專利名稱：一種機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置和帶有該變形吸能碰撞裝置的機(jī)動(dòng)車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車防撞裝置，特別涉及一種機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置和帶有該變形吸能碰撞裝置的機(jī)動(dòng)車。
背景技術(shù)：
機(jī)動(dòng)車自1886年問世以來，給人類的生活和工作帶來便利的同時(shí)，也因道路交通事故導(dǎo)致了大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。到目前為止全球因車禍死亡人數(shù)累計(jì)超過3400 萬人，同時(shí)導(dǎo)致數(shù)億人受傷或致殘。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)在2009年6月15日發(fā)表的《道路安全全球狀況》報(bào)告中指出2008年涉及道路交通事故的死亡人數(shù)高達(dá)120萬，受傷或致殘達(dá)2000 3000萬，全球每年因交通事故造成的經(jīng)濟(jì)損失超過7000億美元?，F(xiàn)有機(jī)動(dòng)車在撞擊過程中車身都處于壓縮狀態(tài)，這一方面將導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車車身發(fā)生變形而損壞，另一方面可能導(dǎo)致駕乘人員的乘坐空間受到擠壓，嚴(yán)重時(shí)可能危急乘員的生命安全。例如轉(zhuǎn)向管柱和方向盤在機(jī)動(dòng)車受到撞擊時(shí)都會(huì)向后移動(dòng)而猛擊乘員的頭部和胸部，NCAP(新車評(píng)價(jià)規(guī)程)規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試速度50 64km/h下，轉(zhuǎn)向管柱向后移動(dòng)的距離只要不超過12. 7cm即可；如在機(jī)動(dòng)車受到撞擊時(shí)腳踏板都會(huì)向后移動(dòng)而使乘員下肢受傷， NCAP規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試速度下腳踏板向后移動(dòng)的距離只要不超過20cm即可。在實(shí)際車禍中， 許多機(jī)動(dòng)車的速度都超過了 NCAP的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試速度，乘員室變形劇烈，甚至完全消失，許多人實(shí)際上是被擠壓而死的，這是車禍死亡率和受傷率居高不下的主要原因。本申請(qǐng)人提交的專利CN201046689公布了一種帶防撞裝置的新型機(jī)動(dòng)車車身，該專利可使機(jī)動(dòng)車車身在撞擊過程中處于拉伸狀態(tài)，并利用液體噴射消耗機(jī)動(dòng)車的巨大撞擊能量°但是該專利存在以下問題1)B柱初始加速度偏小而加速度峰值偏大。由于防凍液的壓力建立需要一個(gè)過程， 防凍液壓力曲線呈現(xiàn)半正弦曲線形狀，壓力從0逐漸升到峰值，然后從峰值逐漸降到0。由于防凍液壓力的大小與加速度成正比，因此B柱加速度的波形也是半正弦曲線形狀，B柱加速度也是從0逐漸升到峰值，然后從峰值逐漸降到0。這意味著B柱存在著初始加速度偏小 (0)、而加速度峰值偏大的問題。如何提高B柱的初始加速度和降低B柱加速度峰值是擺在我們面前的重要研究課題。2)低速碰撞可能導(dǎo)致活塞推進(jìn)較大距離。多次碰撞試驗(yàn)結(jié)果表明，活塞推進(jìn)距離與碰撞速度基本無關(guān)。這一試驗(yàn)結(jié)論可以大大提高高速碰撞的安全性，但是低速碰撞也會(huì)和高速碰撞發(fā)生幾乎相同程度的活塞推進(jìn)距離。如何降低低速碰撞的活塞推進(jìn)距離是擺在我們面前的重要研究課題。3)活塞頂桿長(zhǎng)期伸出活塞缸外，容易被灰塵或污泥污染，發(fā)生碰撞時(shí)可能導(dǎo)致活塞頂桿推進(jìn)困難。4)如何確?；钊o緊壓住活塞缸端蓋，即如何解決活塞定位問題也是需要解決的
