CN108657094B - 一种防碰撞装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种防碰撞装置，包括横架、弹簧套筒、导向杆、弹簧、防撞梁支杆、防撞梁、碰撞开关和安装支架，横架的一侧表面左右两端分别开有一个通孔；横架的另一侧表面左右两端分别开有一个安装孔，通孔的位置与安装孔的位置一一对应；每个通孔内均穿设一个弹簧套筒；弹簧套筒通过锁紧螺栓固定连接在横架上；导向杆穿设弹簧套筒；弹簧套设于导向杆；弹簧容置于弹簧套筒内；防撞梁支杆的一端与导向杆另一端固定连接；防撞梁的两端分别与两个防撞梁支杆的另一端相连；每个安装孔内均安装一个碰撞开关；碰撞开关触发端设置于横架内，且碰撞开关触发端的位置与导向杆另一端的位置相对应；横架的顶端面左右两端分别固定连接一个安装支架。

Description

一种防碰撞装置

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种防碰撞装置。

背景技术

汽车业与电子业是世界工业的两大金字塔，随着汽车工业与电子工业的不断发展，在现代汽车上，电子技术的应用越来越广泛，汽车电子化的程度越来越高。汽车电子技术是汽车技术与电子技术相结合的产物。汽车上的电器与电子控制系统在汽车技术进入机电一体化阶段的今天，地位极为重要。

电子技术在汽车安全控制系统的应用主要是为了增强汽车的安全、舒适和方便。应用的电子技术主要有：电子控制安全气囊、智能记录仪、雷达式距离报警器、中央控制门锁、自动空调、自动车窗、车门、座椅、刮水器、车灯控制、电源控制以及充电器等。近年来汽车的自动调速系统，主动式汽车防撞系统，汽车检测和自诊断系统以及汽车导航系统也得到了广泛的应用。

在过去二十至三十年中，人们主要把精力集中于汽车的被动安全性方面，例如，在汽车的前部或后部安装保险杠、在汽车外壳四周安装某种弹性材料、在车内相关部位安装各种形式的安全带及安全气囊等等，以减轻汽车碰撞带来的危害。安装防撞保险杠固然能在某种程度上减轻碰撞给本车造成的损坏，却无法消除对被撞物体的伤害，这些被动安全措施都不能从根本上解决汽车在行驶中发生碰撞造成的问题。如果从预防撞车事故的发生的角度着眼，在提高汽车主动安全性方面下功夫，则可在汽车安全性领域有较大的突破。

汽车发生碰撞的主要原因是由于汽车距其前方物体(如汽车、行人或其它障碍物)的距离与汽车本身的车速不相称造成的，即距离近而相对速度又太高。因此，在现有技术中，为了防止汽车与前方物体发生碰撞，汽车的车速就要根据与前方物体的距离变化由执行机构进行控制，使汽车始终在安全车速下行驶。这样就会大大提高汽车行驶的安全性，减少车祸的发生。但是，仍存在与前方物体发生碰撞的可能，且对于完全无人自动化驾驶来说，汽车需要安装相应的防撞装置，例如，车辆的前后仍需要安装保险杠，进一步减少事故的发生，并降低在事故中的伤害。但是，现有车辆的防撞装置结构复杂，拆卸不方便，且功能单一，不适用于无人自动驾驶车辆。

因此，急需设置一种能够解决上述问题的防碰撞装置，以满足无人自动驾驶车辆的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够控制车辆立即停车且结构简单、拆卸方便的防碰撞装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种防碰撞装置，所述防碰撞装置包括：

