專利名稱：汽車緩沖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及種汽車防碰撞安全裝置，具體地講是一種汽車緩沖器，主要應(yīng)用于汽車前保險杠的緩沖器。
汽車是最為重要的一種現(xiàn)代交通工具。但自從汽車問世以來，汽車的碰撞事故時有發(fā)生。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，汽車的行駛速度也越來越快，因此在碰撞時對車輛以及乘員所帶來的的損害也越來越來嚴重，為此人們對汽車安全性能的要求也越來越高。而在各種汽車碰撞的事故中，以汽車前端的碰撞損失最為嚴重。為盡量減輕汽車碰撞或兩車相撞所帶來的的損害程度，在機動車的前部均設(shè)有保險杠，但由于該保險杠基本上為一剛性體，其與車體之間也為剛性連接，因此當汽車碰撞力不大時保險杠可以起到一定的作用，但當該碰撞力大時則其防碰撞的能力則十分有限。
目前，眾多的汽車廠商為滿足使用者的愈來愈強烈的安全需求，利用各種高科技手段設(shè)計出不同的汽車防碰撞裝置。其所采用的方法一般是對增強車體的易碰撞部位的強度或者在車輛與駕駛員和前部乘員間設(shè)有可受控打開的氣袋。當汽車碰撞時，氣袋受控打開隔于車體與人體之間，以避免人體受傷。此種氣袋裝置常常會出現(xiàn)因其不能及時地打開而使人體仍會受傷害的情況，而且該種氣袋只是針對人體進行保護，而不能同時有效地對車體進行保護。
綜上所述，目前用于汽車上的各種防碰撞的措施在汽車受到強烈撞擊時其緩沖作用極其有限，均不能有效地和主動地減低汽車在碰撞時因沖擊力對人體和車體所帶來的損害。
本實用新型的目的在于提供一種汽車緩沖器，它能在汽車受到強烈的撞擊時能吸收和消耗能量，讓被動變?yōu)橹鲃樱沟孛婺Σ磷優(yōu)闄C械摩擦，動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s能，從而避免與物體的剛性碰撞，因而使汽車在高速行駛強烈撞擊時人體和車體均不受損害。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種汽車緩沖器，其特征在于包括有連接于汽車保險杠的內(nèi)筒，該內(nèi)筒的后端設(shè)有后活塞，并伸縮地設(shè)于外筒內(nèi)，將外筒分隔能量預(yù)壓室A和能轉(zhuǎn)量儲藏室C，內(nèi)筒內(nèi)設(shè)有一活塞，該活塞連接于一擴散桿的前端，該活塞將內(nèi)筒區(qū)隔成能量轉(zhuǎn)換室B和能量接收室D；該連接于內(nèi)筒的后活塞上設(shè)有可導(dǎo)通該A室和C室的裝置，A室通過擴散桿導(dǎo)通于B室，B室的壁上所設(shè)有可導(dǎo)通于C室節(jié)流孔；外筒內(nèi)裝有液壓油，而內(nèi)筒D室內(nèi)充裝有氣體。
本實用新型的目的還可由如下措施實現(xiàn)的，所述的內(nèi)筒通過的萬向連接裝置連接于汽車保險杠。內(nèi)筒上設(shè)有注氣孔，外筒上設(shè)有注油孔。所述的擴散桿呈中空狀，其壁上設(shè)有通孔，由該通孔導(dǎo)通于A室與B室，該擴散桿的外壁可設(shè)有縱向泄油槽，由該泄油槽導(dǎo)通于A室和B室。所述的后活塞上所設(shè)有閥門可為單向閥；內(nèi)筒位于節(jié)流孔處設(shè)有凹環(huán)，該凹環(huán)上套設(shè)有活門，該活門可沿凹環(huán)軸向移動，活門上設(shè)有軸向通孔。上述的后活塞上可設(shè)有軸向通孔，導(dǎo)通于C室與A室，該軸向通孔有孔徑及孔數(shù)應(yīng)小于或少于擴散桿的節(jié)流孔的孔徑及孔數(shù)。
