[实用新型]智能折叠式保险杠

说明书

技术领域

本实用新型涉及地面车辆保险杠的安全性能改进。

背景技术

世界各主要汽车生产和消费国家一般要求所有新型车辆在上路之前，都要通过多种碰撞试验。但实际上，在车辆高速(仍在公路限速范围内)行驶时，两车迎头碰撞的情况下，往往会造成车内乘员的伤亡。特别是，当碰撞车辆的大小或重量相差较大时，小型车辆的乘员伤亡几率更大。

现代车辆的前后保险杠一般设计成可以承受低速(30公里/小时以下)碰撞时的受力，而不发生明显的变形；在以较高速度(60公里/小时左右)碰撞的情况下，保险杠与底盘和车体一起构成吸收能量的变形区，消耗碰撞车辆的动能，进而保护车内人员的生命安全；在以更高速度(100公里/小时及以上)碰撞的情况下，一般车辆的乘员空间都会发生严重变形，乘员伤亡往往不可避免。

另一方面，尽管不少公司对汽车保险杠和车前盖进行了设计改进，以便保护行人的生命安全。但是，当车辆以一定速度撞上行人时，行人伤亡的几率仍然很高。

如果通过改变车辆保险杠的结构形状，引起车辆之间，或车辆与行人之间，碰撞的过程发生变化，则可以找到合适的办法，降低车辆乘员或行人伤亡的几率。

发明内容

本实用新型设计一种智能折叠式保险杠，主要由保险杠基架，伸缩架，柔性带，多个小滑轮，两个大滑轮，触碰开关，气囊，控制驱动器，活动盖组成。其中，气囊是可选件。

伸缩架安装在保险杠基架横梁的中央部位，与控制驱动器相连接；左右两段长度相同的柔性带，一头固定于保险杠基架横梁的一端，另一头固定于伸缩架的顶部；多个小滑轮左右对称均匀分布在柔性带上；两个大滑轮分别位于保险杠基架横梁的左右两端(见图2)。

伸缩架可以采用套管式(类似伸缩天线)，或推杆式，或其它结构形式。伸缩架的展开或收起是由控制驱动器及触碰开关直接控制的；根据实际情况对伸缩架展开速度的具体要求，伸缩架可以采用电磁驱动，或高压空气驱动，或化学爆炸驱动的驱动方式。其中，电磁驱动方式可以采用推杆电机，或其它电动机构，速度相对比较慢；高压空气驱动方式可以采用高压空气罐、电动阀门、气囊的结构形式，速度相对比较快；化学爆炸驱动方式可以采用类似安全气囊的结构形式，速度最快。所有的驱动方式都不会影响车内乘员，或车辆本身，或附近行人，或周围环境的安全。

根据实际需要，大滑轮和小滑轮可以采用单圆筒(见图3A)，或多圆筒，或多球体的结构形式。柔性带可以采用两条绳，或多条绳的结构形式(见图3D)。气囊可以是竖立柱形，或球形，或半球形，采用化学爆炸启动充气方式，数量是偶数(2，4，6，8，10)个，并且以智能折叠式保险杠的中心线为轴，左右对称分布(见图4)。

智能折叠式保险杠应该安装在车头原有保险杠的位置，取而代之(见图5A)。根据实际需要，也可以在车尾安装另一个智能折叠式保险杠(见图5B)。正常情况下，本智能折叠式保险杠的伸缩架处于收起状态，所有部件叠放在活动盖内，其外观与现有普通保险杠类似(见图1)。

本智能折叠式保险杠的工作模式可以根据车辆类型或道路交通的实际情况，进行合理设定。模式之一是常开常闭式：在车辆正常行驶过程中，驾驶员可以手动控制打开和收起；也可以由车辆控制系统自动打开和收起。模式之二是碰撞触发式：当车辆传感器和智能控制系统检测到迎头碰撞即将发生，不可避免的瞬间，本智能折叠式保险杠的控制驱动器通过爆炸充气方式启动，或以其它方式迅速启动，伸缩架被打开，活动盖被推向一边，柔性带，小滑轮，大滑轮展开，形成一个等腰三角形结构(见图2)。

由于本智能折叠式保险杠在工作状态下，展开为等腰三角形结构，当两车迎头碰撞时(见图7B)，碰撞接触面会发生滑动摩擦和滚动摩擦(滑轮滚动)，并产生横向推力(碰撞反作用力的与车辆运动方向相垂直的分量)，把碰撞车辆推向一边。同时，如果车辆智能控制系统能够相应改变车轮的方向(前双轮朝车头非碰撞的一侧转向，或前双轮和后双轮一起朝车头非碰撞的一侧转向)，两辆迎头碰撞的车辆有可能擦肩而过，而不是通过车体变形来吸收碰撞能量。车辆在高速迎头碰撞后，车体的乘员空间部分保持基本完整，从而保证了车辆乘员的人身安全。

当发生行人碰撞时，如果本智能折叠式保险杠已经处于打开状态，碰撞过程将会发生滑动摩擦和滑轮滚动，并产生横向推力，把行人推向一边，避免行人直接撞击到车头或车体上。另一种情况是，行人有可能被推离地面，倒在本智能折叠式保险杠上，从而缓冲撞击过程对行人的伤害。