CN102673498A

CN102673498A - 抱轮机构及带该抱轮机构的安全车

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Publication number: CN102673498A
Application number: CN2012101237373A
Authority: CN
Inventors: 陈甚利
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-04-25
Also published as: US9150173B2; WO2013159561A1; JP2015532620A; CN102673498B; US20150041236A1; EP2842815A1; EP2842815A4; EP2842815B1; JP6220859B2; KR101602092B1; KR20150015477A

Abstract

本发明提供一种抱轮机构及带该抱轮机构的安全车，抱轮机构包括位于车轮前、后方的推进座和回拉座，位于车轮上方的下压座，且推进座与回拉座通过上、下传动件相连，下传动件上设有弹簧，下压座通过铰接件分别与推进座和回拉座相铰接。该抱轮机构设置在汽车所有车轮上。能够有效地将碰撞产生的冲击力，经多组弹簧缓冲、吸能而减力后，再将前或/和后纵向传递的水平、倾斜力转换为相向对压、垂直向下的力而作用于车轮，以充分利用车轮充气轮胎强大的承重抗压性能，将撞击力传递到地面，由此保护车身结构不受撞击力而压溃变形损毁，最终有效保护车内驾乘人员安全，达到抗撞、保车、护人的三重安全效果。本发明适用于现有各类车型，尤其可较好地解决各种平头客、货车因车头缺乏吸能变形区而存在碰撞安全性差的难题。

Description

抱轮机构及带该抱轮机构的安全车

技术领域

本发明涉及一种抱轮机构，以及提供带抱轮机构的安全汽车，属于汽车部件及汽车设计与制造技术领域。

背景技术

汽车安全分为主动安全和被动安全，被动安全又称碰撞安全。主动安全与驾驶操控性密切相关，而被动安全则与汽车自身的结构设计密切相关，同时被动安全在汽车安全中起主要作用。现有汽车的安全结构可分为车身结构及车内驾乘人员保护结构如安全带、安全气囊、安全转向系统、安全座椅等，车身结构能够缓冲及吸能，在减低撞击冲击力中起主要作用，车内驾乘人员保护结构起到防护的次要作用。根据欧美对各种撞车事故的统计表明，前撞最多，尾撞次之，侧撞再次之。故而纵向的前后撞击在事故中最为多见（＞60％－70％）。就现有的最普遍的三厢轿车结构而言，具有下列特点：中间车身即乘员舱较硬，车身壳体刚度较大，而前后车身即发动机舱、行李舱较软，刚度较小，有一定韧性。当受到撞击时，通过前后车身的压缩变形，来尽可能地吸收撞击的冲击能量，以减低对乘员舱的撞击破坏。但这种仅靠汽车前、后车身如发动机舱、行李舱的压溃变形即车毁的形式来缓冲吸能，其缓冲吸收的能量是极其有限的，如：以全世界最严格测试标准著称的欧洲Euro-NCAP，其新车正面碰撞（40％ODB）测试中获得最高5星标准的最大测试时速不超过64km/h（美日与此类同），故其安全效果仅限于低中速碰撞。随着高速公路的快速发展，汽车行驶速度的大大增加，汽车碰撞时速亦大幅提高，因此现有技术的局限已日益凸显且无法根本性解决。当今全世界每年发生的大量“车毁人亡”汽车碰撞事故事例，已充分说明了这一点。因此，针对现有汽车车身结构的缺陷，必须研发新的安全车身结构来满足现代行车安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抱轮机构，以便在碰撞发生时，通过抱轮机构缓冲、吸收碰撞力的同时，将多方向的水平、倾斜力转为相向对压、垂直向下的力，再充分利用车轮充气轮胎强大的承重抗压性能，将垂直向下的力直接传递到地面，最大限度地保护车身不受损。

