缓冲防撞装置的制作方法

本实用新型属于吸能装置技术领域，更具体地说，是涉及一种缓冲防撞装置。

背景技术：

目前，在汽车、轨道交通车辆、超高层建筑电梯井等容易发生碰撞的部位通常会安装被动安全防护装置，其中，较为常用的是缓冲防撞装置，其工作原理是通过蜂窝结构塑性变形吸能。但是，因突发事故的严重程度不同，承受不同碰撞等级的冲击载荷时，缓冲防撞装置的变形量也会有区别，尤其是对于有轨电车等在开放式道路上运行的车辆，既存在与自行车等碰撞的情况，也存在与载重货车等重型障碍物碰撞的可能，其碰撞能量有显著差别。

然而，现有的缓冲防撞装置通常采用整体式结构，以确保可充分吸收根据设计计算得到的最大能量，这样在轻度意外事故中，会出现缓冲防撞装置仅仅小部分发生塑性变形，但是为了安全考虑仍需要整体更换的状况，不能满足不同碰撞能量等级的缓冲和吸能任务，而且由于整体式的吸能装置制造困难，导致成本较高、经济效益差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种缓冲防撞装置，以解决现有技术中，整体式的缓冲防撞装置在发生意外事故时需要整体更换，无法满足不同碰撞能量等级的缓冲和吸能任务的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供了一种缓冲防撞装置，包括具有容置槽的防撞板和对称连接于所述防撞板的同一侧的二吸能机构，所述吸能机构包括一端与所述防撞板转动连接的导向柱，容置于所述容置槽内且与所述导向柱活动套接的缓冲元件，活动套接于所述导向柱上的吸能元件，以及活动套接于所述导向柱上的用于连接被防护体的固定法兰；所述缓冲元件、所述吸能元件和所述固定法兰自所述导向柱的一端向所述导向柱的另一端依次可拆卸连接。

进一步地，所述吸能机构还包括夹设于所述缓冲元件和所述吸能元件的间隔处的导向板，所述导向板与所述导向柱活动套接且可伸入所述容置槽内。

进一步地，所述导向板的一端面上开设有限位槽，所述导向板的另一端面上凸设有限位凸缘，所述缓冲元件的一侧伸入所述限位槽内形成限位，所述限位凸缘伸入所述吸能元件与所述导向柱之间的间隙内形成限位。

进一步地，所述缓冲元件的承载强度小于所述吸能元件的承载强度。

进一步地，所述缓冲元件为橡胶件或聚氨酯件。

进一步地，所述吸能元件为蜂窝状结构件。

进一步地，所述吸能元件的外周壁上覆盖有金属蒙皮。

进一步地，所述防撞板的外侧面上设置有自所述防撞板的一端朝所述防撞板的另一端延伸的多个防爬齿。

进一步地，所述缓冲防撞装置还包括可拆卸连接于所述导向柱的一端的用于连接车辆端梁的固定件，所述防撞板的中部开设有位于相邻二所述防爬齿的间隔处的拉拽接口，所述拉拽接口与所述容置槽连通。

进一步地，所述防撞板的两端设置有加强筋。

本实用新型提供的缓冲防撞装置的有益效果在于：由于缓冲元件、吸能元件和固定法兰自导向柱的一端向导向柱的另一端依次可拆卸连接，并且通过缓冲元件和吸能元件完成不同碰撞能量等级的缓冲和吸能任务，使得缓冲防撞装置的吸能过程更加平稳，在碰撞事故结束后的维护过程中，仅仅需要将已被压溃变形的元件更换掉即可，无需将缓冲防撞装置整体更换，从而有效地解决了整体式的缓冲防撞装置在发生意外事故时需要整体更换，无法满足不同碰撞能量等级的缓冲和吸能任务的技术问题，提升了缓冲防撞装置的适用性，提高了缓冲防撞装置的维护效率，节省了缓冲防撞装置的维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的缓冲防撞装置的立体示意图；

图2为本实用新型实施例提供的缓冲防撞装置的分解示意图；

图3为本实用新型实施例提供的缓冲防撞装置中吸能机构的立体示意图；

图4为本实用新型实施例提供的波纹片的立体示意图；

图5为本实用新型实施例提供的缓冲防撞装置中防撞板的立体示意图；

图6为本实用新型实施例提供的缓冲防撞装置使用状态的分解示意图。

其中，图中各附图标记：

1—缓冲防撞装置、2—车辆端梁、10—防撞板、20—吸能机构、30—固定件、11—连接件、12—第一安装孔、13—防爬齿、14—拉拽接口、15—第三安装孔、16—加强筋、21—导向柱、22—缓冲元件、23—吸能元件、24—固定法兰、25—导向板、100—容置槽、140—第二过孔、211—避让槽、212—第二安装孔、213—第四安装孔、231—波纹片、232—金属蒙皮、251—限位槽、252—限位凸缘。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3，现对本实用新型提供的缓冲防撞装置进行说明。该缓冲防撞装置1包括防撞板10和两组吸能机构20，其中，在防撞板10上开设有容置槽100，两组吸能机构20对称连接在防撞板10的同一侧，具体地，吸能机构20连接在防撞板10的内侧，其包括导向柱21、缓冲元件22、吸能元件23以及固定法兰24，此处，缓冲元件22容置在容置槽100内，并且与导向柱21活动套接，吸能元件23活动套接在导向柱21上，固定法兰24活动套接在导向柱21上，并且用于连接被防护体，该被防护体是指汽车、轨道交通车辆和电梯井等；缓冲元件22、吸能元件23和固定法兰24自导向柱21的一端向导向柱21的另一端依次可拆卸连接。