横架，所述横架的一侧表面左右两端分别开有一个通孔；所述横架的另一侧表面左右两端分别开有一个安装孔，所述通孔的位置与所述安装孔的位置一一对应；

弹簧套筒，每个所述通孔内均穿设一个所述弹簧套筒；所述弹簧套筒通过锁紧螺栓固定连接在所述横架上；

导向杆，所述导向杆穿设所述弹簧套筒，且所述导向杆的一端伸入所述横架内；

弹簧，所述弹簧套设于所述导向杆上；所述弹簧容置于所述弹簧套筒内；

防撞梁支杆，所述防撞梁支杆的一端与所述导向杆的另一端固定连接；

防撞梁，所述防撞梁的两端分别与两个所述防撞梁支杆的另一端相连；

碰撞开关，每个所述安装孔内均安装一个所述碰撞开关；所述碰撞开关的触发端设置于所述横架内，且所述碰撞开关的触发端的位置与所述导向杆的另一端的位置相对应；

安装支架，所述横架的顶端面左右两端分别固定连接一个所述安装支架，用以将所述防碰撞装置安装在车辆底盘上。

优选的，所述防碰撞装置还包括防撞梁加强筋，所述防撞梁加强筋的两端分别与所述横架和所述安装支架相连。

进一步优选的，所述安装支架的纵截面为L形；所述安装支架的竖直部分固定连接在所述横架的顶端面上；所述防撞梁加强筋的一端固定连接在所述安装支架的水平部分上。

再进一步优选的，所述安装支架的水平部分上开设有多个连接孔，用以将所述防碰撞装置安装在所述车辆底盘上。

优选的，所述导向杆包括支杆连接部、过渡部、卡接部和触碰部；所述支杆连接部、过渡部、卡接部和触碰部依次相互连接；所述支杆连接部与所述防撞梁支杆固定连接；所述卡接部滑设于所述弹簧套筒内；所述弹簧套设于所述触碰部上。

进一步优选的，所述过渡部的直径大于所述支杆连接部的直径；所述过渡部的直径小于所述卡接部的直径。

优选的，所述弹簧套筒包括套筒部和安装部；所述套筒部与所述安装部一体连接；所述安装部穿设所述通孔，并通过所述锁紧螺栓将所述套筒部固定在所述横架上。

进一步优选的，所述套筒部的外直径大于所述安装部的外直径；所述套筒部的内直径与所述安装部的内直径相同。

优选的，所述防撞梁与所述防撞梁支架通过螺栓固定连接。

优选的，所述防撞梁的横截面为弧形。

本发明实施例提供的防碰撞装置，采用导向杆与碰撞开关相结合的组合装置，结构简单，且能够实现碰撞时立即停车或作出其他应对措施的功能，满足了无人自动驾驶车辆的需求。此外，从安全上看，当车辆发生碰撞事故时能够起到缓冲作用，并通过启动碰撞开关实现立即停车，保护前后车体，在与行人发生事故时还可以在一定程度上起到保护行人的作用；从外观上看，该防碰撞装置具有装饰性，美观大方。同时，该防碰撞装置结构简单，拆卸方便，有利于后续相关零件的维修更换。

附图说明

图1为本发明实施例提供的防碰撞装置的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的防碰撞装置的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的防碰撞装置的结构示意图三；

图4为本发明实施例提供的防碰撞装置的局部放大图；

图5为本发明实施例提供的防碰撞装置的导向杆与弹簧套筒的安装剖视图；

图6为本发明实施例提供的防碰撞装置安装于车辆底盘上的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例涉及提供的防碰撞装置，采用导向杆与碰撞开关相结合的组合装置，结构简单，且能够实现碰撞时立即停车或作出其他应对措施的功能，满足了无人自动驾驶车辆的需求。此外，从安全上看，当车辆发生碰撞事故时能够起到缓冲作用，并通过启动碰撞开关实现立即停车，保护前后车体，在与行人发生事故时还可以在一定程度上起到保护行人的作用；从外观上看，该防碰撞装置具有装饰性，美观大方。同时，该防碰撞装置结构简单，拆卸方便，有利于后续相关零件的维修更换。

图1、图2、图3、图4和图5分别为本发明实施例提供的防碰撞装置的结构示意图一、结构示意图二、结构示意图三、局部放大图、导向杆与弹簧套筒的安装剖视图。结合图1、图2、图3、图4和图5所示：

本发明实施例提供的防碰撞装置包括：横架1、弹簧套筒2、导向杆3、弹簧4、防撞梁支杆5、防撞梁6、碰撞开关7、安装支架8和防撞梁加强筋9。

具体的，横架1为本发明实施例防碰撞装置的主要安装架，用于安装相关的电子器件，并用于该防碰撞装置与车辆底盘之间的连接。横架1的一侧表面左右两端分别开有一个通孔11，通过通孔11对弹簧套筒2进行支撑连接，此外，横架1的另一侧表面左右两端分别开有一个安装孔12，通过安装孔12对碰撞开关7进行支撑连接，为使得当防撞梁6碰撞到障碍物时，导向杆3能够触发碰撞开关7，通孔11的位置需与安装孔12的位置一一对应，使得通孔11的中心轴线与安装孔12的中心轴线重合。

需要注意的是，上述“横架1的一侧表面”中的“一侧表面”是相对于车身来说远离车体的一侧面，例如，以车辆的车头方向为前端，则设置于车辆车头部分的防碰撞装置上的横架1的前侧表面为本实施例中所指的“一侧表面”，而设置于车辆车尾部分的防碰撞装置上的横架1的后侧表面为本实施例中所指的“一侧表面”。

