CN114750721A - 用于车辆的安全装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的安全装置及车辆，用于车辆的安全装置包括A柱展开机构、抬升机构，A柱展开机构包括A柱本体和A柱外板，A柱本体的前端固定于车辆的车身，A柱本体的后端固定于车辆的车顶；A柱外板设置于A柱本体远离车辆的驾驶舱的一侧，并能够相对于A柱本体朝背离A柱本体的方向运动；抬升机构的底端固定于车辆的车身，抬升机构的顶端设置于A柱外板的下方，通过抬升A柱外板，能够联动A柱外板与A柱本体之间形成的缓冲空间逐渐变大，使得A柱展开机构从闭合状态切换至打开状态。该用于车辆的安全装置在发生碰撞时，有利于保护行人的头部。

Description

用于车辆的安全装置及车辆

技术领域

本发明涉及车辆碰撞安全技术领域，尤其涉及一种用于车辆的安全装置及车辆。

背景技术

当行人与车辆发生碰撞时，由于碰撞速度的不同，行人的头部可能撞击到发动机罩、前风挡玻璃或者A柱等区域。针对头部撞击发动机罩的保护，现有技术手段主要有两类，一类是通过发动机罩结构弱化和发动机舱硬点避让的手段，增大头部撞击中的发动机罩变形，提升缓冲的行程；另一类是在碰撞行人的瞬间将发动机罩往上顶起一定的高度来增加碰撞缓冲空间，即发动机罩展开系统。但是这两类技术只能保护到行人头部撞击发动机罩的事故，在真实道路事故中，行人头部撞击A柱的情形也时有发生，而且A柱结构强壮，行人头部受伤严重。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中车辆在与行人发生碰撞时A柱不利于保护行人的头部的问题。因此，本发明提供一种用于车辆的安全装置及车辆，使得行人与车辆发生碰撞时，车辆的A柱有利于保护行人的头部。

为解决上述问题，本发明的实施方式提供了一种用于车辆的安全装置，包括：

A柱展开机构，A柱展开机构包括A柱本体和A柱外板，A柱本体的前端固定于车辆的车身，A柱本体的后端固定于车辆的车顶；A柱外板设置于A柱本体远离车辆的驾驶舱的一侧，并能够相对于A柱本体朝背离A柱本体的方向运动；

抬升机构，抬升机构的底端固定于车辆的车身，抬升机构的顶端设置于A柱外板的下方；

当行人与车辆发生碰撞后，通过抬升机构抬升A柱外板，联动A柱外板相对于A柱本体朝背离A柱本体的方向运动，且A柱外板与A柱本体之间形成的缓冲空间逐渐变大，使得A柱展开机构从闭合状态切换至打开状态。

采用上述技术方案，通过在A柱本体上设置A柱外板，抬升机构能够抬升A柱外板，使得A柱外板与A柱本体之间形成的缓冲空间变大，当行人的头部撞击到A柱展开机构后，A柱外板吸收来自头部的冲击能量而变形，能够对行人的头部起到缓冲作用，减小头部受到的撞击力，降低了头部的伤害，即有利于保护行人的头部。

另外，由于A柱展开机构中的A柱外板设置在A柱本体的一侧，并且A柱展开机构可以在闭合状态和打开状态之间切换，因此，当A柱展开机构处于闭合状态时，即A柱外板贴合于A柱本体的一侧，使得A柱展开机构不影响车辆的外观。

进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种用于车辆的安全装置，A柱外板的后端与车辆的车顶连接，A柱外板的前端为自由端，并位于抬升机构的顶端的上方；

当行人与车辆发生碰撞后，抬升机构向上抬升A柱外板的前端，以使A柱外板的前端绕A柱外板的后端朝背离A柱本体的方向旋转。

采用上述技术方案，通过将A柱外板的前端设置为自由端，使得抬升机构能够快捷地抬升A柱外板的前端，以在A柱外板与A柱本体之间形成缓冲空间，操作简便。

进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种用于车辆的安全装置，A柱外板的后端和车辆的车顶的连接方式为活动连接。

