CN113074961A - 一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，包括安装架和设置在安装架上的缓冲板，所述安装架的正面固定连接有滑动架板，所述滑动架板内腔的左右两侧均滑动安装有活动组件，所述活动组件的背部通过螺栓与安装架的正面固定连接，本发明涉及汽车检测技术领域。该汽车柔性小腿碰撞支撑结构，通过将安装架固定在车辆的前横梁上，在进行碰撞时，首先经过缓冲板进行初步缓冲，之后经过活动组件进行缓冲，最后经过缓冲栅格组件进行缓冲，层层缓冲，对碰撞产生的冲击力进行缓冲，进而降低柔性小腿的弯曲程度，保证柔性小腿指标处于正常范围值，从而为车辆碰撞实验提供更加精准的数据，进而为降低行人下肢损伤提供研究判断支撑。

Description

一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构

技术领域

本发明涉及汽车检测技术领域，具体为一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构。

背景技术

汽车安全研究领域里，行人保护安全是非常重要的组成部分，行人保护设计与车辆前端造型、布置、结构相关。行人是交通中的弱势群体，行人腿部又是最易受到伤害的部位之一，据调查，行人伤害达到简化伤害标准2级以上的身体伤害区域中，下肢的伤害比例为34%，而44.2%的下肢损伤是由汽车前保险杠的碰撞引起的。在发生下肢碰撞时，碰撞力和可能的腿部轴向扭矩相结合，可以导致伤害成倍增加，随着车前的碰撞和随后行人下肢的加速，行人腿部受到剪切力和弯曲力，从而导致长骨骨折、膝盖骨破碎及韧带拉伤等伤害。

车辆碰撞模拟中，使用到的TRL-LFI腿型，模拟大腿长骨和小腿长骨的两根金属圆管都是刚性的，无法模拟腿骨的断裂，与人体腿部的生理特征有一定区别，而且未得到生物医学方面的认可，仿真性存有争议，冲击器胫骨和股骨采用刚性材料，膝部韧带采用钢板连接，其生物逼真性受到很大影响，在测量伤害值方面未考虑到胫骨所受弯曲的影响，存在一定局限性。

柔性小腿主要由皮肤、肌肉、柔性股骨、柔性胫骨和膝关节组成，可用于模拟行人的左腿和右腿；在具体试验时，需要采集柔性小腿的胫骨弯矩和膝盖韧带的伸长量，作为判断车辆对行人下肢的伤害指标的判断标准，但是如果在试验时，柔性小腿的弯矩变化超标时，则不能够准确的判断车辆对行人所构成的伤害指标。

现在许多车型采用在汽车前防撞横梁和前保险杠蒙皮之间装置泡沫吸能件吸收碰撞能量，但由于泡沫压缩程度有限，无法充分利用吸能空间，吸能效率很低，而塑料吸能件不但整体吸能效果高于泡沫，而且在相同吸能条件下，塑料件更能有效降低小腿弯曲角和韧带拉伸量。

针对于上述资料的检索，可以看出现有的车辆碰撞测试中，存在测量不精准的问题，因此不能够得到有效的碰撞数值，不能够车辆的碰撞检测提供稳定检测有效地数据，为此特提供一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，利用塑料结构来进行对碰撞作用力的逐层缓冲，对小腿的弯曲角度进行缓解，进而通过研究，可以在车辆发生碰撞时，有效的降低汽车对人体腿部伤害。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，解决了现有的车辆碰撞测试中，存在测量不精准的问题，因此不能够得到有效的碰撞数值，不能够车辆碰撞检测提供稳定检测数据的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，包括安装架和设置在安装架上的缓冲板，所述安装架的正面固定连接有滑动架板，所述滑动架板内腔的左右两侧均滑动安装有活动组件，所述活动组件的背部通过螺栓与安装架的正面固定连接，所述活动组件输出端的正面固定连接有导板，所述滑动架板正面的左右两侧均开设有与导板相适配的第一活动槽，所述导板的正面通过转动块与缓冲板的背部转动连接，所述滑动架板的顶部通过螺栓固定连接有缓冲栅格组件，且缓冲栅格组件的内部填充有弹性缓冲物质。

优选的，所述活动组件包括活动箱、强力弹簧和滑块，所述活动箱的内表面与滑块的外表面滑动连接，所述强力弹簧固定安装在滑块一侧与活动箱内壁之间。

优选的，所述活动箱的背部通过螺栓与安装架的正面固定连接，且活动箱的正面开设有与导板相适配的第二活动槽，所述滑块的正面与导板的背部固定连接。

优选的，所述缓冲栅格组件包括安装板、固定板和栅格，所述安装板的正面与固定板背部的顶部固定连接，所述栅格固定安装在固定板的正面。

优选的，所述滑动架板内腔的底部且位于两个所述活动组件之间固定安装有定位板，所述滑动架板的顶部且位于定位板的外周开设有安装孔，所述安装板的底部且位于定位板的前后两侧均固定安装有与安装孔相适配的限位板，所述安装板的顶部和定位板的顶部之间通过螺栓固定连接。

