抗侧碰形电动汽车的制作方法

本发明涉及电动汽车，尤其涉及一种抗侧碰形电动汽车。

背景技术：

现有的电动汽车存在以下不足：不能够有效地进行侧碰防护，使得车辆产生侧碰撞时只能通过车架的变形溃缩来实现吸能，而车架的变形容易伤害到乘；电机的散热都是通过在在电机轴上连接散热风扇来进行风冷的，故散热效果欠佳。

技术实现要素：

本发明的第一个目的旨在提供一种抗侧碰形电动汽车，解决了现有的汽车侧碰时通过车身溃缩吸能而导致的安全性差的问题。

本发明的第二目的旨在提供一种驱动电机能够气液同时进行散热的抗侧碰形电动汽车，解决了现有的电机散热效果欠佳的问题

以上技术问题是通过以下技术方案解决的：一种抗侧碰形电动汽车，包括车轮和支撑在车轮上的车架，所述车架上设有电机，其特征在于，还包括2根纵向保险杠和若干沿前后方向分布的位于两根纵向保险杠之间的横圆柱梁，所述横圆柱梁的左右两端各设有一个碰撞消能机构，所述碰撞消能机构包括设置在横圆柱梁内的第一横向缸体、位于第一横向缸体一端内的第一活塞和连接在第一活塞一侧上的连接架，所述连接架设有伸出所述横圆柱梁端面的第一驱动杆，所述第一驱动缸同所述纵向保险杠连接在一起，所述第一横向缸体的另一端设有气孔，所述气孔内连接有当所述第一横向缸体内的气压上升到设定值时被第一横向缸体内的气体压出的密封塞，所述2根纵向保险杠位于车架的左右两侧。当受到侧碰撞时则首先受到碰撞的为纵向保险杠，纵向保险杠通过连接架驱动第一活塞压缩第一横向缸体内的气体起到吸能的作用，随着第一横向缸体内的压力的升高，流体将密封塞冲开，流体从气孔中流出而实现吸能，从而实现侧碰吸能。通过设置气孔且连接上密封塞，能够提高碰撞吸能效果，如果不设置密封塞，则碰撞吸能效果会减弱较多。

作为优选，所述碰撞消能机构还包括沿左右方向延伸的第二横向缸体，第二横向缸体内表面设有第二横向缸体部摩擦层，所述连接架还包括连接盘和将连接盘同第一活塞连接在一起的连接在第二驱动杆，所述第一驱动杆同所述连接盘连接在一起，所述连接盘的周面上设有连接盘部摩擦层，所述连接盘通过连接盘部摩擦层和第二横向缸体部摩擦层滑动抵接在一起而连接在所述第二横向缸体内。本技术方案使得除了压缩气体和进行气体喷射吸能外，还同步进行摩擦吸能，能够使得纵向保险杠横向移动较小的距离而吸收较多的碰撞能量，使得在保持车身外观宽度尺寸和碰撞吸能效果不变的前提下提高车身的承载空间的宽度。

作为优选，所述碰撞消能机构还包括第二活塞和第三横向缸体，第三横向缸体内表面设有第三横向缸体部摩擦层，所述第二活塞的周面上设有第三活塞部摩擦层，所述第二活塞通过第三活塞部摩擦层同第三横向缸体部摩擦层滑动滑动抵接在一起而连接在所述第三横向缸体内，所述第二活塞通过第三驱动杆同所述连接盘连接在一起。能够在纵向保险杠的横向移动距离不变的前提销吸收较多的碰撞能量。

作为优选，所述第一横向缸体环绕在第三横向缸体外部。能够提高制作布局时的方便性。

作为优选，所述横圆柱梁内滑动密封连接有圆管，所述圆管的内部空间构成两个所述第三横向缸体，所述圆管的两端和横圆柱梁之间围成两个所述第一横向缸体。当一侧产生碰撞而导致该侧的第一活塞移动时圆管也会产生移动，使得另一侧的碰撞消能机构也参与摩擦吸能；从而起到提高摩擦吸能效果的作用。

