CN210881987U - 复合吸能防撞缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种复合吸能防撞缓冲装置，包括第一底板；吸能壁，平行且间隔设置于第一底板的一侧；导向框架，包括四个弯折管、四个第一支撑管和八个第一连接片，四个弯折管的一端分别与第一底板的四个角部紧固连接，四个弯折管的另一端分别与吸能壁的四个角部紧固连接，四个第一支撑管铰接形成两个X形支架，第一支撑管的相对两端通过两第一连接片与两弯折管的端部连接；以及吸能箱，固定于第一底板上，并容置于导向框架内。当发生斜向碰撞时，分布于吸能箱左右两侧的弯折管通过第一支撑管和第一连接片相互牵引来修正撞击力的传递方向，使得撞击力分散在吸能箱的正向上，从而有效地解决了防撞缓冲装置受到斜向碰撞时吸能性能差的技术问题。

Description

复合吸能防撞缓冲装置

技术领域

本实用新型属于被动安全防护装置技术领域，更具体地说，是涉及一种复合吸能防撞缓冲装置。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，交通运输承担着非常重要的角色，其中，轨道运输、公路运输等便捷、高效的运输及出行方式已经成为人们生活中不可缺少的一部分，因此安全防护问题也变得不容忽视。在没有安全防护的情况下，一旦发生事故，行驶中的车辆发生撞击时，作为高速运行的大质量体所携带的巨大动能会在瞬间以多种形式的能量耗散，造成巨大的财产损失和人员伤亡，因此如何延长能量耗散时间，在短时间内将大量动能吸收，尤其在斜向碰撞的情况下依然能保持优良的吸能特性，就成为装置在车辆上的防撞缓冲装置必须攻克的难题。

目前，防撞缓冲装置存在多个方面的不足，其中，当受到斜向碰撞时防撞缓冲装置不会按照预定设想的情况发生变形，使吸能性能大大降低，甚至失效，带来极大的危险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种复合吸能防撞缓冲装置，包括但不限于解决防撞缓冲装置受到斜向碰撞时吸能性能差的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种复合吸能防撞缓冲装置，包括：

第一底板，用于连接被防护物；

吸能壁，平行且间隔设置于所述第一底板的一侧；

导向框架，包括四个弯折管、四个第一支撑管和八个第一连接片，四个所述弯折管的一端分别与所述第一底板的四个角部紧固连接，四个所述弯折管的另一端分别与所述吸能壁的四个角部紧固连接，四个所述第一支撑管铰接形成两个X形支架，所述弯折管的弯折角朝向与所述弯折管同侧的所述X形支架，所述第一支撑管的相对两端通过两所述第一连接片与两所述弯折管的端部连接，所述第一连接片为高应变材料件；以及

吸能箱，固定于所述第一底板上，并容置于所述导向框架内，两个所述X形支架分别分布于所述吸能箱的相对两侧。

进一步地，导向框架还包括：

第二连接片，所述第二连接片的一端与所述第一支撑管的端部紧固连接，所述第二连接片的另一端与所述吸能箱紧固连接。

可选地，所述弯折管的相对两端上分别开设有凹槽。

可选地，所述弯折管的弯折部上开设有通孔。

进一步地，所述导向框架还包括：

第二支撑管或支撑板，紧固连接于两所述弯折管之间，所述第二支撑管或所述支撑板与所述第一底板、所述吸能壁和所述X形支架相邻。

进一步地，所述吸能壁包括：

第二底板，四个所述弯折管的一端紧固连接于所述第二底板的四个角部上；以及

第一吸能块，所述第一吸能块固定于所述第二底板的远离所述吸能箱的表面上。

进一步地，所述吸能壁还包括：

第一蒙皮，覆盖于所述第一吸能块的外侧，所述第一蒙皮的横截面轮廓呈等腰梯形。

进一步地，所述第一吸能块的远离所述第二底板的端面为所述第一吸能块的顶面，所述第一吸能块的紧贴所述第二底板的端面为所述第一吸能块的底面，所述第一吸能块的连接所述顶面和所述底面的端面为所述第一吸能块的侧面，所述第一吸能块的侧面与所述第一吸能块的底面的夹角为45°。

