CN111391772A - 一种汽车缓冲型保险杠 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车缓冲型保险杠，涉及汽车技术领域，解决了现有技术中存在的硬接触型保险杠缓冲性能较小的技术问题。该装置包括保险架、与保险架连接的伸缩机构以及锁止机构，锁止机构与伸缩机构连接，汽车缓冲型保险杠包括锁止状态与活动状态，汽车缓冲型保险杠处于锁止状态时，伸缩机构处于压缩状态锁止机构关闭并作用在伸缩机构上；汽车缓冲型保险杠处于活动状态时，锁止机构打开，伸缩机构处于活动状态。本发明用于车辆，伸缩机构的使用使车辆在与物体硬接触前将保险架弹出一段距离，从而通过伸缩机构来应对保险架与外物接触的冲击力，达到吸收撞击力的作用，极大降低了因碰撞造成的损失，保障了人身和汽车的安全。

Description

一种汽车缓冲型保险杠

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种汽车缓冲型保险杠。

背景技术

随着社会的发展以及日常生活的需求，汽车成为越来越重要的交通工具，同时人们对于汽车的安全性能也极为重视，而保险杠在汽车上的作用也尤为重要，目前市面上使用的保险杠多为硬接触性保险杠，为避免吸收缓和外界冲击力，多在保险杠后设置吸能缓冲材料以及使用易溃缩纵梁来达到缓冲的目的，但是此类结构对于消除硬接触起到很小的作用，因此就需要设计一种缓冲型保险杠通过增设或者取代原有的保险杠实现缓冲保险的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车缓冲型保险杠，解决了现有技术中存在的硬接触型保险杠缓冲性能较小的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种汽车缓冲型保险杠，包括保险架、与所述保险架连接的伸缩机构以及锁止机构，所述锁止机构与所述伸缩机构连接，所述汽车缓冲型保险杠包括锁止状态与活动状态，所述汽车缓冲型保险杠处于锁止状态时，所述伸缩机构处于压缩状态，所述锁止机构关闭并作用在所述伸缩机构上；所述汽车缓冲型保险杠处于活动状态时，所述锁止机构打开，所述伸缩机构处于活动状态；

所述伸缩机构包括外筒、弹簧、连接杆、固定板以及固定桩，所述弹簧的一端设置在所述外筒的底部另一端设置固定板，所述连接杆设置在所述固定板上远离所述弹簧的一侧，所述连接杆沿所述外筒长度方向设置并穿出所述外筒，所述连接杆与所述保险架铰接，所述外筒的侧壁上设置有槽口，所述固定桩设置在所述固定板或者所述连接杆上并穿出所述槽口；

所述锁止机构包括安装座、驱动部、传动部、锁止部以及复位装置，所述安装座设置在所述外筒上，所述安装座的上端面与所述槽口的水平面平行，所述槽口的侧边与所述安装座的侧边重合，所述驱动部设置在所述安装座的一端，所述驱动部可带动所述传动部移动，所述锁止部铰接在所述安装座靠近所述槽口的一侧，所述传动部与所述锁止部连接，所述复位装置一端与所述安装座连接另一端与所述传动部连接。

