CN105752010A - 一种利用永久磁铁的缓冲装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种缓冲装置(1)，包括：保险杠横杠(10)，所述保险杠横杠(10)通过保险杠连接件(15)附接于车架(3)上，所述端板(21)和所述横隔板(13)内部设置有永久磁铁(131)，并且所述端板(21)内部的永久磁铁与所述横隔板(13)内部的永久磁铁的磁极相反的设置。使得保险杠横杠即使在较小的冲击力作用下，也可灵敏的反应而产生变形，在低速状态下，能对行人有良好的保护效果，而较小的变形可以自行恢复。

Description

一种利用永久磁铁的缓冲装置
技术领域
本发明涉及一种缓冲装置，尤其是一种用于车辆保险杠的，利用永久磁铁的缓冲装置。
背景技术
通常，在汽车或其他车辆上都设置有保险杠，以使得汽车与汽车或其他障碍物发生碰撞时，汽车前后设置的保险杠通过吸收和缓冲外界冲击力、防护车身前后部的安全，从而在高速撞击时减少对人员和车辆的伤害。一般来说，通过在保险杠和车身之间设置缓冲材料，当保险杠受到冲击时，通过将冲击力向车身转移，从而在保险杠与车身之间相互作用的过程中，缓冲材料变形以达到吸收和缓冲的效果。
如在中国专利CN104742838A中公开了一种汽车保险杠，其包括车身及安装于车身上的保险杠，保险杠于碰撞时起缓冲作用，该保险杠包括前杠，该保险杠还包括至少两个相对倾斜设置的缓冲组件，该每个缓冲组件包括弹性件、与该弹性件一端固定连接的枢接件及与该弹性件另一端固定连接的连接杆，该枢接件用于与该车身相枢接，该连接杆远离弹性件的一端与该前杠枢接。但是这种汽车保险杠虽然在低速运行时发生碰撞的情况下会很好地发挥作用，可是当时速在超过30km/h以上时作为缓冲材料的缓冲组件自身的缓冲能力有限，并且连接杆式的缓冲组件容易破损，更加无法实现缓冲作用。
又如中国专利CN103978943A中公开了一种弹性组合保险杠，包括：塑胶外壳、防撞横梁和螺旋弹簧，所述塑胶外壳设置在防撞横梁的前方，所述螺旋弹簧连接在塑胶外壳和防撞横梁之间，所述防撞横梁上设置有数个定位套，所述定位套的端部分别设置有定位孔，所述塑胶外壳的内侧设置有数个导向杆，所述导向杆的前端分别设置在定位孔内部。通过上述方式，通过塑胶外壳本身的韧性加上弹簧的缓冲性能，在轻微碰擦中，可以有效减少行人和车辆的损伤，而防撞横梁也可以保证结构的强度。该种保险杠虽然通过定位孔的方式对于导向杆的进行了一定程度上的加强，并且意识到使用塑胶外壳以及弹簧的柔性变形以增加保护作用，但是仍然局限于车辆低速运行时的碰撞保护。但实际上由于机动车辆与行人碰撞时，由于司机常常已经采取制动措施，作用于保险杠上的力常常小于能使导向杆等缓冲材料变形的程度，使得该种保险杠不能有效对于行人提供保护。
随着控制技术的发展，汽车生产商已经研发出在车载系统上搭载多种传感器，比如接触传感器、雷达、激光雷达、光学传感器等，通过来检测或预测与行人之间的碰撞。当车载系统当检测或预测到与行人的碰撞时或将与行人碰撞时，主动激活或调动一些应对措施来减轻行人受到的冲撞。然而这样的系统需要复杂的传感器和机电系统来发挥作用，并且其可靠性能仍然值得商榷。最重要的的，其仍然未解决不可避免的碰撞发生时，如何有效提供保护的问题。
发明内容
本发明提供一种技术方案，已解决现有技术中存在的至少一个技术问题。
本发明提供提供一种缓冲装置，包括：保险杠横杠，所述保险杠横杠通过保险杠连接件附接于车架上，并且能相对于所述车架的纵向相对移动；所述保险杠连接件是空心管状件，一端用于附接保险杠横杠，所述保险杠连接件的中部设置有横隔板；所述车架的端部内设置有支撑板，所述支撑板沿所述车架向所述保险杠连接件的方向纵向延伸有固定管，并在所述固定管端部附接有端板，所述端板的尺寸和形状适于在所述保险杠连接件的管状内部自由移动；其特征在于：所述端板和所述横隔板内部设置有永久磁铁，并且所述端板内部的永久磁铁与所述横隔板内部的永久磁铁的磁极相反的设置。
