CN105946761B - 车辆的正面碰撞防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆的正面碰撞防护装置，能够同时实现驾驶员与操纵系统的综合防护，提高了防护可靠性。所述车辆具有操纵系统、底盘骨架和驾驶员的座椅，所述正面碰撞防护装置包括底座支架总成，所述操纵系统以及所述座椅均集成于所述底座支架总成，所述底座支架总成可移动地连接于所述底盘骨架，以便在正面碰撞达到预定程度时后移。当发生剧烈的正面碰撞时，底座支架总成后移躲避碰撞区域，降低集成在底座支架总成上操纵系统的损坏程度，使得碰撞后的车辆能够驾驶至维修厂或者安全区域，进行维修，提高了维修便捷性，降低了维修成本；而且，驾驶员的生存空间得以保留，保护了驾驶员的人身安全，提高了车辆的被动安全性。

Description

车辆的正面碰撞防护装置

技术领域

本发明涉及车辆被动安全技术领域，特别是涉及一种车辆的正面碰撞防护装置。

背景技术

对传统客车来讲，驾驶员周边的操纵机构包括踏板、转向管柱方向盘、驾驶员座椅、转向机等系统均为固定在车体上，当发生较严重的碰撞后，前围骨架发生变形，导致前端各操纵系统的主要部件被挤压损坏，甚至失效；当前围骨架变形严重到侵占驾驶员的生存空间时，会危及驾驶员的生命。而且，受损车辆无法正常行驶，受损部件很难修复，甚至会导致车辆报废。

被动安全装置是指，在交通事故发生后能尽量减小人身损伤的安全装置，包括对乘客和行人的保护。

请参考图1，图1为现有技术中一种被动安全保护装置的结构示意图。

如图1所示，在一种被动安全保护装置中，包括底盘骨架1＇、座椅滑动梁2＇、转向管柱支架3＇及其立柱4＇、方向盘5＇、座椅固定架6＇、座椅7＇以及前围骨架8＇，其中，转向管柱支架3＇与驾驶员的座椅固定架6＇焊接为一个整体，并采用较薄弱焊接连接在整车骨架上。发生严重碰撞时，方向盘5＇、座椅7＇以及整个支架均向后滑动，以保证驾驶员的生存空间，提高车辆的被动安全性。

其中，较薄弱的焊接是指，轻微碰撞时不脱落，剧烈碰撞时能脱落的焊接方式，但是，这种焊接方式是一种笼统的概念，难以实施或检验。而且，这种被动安全结构仅仅对驾驶员的防护有一定的效果，无法对驾驶员周边的操纵系统进行防护。

因此，如何设计一种车辆的正面碰撞防护装置，以提高防护可靠性，并兼顾驾驶员与操纵系统的综合防护，成为本领域技术人员目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆的正面碰撞防护装置，能够同时实现驾驶员与操纵系统的综合防护，提高了防护可靠性。

为实现上述目的，本发明提供了一种车辆的正面碰撞防护装置，所述车辆具有操纵系统、底盘骨架和驾驶员的座椅，所述正面碰撞防护装置包括底座支架总成，所述操纵系统以及所述座椅均集成于所述底座支架总成，所述底座支架总成可移动地连接于所述底盘骨架，以便在正面碰撞达到预定程度时后移。

本发明的正面碰撞防护装置，设有底座支架总成，将操纵系统和座椅均集成在该底座支架总成上，然后通过底座支架总成与车辆的底座骨架可移动地连接；当不发生碰撞时，底座支架总成与底盘骨架固定连接，具有较高的连接可靠性，能够满足行车需求。

当发生剧烈的正面碰撞时，如果达到预定程度，则底座支架总成可以相对底盘骨架后移，进而躲避碰撞区域，后移至相对安全的位置，降低集成在底座支架总成上操纵系统的损坏程度，以使得碰撞后的车辆能够驾驶至维修厂或者安全区域，进行维修，提高了维修便捷性，降低了维修成本；而且，座椅处于操纵系统的后方，可以后移至更加安全的区域，使得驾驶员的生存空间得以保留，保护了驾驶员的人身安全，提高了车辆的被动安全性。

可选地，所述底座支架总成设有连接孔，以通过连接件穿过所述连接孔与所述底盘骨架连接，所述连接孔为前后延伸的长圆孔，且其前端具有尺寸小于所述连接件的径缩部，以便将所述连接件限定在所述连接孔的前端，并在正面碰撞达到预定程度时向后冲过所述径缩部。

