CN101722917B - 行人下肢侵入防止机构 - Google Patents
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Abstract
一种行人下肢侵入防止机构，其包括组设于车体前端的一支臂***组，该支臂***组具有第一、第二端部，该第一端部是连接于车体，该第二端部对应车体设有一缓冲件；该支臂***组包括一枢轴与具挠性的一制动插销，该枢轴设于支臂***组间，供第二端部相对于车体进行预定幅度的枢摆；该制动插销亦设于支臂***组间，用以限制第二端部的枢摆运动；借此，当承受冲击力时，该缓冲件可提供先行缓冲，并由该制动插销提供后续缓冲，以降低行人下肢入侵程度。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止行人下肢受撞击的装置，尤其涉及一种行人下肢侵入防止机构。
背景技术
根据多年来的车祸意外资料统计以及车辆撞击仿真实验指出，当车辆与行人发生碰撞时如图1A至图1C所示，绝大多数是以车体前端的保险杆从行人的膝盖部位产生撞击，而膝盖部位受到保险杆的瞬间强力冲击，膝关节往往随之产生剪力变形，导致膝关节以下至脚掌一段的肢体顺保险杆下缘侧向弯折，侵入车体底盘与地面间的空隙内，同时因车辆持续前进或煞车不及，仍对着膝关节持续施以侧向力。
据图2所示的撞击测试图形所示(X轴为时间秒，Y轴为角度)，从撞击瞬间到往后的0.025秒间，下肢会在0.014秒时弯折反弹至最大角度，所以必须要在0.014秒前遏止下肢超出弯折的最大限度，避免其过度侵入车身底部，而由图2的波形可知，膝关节在无任何防护机构下承受撞击的向内弯折角度约为15.3度，然以膝关节弯折大于15度时，即可能造成膝关节严重的伤害，而这类的伤害在治疗上往往需要长时间的回复，或回复后仍有相当的后遗症，甚至有无法治愈的可能。
为了减少车祸意外的发生及降低伤害的程度，各国的交通安全机构便针对如何降低车祸意外中下肢受损的情况，对车辆设计制订有关的安全规格，例如要求车辆在不慎撞击下肢时，必须要让胫骨的加速度最大不可超过150g，膝关节的所产生的剪力变形不得高于6mm，膝关节弯折角度不得大于15度，借此在车祸意外发生时降低下肢伤害的程度；
而现有的降低下肢受撞损伤的安全装置中，有一种是在车体前端的保险杆与车体前端近下缘处各设有一缓冲单元，当车体前端与下肢发生撞击时，该二缓冲单元则对应与下肢的接触点，借以吸收缓解撞击的动量以降低直接的冲击性伤害，但是却无法在受冲击时有效地降低膝关节的弯折角度，故在膝关节以下至脚掌一段肢体仍可能因过度侵入车底空隙而导致膝关节的严重伤害。
有鉴于前述降低下肢受撞伤害的安全装置仍无法有效降低膝关节弯折角度，避免下肢过度侵入车底空隙，减少下肢伤害的缺点，本案发明人遂针对此缺点力图改良，经过反复研究与实验，终于设计出一改良的方案。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的降低下肢受撞伤害的安全装置仍无法有效降低膝关节弯折角度，避免下肢过度侵入车底空隙，减少下肢伤害的效果不彰的缺点，而提供一种行人下肢侵入防止机构，其有效降低膝关节侧向弯折的角度，避免下肢因过度侵入车身底部而造成更严重的伤害。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种行人下肢侵入防止机构，其特征在于，其包括组设于车体前端的一支臂***组，该支臂***组具有第一、第二端部，该第一端部是连接于车体，该第二端部对应车体设有一缓冲件；该支臂***组包括一枢轴、具挠性的一制动插销以及一挡止件，该枢轴设于支臂***组间，供第二端部相对于车体进行枢摆，该制动插销亦设于支臂***组间，用以限制第二端部的枢摆运动，该挡止件设于支臂***组间，用以限制第二端部枢摆的预定幅度。
