CN106758963A - 一种机械式车辆拦停机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆拦停技术领域，尤其涉及一种机械式车辆拦停机构，它包括滑座、壳体、弧板、伸缩柱、压板、压柱、板簧、刺钉机构，其中车轮束缚机构能够束缚住行驶过来的汽车车轮，车轮束缚机构将会通过刺钉将车轮束缚机构与车轮穿刺在一起；车轮束缚机构不会随着车轮旋转，反而能够瞬间对车轮制动，制动的车轮压在车轮束缚机构上并与其相对静止；此时汽车依靠惯性将会继续行驶，行驶中带动车轮束缚机构与地面发生摩擦，靠惯性行驶的汽车通过车轮束缚机构与地面的摩擦力而被制止。本发明使用了机械式车辆拦停机构对车轮进行束缚，在不破坏汽车情况下，快速制动汽车，辅助公安机关对违法车辆实现拦停的目的，具有较好的使用效果。

Description

一种机械式车辆拦停机构

所属技术领域

本发明属于车辆拦停技术领域，尤其涉及一种机械式车辆拦停机构。

背景技术

目前汽车拦截技术领域常使用破胎技术，并且其关键技术是如何迅速的破胎，使轮胎尽可能的快速放气。但对于一些车辆轮胎放气后，车辆依然能够行驶，此时破胎结构所起到的拦截功能将会大打折扣。另外传统拦截技术往往仅考虑如何快速成功地拦车，并没有考虑如何尽可能的在拦截过程中拦截动作对车辆的损害最小，所以设计一种能够替换传统破胎技术的机构是非常有必要的，既能够成功的拦截又能尽可能对车辆损坏最小以使得车辆的二次使用减少翻修成本。

本发明设计一种机械式车辆拦停机构解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种机械式车辆拦停机构，它是采用以下技术方案来实现的。

一种机械式车辆拦停机构，其特征在于：它包括滑座、壳体、挡条、弧板、伸缩柱、压板、压柱、顶盖、板簧、刺钉机构、斜面、摩擦杆、片状弹簧、弧板导槽、板簧顶板、弧板导块、滑座导槽、弧板导板、斜顶板、滑座导轨、撞击杆、撞击杆支撑，其中弧板导板安装在壳体一端，弧板导板上开有两个弧板导槽，弧板一端安装有两个弧板导块，弧板导块在弧板导槽中上下滑动；弧板另一端下侧安装有压板，压板靠近弧板一端的下侧通过伸缩柱安装在壳体底面的中间；压板另一端通过压柱安装在壳体底面的一端；两个刺钉机构对称地安装在壳体底面中间位置的两侧；撞击杆通过撞击杆支撑安装在壳体底面上，撞击杆一端与压柱配合，另一端与刺钉机构配合；斜顶板安装在壳体下端，且位于弧板安装位置的另一端，壳体下侧两外侧壁上对称地开有两个滑座导槽，斜顶板下侧开有两排斜面；滑座通过两侧壁内侧的滑座导轨与滑座导槽的配合安装在壳体底端，板簧顶板安装在滑座的一端，滑座另一端开有两排三列的六个斜孔，六个摩擦杆分别通过其两侧的片状弹簧安装在六个斜孔的内部两侧，摩擦杆顶端与斜面配合；四条板簧两两相对地安装在斜顶板和板簧顶板之间；顶盖安装在壳体上端。

上述压柱包括冲击板、压壳、立柱、压环、储能弹簧、卡锁支柱、卡锁导杆、卡锁、卡锁凸起、卡锁触发端、卡锁导孔，其中立柱安装在壳体底面一端，压壳嵌套在于立柱外侧，压环安装在压壳下端且压环下侧具有倾斜面，冲击板嵌套安装在立柱外侧；储能弹簧嵌套在立柱外侧且储能弹簧一端与压环下侧连接，另一端与冲击板上侧连接；卡锁导杆通过卡锁支柱安装在壳体底面上，卡锁上侧具有卡锁触发端，卡锁下侧具有卡锁凸起，卡锁中间具有卡锁导孔，卡锁通过卡锁导孔滑动安装于卡锁导杆上，卡锁触发端位于冲击板上侧，卡锁凸起位于冲击板下侧且与冲击板下侧接触；撞击杆一端位于冲击板下侧；卡锁触发端上侧具有与压环下侧倾斜面相配合的倾斜面。