本发明的另一个目的在于提供一种带抱轮机构的安全车，以缓冲、吸收较强撞击时的猛烈冲击力，防止汽车损毁，保障车内驾乘人员安全。

本发明的第一个目的通过下列技术方案实现：一种抱轮机构，其特征在于包括设于车轮的前、后方的推进座、回拉座，设于车轮上方的下压座，且推进座与回拉座通过上、下传动件相连，下传动件上设有弹簧，下压座通过铰接件分别与推进座和回拉座相铰接，以便在缓冲、吸收碰撞力的同时，将前或/和后纵向传递的水平、倾斜力转换为相向对压、垂直向下的力而作用于车轮，再充分利用车轮充气轮胎强大的承重抗压性能，将撞击力减力后传递到地面，由此保护车身结构不受撞击力而压溃变形损毁，最终有效保护车内驾乘人员安全，达到抗撞、保车、护人的三重安全效果。

所述推进座包括前端上、下部设凸头，凸头两侧分别设凹槽，中部设竖直通槽，底部设卡脚的承压架，该承压架与其上部带第一主齿条的推架相连，推架中部通过横推杆与其上带第二主齿条的推杆相连，推杆一侧设前弹簧，推架下部设有与车轮相适应的弧形前压板；其中：

推进座承压架前端上、下部的凸头分别通过固定钉与保险杠相连，凸头两侧的凹槽分别与保险杠上、下支板相配接；

推进座承压架中部的竖直通槽设为与保险杠端部相适应的弧形槽；

当碰撞发生时，保险杠被推动后移进入承压架的竖直通槽中，进而推动与承压架相连的推架向后移动。

所述回拉座包括其下部带有与车轮相适应的弧形后压板、上部带第一副齿条的回拉架，回拉架中部通过横拉杆与其上带第二副齿条的拉杆相连，该拉杆一侧设有后弹簧，其中，第一副齿条通过上传动件中的第一齿轮或第一齿轮组与第一主齿条相啮合，而拉杆上的第二副齿条通过下传动件中的第二齿轮或第二齿轮组与推杆上的第二主齿条相啮合，以便碰撞产生的力在推动推进座后移的同时拉动回拉座前移，使前压板、后压板从前、后侧相向抱紧车轮。

所述下压座包括其下端带有与车轮相适应的弧形上压板，上端带前、后固定座的压架，分别通过第一、第二铰轴铰接在前、后固定座上的前、后连杆，前、后连杆分别通过第三、第四铰轴铰接在推进座及回拉座上，当撞击力在推动推进座后移、拉动回位座前移的同时，挤压下压座下移，并使弧形下压板从上侧压紧车轮。

所述前弹簧置于固定架前端与推进座之间，后弹簧置于固定架后端与回拉座之间，且固定架固定在汽车纵梁上。当碰撞力产生时通过前、后弹簧缓冲、吸收碰撞能量，而当碰撞力解除后，通过前、后弹簧使推进座、回拉座回位而松开前压板、后压板、下压板对车轮的抱紧。

所述相啮合的第一齿轮或第一齿轮组及第一主、副齿条，水平设置在由底盒及盒盖连接成的上传动箱内，第一齿轮或第一齿轮组的各齿轮通过固定钉固定在上传动箱上，该固定钉同时也是齿轮的轮轴，上传动箱通过固定压条固定于发动机舱边梁上。

所述相啮合的第二齿轮或第二齿轮组及第二主、副齿条，垂直设置在由底盒及盒盖连接成的下传动箱内，第二齿轮或第二齿轮组的各齿轮通过固定钉固定在下传动箱上，该固定钉同时也是齿轮的轮轴，且下传动箱通过固定钉固定在汽车纵梁上。

本发明的第二个目的通过下列技术方案完成：一种带抱轮机构的安全车，包括车身和车轮，车轮上设置抱轮机构，该抱轮机构包括设置在车轮前、后方的推进座、回拉座，以及设置在车轮上方的下压座，且推进座与回拉座通过上、下传动件相连，下传动件上设有回位弹簧，下压座通过铰接件分别与推进座和回拉座相铰接，以便在缓冲、吸收碰撞力的同时，将前或/和后纵向传递的水平、倾斜力转换为相向对压、垂直向下的力而作用于车轮，再充分利用车轮充气轮胎强大的承重抗压性能，将撞击力减力后传递到地面，由此保护车身结构不受撞击力而压溃变形损毁，最终有效保护车内驾乘人员安全，达到抗撞、保车、护人的三重安全效果。

