CN105150883A - 用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置,包括承重板(1)和基座(2),承重板(1)下表面设有第一直线齿条(4),基座(2)上表面设有第二直线齿条(5),第一直线齿条(4)与第二直线齿条(5)通过齿轮(6)啮合传动,且承重板(1)在齿轮(6)两侧分别设有支架(12),支架(12)上设有长腰孔(13),齿轮(6)通过传动轴(7)滑动连接在长腰孔(13)内,基座(2)上设有圆柱销(14),且基座(2)上还设有滑块(15);基座(2)上设有驱动装置。提供一种能够快速地减慢车辆在急刹时的车速的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域,尤其涉及一种用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置。
背景技术
当前,随着汽车加速性能的提高,使得汽车行驶地越来越快;也使得汽车在紧急制动时,汽车的运动状态难以改变,即车速很难在短暂的时间内减小到零。因为,当前的车辆制动装置主要通过控制车轮的转速,即减小车辆的转速;而车轮转动连接在车辆底盘上,车辆上的其他零部件安装在底盘上,从而通过车轮与马路间的摩擦力来降低整辆车的车速。为了确保汽车能够有效地刹停以降低事故发生率,或事故中人员及车辆的受损程度,而仅凭现有的车辆刹车系统还不能完全满足需求,需要设计新的结构以快速减小车辆在急刹过程中的车速。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,克服现有的技术缺陷,提供一种能够快速地减慢车辆在急刹时的车速的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置。
本发明的技术解决方案是,提供一种具有以下结构的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置:包括用于安装车辆上座椅的承重板和用于车辆上底盘连接的基座,所述的承重板通过压爪与基座连接;所述的承重板下表面设有第一直线齿条,基座上表面设有第二直线齿条,第一直线齿条与第二直线齿条通过齿轮啮合传动,且承重板在齿轮两侧分别设有支架,支架上设有长腰孔,齿轮通过传动轴滑动连接在长腰孔内;所述的基座上设有用于抵紧承重板一侧的圆柱销,且基座在承重板的移动轨迹上还设有用于与承重板抵紧或脱开的滑块;所述的基座上设有用于驱动滑块移动的驱动装置;所述的承重板下表面设有供第一直线齿条滑动的第一滑槽,第一滑槽的长度大于第一直线齿条的长度;所述的基座上表面设有供第二直线齿条滑动的开口槽,开口槽的长度大于第二直线齿条的长度;所述的驱动装置是指,基座上设有气缸和用于开启和关闭气缸的开关装置,气缸的伸出杆与滑块连接;开关装置设置汽车内的方向盘上,且与气缸电连接;所述的基座上设有用于滑块限位的挡板。
作为一种优选,所述的第一直线齿条有两条,两条第一直线齿条对称设置在承重板的两侧;所述的第二直线齿条有两条,两条第二直线齿条对称设置在基座的两侧;所述的齿轮有多个,支架有多个。
作为一种优选,所述的第一直线齿条和第二直线齿条两侧均设有用于防止齿轮从第一直线齿条与第二直线齿条之间滑离的挡块。
作为一种优选,所述的压爪一端与承重板上表面滑动连接,另一端通过螺钉与基座固定连接。
作为一种优选,所述的压爪一端与承重板上表面滑动连接是指,压爪下表面设有弧形凸块,承重板上表面设有供弧形凸块滑动的第二滑槽。
作为一种优选,所述的滑块下端通过燕尾槽与基座滑动连接。
作为一种优选,所述的第一直线齿条与第一滑槽通过燕尾槽滑动连接。
作为一种优选,所述的基座在开口槽内设有导杆,导杆一端通过环形凸起与开口槽内壁抵紧,另一端通过调节螺母与开口槽内壁抵紧;第二直线齿条套接在导杆上,且第二直线齿条长度方向与导杆轴线一致;第二直线齿条一端与导杆上环形凸起之间设有第一压簧,第二直线齿条另一端与调节螺母之间设有第二压簧;第一压簧和第二压簧均套接在导杆上;所述的基座上设有用于压紧导杆上的环形凸起和调节螺母的压板。
作为一种优选,所述的齿轮套接在传动轴上,传动轴一端通过凸环与支架限位,另一端通过螺母锁紧。
