專利名稱：一種汽車正面碰撞發(fā)動機避讓機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車碰撞保護(hù)裝置領(lǐng)域，具體指一種汽車正面碰撞發(fā)動機避讓機構(gòu)。
目前，有關(guān)汽車碰撞安全方面采取的措施大多是有關(guān)汽車前保險杠處的緩沖方式和汽車前部結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計等。只有專利US pat.5,738,378涉及到改善發(fā)動機在汽車碰撞過程中的運動軌跡這一問題，該專利中，汽車由底梁、發(fā)動機、乘員廂以及前部結(jié)構(gòu)組成，汽車底梁設(shè)計成導(dǎo)軌形式并彎成弧狀，乘員廂及汽車后面部分直接焊接在弧狀梁上，作為一個整體。發(fā)動機通過支架和安全螺釘固定在弧狀導(dǎo)軌上，在碰撞過程中，汽車前部由于受到?jīng)_擊，便會產(chǎn)生巨大的作用力，該作用力直接作用在汽車發(fā)動機上，在這個力的作用下，安全螺釘會發(fā)生折斷，發(fā)動機就沿著導(dǎo)軌滑動，同時，乘員廂也會相對發(fā)動機向前和向上運動，最后的情況是，發(fā)動機運動到乘員廂的下部，乘員廂向上翹起，這樣就避免了發(fā)動機等部件沖擊乘員廂造成人員傷亡。但是，經(jīng)過仔細(xì)推敲便會發(fā)現(xiàn)，在這種機構(gòu)中，發(fā)動機的運動軌跡并不能完全按要求實現(xiàn)，設(shè)在汽車發(fā)生碰撞過程中，碰撞力為4×104kg，根據(jù)公式F＝μ·N即使取μ為0.1，這種裝置中發(fā)動機支架與導(dǎo)軌之間的摩擦力也達(dá)4×103kg，而碰撞力絕大部分是作用在水平方向，不能給發(fā)動機一個沿導(dǎo)軌方向的初速度，另外，發(fā)動機的自重大約是在50kg～200kg之間，因此，發(fā)動機也不可能依靠自身的重力沿導(dǎo)軌方向運動。因此，在汽車發(fā)生碰撞的過程中，最可能出現(xiàn)的情況是發(fā)動機不會在導(dǎo)軌方向產(chǎn)生運動，相反，發(fā)動機仍然會在沖擊力的作用下，突入乘坐室。
可見，要實現(xiàn)汽車碰撞過程中使發(fā)動機按預(yù)期軌跡運動的目的，僅靠碰撞時的撞擊力和發(fā)動機的重力是不能實現(xiàn)的，還必須提供一種外力，通過該力的作用，使碰撞過程中汽車車體結(jié)構(gòu)的變形位置到達(dá)發(fā)動機位置之前就能夠讓發(fā)動機提前按預(yù)定軌跡離開原來的位置。
本實用新型的目的是這樣來實現(xiàn)的，該發(fā)動機避讓機構(gòu)，包括汽體發(fā)生器、導(dǎo)軌、支架、安全銷釘、碰撞傳感器和減速度傳感器。發(fā)動機通過支架固定在導(dǎo)軌上，支架與導(dǎo)軌通過安全銷釘來連接，汽體發(fā)生器上端與車身固接，下端與發(fā)動機殼體接觸，汽體發(fā)生器內(nèi)炸藥引爆由碰撞傳感器和減速度傳感器共同控制，碰撞傳感器安裝在汽車最前端、減速度傳感器安裝于駕駛室儀表板處。
由于該發(fā)動機避讓機構(gòu)包括汽體發(fā)生器、導(dǎo)軌、支架、安全銷釘、碰撞傳感器和減速度傳感器，發(fā)動機通過支架固定在導(dǎo)軌上，支架與導(dǎo)軌通過安全銷釘來連接，正面碰撞發(fā)生時，當(dāng)安裝在汽車最前端的碰撞傳感器及安裝于儀表板處減速度傳感器檢測到的信息都達(dá)到設(shè)定值時，引爆汽體發(fā)生器內(nèi)的炸藥并推出活塞桿，活塞桿通過發(fā)動機將爆炸產(chǎn)生的沖擊力傳遞到安全銷釘上并使之?dāng)嗔眩l(fā)動機以一定的沖擊速度沿導(dǎo)軌迅速下滑，汽車前部的變形吸能區(qū)逐漸增加，發(fā)動機所處位置也在變化，在汽車前部壓扁區(qū)擴展到發(fā)動機所處空間之前，發(fā)動機已滑至乘坐室底板之下，從而避免發(fā)動機突入乘坐室，并擴大了汽車前部的可壓扁區(qū)間長度，達(dá)到保護(hù)乘員的目的。
參考


