CN106004746B - 一种汽车前保系统及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车前保系统及汽车，所述汽车前保系统包括前保蒙皮、第一吸能支架和受力弹射装置；受力弹射装置位于水箱支架的下横梁的底部，第一吸能支架的一侧安装在前保蒙皮的下侧，另一侧与受力弹射装置相连；受力弹射装置包括棘轮、第一棘爪、第二棘爪、控制开关和弹簧；第一吸能支架可以推动控制开关关闭，使棘轮带动第一棘爪和第二棘爪旋转，第一棘爪从控制开关上滑出，第二棘爪从压缩状态的弹簧上滑出，使弹簧带动第一吸能支架和前保蒙皮的下侧弹出。本发明的第一吸能支架可以吸受撞击能量，同时受力弹射装置将第一吸能支架与前保蒙皮弹出，将受撞击的行人的小腿支撑住，对行人的下肢起到有效的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全领域，特别涉及一种汽车前保系统及汽车。
背景技术
随着汽车工业的不断发展，汽车的安全保护措施成为汽车设计过程中重要的因素之一，汽车的安全保护措施不仅仅局限于对汽车的保护，也需要考虑到当出现交通事故时对行人的保护，汽车前保系统即为一种设置在汽车的车头处对行人的下肢进行保护的安全系统。
目前的汽车前保系统包括蒙皮、小腿横梁和位于蒙皮与横梁之间的泡沫，当汽车的车头碰撞行人的小腿时，位于汽车最外层的蒙皮首先受力变形，随后泡沫被压缩起到缓冲的作用，若碰撞力度较大，小腿横梁也会发生变形，起到传递载荷和降低撞击速度的作用。同时，小腿横梁还可以防止在碰撞过程中行人的小腿向汽车底盘方向弯曲，降低在碰撞过程中膝盖受到的弯曲载荷和剪切载荷，对行人的下肢进行有利的保护。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
对于一些高度较高的车辆来说，例如SUV(Sport Utility Vehicle，运动型多用汽车)，汽车的接近角即汽车前端突出点向前轮所引切线与地面的夹角较大，由于车辆造型的限制，小腿横梁的位置也会偏高，当发生碰撞时，小腿横梁不能很好的起到保护小腿的作用。
发明内容
为了解决对于一些高度较高的车辆来说，由于车辆造型的限制，小腿横梁的位置也会偏高，当发生碰撞时，小腿横梁不能很好的起到保护小腿的作用的问题，本发明实施例提供了一种汽车前保系统，所述汽车前保系统包括前保蒙皮、第一吸能支架和至少两个受力弹射装置；
所述前保蒙皮为腔体状，所述前保蒙皮的上侧安装在汽车的水箱支架的上横梁上，所述至少两个受力弹射装置位于所述水箱支架的下横梁的底部并且固定在所述汽车的车身上，所述第一吸能支架的一侧安装在所述前保蒙皮的下侧且位于所述前保蒙皮的腔体内，另一侧与所述至少两个受力弹射装置相连；
所述第一吸能支架为网格状；
所述至少两个受力弹射装置中的每个受力弹射装置包括棘轮、第一棘爪、第二棘爪、控制开关和弹簧；
所述第一棘爪和所述第二棘爪均安装在所述棘轮上，所述第一棘爪卡在所述控制开关上，所述第二棘爪卡在所述弹簧上对所述弹簧进行限位使所述弹簧处于压缩状态，所述弹簧与所述第一吸能支架相连；
所述第一吸能支架可以推动所述控制开关关闭，使所述棘轮同时带动所述第一棘爪和所述第二棘爪旋转，所述第一棘爪从所述控制开关上滑出，所述第二棘爪从所述处于压缩状态的弹簧上滑出，所述压缩状态的弹簧带动所述第一吸能支架和所述前保蒙皮的下侧弹出。
