专利名称：新型小汽车保险杠的制作方法
技术领域：
新型小汽车保险杠，属于运输机械领域。
背景技术：
现代汽车技术和交通运输的飞速发展，作为副产品也带来了人民生命财产的安全问题。汽车在行驶中发生意外失控，往往造成车毁人亡。据统计，全世界每年死于交通事故的有50多万人，仅中国就有10万多人。众多交通事故惨剧对我们提出了保障人民生命财产安全的艰巨任务。大型载重汽车的车架很高，在与小汽车发生撞击时，往往使小汽车钻入大型载重汽车的车架下面，造成小汽车损毁十分严重，小汽车司机往往丧生的惨剧。为了改变这种情形，有极少数小汽车前部安装了防护架，但是由于其强度不够，防护作用十分有限。本人设计了汽车撞击力吸收器(申请号200910138083X公开号CN101590834)，由固接在汽车大架子前部的后钢板和前钢板，以及安装在后钢板与前钢板之间的至少四个带杠杆卡销和卡榫的弹簧顶柱套筒型伸缩节构成。汽车在行驶中发生意外撞击时，撞击力压缩弹簧，伸缩节被压缩，杠杆卡销卡入相应的卡榫中，不使弹簧反弹，从而将汽车撞击力全部吸收消化。该方案的缺点是，事后前钢板的复位还不够简便，也没有解决小汽车与大型载重汽车发生撞击时，小汽车钻入大型载重汽车的车架下面，造成恶性惨剧的问题。
发明内容
以前保险杠为例，本项目由后钢板、前钢板、防护架、主活塞式伸缩节和副活塞式伸缩节、水箱支架构成；前后钢板之间至少有四个主活塞式伸缩节，后钢板固接在小汽车车架前端，后钢板的前面固接活塞套筒，活塞安装在活塞套筒中，活塞的前面和前钢板的后面有对应的连杆轴销架，连杆的两端有轴销孔，将连杆的两端插入所述的连杆轴销架中，再插上连杆轴销，将活塞与前钢板连接起来；小汽车前部发生意外撞击时，前钢板后退，通过连杆推动活塞向后运动，压迫活塞套筒内的空气从活塞套筒底面的一个排气孔中排出，从而将汽车撞击力泄卸消化。所述的后钢板，其特征是，它可以是一个平面，也可以是一个曲面或折面；它有一个向前的裙部，它的后面有一个加强板；所述的后钢板裙部上面有两个发动机座，并且在裙部上下两侧固接四个前钢板定位钩，前钢板定位钩的前端有拐角90度的箭头，裙部上面的前钢板定位钩的箭头向下，裙部下面的前钢板定位钩的箭头向上。所述的前钢板，其特征是，它可以是一个平面，也可以是一个曲面，并且有上下两个向后的裙部，该裙部有与前述的前钢板定位钩相对应的前钢板定位孔，前述的前钢板定位钩前端的拐角箭头卡入该定位孔中。所述的防护架，其特征是，它的制作材料是高强度钢管或高强度不锈钢管；防护架的立管内部固接有宽度与钢管内径相同的钢片，固接的方法是在钢管前后两侧每隔30毫米钻一个小孔，插入钢片后先将钢片与钢管焊接在一起，然后再将小孔焊平；所述的钢片平面与活塞式伸缩节的中轴线平行；防护架的立管在各个活塞式伸缩节的间隔中穿过前钢板的上裙部并与上裙部固接，其下端固接在下裙部上；防护架的后面有一个固接的连接左右两个带裙部的副活塞式伸缩节连接板；防护架通过副活塞式伸缩节与其倾斜的后支架连接；副活塞式伸缩节后支架固接在所述的后钢板裙部上面。所述的主活塞式伸缩节，其特征是，由活塞与活塞套筒、连杆、连杆轴销架、连杆轴销、活塞回位弹簧和防尘橡胶套构成；活塞与活塞套筒是严密配合的，它们的间隙不大于0. 