CN119283926B - 防爬吸能结构及轨道车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防爬吸能结构及轨道车辆，包括吸能壳、若干个吸能块、防爬组件，吸能壳设置于司机室地板的下方，若干个吸能块沿前后方向间隔设置于吸能壳内，防爬组件贯穿吸能壳和吸能块延伸至吸能壳的前侧。本发明提供的防爬吸能结构，将防爬组件和吸能块统一安装至司机室底架下方，不仅实现了结构的有效减重，节省了结构的占用空间，而且实现了吸能和防爬双重功能，满足车辆的对撞工况，同时可有效阻止碰撞过程中的车辆爬升，提高了车辆运行的安全性。

Description

防爬吸能结构及轨道车辆

技术领域

本发明属于防爬吸能技术领域，更具体地说，是涉及一种防爬吸能结构及轨道车辆。

背景技术

被动安全及司乘人员保护是交通行业的重要研究方向，国内外轨道交通车辆基于被动安全均是以独立的吸能结构进行被动安全防护。独立的防爬吸能结构，通过螺栓单独安装在车体上。吸能的形式主要有金属刨削式、金属膨胀式、蜂窝结构吸能等。

由于独立的吸能装置需要占据的空间较大，且需要独立的安装结构进行安装，对于车辆前端空间布置、设备安装和车辆轻量化带来了较大的挑战，难以满足车辆集成化、轻量化的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防爬吸能结构及轨道车辆，将防爬吸能结构集成到司机室外罩中，与车钩等其他吸能结构组成被动安全吸能，满足了车辆不同速度等级对撞工况，有效减轻了车辆重量、并节省了车辆的安装空间。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种防爬吸能结构，包括吸能壳、若干个吸能块、防爬组件，吸能壳设置于司机室地板的下方，若干个吸能块沿前后方向间隔设置于吸能壳内，防爬组件贯穿吸能壳和吸能块延伸至吸能壳的前侧。

在一种可能的实现方式中，吸能块的水平投影为梯形，自车身前端至车身后端，若干个吸能块的水平投影的面积逐渐增大。

在一种可能的实现方式中，防爬组件包括若干个滑动连接的伸缩杆，位于前端的伸缩杆的前端设有防爬齿，防爬齿沿车辆的宽度方向延伸，防爬齿的前端面上设有若干个沿水平方向延伸的啮合齿，啮合齿沿上下方向间隔设置，防爬齿与吸能壳的前端面间隔设置。

在一种可能的实现方式中，所述吸能壳包括侧壳体与后底板，所述侧壳体连接于司机室外罩的内壁上，所述侧壳体具有朝向车身外侧的侧开口以及朝向车身后侧的后开口，所述侧壳体用于容纳若干个所述吸能块，所述后底板套设于所述侧壳体的后端外侧，所述防爬组件的后端连接于所述后底板的内壁上，所述防爬组件自后向前贯穿若干个所述吸能块以及所述侧壳体的前端面设置。

在一种可能的实现方式中，吸能块设有三个，三个吸能块分别为第一吸能块、第二吸能块以及第三吸能块，第一吸能块、第二吸能块和第三吸能块自前向后顺次设置，防爬组件自后向前顺次贯穿第三吸能块、第二吸能块以及第一吸能块设置。

在一种可能的实现方式中，吸能壳内设有第一隔板和第二隔板，第一隔板位于第一吸能块和第二吸能块之间，第二隔板位于第二吸能块和第三吸能块之间。

一些实施例中，吸能壳为玻璃钢材质构件，第一隔板和第二隔板为金属材质构件。

在一种可能的实现方式中，第一吸能块、第二吸能块和第三吸能块内具有多个间隔设置的腔体，第一吸能块的单个腔体大于第二吸能块的单个腔体，第二吸能块的单个气腔体大于第三吸能块的单个腔体。

在一种可能的实现方式中，第一吸能块和第二吸能块的腔体的截面为四边形，第三吸能块的腔体的截面为六边形。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，本申请实施例提供的防爬吸能结构，将防爬组件和吸能块统一安装至司机室底架下方，不仅实现了结构的有效减重，节省了结构的占用空间，而且实现了吸能和防爬双重功能，满足车辆的对撞工况，同时可有效阻止碰撞过程中的车辆爬升，提高了车辆运行的安全性。

本发明还提供了一种轨道车辆，轨道车辆包括防爬吸能结构。上述车辆的防爬吸能结构将防爬组件和吸能块统一安装至司机室底架下方，不仅实现了结构的有效减重，节省了结构的占用空间，而且实现了吸能和防爬双重功能，满足车辆的对撞工况，同时可有效阻止碰撞过程中的车辆爬升，提高了车辆运行的安全性。‌

