CN111994024A - 一种承载式防撞装置及应用其的车辆、护栏、桥梁和建筑 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种承载式防撞装置及应用其的车辆、护栏、桥梁和建筑,属于防撞领域,其中承载式防撞装置包括承载式运动机构,承载式运动机构包括至少一个运动方向,且承载式运动机构具有承受垂直于运动方向载荷的承载面;吸能装置,吸能装置安装在承载式运动机构上,吸能装置用于提供阻止承载式运动机构沿至少一个运动方向运动的阻力,且吸能装置还用于耗减承载式运动机构运动时产生的能量。本发明的承载式防撞装置既具有防撞功能,还具有可承载径向载荷的能力。而其中上述的车辆防撞装置以及车辆均包含有承载式防撞装置,以为车辆提供保护。
Description
技术领域
本发明涉及防撞设备领域,特别涉及一种承载式防撞装置及应用其的车辆、道路、桥梁 和建筑。
背景技术
汽车在日常使用中面临振动、碰撞等对车体结构有害的运动,这些运动都需要通过安装 吸能装置来减缓其伤害程度,以保护汽车及人员的安全。
目前在汽车结构中常用的吸能装置一般采用弹簧或液压弹簧装置、吸能材料以及吸能结 构等形式,其各自的特点如下:
1、单独弹簧结构因只能起缓冲作用,无法起吸能作用,一般比较少单独用于吸能部位;
2、液压弹簧装置减震吸能效果好,但其传递载荷能力较弱,一般情况下只能承受轴向载 荷,无法传递两个侧向以及三个弯矩方向载荷。同时液压弹簧装置的传递能力较弱,无法单 独用在主传力结构件上,只能在特定的承载部位进行使用;
3、吸能材料一般通过材料内部变形进行吸能,具有吸能效果好、结构重量轻等特点,但 其结构传力性能差,单独用于载荷复杂的主结构上,如公开号为CN205396216U的中国实用新 型专利公开的一种泡沫铝凄恻防撞梁;
4、吸能结构一般是对结构进行预制初始缺陷,如初始褶皱、初始弯曲等方法,再将吸能 结构安装在大梁连接处,在特定方向上碰撞时进行变形吸能,其优点是结构简单、重量轻, 但不足之处是一次性使用,在发生变形后需要换新,使用维护成本较高,如公告号为CN103085880B中国发明专利公开的一种汽车前纵梁吸能结构、公告号为CN106043184B的中国发明专利公开的车身碰撞吸能结构、公告号为US7963378B2的美国专利公开的波纹管吸能 结构。
另外,授权公告号为CN1296228C的中国发明专利具体公开了一种汽车防撞装置,其描述 了一种设置在底盘下的减震弹簧的回退试汽车碰撞能量缓冲的汽车防撞装置,主要是在与汽 车前后保险杠连接减震弹簧杆上安装减震弹簧,通过弹簧变形吸能缓冲汽车碰撞能量;同时 在前后保险杆上安装气囊条和包裹在槽型钢板上的橡胶保险杠,保护被撞人员安全。这种通 过弹簧吸能的方式,没有解决弹簧压缩变形后会强烈反弹,可能带来的二次伤害的影响;通 过减震弹簧套杆连接的方式来作为车架主梁,其承载能力会受影响;另外,在减震弹簧套杆 受汽车垂向载荷作用发生弯曲变形后,减震弹簧套杆还能否正常滑动需要进一步研究。
发明内容
针对现有技术存在的汽车用的防撞减震装置难以承受轴向以外的载荷的问题,本发明的 目的在于提供一种承载式防撞装置及应用其的车辆、道路、桥梁和建筑。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
第一方面,本发明提供一种承载式防撞装置,包括,
承载式运动机构,所述承载式运动机构包括至少一个运动方向,且所述承载式运动机构 具有承受垂直于所述运动方向载荷的承载面;
吸能装置,所述吸能装置安装在所述承载式运动机构上,所述吸能装置用于提供阻止所 述承载式运动机构沿所述至少一个运动方向运动的阻力,且所述吸能装置还用于耗减所述承 载式运动机构运动时产生的能量。
作为对本发明的进一步限定,所述承载式运动机构包括,
第一铰链基座,所述第一铰链基座使用时固定安装;
两个第一连杆,两个所述第一连杆的一个端部均铰接在所述第一铰链基座上;
第二铰链基座,所述第二铰链基座使用时固定安装;
