CN2799330Y - 具有自动伸出防撞装置的轿车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种机动车辆，特别是一种具有自动伸出防撞装置的轿车。包括车底盘、前后保险杠，在车底盘前端安装有气压缸和液压缸，其两侧安装有电磁锁，气压缸与高压气瓶连接，轿车上设置有控制电路用以控制前保险杠的伸出与收回。该轿车在安装上液压缓冲装置后，不会改变轿车现有结构尺寸，也不会减小现有轿车的接近角，其防撞装置能够有效减小碰撞对轿车造成的冲击动能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机动车辆，特别是一种具有自动伸出防撞装置的轿车。
技术背景
保险杠位于轿车的最前端和最后端，是车与车之间发生碰撞的主要接触部位。现有轿车保险杠由塑料、金属或塑料和金属制成，直接安装固定在车底盘的前后端，以防止轿车与其它轿车发生碰撞。但是由于现有的轿车保险杠是直接安装固定在车底盘上，当车与车之间发生较为猛烈的碰撞时，由于无缓冲作用，碰撞冲击力将对车辆及车内人员造成很大损伤，故现有的保险杠实际上为轿车的一种外观摆设，基本上无防碰撞能力。
基于上述情况，有人提出在保险杠与车底盘之间安装由液压缸组成的液压缓冲装置的技术方案，保险杠受到的冲击动能通过液压缸的缓冲，达到车底盘后使碰撞动能得以较大程度的减小，减小了车辆所承受的冲击力，同时也减轻了车辆及车内人员的损伤。该液压缓冲装置安装在车底盘前端时，液压缸的活塞杆处于完成伸出状态(活塞位于液压缸上止点)，液压缓冲装置的长度尺寸较大，由于保险杠与车底盘前端之间的距离有限，要在其间安装活塞杆完全伸出的液压缓冲装置则需要较大的距离空间，这样势必增加了前保险杠与前车轮之间的距离，减小了轿车的接近角(轿车最前端与前车轮之间的连线与地面之夹角)，改变了轿车现有的结构尺寸，不利于轿车的行驶。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有自动伸出防撞装置的轿车，在不改变了轿车现有结构尺寸，不减小现有轿车接近角的前提下，其防撞装置一样能够减小碰撞对轿车造成的冲击动能。
本实用新型所述的具有自动伸出防撞装置的轿车，包括车底盘、前保险杠及后保险杠，在车底盘前端安装固定有至少两只液压缸，在车底盘前端还安装固定有至少两只气压缸，前保险杠安装固定在气压缸和液压缸的活塞杆前端，液压缸的活塞上设置有单向阀，当活塞向前移动时，该单向阀打开，活塞可快速移动使活塞杆能够快速伸出，而当活塞向后移动时，该单向阀关闭，活塞受到极大的液压阻力，使活塞杆不能快速收回液压缸内。在轿车上安装有高压气瓶，其通过活塞杆前行气管与气压缸后腔连通，并通过活塞杆后行气管与气压缸前腔连通，高压气瓶为气压缸活塞杆的伸出和收回提供充足动力。在活塞杆前行气管和活塞杆后行气管上分别设置有分气管，使活塞杆前行气管及活塞杆后行气管与大气连通，分气管的作用是使气压缸前后腔内的气体能够顺利排出。活塞杆前行气管和活塞杆后行气管的分气管由伸出控制电磁阀控制通断，当活塞杆前行气管与高压气瓶接通时，活塞杆后行气管的分气管与大气连通，活塞杆后行气管和活塞杆前行气管的分气管由收回控制电磁阀控制通断，当活塞杆后行气管与高压气瓶接通时，活塞杆前行气管的分气管与大气连通。
