WO2019007097A1 - 前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡的安全型汽车 - Google Patents

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WO2019007097A1
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WO
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safety
energy
car
new
beams
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PCT/CN2018/078643
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柳正清
蔡桂元
陈希训
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湖南亿龙科技发展有限公司
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R2019/1806—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing
    • B60R2019/1813—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of metal
    • B60R2019/182—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of metal of light metal, e.g. extruded
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    • B60R2019/1806—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing
    • B60R2019/1833—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of plastic material
    • B60R2019/1853—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of plastic material of reinforced plastic material

Definitions

  • Safety car that can significantly reduce occupants and two casualties in a front-to-back collision
  • This patent relates to the field of automobile manufacturing technology, and specifically relates to a safety type vehicle which can significantly reduce one or two casualties of an occupant in a front-to-back collision.
  • the large safety device can not play the key role of the quantitative buffering energy first, it can first reduce the occupant's injury (also known as acceleration damage), and then effectively reduce the secondary injury!
  • the latter two safety devices have to function normally, and are subject to various conditions, and the humanized design is not enough.
  • the seat belt can play the role of physical pull in the front crash, avoiding hitting hard objects inside the car and falling out of the car to reduce the second casualties of the occupants. The effect is obvious and important. All the occupants should 100% use seat belts. However, the problem is that no matter whether it is winter or summer, people always feel that the seat belts are not very comfortable, so the proportion of occupants and even drivers who often wear seat belts is not high.
  • the function is that it can only be used in the collision of the vehicle speed ⁇ 15km/h to achieve a certain rigidity. In the middle and high-speed collision accidents, it will be immediately bent and permanently deformed, thus completely losing. Buffering energy absorption; Therefore, the above three passive safety devices protect the occupants from one or two injuries in a car accident, which is limited and unstable.
  • the front and rear insurance in the above three safety devices Bar which is the two components that must have been configured since the invention of the car, and it has more space in the very limited space of the car (especially the car) (such as the general car and SUV) Inside, the two occupy about 500_1000cm 3 of space); however, we found that it is so important for two car safety components, for different models, before Bumper structures, materials, shape, and so vastly different processing technology, is a completely Thousand Cars on type thousand, million car-stricken situation! Some even use engineering plastics or foam instead of steel to make bumpers! No design or manufacture of bumpers of different models has been found so far, like other parts of automobiles, following strict and uniform product standards! Design and manufacturing are very random!
  • the inventor has obtained the invention patent "Rigid-flexible combined with high-efficiency cushioning energy-absorbing car front and rear safety beam” (201210 100173.1), and designed the front and rear bumpers of the various types of cars to be converted into front and rear safety beams to realize the car.
  • the innovation of the front and rear safety beams in the design principle and structural materials makes it possible for the car to absorb a certain amount of impact energy in the middle and high-speed collision accidents (the energy absorption ratio can only be limited by the geometry of the front and rear bumpers).
  • the car occupant For (3_4%), the car occupant first reduced the damage once, and thus the second injury, the technical effect is stable and reliable!
  • the patent also has certain defects and deficiencies, mainly: First, for Firstly, the application of the patent in the market stock car is solved.
  • the design of the front and rear safety beam of the patent is carried out under the condition that the performance, structure and appearance of the original stock car cannot be changed, so the original front and rear bumper geometry is adopted. Strict restrictions, and the original bumper design has no strict uniform standards to follow, so many models are changed to safety before and after Design ⁇ , its buffering energy is difficult to reach 3_4% of the energy absorption ratio requirements, so in the car accident, the effect of the guarantor can be significantly improved, but still not ideal, and can not reach the strong anti-frontal anti-tailing Second, because the front and rear safety beam dimensions of the patent cannot exceed the outer dimensions of the original bumper (can only be equal to or less than), that is, the front and rear safety beams will still behave like the front and rear bumpers without strict standards.
  • the patent can Anti-trapping, but can not achieve the powerful "anti-tail-tailing" (note: not refers to the anti-front collision) function, and for the car, the strong anti-tailing is not only as important as anti-frontal collision, but also more urgent and important. Because of the front bump, the occupant can protect not only the front safety beam, but also the combination of seat belt and airbag.
  • Anti-collision in the front and rear collision accidents of medium and high-speed cars, it can reduce the safety of one or two casualties of all the passengers on board (the "all passengers" in the article is relative to an airbag and A seat belt work can only protect a single member).
  • the present invention is the inventor's original invention patent "rigid and flexible combined with high-efficiency buffer energy-absorbing car front and rear safety beam” (patent number 201210100173.1), and utility model patent “carbon fiber composite material and reinforced metal porous material for the front and rear safety beam” (Patent No. 201320781555.5), utility model patent "a new energy source with a longitudinal beam hybrid or pure electric vehicle buffer energy absorption device” (patent number 201520762962.0), etc., based on a safety car.
  • the so-called collision refers to the phenomenon that the interaction between objects is extremely short, and the interaction force is very large.
  • the direct correlation parameter is reduced to three, that is, the mass m, Velocity v, then the inter-day accumulation of the collision process of the object (in milliseconds);
  • the technical solution adopted is: a safety-type automobile that can significantly reduce the occupant's one or two casualties in a front-to-back collision accident, and is characterized by:
  • front and rear safety beams consisting of front and rear safety beams, safety belts, airbags, stringers, casings, energy absorbers, bottom beams, energy absorbing joints, and reinforced flat square brackets, wherein the seat belts and airbags are based on automobile vehicles.
  • the optional component is configured or not configured, wherein the longitudinal beam is a positioning connector and a force point of the new front and rear safety beam, and the front safety beam and the rear safety beam are integrally connected, and then docked in the newly launched automobile.
  • the longitudinal beam is a positioning connector and a force point of the new front and rear safety beam, and the front safety beam and the rear safety beam are integrally connected, and then docked in the newly launched automobile.
  • the front safety beam and the rear safety beam are integrally connected, and then docked in the newly launched automobile.
  • On the car body it becomes the most important safety component in the car body, and it is composed of 15 series models and 15 standard energy absorption (energy absorption) for all models (including driverless cars, electric cars
  • the car body of the seat belt and airbag does not hinder the improvement of its overall safety; its production steps: First, the introduction of any new model of the car manufacturer, there must be a matching quality and load weight indicator m ( Kg), and the maximum idle speed indicator v allowed for this model, as well as the relevant parameters for the space and position of the front and rear of the vehicle; The above parameters provided by the home, in comparison with Table 1, select the new safety beam of the standard buffering energy KJ and the finished product of the required structural parameters to provide the docking match of the automobile manufacturer; if the total quality of the new model is not in the table 1 series
  • the new front and rear safety beam is composed of a casing, an energy absorber, a bottom beam, an absorbing energy connection seat, and a reinforced flat square pipe bracket; wherein the casing is made of carbon fiber and is made into a flat thin-walled groove-shaped casing.
  • the energy absorbing device is made of a honeycomb material made of a rectangular parallelepiped having a larger rigidity, a higher specific strength, a higher energy absorbing property, and a smaller specific gravity, and the size thereof is The number is determined according to the buffer energy absorption required for the serialized standardized safety type automobile;
  • the bottom beam is made of a carbon fiber into a flat groove cavity;
  • the absorbing energy connection seat is a steel thin-walled square tube filled with honeycomb aluminum, which has The connecting member for buffering energy absorption function;
  • the reinforcing flat square tube bracket is made of carbon fiber tube, and is installed under the bottom beam in an inverted "V"shape; the combined scheme is made according to the structure shown in Fig.
  • a honeycomb aluminum absorber that has been designed to absorb energy is mounted in a thick, flat trough-type bottom beam made of carbon fiber with a small amount of quick-drying adhesive;
  • carbon fiber is made Straight thin-walled trough cover
  • the absorber and the bottom beam are used, and the bottom beam, the cover and the energy absorber are fastened together by four flat-headed long bolts; under the resistance of the longitudinal beam of the vehicle body, the casing is firstly followed by the impact impact Move the force direction to the bottom beam, and gradually compress the energy absorber in the trough-shaped flat bottom beam, and gradually complete the buffer energy absorption process.