采用上述技术方案，通过采用活动连接的方式，使得抬升机构能够更轻快地抬升A柱外板。

进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种用于车辆的安全装置，A柱外板的前端包括外延部，外延部与抬升机构的顶端相连接。

采用上述技术方案，方便抬升机构用于抬升。

进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种用于车辆的安全装置，A柱外板的前端延伸至位于A柱本体的前端前方的位置处，A柱外板的后端延伸至位于A柱本体的后端的位置处或位于A柱本体的后端后方的位置处。

采用上述技术方案，将发动机罩与A柱展开机构结合，共同对行人及其头部增加碰撞缓冲面积和缓冲空间，减小对行人及其头部的伤害。

进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种用于车辆的安全装置，安全装置还包括碰撞传感器和控制器，碰撞传感器与控制器通信连接，并设置于车辆的前保险杠上，以将检测到的行人与车辆发生碰撞的碰撞信号发送给控制器，控制器与抬升机构通信连接，以将根据接收到的碰撞信号发送执行指令给抬升机构，控制抬升机构抬升。

进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种用于车辆的安全装置，安全装置还包括发动机罩，抬升机构还能够向上抬升发动机罩的后端，联动发动机罩的后端相对于车辆的车身朝背离车身的方向运动，且发动机罩形成用于增加行人碰撞缓冲面积的斜面，使得发动机罩从闭合状态切换至打开状态。

进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种用于车辆的安全装置，当A柱外板的后端与车辆的车顶连接，A柱外板的前端为自由端，并位于抬升机构的顶端的上方时，发动机罩的后端位于A柱外板的前端的上方；

发动机罩的前端相对于车身朝背离车身的方向运动时，A柱外板和A柱本体处于闭合状态；

当行人与车辆发生碰撞后，抬升机构同时抬升A柱外板的前端和发动机罩的后端，以使A柱展开机构和发动机罩同时从闭合状态切换至打开状态。

采用上述技术方案，由于发动机罩的后端位于A柱外板的前端的上方，既能使得抬升机构同时抬升发动机罩的后端和A柱外板的前端，又能使得A柱外板不影响发动机罩由其前端正常打开的操作。

进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种用于车辆的安全装置，抬升机构为起爆式顶升器、活塞式液压缸或活塞式气压缸。

本发明的又一实施方式提供了一种车辆，包括如上述的用于车辆的安全装置。

采用上述技术方案，本实施方式中的车辆采用上述的用于车辆的安全装置，由于上述的用于车辆的安全装置有利于保护行人的头部，车辆通过采用上述的用于车辆的安全装置，使得车辆本身具备有利于保护行人的头部的安全措施。

本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的用于车辆的安全装置的发动机罩在闭合状态下的结构示意图。

图2为本发明实施例1提供的用于车辆的安全装置的抬升机构同时抬升A柱外板的前端和发动机罩的后端的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的用于车辆的安全装置的发动机罩的前端相对于车身朝背离车身的方向运动时的结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的用于车辆的安全装置在行人的头部撞击A柱展开机构前的A柱展开机构的状态示意图；

图5为本发明实施例1提供的用于车辆的安全装置在行人的头部撞击A柱展开机构后的A柱展开机构的状态示意图。

附图标记说明：

10：安全装置；

100：A柱展开机构；110：A柱本体；111：前端；112：后端；120：A柱外板；121：前端；1210：外延部；122：后端；130：缓冲空间；

200：抬升机构；210：缸体；220：活塞；

300：发动机罩；301：前端；302：后端；

400：车身；

500：头部；

L：车辆的长度方向；

H：车辆的高度方向。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面将结合附图对本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

实施例1：

请参见图1-图2，图1为本发明实施例1提供的用于车辆的安全装置10的发动机罩300在闭合状态下的结构示意图；图2为本发明实施例1提供的用于车辆的安全装置10的抬升机构200同时抬升A柱外板120的前端121和发动机罩300的后端302的结构示意图。用于车辆的安全装置10包括A柱展开机构100、抬升机构200。在本实施方式中，车辆在其长度方向L上靠前的一端为车辆的前端，即车头，在其长度方向上靠后的一端为车辆的后端，即车尾。车辆在其高度方向H上靠上的一端为车辆的顶端，即车顶，在其高度方向上靠下的一端为车辆的底端，即车底。

