CN215322411U - 一种车用缓冲防撞装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车辆吸收冲击的缓冲装置技术领域，具体涉及一种车用缓冲防撞装置。常规的加强横梁（即防撞梁）多采用刚性金属材料制成，其具有一定的形变能力，在碰撞时起到吸能缓冲目的，但这种常规的防撞梁的缓冲能力十分有限，且其形变能力也在一个较小的有限范围内，防护性能不强，保护作用不佳。本申请所述防撞装置包括前板、后板、缓冲部、连接部，后板连接在车架的主要受力部件纵梁上，前板设在后板外部远离纵梁的一侧；连接部活动连接前板和后板；缓冲部是建立在前板与后板之间的弹性缓冲结构。本申请所述防撞装置结构简单、制造方便、性能突出、维护维修方便，适用于各种车型。

Description

一种车用缓冲防撞装置

技术领域

本实用新型属于车辆吸收冲击的缓冲装置技术领域，具体涉及一种车用缓冲防撞装置。

背景技术

汽车保险杠与加强横梁（或称防撞梁）作为吸收缓和外界冲击力的车身构件，在低速碰撞事故中，对于保护车身以及车身附件可以起到一定作用。汽车保险杠与加强横梁作为吸收缓和外界冲击力的车身构件，在低速碰撞事故中，对于保护车身以及车身附件可以起到一定作用。但是保险杠所能提供的防护能力仍相当有限。完善的车身结构应该具备高效动能吸收/分散可溃车身设计、高强度乘员舱、以及行人保护组件。一般来说，车辆的发动机舱和行李舱作为溃缩吸能区，车身中部则会被设计为高强度的乘员舱。因此车身前后部结构要尽可能多地吸收碰撞能量，使碰撞过程中作用于车内乘员的力和加速度降至安全的范围内，但是车身前后部构件在碰撞中产生的变形应根据碰撞强度逐级发生，便于车身结构的修复和降低维修成本。

以车身前部结构为例，一般来说，发动机舱作为溃缩区域被分为三级变形区（如图1所示），其中第一级变形区（图1中a部）位于发动机舱前部，用于保护行人和降低车辆在低速下碰撞对于车辆的破坏。第二级变形区（图1中b部）位于发动机舱中部，即相容区。当两车相撞时，通过这部分变形区的溃缩最大化吸收和分散能量。第三级变形区（图1中c部）则靠近发动机舱后部，位于乘员舱之前，用于最大程度的保持乘员舱完整性，也被称为自身保护区。很显然，前保险杠的位置处于第一变形区，行人保护和降低低速碰撞对于车辆的破坏是其主要作用。现有技术中，包括但不限于以下文献均对溃缩装置及结构给出了不同的解决方案：

公开(公告)号：CN 208325123 U 一种溃缩性能良好的前防撞梁；

公开(公告)号：CN 102079282 A 汽车防撞吸能溃缩盒；

公开(公告)号：CN 102582550 B 一种溃缩防撞梁系统。

前保险杠加强横梁可以将任何形式的偏置和正面碰撞产生的能量尽可能均匀地分布到两个吸能元件上，使能量最大限度均匀地被吸能支架所吸收，并将碰撞力均匀地传递到两个纵梁。当汽车与其他车辆或障碍物发生低速碰撞时，如较为常见的停车场碰撞，市区路况频繁发生的低速追尾等。前保险杠加强横梁对保护翼子板、散热器、发动机罩和灯具等部件起着一定作用。后保险杠加强横梁则可以减少行李舱，尾门，后灯组等部位的损害。

目前常见的轿车前后保险杠一般都是由塑料保险杠壳体，加强横梁和左右两个吸能支架以及其他安装用部件组成。塑料保险杠壳体便是我们能从外观上看到的保险杠。近年来，由于造型设计的发展，以及行人保护的需要，大多数轿车的前保险杠都采用保险杠与水箱格栅一体式设计。相比而言，几十年前老车型的保险杠设计更符合“横杠”的概念。保险杠直接在车身能看到，一般都是塑料或树脂等弹性较高的，来减缓轻微碰撞对汽车的冲击。防撞钢梁一般隐藏在保险杠里面以及车门内部，在较大冲击力作用下，弹性材料已经不能缓冲能量时，真正起到保护车内乘员的作用。常规的加强横梁（即防撞梁）多采用刚性金属材料制成，其具有一定的形变能力，在碰撞时起到吸能缓冲目的，但这种常规的防撞梁的缓冲能力十分有限，且其形变能力也在一个较小的有限范围内，防护性能不强，保护作用不佳。

