專利名稱：車體碰撞緩沖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車體碰撞緩沖裝置，尤其涉及一種結(jié)合伸展機構(gòu)以及桿件結(jié)構(gòu)的
緩沖裝置，該裝置具備收合/伸展功能，平時可收合于小巧的車身外型內(nèi)，作動時則伸展開 來成為有效的碰撞緩沖裝置，使車輛得以兼顧車體輕巧與防碰撞能力，且易于回收甚至得 以重復(fù)使用。
背景技術(shù)：
體積小巧的輕型車輛，具備節(jié)能、停車空間小、靈活機動、高乘載率等的優(yōu)勢，是未 來車輛演進的趨勢之一。但是小巧的車身，幾乎沒有額外的緩沖空間來吸收車輛意外碰撞 時的沖擊與能量，衍生車體碰撞安全上的問題。 —般汽車在受到撞擊時，通常是利用車體本身結(jié)構(gòu)(鋼板、保險桿、底盤主梁)的 變形以吸收沖擊能，其構(gòu)造必須足夠堅固且具有可撓性，而車輛外型設(shè)計通常分為引擎室、 乘客座艙以及行李室三部分，其中，引擎室與行李室最常作為碰撞時的潰縮緩沖空間。但未 來車輛以小型化、電動化為訴求，車身體積小，沒有引擎室作為緩沖空間，因此，基于車輛小
型化與碰撞安全雙重要求下，車輛設(shè)計必須更為審慎，以確保駕駛及乘客等乘坐人員的安 全。 就現(xiàn)有專利而言，例如中國臺灣專利公告號1268237 "汽車防撞彈簧構(gòu)造車體" 提出一種利用彈簧彈力與變形吸收沖擊力量的緩沖裝置，其由多個強力彈簧結(jié)合于保險桿 (亦即防撞本體)，該強力彈簧為一半徑漸寬而中間微凹的圓柱形圈狀彈簧，且其內(nèi)緣沿彈 簧的曲面設(shè)有多個根撓曲柱，于汽車遭受碰撞時，可使保險桿外部因彈簧壓縮而往內(nèi)移動， 且由彈簧特殊設(shè)計，可承受較大的力量并吸收較大的沖擊力。惟，該緩沖結(jié)構(gòu)的體積龐大占 空間，較不利于應(yīng)用小型車輛。 例如美國專利5971451號"Vehicle bumper"中提出一種利用彈簧外加磁力的緩 沖裝置，其于一緩沖本體內(nèi)設(shè)有抗壓磁塊，并于抗壓磁塊間配設(shè)適當(dāng)數(shù)量的緩沖器承座，且 設(shè)適當(dāng)數(shù)量的外接連結(jié)件結(jié)構(gòu)而成的受力內(nèi)桿；及數(shù)組設(shè)于緩沖器承座部位的機械式緩沖 件(彈簧)，通過機械緩沖件，樞設(shè)在受力內(nèi)桿上，而其本身與前述抗磁塊區(qū)相對應(yīng)部位設(shè) 有同極面相斥的動端磁塊的外接觸桿；于該受力內(nèi)桿及外接觸桿間形成一加倍抗壓乘積緩 沖區(qū)間；惟，該專利的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，若為提高磁極相斥作用，必須將磁塊加大，不僅緩沖裝置重 量增加，同時也使得車體重量增加。 例如美國專禾U 7258191號"Air bag system incorporated into motor vehiclebumper"中提出一種利用氣囊的可伸展式保險桿，于汽車即將遭受碰撞時，傳感器 接受碰撞信號后，傳遞信號給氣體填充筒，放出氣體使得氣包充氣而讓前置分開平板往前 伸展開，獲取緩沖空間，提升緩沖效果。此種作法雖可應(yīng)用于輕小型車輛，但氣囊系統(tǒng)復(fù)雜， 且有成本高昂與使用期限等問題。 例如中國臺灣專利公告M267115號"可緩沖及分散力量的保險桿裝置"中提出一 種可緩沖及分散力量的保險桿裝置，于汽車即將遭受碰撞時，其前車體會因連桿機構(gòu)的動
4作而被向上抬升，以分散及吸收沖擊力。構(gòu)造上由連桿配合避震器，包括兩基座、兩承力臂、 兩輔助臂、以及一架體。惟，該專利在實施時，車體需要足夠的空間才能夠安裝，尤不利于應(yīng) 用小型車輛。 例如美國專利6976718號"Vehicle bumper device"中提出一種可以伸縮的保險 桿，其是將能量吸收軸連接保險桿，該能量吸收軸由滾珠螺桿組成，并由馬達驅(qū)動，于汽車 即將遭受碰撞時，此保險桿得以伸長，并利用該能量吸收軸吸收沖擊能。惟，該可伸縮保險 桿設(shè)計依然很占空間，此外，利用馬達驅(qū)動螺桿，反應(yīng)時間慢，如無法于車體遭撞擊的瞬間 完成伸長動作，其性能則與一般普通保險桿無異。 例如中國臺灣專利公告327383號"氣壓保險桿"，該專利與上述美國專利6976718 號"Vehicle bumper device"類似，其是采取氣壓推動緩沖器的活塞，使保險桿可伸出或縮 入車身。