可选地，所述底盘骨架包括处于所述座椅后方的隔栅，所述底座支架总成通过所述连接件和所述连接孔连接于所述隔栅。

可选地，所述连接孔前后两端的圆心之间的前后距离不小于所述座椅至所述隔栅的前后距离。

可选地，所述径缩部的缩进量为所述连接件的径向尺寸的四分之一至二分之一。

可选地，所述操纵系统包括依次连接的方向盘、转向管柱和角转向器，以及前变速操纵机构和踏板总成。

可选地，与所述踏板总成相连的各管路处于所述底座支架总成后方的部分具有挠性，以避免所述底座支架总成后移时破裂或溃折失效。

可选地，所述踏板总成包括制动踏板、制动总泵、油门踏板、离合踏板和离合总泵，所述管路与其中任一者相连。

可选地，所述底盘骨架上固定有方向机，所述角转向器通过角转向传动轴与所述方向机连接，所述角转向传动轴的伸缩量大于所述底座支架总成的后移量。

附图说明

图1为现有技术中一种被动安全保护装置的结构示意图；

图2为本发明所提供正面碰撞防护装置在一种具体实施方式中的结构示意图；

图3为图2所示正面碰撞防护装置中连接孔的结构示意图。

图1中：

底盘骨架1＇、座椅滑动梁2＇、转向管柱支架3＇及其立柱4＇、方向盘5＇、座椅固定架6＇、座椅7＇、前围骨架8＇；

图2-3中：

方向盘1、转向管柱2、底座支架总成3、连接孔31、径缩部32、踏板总成4、角转向器5、方向机6、底盘骨架7、隔栅71、座椅9、前变速操纵机构10。

具体实施方式

本发明提供了一种车辆的正面碰撞防护装置，能够同时实现驾驶员与操纵系统的综合防护，提高了防护可靠性。

以下结合附图，对本发明进行具体介绍，以便本领域技术人员准确理解本发明的技术方案。

本文所述的第一、第二等词仅为了区分相同或类似结构的两个以上部件，或者相同或类似的结构，不表示对顺序的特殊限定。

对于大客车等公路车辆而言，均具有用于实现车辆启动和运行的操纵系统，如转向、加速、制动等，还具有为驾驶员提供支撑的座椅9，以及支撑车体的底盘骨架7。本发明的正面碰撞防护装置即基于上述操纵系统、座椅9以及底盘骨架7设置。

如图2所示，本发明提供了一种车辆的正面碰撞防护装置，包括底座支架总成3，将操纵系统和座椅9集成在该底座支架总成3，然后将底座支架总成3与底盘骨架7可移动地连接，以便在正面碰撞达到预定程度时，底座支架总成3以及集成于其上的操纵系统和座椅9，均向后移动，进而朝向远离碰撞区域的位置避让，后移至安全系数相对较高的位置，减少因碰撞对人身以及操纵系统的损伤。

所述可移动地连接是指，存在两种工作位的连接方式，当处于第一种连接方式时，各连接部件之间相对固定，处于稳定的固定连接状态；当促会与第二种连接方式时，相互连接的部件能够在至少一个方向上相对移动，以形成移动连接，类似滑轨与滑块的滑动连接。

本文所述可移动地连接是指，在不发生碰撞时，底座支架总成3与底盘骨架7固定连接，在碰撞达到预定程度时，底座支架总成3可相对底盘骨架7向后移动，进而朝向远离碰撞区域的位置避让。也就是说，本文所述可移动地连接，至少应该保证底座支架总成3能够相对底盘骨架7后移，可以为前后方向的可移动连接，对于其他方向的关系可以不进行限定。但是，为了保证前后移动的可靠性，可以对底座支架总成3以及底盘骨架7在前后方向以外的其他方向上的运动自由度进行限制。

可见，本发明通过底座支架总成3的设置，将操纵系统和座椅9均集成于该底座支架总成3，集成度高，能够通过底座支架总成3对操纵系统和座椅9进行同步控制，以便在碰撞发生后进行整体转移，以减小损伤。换言之，本发明用于在正面碰撞发生时对驾驶员以及车辆的操纵系统进行防护，一方面可以保护驾驶员的人身安全，另一方面还可以降低维修成本，降低了因为碰撞造成的人身和财产损失。

尤其是，对操纵系统进行防护后，使得操纵系统在碰撞后能够使用，便于将碰撞后的车辆驾驶到维修厂或安全区域进行维修，无需拖车进行拖拽，提高了碰撞后的处理效率。

所述底座支架总成3是指两个以上的支架连接而成的结构体，如用于固定座椅9的固定支架，根据操纵系统包括部件的不同，为操作系统的各部件设置的固定支架，这些固定支架连接形成一个结构体，即为底座支架总成3。

在图2所示的实施例中，操纵系统可以包括方向盘1、转向管柱2、角转向器5、前变速操纵机构10和踏板总成4。

方向盘1、转向管柱2和角转向器5可以依次连接，转向管柱2是用于连接方向盘1和转向器的中间机构，角转向器5又安装在转向管柱2和转向器之间，用于将转向管柱2传递的转向力通过方向转换后有效的传递给方向机6，通过方向机6执行转向动作，方向盘1将转向信号依次传递给转向管柱2和角转向器5，最终到达方向机6，以便方向机6按照方向盘1的转向信号执行转向动作。

