CN113183677A - 一种提高碰撞性能的轮边结构和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高碰撞性能的轮边结构和系统，其包括同轴布置的轮毂轴承、制动盘和轮辋，所述轮毂轴承与所述制动盘固接，所述轮辋和所述轮毂轴承通过爆炸螺栓固接，所述制动盘上设置有供所述爆炸螺栓穿过的通孔，所述制动盘和所述轮毂轴承之间连接有弹簧。本发明使得车辆在碰撞过程中，轮胎自动脱出，减小了A柱变形、驾驶舱侵入量、方向盘横向位移，同时轮胎与轮毂轴承间有弹簧链接，保证脱出后不对周围车辆及行人造成伤害。

Description

一种提高碰撞性能的轮边结构和系统
技术领域
本发明公开了一种轮边结构和系统，属于车轮技术领域，具体公开了一种提高碰撞性能的轮边结构和系统。
背景技术
车辆在碰撞之后，车轮作为刚性体被前方壁障“挤”进驾驶舱。造成驾驶舱变形，导致驾驶员受到冲击和挤压，造成对驾乘人员的伤害。同时车轮无法自主规避撞击，车辆也有可能带动转向管柱运动或者变形，造成方向盘的横向位移，直接的结果就是发生碰撞时，车辆方向盘弹出的安全气囊无法和位于座椅上的乘员头部产生正面接触，会导致乘员的前倾角度过大，或者是头部直接撞击到车内硬结构，这对于车内乘员的伤害都是比较大。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种提高碰撞性能的轮边结构和系统，其使得车辆在碰撞过程中，轮胎自动脱出，减小了A柱变形、驾驶舱侵入量、方向盘横向位移，同时轮胎与轮毂轴承间有弹簧链接，保证脱出后不对周围车辆及行人造成伤害。
本发明公开了一种提高碰撞性能的轮边结构，其包括同轴布置的轮毂轴承、制动盘和轮辋，所述轮毂轴承与所述制动盘固接，所述轮辋和所述轮毂轴承通过爆炸螺栓固接，所述制动盘上设置有供所述爆炸螺栓穿过的通孔，所述制动盘和所述轮毂轴承之间连接有弹簧。
在本发明的一种优选实施方案中，所述轮毂轴承与所述制动盘通过螺栓固接，所述轮毂轴承与所述制动盘轴向相对位置固定，所述轮毂轴承与所述制动盘周向同步旋转。
在本发明的一种优选实施方案中，所述爆炸螺栓包括开槽式爆炸螺栓、剪切销式爆炸螺栓、钢球式爆炸螺栓或无污染爆炸螺栓。
在本发明的一种优选实施方案中，所述轮毂轴承上设置有用于将控制信号传输至爆炸螺栓的电刷。
在本发明的一种优选实施方案中，所述爆炸螺栓包括多个，多个爆炸螺栓相对于所述轮毂轴承的中心轴线旋转对称布置，每个爆炸螺栓的中心轴线与所述轮毂轴承的中心轴线平行。
本发明还公开了一种提高碰撞性能的车轮控制系统，包括用于检测车辆是否发生碰撞及碰撞程度的传感器、控制器，还包括前述的提高碰撞性能的轮边结构，所述传感器与所述控制器电连接，所述轮边结构的爆炸螺栓与所述控制器电连接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述传感器包括碰撞传感器或位移传感器。
在本发明的一种优选实施方案中，所述传感器设置于A柱下铰链处或者歇脚板处或者能反映乘员舱被入侵程度的其它车身位置。
在本发明的一种优选实施方案中，当传感器为碰撞传感器，碰撞传感器采集到碰撞加速度信号且采集的碰撞加速度信号a大于或等于标定值a1时，所述控制器发送信号至爆炸螺栓实现引爆。