发明内容

本实用新型的目的是：研制一种车用缓冲防撞装置，其能够加强车辆碰撞时，特别是正面撞击时的缓冲能力，并能够快速有效地传递、分解、平衡碰撞冲击力，在发挥缓冲作用的同时消耗、转移动量，减小撞击对驾乘人员的伤害。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种车用缓冲防撞装置，以下简称“防撞装置”，其特征在于：

该防撞装置用于包括但不限于轿车、客车、商用车、轻型载货车、重型载货车、全挂牵引车、半挂牵引车在内的道路交通一般车辆；

该防撞装置设置在上述车辆的前部和/或后部和/或侧部，上述车辆均设有车架，该车架包括纵梁、横梁，防撞装置直接或间接地装配在车架的纵梁上；车架为车辆的主要支撑结构，纵梁为车架的主要受力部件，所述防撞装置装配在该主要受力部件上；

该防撞装置包括前板、后板、缓冲部、连接部，后板连接在车架的主要受力部件纵梁上，前板设在后板外部远离纵梁的一侧、且前板与后板之间通过连接部相活动连接，缓冲部设在前板和后板之间；连接部用于以活动连接方式装配、支撑前板，并将前板连接在后板上；缓冲部是建立在前板与后板之间的弹性缓冲结构，用于缓冲来自前板的冲击并通过后板将冲击分散给车架；

连接部设有包括但不限于销轴、滑槽、轨道、套管在内的任一种或任多种限位平移机构，该限位平移机构使前板限定在与后板相对的方向和位置相对移动；

缓冲部采用包括但不限于橡胶、弹簧、板簧、缓冲泡沫在内的任一种或任两种弹性缓冲机构，该弹性缓冲机构主要吸收来自前板、后板水平方向上的冲击力。

所述弹性缓冲机构包括板簧缓冲器、弹簧缓冲器，板簧缓冲器设在前板和后板的中部，弹簧缓冲器设有两个、分别设在板簧缓冲器的两侧；

板簧缓冲器包括1-5片长度依次增长的弧形的板簧片，该板簧片的中部固定在后板或前板中部、两端抵在前板或后板上，且在前板或后板上、与板簧片的两端相接触的位置设有挡条和/或滑槽，该挡条或滑槽用于限定板簧片的两端在前板或后板上沿长度方向的移动空间；

弹簧缓冲器包括圆柱螺旋弹簧或变径螺旋弹簧，当选择变径螺旋弹簧时，该变径螺旋弹簧呈锥状塔形，且变径螺旋弹簧的相邻两环具有嵌套可能性，即较小环的外径小于或等于较大环的内径，当变径螺旋弹簧受力压缩时，较小环可被压入到相邻的较大环内。

所述板簧缓冲器设有3片板簧片，该3片板簧片叠放在一起；当最短的板簧片靠近并固定在后板时，最长的板簧片靠近前板、且其两端被限定在前板上的挡条或滑槽内；当最短的板簧片靠近并固定在前板时，最长的板簧片靠近后板、且其两端被限定在后板上的挡条或滑槽内。

所述弹性缓冲机构包括板簧缓冲器，该板簧缓冲器包括1-5片长度依次增长的弧形的板簧片，且最长和/或次长的板簧片的两端继续延伸、弯曲并抵在后板上，形成字母W形，该W形的板簧片的两端的横向宽度小于或等于后板的长度。

所述连接部为销轴，该销轴的一端固定在前板或后板上、另一端贯穿与之相对的后板或前板。

所述连接部为截面呈圆形、方形、或异形的套管，包括内管、外管，内管能够插入外管内部，且内管外壁与外管内壁之间设有阻尼结构。

所述阻尼结构采用包括但不限于齿状凸起物、油气囊、弹簧、液压缓冲器中的任一种缓冲阻尼装置。

所述后板和/或前板两端设有弧形翼。

所述前板与后板之间采用弧形翼相装配连接，并代替连接部的功能。

所述后板设有内凹部，该内凹部向内沉入两个纵梁之间和/或两个溃缩装置之间的空间，板簧缓冲器设在该内凹部内。

所述后板内沉的距离小于后板与前板之间的距离。

所述防撞装置直接或间接地装配在车架的纵梁上；

间接连接是指防撞装置装配在溃缩装置的外侧，即防撞装置通过溃缩装置间接地装配在纵梁上；

直接连接是指防撞装置直接装配在纵梁上，防撞装置与纵梁之间不设置其他溃缩装置。

所述前板和/或后板采用包括但不限于钢板、铝合金、高冲击聚苯乙烯、玻璃纤维中的任一种或几种制成。

本实用新型的有益效果是：

（1）采用弹性缓冲材料和/或结构和/或部件来吸收、传递、分散冲击力，可有效减弱外界撞击对车体造成的冲击、破损及变形，相较于常规通过变形、溃缩来吸能的防撞结构，本申请所述方案防撞效果更好；