  • the solid link, the two joints serve as the point of force and transmission force of the safety beam bottom beam, and has a partial buffering energy absorption function, and the center distance of the two connecting members is equal to the center distance of the two parallel longitudinal beams of the automobile;
  • the ⁇ -shaped flat square tube bracket below the bottom beam in Fig. 2 is fastened to the square bottom plate of the connecting piece connected with the longitudinal beam by four bolts, respectively, as the point of focus of the central part of the "front and rear safety beam" bottom beam.
  • the characteristics of the serialized model and the standardized new safety beam are as follows: When the total mass of the new model car is 1.325T-30T. The design speed is 80-100km/h, and the newly launched model is divided as shown in Table 1. The buffer energy and structure of the 15 series and their corresponding new safety beams are also divided into 15 standards.
  • the energy absorption is 250KJ - 2905KJ, the energy absorption ratio is 4-5%, and the front safety beam is 5 ⁇ 3 ⁇ 4, the rear safety beam takes 4%; when the collision occurs, the actual speed is >100km/h ⁇ , the standard suction energy is the same as lOOkm/h; if the total mass m of the new model introduced by the car manufacturer is not within 15 series ⁇ , take the value of the first gear up or down, or design according to the specific requirements.
  • a thin-walled connection that can be compressed to achieve buffer energy absorption is provided to ensure the fastening of each of the front and rear longitudinal beam ends of the automobile.
  • the shock absorption energy of the new series can reach the standard; in addition, under the center position of the bottom of the safety beam, the ⁇ -type carbon fiber flat square tube is added, which is used as a safety beam to be subjected to a large impact force, and the safety beam may be moved. Point to ensure the cushioning energy absorption effect of the safety beam.
  • the safety car has the following beneficial effects:
  • the new front and rear safety beams with standard energy absorption are selected according to the series of the models, so that the cars with low safety become safe cars; For example: When the newly introduced model car has a total design weight of about 1.8T, check the table 1 to know that it belongs to the third series; when the design allows the idle speed to be 100km/h, check the idle speed 100km/h in the table 1 It is known that the standard suction energy of the new front and rear safety beams that need to be matched is 350KJ.
  • the safety car with the new front and rear safety beams replaces the old combination car of the front and rear bumper + seat belt + airbag, which has been consistently manufactured for a hundred years.
  • the overall safety performance of the car has been greatly improved.
  • the role of the China Insurance Guard will have unexpected effects!
  • Table 3 It should also be noted that for new models without seat belts and airbags, the new front and rear safety beams replace the front and rear bumpers, and the medium and high-speed front collision or rear-end collisions significantly reduce all the passengers on the vehicle.
  • the effect of the secondary injury is the same, that is, the vehicle with or without the seat belt and airbag configuration does not affect the function of the new front and rear safety beams;
  • the new front and rear safety beams adopt lightweight structural functional materials, and the weight is lower than that of the front and rear bumpers made of original steel or engineering plastics, the total weight is reduced, the energy consumption is reduced, and the performance of the new front and rear safety beams is qualitative. improve;
  • the patent applies in principle to all newly-launched gasoline vehicles, diesel vehicles, electric vehicles, various new energy vehicles, special vehicles (such as racing cars) with longitudinal beam design, and equipped with active safety devices. And the most advanced driverless cars that will be available in the future; not suitable for all types of vehicles with no longitudinal beam design on the chassis, nor for the replacement of any existing vehicles on the market, and effective measures to improve the safety of existing vehicles. Can be properly solved by the original invention patent;
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a safety belt in which a seat belt and an airbag are selected;
  • FIG. 2 is a schematic view showing the shape and structure of a new front and rear safety beam in a safety type automobile
  • 1 is a front and rear safety beam
  • 2 is a safety belt
  • 3 is an airbag
  • 4 is a longitudinal beam
  • 5 is a car body
  • 1-1 is a casing in FIG. 2
  • 1-2 is an energy absorber , 1-3 bottom beam, 1-4 energy-absorbing connection seat, 1-5 reinforced flat square tube bracket
  • L1 is the front safety beam length
  • L2 is the rear safety beam length
  • L3 is the center distance of the two longitudinal beams of the car
  • B is The width of the energy absorber
  • H is the height of the energy absorber
  • HI is the height of the energy absorbing connection.
  • the best embodiment of the present invention is: a safety-type automobile capable of significantly reducing the occupant's two casualties in a front-to-back collision accident, characterized in that it includes: a vehicle body 5, a front and rear safety beam 1, a seat belt 2, and a safety The airbag 3, the longitudinal beam 4, the casing 1-1, the energy absorber 1-2, the bottom beam 1-3, the absorbing connection seat 1-4, and the reinforced flat square bracket 1-5, wherein the seat belt 2.
  • the airbag 3 is a selective component arranged or not arranged on the vehicle body 5, wherein the new front and rear safety beam 1 is connected and supported by the longitudinal beam 4, and the front safety beam and the rear safety beam are integrally connected.
  • the specific embodiment is: a safety-type automobile capable of significantly reducing the occupant's two casualties in a front-end collision and rear-end collision.
  • the utility model is characterized in that: the automobile body 5 is included, and the front and rear safety beams 1, the safety belt 2 The airbag 3 , the longitudinal beam 4, the casing 1-1, the energy absorber 1-2, the bottom beam 1-3, the absorbing connection seat 1-4, and the reinforced flat square bracket 1-5, wherein the safety The belt 2 and the airbag 3 are optional components arranged or not arranged on the vehicle body 5, wherein the new front and rear safety beam 1 is connected and supported by the longitudinal beam 4, and the front safety beam and the rear safety beam are integrated into one.
  • a new type of safety beam with a standard buffering energy KJ and its structural parameters matched with the series of vehicles is selected to provide a docking match for the automobile manufacturer; the manufacturing steps are as follows: First, the introduction of any new model of the automobile manufacturer, There must be a matching quality and load weight indicator m (kg) matching the power, as well as the design idle speed indicator v of the vehicle model, as well as the relevant parameters of the head and tail occupancy space and position; Second, according to the above parameters provided by the automobile manufacturer, Table 1, select the new type of safety beam with the standard buffering energy KJ and its structural parameters matched with the series to provide the docking match of the automobile manufacturer; if the total mass and the maximum idle speed of the new model are not in the table 1 series, allow up or down According to the first gear, or according to the manufacturer's requirements for case design; Third, after the new model belongs to the series, check Table 1 to know that when the energy absorption ratio is increased to 4_5%, the standard buffer energy of the series can be calculated
  • B width
  • H height
  • Hi aborber height
  • L1 front safety beam length
  • L2 rear safety beam length
  • the new front and rear safety beam 1 is composed of a casing 1-1, an energy absorber 1-2, a bottom beam 1-3, an energy absorbing connection seat 1-4, and a reinforced flat square tube bracket 1-5.
  • the casing 1-1 is made of a carbon fiber to form a flat thin-walled trough-shaped casing for covering the energy absorber 1-2 and the bottom beam 2-3;
  • the energy absorber 1-2 is selected to have a larger specific stiffness than Honeycomb aluminum with high strength, good energy absorption and small specific gravity is made into a cubic energy-absorbing monomer in the shape of a cube or a rectangular parallelepiped.
  • the size and number are determined according to the buffer energy design required for serialized standardized safety vehicles.
  • the energy absorbing connection seat 1-4 is a thin steel square tube filled with honeycomb aluminum, a connecting member having a buffering energy absorption function
  • the reinforcing flat square tube bracket 1 -5 is made of carbon fiber tube, and is installed under the bottom beam 1-3 in a ⁇ shape
  • the combination scheme is made according to the structure shown in Fig. 2, the steps are as follows: First, in the front and rear safety beam 1, the energy absorption has been designed and determined.
  • Honeycomb aluminum absorber 1-2 mounted in a thick, flat channel bottom beam 1-3 made of carbon fiber; second, straight made of carbon fiber Thin-walled slotted casing 1-1 cover the energy absorber 1-2 and the bottom beam 1-3, and then use four flat head bolts to fasten the bottom beam 1-3, the casing 1-1, and the energy absorber 1-2 into one body; After being impacted by the impact shell 1-1, firstly moving along the force direction to the bottom beam 1-3, and gradually compressing the energy absorber 1-2 in the trough-shaped flat bottom beam to complete the buffer energy absorption process; One end of the two absorbable connecting seats 1-4 and the bottom beam 1-3 are respectively fastened with eight bolts, and the two connecting members serve as the point of force and transmission force of the safety beam bottom beam 1-3, and have a part
  • the buffer energy absorption function the center distance between the two connecting members is equal to the center distance of the two parallel longitudinal beams of the automobile; the fourth is to use the ⁇ type flat square tube bracket 1-5 below the bottom beam in Fig.
