CN104816695A - 气压式主动防撞装置 - Google Patents

Abstract

气压式主动防撞装置，本发明属汽车安全技术中的一个领域。为了使汽车具有更好的防撞性能的同时,又不因此而增加汽车的总长，本方案采取了如下技术措施：防撞梁分为固定梁4和活动梁3，活动梁3通过连杆2、活塞和气缸1安装在固定梁上。活动梁3可相对固定梁4伸出和缩入水平移动，气缸1内装有气体发生器或气缸连接缸外气体发生器；在汽车上安装测距装置，测距装置连接计算机，计算机连接引爆装置；所述的气体发生器主要由炸药和引爆装置构成。本发明的好处是：为汽车在撞击过程中赢得了能量释放所需的较大的时间和物理空间，使汽车及其司乘人员得到了更好的保护。同时本方案的活动梁平时处在缩入状态，它不增加汽车的总长。

Description

气压式主动防撞装置

技术领域

本发明属汽车安全技术中的一个领域。

背景技术

路面上的汽车越来越多，交通事故也越来越频繁。汽车高速行驶时，由于物质的惯性作用，汽车及其乘客都存储有巨大的惯性能量。万一这时汽车发生正面撞击，这些能量瞬间释放，将产生巨大的冲击力，其后果是不堪设想的。因为汽车正面碰撞时，车速瞬间减小，甚至回复静止状态。车内乘客在这过程中，将要承受巨大的向前冲击力，将因此有可能受伤。现有技术中，为了在汽车发生正面碰撞时，能缓和外界的冲击力，都在汽车车架的纵梁的前面和后面，安装有防撞钢梁和低速吸能盒。希望它在撞击发生时，能通金属的变形来吸收冲击能量。减小车内各乘员承受的冲击力，尽量保护汽车及乘客。但是，由于防撞钢梁和低速吸能盒合起来的前后总距离只有约20-30公分。因此，它的几何变形尺寸非常有限，对汽车及乘客的保护也非常有限。理由很简单，在惯性能量的释放过程中，同样惯性能量的前提下，作用距离越长，产生的冲击力越小，反之则反。从目前汽车交通事故伤亡情况来看，20-30公分的变形空间是远远不够的，它能形成的保护能力非常有限。现有技术中，为补这一不足，发明了安全气囊。但是，汽车上并非每一个座位上都装上安全气囊，况且安全气囊的展开自身也有一定的危险性。虽然安全气囊质量不大，但瞬间展开时的速度却极高，这一冲击速度对人体而言并非是一个小数目。根据一些国家公路安全管理部门的统计数据，安全气囊在碰撞交通事故中每挽救100名乘员生命的同时，也因气囊的不适当展开及乘员的不正确乘坐位置和坐姿，不幸导致57名乘员失去了生命。上述的这些，都是撞车事故发生后，特别是在汽车前方撞击的事故中，总是有那么多人受伤甚至死亡的主要原因之一。

发明专利申请消能杆式防撞汽车（申请号：2013105565066）和安全气囊式防撞汽车（申请号2013106260775）两大技术方案，把汽车的车厢活动安装在车架上，并在车架与车厢之间加装消能装置，它能非常有效地减小汽车在撞车时对司乘人员的冲击。能非常有效地保护车厢内的所有人。但是这一技术方案同样有它的不足，就是车厢与车架之间必须要留有防撞的空间。这样会加大汽车的总长，影响汽车的灵活性。

可见，现有技术在这方面的努力并不尽如人意，仍有很大的改善空间。如何能让汽车在发生碰撞时，车厢内的乘客所具有的惯性能量能得到尽可能慢的释放，以便减小车厢内乘员承受的冲击力度、减小伤亡的同时又不影响汽车的灵活性，乃是本发明的目的所在。

发明内容

为了使汽车具有更好的防撞性能的同时,又不因此而增加汽车的总长，本方案采取了如下技术措施：防撞梁分为固定梁4和活动梁3，活动梁3通过连杆2、活塞和气缸1安装在固定梁上。活动梁3可相对固定梁4伸出和缩入水平移动，气缸1内装有气体发生器或气缸连接缸外气体发生器；在汽车上安装测距装置，测距装置连接计算机，计算机连接引爆装置；所述的气体发生器主要由炸药和引爆装置构成。

本发明的好处是：平时活动梁处在缩入状态并收藏在汽车内，不妨碍汽车的正常行驶、不增加汽车总长。当计算机根椐测距装置传来的数据显示，本车与前面的障碍物的相对速度和直线距离达到危险程度时，判断汽车有可能即将发生碰撞，便迅速按既定程序通过引爆装置引爆炸药。使气缸内获得大量气体，其内压迅速上升并推动活塞、连杆和活动梁向外伸出，用活动梁来迎接撞击物。为汽车在撞击过程中赢得了能量释放所需的较大的时间和物理空间。另一方面，由于本发明主要是靠消能孔6的放气来消耗气缸内气体的能量，达到缓冲撞击力度的效果。因此，它有缓冲平稳、可控和可靠等其他方式不具备的优点和效果，使汽车及其司乘人员得到了更好的保护。同时本方案的活动梁平时处在缩入状态，它不增加汽车的总长。

