CN114032817A - 一种多层级缓冲吸能可导向防撞垫 - Google Patents

Abstract

本发明涉及道路安全设施技术领域，尤其涉及一种多层级缓冲吸能可导向防撞垫。该可导向防撞垫包括固定组件、弧形端头和多层级缓冲吸能结构和导管，多层级缓冲吸能结构包括由前到后吸能能力依次增加的多级吸能部，每级吸能部包括一个或多个吸能部件，吸能部件设置在相邻的两个滑动框之间，各个滑动框在受到撞击时能沿导管滑动，使各级吸能部中的吸能部件依次压缩变形继续吸收撞击能量，引导撞击车辆安全降速并在安全区域停驶，避免因刚度过大导致对车辆产生更大的破坏，能够有效的降低对车辆和车内人员的伤害。

Description

一种多层级缓冲吸能可导向防撞垫

技术领域

本发明涉及道路安全设施技术领域，尤其涉及一种多层级缓冲吸能可导向防撞垫。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，高速公路交通事业也得到了前所未有的快速发展，但同时伴随而来的安全问题也越来越突出，由于在高速公路上车辆车速较高，因此严重事故的发生比例也相对较高，尤其是三角导流线区域，当高速失控车辆驶离正常路线，撞到匝道三角导流线区域尖端时，严重事故的发生比例相比其它路段要高。因此，在高速公路三角导流线等区域安置适当的防撞吸能装置对减少车辆发生危险事故具有重大意义。

目前，高速公路上大多采用塑料沙桶作为简单的防护装置，其主要缺点在于防护能力不足，且塑料抗老化性差、不能减震，一经碰撞后，塑料沙桶只能报废不能重复利用。其次，塑料沙桶对从侧面碰撞而来的汽车没有导向作用。基于此，在部分高速公路出入口三角带端头、收费岛头、停车区入口、桥梁护栏端头等位置还设有防护等级更高的可导向防撞垫，其能有效吸收车辆碰撞能量以及导正失控车辆行驶路线，有效降低事故严重性，保护乘员安全，但现有可导向防撞垫吸能部件结构形式单一，吸能等级相同，在车辆碰撞过程中防撞垫的吸能能力并没有充分利用起来，且所用吸能部件结构在刚度相同情况下，当失控车辆撞击到最前端时会由于刚度过大导致碰撞所产生的冲击力过大而威胁乘车人员的生命安全。此外，现有防撞垫的侧边导向护板的抗弯曲和抗剪切能力不足，在侧碰或斜碰等情况下容易出现较大的横向偏移而致使结构出现阻拌、卡死现象。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种多层级缓冲吸能可导向防撞垫，解决上述中至少一个问题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种多层级缓冲吸能可导向防撞垫，包括：

固定组件，包括用于与路面连接的前固定座和后固定座，前固定座和后固定座在前后方向上间隔设置；

弧形端头，位于前固定座的上方；

多层级缓冲吸能结构，位于弧形端头和后固定座之间，并分别与弧形端头和后固定座连接，多层级缓冲吸能结构包括框架部、吸能部件和护栏，框架部包括沿前后方向平行间隔设置的M个滑动框，滑动框上设有导孔，相邻的两个滑动框之间设有一吸能部件，在前后方向上根据吸能能力由小向大依次将吸能部件划分为第一级吸能部至第N级吸能部，每一级吸能部包括一个或多个吸能部件，在同一级吸能部中若有多个吸能部件，则各个吸能部件的吸能能力相同，在框架部的两侧均设有护栏，其中，M≥3，N≥2，且M和N均为整数；以及