两个第二连杆,两个所述第二连杆的一个端部均铰接在所述第二铰链基座上,且两个所 述第二连杆的另一端分别与两个所述第一连杆的另一端铰接;
其中,两个所述第一连杆以及两个所述第二连杆构成平面四铰链机构,所述平面四铰链 机构所在的平面为所述承载面。
作为对本发明的进一步限定,所述第一连杆的长度与所述第二连杆的长度相同以使所述 平面四铰链机构为菱形。
作为对本发明的进一步限定,所述平面四铰链机构的至少一个对角间安装有至少一个所 述吸能装置。
作为对本发明的进一步限定,所述平面四铰链机构的两个对角间均安装有至少一个所述 吸能装置。
作为对本发明的进一步限定,两个所述第一连杆,和/或两个所述第二连杆通过同步齿轮 同步转动。
作为对本发明的进一步限定,所述吸能装置为液压弹簧,所述液压弹簧包括螺旋弹簧以 及阻尼器,所述螺旋弹簧具有初始压缩势能以用于提供阻止所述承载式运动机构沿所述至少 一个运动方向运动的阻力;所述阻尼器用于提供阻止所述承载式运动机构沿所述至少一个方 向运动以及阻止所述螺旋弹簧复位回弹的阻力,以耗减运动能量。
第二方面,本发明提供一种车辆防撞装置,包括至少一个保险杠,所述保险杠在使用时 通过至少一个上述的承载式防撞装置与所述车辆的纵梁和/或横梁固定连接。
作为对本发明的进一步限定,还包括挡板,所述挡板使用时固定安装在车架上,且所述 车辆的纵梁和/或横梁通过至少一个上述的承载式防撞装置与所述挡板固定连接。
作为对本发明的进一步限定,所述保险杠包括至少两个相互独立的段。
第三方面,本发明提供一种车辆,包括边梁及固定在所述边梁上的B柱,以及纵梁,其 特征在于:所述边梁及所述B柱的连接处通过上述的承载式防撞装置与所述纵梁固定连接。
第四方面,本发明提供一种车辆,包括上述的承载式防撞装置,或者包括上述的车辆防 撞装置。
第五方面,本发明提供一种道路防撞护栏,包括,
护栏,所述护栏使用时固定连接在道路上;
防撞板,所述防撞板用于承受撞击;
至少一个如上所述的承载式防撞装置,所述至少一个承载式防撞装置连接在所述护栏与 所述防撞板之间。
第六方面,本发明提供一种桥梁结构,包括桥墩和桥梁,所述桥梁与所述桥墩之间安装 有至少一个如上所述的承载式防撞装置。
进一步的,所述桥梁至少有两个且依次串联,相邻两个桥梁的相邻端部分别铰接在同一 所述承载式防撞装置上。
第七方面,本发明提供一种建筑结构,包括地基槽以及所述地基槽内的地基底座,所述 地基槽的底壁与所述地基底座的底壁之间安装有至少一个如上所述的承载式防撞装置,和/ 或所述地基槽的侧壁与所述地基底座的侧壁之间安装有至少一个如上所述的承载式防撞装 置;其中,所述承载式防撞装置一端与所述地基槽固定连接、另一端与所述地基底座铰接。
采用上述技术方案,由于承载式运动机构的设置,使得防撞装置在受到外部载荷,且该 外部载荷与承载式运动机构的运动方向之间具有一定角度时,该外部载荷会有一个垂直于运 动方向的载荷,该载荷能够由承载式运动机构承载,保证该外部载荷不会对该承载式运动机 构造成影响乃至变形;而吸能装置的设置,在阻碍承载式运动机构运动,以抵抗可能会造成 破坏的外部载荷,同时该吸能装置还能够防止螺旋弹簧回弹力度,避免二次伤害。
附图说明
图1为本发明承载式防撞装置的结构示意图;
图2为本发明承载式防撞装置中第一铰链基座一种结构的主视图;
图3为本发明承载式防撞装置中第一铰链基座一种结构的俯视图;
图4为沿图2中A-A线的剖视图;
图2.1为本发明承载式防撞装置中第一铰链基座另一种结构的示意图;
图2.2为沿图2.1中C-C线的剖视图;
图3.1为本发明承载式防撞装置中第一铰链基座另一种结构的示意图;
图3.2为沿图3.1中D-D线的剖视图;
图5为本发明承载式防撞装置中第一连杆的主视图;
图6为沿图5中B-B线的剖视图;
图7为本发明第三方面实施例中一种车辆防撞装置的结构示意图;
图8为本发明第三方面实施例中另一种的车辆防撞装置的结构示意图;
图9为本发明第五方面实施例中一种车辆的局部结构示意图;