优选的，所述永久磁铁由相同规格的小块永久磁铁呈陈列形式组成，所述永久磁铁的外部使用橡胶或合成树脂材料包覆。
优选的，所述车架的下侧壁上具有一个凹槽，所述凹槽适于使得摆锤(51)的长悬臂穿过，并且通过销轴旋转自如的附接于所述车架的下侧壁。
优选的，所述保险杠连接件的下侧壁对应于凹槽的位置处设置有阻挡件，当所述保险杠连接件在向着所述车架的纵向方向移动时，所述阻挡件将来自所述保险杠横杠的冲击力传递至位于所述摆锤的所述长悬臂端部的驱动端，使得摆锤产生克服重力作用的摆动。
优选的，所述摆锤的主体与所述长悬臂的延伸方向之间形成一个的角度，使得当摆锤的重心至旋转轴销轴的距离大于所述驱动端与所述销轴之间的距离。
本发明的有益效果是：
1.保险杠横杠即使在较小的冲击力作用下，也可灵敏的反应而产生变形，在低速状态下，能对行人有良好的保护效果，而较小的变形可以自行恢复。
2.由于长悬臂围绕销轴旋转，而驱动端与销轴之间的距离远小于摆锤重心至销轴的距离，根据力学原理，摆锤可以产生相当大的反作用力，从而使得车辆在高速撞击时产生的冲击力，转化为摆锤的运动。
3.在车辆以较大的速度撞击时，永久磁铁(12)提供一部分的缓冲作用，使得摆锤升高到最高位置时车辆的行驶速度的上限得以提升，从而安全性能能够保障。
附图说明
在此，将参照下列附图以示意性的方式描述本发明的实施例：
图1是本发明一种实施方式的缓冲装置的结构示意图。
图2是本发明采用的惯性重锤的示意图。
图3是本发明采用的永久磁铁结构示意图。
需要说明的是附图仅以示意性的方式表示实施例的各部件，并非按照比例绘制，并且不对实施例中的部件构成限定。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
如此处所使用的，术语“汽车”和“车辆”表示任何用于路上行驶或越野行驶的轮式车辆，并且包括(但不限于)轿车、卡车、商用车辆、交叉类型车辆、以及建筑用车辆。
实施例1
如图1所示，本发明示出了一种缓冲装置1，特别适用于汽车或车辆的前后保险杠使用。缓冲装置1包括保险杠横杠10，该保险杠横杠10通过保险杠连接件15附接于车架3上，并且能相对于车架3的纵向(即车辆的纵向)相对移动。当然该实施例中不排除保险杠横杠3还同时通过其他方式附接于车架3。
在典型的车辆中，保险杠横杠10被安装在两个车架的纵向梁上，通过安装在车架纵向梁与保险杠连接件之间的导轨16滚珠轴承或类似装置(图中未示出)实现保险杠横杠的纵向移动，这在汽车领域中是众所周知的，在此不再赘述。
保险杠连接件15是空心管状件，其一端用于附接保险杠横杠10，另一端则是敞口设置。在保险杠连接件15的中部设置有横隔板13，将保险杠连接件15分隔为两个空间区域。
靠近保险杠横杠10一端的第一空间区域14内部可填充缓冲材料，优选的缓冲材料为EPP发泡材料或者PP材料。
参见图3，横隔板13内部设置有永久磁铁131，优选的该横隔板并非整体由永久磁铁构成，而是由相同规格的小块永久磁铁131呈陈列形式组成，永久磁铁131的外部使用橡胶或合成树脂材料132包覆，能有效避免冲击导致的磁铁损坏，或者长期氧化作用导致磁铁作用减弱。
车架3的端部内设置有支撑板33，支撑板33沿车架3向保险杠连接件15的方向纵向延伸有固定管23，并在固定管23端部附接有端板21，所述端板21的尺寸和形状适于在保险杠连接件15的管状内部自由移动。
并且端板21类似于横隔板13，内部设置有永久磁铁，并且端板21内部的永久磁铁与横隔板13内部的永久磁铁的磁极相反的设置。示意性的，在图1中从左向右，端板21至横隔板13内的永久磁铁磁极排布为N-S，N-S。
如此，当保险杠横杠12即使在较小的冲击力作用下，也可灵敏的反应而产生变形，在低速状态下，能对行人有良好的保护效果，而较小的变形可以在永久磁铁的作用下自行恢复。
