CN1079341C

CN1079341C - 车辆保险装置

Info

Publication number: CN1079341C
Application number: CN98126176A
Authority: CN
Inventors: 王武生
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2002-02-20
Anticipated expiration: 2018-12-28
Also published as: CN1258613A

Abstract

一种车辆保险装置，包括保险杠和由能量传递杆与能量吸收套管组成的能量吸收器，能量传递杆由粗杆圆柱体部分和细杆圆柱体部分组成，过渡部分为由至少三个锥台和间隔各个锥台的圆柱体组成的阶梯杆部分，能量吸收管应具有足够的吸收设定的冲击能量的变形长度。当车辆发生碰撞时，碰撞产生的能量经传递杆逐级挤压能量吸收管使其产生塑性变形，并消耗掉撞击产生的能量，从而减少了车身所受的冲击力，保证了人、车的安全。

Description

车辆保险装置

技术领域

本发明涉及车辆承受或吸收冲击的装置。

背景技术

车辆，特别是汽车交通事故无时无刻不在威胁着人们的生命和财产安全。为此，人们采取了很多措施，力图把交通事故造成的危害降至最低点。这些措施主要有：给汽车加装保险杠；在司机和乘客前面安装气囊，当汽车发生碰撞时气囊膨胀起缓冲作用，以减少对司、乘人员的伤害；在汽车前安装声纳或微型雷达等测距装置，根据车速和二车之间的距离，当有可能发生碰撞危险时，测距装置发出的测距信号被转化为刹车制动指令，使汽车紧急制动，防止碰撞；在汽车保险杠上安装弹簧等缓冲机构，以减少冲击力。这些方法虽然在一定程度上减少了交通事故对人、车的损害，但仍不理想。美国专利3,899.047号所公开的“碰撞吸能装置”其能量传递杆的过滤部分只采用一个或二个锥台或球台过渡连接，这样当车辆发生碰撞时，由于能量吸收管迅速由较小的直径一次或二次胀大成较大的直径完成能量吸收时，因铝合金膨胀率通常为10～30％，瞬间一次或二次变形完毕能量吸收管易发生断裂，加之其能量传递杆是空心的，也存在易断裂的问题，从而失去保险作用，因而未能在实际中应用。试验证明，能量传递杆的粗杆部分和细杆部分之间的连接锥台或球台与传递杆中轴线之间的夹角大于15°时，能量吸收套管由于一次变形过大也易造成断裂，从而失去保险作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、制造容易、安全可靠、成本低廉的车辆保险装置。

一种车辆保险装置，包括保险杠，能量吸收器，所述能量吸收器由能量传递杆和与其相配合的由导向支承套和能量吸收管构成的能量吸收套管组成，所述能量传递杆由相互连成一体的粗杆圆柱体部分和细杆圆柱体部分组成，粗杆圆柱体部分和细杆圆柱体部分之间的过渡部分为由至少三个锥台和间隔所述各个锥台的圆柱体组成的阶梯杆部分，所述各个圆柱体的相邻二个圆柱体之间的直径之比值(Dmax-Dmin)/Dmin为0.1～0.3，所述各锥台的锥面与所述能量传递杆的中轴线之间的夹角相等，其值为10～15°，与所述阶梯杆部分相对应的能量吸收套管的锥形内表面与其中轴线之间的夹角等于所述阶梯杆部分的锥台的锥面与能量传递杆的中轴线之间的夹角，所述能量吸收套管通过固定架与车身底板连成一体，所述能量吸收管应具有足够的吸收设定的冲击能量的变形长度，所述保险杠的内侧面距车身前端面的距离大于所述能量吸收管的长度，所述细杆圆柱体部分的尾端装有限位件。