图10为本发明第六方面实施例中一种防撞护栏的一种结构示意图;
图11为本发明第六方面实施例中一种防撞护栏的另一种结构示意图;
图12为本发明第七方面实施例中一种桥梁结构的示意图;
图13为本发明第八方面实施例中一种建筑结构的示意图。
图中:1-承载式运动机构、11-第一铰链基座、111-底板、112-耳、113-销孔、114-销轴、 115-安装孔、12-第一连杆、121-杆体、122-拉杆、13-第二铰链基座、14-第二连杆、2-吸能 装置、3-齿轮、31-前纵梁、32-后纵梁、41-前保险杠、42-后保险杠、51-前横梁、52-后横梁、61-前挡板、62-后挡板、7边梁、8-B柱、9-纵梁、20-护栏、30-防撞板、40-桥墩、50- 桥梁、60-地基槽、70-地基底座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实 施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发 明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
需要说明的是,在本发明的描述中,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对本发明结构的说明,仅是为了便于描述本发明的简便, 而不是指示或暗示所指的装置或元件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。
对于本技术方案中的“第一”和“第二”,仅为对相同或相似结构,或者起相似功能的对 应结构的称谓区分,不是对这些结构重要性的排列,也没有排序、或比较大小、或其他含义。
另外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”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;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据本发明的总体思路,联系本方案上下文具体情况理解上述术 语在本发明中的具体含义。
本发明提供第一方面的实施例,一种承载式防撞装置10,如图1所示,具体包括,
承载式运动机构1,承载式运动机构1包括至少一个运动方向,且该承载式运动机构1 具有承受垂直于运动方向的载荷的承载面;
其中,上述的运动方向指的是承载式运动机构1在受到外力作用时,其部分构件受迫发 生特定方向的运动的方向,从而形成上述所称的运动方向,故而在本实施例中,该运动方向 非是指承载式运动机构1作为一个整体的运动方向。且通常由于承载式运动机构1还具有可 承受径向(即上述所称的垂直于运动方向)载荷的承载面,因此其构造比较复杂,因此容易 理解的是,承载式运动机构1在受到外力时,并非只有一个构件发生运动,其上的多个构件 均会发生运动,从而产生多个上述所称的运动方向。而本实施例则是通过阻止构件的运动, 以抵抗外力。
具体在本实施例中,设置该承载式运动机构1具有以下特征:
第一铰链基座11,第一铰链基座11使用时固定安装;
两个第一连杆12,两个第一连杆12的一个端部均铰接在第一铰链基座11上;
第二铰链基座13,第二铰链基座13使用时固定安装;
两个第二连杆14,两个第二连杆14的一个端部均铰接在第二铰链基座13上,并且两个 第二连杆14的另一端分别与两个第一连杆12的另一端铰接;
其中,两个第一连杆12以及两个第二连杆14构成平面四铰链机构,平面四铰链机构所 在的平面为上述的承载面。
还包括吸能装置2,该吸能装置2安装在承载式运动机构1上,吸能装置2用于提供阻 止承载式运动机构1(具体是其上的构件)沿至少一个运动方向(各个构件均有特定的运动 方向)运动的阻力,且吸能装置2还用于耗减承载式运动机构1运动时产生的能量。