所述抱轮机构分别设置在汽车的各个车轮上，并通过下推架连接各个抱轮机构，以构成多轮联抱，其中下推架包括底板，该底板前端的左右两侧通过固定件分别与前轮推进座承压架下端的卡脚相连，后端的左右两侧通过固定件分别与后轮回拉座回拉架下部相连，中部通过吊件悬挂于汽车底盘上，使底板能在吊件上前后滑动。

所述底板前端的固定件为一凹形卡座，卡接在推进座承压架下端的卡脚中，并通过螺钉固定；所述底板后端的固定件为三角形架，通过U形卡及螺钉连接在回拉座回拉架下部。

所述底板分设为前、中、后三段，前段的后端两侧，中段的前、后端两侧，后段的前端两侧分别通过U形吊件悬挂于汽车底盘上，使各段能在对应的U形吊件中滑动，且各段之间相对接，但不连接。

所述车身前或/和后侧，通过中部的伸缩臂及伸缩臂两侧的承梁连接有充气胎保险杠，该充气胎保险杠包括杠架，设于杠架上的其内带空腔的充气胎，以便通过充气胎保险杠缓冲、吸收碰撞时的冲击力，最大限度地保护车身不受损，进而有效保护车内驾乘人员安全。

所述杠架为一弧形架，弧形架的外立面设为向内凹的凹面，弧形架的两端分别有螺旋头，螺旋头上设有竖直的两个长通孔，螺旋头内侧固定有与充气胎相配接的卡座，弧形架的上、下方分别设有与弧形架形状相适应的支板，各支板两端分别设双叉头，以便将充气胎支撑于弧形架外立面的凹面上，并通过长通孔及连杆与抱轮机构中的推进座相连。

所述弧形架螺旋头上竖直的两个长通孔内设有U形连杆，U形连杆的上、下端分别通过固定钉与抱轮机构推进座前端上、下部的凸头相连，弧形架上、下方的支板端的双叉头分别与抱轮机构推进座凸头两侧的凹槽相配接，弧形架螺旋头及外侧的充气胎置于抱轮机构推进座中部的竖直通槽中，该竖直通槽设为弧形槽。当碰撞发生时，杠架螺旋头及其上的充气胎被推动后移而进入推进座的承压架竖直通槽中，推动推进座向后移动，同时带动回拉座同步向前移动，带动下压座同步向下移动，而从前、后、上三向抱紧车轮。

所述充气胎两端分别设有堵头，该堵头与杠架螺旋头上的卡座相卡接，并通过堵头外的卡环及固定钉固定堵头于螺旋头上，从而将充气胎固定在杠架上。

所述伸缩臂为铰接成X形的两连杆，两连杆的两端分别通过第一铰轴与固定在杠架和汽车横梁上的第一支座相铰接，两连杆的铰接点通过第二铰轴与固定在杠架或者汽车横梁上的第二支座相铰接，且两连杆的铰接点与固定在第二支座上的弹簧相连，以构成伸缩式杠架。

所述每一承梁的一端固定在杠架上位于伸缩臂两侧的底座上，另一端分别置于汽车两侧的纵梁中，以便支撑杠架，并在伸缩臂作用下，使杠架沿汽车纵梁前后移动，实现杠架的伸缩。

本发明具有下列优点和效果：通过本发明能够有效地将碰撞产生的冲击力，经多组弹簧缓冲、吸能而减力后，再将前或/和后纵向传递的水平、倾斜力转换为相向对压、垂直向下的力而作用于车轮，再充分利用车轮充气轮胎强大的承重抗压性能，将撞击力传递到地面，由此保护车身结构，尤其是发动机舱及行李舱不受撞击力而压溃变形损毁，进而保护驾乘舱不变形损毁，最终有效保护车内驾乘人员安全，达到抗撞、保车、护人的三重安全效果。本发明适用于现有各类车型，如轿车、MPV、SUV、商务车、微型车，以及大中型BUS车，尤其能大大提高平头乘用车、商用车的碰撞安全性，可较好地解决各种平头车因车头缺乏吸能变形区而存在碰撞安全性差的难题。达到抗撞、保车、护人的三重安全效果，故实为一具有高可靠性车身结构的安全汽车。