在车底盘前端两侧安装固定有由电磁铁控制的电磁锁，以阻止前保险杠在非防碰撞情况下的自行伸出。如轿车在坡度较大的下坡路面上，其保险杠的重力分力可能使气、液压缸的活塞杆向前自行伸出，或者当轿车急刹车时，惯性力亦可能使气、液压缸的活塞杆向前自行伸出。
在轿车上设置有控制前保险杠伸出与收回的控制电路，该控制电路由车距控制开关、车速控制开关、伸出控制电磁阀及电磁锁与轿车蓄电池串联，收回控制电磁阀与开关串联后连接于蓄电池两端而成。其中车距控制开关是由轿车与其正前方车辆间的距离来控制通断的开关，车速控制开关是由轿车行驶速度来控制通断的开关。
前保险杠通过金属环安装固定在气压缸和液压缸的活塞杆前端，当前保险杠受到碰撞冲击时，该金属环能对冲击动能起到一定的缓冲作用。
两相邻的活塞杆之间连接有连接杆，使所有活塞杆串连成一体，以增加所有活塞杆的整体刚度，特别当活塞杆受到非轴向的冲击力时，能够减小活塞杆的径向位移。
所述电磁锁由电磁铁、压缩弹簧、一端为契形的锁闩及锁块组成，锁闩可在电磁铁和压缩弹簧控制下沿轴向伸缩移动，锁块固定在前保险杠内侧与锁闩相对应处，使锁闩挡在锁块前端，以阻止前保险杠的自行伸出。
车底盘后端安装固定有至少两只液压缸，液压缸内安装有压缩弹簧，使活塞杆在未受轴向外力时始终处于伸出状态，后保险杠安装固定在液压缸的活塞杆前端，
后保险杠通过金属环安装固定在液压缸的活塞杆前端，当后保险杠受到碰撞冲击时，该金属环能对冲击动能起到一定的缓冲作用。
在车底盘后端安装有延时断开开关，其与控制电路中串联的车距控制开关和车速控制开关并接，延时断开开关具有延时断开功能，当后保险杠被压缩设定的距离时，后保险杠将闭合延时断开开关，而当其立刻又断开时，由于延时断开作用，将使控制电路中伸出控制电磁阀接通一定时间，从而保证前保险杠的顺利伸出。
本实用新型所述轿车在安全状态时，控制前保险杠伸出与收回的控制电路中的伸出控制电磁阀未被接通，安装固定在车底盘前端的气、液压缸的活塞位于后止点，活塞杆及前保险杠处于收回状态。当该轿车与其前方车辆的距离达到设定值时，并且此时车速也达到设定值时，车距控制开关和车速控制开关均得以闭合，伸出控制电磁阀被接通，高压气瓶内的高压气体将使气压缸活塞杆伸出，将前保险杠顶出，而前保险杠又将液压缸活塞杆拉出，以迎接可能发生的碰撞。当刹车后(此时无论碰撞是否发生)，由于车速低于设定值，车速控制开关断开，从而使伸出控制电磁阀断开，此时前保险杠保持伸出状态。当闭合控制电路中与收回控制电磁阀串联的开关时，收回控制电磁阀被接通，高压气瓶内的高压气体将使气压缸活塞杆收回，并带动前保险杠收回，由于液压缸活塞上单向阀的作用，此过程将较为缓慢。
当轿车受到其它车辆从后部撞击时，安装固定在车底盘后端的液压缸将缓冲冲击动能，后保险缸将被压缩向前行进一距离，而后又立刻在液压缸活塞杆作用下回复至原位置。此过程中，轿车可能会向前滑动一段距离而撞上其它车辆。当后保险杠被压缩至设定距离而触击安装在车底盘上的延时断开开关时，延时断开开关闭合，将控制电路中伸出控制电磁阀接通，而虽然后保险缸又立刻复位使延时断开开关断开，但由于其具有延时断开功能，故能够使伸出控制电磁阀保持接通一定时间，从而保证前保险杠的顺利伸出。以缓冲轿车与其前方车辆碰撞的冲击动能。