实施例2
在实施例1的基础上，如图1和2所示，车架3的下侧壁上具有一个凹槽，该凹槽适于使得摆锤51的长悬臂53穿过凹槽，并且通过销轴52旋转自如的附接于车架3的下侧壁。
保险杠连接件15的下侧壁对应于凹槽的位置处，设置有阻挡件41，当保险杠连接件15在向着车架3的纵向方向移动时，阻挡件41将来自保险杠横杠10的冲击力传递至位于摆锤51的长悬臂53端部的驱动端51，使得摆锤产生克服重力作用的摆动。由于长悬臂51围绕销轴52旋转，而驱动端51与销轴52之间的距离远小于摆锤50重心至销轴的距离，根据力学原理，摆锤51可以产生相当大的反作用力，从而使得车辆在高速撞击时产生的冲击力，转化为摆锤的运动。
优选的，阻挡件41在车辆低速撞击的冲击力作用下，不会接触到驱动端51。
如图2所示，摆锤50的主体与长悬臂51的延伸方向之间形成一个相当大的角度，使得当摆锤50的重心至旋转轴销轴52的距离远大于驱动端51与销轴52之间的距离，优选的是摆锤50的重心至旋转轴销轴52的距离是驱动端51与销轴52之间距离的5-15倍。
附图标记50‘表示摆锤50摆动至最高位置时的状态。
实施例3
在实施例1和2的基础上，在保险杠横杠10向下侧延伸的一侧11，以及摆锤51靠近保险杠横杠10的一侧，设置有磁极相反的永久磁铁12。
如此，在车辆以较大的速度撞击时，永久磁铁12提供一部分的缓冲作用，使得摆锤51升高到最高位置时车辆的行驶速度的上限得以提升，从而安全性能能够保障。
上述具体实施例只是对本发明内容的示意性说明，不代表对本发明内容的限制。本领域技术人员可以想到的是，本发明中具体结构可以有很多的变化形式，但其采用技术方案的主要技术特征与本发明相同或相似，均应涵盖于本发明保护范围内。

Claims (5)

1.一种缓冲装置(1)，包括：保险杠横杠(10)，所述保险杠横杠(10)通过保险杠连接件(15)附接于车架(3)上，并且能相对于所述车架(3)的纵向相对移动；
所述保险杠连接件(15)是空心管状件，一端用于所述附接保险杠横杠(10)，所述保险杠连接件(15)的中部设置有横隔板(13)；
所述车架(3)的端部内设置有支撑板(33)，所述支撑板(33)沿所述车架(3)向所述保险杠连接件(15)的方向纵向延伸有固定管(23)，并在所述固定管(23)端部附接有端板(21)，所述端板(21)的尺寸和形状适于在所述保险杠连接件(15)的管状内部自由移动；
其特征在于：所述端板(21)和所述横隔板(13)内部设置有永久磁铁(131)，并且所述端板(21)内部的永久磁铁与所述横隔板(13)内部的永久磁铁的磁极相反的设置。
2.如权利要求1所述的缓冲装置(1)，其特征在于：所述永久磁铁(131)由相同规格的小块永久磁铁呈陈列形式组成，所述永久磁铁(131)的外部使用橡胶或合成树脂材料(132)包覆。
3.如权利要求1所述的缓冲装置(1)，其特征在于：所述车架(3)的下侧壁上具有一个凹槽，所述凹槽适于使得摆锤(51)的长悬臂(53)穿过，并且通过销轴(52)旋转自如的附接于所述车架(3)的下侧壁。
4.如权利要求3所述的缓冲装置(1)，其特征在于：所述保险杠连接件(15)的下侧壁对应于凹槽的位置处设置有阻挡件(41)，当所述保险杠连接件(15)在向着所述车架(3)的纵向方向移动时，所述阻挡件(41)将来自所述保险杠横杠(10)的冲击力传递至位于所述摆锤(51)的所述长悬臂(53)端部的驱动端(51)，使得摆锤产生克服重力作用的摆动。
5.如权利要求4所述的缓冲装置(1)，其特征在于：所述摆锤(50)的主体与所述长悬臂(51)的延伸方向之间形成一个的角度，使得当摆锤(50)的重心至旋转轴销轴(52)的距离大于所述驱动端(51)与所述销轴(52)之间的距离。
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