导管，通过导孔穿过滑动框，且一端与前固定座连接，另一端与后固定座连接。

优选地，每侧护栏均包括多个护栏模块，且由前向后护栏模块依次搭接在后一块护栏模块并固定。

进一步优选地，每侧护栏的护栏模块数量与吸能部件的数量相同，每个护栏模块与两个相邻的滑动框连接，护栏模块由上至下为波纹形状。

优选地，护栏为夹层结构，包括编织芯层和包裹编织芯层的外包裹层。

优选地，在前后方向上根据吸能能力由小向大依次将吸能部件划分为第一级吸能部、第二吸能部和第三级吸能部。

进一步优选地，第一级吸能部、第二级吸能部和第三级吸能部中每一级吸能部均包括两个吸能部件。

可选地，第一级吸能部中的两个吸能部件结构相同，吸能部件上设有多个沿前后方向贯穿吸能部件的单元孔；

第二级吸能部中的两个吸能部件结构相同，且第二级吸能部中的吸能部件的结构是在第一级吸能部中的吸能部件的结构基础上，将单元孔的孔壁替换为横截面为波形的二级波纹壁板；

第三级吸能部中的两个吸能部件结构相同，且第三级吸能部中的吸能部件的结构是在第二级吸能部中的吸能部件的结构基础上，将二级波纹壁板的波纹段替换为横截面形状为波形的三级波纹壁板。

可选地，单元孔的横截面为正四边形、正六边形、正三角形中的任一种。

可选地，二级波纹壁板的横截面形状为矩形波形、梯形波形、正弦波形、三角波形中的任一种；和/或

三级波纹壁板的横截面形状为矩形波形、梯形波形、正弦波形、三角波形中的任一种。

优选地，滑动框包括框架本体和设置在框架本体内的板件，在前后方向上板件的厚度小于框架本体的厚度，吸能部件的端部抵在板件；和/或

滑动框的底部设有向上弯曲的翘板，翘板的底部与固定组件的底部齐平。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的多层级缓冲吸能可导向防撞垫，包括固定组件、弧形端头和多层级缓冲吸能结构和导管，多层级缓冲吸能结构包括由前到后吸能能力依次增加的多级吸能部，每级吸能部包括一个或多个吸能部件，吸能部件设置在相邻的两个滑动框之间，各个滑动框在受到撞击时能沿导管滑动，使各级吸能部中的吸能部件依次压缩变形继续吸收撞击能量，引导撞击车辆安全降速并在安全区域停驶，避免因刚度过大导致对车辆产生更大的破坏，能够有效的降低对车辆和车内人员的伤害。

护栏采用夹层结构，包括编织芯层和包裹编织芯层的外包裹层。在受到撞击时，编织芯层联合外包裹层共同变形，实现对车辆碰撞能量的吸收，从而有效导正失控车辆行驶方向，避免对乘车人员的更大伤害，提高多层级缓冲吸能可导向防撞垫侧撞吸能的能力。

附图说明

本发明附图仅为说明目的提供，图中各部件的比例与数量不一定与实际产品一致。

图1是本发明实施例中一种多层级缓冲吸能可导向防撞垫的结构示意图；

图2是图1中多层级缓冲吸能可导向防撞垫的另一角度结构示意图；

图3是本发明实施例中一种滑动框的结构示意图；

图4是本发明实施例中一种吸能部件的结构示意图；

图5本发明实施例中另一种吸能部件的结构示意图；

图6是图5中吸能部件的正视示意图；

图7是本发明实施例中又一种吸能部件的结构示意图；

图8是图7中吸能部件的正视示意图；

图9是本发明实施例中一种护栏模块的结构示意图；

图10是图9中护栏模块的另一角度结构示意图(切除了部分外包裹层)；

图11是本发明实施例中一种相邻护栏模块搭接示意图(切除了位于上侧的护栏模块搭接处的部分结构)。

图中：1：前固定座；2：后固定座；3：弧形端头；

4：多层级缓冲吸能结构；

41：框架部；411：滑动框；4111：框架本体；4112：板件；4113：导孔；412：翘板；

42：吸能部件；421：单元孔；

43：护栏；431：护栏模块；4311：外包裹层；4312：编织芯层；5：导管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1和图2所示，本发明实施例提供的多层级缓冲吸能可导向防撞垫包括固定组件、弧形端头3、多层级缓冲吸能结构4和导管5。

