专利名称：具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及运动物体防撞装置技术领域，特别涉及一种具有缓冲碰撞作用 的汽车防撞装置。
背景技术：
目前在汽车防撞技术方面只有一些简单的防撞措施，例如在汽车前部装有保险 杠，还有为保护驾驶员生命安全使用的安全气囊等，但其防撞效果均不理想，车毁人亡 的事故多有发生。另外，汽车防撞技术方面还有采用力学传感器和机械电子配合工作来 实现对汽车刹车系统进行控制，虽能在碰撞之前预判碰撞事故发生，及时采取紧急制动 措施，但该系统却不能在碰撞已经发生的情况下减少碰撞造成的人身伤害和损失。现今 应用的汽车防撞装置大多与汽车本体紧密结合，不容易更换，发生碰撞后因缓冲碰撞能 力不足，释放能量过快，也会造成较大的损害。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置，该装置使用 机械传动方法延长碰撞时间、缓慢释放碰撞能量，使车内人员和汽车本身均得到安全保 证。为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为一种具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置，包括保险杠车架、活塞、缸体、螺 栓、位于缸体内的工作介质、溢流通孔、泄压小孔、膜片。有一个活塞的一端与保险杠 固定连接，其另一端插入一个缸体中，并可在缸体内相对缸体内壁平行滑动。缸体通过 螺栓与车架旋拧紧固连接，缸体为可拆卸更换。缸体水平安装时缸体侧壁靠近其底部位 置处向下开有一个溢流通孔，溢流通孔的直径小于缸体的直径。车架上对应溢流通孔位 置处设有溢流通道。有多片膜片位于溢流通孔内，且至少为两片，其中第一个膜片内侧 靠近缸体的内部，第一个膜片将溢流通孔完全封闭。在第一个膜片外侧的其他的膜片与 第一个膜片平行，且各膜片依次相邻间隔设置。第一个膜片与其相邻的第二个膜片之间 的溢流通孔的内壁设有泄压小孔，使第一个膜片与第二个膜片之间形成的空间与外界大 气相连通；第二、三个膜片之间的溢流通孔的内壁设有的泄压小孔使该两膜片间形成的 空间与外界大气相连通；其他相邻膜片间形成的空间及与其连通的泄压小孔与第二、三 个膜片间的设置方式相同。缸体内的工作介质为不可压缩的液体。膜片的厚度沿溢流通孔自上而下依次增大，各膜片间距也沿溢流通孔自上而下 依次增大。本实用新型的技术方案是液压缓冲器的应用，液压缓冲器广泛应用于起重、运 输、铁路、车辆等设备上。液压缓冲器的主要功能是在运行过程中防止刚性碰撞，避免 造成设备部件损坏的安全缓冲装置，液压缓冲器是利用限流孔对油液的阻尼效应而设计 的。其特点是结构紧凑、吸收能量大、作用平稳。[0008]本发明与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点当汽车以一定速度发生碰撞时，保险杠推动活塞压缩缸体内的工作介质，使缸 体内压力升高，当升高到第一个膜片所能承受的最大压力值时，膜片破裂，工作介质由 泄压小孔流出，碰撞的能量外泄一部分；由于汽车碰撞时产生的能量很大，特别是以高 速行驶的汽车碰撞时产生的能量更大，这样从一个泄压小孔泄出的能量还不够，活塞在 巨大能量推动下继续前进，当压力升高到第二个膜片所能承受的最大压力值时，该膜片 破裂，工作介质又从泄压小孔流出，碰撞的能量又外泄一部分，这种过程延续下来，使 碰撞时间延长，且刚性碰撞变为弹性碰撞，大部分能量由泄压小孔、泄压大孔排出汽车 外面，达到保护汽车本体以及车内人员安全的作用。
图1为具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置结构示意图。图2为图1的溢流通孔I的局部放大结构示意图
具体实施方式
本实用新型的优选实施例结合附图说明如下如图1、图2所示，本具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置包括活塞1、螺栓2、缸 体3、保险杠4、车架5、位于缸体3内的工作介质6、溢流通孔7、泄压小孔8、膜片9。 活塞1的一端与保险杠4固定连接，其另一端插入缸体3中，并可在缸体3内相对缸体3 内壁平行滑动，当活塞1挤压缸体3内的工作介质6时，活塞1对工作介质6的压强能够 大小不变地被液体向各个方向传递，包括向膜片9位置传递。缸体3通过螺栓2与车架5 旋拧紧固连接，可以实现拆卸和更换。缸体3水平安装时缸体3侧壁靠近其底部位置处 向下开有溢流通孔7，溢流通孔7的直径小于缸体3的直径。如果活塞1的横截面积是 S1,加在活塞1上的压力是F1,则活塞1对工作介质6的压强为P = F1ZiSp由于液体压强 能够大小不变地被液体向各个方向传递，所以，膜片9所受到的压强必然也等于P。