汽车紧急避险救生装置技术领域
本发明涉及汽车,特别指一种汽车紧急避险救生装置。
背景技术
众所周知,在公路交通飞速发展的时代全球每年因道路交通事故酿成的伤
亡相当于一场大规模的战争,造成的经济损失和社会问题更是无法估量,究其
原因,除了无法避免的不可抗力因素,最根本的原因在于公知的汽车本身安全
性能存在缺陷和不足。我们知道,汽车行驶速度时速80km/h.100km/h.120km/h
时,其秒速分别为22.2m/s,27.7m/s,33.3m/s,在这样的行驶速度下,如遇到前方
突如其来的行人,车辆,障碍物等特别是相向而行物体形成的速度叠加等紧急情
况,由于高速行驶车辆的惯性及天气和路况等因素影响,如果驾驶人来不及减
速停车或反应迟缓或操控不及和不当,或者车辆制动系统的可靠性出现问题,
极易瞬间发生危及驾驶人和乘员及行人生命安全的悲剧。目前,公知的汽车安
全装置主要是依靠车辆的制动系统,此外辅助的安全装置主要有安全带和安全
气囊,前者属于主动安全装置,主要依靠刹车片与轮毂及轮胎与路面之间形成
的摩擦力实现车辆从运动到静止,其缺陷一是从行驶到完全制动驾驶人必须完
成减速,离合,换档,刹车等一系列动作而要耽误驾驶人宝贵的时间;其二是
理论上轮胎与路面为线接触,两者之间形成的摩擦力不足以刹车后让车辆马上
由运动转为静止状态,特别在紧急刹车时由于车辆惯性及路况原因等仍然要滑
行相当一段距离才能完全静止,其紧急情况下的安全性能大打折扣,且轮胎损
耗也相当严重;其三是在刹车失灵的情况下,由于公知的汽车设计只有唯一的
制动系统失去作用,没有预防事故的备用系统,也就是我们通常说的没有双保
险,行驶中的车辆将完全处于失控状态,随时都会发生严重危及行人和驾驶人
及乘员生命安全的问题;而属于辅助安全装置的安全带和安全气囊,其作用方
式则完全建立在交通事故发生以后对乘员的防护,属于滞后的被动的防护补救
方式,其作用效果也是十分有限的。
发明内容
针对背景技术存在的问题和缺陷,本发明提供一种新的汽车紧急避险救生
技术方案,使驾驶人面临突如其来意外情况时在最短的时间处置紧急状况,在
最短的时间最短的距离上使飞速行驶的车辆完成由高速行驶到静止的转换,在
汽车制动系统失效的情况下给汽车安全系统设置双保险,为生命树起最后一道
安全屏障,从而最大限度地避免灾难事故的发生。
本发明的技术方案是:构造一种由一套操作模块和一套收起模块及设置在
汽车底部两侧后驱动轮正前方的能实现在瞬时将汽车失去后驱动能力由高速行
驶到即时静止的两套四组控制模块、两套悬挂连接模块和两套作用模块构成的
汽车紧急避险救生装置。其特点是:
操作模块由设置在驾驶人触手可及的位置的作用模块控制按钮、电源、收
起模块按钮构成,并通过电器连接线路与电源和全部的控制器连接,用于紧急
情况下启动本装置,通过电器连接线路连接电源和收起模块电机,用于在作用
模块完成作业后收起本装置;每套控制模块设置两组控制模块,其中一组操控
控制杆从水平方向与车架开口垂直向下的开口槽板交叉用于锁定和释放作用模
块与悬挂连接模块连接销,另一组操控控制杆从水平方向与车架开口垂直向下
的开口槽板交叉用于锁定和释放作用模块的悬挂横杆,每组控制模块分别由控
制器、控制器楔形栅、控制模块支架、控制杆、压缩弹簧、压缩弹簧垫圈及螺