每个通孔11内均穿设一个弹簧套筒2，弹簧套筒2通过锁紧螺栓21固定连接在横架1上。在一个具体实施例中，弹簧套筒2包括套筒部22和安装部23，其中，安装部23用于将弹簧套筒2穿设横架1的通孔11，并通过锁紧螺栓21将弹簧套筒2固定安装在横架1上，套筒部22用于弹簧套筒2与导向杆3之间的滑设连接。详细的，套筒部22与安装部23一体连接，安装部23穿设通孔11，并通过锁紧螺栓21将套筒部22固定在横架1上。为起到卡接固定的作用，且不影响导向杆3与弹簧套筒2之间的连接，套筒部22的内直径与安装部23的内直径相同，且套筒部22的外直径大于安装部23的外直径，套筒部22与安装部23的连接部恰好卡接于横架1的外侧表面上，起到了限位固定的作用。

导向杆3穿设弹簧套筒2，且导向杆3的一端伸入横架1内，并由小螺栓35固定，相对应的，弹簧4套设于导向杆3上，且弹簧4容置于弹簧套筒2内。在一个具体的实施例中，如图5所示，导向杆3包括支杆连接部31、过渡部32、卡接部33和触碰部34，其中，支杆连接部31用于导向杆3与防撞梁支杆5之间的固定连接，过渡部32用于连接支杆连接部31和卡接部33，卡接部33的直径与套筒部22的内直径相匹配，用于导向杆3与弹簧套筒2之间的滑设连接，触碰部34穿设套筒部22和安装部23，并伸出安装部23外，用于触发碰撞开关7。具体的，支杆连接部31、过渡部32、卡接部33和触碰部34依次相互连接，支杆连接部31与防撞梁支杆5固定连接，卡接部33滑设于弹簧套筒2内，弹簧4套设于触碰部34上。优选的，过渡部32的直径大于支杆连接部31的直径，过渡部32的直径小于卡接部33的直径，既满足加工工艺要求，又满足支杆连接部31、过渡部32和卡接部33各自的功能要求。

防撞梁支杆5为导向杆3与防撞梁6之间的连接部件，防撞梁支杆5的一端与导向杆3的另一端固定连接，防撞梁6的两端分别与两个防撞梁支杆5的另一端相连。在一个具体实施例中，防撞梁6与防撞梁支杆5通过螺栓51固定连接，既简单又牢固，且拆卸方便。此外，考虑到整车的空气动力特性，防撞梁6安装后不应明显增加整车的空气阻力，故此，防撞梁6的横截面为弧形，且防撞梁6是由前后弧形板连接构成的。

相应的，为使得本发明实施例所提供的防碰撞装置具有碰撞到障碍物急停的功能，每个安装孔12内均安装一个碰撞开关7，碰撞开关7的触发端设置于横架1内，且碰撞开关7的触发端的位置与导向杆3的另一端的位置相对应，使得当障碍物碰撞防撞梁6时，通过推动防撞梁6，从而通过防撞梁支杆5带动导向杆3触发碰撞开关7。

同时，为将该装置安装在车辆底盘上，横架1的顶端面左右两端分别固定连接一个安装支架8，用以将防碰撞装置安装在车辆底盘上。在一个具体实施例中，为方便横架1与车辆底盘的连接，安装支架8的纵截面为L形，安装支架8的竖直部分81固定连接在横架1的顶端面上，防撞梁加强筋9的一端固定连接在安装支架8的水平部分82上，此外，当安装位置受限时，安装支架8的竖直部分81还可以通过加长横向杆(图中未示出)与横架1的顶端面相连。优选的，安装支架8的水平部分82上开设有多个连接孔83，用以将防碰撞装置安装在车辆底盘上。

此外，为加固防碰撞装置的安装，防止在行车过程中发生松动，本发明实施例中的防碰撞装置还包括防撞梁加强筋9，防撞梁加强筋9的两端分别与横架1和安装支架8相连，从而紧固横架1与安装支架8之间的连接，确保防碰撞装置安装的牢固性。

以上是对本实施例提供的防碰撞装置的各个部件、它们之间的连接关系进行了介绍，下面结合图1-图6，对防碰撞装置的工作原理进行详述。

在本实施例中，首先通过安装支架8的水平部分82上的多个连接孔83将该防碰撞装置安装在车辆底盘的前端和后端上，如图6所示。当车辆行进过程中遇到障碍物时，防撞梁6碰撞到障碍物，通过防撞梁支杆5推动导向杆3的卡接部33在弹簧套筒2的套筒部22和安装部23内滑动，使得触碰部34进一步伸出安装部23外，当触碰部34伸出到一定程度时，触碰部34碰触到设置于横架1内的碰撞开关7的触发端，从而触发碰撞开关7，碰撞开关7将相关信号发送给车辆的处理器，从而控制车辆进行急停处理或其他相应的处理，从而减少事故的发生，并降低事故中所造成的损伤。此时，弹簧套筒2中的弹簧4处于压缩状态，具有一定的恢复力，当车辆远离障碍物之后，导向杆3的卡接部33在弹簧4恢复力的作用下向远离安装部23的方向滑动，直至恢复到原来位置，结构简单。且通过安装支架8安装在车辆底盘上，安装方便，拆卸容易，便于更换。