上述刺钉机构包括挡环、刺钉壳、刺钉卡环、撞击口、刺钉、钉座、钉座卡环，其中刺钉壳安装在壳体底面，刺钉壳下端开有撞击口，刺钉壳上侧内径为下侧内径的1.2倍，刺钉卡环安装在刺钉壳内径较大的上侧且与内径突变处间距为钉座卡环的厚度，挡环安装在刺钉壳内壁的上端，刺钉为具有螺旋纹的圆柱体，刺钉底端安装有钉座，钉座上安装有钉座卡环；刺钉安装在刺钉壳中，且钉座卡环上侧与刺钉卡环下侧接触，钉座下侧与刺钉壳下侧内径较小的壁面接触；撞击杆一端伸进刺钉壳下侧的撞击口中且位于钉座下侧，钉座下侧具有撞击斜端，撞击斜端与撞击杆一端配合。文中的有关数据，是为了更好实现功能而得到的最佳数据。

作为本技术的进一步改进，上述伸缩柱包括伸缩套、伸缩导槽、伸缩杆、伸缩导块、挡板，其中伸缩杆一端安装在压板下侧，另一端对称地安装有两个伸缩导块，伸缩套安装在壳体底面上，伸缩套内对称地开有两个伸缩导槽，伸缩杆通过两个伸缩导块与两个伸缩导槽的配合滑动安装在伸缩套中，挡板安装在伸缩套上端。

作为本技术的进一步改进，上述储能弹簧为压缩弹簧。

作为本技术的进一步改进，上述板簧为拉伸板簧。

作为本技术的进一步改进，上述弧板的圆弧半径为0.4米。

相对于传统的车辆拦停技术，本发明中车轮束缚机构能够束缚住行驶过来的汽车车轮，车轮束缚机构将会通过刺钉死死的将车轮束缚机构与车轮穿刺在一起；因为体积和重量较大，车轮束缚机构不会随着车轮旋转，反而能够瞬间对车轮制动，制动的车轮压在车轮束缚机构上并与其相对静止；此时汽车依靠惯性将会继续行驶，行驶中带动车轮束缚机构与地面发生摩擦，靠惯性行驶的汽车通过车轮束缚机构与地面的摩擦力而被制止。对于车轮束缚机构结构而言，弧板可以通过弧板导块与弧板导槽的配合以及伸缩柱而上下移动；汽车首先从触发弧板的导块处开始行驶到车轮束缚机构上，随着汽车车轮逐渐完全压在壳体上，弧板逐渐下移；挡条的设计防止弧板导块滑出弧板导槽，进而防止了弧板滑出壳体；伸缩柱的设计在于增加弧板上下移动的稳定性；弧板在下移过程中，通过压板带动压柱沿着立柱向下运动，此时冲击板在卡锁下端的卡锁凸起作用下保持不动，运动的压柱与静止的冲击板之间的间距发生变化，使得储能弹簧被压缩；当压环向下运动一定位置后，同时储能弹簧的恢复力达到设计大小，压环开始触碰卡锁上端的触发端，压环下侧与卡锁触发端的斜面配合设计能够保证下移的压环推动卡锁沿着卡锁导杆横向移动，使得卡锁下端的卡锁凸起脱离冲击板下侧；没有卡锁凸起的限制作用，冲击板在储能弹簧恢复力下迅速下移，下移达到一定速度后与冲击板下侧的撞击杆发生碰撞，使撞击杆围绕撞击杆支撑的圆柱销旋转；撞击杆支撑安装位置偏向于冲击板，根据杠杆效应，冲击板的撞击速度能够在撞击杆支撑另一侧的撞击杆一端得到放大，放大的撞击杆对刺钉机构中的钉座撞击斜端产生向上和水平方向的力，向上的撞击力使刺钉向上运动，水平方向的撞击力与钉座中心具有一定的距离，所以水平撞击力具有对钉座的扭力，使得钉座能够旋转起来；撞击口的设计目的在于，为撞击杆对钉座撞击动作提供空间；受到撞击的钉座克服刺钉卡环对钉座卡环的限位作用而向上运动，同时旋转；旋转向上运动的刺钉将会刺进车轮轮胎中，因为刺钉上具有螺旋纹，靠着旋转旋进到轮胎中；刺钉在不反向旋转情况下将很难被直接拉出，故进入的刺钉将会死死的维持在轮胎中。刺钉靠推力向上运动后，刺钉底座会被挡环挡住，防止刺钉脱出刺钉壳而失去将车轮与车轮束缚机构束缚在一起的目的。当刺钉把轮胎束缚后，汽车将会拖动车轮束缚机构一起向前滑动，汽车带动壳体向前运动，地面对滑座底面产生阻力，滑座将与壳体产生位移。位移的大小由板簧、地面对滑座的阻力和汽车对壳体的牵引力三者决定；其原因为滑座可以滑动于壳体上的滑座导槽中；壳体与滑座在水平方向唯一受到的是板簧的拉力，所以壳体受到汽车的牵引力、板簧的力和地面摩擦力三者达到平衡。汽车被拦停的速度决定了汽车对壳体的牵引力，进而决定了滑座与壳体的位移，而滑座与壳体的位移决定了壳体斜顶板上的斜面对摩擦杆的限位程度，位移越大，摩擦杆越被向下顶出滑座上的摩擦杆孔，伸出摩擦杆孔的摩擦杆将对地面产生破坏性摩擦，伸出的越长，其对地面破坏性摩擦力越大。也就是说，当汽车的车速越快，滑座与壳体之间的位移越大，摩擦杆伸出的长度越大，产生的摩擦力越大。片状弹簧起到恢复摩擦杆位置的作用，保证在不受力情况下摩擦杆处于摩擦杆孔内部；当汽车车速在很小范围内时，摩擦杆在板簧作用下是不会伸出摩擦杆孔的，此时滑座依靠其底面与地面摩擦而使汽车停止，摩擦不会对地面产生破坏；当汽车的车速较快时，滑座与地面简单的摩擦无法满足快速制动汽车的目的，此时摩擦杆伸出通过对地面产生破坏性而产生的足够大摩擦力使汽车停下来，具有较好的拦停效果。

