CN103538543B - 防撞装置及具有该防撞装置的运输装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于防撞结构技术领域，公开了一种防撞装置及具有该防撞装置的运输装置。防撞装置包括固定板、防撞板和吸能部件，吸能部件包括固定连接于固定板且具有内腔的缸体、滑动设置于缸体内的活塞、一端连接于活塞且另一端伸出于缸体前端且与防撞板连接的连接杆；吸能部件还包括连接于缸体的侧壁的单向进气阀，缸体的后端连接于固定板的前端，所固定板的后端设置有弹性气囊，缸体上设置有排气孔，排气孔处设置有压力阀，弹性气囊具有进气口，进气口连接于排气孔处或压力阀。所述运输装置上安装有上述的防撞装置。本发明提供的防撞装置及具有该防撞装置的运输装置，其可有效保护车辆安全及人员安全，安全可靠性佳。

Description

防撞装置及具有该防撞装置的运输装置

技术领域

本发明属于防撞结构技术领域，尤其涉及一种防撞装置及具有该防撞装置的运输装置。

背景技术

目前的运输装置，例如汽车等，其上并没有合适的防撞装置，在发生撞击时，容易造成车辆损坏及人员伤亡，安全可靠性较低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种防撞装置及具有该防撞装置的运输装置，其安全可靠性高。

本发明的技术方案是：一种防撞装置，包括固定板、防撞板和夹设于所述固定板与防撞板之间的吸能部件，所述吸能部件包括固定连接于所述固定板且具有内腔的缸体、滑动设置于所述缸体内的活塞、一端连接于所述活塞且另一端伸出于所述缸体前端且与所述防撞板连接的连接杆；所述吸能部件还包括连接于所述缸体的侧壁且用于供气体单向流入所述缸体内腔的单向进气阀，所述缸体的后端连接于所述固定板的前端，所述固定板的后端设置有弹性气囊，所述缸体上设置有排气孔，所述排气孔处设置有压力阀，所述弹性气囊具有进气口，所述进气口连接于所述排气孔处或所述压力阀。

可选地，所述防撞板通过锁紧件固定连接所述连接杆。

可选地，所述防撞板的前端固定连接有缓冲层。

可选地，所述固定板通过拉杆浮动连接于安装架，所述弹性气囊设置于所述固定板与所述安装架之间。

可选地，所述吸能部件设置有两个或两个以上。

可选地，所述弹性气囊为一整体式结构，其具有两个或两个以上相互独立的缓冲腔，每个缸体对应一个缓冲腔。

可选地，所述活塞底部与所述缸体底部之间设置有弹性件。

可选地，所述缸体内设置有压力传感器。

可选地，所述单向进气阀处连接有电动气泵。

本发明还提供了一种运输装置，所述运输装置上安装有上述的防撞装置。

本发明提供的防撞装置及具有该防撞装置的运输装置，其通过设置述固定板与防撞板之间且可以将撞击能量吸收的吸能部件和设置可容纳吸能部件中的压缩气并膨胀且形成弹性保护气囊的弹性气囊，当汽车发生较大的碰撞，缸体内腔的压缩气体受到急剧压缩，使缸体内腔的压力急剧增大，从而使压力阀开启，缸体内腔的气体将通过压力阀进入弹性气囊，从而使弹性气囊鼓起，在吸收碰撞能量的同时，鼓起的弹性气囊还可以作为缓冲件，进一步吸收碰撞的能量，有效保护车辆安全及人员安全，安全可靠性佳。

附图说明

图1是本发明实施例提供的防撞装置的主视图；

图2是本发明实施例提供的防撞装置中吸能部件的剖面示意图；

图3是本发明实施例提供的防撞装置的分解剖面示意图；

图4是本发明实施例提供的防撞装置的左视图；

图5是本发明实施例提供的防撞装置中固定板的主视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、前、后等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1～图4所示，本发明实施例提供的一种防撞装置，可以应用于汽车等运输工具中或者机械设备中需要防撞的场合中。防撞装置可安装于运输工具的前端或后端等合适处。本实施例中，以应用于汽车前端为例，阐述本发明的有益效果。上述防撞装置包括防撞板1、固定板3和夹设于固定板3与防撞板1之间的吸能部件2，吸能部件2可设置有一个两个或两个以上，当设置有两个以上的吸能部件2时，各吸能部件2可以均匀排布也可以不均匀排布。不均匀排布时，靠近固定板3左右两端的吸能部件2的密度可以大于固定板3中央处吸能部件2的密度，这样，当汽车发生正面中央碰撞时，各吸能部件2可以同时作用，而且当汽车正面的左右端发生碰撞时，左右两端排布密度较高的吸能部件2便可以吸收更多的碰撞能量，从而在吸能部件2数量一定的情况下尽可能提高安全可靠性。