1毫米；活塞是中空的圆柱体，前面有向前的连杆轴销架；活塞套筒的底面有一个小圆孔，该小圆孔有一个橡胶堵，活塞套筒的底面就是后钢板；活塞套筒的外面有一个活塞回位弹簧，活塞回位弹簧的外面有一个防尘橡胶套。所述的副活塞式伸缩节，其特征是，由活塞与活塞套筒、活塞回位弹簧和防尘橡胶套构成；副活塞式伸缩节有左右两个；活塞与活塞套筒是严密配合的，它们的间隙不大于 0. 1毫米；活塞是中空的圆柱体，活塞的前面固接在防护架后面的副活塞式伸缩节连接板上；活塞套筒的底面固接在副活塞式伸缩节支架上，活塞套筒的底面有一个小圆孔，该小圆孔有一个橡胶堵；活塞套筒的外面有一个活塞回位弹簧，活塞回位弹簧的外面有一个防尘橡胶套。所述的水箱支架，其特征是，前视为切角的口字型，分为上下两部分，下部呈U字型，其两端有外向的横拐边，横拐边上有螺栓孔；水箱支架上部呈一字型，有与下部的横拐边对应的加长边，加长边上有与下部的横拐边螺栓孔对应的螺栓孔；水箱支架四边框都有内向的90度卷边，上下两个边框的卷边较大，以便包住水箱的上下水槽；左右两侧的立框上至少有四个横向支脚，横向支脚的前端固接在水箱支架上，其后端紧固在发动机前部左右两侧。本发明的有益效果是，汽车行使中发生意外撞击时，可以最大限度地减轻事故造成的人员和财产损害。如果全国所有汽车都实施本发明项目，每年死于交通事故的人数可以降低到以下，由10万多人降为1000人左右，按每死亡一人赔偿费30万元计算，仅此一项可以减少经济损失30万元*10万人=300亿元。再加上无可估量的劳动力损失和交通事故的车辆及货物损失，大约可以减少经济损失1000亿元左右。此外还有数目更加巨大的无死亡交通事故的伤员医疗、车辆损失和货物损失，每年综合经济效益将达到上万亿元。如果全世界所有汽车都实施本发明项目，其经济效益将难以估量。
附图1是新型小汽车保险杠俯视图。附图2是新型小汽车保险杠前视图。附图3是新型小汽车保险杠装配图。附图4是水箱支架前视图。
具体实施例方式如图1所示，1.新型小汽车保险杠由后钢板16、前钢板5、防护架19、活塞10及活塞套筒11、连杆8和活塞回位弹簧6构成；前后钢板之间有六个平行的活塞式伸缩节，后钢板16固接在小汽车车架15前端，后钢板16的前面固接活塞套筒11，活塞10安装在活塞套筒11中，活塞的前面和前钢板的后面有对应的连杆轴销架7，连杆6的两端有轴销孔，将连杆6的两端插入活塞前面和前钢板后面的连杆轴销架5中，再插上连杆轴销，将活塞10与前钢板5连接起来。
汽车发生意外撞击时，前钢板5向后运动，通过连杆8推动活塞10向后运动，压缩活塞套筒11内的空气，使之从活塞套筒11底部的一个排气孔中冲出，从而将汽车撞击力泄卸消化。2.后钢板16有一个向前的裙部13，它的后面有一个加强板14，这是为了强化后钢板的刚性，在发生意外撞击时不易变形；所述的裙部13上面有两个发动机座12，并且在裙部上下两侧固接四个前钢板定位钩18，前钢板定位钩18的前端有拐角90度的箭头，裙部上面的前钢板定位钩的箭头向下，裙部下面的前钢板定位钩的箭头向上。3.前钢板5有上下两个向后的裙部9，这是为了强化前钢板的刚性，在发生意外撞击时不易变形；裙部9有与所述的前钢板定位钩18配套的前钢板定位孔1，后钢板上固接的前钢板定位钩18的拐角箭头，插入前钢板定位孔1中，可以起到为前钢板定位的作用。