帽组成,控制器和控制模块支架用连接螺栓坚固安装在车架上,控制杆一端设
置有水平开口钗口,另一端设置有螺纹,安装有螺母及压缩弹簧垫圈,控制杆
放置在控制模块支架的孔内,放置控制杆的控制模块支架的孔形状与控制杆在
孔内往复运动的部分截面一致,并且至少有一个平面保证控制杆运动姿态的稳
定,压缩弹簧放置在控制杆一端的控制模块支架与压缩弹簧垫圈之间,控制杆
上还切削有楔形槽,控制器由控制器壳体、绕组线圈、磁性垫圈、控制器弹簧
和控制器楔形栅构成,磁性垫圈与控制器楔形栅整体连接,在没有接通电源时
楔形栅在控制器弹簧作用下始终处于伸长状态,楔入控制杆楔形槽内,限制控
制杆向压缩弹簧一端位移,并分别锁定作用模块与悬挂连接模块连接销和作用
模块悬挂横杆,在接通电源时控制器绕组通电产生的磁场推动磁性垫圈压缩控
制器弹簧将楔形栅瞬时处于收缩状态离开控制杆楔形槽,压缩弹簧张开迫使控
制杆向压缩弹簧一端位移,并分别释放作用模块与悬挂连接模块连接销和作用
模块悬挂横杆,控制模块的作用在于本装置在非作用状态下锁定作用模块,在作
用状态下瞬时释放作用模块;悬挂连接模块由车架开口垂直向下的开口槽板、
滑块副、滑块副支座和作用模块连接杆、连接销及卡簧构成,滑块副支座与车
架整体连接,滑块副滑杆两端连接在滑块副支座上,作用模块连接杆一端与滑
块铰连,另一端通过连接销和卡簧与作用模块铰连,其作用是将作用模块与汽
车整体悬挂连接起来并使作用模块保持自由运动空间;作用模块由作用模块架
体及若干个滚轮构成,架体上整体设置有作用模块悬挂横杆和作用模块收起挂
耳,架体底部与路面接触的部位设置有摩擦系数较大的阻尼板,作用模块由连
接销与悬挂连接模块连接杆连接,滚轮由滚轮体和一端设置的棘轮及两端的滚
轮轴整体构成,两端的滚轮轴安装在作用模块架体上的轴承座上,棘爪和棘爪
销设置在棘轮一侧的作用模块架体上,棘轮棘爪控制滚轮只能朝汽车驱动轮前
进时旋转的相反方向旋转,便于本装置作业完成后驱动轮能够顺利从作用模块
滚轮上退出,当作用模块释放后,作用模块自由下落与路面接触,汽车后驱动
轮脱离路面驶上滚轮并带动滚轮与之一起旋转,从而使正在行驶的汽车瞬时失
去驱动能力,并将后驱动轮承载的车体质量全部转移到作用模块架体,由于作
用模块架体与路面接触面积大大超过汽车后驱动轮与路面的接触面积及阻尼板
的产生的摩擦力将使得汽车迅速由行驶状态转换为静止状态;收起模块由铰盘
电机、电机铰盘轴、铰盘、铰索和挂勾及铰盘支座构成,铰盘电机通过电机铰
盘轴与铰盘连接,启动电机带动铰盘转动可收放铰索和挂勾,在本装置完成作
业后,将铰索挂勾挂在作用模块收起挂耳孔内将作用模块收起,并将作用模块
与悬挂连接模块连接销和作用模块悬挂横杆分别置于车体开口垂直向下的开口
槽板内,然后推动控制杆向开口槽板一端位移将作用模块与悬挂连接模块连接
销和作用模块悬挂横杆分别置于其一端的水平开口叉口内至控制器楔形栅楔入
控制杆楔形槽内锁定作用模块,取下铰索挂勾;本发明的工作原理和工作过程
是:驾驶人在需要将汽车由高速行驶状态迅速转换为静止状态的紧急情况下为
了争取宝贵的时间,驾驶人摈弃减速、离合、换档、刹车的常规操作,直接启
动本装置,按下作用模块控制按钮,接通控制器电源使控制器启动,瞬时将控
制器楔形栅从控制杆楔形槽分离,控制杆在压缩弹簧的作用下迅速位移,释放
