收器由能量傳遞桿和與其相配合的能量吸收套管組成，所述能量傳遞桿由相互連成一體的粗桿圓柱體部分和細(xì)桿圓柱體部分組成，粗桿圓柱體部分和細(xì)桿圓柱體部分之間的過(guò)渡部分為由至少三個(gè)錐臺(tái)和間隔所述各個(gè)錐臺(tái)的圓柱體組成的階梯桿部分，所述各個(gè)圓柱體的相鄰二個(gè)圓柱體之間的直徑之比值(Dmax-Dmin)/Dmin為0.1～0.3，所述各錐臺(tái)的錐面與所述能量傳遞桿的中軸線之間的夾角相等，其值為10～15°，所述粗桿圓柱體部分的前端與保險(xiǎn)杠連成一體，所述能量吸收套管由與所述粗桿圓柱體部分相配合的導(dǎo)向支承套和與所述細(xì)桿圓柱體部分相配合的能量吸收管組成，與所述階梯桿部分相對(duì)應(yīng)的能量吸收套管的錐形內(nèi)表面與其中軸線之間的夾角等于所述階梯桿部分的錐臺(tái)的錐面與能量傳遞桿的中軸線之間的夾角，所述能量吸收套管通過(guò)固定架與車身底板連成一體，所述能量吸收管應(yīng)具有足夠的吸收設(shè)定的沖擊能量的變形長(zhǎng)度，所述保險(xiǎn)杠的內(nèi)側(cè)面距車身前端面的距離大于所述能量吸收管的長(zhǎng)度，所述細(xì)桿部分的尾端裝有限位件。
2.按照權(quán)利要求1所述的車輛保險(xiǎn)裝置，其特征在于每根保險(xiǎn)杠與二個(gè)相互平行設(shè)置的能量吸收器相連。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的車輛保險(xiǎn)裝置，其特征在于所述能量傳遞桿的過(guò)渡部分的錐臺(tái)為三個(gè)。
4.按照權(quán)利要求3所述的車輛保險(xiǎn)裝置，其特征在于所述能量吸收套管與所述固定架之間裝有套筒。
5.按照權(quán)利要求4所述的車輛保險(xiǎn)裝置，其特征在于所述固定架由前、后設(shè)置的二個(gè)固定架組成。
6.按照權(quán)利要求5所述的車輛保險(xiǎn)裝置，其特征在于在所述后固定架和套筒的端面與限位件之間裝有限位墊板。
7.按照權(quán)利要求6所述的車輛保險(xiǎn)裝置，其特征在于所述的能量吸收套管是用鋁合金制成的。
8.按照權(quán)利要求3所述的車輛保險(xiǎn)裝置，其特征在于所述能量吸收器還包括一個(gè)與其平行設(shè)置的二級(jí)能量吸收器，所述二級(jí)能量吸收器能量傳遞桿的粗桿圓柱體部分的前端面與所述保險(xiǎn)杠的前內(nèi)側(cè)面之間留有適當(dāng)間距。
9.按照權(quán)利要求4至7之一所述的車輛保險(xiǎn)裝置，其特征在于所述能量吸收器還包括一個(gè)與其平行設(shè)置的二級(jí)能量吸收器，所述二級(jí)能量吸收器能量傳遞桿的粗桿圓柱體部分的前端面與所述保險(xiǎn)杠的前內(nèi)側(cè)面之間留有適當(dāng)?shù)木嚯x。
10.按照權(quán)利要求9所述的車輛保險(xiǎn)裝置，其特征在于所述二級(jí)能量吸收器能量傳遞桿的粗桿圓柱體部分的前端面與所述保險(xiǎn)杠的前內(nèi)側(cè)面之間的距離為所述能量吸收器粗桿圓柱體部分的前端面與所述能量吸收套管前端面之間的距離的二分之一。
全文摘要
一種車輛保險(xiǎn)裝置,包括保險(xiǎn)杠和由能量傳遞桿與能量吸收套管組成的能量吸收器,能量傳遞桿由粗桿圓柱體部分和細(xì)桿圓柱體部分組成,過(guò)渡部分為由至少三個(gè)錐臺(tái)和間隔各個(gè)錐臺(tái)的圓柱體組成的階梯桿部分,能量吸收管應(yīng)量有足夠的吸收設(shè)定的沖擊能量的變形長(zhǎng)度。當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時(shí),碰撞產(chǎn)生的能量經(jīng)傳遞桿逐級(jí)擠壓能量吸收管使其產(chǎn)生塑性變形,變消耗掉撞擊產(chǎn)生的能量,從而減少了車身所受的沖擊力,保證了人、車的安全。
文檔編號(hào)B60R19/02GK1258613SQ9812617
公開(kāi)日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1998年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月28日
發(fā)明者王武生 申請(qǐng)人:王武生, 余濤, 封逸民