CN108583488A - 一种汽车碰撞时的主动缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，包括保险杠和连接杆，连接杆垂直固定在所述保险杠的内侧面上，还包括主动缓冲装置和电子控制单元，主动缓冲装置包括缓冲弹簧压缩件、弹出弹簧压缩件和弹出装置，缓冲弹簧压缩件上设有缓冲弹簧，缓冲弹簧压缩件的一端与连接杆铰接，弹出弹簧压缩件上设有弹出弹簧，弹出装置用于压缩或释放缓冲弹簧和弹出弹簧，使保险杠固定或弹出；电子控制单元线路连接弹出装置、速度传感器和距离传感器。本发明，通过电子控制单元自动控制弹出装置，主动承受汽车的正面碰撞，通过自动控制单元可以精准识别汽车是否将要发生正面撞击，并做出相应的反应，保护车体及人员安全。

Description

一种汽车碰撞时的主动缓冲装置

技术领域

本发明涉及汽车部件，具体涉及一种汽车碰撞时的主动缓冲装置。

背景技术

汽车防撞装置是吸收和减缓外界冲击力、防护车身前后部的一种安全装置，现有技术中的防撞装置多通过弹簧系统吸收碰撞产生的能量。

如中国发明专利CN108058666A公开了一种汽车保险杠用多功能减震装置，包括汽车底杠，汽车底杠底部的中部固定连接有第一自然弹簧，第一自然弹簧的底部固定连接有保险杠，汽车底杠的底部固定连接有两个固定套管，固定套管分别以汽车底杠底部的中心对称分布。该汽车保险杠用减震装置，通过汽车底杠的设置，以及第一自然弹簧、保险杠、固定套管、活动套管、活动套环、第一压缩弹簧、第二自然弹簧、活动杆、限位块、第二压缩弹簧、挡板、凹槽、触发板、保护套管、拉簧和受力管的配合使用，起到防撞缓冲的作用。碰撞时，通过活动杆触发第一压缩弹簧，继而利用第一压缩弹簧的预应力对撞击的力进行抵消，通过第一自然弹簧的缓冲空间的配合消耗，吸收撞击产生的冲击力。但是，该多功能减震装置通过压缩弹簧的方式逐渐吸收冲击力，由于撞击发生时间短、撞击力大的特点，该装置难对碰撞后期产生较大的形变，缓冲形成短，无法充分吸收冲击能量，使车辆更靠近碰撞物或碰撞车辆，造成危险，故防护性差。

有鉴于此，急需对现有的汽车防撞、缓冲装置进行改进，使其适于汽车碰撞冲击力大、发生时间短的特点，增强其对车辆的防护能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的汽车防撞、缓冲装置存在的对冲击力吸收能力弱、对车辆防护能力差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，包括保险杠和连接杆，所述连接杆垂直固定在所述保险杠的内侧面上，还包括：

主动缓冲装置，包括缓冲弹簧压缩件、弹出弹簧压缩件和弹出装置，所述缓冲弹簧压缩件上设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧压缩件的一端与所述连接杆铰接，所述弹出弹簧压缩件上设有弹出弹簧，所述弹出装置用于压缩或释放所述缓冲弹簧和所述弹出弹簧，使所述保险杠固定或弹出；

电子控制单元，线路连接所述弹出装置，还连接有速度传感器和距离传感器，且配置为：当所述距离传感器检测到其自身与所述保险杠之间的距离达到指定距离，且所述速度传感器检测到车速达到指定速度时，所述电子控制单元控制所述弹出装置释放所述缓冲弹簧和所述弹出弹簧。

在上述方案中，所述弹出弹簧压缩件包括固定在所述连接杆上的挡片，所述弹出弹簧套设在所述连接杆上，所述弹出弹簧的前端抵靠在所述挡片上，后端抵靠在固定件上，所述固定件固定在车体上，所述第一压缩杆和所述第二压缩杆上套设有压紧弹簧，所述压紧弹簧的两端分别抵靠在所述第三挡片和所述第四挡片上。

在上述方案中，所述固定件包括固定连接的固定片和滑动杆，所述固定片与车体固定，所述弹出弹簧的后端抵靠在所述固定片上，所述连接杆的后端面上沿自身的轴向设有圆孔，所述滑动杆穿设并滑动设置在所述圆孔内。