可选地，所述控制开关包括按钮和卡块，所述按钮与所述卡块连接，所述第一棘爪卡在所述卡块上，所述第一吸能支架与所述按钮接触。
可选地，所述每个受力弹射装置还包括卡槽，所述卡槽的底面上设有安装孔和弹射孔，所述按钮通过所述安装孔露出，所述第一吸能支架的另一侧位于所述卡槽内且通过所述弹射孔与所述弹簧相连，且所述弹簧可以从所述弹射孔中弹出。
可选地，所述第一吸能支架包括多根横向筋和多根纵向筋，所述多根横向筋和所述多根纵向筋交错设置形成网格状。
可选地，所述第一吸能支架的材料为塑料。
可选地，所述第一吸能支架与所述前保蒙皮为一体成型或者通过螺栓连接在一起。
可选地，，所述汽车前保系统还包括第二吸能装置，所述第二吸能装置安装在所述前保蒙皮的上侧与所述水箱支架的上横梁之间。
可选地，所述第二吸能装置为第二吸能支架或者泡沫。
可选地，所述至少两个受力弹射装置通过螺栓固定在所述汽车的车身上。
另一方面，本发明实施例提供了一种汽车，所述汽车包括所述汽车前保系统。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过设置第一吸能支架和受力弹射装置，在前保蒙皮受到行人的撞击后，第一吸能支架可以吸受撞击能量，起到缓冲吸能的作用，同时，第一吸能支架可以推动受力弹射装置的控制开关，通过控制开关控制受力弹射装置的棘轮旋转，与棘轮相连的第一棘爪和第二棘爪随着棘轮转动，使得第一棘爪从控制开关上滑出，第二棘轮从处于压缩状态的弹簧上滑出，使得处于压缩状态的弹簧带动第一吸能支架与前保蒙皮的下侧弹出，将受撞击的行人的小腿支撑住，可以有效防止行人的小腿向车辆底盘的方向弯曲，对行人的下肢起到有效的保护作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的汽车前保系统的结构示意图；
图2是本发明实施例一提供的水箱支架与受力弹射装置的结构示意图；
图3是本发明实施例一提供的图2中的水箱支架与受力弹射装置的侧视图；
图4是本发明实施例一提供的受力弹射装置的受力运动原理图；
图5是本发明实施例一提供的受力弹射装置的受力运动原理图；
图6是本发明实施例一提供的汽车前保系统对行人腿部的保护模拟图。
其中，
1前保蒙皮；
2第一吸能支架，21横向筋，22纵向筋；
3受力弹射装置，31棘轮，32第一棘爪，33第二棘爪，34控制开关，35弹簧；
4水箱支架，41水箱支架的上横梁，42水箱支架的下横梁；
5车身；
6行人腿部，61行人小腿。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
为了解决对于一些高度较高的车辆来说，由于车辆造型的限制，小腿横梁的位置也会偏高，当发生碰撞时，小腿横梁不能很好的起到保护小腿的作用的问题，如图1所示，本发明实施例提供了一种汽车前保系统，汽车前保系统包括前保蒙皮1、第一吸能支架2和至少两个受力弹射装置3；
前保蒙皮1为腔体状，前保蒙皮1的上侧安装在汽车的水箱支架4的上横梁41上，如图2所示，且参见图3和图4，至少两个受力弹射装置3位于水箱支架4的下横梁42的底部并且固定在汽车的车身5上，如图1所示，第一吸能支架2的一侧安装在前保蒙皮1的下侧且位于前保蒙皮1的腔体内，另一侧与至少两个受力弹射装置3相连，汽车的前扰流板位于至少两个受力弹射装置3的下端，可以将水箱支架4和位于水箱支架4的下横梁42的底部的受力弹射装置3保护保护起来。
如图1所示，第一吸能支架2为网格状；