（2）通过横置在车架及防撞装置前部的前板来承载并快速分散冲击力至缓冲部和/或连接部，再通过缓冲部和/或连接部二次分配、分散、传递冲击力至后板，最后由后板权衡地传递冲击力，对冲击的吸能效果更好；

（3）本申请所述防撞装置结构简单、制造方便、性能突出、维护维修方便，适用于各种车型。

附图说明

附图如下：

图1是本实用新型背景技术中汽车保险杠、防撞梁、以及发动机舱溃缩三级变形区的结构示意图，其中a部分由前到后依次为保险杠、防撞梁、溃缩装置；

图2是本实用新型实施例一的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的放大结构示意图；

图4是本实用新型实施例一中防撞装置的局部结构示意图；

图5是本实用新型实施例一中防撞装置以及弹性缓冲机构的局部结构示意图；

图6是本实用新型实施例一中弧形翼的结构示意图；

图7是本实用新型实施例一中销轴式限位平移机构的结构示意图；

图8是本实用新型实施例一中套管式限位平移机构的结构示意图；

图9是本实用新型实施例二的结构示意图。

其中：

1一般车辆 2车架 21纵梁 3防撞装置 4前板 5后板 51弧形翼 52内凹部

7弹性缓冲机构 71板簧缓冲器 72弹簧缓冲器 73板簧片 74挡条

8连接部 9限位平移机构。

具体实施方式

实施例一：

如图1-3所示，本实施例所述一种车用缓冲防撞装置，以下简称“防撞装置”，其特征在于：

该防撞装置3用于包括但不限于轿车、客车、商用车、轻型载货车、重型载货车、全挂牵引车、半挂牵引车在内的道路交通一般车辆1；一般车辆1是指区别于非公路行驶的如自卸车、矿车等大型特殊车辆。当然，通过改进材料、尺寸、规格等参数，也可以将本实施例所述防撞装置3以放大型号式、或多组并列式等方式应用到大型、重型车辆上，其原理基本相同，不再赘述。

该防撞装置3设置在上述车辆的前部和/或后部和/或侧部，上述车辆均设有车架2，该车架2包括纵梁21、横梁，防撞装置3直接或间接地装配在车架2的纵梁21上；车架为车辆的主要支撑结构，纵梁21为车架的主要受力部件，所述防撞装置3装配在该主要受力部件上。

如图2-6所示，该防撞装置3包括前板4、后板5、缓冲部、连接部8，后板5连接在车架2的主要受力部件纵梁21上，前板4设在后板5外部远离纵梁21的一侧、且前板4与后板5之间通过连接部8相活动连接，缓冲部设在前板4和后板5之间；连接部8用于以活动连接方式装配、支撑前板4，并将前板4连接在后板5上；缓冲部是建立在前板4与后板5之间的弹性缓冲结构，用于缓冲来自前板4的冲击并通过后板5将冲击分散给车架2。

如图7、8所示，连接部8设有包括但不限于销轴、滑槽、轨道、套管在内的任一种或任多种限位平移机构，该限位平移机构9使前板4限定在与后板5相对的方向和位置相对移动；所述限位平移机构9的功能在于：限定前板4沿特定轨迹向后板5靠近，特定轨迹是指后板5沿车辆前后方向的正投影区域，前板4就在该正投影区域内前后平移。因此，该限位平移机构9可由多种结构来实现，如轨道或滑槽：在前板4两端设置滑块，在后板5两端、与前板4上的滑块相对应的位置设置滑槽，前板4通过滑块在滑槽内滑动，从而实现靠近或远离后板5的平移动作；其他常规方式不再赘述。

缓冲部采用包括但不限于橡胶、弹簧、板簧、缓冲泡沫在内的任一种或任两种弹性缓冲机构，该弹性缓冲机构主要吸收来自前板4、后板5水平方向上的冲击力。

如图4-6所示，所述弹性缓冲机构7包括板簧缓冲器71、弹簧缓冲器72，板簧缓冲器71设在前板4和后板5的中部，弹簧缓冲器72设有两个、分别设在板簧缓冲器71的两侧；