作为优选，所述密封塞包括圆筒和封盖在圆筒的外端的端壁，所述圆筒的内周面设有引导所述圆筒转动的叶片，所述横圆柱梁还转动连接有连接套，所述连接套连接有环形刀片，所述环形刀片和连接套之间形成限位部，所述刀片设有用于将所述端壁从所述圆筒上切下的环形刃口。当密封塞产生喷出时会朝向环形刀片移动，环形刀片的刃口将密封塞的端壁切断使得流体经密封塞内部流出且密封塞同限位部抵接在一起，流体流出过程中在叶片的作用下使得密封塞和环形刀片一起产生旋转而起到吸能即消耗能量的作用。

作为优选，所述第一驱动杆同所述纵向保险杠通过纵向销铰接在一起，所述纵向保险杠的下端设有侧挡板、上端设有若干竖杆，所述竖杆的上端通过拉索他车架的上端连接在一起。当碰撞点位于纵向销的下方时，能够使得纵向保险杠产生以纵向销为轴的转动，便于碰撞物体钻入车的底下而将车子托起且朝向碰撞物体上倾斜、起到降低对乘员的伤害的作用。

作为优选，所述第一驱动杆同所述纵向保险杠通过圆柱面配合抵接在一起，所述圆柱面同所述纵向销同轴。既能够包装可靠的转动，还能够避免纵向销被损坏。

作为优选，所述电机包括电机壳、外定子、内转子、电机轴、水泵和连接在电机壳上的散热水盘，电机壳的两端设有端盖，所述电机轴的两端通过支撑轴承支撑在所述端盖上，所述电机轴上连接有外壳部散热风扇，所述电机壳的壁部内设有沿电机壳的周向延伸的螺旋结构的液流通道，所述水泵的驱动轴同所述电机轴连接在一起，所述水泵的进口端同所述液流通道的一端连接在一起、出口端同所述散热水盘连接在一起，所述盘旋孔的另一端同所述散热水盘的底端连接在一起，所述散热水盘的位于所述电机壳的上方。使用时，除了像现有技术一样，通过外壳部散热风扇进行散热外，还可以通过电机自身驱动水泵，水泵驱动冷却水在液流通道和散热水盘之间循环，冷却水经过液流通道使吸收电机产生的热量然后在经过散热水盘时被散失掉、从而实现对电机的水冷。散热水盘内的水是通过重力的作用而进入液流通道的。由于同时设置风冷和水冷，所以散热效果好。实现了第二个发明目的。

作为优选，所述电机壳包括内筒和外筒，所述内筒的外周面上设有外螺纹，所述外筒的外周面上设有散热肋条、内周面上设有内螺纹，所述外筒通过所述内螺纹配合所述外螺纹而螺纹连接在所述内筒外部。设置散热肋条，能够提高散热效果。但是散热肋条的设置，会导致进行卫生时不容易清洁干净。而本技术通过将电机壳设置为内外两部分螺纹连接在一起构成，散热肋条设置在外筒上，需要清洁时可以将外筒独立的取下进行清洁（如进行超声波清洗），从而使得容易清洁干净。

作为优选，所述外螺纹的螺纹槽设有加深段，所述液流通道为导热材料制作而成的柔性水管，所述柔性水管设置在所述加深段内。提高了制作液流通道时的方便性和可靠地保持液流通道不漏水。电机外壳在制作时可能产生砂眼、直接在电机上设置出液流通道则如果砂眼位于液流通道上时可能产生泄漏现象，而本技术方案能够避免。

作为优选，所述散热水盘上设有水盘部散热风扇。能够提高散热效果。

作为优选，所述散热水盘上还设有进水口，所述进水口内设有驱动所述水盘部散热风扇的水轮机，所述水泵的出口端同所述进水口连接在一起。能够利用水泵输出的冷却水的动力去驱动水轮机旋转，从而实现水盘部散热风扇的转动，不但能够可靠地使得水泵和水盘部散热风扇同步工作、而且也省却了通过电机驱动水盘部散热风扇而导致的需要铺设电线的问题。