当汽车发生意外撞击时，前钢板5及其裙部9向后运动，由于前钢板定位钩18本身具有弹性，所以其拐角箭头可以从前钢板定位孔1中滑出，不会阻止前钢板5及其裙部9 向后运动；前钢板5回位时，前钢板5及其裙部9向前运动，前钢板定位钩18的拐角箭头重新卡入前钢板定位孔1中，不使活塞脱离活塞套筒。4.主活塞式伸缩节由活塞10和活塞套筒11、连杆8、连杆轴销架7、连杆轴销、活塞回位弹簧6和防尘橡胶套4构成。活塞与活塞套筒是严密配合的，它们的间隙不大于0. 1 毫米；活塞10是中空的圆柱体，前面有固接的连杆轴销架；活塞套筒11的底面有一个小圆孔，该小圆孔有一个防尘橡胶堵，活塞套筒11的底面就是后钢板16 ；活塞套筒11的外面有一个活塞回位弹簧6，活塞回位弹簧6的外面有一个防尘橡胶套4。活塞回位弹簧6有两个作用，一是在汽车发生意外撞击后使前钢板回位；二是在汽车发生意外撞击时可以吸收一部分撞击力。由于活塞回位弹簧6的弹力很小，所以当小汽车发生意外撞击后反弹的力也很小，不能对人员造成二次伤害。5.副活塞式伸缩节由活塞和活塞套筒、活塞回位弹簧、防尘橡胶套3、副活塞式伸缩节连接横条2、副活塞式伸缩节支架17构成，副活塞式伸缩节支架17固接在后钢板裙部 13上。副活塞式伸缩节的工作原理与主活塞式伸缩节相同。当汽车发生意外撞击时，所有活塞套筒内的空气都被迅速压缩，可以达到十几至几十个大气压，由于活塞与活塞套筒之间有微小的间隙，因而可以从中排出一部分空气；而大部分的压缩空气则冲掉活塞套筒底面小圆孔上的橡胶堵，从中排出；由于小圆孔的直径很小，所以压缩空气不会瞬间排净，就会使尚未排出的压缩空气进一步被压缩，并且加速压缩空气从小圆孔中排出的速度。这个活塞套筒内的空气连续被压缩并被排出的过程，就是将汽车撞击力全部泄卸消化的过程。由于前后钢板和防护架都采取了加固措施，所以发生意外撞击时一般不会变形， 又由于所有活塞式伸缩节都是平行的，所以在撞击力作用于前钢板和防护架的任何一点时，都会使前钢板和防护架平行后移，把撞击力分散到所有活塞式伸缩节上。因此，在撞击力不是十分严重时，可以达到对汽车毫无损伤；撞击十分严重时，可能造成前钢板和防护架变形，此时连杆可以左右摆动的特性就会起到调节作用，使前钢板没有受到撞击的部位的活塞式伸缩节也能分配到一部分撞击力，从而可以做到最大限度地减轻事故造成的人员和车辆的损害。如图2所示，1.新型小汽车保险杠的前钢板5上有一个防护架19，它的制作材料是高强度钢管或高强度不锈钢管；防护架的内部固接有宽度与钢管内径相同的钢片，该钢片平面与活塞式伸缩节的中轴线平行，这样可以增加防护架的强度；防护架19的立管在各个活塞式伸缩节的间隔中穿过前钢板5的上裙部并与上裙部固接，其下端固接在下裙部上。2.防护架19的后面有一个带裙部的连接左右两个副活塞式伸缩节的连接板2，连接板2上有密集的小椭圆孔20，这是为了不防碍水箱冷却风的进入，同时又不会降低连接板2的强度。当小汽车与大型载重汽车发生意外撞击时，撞击力的相当一部分会作用于防护架 19上，由于所有活塞式伸缩节都是平行的，而且活塞与其套筒是严密配合的，所以防护架 19会带动前钢板平行后移，通过所有活塞式伸缩节泄卸消化撞击力，在撞击力不是十分严重时，可以达到对汽车和人员毫无损伤；撞击十分严重时，可能造成防护架19变形，但仍然会泄卸消化绝大部分撞击力，大大地减轻事故造成的人员和车辆损害。