[0015] 为了便于理解布置方位，现定义车辆行驶方向为“前”，其反方向为“后”；图1中的保险杠1在前、活动横梁5在后；保险杠1左右对称，相对于保险杠1的中心轴，沿左右方向移动时，靠近保险杠1的中心轴为“内”，反之为“外”。
[0016] 如图1所示，在保险杠1的正后方设有一个U型固定车架8，U型固定车架8固定不动且左右对称布置。U型固定车架8的U型开口朝向正后方，由前侧的横梁和左右各一的纵梁组成，横梁和纵梁均是矩形的板状。横梁是沿左右方向布置的实心梁，两个纵梁是沿前后方向布置的空心梁。
[0017] 在U型固定车架8的横梁的后侧壁上刚性连接三个固定套筒3，三个固定套筒3左、中、右分布，结构相同均沿前后方向水平布置，中间的固定套筒3中心轴与U型固定车架8、保险杠1的中心轴共线，左侧的固定套筒3和右侧的固定套筒3相对于中间的固定套筒3左右对称。
[0018] 在每个固定套筒3内部中间同轴心地有间隙地套有一个撞击杆2，三个撞击杆2结构相同。每个撞击杆2的前端都穿过U型固定车架8的横梁上的对应的通孔后刚性连接保险杠1，每个撞击杆2的后端均伸出固定套筒3外部，且固定连接一个左右水平布置的活动横梁5，活动横梁5在三个固定套筒3的正后方。活动横梁5、撞击杆2和保险杠1能同时前后移动。
[0019] 活动横梁5的左、右端分别伸在U型固定车架8的左、右纵梁中，左、右纵梁上开有方形槽，方形槽的槽口开在纵梁的内侧壁，面对着活动横梁5的左右端，活动横梁5的左右端伸在方形槽中，活动横梁5能在左右的方形槽中前后移动。
[0020] 在左侧固定套筒3和中间固定套筒3之间，以及在右侧固定套筒3和中间固定套筒3之间各设置一个吸能机构，也就是相邻的两个固定套筒3之间各有一个吸能机构。两个吸能机构结构相同且相对于中间固定套筒3左右对称布置。每个吸能机构包括活动齿条4、T形弹簧座9、回位弹簧10和固定齿条11。每个吸能机构的最前端连接U型固定车架8的横梁、最后端连接活动横梁5。
[0021] U型固定车架8的两个纵梁的方形槽中各安装了一个活动纵梁7，活动纵梁7能在U型固定车架8的纵梁中前后移动。左右两个活动纵梁7的前端分别对应地固定连接活动横梁5的左右两端，当活动纵梁7前后移动时，能带动活动横梁5前后移动。
[0022] U型固定车架8的两个纵梁后端各连接一个液压缸总成6，液压缸总成6伸入对应的纵梁的方形槽中，液压缸总成6的前端固定连接活动纵梁7的后端。这样，当液压缸总成6工作时，推动活动纵梁7前后移动，从而带动活动横梁5、三个撞击杆2、保险杠1前后移动。
[0023] 如图2所示，每个撞击杆2为变直径圆柱杆，呈台阶杆状，其前段直径大，后段直径小。在每个固定套筒3内部设有一个高强度弹簧12，高强度弹簧12有间隙地套在撞击杆2的后段上，高强度弹簧12外径要小于撞击杆2前段直径，这样，高强度弹簧12的前端就可压靠在撞击杆2的台阶面上，高强度弹簧12的后端与固定套筒3后部内底面刚性连接。撞击杆2的后端从固定套筒3中伸出固定连接活动横梁5。初始状态下，高强度弹簧12为压缩状态。
[0024] 如图3所示，U型固定车架8的每个纵梁内部设置有沿前后方向布置的长导轨，长导轨设在纵梁内部的上下内侧壁上。每根活动纵梁7上下侧壁上设有滑轮13，滑轮13与U型固定车架8的纵梁上的长导轨相配合，起到便于活动纵梁7滑动向前伸。
[0025] 因此，由联动的撞击杆2、活动横梁5、活动纵梁7、高强度弹簧12、滑轮13等组成主动延伸机构。
[0026] 如图2和图4所示，在每个U型固定车架8的每个纵梁上连接一个定位机构，每个定位机构包括销钉套14、销钉弹簧15、销钉16。销钉套14由螺钉17固定连接在U型固定车架8的纵梁内侧壁上，销钉套14左右水平布置，销钉套14内部是左右水平布置的销钉弹簧15和销钉16，销钉弹簧15内端刚性连接销钉套14，外端刚性连接销钉16的内端，在销钉弹簧15的作用下，销钉16的外端伸入纵梁内部后能定位锁住活动纵梁7，销钉弹簧15在延伸前处于压缩状态。