进一步地，所述第二底板上设置有加强梁。

进一步地，所述吸能箱包括：

第二蒙皮，所述第二蒙皮与所述第一底板围合形成有第二容置腔，所述第一底板上开设有透气孔；以及

第二吸能块，填充于所述第二容置腔内。

本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置的有益效果在于：采用了第一连接片连接弯折管和第一支撑管，当发生斜向碰撞时，通过吸能壁初步调整撞击力的传递方向和吸收撞击力产生的能量，接着分布于吸能箱左右两侧的弯折管通过第一支撑管和第一连接片相互牵引来修正撞击力的传递方向，使得撞击力分散在吸能箱的正向上，最后通过吸能箱将撞击力产生的剩余能量吸收，进而保证了车辆及司乘人员的安全，从而有效地解决了防撞缓冲装置受到斜向碰撞时吸能性能差的技术问题，提升了复合吸能防撞缓冲装置的斜向缓冲能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的复合吸能防撞缓冲装置的立体示意图；

图2为本实用新型实施例提供的复合吸能防撞缓冲装置受到正向撞击时的工作状态示意图；

图3为本实用新型实施例提供的复合吸能防撞缓冲装置受到斜向撞击时的工作状态示意图；

图4为本实用新型实施例提供的复合吸能防撞缓冲装置中导向框架的立体示意图；

图5为本实用新型实施例提供的复合吸能防撞缓冲装置中吸能壁的局部透视示意图；

图6为本实用新型实施例提供的复合吸能防撞缓冲装置中第一底板的立体示意图。

其中，图中各附图标记：

1—复合吸能防撞缓冲装置、10—第一底板、20—吸能壁、30—导向框架、40—吸能箱、21—第二底板、22—第一吸能块、23—第一蒙皮、24—加强梁、31—弯折管、32—第一支撑管、33—第一连接片、34—第二连接片、35—加强件、36—第二支撑管、100—透气孔、311—凹槽、312—通孔、F—碰撞方向。

具体实施方式

为了使本实用新型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，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是：当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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专利的限制，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的具体含义。术语“第一”、“第二”等仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图4，现对本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置进行说明。该复合吸能防撞缓冲装置1包括第一底板10、吸能壁20、导向框架30以及吸能箱40，其中，第一底板10用于连接被防护物，即可以焊接在被防护物上，或者通过螺栓等紧固件固定在被防护物上；吸能壁20与第一底板10平行，并且间隔地设置在第一底板10的一侧；导向框架30包括四个弯折管31、四个第一支撑管32和八个第一连接片33，其中，四个弯折管31的一端分别与第一底板10的四个角部紧固连接，四个弯折管31的另一端分别与吸能壁20的四个角部紧固连接，四个第一支撑管32铰接形成两个X形支架，并且两个X形支架分别分布在吸能箱40的相对两侧，弯折管31的弯折角朝向与弯折管31同侧的X形支架，第一支撑管32的相对两端通过两个第一连接片33与两个弯折管31的端部连接，即第一支撑管32的相对两端通过两个第一连接片33与分布在第一支撑管32相对两侧的两个弯折管31的端部连接，第一连接片33优选为高应变材料件，即第一连接片33采用伸长率大于15％的合金材料制成；吸能箱40固定在第一底板10上，即吸能箱40的一侧壁与第一底板10紧固连接，吸能箱40的另一侧壁可以与第二底板21紧固连接，或者与第二底板21之间留有间隙，并且容置在导向框架30内。

可选地，弯折管31和第一支撑管32均为铝质方管，具有质量轻、塑性好和防腐性佳等特点，当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施方式中，弯折管31和第一支撑管32可以分别为其它具有质量轻、塑性好和防腐性佳等特点的管材，此处不作唯一限定。