在上述方案中，所述挡片的两侧分别设有内侧板，所述内侧板的外侧面上设有外倒齿，车体上设有外侧板，所述外侧板的内侧面上设有与所述外倒齿适配的内倒齿，车体上设有用于带动所述外侧板横向移动的移动组件。

在上述方案中，所述移动组件包括设置在车体上的电磁阀、动力元件、和压紧组件，所述压紧组件用于压紧所述外侧板，使所述内倒齿与所述外倒齿卡紧，所述电磁阀与所述电子控制单元和所述动力元件连接。

在上述方案中，所述缓冲弹簧压缩件与所述连接杆之间形成夹角，且该夹角为锐角，所述缓冲弹簧压缩件设置为偶数个，并对称设置在所述连接杆的两侧。

在上述方案中，所述缓冲弹簧压缩件包括第一缓冲杆和第二缓冲杆，所述第一缓冲杆的一端与所述连接杆铰接，另一端沿自身的轴向设有第一圆孔，所述第二缓冲杆的一端穿设并滑动设置在所述第一圆孔内，所述第一缓冲杆和所述第二缓冲杆上分别设有用于卡挡所述缓冲弹簧的第一挡片和第二挡片。

在上述方案中，所述压紧组件包括第一压缩杆和第二压缩杆，所述第一压缩杆的一端设有第三挡片，所述第二压缩杆的一端沿自身的轴向设有第二圆孔，所述第一压缩杆的另一端穿设并活动设置在所述第二圆孔内，所述第二压缩杆的另一端设有第四挡片，所述第三挡片固定在所述外侧板上，所述第四挡片固定在车体上。

在上述方案中，所述保险杠为特种保险杠。

在上述方案中，所述第二缓冲杆的端部设有连接通孔。

现有技术相比，本发明，通过电子控制单元自动控制弹出装置，主动承受汽车的正面碰撞，通过自动控制单元可以精准识别汽车是否将要发生正面撞击，并做出相应的反应；通过缓冲弹簧压缩件、弹出弹簧压缩件和弹出装置，可拥有较长的碰撞缓冲行程，能够有效地吸收撞击产生的能量，由此保护车体及车内人员安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，适于对高速行驶下汽车碰撞的防护。当汽车在高速行驶状态下发生碰撞时，碰撞产生的能量少部分由车身的变形吸收，其余能量会通过车身传递给车内人员；现有的碰撞安全装置不足以保护人体颈椎，在剧烈的撞击下可导致颈椎永久的不可逆性受损；本发明，采用主动吸收碰撞冲击的技术方案，一方面可有效避免汽车因剧烈碰撞导致车辆损坏，另一方面降低了车内人员受伤的概率。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。

如图1所示，本发明提供了一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，包括保险杠9和连接杆，连接杆垂直固定在保险杠9的内侧面上，还包括主动缓冲装置和电子控制单元(ECU)1，主动缓冲装置包括缓冲弹簧压缩件、弹出弹簧压缩件和弹出装置，缓冲弹簧压缩件上设有缓冲弹簧7，缓冲弹簧压缩件的一端与连接杆铰接，弹出弹簧压缩件上设有弹出弹簧2，弹出装置用于压缩或释放缓冲弹簧7和弹出弹簧2，进而使保险杠9固定或弹出。电子控制单元1线路连接弹出装置，电子控制单元1连接有距离传感器8和速度传感器10，距离传感器8用于检测保险杠9与其前方障碍物之间的距离，速度传感器10用于检测车身的速度，并配置为：当保险杠9与其前方障碍物之间的距离达到指定距离，且车身达到指定速度时，电子控制单元1控制弹出装置释放弹出弹簧2和缓冲弹簧7，将保险杠9弹出，可在障碍物与保险杠9发生碰撞后，使弹出弹簧2和缓冲弹簧7的弹力直接传递到保险杠9上，通过缓冲弹簧7可增强缓冲作用，解决了现有防撞装置在碰撞接触后期缓冲行程小、对冲接力吸收能力弱的问题，防护效果好。

在1964年美国联邦高速公路管理局发表了一项对车祸风险的速度进行的研究，该研究对相关道路7年的交通事故分析，分析结果显示当汽车速度差超过48km/h时人员产生伤亡的概率超过50％。

据不完全统计，汽车在发生碰撞之前超过85％的驾驶员采取了制动措施。汽车在采取制动措施的条件下会直接影响汽车碰撞的初速度，而汽车碰撞的初速度会极大影响汽车防撞保护装置的工作状况。

