CN103332157A - 一种客车侧翻缓冲器及客车抗侧翻系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种客车侧翻缓冲器及客车抗侧翻系统，该客车侧翻缓冲器包括侧翻缓冲器支架和侧翻缓冲器总成，侧翻缓冲器总成具有外筒、内筒、弹簧、活塞、活塞杆、受撞头和充气装置，该外筒具有容置腔，该容置腔一端通过气道与充气装置相通，该内筒为一密封筒体并活动容设在外筒的容置腔内，该内筒的外壁与外筒的内壁紧密贴合以将容置腔划分为互不连通的两部分，该弹簧抵靠在内筒内底部以及活塞之间，该活塞与活塞杆相连，该活塞杆贯穿于该外筒并与受撞头相连。该客车抗侧翻系统还包括ECU控制器，该ECU控制器包括用于测量客车侧翻角度的角度传感器。本发明在保持车身骨架结构不变的同时，降低侧翻时的碰撞力和冲击能量，提高侧翻安全性能。

Description

一种客车侧翻缓冲器及客车抗侧翻系统

技术领域

本发明涉及客车被动安全装置领域，更具体的说涉及一种客车侧翻缓冲器及客车抗侧翻系统，其能降低侧翻冲击能量并提高侧翻的安全性能。

背景技术

客车作为我国当前主要的交通工具，其安全受到社会各界的强烈关注。侧翻是客车事故的一种主要形式，侧翻事故发生时，往往造成“群死群伤”的悲剧，对社会造成严重的伤害。

因此，客车的侧翻安全性成为了主流客车企业和科研机构的研究热点。按照国家强制性标准GB17578《客车上部结构强度的规定》，车辆的上部结构应具有足够的强度，以确保在整车侧翻试验过程中和侧翻后生存空间没有受到侵害。

目前，为了提高侧翻安全性能，主要采用增加侧窗立柱及顶盖弧杆的截面尺寸和厚度、通过加强板或斜撑增强侧窗立柱与顶盖及地板间的连接等方法来实现。这些方法不仅增加了车身的重量、提高了生产成本、降低了市场竞争力，而且不符合国家大力提倡的汽车轻量化及节能减排的设计理念。

有鉴于此，本发明人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种客车侧翻缓冲器，其在不改变客车原有结构和外观造型的基础上，即可达到吸收碰撞能量、提高侧翻安全性能以及保护乘员生存空间的功效。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种客车侧翻缓冲器，其中，包括侧翻缓冲器支架以及安装放置在侧翻缓冲器支架内的侧翻缓冲器总成，该侧翻缓冲器总成具有外筒、内筒、弹簧、活塞、活塞杆、受撞头和充气装置，该外筒具有容置腔，该容置腔一端通过气道与充气装置相通，该内筒为一密封筒体并活动容设在外筒的容置腔内，该内筒的外壁与外筒的内壁紧密贴合以将容置腔划分为互不连通的两部分，该活塞活动设置在内筒内，该弹簧抵靠在内筒内底部以及活塞之间，该活塞与活塞杆相连，该活塞杆贯穿于该外筒并与受撞头相连。

进一步，该侧翻缓冲器总成通过侧翻缓冲器支架与顶盖弧杆、顶盖边纵梁和顶盖纵梁固定相连。

进一步，该活塞杆和受撞头之间设置有万向节。

进一步，该受撞头的端部加工形成有45⁰圆台。

进一步，该外筒两端分别设置有第一堵头和第二堵头，该气道形成在第一堵头上，该第二堵头上形成有用于容纳受撞头的沉槽。

本发明的另一目的在于提供一种客车抗侧翻系统，其中，包括：

客车侧翻缓冲器，安装在客车侧翻第一触地点位附近，并分别以每个侧窗立柱和顶盖为支撑点；

ECU控制器，设置在客车驾驶员位置的车辆中部，该ECU控制器包括用于测量客车侧翻角度的角度传感器，该角度传感器根据测量结果与预置的侧翻角度进行比较计算，再发出启动侧翻指令控制客车侧翻缓冲器动作。

进一步，该ECU控制器通过电磁阀控制客车侧翻缓冲器中充气装置的打开和关闭。

采用上述结构后，该客车侧翻缓冲器在接收到ECU控制器的侧翻指令后快速启动弹出受撞头，在客车侧翻触地前，侧翻缓冲器受撞头先行触地参与碰撞，侧翻缓冲器内筒在泄气释放冲击能量的同时，另一侧充气装置给外筒充气以平衡冲击能量，从而达到最佳防护效果。

