CN113264002A - 一种车辆后防护装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆后防护装置，包括连接结构、固定结构、支撑结构、防护结构以及轮胎；固定结构沿第一方向与车辆本体间隔设置，连接结构两端分别与车辆本体及固定结构配接，固定结构与连接结构及车辆本体围设形成一容置空间；支撑结构沿第一方向位于固定结构远离车辆本体的一侧，固定结构支撑连接于支撑结构上；防护结构沿与第一方向相垂直的第二方向位于容置空间的一侧，且与支撑结构相连。本发明通过固定结构与连接结构及车辆本体共同围设形成一容纳轮胎的容置空间，将轮胎集成于后防护装置中，当车辆发生碰撞时，轮胎可以缓冲，避免刚性碰撞，此外，容置空间内的轮胎还可以作为备用轮胎使用，将备用轮胎升降装置与后防护装置集成于一体。

Description

一种车辆后防护装置及车辆

技术领域

本发明涉及车辆安全装置技术领域，特别是涉及一种车辆后防护装置及车辆。

背景技术

现有的车辆通常具有相互独立、分开设置的后防护装置与备用轮胎升降装置，后防护装置用于车辆发生碰撞时起到缓冲作用，对车辆进行保护，而备用轮胎升降装置用于存放备用轮胎。

现有后防护装置与备用轮胎升降装置均需设置于车辆上，使得车辆的负载增加，提高了耗油量，甚至缩短车辆的使用寿命。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够集成备用轮胎，减少车辆负载的后防护装置及包含该后防护装置的车辆。

一种车辆后防护装置，所述车辆包括车辆本体，所述车辆后防护装置包括连接结构、固定结构、支撑结构、防护结构以及轮胎；

所述固定结构沿第一方向与所述车辆本体间隔设置，所述连接结构两端分别与所述车辆本体及所述固定结构配接，所述固定结构与所述连接结构及所述车辆本体围设形成一容纳所述轮胎的容置空间；

所述支撑结构沿所述第一方向位于所述固定结构远离所述车辆本体的一侧，所述固定结构支撑连接于所述支撑结构上；

所述防护结构沿与所述第一方向相垂直的第二方向位于所述容置空间的一侧，且与所述支撑结构相连。

在其中一个实施例中，所述连接结构包括连接梁，所述连接梁包括均沿所述第一方向延伸的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部彼此相连且呈角度设置；

所述连接梁的一端通过所述第一连接部或所述第二连接部连接至所述车辆本体，所述连接梁的另一端与所述固定结构相连。

在其中一个实施例中，所述连接梁包括多个，多个所述连接梁彼此间隔且呈环状排布。

在其中一个实施例中，所述固定结构包括承载梁，所述承载梁包括均沿第三方向延伸的第一承载部和第二承载部，所述第一承载部与所述第二承载部彼此相连且呈角度设置；

所述第一承载部用于沿所述第一方向支撑所述轮胎，所述第二承载部能够沿所述第二方向与所述轮胎相抵，以对所述轮胎进行限位；

其中，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。

在其中一个实施例中，所述承载梁包括至少两个，至少两个所述承载梁沿所述第二方向上彼此间隔且相对设置。

在其中一个实施例中，所述支撑结构包括支撑梁，所述支撑梁包括均沿第二方向延伸的第一支撑部与第二支撑部，所述第一支撑部与所述第二支撑部彼此相连且呈角度设置；所述支撑梁通过所述第一支撑部或所述第二支撑部与所述固定结构相连。

在其中一个实施例中，所述支撑梁包括多个，多个所述支撑梁彼此间隔设置且沿所述第二方向与所述防护结构相连。

在其中一个实施例中，所述支撑结构在与所述防护结构相连的一端沿第三方向的尺寸大于所述支撑结构在远离所述防护结构的一端沿所述第三方向的尺寸；

所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。

在其中一个实施例中，所述防护结构包括防护梁，所述防护梁沿第三方向延伸，且所述防护梁沿所述第三方向的两端分别突出于所述容置空间的两侧支撑结构；

所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。

在其中一个实施例中，所述防护梁为矩形钢管。

本发明还提供一种车辆，包括以上所述的车辆后防护装置。

本发明具体使用时，通过所述连接结构设置于所述车辆本体上。当车辆发生追尾碰撞时，后来车辆首先与所述防护梁接触，所述防护梁受力挤压所述支撑梁。所述支撑梁带动所述承载梁朝所述车辆本体的一侧倾斜。此时，所述容置空间受到挤压，位于所述容置空间内的所述轮胎受到挤压产生形变，从而对碰撞过程中的能量进行吸收。此外，由于所述轮胎水平放置于所述容置空间内，且所述轮胎呈圆形，可以对各个方向上受到的外力进行缓冲。