附图说明

图1是整体部件结构示意图。

图2是整体部件结构侧视图。

图3是整体部件结构俯视图。

图4是整体部件结构剖视图。

图5是弧板相关结构示意图。

图6是顶盖结构示意图。

图7是弧板导板安装示意图。

图8是板簧安装示意图。

图9是滑座结构示意图。

图10是片状弹簧安装示意图。

图11是刺钉壳结构示意图。

图12是伸缩套结构示意图。

图13是撞击杆安装示意图。

图14是卡锁结构示意图。

图15是刺钉结构示意图。

图中标号名称：1、滑座，2、壳体，3、挡条，4、弧板，5、伸缩柱，6、压板，7、压柱，8、顶盖，9、板簧，10、刺钉机构，12、斜面，13、摩擦杆，14、片状弹簧，15、卡锁支柱，16、卡锁导杆，17、卡锁，18、弧板导槽，19、板簧顶板，20、冲击板，21、伸缩套，22、伸缩杆，23、伸缩导槽，24、挡板，25、压壳，26、立柱，27、压环，28、储能弹簧，29、弧板导块，30、伸缩导块，31、滑座导槽，32、弧板导板，34、斜顶板，35、滑座导轨，36、挡环，37、刺钉壳，38、刺钉卡环，39、撞击口，40、撞击杆，41、撞击杆支撑，42、刺钉，43、钉座，44、钉座卡环，45、卡锁凸起，46、卡锁触发端，47、卡锁导孔，48、撞击斜端。

具体实施方式

如图1、2、3、4所示，它包括滑座、壳体、挡条、弧板、伸缩柱、压板、压柱、顶盖、板簧、刺钉机构、斜面、摩擦杆、片状弹簧、弧板导槽、板簧顶板、弧板导块、滑座导槽、弧板导板、斜顶板、滑座导轨、撞击杆、撞击杆支撑，其中如图1、7所示，弧板导板安装在壳体一端，弧板导板上开有两个弧板导槽，如图5所示，弧板一端安装有两个弧板导块，弧板导块在弧板导槽中上下滑动；弧板另一端下侧安装有压板，压板靠近弧板一端的下侧通过伸缩柱安装在壳体底面的中间；压板另一端通过压柱安装在壳体底面的一端；两个刺钉机构对称地安装在壳体底面中间位置的两侧；如图13所示，撞击杆通过撞击杆支撑安装在壳体底面上，撞击杆一端与压柱配合，另一端与刺钉机构配合；如图7、8所示，斜顶板安装在壳体下端，且位于弧板安装位置的另一端，壳体下侧两外侧壁上对称地开有两个滑座导槽，如图4所示，斜顶板下侧开有两排斜面；滑座通过两侧壁内侧的滑座导轨与滑座导槽的配合安装在壳体底端，如图9所示，板簧顶板安装在滑座的一端，滑座另一端开有两排三列的六个斜孔，如图4、10所示，六个摩擦杆分别通过其两侧的片状弹簧安装在六个斜孔的内部两侧，摩擦杆顶端与斜面配合；四条板簧两两相对地安装在斜顶板和板簧顶板之间；如图1、6所示，顶盖安装在壳体上端。