更进一步，此侧翻缓冲器受撞头和活塞间设置有万向节可以保证在侧翻触地时以不同的角度触地也能正常工作。

与现有技术相比，本发明可以在保持车身骨架结构不变且不改变整车外观造型的同时，降低侧翻时的碰撞力和冲击能量，从而使上部结构变形减小，保护乘员生存空间，提高侧翻安全性能。

附图说明

图1是本发明应用在客车上的总体安装位置图。

图2是本发明实施例的安装构造图。

图3是在客车侧翻过程中的侧翻缓冲器总成动作示意图。

图4是侧翻缓冲器总成在正常安装位置的剖视图。

图5是侧翻缓冲器总成在侧翻临界位置的剖视图。

图6是侧翻缓冲器总成在触地碰撞位置的剖视图。

图中：

客车侧翻缓冲器      1        侧翻缓冲器支架    11

侧翻缓冲器总成      12       外筒              121

容置腔              1211     气道              1212

第一堵头            1213     第二堵头          1214

沉槽                1215     内筒              122

弹簧                123      活塞              124

活塞杆              125      受撞头            126

圆台                1261     ECU控制器         2

角度传感器          21       侧窗立柱              3

顶盖                4        顶盖弧杆          41

顶盖边纵梁          42       顶盖纵梁          43。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1所示，其为本发明涉及一种客车抗侧翻系统安装在客车上的示意图，该客车抗侧翻系统包括客车侧翻缓冲器1以及ECU控制器2，该客车侧翻缓冲器1安装在客车侧翻第一触地点位附近，并分别以每个侧窗立柱3和顶盖4为支撑点；该ECU控制器2设置在客车驾驶员位置的车辆中部，该ECU控制器2包括用于测量客车侧翻角度的角度传感器21，该角度传感器21根据测量结果与预置的侧翻角度进行比较计算，再发出启动侧翻指令控制客车侧翻缓冲器1动作。具体地，该ECU控制器2通过电磁阀控制客车侧翻缓冲器1中充气装置的打开和关闭。

该客车侧翻缓冲器1包括侧翻缓冲器支架11以及侧翻缓冲器总成12，该侧翻缓冲器总成12安装放置在侧翻缓冲器支架11内。

如图1和图2所示，在客车顶盖4的两边每根侧窗立柱3的上方各安装一组侧翻缓冲器总成12，在客车处于正常行驶状态时，即客车侧翻缓冲器1处于正常位置时，整个侧翻缓冲器总成12均在顶盖蒙皮下，而不突出顶盖4上表面；侧翻缓冲器支架11也均在顶盖弧杆41、顶盖边纵梁42和顶盖纵梁43所围成的空间内，并不与行李架和风道等功能件干涉，即两者均不影响原有的车身骨架结构和整车外观造型。

如图4至图6所示，该侧翻缓冲器总成12具有外筒121、内筒122、弹簧123、活塞124、活塞杆125、受撞头126和充气装置（图中未示出），该外筒121具有容置腔1211，该容置腔1211一端通过气道1212与充气装置相通，该内筒122为一密封筒体并活动容设在外筒121的容置腔1211内，该内筒122的外壁与外筒121的内壁紧密贴合以将容置腔1211划分为互不连通的两部分，该活塞124活动设置在内筒122内，该弹簧123抵靠在内筒122内底部以及活塞124之间，该活塞124与活塞杆125相连，该活塞杆125贯穿于该外筒121并与受撞头126相连。如图2所示，该侧翻缓冲器总成12通过侧翻缓冲器支架11与顶盖弧杆41、顶盖边纵梁42和顶盖纵梁43固定相连。

优选地，该活塞杆125和受撞头126之间设置有万向节。如此可以将冲击轴向力全面传递到活塞杆125，可以保证在侧翻触地时以不同的角度触地也能正常工作，以最大可能地吸收碰撞能量。另外，该受撞头126的端部加工形成有45⁰圆台1261。

如图4至图6所示，该外筒121两端分别设置有第一堵头1213和第二堵头1214，该气道1212形成在第一堵头1213上，该第二堵头1214上形成有用于容纳受撞头126的沉槽1215。