  • the characteristics of the serialized model and the standardized new safety beam are as follows: When the total mass of the new model car is 1.325T-30T. The design speed is allowed to be 80-100km/h, and the new model is divided into 15 according to Table 1. The buffer energy and structure of the series and their corresponding new safety beam 1 are also divided into 15 standards. The energy absorption is 250KJ-2905KJ, the energy absorption ratio is 4-5%, and the front safety beam is 5 ⁇ 3 ⁇ 4. The rear safety beam takes 4%. When the collision occurs, the actual speed is >100km/h ⁇ , and the standard suction energy is the same as 100km/h . If the total mass m of the new model introduced by the car manufacturer is not within the 15 series ⁇ , take the value of the first gear up or down, or design according to the specific requirements.
  • the energy absorbing ratio of the energy absorber 1-2 is 4-5% ⁇
  • a thin-walled connection that can be compressed to achieve buffer energy absorption is provided with a fastening link to the front and rear longitudinal beam end faces of the automobile.
  • Blocks 1-4 to ensure that the buffer absorption energy of each new model is up to standard.
  • the reinforced flat square bracket 1-5 made of ⁇ -type carbon fiber is added, as the safety beam 1 is subjected to a large impact force, and the safety beam 1 may have a strong force point of moving ⁇ , Ensure the cushioning energy absorption effect of the safety beam 1.
  • the patented product not only has the comprehensive functions of the three passive safety devices that have been standardized by modern automobiles, but also overcomes various pain points of their respective existence, without any negative effects, and does not require maintenance and maintenance for life, and significantly improves various types.
  • the safety of a motor vehicle, especially a small car can gradually upgrade all modern vehicles from a normal type to a safe type, so that it can be significantly reduced in medium and high-speed front and rear-end collisions until all casualties are avoided. Tongtong has reduced the damage of the car, and the social benefits are very significant; its economic benefits Undoubtedly, the input-output ratio is high and the cost-effectiveness of the products.
  • the project After many years of continuous development, the project has all the basic conditions for industrialization.
  • the materials and parts required for product matching come from domestic large and medium-sized enterprises, upstream products. Quality and supply channels are guaranteed, and industrialization does not have any waste water, waste gas or waste.
  • the cost of a single set of manufacturing is about 3,633 yuan (including two pieces of front and rear safety beams), the sales price is about 6000.
  • Yuan/set based on the estimated domestic raw materials and various costs, the gross profit margin is about 30%, and the net profit is 20%; if the initial production is 2 million sets per year (only about 1% of the domestic and international market demand), the annual output value About 12 billion yuan, profits and taxes and about 3 billion yuan, net profit of about 1.8 billion yuan, and investment only needs 250 million yuan, and the input and output is very spectacular.
  • Table 2 compares the technical features of the new front and rear safety beams with the original safety beams

Abstract