如图4所示，上述压柱包括冲击板、压壳、立柱、压环、储能弹簧、卡锁支柱、卡锁导杆、卡锁、卡锁凸起、卡锁触发端、卡锁导孔，其中立柱安装在壳体底面一端，压壳嵌套在于立柱外侧，压环安装在压壳下端且压环下侧具有倾斜面，冲击板嵌套安装在立柱外侧；储能弹簧嵌套在立柱外侧且储能弹簧一端与压环下侧连接，另一端与冲击板上侧连接；卡锁导杆通过卡锁支柱安装在壳体底面上，如图14所示，卡锁上侧具有卡锁触发端，卡锁下侧具有卡锁凸起，卡锁中间具有卡锁导孔，卡锁通过卡锁导孔滑动安装于卡锁导杆上，卡锁触发端位于冲击板上侧，卡锁凸起位于冲击板下侧且与冲击板下侧接触；撞击杆一端位于冲击板下侧；卡锁触发端上侧具有与压环下侧倾斜面相配合的倾斜面。

如图13所示，上述刺钉机构包括挡环、刺钉壳、刺钉卡环、撞击口、刺钉、钉座、钉座卡环，其中刺钉壳安装在壳体底面，如图11所示，刺钉壳下端开有撞击口，刺钉壳上侧内径为下侧内径的1.2倍，刺钉卡环安装在刺钉壳内径较大的上侧且与内径突变处间距为钉座卡环的厚度，挡环安装在刺钉壳内壁的上端，如图15所示，刺钉为具有螺旋纹的圆柱体，刺钉底端安装有钉座，钉座上安装有钉座卡环；刺钉安装在刺钉壳中，且钉座卡环上侧与刺钉卡环下侧接触，钉座下侧与刺钉壳下侧内径较小的壁面接触；撞击杆一端伸进刺钉壳下侧的撞击口中且位于钉座下侧，钉座下侧具有撞击斜端，撞击斜端与撞击杆一端配合。

如图4、12所示，上述伸缩柱包括伸缩套、伸缩导槽、伸缩杆、伸缩导块、挡板，其中伸缩杆一端安装在压板下侧，另一端对称地安装有两个伸缩导块，伸缩套安装在壳体底面上，伸缩套内对称地开有两个伸缩导槽，伸缩杆通过两个伸缩导块与两个伸缩导槽的配合滑动安装在伸缩套中，挡板安装在伸缩套上端。