A柱展开机构100包括A柱本体110和A柱外板120，A柱本体110的前端111固定于车辆的车身400，A柱本体110的后端112固定于车辆的车顶(图中未示出)。A柱外板120设置于A柱本体110远离车辆的驾驶舱的一侧，并能够相对于A柱本体110朝背离A柱本体110的方向运动。本实施方式中，在车辆的长度方向L上，A柱本体110的前端111朝向车辆的前端，A柱本体110的后端112朝向车辆的后端；在车辆的高度方向H上，A柱本体110的前端111靠近车辆的底端，A柱本体110的后端112固定于车辆的顶端。

抬升机构200的底端固定于车辆的车身400，抬升机构200的顶端设置于A柱外板120的下方。即A柱外板120设置为能够被抬升机构200抬起至一定高度，使得A柱外板120与A柱本体110之间形成允许A柱外板120变形的缓冲空间130。

需要说明的是，图中车身400仅为示意图，仅示出了用于安装抬升机构200的车身400的局部结构，并未示出与A柱本体110的前端111固定的车身400的局部结构。

本领域技术人员可以理解的是，A柱本体110为车辆的挡风玻璃和左、右前车门之间的柱，A柱本体110位于发动机舱和驾驶舱之间、左右后视镜的上方，是支撑车辆结构强度的主要部分。

当行人与车辆发生碰撞后，通过抬升机构200抬升A柱外板120，联动A柱外板120相对于A柱本体110朝背离A柱本体110的方向运动，且A柱外板120与A柱本体110之间形成的缓冲空间130逐渐变大，使得A柱展开机构100从闭合状态切换至打开状态。在本实施方中，A柱展开机构100为分体式结构，A柱展开机构100的闭合状态为A柱外板120与A柱本体110相互贴合时的状态。

在本实施方中，通过在A柱本体110上设置A柱外板120，抬升机构200能够抬升A柱外板120，使得A柱外板120与A柱本体110之间形成的缓冲空间130变大，当行人的头部撞击到A柱展开机构100后，A柱外板120吸收来自头部的冲击能量而变形，能够对行人的头部起到缓冲作用，减小头部受到的撞击力，降低了头部的伤害，即有利于保护行人的头部。

另外，由于A柱展开机构100中的A柱外板120设置在A柱本体110的一侧，并且A柱展开机构100可以在闭合状态和打开状态之间切换，因此，当A柱展开机构100处于闭合状态时，即A柱外板120贴合于A柱本体110的一侧，使得A柱展开机构100不影响车辆的外观。

如图1所示，A柱外板120的后端122与车辆的车顶连接，A柱外板120的前端121为自由端，并位于抬升机构200的顶端的上方。本实施方式中，在车辆的长度方向L上，A柱外板120的前端121靠近车辆的前端，A柱外板120的后端122靠近车辆的后端；在车辆的高度方向H上，A柱外板120的前端121靠近车辆的底端，A柱外板120的后端122连接于车辆的顶端。

当行人与车辆发生碰撞后，抬升机构200向上抬升A柱外板120的前端121，以使A柱外板120的前端121绕A柱外板120的后端122朝背离A柱本体110的方向旋转。

在本实施方式中，通过将A柱外板120的前端121设置为自由端，使得抬升机构200能够快捷地抬升A柱外板120的前端121，以在A柱外板120与A柱本体110之间形成呈三角形的缓冲空间130，操作简便。而且，本实施方式设置A柱外板120的成本较低。在其他可替代的实施方式中，A柱外板120可设置为抬升机构200能够将A柱外板120的前后两端同时抬升，以在A柱外板120与A柱本体110之间形成呈四边形的缓冲空间130，使得A柱外板120吸收来自头部的冲击能量而变形，对行人的头部起到缓冲作用。

