CN103318272A - 前后伸缩安全缓冲机动车 - Google Patents

Abstract

本发明为前后伸缩安全缓冲机动车。本发明涉及一种车身结构对车内人体实施安全保护的技术领域。本发明在停车和慢速时，车身与一般机动车相似，不会多占用车位和路面；在中速以上行驶时，车身分离成前后两部分，中间有伸缩连接机构起到驾控前部和牵引后部的功用。伸缩的长短与车速的高低成正比，伸缩的长度即是后车身内人体相对于前方碰撞点的安全缓冲距离。本发明是继安全气囊之后，对于撞车后人身安全保护的又一种形式及设置，并且可以解决安全气囊不足以解决的安全问题。变被动保护为主动保护，彻底解决了机动车在前方遭遇猛烈碰撞时，车上人体缓冲距离严重不足的根本问题。本发明可人为控制车身的长短，以应付特殊路况和地段的需要。

Description

前后伸缩安全缓冲机动车

技术领域

本发明涉及一种前后伸缩安全缓冲机动车。具体地说，本发明涉及一种在停车和慢速的状态下与普通车身相似，但可以随着车速的逐渐提高而相应延长车身的机动车，延长的车身即形成位于该机动车后部的驾乘人员的安全缓冲距离。

背景技术

现在的中高档小型客车，都配有安全气囊。安全气囊的工作原理，就是在前方发生一定强度以上的撞击时，瞬间打开膨胀而形成人体与前面部件的缓冲距离，使人体胸部以上的重要器官得到保护。事实证明，安全气囊确实是提高汽车安全性的有效措施之一，但同时也发现了其存在的一些问题：1.安全气囊的触发打开容易出错。由于设计制造的缺陷和其它多种因素，安全气囊时有发生轻微碰撞时打开，猛烈碰撞时却打不开的错误。其实，如若是在较低车速发生碰撞时，驾乘人员只要是系了安全带即可，完全无需安全气囊的保护。更何况此时打开的气囊，不仅带来了不必要的浪费，而且还会因气囊的猛然冲击，造成对人体的一定伤害，尤其是对老幼病弱乘客的伤害程度最大。反之，安全气囊如若不能在高速和猛烈碰撞中打开，就形同虚设，仍会酿成惨剧。2.安全气囊的冲击力过大。由于要抵消高速碰撞而产生的强大惯性力，安全气囊就必须设定相应强度的瞬间反冲力，才能保障驾乘人员的首要安全——生命安全。正因为此，猛烈打开的安全气囊，往往是保住了驾乘人员的生命，同时也对他们的内脏器官和头颈部位等，带来了较大伤害及其后遗症状，甚至致残。而对于老幼病弱的乘客来说，安全气囊更是难以保证其生命安全。此外，打开气囊所产生的灼热气体也易灼伤人的皮肤。3.安全气囊保护的对应位置有局限。安全气囊所处位置的设置，是对应正常情况下人的坐姿和位置，而在人的坐姿或坐位发生偏离时的撞车，安全气囊就不能起到应有的保护作用。4.安全气囊只能保护胸部以上的人体部位。安全气囊的设计只能以保护人的生命为首要目的，所以人的腹部、四肢、内脏、骨架等，都不能得到相应保护，因而在发生严重碰撞后，驾乘人员即使是保住了生命，却可能同时留下了诸多后遗症，甚至是落下肢体残缺、瘫痪、植物人之类的恶果。5.安全气囊的应用局限于车型。由于安全气囊是在一次撞击(车头撞击)与二次撞击(人体撞击)之间的极短瞬间打开，因此面包车之类的平头车型在撞车时，就没有两次撞击之间的距离及时间差，也就没有了安装安全气囊的条件，所以，平头车型的驾驶员在撞车后，很难保住性命。