如图3所示，当车辆处于正常行驶状态时，ECU控制器2感应到角度传感器21传来的侧倾角度较小，小于预置的侧翻角度，这时ECU控制器2发出控制指令关闭电磁阀使侧翻缓冲器总成12保持在正常安装位置。侧翻缓冲器总成12在正常安装位置时，内筒122的内底部紧贴外筒121的内底部；弹簧123处于自由状态；受撞头126正好内缩到外筒121预先设计好的沉槽1215内，保证侧翻缓冲器总成12不突出顶盖4上表面，不影响原有的车身骨架结构和整车外观造型。

当车辆开始侧翻时，ECU控制器2感应到角度传感器21传来的侧倾角度较大，大于预置的侧翻角度，这时ECU控制器2发出控制指令打开电磁阀使侧翻缓冲器总成12快速动作到侧翻临界位置。电磁阀打开，在气体压力P的推动下，内筒122、弹簧123、活塞124、活塞杆125和受撞头126一起快速向外平动，直到内筒122的外底部顶到外筒121的外底部为止。这时，活塞杆125和受撞头126快速突出顶盖4上表面，以保证受撞头126先于车身结构触地碰撞。

当车辆侧翻触地时，受撞头126触地受到地面强大冲击力F的作用，通过万向节将碰撞轴向力全面传递到活塞杆125和活塞124。受到活塞124向内推力的作用，内筒122泄气，同时弹簧123完全压缩，吸收部分侧翻碰撞能量；另一方面，对外筒121充气以平衡冲击能量，从而达到最佳防护效果。在侧翻缓冲器吸收和缓冲部分侧翻碰撞能量后，车身顶盖4和侧围才触地参与侧翻碰撞，这样就可以降低侧翻时车身碰撞能量，减少车身上部结构变形，保护乘员生存空间，提高侧翻安全性能。

综上所述，该客车侧翻缓冲器1在接收到ECU控制器2的侧翻指令后快速启动弹出受撞头126，在客车侧翻触地前，侧翻缓冲器受撞头126先行触地参与碰撞，侧翻缓冲器内筒122在泄气释放冲击能量的同时，另一侧充气装置给外筒121充气以平衡冲击能量，从而达到最佳防护效果。

与现有技术相比，本发明可以在保持车身骨架结构不变且不改变整车外观造型的同时，降低侧翻时的碰撞力和冲击能量，从而使上部结构变形减小，保护乘员生存空间，提高侧翻安全性能。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (7)

1.一种客车侧翻缓冲器，其特征在于，包括侧翻缓冲器支架以及安装放置在侧翻缓冲器支架内的侧翻缓冲器总成，该侧翻缓冲器总成具有外筒、内筒、弹簧、活塞、活塞杆、受撞头和充气装置，该外筒具有容置腔，该容置腔一端通过气道与充气装置相通，该内筒为一密封筒体并活动容设在外筒的容置腔内，该内筒的外壁与外筒的内壁紧密贴合以将容置腔划分为互不连通的两部分，该活塞活动设置在内筒内，该弹簧抵靠在内筒内底部以及活塞之间，该活塞与活塞杆相连，该活塞杆贯穿于该外筒并与受撞头相连。

2.如权利要求1所述的一种客车侧翻缓冲器，其特征在于，该侧翻缓冲器总成通过侧翻缓冲器支架与顶盖弧杆、顶盖边纵梁和顶盖纵梁固定相连。

3.如权利要求1所述的一种客车侧翻缓冲器，其特征在于，该活塞杆和受撞头之间设置有万向节。

4.如权利要求1所述的一种客车侧翻缓冲器，其特征在于，该受撞头的端部加工形成有45⁰圆台。

5.如权利要求1所述的一种客车侧翻缓冲器，其特征在于，该外筒两端分别设置有第一堵头和第二堵头，该气道形成在第一堵头上，该第二堵头上形成有用于容纳受撞头的沉槽。

6.一种采用如权利要求1至5任一项所述客车侧翻缓冲器的客车抗侧翻系统，其特征在于，所述客车侧翻缓冲器安装在客车侧翻第一触地点位附近，并分别以每个侧窗立柱和顶盖为支撑点；该客车抗侧翻系统还包括ECU控制器，该ECU控制器设置在客车驾驶员位置的车辆中部，该ECU控制器包括用于测量客车侧翻角度的角度传感器，该角度传感器根据测量结果与预置的侧翻角度进行比较计算，再发出启动侧翻指令控制客车侧翻缓冲器动作。

7.如权利要求6所述的一种客车抗侧翻系统，其特征在于，该ECU控制器通过电磁阀控制客车侧翻缓冲器中充气装置的打开和关闭。

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