当上述的车辆后防护装置受到侧向的分力时，由于所述连接梁包括均沿所述第一方向延伸的第一连接部和第二连接部，且所述第一连接部与所述第二连接部呈角度设置，保证了其结构的侧向刚度。所述连接梁与所述轮胎的共同作用，能够有效降低侧向碰撞对所述车辆本体的伤害。

上述车辆后防护装置及包含该后防护装置的车辆，固定结构与连接结构相互配合设置于车辆本体，与车辆本体共同围设形成一容置空间，轮胎能够容纳于该容置空间内，从而将轮胎集成于后防护装置中，当车辆发生碰撞时，容置空间内的轮胎可起到进一步缓冲功能，避免刚性碰撞，此外，容置空间内的轮胎还可以作为备用轮胎使用，将备用轮胎升降装置与后防护装置集成于一体。

附图说明

图1为本申请一实施例中车辆后防护装置的整体结构示意图；

图2为图1所示的车辆后防护装置去除轮胎的结构示意图；

图3为图1所示的车辆后防护装置去除轮胎和车架的结构示意图。

其中：100-车辆后防护装置、10-连接结构、20-固定结构、30-支撑结构、40-防护结构、50-轮胎、60-车架、70-容置空间、11-第一连接梁、12-第二连接梁、13-第三连接梁、14-第四连接梁、21-第一承载梁、22-第二承载梁、31-第一支撑梁、32-第二支撑梁、61-连接梁、62-横梁。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

图1示出了本发明一实施例中的车辆后防护装置的整体结构示意图；图2为本发明一实施例中车辆后防护装置去掉轮胎的结构示意图；图3为本发明一实施例中车辆后防护装置去掉车架及轮胎的结构示意图。为便于描述，附图仅示出了与本申请实施例相关的结构。

参阅图1及图2，本发明一实施例提供了一种车辆后防护装置100，包括连接结构10、固定结构20、支撑结构30、防护结构40以及轮胎50。其中，车辆包括车辆本体，该车辆后防护装置100设置于车辆本体上。具体地，车辆本体包括结构件，车辆后防护装置100与结构件连接，在本具体实施例中，该结构件为位于车辆本体尾部的车架60。

固定结构20沿第一方向与车架60间隔设置，连接结构10两端分别与车架60及固定结构20配接，固定结构20与连接结构10以及车架60共同围设形成一容纳轮胎50的容置空间70。具体地，第一方向为竖直方向。

车架60具有一连接梁61及分别与连接梁61的两端连接的两条纵梁62，连接结构10的一端与纵梁62的配接，另一端与固定结构20配接。

具体地，轮胎50置于固定结构20上，其径向上通过固定结构20进行限位，轴向上通过固定结构20与车架60底面进行限位。然后通过锁链(图中未示出)将轮胎50与固定结构20进行连接，使轮胎50固定于容置空间70内。可以理解地，在其他一些实施例中，轮胎50也可以通过其他类似的连接方式，例如与固定结构20卡接，在此不做限定。

进一步地，支撑结构30沿第一方向位于固定结构20远离车架60的一侧，固定结构20支撑连接于支撑结构30上。防护结构40沿与第一方向相垂直的第二方向位于容置空间70的一侧，且与支撑结构30相连。具体地，第二方向为车辆本体的行进方向，亦可为车辆本体的纵长方向。

在本具体实施例中，连接结构10包括连接梁，连接梁包括均沿第一方向延伸的第一连接部和第二连接部，第一连接部与第二连接部彼此相连且呈角度设置。更具体地，第一连接部与第二连接部呈90度设置，第一连接部的一侧与第二连接部的一侧相互连接构成L形。连接梁的一端通过第一连接部或第二连接部连接至车架60，连接梁61的另一端通过第一连接部或第二连接部连接至固定结构20。

在一些实施方式中，连接梁61与车辆本体之间通过螺栓连接，具体地，第一连接部或第二连接部的其中之一与纵梁62的下端通过螺栓连接。具体使用时，调节螺栓预紧力的大小，使螺栓预紧力大于车辆正常行驶时所受的外力，小于车辆发生碰撞时受到的冲击力。当车辆正常行驶时，连接梁61与纵梁62之间不产生位移。当车辆发生碰撞时，连接梁61与纵梁62转动相连，具体地，连接梁61能够围绕螺栓所在的连接处与纵梁62发生相对转动，车架60在高度方向上挤压位于容置空间70中的轮胎50。由于轮胎50具有弹性，被挤压的过程中轮胎50发生形变并不断吸收碰撞过程中的能量，使车辆在碰撞过程中的伤害大幅减小。