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的防爬吸能结构使用状态的结构示意图；

图2为本发明实施例图1中Ⅰ的局部放大结构示意图；

图3为本发明实施例提供的防爬吸能结构的结构示意图；

图4为本发明实施例图3中防爬吸能结构省略后底板和吸能块的结构示意图；

图5为本发明实施例图3中后底板和防爬组件的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的防爬吸能结构的俯视剖视结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、吸能壳；11、侧壳体；12、后底板；13、第一隔板；14、第二隔板；15、连接翻边；21、第一吸能块；22、第二吸能块；23、第三吸能块；3、防爬组件；31、伸缩杆；32、防爬齿；33、啮合齿；4、司机室外罩。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“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。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一个或者若干个该特征。在本发明的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图6，现对本发明提供的防爬吸能结构及轨道车辆进行说明。防爬吸能结构，吸能壳1、若干个吸能块、防爬组件3，吸能壳1设置于司机室地板的下方，若干个吸能块沿前后方向间隔设置于吸能壳1内，防爬组件3贯穿吸能壳1和吸能块延伸至吸能壳1的前侧。

本实施例提供的防爬吸能结构，与现有技术相比，本实施例提供的防爬吸能结构，将防爬组件3和吸能块统一安装至司机室底架下方，不仅实现了结构的有效减重，节省了结构的占用空间，而且实现了吸能和防爬双重功能，满足车辆的对撞工况，同时可有效阻止碰撞过程中的车辆爬升，提高了车辆运行的安全性。

本实施例中，上述防爬吸能结构在司机室地板的下方对称设有两个，两个防爬吸能结构分别靠近车辆的两侧壁设置，用于防止车辆在碰撞中的爬车，并可有效吸收碰撞能量，上述设置旨在提高车辆的安全性，特别是车辆意外撞车过程中的损坏。防爬组件3能够有效地防止车辆的相对攀爬，同时还能配合吸能块吸收部分撞击能量，减少意外撞车对车辆客室区域的影响，提升乘客乘车的安全性。

防爬组件3贯穿吸能块设置，二者相互结合可实现防爬和吸能双重功能，上述结合的结构可有效节省安装空间，便于提高后续装配效率，保证车辆运行的安全性。

一些可能的实现方式中，上述特征吸能壳1采用如图1至图6所示结构。请一并参阅图1至图6，吸能块的水平投影为梯形，自车身前端至车身后端，若干个吸能块的水平投影的面积逐渐增大。

本实施例中，吸能块的水平投影为梯形，吸能块前侧边长的长度小于后侧边长的长度，多个吸能块的水平投影面积自前向后逐渐变大，使得多个吸能块形成自前向后吸能作用增强的效果，形成累积吸能作用，使车辆碰撞过程中的撞击力进行有效衰减，减小冲击能量。

一些可能的实现方式中，上述特征防爬组件3采用如图1至图6所示结构。请一并参阅图1至图6，防爬组件3包括若干个滑动连接的伸缩杆31，位于前端的伸缩杆31的前端设有防爬齿32，防爬齿32沿车辆的宽度方向延伸，防爬齿32的前端面上设有若干个沿水平方向延伸的啮合齿33，啮合齿33沿上下方向间隔设置，防爬齿32与吸能壳1的前端面间隔设置。

本实施例中，防爬组件3采用多个伸缩杆31和防爬齿32结合的结构。多个滑动配合的伸缩杆31，可实现在车身前后方向上的自由伸缩，不产生阻抗力。

车辆碰撞过程中，先通过车钩作用减小撞击，之后该车辆前侧的防爬齿32与被追尾车辆后端的防爬齿32啮合，在车辆有爬升趋势时，利用前后两个防爬齿32的啮合作用使伸缩杆31产生垂向阻抗力，阻止车辆爬升，同时实现车辆的纵向吸能，上述过程中，伸缩杆31可自由伸缩，不产生阻抗力，直至防爬齿32后端面抵压吸能壳1，使吸能壳1变形并依次作用于多个吸能块上，形成逐级吸能的效果。在上述过程中，实现了防爬和吸能双重功能。

防爬齿32前端面上设置的啮合齿33沿水平方向延伸，在相邻两个啮合齿33之间形成内凹结构，使两个防爬齿32之间形成啮合作用，达到纵向吸能效果，同时实现车辆的防爬性能。

