CN2678969Y - 汽车碰撞吸能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车碰撞吸能装置，它包括推杆和螺纹管，所述螺纹管管内一端设有内螺纹，另一端套设有一推杆，推杆与上述内螺纹相接端设有一凸台，该凸台的外径大于内螺纹小径，小于等于内螺纹大径，螺纹管管内相应部位设有用于套置该凸台的凹槽，推杆通过该凸台固设于螺纹管内，推杆另一端伸出螺纹管外。当汽车发生碰撞时，本实用新型具有既能保护乘员生命安全又能最大限度地保护汽车本身不受损坏的特点，其结构简单、生产工艺性好、成本低、安装方便可靠。

Description

汽车碰撞吸能装置

技术领域 本实用新型属于汽车防护装置，具体涉及一种汽车碰撞吸能装置的结构改进。

背景技术  目前，用于保护汽车碰撞过程中乘员生命安全的防护措施如方形碰撞吸能梁、安全气囊、安全带、防撞减震(活塞式)保险杠、ABS防抱死系统、侧防撞横梁、侧气囊等已日趋成熟，但这些措施都主要是对碰撞瞬间驾乘人员的安全保护，而忽略了车的保护，难以避免在发生碰撞时汽车遭受不同程度的损坏。既能保护乘员生命安全又能最大限度保护汽车本身，并使汽车本身具有超强再生能力的安全技术仍在研究中，本实用新型正是这一最新研究领域的新成果。

实用新型内容 本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种当汽车发生碰撞时，可使碰撞过程平稳、结构简单、生产工艺性好、成本低、安装方便可靠、既能保护乘员生命安全又能最大限度保护汽车本身不受损坏的汽车碰撞吸能装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：它包括推杆和螺纹管，所述螺纹管管内一端设有内螺纹，另一端套设有一推杆，推杆与上述内螺纹相接端设有一凸台，该凸台的外径大于内螺纹小径，小于等于内螺纹大径，螺纹管管内相应部位设有用于套置该凸台的凹槽，推杆通过该凸台固设于螺纹管内，推杆另一端伸出螺纹管外。

作为本实用新型的进一步改进，所述的内螺纹的螺纹牙根宽度a大于牙槽宽度c。

所述的内螺纹为梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹、圆形螺纹或三角形螺纹。

所述的推杆为实心构件，或为空心构件。

本实用新型可安装于汽车前部或尾部，推杆伸出端与汽车保险杠相连，螺纹管一端则与车架大梁相连。若汽车发生碰撞，它既能保护乘员生命安全又能最大限度保护汽车本身不受损坏。发生碰撞时，碰撞力经由保险杠作用在推杆上，并通过推杆与螺纹管内螺纹牙的接触界面传递到螺纹上，使螺纹遭受巨大的冲击剪切作用，螺纹受剪切而破坏，螺纹破坏的过程就是吸能的过程。对于给定的螺纹，螺纹发生剪切破坏所需的力的大小是一定的，根据力与其作用行程之乘积就是外力所做的功的原理，只要设置合适的螺纹长度，就能吸收掉全部碰撞能量。碰撞中，推杆沿螺纹管轴线纵向移动，引起螺纹管螺纹的剪切变形直至发生剪切破坏，推杆的抗撞击强度大于螺纹管的内螺纹剪切强度，因此，螺纹被剪切时，推杆却仍然能够正常工作，随着碰撞过程的进行，螺纹被不断剪切，从而吸收巨大的碰撞能量(吸收的能量等于螺纹的剪切破坏力与推杆运动距离的乘积)，只要与本实用新型连接的汽车车架大梁具有足够的强度与刚度，这时，作用在汽车车架大梁上的力近似为一常力，该力就是螺纹的剪切力。汽车车架大梁只要能够有效抵御这一常数力的作用，就可以确保汽车的碰撞变形局部化，汽车碰撞过程中的变形区域控制在该吸能装置的压缩行程之内，使汽车的破坏程度最小化。同时，由于导致螺纹破坏的作用力近似为常数，根据力与汽车质量之比为汽车质心处的减速度的原理，可知作用在汽车质心处的减速度值也近似为常值，因此，可以使碰撞过程平稳，有利于乘员的生命安全。

