《一種客車側翻緩衝器及客車抗側翻系統》是廈門金龍聯合汽車工業有限公司於2013年7月10日申請的專利，該專利的公布號為CN103332157A，公布日為2013年10月2日，發明人是蘇亮、黃登峰、雍偉凡、吳長風、盧琳兆、嚴永攀、葉松奎。該發明涉及客車被動安全裝置領域。
《一種客車側翻緩衝器及客車抗側翻系統》所述客車側翻緩衝器包括側翻緩衝器支架和側翻緩衝器總成，側翻緩衝器總成具有外筒、內筒、彈簧、活塞、活塞桿、受撞頭和充氣裝置，該外筒具有容置腔，該容置腔一端通過氣道與充氣裝置相通，該內筒為一密封筒體並活動容設在外筒的容置腔內，該內筒的外壁與外筒的內壁緊密貼合以將容置腔劃分為互不連通的兩部分，該彈簧抵靠在內筒內底部以及活塞之間，該活塞與活塞桿相連，該活塞桿貫穿於該外筒並與受撞頭相連。該客車抗側翻系統還包括ECU控制器，該ECU控制器包括用於測量客車側翻角度的角度感測器。該發明在保持車身骨架結構不變的同時，降低側翻時的碰撞力和衝擊能量，提高側翻安全性能。
2017年12月11日，《一種客車側翻緩衝器及客車抗側翻系統》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種客車側翻緩衝器及客車抗側翻系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種客車側翻緩衝器及客車抗側翻系統
- 申請人：廈門金龍聯合汽車工業有限公司
- 申請日：2013年7月10日
- 申請號：2013102884572
- 公布號：CN103332157A
- 公布日：2013年10月2日
- 發明人：蘇亮、黃登峰、雍偉凡、吳長風、盧琳兆、嚴永攀、葉松奎
- 地址：福建省廈門市集美區金龍路9號
- 分類號：B60R19/42(2006.01)I、B60R21/013(2006.01)I、B60R21/13(2006.01)I
- 代理機構：廈門市新華專利商標代理有限公司
- 代理人：朱凌
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
因此，客車的側翻安全性成為了主流客車企業和科研機構的研究熱點。按照國家強制性標準GB17578《客車上部結構強度的規定》，車輛的上部結構應具有足夠的強度，以確保在整車側翻試驗過程中和側翻後生存空間沒有受到侵害。
2013年前，為了提高側翻安全性能，主要採用增加側窗立柱及頂蓋弧桿的截面尺寸和厚度、通過加強板或斜撐增強側窗立柱與頂蓋及地板間的連線等方法來實現。這些方法不僅增加了車身的重量、提高了生產成本、降低了市場競爭力，而且不符合國家大力提倡的汽車輕量化及節能減排的設計理念。有鑒於此，該專利發明人針對2013年7月之前的技術中的上述缺陷深入研究，遂有該案產生。
發明內容
專利目的
《一種客車側翻緩衝器及客車抗側翻系統》的第一目的在於提供一種客車側翻緩衝器，其在不改變客車原有結構和外觀造型的基礎上，即可達到吸收碰撞能量、提高側翻安全性能以及保護乘員生存空間的功效。
技術方案
進一步，該側翻緩衝器總成通過側翻緩衝器支架與頂蓋弧桿、頂蓋邊縱梁和頂蓋縱梁固定相連。進一步，該活塞桿和受撞頭之間設定有萬向節。進一步，該受撞頭的端部加工形成有45圓台。進一步，該外筒兩端分別設定有第一堵頭和第二堵頭，該氣道形成在第一堵頭上，該第二堵頭上形成有用於容納受撞頭的沉槽。
該發明的另一目的在於提供一種客車抗側翻系統，其中，包括：客車側翻緩衝器，安裝在客車側翻第一觸地點位附近，並分別以每個側窗立柱和頂蓋為支撐點；ECU控制器，設定在客車駕駛員位置的車輛中部，該ECU控制器包括用於測量客車側翻角度的角度感測器，該角度感測器根據測量結果與預置的側翻角度進行比較計算，再發出啟動側翻指令控制客車側翻緩衝器動作。