如图1～图4所示，吸能部件2包括固定连接于固定板3且具有内腔20的缸体21、滑动设置于缸体21内的活塞22、一端连接于活塞22且另一端伸出于缸体21前端且与防撞板1连接的连接杆23。缸体21的底部可以通过紧固件51锁紧于固定板3，本实施例中，紧固件51为螺丝，缸体21的底部设置有螺纹孔，紧固件51从固定板3的后端穿过于固定板3并螺纹连接于缸体21底部的螺纹孔，从而将缸体21可靠地固定固定板3。缸体21的底部与固定板3之间可以设置有胶垫(图中未示出)，在起同缓冲作用的同时，还可以避免噪音。活塞22的外形与缸体21的内腔20形状相匹配，活塞22的外周壁可套设有活塞环(图中未示出)，以增强气密性，避免内腔20的气体泄漏。同一活塞22上，可套设有多个活塞环，各活塞环相距设置，且各活塞环的开口相错设置，进一步提高了气密性。内腔20的侧壁可以预设有一层油脂，一方面可以保证活塞22的灵活运动，另一方面还可以进一步提高气密性。连接杆23可以固定连接于活塞22的顶部或通过插销转动连接于活塞22。

如图1～图4所示，吸能部件2还包括连接于缸体21的侧壁且用于供气体单向流入缸体21内腔20的单向进气阀24，可以预先向缸体21的内腔20中填充一定压力的压缩气体，使活塞22远离缸体21的底部。当汽车发生碰撞时，通过防撞板1和连接杆23使活塞22向缸体21底部滑动，从而进一步压缩缸体21内的气体，进而吸收碰撞的能量。缸体21的后端连接于固定板3的前端，所述固定板3的后端设置有弹性气囊4，缸体21上设置有排气孔211，排气孔211处设置有于缸体21的内腔20的压力达到设定值时开启的压力阀(图中未示出)，弹性气囊4具有进气口41，进气口41可连接于排气孔211处或压力阀。当汽车发生较大的碰撞，缸体21内腔20的压缩气体受到急剧压缩，使缸体21内腔20的压力急剧增大，压力增大至设定值从而使压力阀开启，缸体21内腔20的气体将通过压力阀由弹性气囊4的进气口41进入弹性气囊4，从而使弹性气囊4鼓起，在吸收碰撞能量的同时，鼓起的弹性气囊4还可以作为缓冲件，进一步吸收碰撞的能量，更有效地保护车辆安全和人员安全，安全可靠性高。

具体应用中，可以在弹性气囊4上设置放气口(图中未示出)，放气口平时可由堵头(图中未示出)封堵。当碰撞结束，弹性气囊4充满气体而需要将弹性气囊4中的气体排出时，可以打开堵头，使弹性气囊4中的气体排出，从而使弹性气囊4复位，再将堵头回装于放气口以封堵放气口。这样，操作简单易行且弹性气囊4可以反复使用，应用成本低。当然，也可发整体更换弹性气囊4，或者通过操作压力阀或拆卸气缸使弹性气囊4中的气体回流至气缸再排出或直接排出。弹性气囊4在不充气时可将固定板3与安装架隔开。安装架可为汽车车身的一部分。

具体地，如图1～图4所示，防撞板1通过锁紧件52固定连接连接杆23。锁紧件52可为螺丝。连接杆23的前端可设置有螺纹孔231，螺丝从防撞板1的前面穿过防撞板1并螺纹连接于连接杆23前端的螺纹孔231。当然，防撞板1也可活动连接于连接杆23的前端，例如通过球头连接或插销连接，以更好地承接不同方向的碰撞力。