优选的，所述栅格由相互交叉形成菱形空间的热塑性塑料一次性注塑制作而成，且栅格的正面与缓冲板的内凹面贴合接触。

优选的，所述缓冲板包括缓冲层和支撑骨架，所述支撑骨架平铺填充在缓冲层的内部。

优选的，所述缓冲层采用橡胶材料制作而成，所述支撑骨架采用聚酯纤维材料制作而成。

弹性缓冲物质包括泡沫、海绵等具有回弹力的软质材料组成，将弹性缓冲物质填充到栅格中，加强栅格对于碰撞缓冲作用性能的同时，可以进一步的对栅格进行安全保护，从而保证栅格可以在多次碰撞中保持完好的状态。

导板数量设置有两个，两个导板分别设置在缓冲板的左右两侧，且通过挤压弯曲的方式将缓冲板制造成具有一定弧度的板材，更加适配车辆车头的同时，可以有效的将碰撞时产生的作用力导入到后续的缓冲步骤中，从而实现三重缓冲。

构成菱形空间的栅格，可以更好适应多个方向的冲击力，从而在碰撞过程中提供有效的缓冲作用。

（三）有益效果

本发明提供了一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构。具备以下有益效果：

（1）、该汽车柔性小腿碰撞支撑结构，通过将安装架固定在车辆的前横梁上，在进行碰撞时，首先经过缓冲板进行初步缓冲，之后经过活动组件进行缓冲，最后经过缓冲栅格组件进行缓冲，层层缓冲，对碰撞产生的冲击力进行缓冲，进而降低柔性小腿的弯曲程度，保证柔性小腿指标处于正常范围值，从而为车辆碰撞实验提供更加精准的数据，进而为降低行人下肢损伤提供研究判断支撑；

（2）、该汽车柔性小腿碰撞支撑结构，通过活动箱、强力弹簧和滑块的设置，将缓冲板的初次缓冲与二次缓冲进行联系，并且在二次缓冲后实现三次缓冲，将三次缓冲进行有机的联合，这样不仅可以保证对碰撞冲击力的有效缓冲，还可以更大程度的利用空间，实现有限空间内更好地缓冲；

（3）、该汽车柔性小腿碰撞支撑结构，通过安装板、定位板、安装孔和限位板的设置，可以直接将缓冲栅格组件安装到滑动架板上，进而在车辆进行一次碰撞实验后，可以尽快的更换组件，保证下次测试的迅速进行，为测试节省时间。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明滑动架板的结构示意图；

图4为本发明缓冲板的截面图；

图5为本发明图1中A处结构的放大示意图；

图6为本发明图2中B处结构的放大示意图。

图中，1、安装架；2、缓冲板；3、滑动架板；4、活动组件；5、导板；6、第一活动槽；7、缓冲栅格组件；8、弹性缓冲物质；9、活动箱；10、强力弹簧；11、滑块；12、安装板；13、固定板；14、栅格；15、定位板；16、安装孔；17、限位板；18、缓冲层；19、支撑骨架；20、第二活动槽。

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。

请参阅图1-6，本发明实施例提供一种技术方案：一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，包括安装架1和设置在安装架1上的缓冲板2，安装架1的正面固定连接有滑动架板3，滑动架板3内腔的左右两侧均滑动安装有活动组件4，活动组件4的背部通过螺栓与安装架1的正面固定连接，活动组件4输出端的正面固定连接有导板5，滑动架板3正面的左右两侧均开设有与导板5相适配的第一活动槽6，导板5的正面通过转动块与缓冲板2的背部转动连接，滑动架板3的顶部通过螺栓固定连接有缓冲栅格组件7，且缓冲栅格组件7的内部填充有弹性缓冲物质8，进一步说明，如附图2所示，通过将安装架1固定在车辆的前横梁上，在进行碰撞时，首先经过缓冲板2进行初步缓冲，之后经过活动组件4进行缓冲，最后经过缓冲栅格组件7进行缓冲，层层缓冲，对碰撞产生的冲击力进行缓冲，进而降低柔性小腿的弯曲程度，保证柔性小腿指标处于正常范围值，从而为车辆碰撞实验提供更加精准的数据，进而为降低行人下肢损伤提供研究判断支撑。

作为优选方案，如附图6所示，活动组件4包括活动箱9、强力弹簧10和滑块11，活动箱9的内表面与滑块11的外表面滑动连接，强力弹簧10固定安装在滑块11一侧与活动箱9内壁之间，活动箱9的背部通过螺栓与安装架1的正面固定连接，且活动箱9的正面开设有与导板5相适配的第二活动槽20，滑块11的正面与导板5的背部固定连接，进一步说明，强力弹簧10为工业级弹簧，有很好的抗疲劳能力，可反复拉伸长期进行使用，并且在长期使用后可进行更换，通过活动箱9、强力弹簧10和滑块11的设置，将缓冲板2的初次缓冲与二次缓冲进行联系，并且在二次缓冲后实现三次缓冲，将三次缓冲进行有机的联合，这样不仅可以保证对碰撞冲击力的有效缓冲，还可以更大程度的利用空间，实现有限空间内更好地缓冲。