前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡的安全型汽车，包括汽车车体（5），由前后安全梁（1）、安全带（2）、安全气囊（3）、纵梁（4）、罩壳（1-1）、吸能器（1-2）、底梁（1-3）、可吸能连接座（1-4）、扁方管支架（1-5）组成，其中安全带（2）、安全气囊（3）是可配置或不配置的选择性组件，其中所述纵梁（4）是新型前后安全梁（1）的定位连接件与着力点，它将前后安全梁（1）连接为一体，成为车体中最重要的安全部件，构成适用于所有新车型（含无人驾驶汽车、电动车、新能源车等）的15个系列与15种标准吸能量的安全型汽车，在中、高速前撞或追尾车祸中，安装在汽车前端与后端的前后安全梁（1）可分别显著减轻直至避免车上所有司乘人员的一二次伤害；配置有安全带及安全气囊的乘用车等，减轻乘员二次伤害的效果有锦上添花的作用。

Description

说明书
发明名称： 前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡的安全型汽 车
技术领域
[0001] 本专利涉及汽车制造技术领域， 具体涉及前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二 次伤亡的安全型汽车。
背景技术
[0002] 汽车发明 130余年来， 早已成为一种高科技产品， 对人类的生产和生活作出了 非凡的贡献， 而且将永不会被淘汰！ 但是猛于虎的汽车车祸却也同吋成为了人 类的一大杀手！ 据联合国统计， 全球每年死于汽车车祸的人百万以上， 伤者无 数， 触目惊心！ 已成为一种公认的社会公害！ 相对于一些局部战争、 恐怖袭击 、 疾病、 自然灾害， 车祸几乎是每天都在发生， 而前者的发生毕竟是局部且不 定期的。 因此， 用什么最科学、 最切实可行、 对汽车设计也基本无需变动、 效 果最佳、 成本又不高的办法， 就可以更稳定、 更可靠地避免或大大减少汽车车 祸中所有司乘人员的伤亡， 理应是联合国、 各国政府、 从事汽车设计、 研究、 生产的专家、 教授及 CEO们， 以及所有要乘坐汽车的人都高度关注、 支持和所 期盼的； 据有关资料统计， 汽车车祸致人伤亡主要发生在前撞和追尾事故中 （ 两者约占事故总量的 70%) 。 通过发明人连续十几年对各类汽车被动安全装置 的深入观察、 研究及对一些车祸致人伤亡事故的了解和分析可知， 凡是碰撞车 祸中， 车内成员伤亡率高的主要原因， 是由于汽车在遭遇严重碰撞车祸的瞬间 ， 所产生的巨大撞击能量造成了车上乘员的一、 二次伤亡！ 而且可以说， 所有 二次伤害都是由一次伤害所造成的！ 如果能设法显著减轻碰撞车祸中的一次伤 害， 就可以认为抓住了问题的牛鼻子！ 才是一种治"本"之策！ 还应指出， 在各种 前撞车祸中， 现代小轿车上所配置的三大被动安全装置 （前后保险杠 +安全带 + 安全气囊） ， 为什么经常起不到保护乘员在车祸中免伤亡的应有作用 （至于追 尾车祸， 至今仍无任何保护乘员的安全装置） ！ 申请人认为， 现代汽车上所普 遍配置的三大被动安全装置的功能自然组合很不理想！ 在汽车碰撞事故中， 三 大安全装置因都无法首先起到定量的缓冲吸能的关键作用， 以首先达到减轻乘 员的一次伤害 （亦称加速度伤害） ， 进而再有效减少二次伤害！ 再加上后两种 安全装置要能正常发挥作用， 还要受各种条件的制约， 且人性化的设计也不够 。 例如： 安全带在前撞车祸中能起到物理性拉拽人的作用， 免撞击车内硬物及 摔出车外， 以减轻乘员的二次伤亡， 作用是明显和重要的， 所有乘员理应 100% 使用安全带。 但问题是， 不论冬夏， 人系了安全带总感觉不太舒适， 所以乘员 甚至司机常系安全带的比例不高； 另外系了安全带在火灾和水淹吋有可能影响 逃生， 且不乏其例； 至于安全气囊， 从设计原理到产品质量的问题就更多了， 所以国内外经常发生成百万成千万台产品被各国生产厂家召回的安全气囊及安 全带产品的质量问题。 仅我国 2016年就召回有质量问题的汽车高达 1132万辆， 其中安全气囊、 安全带的质量问题就排第一、 二名， 共达 640万辆之多。 2017年 仅上半年就因同样原因被召回 760万辆之多， 奔驰车 2017上半年也因同一原因被 召回 35万辆之多， 可见问题之严重； 而百年一贯制的前、 后保险杠的作用， 一 出厂就标明了只能在车速 < 15km/h的碰撞中， 才能起到一定的刚性抵挡作用， 在中、 高速碰撞车祸中， 它会被立即撞弯， 发生永久变形， 从而完全失去缓冲 吸能作用； 所以， 上述三大被动安全装置在车祸中保护乘员免受一、 二次伤害 的作用既很有限， 又不稳定， 还应指出的是， 上述三大安全装置中的前后保险 杠， 它是汽车发明以来从未缺少过的必须配置的两个部件， 而且它在整个汽车 十分有限的空间内 （尤其是轿车） 所占据的空间位置也较多 （例如一般小轿车 及 SUV车内， 两者约占据 500_1000cm 3的空间） ； 可是， 我们发现， 就是这 么重要的两个汽车安全部件， 对于不同的车型， 前后保险杠的结构、 材料、 形 状、 加工工艺等都千差万别， 完全是一种千车千型、 万车万状的局面！ 有的甚 至用工程塑料或泡沫塑料代替钢材制成保险杠！ 至今未发现任何不同车型保险 杠的设计制造， 像汽车其它零部件一样， 是遵循着严格的统一的产品标准进行 的！ 设计和加工制造的随意性很大！ 这一切， 也就决定了这个不可或缺、 且功 能性质如此重要， 在汽车有限的空间内又占据了较大空间的部件， 既无系列化 ， 更无标准化的设计产品！ 所以只能在汽车遇到≤15km/h车速的前、 后撞车祸中 (这类车祸， 在汽车车祸中当然也有， 但毕竟比例很低， 后果也不会严重） ， 才能对车体有一定的硬性抵挡作用， 碰撞力度稍大， 保险杠若发生永久变形， 其作用就等于零了！ 更谈不上它在碰撞车祸中有明显缓冲吸能以减轻乘员一次 伤害的功能。
发明人在已获发明专利 《刚柔结合高效缓冲吸能的汽车前后安全梁》 （201210 100173.1) 中， 把各型汽车上原所配置的前后保险杠， 设计换装成前后安全梁， 实现了汽车前后安全梁在设计原理及结构材料上的创新， 使其具有汽车在中、 高速碰撞车祸中缓冲吸收一定量的撞击能量 （因受前、 后保险杠几何尺寸的限 制吸能比取值只能为 （3_4%) ， 使车上司乘员首先减少了一次伤害， 进而也 就可减轻二次伤害， 技术效果是稳定可靠的！ 但该专利也存在一定的缺陷与不 足， 主要是： 第一、 为了首先解决该专利在市场存量车上的应用， 所以该专利 的前后安全梁的设计， 是在不能改变原存量车的任何性能、 结构、 外观的条件 下进行的， 所以受原前后保险杠几何尺寸的严格限制， 而原保险杠的设计又无 严格统一的标准可循， 故使不少车型改成按前后安全梁设计吋， 其缓冲吸能量 有吋难以达到 3_4%的吸能比要求， 从而在车祸中保人护车的效果虽能明显提 高， 但仍不够理想， 更达不到能强力抗前撞抗追尾的要求； 第二、 由于该专利 的前后安全梁外形尺寸不能超越原保险杠的外形尺寸 （只能等于或小于） ， 亦 即前后安全梁仍然会像前后保险杠无严格标准的设计一样， 千车千型、 万车万 状！ 无法用系列化、 标准化的安全梁与不断推出的各种新车型配套， 包括最先 进的无人驾驶汽车、 电动车及新能源汽车； 第三、 该专利虽能抗追尾， 但无法 实现强力"抗追尾" （注意： 不是指抗前撞） 的功能， 而对汽车而言， 强力抗追尾 的重要性不仅不亚于抗前撞， 而且更显得迫切和重要。 因为前撞吋， 对乘员能 起保护作用的不仅有前安全梁、 还可能有安全带和安全气囊的组合保护； 而在 追尾车祸中， 对乘员几乎无任何保护措施 （乘员座椅靠背虽有些作用， 但设计 吋并无此功能） ， 从而在遇追尾车祸吋， 更易造成乘员的伤亡！ 所以只有实现 了汽车具有强力抗追尾的功能， 才能真正减轻乘员在追尾车祸中的伤亡！ 才能 真正提高汽车整车的安全性； 本专利正是基于原专利的缺陷与不足， 为最大限 度保护车祸中司乘人员的安全， 我们欲从每年都在不断推出的各种新车型汽车 的安全整体性、 系统性着手， 再幵发一种能实现系列化标准化， 能强力抗前撞 抗追尾， 在中、 高速汽车前、 后碰撞车祸中， 能同吋减轻车上所有司乘人员的 一、 二次伤亡的安全型汽车 （文中 "所有司乘人员"是相对于一个安全气囊和一根 安全带工作吋都只能保护单个成员而言） 。
技术问题
