CN111086471B - 车辆及其防撞结构 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆及其防撞结构，所述防撞结构包括：防撞梁；保险杠(2)，所述保险杠(2)安装在所述防撞梁上，所述保险杠(2)上形成有通孔(1)；缓冲装置(3)，所述缓冲装置(3)安装在所述防撞梁上，所述缓冲装置(3)具有工作位置和非工作位置，在所述工作位置，所述缓冲装置(3)从所述通孔(1)向前伸出于所述保险杠(2)，在所述非工作位置，所述缓冲装置(3)收缩至所述保险杠(2)的内侧。本公开的车辆防撞结构能够在撞击过程中有效保护保险杠，其中缓冲装置可以伸出于保险杠的前端，当发生撞击时，缓冲装置首先承受撞击力，可以保护保险杠免遭损坏。

Description

车辆及其防撞结构

技术领域

本公开涉及车辆安全设备领域，具体地，涉及一种车辆及其防撞结构。

背景技术

汽车作为出行必备的交通工具，也是交通事故发生率最高的交通工具，汽车在发生碰撞时，会造成保险杠的变形或损坏，更有甚者导致人员伤亡。

传统的保险杠以保护车辆及驾驶员为出发点进行设计，未考虑保险杠本身的保护，因此传统的保险杠没有缓冲减震效果，在受到撞击时极易损坏变形，造成更换成本大且保护效果差。目前，市场上设计的新型保险杠通过在保险杠和车身之间设置缓冲装置以实现缓冲减振的效果，例如采用橡胶垫或者液压装置作为缓冲装置，但车辆在受到撞击时，设置在车辆前端的保险杠会首先承受撞击力而被损坏。

发明内容

本公开的目的是提供一种车辆防撞结构，该车辆防撞结构能够在车辆受到撞击时保护保险杠。

为了实现上述目的，本公开提供一种车辆防撞结构，包括：防撞梁；保险杠，所述保险杠安装在所述防撞梁上，所述保险杠上形成有通孔；缓冲装置，所述缓冲装置安装在所述防撞梁上，所述缓冲装置具有工作位置和非工作位置，在所述工作位置，所述缓冲装置从所述通孔向前伸出于所述保险杠，在所述非工作位置，所述缓冲装置收缩至所述保险杠的内侧。

可选地，所述车辆防撞结构还包括碰撞检测装置和控制器，所述碰撞检测装置用于检测其与前方障碍物之间的距离，所述控制器用于根据所述碰撞检测装置的信号控制所述缓冲装置在所述工作位置和所述非工作位置之间切换。

可选地，当所述碰撞检测装置检测到其与前方障碍物之间的距离小于第一预设距离时，所述控制器控制所述缓冲装置从所述非工作位置切换至所述工作位置；当所述碰撞检测装置检测到其与前方障碍物之间的距离大于第二预设距离时，所述控制器控制所述缓冲装置从所述工作位置切换至所述非工作位置；其中，所述第二预设距离大于或等于所述第一预设距离。

可选地，所述缓冲装置包括缸体、活塞和活塞杆，所述缸体固定于所述防撞梁，所述通孔用于供所述活塞杆穿过。

可选地，所述活塞杆包括套筒和设置在所述套筒内的弹簧，所述套筒的前端封闭，所述套筒的后端与所述活塞相连，所述弹簧沿所述套筒的轴向布置，所述弹簧的一端与所述活塞相连，另一端与所述套筒的前端相连。

可选地，所述缸体的内部由所述活塞分为有杆腔和无杆腔，所述无杆腔上设置有第一气体入口和第一气体出口，所述第一气体入口处设置有第一入口阀，所述第一气体出口处设置有第一出口阀，所述控制器用于控制所述第一入口阀和所述第一出口阀的开闭。

可选地，所述缓冲装置还包括气动伸缩组件，所述气动伸缩组件设置在所述有杆腔内且沿所述活塞杆的轴向布置，所述气动伸缩组件的一端与所述活塞相连，另一端与所述缸体相连，所述气动伸缩组件上设置有第二气体入口和第二气体出口，所述第二气体入口处设置有第二入口阀，所述第二气体出口处设置有第二出口阀，所述控制器还用于控制所述第二入口阀和所述第二出口阀的开闭。