固定组件包括主要用于与路面连接的前固定座1和后固定座2，前固定座1和后固定座2在前后方向上间隔设置。

弧形端头3位于前固定座1的上方。弧形端头3的前端面为弧形面，一般会在该弧形面上设置起警示作用的引导标识，后端面为直面，与多层级缓冲吸能结构4连接。在前端面和后端面之间具有间隔空间，在间隔空间内设有连接板，各连接板之间间隔设置将间隔空间分隔。

多层级缓冲吸能结构4位于弧形端头3和后固定座2之间，并分别与弧形端头3的直面以及后固定座2连接。多层级缓冲吸能结构4包括框架部41、吸能部件42和护栏43。

参见图1-图3所示，框架部41包括沿前后方向平行间隔设置的M个滑动框411，M为大于等于三的整数，例如，四个、五个、六个、七个等。滑动框411上设有导孔4113，相邻的两个滑动框411之间设有一吸能部件42，且在前后方向上根据吸能能力由小向大依次将吸能部件42划分为第一级吸能部至第N级吸能部，其中，N为大于等于2的整数，例如两个、三个、四个、五个、六个等。每一级吸能部包括一个或多个吸能部件42，在同一级吸能部中若有多个吸能部件42，在该级吸能部中各吸能部件42的吸能能力相同或基本相同。优选地，在同一级吸能部中各吸能部件的结构相同。当然，在其他一些实施方式中也可以采用吸能能力相同或基本相同，但结构不同的吸能部件。在框架部41的两侧均设有护栏43，框架部41中位于最前侧的滑动框411与弧形端头3的直面连接，位于最后侧的滑动框411与后固定座3连接。

参见图1和图2所示，导管5通过导孔4113穿过滑动框411，且一端与前固定座1连接，另一端与后固定座2连接。

当本实施例中的多层级缓冲吸能可导向防撞垫的前端受到车辆撞击到时，位于前端的滑动框411沿导管5向后滑动，撞击能量最先传递给第一级吸能部，第一级吸能部中的吸能部件42通过自身的压缩变形吸收撞击能量。当第一级吸能部吸能完成后，若车辆仍在继续行驶，则相连接的滑动框411继续向后滑动，第二级吸能部开始发挥主要吸能作用，通过自身的压缩变形继续吸收撞击能量。依此类推，多级吸能部接续吸能引导撞击车辆安全降速并在安全区域停驶，减少对车内人员的伤害。该多层级缓冲吸能可导向防撞垫的各吸能部由前向后吸能能力依次增加，避免因刚度过大导致对车辆产生更大的破坏，能够有效的降低对车辆和车内人员的伤害。

在一些实施方式中，在滑动框411的两侧设置导孔4113，相对应的设置两根导管5。在另外一些实施方式中，还可以底部中间位置设置导孔4113，相对应的只设置一根导管5。优选地，参见图3所示，每个滑动框411设置两个导孔4113。

在一些优选地实施方式中，参见图1、图2和图11所示，每侧护栏43均包括多个护栏模块431，且由前向后护栏模块431依次搭接在后一块护栏模块431并固定。在受到正向撞击时，随着吸能部件42的变形压缩，各护栏模块431能够叠加在一起，减少护栏对车辆以及车辆内人员的伤害。进一步优选地，每侧护栏43的护栏模块431数量与吸能部件42的数量相同，例如，在具有六个吸能部件42的实施方式中，则每侧护栏43均包括六块护栏模块431，每个护栏模块431与两个相邻的滑动框411连接。优选地，护栏模块431由上至下为波纹形状，能够增加一定的抗弯曲能力和抗剪切能力。