[0004] 本发明是发明人在原发明专利 《刚柔结合高效缓冲吸能的汽车前后安全梁》 （ 专利号 201210100173.1)、 以及实用新型专利 《碳纤维复合材料及增强金属多孔 材料的汽车前后 安全梁》 （专利号 201320781555.5)、 实用新型专利 《一种新能源 有纵梁混合动力或纯电动汽车的缓冲吸能装置》 （专利号 201520762962.0) 等的 基础上， 幵发的一种安全型汽车。 所要解决的技术问题是： 在所有新推出的各 类新型汽车上， 包括最先进的无人驾驶汽车、 电动车及各种新能源汽车， 安装 系列化标准化、 强力抗前撞、 抗追尾的新型前后安全梁， 用以全面取代汽车发 明以来， 一直沿用至今的虽经典， 但安全效率很低的千车千型、 万车万状的汽 车前、 后保险杠， 使市场上每年都在不断推出的新汽车中， 集成新安全系统， 取代 "前后原保险杠 +安全带 +安全气囊"的汽车旧安全系统， 从根本上提高各类 新车型汽车的整体安全性， 使安全系数低的普通型汽车变为安全型汽车， 达到 显著减少直至避免在中、 高速前撞和追尾车祸中车上所有司乘人员的一二次伤 亡， 同吋也减轻了汽车的损失； 另外也可与未配置安全带和安全气囊的新车型 相互配置， 同样能实现显著减轻乘员一、 二次伤害的作用。
[0005] 解决上述技术问题的理论依据是： 中国文化中独有的"四两拨千斤" "以柔克刚" 的经典元素， 以及古希腊物理学之父阿基米德在发现了杠杆原理后， 曾豪迈地 说： 给我一个支点， 我可以把整个地球撬起！ 中西方文化中， 这些由实到虚的 经典之语， 都揭示了同一个道理： 如顺势借力， 则可以实现以小力胜大力， 以 小博大创奇迹！ 现实生活中， 这类事例也不鲜见， 我们在原发明专利中已有所 记载， 在此不重复， 现今讨论的是如何在新设计的高档汽车被动安全装置中， 如何利用上述原理实现以小博大的目标； 把普通的、 安全系数低的汽车发明创 新成高档的安全型汽车；
[0006] 回顾汽车发明的历史， 其中四个附件， 即车轮、 方向盘、 发动机、 前保险杠一 直是不可或缺的！ 由此可知， 从防止汽车行驶吋发生碰撞事故不致殃及驾车人 及保护汽车的想法， 一有汽车以来就在原发明人的考虑之中， 随着汽车的迅速 发展， 车祸致人伤亡的数量与日俱增， 人们对汽车安全愈加重视， 到上世纪 50 年代， 安全带、 安全气囊的发明相继问世， 从而形成了现代小轿车上三种被动 安全装置系统的自然组合； 即前后保险杠 +安全带 +安全气囊， 其目的都是为尽 量减少前撞车祸中司乘人员的伤亡！ 当然， 也有不少车型并未配置有安全带及 安全气囊， 安全性显然更差！ 遗憾的是， 上述三者的组合， 由于其设计原理上 都存在着无法实现定量地缓冲吸收部分巨大碰撞能量的先天不足！ 因此， 无法 通过这三者的组合， 从根本上提高汽车的安全性！ 由计算可知， 汽车在中、 高 速碰撞瞬间所产生的巨大能量大到几千千焦耳， 小到几十千焦耳， 如换算成以 常用的 "吨"来表示， 其力大到几百上千吨， 最小也有几十至十几吨， 可见撞击力 之大是何等惊人！ 因此， 在严重碰撞车祸中， 是无法通过上述三组合， 首先达 到减轻司乘人员受到的一次伤害 （或称加速度伤害） ， 而仅仅只能靠安全带、 安全气囊的正常工作， 以减轻乘员的二次伤害 （仅指乘员系了安全带和安全气 囊顺利打幵的前提下） 。 至于安全气囊， 本身也存在打不幵、 失灵等安全隐患 。 为了使汽车被动安全装置系统的组合中， 有一种具有能可靠地定量地缓冲吸 收巨大撞击功能的关键部件， 以达到在碰撞车祸的初始阶段， 首先能使乘员的 一次伤害明显减轻， 接着就能明显地减轻二次伤害 （这种情况下不论汽车是否 配置了安全带或乘员是否系了配置的安全带， 也不论汽车是否配置了安全气囊 或配置的安全气囊是否打幵了） ， 如两者都正常发挥作用了， 则乘员二次伤害 的减轻将是锦上添花， 效果更佳； 在发明人的原发明专利中， 已提出并解决了 上述问题的思路和方法， 但由于该专利只局限于已有存量汽车原前后保险杠功 能的再幵发， 以及换装问题， 而未延伸到对国内外汽车厂家总在不断研发推出 的各种新车型的传统保险杠设计应如何对待的问题！ 因此， 按原发明专利实施 吋， 永远只能处于被动的、 滞后的状况， 亦即只能先有千车千型、 万车万状的 汽车前后保险杠的设计及产品， 再有原发明前后安全梁的设计和产品跟进！ 现 实告诉我们， 市场上的存量车总是有限的， 而新车的不断推出才是无限的。 我 们对前后安全梁的研发目标也必须从先解决有限问题发展到解决无限问题！ 从 被动、 滞后的设计制造幵发发展到主动制定系列化标准化， 然后再主动与汽车 厂家欲推出的新车型进行设计对接， 让汽车厂家在推出新车型吋， 主动选择能 系列化、 标准化、 能强力抗前撞抗追尾的汽车新型前后安全梁与其配套， 也就 像与已标准化的安全带和安全气囊以及其它标准零部件配套一样。 汽车厂家今 后就不需要再对各种新车型， 再进行无标准化的随意性很大且安全效率很低的 前后保险杠的设计定制了 （且两者位置相近及所占空间差距也小） ！ 据此， 提 出新型安全梁设计可行性的理论依据如下：
所谓碰撞是指物体间相互作用的吋间极短， 而相互作用力很大的现象； 当物体 发生碰撞吋， 所产生的碰撞能量 E， 可用公式 l/2mV 2进行计算， 式中 E为碰撞瞬 间所产生的最大能量， 单位千焦耳 （KJ) ， m是碰撞物体的质量 （kg) ， V为碰 撞物体的速度 m/s; 另一个公式是碰撞过程中的动量守恒定律， 即 FAt=mv式中 F 为动量， 为碰撞瞬间的吋间增量， 即碰撞瞬间速度由 V始到 V0的变化， 由上 式可知， 研究碰撞问题吋直接有关的参数简化为三个， 即质量 m、 速度 v， 再就 是物体碰撞过程的吋间累计 (以毫秒计） ； 假设： 一个运动中 m较大的刚性 裸物体与另一个静止状态的刚性大的物体发生正面碰撞吋， 碰撞瞬间所产生的 能量峰值为 l/2mv 2， 如果在运动中的刚性裸物体的前面安装上一个能够起到定 量地缓冲吸能作用的装置 （增加的质量忽略不计） ， 再以相同的速度和方式进 行同样的碰撞试验； 由于物体前面装置了缓冲吸能的装置， 在碰撞发生的最初 阶段， 缓冲吸收了碰撞瞬间所产生的部分能量， 从而从理论和实际上都延缓了 始→¥0碰撞过程的吋间； 由公式 F=mv/At可知， 碰撞吋所产生的动量大小， 与碰撞过程瞬间的吋间增量成反比。 亦即有缓冲吸能装置吋， 增大、 F减小 ， 无缓冲吸能装置吋， 即相当于完全的刚性碰撞， At趋近于最小值， F最大； 所以， 在碰撞过程中， 能设计出一种可定量地缓冲吸收能量的装置， 对于减少 碰撞瞬间产生的能量峰值 E或动量 F的作用将会十分明显！ 问题的关键是， 面 对具体的对象吋， 例如汽车的碰撞车祸， 设计吋要有多大的缓冲吸能量， 才能 达到使安全型汽车上的所有乘员在巨大的碰撞力的作用下不死不伤或少死少伤 ， 这个问题， 已在原发明专利中获得解决； 现在要解决的问题是： 如何能在国 内外各汽车厂家不断推出的各种新车型， 包括最先进的无人驾驶汽车、 电动车 及各种新能源汽车的 m (汽车总质量） 、 V (允许的最高吋速） 相同或相近， 但 型号却不同的系列汽车中 （型号不同是指外形、 内外装饰、 配置、 功能等均可 不同） ， 能使所配置的新型前后安全梁的缓冲吸能效果能达一致标准， 这就是 本发明提出的系列化和标准化的含义。 这就能解决各汽车厂家在不断推出新车 型吋， 由于以往对前后保险杠的设计， 无严格一致的标准可循， 处于一种千个 车型千种前后保险杠的状况， 彻底改变为 m相同或相近的同一个系列的千百个 车型， 在车头和车尾原准备设计安装前后保险杠的相同或相近位置， 都装配着 只有一种标准缓冲吸能量的新型前后安全梁， 把普通型汽车变成了安全型汽车
！ 根据上述理论依据， 测算出安全型汽车的系列化车型及标准化吸能量的安全 梁结构参数， 如表 1所示：
[0008] 表 1安全型汽车系列化车型及标准化安全梁数据表 （吸能比取值 4-5%) [0009]
问题的解决方案
技术解决方案
[0010] 根据上述所要解决的技术问题及其理论测算依据， 采取的技术方案是： 前撞追 尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡的安全型汽车其特征在于： 包括汽车车体
