CN1102512C

CN1102512C - 汽车安全装置

Info

Publication number: CN1102512C
Application number: CN 99122074
Authority: CN
Inventors: 王武生; 余涛; 封逸民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2019-10-27
Also published as: CN1294069A

Abstract

一种汽车安全装置，包括保险杠、一级能量吸收器和二级能量吸收器，一级能量吸收器和保险杠之间装有缓冲囊，缓冲囊内装有若干个充气罐和液体介质，缓冲囊和保险杠之间装有防回弹器。该装置对碰撞反应灵敏度高，对低速、中速、高速碰撞都起作用，吸能效果好，对冲击力有很好的缓冲作用，可有效地保证人、车的安全。

Description

汽车安全装置

本发明涉及车辆承受或吸收冲击的装置。

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。为此，本发明人于1998年3月23日、12月28日先后向中国专利局提交了二项“车辆保险装置”的实用新型和发明专利申请，其申请号分别为98202568.8和98126176.0号。这两项专利经试验证明车辆在较高的行驶速度下发生碰撞时，其能量吸收管产生塑性变形吸收冲击能量效果较好，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。但车辆在中速行驶或低速行驶发生碰撞时，特别是在低速行驶条件下，能量吸收器近于刚体，能量吸收管变形很小，能量吸收器所起的作用较小或不起作用，因而车辆所受的冲击力易使车身和乘员受到损害。

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种汽车在各种不同的行驶速度下发生碰撞时，均能有效地保护车辆和乘员安全的汽车安全装置。

本发明汽车安全装置，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部分和细杆部分组成，粗杆部分和细杆部分之间的过渡部分为锥台或球台，所述能量吸收套管由与所述粗杆部分相配合的导向支承套和与所述细杆部分相配合的能量吸收管组成，所述锥台或球台的外表面与能量吸收套管内的相对应的锥形或凹弧形内表面相配合，所述能量吸收管具有足够的吸收设定的冲击能量的变形长度，所述能量吸收器包括若干个一级能量吸收器和二级能量吸收器，在所述一级能量吸收器和保险杠之间装有缓冲囊，所述缓冲囊内装有若干个充气罐和液体介质，所述充气罐的体积应占所述缓冲囊内腔的50％-90％，其中1/4～3/4左右的充气罐设有爆破片，并基本均布在所述缓冲囊内，所述一级能量吸收器和缓冲囊通过连接板与车架相连，所述一级能量吸收器的能量传递杆的粗杆部分伸入到所述缓冲囊内，其前端面与所述缓冲囊的内壁之间留有间距，所述二级能量吸收器的两端通过紧固件分别与所述连接板和车架相连，在所述缓冲囊和保险杠之间装有防回弹器，所述防回弹器由带倒刺的钢带和与其相配合的锁定器组成，所述锁定器由止动锁舌、恢复弹簧和压盖组成。

本发明汽车安全装置，其中所述的能量吸收套管是用纯铝制成的。

本发明汽车安全装置，其中所述的能量吸收管的壁厚为2-8mm。

本发明汽车安全装置，其中所述的缓冲囊的外壳是用钢筋骨架塑料或玻璃钢或橡胶制成的。

本发明汽车安全装置，其中所述的缓冲囊上设有爆破片。

本发明汽车安全装置，其中所述的一、二级能量吸收器的轴线基本与该轴线和所述保险杠的交点处的切线相垂直。

本发明汽车安全装置，其中所述的一级能量吸收器为4～16个，所述的二级能量吸收器为2～4个。

本发明汽车安全装置因其是由缓冲囊，一、二级能量吸收器组成的，当汽车低速行驶时，例如在4公里/小时以下发生碰撞时，缓冲囊受挤压变形即可充分吸收碰撞能量，当汽车在中速、高速行驶发生碰撞时，一、二级能量吸收器将逐级参于吸收碰撞能量，故本发明汽车安全装置对碰撞的反应灵敏度高，对低速、中速、高速碰撞都起作用，吸能效果好，对冲击力有很好的缓冲作用，可以有效地保证人、车的安全。