3問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是要解決B柱初始加速度偏小而加速度峰值偏大的問題；就是要解決低 速碰撞可能導(dǎo)致較大的活塞推進(jìn)距離的問題，與此同時(shí)也是為了解決活塞頂桿被污染以及 活塞定位的問題。一種機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置，其包括機(jī)動(dòng)車防撞桿、液壓緩沖裝置、錐形沖頭、 可破裂吸能管；所述的液壓緩沖裝置包括活塞頂桿、活塞、活塞缸和活塞缸端蓋，所述的活 塞頂桿與所述的防撞桿相連，其特征在于所述的活塞頂桿套有錐形沖頭和可破裂吸能管， 機(jī)動(dòng)車碰撞時(shí)所述的錐形沖頭將撕裂所述的可破裂吸能管。所述的可破裂吸能管的中部開 有至少ー個(gè)破裂誘導(dǎo)槽；所述的可破裂吸能管的頂端開有至少ー個(gè)破裂誘導(dǎo)縫；所述的錐 形沖頭開有錐形沖頭中心孔。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的1)加工錐形沖頭，并在錐形沖頭上鉆ー個(gè)錐形沖頭中心孔。2)加工可破裂吸能管，并在可破裂吸能管的中部開破裂誘導(dǎo)槽，在可破裂吸能管 的頂端開破裂誘導(dǎo)縫。3)將可破裂吸能管套在活塞頂桿上，然后將錐形沖頭套在活塞頂桿上。本發(fā)明有如下效果1)可以提高B柱初始加速度，可以降低B柱加速度峰值。2)在輕微碰撞下活塞頂桿及活塞不會(huì)移動(dòng)。3)在低速碰撞下，活塞頂桿及活塞推進(jìn)距離將變小。4)可以防止灰塵和污泥污染活塞頂桿。5)可以使活塞準(zhǔn)確定位，即能確保活塞頂桿伸出的長(zhǎng)度保持一致。


圖1為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置垂向剖視圖；圖2為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置的A-A面剖視示意圖；圖3為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置俯視示意圖；圖4為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置左視示意圖；圖5為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置的錐形沖頭剖視示意圖；圖6為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置的錐形沖頭右視示意圖；圖7為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置的可破裂吸能管示意圖；圖8為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置的可破裂吸能管B-B剖視圖；圖9為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置的可破裂吸能管C-C剖視圖；圖10為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置的可破裂吸能管D-D剖視圖；圖11為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置第二實(shí)施方式的可破裂吸能管剖視圖；圖12為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置第三實(shí)施方式的可破裂吸能管剖視圖；圖13為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置第四實(shí)施方式的可破裂吸能管剖視圖；圖14為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置第五實(shí)施方式；
圖15為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置第六實(shí)施方式。其中附圖標(biāo)記如下活塞頂桿1、活塞2、活塞缸3、活塞缸端蓋4、噴射緩沖室5、排液管6、錐形沖頭7、 可破裂吸能管8、圓柱體9、圓柱體沉槽10、活塞頂桿連接孔11、鉸接基座12、圓柱槽13、圓柱槽端蓋14、防撞桿15、第一水平螺栓16、第二水平螺栓17、第三水平螺栓18、第四水平螺栓19、第五水平螺栓20、第六水平螺栓21、第七水平螺栓22、第八水平螺栓23、第一防撞桿滑槽M、第二防撞桿滑槽25、第三防撞桿滑槽沈、第四防撞桿滑槽27、排液軟管28、防凍液盒四、活塞頂桿外螺紋30、第一活塞噴射孔201、第二活塞噴射孔202、第三活塞噴射孔203、 第四活塞噴射孔204、第一管壁噴射孔301、第二管壁噴射孔302、錐形沖頭中心孔701、第一破裂誘導(dǎo)槽801、第二破裂誘導(dǎo)槽802、第三破裂誘導(dǎo)槽803、第四破裂誘導(dǎo)槽804、第一破裂誘導(dǎo)縫805、第二破裂誘導(dǎo)縫806、第三破裂誘導(dǎo)縫807、第四破裂誘導(dǎo)縫808。