具体地，A柱外板120的后端122和车辆的车顶的连接方式为活动连接。在本实施方式中，通过采用活动连接的方式，使得抬升机构200能够更轻快地抬升A柱外板120。

如图1所示，A柱外板120的前端121包括外延部1210，外延部1210与抬升机构200的顶端相连接。方便抬升机构200用于抬升。A柱外板120的前端121延伸至位于A柱本体110的前端111前方的位置处，即A柱展开机构100处于关闭状态时，外延部1210位于A柱本体110的前端111的前方，不与A柱本体110贴合。A柱外板120的后端122延伸至位于A柱本体110的后端112的位置处或位于A柱本体110的后端112后方的位置处。

结合图1和图2，安全装置10还包括发动机罩300，抬升机构200还能够向上抬升发动机罩300的后端302，联动发动机罩300的后端302相对于车辆的车身400朝背离车身400的方向运动，且发动机罩300形成用于增加行人碰撞缓冲面积的斜面，使得发动机罩300从闭合状态切换至打开状态。

在本实施方式中，将发动机罩300与A柱展开机构100结合，共同对行人及其头部增加碰撞缓冲面积和缓冲空间130，减小对行人及其头部的伤害。

请参见图3，图3为本发明实施例1提供的用于车辆的安全装置10的发动机罩300的前端301相对于车身400朝背离车身400的方向运动时的结构示意图。结合图1和图3，当A柱外板120的后端122与车辆的车顶连接，A柱外板120的前端121为自由端，并位于抬升机构200的顶端的上方时，发动机罩300的后端302位于A柱外板120的前端121的上方。本实施方式中，在车辆的长度方向L上，发动机罩300的前端301靠近车辆的前端，发动机罩300的后端302靠近车辆的后端。

当发动机罩300的前端301相对于车身400朝背离车身400的方向运动时，A柱外板120和A柱本体110处于闭合状态。即在车辆的高度方向H上，发动机罩300正常打开时，发动机罩300的前端301相对于车身400朝向车辆的顶端方向打开，此时A柱外板120和A柱本体110处于相互贴合的闭合状态。

当行人与车辆发生碰撞后，抬升机构200同时抬升A柱外板120的前端121和发动机罩300的后端302，以使A柱展开机构100和发动机罩300同时从闭合状态切换至打开状态。

在本实施方式中，由于发动机罩300的后端302位于A柱外板120的前端121的上方，既能使得抬升机构200同时抬升发动机罩300的后端302和A柱外板120的前端121，又能使得A柱外板120不影响发动机罩300由其前端正常打开的操作。

进一步地，安全装置10还包括碰撞传感器(图中未示出)和控制器(图中未示出)，碰撞传感器与控制器通信连接，并设置于车辆的前保险杠上，以将检测到的行人与车辆发生碰撞的碰撞信号发送给控制器，控制器与抬升机构200通信连接，以将根据接收到的碰撞信号发送执行指令给抬升机构200，控制抬升机构200抬升。其中，抬升机构200为起爆式顶升器、活塞式液压缸或活塞式气压缸。

如图2所示，在本实施方式中，抬升机构200为起爆式顶升器，起爆式顶升器包括缸体210和活塞220，缸体210的底端即为抬升机构200的底端，活塞220的顶端即为抬升机构200的顶端。起爆式顶升器接收到控制器发送的执行指令后，起爆式顶升器的缸体210内点火起爆，将其活塞220顶起，活塞220将发动机罩300的后端302和A柱外板120的前端121同时顶起。在本实施方式中，活塞220与A柱外板120的前端121接触但无机械连接关系。

请参见图4-图5，图4为本发明实施例1提供的用于车辆的安全装置10在行人的头部500撞击A柱展开机构100前的A柱展开机构100的状态示意图；图5为本发明实施例1提供的用于车辆的安全装置10在行人的头部500撞击A柱展开机构100后的A柱展开机构100的状态示意图。

如图4所示，行人与车辆发生碰撞后，起爆式顶升器同时抬升发动机罩300的后端302和A柱外板120的前端121，此时，发动机罩300形成的斜面增加行人碰撞的缓冲面积，减小对行人的伤害，A柱外板120与A柱本体110之间有了较大缓冲空间130，能够允许A柱外板120朝向A柱本体110变形。