具体在本实施例中,设置吸能装置2包括螺旋弹簧以及阻尼器,即通常所称的液压弹簧 减震器或者气压弹簧减震器。其中,螺旋弹簧具有初始压缩势能以用于提供阻止承载式运动 机构1沿其运动方向运动的阻力(压缩弹力),阻尼器用于提供阻止螺旋弹簧复位的阻力(阻 尼力)。且设置上述平面四铰链机构的至少一个对角间安装有至少一个该液压弹簧减震器,例 如,在第一铰链基座11和第二铰链基座13所在的对角之间安装有一个该液压弹簧减震器。
如此设置,使得平面四铰链机构的第一铰链基座11和第二铰链基座13固定后,在承载 式运动机构1受到外力撞击时,例如用于固定第一铰链基座11的物体受到外力撞击而向内侵 入时,该物体带动第一铰链基座11朝向对角方向(第二铰链基座13的方向)运动,此时平 面四铰链机构发生变形,即第一铰链基座11和第二铰链基座13所在的对角尺寸缩短,安装 在该对角上的液压弹簧减震器则能够阻止该运动,阻止平面四铰链机构继续变形,以达到防 止物体继续侵入的目的;同时液压弹簧减震器还具有防止平面四铰链机构回弹的功能,以避 免物体回弹造成的二次伤害发生。
同时可以理解的是,本实施例所提供的平面四铰链机构所在的平面,即可以作为一个承 载外部载荷的承载面,其能够承受较大的、垂直于运动方向的载荷,而不会造成结构的损坏, 这是传统的套杆所不能达到的。
为了进一步提高吸能装置2对平面四铰链机构受迫运动时的阻碍效果,以及加强平面四 铰链机构回弹时的阻碍效果;在另一个实施例中,还可以在第一铰链基座11和第二铰链基座 13所在的对角之间安装多个(例如两个)平行且相对的液压弹簧减震器,达到双倍的阻碍效 果;或者在另一个实施例中,还可以在另外一个对角(第一连杆12和第二连杆14铰接点所 在的对角)之间安装上述的液压弹簧减震器;甚至在另一个实施例中,两个对角之间都安装 有上述的液压弹簧减震器,且数量不限于一个,两个、三个均可。
可以理解的是,作为平面四铰链机构,为了进一步的提高其变形能力(即对角间距变化 幅度),本实施例设置上述的第一连杆12的长度与第二连杆14的长度相同,以使得平面四铰 链机构为菱形,因为菱形结构的对角,其理论上最短距离可以为零,最远距离能够达到两倍 的边长,从而能够为安装在对角间的液压弹簧减震器提供更大的运动行程,能够更好的缓冲 外部冲击力。
本实施例提供的平面四铰链机构,其各个构件的具体结构为:
如图2-4所示,第一铰链基座11和第二铰链基座13的结构相同。下面以第一铰链基座11为例进行说明,第一铰链基座11包括一个平板状的底板111,其通常为矩形。在底板111的同一个平面上固定设置(通常为焊接)有两列耳,两列耳平行且相对设置,每列耳均包括有至少两个(例如四个,并两两一组分成两组,两组耳分别设置在底板111的两侧,每组中的两个耳112之间具有间隙,该间隙适于容纳另一个耳112)耳112,耳112上设置有销孔113,销孔113用于销轴114穿设其中,从而通过销轴114将第一连杆12铰接起来。而两列 耳刚好可以将两个第一连杆12铰接起来。第二铰链基座13同样如此,其可以将两个第二连 杆14铰接起来。另外,底板111上还设置有安装孔115,安装孔115用于螺栓或者螺钉穿过, 以将第一铰链基座11固定安装。
以上提供的第一铰接基座11和第二铰接基座13,均为通过螺栓或者螺钉的方式固定安 装。而在另一个实施例中,还可以在底板111的另一个平面上也配置一列耳,该列耳包括至 少两个耳112,耳112上设置销孔113,销孔113内有销轴114穿设其中,如此,通过铰接的 方式将第一铰接基座11铰接固定,如图2.1及图2.2所示。当然,底板111另一个平面上还可以配置两列耳,如图3.1及图3.2所示。
如图5-6所示,第一连杆12和第二连杆14的结构相同。下面以第一连杆12为例进行说 明。第一连杆12包括一个杆体121,该杆体121由四个型材拼接成一个具有一定长度的矩形 框,矩形框的对角线通过拉杆122固定以提供结构强度,而型材为槽钢、工字钢或者H型钢 均可。杆体121的第一端部的两侧上分别安装有一个耳112,杆体121的第一端部上的两个 耳112刚好嵌入在第一铰接基座11上其中一列耳的两个间隙中,再通过销轴114连接起来。 如此,使得两个第一连杆12可以同时铰接在第一铰接基座11上,并且可以相对转动,构成 平面四铰链机构的两个相邻边。类似的,第二连杆14也通过同样的结构和方式铰接在第二铰 链基座13上,构成平面四铰链机构的另外两个相邻边。