如图4所示，至少两个受力弹射装置3中的每个受力弹射装置3包括棘轮31、第一棘爪32、第二棘爪33、控制开关34和弹簧35；
第一棘爪32和第二棘爪33均安装在棘轮31上，第一棘爪32卡在控制开关34上，第二棘爪33卡在弹簧35上对弹簧35进行限位使弹簧35处于压缩状态，弹簧35与第一吸能支架2相连；
如图5所示，第一吸能支架2可以推动控制开关34关闭，使棘轮31同时带动第一棘爪32和第二棘爪33旋转，第一棘爪32从控制开关34上滑出，第二棘爪33从处于压缩状态的弹簧35上滑出，压缩状态的弹簧35带动第一吸能支架2和前保蒙皮1的下侧弹出。
如图6所示，为行人与汽车发生碰撞时汽车前保系统对行人腿部6的保护模拟图，当行人与汽车发生碰撞时，行人的腿部6会首先撞击到前保蒙皮1上，前保蒙皮1受到行人向左的撞击力，前保蒙皮1将撞击力传递给第一吸能支架2，第一吸能支架2向左运动，并推动受力弹射装置3，受力弹射装置3弹出，使前保蒙皮1的下侧以及第一吸能支架从状态A弹出至状态B，具体过程如下：
当第一吸能支架2未推动控制开关34时，此时汽车前保系统为图6中的A状态，参见图4的原理图，此时控制开关34处于打开状态，第一棘爪32卡在控制开关34上，第二棘爪33卡在处于压缩状态的弹簧35上；
当第一吸能支架2接收到前保蒙皮1传来的撞击力后，此时汽车前保系统为图6中的B状态，参见图4，第一吸能支架2受到向左的撞击力后向左运动，参见图5，推动控制开关34关闭，控制开关34关闭后，棘轮31做旋转运动，棘轮31做旋转运动的同时会带动第一棘爪32和第二棘爪33同时做旋转运动，如图5所示，在本发明实施例中，控制开关34关闭后，棘轮31做顺时针转动，第一棘爪32从控制开关34上滑出，第二棘爪33从弹簧35上滑出，此时处于压缩状态的弹簧35会弹出，因为弹簧35与第一吸能支架2相连，因此弹簧35弹出的过程中会同时推动第一吸能支架2以及前保蒙皮1的下侧弹出，如图6所示，使得前保蒙皮1的下侧以及位于其内的第一吸能支架2抵住行人的小腿61，防止行人的小腿61在受到撞击后向车辆底盘的方向运动。
在本发明实施例中，通过设置第一吸能支架2和受力弹射装置3，在前保蒙皮1与行人撞击后，第一吸能支架2可以吸收撞击能量，起到缓冲吸能的作用，同时，第一吸能支架2可以推动受力弹射装置3的控制开关34，通过控制开关34控制受力弹射装置3的棘轮31旋转，与棘轮31相连的第一棘爪32和第二棘爪33随着棘轮31转动，使得第一棘爪32从控制开关34上滑出，第二棘轮31从处于压缩状态的弹簧35上滑出，使得处于压缩状态的弹簧35带动第一吸能支架2与前保蒙皮1的下侧弹出，将受撞击的行人的小腿61支撑住，可以有效防止行人的小腿61向车辆底盘的方向弯曲，对行人的下肢起到有效的保护作用。
在本发明实施例中，如图2所示，且参见图3和图4，设置了两个受力弹射装置3，并且该两个受力弹射装置3位于水箱支架4的下横梁42的底部的两侧并且均固定在汽车的车身5上，可通过螺栓将该两个受力弹射装置3固定在车身5上，该两个受力弹射装置3均与第一吸能支架2连接，其中，受力弹射装置3的安装位置和数量也可根据实际情况进行设计，并不限定于本发明实施例。
在本发明实施中，受力弹射装置3将前保蒙皮1的下侧弹出的距离以及弹出后与竖直方向形成的角度可根据设计要求对受力弹射装置3中的弹簧35的参数进行实验与设计，保证不同车辆参数的车辆与行人发生撞击后，都能弹出最佳的距离以及与竖直方向形成最佳的角度，对行人的小腿61提供最优的保护。