优选地，所述驱动部为电磁铁，衔铁设置在所述传动部上。

优选地，所述驱动部为电机。

优选地，所述传动部为传动杆，所述传动杆与所述锁止部铰接，所述传动杆的一端设置有限位块。

优选地，所述电机的轴线垂直于所述传动杆，所述电机的输出轴上设置有齿轮，对应的所述传动杆上设置有齿条。

优选地，所述锁止部为平行四边形结构的锁止块，所述锁止块同一边的两端分别与所述安装座以及所述传动杆铰接，所述锁止块为多个设置且沿所述传动杆的长度方向上均匀设置。

优选地，所述复位装置为弹簧，并且所述复位装置处于拉伸状态。

优选地，还包括自动控制模块，所述自动控制模块包括速度传感器、位移传感器以及控制器，所述速度传感器与所述位移传感器均与所述控制器连接，所述控制器与所述驱动部连接。

优选地，所述外筒顶部的外壁上设置有套管，所述套管与所述外筒内部连通，所述连接杆穿过所述套管。

优选地，所述安装座为三角铁，所述三角铁的一个侧面与所述槽口平行且与所述外筒连接，另一个侧面与所述外筒的侧壁连接。

本发明提供的技术方案中，包括保险架、与保险架连接的伸缩机构以及锁止机构，采用伸缩机构与保险架连接的方式可以使用伸缩机构来实现车辆在撞击时的缓冲接触，还设置锁止机构，锁止机构与伸缩机构连接，在车辆撞击后使锁止机构将伸缩机构控制住避免发生反弹，具体的汽车缓冲型保险杠包括锁止状态与活动状态，汽车缓冲型保险杠处于锁止状态时，伸缩机构处于压缩状态锁止机构关闭并作用在伸缩机构上，此状态使包括汽车缓冲型保险杠的初始状态以及完成撞击后锁止状态；汽车缓冲型保险杠处于活动状态时，锁止机构打开，伸缩机构处于活动状态，在初始状态时伸缩机构处于完全压缩状态此时锁止机构锁定压缩机构，在发生撞击前锁机机构打开使伸缩机构处于活动状态将保险架弹出一段距离来应对撞击，当撞击完成后锁止机构关闭再次将伸缩机构锁止；

伸缩机构包括外筒、弹簧、连接杆、固定板以及固定桩，弹簧的一端设置在外筒的底部另一端设置固定板，固定板的另一侧连接连接杆，连接杆另一端连接保险架，在保险架接受冲击时连接杆推动固定板向外筒底部方向移动，固定桩设置在固定板以及连接杆上，固定桩延伸至外筒的外部，用于配合锁止机构来实现对伸缩机构的锁定；

锁止机构包括安装座、驱动部、传动部、锁止部以及复位装置，安装座设置在外筒上，安装座的上端面与槽口的水平面平行，便于锁止部与固定桩的接触从而完成对伸缩机构的锁定，驱动部设置在安装座的一端，驱动部可带动传动部移动，锁止部铰接在安装座靠近槽口的一侧，传动部与锁止部连接，复位装置一端与安装座连接另一端与传动部连接，在锁止机构处于锁定状态时所述锁止部位于所述槽口上，锁止机构处于未锁止状态时所述锁止部位从所述槽口上方移开。

本发明优选技术方案至少还可以产生如下技术效果：驱动部为电磁铁，衔铁设置在所述传动部上，驱动部采用电磁铁的形式可以实现锁止机构快速的动作；

传动部采用传动杆形式，传动杆与锁止部铰接，锁止部与安装座铰接，以此实现传动杆的移动带动锁止部转动；

电机与传动杆之间的驱动方式采用齿轮与齿条的方式，可以通过增加齿的长度来提高装置的容错率以及来抵消传动杆移动的偏移量；

锁止部为平行四边形结构的锁止块，锁止块同一边的两端分别与安装座以及传动杆铰接，锁止块为多个设置且沿传动杆的长度方向上均匀设置，锁止块的此种结构设置可以在传动杆的移动的情况下使锁止块发生弧形摆动，以此移动到槽口的上方来实现对固定桩的锁定，锁止块的止角设置为圆弧形，弧形的圆心为锁止块与安装座的铰接点的圆心，还可以在每一个锁止块的止角上设置轴承等滚动机构以减小启动时的摩擦力；

复位装置为弹簧，并且复位装置处于拉伸状态，复位装置的设置可以使锁止机构初始状态时始终处于锁止状态，还可以在驱动部停止工作后还可以带动传动部回位的作用；

还包括自动控制模块，自动控制模块包括速度传感器、位移传感器以及控制器，速度传感器与位移传感器均与控制器连接，控制器与驱动部连接，通过自动控制模块来实现对驱动部的控制从而控制伸缩机构完成工作，通过在控制器内部录入速度传感器与位移传感器的预设值，然后速度传感器与位移传感器采集数据反馈给控制器，当速度传感器与位移传感器采集到的数值超出预设值便启动驱动部动作。

伸缩机构与锁止机构为两组对称设置，连接杆与保险架之间铰接，对称设置使受力较平衡，同时增大缓冲力度，铰接设置方式可以在一定角度范围内的撞击，保险架倾斜仍然可以实现缓冲作用；

安装座为三角铁，三角铁的一个侧面与槽口平行且与外筒连接，另一个侧面与外筒的侧壁连接，三角铁的采用可以起到很好的固定锁止部以及传动杆的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明实施例提供的汽车缓冲型保险杠线条结构示意图；

图2是本发明实施例提供的汽车缓冲型保险杠整体安装结构示意图；

图3是本发明实施例提供的汽车缓冲型保险杠局部结构示意图；

图4是本发明实施例提供的伸缩机构剖视结构示意图；

图5是本发明实施例提供的固定桩位置主视结构示意图；

图6是本发明实施例提供的锁止块的结构示意图。

图中1-保险架；2-伸缩机构；3-锁止机构；4-外筒；5-第一弹簧；6-连接杆；7-固定板；8-固定桩；9-槽口；10-安装座；11-驱动部；12-传动部；13-锁止部；14-复位装置；15-回位机构；16-反冲弹簧；17-限位块；18-套管。