然而,第一连杆12还需要与第一连杆14连接,而为了提高第一连杆12和第二连杆14 的通用性,即在不区分的情况两者可自由替换使用,又即第一连杆12和第二连杆14的结构 相同。而本实施例的第一连杆12和第二连杆14的长度尺寸也相同,可进一步使两者实现完 全相同。
如此,本实施例继续设置第一连杆12的第二端部上安装有三个耳112,其中一个耳112 单独安装在一侧,其中另外两个耳112则一同安装在另一侧,并且该两个耳112之间具有间 隙,该间隙的宽度刚好可以容纳一个耳112。第二连杆14的第二端部也是同样的结构,如此 设置,使得第二连杆14的第二端部上单独的一个耳112,刚好嵌入在第一连杆12的第二端 部上具有间隙的两个耳112中,通过销轴114即可实现相互铰接。并且可以理解的是,将第 一连杆12翻转后,即可作为第二连杆14使用,因此在拼装承载式运动机构1时,能够快速 实现安装连接,且还能够降低配件的型号和类别。
使用时,将菱形的承载式运动机构1的第二铰链基座13固定安装,例如固定安装在车辆 的车架上,并将第一铰链基座11固定安装,例如安装在车辆的保险杠上。当车辆发生撞击时, 外力迫使保险杠向车辆内部侵入,保险杠带动第一铰链基座11朝向对角方向(第二铰链基座 13的方向)运动,此时承载式运动机构1发生变形,即第一铰链基座11和第二铰链基座13 所在的对角尺寸缩短(另一个对角的尺寸相对伸长),安装在两个对角上的液压弹簧减震器则 能够阻止该运动,阻止承载式运动机构1继续变形,以达到防止保险杠继续侵入的目的;同 时液压弹簧减震器还具有防止承载式运动机构1回弹的功能,以避免保险杠回弹造成的二次 伤害发生。
本发明还提供第二方面的实施例,其在上述实施例的基础上,为上述的两个第一连杆12, 和/或两个第二连杆14配置同步齿轮,使两个第一连杆12,和/或两个第二连杆14通过同步 齿轮同步转动。
例如本实施例中,首先为了提供同步运动的效果,设置两个第一连杆12配置有同步齿轮, 两个第二连杆14也配置有同步齿轮。并且,由于优选第一连杆12和第二连杆14的结构和尺 寸相同,因此两者所配置的同步齿轮的结构和尺寸也相同,从而保证第一连杆12和第二连杆 14的转动角度也相同。因此,下面以第一连杆12为例具体说明。
具体的,设置两个第一连杆12的第一端部上均固定有一个齿轮3,本实施例将齿轮3一 体成型在第一端部的耳112上,两个第一连杆12对应的齿轮3相互啮合构成同步齿轮,从而 保证两个第一连杆12中的一个相对第一铰接基座11转动时,另一个也同步的转动。由于第 一连杆12第一端部上的耳112设置有两个,因此齿轮3也是两个,即,两个第一连杆12通 过两对同步齿轮啮合。
并且,由于第一连杆12最多只能够转动半圈,因此本实施例中设置齿轮的圆周角度小于 360°,即齿轮只具有部分,如图6所示,齿轮的齿只分布在四分之一至二分之一的圆周范围 内。
本发明还提供第三方面的实施例,一种车辆防撞装置,包括至少一个保险杠,保险杠在 使用时通过至少一个上述的承载式防撞装置与车辆的纵梁和/或横梁固定连接。
其中,当纵梁是前纵梁31时,保险杠即为前保险杠41,横梁即为前横梁51。如图7所示,在两个前纵梁31的前端分别安装一个上述的承载式防撞装置10,具体是将承载式防撞装置10的第二铰链基座13固定在前纵梁31的前端,再将前保险杠41固定安装在两个承载式防撞装置10的第一铰链基座11上固定,并且保持承载式防撞装置10的承载面水平。当然,作为支撑的构件,还可以将前保险杠41通过承载式防撞装置10固定在前横梁51上,该前横梁51为连接两个前纵梁31的横向梁,其也能够作为支撑的构件使用,以实现对承载式防撞装置10以及前保险杠41的支撑。或者,还可以将前纵梁31和前横梁51同时作为支撑的构件,使前保险杠41通过更多的承载式防撞装置10与两者同时连接。