锁定在开口槽板及控制杆水平开口叉口内的连接销和作用模块悬挂横杆,作用
模块自由下落与路面接触,汽车后驱动轮驶上作用模块的滚轮带动滚轮旋转并
脱离路面,汽车由滚动行驶转换为滑行,由于作用模块增大了汽车与路面的接
触面积增加了摩擦阻力,迫使汽车在超短距离上迅速由行驶状态转换为静止状
态,待汽车静止后,驾驶人再减速发动机、操作离合器和更换档位;完成作业
后,驾驶人倒车,将后驱动轮从作用模块滚轮上退出,将铰索及挂勾拉出挂住
作用模块收起挂耳孔,按下收起模块按钮,启动铰盘电机带动铰盘旋转,将作
用模块收起并将连接销和作用模块悬挂横杆分别置于开口槽板的开口内,推动
控制杆使连接销和作用模块悬挂横杆分别置于控制杆一端的水平开口叉口,交
叉锁定作用模块,同时控制器楔形栅楔入控制杆楔形槽内将控制杆锁定。
本发明的有益效果是:1.极大地增加了汽车安全性能,使汽车具有双重安
全保险;2.从时间和空间上的最小化争取安全保障的最大化,具有有效预防灾
难事故发生的显著功能,此功能与安全气囊安全带之类的安全设施作用方式完
全不同,前者将安全防护作用发挥在灾难事故的发生之前,后者属于事后补救
措施,作用效果十分有限;3.全面推广使用本发明能产生巨大的经济效益和社
会效益:我们不难想像:如果能全面实施本发明使全球道路交通事故降低百分
之十或者百分之一,就可以避免成千上万起灾难事故的发生,就可以减少成千
上万起事故造成的巨大的直接经济损失以及成千上万个家庭破碎带来的严重的
社会问题;4.能有效减少汽车轮胎的磨损延长其使用寿命,减少汽车废旧轮胎
带来的环境问题;
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是汽车紧急避险救生装置在非工作状态下结构原理示意图;
图2是汽车紧急避险救生装置在工作状态下工作原理示意图;
图3是汽车紧急避险救生装置实施例操作模块结构原理示意图;
图4是汽车紧急避险救生装置实施例控制模块结构原理示意图;
图5是汽车紧急避险救生装置实施例作用模块结构原理示意图;
图6是汽车紧急避险救生装置实施例悬挂连接模块结构原理示意图;
图7是汽车紧急避险救生装置实施例收起模块结构原理示意图;
图8是汽车紧急避险救生装置实施例控制模块非工作状态下原理示意图;
图9是汽车紧急避险救生装置实施例控制模块工作状态下原理示意图;
图中1.路面,2.汽车后驱动轮,3.操作模块,4.收起模块,5.控制模块,
6.悬挂连接模块,7.作用模块,8.电源,9.收起模块按钮,10.作用模块控制
按钮,11.电器连接线路,12.铰盘电机,13.控制器,14.控制器楔形栅,15.控
制模块支架,16.控制杆,17.楔形槽,18.控制杆姿态稳定平面,19.压缩弹
簧,20.螺帽,21.垫圈,22.连接螺栓,23.开口槽板,24.作用模块悬挂横杆,
25.连接销,26.作用模块架体,27.卡簧,28.滚轮,29.棘爪,30.棘爪销,
31.棘轮,32.滚轮轴承座,33.阻尼板,34.作用模块收起挂耳,35.铰盘电机,
36.电机铰盘轴,37.铰盘,38.铰索挂勾,39.铰盘支座,40.车架,41.滑块
副,42.作用模块连接杆,43.滑块副支座,44.控制器壳体,45.绕组线圈,46.