本實用新型的工作原理及效果是，本實用新型緩沖器的工作原理就是利用氣體受壓縮變形的特性和油液與氣體互為轉(zhuǎn)換，油液高速流過通油孔道的摩擦熱耗作用來減弱汽車撞擊力的，它是由外筒、內(nèi)筒、擴散桿、活塞、限油圈、密封裝置、以及A室、(能量預(yù)壓室)B室(能量轉(zhuǎn)換室)、C室(能量儲藏室)和D室(能量接收室)等組成。它在未受外力時，由于氣體的作用，外筒處在最后的位置，內(nèi)筒全部伸出，其中A室裝有液壓油，D室裝有氣體。
本實用新型的第一步氣體減小撞擊力的原理進行緩沖的。，眾所周知，當兩個物體相撞，總是要受到撞擊力，但同一物體與軟硬不同的物體相撞時，受到撞擊力的大小是不一樣，例如拳頭打在石頭上，會感到很痛，是因為受到的撞力較大，打在棉墊上就不痛，是因為受到的撞擊力比較小，這種現(xiàn)象，可以從牛頓第二定律，石頭很硬，不易壓縮，拳頭以一定速度與它相撞，速度勢必在很短的時間內(nèi)就消失，作用時間短，負加速度較大，受到的撞擊力必然較大，棉墊較軟拳頭與它相撞后，速度是在棉墊壓縮過程中逐漸消失的，作用時間較長，負加速度較小，受到的撞擊力必然較小。
本實用新型正是利用此原理，先利用氣體作為第一步緩沖裝置，以減小撞擊力。汽車相撞時緩沖器內(nèi)的氣體被壓縮吸收，壓力逐漸增大起到反抗汽車慣性壓縮的作用，所以汽車的撞擊慣性速度就由大逐漸減小，最后降到零，這個壓縮行程不是突然完成的，而是通過內(nèi)筒向外筒運動了一段距離，氣體產(chǎn)生了相當大的壓縮變形后實現(xiàn)的。汽車緩沖器內(nèi)灌充氣體，利用該氣體可壓縮的特性，延長汽車撞擊速度消失的時間，使負加速度減小，以達到減小撞擊力的目的。
本實用新型的第二步緩沖是通過油液實現(xiàn)的。
其過程是在撞擊過程中，大部分撞擊動能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能吸收同時內(nèi)筒插入外筒，外筒中的油液受到擠壓，油壓增大，被迫從擴散桿前端的縱向槽和中央的小孔，高速流向B室(能量轉(zhuǎn)換室)，油液又在氣體壓力作用下，經(jīng)過內(nèi)筒上的節(jié)流閥門流入內(nèi)外筒之間的C室(能量儲藏室)這時限油圈產(chǎn)生摩擦，一部分動能轉(zhuǎn)化為熱能消耗(熱耗作用)。
當撞擊速度降到零后，內(nèi)外筒的容積變小，氣壓增大，D室開始伸張，這時C室中的活門堵住，B室上的節(jié)流孔地使油液只能經(jīng)過內(nèi)筒活塞上節(jié)流閥門的小孔或小孔徑通孔流回外筒A室。由于孔徑小流速大，所以摩擦更加劇烈，熱耗作用很大，把汽車的撞擊動能大量地變?yōu)闊崮苌⒌?，避免了汽車再次碰撞，防止向后運動和后面汽車碰撞。
附圖圖面說明


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型中活門結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型活門結(jié)構(gòu)的另一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面將結(jié)合實施例及其附圖詳細說明本實用新型如下
請參
圖1所示出本實施例的第一種實施例，主要包括有連接于汽車保險杠的內(nèi)筒11，該內(nèi)筒11通過一萬向連接裝置連接于汽車保險杠，該萬向裝置是由連接于內(nèi)筒前端的萬向接頭2和連接于汽車保險杠的萬向座1組合而成。內(nèi)筒11的后端固定連接有后活塞8。后活塞8可伸縮地設(shè)于外筒9內(nèi)，其后活塞8與外筒9的筒壁間設(shè)有密閉裝置，并將外筒9區(qū)隔成能量預(yù)壓室A和能轉(zhuǎn)量儲藏室C兩部份，該后活塞8上設(shè)有閥門13，在本實施例中，該閥門13為一單向閥，利用該閥門13導(dǎo)通C室和A室。通過外筒9的A室端設(shè)有注油孔10，利用該注油孔10向外筒內(nèi)注入油液后再將注油孔10蓋封。