同理,如图8所示,当纵梁是后纵梁32时,保险杠即为后保险杠42,横梁即为后横梁52;本实施例中,用于车辆的防撞装置既可以是安装在车辆前部用于支撑前保险杠,又可以安装在车辆后部用于支撑后保险杠,当然还可以同时安装在车辆的前部和后部,用于同时对 前保险杠和后保险杠进行支撑,三种方式的区别只是用于车的防撞装置的布置位置不同,其 安装结构和工作原理相同,本领域技术人员应该可以理解并实施。
另外,为了提高偏置碰撞下的防撞效果,还可以在一个实施例中,将前保险杠41分割成 至少两个相互独立的段,每个段单独通过承载式防撞装置10与相应的前纵梁31或者前横梁51连接,从而保证偏置碰撞时,只有部分保险杠受迫侵入车体,而其余部分的保险杠不受影 响。
另外,还包括挡板,该挡板分为前挡板61和后挡板62,前挡板61和后挡板62均固定在车架上。其中,前挡板61用于支撑上述的前纵梁31,两个前纵梁31的后端也安装有上述的承载式防撞装置10,具体是承载式防撞装置10的第一铰链基座11固定在前纵梁31的后端,而承载式防撞装置10的第二铰链基座13则固定在前挡板61上。如此设置,一方面可以限制前纵梁31整体溃缩,而为了提高这一效果,还可以借助连接在两个前纵梁31后端的前横梁51,在该前横梁51和前挡板61之间也增加一个承载式防撞装置10;另一方面,还能够借助前挡板61上安装的承载式防撞装置10,承载前部设备(例如发动机舱)的重量及其重量产生的过载载荷,如图7所示。同样的,后挡板62也通过多个(例如三个)承载式防撞装 置10与后纵梁32以及后横梁52连接,而后挡板62上安装的承载式防撞装置10则能够承载 后部设备及后备箱货物的重量及其重量产生的过载载荷。
本发明还提供第四方面的实施例,一种车辆,包括上述的承载式防撞装置10,或者包括 上述的车辆防撞装置。
本发明还提供第五方面的实施例,一种车辆,其包括边梁7及固定在边梁7上的B柱8, 以及纵梁,其中,边梁7及B柱8的连接处通过上述的承载式防撞装置10与纵梁固定连接。本实施例中,优选承载式防撞装置10的第一铰链基座11固定在边梁7及B柱8的连接处, 承载式防撞装置10的第二铰链基座13固定在纵梁9上,如图9所示。
如此设置,使得车辆在受到侧向撞击时,边梁7及B柱8受力传递给承载式防撞装置10, 由承载式防撞装置10提供阻止边梁7及B柱8变形和侵入车体的阻力以及回弹力。使得汽车 侧向碰撞时,通过增加车体变形吸能效果,提高侧向防护效果。
本发明还提供第六方面的实施例,一种道路防撞护栏,如图10及图11所示,其包括:
护栏20,护栏20使用时固定连接在道路上;
通常,护栏20沿着道路的延伸方向安装。当护栏20为长条形的隔板时,其延伸和弯曲 方向与道路延伸方向相同,例如在笔直的道路上,护栏20为笔直的长条形隔板,在弯曲的道 路上,护栏20为弯曲的、具有角度的长条形隔板。当然,在另一个实施例中,护栏20还可 以是由多个立柱,沿着道路延伸方向构成的分散型护栏,并通常通过防撞板30将多个立柱联 结成一个整体。
防撞板30,防撞板30用于承受撞击;
通常,防撞板30设置在护栏20的朝向道路上车辆行驶的一侧。防撞板30优选为金属板 或者金属梁,并沿着平行于护栏20的方向设置。
至少一个上述的承载式防撞装置10,至少一个承载式防撞装置10连接在护栏20与防撞 板30之间,从而使护栏20、防撞板30、至少一个承载式防撞装置10联结成一个整体。例如, 是承载式防撞装置10中的第一铰链基座11固定安装在护栏20上、第二铰链基座13固定安 装在防撞板30上。并且可以理解的是,由于护栏20和防撞板30的长度有限,因此真实使用 时,采用多个护栏20依次拼接的方式沿着道路延伸方向设置,同样的,防撞板30也是多个 拼接。通常,防撞板30和护栏20之间的承载式防撞装置10,是沿着道路延伸方向间隔布置 的,例如每个两米或者其他长度布置一个。并且,优选相邻的两个防撞板30的相邻端部,是 分别铰接在同一个承载式防撞装置10中的同一个铰链基座上(例如第二铰链基座13),即如 图3.1及3.2所示的铰链基座。