在本发明实施例中，前保蒙皮1的上侧可通过螺栓与水箱支架4的上横梁41连接，如图4中汽车前保系统的B状态所示，当汽车前保系统受到行人的撞击，第一吸能支架2与前保蒙皮1的下侧会弹出，因此，前保蒙皮1的上侧在通过螺栓与水箱支架4的上横梁41连接时可以为前保蒙皮1的上侧预留出一定的旋转空间，使前保蒙皮1的下侧以及第一吸能支架2可以绕前保蒙皮1的上侧旋转。
在本发明实施例中，可以将控制开关34设计成按钮和卡块的组合，并使按钮与卡块连接，第一棘爪32卡在卡块上，第一吸能支架2与按钮接触，当第一吸能支架2接收到前保蒙皮1传递过来的撞击力时，可以直接按压到按钮，按钮被按压后，使得第一棘爪32从卡块上滑出。
在本发明实施例中，还可以为每个受力弹射装置3设置卡槽，并在卡槽的底面上设计安装孔和弹射孔，使按钮通过安装孔露出，第一吸能支架2的另一侧位于卡槽内且通过弹射孔与弹簧35相连，其中弹簧35可以从弹射孔中弹出，当第一吸能支架2接收到前保蒙皮1传递过来的撞击力时，按压按钮，弹簧35从弹射孔弹出同时将位于卡槽内的第一吸能支架2弹出，进而使得前保蒙皮1的下侧也同时弹出。
在本发明实施中，第一吸能支架2包括多根横向筋21和多根纵向筋22，多根横向筋21和多根纵向筋22交错设置形成网格状，在汽车撞击到行人时，第一吸能支架2也会受力变形，起到传递撞击载荷、吸受撞击能量的缓冲作用，增加了碰撞空间，削弱行人的小腿61向车辆底盘方向的运动趋势。
在本发明实施例中，第一吸能支架2和前保蒙皮1均使用塑料制成，因此可以通过注塑成型同时形成第一吸能支架2和前保蒙皮1，节约成本，而且可以省去第一吸能支架2与前保蒙皮1支架的安装，简化汽车前保系统的安装过程；也可以分别形成第一吸能支架2和前保蒙皮1，并通过螺栓将第一吸能支架2与前保蒙皮1安装在一起，此时，若前保蒙皮1受到了破坏，但第一吸能支架2没有受到破坏时，可以通过拆卸螺栓，更换新的前保蒙皮1，继续使用没有受到破坏的第一吸能支架2。
在本发明实施例中，也可以根据实际情况选择是否在前保蒙皮1的上侧与水箱支架4的上横梁41之间安装第二吸能装置，当第一吸能支架2与前保蒙皮1弹出将行人的小腿61支撑住后，行人的大腿会相应的向汽车方向弯曲，可能会撞击到到汽车上，当行人的大腿撞击到汽车时，位于前保蒙皮1的上侧与水箱支架4的上横梁41之间安装的第二吸能装置可以对行人的大腿起到缓冲作用，对行人的大腿进行保护；其中，第二吸能装置可以为第二吸能支架或者泡沫，第二吸能支架的结构可以为网格状，也可根据实际情况进行设计。
在本发明实施例中，通过设置第一吸能支架2和受力弹射装置3，在前保蒙皮1受到行人的撞击后，第一吸能支架2可以吸受撞击能量，起到缓冲吸能的作用，同时，第一吸能支架2可以推动受力弹射装置3的控制开关34，通过控制开关34控制受力弹射装置3的棘轮31旋转，与棘轮31相连的第一棘爪32和第二棘爪33随着棘轮31转动，使得第一棘爪32从控制开关34上滑出，第二棘轮31从处于压缩状态的弹簧35上滑出，使得处于压缩状态的弹簧35带动第一吸能支架2与前保蒙皮1的下侧弹出，将受撞击的行人的小腿61支撑住，可以有效防止行人的小腿61向车辆底盘的方向弯曲，对行人的下肢起到有效的保护作用。
实施例二
本发明实施例提供了一种汽车，例如SUV等高度较高的汽车，该汽车包括实施例一中描述的汽车前保系统。