具體實(shí)施例方式由于機(jī)動(dòng)車底盤左右?guī)缀鯇?duì)稱，為了描述的方便，只描述機(jī)動(dòng)車的左邊部分，右邊相同的部分不再描述。本發(fā)明所述的“至少一個(gè)”應(yīng)理解為大于等于一個(gè)，小于等于η個(gè)，η 的取值范圍由產(chǎn)品大小和本領(lǐng)域技術(shù)常識(shí)來確定。第一實(shí)施方式圖1為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置垂向剖視圖；圖2為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置的A-A面剖視示意圖；圖3為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置俯視示意圖；圖4 為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置左視示意圖；圖5為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置錐形沖頭剖視示意圖；圖6為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置錐形沖頭右視示意圖；圖7為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置可破裂吸能管示意圖；圖8為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置可破裂吸能管B-B剖視圖；圖9為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置可破裂吸能管C-C 剖視圖；圖10為本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置可破裂吸能管D-D剖視圖。由于機(jī)動(dòng)車碰撞裝置左右對(duì)稱，為了描述方便，只描述機(jī)動(dòng)車碰撞裝置的左邊部分。如圖1 圖10所示，本發(fā)明機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置包括活塞頂桿1、活塞2、活塞缸3、活塞缸端蓋4、噴射緩沖室5、排液管6、錐形沖頭7、可破裂吸能管8、圓柱體9、圓柱體沉槽10、活塞頂桿連接孔11、鉸接基座12、圓柱槽13、圓柱槽端蓋14、防撞桿15、第一水平螺栓16、第二水平螺栓17、第三水平螺栓18、第四水平螺栓19、第五水平螺栓20、第六水平螺栓21、第七水平螺栓22、第八水平螺栓23、第一防撞桿滑槽Μ、第二防撞桿滑槽25、第三防撞桿滑槽26、第四防撞桿滑槽27、排液軟管28、防凍液盒四、第一活塞噴射孔201、第二活塞噴射孔202、第三活塞噴射孔203、第四活塞噴射孔204、第一管壁噴射孔301、第二管壁噴射孔302、錐形沖頭中心孔701、第一破裂誘導(dǎo)槽801、第二破裂誘導(dǎo)槽802、第三破裂誘導(dǎo)槽803、第四破裂誘導(dǎo)槽804、第一破裂誘導(dǎo)縫805、第二破裂誘導(dǎo)縫806、第三破裂誘導(dǎo)縫 807、第四破裂誘導(dǎo)縫808。所述的錐形沖頭中心孔701開在錐形沖頭7上；所述的第一破裂誘導(dǎo)槽801、第二破裂誘導(dǎo)槽802、第三破裂誘導(dǎo)槽803、第四破裂誘導(dǎo)槽804開在可破裂吸能管8的中間部分；所述的第一破裂誘導(dǎo)縫805、第二破裂誘導(dǎo)縫806、第三破裂誘導(dǎo)縫807、第四破裂誘導(dǎo)
5縫808開在可破裂吸能管的頂端，并靠近錐形沖頭7。所述的圓柱體沉槽10開在圓柱體9 上；所述的活塞頂桿連接孔11開在圓柱體9上；所述的活塞缸端蓋4安裝在活塞缸3的前部；所述的活塞頂桿1 一端與活塞2的頂部相連，另一端依次穿過活塞缸端蓋4、可破裂吸能管8、錐形沖頭7，最后與圓柱體9上的活塞頂桿連接孔11相連；所述的圓柱體9安裝在鉸接基座12上的圓柱槽13內(nèi)；當(dāng)圓柱體9放入圓柱槽13之后用圓柱槽端蓋14蓋??；所述的防撞桿15通過若干水平螺栓(16、17、18、19)與鉸接基座12相連。所述的活塞2又包括第一活塞噴射孔201、第二活塞噴射孔202、第三活塞噴射孔 203、第四活塞噴射孔204。上述這些活塞噴射孔從活塞2的底部貫穿活塞2的頂部。