结合图3所示，进一步地，连接梁包括多个，多个连接梁彼此间隔且呈环状排布。在本具体实施例中，连接梁设置为四个，分别为第一连接梁11、第二连接梁12、第三连接梁13以及第四连接梁14。车架60的两条纵梁62分别与连接梁61垂直，两条纵梁62与连接梁61形成一矩形结构。第一连接梁11、第二连接梁12、第三连接梁13以及第四连接梁14分别设置于矩形结构的四个角上。其中，第一连接梁11与第三连接梁13通过各自的第一连接部与纵梁62的侧面螺栓连接，第二连接梁12与第四连接梁14通过各自的第二连接部与纵梁62的侧面螺栓连接。

在本具体实施例中，固定结构20包括承载梁，承载梁包括均沿第三方向延伸的第一承载部和第二承载部，第一承载部与第二承载部彼此相连且呈角度设置。具体地，第三方向为车辆本体的宽度方向。在一些实施方式中，第一承载部与第二承载部呈90度设置，第一承载部的一端与第二承载部的一端相互连接构成L型。第一承载部用于沿第一方向支撑轮胎50，第二承载部能够沿第二方向与轮胎50相抵，以对轮胎50进行限位。其中，第一方向、第二方向以及第三方向两两垂直。

承载梁通过第一承载部或第二承载部与连接结构10配接，并且通过第二承载部或第一承载部与支撑结构30相连。第一承载部或第二承载部的其中之一分别与连接结构10及支撑结构30通过螺栓连接。

进一步地，承载梁包括至少两个，至少两个承载梁沿第二方向上彼此间隔且相对设置。具体地，承载梁设置为两个，分别为第一承载梁21与第二承载梁22。第一承载梁21通过第一承载部分别与第一连接梁11的第二连接部及第四连接梁14的第一连接部螺栓连接。第二承载梁22通过第二承载部分别与第二连接梁12的第一连接部及第三连接梁13的第二连接部螺栓连接。此外，第一承载梁21还通过第二承载部与支撑结构30连接，第二承载梁22还通过第一承载部与支撑结构30连接。

支撑结构30包括支撑梁，支撑梁包括均沿第二方向延伸的第一支撑部与第二支撑部，第一支撑部与第二支撑部彼此相连且呈角度设置。在本具体实施例中，第一支撑部与第二支撑部呈90度设置，第一支撑部的一端与第二支撑部的一端相互连接构成L型。支撑梁通过第一支撑部或第二支撑部与固定结构20相连。

在本具体实施例中，支撑梁与防护结构40相互垂直，防护结构40固定于支撑梁的一端。支撑梁包括多个，多个支撑梁沿第三方向彼此间隔设置，且每一所述支撑梁沿第二方向的一端与防护结构40相连。具体地，支撑梁设置为两个，分别为第一支撑梁31与第二支撑梁32。第一支撑梁31与第二支撑梁32相对防护结构40的中心对称设置。在一些实施方式中，第一支撑梁31通过第二支撑部与第一承载梁21的第二承载部及第二承载梁22的第一承载部螺栓连接。第二支撑梁32通过第一支撑部与第一承载梁21的第二承载部及第二承载梁22的第一承载部螺栓连接。

进一步地，支撑结构30在与防护结构40相连的一端沿第三方向的尺寸大于支撑结构30在远离防护结构40的一端沿第三方向的尺寸。即第一支撑梁31和第二支撑梁32与防护结构40连接的一端的间距较大，与第二承载梁22连接的一端的间距较小。当车辆发生追尾碰撞时，从防护结构40处传来冲击力，第一支撑梁31和第二支撑梁32与防护结构40连接处间距较大可以提升防护结构40的整体刚度。而第一支撑梁31和第二支撑梁32与第二承载梁22连接处间距缩小又能够防止与车辆本体的其他结构产生干扰，适应与车架60的连接。

更进一步地，防护结构40包括防护梁，防护梁沿第三方向延伸，且防护梁沿第三方向的两端分别突出于容置空间70的两侧支撑结构。当车辆与后方来车发生碰撞时，后方来车首先与防护梁接触，通过防护梁将外力传递至容置空间70。因此，防护梁沿第三方向的两端分别突出于容置空间70的两侧支撑结构，可以确保从防护梁传递至容置空间的外力是均匀的，有利于轮胎50对外力的吸收。

在本具体实施例中，防护梁为矩形钢管。进一步地，防护梁与第一支撑梁31和第二支撑梁32分别通过焊接连接。当车辆发生追尾碰撞时，首先与防护梁接触，因此将防护梁设置为矩形钢管，能够提高其强度，提高安全性能。