如图5所示，行人的头部500撞击到A柱外板120后，A柱外板120吸收来自行人的头部500的冲击能量而变形，对头部500碰撞起到缓冲作用，减小头部500受到的撞击力，降低了头部500的伤害，即有利于保护行人的头部500。

实施例2：

本发明实施例2提供的车辆，采用如图1所示的用于车辆的安全装置10。在本实施方式中，由于用于车辆的安全装置10有利于保护行人的头部，车辆通过采用该用于车辆的安全装置10，使得车辆本身具备有利于保护行人的头部的安全措施。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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范围。

Claims (10)

1.一种用于车辆的安全装置，其特征在于，包括：

A柱展开机构，所述A柱展开机构包括A柱本体和A柱外板，所述A柱本体的前端固定于所述车辆的车身，所述A柱本体的后端固定于所述车辆的车顶；所述A柱外板设置于所述A柱本体远离车辆的驾驶舱的一侧，并能够相对于所述A柱本体朝背离所述A柱本体的方向运动；

抬升机构，所述抬升机构的底端固定于车辆的车身，所述抬升机构的顶端设置于所述A柱外板的下方；

当行人与车辆发生碰撞后，通过所述抬升机构抬升所述A柱外板，联动所述A柱外板相对于所述A柱本体朝背离所述A柱本体的方向运动，且所述A柱外板与所述A柱本体之间形成的缓冲空间逐渐变大，使得所述A柱展开机构从闭合状态切换至打开状态。

2.如权利要求1所述的用于车辆的安全装置，其特征在于，所述A柱外板的后端与所述车辆的车顶连接，所述A柱外板的前端为自由端，并位于所述抬升机构的顶端的上方；

当行人与车辆发生碰撞后，所述抬升机构向上抬升所述A柱外板的前端，以使所述A柱外板的前端绕所述A柱外板的后端朝背离所述A柱本体的方向旋转。

3.如权利要求2所述的用于车辆的安全装置，其特征在于，所述A柱外板的后端和所述车辆的车顶的连接方式为活动连接。

4.如权利要求2所述的用于车辆的安全装置，其特征在于，所述A柱外板的前端包括外延部，所述外延部与所述抬升机构的顶端相连接。

5.如权利要求4所述的用于车辆的安全装置，其特征在于，所述A柱外板的前端延伸至位于所述A柱本体的前端前方的位置处，所述A柱外板的后端延伸至位于所述A柱本体的后端的位置处或位于所述A柱本体的后端后方的位置处。

6.如权利要求1所述的用于车辆的安全装置，其特征在于，所述安全装置还包括碰撞传感器和控制器，所述碰撞传感器与所述控制器通信连接，并设置于车辆的前保险杠上，以将检测到的行人与车辆发生碰撞的碰撞信号发送给所述控制器，所述控制器与所述抬升机构通信连接，以将根据接收到的所述碰撞信号发送执行指令给所述抬升机构，控制所述抬升机构抬升。

7.如权利要求1～6任一项所述的用于车辆的安全装置，其特征在于，所述安全装置还包括发动机罩，所述抬升机构还能够向上抬升所述发动机罩的后端，联动所述发动机罩的后端相对于车辆的车身朝背离车身的方向运动，且所述发动机罩形成用于增加行人碰撞缓冲面积的斜面，使得所述发动机罩从闭合状态切换至打开状态。

8.如权利要求7所述的用于车辆的安全装置，其特征在于，当A柱外板的后端与所述车辆的车顶连接，A柱外板的前端为自由端，并位于抬升机构的顶端的上方时，所述发动机罩的后端位于所述A柱外板的前端的上方；

所述发动机罩的前端相对于车身朝背离车身的方向运动时，所述A柱外板和所述A柱本体处于闭合状态；

当行人与车辆发生碰撞后，所述抬升机构同时抬升所述A柱外板的前端和所述发动机罩的后端，以使所述A柱展开机构和所述发动机罩同时从闭合状态切换至打开状态。

9.如权利要求1～6中任一项所述的用于车辆的安全装置，其特征在于，所述抬升机构为起爆式顶升器、活塞式液压缸或活塞式气压缸。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的用于车辆的安全装置。

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