板簧缓冲器71包括1-5片长度依次增长的弧形的板簧片73，该板簧片73的中部固定在后板5或前板4中部、两端抵在前板4或后板5上（如果板簧片73固定在后板5上，则其两端就抵在前板4上；反之，如果板簧片73固定在前板4上，则板簧两端抵在后板5上），且在前板4或后板5上、与板簧片73的两端相接触的位置设有挡条74和/或滑槽，该挡条74或滑槽用于限定板簧片73的两端在前板4或后板5上沿长度方向的移动空间；

弹簧缓冲器72包括圆柱螺旋弹簧或变径螺旋弹簧，当选择变径螺旋弹簧时，该变径螺旋弹簧呈锥状塔形，且变径螺旋弹簧的相邻两环具有嵌套可能性，即较小环的外径小于或等于较大环的内径，当变径螺旋弹簧受力压缩时，较小环可被压入到相邻的较大环内。

所述板簧缓冲器71设有3片板簧片73，该3片板簧片叠放在一起；当最短的板簧片靠近并固定在后板5时，最长的板簧片靠近前板4、且其两端被限定在前板4上的挡条74或滑槽内；当最短的板簧片靠近并固定在前板4时，最长的板簧片靠近后板5、且其两端被限定在后板5上的挡条74或滑槽内。

所述弹性缓冲机构7包括板簧缓冲器71，该板簧缓冲器71包括1-5片长度依次增长的弧形的板簧片73，且最长和/或次长的板簧片的两端继续延伸、弯曲并抵在后板5上，形成字母W形，该W形的板簧片的两端的横向宽度小于或等于后板5的长度。

所述连接部8为销轴，该销轴的一端固定在前板4或后板5上、另一端贯穿与之相对的后板5或前板4。

所述连接部8为截面呈圆形、方形、或异形的套管，包括内管、外管，内管能够插入外管内部，且内管外壁与外管内壁之间设有阻尼结构。

所述阻尼结构采用包括但不限于齿状凸起物、油气囊、弹簧、液压缓冲器中的任一种缓冲阻尼装置。

如图6所示，所述后板5和/或前板4两端设有弧形翼51，该弧形翼51用于抵挡来自非正面的撞击。

所述前板4与后板5之间采用弧形翼51相装配连接，并代替连接部8的功能。

实施例二：

进一步地，如图9所示，在上述实施例的基础上，本实施例所述后板5设有内凹部52，该内凹部52向内沉入两个纵梁21之间和/或两个溃缩装置之间的空间，板簧缓冲器71设在该内凹部52内。

所述后板5内沉的距离小于后板5与前板4之间的距离。

【说明】以下叙述以防撞装置安装在溃缩装置上的情况为例，其他情形以此类推。内板内沉形成内凹部52，使得弹性缓冲机构7的板簧缓冲器71有一部分结构位于正常后板5所在垂直面以里（朝向车架方向）的位置，当车辆前方受到撞击时（当然，如果防撞装置安装在车辆尾部，则指车辆后方受到撞击，下同），前板4首先由板簧缓冲器71的最长的板簧片受力支撑，此时板簧缓冲器71的力量反馈相对较弱，此种情形适于初等撞击；当前板4因撞击进一步内移时，其他的板簧片渐次受力、参与支撑，但整体力量反馈依然相对不是最强，此种情形适于中等撞击；当车辆受撞击进一步加强时，前板4后移并与后板5非内凹部的部分相贴合，撞击力由前板4经后板5传递给溃缩装置、以及后板5上内凹部52的板簧缓冲器71，此时，车辆通过以上溃缩装置和板簧缓冲器71进行吸能，其缓冲效果更强，且适用冲击力度较大的撞击，通过二合一的缓冲吸能，能够更有效地减弱撞击对车辆及其上人员的伤害。

所述防撞装置3直接或间接地装配在车架1的纵梁21上；间接连接是指防撞装置3装配在溃缩装置的外侧，即防撞装置3通过溃缩装置间接地装配在纵梁21上；直接连接是指防撞装置3直接装配在纵梁21上，防撞装置3与纵梁21之间不设置其他溃缩装置。

所述前板4和/或后板5采用包括但不限于钢板、铝合金、高冲击聚苯乙烯、玻璃纤维中的任一种或几种制成。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明创造的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明创造进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明创造的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种车用缓冲防撞装置，以下简称“防撞装置”，其特征在于：