如图2所示，当复合吸能防撞缓冲装置1受到正向碰撞，即碰撞方向F与吸能壁20的受力面垂直时，吸能壁20先吸收小部分撞击力产生的能量，接着将撞击力传递给导向框架30和吸能箱40，吸能箱40通过自身的叠缩变形吸收大部分撞击力产生的能量，进而保证了车辆及司乘人员的安全，在此过程中，导向框架30主要起到支承吸能壁20的作用；如图1和图3所示，当复合吸能防撞缓冲装置1受到斜向碰撞，即碰撞方向F与吸能壁20的受力面之间的夹角大于等于45°且小于90°时，吸能壁20先吸收小部分撞击力产生的能量，此时在该撞击力的作用下吸能壁20被压实，使得该撞击力的传递方向进行一定程度的调整后传递给导向框架30和吸能箱40，接着弯折管31的弯折部首先发生弯曲变形，由于组成X形支架的两个第一支撑管32相互铰接，接着在弯折管31的驱使下，X形支架朝向弯折管31的夹角逐渐变小，同时第一连接片33发生拉伸和弯曲变形，从而确保了弯折管31与第一支撑管32保持连接以及第一支撑管32不会发生弯曲变形，在此过程中分布于吸能箱40左右两侧的弯折管31始终相互牵引，保持对吸能壁20提供均匀支撑，有效地修正撞击力的传递方向，使得大部分的撞击力作用在吸能箱40的正向上，然后吸能箱40通过自身的叠缩变形将该撞击力产生的大部分能量吸收，进而解决斜向撞击力吸能难度大的问题。

本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置1，采用了第一连接片33连接弯折管31和第一支撑管32，当发生斜向碰撞时，通过吸能壁20初步调整撞击力的传递方向和吸收撞击力产生的能量，接着分布于吸能箱40左右两侧的弯折管31通过第一支撑管32和第一连接片33相互牵引来修正撞击力的传递方向，使得撞击力分散在吸能箱40的正向上，最后通过吸能箱40将撞击力产生的剩余能量吸收，进而保证了车辆及司乘人员的安全，从而有效地解决了防撞缓冲装置受到斜向碰撞时吸能性能差的技术问题，提升了复合吸能防撞缓冲装置1的斜向缓冲能力。

进一步地，请参阅图1和图4，作为本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置的一种具体实施方式，导向框架30还包括第二连接片34，该第二连接片34的一端与第一支撑管32的端部紧固连接，该第二连接片34的另一端与吸能箱40紧固连接。此处，在各第一支撑管32的相对两个端部上连接有两个第二连接片34，第二连接片34的一端固定在第一支撑管32的铰接点和第一支撑管32与弯折管31连接的连接端之间，第二连接片34的另一端与吸能箱40的表面紧固连接。这样通过第二连接片34将X形支架与吸能箱40连接在一起，提高了复合吸能防撞缓冲装置1结构的连接强度。由于第二连接片34采用铝片弯折制成，其连接强度低，不会影响撞击力在导向框架30发生弯曲变形过程中的传递，当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施方式中，第二连接片34还可以采用其它易于变形的材料制成，此处不作唯一限定。

另外，导向框架30还包括加强件35，该加强件35套设在第一支撑管32的中部。具体地，加强件35优选为铝管，通过连接销或者螺栓等可以将两个套设有加强件35的第一支撑管32串连形成X形支架，从而有效地增加了X形支架铰接点的结构强度，提高了X形支架在其所在平面方向上对吸能壁20的牵拉强度，使得整个导向框架30更加稳固。

可选地，请参阅图4，作为本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置的一种具体实施方式，在弯折管31的相对两端上分别开设有凹槽311。具体地，在弯折管31的与第一底板10或者吸能壁20的连接端面上开设有凹槽311，该凹槽311从该弯折管31的连接端面向弯折管31的端部延伸，并且凹槽311贯穿弯折管31的端部，这样有效地削弱了弯折管31的端部的结构强度，使得弯折管31的端部可以配合弯折管31的弯折部同时发生弯曲变形，进而使导向框架30按照预先设计的方向进行弯曲折叠，确保了导向框架30的导向效果。

可选地，请参阅图4，作为本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置的一种具体实施方式，在弯折管31的弯折部上开设有通孔312。具体地，通孔312贯穿弯折管31的相对两侧端面，这样可以有效地削弱弯折管31的弯折部的结构强度，确保了弯折管31的弯折部先于弯折管31的其它部位发生弯曲变形，使得导向框架30可以按照预先设计的方向进行弯曲折叠，确保了导向框架30的导向效果。