在本发明的一种优选实施方案中，当碰撞传感器未采集到碰撞加速度信号或者采集的碰撞加速度信号a小于标定值a1时，所述控制器不发送信号至爆炸螺栓实现引爆。
本发明的有益效果是：本发明不仅结构简单、装配方便，其能够断开偏置碰过程中碰撞冲量沿轮胎向车身方向的传递路径，从而使得车辆发生偏置碰过程时能够更好的保护乘员安全；本发明通过爆炸螺栓与轮毂轴承连接，当发生碰撞时，爆破螺栓内的炸药引爆，车轮与轮毂轴承脱开，大大减少了A柱变形，驾驶舱侵入量、方向盘横向位移，同时轮胎与轮毂轴承间有弹簧链接，保证脱出后不对周围车辆及行人造成伤害；进一步的，本发明采用轮毂轴承与制动盘通过螺栓固接，轮毂轴承与制动盘轴向相对位置固定，轮毂轴承与制动盘周向同步旋转的技术方案，没有增加任何附加零部件，成本低；进一步的，本发明通过电刷传输信号至爆炸螺栓，具有稳定性好、灵敏度高优点；进一步的，本发明的通过将多个爆炸螺栓相对于轮毂轴承的中心轴线旋转对称布置，具有稳定性好的优点；本发明还公开了一种提高碰撞性能的车轮控制系统，其通过传感器、控制器结合爆炸螺栓使得车辆在偏置碰过程中使得轮胎能够自动脱出，减小了A柱变形、驾驶舱侵入量、方向盘横向位移。
附图说明
图1是一种提高碰撞性能的轮边结构的示意图；
图2是一种提高碰撞性能的轮边系统的示意图；
图3是一种提高碰撞性能的轮边结构中制动盘示意图；
图4是一种提高碰撞性能的轮边结构中轮毂轴承的示意图；
图5是一种提高碰撞性能的轮边系统的控制逻辑图。
具体实施方式
下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
发明公开了一种提高碰撞性能的轮边结构，包括同轴布置的轮毂轴承1、制动盘2和轮辋3，轮毂轴承1与制动盘2固接，轮辋3和轮毂轴承1通过爆炸螺栓4固接，制动盘2上设置有供爆炸螺栓4穿过的通孔2.1，制动盘2和轮毂轴承1之间连接有弹簧5。
优选地，轮毂轴承1与制动盘2通过螺栓固接，轮毂轴承1与制动盘2轴向相对位置固定，轮毂轴承1与制动盘2周向同步旋转。
优选地，爆炸螺栓4包括开槽式爆炸螺栓、剪切销式爆炸螺栓、钢球式爆炸螺栓或无污染爆炸螺栓。
优选地，轮毂轴承1上设置有用于将控制信号传输至爆炸螺栓4的电刷6。
优选地，爆炸螺栓4包括5个，5个爆炸螺栓4相对于轮毂轴承1的中心轴线旋转对称布置，每个爆炸螺栓4的中心轴线与轮毂轴承1的中心轴线平行。
优选地，制动盘2上设置有用于连接供用于连接轮毂轴承1通过的孔2.2和用于连接弹簧5的固定槽2.3，通孔2.1、孔2.2和固定槽2.3三者的中轴线均与制动盘2的中轴线平行。
优选地，轮毂轴承1上设置有用于连接爆炸螺栓4的5个第一螺纹孔1.1和用于连接制动盘2的2个第二螺纹孔1.2
本发明还公开了一种提高碰撞性能的车轮控制系统，包括用于检测车辆是否发生碰撞及碰撞程度的传感器、控制器，还包括前述的提高碰撞性能的轮边结构，传感器与控制器电连接，轮边结构的爆炸螺栓与控制器电连接。
优选地，传感器包括碰撞传感器或位移传感器。
优选地，传感器设置于A柱下铰链处或者歇脚板处或者能反映乘员舱被入侵程度的其它车身位置。
优选地，车辆纵梁外板与前轮挡泥板之间设有碰撞传感器，当加速度达到一个定值时传感器传送信号到控制器，当控制器将信号传给爆炸螺栓，引爆装置接收到动作信号之后点燃装药，将整个螺栓切断，使得车轮从轮毂轴承上脱出，减少车轮对乘员舱的侵入量。如图2和图5所示，其中控制器通过电刷将信号传递给轮辋上的爆破螺栓，传感器参数的设定需要根据实车碰撞矩阵进行实车碰撞试验获取实车碰撞特性数据，这些数据将用于ECU、台车的标定和计算机模拟。
