[实用新型]一种碰撞保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种碰撞保护装置，特别是涉及用于机动车辆安全防护的碰撞保护装置。

技术背景

物体比如汽车，当发生高速碰撞时，碰撞的瞬间造成的损害是最大的，据测算，损害瞬间一般在十分之一秒以内或者更短，而此瞬间内碰撞力的峰值是最大的，可在瞬间突破汽车的安全设防而破坏汽车，进而造成人员伤害。现在汽车的安全措施主要有以下两种：第一种是叶子板防撞，材料由高强度塑料制成，当汽车碰撞时，叶子板受挤压而破坏，在破坏时就吸收一定的能量，其吸收能量虽有一定的效果，但吸能十分有限。第二种是在汽车内加装安全气囊，对车内的人员进行局部保护，这是被动性的保护，不属于对车辆整体的主动性保护。以上可见，汽车目前防撞技术的吸能是一种钢性吸能，靠车身的强度来抵御强大的惯性能量。也就说，汽车在碰撞时所产生的惯性冲击能量，全部由汽车自身结构吸收，其吸能有一定的局限性，当惯性能量超出汽车吸能负荷时，就会造成车毁人亡。究其原因，是因为这些措施不能有效通过降低汽车碰撞时的碰撞力峰值，来延长其作用时间，而这正是减少碰撞损害的关键。另据测算，车在碰撞时的作用峰值，以一辆质量为1500kg，时速的50km的汽车为例，碰撞惯性动能度达到21000kg/s，不经过分解消耗，而是简单通过刚性吸能的方式，是远远不能达到防护效果的。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述缺点和不足，提供一种经济实惠，安装又方便，能对碰撞力进行主动防范，通过有效减小撞击力峰值来延长撞击力的作用时间，对汽车等设施整体进行主动有效保护的碰撞保护装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种碰撞保护装置，由受力叶子板和能量转化器组成；所述受力叶子板与使用本实用新型的设施的主体固定构件连接，通过剪切螺钉和固定螺钉固定，用于汽车时，它可与汽车大梁连接，用剪切螺钉和固定螺钉固定在汽车大梁前端，相对应固定螺钉的位置，在受力叶子板上开有导向槽，当剪切螺钉被剪切后，使得受力叶子板可以沿着该导向槽相对于汽车大梁平行移动；所述剪切螺钉和固定螺钉可以分别设置在汽车大梁两侧，即在大梁的每一边设置剪切螺钉和固定螺钉；根据使用本实用新型的设施的具体结构，受力叶子板可以变换形状，将本实用新型用于汽车时，受力叶子板可安装在汽车的现有叶子板位置，可取代现有的塑料叶子板，与现有的汽车保险杠合二为一；所述剪切螺钉和固定螺钉可以分别是一个或者多个。所述能量转化器安装在受力叶子板之后，顶端朝向受力叶子板，顶端与受力叶子板的距离小于上述导向槽的长度，同样固定在使用本实用新型的设施的主体固定构件上，用于汽车时，能量转化器安装在受力叶子板之后，顶端朝向受力叶子板，其顶端与受力叶子板的距离小于上述导向槽的长度，同样固定在汽车大梁的前端。

所述能量转化器可以是一个或者多个，由壳体，受力活塞、上设喷嘴的喷嘴板、阻力活塞、定压弹簧组成。连接关系是：在壳体的前端，被壳体包围，设有一个受力活塞，壳体后端设有一个底座，在底座上沿壳体轴向设有一个定压弹簧，定压弹簧的顶端设有一个阻力活塞，在受力活塞和阻力活塞之间设有一个喷嘴板，该喷嘴板和壳体固定连接，上面设有一个或者多个喷嘴，喷嘴板和受力活塞之间形成一个高压缸，高压缸内为空气或者添充液体，所述阻力活塞上也可以替换为对应喷嘴的位置的定压阀型式，此时，该定压阀与定压弹簧固定连接。

所述受力叶子板对应能量转化器的受力活塞前端位置开有卡槽，受力活塞嵌在该卡槽内。

本实用新型的工作过程是：以汽车为例，当发生碰撞时，惯性力首先作用在受力叶子板上，受力叶子板在受到外力作用下开始工作，第一步，剪切，即首先由受力叶子板受力，接收到碰撞惯性的动能后，剪切螺钉被剪断。第二步，缓冲，即当受力叶子板剪断剪切螺钉后，剩余部份惯性动能，使受力叶子板沿着导向槽方向继续与汽车大梁发生相对位移，进而推动能量转化器的受力活塞，迅速压缩高压缸内气(液)体，当高压缸内的压力达到定阻力活塞或者定压阀的开启压力，阻力活塞或者定压阀即被打开，高压气(液)体从喷嘴高速喷出，也就是将惯性动能转化成高速喷射的气(液)体的动能，受力活塞压缩气(液)体的速度与喷出气(液)体的速度有一个时间差，这个时间差就是缓冲时间，也就是将一部份碰撞时的惯性动能由喷嘴消耗掉，这个阶段消耗掉碰撞惯动能最大。第三步，消除末速度，通过前两个过程消耗后，惯性动能已消耗掉大部份，剩余小部份惯性动能就直接碰撞消耗掉。

碰撞保护器不限于用在汽车上，完全可以用于其它静止物体或者运行物体如火车上。