附图说明

图1为本发明之结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为图2的C向视图；

图4为图3的俯视图；

图5为图3的D-D视图；

图6为图4的E-E视图；

图7为图4的F向视图；

图8为图1的仰视图；

图9为图8中下推架G向视图；

图10为图1中A向局部视图；

图11为充气胎保险杠俯视结构图；

图12为图11的B向视图。

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本发明做进一步说明，但本发明保护的内容并不局限于此。

本发明提供的抱轮机构包括位于车轮前方的推进座、后方的回拉座及上方的下压座，推进座与回拉座通过上、下传动件相连，下传动件上设有回位弹簧，下压座通过铰接件分别与推进座和回拉座相铰接，具体如下：

所述推进座包括前端上、下部分别设凸头53、30，凸头53、30两侧分别设凹槽63，中部设竖直通槽291，底部设卡脚31的承压架29，竖直通槽291设为与充气胎13端部的螺旋胎面相适应的弧形槽，承压架29与其上部带第一主齿条49的推架52相连，推架52中部通过横推杆60与其上带第二主齿条的推杆59相连，推杆59一侧设前弹簧51，推架52下部设有与车轮相适应的弧形前压板32，其中，上、下凸头53、30分别通过固定钉与置于杠架5螺旋头15长通孔14中的U形连杆54相连，凸头53、30两侧的凹槽63分别与杠架5支板1、27两端的双叉头25相配接。当碰撞发生时，杠架5螺旋头15及其上的充气胎13进入承压架29的竖直通槽291中而压实在竖直通槽的竖直槽底，从而推动与承压架29相连的推架52向后移动，如图1、图2、图3、图4、图6、图7、图11、图12；

所述回拉座包括其下部带有与车轮相适应的弧形后压板38、上部带第一副齿条42的回拉架39，回拉架39中部通过横拉杆64与其上带第二副齿条的拉杆56相连，该拉杆56一侧设有后弹簧37，其中，第一副齿条42通过上传动件44中的第一齿轮组65（由三个齿轮构成）与第一主齿条49相啮合，拉杆56上的第二副齿条通过下传动件33中的第二齿轮组58（由三个齿轮构成）与推杆59上的第二主齿条相啮合，以便碰撞产生的力在推动推进座后移的同时拉动回拉座前移，使前压板32、后压板38从前、后侧相向抱紧车轮，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7；

所述下压座包括其下端带有与车轮相适应的弧形下压板45，上端带前、后固定座46、35的压架，分别通过第一铰轴47、第二铰轴36铰接在前、后固定座46、35上的前、后连杆48、40，前、后连杆48、40分别通过第三铰轴50、第四铰轴41铰接在推进座及回拉座上，以便碰撞产生的力在推动推进座后移、拉动回位座前移的同时，挤压下压座下移，并使弧形下压板45从上侧压紧车轮，如图1、图2；

所述前弹簧51置于固定架34前端与推进座之间，后弹簧37置于固定架34后端与回拉座之间，且固定架34通过固定钉固定在汽车纵梁24上。当碰撞力产生时通过前、后弹簧51、37压缩缓冲并吸收碰撞能量，而当碰撞力解除后，通过前、后弹簧51、37使推进座、回拉座回位而松开前压板32、后压板38、下压板45对车轮的抱紧，如图2、图4、图5；