当车辆撞击到防撞板30时,撞击能力通过防撞板30传递到撞击点附近的承载式防撞装 置10上,由承载式防撞装置10对冲击力进行减震和吸能,从而保护车辆以及车辆内的乘员。
本发明还提供第七方面的实施例,一种桥梁结构,如图12所示,包括桥墩40和桥梁50, 并且桥梁50与桥墩40之间安装有至少一个如上所述的承载式防撞装置10。
可以理解的是,通常一座桥中的桥墩40有多个,并依次间隔设置,而相邻的两个桥墩 40用于对一个桥梁50进行支撑。其中,每个桥梁50的两端分别通过一个承载式防撞装置10 安装在桥墩40,例如,承载式防撞装置10中的第一铰链基座11固定安装在桥墩40上、第二铰链基座13固定安装在桥梁50上。当然,还可以在每个桥梁50的端部的两侧分别连接一个承载式防撞装置10,以增加稳定性。另外,还可以在第一铰链基座11与桥墩40之间、以 及第二铰链基座13与桥梁50之间增加橡胶垫,进一步增加减震效果。
由于桥梁50通常至少有两个且依次串联,因此,在另一个实施例中,设置相邻两个桥梁 50的相邻端部分别铰接在同一个承载式防撞装置10上。例如,在承载式防撞装置10的第二 铰接基座13,其底板111朝向上方(朝向桥梁50)的一面配置有两列耳,每列耳包括至少两 个耳112,耳112上均设置销孔113,每列耳112的销孔113共轴线,且其内有销轴114穿设 其中;相应的,桥梁50的相邻端部上也固定有耳112,如此,通过销轴113即可将桥梁50以铰接的方式固定在第二铰接基座13上,即如图3.1及3.2所示的铰链基座。并且,设置桥梁50上安装的耳112能够沿着桥梁50的长度方向滑动。如此设置,不但使得相邻的两个桥梁50可以同步位移,避免错位的情况出现,还使得某个桥梁50的一端受到较大压力而使承载式防撞装置10发生收缩,进而导致桥梁50的端部发生沉降时,桥梁50不会因为刚性连接而造成结构损坏。
本发明还提供第八方面的实施例,一种建筑结构,如图13所示,包括地基槽60以及置 于该地基槽60内的地基底座70。其中,地基槽60的底壁与地基底座70的底壁之间安装有至少一个如上所述的承载式防撞装置10,其中,承载式防撞装置10一端与地基槽60固定连接、另一端与地基底座70铰接。承载式防撞装置10为地基底座70提供垂向支撑。
或者在另一个实施例中,设置地基槽60的侧壁与地基底座70的侧壁之间安装有至少一 个如上所述的承载式防撞装置10;其中,承载式防撞装置10一端与地基槽60固定连接、另 一端与地基底座70铰接(即承载式防撞装置10用于连接地基底座70的铰链基座,其面向地 基底座70的一侧采用的是如图2.1及2.2所示的只具有一列耳的铰链基座)。可以理解的是, 地基槽60的侧壁通常有四个,四个方向的侧壁均通过上述承载式防撞装置10与地基底座70 连接,承载式防撞装置10此时用于提供对地基底座70的侧向支撑。
或者在另一个实施例中,设置地基槽60的底壁与地基底座70的底壁之间安装有至少一 个如上所述的承载式防撞装置10,同时,设置地基槽60的侧壁与地基底座70的侧壁之间也 安装有至少一个如上所述的承载式防撞装置10。使得,地基底座70能够同时得到垂向和侧 向的支撑。
上述建筑结构,当地面发生振动时,承载式防撞装置10能够有效的隔绝振动对地基底座 70的影响,进而保证建造在地基基座70上的建筑物的稳定性。
以上三种建筑结构中,均可以在地基底座70与承载式防撞装置10之间,以及在承载式 防撞装置10与地基槽60之间设置橡胶垫,以增加减震效果。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。 对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多 种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。