本发明还包括散热控制单元和检测电机温度的温度传感器，所述水泵的驱动轴上设有水泵轴部花键孔，所述电机轴上设有电机轴部花键孔，所述电机轴部花键孔内设有铁磁体制作而成的花键，所述花键的长度大于所述水泵轴部花键孔的深度且小于所述电机轴部花键孔的深度，所述水泵轴部花键孔内设有驱动所述花键收缩到所述电机轴部花键孔内的驱动弹簧和驱动花键插入到所述水泵轴部花键孔内的电磁铁，所述电磁铁对花键产生的吸引力大于驱动弹簧驱动花键的弹力，所述温度传感器检测到电机的温度高于设定值时所述控制单元使所述电磁铁得电而产生磁力。在通过外壳部散热风扇能够满足电机散热的要求时，则电机不驱动水泵工作(因为此时水泵工作进行水冷是没有意义的，且要导致电机的负载增加而增加能耗)，只要在外壳部散热风扇的散热不能够满足散热要求时在启动水泵而进行冷却。实现了冷却的优化，兼顾了冷却效果和能耗。

本发明具有以下优点：能够用于提高车子的抗侧碰能力而降低对乘员伤害；侧碰吸能通过气体作为介质吸收碰撞的能量，增加参与吸能的要素；电机的散热效果好。

附图说明

图1为本发明实施例一的俯视示意图；

图2为本发明的后视示意图。

图3为横圆柱梁的剖视示意图。

图4为密封塞和横圆柱梁的连接处的剖视放大示意图。

图5为本发明实施例二中的密封塞和横圆柱梁的连接处的剖视放大示意图。

图6为实施例二中的电机的示意图。

图中：纵保险杠2、竖杆21、拉索22、纵向销23、侧挡板24、圆柱面25、横圆柱梁3、圆管33、碰撞消能机构41、连接盘411、连接盘4110、第一驱动杆4111、第二驱动杆4112、第三驱动杆4113、第一横向缸体412、气孔4121、第一活塞413、第二横向缸体414、第三横向缸体415、密封塞416、圆筒4161、外圆管4162、端壁4163、变形避让槽4164、定压环4165、定压环朝向密封段一端的端面41651、环形倒钩4166、圆柱段4167、叶片4168、第二活塞417、支撑架418、平面轴承4181、连接套419、刀片4191、限位部4192、环形刃口4193、电机6、散热水盘60、进水口601、水轮机602、水盘部散热风扇603、出水孔604、螺纹连接头605、电机壳61、外筒611、内筒612、散热肋条613、内螺纹614、外螺纹615、加深段616、外定子62、内转子63、电机轴64、柔性水管65、端盖66、电机轴部花键孔662、花键663、水泵67、连接柱671、水泵的驱动轴672、水泵轴部花键孔673、电磁铁674、驱动弹簧675、外壳部散热风扇68、车架7、车轮71。

具体实施方式

以下结合附图与实施例对本发明做具体说明。

实施例一，参见图1，一种抗侧碰形电动汽车，车架7和2根分布在车架的左右两侧的纵保险杠2。车架7设有车轮71。车架7上还设有电机6。车架7下还固定有两根横圆柱梁3，横圆柱梁3的左右两端内各设有一根伸出其端面的第一驱动杆4111。横圆柱梁3的两端通过第一驱动杆4111同2根纵保险杠2连接在一起。纵保险杠2上设有3根沿前后方向分布的竖杆21。竖杆的上端设有拉索22。拉索22同车架的上端连接在一起。拉索的长度为15厘米。

参见图2，第一驱动杆4111通过纵向销23同纵向保险杠2铰接在一起。纵保险杠2的下端设有侧挡板24。第一驱动杆4111同纵向保险杠2通过圆柱面25配合抵接在一起。圆柱面25同纵向销23同轴。

