專利名稱：：全機械式汽車碰撞安全裝置的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種安全裝置，尤其是全機械式的汽車碰撞安全裝置。
背景技術：
：汽車的安全性分為主動安全和被動安全兩種，主動安全是指汽車防止發生事故的能力，被動安全是指在萬一發生事故的情況下，汽車保護乘員的能力，目前主要有安全帶、安全氣墊、防撞式車身和安全氣囊防護系統(SupplementalInflatableRestraintSystem，簡稱SRS)。汽車發生碰撞時，汽車急劇降速，由于慣性，乘員要保持原來的高速向前運動，于是就發生了乘員和方向盤、儀表盤、擋風玻璃等之間的碰撞，或者乘員從車內被甩到車外，從而造成傷亡。安全氣囊是由傳感器、氣體發生器、氣囊和電控單元組成，傳感器感受汽車的碰撞程度并將信號送到控制器，控制器對信號進行處理，當判斷有必要打開氣囊時發出信號觸發氣體發生器，氣體發生器迅速點火并產生大量氣體給氣囊充氣，使乘員撲在氣囊上，從而達到保護乘員的目的。安全氣囊同樣也有它不安全的一面。當汽車發生碰撞的一剎那，駕駛員的頭部剛剛開始在慣性的作用下向方向盤的方向進行相對移動，氣囊已經爆炸完成，“擺”在駕駛員和方向盤之間了，而后駕駛員的頭部繼續向前運動才會碰撞在已經爆炸完成的氣囊上。可見，這個氣體爆炸過程是相當劇烈的，如果駕駛員的頭部處于氣囊爆炸膨脹的范圍內，將會受到非常劇烈的沖擊，這個沖擊的后果很可能比駕駛員使用了安全帶而不使用安全氣囊產生的后果嚴重。安全帶由強度極大的合成纖維制成，帶有自鎖功能的卷收器，采用對駕、乘人員的肩部和腰部同時實現約束的三點式設計。系上安全帶后，卷收器自動將其拉緊，當車輛萬一出現緊急制動、正面碰撞或發生翻滾時，乘員會使安全帶受到快速而猛烈的拉伸，此刻卷收器的自鎖功能可在瞬間卡住安全帶，使乘員緊貼座椅，避免摔出車外或碰撞受傷。安全帶對人們安全能夠起到很好的保護作用，其不足之處在于，很多時候由于各種原因，人們容易忘記系安全帶，或不能正確地使用安全帶。美國國家公路交通安全局的研究表明，兒童不應使用與成人一樣的汽車座椅和安全帶，這樣反而會對他們造成傷害。因為如果兒童坐在一般的汽車座椅上，安全帶的上部分正好勒在其頸部和頭部，這樣當遇到事故時，安全帶本身就會對兒童造成傷害。假人模擬實驗表明，安全帶對6歲以上的兒童可以起到保護作用，而對6歲以下的兒童則害大于利。
發明內容本實用新型針對現有的汽車安全裝置的上述不足，提供一種全機械式的汽車碰撞安全裝置。本實用新型的技術方案全機械式汽車碰撞安全裝置，其特征在于擺動體的上端是擺錘，下端是鎖鉤，擺動體能圍繞設置在其上的轉動銷轉動；鎖鉤的下端有滾珠，滾珠的下面有鎖緊彈簧；鎖鉤與推桿相接觸，限制其上下移動；推桿的上端設置有推桿彈簧，其下端與桿架相接觸，桿架以桿架支鉸可轉動地固定；更進一步的特征是所述的推桿上設置有凸臺，凸臺壓在鎖鉤上；在鎖鉤上設置有內凹槽，所述滾珠設置在內凹槽內。本裝置結構簡單，零件數少，可靠性較高，全機械式，避免了電子傳感器的不穩定因素；本裝置經過碰撞觸發使用后，不需要專門的設備或人員，任何人都可以將裝置復原，并重復使用，容易使用和維護；與現有的類似裝置相比，制造成本低，且易于加工制造，容易在座椅上安裝；本裝置在任何情況下都不會對人體造成傷害。