作为优选方案，如附图5所示，缓冲栅格组件7包括安装板12、固定板13和栅格14，安装板12的正面与固定板13背部的顶部固定连接，栅格14固定安装在固定板13的正面，滑动架板3内腔的底部且位于两个活动组件4之间固定安装有定位板15，利用定位板15不仅可以对安装板12进行位置固定，还可以配合安装孔16对限位板17进行位置限定，进一步加强安装板12的稳定性，滑动架板3的顶部且位于定位板15的外周开设有安装孔16，安装板12的底部且位于定位板15的前后两侧均固定安装有与安装孔16相适配的限位板17，安装板12的顶部和定位板15的顶部之间通过螺栓固定连接，进一步说明，通过安装板12、定位板15、安装孔16和限位板17的设置，可以直接将缓冲栅格组件7安装到滑动架板3上，进而在车辆进行一次碰撞实验后，可以尽快的更换组件，保证下次测试的迅速进行，为测试节省时间。

作为优选方案，如附图2所示，栅格14由相互交叉形成菱形空间的热塑性塑料一次性注塑制作而成，且栅格14的正面与缓冲板2的内凹面贴合接触，进一步说明，利用塑料构成的栅格14，恢复力强，可以在多次碰撞中起到持续有效的缓冲效果，其与缓冲板2的凹型面贴合，可以有效利用空间。

作为优选方案，如附图4所示，缓冲板2包括缓冲层18和支撑骨架19，支撑骨架19平铺填充在缓冲层18的内部，缓冲层18采用橡胶材料制作而成，支撑骨架19采用聚酯纤维材料制作而成，进一步说明，利用支撑骨架19加强缓冲层18的防撞能力，并且可以增强装置的韧性。

使用时，将安装架1固定安装在车辆前横梁上，之后使用螺栓将活动箱9固定在安装架1上，进行碰撞测试时，缓冲板2首先与柔性小腿接触，撞击力挤压缓冲板2变形，从而使得缓冲板2向平铺状态张开，过程中吗，带动导板5推动滑块11在活动箱9内部滑动，进而挤压强力弹簧10，实现二次缓冲，并且随着缓冲板2的变形，挤压栅格14，从而实现三重缓冲，测试过程中，一旦栅格14损坏，直接拧下安装板12上的螺栓，将限位板17从安装孔16中抽出即可，之后更换新的缓冲栅格组件7即可。

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。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

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。

Claims (8)

1.一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，包括安装架（1）和设置在安装架（1）上的缓冲板（2），其特征在于：所述安装架（1）的正面固定连接有滑动架板（3），所述滑动架板（3）内腔的左右两侧均滑动安装有活动组件（4），所述活动组件（4）的背部通过螺栓与安装架（1）的正面固定连接，所述活动组件（4）输出端的正面固定连接有导板（5），所述滑动架板（3）正面的左右两侧均开设有与导板（5）相适配的第一活动槽（6），所述导板（5）的正面通过转动块与缓冲板（2）的背部转动连接，所述滑动架板（3）的顶部通过螺栓固定连接有缓冲栅格组件（7），且缓冲栅格组件（7）的内部填充有弹性缓冲物质（8）。

2.根据权利要求1所述的一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，其特征在于：所述活动组件（4）包括活动箱（9）、强力弹簧（10）和滑块（11），所述活动箱（9）的内表面与滑块（11）的外表面滑动连接，所述强力弹簧（10）固定安装在滑块（11）一侧与活动箱（9）内壁之间。

3.根据权利要求2所述的一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，其特征在于：所述活动箱（9）的背部通过螺栓与安装架（1）的正面固定连接，且活动箱（9）的正面开设有与导板（5）相适配的第二活动槽（20），所述滑块（11）的正面与导板（5）的背部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，其特征在于：所述缓冲栅格组件（7）包括安装板（12）、固定板（13）和栅格（14），所述安装板（12）的正面与固定板（13）背部的顶部固定连接，所述栅格（14）固定安装在固定板（13）的正面。

5.根据权利要求4所述的一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，其特征在于：所述滑动架板（3）内腔的底部且位于两个所述活动组件（4）之间固定安装有定位板（15），所述滑动架板（3）的顶部且位于定位板（15）的外周开设有安装孔（16），所述安装板（12）的底部且位于定位板（15）的前后两侧均固定安装有与安装孔（16）相适配的限位板（17），所述安装板（12）的顶部和定位板（15）的顶部之间通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，其特征在于：所述栅格（14）由相互交叉形成菱形空间的热塑性塑料一次性注塑制作而成，且栅格（14）的正面与缓冲板（2）的内凹面贴合接触。

7.根据权利要求1所述的一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，其特征在于：所述缓冲板（2）包括缓冲层（18）和支撑骨架（19），所述支撑骨架（19）平铺填充在缓冲层（18）的内部。

8.根据权利要求1所述的一种汽车柔性小腿碰撞支撑结构，其特征在于：所述缓冲层（18）采用橡胶材料制作而成，所述支撑骨架（19）采用聚酯纤维材料制作而成。

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