本发明中的汽车在急刹时,驾驶员可以通过开关装置来开启或关闭气缸以驱动滑块移动,从而解除滑块对承重板的约束;承重板、座椅以及坐在座椅上的乘客在惯性的作用下会沿着汽车的行驶方向滑动,即承重板获得一个与汽车行驶方向相同的惯性力;而圆柱销的设置可以防止承重板相对于基座往汽车运动方向相反的位置移动,使得承重板只能相对于基座往汽车前进方向相同的位置移动;但是,承重板下表面的第一直线齿条通过与齿轮啮合传动,而齿轮又同时与基座上的第二直线齿条啮合传动,从而实现一个换向的作用,即将承重板上获得的惯性力作用到基座上是一个与汽车行驶方向相反的作用力;也就是说,汽车在制动过程中,不但可以依靠车轮与路面的摩擦力,还能够获得一个与汽车行驶方向相反的作用力以增大汽车前进的阻力。总的来说,通过本装置的增设可以在更短的时间内将车辆的速度降为零以避免车辆与前车追尾;或者,减小车辆在与前车追尾时的车速,从而减小车辆与前车追尾时的撞击力,减小车辆的受损程度,从而降低驾驶员的受伤程度,即提高驾驶员在急刹时的安全性。其中,在滑块解除对承重板约束的瞬间,承重板沿着汽车前进的方向继续行驶,直到承重板上的第一滑槽右端部抵着第一直线齿条右端部;并且,承重板上的惯性力通过齿轮啮合传动传递到第二直线齿条时,第二直线齿条通过其中一端的压簧可以吸收掉一部分传动过程中的冲击,使得从承重板开始运动开始到将承重板上的惯性力传递到底座过程中的冲击变为柔性冲击。此外,支架的设置可以防止齿轮在传动的过程中从第一直线齿条上掉落,即齿轮始终与第一直线齿条啮合;而长腰孔的设置也能起到缓冲的作用,即承重板上的惯性力作用到齿轮时,齿轮不仅可以转动传递运动,齿轮上的传动轴还可以在长腰孔内沿着长腰孔长度方向滑动,直到传动轴抵靠到长腰孔一端,齿轮就只传递转动了,而这一段传动轴在长腰孔内移动的过程中就可以起到一个缓冲的效果,避免齿轮在传动中发生刚性冲击而引起轮齿折断现象。而通过滑块的设置可以确保汽车在正常行驶时,承重板不会相对于基座发生相对移动;只有滑块解除了对承重板的约束,承重板才能相对于基座发生相对移动;而滑块和圆柱销正好可以限定承重板前后两端,而承重板左右两端则可以通过压爪来限定,这样就确保了汽车在正常行驶时,承重板不会相对于基座发生移动;也就是说,只有当滑块解除了对承重板的约束,承重板可以沿着自身上表面的第二滑槽长度方向相对于压爪和基座发生滑动。因此,本发明提供一种能够快速地减慢车辆在急刹时的车速的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置。
通过两组第一直线齿条与第二直线齿条的搭配设置可以提高承重板在滑动过程中的稳定性,也能够分散承重板受力时的着力点;而采用多个齿轮的设置可以分散承重板对基座的作用力,使得第一直线齿条相对于第二直线齿条的传动更加平稳。
通过挡块的设置可以避免齿轮受到轴向力时所引起的齿轮从第一直线齿条与第二直线齿条之间的间隙内脱离,即通过挡块的设置可以确保齿轮始终与第一直线齿条、第二直线齿条啮合传动。
通过压爪的连接可以保证承重板相对于基座发生相对位移,即承重板的第一直线齿条可以相对于基座上的第二直线齿条发生相对移动。
通过弧形凸块与第二滑槽的配合可以起到一个导向的作用,确保承重板沿着第二滑槽的长度方向滑移,提高承重板和第一直线齿条移动方向的确定性。
通过滑块与基座的燕尾槽连接可以避免滑块在滑动过程中滑块从基座上脱落,且通过燕尾槽连接可以起到一个导向的作用。
通过将气缸的开关装置设置在方向盘上,可以方便驾驶员控制气缸的开启和关闭;一旦气缸开启再配合踩下制动器,就能使得制动效果更佳显著,即减速效果更佳显著;挡板的设置可以对滑块起到一个限位的作用,而且挡板的设置可以增强滑块对承重板限位的强度,防止由于承重板惯性过大而引起滑块被撞断的现象。
第一直线齿条与第一滑槽通过燕尾槽滑动连接,可以防止第一直线齿条在滑动过程中从承重板上掉落,即保证第一直线齿条始终贴着承重板滑动。
导杆的设置可以给第二直线齿条的移动提供导向的作用,防止第二直线齿条在传动过程中发生滑偏的现象;而第一压簧和第二压簧的设置可以减小传动过程中的冲击,起到缓冲的作用,即避免由于承重板上的惯性力太大,通过齿轮传递到第二直线齿条时的瞬时冲击过大而引起齿轮与第二直线齿条发生轮齿折断的现象,进而引起传动失效。此外,通过调节螺母与导杆旋合可以方便导杆安装到开口槽内,即通过导杆穿插到第二直线齿条后再放置到开口槽内,通过旋转调节螺母使得导杆两端分别抵靠在开口槽的两端;通过压板的设置可以保证传动过程中,导杆不会从开口槽内脱落。
传动轴上的凸环可以防止传动轴在移动和转动过程中从支架上的长腰孔内脱离。
附图说明
图1为本发明用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置的剖视图。
图2为本发明用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置的截面图。