在本发明实施例中，通过设置第一吸能支架2和受力弹射装置3，在前保蒙皮1受到行人的撞击后，第一吸能支架2可以吸受撞击能量，起到缓冲吸能的作用，同时，第一吸能支架2可以推动受力弹射装置3的控制开关34，通过控制开关34控制受力弹射装置3的棘轮31旋转，与棘轮31相连的第一棘爪32和第二棘爪33随着棘轮31转动，使得第一棘爪32从控制开关34上滑出，第二棘轮31从处于压缩状态的弹簧35上滑出，使得处于压缩状态的弹簧35带动第一吸能支架2与前保蒙皮1的下侧弹出，将受撞击的行人的小腿61支撑住，可以有效防止行人的小腿61向车辆底盘的方向弯曲，对行人的下肢起到有效的保护作用。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种汽车前保系统，包括：前保蒙皮、至少两个受力弹射装置，所述前保蒙皮为腔体状，所述至少两个受力弹射装置固定在所述汽车的车身上，其特征在于，所述汽车前保系统还包括第一吸能支架；
所述前保蒙皮的上侧安装在汽车的水箱支架的上横梁上，所述至少两个受力弹射装置位于所述水箱支架的下横梁的底部，所述第一吸能支架的一侧安装在所述前保蒙皮的下侧且位于所述前保蒙皮的腔体内，另一侧与所述至少两个受力弹射装置相连；
所述第一吸能支架为网格状；
所述至少两个受力弹射装置中的每个受力弹射装置包括棘轮、第一棘爪、第二棘爪、控制开关和弹簧；
所述第一棘爪和所述第二棘爪均安装在所述棘轮上，所述第一棘爪卡在所述控制开关上，所述第二棘爪卡在所述弹簧上对所述弹簧进行限位使所述弹簧处于压缩状态，所述弹簧与所述第一吸能支架相连；
所述第一吸能支架可以推动所述控制开关关闭，使所述棘轮同时带动所述第一棘爪和所述第二棘爪旋转，所述第一棘爪从所述控制开关上滑出，所述第二棘爪从所述处于压缩状态的弹簧上滑出，所述压缩状态的弹簧带动所述第一吸能支架和所述前保蒙皮的下侧弹出。
2.根据权利要求1所述的汽车前保系统，其特征在于，所述控制开关包括按钮和卡块，所述按钮与所述卡块连接，所述第一棘爪卡在所述卡块上，所述第一吸能支架与所述按钮接触。
3.根据权利要求2所述的汽车前保系统，其特征在于，所述每个受力弹射装置还包括卡槽，所述卡槽的底面上设有安装孔和弹射孔，所述按钮通过所述安装孔露出，所述第一吸能支架的另一侧位于所述卡槽内且通过所述弹射孔与所述弹簧相连，且所述弹簧可以从所述弹射孔中弹出。
4.根据权利要求1所述的汽车前保系统，其特征在于，所述第一吸能支架包括多根横向筋和多根纵向筋，所述多根横向筋和所述多根纵向筋交错设置形成网格状。
5.根据权利要求1所述的汽车前保系统，其特征在于，所述第一吸能支架的材料为塑料。
6.根据权利要求1所述的汽车前保系统，其特征在于，所述第一吸能支架与所述前保蒙皮为一体成型或者通过螺栓连接在一起。
7.根据权利要求1所述的汽车前保系统，其特征在于，所述汽车前保系统还包括第二吸能装置，所述第二吸能装置安装在所述前保蒙皮的上侧与所述水箱支架的上横梁之间。
8.根据权利要求7所述的汽车前保系统，其特征在于，所述第二吸能装置为第二吸能支架或者泡沫。
9.根据权利要求1‐8任一项权利要求所述的汽车前保系统，其特征在于，所述至少两个受力弹射装置通过螺栓固定在所述汽车的车身上。
10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1‐9任一项权利要求所述的汽车前保系统。
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