本实用新型由于具有控制前保险杠伸出与收回的控制电路及相应装置，在轿车在安全状态时，使气、液压缸的活塞杆始终处于收回状态(活塞位于缸体内后止点)，这样能够较大程度减小气、液压缸在车底盘前端的安装尺寸，完全可以利用现有轿车前保险杠与车底盘前端之间的距离空间进行防撞装置中液压缓冲装置的安装，从而不会改变轿车现有的结构尺寸，也不会减小现有轿车接近角。
由于液压缸活塞上设置有单向阀，当活塞向前移动时，该单向阀打开，故不会影响活塞杆的快速伸出，而当活塞向后移动时，该单向阀关闭，活塞受到极大的液压阻力，使活塞杆不能快速收回液压缸内，故本实用新型防撞装置中的液压缓冲装置能够有效缓冲碰撞冲击力，减小碰撞对轿车造成的冲击动能。
当轿车与其正前方的车辆距离近至某一值时，而与此同时轿车车速高至某一值时，便意味着撞车即将发生，故本实用新型在控制前保险杠的伸出时利用了这两个条件，在控制电路中设置了车距控制开关和车速控制开关，将其与伸出控制电磁阀串联，当两开关同时接通(即同时满足车距和车速设定值)时，伸出控制电磁阀才能接通使前保险杠伸出，而轿车在以低于设定速度行驶时，即使两车距离很近，轿车前保险杠也不会自动伸出，故安全可靠。
附图说明
现结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型所述具有自动伸出防撞装置的轿车中防撞装置的结构示意图；
图2为控制前保险杠伸出和收回的控制电路原理图；
图3为伸出控制电磁阀的结构示意图；
图4为电磁锁的电磁铁及锁闩部分的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，该具有自动伸出防撞装置的轿车，包括车底盘5、前保险杠1及后保险杠14，在车底盘5前端平行安装固定有三只液压缸4和两只气压缸3，三只液压缸4位于两只气压缸3之间。前保险杠1通过金属环2安装固定在气压缸3和液压缸4的活塞杆18前端，每两相邻的活塞杆18之间连接有连接杆19，使所有活塞杆18串连成一体，以增加所有活塞杆18的整体刚度。液压缸4的活塞上设置有单向阀，当活塞向前移动时，该单向阀打开，活塞可快速移动使活塞杆18能够快速伸出，而当活塞向后移动时，该单向阀关闭，活塞受到极大的液压阻力，使活塞杆18不能快速收回液压缸4内。在轿车的后备箱内安装有高压气瓶9，其通过活塞杆前行气管7与气压缸3后腔连通，并通过活塞杆后行气管6与气压缸3前腔连通，在活塞杆前行气管6和活塞杆后行气管7上分别设置有分气管16、8，使活塞杆前行气管6及活塞杆后行气管7与大气连通，活塞杆前行气管6和活塞杆后行气管的分气管8由伸出控制电磁阀D1控制通断，如图3所示，当活塞杆前行气管6与高压气瓶9接通时，活塞杆后行气管的分气管8与大气连通，活塞杆后行气管7和活塞杆前行气管的分气管16由收回控制电磁阀D2控制通断，当活塞杆后行气管7与高压气瓶9接通时，活塞杆前行气管的分气管16与大气连通。
在车底盘5前端两侧安装固定有由电磁铁20控制的电磁锁D3，以阻止前保险杠1在非防碰撞情况下的自行伸出。如轿车在坡度较大的下坡路面上，其前保险杠1的重力分力可能使气、液压缸3、4的活塞杆18向前自行伸出，或者当轿车急刹车时，惯性力亦可能使气、液压缸3、4的活塞杆18向前自行伸出。如图4所示，所述电磁锁D3由电磁铁20、压缩弹簧21、一端为契形的锁闩22及锁块17组成，锁闩22可在电磁铁20和压缩弹簧21控制下沿轴向伸缩移动，锁块17固定在前保险杠1内侧与锁闩22相对应处，使锁闩22挡在锁块17前端，以阻止前保险杠1的自行伸出。