可选地，所述车辆防撞结构还包括气源，所述气源通过第一管路与所述第一气体入口相连，并且通过第二管路与所述第二气体入口相连。

可选地，所述保险杠上形成有多个所述通孔，所述车辆防撞结构包括多个所述缓冲装置，所述缓冲装置与所述通孔一一对应。

本公开的另一方面还提供一种车辆，所述车辆包括如上所述的车辆防撞结构。

通过上述技术方案，本公开的车辆防撞结构能够在撞击过程中有效保护保险杠，具体地，车辆防撞结构的缓冲装置可以伸出于保险杠的前端，当车辆发生撞击时，由缓冲装置首先承受撞击力，可以保护保险杠免受撞击，防止保险杠被损坏。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例中的具有通孔的保险杠的结构示意图；

图2是本公开实施例中的缓冲装置处于非工作位置时的轴向剖视图；

图3是本公开实施例中的缓冲装置处于工作位置时的轴向剖视图；

图4是本公开实施例中的气动伸缩组件的轴向剖视图。

附图标记说明

1 通孔 2 保险杠

3 缓冲装置 4 碰撞检测装置

5 缸体 6 活塞

7 活塞杆 8 套筒

9 弹簧 10 第一气体入口

11 第一气体出口 12 第一入口阀

13 第一出口阀 14 气动伸缩组件

15 第二气体入口 16 第二气体出口

17 第二入口阀 18 第二出口阀

19 盖 20 气源

21 缸筒 22 伸缩杆

23 限位凸台 24 止口

25 密封圈

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前”通常是指车车头的方向，“后”通常是指车尾的方向。

如图1至图3所示，本公开实施例中提供一种车辆防撞结构，用于使车辆前端在受到撞击时免遭破坏，并且保护驾驶员的安全。该车辆防撞结构包括防撞梁(图中未示出)、保险杠2和缓冲装置3，具体地，保险杠2的两端固定在防撞梁上，使保险杠2与防撞梁之间围成容纳缓冲装置3的空间，缓冲装置3安装在防撞梁和保险杠2之间，例如缓冲装置3的后端可以通过螺栓固定在防撞梁上，或者通过焊接固定在防撞梁上，但缓冲装置3的固定方式不仅限于此。

保险杠2上形成有通孔1，缓冲装置3的前端与该通孔1对应布置，并且缓冲装置3可以穿过该通孔1伸出于保险杠2的前端，起到保护保险杠2的作用。可选地，保险杠2上通孔1的数量可以根据需要设置，相同数量的缓冲装置3与保险杠2上的通孔1一一对应布置，在此不做限制。当缓冲装置3的前端从该通孔1向前伸出于保险杠2时，缓冲装置3处于工作位置，此时，缓冲装置3的前端位于保险杠2的外侧，当车辆与前方障碍物发生撞击时，由缓冲装置3首先与前方障碍物接触，承受撞击力，可以保护保险杠2免受撞击，防止保险杠2被损坏；当缓冲装置3的前端从该通孔1收缩至保险杠2的内侧时，缓冲装置3处于非工作位置。

可选地，车辆防撞结构还可以包括碰撞检测装置4和控制器(图中未示出)，碰撞检测装置4例如可以设置在保险杠2上，用于检测碰撞检测装置4与前方障碍物之间的距离，例如，碰撞检测装置4可以是距离传感器，但不仅限于此。

