一种汽车防撞梁的制作方法

1.本发明涉及一种汽车防撞梁，特别涉及一种采用刚性缓冲箱的能够增加汽车制动力的防撞梁。


背景技术：

2.随着社会的不断进步，人民的工作和生活已经越来越离不开汽车。随之而来的是交通事故也越来越多，虽然定速巡航、自适应巡航及自动驾驶等先进技术逐步装备到车辆，但是从技术层面看，设备故障造成的撞击仍然不可避免，普通车辆的碰撞事故更加难以避免，因此降低汽车碰撞事故造成的人员及车辆损失尤为重要。
3.防撞梁是用来减轻车辆受到碰撞时吸收碰撞能量的一种装置，详见百度百科或360百科“防撞梁”，现有技术的汽车防撞梁由主梁、吸能盒，连接汽车的安装板组成，主梁、吸能盒都可以在车辆发生低速碰撞时有效吸收碰撞能量，尽可能减小撞击力对车身纵梁的损害，通过这样就发挥了它对车辆的保护作用。
4.现有技术的防撞梁的主梁刚性强度大，碰撞时会给被撞物体很大的反作用力；现有技术的防撞梁的吸能盒安装在主梁和车架之间，吸能盒在相对较大的碰撞力时才能产生变形；因此，现有技术的汽车防撞梁只有在受到较大撞击力时才能产生变形，不能有效的保护被撞物体的生命及财产损失。
5.车辆在发生碰撞时往往是驾驶员失误或自动控制系统故障，在发生碰撞时车辆失去制动力，车辆的惯性会使撞击力更大。
6.根据现有技术的现状，目前需要解决防撞梁无论碰撞力的大小都能迅速产生机械变形吸收能量的问题；以及解决车辆碰撞瞬间制动的问题。