如图3所示，由于安装了活塞式伸缩节，缩短了车架15的长度，所以把前面的发动机座设计在后钢板裙部13上，并且设计了水箱支架21，水箱支架21紧固在发动机22上。副活塞式伸缩节活塞的前面紧固在防护架后面的连接板2上，活塞套筒的底面固接在副活塞式伸缩节支架17上。如图4所示，1.水箱支架21前视为切角的口字型，分为上下两部分，下部21呈U 字型，其两端有外向的横拐边对，横拐边M有螺栓孔；水箱支架上部23呈一字型，有与下部的横拐边对应的加长边，加长边上有与下部的横拐边螺栓孔对应的螺栓孔；水箱支架四边框都有内向的90度卷边，上下两个边框的卷边较大，以便包住水箱沈的上下水槽27 ；水箱装入水箱支架下部21后，再盖上水箱支架上部23，然后利用水箱支架上部的加长边和下部的横拐边上对应的螺栓孔用螺栓紧固。2.水箱支架左右两侧的立框上至少有四个横向支脚25，横向支脚25的前端固接在水箱支架上，其后端紧固在发动机前部左右两侧。把小汽车的前后保险杠都安装本新型小汽车保险杠，则不但可以保证汽车在行驶中前部发生意外撞击时的安全性，而且在汽车后面被撞击时，也可以最大限度地减轻人员和汽车所受到的伤害。大型汽车使用本项目时，可以省略防护架和副活塞式伸缩节，仅制作主活塞式伸缩节，及其所属部件即可。在实践中，可根据汽车的满载重量和车速设计活塞截面的大小与活塞式伸缩节的数量。活塞截面越大，承受的撞击力越大，截面越小，承受的撞击力越小；主活塞式伸缩节的数量至少有4个，较大型车辆可以有5-10个，甚至十几个。例如，一辆满载重量为2吨的小汽车，车速100千米/小时的撞击力，假定在1秒钟内完成撞击，根据动量定理，其撞击力为2吨* 100公里/3600秒=55吨，8个伸缩节平均受力约为7吨。如果活塞半径为6厘米，活塞顶面积为6*6*3. 1416 = 113平方厘米，则每平方厘米受力为7000千克/113平方厘米=62千克/平方厘米，即62个大气压。这样的保险杠对于满载重量为2吨的小汽车来说是比较适宜的。
权利要求
1.新型小汽车保险杠，其特征是，由后钢板、前钢板、防护架、主活塞式伸缩节和副活塞式伸缩节、水箱支架构成；前后钢板之间至少有四个主活塞式伸缩节，后钢板固接在小汽车车架前端，后钢板的前面固接活塞套筒，活塞安装在活塞套筒中，活塞的前面和前钢板的后面有对应的连杆轴销架，连杆的两端有轴销孔，将连杆的两端插入所述的连杆轴销架中，再插上连杆轴销，将活塞与前钢板连接起来；小汽车前部发生意外撞击时，前钢板后退，通过连杆推动活塞向后运动，压迫活塞套筒内的空气从活塞套筒底面的一个排气孔中排出，从而将汽车撞击力泄卸消化。
2.根据权利要求1所述的后钢板，其特征是，它可以是一个平面，也可以是一个曲面或折面；它有一个向前的裙部，它的后面有一个加强板；所述的后钢板裙部上面有两个发动机座，并且在裙部上下两侧固接四个前钢板定位钩，前钢板定位钩的前端有拐角90度的箭头，裙部上面的前钢板定位钩的箭头向下，裙部下面的前钢板定位钩的箭头向上。