基于上述研究理论，结合本发明的工作特性，本发明将速度传感器10的指定速度设置为40km/h，将距离传感器8的指定距离设置为0.5+S(S＝Vt；V的取值为40km/h至160km/h,t的取值为0.5s)m。当速度传感器10检测到车速大于40km/h，并且距离传感器8检测到撞击距离小于0.5+S m时(该撞击距离指保险杠9的前端面与其前方障碍物的正对距离)，电子控制单元1接收到这两个信号后，通过控制弹出装置将保险杠9在0.5s内弹出，可将其置于最佳工作距离，使保险杠9正面承受撞击。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)相比于现有的防碰撞装置，本发明是通过电子控制单元1自动控制弹出装置，主动承受汽车的正面碰撞，本发明，通过自动控制单元1，可以精准识别汽车是否将要发生正面撞击，并做出相应的反应；

(2)本发明通过缓冲弹簧压缩件、弹出弹簧压缩件和弹出装置，可拥有较长的碰撞缓冲行程；若汽车发生正面碰撞时，本发明可以获得较长缓冲行程，可有效吸收撞击产生的能量，由此保护车内人员的安全；

(3)结构简单，以现有技术可完全支持本发明的生产研发。

本发明，弹出弹簧压缩件包括固定在连接杆上的挡片，弹出装置包括弹出弹簧2，弹出弹簧2套设在连接杆上，弹出弹簧2的前端抵靠在挡片上，后端抵靠在固定件上，固定件固定在车体上。固定件包括固定连接的固定片和滑动杆，固定片与车体固定，弹出弹簧2的后端抵靠在固定片上，连接杆的后端面上沿自身的轴向设有圆孔，滑动杆穿设并滑动设置在该圆孔内。由此，在弹出弹簧2压缩和弹开的过程中，滑动杆在连接杆内沿着其轴向滑动，一方面具有支撑效果，另一方面增加了移动精度。

本发明，挡片的两侧分别设有内侧板3，内侧板3的外侧面上设有外倒齿，车体上设有外侧板4，外侧板4的内侧面上设有与外倒齿适配的内倒齿，车体上设有用于带动外侧板4横向移动的移动组件。通过移动组件使外侧板4夹紧或松脱内侧板3，使弹出弹簧2和缓冲弹簧7被压缩或放松。当被压缩时，保险杠9靠近车体，内侧板3的外倒齿与外侧板4的内倒齿卡紧，此时，弹出弹簧2和缓冲弹簧7均被压缩；当被放松时，保险杠9远离车体，内侧板3的外倒齿与外侧板4的内倒齿松脱，此时，弹出弹簧2和缓冲弹簧7均被放松，通过移动组件的压缩和放松实现二者的功能。

移动组件包括设置在车体上的电磁阀5、动力元件、和压紧组件，压紧组件用于压紧外侧板4，使内倒齿与外倒齿卡紧，防止二者松脱，电磁阀5与电子控制单元1和动力元件连接。电子控制单元1通过控制电磁阀5使动力元件带动外侧板4横向移动，结构简单、可靠。

本发明，缓冲弹簧压缩件与连接杆之间形成夹角，且该夹角为锐角，缓冲弹簧压缩件设置为偶数个，并对称设置在连接杆的两侧。由此，当发生碰撞时，保险杠9较大的横向位移可转化为缓冲弹簧7较小的压缩距离，可获得较长缓冲行程，使缓冲弹簧7充分发挥其缓冲功能，充分吸收撞击产生的能量，具有较好的防撞效果，可有效保护车体和车内人员。

缓冲弹簧压缩件包括第一缓冲杆和第二缓冲杆，第一缓冲杆的一端与连接杆铰接，另一端沿自身的轴向设有第一圆孔，第二缓冲杆的一端穿设并滑动设置在第一圆孔内，第一缓冲杆和第二缓冲杆上分别设有第一挡片和第二挡片，缓冲弹簧7的套设在第一缓冲杆和第二缓冲杆上，且两端分别抵靠在第一挡片和第二挡片上。第二缓冲杆的端部设有连接通孔，用于与车体安装，安装时，可调整缓冲弹簧压缩件与连接杆之间的夹角。