工作状态下，上述导向柱21可在外力作用下沿依次穿过缓冲元件22、吸能元件23和固定法兰24的连接通道(未标注)作往复运动。当发生碰撞时，防撞板10先发生接触，缓冲防撞装置1通过防撞板10直接承受碰撞载荷，接着导向柱21在外力作用下朝远离防撞板10的方向移动，由于固定法兰24与被防护体固定连接，防撞板10和固定法兰24将缓冲元件22和吸能元件23压缩，将碰撞能量转化为缓冲元件22和吸能元件23的变形能量，从而吸收碰撞能量，其中，缓冲元件22和吸能元件23可分别完成不同碰撞能量等级的缓冲和吸能任务。由于缓冲元件22、吸能元件23和固定法兰24自导向柱21的一端向导向柱21的另一端依次可拆卸连接，因此，在碰撞事故结束后的维护过程中，仅仅需要将已被压溃变形的元件更换掉即可，整个缓冲防撞装置1可再次利用，无需将缓冲防撞装置1整体更换，既提高了维护效率，又节省了维护成本。

可以理解的是：缓冲防撞装置1可应用在装配有专门防爬装置的轨道交通车辆上，也可以应用在电梯井等不需要防爬的设备上。

本实用新型提供的缓冲防撞装置1，与现有技术相比，有益效果在于：由于缓冲元件22、吸能元件23和固定法兰24自导向柱21的一端向导向柱21的另一端依次可拆卸连接，并且通过缓冲元件22和吸能元件23完成不同碰撞能量等级的缓冲和吸能任务，使得缓冲防撞装置1的吸能过程更加平稳，在碰撞事故结束后的维护过程中，仅仅需要将已被压溃变形的元件更换掉即可，无需将缓冲防撞装置1整体更换，从而有效地解决了整体式的缓冲防撞装置在发生意外事故时需要整体更换，无法满足不同碰撞能量等级的缓冲和吸能任务的技术问题，提升了缓冲防撞装置的适用性，提高了缓冲防撞装置的维护效率，节省了缓冲防撞装置的维护成本。

进一步地，请参阅图2和图3，作为本实用新型提供的缓冲防撞装置的一种具体实施方式，上述吸能机构20还包括导向板25，该导向板25夹设在缓冲元件22和吸能元件23的间隔处，同时，导向板25与导向柱21活动套接，并且导向板25可伸入容置槽100内。具体地，导向板25可由铝型材经过机械加工而成，缓冲元件22和吸能元件23可分别与导向板25的相对两端面通过胶粘紧固连接，用于间隔缓冲元件22和吸能元件23，避免缓冲元件22承受的冲击载荷直接传递给吸能元件23，导致吸能元件23与缓冲元件22一同发生变形，降低了吸能机构20的维护成本。当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施例中，导向板25还可为铁或尼龙纤维等材料加工而成，此处不作唯一限定。

进一步地，请参阅图2和图3，作为本实用新型提供的缓冲防撞装置的一种具体实施方式，在上述导向板25的一端面上开设有限位槽251，在导向板25的另一端面上凸设有限位凸缘252，其中，上述缓冲元件22的一侧伸入限位槽251内形成限位，限位凸缘252伸入上述吸能元件23与导向柱21之间的间隙内形成限位。具体地，限位槽251的槽口内径与缓冲元件22的外径相等，限位凸缘252的内径大于或等于导向柱21的外径，并且限位凸缘252的外径与吸能元件23的内径相等。工作时，限位槽250可约束缓冲元件22的变形，防止缓冲元件22的外层部分在撞击载荷的冲击下发生沿缓冲元件22的径向变形，导向板25、限位凸缘252与固定法兰24配合夹紧吸能元件23，进而提高了吸能过程的稳定性和可靠性。

进一步地，作为本实用新型提供的缓冲防撞装置的一种具体实施方式，上述缓冲元件22的承载强度小于吸能元件23的承载强度，从而降低吸能初始阶段的峰值载荷。当发生碰撞时，位于吸能元件23前端的缓冲元件22将首先发生变形，当碰撞能量等级较小时，吸能元件23可能不会发生变形，只有在缓冲元件22达到设定行程极限或力学指标后，吸能元件23才开始动作，进而在更换吸能组件22时，可仅仅更换缓冲元件22，因此可大大减小维修时间和成本。