该防撞装置用于包括但不限于轿车、客车、商用车、轻型载货车、重型载货车、全挂牵引车、半挂牵引车在内的道路交通一般车辆；

该防撞装置设置在上述车辆的前部和/或后部和/或侧部，上述车辆均设有车架，该车架包括纵梁、横梁，防撞装置直接或间接地装配在车架的纵梁上；车架为车辆的主要支撑结构，纵梁为车架的主要受力部件，所述防撞装置装配在该主要受力部件上；

该防撞装置包括前板、后板、缓冲部、连接部，后板连接在车架的主要受力部件纵梁上，前板设在后板外部远离纵梁的一侧、且前板与后板之间通过连接部相活动连接，缓冲部设在前板和后板之间；连接部用于以活动连接方式装配、支撑前板，并将前板连接在后板上；缓冲部是建立在前板与后板之间的弹性缓冲结构，用于缓冲来自前板的冲击并通过后板将冲击分散给车架；

连接部设有包括但不限于销轴、滑槽、轨道、套管在内的任一种或任多种限位平移机构，该限位平移机构使前板限定在与后板相对的方向和位置相对移动；

缓冲部采用包括但不限于橡胶、弹簧、板簧、缓冲泡沫在内的任一种或任两种弹性缓冲机构，该弹性缓冲机构主要吸收来自前板、后板水平方向上的冲击力。

2.根据权利要求1所述的一种车用缓冲防撞装置，其特征在于：

所述弹性缓冲机构包括板簧缓冲器、弹簧缓冲器，板簧缓冲器设在前板和后板的中部，弹簧缓冲器设有两个、分别设在板簧缓冲器的两侧；

板簧缓冲器包括1-5片长度依次增长的弧形的板簧片，该板簧片的中部固定在后板或前板中部、两端抵在前板或后板上，且在前板或后板上、与板簧片的两端相接触的位置设有挡条和/或滑槽，该挡条或滑槽用于限定板簧片的两端在前板或后板上沿长度方向的移动空间；

弹簧缓冲器包括圆柱螺旋弹簧或变径螺旋弹簧，当选择变径螺旋弹簧时，该变径螺旋弹簧呈锥状塔形，且变径螺旋弹簧的相邻两环具有嵌套可能性，即较小环的外径小于或等于较大环的内径，当变径螺旋弹簧受力压缩时，较小环可被压入到相邻的较大环内。

3.根据权利要求2所述的一种车用缓冲防撞装置，其特征在于：

所述板簧缓冲器设有3片板簧片，该3片板簧片叠放在一起；当最短的板簧片靠近并固定在后板时，最长的板簧片靠近前板、且其两端被限定在前板上的挡条或滑槽内；当最短的板簧片靠近并固定在前板时，最长的板簧片靠近后板、且其两端被限定在后板上的挡条或滑槽内。

4.根据权利要求1所述的一种车用缓冲防撞装置，其特征在于：

所述弹性缓冲机构包括板簧缓冲器，该板簧缓冲器包括1-5片长度依次增长的弧形的板簧片，且最长和/或次长的板簧片的两端继续延伸、弯曲并抵在后板上，形成字母W形，该W形的板簧片的两端的横向宽度小于或等于后板的长度。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种车用缓冲防撞装置，其特征在于：

所述连接部为销轴，该销轴的一端固定在前板或后板上、另一端贯穿与之相对的后板或前板。

6.根据权利要求5所述的一种车用缓冲防撞装置，其特征在于：

所述连接部为截面呈圆形、方形、或异形的套管，包括内管、外管，内管能够插入外管内部，且内管外壁与外管内壁之间设有阻尼结构。

7.根据权利要求1至4、6任一项所述的一种车用缓冲防撞装置，其特征在于：

所述后板和/或前板两端设有弧形翼。

8.根据权利要求1至4、6任一项所述的一种车用缓冲防撞装置，其特征在于：

所述后板设有内凹部，该内凹部向内沉入两个纵梁之间和/或两个溃缩装置之间的空间，板簧缓冲器设在该内凹部内。

9.根据权利要求8所述的一种车用缓冲防撞装置，其特征在于：

所述后板内沉的距离小于后板与前板之间的距离。

10.根据权利要求1至4、6、9任一项所述的一种车用缓冲防撞装置，其特征在于：

所述前板和/或后板采用包括但不限于钢板、铝合金、高冲击聚苯乙烯、玻璃纤维中的任一种或几种制成。

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