伸出時可增加保險桿與車身距離，以吸收撞擊力。該專利并揭露氣體切換閥的動 作，其由控制件啟動發(fā)出信號，使切換閥動作以改變氣體通路，切換閥設(shè)有第一進氣口、第 一出氣口，在常態(tài)下使引擎排出廢氣可以由排氣管引接經(jīng)消音器排出；由切換閥動作，使第 二進氣口與第二出氣口相通，經(jīng)供氣道供至緩沖器，切換閥有連通道，可以使供氣管與第三 出氣口、或第三出氣口與排氣管相通；緩沖器為二只以上，由一端引接供氣管，使一活塞桿 可作動，活塞桿接保險桿，及由活塞另端接排氣管，使作氣體的補入或排出。惟，該專利利用 引擎廢氣作動的概念，不適用于電動車，且車輛若外掛空壓系統(tǒng)，勢必增加額外的重量，同 樣地，氣壓反應(yīng)時間慢，如無法于車體遭撞擊的瞬間完成伸長動作，其性能與一般普通保險 桿無異。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺失，本發(fā)明提出一種車體碰撞緩沖裝置，結(jié)合伸展機構(gòu)以及
桿件結(jié)構(gòu)的裝置，該裝置具備收合/伸展功能，平時可收合于小巧的車身外型內(nèi)，作動時則 伸展開來成為有效的碰撞緩沖裝置，使車輛得以兼顧車體輕巧與防碰撞能力，且易于回收 甚至得以重復(fù)使用。 為達到上述目的，本發(fā)明提出一種車體碰撞緩沖裝置，包含至少一緩沖本體、至少 一基座、至少一連桿組及至少一棘齒結(jié)構(gòu)；該連桿組包括多個連桿、至少一上滑塊及至少一 下滑塊，該上滑塊連接于緩沖本體，該下滑塊連接于基座，該上滑塊由該多個連桿帶動可于 一第一位置及一第二位置間往復(fù)滑動，該下滑塊由該多個連桿帶動可由一第三位置移動至 一第四位置；通過該棘齒結(jié)構(gòu)將下滑塊定位于第三位置，當(dāng)棘齒結(jié)構(gòu)釋放下滑塊時，該下滑 塊可由第三位置滑動至第四位置，且可驅(qū)動該多個連桿帶動上滑塊由第一位置移動至第二 位置，并由上滑塊推動緩沖本體由一收合位置移動至一伸展位置。 以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖1為本發(fā)明緩沖本體位于收合位置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)放大圖；
圖3為本發(fā)明下滑塊受到釋放時的狀態(tài)示意圖；
圖4為本發(fā)明緩沖本體位于伸展位置的結(jié)構(gòu)示意5
圖5為本發(fā)明設(shè)置于車體的收合狀態(tài)俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明于車體遭受碰撞時的伸展狀態(tài)俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明并列且對稱設(shè)置多個連桿組及多個棘齒結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明連桿設(shè)有阻尼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中，附圖標記 10-緩沖裝置 11-緩沖本體 111-剛性本體 112-軟性本體 12-基座 13-連桿組 131-第一連桿 132-第二連桿 133-上滑塊 134-下滑±央 14-棘齒結(jié)構(gòu) 141-棘齒 142-彈性卡鉤 143-彈性組件 144-第一檔塊 145-第二檔塊 10A-緩沖裝置 131A-第一連桿 132A-第二連桿 135A-阻尼裝置 20-車體 Pl-第一位置 P2-第二位置 P3-第三位置 P4-第四位置
具體實施例方式
以下將參照附圖來描述本發(fā)明為達到目的所使用的技術(shù)手段與功效，而以下圖式
所列舉的實施例僅為輔助說明，但本案的技術(shù)手段并不限于所列舉圖式。 請參閱圖1至圖4所示本發(fā)明所提供的車體碰撞緩沖裝置實施例結(jié)構(gòu)，該緩沖裝
置10包含一緩沖本體11及一基座12，該緩沖本體11包括一剛性本體111及一軟性本體
112，該剛性本體111是采用鋼、鐵等金屬材質(zhì)，該軟性本體112是采用具有彈性及吸震效果
的材料，例如泡棉、海綿，該軟性本體112設(shè)置于該剛性本體111的其中一面。該基座12固