优选地，当传感器为碰撞传感器，碰撞传感器采集到碰撞加速度信号且采集的碰撞加速度信号a大于或等于标定值a1时，控制器发送信号至爆炸螺栓实现引爆。
优选地，当碰撞传感器未采集到碰撞加速度信号或者采集的碰撞加速度信号a小于标定值a1时，控制器不发送信号至爆炸螺栓实现引爆。
优选地，当控制器将型号传给爆炸螺栓，螺栓内部设计有一个空腔，容纳一定数量的起爆装药和引爆装置。引爆装置接收到动作信号之后点燃装药，将整个螺栓切断，轮胎脱出。同时碰撞过程中弹簧将轮胎拉住避免轮胎脱出后对周围车辆及行人造成伤害。
优选地，车辆定期保养时需要对爆炸螺栓的耐久行进行检查并定期更换。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高碰撞性能的轮边结构，包括同轴布置的轮毂轴承(1)、制动盘(2)和轮辋(3)，所述轮毂轴承(1)与所述制动盘(2)固接，其特征在于：所述轮辋(3)和所述轮毂轴承(1)通过爆炸螺栓(4)固接，所述制动盘(2)上设置有供所述爆炸螺栓(4)穿过的通孔(2.1)，所述制动盘(2)和所述轮毂轴承(1)之间连接有弹簧(5)。
2.根据权利要求1所述的提高碰撞性能的轮边结构，其特征在于：所述轮毂轴承(1)与所述制动盘(2)通过螺栓固接，所述轮毂轴承(1)与所述制动盘(2)轴向相对位置固定，所述轮毂轴承(1)与所述制动盘(2)周向同步旋转。
3.根据权利要求1所述的提高碰撞性能的轮边结构，其特征在于：所述爆炸螺栓(4)包括开槽式爆炸螺栓、剪切销式爆炸螺栓、钢球式爆炸螺栓或无污染爆炸螺栓。
4.根据权利要求1所述的提高碰撞性能的轮边结构，其特征在于：所述轮毂轴承(1)上设置有用于将控制信号传输至爆炸螺栓(4)的电刷(6)。
5.根据权利要求1所述的提高碰撞性能的轮边结构，其特征在于：所述爆炸螺栓(4)包括多个，多个爆炸螺栓(4)相对于所述轮毂轴承(1)的中心轴线旋转对称布置，每个爆炸螺栓(4)的中心轴线与所述轮毂轴承(1)的中心轴线平行。
6.一种提高碰撞性能的车轮控制系统，包括用于检测车辆是否发生碰撞及碰撞程度的传感器、控制器，其特征在于：还包括如权利要求1-5任意一项权利要求所述的提高碰撞性能的轮边结构，所述传感器与所述控制器电连接，所述轮边结构的爆炸螺栓与所述控制器电连接。
7.根据权利要求6所述的提高碰撞性能的车轮控制系统，其特征在于：所述传感器包括碰撞传感器或位移传感器。
8.根据权利要求6所述的提高碰撞性能的车轮控制系统，其特征在于：所述传感器设置于A柱下铰链处或者歇脚板处或者能反映乘员舱被入侵程度的其它车身位置。
9.根据权利要求7所述的提高碰撞性能的车轮控制系统，其特征在于：当传感器为碰撞传感器，碰撞传感器采集到碰撞加速度信号且采集的碰撞加速度信号a大于或等于标定值a1时，所述控制器发送信号至爆炸螺栓实现引爆。
10.根据权利要求8所述的板簧底部压装车桥分装装置，其特征在于：当碰撞传感器未采集到碰撞加速度信号或者采集的碰撞加速度信号a小于标定值a1时，所述控制器不发送信号至爆炸螺栓实现引爆。
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