综上所述，可见安全气囊在撞车后对人体的保护，还远未达到理想高效的程度。究其根本原因，就是安全气囊在撞车瞬间所形成的缓冲距离很小，尚不足以抵消强大的惯性力。换而言之，只要有相应足够的缓冲距离，再大的撞击力和惯性力，都可以得到有效地化解。

发明内容

本发明就是根据惯性力积聚与消减条件的物理现象，通过车辆在中高速行驶时的车身延长，加大后部车身惯性力的缓冲距离，从而避免或减轻了前部发生碰撞时，对于后部的驾乘人员所引起的伤害。

本发明可分为三大组成部分：前车身、后车身、驾控和牵引伸缩连接机构。1.前车身是指前轮(方向轮)及以上不包括人体所在位置的车身，通常为承载发动机等主要机电设备的车身，但在保证一定的转向摩擦力的前提下，前车身也可以只是前车轮及其相应底盘部分。2.后车身是指后轮及以上车身，也就是容纳驾乘人员和货物的车身。后车身是起主要承载作用，因而后车轮可以是两只以上。3.驾控和牵引伸缩连接机构介于车身的底部和高速行驶中的前后车身之间，是通过可伸缩的机械构成，实现前后车身分合远近的活动连接。该机构可以分别为驾控伸缩连接机构和牵引伸缩连接机构两部分，也可以合二为一。驾控伸缩连接机构的前后两端，分别连接转向器、油气阀门、制动器、监控电路等部件的前后两端，四驱车和后驱车需增设发动机动力传动伸缩连接机构。牵引伸缩连接机构的前后两端分别连接前后车身，使前后车身的动力和方向互为一致。其伸缩动力可由液压(或气压，下同)传动机械实现。液压传动机械与车速联动，车速逐步提高时，液压相应增高，前后车身分开并逐渐拉长距离，直至最长；车速减低时，液压相应降低，前后车身逐渐缩短距离，直至合拢。车身的伸缩，一般情况下由车轮转速自动控制，也可人工操作控制，以应付特殊状况的需要。

本发明是在现有机动车基本结构的基础上，将前车身与后车身之间的整体固定连接，变换为可分合伸缩的活动连接，也就成了牵引伸缩连接机构，同时配备驾控伸缩连接机构，使得该机动车的车身，在停车和低速时为最短(与普通车身相似)，在中速时开始延长，在高速时延至最长，继而在车速降低时开始缩短，直到低速和停车时缩至最短。简而言之，车身长短与危险性大小成正比。如此长短变化，该机动车就可以在安全状态下不多占用路面和停车位，而在较高速以上的行驶状态下，就形成后车身相对于前车身的安全缓冲距离，假如在此时发生撞车，伸缩连接机构内的缓慢伸缩的机械构造(如液压传动机械)，就形成了与惯性力相抗衡的弹性阻力和摩擦力，使得前后车身的接触产生了较为充分的时间差，从而保证了后车身内的人身安全。不仅如此，由于具有了前后车身的缓冲距离，本发明就能够附加一些降低碰撞发生概率的设计，可以将前车身的制动措施增强(如加设触地式制动机构)并略微提前制动，这样，前车身就是硬性制动，后车身就是柔性制动，再加之驾驶员因前车身远离目光所必然产生的提前制动量，那么，紧急制动的距离将大为变短。