技术实现要素：

7.本发明的发明目的是：为克服现有技术的汽车防撞梁只有在受到较大撞击力时才能产生变形吸收撞击能量，不能有效的保护被撞物的问题，本发明的目的在于提供一种汽车碰撞时无论碰撞力的大小都能迅速产生机械变形吸收能量，同时又能将吸收的部分能量转化为制动力的汽车防撞杆。达到有效保护汽车及被撞击物体的目的，实用性大。
8.本发明是通过如下技术方案实现的：一种汽车防撞梁，包括横梁，汽车防撞梁安装在车辆头部或尾部的位置，所述的横梁是两端密封的中空的薄壁方管，横梁的内部密封灌装有非牛顿流体，横梁前端安装有缓冲气室，缓冲气室内有常压的空气；所述的缓冲气室包括刚性缓冲箱、排气塞、排气口、刚性波纹箱体及迎击面；所述的横梁与刚性缓冲箱的一侧连接，刚性缓冲箱的上侧边设置有多个排气口，刚性缓冲箱的另一侧与刚性波纹箱体的一侧连接，刚性波纹箱体的另一侧与迎击面连接；所述的排气口上安装有排气塞；所述的排气口与排气塞之间采用螺纹连接，通过连接螺纹的圈数设置预设力；当汽车受到碰撞时，缓冲气室的迎击面受到撞击，迎击面将所受到的撞击力传递
给刚性波纹箱体，刚性波纹箱体受力后产生挤压变形并且缓冲气室内部压力逐步增高，气压大于预设力时，缓冲气室内的空气将排气塞冲顶后被弹出，空气从排气口排出。
9.一种更加优选的一种汽车防撞梁，所述的横梁和缓冲气室采用薄片的金属或塑胶材质制作。
12.一种更加优选的一种汽车防撞梁，所述的缓冲气室还包括气管，气管的一端与缓冲气室连接，气管的另一端与压力传感器连接，当汽车受到碰撞时，车辆控制系统接收到压力传感器检测到气管的压力增高的信号，车辆控制系统发出制动信号，制动系统快速制动。
11.一种更加优选的一种汽车防撞梁，所述的多个排气口与排气塞之间连接螺纹的圈数不同。
12.一种更加优选的一种汽车防撞梁，所述的横梁的内部密封灌装的非牛顿流体先采用小体积封装，然后将小体积封装后的非牛顿流体密封灌装到横梁的内部。
13.本发明取得的有益技术效果是：首先，在汽车防撞梁的横梁的内部密封灌装的非牛顿流体，充分发挥了非牛顿流体的特性，当撞击力小的情况，薄板制作的横梁容易产生弯曲变形，在变形过程中分散并吸收部分撞击力，有效保护车辆及被撞物体；当撞击力大的情况，薄板制作的横梁由于非牛顿流体在内部产生的作用力，提高了横梁的刚性强度，横梁产生弯曲变形，但薄板制作的横梁不会因此过度变形并失效，横梁在变形过程中分散并吸收部分撞击力，有效保护车辆及被撞物体其次，薄板制作的刚性缓冲气室，受碰撞时容易产生压缩变形，因此在无论碰撞力的大小都能吸收碰撞能量；其三，刚性缓冲箱上设置排气口和排气塞，排气口与排气塞之间采用螺纹连接，通过连接螺纹的圈数设置预设力，确保小撞击力时弹开少量排气塞，大撞击力时弹开更多排气塞，通过控制排气口的多少、流量等参数，控制受力大小，控制缓冲；其四，利用缓冲气室受撞击后产生的压缩气体触发制动，在不需要其他设备辅助的前提下解决了驾驶员失误或自动控制系统故障造成自动失灵的问题，有效的提高了安全系数。
附图说明
14.图1是本发明的示意图。
15.图2是本发明正面迎击后变形示意图。
16.图3是本发明局部迎击后变形示意图。
17.图4是本发明安装在货车的前部与后部的示意图。
18.图中：1.横梁，2.刚性缓冲箱，3.排气塞，4.排气口，5.刚性波纹箱体，6.迎击面，7.非牛顿流体，8.气管，9.制动系统，a.缓冲气室。
具体实施方式
19.以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明所要求的保护范围并不局限于具体实施例所描述的范围。
20.实例1：如图1至图4的一种汽车防撞梁，包括横梁1，汽车防撞梁安装在车辆头部或尾部的位置，所述的横梁1是两端密封的中空的薄壁方管，横梁1的内部密封灌装有非牛顿
流体7，横梁1前端安装有缓冲气室a，缓冲气室a内有常压的空气；所述的缓冲气室a包括刚性缓冲箱2、排气塞3、排气口4、刚性波纹箱体5及迎击面6；所述的横梁1与刚性缓冲箱2的一侧连接，刚性缓冲箱2的上侧边设置有多个排气口4，刚性缓冲箱2的另一侧与刚性波纹箱体5的一侧连接，刚性波纹箱体5的另一侧与迎击面6连接；所述的排气口4上安装有排气塞3；所述的排气口4与排气塞3之间采用螺纹连接，通过连接螺纹的圈数设置预设力；为了考虑防撞梁的缓冲能力与刚性强度，对上述设计的汽车防撞梁做了进一步改进，所述的横梁1和缓冲气室a采用薄片的金属或塑胶材质制作；在实验中为了防止非牛顿流体7由于长期静置后发生沉淀造成失效，因此对横梁1的内部密封灌装的非牛顿流体7进行改进，先将非牛顿流体7采用小体积封装，然后将小体积封装后的非牛顿流体7密封灌装到横梁1的内部。在汽车防撞梁的横梁1的内部密封灌装的非牛顿流体7，充分发挥了非牛顿流体7的特性，当撞击力小的情况，薄板制作的横梁容易产生弯曲变形，在变形过程中分散并吸收部分撞击力，有效保护车辆及被撞物体；当撞击力大的情况，薄板制作的横梁由于非牛顿流体7在内部产生的作用力，提高了横梁1的刚性强度，横梁1产生弯曲变形，但薄板制作的横梁1不会因此过度变形并失效，横梁1在变形过程中分散并吸收部分撞击力，有效保护车辆及被撞物体，薄板制作的刚性缓冲气室a，受碰撞时容易产生压缩变形，因此在无论碰撞力的大小都能吸收碰撞能量。
21.为了进一步提高防撞的可靠性，所述的多个排气口与排气塞之间连接螺纹的圈数不同；刚性缓冲箱2上设置排气口4和排气塞3，排气口4与排气塞3之间采用螺纹连接，通过连接螺纹的圈数设置预设力，确保小撞击力时弹开少量排气塞3，大撞击力时弹开更多排气塞3，通过控制排气口的多少、流量等参数，控制受力大小，控制缓冲。由于是多个排气口4，可以设置其中一个或多个无排气塞3的排气孔4；其他排气口4和排气塞3分别设置为一圈螺纹、两圈螺纹、三圈螺纹、四圈螺纹，当一圈螺纹的受力设置为p时，两圈螺纹的预设力即为2p，以此类推。当汽车受到碰撞时，缓冲气室a的迎击面6受到撞击，迎击面6将所受到的撞击力传递给刚性波纹箱体2，刚性波纹箱体2受力后产生挤压变形并且缓冲气室a内部压力逐步增高，当缓冲气室a内部压力没有达到预设力p时，缓冲气室a内的空气从无排气塞3的排气孔4排出；当缓冲气室a内部压力达到预设力p时，缓冲气室a内的空气将一圈螺纹的排气塞3冲顶后被弹出，空气从无排气塞3的排气孔4以及一圈螺纹的排气口4排出；同理撞击后缓冲气室a内部气压达到预设力2p时，缓冲气室a内的空气将两圈螺纹的排气塞3冲顶后被弹出，空气从无排气塞3的排气孔4、一圈螺纹的排气口4排出以及两圈螺纹的排气口4排出，以此类推。
22.为了进一步提高防撞的可靠性，防止在车辆碰撞的过程中司机昏迷或其他情况没有踩刹车，本发明有现有技术的汽车自动制动系统进行进一步研究；所述的缓冲气室a还包括气管8，气管8的一端与缓冲气室a连接，气管8的另一端与压力传感器连接，当汽车受到碰撞时，车辆控制系统接收到压力传感器检测到气管8的压力增高的信号，车辆控制系统发出制动信号，汽车自动制动系统9快速制动。本发明利用缓冲气室a受撞击后产生的压缩气体触发制动，在不需要其他设备辅助的前提下解决了驾驶员失误或自动控制系统故障造成制动失灵的问题，有效的提高了安全系数。
23.以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以做出各种变
化，所属技术领域的技术人员从上述的构思出发，不经创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。