本实用新型采用螺纹牙根宽度大于牙槽宽度，可以使螺纹管的有效吸能能力增强，从而可以最大限度地减少螺纹长度，有利于汽车的总体设计。

本实用新型具有设计新颖、结构简单、生产工艺性好、成本低、安装方便可靠等特点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的I处局部放大示意图；

图3为本实用新型实施例中推杆的结构示意图；

图4为本实用新型实施例在碰撞后的示意图；

图5为本实用新型实施例安装于汽车头部的示意图。

图中各标号表示：

1、推杆          2、螺纹管

3、保险杠        4、车架大梁

a、螺纹牙根宽度  c、螺纹牙槽宽度，    11、凸台。

具体实施方式

本实用新型的汽车碰撞吸能装置，是建立在汽车纵向碰撞控制结构设计的理论与方法的基础上，设计新颖的一种能量吸收装置。

如图1、2、3所示，本实用新型的汽车碰撞吸能装置，包括推杆1和螺纹管2，螺纹管2管内一端设有内螺纹，另一端套设有一推杆1，推杆1与上述内螺纹相接端设有一凸台11，该凸台11的外径可设为大于内螺纹小径，小于等于内螺纹大径，本实施例选取等于内螺纹大径，螺纹管2管内相应部位设有用于套置该凸台11的凹槽，推杆1通过该凸台11固设于螺纹管2内，该凸台11的抗撞击强度大于螺纹管2的内螺纹剪切强度。推杆1另一端伸出螺纹管2外。为将推杆1凸台11套入螺纹管2内，螺纹管2可分二段制作，于凹槽处采用焊接连接或紧固连接。安装使用时，推杆1伸出端与汽车保险杠3相连，螺纹管2与车架大梁4相连(见图5)。

为使螺纹管2的有效吸能能力增强，以最大限度地减少螺纹长度，将内螺纹设为其螺纹牙根宽度a大于牙槽宽度c。为了提高吸能能力，本实施例将内螺纹制成梯形螺纹。推杆1可为实心构件，也可为空心构件，采用实心构件制造更加方便，为保证具有足够刚性同时又能减轻车身重量，本实施例为空心构件。

本实用新型的工作原理是：图5示出了本实用新型安装于汽车前端的状况，其推杆1伸出端与汽车保险杠3相连，螺纹管2与车架大梁4相连。当汽车不可避免地发生碰撞时，碰撞力经保险杠3作用在推杆1上，并传递至推杆1凸台11与螺纹管2的内螺纹牙接触面上，推杆1上凸台11的抗撞击强度大于螺纹管2的内螺纹剪切强度。推杆1在螺纹管2中纵向移动，并像刀子一样切削螺纹管2的内螺纹，引起该螺纹的剪切破坏而吸收巨大的碰撞能量(如图4所示)。将与螺纹管2相连的车架大梁4进行适当强化，使汽车车架大梁4上与该吸能装置相连接的部位具有足够的强度与刚度，而车架大梁4的其余部位有合适的强度与刚度，就可以将汽车的碰撞变形控制在推杆1的压缩行程内，使汽车的损坏局部化、最小化。

同理，本实用新型也适用于安装在汽车尾部。

本实用新型可作为汽车配件对车辆改装，也可在新车制造中与车身制成一体。

Claims (4)

1、一种汽车碰撞吸能装置，其特征在于它包括推杆(1)和螺纹管(2)，所述螺纹管(2)管内一端设有内螺纹，另一端套设有一推杆(1)，推杆(1)与上述内螺纹相接端设有一凸台(11)，该凸台(11)的外径大于内螺纹小径，小于等于内螺纹大径，螺纹管(2)管内相应部位设有用于套置该凸台(11)的凹槽，推杆(1)通过该凸台(11)固设于螺纹管(2)内，推杆(1)另一端伸出螺纹管(2)外。

2、根据权利要求1所述的汽车碰撞吸能装置，其特征在于所述的内螺纹的螺纹牙根宽度(a)大于牙槽宽度(c)。

3、根据权利要求1或2所述的汽车碰撞吸能装置，其特征在所述的内螺纹为梯形螺纹、矩形螺纹、锯齿形螺纹、圆形螺纹或三角形螺纹。

4、根据权利要求3所述的汽车碰撞吸能装置，其特征在于所述的推杆(1)为实心构件，或为空心构件。

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