定設(shè)置于車體內(nèi)任意所需位置，該基座12是采用鋼、鐵等金屬材料。
于該緩沖本體11及基座12之間設(shè)有二連桿組13及二棘齒結(jié)構(gòu)14，該二連桿組13 及二棘齒結(jié)構(gòu)14為左右對稱設(shè)置；該連桿組13包括一第一連桿131、一第二連桿132，該第 一連桿131的一端樞接于一上滑塊133，另一端樞接于該基座12，該第二連桿132的一端樞 接于該第一連桿131，另一端樞接于一下滑塊134，該上滑塊133連接于該緩沖本體11的剛 性本體lll，前述該軟性本體112則設(shè)置于該剛性本體111不與該上滑塊133連結(jié)的一面， 該下滑塊134連接于該基座12，該上滑塊133由該第一連桿131及第二連桿132帶動可于 一第一位置P1及一第二位置P2間往復(fù)滑動，該下滑塊134由該第一連桿131及第二連桿 132帶動可由一第三位置P3移動至一第四位置P4 ;該第一位置Pl及第二位置P2間所形成 的該上滑塊133的滑動路徑，與該第三位置P3及第四位置P4間所形成的該下滑塊134的 滑動路徑相互平行。 必須說明的是，該上滑塊133與該剛性本體111，以及該下滑塊134與該基座12的 連接方式并無限定，依本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員熟知，可于該上滑塊133與該剛性本體111的相 對應(yīng)面設(shè)置可相互嵌設(shè)的滑槽及滑軌，同理，該下滑塊134與該基座12亦可，其實施的方式 及結(jié)構(gòu)有許多種，由于并非本發(fā)明特征，因此在此不予贅述。 其次，該棘齒結(jié)構(gòu)14用以連接該下滑塊134及該基座12，該棘齒結(jié)構(gòu)包括多個成 列設(shè)置于該基座12的棘齒141，于該下滑塊134樞接有一彈性卡鉤142，該彈性卡鉤142具 有一向下的彈力，以與該棘齒141相互卡箝；于該下滑塊134與該基座12之間設(shè)有一彈性 組件143，該彈性組件143提供一彈性，該彈性方向與該下滑塊134的滑動方向相互平行。于 本實施例中，該彈性組件143為壓縮彈簧，當(dāng)該下滑塊134位于第三位置P3時(如圖1所示 狀態(tài))，該彈性組件143處于被壓縮狀態(tài)。再者，于該基座12設(shè)有一第一檔塊144及一第二 檔塊145，該第一擋塊144利用電磁開關(guān)(圖中未示出)控制可伸縮地設(shè)置于該基座12，當(dāng) 該第一擋塊144伸出該基座12時(如圖1所示狀態(tài))，可使該下滑塊134被定位于該第三 位置P3，當(dāng)該第一擋塊144縮入該基座12時，可釋放該下滑塊134，且該下滑塊134可被該 彈性組件143推動朝向該第四位置P4移動(如圖3所示狀態(tài))，至于該第二檔塊145，則固 定設(shè)置于該基座12，通過該第二擋塊145可限制該下滑塊134被定位于該第四位置P4(如 圖4所示狀態(tài))，當(dāng)該下滑塊134由該第三位置P3滑動至該第四位置P4的過程中，可驅(qū)動 該第二連桿132、第一連桿131上抬，且由該第一連桿131帶動該上滑塊133由該第一位置 P1移動至該第二位置P2，并同時由該上滑塊133推動該緩沖本體11由圖l所示的收合位 置移動至圖4所示的伸展位置。 請參閱圖5所示本發(fā)明設(shè)置于車體的示意圖，于車體20的前后左右四側(cè)邊分別橫 向設(shè)置一緩沖裝置IO，該緩沖本體11處于收合位置，因此該緩沖本體11為沒入于車體20 內(nèi)，于本實施例中，該四緩沖裝置10的尺寸相同，然可依據(jù)車體20實際尺寸而設(shè)計，例如該 車體20左右兩側(cè)邊較長，可設(shè)置尺寸較大的緩沖裝置IO，或可于該車體20左右兩側(cè)邊各 設(shè)置兩緩沖裝置10，以擴大保護該車體20左右兩側(cè)邊的范圍，此外，亦可將緩沖裝置10的 尺寸縮小，以設(shè)置于車體20的框架內(nèi)，例如前后車窗間的框架，或窗戶四周的框架，或可設(shè) 置于車頂；當(dāng)車體20即將受到碰撞時，該緩沖本體11可快速移動至伸展位置，使緩沖本體 11突伸于車體20外，如圖6所示，即可通過該緩沖本體11承受外來沖擊力，避免車體20或 車內(nèi)人員直接受到外力沖擊，可將傷害大幅降低。