， 由前后安全梁、 安全带、 安全气囊、 纵梁、 罩壳、 吸能器、 底梁、 可吸能连 接座、 加强扁方管支架组成， 其中所述安全带、 安全气囊是依汽车车体上有配 置或无配置而定的选择性组件， 其中所述纵梁是新型前后安全梁的定位连接件 与着力点， 将前安全梁与后安全梁连接为一体， 再对接在新推出汽车车体上， 成为车体中最重要的安全部件， 构成为适用于所有车型 （含无人驾驶汽车、 电 动车、 新能源车等） 的 15个系列车型与 15个标准吸能量的 （吸能比为 4-5%) 新 型安全梁的安全型汽车； 在中高速前撞和追尾车祸中， 安装在汽车前端与后端 的前后安全梁可分别消除及减轻对司乘人员的一、 二次伤害， 如汽车车体上配 置有安装在汽车座椅上的安全带与座椅前方的安全气囊， 则可锦上添花， 再次 消除或减轻对司乘人员的二次伤害， 若没有配置安全带、 安全气囊的汽车车体 ， 也不妨害其整体安全性的提高； 其制作步骤： 一是汽车厂家任何一款新车型 的推出， 必有与动力匹配的整备质量 +载重量指标 m (kg) ， 以及该车型允许最 高吋速指标 v， 以及车头、 车尾可占用空间及位置的有关参数； 二是根据汽车厂 家提供的上述参数， 对照表 1， 选用标准缓冲吸能量 KJ的新型安全梁及其所需 结构参数的成品， 提供汽车厂家对接匹配； 如果新车型总质量不在表 1系列中
， 允许向上或向下靠一档， 或单独按厂家要求进行个案设计； 三是新车型所属 系列确定后， 査表 1即可知， 当吸能比提高至 4-5%吋， 在设计吋速 80~1001m/h 范围内， 该系列车的标准缓冲吸能量 KJ即可确定； 四是按表 1所示， 提供汽车 厂家对接的新型安全梁的性能与结构参数， 包括标准缓冲吸能量 KJ， 前后安全 梁结构参数： B、 H、 Hl、 Ll、 L2， 然后与新车型设计对接， 按程序进行产品设 计、 制造、 总装， 产出安全型汽车。
其中所述新型前后安全梁由罩壳、 吸能器、 底梁、 可吸能连接座、 加强扁方管 支架组合而成； 其中所述罩壳用碳纤维制成平直薄壁槽形壳体， 用于罩住吸能 器和底梁； 所述吸能器选用比刚度大、 比强度高、 吸能性好、 比重小的蜂窝铝 制作为长方体形状的定量吸能单体， 其大小与个数按系列化标准化安全型汽车 所需缓冲吸能量设计确定； 所述底梁用碳纤维制作为平直槽型腔体； 所述可吸 能连接座为钢制薄壁方管内充填蜂窝铝， 是具有缓冲吸能功能的连接件； 所述 加强扁方管支架用碳纤维管制作， 呈倒" V"型安装在底梁下方； 其 组合方案按 附图 2所示结构制作： 第一、 在前后安全梁内， 将已设计确定了吸能量的蜂窝 铝吸能器， 用少量快干粘结剂安装在由碳纤维制成的加厚的平直的槽型底梁内 ； 第二、 将碳纤维制成的平直的薄壁槽形罩壳罩住吸能器和底梁， 再用四根平 头长杆螺栓将底梁、 罩壳、 吸能器紧固为一体； 在车体纵梁的抵抗下， 罩壳在 受碰撞冲击后首先 沿着着力方向向底梁移动， 并逐渐压缩槽型平直底梁内的吸 能器， 逐步完成缓冲吸能过程； 第三、 将两个可吸能连接座一端与底梁分别用 八个螺栓紧固链接， 两连接件作为安全梁底梁的受力及传递力的着力点， 又具 有部分的缓冲吸能功能， 两个连接件的中心距与汽车两平行纵梁的中心距相等 ； 第四、 将图 2中底梁下方的 Λ型扁型方管支架， 用 4根螺栓分别紧固在与纵梁 连接的连接件的方形底板上， 作为"前后安全梁"底梁中心部分的着力点； 第五、 当组合的前后安全梁放在汽车装配线后， 前后安全梁的四个连接件端面分别与 汽车纵梁两前端面和两后端面用八个螺栓紧固链接， 使前后安全梁与汽车车体 连为一体； 与发明人原有发明专利中所提的安全梁相比， 具有如表 2所示的技 术特征：
[0012] 表 2新型前后安全梁与原有安全梁的技术特征比较
[0013]
[0014] 其中所述系列化车型与标准化新型安全梁的特征在于： 当新车型汽车总质量为 1.325T— 30T. 设计车速 80-100km/h吋， 将新推出的车型按表 1所示划分为 15 个系列， 及其对应的新型安全梁的缓冲吸能量与结构也划分为 15个标准， 所述 吸能量分别为 250KJ -2905KJ, 吸能比为 4-5%， 其中前安全梁取 5<¾， 后安全梁 取 4%; 当碰撞发生吋， 实际车速〉 100km/h吋， 标准吸能量的取值同 lOOkm/h; 若汽车厂家所推出的新车型的总质量 m不在 15个系列之内吋， 采取向上或向下 靠一挡的办法取值， 或根据特殊要求按个案进行设计。
[0015] 其中所述为达到吸能比 4-5%的要求， 增设了与汽车前后纵梁端面紧固链接的 、 薄壁的可被压缩而实现缓冲吸能的连接座， 以确保每个系列新车型的缓冲吸 能量都能达标； 另外在安全梁底部中心位置下方， 增加设计了 Λ型碳纤维扁方管 ， 作为安全梁受巨大撞击力作用发生吋， 安全梁可能发生移动吋的强着力点， 以确保安全梁的缓冲吸能效果。
发明的有益效果
有益效果
[0016] 安全型汽车与现代普通型汽车相比较， 其有益效果是：
[0017] 第一、 对新推出的各种车型完全可根据表 1所列数据按车型所属系列选用有标 准吸能量的新型前后安全梁设计配套， 使安全性低的汽车变成安全型汽车； 例 如： 当新推出的某型号小轿车设计总重量约为 1.8T, 査表 1即知属于第 3系列车 型； 当设计允许吋速为 100km/h吋， 査表 1中吋速 100km/h—栏即知， 需配套选 用的新型前后安全梁的标准吸能量为 350KJ。 即凡是属于这一系列车型的各种汽 车 （与外形、 内外装饰、 配置、 功能的差异无关） ， 都可配置同一标准吸能量 的新型前后安全梁； 这样就不仅能使新车型较原采用前后保险杠的设计， 更先 进、 更科学， 且安全性有质的提高， 把普通型汽车升级为安全型汽车。 从而能 确保该系列的任何安全型汽车， 在行驶中万一发生中、 高速严重前撞或追尾车 祸吋， 车上所有司乘员的伤亡得以减轻直至避免， 就像是遇到紧急刹车一样， 有惊无险！ 同吋汽车的损坏也会减轻；
[0018] 第二、 采用配置新型前后安全梁的安全型汽车取代原百年一贯制的"前后保险 杠 +安全带 +安全气囊"的旧组合汽车， 汽车整体安全性能得到很大的提高， 在车 祸中保人护车的作用将出现意想不到的效果！ 如表 3所示： 还须指出， 对于无 安全带及安全气囊配置的新车型， 新型前后安全梁取代前后保险杠后， 中、 高 速前撞或追尾车祸中显著减少车上所有乘员一、 二次伤害的作用也是相同的， 亦即有无安全带和安全气囊配置的车型， 丝毫不影响新型前后安全梁的作用的 发挥；
[0019] 表 3本专利的安全型汽车与普通型汽车对人、 车安全性能显著差异比较表 [0020]
[0021] 第三、 新型前后安全梁采用了轻质结构功能材料， 重量低于原钢制或工程塑料 制的前后保险杠， 总重减轻， 能耗减少， 新型前后安全梁的性能有质的提高；
[0022] 第四、 本专利原则上适用于所有新推出的底盘有纵梁设计的汽油车、 柴油车、 电动车、 各种新能源汽车、 特型车 （例如赛车） 以及装配有主动安全装置的和 未来将会面世的最先进的无人驾驶汽车； 不适用于底盘无纵梁设计的各型机动 车， 也不适用于市场上任何存量车的换装， 提高存量车安全性的有效措施可由 原发明专利可妥善解决；
[0023] 总体看， 安全型汽车最重要的有益效果是： 当汽车在中、 高速严重碰撞车祸中 ， 具有无条件地强力缓冲吸能能力， 使碰撞瞬间立即减轻车上所有司乘员的一 次伤害， 同吋二次伤害也就显著减轻， 达到在车祸中保人护车的最佳效果。 对附图的简要说明
附图说明
[0024] 图 1为安全型汽车中选择有安全带与安全气囊的结构示意图；
[0025] 图 2为安全型汽车中新型前后安全梁外形与结构示意图；
[0026] 图 1中 1为前后安全梁， 2为安全带， 3为安全气囊， 4为纵梁， 5为汽车车体， 图 2中 1-1为罩壳， 1-2为吸能器， 1-3底梁， 1-4可吸能连接座， 1-5加强扁方管 支架； L1为前安全梁长， L2为后安全梁长， L3为汽车两纵梁中心距， B为吸能 器宽度， H为吸能器高度， HI为可吸能连接座高度。 实施该发明的最佳实施例
本发明的最佳实施方式
[0027] 本发明的最佳实施方式是： 前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡的安全 型汽车其特征在于： 包括汽车车体 5， 由前后安全梁 1、 安全带 2、 安全气囊 3 、 纵梁 4、 罩壳 1-1、 吸能器 1-2、 底梁 1-3、 可吸能连接座 1-4、 加强扁方管支 架 1-5组成， 其中所述安全带 2、 安全气囊 3是依汽车车体 5上有配置或无配置 的选择性组件， 其中所述新型前后安全梁 1通过纵梁 4连接与支撑， 将前安全 梁与后安全梁连接为一体， 再对接在新推出的汽车车体 5上， 构成为 15个系列 新车型及与其对应的 15个标准吸能量 （吸能比为 4-5%) 的安全型汽车； 在中高 速前撞或追尾车祸中， 安装在汽车前端与后端的前后安全梁 1用于消除或减轻 司乘人员的一次伤害， 或称加速度伤害， 同吋也减轻了乘员的二次伤害， 配置 有安全带 2、 安全气囊 3的汽车车体 5， 则锦上添花， 进一步消除或减轻司乘人 员的二次伤害； 经理论测算与碰撞实测数据， 所提出的新型前后安全梁的 15个 系列车型及其对应的 15个标准吸能量、 结构参数数据示于表 1 :
