CN110228437B - 一种车辆碰撞消能装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆安全技术领域，具体涉及一种车辆碰撞消能装置。本发明包括横梁，所述横梁上设有一对固定柱，柱体上通过连杆滑动连接冲击板，两个固定柱之间设置消能板，冲击板中部设有刃口朝向消能板的破板刀。车辆发生剧烈碰撞时，冲击板受到冲击靠近消能板，带动破板刀切向消能板，在切断过程中抵消绝大部分冲击力，刚性部件之间设有多组弹性元件也能进一步缓冲和抵消激烈碰撞过程中的巨大动能，冲击板外侧设置由弹性板和柔性板构成的缓冲体，还能对行人起到主动安全保护。本发明所述技术方案能为行车安全技术领域提供可靠的产品，能有力维护人们的生命财产安全，具有极大的推广价值和应用前景。

Description

一种车辆碰撞消能装置

技术领域

本发明涉及车辆安全技术领域，具体为一种车辆碰撞消能装置。

背景技术

车辆的本义是指本身没有动力的车，用马来牵引叫马车，用人来拉或推叫人力车，随着科学技术的发展，又有了用蒸汽机来牵引的汽车等等，直到现在，汽车产业发展日趋成熟，道路上车来车网，车辆日益增多，事故发生率同步在增加。

造成的伤害大体可分为减速伤、撞击伤、碾挫伤、压榨伤及跌扑伤等，其中以减速伤、撞击伤为多。减速伤是由于车辆突然而强大的减速所致伤害，撞击伤多由机动车直接撞击所致，碾挫伤及压榨伤多由车辆碾压挫伤，或被变形车厢、车身和驾驶室挤压伤害同时发生于一体。其中由于碰撞导致的车祸损伤最为严重，尤其是在高速道路上发生的车祸以及与重型车辆发生的碰撞车祸，冲击巨大、现场惨烈，伤亡严重。因此，车祸的伤势重、变化快、死亡率高，车祸已成为当今社会公害，为城市人口死亡的四大原因之一。

现有技术中，通常会在车辆车头及车尾部位采用泡沫层作为碰撞消能装置进行对行人、乘客、车辆的保护，有些还配置了保险杆、防撞梁等刚性设置抵抗较大的冲击，但由于在汽车发生碰撞的过程中，碰撞发生的时间极短，进而导致在碰撞的瞬间产生极大的瞬间冲量，尤其是惨重、剧烈碰撞车祸，现有缓冲装置远远不能够对碰撞瞬间能量进行吸收，进而导致防撞效果不理想，对车辆及车内人员的保护不够。

因此，车辆安全技术领域急需一种能在发生剧烈碰撞时，有效缓冲撞击能量、保护司乘人员，并且对行人提供一定主动安全保护的碰撞消能装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种能在发生剧烈碰撞时，有效缓冲撞击能量、保护司乘人员，并且对行人提供一定主动安全保护的碰撞消能装置。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种车辆碰撞消能装置，包括横梁，所述横梁朝向碰撞冲击方向的侧面、靠近两端的位置垂直设置固定柱，两个所述固定柱相对面之间垂直固接主消能板，所述相对面的背面设有沿长度方向延伸的滑槽，所述滑槽中滑动连接滑块，所述滑块伸出滑槽端固接连杆，两个所述连杆另一端均与冲击板垂直固接，所述冲击板中部垂直设置刃部向主消能板延伸至触及主消能板板面的破板刀

进一步的，所述主消能板与横梁之间设置辅消能板，所述辅消能板两端分别与两固定柱固接。

进一步的，所述辅消能板的厚度大于主消能板的厚度。

进一步的，所述主消能板与辅消能板相对面之间、靠近两端的位置设置第一弹性元件。

进一步的，所述主消能板、辅消能板外侧中部均设置两端与消能板外壁连接的网罩。

进一步的，所述两固定柱朝向冲击板的端面上设置沿固定柱长度延伸的滑腔，所述冲击板对应滑腔位置设有滑杆，所述滑杆悬伸端伸入滑腔中并构成滑动连接。

进一步的，所述滑杆外套设第二弹性元件，所述第二弹性元件两端分别与固定柱端面和冲击板连接。

进一步的，所述破板刀与冲击板之间设有垫板，所述垫板包括若干板片，各所述板片的面积随与破板刀刃部距离的减小而缩小。进一步的，所述冲击板远离横梁的一侧设置有缓冲体，所述缓冲体包括一侧面贴近冲击板的弹性板，所述弹性板另一侧面设置柔性板。

进一步的，所述横梁位于车头和/或车尾。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明所述车辆碰撞消能装置，包括固接在底盘或纵梁或车架上并沿车辆坐标系Y向延伸横梁，横梁上设有一对沿车辆坐标系X向延伸的固定柱，柱体上通过连杆滑动连接冲击板，两个固定柱之间设置消能板，冲击板中部设有刃口朝向消能板的破板刀。当车辆发生剧烈碰撞时，冲击板受到冲击靠近消能板，带动破板刀切向消能板，在切断过程中抵消绝大部分冲击力，余下的冲击力则由固定柱和横梁传递给车体，作用在司乘人员身体上的冲击得以大大降低。