所述的噴射緩沖室5與第一活塞缸3固定相連；所述的排液管6與噴射緩沖室5 固定相連；所述的排液軟管洲一端與防凍液盒四相連，另一端與排液管6相連。所述的第一管壁噴射孔301、第二管壁噴射孔302貫穿活塞缸3的壁。1)下面分析本發(fā)明一種帶錐形沖頭和可破裂吸能管的機(jī)動(dòng)車碰撞裝置如何提高 B柱初始加速度？如圖1 圖10所示，當(dāng)一種帶錐形沖頭和可破裂吸能管的機(jī)動(dòng)車碰撞裝置發(fā)生碰撞時(shí)，巨大的撞擊力將首先撞到防撞桿15的左邊，然后依次傳到對(duì)應(yīng)的鉸接基座12、圓柱體9和活塞頂桿1上，活塞頂桿1將與帶有諸活塞噴射孔201、202、203、204的活塞2 —起向后移動(dòng)，從而消耗機(jī)動(dòng)車碰撞能量。有兩種方式來消耗機(jī)動(dòng)車碰撞能量一種方式是高壓液體噴射消耗能量；另一種是可破裂吸能管吸能?，F(xiàn)在分析高壓液體噴射如何消耗機(jī)動(dòng)車碰撞能量在活塞2的擠壓下，防凍液的壓力將從0逐漸上升到壓力峰值，高壓液體將通過活塞2上的諸活塞噴射孔201、202、203、 204和活塞缸3上的諸管壁噴射孔301、302高速噴射而消耗機(jī)動(dòng)車碰撞能量。在液體高速噴射消耗機(jī)動(dòng)車碰撞能量的同時(shí)可破裂吸能管也將吸收部分機(jī)動(dòng)車碰撞能量。下面分析可破裂吸能管如何消耗機(jī)動(dòng)車撞擊能量由于活塞頂桿1上套有錐形沖頭7和可破裂吸能管8，錐形沖頭7將擠壓可破裂吸能管8，在錐形沖頭7的沖擊作用下，可破裂吸能管8首先發(fā)生擴(kuò)脹變形吸能，由于可破裂吸能管8有破裂誘導(dǎo)縫，可破裂吸能管8 將發(fā)生撕裂吸能。由于可破裂吸能管8初始擴(kuò)脹變形力和初始撕裂力與可破裂吸能管8壁厚成正比，這意味著當(dāng)可破裂吸能管8的壁厚一定時(shí)，碰撞力要達(dá)到一定值時(shí)可破裂吸能管8才能發(fā)生變形。這樣可以提高B柱的初始加速度，使之不再是零加速度了，也就是說可以提高B 柱的初始加速度。與此同時(shí)還意味著輕微碰撞不會(huì)導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車的變形。2)下面分析本發(fā)明一種帶錐形沖頭和可破裂吸能管的機(jī)動(dòng)車碰撞裝置如何降低 B柱的峰值加速度？當(dāng)活塞頂桿1及活塞2不斷向前推進(jìn)時(shí)，可破裂吸能管8也將不斷被撕裂。當(dāng)活塞2推進(jìn)到活塞缸3中部時(shí)，活塞缸3內(nèi)的液體壓力進(jìn)入峰值區(qū)間，由于B柱加速度與液體壓力成正比，則B柱加速度將進(jìn)入峰值區(qū)間。由于在可破裂吸能管8的中部開有破裂誘導(dǎo)槽，可破裂吸能管8的擴(kuò)脹力和撕裂力將急劇下降數(shù)倍甚至十幾倍，因此可以降低B柱的加速度峰值。3)下面分析本發(fā)明一種帶錐形沖頭和可破裂吸能管的機(jī)動(dòng)車碰撞裝置如何防止灰塵和污泥污染活塞頂桿。
在機(jī)動(dòng)車發(fā)生碰撞時(shí)，活塞頂桿1將不斷通過活塞缸端蓋4進(jìn)入活塞缸3內(nèi)部，如果灰塵或污泥污染了活塞頂桿1，則可能導(dǎo)致活塞頂桿1推進(jìn)困難，嚴(yán)重時(shí)會(huì)被卡死。我們?cè)诨钊敆U1上套上錐形沖頭7和可破裂吸能管8，灰塵和污泥就不會(huì)污染活塞頂桿1，因此不會(huì)出現(xiàn)活塞頂桿1推進(jìn)困難的現(xiàn)象，更不會(huì)出現(xiàn)活塞頂桿1被卡死的現(xiàn)象。第二實(shí)施方式圖11為機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置第二實(shí)施方式的可破裂吸能管剖視圖；第二實(shí)施方式與第一實(shí)施方式基本上相同在第一實(shí)施方式基礎(chǔ)上去掉了可破裂吸能管8頂端的第一破裂誘導(dǎo)縫805、第二破裂誘導(dǎo)縫806、第三破裂誘導(dǎo)縫807、第四破裂誘導(dǎo)縫808。第三實(shí)施方式圖12為機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置第三實(shí)施方式的可破裂吸能管剖視圖。第三實(shí)施方式與第一實(shí)施方式基本上相同唯一不同的是去掉了可破裂吸能管8中部的第一破裂誘導(dǎo)槽801、第二破裂誘導(dǎo)槽802、第三破裂誘導(dǎo)槽803、第四破裂誘導(dǎo)槽804。