一些可能的实现方式中，上述特征吸能壳1采用如图1至图6所示结构。请一并参阅图1至图6，所述吸能壳1包括侧壳体11与后底板12，所述侧壳体11连接于司机室外罩4的内壁上，所述侧壳体11具有朝向车身外侧的侧开口以及朝向车身后侧的后开口，所述侧壳体11用于容纳若干个所述吸能块，所述后底板12套设于所述侧壳体11的后端外侧，所述防爬组件3的后端连接于所述后底板12的内壁上，所述防爬组件3自后向前贯穿若干个所述吸能块以及所述侧壳体11的前端面设置。

本实施例中，吸能壳1采用侧壳体11和后底板12结合的形式，侧壳体11的侧开口朝向车身外侧，侧壳体11能够与司机室外罩4的内壁相连以形成容纳吸能块的腔体，侧壳体11后侧用于安装后底板12，以便固定防爬组件3的后端。

多个吸能块设置于上述腔体内，后底板12不仅可以固定防爬组件3的后端，还可以对侧壳体11的后开口进行封堵，保证吸能壳1的整体完整性，实现对多个吸能块的有效安装。便于根据需求设置不同个数的吸能块，以适应车辆不同速度等级车辆碰撞的性能需求。

进一步，侧壳体11的边缘设有向外弯折的连接翻边15，连接翻边15与司机室外罩4的内壁相连，提高了侧壳体11安装的可靠性。

一些可能的实现方式中，上述特征吸能块采用如图1至图6所示结构。请一并参阅图1至图6，吸能块设有三个，三个吸能块分别为第一吸能块21、第二吸能块22以及第三吸能块23，第一吸能块21、第二吸能块22和第三吸能块23自前向后顺次设置，防爬组件3自后向前顺次贯穿第三吸能块23、第二吸能块22以及第一吸能块21设置。

本实施例中，根据车辆碰撞的吸能需求，吸能块采用第一吸能块21、第二吸能块22、第三吸能块23结合的结构，实现逐级吸能的效果。其中，第二吸能块22的阻抗力大于第一吸能块21的阻抗力，第三吸能块23的阻抗力大于第二吸能块22的阻抗力，形成自前向后阻抗力逐渐增强，保证逐级吸能作用。

在此基础上，防爬组件3自后向前顺次贯穿第三吸能块23、第二吸能块22以及第一吸能块21设置，保证吸能效果的同时实现防爬作用。上述结构的设置便于进行空间布设，有助于节省车内安装空间，同时还减轻了结构的整体重量，满足了车辆的轻量化设计。

在一些实施例中，上述特征吸能壳1可以采用如图1至图6所示结构。请一并参阅图1至图6，吸能壳1内设有第一隔板13和第二隔板14，第一隔板13位于第一吸能块21和第二吸能块22之间，第二隔板14位于第二吸能块22和第三吸能块23之间。

本实施例中，吸能壳1内设有第一隔板13和第二隔板14，第一隔板13能够对第一吸能块21和第二吸能块22进行分隔，第二隔板14能够对第二吸能块22和第三吸能块23进行分隔。当吸能壳1受到防爬齿32后端面抵压作用后会产生变形，此时撞击力会顺次传递至多个吸能块上，形成逐级吸能作用。

具体的，第一隔板13和第二隔板14采用金属材质构件，能够将相邻两个吸能块进行有效分隔，实现多个吸能块的逐级吸能。在纵向吸能过程中，第一隔板13和第二隔板14可以为不同力级的吸能块提供稳定阻抗力，实现自前向后阻抗力逐渐增强的效果，保证良好的吸能作用，提升了车辆运行的安全性。

在一些实施例中，上述特征吸能壳1可以采用如图1至图6所示结构。请一并参阅图1至图6，吸能壳1为玻璃钢材质构件，第一隔板13和第二隔板14为金属材质构件。吸能壳1采用玻璃钢材质制作而成，具有较高的结构强度，满足吸能块和防爬组件3的安装稳定性，实现了结构的轻量化设计。

一些可能的实现方式中，上述特征第一吸能块21、第二吸能块22和第三吸能块23采用如图1至图6所示结构。请一并参阅图1至图6，第一吸能块21、第二吸能块22和第三吸能块23内具有多个间隔设置的腔体，第一吸能块21的单个腔体大于第二吸能块22的单个腔体，第二吸能块22的单个气腔体大于第三吸能块23的单个腔体。

本实施例中，通过分别在第一吸能块21、第二吸能块22以及第三吸能块23内分别设置多个腔体，实现上述构件的吸能作用。第二吸能块22的单个腔体小于第一吸能块21的单个腔体，使得第二吸能块22的吸能作用大于第一吸能块21的吸能作用，形成自前向后逐级增强的吸能效果，保证吸能结构顺序动作，确保吸能稳定性。