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，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明的具体实施例提供了一种汽车缓冲型保险杠包括保险架1、伸缩机构2以及锁止机构3，其中伸缩机构2与保险架1连接以使保险架1的撞击得到缓解，为使伸缩机构2在不使用的情况下收缩并在使用的时候弹出，所以需要设置锁止机构，将锁止机构3与伸缩机构2连接以达到锁止与开启伸缩机构2的目的，本发明提供的汽车缓冲保险杠存在锁止状态与活动状态，汽车缓冲型保险杠处于锁止状态时，伸缩机构2处于压缩状态，锁止机构3打开并作用在伸缩机构2上；汽车缓冲型保险杠处于活动状态时，锁止机构3关闭，伸缩机构2处于活动状态。具体的锁止状态时还包括初始锁止状态以及冲撞后锁止状态，在初始状态时伸缩机构2处于完全压缩状态锁止机构3锁死伸缩机构2，当需要应对冲击时启动锁止机构3使锁止机构不在锁死伸缩机构2，此时伸缩机构2处于活动状态，将保险架1弹出一段距离以应对冲击，在冲击完成后锁止机构3停止工作以使锁止机构3重新对伸缩机构2锁死，避免伸缩机构2将保险架1回弹。

值得说明的是，保险架1的形状结构均可以根据不同汽车设计成不同的形状结构等。

为了实现上述伸缩机构2的功能作为本发明实施例可选地实施方式，伸缩机构2包括外筒4、第一弹簧5、连接杆6、固定板7以及固定桩8，如附图2以及附图3所示，其中第一弹簧5的一端设置在外筒4的底部另一端设置固定板7，固定板7可以在外筒4的内部上下移动，连接杆6设置在固定板7上远离第一弹簧5的一侧，连接杆6沿外筒4长度方向设置并穿出外筒4，为此在外筒4上端设置供连接杆6通过的通孔，将连接杆6与保险架1铰接，外筒4的侧壁上设置有槽口9，固定桩8设置在固定板7或者连接杆6上并穿出槽口9，固定桩8与固定板7的设置方式为设置在固定板7的侧边上，如附图4所示，固定桩8与连接杆6相互垂直。

值得说明的一点是第一弹簧5的大小长度或形状可以根据汽车的大小、重量来设计。

优选的方案还可以在外筒4内设置反冲弹簧16，反冲弹簧16设置在外筒4内部的顶部(附图3的方向)，在锁止机构3释放伸缩机构2以后，固定板7以及连接杆6在第一弹簧5的作用下同时向上移动，反冲弹簧16便可以缓冲固定板7与连接杆6过大的冲击力。

为了实现伸缩机构2的锁止，具体的作为本发明实施例可选地实施方式，锁止机构3包括安装座10、驱动部11、传动部12、锁止部13以及复位装置14，驱动部11提供动力，将安装座10设置在外筒4上并且安装座10与外筒4之间固定连接，具体的当外筒4采用圆筒结构时安装座10采用三角铁扣设在圆筒的外侧使安装座10的上端面与槽口9，三角铁的一个直面与槽口9的水平面平行，槽口9的侧边与安装座10的侧边重合，对应的为三角铁在外筒4上呈一个边水平另一边竖直的形式设置，而水平的边与槽口9的边沿重合，驱动部11设置在安装座10的一端，驱动部11可带动传动部12移动，锁止部13铰接在安装座10靠近槽口9的一侧，传动部12与锁止部13连接，传动部12可以采用传动杆结构，传动杆为直形条板状结构，同时在传动杆的一端(远离设置电磁铁的一端)设置限位块17用以限制其的移动，避免锁止块移动到槽口9上后继续移动，传动杆沿外筒4的长度方向设置，传动杆与锁止部13远离槽口9的一侧铰接，复位装置14一端与安装座10连接另一端与传动部12连接，以保证驱动部11不工作的状态下锁止机构3可以一直处于锁止状态，复位装置14可以为第二弹簧，并且第二弹簧处于拉伸状态并且使锁止部13遮盖在槽口9上；

为了更清楚的表示锁止机构3的状态，结合附图1中两侧的锁止结构形式，其中左侧为锁止机构3处于锁定状态，右侧为锁止机构3处于解除锁定状态。

驱动部11具体的可以采用电磁铁形式或者电机形式，此种方式可以通过设置控制开关实现在驾驶室内部使驾驶人员的控制，当驱动部11为电机形式时，可以采用丝杆步进电机，丝杆螺母与传动部12连接，也可以采用普通电机然后电机轴上设置齿轮，相对的传动部12上设置齿条以此完成其线性运动，同时可以通过增加齿的长度来提高装置的容错率以及来抵消传动杆移动的偏移量。