Claims (16)
1.一种承载式防撞装置,其特征在于:包括,
承载式运动机构,所述承载式运动机构包括至少一个运动方向,且所述承载式运动机构具有承受垂直于所述运动方向载荷的承载面;
吸能装置,所述吸能装置安装在所述承载式运动机构上,所述吸能装置用于提供阻止所述承载式运动机构沿所述至少一个运动方向运动的阻力,且所述吸能装置还用于耗减所述承载式运动机构运动时产生的能量。
2.根据权利要求1所述的承载式防撞装置,其特征在于:所述承载式运动机构包括,
第一铰链基座,所述第一铰链基座使用时固定安装;
两个第一连杆,两个所述第一连杆的一个端部均铰接在所述第一铰链基座上;
第二铰链基座,所述第二铰链基座使用时固定安装;
两个第二连杆,两个所述第二连杆的一个端部均铰接在所述第二铰链基座上,且两个所述第二连杆的另一端分别与两个所述第一连杆的另一端铰接;
其中,两个所述第一连杆以及两个所述第二连杆构成平面四铰链机构,所述平面四铰链机构所在的平面为所述承载面。
3.根据权利要求2所述的承载式防撞装置,其特征在于:所述第一连杆的长度与所述第二连杆的长度相同以使所述平面四铰链机构为菱形。
4.根据权利要求3所述的承载式防撞装置,其特征在于:所述平面四铰链机构的至少一个对角间安装有至少一个所述吸能装置。
5.根据权利要求4所述的承载式防撞装置,其特征在于:所述平面四铰链机构的两个对角间均安装有至少一个所述吸能装置。
6.根据权利要求2-5任一项所述的承载式防撞装置,其特征在于:两个所述第一连杆,和/或两个所述第二连杆通过同步齿轮同步转动。
7.根据权利要求6所述的承载式防撞装置,其特征在于:所述吸能装置为液压弹簧,所述液压弹簧包括螺旋弹簧以及阻尼器,所述螺旋弹簧具有初始压缩势能以用于提供阻止所述承载式运动机构沿所述至少一个运动方向运动的阻力;所述阻尼器用于提供阻止所述承载式运动机构沿所述至少一个方向运动以及阻止所述螺旋弹簧复位回弹的阻力,以耗减运动能量。
8.一种车辆防撞装置,包括至少一个保险杠,其特征在于:所述保险杠在使用时通过至少一个如权利要求1-7任一项所述的承载式防撞装置与所述车辆的纵梁和/或横梁固定连接。
9.根据权利要求8所述的车辆防撞装置,其特征在于:还包括挡板,所述挡板使用时固定安装在车架上,且所述车辆的纵梁和/或横梁通过至少一个如权利要求1-7任一项所述的承载式防撞装置与所述挡板固定连接。
10.根据权利要求8或9所述的车辆防撞装置,其特征在于:所述保险杠包括至少两个相互独立的段。
11.一种车辆,包括边梁及固定在所述边梁上的B柱,以及纵梁,其特征在于:所述边梁及所述B柱的连接处通过如权利要求1-7任一项所述的承载式防撞装置与所述纵梁固定连接。
12.一种车辆,其特征在于:包括如权利要求1-7任一项所述的承载式防撞装置,或者包括如权利要求8-10任一项所述的车辆防撞装置。
13.一种道路防撞护栏,其特征在于:包括,
护栏,所述护栏使用时固定连接在道路上;
防撞板,所述防撞板用于承受撞击;
至少一个如权利要求1-7任一项所述的承载式防撞装置,所述至少一个承载式防撞装置连接在所述护栏与所述防撞板之间。
14.一种桥梁结构,包括桥墩和桥梁,其特征在于:所述桥梁与所述桥墩之间安装有至少一个如权利要求1-7任一项所述的承载式防撞装置。
15.根据权利要求14所述的桥梁机构,其特征在于:所述桥梁至少有两个且依次串联,相邻两个桥梁的相邻端部分别铰接在同一所述承载式防撞装置上。
16.一种建筑结构,包括地基槽以及所述地基槽内的地基底座,其特征在于:所述地基槽的底壁与所述地基底座的底壁之间安装有至少一个如权利要求1-7任一项所述的承载式防撞装置,和/或所述地基槽的侧壁与所述地基底座的侧壁之间安装有至少一个如权利要求1-7任一项所述的承载式防撞装置;其中,所述承载式防撞装置一端与所述地基槽固定连接、另一端与所述地基底座铰接。
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