[发明专利]能控制和化解撞击力的保险杠

说明书

所属技术领域

一种全新概念的车辆保险杠，它能在车辆剧烈碰撞中控制和化解所产生的巨大撞击力，配合车辆上原有的保险带和安全气囊，极大地提高行车人员的安全。

背景技术

现代车辆速度越来越快，在碰撞的瞬间产生巨大的撞击力，一般车辆用保险杠及车头变形来吸收碰撞能量。有些车辆在保险杠上加有缓冲和吸能装置，但是在巨大的撞击力下效果不佳，更由于撞击力完全作用于车辆并且无法控制，使行车人员不堪承受。

我国对车辆碰撞测试标准C-NCAP正面碰撞速度为每小时50公里，现代汽车速度远远大于此。当车辆碰撞速度超过每小时50公里，比如每小时60公里或者更高，很多车辆都不能达到行车人员安全的要求。

现在迫切需要一种有效的装置以解决在高速碰撞中行车人员的安全问题。经过长期研究，本发明提供一种创新的保险杠，它把车辆碰撞所产生的撞击力从保险杠作用到吸能器上，通过吸能器来控制撞击力，使撞击力传导到人体，对人体产生的冲击力，控制在人体能承受的范围内。更重要的是在一般情况下的车辆碰撞，本发明的保险杠会产生旋转，使撞击力方向与保险杠之间的夹角变小，引导撞击物顺着保险杠滑向车辆边侧，避免撞击力对车辆的正面冲击；可喜的是它结构简单，成本低廉。如果车辆的主箱体有足够的强度，对付欧洲NCAP标准及美国NHTSA标准的正面撞击测试没有问题，尤其是日本的JNCAP标准测试更显示出本发明的优势。

发明内容

本发明由具有拉伸杆(103)的保险杠(104)和左右两个能设定撞击力的吸能器(121)(122)及一组碰撞开关(150)构成(图1，图3)。两个吸能器(121)(122)对称地安装在左右两边，它们之间的距离为保险杠(104)总宽度的三分之一左右。保险杠的左边(102)焊接在左吸能器(121)的折块(204)上，右边(105)焊接在右吸能器(122)的折块(204)上，两个吸能器(121)(122)的另一端分别固定在车辆上。一组碰撞开关(150)的功能是当碰撞发生时，切断发动机燃油泵及点火电路，接通刹车电路。

在车辆正面单边(只涉及左边或右边)碰撞中，同垂直前进方向的平面所形成斜率的保险杠(104)，比没有斜率平直的保险杠优越。由于斜率的存在，撞击力作用在斜面上，会产生一个平行于斜率方向的分力，使得作用在保险杠(104)上的的力要减小不少。斜率越大，正面撞击力的方向与保险杠(104)之间的夹角越小，作用在保险杠(104)上的力也越小。当斜率大到一定程度，撞击物会顺着保险杠(104)的斜面滑向车辆侧边，避免了正面碰撞。但是斜率过大，保险杠(104)会向前凸出太多，占用过大的空间，强度上也有问题，无法采用。本发明采用有一定斜率的保险杠(104)，并使保险杠(104)在碰撞中产生旋转，来加大保险杠(104)的斜率，使撞击力在保险杠(104)上的作用力减少。加大斜率到一定程度，可使撞击物滑向车辆侧边，避免正面碰撞(图2)。为使撞击物滑向车辆侧边，保险杠(104)必需达到一定的斜率，单靠在碰撞中旋转产生的斜率，是不够的。因此本发明的保险杠(104)，采用有一定斜率，从中间向两边倾斜的人字形、圆弧形或人字形和圆弧形结合而形成的保险杠(104)，而不采用平直形的保险杠。由于本发明的保险杠(104)从中间向两边倾斜，以中间为界自然形成了左边(102)右边(105)两部分，左边(102)右边(105)之间所形成夹角的角度可根据车辆的参数设定，一般在150度至90度。

保险杠的左边(102)和右边(105)之间焊有数根拉伸杆(103)，拉伸杆(103)根据车辆在碰撞中的参数设计成一定的直径和长度。拉伸杆(103)的功能之一，是与保险杠左边(102)和右边(105)三者之间形成三角形组合，以增强保险杠(104)刚性(图3)。拉伸杆(103)的功能之二，是在车辆发生严重正面碰撞，保险杠的左边(102)和右边(105)在超过设定的撞击力作用下被迫扒开时，对拉伸杆(103)进行拉伸，此时拉伸杆(103)可作为吸收撞击能量的元件。不同材料及直径的拉伸杆(103)将有不同的拉伸力，根据作用力等于反作用力的原理，不同的拉伸力将引起不同的撞击力。

保险杠(104)左右两端稍微凸出前车轮的外侧，并生有弯脚(101)，弯脚(101)是保险杠(104)最外端带有弧度的凸出部分(图3)，当保险杠(104)受到撞击力而转动时，使其能靠在前车轮(302)外侧，以引导撞击物(303)滑向车辆的侧面。