專利名稱：汽車碰撞吸能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車防護(hù)裝置，具體涉及一種汽車碰撞吸能裝置的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前，用于保護(hù)汽車碰撞過程中乘員生命安全的防護(hù)措施如方形碰撞吸能梁、安全氣囊、安全帶、防撞減震(活塞式)保險杠、ABS防抱死系統(tǒng)、側(cè)防撞橫梁、側(cè)氣囊等已日趨成熟，但這些措施都主要是對碰撞瞬間駕乘人員的安全保護(hù)，而忽略了車的保護(hù)，難以避免在發(fā)生碰撞時汽車遭受不同程度的損壞。既能保護(hù)乘員生命安全又能最大限度保護(hù)汽車本身，并使汽車本身具有超強(qiáng)再生能力的安全技術(shù)仍在研究中，本實(shí)用新型正是這一最新研究領(lǐng)域的新成果。
實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，可使碰撞過程平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)工藝性好、成本低、安裝方便可靠、既能保護(hù)乘員生命安全又能最大限度保護(hù)汽車本身不受損壞的汽車碰撞吸能裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是它包括推桿和螺紋管，所述螺紋管管內(nèi)一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端套設(shè)有一推桿，推桿與上述內(nèi)螺紋相接端設(shè)有一凸臺，該凸臺的外徑大于內(nèi)螺紋小徑，小于等于內(nèi)螺紋大徑，螺紋管管內(nèi)相應(yīng)部位設(shè)有用于套置該凸臺的凹槽，推桿通過該凸臺固設(shè)于螺紋管內(nèi)，推桿另一端伸出螺紋管外。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的內(nèi)螺紋的螺紋牙根寬度a大于牙槽寬度c。
所述的內(nèi)螺紋為梯形螺紋、矩形螺紋、鋸齒形螺紋、圓形螺紋或三角形螺紋。
所述的推桿為實(shí)心構(gòu)件，或?yàn)榭招臉?gòu)件。
本實(shí)用新型可安裝于汽車前部或尾部，推桿伸出端與汽車保險杠相連，螺紋管一端則與車架大梁相連。若汽車發(fā)生碰撞，它既能保護(hù)乘員生命安全又能最大限度保護(hù)汽車本身不受損壞。發(fā)生碰撞時，碰撞力經(jīng)由保險杠作用在推桿上，并通過推桿與螺紋管內(nèi)螺紋牙的接觸界面?zhèn)鬟f到螺紋上，使螺紋遭受巨大的沖擊剪切作用，螺紋受剪切而破壞，螺紋破壞的過程就是吸能的過程。對于給定的螺紋，螺紋發(fā)生剪切破壞所需的力的大小是一定的，根據(jù)力與其作用行程之乘積就是外力所做的功的原理，只要設(shè)置合適的螺紋長度，就能吸收掉全部碰撞能量。碰撞中，推桿沿螺紋管軸線縱向移動，引起螺紋管螺紋的剪切變形直至發(fā)生剪切破壞，推桿的抗撞擊強(qiáng)度大于螺紋管的內(nèi)螺紋剪切強(qiáng)度，因此，螺紋被剪切時，推桿卻仍然能夠正常工作，隨著碰撞過程的進(jìn)行，螺紋被不斷剪切，從而吸收巨大的碰撞能量(吸收的能量等于螺紋的剪切破壞力與推桿運(yùn)動距離的乘積)，只要與本實(shí)用新型連接的汽車車架大梁具有足夠的強(qiáng)度與剛度，這時，作用在汽車車架大梁上的力近似為一常力，該力就是螺紋的剪切力。汽車車架大梁只要能夠有效抵御這一常數(shù)力的作用，就可以確保汽車的碰撞變形局部化，汽車碰撞過程中的變形區(qū)域控制在該吸能裝置的壓縮行程之內(nèi)，使汽車的破壞程度最小化。同時，由于導(dǎo)致螺紋破壞的作用力近似為常數(shù)，根據(jù)力與汽車質(zhì)量之比為汽車質(zhì)心處的減速度的原理，可知作用在汽車質(zhì)心處的減速度值也近似為常值，因此，可以使碰撞過程平穩(wěn)，有利于乘員的生命安全。
本實(shí)用新型采用螺紋牙根寬度大于牙槽寬度，可以使螺紋管的有效吸能能力增強(qiáng)，從而可以最大限度地減少螺紋長度，有利于汽車的總體設(shè)計。
本實(shí)用新型具有設(shè)計新穎、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)工藝性好、成本低、安裝方便可靠等特點(diǎn)。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的I處局部放大示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中推桿的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例在碰撞后的示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例安裝于汽車頭部的示意圖。
圖中各標(biāo)號表示1、推桿 2、螺紋管3、保險杠4、車架大梁a、螺紋牙根寬度 c、螺紋牙槽寬度，11、凸臺。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的汽車碰撞吸能裝置，是建立在汽車縱向碰撞控制結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論與方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計新穎的一種能量吸收裝置。