参见图3，横圆柱梁3的左右两端各设有一个碰撞消能机构41。

碰撞消能机构41包括连接盘411、第一横向缸体412、第一活塞413、第二横向缸体414和第三横向缸体415。

横圆柱梁3内滑动密封连接有圆管33。圆管33沿左右方向延伸。圆管33的内部空间构成两个碰撞消能机构41的共计两个第三横向缸体415。第三横向缸体415内周面上设有第三横向缸体部摩擦层。第三横向缸体415内设有第二活塞417。第二活塞417的周面上设有第三活塞部摩擦层。第二活塞417通过第三活塞部摩擦层同第三横向缸体部摩擦层滑动连接在一起而连接在第三横向缸体415内。

圆管33的两端和横圆柱梁3之间围成两个碰撞消能机构41的共计两个第一横向缸体412。第一横向缸体412为环绕在第三横向缸体415外的环形。第一横向缸体412沿左右方向延伸。第一活塞413密封滑动连接在第一横向缸体412的一端内、第一横向缸体412的另一端设有气孔4121。气孔4121内可向外拔出地密封连接有密封塞416。

第二横向缸体414设置在横圆柱梁22内。第二横向缸体414沿左右方向延伸。第二横向缸体414的内周面上设有第二横向缸体部摩擦层。

前轴部连接盘411包括连接盘4110、第一驱动杆4111、第二驱动杆4112和第三驱动杆4113。连接盘4110的周面上设有连接盘部摩擦层，连接盘4110通过连接盘部摩擦层和第二横向缸体部摩擦层滑动连接在一起而连接在第二横向缸体414内。第二横向缸体414和连接盘4110同轴。第一驱动杆4111的一端同连接盘4110连接在一起、另一端穿过横圆柱梁3的端面后同纵保险杠连接在一起。第二驱动杆4112有至少3根。第二驱动杆4112沿第一横向缸体412的周向分布。第二驱动杆4112的一端同连接盘4110连接在一起、另一端同第一活塞413连接在一起。第三驱动杆4113有1根。第三驱动杆4113的一端同连接盘4110连接在一起、另一端同第二活塞417连接在一起。

参见图4，密封塞416包括圆筒4161和外圆管4162。圆筒4161为仅外端设有端壁4163进行封闭的。外圆管4162套设在圆筒4161外。圆筒4161的内端和外圆管4162的内端一体成型在一起。圆筒4161和外圆管4162之间形成变形避让槽4164。外圆管4162的外周面设有定压环4165和环形倒钩4166。环形倒钩4166用于防止密封塞416经气孔4121压入到第一横向缸体412内。定压环4165和环形倒钩4166之间设有圆柱段4167。密封塞416通过圆柱段4167同气孔4121密封连接在一起。定压环朝向密封段一端的端面41651为圆柱面。

参见图1到2，当受到碰撞时侧保险杠受到撞击，从而朝向车架7的中部也即横圆柱梁3的中部推第一驱动杆4111，第一驱动杆4111驱动连接盘4110在第二横向缸体414内移动实现连接盘4110和第二横向缸体414之间的摩擦消能；连接盘4110驱动第二驱动杆4112驱动第一活塞413在第一横向缸体412内移动，第一活塞413压缩第一横向缸体412内的气体起到吸能的作用，随着第一横向缸体内的压力的升高，流体将密封塞416冲开，流体从气孔4121中流出而实现吸能；连接盘4110还驱动第三驱动杆4113驱动第二活塞417在第三横向缸体415内移动，第二活塞417和第三横向缸体415之间产生摩擦消能。移动时圆管33也移动，使得没有受到碰撞段的碰撞消能机构也参与摩擦吸能。

如果碰撞物体较低使得碰撞点位于纵向销的下方时，纵保险杠2的上端还还以纵向销为轴朝远离车体的方向转动。使得碰撞物体钻入车体底下而托起车体且使得车体朝向碰撞物体侧翻。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图5，圆筒4161的内周面设有当流体从圆筒内流过时引导密封塞416转动的叶片4168。滑杆31还设有支撑架518。支撑架418通过平面轴承4181转动连接有连接套419。连接套419连接有环形刀片4191。环形刀片4191和连接套419之间形成限位部4192。刀片4191设有环形刃口4193。环形刃口4193同端壁4163对齐。刀片4191的外直径等于圆筒4161的内直径。