具体地，防撞板1可采用记忆合金等合适材料制成，其受到较小碰撞时产生的变形可以自行恢复。

具体地，防撞板1的前端可以固定连接有缓冲层(图中未示出)。缓冲层可采用泡沫、橡胶或可溃缩的材料制成，例如设计为蜂窝状。具体应用中，缓冲层自前向后，其密度可以设计为逐渐增大，以应对不同强度的碰撞。

具体地，如图1～图4所示，固定板3可通过拉杆(图中未示出)浮动连接于安装架(图中未示出)，安装架可为汽车车身的一部分。弹性气囊4设置于固定板3与安装架之间。固定板3可相对安装架前后滑动一定的距离。随着缸内气体受压缩而吸收碰撞的能量，当缸体21内腔20压力过大时，压力阀开启，弹性气囊4充气膨胀时，固定板3可在弹性气囊4的作用下向前滑动，并由拉杆限位，这样，膨胀的弹性气囊4隔设于固定板3与安装架之间形成了弹性缓冲结构，仍然可以继续吸收碰撞的能量。当然，固定板3也可以固定连接于安装架上。

具体地，如图1～图4所示，弹性气囊4为一整体式结构，其具有两个或两个以上相互独立的缓冲腔(图中未示出)，每个缸体21对应一个缓冲腔。当然，也可以每个缸体21对应一个独立的弹性气囊4，或者弹性气囊4设置为具有一个整体缓冲腔。弹性气囊4可以为橡胶气囊，其平时可收缩叠放，占用空间小。

具体，如图1～图5所示，固定板3上设置有用于供弹性气囊4穿过的贯孔31，贯孔31周围排布有用于供固定缸体21用的螺丝穿过的安装孔32。固定板3有四角可设有连接孔33，连接孔33可以以螺孔或光孔。

具体，活塞22底部与缸体21底部之间可以设置有弹性件(图中未示出)。弹性件一端抵顶于活塞22的底部，另一端抵顶于缸体21的底部。弹性件可以为弹簧，以进一步提高抗撞击的能力。当受到撞击时，活塞22向缸体21底部方向滑动，内腔20体积减小，内腔20中的气体受压缩，同时弹性件也被压缩。

具体地，缸体21内或侧壁或压力阀或单向进气阀24等合适处设置有压力传感器(图中未示出)。压力传感器可电连接于控制模块(图中未示出)，压力传感器可以感知缸体21内的压力大小，并可将压力信息传递给控制模块，以将压力信息显示于汽车驾驶室的显示屏。而且，控制模块可电连接于运输装置内安装带预紧电机，当缸体21内腔20的压力突然增大时，控制模块可以使安装带预紧电机工作，使安全带预紧以减少、避免人员受伤。

具体地，缸体21的侧壁可连接有泄压阀(图中未示出)，泄压阀可为电磁阀，当缸体21内腔20压力过高需要泄压时，泄压阀可开启使缸体21内压力降低。具体地，泄压阀可螺纹连接于缸体21的侧壁，泄压阀与缸体21之间可设置有密封垫片或/和涂设有密封胶。

具体地，单向进气阀24可螺纹连接于缸体21的侧壁，单向进气阀24与缸体21之间可设置有密封垫片或/和涂设有密封胶。

具体的，如图1～图4所示，缸体21的前端设置有平衡气孔212，以避免活塞22与缸体21前端之间困气的现象，当活塞22向前滑动时，活塞22上部与缸体21之间的气体可以从平衡气孔212中排出。连接杆23与缸体21前端的通孔相匹配或间隙设置，以起导向的作用。

具体地，单向进气阀24处连接有电动气泵(图中未示出)。当缸体21内压力不足时，电动气泵通过单向进气阀24向缸体21内腔20充气，并使压力升高至设定值。具体地，电动气泵可连接于控制模块，可根据运输装置的速度控制缸体21内压力值，当运输装置的速度较快，控制模块可以控制电动气泵向缸体21内充气，以提高高速下的抗撞击能力。当运输装置的速度较慢，控制模块可以控制泄压阀开启，以使缸体21内气压相应减小，以保证在低速下的抗撞击能力。