在一些实施例中，防护梁、支撑梁、承载梁以及连接梁均为高强度钢梁。

基于与上述车辆后防护装置100相同的构思，本发明还提供一种车辆，该车辆包括以上提及的车辆后防护装置100。

本发明具体使用时，设置于位于车辆本体尾部的车架60上，且防护梁朝向车辆本体的外部设置。当车辆发生追尾碰撞时，后方来车首先与防护梁接触，防护梁将后方来车所产生的外力均匀的传递至容置空间70。防护梁受力挤压第一支撑梁31与第二支撑梁32，第一支撑梁31与第二支撑梁32带动第一承载梁21与第二承载梁22朝向车辆本体的一侧倾斜，从而导致第一连接梁11、第二连接梁12、第三连接梁13以及第四连接梁14围绕与纵梁62连接的螺栓转动。此时，容置空间70受到挤压，位于容置空间70内的轮胎50受到挤压产生形变，从而对碰撞过程中的能量进行吸收。此外，由于轮胎50水平放置于容置空间70内，且轮胎50呈圆形，可以对各个方向上受到的外力进行缓冲。

当车辆后防护装置100受到侧向的分力时，由于第一连接梁11、第二连接梁12、第三连接梁13以及第四连接梁14均具有相互垂直的第一连接部与第二连接部，保证了其结构的侧向刚度。第一连接梁11、第二连接梁12、第三连接梁13以及第四连接梁14与轮胎50的共同作用，能够有效降低侧向碰撞对车辆本体的伤害。

上述实施例中的车辆后防护装置100及包含该后防护装置100的车辆，至少具有以下优点：

1)将轮胎50集成于车辆后防护装置100内，使车辆后防护装置100兼顾备用轮胎存储功能，取消用于放置备用轮胎的备用轮胎升降装置，使车辆负载减少，延长车辆使用寿命；

2)通过固定结构20、连接结构10以及支撑结构30的合理设置，形成一容纳轮胎50的容置空间70，将轮胎50固定于该容置空间70内，利用轮胎50的自身弹性特征，使车辆碰撞过程中，能量传递路径上增加了非金属环节，提高了能量吸收能力，减少碰撞产生的伤害；

3)连接梁、承载梁以及支撑梁均具有L型结构，保证了各个角度的刚度，当车辆发生碰撞时，确保各个角度产生的冲击力均能得到缓冲。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种车辆后防护装置，所述车辆包括车辆本体，其特征在于，所述车辆后防护装置包括连接结构、固定结构、支撑结构、防护结构以及轮胎；

所述固定结构沿第一方向与所述车辆本体间隔设置，所述连接结构两端分别与所述车辆本体及所述固定结构配接，所述固定结构、所述连接结构及所述车辆本体围设形成一容纳所述轮胎的容置空间；

所述支撑结构沿所述第一方向位于所述固定结构远离所述车辆本体的一侧，所述固定结构支撑连接于所述支撑结构上；

所述防护结构沿与所述第一方向相垂直的第二方向位于所述容置空间的一侧，且与所述支撑结构相连。

2.根据权利要求1所述的车辆后防护装置，其特征在于，所述连接结构包括连接梁，所述连接梁包括均沿所述第一方向延伸的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第二连接部彼此相连且呈角度设置。

3.根据权利要求2所述的车辆后防护装置，其特征在于，所述连接梁包括多个，多个所述连接梁彼此间隔且呈环状排布固定结构。

4.根据权利要求1所述的车辆后防护装置，其特征在于，所述固定结构包括承载梁，所述承载梁包括均沿第三方向延伸的第一承载部和第二承载部，所述第一承载部与所述第二承载部彼此相连且呈角度设置；

所述第一承载部用于沿所述第一方向支撑所述轮胎，所述第二承载部能够沿所述第二方向与所述轮胎相抵，以对所述轮胎进行限位；

其中，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。

5.根据权利要求4所述的车辆后防护装置，其特征在于，所述承载梁包括至少两个，至少两个所述承载梁沿所述第二方向彼此间隔且相对设置。

6.根据权利要求1所述的车辆后防护装置，其特征在于，所述支撑结构包括支撑梁，所述支撑梁包括均沿第二方向延伸的第一支撑部与第二支撑部，所述第一支撑部与所述第二支撑部彼此相连且呈角度设置。

7.根据权利要求6所述的车辆后防护装置，其特征在于，所述支撑梁包括多个，多个所述支撑梁沿第三方向彼此间隔设置，且每一所述支撑梁沿所述第二方向的一端与所述防护结构相连；

其中，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。

8.根据权利要求1所述的车辆后防护装置，其特征在于，所述支撑结构在与所述防护结构相连的一端沿第三方向的尺寸大于所述支撑结构在远离所述防护结构的一端沿所述第三方向的尺寸；

所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。

9.根据权利要求1所述的车辆后防护装置，其特征在于，所述防护结构包括防护梁，所述防护梁沿第三方向延伸，且所述防护梁沿所述第三方向的两端分别突出于所述容置空间的两侧；

所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两垂直。

10.根据权利要求9所述的车辆后防护装置，其特征在于，所述防护梁为矩形钢管。

11.一种车辆，其特征在于，包括上述权利要求1-10所述的车辆后防护装置。

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