圖1，圖2，該汽車正面碰撞發(fā)動機避讓機構(gòu)包括汽體發(fā)生器5、導(dǎo)軌2、支架4、安全銷釘3、碰撞傳感器8和減速度傳感器1。汽體發(fā)生器5由點火模塊13、活塞6、缸體15組成，發(fā)動機7上還連接有支架4，該支架4通過安全銷釘3連接在車底縱梁9上焊接的直線導(dǎo)軌2上，發(fā)動機殼體的兩側(cè)處突出有凸臺12，以承受氣體發(fā)生器活塞6的推力，汽體發(fā)生器5上端與車身10固接，下端與發(fā)動機7殼體兩側(cè)凸臺12接觸，汽體發(fā)生器5內(nèi)炸藥11引爆由碰撞傳感器8和減速度傳感器1共同控制，碰撞傳感器8安裝在汽車最前端、減速度傳感器1安裝于駕駛室儀表板處(減速度傳感器可共用安全氣囊用的傳感器)，由控制線路連接傳感器8、1與控制點火模塊13，火藥11的作用時間約十幾個毫秒，通過合理設(shè)計可以使火藥11產(chǎn)生的推力足夠大，以滿足設(shè)計的要求。為減小支撐發(fā)動機的支架4與導(dǎo)軌2的摩擦力，在支架4外側(cè)、導(dǎo)軌2內(nèi)側(cè)裝有若干滾珠14。預(yù)設(shè)安全銷釘3的許用應(yīng)力，當(dāng)活塞6推力達(dá)到一定數(shù)值時便會折斷安全銷釘3，發(fā)動機7就會獲得了一個沖量，產(chǎn)生一個初速度沿著導(dǎo)軌快速下滑，直到與地面完全接觸。由于汽體發(fā)生器5內(nèi)炸藥引爆由碰撞傳感器8和減速度傳感器1共同控制，一般強度不夠的碰撞，減速度傳感器1不會起作用，因此該發(fā)動機避讓機構(gòu)不會動作，同樣，即使有很大的減速度(如緊急制動)，碰撞傳感器8不會起作用，發(fā)動機避讓機構(gòu)也不會動作。
參考圖3圖3(a)中避讓機構(gòu)各部分均在正常狀態(tài)，汽車保持正常行駛速度。
圖3(b)中，汽車碰到障礙物，避讓機構(gòu)中碰撞傳感器8與減速度傳感器1發(fā)出信號點燃?xì)怏w發(fā)生器5中的火藥11，火藥爆炸產(chǎn)生巨大推力，推動活塞6撞擊發(fā)動機上的殼體凸臺12，發(fā)動機支架4上的安全銷釘3即刻折斷，發(fā)動機7在推力作用下快速下滑的同時，汽車前部出現(xiàn)了微小變形。
圖3(c)中，隨著碰撞程度的加深，汽車前端的變形增加，此時，發(fā)動機7已落至乘坐室底板以下(直至完全著地)，發(fā)動機7的各部件均已低于汽車乘坐室底部，故不會侵入車廂造成人員傷亡。本實用新型適用于各種類型的汽車。
權(quán)利要求1.一種汽車正面碰撞發(fā)動機避讓機構(gòu)，包括，汽體發(fā)生器、導(dǎo)軌、支架、安全銷釘、碰撞傳感器和減速度傳感器，其特征在于發(fā)動機(7)通過支架(4)固定在導(dǎo)軌(2)上，支架(4)與導(dǎo)軌(2)通過安全銷釘(3)來連接，汽體發(fā)生器(5)上端與車身(10)固接，下端與發(fā)動機殼體(12)接觸，汽體發(fā)生器(5)內(nèi)炸藥(11)的引爆由碰撞傳感器(8)和減速度傳感器(1)共同控制，碰撞傳感器(8)安裝在汽車最前端、減速度傳感器(1)安裝于駕駛室儀表板處。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車正面碰撞發(fā)動機避讓機構(gòu),包括,汽體發(fā)生器、導(dǎo)軌、安全銷釘、碰撞傳感器和減速度傳感器。發(fā)動機通過支架固定在導(dǎo)軌,支架與導(dǎo)軌通過安全銷釘來連接,汽體發(fā)生器上端與車身固接,下端與發(fā)動機殼體接觸,汽體發(fā)生器內(nèi)炸藥引爆由碰撞傳感器和減速度傳感器控制,碰撞發(fā)生時,由傳感器檢測到的信息都達(dá)到設(shè)定值時,引爆汽體發(fā)生器內(nèi)的炸藥并推出活塞桿,活塞桿將爆炸產(chǎn)生的沖擊力傳遞到安全銷釘上并使之?dāng)嗔?發(fā)動機以一定的沖擊速度沿導(dǎo)軌下滑,在前部壓扁區(qū)擴展到發(fā)動機所處空間之前,發(fā)動機已滑至乘坐室底板之下,從而避免發(fā)動機突入乘坐室,達(dá)到保護(hù)乘員的目的。本實用新型適用于各種類型的汽車。
文檔編號B60R21/09GK2500561SQ0124972
公開日2002年7月17日 申請日期2001年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月19日
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