CN106184099A - 落水车辆用自动破窗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆遇险逃生技术领域，公开了一种落水车辆用自动破窗装置。本发明包括壳体，壳体一端设有通孔，通孔内滑动连接有撞杆；壳体内设有不完全齿轮和齿条，不完全齿轮的一段劣弧上设有轮齿，所述轮齿与齿条相啮合，齿条一端与撞杆固定连接，撞杆与齿条连接的一端周向延伸形成凸台，所述凸台与壳体之间设有弹性件；还包括涡轮动力装置，涡轮动力装置包括外壳、螺旋叶片和输出轴，涡轮动力装置的输出轴与所述不完全齿轮通过带传动连接。本发明用于车辆落水情况下，由车内的进水进行有效触发并利用水力驱动撞杆击碎玻璃实现破窗。

Description

落水车辆用自动破窗装置

技术领域

本发明属于车辆遇险逃生技术领域，具体涉及落水车辆用自动破窗装置。

背景技术

随着社会发展，汽车已经成为人们最为重要的交通工具。汽车的广泛应用，也带来了许多行驶安全问题，各种不同的行驶环境及各种意外，造成了许多的车辆遇险情况，比如车辆落水、着火等。当发生此类事故时，通过破窗逃生是有用的逃生手段。目前，车辆的破窗工具主要是车辆上的安全锤，安全锤的主要构造有金属的撞击头部、塑料杆身和手柄构成。当车辆发生危险情况时，乘客取下安全锤敲打车窗玻璃，将玻璃击破进行逃生，安全锤必须需要人来使用它，才能完成破窗；但是，目前在轿车等一些非公共交通工具上基本不配备安全锤，而且当这些车辆落水后，车内人员往往高度紧张，很难在第一时间，选择恰当的工具，击碎玻璃逃生。

中国专利CN103072540B公开了一种落水车辆用自动破窗装置，包括设置在车辆窗玻璃正面的气缸体，气缸体的一端为开口端，另一端设有底面；所述气缸体的开口端设有气体发生器，所述气缸体的底面设有通孔；所述气缸体的内壁滑动配合有活塞，所述活塞靠近所述气缸体的底面设有撞头，所述撞头与所述通孔滑动配合。在车辆落水情况下，该方案通过安全气囊产生高压气体驱动活塞移动，并使活塞上的撞头撞击玻璃将车窗破坏；但是，安全气囊由单片机控制触发，而在落水情况下单片机所需电路结构易因进水而短路失效，无法触发安全气囊实现破窗。

发明内容

本发明意在提供落水车辆用自动破窗装置，以解决现有的破窗装置难以保证有效触发撞头进行破窗的问题。

本方案中的落水车辆用自动破窗装置，包括壳体，壳体一端设有通孔，通孔内滑动连接有撞杆；壳体内设有不完全齿轮和齿条，不完全齿轮的一段劣弧上设有轮齿，所述轮齿与齿条相啮合，齿条一端与撞杆固定连接，撞杆与齿条连接的一端周向延伸形成凸台，所述凸台与壳体之间设有弹性件；还包括涡轮动力装置，涡轮动力装置包括外壳、螺旋叶片和输出轴，涡轮动力装置的输出轴与所述不完全齿轮通过带传动连接。

本方案的技术原理在于：本方案包括涡轮动力装置，当车辆落水后，水涌入涡轮动力装置中，驱动螺旋叶片转动，螺旋叶片带动输出轴转动；输出轴与不完全齿轮带传动连接，进而带动不完全齿轮转动，不完全齿轮转过一定角度后与齿条相啮合，驱动齿条做直线移动；齿条进而带动撞杆直线移动，通过通孔向外滑动，撞击车窗玻璃，同时将弹性件压缩；不完全齿轮在涡轮动力装置驱动下继续转动，转过一定角度后，其轮齿部分离开齿条，失去对齿条的驱动，齿条也中止驱动撞杆，撞杆将在弹性件恢复形变而产生的反弹力作用下沿着通孔向壳体内滑动；不完全齿轮在涡轮动力装置驱动下继续转动，将再次与齿条啮合，驱动齿条和撞杆再次滑出撞击车窗玻璃，如此往复，撞杆将来回地撞击车窗玻璃，水涌入车体的速度越快撞杆撞击玻璃的频率越高，这样撞杆高频往复的撞击车窗玻璃，最终将玻璃撞碎实现破窗产生逃生通道。

本方案的技术效果在于：本方案通过设置涡轮动力装置，利用了车辆落水情况下水涌入车内时的冲力来驱动撞杆撞击玻璃，能够有效触发破窗装置，成功率高，而不需电子控制手段触发，避免了电子手段失效的可能；同时，通过不完全齿轮齿条机构实现撞杆对车窗玻璃的来回往复撞击，提高了击碎玻璃的概率。

以下是基于上述方案的优选方案：

优选方案一：基于基础方案，所述撞杆远离所述齿条的一端设有锥形的撞头。撞杆在撞击玻璃时，其冲击力集中在尖锐的撞头上，对玻璃进行点冲击，对同面积的玻璃产生的撞击力更大，利于将玻璃击碎。