本发明的车辆保险装置进一步改进之处在于每根保险杠与二个相互平行设置的能量吸收器相连。

本发明的车辆保险装置另一进一步改进之处在于所述能量传递杆的过渡部分的锥台为三个。

本发明的车辆保险装置再一进一步改进之处在于所述能量吸收套管与所述固定架之间装有套筒。

本发明的车辆保险装置还一进一步改进之处在于所述固定架由前、后设置的二个固定架组成。

本发明的车辆保险装置又一进一步改进之处在于在所述后固定架和套筒的端面与限位件之间装有限位垫板。

本发明的车辆保险装置更可取的是所述能量吸收器还包括一个与其平行设置的二级能量吸收器，所述二级能量吸收器能量传递杆的粗杆圆柱体部分的前端面与所述保险杠的前内侧面之间留有适当间距。

本发明的车辆保险装置可供选择的技术方案是所述二级能量吸收器能量传递杆粗杆圆柱体部分的前端面与所述保险杠的前内侧面之间的距离为所述能量吸收器粗杆圆柱体部分的前端面与所述能量吸收套管前端面之间的距离的二分之一。

本发明车辆保险装置只由几个零件组成，其结构简单，制造容易，成本低廉。当车辆发生碰撞时，碰撞产生的冲击能量由保险杠传至能量传递杆，能量传递杆通过与能量吸收套管相配合的至少三个锥台逐级挤压能量吸收管使其产生塑性变形，使碰撞时产生的冲击能量逐渐消耗在迫使能量吸收管内径胀大作功上面，从而减少了车身所受的冲击力，避免了车身损坏，保证了人、车的安全。

本发明车辆保险装置的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例即可清楚明了，其中：

附图说明

图1是本发明车辆保险装置的结构示意图；

图2表示带有二级能量吸收器的结构示意图。

具体实施方式

参照图1。本发明车辆保险装置由保险杠1和能量吸收器2组成，能量吸收器2由能量传递杆21和与其相配合的能量吸收套管22组成。能量传递杆21由相互连成一体的粗杆圆柱体部分211和细杆圆柱体部分212组成，其过渡部分213为三个锥台和间隔该三个锥台的圆柱体组成的阶梯杆部分。粗杆部分的圆柱体211、过渡部分213上的二个圆柱体和细杆部分的圆柱体212中的相邻二个圆柱体之间的直径之比(Dmax-Dmin)/Dmin在0.1～0.3之间均可，该比值正好与铝合金的膨胀率相一致，以保证由铝合金制成的能量吸收套管逐渐变形吸收冲击能量而不断裂。各锥台的锥面与能量传递杆21的中轴线之间的夹角最好相等，大小可在10～15°之间。粗杆圆柱体部分211的前端与保险杠1连成一体。能量吸收套管22由与粗杆圆柱体部分211相配合的导向支承套221和与细杆圆柱体杆部分212相配合的能量吸收管222组成。与阶梯杆部分213相对应的能量吸收套管22的锥形内表面与其中轴线之间的夹角等于阶梯杆部分213的锥台的锥面与其中轴线之间的夹角。能量吸收套管22安装在套筒3内，套筒3与能量吸收套管22的端面装有压盖4，压盖4可用螺钉(图中未示出)固定在套筒3上。套筒3又用前、后固定架51、52固定在车身底板6上。在能量传递杆21的尾部装有一个防止能量传递杆21前移的限位螺母7。在套筒3、后固定架52与螺母7之间装有限位垫板8。能量传递杆21可用钢制作，能量吸收套管22可采用易产生塑性变形的铝合金或铜合金制作。能量吸收管222应具有足够的吸收可能产生的最大冲击能量的变形长度。这一长度可根据设定的汽车最大载质量、车速由动量公式算出碰撞时产生的最大冲量，再根据选定的能量吸收套管的材料，运用普通的理论力学和材料力学公式就可简单地算出所需的能量吸收管222的长度和直径。