本发明实施例还提供了一种运输装置，运输装置上安装有上述的防撞装置。运输装置可为汽车、叉车、电动车等车辆及轮船、飞机等。吸能部件2相当于气缸，将吸能部件2固定于固定板3上，缸体21内填充一定压力的空气，固定板3与车身固定或浮动连接。防撞板1固定于连接杆23上，当运输装置发生碰撞时，作用于防撞板1的能量迅速推动连接杆23，缸体21内腔20的气体因吸收巨大能量而形成高压，高压气体形成一个强大的缓冲腔。缸体21上的单向进气阀24，用于填充一定压力的空气并防止空气外泄。缸体21上的压力阀(安全阀)可在超高压力(具体值可根据实际情况或控制模块进行控制)下打开，压力阀口与弹性气囊4进气口41密封连接。连接杆23和活塞22既可为组合式，也可为一体式，直径大小既可相同也可以不同。弹性气囊4无论是否充气，均可在防撞装置与运输装置之间形成缓冲作用。

本发明提供的防撞装置及具有该防撞装置的运输装置，其通过设置述固定板3与防撞板1之间且可以将撞击能量吸收的吸能部件2和设置可容纳吸能部件2中的压缩气并膨胀且形成弹性保护气囊的弹性气囊4，当汽车发生较大的碰撞，缸体21内腔20的压缩气体受到急剧压缩，使缸体21内腔20的压力急剧增大，从而使压力阀开启，缸体21内腔20的气体将通过压力阀由弹性气囊4的进气口41进入弹性气囊4，从而使弹性气囊4鼓起，在吸收碰撞能量的同时，鼓起的弹性气囊4还可以作为缓冲件，进一步吸收碰撞的能量。

本发明提供的防撞装置及具有该防撞装置的运输装置，主要是利用通过一定压力的压缩空气来吸收碰撞时产生的巨大能量，吸收后的能量可使压缩空气的压力继续升高。当撞击能量较小时，压力升高的压缩空气形成强大的反作用力，以吸收和降低撞击能量，压缩空气也会形成一个缓冲气腔，避免了撞击能量向车身的直接传递。当撞击能量较大时，空气压力升高到一定程度后，安全阀口打开，压缩空气通过安全阀口迅速进入弹性气囊4，弹性气囊4充气后膨胀。通过压力的升高和释放，可大大吸收和降低巨大的撞击能量，充气后的弹性气囊4形成了强大的缓冲和保护作用，无论撞击能量的大小，能避免撞击对车身及人体带来巨大伤害，可产生巨大的社会和经济效益。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防撞装置，其特征在于，包括固定板、防撞板和夹设于所述固定板与防撞板之间的吸能部件，所述吸能部件包括固定连接于所述固定板且具有内腔的缸体、滑动设置于所述缸体内的活塞、一端连接于所述活塞且另一端伸出于所述缸体前端且与所述防撞板连接的连接杆；所述吸能部件还包括连接于所述缸体的侧壁且用于供气体单向流入所述缸体内腔的单向进气阀，所述缸体的后端连接于所述固定板的前端，所述固定板的后端设置有弹性气囊，所述缸体上设置有排气孔，所述排气孔处设置有压力阀，所述弹性气囊具有进气口，所述进气口连接于所述排气孔处或所述压力阀。

2.如权利要求1所述的防撞装置，其特征在于，所述防撞板通过锁紧件固定连接所述连接杆。

3.如权利要求1所述的防撞装置，其特征在于，所述防撞板的前端固定连接有缓冲层。

4.如权利要求1所述的防撞装置，其特征在于，所述固定板通过拉杆浮动连接于安装架，所述弹性气囊设置于所述固定板与所述安装架之间。

5.如权利要求1至4中任一项所述的防撞装置，其特征在于，所述吸能部件设置有两个或两个以上。

6.如权利要求5所述的防撞装置，其特征在于，所述弹性气囊为一整体式结构，其具有两个或两个以上相互独立的缓冲腔，每个缸体对应一个缓冲腔。

7.如权利要求1至4中任一项所述的防撞装置，其特征在于，所述活塞底部与所述缸体底部之间设置有弹性件。

8.如权利要求1至4中任一项所述的防撞装置，其特征在于，所述缸体内设置有压力传感器。

9.如权利要求1至4中任一项所述的防撞装置，其特征在于，所述单向进气阀处连接有电动气泵。

10.一种运输装置，其特征在于，所述运输装置上安装有如权利要求1至9中任一项所述的防撞装置。