專利名稱：汽車碰撞減緩器的制作方法
汽車碰撞減緩器，是用于汽車碰撞的一種安全保護(hù)裝置。它利用緩沖、液壓和杠桿力學(xué)原理，讓汽車的碰撞由彈性碰撞到塑性碰撞，然后受力改變方向，對汽車碰撞產(chǎn)生的沖擊力進(jìn)行緩沖、緩釋、分解，以使其碰撞產(chǎn)生的沖擊力不致于對車內(nèi)乘員造成大的傷害，從而達(dá)到安全保護(hù)的目的。
一、構(gòu)造汽車碰撞減緩器安裝在汽車的車橋下和前后輪軸上，在汽車發(fā)生碰撞時(shí)而受力動作。它由杠桿、彈簧、液壓缸三部份組成，原理構(gòu)造見《說明書附圖
》。
圖示說明1、撞擊桿；2、支撐桿；3、汽車輪軸；4、彈簧；5、杠桿支承座；6、調(diào)節(jié)螺栓；7、活塞桿；8、活塞；9、液壓缸；10、液壓缸支承座；11、溢流閥；12、儲油缸。
二、工作原理汽車發(fā)生碰撞，首先觸及安裝在汽車前、后沿的撞擊桿1，撞擊桿1將沖擊力傳遞給彈簧4，彈簧4受力變形，實(shí)現(xiàn)緩沖。緩沖后的沖擊力推動撞擊桿1觸擊活塞桿7，活塞桿7推動活塞8，使液壓缸9內(nèi)的液壓介質(zhì)受壓，受壓介質(zhì)經(jīng)溢流閥11，流入儲油缸12，實(shí)現(xiàn)液流緩沖、釋壓。在液壓缸9釋壓完畢時(shí)，支撐桿在撞擊桿1的帶動下，繞汽車輪軸3旋轉(zhuǎn)，正好觸及地面，撐起汽車輪軸3改變沖擊力的方向，并對其進(jìn)行分解。分解后向上的力在汽車自身重力的作用下，再次被分解，從而完成對沖擊力的緩沖、緩釋、分解的全過程。
三、原理分析1、力的緩沖碰撞過程時(shí)間極短，其所產(chǎn)生的沖擊力和沖量非常巨大。碰撞通過緩沖，可以增加碰撞過程的時(shí)間，并能吸收沖擊能，減小沖擊力的傳遞。彈簧具有緩沖性能，緩沖通過其變形能來實(shí)現(xiàn)。
U=Ff2]]>式中U——變形能 F——沖擊載荷 f——變形位移。
U越大，彈簧的緩沖能力越強(qiáng)。
緩沖效率按η=12mv2Fmax·fmax]]>計(jì)算。
式中m——沖擊物體的質(zhì)量，ν——沖擊物體與彈簧接觸時(shí)的速度，F(xiàn)max——最大沖擊載荷，fmax——彈簧的最大變形。
2、力的緩釋液體在管內(nèi)流動，因管路突然縮小而會形成局部阻力，使流動狀態(tài)發(fā)生劇烈變化而引起能量損失，損失量按Δp=ζv22ρ]]>計(jì)算。
式中Δp——局部壓力損失，ζ——局部阻力系數(shù)，ν—液流平均速度，ρ——液壓介質(zhì)密度。
因此，液壓缸通過溢流閥管口突然縮小，產(chǎn)生局部壓力損失，并通過不斷排出缸內(nèi)受壓液體介質(zhì)，能實(shí)現(xiàn)對汽車碰撞產(chǎn)生的沖擊力進(jìn)行緩沖、緩釋。
3、力的分解汽車碰撞后，撞擊桿帶動支撐桿繞汽車輪軸旋轉(zhuǎn)，觸及地面撐起輪軸，抬起汽車，形成一個(gè)α角，使原運(yùn)動方向改變，并以α角的方向運(yùn)動。由于運(yùn)動方向的改變，從而使沖擊力F分解為作原運(yùn)動方向的F1和作α方向運(yùn)動的F2。
其關(guān)系式為F＝F1+F2F1=COSα1+COSαF]]> 式中α越大，原運(yùn)動方向的沖擊力F1就越小，同時(shí)，F(xiàn)2在汽車自身重力mg的作用，也自然地被分解，減小為F2′，F(xiàn)2′＝COSαF2。
汽車碰撞后，對車內(nèi)乘員威脅最大的就是碰撞產(chǎn)生的沖擊力?，F(xiàn)在，對車內(nèi)乘員碰撞后的保護(hù)主要采用的是充氣囊，充氣囊主要是直接對人體起緩沖保護(hù)作用，并沒有從根本上解決汽車碰撞后的沖擊力，且造價(jià)高，也易發(fā)生失靈或誤動作，實(shí)施起來受很多的條件限制。
汽車碰撞減緩器，以解決汽車碰撞后產(chǎn)生的沖擊力入手，通過彈簧、液壓、杠桿組合裝置，對其進(jìn)行緩沖、緩釋、分解，以使車內(nèi)乘員不受其損害，得到保護(hù)。汽車碰撞減緩器結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝簡便、經(jīng)濟(jì)，對汽車特別是對中、小型轎車前后碰撞都能實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
權(quán)利要求
1.汽車碰撞減緩器，由彈簧緩沖系統(tǒng)、液壓緩釋系統(tǒng)和杠桿分解系統(tǒng)組成，其特征是撞擊桿壓縮彈簧，位移變形，實(shí)現(xiàn)力的緩沖；撞擊桿推動活塞桿壓縮液壓缸內(nèi)的液體介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)力的緩釋，撞擊桿帶動支撐桿繞汽車輪軸旋轉(zhuǎn)觸及地面，撐起汽車，實(shí)現(xiàn)力的分解。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車碰撞減緩器，其特征是彈簧緩沖系統(tǒng)由撞擊桿、彈簧、調(diào)節(jié)螺栓組成，彈簧套裝在撞桿上，通過支承座固定在車橋上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車碰撞減緩器，其特征是液壓緩釋系統(tǒng)，由活塞桿、活塞、液壓缸、溢流閥、儲油缸組成，通過支承座固定在車橋上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車碰撞減緩器，其特征是杠桿分解系統(tǒng)由撞擊桿、支撐桿組成，支撐桿套裝在汽車輪軸上，撞擊桿與支撐桿由連接插銷連接。
全文摘要
汽車碰撞減緩器，是用于汽車碰撞的一種安全保護(hù)裝置。它利用緩沖、液壓和杠桿力學(xué)原理，通過安裝在汽車車橋和輪軸上的彈簧，液壓、杠桿組合裝置，對汽車碰撞產(chǎn)生的沖擊力進(jìn)行緩沖、緩釋、分解，以達(dá)到保護(hù)車內(nèi)乘員安全的目的。汽車碰撞減緩器結(jié)構(gòu)簡單，制造、安裝簡便、經(jīng)濟(jì)，對中、小型轎前、后碰撞都能實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
文檔編號B60R21/02GK1605506SQ20031010092
公開日2005年4月13日 申請日期2003年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月8日
發(fā)明者趙明 申請人:趙明