[实用新型]滑动式汽车刚性保险杠装置

说明书

(一)技术领域：本发明是属于汽车防撞装置的改进。

(二)技术背景：

本人2008年申请的实用新型技术(专利号200820008906.8)正在实施之中，汽车缓冲器技术的应用，改变了汽车结构的受力状态，要求保险杠有较高的刚度和强度，避免保险杠在撞车事故中变形或被毁，确保能有效的传递冲力功能的实现。这样就要求保险杠能够跟随缓冲器冲力杆的位移而滑移。现行的保险杠都无法满足这些要求，滑移式刚性保险杠由此产生。

(三)发明内容：

本发明任务的实现方法：提供一种能够与汽车缓冲器配套使用的新型汽车保险杠装置，解决汽车正面或首尾碰撞安全问题。

本实用新型是一种简单的金属结构装置，其特征是，一种具有足够刚性和强度的金属保险杠和一个金属支架组合而成的新型汽配件。它的外形类似一个等强度的筒支梁，横截面呈空心方管状，前面的弧面与现行保险杠一样，背面为直线状，其两端各制有一个可以与汽车缓冲器前端的冲力杆装配的孔，中间有两个用钢管制做的导柱对称分布在中心线的两边。保险杠支架是由两个可以放置缓冲器的圆筒和一个方形钢管焊接而成的支撑架，用金属螺栓将其固定在汽车大梁的前端，将缓冲器放入圆筒后，用用四个开口销锁住。装上保险杠后，用金属弹性卡圈锁紧。在发生汽车碰撞事故时，通过保险杠。把冲击力传给缓冲器，在冲切金属片吸收能量的过程中，保险杠跟随缓冲器冲力杆的溃缩而后移，保险杠中间的两个导向柱一直插在安装支架上的导套里，它们是按照滑动配合制造的，保险杠的刚度得到可靠的保障。

本发明的典型结构是按照普通小型轿车设计的，其保险杠是采用高强度的合金钢钢管制作的，钢管壁厚1.5----2mm，保险杠的前面(按汽车的纵向位置分)是曲线形，弧度与现行汽车的装饰面板相协调，为了減轻结构重量，在保障安全的前题下，严格進行强度计算，在進行强度计算中，冲力值是按照缓冲器里的耗能金属片的最大抗冲力值确定的，这个抗冲力值不得超过汽车底盘大梁设计的安全值，整个保险杠制成一个类似等强度的简支梁结构，靠近保险杠两端的后面，各制一个可以与缓冲器冲力杆头部装配的孔，用弹性卡圈固定，使其不能脱离缓冲器。在保险杠的中间制有两个空心导柱，这两个导柱，插入与汽车底盘大梁前端的一支架上的导套孔里，这个支架与两个圆筒形件焊接成一体，用金属螺栓将其固定在汽车大梁的前端，成为汽车发动机舱底盘的一个组成部分，所以.保险杠的刚度和稳定性可以得到可靠的保障。

(四)附图说明：

图1：保险杠及其支架的结构组合示意图：表示撞车前保险杠与安装支架的相亙位置。图中标明的尺寸s，表示保险杠与安装支架在撞车前的间距尺寸。

图2、表示假设发生了严重的撞车事故，缓冲器里的金属片金部被切断，汽车保险杠与保险/杠支架横梁之间的相亙位置，此时图1中的最大间距s压缩成最小间距m。

图3、表示保险杠的外形示意图，其中间的4号件是用空管制作的两个导向柱。

图4、表示保险杠安装支架的结构示意图。

图5、表示从侧面看，撞车前保险杠与缓冲器安装套筒之间的位置，其间距用s表示。

图6、表示从侧面看，撞车后保险杠与缓冲器安装套筒之间的位置，其间距用m表示，即撞车后，其间距由s压缩到m。

图7、表示从侧面看，撞车前保险杠上的导向管与保险杠安装支架上的导向套筒之间的位置，其间距用s表示。

图8、表示从侧面看，撞车后保险杠上的导向管与保险杠安装支架上的导向套筒之间的位置，其间距用m表示，即撞车后，其间距由s压缩到m，导向管伸出长度尺寸w。

图9、表示保险杠安装支架3号件与缓冲器安装套筒1号件之间用焊接方法组合。

(五)具体实施方式：

参照图1、2、-------图9所示，保险杠及保险杠安装支架，是由两个用薄璧钢管和两个方管状的组合件组成的钢制框架结构件，用金属螺栓将其固定在汽车大梁的前端。

图3所示的保险扛2#上有两个空心导柱4#，这两个导柱插入图4所示的用方形钢管制作的安装支架3#上的两个导套8#里，用以支托和增加保险杠2#的刚性。将缓冲器5#放進图4所示的两个圆筒1#件里，用开口销将其锁紧固牢，如图5、6所示，将图3所示的保险杠套在缓冲器的冲头上之后，用垫圈12#和弹性卡圈11#锁牢，完成了保险杠的安装工作。在整个的撞车过程中，保险杠始终跟随着缓冲器，为缓冲器传递冲力，在整个的撞车过程中，保险杠上的导柱4#始终在支架3#件上的导套8#里，撞车过程中除了保险杠跟随缓冲器后退而变位外，其它什么都不变。撞车后将缓冲器里的金属片換新之后，整个保险杠和保险杠安装支架都可继续使用。

对于小型轿车而言，保险杠的重量十分重要，现行的溃缩保险杠比较轻，改为刚性保险杠重量必然要增加，影响汽车的重量和油耗，因此在设计中要严格控制重量，这就需要進行严格的强度计算。为了减轻重量，选用高强度的合金钢钢管和增大保险杠的立面高度都会得到较好的效果。选用轻型材料钛合金板，会收到更好的效果，只是钛合金价格太贵：中低档汽车很难接受。由于缓冲器里的金属片具有限制冲力大小的功能，作用在保险杠上的力不会太大，(小轿车约5000kg，)所以这种保险杠也不会太重。再考虑到可以节省安全气囊、避撞装置、儿童安全座椅等因素，对整个汽车的重量影响不会太大。