必須強調(diào)說明的是，于車體20遭受碰撞 前，即可發(fā)出一碰撞信號，此部分技術(shù)手段為本技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域人員已知，例如一般汽車所使用的安全氣囊，在此不詳述其技術(shù)內(nèi)容，本發(fā)明的重點在于，請參閱圖3及圖4所示，當(dāng)碰撞 信號產(chǎn)生的同時，可控制兩側(cè)的該第一擋塊144同時縮入基座12，于兩側(cè)下滑塊134受到釋 放的瞬間，可連動兩側(cè)的第二連桿132、第一連桿131、上滑塊133，使該緩沖本體11迅速突 伸于車體20夕卜，相較于現(xiàn)有單純采用彈簧，或采用螺桿、氣壓軸承等方式，本發(fā)明不僅緩沖 作用佳，且其作動確實、反應(yīng)快速，可提供更加安全性。 上述圖1實施例為設(shè)置一緩沖本體11、一基座12、二連桿組13及二棘齒結(jié)構(gòu)14， 且該二連桿組13及二棘齒結(jié)構(gòu)14為對稱設(shè)置，除此之外，本發(fā)明可設(shè)置為其它態(tài)樣，如圖 7所示實施例，其設(shè)有一基座12、四連桿組13及四棘齒結(jié)構(gòu)14，該四連桿組13及四棘齒結(jié) 構(gòu)14為并列且對稱設(shè)置，該實施例可搭配一緩沖本體或二緩沖本體(圖中未示出)，視實際 所需而設(shè)計，以此類推，本發(fā)明可依實際車體尺寸設(shè)計連桿組及棘齒結(jié)構(gòu)的數(shù)量，并安排連 桿組及棘齒結(jié)構(gòu)對稱設(shè)置或并列設(shè)置，或如圖6所示并列且對稱設(shè)置。
請參閱圖8所示本發(fā)明另一實施例，該緩沖裝置10A顯示于第一連桿131A、第二連 桿132A設(shè)有阻尼裝置135A，通過該阻尼裝置135A吸收沖擊能，可提高該緩沖裝置IOA耐沖 擊能力。 綜上所述，本發(fā)明提供的車體碰撞緩沖裝置，結(jié)合伸展機構(gòu)以及桿件結(jié)構(gòu)，平時可
收合于小巧的車身外型內(nèi)，作動時可快速伸展開來成為有效的碰撞緩沖裝置，使車輛得以 兼顧車體輕巧與防碰撞能力，且易于回收甚至得以重復(fù)使用。 當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變 形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
一種車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，包含至少一緩沖本體，該緩沖本體可于一收合位置及一伸展位置間往復(fù)移動；至少一基座；至少一連桿組，該連桿組包括多個連桿、至少一上滑塊及至少一下滑塊，該上滑塊連接于該緩沖本體，該下滑塊連接于該基座，該上滑塊由該多個連桿帶動可于一第一位置及一第二位置間往復(fù)滑動，該下滑塊由該多個連桿帶動可由一第三位置移動至一第四位置；至少一棘齒結(jié)構(gòu)，其用以連接該下滑塊及該基座，通過該棘齒結(jié)構(gòu)將該下滑塊定位于該第三位置，當(dāng)該棘齒結(jié)構(gòu)釋放該下滑塊時，該下滑塊可由該第三位置滑動至該第四位置，且可驅(qū)動該多個連桿帶動該上滑塊由該第一位置移動至該第二位置，并同時由該上滑塊推動該緩沖本體由該收合位置移動至該伸展位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該多個連桿包括 一第一連桿，該第一連桿的一端樞接于該上滑塊，另一端樞接于該基座； 一第二連桿，該第二連桿的一端樞接于該第一連桿，另一端樞接于該下滑塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該多個連桿設(shè)有阻尼裝置， 該阻尼裝置用以吸收沖擊能。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該第一位置及第二位置間 所形成的該上滑塊的滑動路徑，與該第三位置及第四位置間所形成的該下滑塊的滑動路徑 相互平行。