为了实现本发明提供的汽车缓冲型保险杠的自动触发式控制，可以在电磁铁或者电机上连接探测控制器，此探测控制器作为现有的技术手段，由速度仪表(或速度传感器)、探测物体的摄像头(或位移传感器)和控制器组成，探测物体的摄像头(或位移传感器)和速度传感器设置在车头位置，既能测出汽车行驶的速度，还能探测到汽车前方存在的障碍物距离，并能保证汽车行驶在一定的速度(比如60千米每小时)之上时，障碍物距离汽车一定距离时(例如5米)以内及此时汽车与障碍物之间的相对速度达到一定的预设值时，通过控制器控制电磁铁或电机启动；此障碍物与汽车间距预设值以及汽车速度预设值均可以根据后续试验进行设置，这样可以在驾驶员反映不及时时自动触发以应对危险。

作为本发明实施例可选地实施方式，锁止部13可以设计平行四边形结构的锁止块，锁止块同一边的两端分别与安装座10以及传动杆铰接，如附图2以及附图6所示，锁止块的止角(遮盖在槽口9上的一角)设置为圆弧形，圆弧形的圆心为锁止块与安装座的铰接点的圆心，以便于初始启动时可以在不拨动固定桩8的情况下使其发生摆动，还可以在每一个锁止块的止角上设置滚珠或轴承等滚动机构以减小启动时的摩擦力，其中滚珠的话可以嵌入设置在锁止块的弧形止角内，轴承的话可以直接在弧形止角处铰接，让轴承的外圆面稍突出于锁止块的弧形止角面；设置在同一边靠近两角位置可以在传动杆直线移动时使平行四边形的锁止块可以绕锁止块与安装座10的铰接点转动，对应的传动杆会发生一段向槽口方向的位置，对应的可以驱动部11采用电磁铁时衔铁的宽度可以增大以适应传动杆的横向位移，采用丝杆步进电机时可以将电机活动的设置在横向的轨道上以使丝杆步进电机随着移动传动部12的横向移动(偏移)而发生小幅度横向的移动，锁止块为多个设置且沿传动杆的长度方向上均匀设置，多个锁止块的设置方式在汽车缓冲型保险杠应对完冲撞后，在连接杆6处于任何位置时都能使锁止部13完成对伸缩机构2的锁定，因为此时驱动部11不在工作不提供动力，锁止部13在复位装置14以及传动部2力的作用下一直处于初始位置的状态，当保险架1应对撞击时连接杆6在压缩固定板7的同时固定桩8会在槽口处向外筒4底部方向移动，在此过程中固定桩8推动限位块移动，当撞击停止后，固定桩8处于其中一个锁止块的靠近外筒4底部的一侧，此时固定桩8收到第一弹簧5的力大于撞击力，但是传动杆一端设置的限位块17限制其的反向移动，从而使锁止块限制住固定桩8的移动，进一步的实现对保险架1在任意位置的锁定，避免保险架1的回弹。

伸缩机构2与锁止机构3为两组对称设置如附图1所示，伸缩机构2对称的设置在汽车底部的侧梁内部，然后连接杆6穿过车前大梁与保险架1铰接，铰接的方式可以使保险架1应对正前方两侧一定角度内的冲击力时保险架1偏转一定角度来实现应对冲击；还可以设置回位机构15来推动固定桩8使其回位，回位机构15可以为液压机构分别设置在车前大梁上并且朝向固定桩8的方向，回位机构15包括液压泵、电磁阀以及液压撑杆电磁阀由开关控制，开关设置在汽车室内，开关包括前进与后退两个按钮来实现对液压撑杆的前进与后退的控制；同时在外筒4与前大梁之间设置套管18，连接杆6通过套管18伸出车前大梁并与保险架1连接，同时套管18的内径略大于连接杆6的直径，套管18起到导向支撑的作用，连接杆6在套管18内部滑动。