前述的行人下肢侵入防止机构，其中车体于保险杆开设有一与该挡止件相搭配的限位滑槽，用以限制第二端部枢摆的预定幅度。
前述的行人下肢侵入防止机构，其中第一端部设有相对的第一支臂，该第二端部设有相对的第二支臂，该缓冲件位于第二支臂上，该枢轴、该挡止件及该制动插销均是设于该第一、第二支臂间，该第二支臂可借枢轴于该第一支臂上进行枢摆，并借该挡止件限制枢摆的预定幅度，该制动插销则可限制第二支臂的运动。
前述的行人下肢侵入防止机构，其中第一支臂开设有与所述挡止件相搭配的限位滑槽，用以限制所述第二支臂枢摆的预定幅度。
前述的行人下肢侵入防止机构，其中制动插销具有一定程度的弹性极限，当冲击力未超出弹性极限范围时，由缓冲件提供先行缓冲，而所述制动插销则以弹性变形提供后续缓冲。
前述的行人下肢侵入防止机构，其中制动插销具有一定程度的弹性极限，当冲击力超出弹性极限范围时，由该缓冲件提供先行缓冲，而所述制动插销则以塑性变形提供后续缓冲。
前述的行人下肢侵入防止机构，其中制动插销受冲击力而产生塑性变形后，所述第二端部或所述第二支臂顺冲击力方向进行预定幅度的枢摆。
前述的行人下肢侵入防止机构，其中缓冲件含有橡胶，所述制动插销材质为金属。
前述的行人下肢侵入防止机构，其中制动插销的金属材质为铝。
当车辆撞击到行人的下肢时，如果能实时减速或刹车，使产生的冲击力未超出制动插销的弹性极限范围(即未超过行人下肢所能承受的力量范围)，那么本发明是由含有橡胶的缓冲件提供先行缓冲，以减少直接的冲击性伤害，而该制动插销则对应剩余的冲击力做适量的弹性变形提供后续缓冲，以降低膝关节侧向弯折的程度，避免下肢过度侵入车底空隙而造成更大的伤害；
又如果无法及时减速或刹车，使产生的冲击力超出制动插销的弹性极限范围(即超过行人下肢所能承受的力量范围)，那么本发明除了由缓冲件提供先行缓冲外，该制动插销则产生塑性变形，使第二端部顺冲击力方向进行枢摆以减轻对下肢的压迫，而该第二端部在枢摆的过程中持续以缓冲件缓解冲击力，并降低膝关节侧向弯折的程度，当枢摆的第二端部碰触到挡止件时是受挡止件的限位而停止枢摆运动，借此缩小车底空隙并形成挡止作用，以避免下肢过度侵入车底空隙；
由上述可知，本发明能随着冲击力量的差异，以缓冲件与制动插销的弹性变形或塑性变形与第二端部预定幅度的枢摆进行先、后缓冲，有效降低膝关节侧向弯折的角度，避免下肢因过度侵入车身底部而造成更严重的伤害。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1A至图1C是因车祸行人下肢侵入车身底部的过程示意图。
图2是车辆撞击测试下肢弯折率的波形图。
图3是本发明行人下肢侵入防止机构第一实施例的结构示意图。
图4是本发明第二实施例的结构示意图。
图5是本发明第三实施例的俯视图。
图6与图7是本发明于车撞击行人下肢的前、后状态示意图。
图中标号说明：
车体1 保险杆10 限位滑槽101
支臂***组2 第一端部21 第一支臂211
限位滑槽2111 第二端部22 第二支臂221
挡止件23 挡止件23a 挡止件23b
缓冲件24 枢轴25 制动插销26
下肢3
具体实施方式