以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明圖1是本實用新型裝置的結構簡圖；圖2是本實用新型裝置安裝在座椅上的結構簡圖。具體實施方式如圖1中，1-擺動體、2-擺錘、3-轉動銷、4-鎖鉤、5-滾珠、6-鎖緊彈簧、7-推桿彈簧、8-推桿、9-凸臺、10-桿架、11-桿架支鉸、12-內凹槽、14-套筒、15-外殼、16-座椅、17-端蓋。本實用新型的安全裝置，其擺動體1的上端是擺錘2，擺錘2的質量和體積都較大，擺動體1的下端是鎖鉤4，在擺動體1上設置有轉動銷3，具體設置在擺動體1的下部分的鎖鉤4上，擺動體1能圍繞轉動銷3轉動，擺動體1的擺錘2與鎖鉤4的轉動方向是相反的；鎖鉤4的下端設置有滾珠5，滾珠5的下端設置有鎖緊彈簧6，鎖緊彈簧6給滾珠5一個作用力，使滾珠5壓靠在鎖鉤4的下端，給鎖鉤4一個作用力；擺動體1的鎖鉤4與可能夠上下移動的推桿8相接觸，能限制推桿8的上下移動，如圖所示的具體方式，是采用在推桿8上設置有一凸臺9，凸臺9壓在鎖鉤4上的接觸方式；推桿8的上端設置有推桿彈簧7給推桿8一個向下的作用力，在鎖緊彈簧6與推桿彈簧7的共同作用下，使鎖鉤4與推桿8保持在壓力狀態下的接觸狀態，推桿8的下端與桿架9相接觸；桿架9以桿架支鉸10作為轉動支點，可轉動地固定在外殼15或座椅16上。當推桿8向下移動時，推動桿架9與推桿8相接觸的一端向下移動，桿架9繞桿架支鉸10轉動，其另一端就相應向上移動。作為本實用新型安全裝置的進一步改進，在鎖鉤4與滾珠5相接觸的部位上，設置有內凹槽12，滾珠5就設置在內凹槽12內，內凹槽12能與滾珠5更好地保持接觸狀態，使本裝置具有更高的可靠性及安全性等。同時，在推桿彈簧7及推桿8外面，可設置套筒14和端蓋17，將推桿彈簧7及推桿8包圍起來，推桿彈簧7的上端就與壓在套筒14的頂端或端蓋17上；在端蓋17和套筒14上設置相配合的內、外螺紋，通過端蓋17和套筒14上的螺紋，可以先把端蓋17打開，放松推桿彈簧7，推桿8向上移動，鎖鉤4鉤住推桿8，滾珠5卡在鎖鉤4的內凹槽12內，然后擰緊端蓋17的螺紋，壓縮推桿彈簧7，使得推桿彈簧7保持足夠的壓縮變形和彈力。同時，通過端蓋17的螺紋擰緊和放松，也可以調節推桿彈簧7的彈簧力。在本裝置的外面，可設置外殼15，將上述部件包圍起來，相應地，轉動銷3就連接在外殼15上，鎖緊彈簧6、套筒14等就設置在外殼15內，擺動體1就在外殼15內繞轉動銷3轉動。上述改進都使本裝置具有更高的可靠性及安全性。如圖2中，為本實用新型裝置安裝在座椅上的結構簡圖。整個安全裝置就安裝在座椅16靠背的側面上，設置在靠背的一個或兩個側面上；桿架9設置在座椅16的三面或四面上，成為一個能繞桿架支鉸10轉動的整體。本實用新型的工作原理1、在汽車發生穩定運行或一般剎車停止情況下，由于擺錘2受到的慣性力不大，在鎖緊彈簧6的彈力作用下，擺動體1及擺錘2受到滾珠5的限制，鎖鉤4阻止推桿8向下運動，安全裝置不啟動。