CN104986149A - 车辆紧急制动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明车辆紧急制动装置，属于汽车安全防护的技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种依靠额外的制动力使车辆在短距离内停止的车辆紧急制动装置；采用的技术方案为：包括制动缓冲部件、制动控制部件和制动部件；所述制动缓冲部件包括：制动轴、滑轮、开缝钢管、滑块和钢丝绳；制动轴水平固定在车辆大梁上并位于车辆的重心位置，制动轴的中部安装有滑轮；开缝钢管设置于车辆底盘的大梁上，开缝钢管一端内部套装有滑块，开缝钢管封闭的另一端上设有圆孔且靠近滑轮，钢丝绳的一端与滑块连接，钢丝绳沿着开缝钢管布置且其另一端从圆孔穿出，在滑轮上缠绕后与制动部件连接；本发明特别适合用于车辆的紧急制动，能够将车辆在短距离内停住。

Description

车辆紧急制动装置
技术领域
本发明车辆紧急制动装置，属于汽车安全防护的技术领域。
背景技术
目前车辆减速、制动主要是依靠减小车轮的转速，然后靠轮胎与地面的摩擦阻力来完成，而摩擦阻力的大小主要取决于轮胎与路面的接触摩擦面积以及轮胎垂直于路面的压力，由于汽车的轮胎数量是确定的，轮胎与路面的接触摩擦面积也是确定的，因此，当车辆速度一定时，车辆现有制动装置正常工作状态下，车辆的滑行距离是一定的，无法克服汽车的惯性并使车辆在短距离内彻底停下来。
为了在紧急情况下缩短车辆的制动距离，尽最大可能避免车毁人亡事故，减少人民群众生命财产损失，一种高效简便的车辆紧急制动装置尤为重要。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种依靠额外的制动力使车辆在短距离内停止的车辆紧急制动装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：车辆紧急制动装置，包括制动缓冲部件、制动控制部件和制动部件；
所述制动缓冲部件包括：制动轴、滑轮、开缝钢管、滑块和钢丝绳；所述制动轴水平固定在车辆大梁上并位于车辆的重心位置，所述制动轴的中部安装有滑轮；所述开缝钢管设置于车辆底盘的大梁上，开缝钢管一端内部套装有滑块，开缝钢管封闭的另一端上设有圆孔且靠近滑轮，所述钢丝绳的一端与滑块连接，钢丝绳沿着开缝钢管布置且其另一端从圆孔穿出，在滑轮上缠绕后与制动部件连接；
所述开缝钢管为管壁上沿长度方向开缝的钢管，所述滑块的外径大于开缝钢管的内径，滑块套装在开缝钢管内将开缝钢管撑开一部分；
所述制动控制部件包括：传感器和信号处理器，所述信号处理器分别与所述传感器和制动部件相连，所述传感器检测驾驶员踩下制动踏板的力量或检测刹车油压强；
所述制动部件固定在车辆底盘上，所述制动部件包括：用于紧急制动的锚部件和用于控制锚部件动作的击发部件；所述锚部件与所述钢丝绳相连，所述击发部件与信号处理器相连。
所述车辆紧急制动装置还包括安全气囊和安全气囊控制电路，所述安全气囊与所述安全气囊控制电路相连，所述制动控制部件中的信号处理器也与安全气囊控制电路相连。
所述开缝钢管的长度为车身长度的2-3倍。
所述制动部件固定在车辆纵轴尾部的大梁上。
所述滑块为圆柱或圆台形件。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明中设计了制动部件和制动缓冲部件，紧急制动时，给车辆提供一个额外拉拽的外力，克服车辆的惯性，可保证车辆在短距离内成功制动。
2、本发明中制动距离即为开缝钢管的长度，为2-3个车身长度，即尽量缩短了制动距离，又考虑了人所能承受的减速加速度，保证了紧急制动的效果，也减少了制动过程中对人的伤害。
3、本发明中的制动控制部件不仅与制动部件连接，还和安全气囊控制电路连接，当紧急制动时，会将安全气囊打开，进一步保证了车辆在急剧减速过程中乘车人的安全。