车底盘5后端平行安装固定五只液压缸11，液压缸11内安装有压缩弹簧15，使活塞杆12在未受轴向外力时始终处于伸出状态，后保险杠14通过金属环13安装固定在液压缸11的活塞杆12前端。
在车底盘5后端安装有具有延时断开功能的延时断开开关K3，在后保险杠14相应位置处安装固定有触臂10，当后保险杠14被压缩设定的距离时，该触臂10将触及延时断开开关K3并使其闭合，而当触臂10又立刻与延时断开开关K3脱离时，延时断开开关K3将延时断开。
在轿车上设置有控制前保险杠1伸出与收回的控制电路，如图2所示，该控制电路由车距控制开关K1、车速控制开关K2、伸出控制电磁阀D1及电磁锁D3与轿车蓄电池串联，延时断开开关K3与串联的车距控制开关K1和车速控制开关K2并接，收回控制电磁阀D2与开关K4串联后连接于蓄电池两端而成。
其中，车距控制开关K1是根据轿车与其正前方车辆间的距离来控制通断的开关，其控制装置可为红外线接收发射装置，可安装在轿车驾驶室内，并保证其前方除挡风玻璃外无其它遮挡物，红外线接收发射装置用来感应轿车与其正前方车辆之间的距离，当该距离小至红外线接收发射装置所设定的值时，车距控制开关K1将自动闭合。
车速控制开关K2是由轿车行驶速度来控制通断的开关，可为轿车上的速度表，速度表指针为金属材料，其仪表盘上的刻度标记凸出于仪表盘表面与指针接触，并且在设定的速度值之后部分的刻度标记为金属材料(其余部分为非金属材料)，将指针与控制电路一端连接，将金属刻度标记部分与控制电路另一端连接，则速度表便构成一车速控制开关K2，当车速达到设定值时，指针正好转至金属刻度标记部分，使指针与金属刻度标记电连接，即车速控制开关K2闭合。
本实用新型所述轿车在安全状态时，伸出控制电磁阀D1的线圈未通电，伸出控制电磁阀D1未被接通，安装固定在车底盘5前端的气、液压缸3、4的活塞位于后止点，活塞杆18及前保险杠1处于收回状态。当该轿车与其前方车辆的距离达到设定值时，并且此时车速也达到设定值时，车距控制开关K1和车速控制开关K2均闭合，伸出控制电磁阀D1被接通，使活塞杆前行气管6与高压气瓶9接通，并使活塞杆后行气管的分气管8与大气接通，高压气瓶9内的高压气体将使气压缸3活塞杆18伸出，将前保险杠1顶出，继而通过前保险杠1将液压缸4活塞杆18带出，以迎接可能发生的碰撞。当刹车后(此时无论碰撞是否发生)，由于车速低于设定值，车速控制开关K2断开，从而使伸出控制电磁阀D1断开，此时前保险杠1保持伸出状态。当闭合控制电路中与收回控制电磁阀D2串联的开关K4时，收回控制电磁阀D2被接通，使活塞杆后行气管7与高压气瓶9接通，并使活塞杆前行气管的分气管16与大气接通，高压气瓶9内的高压气体将使气压缸3活塞杆18收回，并带动前保险杠1收回，由于液压缸4活塞上单向阀的作用，此过程将较为缓慢。
当轿车受到其它车辆从后部撞击时，安装固定在车底盘5后端的液压缸11将缓冲冲击动能，后保险缸14将被压缩向前行进一距离，而后又立刻在液压缸11活塞杆12作用下回复至原位置。此过程中，轿车可能会向前滑动一段距离而撞上其它车辆。当后保险杠14被压缩至设定距离，使其上安装的触臂10触击安装在车底盘5上的延时断开开关K3时，延时断开开关K3闭合，将控制电路中伸出控制电磁阀D1接通，而虽然后保险缸14又立刻复位使延时断开开关K3断开，但由于其具有延时断开功能，故能够使伸出控制电磁阀D1保持接通一定时间，从而保证前保险杠1的顺利伸出。以缓冲轿车与其前方车辆碰撞的冲击动能。