內(nèi)筒11內(nèi)設(shè)有一活塞5，該活塞5與內(nèi)筒11間也設(shè)有一密閉裝置16，活塞5將內(nèi)筒11區(qū)隔成能量轉(zhuǎn)換室B和能量接收室D，由內(nèi)筒的D室端設(shè)有注氣孔3，利用該注氣孔3將內(nèi)筒11注入氣體后，再將注氣孔3蓋封。
該擴散桿6呈中空狀，一擴散桿6的前端連接于該活塞5。擴散桿6的壁上設(shè)有通孔15，由該通孔15可導(dǎo)通于A室與B室，擴散桿6的外壁還設(shè)有縱向泄油槽14，由該泄油槽14也可以導(dǎo)通于A室和B室。內(nèi)筒的B室后部的側(cè)壁上設(shè)有節(jié)流孔17，由該節(jié)流孔17可導(dǎo)通于外筒的C室；內(nèi)筒11位于節(jié)流孔17處設(shè)有一凹環(huán)71，于該凹環(huán)71上套設(shè)有一活門7，該活門7可沿該凹環(huán)71軸向移動，活門7設(shè)有軸向通孔72。
本實用新型在使用時，將其固定于汽車的縱向大梁上，并將萬向座1與汽車的前保險杠連接。當汽車碰撞時萬向接頭1和萬向座2的任何一點，都可以使緩沖器發(fā)揮最大作用。當內(nèi)筒11和后活塞8向外筒9中的A室壓縮時，D室內(nèi)的壓力最小，內(nèi)筒11和外筒9間產(chǎn)生一相對的位移，活門7隨外筒9向前滑移而產(chǎn)生一小間隙。后活塞8上的節(jié)流閥門13堵注油孔，迫使A室中油液從擴散桿6中的節(jié)流孔15和縱向泄油槽14高速流到B室(能量轉(zhuǎn)換室)，使油液第一次摩擦產(chǎn)生熱量，消耗動能，能量。當A室油液高速流入B室時，擴散桿上的活塞5向內(nèi)筒11中的D室(能量接收室)壓縮運動，D室中的氣體就把撞擊的動能，轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓縮能，來吸收動能的能量，同時D室中的體積變小氣壓增大這時B室中的油液在D室中的氣壓作用下油液通過內(nèi)筒11上的節(jié)流孔17把活門7沖開使油液高速流入C室(能量儲藏室)，把動能轉(zhuǎn)為熱能能量儲藏室，產(chǎn)生第二次摩擦，把動能轉(zhuǎn)為熱能消耗掉。
撞擊完成后，緩沖器壓縮到零后，D室吸收儲藏的能量開始釋放，內(nèi)筒11開始伸張，這時內(nèi)筒11上的活門7在壓力的作用下向后移動并堵住內(nèi)筒11上的節(jié)流孔17，使油液通過其軸向小孔72打開后活塞8上的單向節(jié)流閥門13，由于節(jié)流閥門13上的孔徑微小，油液更加高速通過節(jié)流閥門13加劇流量，所以摩擦更加劇烈，熱耗作用很大，把汽車的撞擊動能第三次產(chǎn)生摩擦再次把動能轉(zhuǎn)為熱能消耗掉，避免汽車再碰撞并且防止汽車向后運動時和后面汽車碰撞，確保車上人員和車輛安全。
本實用新型的第二種實施例與第一種實施例的區(qū)別是，后活塞8上設(shè)有軸向通孔18，利用該軸向通孔18導(dǎo)通A室和C室。該軸向通孔18的孔徑應(yīng)遠小于及少于擴散桿上節(jié)流孔15和縱泄油槽14，使得C室和A室間的導(dǎo)通流量大大地小于A室與B室間的導(dǎo)通流量。其工作原理是，當內(nèi)筒11的后活塞8向外筒9中壓縮時，首先會通過擴散桿6的節(jié)流孔15和縱向泄油槽14高速地流到B室，使油液產(chǎn)生第一次摩擦產(chǎn)生熱量，消耗動能量；于此同時，后活塞8上的小孔徑的軸向通孔18向C室注油，并推開活門7，打開B室與C室間的節(jié)流孔17。由于A室和B室的壓力遠大于D室的壓力，B室的油液很快地通過內(nèi)筒11上的節(jié)流孔17流入D室。
撞擊完成后，緩沖器壓縮到零后，D室內(nèi)的壓力大于A室的壓力，吸收儲藏的能量開始釋放，內(nèi)筒11開始伸張，這時內(nèi)筒11上的活門7在D室內(nèi)壓力的作用下向后移動并堵住內(nèi)筒11上的節(jié)流孔17，使油液只能通過后活塞8的軸向小孔18流回A室，由于軸向小孔18上的孔徑微小，油液更加高速通過時加劇流量，所以摩擦更加劇烈，熱耗作用很大，把汽車的撞擊動能第三次產(chǎn)生摩擦再次把動能轉(zhuǎn)為熱能消耗掉，避免汽車再碰撞并且防止汽車向后運動時和后面汽車碰撞，確保車上人員和車輛安全。