本发明是有关一种行人下肢侵入防止机构，请参阅图3所示，为本发明第一实施例，其包括组设于车体1前端的至少一支臂***组2，该支臂***组2具有第一、第二端部21、22，该第一端部21是与车体1的保险杆10相连，该第一端部21设有一挡止件23，该保险杆10则开设供挡止件23滑移的一限位滑槽101，该第二端部22对应车体1设有一缓冲件24，该缓冲件24含有橡胶；
该支臂***组2尚包括一枢轴25与具挠性、以金属材料(如铝)制成的一制动插销26，该枢轴25设于第一、第二端部21、22间，供第二端部22相对于车体1进行枢摆，而该第二端部22的枢摆幅度是受挡止件23于限位滑槽101内的滑移限度所制约；该制动插销26亦设于第一、第二端部21、22间，该制动插销26用以限制第二端部22的枢摆运动。
请再参照图4所示，为本发明第二实施例，其中组件和作用与第一实施例相同，在此不再赘述，以下仅就相异处加以说明(以下实施例亦同)。
在本实施例中，该支臂***组2设有至少一第一支臂211与至少一第二支臂221，该第一支臂211是相对装设于保险杆10上，该挡止件23a是位于第一支臂211上，该第一支臂211配合挡止件23a开设有供滑移的一限位滑槽2111，该第二支臂221是与对应的该第一支臂211组设，该缓冲件24是位于该第二支臂221上，该枢轴25及该制动插销26均是设于该第一、第二支臂221间，该第二支臂221可借枢轴25及挡止件23a受该限位滑槽2111的滑移限度制约，而于该第一支臂211上进行预定幅度的枢摆，该制动插销26则可限制第二支臂221的运动；
请再另行参照图5至图7所示，为本发明第三实施例，在限制第二支臂221做预定幅度摆动的方法上，除以第二实施例所揭方式外，亦可如本实施例，省略第一支臂211所开设的限位滑槽2111，而将挡止件23b改设于第一支臂211下方，使该枢轴25顺冲击力方向枢摆至一定程度时，受该处的挡止件23b所限制，只能进行预定幅度的枢摆。
本发明的动作方式请配合第一至第三实施例的附图所示，当车辆撞击到行人的下肢3时，如果能实时减速或刹车，使产生的冲击力未超出制动插销26的弹性极限范围(即未超过行人下肢3所能承受的力量范围)，那么本发明是由含有橡胶的缓冲件24提供先行缓冲，以减少直接的冲击性伤害，而该制动插销26则对应剩余的冲击力做适量的弹性变形提供后续缓冲，以降低膝关节侧向弯折的程度，避免下肢3侵入车底空隙而造成更大的伤害。
又，如果无法及时减速或刹车，使产生的冲击力超出制动插销26的弹性极限范围(即超过行人下肢3所能承受的力量范围)，那么本发明除了由缓冲件24提供先行缓冲外，该制动插销26则产生塑性变形，使第二端部22或第二支臂221顺冲击力方向进行枢摆以减轻对下肢3的压迫，而该第二端部22或第二支臂221在枢摆的过程中持续以缓冲件24缓解冲击力，并降低膝关节侧向弯折的程度，当枢摆的第二端部22、第二支臂221因反向滑移的挡止件23、23a抵触到限位滑槽101、2111的另一端(第一、二实施例)，或第二支臂221碰触到挡止件23b时(第三实施例)，便受挡止件23、23a、23b的制约而停止枢摆运动，借此缩小车底空隙并形成挡止作用，以避免下肢3过度侵入车底空隙；而当冲击力超出制动插销26的弹性范围，该制动插销26产生塑性变形因此断裂而解除对第二端部22或第二支臂221的限制，该第二端部22或第二支臂221则对应挡止件23、23a的滑移量进行预定幅度的枢摆(第一、第二实施例)；或者第二支臂221在车前端与第一支臂211的挡止件23b间进行预定幅度的枢摆(第三实施例)；
表1是未装设本发明的车辆撞击下肢的实验数据表。
| 膝盖弯折角度(degree) | 膝关节剪力变形(mm) | |
| 安全规格 | ＜15 | ＜6 |