当碰撞检测装置4检测到其与前方障碍物之间的距离小于第一预设距离时，碰撞检测装置4向控制器发送危险信号提示存在撞击危险，控制器控制缓冲装置3从非工作位置切换至工作位置，即，缓冲装置3的前端从保险杠2上的通孔1伸出，使缓冲装置3的前端突出于保险杠2，以保护保险杠免受撞击；当碰撞检测装置4检测到与前方障碍物之间的距离大于第二预设距离时，则车辆与前方障碍物之间处于安全距离，不存在撞击风险，则碰撞检测装置4向控制器发送安全信号，若此时控制器检测到缓冲装置3处于工作位置，则控制缓冲装置3从工作位置切换至非工作位置，即，缓冲装置3的前端从保险杠2的外侧向内缩回至保险杠2的内侧，使缓冲装置3的前端不突出于保险杠2；其中，第二预设距离大于或等于第一预设距离。可选地，在其他实施方式中，若采用红外成像等方式检测前方障碍物。

可选地，如图2和图3所示，缓冲装置3包括缸体5、活塞6和活塞杆7，缸体7的后端固定在防撞梁上，使缓冲装置3位于保险杠2与防撞梁之间，缸体5的前端形成通孔1；可选地，缸体5前端的通孔1处，还可以设置有盖19，盖19容易被活塞杆7顶开，当活塞杆7缩回至缸体5内时，盖19可自动恢复至原来位置，可选地，在其他实施例中，盖19也可以与控制器相连，通过控制器控制盖19的开闭。可选地，活塞6和活塞杆7位于缸体5的内部空间中，活塞杆7包括套筒8和设置在套筒8内的弹簧9。套筒8由弹性材料制成，套筒8的前端封闭，后端与活塞6相连，并且布置在活塞6的中间位置，套筒8形成为薄壁结构，为弹簧9留出足够的容纳空间，采用弹性材料制成的套筒8可以使套筒在受到撞击时允许较大的形变，并且撞击后能够迅速恢复至原来形状。在一种实施方式中，套筒8可采用橡胶制成。可选地，在其他实施例中，也可以采用诸如硅胶的其他弹性材料制成的套筒。弹簧9沿套筒8的轴向布置，一端与活塞6相连，另一端与套筒8的前端相连，在受到撞击时，大部分撞击力通过活塞杆7中的弹簧9来进行缓冲释放，套筒8仅起较小的缓冲作用。

可选地，活塞6将缸体5分为两个腔室，将活塞杆7所在的腔室称为有杆腔，将另一侧腔室称为无杆腔。其中，无杆腔上设置有第一气体入口10和第一气体出口11，在第一气体入口10处设置有第一入口阀12，第一气体入口10与气源20连接，在第一气体出口11处设置有第一出口阀13，第一气体出口11与外界连通，控制器可以控制第一入口阀12和第一出口阀13的开闭，从而使得无杆腔内充入或释放气体。这里，为了增加无杆腔的密封性，活塞6可以由诸如橡胶、硅胶的弹性材料制成，使活塞6能够与缸体5的内壁紧密贴合。这里，第一入口阀12和第一出口阀13可以为电控开关阀，也可以为电控单向阀，或者其他适当的阀，本公开对此不作限制。

可选地，缓冲装置3还可以包括气动伸缩组件14，气动伸缩组件14设置在有杆腔内，并且沿活塞杆7的轴向布置，气动伸缩组件14的数量可以根据需要设置，例如可以设置分别围绕活塞杆7布置的四个气动伸缩组件14，但不仅限于此。

具体地，参照图4所示，气动伸缩组件14可以是气缸，包括缸筒21和伸缩杆22，伸缩杆22形成为圆柱状，缸筒21形成为具有侧壁和底部圆盘的圆筒状，但不仅限于此；可选地，在其他实施例中，本领域技术人员也可以根据需要将缸筒21和伸缩杆22的截面设计为矩形或者六边形、八边形等其他多边形形状，在此不作限制。

伸缩杆22可伸缩地插接在缸筒21内，即，伸缩杆22可以相对于缸筒21沿轴线伸出和缩回。气动伸缩组件14的缸筒21的一端与活塞6固定，伸缩杆22伸出缸筒21的一端与缸体5相连，气动伸缩组件14上设置有第二气体入口15和第二气体出口16，第二气体入口15处设置有第二入口阀17，第二气体入口15与气源20相连，当第二入口阀17打开时，气体进入缸筒21的内部，使缸筒21内部的压力增加，从而推动伸缩杆22相对于缸筒21伸出；第二气体出口16处设置有第二出口阀18，第二气体出口16与外界连通，当第二出口阀18打开时，气体从缸筒21的内部排出，使缸筒21内部的压力降低，从而使气动伸缩组件14处于松弛状态。第二入口阀17和第二出口阀18的开闭由控制器控制，从而使气动伸缩件14内充入或释放气体。这里，第二入口阀17和第二出口阀18可以为电控开关阀，也可以为电控单向阀，或者其他适当的阀，本公开对此不作限制。