前变速操纵机构10具体可以为操纵杆，用于对向前变速器传递变速信号，具体可以设置在靠近座椅9的位置。

踏板总成4是指将各踏板集成在一起，形成一个踏板的结构体，便于提高各踏板的稳定性，同时提高控制便捷性和可靠性，避免踏板过于分散导致的控制不便。

踏板总成4可以包括制动踏板、制动总泵、油门踏板、离合踏板和离合总泵，该五者中，制动踏板与制动总泵连接，用于执行车辆的制动动作；油门踏板用于在需要加速时踩踏，与油门控制机构连接，用于控制车辆的速度；离合踏板和离合总泵连接，用于实现与发动机的分离与结合。

通常，车体上具有与踏板总成4的各部件相连的管路，如离合总泵、制动总泵、油门踏板等均连接有管路，并通过管路与气源或油源等连通，以根据需要实现气体或液压油的输送。可见，踏板总成4具有与其连接的各管路，管路可以包括与踏板总成4所包括各部件中的任一者相连的管件。根据油源或气源等所处的位置，各管路通常都是由处于车体前方的踏板总成4连接至车体后方的，则各管路应具有挠性，尤其是处于底座支架总成3后方的部分应具有挠性。一方面，在底座支架总成3正常连接而不后移时，各管路处于稳定的连接固定状态，另一方面，当发生碰撞并使得底座支架总成3需要后移时，各管路的挠性可以保证管路不被拉断或压断或者发生溃折失效，以使得操纵系统能够正常使用。

转向用的方向机6可以固定在底盘骨架7，具体可以位于底盘骨架7处于座椅9后方的部分，角转向器5可以通过角转向传动轴8与方向机6相连，用于将角转向器5的转向扭矩通过角转向传动轴8传递至方向机6。

由于角转向传动轴8处于角转向器5与方向机6之间，而方向机6固定于底盘骨架7，当角转向器5随底座支架总成3后移时，角转向传动轴8就会受到挤压，则可以对角转向传动轴8的伸缩量进行设置，使得角转向传动轴8的伸缩量大于底座支架总成3的后移量，以避免角转向传动轴8被压溃，使得操纵系统在发生碰撞后依然可用，降低对操纵系统的影响。

需要说明的是，由于方向盘1、转向管柱2、角转向器5和座椅9中，除了角转向器5，其他均完全集成于底座支架总成3，不存在与车体的其他部分相连的结构，而角转向器5也由于角转向传动轴8的设置能够随底座支架总成3后移，则方向盘1、转向角柱、角转向器5和座椅9均可以随底座支架总成3同步移动；而前变速操纵机构10的使用需要就要求其具有一定的前后移动量，无需单独设置能够后移的结构，也可以随底座支架总成3同步后移。如此，本发明的底座支架总成3实现了操纵系统和座椅9的整体承载以及移动，作为正面碰撞发生时的被动安全装置。

在上述基础上，为实现底座支架总成3与底盘骨架7的可移动连接，还可以对连接处的结构进行设置。

在一种实施例中，底座支架总成3可以设有连接孔31，然后通过连接轴等连接件穿过该连接孔31，实现与底盘骨架7的连接；在不发生碰撞时，底座支架总成3通过连接件可靠地固定连接于底盘骨架7，以正常发挥应用的效用；当发生正面碰撞后，连接件冲破固定连接位置，能够在连接孔31内前后滑动，进而使得底座支架总成3能够相对底盘骨架7后移。

如图3所示，该连接孔31可以为在前后方向延伸的长圆孔，在该连接孔31的前端距离其前端面一定距离的位置可以设置径缩部32，该径缩部32的尺寸小于连接件，当连接件为连接轴时，径缩部32的尺寸小于连接件的直径，以便将连接件限定在该连接孔31的前端，即连接孔31处于径缩部32前端的部分，保证连接可靠性；当发生碰撞时，如果碰撞达到预定程度，则连接件向后冲过该径缩部32，而沿连接孔31向后移动，进而使得底座支架总成3能够向后移动。

以连接件为连接轴为例，径缩部32的设置可以在连接孔31的前端形成一个与连接件轴孔配合的半圆孔，该半圆孔可以包覆连接件一半以上的圆周，以提高连接可靠性；也就是说，径缩部32可以设置在处于连接孔31前端的半圆之后的位置，具体可以处于距离连接孔31的最前端预定距离的预定位置，该预定距离大于连接孔31前端半圆孔的半径，小于该前端半圆孔的直径，以兼顾连接可靠性以及后移的可能性。