本发明汽车安全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：

图1是本发明汽车安全装置的结构示意图；

图2是沿图1A-A线所作的剖视图；

图3是带爆破片的充气罐的结构示意图；

图4是防回弹器的结构示意图。

参照图1和图2。图1和图2所示的是本发明汽车安全装置的一个实施例，其由保险杠1，缓冲囊2，四个一级能量吸收器3和二个二级能量吸收器4组成。能量吸收器的结构与前文所述的98202568.8号和98126176.0号专利相同，其由能量传递杆5和与其相配合的能量吸收套管6组成，能量传递杆5由相互连成一体的粗杆部分和细杆部分组成，粗杆部分和细杆部分之间的过渡部分为锥台或球台，能量吸收套管由与所述粗杆部分相配合的导向支承套和与细杆部分相配合的能量吸收管组成，锥台或球台的外表面与能量吸收套管内的相对应的锥形或凹弧形内表面相配合，能量吸收管具有足够的吸收设定的冲击能量的变形长度。能量吸收套管可用2-8mm的纯铝或其他变形铝合金制造。

缓冲囊2装在保险杠1和一级能量吸收器3之间。缓冲囊2的外壳7是用钢筋骨架塑料或玻璃钢或橡胶制成的。外壳7内装有多个充气罐8、罐与罐之间充满液体介质，液体介质可以是水，也可以是液压油或其他油类物质。全部充气罐8的整个体积应占缓冲囊2内腔体积的50-90％。充气罐8的形状可以是如图3所示的瓶形，也可以是球形等其他形状。全部充气罐中应有1/4～3/4左右是带有爆破片9的(图3)，爆破片9可用铝片等制作，设有爆破片的充气罐应具有一定的刚度，其耐压力略高于爆破片的耐受压力。爆破片9可用中间带孔的盖10固定在瓶口上。充气罐8的罐体可用塑料等易变形的材料制成。带爆破片9的充气罐8应基本均布在缓冲囊2内。

四个一级能量吸收器3和缓冲囊2通过连接板11固定在汽车的车架12上。一级能量吸收器3的能量传递杆5的粗杆部分伸入到缓冲囊2内，其前端与缓冲囊2的内壁之间留有间距。

在图1所示的实施例中，二级能量吸收器4为二个，其能量传递杆和与其相配合的能量吸收套管的直径较一级能量吸收器大，二级能量吸收器4的能量传递杆的两端用螺母13、14固定在连接板11和车架12上。

一级能量吸收器3和二级能量吸收器4可根据情况分别制成4～16个和2～4个。

参照图2和图4。在缓冲囊2和保险杆1之间装有防回弹器15。防回弹器15由带倒刺的钢带16和与其相配合的锁定器17组成。锁定器17由止动锁舌18，恢复弹簧19和压盖20组成，压盖20固定在连接板11上。

为了适应从各个方向来的碰撞，一、二级能量吸收器的安装，最好使其轴线22、23基本与该轴线和保险杠1的交点处的切线相垂直。

再参照图1。缓冲囊2的外壳上装有爆破片24。爆破片24也可用铝片等金属片制成。其厚度可根据设定的破坏压力计算确定。当缓冲囊2受压缩，其内的液体压力达到设定压力时，即冲破爆破片24泄掉其中的压力。

显而易见，一级能量吸收器、二级能量吸收器的数量可根据不同车辆的设计要求加以选定。

下文简述本发明汽车安全装置的工作过程：

当汽车低速，以低于4公里/小时的速度行驶发生碰撞时，缓冲囊2首先发生形变，并吸收一定的使之变形的能量，同时，缓冲囊2的前壁向后移动使囊内的液体及浸泡在液体中的充气罐8受到压缩，根据气体动力学原理，充气罐8受压缩吸收冲击能并产生相应的反弹压力，从而达到吸能缓冲的目的。碰撞结束后，因充气罐和缓冲囊失去外力作用后均可恢复原状，所以当汽车在低速行驶发生碰撞后，汽车安全装置可恢复原状。