若膜 片9的横截面积是S2,压强P在膜片9上所产生的压力F2 = PXS2 = F1X (S2ZiS1),膜片 9的面积远远小于活塞1横截面积，所以传导到膜片9上的压力是F1就要大大小于加在活 塞1上的压力是F1,根据这一原理，就可以实现本实用新型的汽车防撞装置对车辆发生剧 烈撞击的缓冲作用。车架5上对应溢流通孔7位置处设有溢流通道，可以与膜片9破裂 释放能量进行有效配合，步步为营，协调缓冲，优化本技术方案的效能。膜片9位于溢 流通孔7内，且至少为2片，其中第一个膜片内侧靠近缸体3的内部，第一个膜片将溢流 通孔7完全封闭；在第一个膜片外侧的其他的膜片与第一个膜片平行，且各膜片依次相 邻间隔设置；第一个膜片与其相邻的第二个膜片之间的溢流通孔7的内壁设有泄压小孔 8，使第一个膜片与第二个膜片之间形成的空间与外界大气相连通；第二、三个膜片之间 的溢流通孔的内壁设有的泄压小孔使该两膜片间形成的空间与外界大气相连通；其他相 邻膜片间形成的空间及与其连通的泄压小孔与第二、三个膜片间的设置方式相同。工作 介质6为不可压缩的液体。因为缸体3的壁厚有限，不容易安装很多膜片，而且安装更多的膜片时也需要 设置更多的泄压小孔8，这将导致溢流通孔7侧壁的强度下降，不能达到本实用新型的技术方案的技术效果；从具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置的缓冲效果来看，膜片的数量 太少，能量释放的时间不能得到有效延长，又起不到有效缓冲碰撞作用的效果。膜片9 的数量宜为3 8个，且各膜片9的厚度沿溢流通孔7自上而下依次增大，各膜片间距也 沿溢流通孔7自上而下依次增大。膜片最好为4个，4个膜片的最佳厚度为沿溢流通孔7 自上而下依次3、5、7、9mm,这样可以更好地适应制造工艺的要求，同时可以达到较好 的技术效果。 本实用新型提供的汽车防撞装置也可以放置在汽车的前端、尾端或侧面，并根 据受力的大小安装不同个数和不同厚度的膜片，满足汽车来自不同碰撞方向的碰撞能量 的缓冲需要。
权利要求1.一种具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置，包括保险杠(4)和车架(5)，其特征在 于有一个活塞(1)的一端与所述保险杠(4)固定连接，其另一端插入一个缸体(3)中， 并可在缸体(3)内相对缸体(3)内壁平行滑动；所述缸体(3)通过螺栓(2)与车架(5)旋 拧紧固连接；缸体(3)内设有工作介质(6)；所述缸体(3)水平安装时缸体(3)侧壁靠 近其底部位置处向下开有一个溢流通孔(7)，所述溢流通孔(7)的直径小于缸体(3)的直 径；所述车架(5)上对应溢流通孔(7)位置处设有溢流通道；有多片膜片(9)位于溢流通 孔(7)内，且至少为2片，其中第一个膜片内侧靠近缸体(3)的内部，第一个膜片将溢流 通孔(7)完全封闭；在第一个膜片外侧的其他的膜片与第一个膜片平行，且各膜片依次 相邻间隔设置；第一个膜片与其相邻的第二个膜片之间的溢流通孔(7)的内壁设有泄压 小孔(8)，所述泄压小孔(8)使第一个膜片与第二个膜片之间形成的空间与外界大气相连通。
2.根据权利要求1所述的具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置，其特征在于，所述膜片 (9)的数量为3 8个，所述第二、三个膜片之间的溢流通孔的内壁设有的泄压小孔使该 两膜片间形成的空间与外界大气相连通；其他相邻膜片间形成的空间及与其连通的泄压 小孔与第二、三个膜片间的设置方式相同。
3.根据权利要求1或2所述的具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置，其特征在于，各所 述膜片(9)的厚度沿溢流通孔(7)自上而下依次增大，各膜片间距也沿溢流通孔(7)自上 而下依次增大。
4.根据权利要求3所述的具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置，其特征在于，所述的膜 片为4个，4个膜片的厚度沿溢流通孔(7)自上而下依次为3、5、7、9mm。
5.根据权利要求1或2所述的具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置，其特征在于，所述 的工作介质(6)为不可压缩的液体。
专利摘要本实用新型涉及一种具有缓冲碰撞作用的汽车防撞装置，包括保险杠、车架、活塞、缸体、螺栓、位于缸体内的工作介质、溢流通孔、泄压小孔、膜片。保险杠与活塞连接，活塞可推动缸体中的液体介质做功，在缸体壁上开有溢流通孔，溢流通孔内依次安装有不同厚度的膜片。该装置可安装在汽车的前端、尾端或侧面，当汽车发生碰撞时，该装置使刚性碰撞变为弹性碰撞，同时由泄压小孔释放能量，达到保护车内人员和汽车本体安全的目的。
文档编号B60R19/32GK201792821SQ201020542678
公开日2011年4月13日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者张婷婷, 施群, 陈 胜, 黄宇亮 申请人:上海大学