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該棘齒結(jié)構(gòu)包括 多個棘齒，其成列設(shè)置于該基座；至少一彈性卡鉤，其樞接于該下滑塊且與該棘齒相互卡箝；至少一彈性組件，其設(shè)置于該下滑塊與該基座之間，該彈性組件提供一彈性，該彈性方 向與該下滑塊的滑動方向相互平行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該棘齒結(jié)構(gòu)還包括多個擋 塊，該多個擋塊包括至少一第一擋塊，設(shè)置于該基座，該第一擋塊用以限制該下滑塊被定位于該第三位置；至少一第二擋塊，設(shè)置于該基座，該第二擋塊用以限制該下滑塊被定位于該第四位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該第一擋塊可伸縮地設(shè)置 于該基座，當(dāng)該第一擋塊伸出該基座時，可使該下滑塊被定位于第三位置，當(dāng)該第一擋塊縮 入該基座時，可釋放該下滑塊，且該下滑塊可被該彈性組件推動朝向該第四位置移動。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該第一擋塊電性連接一電 磁開關(guān)，由該電磁開關(guān)驅(qū)動該第一擋塊伸縮活動。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該第二擋塊固定設(shè)置于該 基座。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該下滑塊位于第三位置 時，該彈性組件處于被壓縮狀態(tài)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該彈性組件為壓縮彈簧。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該緩沖本體包括一剛性本體，該剛性本體的其中一面與該上滑塊相互連結(jié)； 一軟性本體，設(shè)置于該剛性本體不與該上滑塊連結(jié)的一面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該剛性本體為采用鋼、鐵等金屬材質(zhì)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該軟性本體為采用泡棉 或海綿等具有彈性及吸震效果的材料。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該緩沖本體位于收合位置 時，該緩沖本體沒入于車體內(nèi)，當(dāng)該緩沖本體位于伸展位置時，該緩沖本體突伸于車體外。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該基座為采用鋼、鐵等金 屬材料。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該連桿組為四組以上及相 應(yīng)該連桿組數(shù)目的棘齒結(jié)構(gòu)為四組以上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該連桿組及棘齒結(jié)構(gòu)為 對稱設(shè)置。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該連桿組及棘齒結(jié)構(gòu)為 并列設(shè)置。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的車體碰撞緩沖裝置，其特征在于，該連桿組及棘齒結(jié)構(gòu)并 列且對稱設(shè)置。
全文摘要
一種車體碰撞緩沖裝置，包含至少一緩沖本體、至少一基座、至少一連桿組及至少一棘齒結(jié)構(gòu)；該連桿組包括多個連桿、至少一上滑塊及至少一下滑塊，該上滑塊連接于緩沖本體，該下滑塊連接于基座，該上滑塊由該多個連桿帶動可于一第一位置及一第二位置間往復(fù)滑動，該下滑塊由該多個連桿帶動可由一第三位置移動至一第四位置；通過該棘齒結(jié)構(gòu)將下滑塊定位于第三位置，當(dāng)棘齒結(jié)構(gòu)釋放下滑塊時，該下滑塊可由第三位置滑動至第四位置，且可驅(qū)動該多個連桿帶動上滑塊由第一位置移動至第二位置，并由上滑塊推動緩沖本體由一收合位置移動至一伸展位置。
文檔編號B60R19/02GK101734211SQ20081018094
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者左培倫, 張耀晟, 彭毓瑩, 李承和 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院