本实施方式中，在两气压缸外侧还可设置液压缸，该液压缸与气压缸垂直，液压缸的活塞杆与前保险杠固定，液压缸底端安装在固定于气压缸外侧的滑槽中，用于防备位于前保险杠弯折部位的侧向撞击，液压缸底端位于所述滑槽中可在滑槽中滑动，使该液压缸可随前保险杠一同伸出与收回。
Claims (7)
1、具有自动伸出防撞装置的轿车，包括车底盘(5)、前保险杠(1)及后保险杠(14)，在车底盘前端安装固定有至少两只液压缸(4)，其特征在于：
a、在车底盘(5)前端还安装固定有至少两只气压缸(3)，前保险杠(1)安装固定在气压缸和液压缸的活塞杆(18)前端，液压缸的活塞上设置有单向阀，在轿车上安装有高压气瓶(9)，其通过活塞杆前行气管(6)与气压缸后腔连通，并通过活塞杆后行气管(7)与气压缸前腔连通，在活塞杆前行气管和活塞杆后行气管上分别设置有分气管(16、8)，使活塞杆前行气管及活塞杆后行气管与大气连通，且活塞杆前行气管(6)和活塞杆后行气管的分气管(8)由伸出控制电磁阀(D1)控制通断，活塞杆后行气管(7)和活塞杆前行气管的分气管(16)由收回控制电磁阀(D2)控制通断；
b、在车底盘(5)前端两侧安装固定有由电磁铁(20)控制的电磁锁(D3)，以阻止前保险杠(1)的自行伸出；
c、在轿车上设置有控制前保险杠(1)伸出与收回的控制电路，该控制电路由车距控制开关(K1)、车速控制开关(K2)、伸出控制电磁阀(D1)及电磁锁(D3)与轿车蓄电池串联，收回控制电磁阀(D2)与开关(K4)串联后连接于蓄电池两端而成。
2、根据权利要求1所述的具有自动伸出防撞装置的轿车，其特征在于：前保险杠(1)通过金属环(2)安装固定在气压缸和液压缸的活塞杆(18)前端。
3、根据权利要求1所述的具有自动伸出防撞装置的轿车，其特征在于：两相邻的活塞杆(18)之间连接有连接杆(19)，使所有活塞杆(18)串连成一体。
4、根据权利要求1所述的具有自动伸出防撞装置的轿车，其特征在于：所述电磁锁(D3)由电磁铁(20)、压缩弹簧(21)、一端为契形的锁闩(22)及锁块(17)组成，锁闩可在电磁铁和压缩弹簧控制下沿轴向伸缩移动，锁块固定在前保险杠(1)内侧与锁闩相对应处。
5、根据权利要求1至4中任意一项所述的具有自动伸出防撞装置的轿车，其特征在于：车底盘(5)后端安装固定有至少两只液压缸(11)，液压缸内安装有压缩弹簧(15)，使活塞杆(12)在未受轴向外力时始终处于伸出状态，后保险杠(14)安装固定在液压缸的活塞杆(12)前端，
6、根据权利要求5所述的具有自动伸出防撞装置的轿车，其特征在于：后保险杠(14)通过金属环(13)安装固定在液压缸的活塞杆(12)前端。
7、根据权利要求5所述的具有自动伸出防撞装置的轿车，其特征在于：在车底盘(5)后端安装有延时断开开关K3，其与控制电路中串联的车距控制开关K1和车速控制开关K2并接，当后保险杠(14)被压缩设定的距离时，后保险杠将闭合延时断开开关K3。
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