3.根据权利要求1所述的前钢板，其特征是，它可以是一个平面，也可以是一个曲面， 并且有上下两个向后的裙部，该裙部有与前述的前钢板定位钩相对应的前钢板定位孔，前述的前钢板定位钩前端的拐角箭头卡入该定位孔中。
4.根据权利要求1所述的防护架，其特征是，它的制作材料是高强度钢管或高强度不锈钢管；防护架的立管内部固接有宽度与钢管内径相同的钢片，固接的方法是在钢管前后两侧每隔30毫米钻一个小孔，插入钢片后先将钢片与钢管焊接在一起，然后再将小孔焊平；所述的钢片平面与活塞式伸缩节的中轴线平行；防护架的立管在各个活塞式伸缩节的间隔中穿过前钢板的上裙部并与上裙部固接，其下端固接在下裙部上；防护架的后面有一个固接的连接左右两个带裙部的副活塞式伸缩节连接板；防护架通过副活塞式伸缩节与其倾斜的后支架连接；副活塞式伸缩节后支架固接在所述的后钢板裙部上面。
5.根据权利要求1所述的主活塞式伸缩节，其特征是，由活塞与活塞套筒、连杆、连杆轴销架、连杆轴销、活塞回位弹簧和防尘橡胶套构成；活塞与活塞套筒是严密配合的，它们的间隙不大于0. 1毫米；活塞是中空的圆柱体，前面有向前的连杆轴销架；活塞套筒的底面有一个小圆孔，该小圆孔有一个橡胶堵，活塞套筒的底面就是后钢板；活塞套筒的外面有一个活塞回位弹簧，活塞回位弹簧的外面有一个防尘橡胶套。
6.根据权利要求1所述的副活塞式伸缩节，其特征是，由活塞与活塞套筒、活塞回位弹簧和防尘橡胶套构成；副活塞式伸缩节有左右两个；活塞与活塞套筒是严密配合的，它们的间隙不大于0. 1毫米；活塞是中空的圆柱体，活塞的前面固接在防护架后面的副活塞式伸缩节连接板上；活塞套筒的底面固接在副活塞式伸缩节支架上，活塞套筒的底面有一个小圆孔，该小圆孔有一个橡胶堵；活塞套筒的外面有一个活塞回位弹簧，活塞回位弹簧的外面有一个防尘橡胶套。
7.根据权利要求1所述的水箱支架，其特征是，前视为切角的口字型，分为上下两部分，下部呈U字型，其两端有外向的横拐边，横拐边上有螺栓孔；水箱支架上部呈一字型，有与下部的横拐边对应的加长边，加长边上有与下部的横拐边螺栓孔对应的螺栓孔；水箱支架四边框都有内向的90度卷边，上下两个边框的卷边较大，以便包住水箱的上下水槽；左右两侧的立框上至少有四个横向支脚，横向支脚的前端固接在水箱支架上，其后端紧固在发动机前部左右两侧。
全文摘要
新型小汽车保险杠由后钢板、前钢板、防护架、主活塞式伸缩节和副活塞式伸缩节、水箱支架构成；前后钢板之间至少有四个主活塞式伸缩节，后钢板固接在小汽车车架前端，后钢板的前面固接活塞套筒，活塞安装在活塞套筒中，活塞的前面和前钢板的后面有对应的连杆轴销架，连杆的两端有轴销孔，将连杆的两端插入所述的连杆轴销架中，再插上连杆轴销，将活塞与前钢板连接起来；小汽车前部发生意外撞击时，前钢板后退，通过连杆推动活塞向后运动，压迫活塞套筒内的空气从活塞套筒底面的一个排气孔中排出，从而将汽车撞击力泄卸消化。本发明的有益效果是，可以最大限度地减轻事故造成的人员和财产损害。
文档编号B60R19/20GK102267427SQ20101011826
公开日2011年12月7日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者任树华 申请人:任树华