權(quán)利要求1.一種汽車緩沖器，其特征在于包括有連接于汽車保險杠的內(nèi)筒，該內(nèi)筒的后端設(shè)有后活塞，并伸縮地設(shè)于外筒內(nèi)，將外筒分隔能量預(yù)壓室A和能轉(zhuǎn)量儲藏室C，內(nèi)筒內(nèi)設(shè)有一活塞，該活塞連接于一擴散桿的前端，該活塞將內(nèi)筒區(qū)隔成能量轉(zhuǎn)換室B和能量接收室D；該連接于內(nèi)筒的后活塞上設(shè)有可導(dǎo)通該A室和C室的裝置，A室通過擴散桿導(dǎo)通于B室，B室的壁上所設(shè)有可導(dǎo)通于C室節(jié)流孔；外筒內(nèi)裝有液壓油，而內(nèi)筒D室內(nèi)充裝有氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車緩沖器，其特征在于所述的內(nèi)筒通過的萬向連接裝置連接于汽車保險杠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車緩沖器，其特征在于所述的內(nèi)筒上設(shè)有注氣孔，外筒上設(shè)有注油孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車緩沖器，其特征在于所述的擴散桿呈中空狀，其壁上設(shè)有通孔，由該通孔導(dǎo)通于A室與B室。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車緩沖器，其特征在于所述的所述擴散桿的外壁可設(shè)有縱向泄油槽，由該泄油槽導(dǎo)通于A室和B室。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種汽車緩沖器，其特征在于所述的后活塞上所設(shè)有閥門可為單向閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車緩沖器，其特征在于內(nèi)筒位于節(jié)流孔處設(shè)有凹環(huán)，該凹環(huán)上套設(shè)有活門，該活門可沿凹環(huán)軸向移動，活門上設(shè)有軸向通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種汽車緩沖器，其特征在于所述的后活塞上設(shè)有軸向通孔，該軸向通孔有孔徑及孔數(shù)應(yīng)小于或少于擴散桿的節(jié)流孔的孔徑及孔數(shù)。
專利摘要一種汽車緩沖器,包括有連接于汽車保險杠的內(nèi)筒,該內(nèi)筒的后端設(shè)有后活塞,并伸縮地設(shè)于外筒內(nèi),將外筒分隔能量預(yù)壓室A和能轉(zhuǎn)量儲藏室C,內(nèi)筒內(nèi)設(shè)有一活塞,該活塞連接于一擴散桿的前端,該活塞將內(nèi)筒區(qū)隔成能量轉(zhuǎn)換室B和能量接收室D;該連接于內(nèi)筒的后活塞上設(shè)有可導(dǎo)通該A室和C室的裝置,A室通過擴散桿導(dǎo)通于B室,B室的壁上所設(shè)有可導(dǎo)通于C室節(jié)流孔;外筒內(nèi)裝有液壓油,而內(nèi)筒D室內(nèi)充裝有氣體。本實用新型可使汽車受到強烈的撞擊時能吸收和消耗能量,從而避免與物體的剛性碰撞,因而使人體和車體均不受損害。
文檔編號B60R19/24GK2366315SQ9920840
公開日2000年3月1日 申請日期1999年3月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月30日
發(fā)明者黃衛(wèi)明 申請人:黃衛(wèi)明