压紧组件包括第一压缩杆和第二压缩杆，第一压缩杆的一端设有第三挡片，第二压缩杆的一端沿自身的轴向设有第二圆孔，第一压缩杆穿设并活动设置在第二圆孔内，第二压缩杆上设有第四挡片，第三挡片固定在外侧板上4，第四挡片固定在车体上，第一压缩杆和第二压缩杆上套设有压紧弹簧6，压紧弹簧6的两端分别抵靠在第三挡片和第四挡片上。

优选的，本发明中的保险杠9为特种保险杠。

现有技术相比，本发明，通过电子控制单元自动控制弹出装置，主动承受汽车的正面碰撞，通过自动控制单元可以精准识别汽车是否将要发生正面撞击，并做出相应的反应；通过缓冲弹簧压缩件、弹出弹簧压缩件和弹出装置，可拥有较长的碰撞缓冲行程，能够有效地吸收撞击产生的能量，由此保护车体及车内人员安全。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，包括保险杠和连接杆，所述连接杆垂直固定在所述保险杠的内侧面上，其特征在于，还包括：

主动缓冲装置，包括缓冲弹簧压缩件、弹出弹簧压缩件和弹出装置，所述缓冲弹簧压缩件上设有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧压缩件的一端与所述连接杆铰接，所述弹出弹簧压缩件上设有弹出弹簧，所述弹出装置用于压缩或释放所述缓冲弹簧和所述弹出弹簧，使所述保险杠固定或弹出；

电子控制单元，线路连接所述弹出装置，还连接有速度传感器和距离传感器，且配置为：当所述距离传感器检测到所述保险杠与其前方障碍物之间的距离达到指定距离，且所述速度传感器检测到车速达到指定速度时，所述电子控制单元控制所述弹出装置释放所述缓冲弹簧和所述弹出弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，其特征在于，所述弹出弹簧压缩件包括固定在所述连接杆上的挡片，所述弹出弹簧套设在所述连接杆上，所述弹出弹簧的前端抵靠在所述挡片上，后端抵靠在固定件上，所述固定件固定在车体上。

3.根据权利要求2所述的一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，其特征在于，所述固定件包括固定连接的固定片和滑动杆，所述固定片与车体固定，所述弹出弹簧的后端抵靠在所述固定片上，所述连接杆的后端面上沿自身的轴向设有圆孔，所述滑动杆穿设并滑动设置在所述圆孔内。

4.根据权利要求2所述的一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，其特征在于，所述挡片的两侧分别设有内侧板，所述内侧板的外侧面上设有外倒齿，车体上设有外侧板，所述外侧板的内侧面上设有与所述外倒齿适配的内倒齿，车体上设有用于带动所述外侧板横向移动的移动组件。

5.根据权利要求4所述的一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，其特征在于，所述移动组件包括设置在车体上的电磁阀、动力元件、和压紧组件，所述压紧组件用于压紧所述外侧板，使所述内倒齿与所述外倒齿卡紧，所述电磁阀与所述电子控制单元和所述动力元件连接。

6.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，其特征在于，所述缓冲弹簧压缩件与所述连接杆之间形成夹角，且该夹角为锐角，所述缓冲弹簧压缩件设置为偶数个，并对称设置在所述连接杆的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，其特征在于，所述缓冲弹簧压缩件包括第一缓冲杆和第二缓冲杆，所述第一缓冲杆的一端与所述连接杆铰接，另一端沿自身的轴向设有第一圆孔，所述第二缓冲杆的一端穿设并滑动设置在所述第一圆孔内，所述第一缓冲杆和所述第二缓冲杆上分别设有用于卡挡所述缓冲弹簧的第一挡片和第二挡片。

8.根据权利要求5所述的一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，其特征在于，所述压紧组件包括第一压缩杆和第二压缩杆，所述第一压缩杆的一端设有第三挡片，所述第二压缩杆的一端沿自身的轴向设有第二圆孔，所述第一压缩杆的另一端穿设并活动设置在所述第二圆孔内，所述第二压缩杆的另一端设有第四挡片，所述第三挡片固定在所述外侧板上，所述第四挡片固定在车体上，所述第一压缩杆和所述第二压缩杆上套设有压紧弹簧，所述压紧弹簧的两端分别抵靠在所述第三挡片和所述第四挡片上。

9.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，其特征在于，所述保险杠为特种保险杠。

10.根据权利要求7所述的一种汽车碰撞时的主动缓冲装置，其特征在于，所述第二缓冲杆的端部设有连接通孔。