[0028] 表 1安全型汽车系列化车型及标准化安全梁数据表 （吸能比取值 4-5%)
[0029]
本发明的实施方式
[0030] 结合附图说明， 具体实施方案是： 前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡 的安 全型汽车其特征在于： 包括汽车车体 5， 由前后安全梁 1、 安全带 2、 安全 气囊 3、 纵梁 4、 罩壳 1-1、 吸能器 1-2、 底梁 1-3、 可吸能连接座 1-4、 加强扁方 管支架 1-5组成， 其中所述安全带 2、 安全气囊 3是依汽车车体 5上有配置或无 配置的选择性组件， 其中所述新型前后安全梁 1通过纵梁 4连接与支撑， 将前 安全梁与后安全梁连接为一体， 再对接在新推出的汽车车体 5上， 构成为 15个 系列新车型及与其对应的 15个标准吸能量 （吸能比为 4-5%) 的安全型汽车； 在 中高速前撞或追尾车祸中， 安装在汽车前端与后端的前后安全梁 1用于消除或 减轻司乘人员的一次伤害， 或称加速度伤害， 同吋也减轻了乘员的二次伤害； 配置有安全带 2、 安全气囊 3的汽车车体 5， 则锦上添花， 进一步消除或减轻司 乘人员的二次伤害； 经理论测算与碰撞实测数据， 所提出的新型前后安全梁的 1 5个系列车型及其对应的 15个标准吸能量、 结构参数数据示于表 1 :
[0031] 表 1安全型汽车系列化车型及标准化安全梁数据表 （吸能比取值 4-5%)
[0032]
[0033] 对照表 1， 选用与该系列车型匹配的标准缓冲吸能量 KJ及其结构参数的新型 安全梁， 提供汽车厂家对接匹配； 其制作步骤： 一是汽车厂家任何一款新车型 的推出， 必有与动力匹配的整备质量 +载重量指标 m (kg) ， 以及该车型设计吋 速指标 v， 以及车头、 车尾占用空间及位置的有关参数； 二是根据汽车厂家提供 的上述参数， 对照表 1， 选用与该系列车型匹配的标准缓冲吸能量 KJ及其结构 参数的新型安全梁， 提供汽车厂家对接匹配； 若新车型总质量与最高吋速不在 表 1系列中， 允许向上或向下靠一档， 或单独按厂家要求进行个案设计； 三是 新车型所属系列确定后， 査表 1即可知， 当吸能比提高至 4_5%吋， 该系列车 的标准缓冲吸能量即可计算确定 KJ; 四是提供汽车厂家对接的新型安全梁的性 能与结构参数为： 标准缓冲吸能量 KJ， 计算确定前后安全梁的外形设计与内部 结构尺寸， 即按图 2所示结构中
B (宽度） 、 H (高度） 、 Hi (吸能器高度） 、 L1 (前安全梁长度)、 L2 (后安全 梁长度） ， 然后与新车型设计对接， 按程序进行产品设计、 制造、 总装， 产出 安全型汽车。
[0034] 其中所述新型前后安全梁 1由罩壳 1-1、 吸能器 1-2、 底梁 1-3、 可吸能连接座 1-4、 加强扁方管支架 1-5组合而成， 其中罩壳 1-1用碳纤维制成平直薄壁槽形 壳体， 用于罩住吸能器 1-2和底梁 2-3; 吸能器 1-2选用比刚度大、 比强度高、 吸能性好、 比重小的蜂窝铝制作为立方体或长方体形状的定量吸能单体， 其大 小与个数按系列化标准化安全型汽车所需缓冲吸能量设计确定； 底梁 1-3用碳纤 维板制作为安装吸能器 1-2的空腔体； 可吸能连接座 1-4为钢制薄壁方管内充填 蜂窝铝， 具有缓冲吸能功能的连接件； 加强扁方管支架 1-5用碳纤维管制作， 呈 Λ型安装在底梁 1-3下方； 其组合方案按附图 2所示结构制作， 步骤为： 一是在 前后安全梁 1内， 将已设计确定了吸能量的蜂窝铝吸能器 1-2， 安装在由碳纤维 制成的加厚的平直的槽型底梁 1-3内； 二是将碳纤维制成的平直的薄壁槽形罩壳 1-1罩住吸能器 1-2和底梁 1-3， 再用四根平头长杆螺栓将底梁 1-3、 罩壳 1-1、 吸 能器 1-2紧固为一体； 罩壳 1-1在受碰撞冲击后首先沿着着力方向向底梁 1-3移 动， 并逐渐压缩槽型平直底梁内的吸能器 1-2， 完成缓冲吸能过程； 三是将两个 可吸能连接座 1-4一端与底梁 1-3分别用八个螺栓紧固链接， 两连接件作为安全 梁底梁 1-3的受力及传递力的着力点， 又具有部分的缓冲吸能功能， 两个连接件 的中心距与汽车两平行纵梁的中心距相等； 四是将图 2中底梁下方的 Λ型扁型方 管支架 1-5， 用 4根螺栓分别紧固在与纵梁 4连接的连接件的方形底板上， 作为 安装前后安全梁底梁中心部分的着力点； 五是当组合的前后安全梁 1放在汽车 装配线后， 前后安全梁的四个连接件分别与汽车纵梁 4两前端面和两后端面用 八个螺栓紧固链接， 使前后安全梁 1与汽车本体 5连为一体。
[0035] 其中所述系列化车型与标准化新型安全梁的特征在于： 当新车型汽车总质量 1.325T-30T. 允许设计车速 80-100km/h吋， 将新车型按表 1所示划分为 15个系列 ， 及其对应的新型安全梁 1的缓冲吸能量与结构也划分为 15个标准， 所述吸能 量分别为 250KJ-2905KJ, 吸能比为 4-5%， 其中前安全梁取 5<¾， 后安全梁取 4% ， 当碰撞发生吋， 实际车速〉 100km/h吋， 标准吸能量的取值同 100km/h; 若汽 车厂家所推出的新车型的总质量 m不在 15个系列之内吋， 采取向上或向下靠一 挡的办法取值， 或根据特殊要求按个案进行设计。
[0036] 其中所述吸能器 1-2的吸能比取值为 4-5%吋， 增设与汽车前后纵梁端面紧固链 接的、 薄壁的可被压缩而实现缓冲吸能的连接座 1-4， 以确保每个系列新车型的 缓冲吸能量都能达到标准。 另外在安全梁底部中心位置下方， 增加设计 Λ型碳纤 维制作的加强扁方管支架 1-5， 作为安全梁 1受巨大撞击力作用发生吋， 安全梁 1可能发生移动吋的强着力点， 以确保安全梁 1的缓冲吸能效果。
工业实用性
[0037] 本专利产品不仅具有现代汽车已标配的三大被动安全装置的综合功能， 且克服 了它们各自存在的各种痛点， 又无任何负作用， 终身不需要维修养护， 显著提 高各型机动车， 尤其是小轿车的整车安全性， 能把现代所有汽车由普通型逐步 升级为安全型， 从而实现在中、 高速前撞和追尾车祸中能显著减轻直至避免所 有司乘人员的伤亡， 同吋减轻了汽车的损坏， 社会效益十分显著； 其经济效益 也无容置疑， 投入产出比与产品性价比高， 项目经多年不断的幵发， 已具备产 业化的各项基本条件， 产品配套所需材料及零部件都来自国内大中小型企业， 上游产品质量和供货渠道均有保障， 且产业化对环境无任何废水、 废气、 废澄
、 噪声等所造成的污染。 据初步测算， 单套制造成本约 3633元 （含前后安全梁 两件） ， 销售价格约 6000
元 /套， 按现有国内原材料及各项成本估算， 毛利率约 30%， 纯利 20%; 如初期按 年产 200万套规模设计 （仅满足国内外市场需求的 1%左右） ， 年产值约 120亿元 人民币， 利税和约 30亿元， 纯利约 18亿元， 而投资仅需 2.5亿元， 投入产出十 分可观。
序列表自由内容
[0038] 表 1安全型汽车系列化车型及标准化安全梁数据表 （吸能比取值 4-5%) ，
[0039]
[0040] 表 2新型前后安全梁与原有安全梁的技术特征比较，
[0041]
[0042] 表 3本专利的安全型汽车与普通型汽车对人、 车安全性能显著差异比较表， [0043]

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡的安全型汽车其特征在于