4、本发明中的制动控制过程充分运用了人的应激反应规律（紧急时拼命踩死刹车），不再设置另外的控制装置和操作环节，最大限度地节约使用应急响应时间。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中制动缓冲部件的结构示意图；
图3为本发明中开缝钢管的截面图；
图4为本发明触发后紧急制动的示意图；
图中：1为安全气囊，2为安全气囊控制电路，3为制动缓冲部件，4为制动控制部件，5为制动部件，6为制动轴，7为滑轮，8为开缝钢管，9为滑块，10为钢丝绳，11为圆孔，12为传感器，13为信号处理器。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明车辆紧急制动装置，1、车辆紧急制动装置，其特征在于：包括制动缓冲部件3、制动控制部件4和制动部件5；
所述制动缓冲部件3包括：制动轴6、滑轮7、开缝钢管8、滑块9和钢丝绳10；所述制动轴6水平固定在车辆大梁上并位于车辆的重心位置，所述制动轴6的中部安装有滑轮7；所述开缝钢管8设置于车辆底盘的大梁上，开缝钢管8一端内部套装有滑块9，开缝钢管8封闭的另一端上设有圆孔11且靠近滑轮7，所述钢丝绳9的一端与滑块9连接，钢丝绳10沿着开缝钢管8布置且其另一端从圆孔11穿出，在滑轮7上缠绕后与制动部件5连接；
所述开缝钢管8为管壁上沿长度方向开缝的钢管，所述滑块9的外径大于开缝钢管8的内径，滑块9套装在开缝钢管8内将开缝钢管8撑开一部分；
所述制动控制部件4包括：传感器12和信号处理器13，所述信号处理器13分别与所述传感器12和制动部件5相连，所述传感器12检测驾驶员踩下制动踏板的力量或检测刹车油压强；
所述制动部件5固定在车辆底盘上，所述制动部件5包括：用于紧急制动的锚部件和用于控制锚部件动作的击发部件；所述锚部件与所述钢丝绳10相连，所述击发部件与信号处理器13相连。
所述开缝钢管8套装有滑块9的一端可以为封闭的，也可以是不封闭开放的，所述滑块9为圆柱件或圆台形件，为圆柱件时，滑块9的外径大于开缝钢管的内径，为圆台形件时，滑块9小圆面的直径小于开缝钢管8的内径，大圆面的直径大于开缝钢管8的内径，总之，滑块9使得开缝钢管8处于撑开状态，所述滑块9在开缝钢管8内滑动时，需连续撑开开缝钢管8，由此产生巨大的缓冲阻力；当滑块9在滑动至开缝钢管8的末端时，被封闭的端头阻挡，不再继续前进，也为车辆提供最后的制动外力；进一步地，为适应不同车型，缓冲阻力的大小可以通过调整开缝钢管8壁厚、滑块9的外径等参数进行设置，也可以在开缝钢管8管缝上设置焊点，通过调整焊点密度也可以调整缓冲阻力的大小。
本发明中，所述制动部件5设置在车辆纵轴尾部的大梁上，所述制动部件5包括：用于紧急制动的锚部件和用于控制锚部件动作的击发部件；所述锚部件包括：锚部件本体，所述锚部件本体的上端为锚臂，所述锚部件本体的中部为锚身，是所有制动力的原点，所述锚部件本体的下端为锚尖；所述锚臂与所述钢丝绳的另一端相连，所述击发部件分别与所述锚身和信号处理器相连；具体地，所述锚尖的硬度可以使锚部件瞬间击入路面，所述锚臂的形状可以为曲辕形式，该形式可以使锚臂在受到拉力时，锚尖和锚身产生向下入地的力量；所述锚臂的上半部分可以设置在击发部件中，所述击发部件包含弹体，所述弹体内装有可以把锚部件瞬间击入路面的火药；本发明中，所述击发部件可固定在车辆纵轴的尾部大梁上，用以抵抗击发产生的后坐力。
开缝钢管8的长度为车身长度的2-3倍，制动距离即为开缝钢管8的长度；开缝钢管8可以沿车辆纵轴向前延伸至车架大梁前沿处，弧形转弯后向后延伸至车架大梁尾端，在车架大梁尾端处再次弧形转弯后向前延伸至大梁前沿处，再弧形转弯返回至制动轴6上滑轮7前方。
本发明中还包括安全气囊1和安全气囊控制电路2，所述安全气囊1与所述安全气囊控制电路2相连，所述制动控制部件4中的信号处理器13也与安全气囊控制电路2相连。这样车辆在行驶过程中需要紧急制动时，制动控制部件4可以通过安全气囊控制电路2打开安全气囊1，可以保证车辆在急剧减速过程中乘车人的安全。