本发明是一种可以取代安全气囊的机动车安全设施，因为其彻底解决了机动车前部遭猛烈撞击后，人体所需安全缓冲距离的根本问题。相对于安全气囊，本发明具体的优势有：1.本发明在高速撞车时的安全缓冲距离，至少是安全气囊的十倍之多，并且没有了气囊反冲力对人体的伤害。2.本发明的保护是积极主动、直观可知的；安全气囊的保护是消极被动、隐藏未知的。后者的保护形式，就不可避免地存在着错误打开或不能打开的技术难题型安全隐患，而前者就不存在此类问题，是否在安全保护状态下，一目了然。3.由于撞车时具有了足够的缓冲距离，本发明对人体的保护是全面有效的，不会出现安全气囊“只保性命不保健全”的局限性。4.本发明是相对于整个后车身的保护，因此在撞车时，就不会因为车内人的坐姿坐位不正而使保护措施失效。5.本发明适用于所有能够高速行驶的机动车的车型，包括安全气囊不适用的平头车型。6.本发明可缩短紧急刹车距离。由于前车身的制动略早于后车身，并加设了触地式制动机构，因而在发生紧急状况时所采取的措施将更为有效，同时，驾乘人员的在急刹时的不适感也将大为降低。7.本发明可降低撞车后的机械损毁程度。一方面是因为前后车身撞击时是分开的，另一方面是因为前后车身的撞击力不是同时作用于撞击点上的，并且后车身的撞击力已经过缓冲消减才与前车身接触，形象地说，撞车后的前车身，就相当于“缩”了回去。同理，被撞车的受损程度也较小一些。8.本发明可降低撞车事故的发生概率。由于前车身在高速行驶时远离驾驶员目光，驾驶员必然要注目比前车身更远的前方，在视线不清时，就会本能地降低车速。在行车和超车宽度不足时，驾驶员也可提前感觉得到。9.本发明可适应特殊路段的需要。在上坡路段，可人工操作伸长车身，使车身重心前移，以提高动力并降低能耗。在通过狭窄路桥时，伸长了的车身方便驾驶员能够看清前轮两侧的危险距离。在前轮或后轮陷坑打滑时，人工操作车身的伸缩可脱离困境。

附图说明

附图：图1是未伸展的车身侧视图；图2是伸展中的车身侧视图；图3是全伸展的车身侧视图；图4是全伸展车身上视图。标记：1为驾控伸缩连接机构；2为牵引伸缩连接机构主体；3为牵引伸缩连接机构中部支点斜拉杆；4为3的活支点支座；5为3的弹力支架。

如图所示：在自动(非人为)控制车身伸缩时，图1为停车和慢速行驶状态，图2为中速行驶状态，图3、图4为高速行驶状态。图中车身分开的部分，左侧为前车身，右侧为后车身。标记所示：1和2随着车速的变化而伸缩，长短与车速高低成正比；3和5在中速以上时开始逐渐向上展开，在高速减速时开始逐渐向下收拢；4的位置相对前车身不变。1至5在停车和低速状态下，全都隐藏不见。在中速和高速状态下，1至5的出现就形成了对后车身驾乘人员在遭遇前方撞车时的安全缓冲保护。

具体实施方式

本发明在中高速行驶时，前车身会很小部分地遮挡驾驶员对车头前路面的视线(实际上是在提前看清了路面后的极短暂遮挡)，这可以通过降低前车身高度和提高驾驶员座位的设计来弥补。相对于载重量相同的普通机动车，本发明的车身重量稍有增加，这可以通过选配轻质材料的方式来解决。由于尚不能解决车身遭遇侧面和后方碰撞对人体的伤害，所以本发明还是有必要配置除前方以外的安全气囊。

本发明的驾控和牵引伸缩连接机构，都可以应用早已成熟的伸缩连接和传动机构的技术，并不存在技术上的研究开发难度，因而可以迅速投入生产应用。相对于配置安全气囊的同类功用车，本发明没有高昂的科研成本，所以制造成本相对低廉。现有的汽车制造厂商，无需对生产线作大的改造，即可投入对本发明的制造。

本发明对人身的保护形式是直观明显的，原理上也是通俗易解的，因而更易市场推广。

Claims (3)

1.本发明的车身可分离为前后两部分，后车身为驾乘人员乘座的部分。

2.本发明分开的前后车身之间有伸缩连接机构，伸缩连接机构内有驾控前车身和牵引后车身的功能构件。

3.本发明的伸缩连接机构，由车速联动机构自动控制伸缩，伸缩的长短与车速的高低成正比。伸缩连接机构也可通过人为控制伸缩的长短。

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