： 包括汽车车体 （5) ， 由前后安全梁 （1) 、 安全带 （2) 、 安全气 囊 （3) 、 纵梁 （4) 、 罩壳 （1-1) 、 吸能器 （1-2) 、 底梁 （1-3) 、 可吸能连接座 （1-4) 、 加强扁方管支架 （1-5) 组成， 其中所述安全 带 （2) 与安全气囊 （3) 是依汽车车体 （5) 上有配置或无配置而定 的选择性组件， 其中所述前后安全梁 （1) 通过纵梁 （4) 支撑， 将前 安全梁与后安全梁连接为一体， 再对接在新推出的汽车车体 (5)上， 构成为 15个系列车型及与其对应的吸能比为 4-5%的 15个标准吸能 量的安全型汽车； 在中高速前撞或追尾车祸中， 安装在汽车前端与后 端的前后安全梁 （1) 用于消除或减轻司乘人员的一次伤害， 同吋也 减轻了乘员的二次伤害； 配置有安全带 （2) 、 安全气囊 （3) 的汽 车车体 （5) ， 则能进一步消除或减轻司乘人员的二次伤害； 经理论 测算与碰撞实测数据， 所提出的新型前后安全梁的 15个系列车型及 其对应的 15个标准吸能量、 结构参数数据示于表 1 : 表 1安全型汽 车系列化车型及标准化安全梁数据表 （吸能比取值 4-5%) 对照表 1， 选用与该系列车型匹配的标准缓冲吸能量 KJ及其结构参 数的新型安全梁， 提供汽车厂家对接匹配； 其制作步骤： 一是汽车厂 家任何一款新车型， 含无人驾驶汽车、 电动车及各类新能源汽车的推 出， 必有与动力匹配的整备质量 +载重量指标 m (kg) ， 以及该车型 允许最高吋速指标 v， 以及车头、 车尾原准备采用经典设计的前、 后 保险杠所需占用的大致空间和位置的有关参数； 二是根据汽车厂家提 供的上述参数， 对照表
1， 选用与该系列车型匹配的标准缓冲吸能量 KJ及其结构参数的新型 安全梁， 提供汽车厂家对接匹配； 若新车型总质量与最高吋速不在表
1系列中， 允许向上或向下靠一档， 或单独按厂家要求进行个案设计 ； 三是新车型所属系列确定后， 査表 1即可知， 当吸能比提高至 4_5%吋， 该系列车的标准缓冲吸能量计算确定 KJ; 四是提供汽车 厂家对接的新型安全梁 （1) 的性能与结构参数为： 标准缓冲吸能量 E及结构参数 B、 H、 Hl、 Ll、 L2， 然后与系列新车型设计对接， 按 程序进行产品设计、 制造、 总装， 生产出安全型汽车。
[权利要求 2] 根据权利要求 1所述前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡的安 全型汽车， 其特征在于所述新型安全梁由罩壳 （1-1) 、 吸能器 （1-2 ) 、 底梁 （1-3) 、 可吸能连接座 （1-4) 、 加强扁方管支架 （1-5) 组 合而成， 其中罩壳 （1-1) 用碳纤维制成平直薄壁槽形壳体， 用于罩 住吸能器 (1-2) 和底梁 (1-3) ； 吸能器 (1-2) 选用比刚度大、 比强 度高、 吸能性好、 比重小的蜂窝铝制作为长方体形状的定量吸能单体 ， 其大小与个数按系列化标准化安全型汽车所需缓冲吸能量设计确定 ； 底梁 （1-3) 用碳纤维板制作为安装吸能器 （1-2) 的平直槽型空腔 体； 可吸能连接座 （1-4) 为钢制薄壁方管内充填蜂窝铝， 具有缓冲 吸能功能的连接件； 加强扁方管支架 （1-5) 用碳纤维管制作， 呈 Λ型 安装在底梁 （1-3) 下方； 其组合方案按附图 2所示结构制作， 步骤 为： 一是在前后安全梁 （1) 内， 将已设计确定了吸能量的蜂窝铝吸 能器 （1-2) ， 用快干粘合剂安装在由碳纤维制成的加厚的平直的槽 型底梁 （1-3) 内； 二是将碳纤维制成的平直的薄壁槽形罩壳 （1-1) 罩住吸能器 （1-2) 和底梁 （1-3) ， 再用四根平头长杆螺栓将底梁 （ 1-3) 、 罩壳 （1-1) 、 吸能器 （1-2) 紧固为一体； 罩壳 （1-1) 在受 碰撞冲击后首先沿着着力方向向底梁 （1-3) 移动， 并逐渐压缩槽型 平直底梁内的吸能器 （1-2) ， 完成缓冲吸能过程； 三是将两个可吸 能连接座 （1-4) 一端与底梁 （1-3) 分别用八个螺栓紧固链接， 两连 接件作为安全梁底梁 (1-3)的受力及传递力的支撑点， 又具有部分的缓 冲吸能功能， 两个连接件的中心距与汽车两平行纵梁 (4)的中心距相 等； 四是将图 2中底梁 (1-3)下方的 Λ型偏型方管支架 (1-5)， 用 4根螺 栓分别紧固在与纵梁 (4)连接的连接件的方形底板上， 作为安装前后 安全梁底梁 (1-3)中心部分的着力点； 五是当组合的前后安全梁 （1) 放在汽车装配线后， 前后安全梁的四个连接件分别与汽车纵梁 （4) 两前端面和两后端面用八个螺栓紧固链接， 使前后安全梁 （1) 与汽 车本体 （5) 连为一体。
[权利要求 3] 根据权利要求 1所述前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡的安 全型汽车， 其特征在于所述系列化车型与标准化新型安全梁的汽车总 质量为 1.325T_30T、 允许车速 80-100km/h吋， 新车型按表 1所示划 分为 15个系列， 及其对应的新型安全梁 （1) 的缓冲吸能量与结构参 数也划分为 15个标准， 其中吸能量分别为 250KJ_2905KJ， 吸能比 为 4-5%， 其中前安全梁取 5%， 后安全梁取 4% ; 当碰撞发生吋， 实 际车速〉100km/h吋， 标准吸能量的取值同 lOOkm/h; 若汽车厂家所 推出的新车型的总质量 m不在 15个系列之内吋， 采取向上或向下靠 一挡的办法取值， 或根据特殊要求按个案进行设计。
4.根据权利要求 1所述前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡 的安全型汽车， 其特征在于所述吸能器 （1-2) 的吸能比取值为 4_5%吋， 增设与汽车前后纵梁 （4) 端面紧固链接的、 薄壁的可被 压缩而实现缓冲吸能的连接座 （1-4) ， 以确保每个系列新车型的缓 冲吸能量不仅都能达到标准， 还留有一定安全系数； 另外在安全梁底 部中心位置下方， 增加设计 Λ型碳纤维制作的加强扁方管支架 （1-5) ， 作为安全梁 （1) 受巨大撞击力作用发生吋， 安全梁 （1) 可能发生 移动吋的强着力点， 以确保安全梁 （1) 的缓冲吸能效果。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201633675U (zh) * 2009-12-07 2010-11-17 柳卓松 新型高效吸能的汽车前、后防撞梁
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CN203651675U (zh) * 2013-12-03 2014-06-18 黄玉兰 碳纤维复合材料及增强金属多孔材料的汽车前、后安全梁
WO2016055873A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Interactive Fully Electrical Vehicles S.R.L. Electric car with pre-assembled modular structure
CN107351797A (zh) * 2017-07-05 2017-11-17 湖南亿龙科技发展有限公司 前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡的安全型汽车

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201633675U (zh) * 2009-12-07 2010-11-17 柳卓松 新型高效吸能的汽车前、后防撞梁
CN102085837A (zh) * 2009-12-07 2011-06-08 柳卓松 新型高效吸能的汽车前、后防撞梁
CN102582546A (zh) * 2012-04-09 2012-07-18 黄玉兰 刚柔结合高效缓冲吸能的汽车前、后安全梁
CN203651675U (zh) * 2013-12-03 2014-06-18 黄玉兰 碳纤维复合材料及增强金属多孔材料的汽车前、后安全梁
WO2016055873A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Interactive Fully Electrical Vehicles S.R.L. Electric car with pre-assembled modular structure
CN107351797A (zh) * 2017-07-05 2017-11-17 湖南亿龙科技发展有限公司 前撞追尾车祸中能显著减少乘员一二次伤亡的安全型汽车

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