本发明实施例提供的防碰撞装置，采用导向杆与碰撞开关相结合的组合装置，结构简单，且能够实现碰撞时立即停车或作出其他应对措施的功能，满足了无人自动驾驶车辆的需求。此外，从安全上看，当车辆发生碰撞事故时能够起到缓冲作用，并通过启动碰撞开关实现立即停车，保护前后车体，在与行人发生事故时还可以在一定程度上起到保护行人的作用；从外观上看，该防碰撞装置具有装饰性，美观大方。同时，该防碰撞装置结构简单，拆卸方便，有利于后续相关零件的维修更换。

在本发明中，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书中的描述中，术语“一个具体的实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防碰撞装置，其特征在于，所述防碰撞装置包括：

横架，所述横架的一侧表面左右两端分别开有一个通孔；所述横架的另一侧表面左右两端分别开有一个安装孔，所述通孔的位置与所述安装孔的位置一一对应；

弹簧套筒，每个所述通孔内均穿设一个所述弹簧套筒；所述弹簧套筒通过锁紧螺栓固定连接在所述横架上；所述弹簧套筒包括套筒部和安装部；所述套筒部与所述安装部一体连接；所述安装部穿设所述通孔，并通过所述锁紧螺栓将所述套筒部固定在所述横架上；

导向杆，所述导向杆穿设所述弹簧套筒且与所述弹簧套筒通过所述套筒部滑设连接，且所述导向杆的一端伸入所述横架内；

弹簧，所述弹簧套设于所述导向杆上；所述弹簧容置于所述弹簧套筒内；

防撞梁支杆，所述防撞梁支杆的一端与所述导向杆的另一端固定连接；

防撞梁，所述防撞梁的两端分别与两个所述防撞梁支杆的另一端相连；碰撞开关，每个所述安装孔内均安装一个所述碰撞开关；所述碰撞开关的触发端设置于所述横架内，且所述碰撞开关的触发端的位置与所述导向杆的另一端的位置相对应；

安装支架，所述横架的顶端面左右两端分别固定连接一个所述安装支架，用以将所述防碰撞装置安装在车辆底盘上；

其中，防碰撞装置还包括防撞梁加强筋，所述防撞梁加强筋的两端分别与所述横架和所述安装支架相连；

所述安装支架的纵截面为L形；所述安装支架的竖直部分固定连接在所述横架的顶端面上；所述防撞梁加强筋的一端固定连接在所述安装支架的水平部分上；

所述导向杆包括支杆连接部、过渡部、卡接部和触碰部；所述支杆连接部、过渡部、卡接部和触碰部依次相互连接；所述支杆连接部与所述防撞梁支杆固定连接；所述卡接部滑设于所述弹簧套筒内；所述弹簧套设于所述触碰部上；

当车辆行进过程中遇到障碍物时，防撞梁碰撞到障碍物，通过防撞梁支杆推动导向杆的卡接部在弹簧套筒的套筒部和安装部内滑动，使得触碰部进一步伸出安装部外，当触碰部伸出到一定程度时，触碰部碰触到设置于横架内的碰撞开关的触发端，从而触发碰撞开关，碰撞开关将相关信号发送给车辆的处理器，从而控制车辆进行急停处理或其他相应的处理，此时，弹簧套筒中的弹簧处于压缩状态，具有一定的恢复力；当车辆远离障碍物之后，导向杆的卡接部在弹簧恢复力的作用下向远离安装部的方向滑动，直至恢复到原来位置。

2.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，所述安装支架的水平部分上开设有多个连接孔，用以将所述防碰撞装置安装在所述车辆底盘上。

3.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，所述过渡部的直径大于所述支杆连接部的直径；所述过渡部的直径小于所述卡接部的直径。

4.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，所述套筒部的外直径大于所述安装部的外直径；所述套筒部的内直径与所述安装部的内直径相同。

5.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，所述防撞梁与所述防撞梁支架通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求1所述的防碰撞装置，其特征在于，所述防撞梁的横截面为弧形。

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