| 原况分析结果 | 15.3 | 1.72 |
表2是装设本发明的不同底盘高度的车辆撞击下肢的实验数据表。
| 底盘高度(mm) | 膝盖弯折角度(degree) | 膝关节剪力变形(mm) |
| 180 | 10.6 | 2.77 |
| 200 | 11.5 | 2.59 |
| 220 | 12.43 | 2.52 |
| 240 | 13.02 | 2.6 |
请配合参照表1与表2所示，表1是车辆在未装设本发明的条件下进行撞击测试的实验结果，由表1可知车辆在这样的条件下撞击到行人，并无法有效将下肢3的弯折角度降低到符合安全规格的标准，所以下肢3仍然容易因过度弯折而侵入车底空隙，造成严重的伤害；表2则是不同底盘高度的车辆在装设了本发明的条件下进行撞击测试的结果，由表2可知底盘高度介于180mm至240mm间的车辆在装设了本发明后，于发生撞击时都能明显将膝关节弯折角度降低到安全规格的标准值内，避免下肢3过度侵入车底空隙并减少伤害程度。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
综上所述，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。
Claims (8)
1.一种行人下肢侵入防止机构，其特征在于，其包括组设于车体前端的一支臂***组，该支臂***组具有第一、第二端部，该第一端部是连接于车体，该第二端部对应车体设有一缓冲件，且车体于保险杆开设有一限位滑槽，用以限制第二端部枢摆的预定幅度；
该支臂***组包括一枢轴、具挠性的一制动插销以及一挡止件，该枢轴、该挡止件及该制动插销均是设于该第一、第二端部间，该枢轴供第二端部相对于车体进行枢摆，该制动插销用以限制第二端部的枢摆运动，该挡止件于限位滑槽内滑移，用以限制第二端部枢摆的预定幅度。
2.一种行人下肢侵入防止机构，其特征在于，其包括组设于车体前端的一支臂***组，该支臂***组具有第一、第二端部，该第一端部是连接于车体，该第二端部对应车体设有一缓冲件，该第一端部设有相对的第一支臂，该第二端部设有相对的第二支臂，该缓冲件位于第二支臂上；
该支臂***组包括一枢轴、具挠性的一制动插销以及一挡止件，该枢轴、该挡止件及该制动插销均是设于该第一、第二支臂间，该枢轴供第二端部相对于车体进行枢摆，该制动插销用以限制第二端部的枢摆运动，该挡止件用以限制第二端部枢摆的预定幅度。
3.根据权利要求2所述的行人下肢侵入防止机构，其特征在于：所述第一支臂开设有与所述挡止件相搭配的限位滑槽，用以限制所述第二支臂枢摆的预定幅度。
4.根据权利要求1或2所述的行人下肢侵入防止机构，其特征在于：所述制动插销具有一定程度的弹性极限，当冲击力未超出弹性极限范围时，由缓冲件提供先行缓冲，而所述制动插销则以弹性变形提供后续缓冲。
5.根据权利要求1或2所述的行人下肢侵入防止机构，其特征在于：所述制动插销具有一定程度的弹性极限，当冲击力超出弹性极限范围时，由该缓冲件提供先行缓冲，而所述制动插销则以塑性变形提供后续缓冲。
6.根据权利要求5所述的行人下肢侵入防止机构，其特征在于：所述制动插销受冲击力而产生塑性变形后，所述第二端部顺冲击力方向进行预定幅度的枢摆。
7.根据权利要求1或2所述的行人下肢侵入防止机构，其特征在于：所述缓冲件含有橡胶，所述制动插销材质为金属。
8.根据权利要求7所述的行人下肢侵入防止机构，其特征在于：所述制动插销的金属材质为铝。
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