所述相啮合的第一齿轮组65（由三个齿轮构成）及第一主、副齿条49、42，水平设置在由底盒61及盒盖62连接成的上传动箱44内，第一齿轮组65的各个齿轮分别通过固定钉66固定在上传动箱44上，该固定钉66同时也是齿轮65的轮轴；上传动箱44通过固定压条43固定于发动机舱边梁上；所述相啮合的第二齿轮组58（由三个齿轮构成）及第二主、副齿条59、56，垂直设置在由底盒55及盒盖57连接成的下传动箱33内，第二齿轮组58的各个齿轮分别通过固定钉67固定在下传动箱33上，该固定钉67同时也是齿轮58的轮轴，且下传动箱33通过固定钉67固定在汽车纵梁24上，如图3、图4、图5、图6、图7。

本发明提供的带抱轮机构的安全车，包括车身和车轮，车轮上设置抱轮机构，该抱轮机构包括设置在车轮前、后方的推进座、回拉座，以及设置在车轮上方的下压座，且推进座与回拉座通过上、下传动件相连，下传动件上设有回位弹簧，下压座通过铰接件分别与推进座和回拉座相铰接；所述抱轮机构设置在汽车的四个车轮上，通过下推架连接前后四个抱轮机构，以构成四轮联抱，其中：下推架包括底板，该底板分设为前段68、中段69、后段70，前段26的后端两侧，中段69的前、后端两侧，后段70的前端两侧分别通过U形吊件71及固定钉悬挂于汽车底盘上，使68、69、70三段能在对应的U形吊件71中滑动，且三段之间相对接，但不连接，如图8、图9，底板前段68的前端两侧通过凹形卡座72卡接在前轮推进座承压架29下端的双卡脚31中，并通过螺钉固定，如图1、图10，底板后段70的后端两侧分别通过三角形架73、U形卡74及螺钉连接在后轮回拉座回拉架39下部，如图1、图2、图8、图9、图10。

所述车身前侧和后侧，通过中部的伸缩臂及伸缩臂两侧的承梁16连接有充气胎保险杠，该充气胎保险杠包括杠架5，设于杠架5上的其内带空腔12的充气胎13，其中：杠架5为一弧形架，弧形架的外立面设为向内凹的凹面26，弧形架的两端分别有螺旋头15，螺旋头15上设有竖直的两个长通孔14，两个长通孔14内设置U形连杆54，螺旋头15内侧通过连接螺钉固定有与充气胎13相配接的卡座11，弧形架的上、下方分别设有与弧形架形状相适应的带有垫板3的上支板1和带垫板28的下支板27，上下支板1、27两端分别设双叉头25；所述充气胎13两端分别设有堵头10，该堵头10与杠架5螺旋头15上的卡座11相卡接，并通过堵头10外的卡环9及固定钉固定堵头10于螺旋头15上，以便将充气胎13支撑于弧形架外立面的凹面26上，从而使充气胎13固定在杠架5上，充气胎13上设充气嘴2，以通过充气嘴2对充气胎13进行充气；所述弧形架螺旋头15上竖直的两个长通孔14内的U形连杆54的上、下端分别通过固定钉与抱轮机构推进座前端上、下部的凸头53、30相连，弧形架上、下方的支板1、27端的双叉头25分别与抱轮机构推进座凸头53、30两侧的凹槽63相配接，弧形架螺旋头15及外侧的充气胎13置于抱轮机构推进座中部的竖直通槽291中，如图1、图11、图12、图2、图3、图4、图5，当碰撞发生时，杠架螺旋头15及其上的充气胎13被推动后移而进入推进座的承压架竖直通槽291中，推动推进座向后移动，同时带动回拉座同步向前移动，带动下压座同步向下移动，而抱紧车轮；所述伸缩臂为铰接成X形的两连杆4、19，连杆4的两端分别通过第一铰轴6与固定在杠架5上的第一支座7相铰接，连杆19的两端分别通过第二铰轴17与固定在汽车横梁23上的第二支座18相铰接，两连杆4、19的铰接点通过第三铰轴22与固定在汽车横梁23上的第三支座20相铰接，且两连杆4、19的铰接点与固定在第三支座20上的弹簧21相连，以构成伸缩式杠架5；所述每一承梁16的一端固定在杠架5上位于伸缩臂两侧的底座8上，每一承梁16的另一端置于汽车纵梁24中，以便支撑杠架5，并在伸缩臂作用下，使杠架5沿汽车纵梁24前后移动，实现杠架的伸缩，如图11、图12。