[0027] 如图5所示，每个吸能机构包括一个固定齿条11，固定齿条11前后水平布置，固定齿条11前端刚性连接于U型固定车架8的横梁，固定齿条11的后端和活动横梁5之间留有一定的距离，该距离大于活动横梁5向前延伸的长度，使活动横梁5在向前延伸到极限位置时不碰触到固定齿条11。固定齿条11的左右两个侧壁上设有斜齿，为双侧齿条的结构。在固定齿条11的左右侧还各设有一个T形弹簧座9，T形弹簧座9的水平横截面呈T形，T形弹簧座9后端刚性连接于活动横梁5，T形弹簧座9的前端距离U型固定车架8的横梁有一段距离，该距离大于活动横梁5向前延伸的长度，T形弹簧座9不与U型固定车架8的横梁接触。两个T形弹簧座9以固定齿条11的中心左右对称布置。固定齿条11的两侧斜齿各啮合一个活动齿条4，两个活动齿条4分布在固定齿条11的左右两侧，以固定齿条11的中心左右对称布置。固定齿条11的斜齿向前倾斜，活动齿条4的斜齿向后倾斜，相互啮合
[0028] 在T形弹簧座9和同侧的活动齿条4之间连接回位弹簧10，回位弹簧10左右水平布置。每个活动齿条4和对应的T形弹簧座9之间各连接两个回位弹簧10，两个回位弹簧10一前一后布置。回位弹簧10的一端刚性连接T形弹簧座9，另一端刚性连接活动齿条4，和活动齿条4的无齿一侧刚性连接。
[0029] 在T形弹簧座9上设有对应的圆形凹槽，用于安装回位弹簧10。活动齿条4的前端面和后端面上都设有凹槽，在T形弹簧座9上设有短导轨，用于和活动齿条4的前端面上的凹槽相配合，在活动横梁5的前端面上也设置有相同规格的短导轨，用于和活动齿条4的后端面上的凹槽相配合。当回位弹簧10带动活动齿条4左右移动时，活动齿条4的前后端沿短导轨移动，工作时在活动齿条4的前后端面上的凹槽中添加润滑油，起到便于活动齿条4在延伸过程中导向和移动的作用。在保险杠1初始位置时。
[0030] 因此，单个吸能机构由两个活动齿条4、两个T形弹簧座9、四个回位弹簧10和一个固定齿条11组成。两个吸能机构以保险杠1的中心轴为轴线，对称分布在相邻的两个固定套筒3的间隔中。
[0031] 如图6和图7所示，液压缸总成6组成液压机构，液压缸总成6包括液压缸6a、活塞顶杆6b。液压缸6a的缸体固定连接于U型固定车架8的纵梁后端部，活塞顶杆6b从液压缸6a中向前伸在U型固定车架8的纵梁中并且固定连接活动纵梁7后端。活塞顶杆6b可沿前后方向移动，从而带动活动纵梁7前后移动。
[0032] 本发明工作时，初始状态如图1所示，包括U型固定车架8在内的所有部分均视为与车身处于相对静止状态。由车载雷达测距装置动态测量与前方障碍物及车辆的距离，由车速传感器测量车辆的当前行驶车速，再将测得的车距与车速信号通过传感装置反馈给ECU控制单元，当车距与车速满足一定条件时，ECU控制单元提前发出指令，由电动机带动液压机构工作，油泵给液压缸6a一定的油压，使得活塞顶杆6b向前推出并推动活动纵梁7，活动纵梁7由滑轮13沿长导轨向前推出，带动活动横梁5一起向前推出，活动横梁5推动刚性连接的T形弹簧座9，继而推动活动齿条4向前，活动横梁5同时推动刚性连接在其前表面的撞击杆2，在撞击杆2延伸过程中，高强度弹簧12由压缩状态恢复至原始状态，如图7所示，最终由撞击杆2推动保险杠1向前延伸，如图6所示，实现活动横梁5和活动纵梁7的主动延伸。待保险杠1到达延伸终点时，销钉16受安装在销钉套14内的销钉弹簧15的弹力弹出，进入活动纵梁7内侧与销钉16相配合的圆形凹槽中，固定住活动纵梁7，起到定位作用，延伸结束后销钉弹簧16由压缩状态恢复至原始状态，如图8所示。
[0033] 当车辆发生碰撞事故时，保险杠1受力，并把力传递给三个撞击杆2，撞击杆2向后移动，通过压缩高强度弹簧12实现第一级吸能，缓冲部分碰撞产生的能量。同时，撞击杆2向后推动活动横梁5，活动横梁5带动T型弹簧座9向后运动，使得活动齿条4与固定齿条11的斜齿相互剪切，活动齿条4与固定齿条11破坏性剪切，如此通过吸能机构实现第二级吸能，吸收部分碰撞产生的能量，同时，活动横梁5带动活动纵梁7向后，固定住活动纵梁7的销钉17被剪断，活动横梁5向后运动并使得活动纵梁7推动活塞顶杆6b向后运动，实现第三级吸能，吸收部分碰撞产生的能量，从而有效减小传递至车身及驾驶室内的碰撞能量。