为了降低甚至避免护栏的局部变形和坍塌的发生，在一些优选实施方式中，参见图9和图10所示，护栏43为夹层结构，其包括编织芯层4312和包裹编织芯层4312的外包裹层4311。在受到撞击时，编织芯层4312联合外包裹层4311共同变形，实现对车辆碰撞能量的吸收，从而有效导正失控车辆行驶方向，避免对乘车人员的更大伤害，提高多层级缓冲吸能可导向防撞垫侧撞吸能的能力。尤其是在护栏模块431为波纹形状时，能够进一步的增加护栏43的抗弯曲能力和抗剪切能力，整体效果更佳。需要说明的是，编织芯层4312由多个编织条编织而成，其编织方式采用现有技术即可，可根据需要选择，在此不再赘述。

在一些实施方式中，根据可导向防撞垫高度、护栏43本身的高度或者护栏43相对框架部41在高度方向的安装位置，本领域技术人员可以根据需要在框架部41的每一侧的高度方向上设置两排护栏43。当然，也可以根据需要在框架部41每一侧的高度方向上设置更多排护栏43。需要说明的是，各排护栏43之间为独立的结构，每一排护栏43均可采用上述中任一实施方式中的护栏结构。

在一些实施方式中，在前后方向上根据吸能能力由小向大依次将吸能部件42划分为第一级吸能部、第二吸能部和第三级吸能部，即N等于3，如此设置能够适用于大多数撞击情况。

综合考虑多层级缓冲吸能可导向防撞垫的尺寸及整体防护能力，在优选实施方式中，第一级吸能部、第二级吸能部和第三级吸能部中每一级吸能部均包括两个吸能部件42。

在一些实施方式中，参见图4所示，第一级吸能部中的两个吸能部件42结构相同，吸能部件42上设有多个沿前后方向贯穿吸能部件42的单元孔421，单元孔421的横截面为正四边形。参见图5和图6所示，第二级吸能部中的两个吸能部件42结构相同，且第二级吸能部中的吸能部件42的结构是在第一级吸能部中的吸能部件42的结构基础上，将单元孔421的孔壁替换为横截面为矩形波形的二级波纹壁板，增加其吸能能力。参见图7和图8所示，第三级吸能部中的两个吸能部件42结构相同，且第三级吸能部中的吸能部件42的结构是在第二级吸能部中的吸能部件42的结构基础上，将二级波纹壁板的波纹段替换为横截面形状为矩形波形的三级波纹壁板，增加其吸能能力。进而实现由前至后各级吸能部的吸能能力依次增加。

需要说明的是，在其他一些实施方式中，每级吸能部也可以只具有一个吸能部件42。在同一级吸能部中具有多个吸能部件42的实施方式中，各个吸能部件42也可以采用结构不同的吸能部件42。

在其他一些实施方式中，单元孔421横截面可以为正四边形、正六边形、正三角形等正多边形中的任一种。

二级波纹壁板的横截面形状可以为矩形波形、梯形波形、正弦波形、三角波形等波形中的任一种。

同样，三级波纹壁板的横截面形状也可以为矩形波形、梯形波形、正弦波形、三角波形等波形中的任一种。

为了方便设置吸能部件42，同时避免在滑动框411出现变形或者被阻拌等不能滑动的特殊情况下，滑动框411影响撞击能量的传递，在一些实施方式中，参见图3所示，滑动框411包括框架本体4111和设置在框架本体4111内的板件4112，在前后方向上板件4112的厚度小于框架本体4111的厚度，吸能部件42的端部抵在板件4112。

为了减少滑动框411在移动时被杂物阻拌，在一些优选地实施方式中，参见图1和图2所示，滑动框411的底部设有向上弯曲的翘板412，翘板412的底部与固定组件的底部齐平，即滑动框411通过翘板412与路面抵接，在移动过程中，能够减少与路面的摩擦，以及运动过程中的阻拌，使其能更安全地引导车辆运动。

需要说明的是，前固定座、后固定座与路面的固定方式，护栏与框架部的固定方式采用螺栓等现有技术此可，在此不做限定和赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，不存在方案冲突的情况下，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