進一步，該ECU控制器通過電磁閥控制客車側翻緩衝器中充氣裝置的打開和關閉。採用上述結構後，該客車側翻緩衝器在接收到ECU控制器的側翻指令後快速啟動彈出受撞頭，在客車側翻觸地前，側翻緩衝器受撞頭先行觸地參與碰撞，側翻緩衝器內筒在泄氣釋放衝擊能量的同時，另一側充氣裝置給外筒充氣以平衡衝擊能量，從而達到最佳防護效果。更進一步，此側翻緩衝器受撞頭和活塞間設定有萬向節可以保證在側翻觸地時以不同的角度觸地也能正常工作。
改善效果
與2013年7月之前的技術相比，《一種客車側翻緩衝器及客車抗側翻系統》可以在保持車身骨架結構不變且不改變整車外觀造型的同時，降低側翻時的碰撞力和衝擊能量，從而使上部結構變形減小，保護乘員生存空間，提高側翻安全性能。
附圖說明
圖1是《一種客車側翻緩衝器及客車抗側翻系統》套用在客車上的總體安裝位置圖。
圖2是該發明實施例的安裝構造圖。
圖3是在客車側翻過程中的側翻緩衝器總成動作示意圖。
圖4是側翻緩衝器總成在正常安裝位置的剖視圖。
圖5是側翻緩衝器總成在側翻臨界位置的剖視圖。
圖6是側翻緩衝器總成在觸地碰撞位置的剖視圖。
圖中：客車側翻緩衝器1、側翻緩衝器支架11、側翻緩衝器總成12、外筒121、容置腔1211、氣道1212、第一堵頭1213、第二堵頭1214、沉槽1215、內筒122、彈簧123、活塞124、活塞桿125、受撞頭126、圓台1261、ECU控制器2、角度感測器21、側窗立柱3、頂蓋4、頂蓋弧桿41、頂蓋邊縱梁42、頂蓋縱梁43。
權利要求
1.一種客車側翻緩衝器，其特徵在於，包括側翻緩衝器支架以及安裝放置在側翻緩衝器支架內的側翻緩衝器總成，該側翻緩衝器總成具有外筒、內筒、彈簧、活塞、活塞桿、受撞頭和充氣裝置，該外筒具有容置腔，該容置腔一端通過氣道與充氣裝置相通，該內筒為一密封筒體並活動容設在外筒的容置腔內，該內筒的外壁與外筒的內壁緊密貼合以將容置腔劃分為互不連通的兩部分，該活塞活動設定在內筒內，該彈簧抵靠在內筒內底部以及活塞之間，該活塞與活塞桿相連，該活塞桿貫穿於該外筒並與受撞頭相連。
2.如權利要求1所述的一種客車側翻緩衝器，其特徵在於，該側翻緩衝器總成通過側翻緩衝器支架與頂蓋弧桿、頂蓋邊縱梁和頂蓋縱梁固定相連。
3.如權利要求1所述的一種客車側翻緩衝器，其特徵在於，該活塞桿和受撞頭之間設定有萬向節。
4.如權利要求1所述的一種客車側翻緩衝器，其特徵在於，該受撞頭的端部加工形成有45圓台。
5.如權利要求1所述的一種客車側翻緩衝器，其特徵在於，該外筒兩端分別設定有第一堵頭和第二堵頭，該氣道形成在第一堵頭上，該第二堵頭上形成有用於容納受撞頭的沉槽。
6.一種採用如權利要求1至5任一項所述客車側翻緩衝器的客車抗側翻系統，其特徵在於，所述客車側翻緩衝器安裝在客車側翻第一觸地點位附近，並分別以每個側窗立柱和頂蓋為支撐點；該客車抗側翻系統還包括ECU控制器，該ECU控制器設定在客車駕駛員位置的車輛中部，該ECU控制器包括用於測量客車側翻角度的角度感測器，該角度感測器根據測量結果與預置的側翻角度進行比較計算，再發出啟動側翻指令控制客車側翻緩衝器動作。
7.如權利要求6所述的一種客車抗側翻系統，其特徵在於，該ECU控制器通過電磁閥控制客車側翻緩衝器中充氣裝置的打開和關閉。
實施方式
如圖1所示，其為該發明涉及一種客車抗側翻系統安裝在客車上的示意圖，該客車抗側翻系統包括客車側翻緩衝器1以及ECU控制器2，該客車側翻緩衝器1安裝在客車側翻第一觸地點位附近，並分別以每個側窗立柱3和頂蓋4為支撐點；該ECU控制器2設定在客車駕駛員位置的車輛中部，該ECU控制器2包括用於測量客車側翻角度的角度感測器21，該角度感測器21根據測量結果與預置的側翻角度進行比較計算，再發出啟動側翻指令控制客車側翻緩衝器1動作。具體地，該ECU控制器2通過電磁閥控制客車側翻緩衝器1中充氣裝置的打開和關閉。