径缩部32还可以关于连接孔31前后方向的中轴线对称地缩进，以处于前后方向中轴线上的一点为圆心，以小于连接孔31前端半圆孔的半径的预定长度为半径画圆，对连接孔31进行截取，以形成该径缩部32，如图3所示。

详细地，还需要对径缩部32的缩进量L2进行设置，缩进量L2可以不小于连接件径向尺寸的四分之一，不大于连接件的径向尺寸的二分之一，即缩进量L2可以控制在连接件直径的四分之一至二分之一之间，一方面可以有效地对连接件进行限制，另一方面还可以使得发生碰撞时连接件能够顺利脱离径缩部32的限制而后移。

可见，连接孔31相当于包括前后相连通的两个部分，处于前方的部分定义为第一孔，处于后方的部分定义为第二孔，第一孔为半圆孔，且该半圆孔形成过半圆的圆周，并在后端形成开口端，该开口端与第二孔连通；此时，通过上述设置使得开口端起到双重作用，一方面对连接件进行限定，另一方面还可以在碰撞冲击过大时释放连接件，使得连接件经由该开口端向后移动。

具体连接时，底盘骨架7包括处于座椅9后方的隔栅71，该隔栅71靠近座椅9，用于隔离出驾驶员的空间，尤其是对于没有单独驾驶室的客车来说，隔栅71相当于一个隔离件；此时，可以将底座支架总成3可移动地连接于该隔栅71，还可以采用上述的连接孔31和连接件进行连接。

同时，还可以对连接孔31的前后尺寸进行限制。

以底座支架总成3连接于隔栅71为例，隔栅71相当于隔挡在座椅9的后方，座椅9最大的后移量不能超过隔栅71，则连接孔31处于其前后两个圆心之间的前后距离L1不小于座椅9至隔栅71的前后距离，使得座椅9所在的底座支架总成3能够充分后移。连接孔31处于前后两个圆心之间的前后距离L1是指，由于连接孔31为长圆孔，则连接孔31的前后两端分别具有一个半圆孔，这两个半圆孔的圆心即为所述的圆心，两圆心均处于前后延伸线上，则两圆心连线的长度即为连接孔31处于前后两个圆心之间的前后距离L1。

以上对本发明所提供车辆的正面碰撞防护装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种车辆的正面碰撞防护装置，所述车辆具有操纵系统、底盘骨架(7)和驾驶员的座椅(9)，其特征在于，所述正面碰撞防护装置包括底座支架总成(3)，所述操纵系统以及所述座椅(9)均集成于所述底座支架总成(3)，所述底座支架总成(3)可移动地连接于所述底盘骨架(7)，以便在正面碰撞达到预定程度时后移；

所述底座支架总成(3)设有连接孔(31)，以通过连接件穿过所述连接孔(31)与所述底盘骨架(7)连接，所述连接孔(31)为前后延伸的长圆孔，且其前端具有尺寸小于所述连接件的径缩部(32)，以便将所述连接件限定在所述连接孔(31)的前端，并在正面碰撞达到预定程度时向后冲过所述径缩部(32)。

2.如权利要求1所述的正面碰撞防护装置，其特征在于，所述底盘骨架(7)包括处于所述座椅(9)后方的隔栅(71)，所述底座支架总成(3)通过所述连接件和所述连接孔(31)连接于所述隔栅(71)。

3.如权利要求2所述的正面碰撞防护装置，其特征在于，所述连接孔(31)前后两端的圆心之间的前后距离(L1)不小于所述座椅(9)至所述隔栅(71)的前后距离。

4.如权利要求3所述的正面碰撞防护装置，其特征在于，所述径缩部(32)的缩进量(L2)为所述连接件的径向尺寸的四分之一至二分之一。

5.如权利要求1-4任一项所述的正面碰撞防护装置，其特征在于，所述操纵系统包括依次连接的方向盘(1)、转向管柱(2)和角转向器(5)，以及前变速操纵机构(10)和踏板总成(4)。

6.如权利要求5所述的正面碰撞防护装置，其特征在于，与所述踏板总成(4)相连的各管路处于所述底座支架总成(3)后方的部分具有挠性，以避免所述底座支架总成(3)后移时破裂或溃折失效。

7.如权利要求6所述的正面碰撞防护装置，其特征在于，所述踏板总成(4)包括制动踏板、制动总泵、油门踏板、离合踏板和离合总泵，所述管路与其中任一者相连。

8.如权利要求5所述的正面碰撞防护装置，其特征在于，所述底盘骨架(7)上固定有方向机(6)，所述角转向器(5)通过角转向传动轴(8)与所述方向机(6)连接，所述角转向传动轴(8)的伸缩量大于所述底座支架总成(3)的后移量。