所述钢丝绳10在滑轮7上缠绕的圈数可以为一圈，所述制动轴6与车辆大梁的相连方式可以为铆焊接；进一步地，安装开缝钢管8时，当开缝钢管8需要穿过车体大梁时，为防止因开孔导致的大梁受力改变，开孔处要做加固处理，比如，可以在开孔处穿一个套管焊牢，开缝钢管8从套管中穿过。
本发明的工作过程为：
车辆在行驶过程中，制动控制部件4实时监测车辆刹车系统的工作状态，传感器12将实时的工作状态信息传输至信号处理器13，信号处理器13实时将传感器12采集的车辆刹车油压强数据与信号处理器13预设的数据进行比较，当驾驶员踩下制动踏板的力量或刹车油压强已超过车辆满负荷制动力量或压强的一定值时，制动控制部件4发出命令至制动击发部件和安全气囊控制电路2，一方面，制动控制部件4通过控制击发部件使得锚部件楔入地面后，锚部件通过与之连接的钢丝绳10牵动滑块9在开缝钢管8中滑动，由于滑块9的外径大于开缝钢管8的内径，滑动过程中会逐步将开缝钢管8撑开，滑动过程滑块9撑开开缝钢管8受到的阻力和产生的摩擦力可以克服车辆的惯性，使车辆急剧减速，如果车辆的速度不是特别快，在滑块9滑行过程中车辆就可能停住了，如果车辆的速度特别快，滑块9滑到开缝钢管8的尾部时，由于开缝钢管8的尾部是封闭的，会给滑块9一个最后的制动力，保证车辆能够停住；另一方面，制动控制部件4通过安全气囊控制电路2打开安全气囊1，保证车辆在急剧减速过程中乘车人的安全。
使用了本发明的车辆，除非发生制动轴6断裂或滑块9脱落、钢丝绳10断裂、锚部件被拔出路面失去作用的情况，车辆将被牢牢地拽在锚上，不再前行，也不会弹回，最大限度地达到避免碰撞、防止事故发生、保护人员的目的。
本发明车辆紧急制动装置 ，提供了一种在紧急状态下，依靠额外的制动力使车辆快速停止的装置，可以最大限度地防止车毁人亡事故的发生，具有突出的实质性特点和显著的进步，上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.车辆紧急制动装置，其特征在于：包括制动缓冲部件（3）、制动控制部件（4）和制动部件（5）；
所述制动缓冲部件（3）包括：制动轴（6）、滑轮（7）、开缝钢管（8）、滑块（9）和钢丝绳（10）；所述制动轴（6）水平固定在车辆大梁上并位于车辆的重心位置，所述制动轴（6）的中部安装有滑轮（7）；所述开缝钢管（8）设置于车辆底盘的大梁上，开缝钢管（8）一端内部套装有滑块（9），开缝钢管（8）封闭的另一端上设有圆孔（11）且靠近滑轮（7），所述钢丝绳（9）的一端与滑块（9）连接，钢丝绳（10）沿着开缝钢管（8）布置且其另一端从圆孔（11）穿出，在滑轮（7）上缠绕后与制动部件（5）连接；
所述开缝钢管（8）为管壁上沿长度方向开缝的钢管，所述滑块（9）的外径大于开缝钢管（8）的内径，滑块（9）套装在开缝钢管（8）内将开缝钢管（8）撑开一部分；
所述制动控制部件（4）包括：传感器（12）和信号处理器（13），所述信号处理器（13）分别与所述传感器（12）和制动部件（5）相连，所述传感器（12）检测驾驶员踩下制动踏板的力量或检测刹车油压强；
所述制动部件（5）固定在车辆底盘上，所述制动部件（5）包括：用于紧急制动的锚部件和用于控制锚部件动作的击发部件；所述锚部件与所述钢丝绳（10）相连，所述击发部件与信号处理器（13）相连。
2.根据权利要求1所述的车辆紧急制动装置，其特征在于：所述车辆紧急制动装置还包括安全气囊（1）和安全气囊控制电路（2），所述安全气囊（1）与所述安全气囊控制电路（2）相连，所述制动控制部件（4）中的信号处理器（13）也与安全气囊控制电路（2）相连。
3.根据权利要求1或2所述的车辆紧急制动装置，其特征在于：所述开缝钢管（8）的长度为车身长度的2-3倍。
4.根据权利要求1或2所述的车辆紧急制动装置，其特征在于：所述制动部件（5）固定在车辆纵轴尾部的大梁上。
5.根据权利要求1或2所述的车辆紧急制动装置，其特征在于：所述滑块（9）为圆柱或圆台形件。
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