优选方案二：基于优选方案一，所述壳体上与通孔相对的另一端通过螺栓连接有后板。设置后板使得壳体封闭，有效保护壳体内的结构不被损坏；螺栓连接方便拆装，利于壳体内结构的检修。

优选方案三：基于优选方案二，所述弹性件为压簧。压簧为常用的弹性元件，成本低廉，便于使用。压簧受压后产生形变并积蓄能量，失去外力作用后恢复原形的过程中会释放较大的能量将撞杆推回壳体内，不需要另外施加外力将撞杆推回壳体，充分利用能量，更加节能。

优选方案四：基于优选方案三，所述涡轮动力装置外设有防护盒，防护盒上端设有进水口，下端设有出水口。防护盒能够保护其内部的涡轮动力装置不受外界物体带来的损坏；并且，防护盒的进水口和出水口给涡轮动力装置提供了一个水力流动的通道，水从进水口进入防护盒，流经涡轮动力装置并从出水口排出，利于提高涡轮动力装置的工作效率。

优选方案五：基于优选方案四，所述进水口上设有过滤网。设置过滤网后，能将水中存在的杂物滤掉，避免其进入涡轮动力装置损坏螺旋叶片等结构。

优选方案六：基于优选方案五，所述出水口上设有单向阀。单向阀的设置阻止了水从出水口倒流入涡轮动力装置，保证水在进水口、涡轮动力装置、出水口之间形成单向流动，能够连续驱动涡轮动力装置工作。

附图说明

图1为本发明落水车辆用自动破窗装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：玻璃1、壳体2、撞杆3、压簧4、齿条5、不完全齿轮6、转轴7、涡轮动力装置8、螺旋叶片81、输出轴82、防护盒9、进水口91、过滤网92、出水口93。

如图1所示，落水车辆用自动破窗装置，包括壳体2和防护盒9，壳体2后端通过螺栓连接有后板，壳体2前端开有通孔，通孔内滑动连接有撞杆3，撞杆3的前端形成尖锐的锥形撞头，撞杆3的后端形成周向的凸台，撞杆3后端与壳体2前端的内壁之间连接有压簧4，壳体2内还设有转轴7与不完全齿轮6齿条5机构，其中不完全齿轮6与转轴7同轴固定连接，齿条5与撞杆3的后端固定连接；防护盒9上端设有进水口91，进水口91上设有过滤网92，防护盒9下端设有出水口93，防护盒9内安装有涡轮动力装置8，涡轮动力装置8包括螺旋叶片81和输出轴82，输出轴82与转轴7通过带传动连接。

在实际使用中，将防护盒9安装在车体上，防护盒9能够保护其内部的涡轮动力装置8，避免外物对其造成损坏；当车辆落水后，水进入车内，并被过滤网92滤掉其中的杂物后从进水口91进入涡轮动力装置8，水驱动螺旋叶片81旋转，进而使输出轴82转动；输出轴82带动转轴7和固定连接在转轴7上的不完全齿轮6转动，当不完全齿轮6与齿条5啮合时，驱动齿条5和与齿条5固定连接的撞杆3向前移动并压缩压簧4，撞杆3尖锐的撞头穿出通孔撞击车窗玻璃1；不完全齿轮6继续旋转，当其有齿部分退出齿条5后，失去对齿条5和撞杆3的驱动，撞杆3在压簧4的反弹作用下向后移动；不完全齿轮6继续转动，当其再次与齿条5啮合，再次驱动撞杆3撞击玻璃1，如此往复，涡轮动力装置8利用水力输出动力并传动至撞杆3往复地撞击玻璃1，实现破窗。

本方案在车辆落水情况下，利用水的动力有效触发涡轮动力装置8驱动撞杆3撞击玻璃1，并且通过不完全齿轮6齿条5机构实现对玻璃1的来回往复撞击，有效提高了破窗效果。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.落水车辆用自动破窗装置，包括壳体，壳体一端设有通孔，通孔内滑动连接有撞杆；其特征在于：壳体内设有不完全齿轮和齿条，不完全齿轮的一段劣弧上设有轮齿，所述轮齿与齿条相啮合，齿条一端与撞杆固定连接，撞杆与齿条连接的一端周向延伸形成凸台，所述凸台与壳体之间设有弹性件；还包括涡轮动力装置，涡轮动力装置包括外壳、螺旋叶片和输出轴，涡轮动力装置的输出轴与所述不完全齿轮通过带传动连接。

2.根据权利要求1所述的落水车辆用自动破窗装置，其特征在于：所述撞杆远离所述齿条的一端设有锥形的撞头。

3.根据权利要求2所述的落水车辆用自动破窗装置，其特征在于：所述壳体上与通孔相对的另一端通过螺栓连接有后板。

4.根据权利要求3所述的落水车辆用自动破窗装置，其特征在于：所述弹性件为压簧。

5.根据权利要求4所述的落水车辆用自动破窗装置，其特征在于：所述涡轮动力装置外设有防护盒，防护盒上端设有进水口，下端设有出水口。

6.根据权利要求5所述的落水车辆用自动破窗装置，其特征在于：所述进水口上设有过滤网。

7.根据权利要求6所述的落水车辆用自动破窗装置，其特征在于：所述出水口上设有单向阀。