2、采用设置主消能板、辅消能板双层的结构，能增强装置的抗冲击性能，刚性部件之间设有多组弹性元件也能进一步缓冲和抵消激烈碰撞过程中的巨大动能，冲击板外侧设置由弹性板和柔性板构成的缓冲体，还能对行人起到主动安全保护。

3、本装置的整体造型结构简单紧凑，既可以安装在车头抵抗正面碰撞的冲击，也可以安装在车尾抵抗被动追尾的冲击，在惨烈事故中，能极大保障乘员的安全，提高乘员生还几率，能为行车安全技术领域提供可靠的产品，能有力维护人们的生命财产安全，具有极大的推广价值和应用前景。

附图说明

图1为本发明俯视图；

图2为本发明图1的剖切图。

图中：1、横梁；2、固定柱；21、滑槽；22、滑腔；3、连杆；31、滑块；4、滑杆；41、第二弹性元件；5、冲击板；61、主消能板；62、辅消能板；63、第一弹性元件；64、网罩；7、破板刀；71、垫板；8、弹性板；9、柔性板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1～图2所示，一种车辆碰撞消能装置，包括横梁1，所述横梁1朝向碰撞冲击方向的侧面、靠近两端的位置垂直设置固定柱2，两个所述固定柱2相对面之间垂直固接主消能板61，所述相对面的背面设有沿长度方向延伸的滑槽21，所述滑槽21中滑动连接滑块31，所述滑块31伸出滑槽21端固接连杆3，两个所述连杆3另一端均与冲击板5垂直固接，所述冲击板5中部垂直设置刃部向主消能板61延伸至触及主消能板61板面的破板刀7。进一步的，所述横梁1位于车头和/或车尾。

可以理解的是，所述车辆碰撞消能装置中的横梁1，为固接在底盘或纵梁或车架上并沿车辆坐标系Y向延伸的梁，是承受冲击和提供支撑的主体部件，本装置的整体造型结构简单紧凑，既可以安装在车头抵抗正面碰撞的冲击，也可以安装在车尾抵抗被动追尾的冲击，还可以车头车尾均安装配置提供最为全面的保护。当车辆发生剧烈碰撞时，冲击板5受到冲击靠近消能板，带动破板刀7切向消能板，在切断过程中抵消绝大部分冲击力，余下的冲击力则由固定柱2和横梁1传递给车体，作用在乘员身体上的冲击得以大大降低，在惨烈事故中，能极大保障乘员的安全，提高乘员生还几率。

需要说明的是，本发明所述横梁1与车体的底盘或纵梁或车架连接，具体的连接部位取决于不同车型的不同车头、车尾构造，具体的连接方式可以是焊接、螺栓螺母等紧固件螺纹连接、卡箍卡套卡扣等卡装，当然也可以是其他可行的方式，只要能满足刚度、强度、抗冲击等技术需求即可。本技术方案在实施过程中，采用了一种更为优选的技术方案，即将氮气弹簧引入其中，将氮气弹簧的底座固接在车体的底盘或纵梁或车架等部位，横梁1对应氮气弹簧的位置设有容纳部分弹簧的凹腔，氮气弹簧的输出端固接在所述凹腔中的适配卡座中，该结构至少设置两组以保持平衡，也可以根据需要设置更多组，如此设置既可以利用氮气弹簧的绝佳性能抵抗、缓冲巨大冲击力，还能较好得包裹隐藏氮气弹簧，总体上并不会使装置整体长度变化太多，但缓冲效果却得以大大提升。

进一步的，所述主消能板61与横梁1之间设置辅消能板62，所述辅消能板62两端分别与两固定柱2固接。进一步的，所述辅消能板62的厚度大于主消能板61的厚度。可以理解的是，设置主消能板61、辅消能板62双层的结构，多一次消能缓冲，多一次保障，为司乘人员多争取一些调整姿态的时间，而辅消能板62的厚度大于辅消能板62，能再次增强装置的抗冲击性能，延缓冲击时间，抵消碰撞冲量，对于碰撞车祸尤其对于高速路上发生的车祸或者涉及到重型车的激烈车祸，这些细微差别往往是决定当事人生死的关键。

进一步的，所述主消能板61与辅消能板62相对面之间、靠近两端的位置设置第一弹性元件63。可以理解的是，当主消能板61被破板刀刺穿并向冲击方向弯折时，第一弹性元件63能够提供缓冲，进一步抵消碰撞的冲击力，其中第一弹性元件63可以是螺旋弹簧、波纹弹簧、聚氨酯弹性块等，在具体实施过程中可以根据需要合理选用，作为本领域技术人员所熟知的基本知识和选择，在此略作说明就不再赘述。