显然在一根保险杠上可以平行安装二个能量吸收器。这里所说的“保险杠”应理解为包括前、后保险杠和装在车身底板侧面上的其他防撞安全构件。

参照图2。图2是本发明另一实施例的俯视图。其与图1所示的车辆保险装置不同之处在于其还包括一个二级能量吸收器20，二级能量吸收器20的能量传递杆的粗杆圆柱体部分211的前端面与保险杠1的内侧面之间的距离为能量吸收器能量传递杆21的粗杆圆柱体部分的前端面与保险杠1的前内侧面之间的距离的二分之一。设有二级能量吸收器的目的在于减少能量吸收器的长度尺寸，从而减小整个车辆的长度尺寸，其中能量吸收器2可以设计成全部吸收当汽车以48公里/小时的速度行驶发生碰撞时产生的冲击能量；当汽车以高于48公里/小时以上的速度行驶发生碰撞时，其余的冲击能量可由二级能量吸收器20继续吸收，以保护车辆和人身的安全。

为了安全起见，每根保险杠上可以安装二组带有二级能量吸收器的能量吸收器。

不言而喻，两级能量吸收器之间吸收冲击能量的比例可以根据设计需要适当合理分配调整，在此基础上改变能量吸收管的长度。

本发明车辆保险装置既可以安装在汽车上，也可以安装在其他机动车上。

装有本发明车辆保险装置的车辆发生碰撞时，撞击产生的能量经保险杠1传给能量传递杆21，能量传递杆21向后移动挤压能量吸收管22使其逐渐产生塑性变形，并消耗掉撞击产生的能量，保护车体不变形，进而保护人、车的安全。

Claims

1、一种车辆保险装置，包括保险杠、能量吸收器，所述能量吸收器由能量传递杆和与其相配合的由导向支承套和能量吸收管构成的能量吸收套管组成，其特征在于：所述能量传递杆由相互连成一体的粗杆圆柱体部分和细杆圆柱体部分组成，粗杆圆柱体部分和细杆圆柱体部分之间的过渡部分为由至少三个锥台和间隔所述各个锥台的圆柱体组成的阶梯杆部分，所述各个圆柱体的相邻二个圆柱体之间的直径之比值(Dmax-Dmin)/Dmin为0.1～0.1，所述各锥台的锥面与所述能量传递杆的中轴线之间的夹角相等，其值为10～15°，与所述阶梯杆部分相对应的能量吸收套管的锥形内表面与其中轴线之间的夹角等于所述阶梯杆部分的锥台的锥面与能量传递杆的中轴线之间的夹角，所述能量吸收套管通过固定架与车身底板连成一体，所述能量吸收管应具有足够的吸收设定的冲击能量的变形长度，所述保险杠的内侧面距车身前端面的距离大于所述能量吸收管的长度，所述细杆圆柱体部分的尾端装有限位件。

2、按照权利要求1所述的车辆保险装置，其特征在于每根保险杠与二个相互平行设置的能量吸收器相连。

3、按照权利要求1或2所述的车辆保险装置，其特征在于所述能量传递杆的过渡部分的锥台为三个。

4、按照权利要求3所述的车辆保险装置，其特征在于所述能量吸收套管与所述固定架之间装有套筒。

5、按照权利要求4所述的车辆保险装置，其特征在于所述固定架由前、后设置的二个固定架组成。

6、按照权利要求5所述的车辆保险装置，其特征在于在所述后固定架和套筒的端面与限位件之间装有限位垫板。

7、按照权利要求3所述的车辆保险装置，其特征在于所述能量吸收器还包括一个与其平行设置的二级能量吸收器，所述二级能量吸收器能量传递杆的粗杆圆柱体部分的前端面与所述保险杠的前内侧面之间留有适当间距。

8、按照权利要求4至6之一所述的车辆保险装置，其特征在于所述能量吸收器还包括一个与其平行设置的二级能量吸收器，所述二级能量吸收器能量传递杆的粗杆圆柱体部分的前端面与所述保险杠的前内侧面之间留有适当的距离。

9、按照权利要求8所述的车辆保险装置，其特征在于所述二级能量吸收器能量传递杆的粗杆圆柱体部分的前端面与所述保险杠的前内侧面之间的距离为所述能量吸收器粗杆圆柱体部分的前端面与所述能量吸收套管前端面之间的距离的二分之一。