图中所示:1、承重板,2、基座,3、压爪,4、第一直线齿条,5、第二直线齿条,6、齿轮,7、传动轴,8、挡块,9、螺钉,10、弧形凸块,11、第二滑槽,12、支架,13、长腰孔,14、圆柱销,15、滑块,16、第一滑槽,17、开口槽,18、气缸,19、挡板,20、导杆,21、环形凸起,22、调节螺母,23、第一压簧,24、第二压簧,25、压板,26、凸环。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置包括用于安装车辆上座椅的承重板1和用于车辆上底盘连接的基座2,所述的承重板1通过压爪3与基座2连接;所述的承重板1下表面设有第一直线齿条4,基座2上表面设有第二直线齿条5,第一直线齿条4与第二直线齿条5通过齿轮6啮合传动,且承重板1在齿轮6两侧分别设有支架12,支架12上设有长腰孔13,齿轮6通过传动轴7滑动连接在长腰孔13内,即指齿轮6转动连接在传动轴7上,而传动轴7两端分别滑动连接在支架12上的长腰孔13内;所述的基座2上设有用于抵紧承重板1一侧的圆柱销14,且基座2在承重板1的移动轨迹上还设有用于与承重板1抵紧或脱开的滑块15;所述的基座2上设有用于驱动滑块15移动的驱动装置;所述的承重板1下表面设有供第一直线齿条4滑动的第一滑槽16,第一滑槽16的长度大于第一直线齿条4的长度,即第一直线齿条4两端与第一滑槽16之间留有间隙;所述的基座2上表面设有供第二直线齿条5滑动的开口槽17,开口槽17的长度大于第二直线齿条5的长度,即第二直线齿条5两端与开口槽17之间留有间隙。其中,滑块15设置在承重板1的前方,这里的前方是指汽车的前进方向,即承重板1与汽车前进方向一致运动时可能撞击到的方向;而圆柱销14设置在承重板1的后方,这里的后方是指汽车的后退方向,即承重板1与汽车后退方向一致运动时可能撞击到的方向,比如汽车向左急加速前进时,承重板1就是抵紧圆柱销14;所述的驱动装置是指,基座2上设有气缸18和用于开启和关闭气缸18的开关装置,气缸18的伸出杆与滑块15连接;开关装置设置汽车内的方向盘上,且与气缸18电连接;所述的基座2上设有用于滑块15限位的挡板19。通过将气缸18的开关装置设置在方向盘上,可以方便驾驶员控制气缸的开启和关闭;一旦气缸18开启再配合踩下制动器,就能使得制动效果更佳显著,即减速效果更佳显著;也就是说,通过提高汽车的减速性能来提高驾驶员在急刹时的安全性。
所述的座椅在汽车急刹的瞬间,会产生一个惯性力,这个惯性力经过第一直线齿条4、齿轮6和第二直线齿条6的换向之后,会对基座2产生一个与汽车行驶方向相反的作用力,即汽车继续沿前进方向行进的阻力更大,从而更加有效地提高车辆减速的效果。其中,该惯性力还与乘坐在座椅上的乘客重量有关,乘客重量越大则座椅及乘客产生的惯性力就越大,从而作用到基座1上的反作用力也越大,从而对汽车的制动效果也越显著。此外,所述的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置还能用于汽车内其他的部件安装,如所述的车辆上的座椅可以替换为发动机、气缸、变速器等等;此外,对于翻斗车来说,还可以将用于载货的翻斗连接在承重板1上以加强翻斗车的制动效果。
所述的第一直线齿条4有两条,两条第一直线齿条4对称设置在承重板1的两侧;所述的第二直线齿条5有两条,两条第二直线齿条5对称设置在基座2的两侧;所述的齿轮6有多个,支架12有多个。每个齿轮6搭配两个支架12,支架12位于齿轮6的两侧,而每根传动轴7穿插在两个支架12之间以供齿轮6转动,如图2所示。
所述的第一直线齿条4和第二直线齿条5两侧均设有用于防止齿轮6从第一直线齿条4与第二直线齿条5之间滑离的挡块8。所述的挡块8对称设置在第一直线齿条4和第二直线齿条5的两侧,如图2所示。
所述的压爪3一端与承重板1上表面滑动连接,另一端通过螺钉9与基座2固定连接。
所述的压爪3一端与承重板1上表面滑动连接是指,压爪3下表面设有弧形凸块10,承重板1上表面设有供弧形凸块10滑动的第二滑槽11,如图2所示。
所述的滑块15下端通过燕尾槽与基座2滑动连接。
所述的第一直线齿条4与第一滑槽16通过燕尾槽滑动连接。
所述的基座2在开口槽17内设有导杆20,导杆20一端通过环形凸起21与开口槽17内壁抵紧,另一端通过调节螺母22与开口槽17内壁抵紧;第二直线齿条5套接在导杆20上,且第二直线齿条5长度方向与导杆20轴线一致;第二直线齿条5一端与导杆20上环形凸起21之间设有第一压簧23,第二直线齿条5另一端与调节螺母22之间设有第二压簧24;第一压簧23和第二压簧24均套接在导杆20上;所述的基座2上设有用于压紧导杆20上的环形凸起21和调节螺母22的压板25。