可选地，伸缩杆22伸入缸筒21的一端形成有限位凸台23，在缸筒21的上端形成有与限位凸台23相配合的止口24，可以防止伸缩杆22在伸缩的过程中从缸筒21中脱出。

可选地，在限位凸台23的外周，可以包覆有密封圈25，限位凸台23通过密封圈25与缸筒21的内壁滑动连接。密封圈25可以防止缸筒21内的气体泄露，同时密封圈25设置在伸缩杆22和缸筒21的内壁之间，可以减少伸缩杆22和缸筒21的内壁之间的磨损，增加了气动伸缩组件14的使用寿命。

可选地，在其他实施方式中，使用弹簧代替气动伸缩组件14实现活塞6的复位也属于本公开的保护范围内。

当碰撞检测装置4检测到其与前方障碍物之间的距离小于第一预设距离时，控制器控制第一入口阀12打开，第一出口阀13关闭，并且，第二入口阀17关闭，第二出口阀18打开，气动伸缩组件14中的气体通过第二出口阀18释放至外界大气中，气动伸缩组件14处于松弛状态，此时，气源20通过第一气体入口10向无杆腔内充入高压气体，推动活塞6向有杆腔一侧移动，从而使活塞杆7从缸体5前端的通孔1穿出，并且穿出保险杠2上的通孔1伸出于保险杠2的前端，当活塞杆7到达最终位置时，关闭第一入口阀12，使缸体5的无杆腔内形成密闭空间；当车辆与前方障碍物发生撞击时，活塞杆7首先接触到前方障碍物，活塞杆7的套筒8受挤压变形，使得位于套筒8内的弹簧9对撞击力进行缓冲，当弹簧9被压缩至压实状态时，活塞杆7对推动活塞6向后移动，使缸体5的无杆腔内的高压气体来缓冲余下的撞击力。通过伸出在保险杠2外侧的缓冲装置3，可以在发生撞击时起保护保险杠2的作用；通过控制第一入口阀12和第一出口阀13的开闭，可以精确调节活塞杆7的伸出量。

当碰撞检测装置4检测到其与前方障碍物之间的距离大于第二预设距离时，若控制器检测到缓冲装置3的活塞杆7伸出于保险杠2，由于此时处于安全距离，因此可以将活塞杆7收回至缸体5内，此时，控制器控制第一入口阀12关闭，第一出口阀13打开，并且，第二入口阀17打开，第二出口阀18关闭，使无杆腔内的气体释放至外界大气中，气源20通过第二气体入口15向气动伸缩组件14中充入高压气体，使得气动伸缩组件14伸长，从而推动活塞6向无杆腔一侧移动，使活塞杆7缩回至缸体5中，当活塞杆完全缩回缸体5之后，关闭第二入口阀17，整个缓冲装置3处于非工作状态。通过气动伸缩件14不仅可以使活塞杆7缩回至缸体5内，还可以精确调节活塞杆7缩回的距离。

本公开的实施例中还提供一种车辆，该车辆包括如上所述的车辆防撞结构。

综上所述，本公开实施例中的车辆防撞结构能够在撞击过程中有效保护保险杠，具体地，车辆防撞结构的缓冲装置可以伸出于保险杠的前端，当车辆发生撞击时，由缓冲装置首先承受撞击力，可以保护保险杠免受撞击，防止保险杠被损坏。通过第一入口阀和第一出口阀可以精确调节活塞杆的伸出量。通过气动伸缩件可以使活塞杆缩回至缸体内并且调节活塞杆缩回的距离。活塞可以由诸如橡胶、硅胶的弹性材料制成，使活塞能够与缸体的内壁紧密贴合，增加了无杆腔的密封性。密封圈可以防止缸筒内的气体泄露，同时密封圈设置在伸缩杆和缸筒的内壁之间，可以减少伸缩杆和缸筒的内壁之间的磨损，增加了气动伸缩组件的使用寿命。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种车辆防撞结构，其特征在于，包括：