Claims

1.一种抱轮机构，其特征在于包括位于车轮前、后方的推进座和回拉座，位于车轮上方的下压座，且推进座与回拉座通过上、下传动件相连，下传动件上设有弹簧，下压座通过铰接件分别与推进座和回拉座相铰接。

2.根据权利要求1所述的抱轮机构，其特征在于：

所述推进座包括前端上、下部设凸头，凸头两侧分别设凹槽，中部设竖直通槽，底部设卡脚的承压架，该承压架与其上部带第一主齿条的推架相连，推架中部通过横推杆与其上带第二主齿条的推杆相连，推杆一侧设前弹簧，推架下部设有与车轮相适应的弧形前压板；

所述回拉座包括其下部带有与车轮相适应的弧形后压板、上部带第一副齿条的回拉架，回拉架中部通过横拉杆与其上带第二副齿条的拉杆相连，该拉杆一侧设有后弹簧，其中，第一副齿条通过上传动件中的第一齿轮或第一齿轮组与第一主齿条相啮合，拉杆上的第二副齿条通过下传动件中的第二齿轮或第二齿轮组与推杆上的第二主齿条相啮合；

所述下压座包括其下端带有与车轮相适应的弧形上压板，上端带前、后固定座的压架，分别通过第一、第二铰轴铰接在前、后固定座上的前、后连杆，前、后连杆分别通过第三、第四铰轴铰接在推进座及回拉座上。

3.根据权利要求2所述的抱轮机构，其特征在于所述推进座承压架中部的竖直通槽设为与保险杠端部相适应的弧形槽。

4.根据权利要求2所述的抱轮机构，其特征在于所述推进座承压架前端上、下部的凸头分别通过固定钉与保险杠相连，凸头两侧的凹槽分别与保险杠上、下支板相配接。

5.根据权利要求2所述的抱轮机构，其特征在于所述前弹簧置于固定架前端与推进座之间，后弹簧置于固定架后端与回拉座之间，且固定架固定在汽车纵梁上。

6.根据权利要求2所述的抱轮机构，其特征在于：

所述相啮合的第一齿轮或第一齿轮组及第一主、副齿条，水平设置在由底盒及盒盖连接成的上传动箱内，第一齿轮或第一齿轮组的各齿轮通过固定钉固定在上传动箱上，该固定钉同时也是齿轮的轮轴，上传动箱通过固定压条固定于发动机舱边梁上；

7.一种带抱轮机构的安全车，包括车身和车轮，其特征在于车轮上设置抱轮机构，该抱轮机构包括设置在车轮前、后方的推进座、回拉座，以及设置在车轮上方的下压座，且推进座与回拉座通过上、下传动件相连，下传动件上设有回位弹簧，下压座通过铰接件分别与推进座和回拉座相铰接。

8.根据权利要求7所述的安全车，其特征在于所述抱轮机构分别设置在汽车的各个车轮上，并通过下推架连接各个抱轮机构，该下推架包括底板，该底板前端的左右两侧通过固定件分别与前轮推进座承压架下端的卡脚相连，后端的左右两侧通过固定件分别与后轮回拉座回拉架下部相连，中部通过吊件悬挂于汽车底盘上。

9.根据权利要求7所述的安全车，其特征在于所述底板前端的固定件为一凹形卡座，卡接在推进座承压架下端的卡脚中，并通过螺钉固定；所述底板后端的固定件为三角形架，通过U形卡及螺钉连接在回拉座回拉架下部；所述底板分设为前、中、后三段，前段的后端两侧，中段的前、后端两侧，后段的前端两侧分别通过U形吊件悬挂于汽车底盘上。