附图说明

图1是使用了本发明的汽车，活动梁处在正常状态时的示意图。

图2是使用了本发明的汽车，活动梁处在伸出状态时的示意图。

图3是活动梁处在正常状态时的放大示意图。

图4是活动梁处在伸出状态时的放大示意图。

图5是气缸内部结构剖视图。

图中：气缸1、连杆2、活动梁3、固定梁4、气体发生器5、消能孔6。

      具体实施方式             

为了使汽车具有更好的防撞性能的同时,又不因此而增加汽车的总长。本发明把防撞梁分为固定梁和活动梁。活动梁通过连杆、活塞和气缸安装在固定梁上。这样活动梁就可以跟随连杆和活塞相对固定梁作伸出和缩入的水平移动。这样的结构,其目的在于为汽车上的惯性能量的消耗，争取更大的空间和时间，以便减小汽车及其乘员承受的冲击。在发生危险时，为了使气缸1能迅速通过活塞和连杆2驱动活动梁3向外伸出，同时也为了使活动梁3在伸出时，气缸内具有一定的压力以便能使活动梁3、连杆2通过活塞抵抗冲击，本发明在气缸内装有主要由炸药和引爆装置构成的体发生器5或气缸连接缸外气体发生器。

本发明的工作过程：活动梁3正常状态下是缩入收藏，如图1和图3所示。这时活动梁、连杆、活塞等都在停在油缸的缩入止点上；汽车在行驶过程中，测距装置不断测量本装置与前面（当本发明装在汽车的前面）障碍物的距离。测距装置把测得的数据传递给计算机,计算机将这些数据换算成当前本车与前面障碍物的相对速度。计算机按既定程序处理这些数据。当数据显示，本车与前面障碍物的相对速度和直线距离达到程序设定的危险程度，例如当相对速度大于10公里/小时、直线距离小于2米时。计算机就通过引爆装置引爆气体发生器内的炸药，使气缸内的气压骤然大幅度上升。巨大的压力通过活塞和连杆使活动梁3迅速向外伸出，同时这个压力也为活动梁承受冲击提供了支持。如图2和图4所示。

上述危险程度的定义主要取决于系统的反应时间,其中活动梁伸出所需要的时间是关键。系统的反应速度越快越好，实际反应速度可由实测确定。以本发明装在汽车的前方为例。为确保安全，在发生碰撞前活动梁一定要向外伸出。也就是说汽车与前方的障外物之间的相对距离Y，除以当前汽车与障外物之间的相对速度X，所得的时间T，必须要大于系统的反应时间Z，这是确保安全的首要条件。也就是说当Z为固定时，X越大，汽车与障外物之间的允许距离（这个速度下的危险距离）就越长。反之则反。这一关系说明了在不同的相对速度下有不同的警戒距离（或称危险距离）。这一规律刚好适用于汽车在使用过程中的不同环境，它能非常有效地避免误动作。例如在停车场泊位时，汽车与周边物体的相对车速X很小，由于Z已是固定，所以允许汽车与障外物的相对距离（这个速度下的危险距离）就很小。能确保在泊车是时，很小的相对距离Y，活动梁也不会误伸出。另一方面，当汽车以正常的速度行驶，系统允许的相对距离就大大增加。这些特性与路面情况相符。

在发生撞击的瞬间，巨大的撞击力推动活动梁3、连杆2和活塞向汽缸1内方向运动，使气缸内的压力进一步上升。气缸上设有一消能孔6，这个孔是为消耗气缸内的气体能量用的。只要这个孔的孔径适当，它能使汽车在承受撞击时得到很好的缓冲而又不会产生反弹。

由于本发明是主动防撞，所以它可以应用在汽车的各方向，并不仅限于正前方。例如可以装在前、后、左、右任何一方。装在那一方，就在那一方配合安装测距装置即可实现主动防撞。

Claims (1)

1.气压式主动防撞装置，主要包括活动梁（3）、活塞、连杆（2）和气缸，其特征在于：防撞梁分为固定梁（4）和活动梁（3），活动梁（3）通过连杆（2）、活塞和气缸（1）安装在固定梁上，活动梁（3）可相对固定梁（4）伸出和缩入水平移动，气缸（1）内装有气体发生器或气缸（1）连接缸外气体发生器；在汽车上安装测距装置，测距装置连接计算机，计算机连接引爆装置；所述的气体发生器主要由炸药和引爆装置构成。