使用过程从，如果密封塞416喷出，在环形刃口4193同端壁4163接触之前，连接套419先插入到变形避让槽4164内进行定位、然后端壁4163朝向环形刃口4193靠拢而被切落，流体部分从圆筒4161流出而使得密封塞416产生转动（如果连接套419和变形避让槽4164之间的卡接力大则连接套419及刀片都会一起进行转动），起到增加消耗碰撞能量的作用。

参见图6，电机包括散热水盘60、水泵67和从外向内依次设置的电机壳61、外定子62、内转子63和电机轴64。

散热水盘60的上方设有漏斗形的进水口601。进水口601内设有水轮机602。水轮机602的动力输出轴沿上下方向延伸。水轮机602的动力输出轴上连接有水盘部散热风扇603。散热水盘60的底部设有出水孔604。

电机壳61包括外筒611和内筒612。外筒611的外周面上设有散热肋条613、内周面上设有内螺纹614。内筒612的外周面上设有外螺纹615。外筒通过内螺纹配合外螺纹而螺纹连接在内筒外部。外螺纹615的螺纹槽设有加深段616。加深段616内铺设有导热材料制作而成的柔性水管65。柔性水管65的位于电机壳61内的部分的内部空间构成沿电机壳的周向延伸的螺旋结构的液流通道。电机壳61的两端设有端盖66。柔性水管65的一端经一个端盖穿出后同出水孔604密封连接在一起。进水口601设有螺纹连接头605。螺纹连接头605螺纹连接在外筒611上。

柔性水管65的另一端经另一个端盖输出后同水泵67的进口端密封连接在一起。水泵67的出口端通过管道同进水口601的上端连接在一起。水泵67的外壳通过连接柱671同端盖66固定在一起。水泵的驱动轴672上设有水泵轴部花键孔673。水泵轴部花键孔673内设有电磁铁674和驱动弹簧675。

电机轴64的两端通过支撑轴承一一对应的支撑在两个端盖66上。电机轴64的一端上连接有位于外壳外部的外壳部散热风扇68。电机轴64连接有外壳部散热风扇的一端设有电机轴部花键孔662。电机轴部花键孔662内设有花键663。花键663为铁磁体制作而成。花键663的长度大于水泵轴部花键孔673的深度且小于电机轴部花键孔662的深度。电机轴部花键孔662和水泵轴部花键孔673同轴对齐。

本发明还散热控制单元和检测电机温度的温度传感器。

本发明的电机进行散热的方法为：当电机工作时，电机轴64转动驱动负载的同时驱动外壳部散热风扇68转动而产生风进行散热即风冷。检测电机温度的温度传感器检测电机的实时温度。

当检测电机温度的温度传感器检测到的温度数据小于设定值时、电磁铁674不得电也即不能够产生磁力，此时在驱动弹簧675的作用下花键663完全容置在电机轴部花键孔662内，水泵不能够被电机轴64驱动。

当检测电机温度的温度传感器检测到的温度数据为设定值以上时、散热控制单元使电磁铁674得电而产生磁力，电磁铁674对花键663产生的吸力克服驱动弹簧675的弹力使得花键663同时位于电机轴部花键孔662和水泵轴部花键孔673内，水泵被电机轴64驱动着一起转动。水泵66工作时使得冷却水按照如下路径进行循环：柔性水管65→水泵67→进水口601→散热水盘60→柔性水管65。冷却水经过柔性水管65吸收电机的热量升温而对电机进行散热。冷却水到达散热水盘60时在敞开式下落的过程中和水盘部散热风扇603的作用下散失热量而降温。冷却水经过进水口601时驱动水轮机602转动，水轮机602转动时驱动水盘部散热风扇603转动。