优选地，作为本实用新型提供的缓冲防撞装置的一种具体实施方式，上述缓冲元件22为橡胶件或聚氨酯件。具体地，缓冲元件22为轻质高分子化合物合成，如此，缓冲元件22具有大容量的缓冲性能，当碰撞能量等级较小时，缓冲元件22可自行恢复原状。当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施例中，缓冲元件22还可为弹簧、碟簧等，此处不作唯一限定。

优选地，请参阅图4，作为本实用新型提供的缓冲防撞装置的一种具体实施方式，上述吸能元件23为波纹片231卷绕而成的蜂窝状结构件。具体地，吸能元件23为波纹片231卷绕而成，其中，波纹片231的波纹均匀排布在波纹片231上，波纹片231可通过滚压或冲压方式加工而成，通过调整波纹的尺寸参数来调节吸能元件23的承载性能，当碰撞能量等级较大时，吸能元件23通过自身的压缩变形吸收碰撞的能量。优选地，波纹片231的波纹可为梯形或三角形，当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施例中，波纹片231的波纹还可为半圆形等形状，此处不作唯一限定。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的缓冲防撞装置的一种具体实施方式，在上述吸能元件23的外周壁上覆盖有金属蒙皮232，即由上述波纹片231卷绕而成的蜂窝结构件填充在金属蒙皮232内，当碰撞能量等级较大时，金属蒙皮232可将碰撞能量转化为金属变形能，配合该蜂窝结构件吸收碰撞能量，进而提高了吸能元件23的吸能效率；并且金属蒙皮232包裹在该蜂窝结构件的外围，可有效防止吸能元件23在撞击载荷的冲击下发生沿其径向变形，提高了吸能过程的稳定性和可靠性。

进一步地，请参阅图5，作为本实用新型提供的缓冲防撞装置的一种具体实施方式，在上述防撞板10的外侧面上设置有多个防爬齿13，该防爬齿13自防撞板10的一端朝防撞板10的另一端延伸，即防爬齿13横向分布在防撞板10的外侧面上。优选地，多个防爬齿13等间距排列，并且与防撞板10一体铸造而成，当然，根据具体情况和需求，在本实用新型的其它实施例中，防爬齿13与防撞板10还可通过焊接等方式连接，此处不作唯一限定；防爬齿13主要用于轨道交通车辆上，当发生碰撞时，两辆碰撞的车辆上的防爬齿相互啮合，防止车辆发生相互骑爬，最大限定地保护了司乘人员的人身安全。

进一步地，请参阅图5和图6，作为本实用新型提供的缓冲防撞装置的一种具体实施方式，上述缓冲防撞装置1还包括固定件30，该固定件30与导向柱21的一端可拆卸连接，用于连接车辆端梁2，同时，在上述防撞板10的中部开设有拉拽接口14，该拉拽接口14位于相邻两个防爬齿13的间隔处，并且拉拽接口14与容置槽100相连通。具体地，在拉拽接口14内设置有结构连接板(未标注)，在结构连接板上内开设有过孔140，在防撞板10的顶部和底部均开设有第三安装孔15，同时，在上述导向柱21的穿过固定法兰24的一端开设有第四安装孔213，当缓冲防撞装置1安装在车辆上时，导向柱21穿过车辆端梁2与固定件30紧固连接，此处，固定件30通过螺栓的一端旋入第四安装孔213内与导向柱21紧固连接，进而与车辆端梁2配合增加缓冲防撞装置1的抗拉伸载荷。如此，在车辆没有安装拖钩的情况下，拖车可通过销轴穿过第三安装孔15和过孔140与该结构连接板连接以实现对车辆的牵引，扩大了缓冲防撞装置1的适用范围。

进一步地，请参阅图3和图5，作为本实用新型提供的缓冲防撞装置的一种具体实施方式，在上述防撞板10的两端设置有加强筋16，用于增加防撞板10两端的结构强度。具体地，上述导向柱21的前端开设有避让槽211，并且在避让槽211的槽壁上开设有第二安装孔212，同时，在防撞板10的内侧上设置有连接件11，连接件11容置在容置槽100内，自容置槽100的槽底凸起，并且在连接件11上开设有第一安装孔，导向柱21通过销轴穿过第一安装孔和第二安装孔212与防撞板10转动连接，进而导向柱21可绕销轴沿避让槽211转动；在防撞板10的内侧两端设置有加强筋16，并且防撞板10的两端的外侧面呈圆弧状，即自上述防爬齿13的端部朝防撞板10的内侧圆弧过渡，当发生角撞，即防撞板10的端部与外物发生碰撞时，由于防撞板10的端部的外侧面为弧面，并且防撞板10与导向柱21转动连接，如此共同作用下可排泄一部分碰撞载荷，又由于在防撞板10的端部的内侧增设了加强筋16，进而提高了缓冲防撞装置1的防角撞性能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。