該客車側翻緩衝器1包括側翻緩衝器支架11以及側翻緩衝器總成12，該側翻緩衝器總成12安裝放置在側翻緩衝器支架11內。如圖1和圖2所示，在客車頂蓋4的兩邊每根側窗立柱3的上方各安裝一組側翻緩衝器總成12，在客車處於正常行駛狀態時，即客車側翻緩衝器1處於正常位置時，整個側翻緩衝器總成12均在頂蓋蒙皮下，而不突出頂蓋4上表面；側翻緩衝器支架11也均在頂蓋弧桿41、頂蓋邊縱梁42和頂蓋縱梁43所圍成的空間內，並不與行李架和風道等功能件干涉，即兩者均不影響原有的車身骨架結構和整車外觀造型。
如圖4至圖6所示，該側翻緩衝器總成12具有外筒121、內筒122、彈簧123、活塞124、活塞桿125、受撞頭126和充氣裝置（圖中未示出），該外筒121具有容置腔1211，該容置腔1211一端通過氣道1212與充氣裝置相通，該內筒122為一密封筒體並活動容設在外筒121的容置腔1211內，該內筒122的外壁與外筒121的內壁緊密貼合以將容置腔1211劃分為互不連通的兩部分，該活塞124活動設定在內筒122內，該彈簧123抵靠在內筒122內底部以及活塞124之間，該活塞124與活塞桿125相連，該活塞桿125貫穿於該外筒121並與受撞頭126相連。如圖2所示，該側翻緩衝器總成12通過側翻緩衝器支架11與頂蓋弧桿41、頂蓋邊縱梁42和頂蓋縱梁43固定相連。
優選地，該活塞桿125和受撞頭126之間設定有萬向節。如此可以將衝擊軸向力全面傳遞到活塞桿125，可以保證在側翻觸地時以不同的角度觸地也能正常工作，以最大可能地吸收碰撞能量。另外，該受撞頭126的端部加工形成有45圓台1261。如圖4至圖6所示，該外筒121兩端分別設定有第一堵頭1213和第二堵頭1214，該氣道1212形成在第一堵頭1213上，該第二堵頭1214上形成有用於容納受撞頭126的沉槽1215。
如圖3所示，當車輛處於正常行駛狀態時，ECU控制器2感應到角度感測器21傳來的側傾角度較小，小於預置的側翻角度，這時ECU控制器2發出控制指令關閉電磁閥使側翻緩衝器總成12保持在正常安裝位置。側翻緩衝器總成12在正常安裝位置時，內筒122的內底部緊貼外筒121的內底部；彈簧123處於自由狀態；受撞頭126正好內縮到外筒121預先設計好的沉槽1215內，保證側翻緩衝器總成12不突出頂蓋4上表面，不影響原有的車身骨架結構和整車外觀造型。
當車輛開始側翻時，ECU控制器2感應到角度感測器21傳來的側傾角度較大，大於預置的側翻角度，這時ECU控制器2發出控制指令打開電磁閥使側翻緩衝器總成12快速動作到側翻臨界位置。電磁閥打開，在氣體壓力P的推動下，內筒122、彈簧123、活塞124、活塞桿125和受撞頭126一起快速向外平動，直到內筒122的外底部頂到外筒121的外底部為止。這時，活塞桿125和受撞頭126快速突出頂蓋4上表面，以保證受撞頭126先於車身結構觸地碰撞。
當車輛側翻觸地時，受撞頭126觸地受到地面強大衝擊力F的作用，通過萬向節將碰撞軸向力全面傳遞到活塞桿125和活塞124。受到活塞124向內推力的作用，內筒122泄氣，同時彈簧123完全壓縮，吸收部分側翻碰撞能量；另一方面，對外筒121充氣以平衡衝擊能量，從而達到最佳防護效果。在側翻緩衝器吸收和緩衝部分側翻碰撞能量後，車身頂蓋4和側圍才觸地參與側翻碰撞，這樣就可以降低側翻時車身碰撞能量，減少車身上部結構變形，保護乘員生存空間，提高側翻安全性能。
綜上所述，該客車側翻緩衝器1在接收到ECU控制器2的側翻指令後快速啟動彈出受撞頭126，在客車側翻觸地前，側翻緩衝器受撞頭126先行觸地參與碰撞，側翻緩衝器內筒122在泄氣釋放衝擊能量的同時，另一側充氣裝置給外筒121充氣以平衡衝擊能量，從而達到最佳防護效果。
榮譽表彰
2017年12月11日，《一種客車側翻緩衝器及客車抗側翻系統》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