磁性垫圈,47.控制器弹簧,48.滚轮轴,
具体实施方式
从图1至图9可知:本发明由一套启动本装置的操作模块、一套完成作业
后收起本装置的收起模块、及设置在汽车底部两侧后驱动轮正前方车架上的能
实现在瞬时将汽车失去后驱动能力由高速行驶到即时静止的两套四组控制模
块、两套悬挂连接模块和两套作用模块构成,其特点是:作用模块控制按钮10
设置在驾驶人触手可及的位置并通过电器连接线路11与电源8和全部的控制器
13连接,用于紧急情况下启动本装置;收起模块按钮9通过电器连接线路11连
接电源8和收起模块4的铰盘电机12,用于在作用模块7完成作业后收起本装
置;每套控制模块5设置两组控制模块5,每组控制模块5分别由控制器13、
控制器楔形栅14、控制模块支架15、控制杆16、压缩弹簧19、压缩弹簧垫圈
21及螺帽20组成,其中一组操控控制杆16从水平方向与车架40开口垂直向下
的开口槽板23交叉用于锁定和分离用于释放作用模块7与悬挂连接模块6的连
接销25,另一组操控控制杆16从水平方向与车架40开口垂直向下的开口槽板
23交叉用于锁定和分离用于释放作用模块悬挂横杆24,控制模块5的作用在
于本装置在非作用状态下锁定作用模块7,在作用状态下瞬时释放作用模块7;
悬挂连接模块6由车架40开口垂直向下的开口槽板23、滑块副41、滑块副支
座43和作用模块连接杆42、连接销25及卡簧27构成,其作用是将作用模块7
与汽车整体悬挂连接起来并使作用模块7保持自由运动空间;作用模块7由作
用模块架体26及若干个滚轮28构成,当作用模块7释放后,作用模块7自由
下落与路面1接触,汽车后驱动轮2脱离路面1驶上滚轮28并带动滚轮28与
之一起旋转,从而使正在行驶的汽车瞬时失去驱动能力,并将后驱动轮2承载
的车体质量全部转移到作用模块架体26,由于作用模块架体26与路面1接触面
积大大超过汽车后驱动轮2与路面1接触面积及阻尼板33产生的摩擦力将使得
汽车迅速由行驶状态转换为静止状态;收起模块4由铰盘电机35、电机铰盘轴
36、铰盘37、铰索挂勾38及铰盘支座39构成,在本装置完成作业后,启动铰
盘电机35带动铰盘37转动可收放铰索挂勾38,将铰索挂勾38挂在两侧作用模
块收起挂耳34孔内将作用模块7收起,并将作用模块7与悬挂连接模块6连接
销25和作用模块悬挂横杆24分别置于车体开口槽板23内,然后推动控制杆16
向开口槽板23一端位移将作用模块7与悬挂连接模块6连接销25和作用模块
悬挂横杆24分别置于其一端的水平开口叉口内至控制器楔形栅14楔入控制杆
楔形槽17内锁定作用模块7,取下铰索挂勾38。
本发明所述的操作模块3由作用模块控制按钮10、收起模块按钮9、电器
连接线路11与电源8组成,作用模块控制按钮10设置在驾驶人触手可及的位
置并通过电器连接线路11与电源8和全部的控制器13连接,用于紧急情况下
按下作用模块控制按钮10接通电源8启动本装置;收起模块按钮9通过电器连
接线路11连接电源8和收起模块4的铰盘电机12,用于操作收起模块4在作用
模块7完成作业后收起本装置;所述的每套控制模块5设置两组控制模块5,其
中一组操控控制杆16从水平方向与车架40开口垂直向下的开口槽板23交叉用
于锁定和分离用于释放作用模块7与悬挂连接模块6的连接销25,另一组操控
控制杆16从水平方向与开口槽板23交叉用于锁定和分离用于释放作用模块悬
挂横杆24,控制模块5的作用在于本装置在非作用状态下锁定作用模块7,在
作用状态下瞬时释放作用模块7,每组控制模块5分别由控制器13、控制器楔
形栅14、控制模块支架15、控制杆16、压缩弹簧19、压缩弹簧垫圈21及螺帽
20组成,控制器13和控制模块支架15用连接螺栓22紧固安装在车架40上,
控制杆16放置在控制模块支架15的孔内并可往复运动,且放置控制杆16的控
制模块支架15的孔的形状与控制杆16在孔内往复运动的部分截面一致,控制
杆16一端设置有水平开口钗口,另一端设置有螺纹,安装有螺帽20及压缩弹
簧垫圈21,控制杆在控制模块支架15的孔内往复运动的部分至少有一个保证控
制杆16运动姿态稳定的控制杆姿态稳定平面18,压缩弹簧19放置在控制模块
支架15与压缩弹簧垫圈21之间的控制杆16一端,控制杆16上还切削有楔形
槽17,控制器13由控制器壳体44及内部设置的绕组线圈45、磁性垫圈46、控
制器弹簧47和控制器楔形栅14构成,其中磁性垫圈46与控制器楔形栅14整