同样的，第二吸能块22的单个腔体小于第三吸能块23的单个腔体，使得第一吸能块21、第二吸能块22和第三吸能块23形成自前向后吸能效果逐渐增强的趋势。

在此基础上，第一吸能块21和第二吸能块22的腔体的截面为四边形，第三吸能块23的腔体的截面为六边形，也就是近似蜂窝状结构，第三吸能块23相对第一吸能块21和第二吸能块22的四边形腔体截面具有更好的吸能作用，实现吸能作用的逐级提升。

以上通过调节不同吸能级的吸能块的截面形状，使多个吸能块具有不同吸能级的阻抗力，从而适应车辆不同速度等级碰撞的吸能需求。阻抗力最大的第三吸能块23放置在阻抗力居中的第二吸能块22的后方，阻抗力处居中的第二吸能块22放置在阻抗力最小的第一吸能块21的后方，保证第三吸能块23为第二吸能块22提供足够阻抗力、第二吸能块22为第一吸能块21提供足够阻抗力，进而保证吸能结构顺序动作，确保吸能稳定性。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种轨道车辆，轨道车辆包括防爬吸能结构。上述车辆的防爬吸能结构将防爬组件3和吸能块统一安装至司机室底架下方，不仅实现了结构的有效减重，节省了结构的占用空间，而且实现了吸能和防爬双重功能，满足车辆不同速度等级的对撞工况，同时可有效阻止碰撞过程中的车辆爬升，提高了车辆运行的安全性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.防爬吸能结构，其特征在于，包括吸能壳(1)、若干个吸能块、防爬组件(3)，所述吸能壳(1)设置于司机室地板的下方，若干个所述吸能块沿前后方向间隔设置于所述吸能壳(1)内，所述防爬组件(3)贯穿所述吸能壳(1)和所述吸能块延伸至所述吸能壳(1)的前侧；

所述防爬组件(3)包括若干个滑动连接的伸缩杆(31)，位于前端的所述伸缩杆(31)的前端设有防爬齿(32)，所述防爬齿(32)沿车辆的宽度方向延伸，所述防爬齿(32)的前端面上设有若干个沿水平方向延伸的啮合齿(33)，所述啮合齿(33)沿上下方向间隔设置，所述防爬齿(32)与所述吸能壳(1)的前端面间隔设置；

所述吸能壳(1)包括侧壳体(11)与后底板(12)，所述侧壳体(11)连接于司机室外罩(4)的内壁上，所述侧壳体(11)具有朝向车身外侧的侧开口以及朝向车身后侧的后开口，所述侧壳体(11)用于容纳若干个所述吸能块，所述后底板(12)套设于所述侧壳体(11)的后端外侧，所述防爬组件(3)的后端连接于所述后底板(12)的内壁上，所述防爬组件(3)自后向前贯穿若干个所述吸能块以及所述侧壳体(11)的前端面设置。

2.如权利要求1所述的防爬吸能结构，其特征在于，所述吸能块的水平投影为梯形，自车身前端至车身后端，若干个所述吸能块的水平投影的面积逐渐增大。

3.如权利要求1-2中任一项所述的防爬吸能结构，其特征在于，所述吸能块设有三个，三个所述吸能块分别为第一吸能块(21)、第二吸能块(22)以及第三吸能块(23)，所述第一吸能块(21)、所述第二吸能块(22)和所述第三吸能块(23)自前向后顺次设置，所述防爬组件(3)自后向前顺次贯穿所述第三吸能块(23)、所述第二吸能块(22)以及所述第一吸能块(21)设置。

4.如权利要求3所述的防爬吸能结构，其特征在于，所述吸能壳(1)内设有第一隔板(13)和第二隔板(14)，所述第一隔板(13)位于所述第一吸能块(21)和所述第二吸能块(22)之间，所述第二隔板(14)位于所述第二吸能块(22)和所述第三吸能块(23)之间。

5.如权利要求4所述的防爬吸能结构，其特征在于，所述吸能壳(1)为玻璃钢材质构件，所述第一隔板(13)和所述第二隔板(14)为金属材质构件。

6.如权利要求3所述的防爬吸能结构，其特征在于，所述第一吸能块(21)、所述第二吸能块(22)和所述第三吸能块(23)内具有多个间隔设置的腔体，所述第一吸能块(21)的单个腔体大于所述第二吸能块(22)的单个腔体，所述第二吸能块(22)的单个腔体大于所述第三吸能块(23)的单个腔体。

7.如权利要求3所述的防爬吸能结构，其特征在于，所述第一吸能块(21)和所述第二吸能块(22)的腔体的截面为四边形，所述第三吸能块(23)的腔体的截面为六边形。

8.轨道车辆，其特征在于，所述轨道车辆包括权利要求1-7中任一项所述的防爬吸能结构。