当汽车中速，以4公里/小时至48.3公里/小时之间的速度行驶发生碰撞时，缓冲囊2受撞击后形变更大，吸收冲击能量更多，同时缓冲囊内的充气罐被进一步压缩，囊内压力增大，当压力大到一定值时，带有爆破片的充气罐上的爆破片被压破，因此时充气罐8内的气体压力小于缓冲囊2内的液体压力，液体会进入爆破的充气罐内，使整个缓冲囊内的压力迅速下降。当爆破的充气罐内充满液体后，缓冲囊继续被压缩又会使囊内的压力上升，如此使缓冲囊2内的压力呈降梯式下降和上升，这就更加有利于吸能和缓冲。当缓冲囊2的前壁向后移动至一定程度时，前壁与能量吸收器的能量传递杆接触并推动其向后移动，迫使一级能量吸收套管产生塑性变形，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，从而减少车身所受的冲击力，保证了人、车的安全。当缓冲囊被压缩至一定程度时，缓冲囊内的压力迅速上升，达到一定压力时，囊内的液体冲破缓冲囊的爆破片24向外喷出，带走部分能量，同时缓冲囊内的压力迅速下降，此时，防回弹器15将压缩后的缓冲囊2锁紧防止其反弹。

当汽车高速行驶发生碰撞时，缓冲囊2和一级能量吸收器3均达到最大吸能效果，一级能量吸收器3的能量传递杆已完全被撞入能量吸收套管，但汽车还有部分撞击力未被吸收。此时缓冲囊2和一级能量吸收器3已失去作用，相当于刚体，起传递力的作用，二级能量吸收器4的能量传递杆开始撞入二级能量吸收套管内，进一步吸收剩余的碰撞能量。从而整个安全装置在低速、中速、高速碰撞下均能立即发挥有效的吸能和缓冲作用，保证了人、车的安全。

Claims

1、一种汽车安全装置，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部分和细杆部分组成，粗杆部分和细杆部分之间的过渡部分为锥台或球台，所述能量吸收套管由与所述粗杆部分相配合的导向支承套和与所述细杆部分相配合的能量吸收管组成，所述锥台或球台的外表面与能量吸收套管内的相对应的锥形或凹弧形内表面相配合，所述能量吸收管具有足够的吸收设定的冲击能量的变形长度，其特征在于所述能量吸收器包括若干个一级能量吸收器和二级能量吸收器，在所述一级能量吸收器和保险杠之间装有缓冲囊，所述缓冲囊内装有若干个充气罐和液体介质，所述充气罐的体积应占所述缓冲囊内腔的50％-90％，其中1/4～3/4左右的充气罐设有爆破片，并基本均布在所述缓冲囊内，所述一级能量吸收器和缓冲囊通过连接板与车架相连，所述一级能量吸收器的能量传递杆的粗杆部分伸入到所述缓冲囊内，其前端面与所述缓冲囊的内壁之间留有间距，所述二级能量吸收器的两端通过紧固件分别与所述连接板和车架相连，在所述缓冲囊和保险杠之间装有防回弹器，所述防回弹器由带倒刺的钢带和与其相配合的锁定器组成，所述锁定器由止动锁舌、恢复弹簧和压盖组成。

2、按照权利要求1所述的汽车安全装置，其特征在于所述的能量吸收套管是用纯铝制成的。

3、按照权利要求2所述的汽车安全装置，其特征在于所述的能量吸收管的壁厚为2-8mm。

4、按照权利要求1或2或3所述的汽车安全装置，其特征在于所述的缓冲囊的外壳是用钢筋骨架塑料或玻璃钢或橡胶制成的。

5、按照权利要求4所述的汽车安全装置，其特征在于所述的缓冲囊上设有爆破片。

6、按照权利要求5所述的汽车安全装置，其特征在于所述的一、二级能量吸收器的轴线基本与该轴线和所述保险杠的交点处的切线相垂直。

7、按照权利要求6所述的汽车安全装置，其特征在于所述的一级能量吸收器为4～16个，二级能量吸收器为2～4个。