2、當汽車發生碰撞時，較大的慣性里使得擺錘2轉動，當慣性力足夠大，則擺錘2繞轉動銷3向前轉動，同時鎖鉤4繞轉動銷3向后轉動，鎖鉤4就越過鎖緊彈簧6支持的滾珠5，鎖鉤4與推桿8脫離，解除對推桿8的限制，推桿8在推桿彈簧7的彈力的作用下向下運動，推桿8推動桿架9繞桿架支鉸10，給乘客的腿一個向上的力，使人體大腿向身體收攏，小腿部分處于人體最前端，避免頭、胸等重要部位發生接觸碰撞，達到使乘客在發生碰撞時更加安全的目的。最理想的情況，可以使乘客被“夾”在推桿與座椅之間，不被拋向前方。在具體的參數設計時，應考慮下列因素1、鎖緊彈簧6的剛度(包括彈性系數)，其直接控制安全裝置啟動需要的最大加速度。當鎖緊彈簧6的剛度越大，鎖鉤4越不容易邁過滾珠5，此時，需要碰撞的加速度更大，擺錘的加速度更大，慣性力更大時才能啟動安全裝置。2、擺動體1上端擺錘2的擺錘鉤頭的傾斜角α，可以改變力的方向，使得力多邊形矢量改變，同樣可以調節安全裝置啟動需要的最大加速度。3、推桿彈簧7的剛度(包括彈性系數)，可以調節推桿8的翻轉力。4、擺錘2的質量，也可以調節安全裝置啟動需要的最大加速度。權利要求1.全機械式汽車碰撞安全裝置，其特征在于擺動體(1)的上端是擺錘(2)，下端是鎖鉤(4)，擺動體(1)能圍繞設置在其上的轉動銷(3)轉動；鎖鉤(4)的下端有滾珠(5)，滾珠(5)的下面有鎖緊彈簧(6)；鎖鉤(4)與推桿(8)，相接觸，限制其上下移動；推桿(8)的上端設置有推桿彈簧(7)，其下端與桿架(9)相接觸，桿架(9)以桿架支鉸(10)可轉動地固定。2.根據權利要求1所述的全機械式汽車碰撞安全裝置，其特征在于所述的推桿(8)上設置有凸臺(9)，凸臺(9)壓在鎖鉤(4)上。3.根據權利要求1或2所述的全機械式汽車碰撞安全裝置，其特征在于在鎖鉤(4)上設置有內凹槽(12)，所述滾珠(5)設置在內凹槽(12)內。4.根據權利要求3所述的全機械式汽車碰撞安全裝置，其特征在于在推桿(8)和推桿彈簧(7)外面，設置有套筒(14)，所述推桿彈簧(7)的上端壓在套筒(14)的頂端或端蓋(17)上。5.根據權利要求4所述的全機械式汽車碰撞安全裝置，其特征在于所述的套筒(14)與端蓋(17)之間采用螺紋連接。專利摘要本實用新型公開了一種全機械式汽車碰撞安全裝置，其特征在于擺動體的上端是擺錘，下端是鎖鉤，擺動體能圍繞設置在其上的轉動銷轉動；鎖鉤的下端有滾珠，滾珠的下面有鎖緊彈簧；鎖鉤與推桿相接觸，限制其上下移動；推桿的上端設置有推桿彈簧，其下端與桿架相接觸，桿架以桿架支鉸可轉動地固定；本裝置結構簡單，零件數少，可靠性較高，全機械式，避免了電子傳感器的不穩定因素；本裝置經過碰撞觸發使用后，不需要專門的設備或人員，任何人都可以將裝置復原、重復使用，容易使用和維護；與現有的類似裝置相比，制造成本低，且易于加工制造，容易在座椅上安裝；本裝置在任何情況下都不會對人體造成傷害。文檔編號B60R21/33GK2875890SQ20062010982公開日2007年3月7日申請日期2006年1月23日優先權日2006年1月23日發明者張晉西,郭學琴,廖林清,林昌華,楊紅韻,喬慧麗申請人:重慶工學院