如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型的汽車碰撞吸能裝置，包括推桿1和螺紋管2，螺紋管2管內(nèi)一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端套設(shè)有一推桿1，推桿1與上述內(nèi)螺紋相接端設(shè)有一凸臺11，該凸臺11的外徑可設(shè)為大于內(nèi)螺紋小徑，小于等于內(nèi)螺紋大徑，本實(shí)施例選取等于內(nèi)螺紋大徑，螺紋管2管內(nèi)相應(yīng)部位設(shè)有用于套置該凸臺11的凹槽，推桿1通過該凸臺11固設(shè)于螺紋管2內(nèi)，該凸臺11的抗撞擊強(qiáng)度大于螺紋管2的內(nèi)螺紋剪切強(qiáng)度。推桿1另一端伸出螺紋管2外。為將推桿1凸臺11套入螺紋管2內(nèi)，螺紋管2可分二段制作，于凹槽處采用焊接連接或緊固連接。安裝使用時，推桿1伸出端與汽車保險杠3相連，螺紋管2與車架大梁4相連(見圖5)。
為使螺紋管2的有效吸能能力增強(qiáng)，以最大限度地減少螺紋長度，將內(nèi)螺紋設(shè)為其螺紋牙根寬度a大于牙槽寬度c。為了提高吸能能力，本實(shí)施例將內(nèi)螺紋制成梯形螺紋。推桿1可為實(shí)心構(gòu)件，也可為空心構(gòu)件，采用實(shí)心構(gòu)件制造更加方便，為保證具有足夠剛性同時又能減輕車身重量，本實(shí)施例為空心構(gòu)件。
本實(shí)用新型的工作原理是圖5示出了本實(shí)用新型安裝于汽車前端的狀況，其推桿1伸出端與汽車保險杠3相連，螺紋管2與車架大梁4相連。當(dāng)汽車不可避免地發(fā)生碰撞時，碰撞力經(jīng)保險杠3作用在推桿1上，并傳遞至推桿1凸臺11與螺紋管2的內(nèi)螺紋牙接觸面上，推桿1上凸臺11的抗撞擊強(qiáng)度大于螺紋管2的內(nèi)螺紋剪切強(qiáng)度。推桿1在螺紋管2中縱向移動，并像刀子一樣切削螺紋管2的內(nèi)螺紋，引起該螺紋的剪切破壞而吸收巨大的碰撞能量(如圖4所示)。將與螺紋管2相連的車架大梁4進(jìn)行適當(dāng)強(qiáng)化，使汽車車架大梁4上與該吸能裝置相連接的部位具有足夠的強(qiáng)度與剛度，而車架大梁4的其余部位有合適的強(qiáng)度與剛度，就可以將汽車的碰撞變形控制在推桿1的壓縮行程內(nèi)，使汽車的損壞局部化、最小化。
同理，本實(shí)用新型也適用于安裝在汽車尾部。
本實(shí)用新型可作為汽車配件對車輛改裝，也可在新車制造中與車身制成一體。
權(quán)利要求1.一種汽車碰撞吸能裝置，其特征在于它包括推桿(1)和螺紋管(2)，所述螺紋管(2)管內(nèi)一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端套設(shè)有一推桿(1)，推桿(1)與上述內(nèi)螺紋相接端設(shè)有一凸臺(11)，該凸臺(11)的外徑大于內(nèi)螺紋小徑，小于等于內(nèi)螺紋大徑，螺紋管(2)管內(nèi)相應(yīng)部位設(shè)有用于套置該凸臺(11)的凹槽，推桿(1)通過該凸臺(11)固設(shè)于螺紋管(2)內(nèi)，推桿(1)另一端伸出螺紋管(2)外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車碰撞吸能裝置，其特征在于所述的內(nèi)螺紋的螺紋牙根寬度(a)大于牙槽寬度(c)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車碰撞吸能裝置，其特征在所述的內(nèi)螺紋為梯形螺紋、矩形螺紋、鋸齒形螺紋、圓形螺紋或三角形螺紋。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車碰撞吸能裝置，其特征在于所述的推桿(1)為實(shí)心構(gòu)件，或?yàn)榭招臉?gòu)件。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車碰撞吸能裝置，它包括推桿和螺紋管，所述螺紋管管內(nèi)一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端套設(shè)有一推桿，推桿與上述內(nèi)螺紋相接端設(shè)有一凸臺，該凸臺的外徑大于內(nèi)螺紋小徑，小于等于內(nèi)螺紋大徑，螺紋管管內(nèi)相應(yīng)部位設(shè)有用于套置該凸臺的凹槽，推桿通過該凸臺固設(shè)于螺紋管內(nèi)，推桿另一端伸出螺紋管外。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時，本實(shí)用新型具有既能保護(hù)乘員生命安全又能最大限度地保護(hù)汽車本身不受損壞的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)工藝性好、成本低、安裝方便可靠。
文檔編號B60R19/24GK2678969SQ200420035150
公開日2005年2月16日 申請日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月26日
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