进一步地，请参阅图4，作为本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置的一种具体实施方式，导向框架30还包括第二支撑管36或者支撑板，该第二支撑管36或者支撑板紧固连接在两个弯折管31之间，并且第二支撑管36或者支撑板与第一底板10、第二底板21和上述X形支架相邻。此处，第二支撑管36或者支撑板分布在吸能箱40的左右两侧，第二支撑管36的相对两端或者支撑板的相对两侧边缘分别与两个弯折管31紧固连接，用于支撑弯折管31，使得位于吸能箱40左侧或者位于吸能箱40右侧的两个弯折管31之间保持一定的间隔，进而提高了整个导向框架30的结构强度。

进一步地，请参阅图5，作为本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置的一种具体实施方式，吸能壁20包括第二底板21和第一吸能块22，其中，四个弯折管31的一端紧固连接在第二底板21的四个角部上，第一吸能块22固定在第二底板21的远离吸能箱40的表面上。具体地，第一吸能块22固定在第二底板21的表面的中部，四个弯折管31的一端紧固连接在第二底板21的靠近吸能箱40的表面上，此处，第一吸能块22为多孔固体材料件，优选为泡沫铝块或者铝箔蜂窝材料件，当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施方式中，第一吸能块22还可以采用不锈钢箔蜂窝材料、腈纶瓦楞纸等制成的多孔固体材料件，此处不作唯一限定。这样当复合吸能防撞缓冲装置1受到较轻的碰撞时，吸能壁20可以通过第一吸能块22吸收撞击力产生的能量，使得复合吸能防撞缓冲装置1维修时，只需要更换第一吸能块22即可，减少了吸能箱40更换和维修的频率，有效地降低了复合吸能防撞缓冲装置1的维养成本。

进一步地，请参阅图5，作为本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置的一种具体实施方式，吸能壁20还包括第一蒙皮23，该第一蒙皮23覆盖在第一吸能块22的外侧，并且第一蒙皮23的横截面轮廓呈等腰梯形。具体地，第一蒙皮23与第二底板21围合形成第一容置腔，第一吸能块22容置在该第一容置腔内，第一蒙皮23可以隔绝第一吸能块22与外部环境接触，有效地防止了水汽、雨水、灰尘等对第一吸能块22的侵蚀，进而提高了第一吸能块22的使用寿命；并且第一蒙皮23的横截面轮廓呈等腰梯形，即第一蒙皮23的左右两侧端面分别与第二底板21的夹角为大于0°且小于90°，当发生斜向碰撞时，通过第一蒙皮的左右两侧端面可以有效地调整撞击力的传递方向。

进一步地，请参阅图5，作为本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置的一种具体实施方式，第一吸能块22的远离第二底板21的端面为第一吸能块22的顶面，第一吸能块22的紧贴第二底板21的端面为第一吸能块22的底面，第一吸能块22的连接顶面和底面的端面为第一吸能块22的侧面，第一吸能块22的侧面与第一吸能块22的底面的夹角为45°。具体地，第一吸能块22的外轮廓呈薄等腰梯形，整个第一吸能块22填充在上述第一容置腔内，当发生碰撞方向F与第一吸能块22的顶面之间的夹角大于等于45°且小于90°的斜向碰撞时，第一吸能块22不仅可以吸收撞击力产生的部分能量，而且可以有效地调整撞击力的传递方向。

进一步地，请参阅图5，作为本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置的一种具体实施方式，在第二底板21上设置有加强梁24。具体地，加强梁24固定在第二底板21的底面上，并且沿第二底板21的长度方向延伸至第二底板21的左右两侧边缘，此处，加强梁24的布置数量由加强梁24的宽度决定，加强梁24优选为采用高硬度的方形金属管材制成，既可以保证吸能壁20大面积地承受和传递撞击力，提高了吸能壁20的抗撞击强度，又不至于使吸能壁20增加过多的重量，确保了复合吸能防撞缓冲装置1的轻量化。