本发明的具体实施例提供的汽车缓冲型保险杠除了应对突发情况还可以起到预防冲撞来使用，在汽车高速行驶之前(汽车上高速之后)，可以将汽车缓冲型保险杠提前伸出一段距离，利用回位结构15提供动力，具体的为液压油泵提供动力，利用电磁阀控制液压撑杆前进和后退，液压电磁阀前进后退的控制按钮设置在驾驶室内，首先开前进按钮使液压撑杆顶住固定桩8，再开启动按钮打开锁止部13，最后通过打开回位机构15的后退按钮，此时保险架1在第一弹簧5的作用下随着液压撑杆一道向前移动，可让它停在任意一个位置后再停止启动按钮，锁止部13便将固定桩8锁住在该位置，液压撑杆继续后退到槽口9的最前端停止。这样预置保险架1的位置可以起到主动防护的作用；其简要方式便是通过回位机构15顶住固定桩8，然后打开锁止机构3再缓慢控制回位结构的液压撑杆收缩，固定桩8在第一弹簧5与液压结构的作用下向车身前的方向移动一端距离，然后在关闭锁止机构3使固定桩8锁止，以此来实现预置保险架1，以起到主动防护的作用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种汽车缓冲型保险杠，其特征在于，包括保险架(1)、与所述保险架(1)连接的伸缩机构(2)以及锁止机构(3)，所述锁止机构(3)与所述伸缩机构(2)连接，所述汽车缓冲型保险杠包括锁止状态与活动状态，所述汽车缓冲型保险杠处于锁止状态时，所述伸缩机构(2)处于压缩状态，所述锁止机构(3)关闭并作用在所述伸缩机构(2)上；所述汽车缓冲型保险杠处于活动状态时，所述锁止机构(3)打开，所述伸缩机构(2)处于活动状态；

所述伸缩机构(2)包括外筒(4)、第一弹簧(5)、连接杆(6)、固定板(7)以及固定桩(8)，所述第一弹簧(5)的一端设置在所述外筒(4)的底部另一端设置固定板(7)，所述连接杆(6)设置在所述固定板(7)上远离所述第一弹簧(5)的一侧，所述连接杆(6)沿所述外筒(4)长度方向设置并穿出所述外筒(4)，所述连接杆(6)与所述保险架(1)铰接，所述外筒(4)的侧壁上设置有槽口(9)，所述固定桩(8)设置在所述固定板(7)或者所述连接杆(6)上并穿出所述槽口(9)；

所述锁止机构(3)包括安装座(10)、驱动部(11)、传动部(12)、锁止部(13)以及复位装置(14)，所述安装座(10)设置在所述外筒(4)上，所述安装座(10)的上端面与所述槽口(9)的水平面平行，所述槽口(9)的侧边与所述安装座(10)的侧边重合，所述驱动部(11)设置在所述安装座(10)的一端，所述驱动部(11)可带动所述传动部(12)移动，所述锁止部(13)铰接在所述安装座(10)靠近所述槽口(9)的一侧，所述传动部(12)与所述锁止部(13)连接，所述复位装置(14)一端与所述安装座(10)连接另一端与所述传动部(12)连接。

2.根据权利要求1所述的汽车缓冲型保险杠，其特征在于，所述驱动部(11)为电磁铁，衔铁设置在所述传动部(12)上。

3.根据权利要求1所述的汽车缓冲型保险杠，其特征在于，所述驱动部(11)为电机。

4.根据权利要求3所述的汽车缓冲型保险杠，其特征在于，所述传动部(12)为传动杆，所述传动杆与所述锁止部(13)铰接，所述传动杆的一端设置有限位块(17)。

5.根据权利要求4所述的汽车缓冲型保险杠，其特征在于，所述电机的轴线垂直于所述传动杆，所述电机的输出轴上设置有齿轮，对应的所述传动杆上设置有齿条。

6.根据权利要求4所述的汽车缓冲型保险杠，其特征在于，所述锁止部(13)为平行四边形结构的锁止块，所述锁止块同一边的两端分别与所述安装座(10)以及所述传动杆铰接，所述锁止块为多个设置且沿所述传动杆的长度方向上均匀设置。

7.根据权利要求1所述的汽车缓冲型保险杠，其特征在于，所述复位装置(14)为第二弹簧，并且所述复位装置(14)处于拉伸状态。

8.根据权利要求1所述的汽车缓冲型保险杠，其特征在于，还包括自动控制模块，所述自动控制模块包括速度传感器、位移传感器以及控制器，所述速度传感器与所述位移传感器均与所述控制器连接，所述控制器与所述驱动部(11)连接。

9.根据权利要求1所述的汽车缓冲型保险杠，其特征在于，所述外筒(4)顶部的外壁上设置有套管(18)，所述套管(18)与所述外筒(4)内部连通，所述连接杆(6)穿过所述套管(18)。

10.根据权利要求1所述的汽车缓冲型保险杠，其特征在于，所述安装座(10)为三角铁，所述三角铁的一个侧面与所述槽口(9)平行且与所述外筒(4)连接，另一个侧面与所述外筒(4)的侧壁连接。

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