进一步的，所述主消能板61、辅消能板62外侧中部均设置两端与消能板外壁连接的网罩64。可以理解的是，破板刀7在刺穿主消能板61、辅消能板62时，会撕裂板材可能导致消能板局部破碎，设置网罩64可以避免撕裂的碎小物体掉落四散，对碰撞的车体造成二次伤害，甚至给后面正常行驶或停驻的车辆造成伤害。因为要兜住锐利的破碎体，因此网罩64可采用聚乙烯纤维、细钢丝等抗割裂的材质制成，在具体实施过程中可以根据需要合理选用，作为本领域技术人员所熟知的基本知识和选择，在此略作说明就不再赘述。

进一步的，所述两固定柱2朝向冲击板5的端面上设置沿固定柱2长度延伸的滑腔22，所述冲击板5对应滑腔22位置设有滑杆4，所述滑杆4悬伸端伸入滑腔22中并构成滑动连接。可以理解的是，设置滑腔22与滑杆4组成的滑动结构，可以辅助滑槽21与滑块31组成的滑动结构，进可以加强固定柱2与连杆3的稳定性。

进一步的，所述滑杆4外套设第二弹性元件41，所述第二弹性元件41两端分别与固定柱2端面和冲击板5连接。可以理解的是，设置第二弹性元件41可以在冲击板5带靠近横梁1时，提供缓冲抵消冲击，其中第二弹性元件41可以是螺旋弹簧、波纹弹簧、聚氨酯弹性块等，在具体实施过程中可以根据需要合理选用，作为本领域技术人员所熟知的基本知识和选择，在此略作说明就不再赘述。

进一步的，所述破板刀7与冲击板5之间设有垫板71，所述垫板71包括若干板片，各所述板片的面积随与破板刀7刃部距离的减小而缩小。可以理解的是，设置垫板71可以增大受力面积，减小压强，避免遭遇巨大冲击时，破板刀7根部反向破坏冲击板5，同时还可以避免破板刀7发生弯折。

进一步的，所述冲击板5远离横梁1的一侧设置有缓冲体，所述缓冲体包括一侧面贴近冲击板5的弹性板8，所述弹性板8另一侧面设置柔性板9。可以理解的是，刚性部件之间设有多组弹性元件能进一步缓冲和抵消激烈碰撞过程中的巨大动能，而冲击板5外侧设置由弹性板8和柔性板9构成的缓冲体，还能对行人起到主动安全保护，其中弹性板8可以是橡胶板、尼龙板等，柔性板9可以是海绵板、泡沫板等，在具体实施过程中可以根据需要合理选用，作为本领域技术人员所熟知的基本知识和选择，在此略作说明就不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

可以理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，而不是指示或暗示所指的组件或机构必须具有特定的方位、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。

上述实施方式为本专利较佳的实施例，但本专利的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆碰撞消能装置，包括横梁（1），其特征在于：所述横梁（1）朝向碰撞冲击方向的侧面、靠近两端的位置垂直设置固定柱（2），两个所述固定柱（2）相对面之间垂直固接主消能板（61），所述相对面的背面设有沿长度方向延伸的滑槽（21），所述滑槽（21）中滑动连接滑块（31），所述滑块（31）伸出滑槽（21）端固接连杆（3），两个所述连杆（3）另一端均与冲击板（5）垂直固接，所述冲击板（5）中部垂直设置破板刀（7），所述破板刀（7）的刃部向主消能板（61）延伸至触及主消能板（61）板面；所述主消能板（61）与横梁（1）之间设置辅消能板（62），所述辅消能板（62）两端分别与两固定柱（2）固接；所述主消能板（61）与辅消能板（62）相对面之间、靠近两端的位置设置第一弹性元件（63）；当所述主消能板（61）被所述破板刀（7）刺穿并向冲击方向弯折时，所述第一弹性元件（63）能够提供缓冲，进一步抵消碰撞的冲击力。

2.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞消能装置，其特征在于：所述辅消能板（62）的厚度大于主消能板（61）的厚度。

3.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞消能装置，其特征在于：所述主消能板（61）、辅消能板（62）外侧中部均设置两端与各消能板外壁连接的网罩（64）。

4.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞消能装置，其特征在于：所述两固定柱（2）朝向冲击板（5）的端面上设置沿固定柱（2）长度方向延伸的滑腔（22），所述冲击板（5）对应滑腔（22）位置设有滑杆（4），所述滑杆（4）悬伸端伸入滑腔（22）中并构成滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种车辆碰撞消能装置，其特征在于：所述滑杆（4）外套设第二弹性元件（41），所述第二弹性元件（41）两端分别与固定柱（2）端面和冲击板（5）连接。

6.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞消能装置，其特征在于：所述破板刀（7）与冲击板（5）之间设有垫板（71），所述垫板（71）包括若干板片，各所述板片的面积随与破板刀（7）刃部距离的减小而缩小。

7.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞消能装置，其特征在于：所述冲击板（5）远离横梁（1）的一侧设置有缓冲体，所述缓冲体包括一侧面贴近冲击板（5）的弹性板（8），所述弹性板（8）另一侧面设置柔性板（9）。

8.根据权利要求1所述的一种车辆碰撞消能装置，其特征在于：所述横梁（1）位于车头和/或车尾。

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