此外，在不脱离本发明的范围的情况下，对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多层级缓冲吸能可导向防撞垫，其特征在于，包括：

固定组件，包括用于与路面连接的前固定座和后固定座，所述前固定座和后固定座在前后方向上间隔设置；

弧形端头，位于所述前固定座的上方；

多层级缓冲吸能结构，位于所述弧形端头和所述后固定座之间，并分别与所述弧形端头和所述后固定座连接，所述多层级缓冲吸能结构包括框架部、吸能部件和护栏，所述框架部包括沿前后方向平行间隔设置的M个滑动框，所述滑动框上设有导孔，相邻的两个所述滑动框之间设有一吸能部件，在前后方向上根据吸能能力由小向大依次将所述吸能部件划分为第一级吸能部至第N级吸能部，每一级吸能部包括一个或多个所述吸能部件，在同一级吸能部中若有多个所述吸能部件，则各个所述吸能部件的吸能能力相同，在所述框架部的两侧均设有护栏，其中，M≥3，N≥2，且M和N均为整数；以及

导管，通过所述导孔穿过所述滑动框，且一端与所述前固定座连接，另一端与所述后固定座连接。

2.根据权利要求1所述的多层级缓冲吸能可导向防撞垫，其特征在于：每侧所述护栏均包括多个护栏模块，且由前向后所述护栏模块依次搭接在后一块所述护栏模块并固定。

3.根据权利要求2所述的多层级缓冲吸能可导向防撞垫，其特征在于：每侧所述护栏的护栏模块数量与所述吸能部件的数量相同，每个所述护栏模块与两个相邻的所述滑动框连接，所述护栏模块由上至下为波纹形状。

4.根据权利要求1至3任一项所述的多层级缓冲吸能可导向防撞垫，其特征在于：所述护栏为夹层结构，包括编织芯层和包裹所述编织芯层的外包裹层。

5.根据权利要求1所述的多层级缓冲吸能可导向防撞垫，其特征在于：在前后方向上根据吸能能力由小向大依次将所述吸能部件划分为第一级吸能部、第二吸能部和第三级吸能部。

6.根据权利要求5所述的多层级缓冲吸能可导向防撞垫，其特征在于：第一级吸能部、第二级吸能部和第三级吸能部中每一级吸能部均包括两个所述吸能部件。

7.根据权利要求6所述的多层级缓冲吸能可导向防撞垫，其特征在于：所述第一级吸能部中的两个所述吸能部件结构相同，所述吸能部件上设有多个沿前后方向贯穿所述吸能部件的单元孔；

所述第二级吸能部中的两个所述吸能部件结构相同，且所述第二级吸能部中的所述吸能部件的结构是在所述第一级吸能部中的所述吸能部件的结构基础上，将所述单元孔的孔壁替换为横截面为波形的二级波纹壁板；

所述第三级吸能部中的两个所述吸能部件结构相同，且所述第三级吸能部中的所述吸能部件的结构是在所述第二级吸能部中的所述吸能部件的结构基础上，将所述二级波纹壁板的波纹段替换为横截面形状为波形的三级波纹壁板。

8.根据权利要求7所述的多层级缓冲吸能可导向防撞垫，其特征在于：所述单元孔的横截面为正四边形、正六边形、正三角形中的任一种。

9.根据权利要求7所述的多层级缓冲吸能可导向防撞垫，其特征在于：所述二级波纹壁板的横截面形状为矩形波形、梯形波形、正弦波形、三角波形中的任一种；和/或

所述三级波纹壁板的横截面形状为矩形波形、梯形波形、正弦波形、三角波形中的任一种。

10.根据权利要求1所述的多层级缓冲吸能可导向防撞垫，其特征在于：所述滑动框包括框架本体和设置在所述框架本体内的板件，在前后方向上所述板件的厚度小于所述框架本体的厚度，所述吸能部件的端部抵在所述板件；和/或

所述滑动框的底部设有向上弯曲的翘板，所述翘板的底部与所述固定组件的底部齐平。

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