第四實(shí)施方式圖13為機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置第四實(shí)施方式的可破裂吸能管剖視圖；第四實(shí)施方式與第一實(shí)施方式基本上相同唯一不同的是去掉了可破裂吸能管8中部的第一破裂誘導(dǎo)槽801、第二破裂誘導(dǎo)槽802、第三破裂誘導(dǎo)槽803、第四破裂誘導(dǎo)槽804，去掉了可破裂吸能管8頂端的第一破裂誘導(dǎo)縫805、第二破裂誘導(dǎo)縫806、第三破裂誘導(dǎo)縫807、第四破裂誘導(dǎo)縫808。第五實(shí)施方式圖14為機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置第五實(shí)施方式；第五實(shí)施方式與第一實(shí)施方式基本上相同，唯一不同的是將錐形沖頭7和可破裂吸能管8交換了位置，即錐形沖頭7緊靠活塞缸端蓋4。第六實(shí)施方式圖15為機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置第六實(shí)施方式；第六實(shí)施方式與第一實(shí)施方式基本上相同唯一不同的是在活塞頂桿1的頂端加工了活塞頂桿外螺紋30，與此對(duì)應(yīng)錐形沖頭7上的錐形沖頭中心孔加工為內(nèi)螺紋，所述的錐形沖頭7與所述的活塞頂桿1相螺接。 第六實(shí)施方式可以使活塞2更容易定位，通過擰錐形沖頭7即可使活塞2緊緊壓在活塞缸端蓋4上。當(dāng)活塞2緊緊壓在活塞缸端蓋4上時(shí)，繼續(xù)擰錐形沖頭7，將導(dǎo)致可破裂吸能管 8發(fā)生預(yù)變形。其它實(shí)施方式應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，上述優(yōu)選實(shí)施方式僅為示例性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)，做出各種等同的修改和替換及不同組合，而得到不同的實(shí)施方式。如本發(fā)明所述的活塞頂桿與所述的防撞桿相連包括直接相連和間接相連。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置，其包括機(jī)動(dòng)車防撞桿(15)、液壓緩沖裝置(1，2，3， 4)、錐形沖頭(7)、可破裂吸能管(8)；所述的液壓緩沖裝置(1，2，3，4)包括活塞頂桿(1)、 活塞O)、活塞缸⑶和活塞缸端蓋G)，所述的活塞頂桿⑴與所述的防撞桿(15)相連， 其特征在于所述的活塞頂桿(1)套有錐形沖頭(7)和可破裂吸能管(8)，機(jī)動(dòng)車碰撞時(shí)所述的錐形沖頭(7)將撕裂所述的可破裂吸能管(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置，其特征在于所述的可破裂吸能管 (8)的中部開有至少一個(gè)破裂誘導(dǎo)槽(801、802、803、804)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置，其特征在于所述的可破裂吸能管(8)的頂端開有至少一個(gè)破裂誘導(dǎo)縫(805、806、807、808)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置，其特征在于所述的活塞頂桿(1) 加工有活塞頂桿外螺紋(30)，所述的錐形沖頭(7)的中心孔(701)是內(nèi)螺紋孔，所述的活塞頂桿(1)與所述的錐形沖頭(7)相螺接。
5.一種機(jī)動(dòng)車，其特征在于在機(jī)動(dòng)車前部、尾部設(shè)置有多個(gè)如權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置。
全文摘要
一種機(jī)動(dòng)車變形吸能碰撞裝置，其包括機(jī)動(dòng)車上的活塞頂桿、活塞、活塞缸、活塞缸端蓋、錐形沖頭和可破裂吸能管；其特征在于所述的活塞頂桿套有錐形沖頭和可破裂吸能管。所述的可破裂吸能管的中部開有至少一個(gè)破裂誘導(dǎo)槽，所述的可破裂吸能管的頂端開有至少一個(gè)破裂誘導(dǎo)縫，所述的錐形沖頭開有錐形沖頭中心孔。在機(jī)動(dòng)車發(fā)生碰撞時(shí)，可提高B柱的初始加速度，可降低B柱加速度峰值，可防止活塞頂桿被污染。
文檔編號(hào)B60R19/32GK102343881SQ20101024723
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者凌建軍, 凌閣, 李越, 楊鑄, 黃鸝 申請(qǐng)人:凌建軍