进一步地，请参阅图1和图6，作为本实用新型提供的复合吸能防撞缓冲装置的一种具体实施方式，吸能箱40包括第二蒙皮和第二吸能块(未图示)，其中，第二蒙皮与第一底板10围合形成有第二容置腔，同时，在第一底板10上开设有透气孔100，第二吸能块填充在第二容置腔内。具体地，整个吸能箱40的外轮廓可以呈棱柱状或者圆柱状或者椭圆柱状等，第二蒙皮覆盖在第二吸能块的外侧，可以隔绝第二吸能块与外部环境接触，有效地防止了水汽、雨水、灰尘等对第二吸能块的侵蚀，进而提高了第二吸能块的使用寿命；此处，第二吸能块为多孔固体材料件，优选为采用至少两个铝箔蜂窝材料件层叠制成，其中，靠近吸能壁20的铝箔蜂窝材料件的吸能强度小于靠近第一底板10的铝箔蜂窝材料件的吸能强度，使得吸能箱40的整个吸能过程更加平稳，当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施方式中，第二吸能块还可以采用泡沫铝、腈纶瓦楞纸等制成的多孔固体材料件，此处不作唯一限定；在第一底板10上开设有整齐排列的多个透气孔100，该透气孔100与第二容置腔连通，可以有效地防止吸能箱40在受到撞击发生叠缩变形的过程中发生气爆现象。

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

Claims (10)

1.复合吸能防撞缓冲装置，其特征在于，包括：

第一底板，用于连接被防护物；

吸能壁，平行且间隔设置于所述第一底板的一侧；

导向框架，包括四个弯折管、四个第一支撑管和八个第一连接片，四个所述弯折管的一端分别与所述第一底板的四个角部紧固连接，四个所述弯折管的另一端分别与所述吸能壁的四个角部紧固连接，四个所述第一支撑管铰接形成两个X形支架，所述弯折管的弯折角朝向与所述弯折管同侧的所述X形支架，所述第一支撑管的相对两端通过两所述第一连接片与两所述弯折管的端部连接，所述第一连接片为高应变材料件；以及

吸能箱，固定于所述第一底板上，并容置于所述导向框架内，两个所述X形支架分别分布于所述吸能箱的相对两侧。

2.如权利要求1所述的复合吸能防撞缓冲装置，其特征在于，所述导向框架还包括：

第二连接片，所述第二连接片的一端与所述第一支撑管的端部紧固连接，所述第二连接片的另一端与所述吸能箱紧固连接。

3.如权利要求2所述的复合吸能防撞缓冲装置，其特征在于，所述弯折管的相对两端上分别开设有凹槽。

4.如权利要求3所述的复合吸能防撞缓冲装置，其特征在于，所述弯折管的弯折部上开设有通孔。

5.如权利要求4所述的复合吸能防撞缓冲装置，其特征在于，所述导向框架还包括：

第二支撑管或支撑板，紧固连接于两所述弯折管之间，所述第二支撑管或所述支撑板与所述第一底板、所述吸能壁和所述X形支架相邻。

6.如权利要求1至5任一项所述的复合吸能防撞缓冲装置，其特征在于，所述吸能壁包括：

第二底板，四个所述弯折管的一端紧固连接于所述第二底板的四个角部上；以及

第一吸能块，所述第一吸能块固定于所述第二底板的远离所述吸能箱的表面上。

7.如权利要求6所述的复合吸能防撞缓冲装置，其特征在于，所述吸能壁还包括：

第一蒙皮，覆盖于所述第一吸能块的外侧，所述第一蒙皮的横截面轮廓呈等腰梯形。

8.如权利要求7所述的复合吸能防撞缓冲装置，其特征在于，所述第一吸能块的远离所述第二底板的端面为所述第一吸能块的顶面，所述第一吸能块的紧贴所述第二底板的端面为所述第一吸能块的底面，所述第一吸能块的连接所述顶面和所述底面的端面为所述第一吸能块的侧面，所述第一吸能块的侧面与所述第一吸能块的底面的夹角为45°。

9.如权利要求7所述的复合吸能防撞缓冲装置，其特征在于，所述第二底板上设置有加强梁。

10.如权利要求7所述的复合吸能防撞缓冲装置，其特征在于，所述吸能箱包括：

第二蒙皮，所述第二蒙皮与所述第一底板围合形成有第二容置腔，所述第一底板上开设有透气孔；以及

第二吸能块，填充于所述第二容置腔内。

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