所述的齿轮6套接在传动轴7上,传动轴7一端通过凸环26与支架12限位,另一端通过螺母锁紧。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并非用于限制本发明的保护范围。凡在本发明权利要求之内,所作的任何修改、等同替换及改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置,其特征在于:它包括用于安装车辆上座椅的承重板(1)和用于车辆上底盘连接的基座(2),所述的承重板(1)通过压爪(3)与基座(2)连接;所述的承重板(1)下表面设有第一直线齿条(4),基座(2)上表面设有第二直线齿条(5),第一直线齿条(4)与第二直线齿条(5)通过齿轮(6)啮合传动,且承重板(1)在齿轮(6)两侧分别设有支架(12),支架(12)上设有长腰孔(13),齿轮(6)通过传动轴(7)滑动连接在长腰孔(13)内;所述的基座(2)上设有用于抵紧承重板(1)一侧的圆柱销(14),且基座(2)在承重板(1)的移动轨迹上还设有用于与承重板(1)抵紧或脱开的滑块(15);所述的基座(2)上设有用于驱动滑块(15)移动的驱动装置;所述的承重板(1)下表面设有供第一直线齿条(4)滑动的第一滑槽(16),第一滑槽(16)的长度大于第一直线齿条(4)的长度;所述的基座(2)上表面设有供第二直线齿条(5)滑动的开口槽(17),开口槽(17)的长度大于第二直线齿条(5)的长度;所述的驱动装置是指,基座(2)上设有气缸(18)和用于开启和关闭气缸(18)的开关装置,气缸(18)的伸出杆与滑块(15)连接;开关装置设置汽车内的方向盘上,且与气缸(18)电连接;所述的基座(2)上设有用于滑块(15)限位的挡板(19)。
2.根据权利要求1所述的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置,其特征在于:所述的第一直线齿条(4)有两条,两条第一直线齿条(4)对称设置在承重板(1)的两侧;所述的第二直线齿条(5)有两条,两条第二直线齿条(5)对称设置在基座(2)的两侧;所述的齿轮(6)有多个,支架(12)有多个。
3.根据权利要求1所述的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置,其特征在于:所述的第一直线齿条(4)和第二直线齿条(5)两侧均设有用于防止齿轮(6)从第一直线齿条(4)与第二直线齿条(5)之间滑离的挡块(8)。
4.根据权利要求1所述的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置,其特征在于:所述的压爪(3)一端与承重板(1)上表面滑动连接,另一端通过螺钉(9)与基座(2)固定连接。
5.根据权利要求4所述的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置,其特征在于:所述的压爪(3)一端与承重板(1)上表面滑动连接是指,压爪(3)下表面设有弧形凸块(10),承重板(1)上表面设有供弧形凸块(10)滑动的第二滑槽(11)。
6.根据权利要求1所述的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置,其特征在于:所述的滑块(15)下端通过燕尾槽与基座(2)滑动连接。
7.根据权利要求1所述的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置,其特征在于:所述的第一直线齿条(4)与第一滑槽(16)通过燕尾槽滑动连接。
8.根据权利要求1所述的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置,其特征在于:所述的基座(2)在开口槽(17)内设有导杆(20),导杆(20)一端通过环形凸起(21)与开口槽(17)内壁抵紧,另一端通过调节螺母(22)与开口槽(17)内壁抵紧;第二直线齿条(5)套接在导杆(20)上,且第二直线齿条(5)长度方向与导杆(20)轴线一致;第二直线齿条(5)一端与导杆(20)上环形凸起(21)之间设有第一压簧(23),第二直线齿条(5)另一端与调节螺母(22)之间设有第二压簧(24);第一压簧(23)和第二压簧(24)均套接在导杆(20)上;所述的基座(2)上设有用于压紧导杆(20)上的环形凸起(21)和调节螺母(22)的压板(25)。
9.根据权利要求1所述的用于驾驶员在汽车急刹时的保护装置,其特征在于:所述的齿轮(6)套接在传动轴(7)上,传动轴(7)一端通过凸环(26)与支架(12)限位,另一端通过螺母锁紧。
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