防撞梁；

保险杠（2），所述保险杠（2）安装在所述防撞梁上，所述保险杠（2）上形成有通孔（1）；

缓冲装置（3），所述缓冲装置（3）安装在所述防撞梁上，所述缓冲装置（3）具有工作位置和非工作位置，在所述工作位置，所述缓冲装置（3）从所述通孔（1）向前伸出于所述保险杠（2），在所述非工作位置，所述缓冲装置（3）收缩至所述保险杠（2）的内侧；

所述缓冲装置（3）包括缸体（5）、活塞（6）和活塞杆（7），所述缸体（5）固定于所述防撞梁，所述通孔（1）用于供所述活塞杆（7）穿过；

所述缸体（5）的内部由所述活塞（6）分为有杆腔和无杆腔，所述缓冲装置（3）还包括气动伸缩组件（14），所述气动伸缩组件（14）设置在所述有杆腔内且沿所述活塞杆（7）的轴向布置，所述气动伸缩组件（14）的一端与所述活塞（6）相连，另一端与所述缸体（5）相连，所述气动伸缩组件（14）上设置有第二气体入口（15）和第二气体出口（16），所述第二气体入口（15）处设置有第二入口阀（17），所述第二气体出口（16）处设置有第二出口阀（18）。

2.根据权利要求1所述的车辆防撞结构，其特征在于，所述车辆防撞结构还包括碰撞检测装置（4）和控制器，所述碰撞检测装置（4）用于检测其与前方障碍物之间的距离，所述控制器用于根据所述碰撞检测装置（4）的信号控制所述缓冲装置（3）在所述工作位置和所述非工作位置之间切换，所述控制器还用于控制所述第二入口阀（17）和所述第二出口阀（18）的开闭。

3.根据权利要求2所述的车辆防撞结构，其特征在于，当所述碰撞检测装置（4）检测到其与前方障碍物之间的距离小于第一预设距离时，所述控制器控制所述缓冲装置（3）从所述非工作位置切换至所述工作位置；

当所述碰撞检测装置（4）检测到其与前方障碍物之间的距离大于第二预设距离时，所述控制器控制所述缓冲装置（3）从所述工作位置切换至所述非工作位置；

其中，所述第二预设距离大于或等于所述第一预设距离。

4.根据权利要求1所述的车辆防撞结构，其特征在于，所述活塞杆（7）包括套筒（8）和设置在所述套筒（8）内的弹簧（9），所述套筒（8）由弹性材料制成，所述套筒（8）的前端封闭，所述套筒（8）的后端与所述活塞（6）相连，所述弹簧（9）沿所述套筒（8）的轴向布置，所述弹簧（9）的一端与所述活塞（6）相连，另一端与所述套筒（8）的前端相连。

5.根据权利要求2所述的车辆防撞结构，其特征在于，所述无杆腔上设置有第一气体入口（10）和第一气体出口（11），所述第一气体入口（10）处设置有第一入口阀（12），所述第一气体出口（11）处设置有第一出口阀（13），所述控制器用于控制所述第一入口阀（12）和所述第一出口阀（13）的开闭。

6.根据权利要求5所述的车辆防撞结构，其特征在于，所述车辆防撞结构还包括气源（20），所述气源（20）通过第一管路与所述第一气体入口（10）相连，并且通过第二管路与所述第二气体入口（15）相连。

7.根据权利要求1所述的车辆防撞结构，其特征在于，所述保险杠（2）上形成有多个所述通孔（1），所述车辆防撞结构包括多个所述缓冲装置（3），所述缓冲装置（3）与所述通孔（1）一一对应。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-7中任一项所述的车辆防撞结构。

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