体连接,在没有接通电源8时楔形栅14在控制器弹簧47作用下始终楔入在控
制杆楔形槽17内,限制控制杆16向压缩弹簧19一端位移,并分别锁定作用模
块7与悬挂连接模块6连接销25和作用模块悬挂横杆24,在接通电源8时控制
器13的绕组线圈45通电产生的磁场推动磁性垫圈46压缩控制器弹簧47将楔
形栅14瞬时离开控制杆16的楔形槽17,压缩弹簧19张开迫使控制杆16向压
缩弹簧19一端位移,并分别释放作用模块7与悬挂连接模块6的连接销25和
作用模块悬挂横杆24;所述的悬挂连接模块6由车架40开口垂直向下的开口槽
板23、滑块副41、滑块副支座43和作用模块连接杆42、连接销25及卡簧27
构成,滑块副支座43与车架40整体连接,滑块副41滑杆两端连接在滑块副支
座43上,作用模块连接杆42一端与滑块副41滑块铰连,另一端通过连接销25
与作用模块7铰连,卡簧27设置于连接销25一端,增强连接可靠性;所述的
作用模块7由作用模块架体26及若干个滚轮28构成,用于将高速旋转的汽车
后驱动轮2瞬间与地面1脱离,使汽车马上失去后驱动轮2的驱动能力,作用
模块架体26上整体设置有作用模块悬挂横杆24和作用模块收起挂耳34,并设
置有滚轮轴承座32用于安装滚轮28,架体底部与路面1接触的部位设置有摩擦
系数较大的阻尼板33,用于增加架体与地面1之间的阻力,作用模块7由连接
销25与悬挂连接模块连接杆42连接,滚轮28由滚轮体和一端设置的棘轮31
及两端的滚轮轴48整体构成,两端的滚轮轴48安装在作用模块架体26上的滚
轮轴承座32上,棘爪29和棘爪销30设置在棘轮31一侧的作用模块架体26上,
棘轮31棘爪29控制滚轮28只能朝汽车驱动轮2前进时旋转的相反方向旋转,
便于本装置作业完成后驱动轮2能够顺利从作用模块7的滚轮28上退出;所述
的收起模块4由铰盘电机35、电机铰盘轴36、铰盘37、铰索挂勾38及铰盘支
座39构成,铰盘电机35及铰盘支座39由连接螺栓22安装在车体底部车架40
上,铰盘37安装在铰盘支座39上并通过电机铰盘轴36与铰盘电机35连接,
铰盘37上设置有铰索挂钩38,在本装置完成作业后,启动铰盘电机35带动铰
盘37转动可收放铰索挂勾38,将铰索挂勾38挂在两侧作用模块收起挂耳34孔
内将作用模块7收起,并将作用模块7与悬挂连接模块6连接销25和作用模块
悬挂横杆24分别置于车体开口槽板23内,然后推动控制杆16向开口槽板23
一端位移将作用模块7与悬挂连接模块6连接销25和作用模块悬挂横杆24分
别置于其一端的水平开口叉口内至控制器楔形栅楔14入控制杆楔形槽17内锁
定作用模块7,取下铰索挂勾38。
本发明的工作流程是:
如图2图9所示,紧急情况下直接启动本装置,按下作用模块控制按钮,
接通控制器电源使控制器启动,瞬时将控制器楔形栅从控制杆楔形槽分离,控
制杆在压缩弹簧的作用下迅速位移,释放锁定在开口槽板及控制杆水平开口叉
口内的连接销和作用模块悬挂横杆,作用模块自由下落与路面接触,汽车后驱
动轮驶上作用模块的滚轮带动滚轮旋转并脱离路面,汽车由滚动行驶转换为滑
行,由于作用模块增大了汽车与路面的接触面积增加了摩擦阻力,迫使汽车在
极为有限的时间内在超短距离上迅速由行驶状态转换为静止状态,待汽车静止
后,驾驶人再减速发动机、操作离合器和更换档位。
如图1图8所示,完成作业后,驾驶人倒车,将后驱动轮从作用模块滚轮
上退出,将铰索及挂勾拉出分别挂住从汽车两侧后驱动轮退出的作用模块的作
用模块收起挂耳孔,按下收起模块按钮,启动铰盘电机带动铰盘旋转,将作用
模块收起并将连接销和作用模块悬挂横杆分别置于开口槽板的开口内,推动控
制杆使连接销和作用模块悬挂横杆分别置于控制杆一端的水平开口叉口,交叉
锁定作用模块,同时控制器楔形栅楔入控制杆楔形槽内将控制杆锁定。
本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对
本发明的构思和范围进行界定,如棘轮也可以设置在滚轮体两侧,在不脱离本
发明设计思想的前提下,本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种
变型和改进均应归入本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容已经全部
记载在权利要求书中。