上述储能弹簧为压缩弹簧。

上述板簧为拉伸板簧。

上述弧板的圆弧半径为0.4米。能够适应大部分汽车的轮胎，基本能够与轮胎贴合，增加弧板受力的稳定性。

综上所述，本发明中车轮束缚机构能够束缚住行驶过来的汽车车轮，车轮束缚机构将会通过刺钉死死的将车轮束缚机构与车轮穿刺在一起；因为体积和重量较大，车轮束缚机构不会随着车轮旋转，反而能够瞬间对车轮制动，制动的车轮压在车轮束缚机构上并与其相对静止；此时汽车依靠惯性将会继续行驶，行驶中带动车轮束缚机构与地面发生摩擦，靠惯性行驶的汽车通过车轮束缚机构与地面的摩擦力而被制止。对于车轮束缚机构结构而言，弧板可以通过弧板导块与弧板导槽的配合以及伸缩柱而上下移动；汽车首先从触发弧板的导块处开始行驶到车轮束缚机构上，随着汽车车轮逐渐完全压在壳体上，弧板逐渐下移；挡条的设计防止弧板导块滑出弧板导槽，进而防止了弧板滑出壳体；伸缩柱的设计在于增加弧板上下移动的稳定性；弧板在下移过程中，通过压板带动压柱沿着立柱向下运动，此时冲击板在卡锁下端的卡锁凸起作用下保持不动，运动的压柱与静止的冲击板之间的间距发生变化，使得储能弹簧被压缩；当压环向下运动一定位置后，同时储能弹簧的恢复力达到设计大小，压环开始触碰卡锁上端的触发端，压环下侧与卡锁触发端的斜面配合设计能够保证下移的压环推动卡锁沿着卡锁导杆横向移动，使得卡锁下端的卡锁凸起脱离冲击板下侧；没有卡锁凸起的限制作用，冲击板在储能弹簧恢复力下迅速下移，下移达到一定速度后与冲击板下侧的撞击杆发生碰撞，使撞击杆围绕撞击杆支撑的圆柱销旋转；撞击杆支撑安装位置偏向于冲击板，根据杠杆效应，冲击板的撞击速度能够在撞击杆支撑另一侧的撞击杆一端得到放大，放大的撞击杆对刺钉机构中的钉座撞击斜端产生向上和水平方向的力如图15所示，向上的撞击力使刺钉向上运动，水平方向的撞击力与钉座中心具有一定的距离，所以水平撞击力具有对钉座的扭力，使得钉座能够旋转起来；撞击口的设计目的在于，为撞击杆对钉座撞击动作提供空间；受到撞击的钉座克服刺钉卡环对钉座卡环的限位作用而向上运动，同时旋转；旋转向上运动的刺钉将会刺进车轮轮胎中，因为刺钉上具有螺旋纹，靠着旋转旋进到轮胎中；刺钉在不反向旋转情况下将很难被直接拉出，故进入的刺钉将会死死的维持在轮胎中。刺钉靠推力向上运动后，刺钉底座会被挡环挡住，防止刺钉脱出刺钉壳而失去将车轮与车轮束缚机构束缚在一起的目的。当刺钉把轮胎束缚后，汽车将会拖动车轮束缚机构一起向前滑动，汽车带动壳体向前运动，地面对滑座底面产生阻力，滑座将与壳体产生位移。位移的大小由板簧、地面对滑座的阻力和汽车对壳体的牵引力三者决定；其原因为滑座可以滑动于壳体上的滑座导槽中；壳体与滑座在水平方向唯一受到的是板簧的拉力，所以壳体受到汽车的牵引力、板簧的力和地面摩擦力三者达到平衡。汽车被拦停的速度决定了汽车对壳体的牵引力，进而决定了滑座与壳体的位移，而滑座与壳体的位移决定了壳体斜顶板上的斜面对摩擦杆的限位程度，位移越大，摩擦杆越被向下顶出滑座上的摩擦杆孔，伸出摩擦杆孔的摩擦杆将对地面产生破坏性摩擦，伸出的越长，其对地面破坏性摩擦力越大。也就是说，当汽车的车速越快，滑座与壳体之间的位移越大，摩擦杆伸出的长度越大，产生的摩擦力越大。片状弹簧起到恢复摩擦杆位置的作用，保证在不受力情况下摩擦杆处于摩擦杆孔内部；当汽车车速在很小范围内时，摩擦杆在板簧作用下是不会伸出摩擦杆孔的，此时滑座依靠其底面与地面摩擦而使汽车停止，摩擦不会对地面产生破坏；当汽车的车速较快时，滑座与地面简单的摩擦无法满足快速制动汽车的目的，此时摩擦杆伸出通过对地面产生破坏性而产生的足够大摩擦力使汽车停下来，具有较好的拦停效果，在拦停机构之前增加引导斜板使车轮更加容易的行驶到拦停机构上，多个拦停机构并排使用能够拦停大部分车型。

Claims (5)

1.一种机械式车辆拦停机构，其特征在于：它包括滑座、壳体、挡条、弧板、伸缩柱、压板、压柱、顶盖、板簧、刺钉机构、斜面、摩擦杆、片状弹簧、弧板导槽、板簧顶板、弧板导块、滑座导槽、弧板导板、斜顶板、滑座导轨、撞击杆、撞击杆支撑，其中弧板导板安装在壳体一端，弧板导板上开有两个弧板导槽，弧板一端安装有两个弧板导块，弧板导块在弧板导槽中上下滑动；弧板另一端下侧安装有压板，压板靠近弧板一端的下侧通过伸缩柱安装在壳体底面的中间；压板另一端通过压柱安装在壳体底面的一端；两个刺钉机构对称地安装在壳体底面中间位置的两侧；撞击杆通过撞击杆支撑安装在壳体底面上，撞击杆一端与压柱配合，另一端与刺钉机构配合；斜顶板安装在壳体下端，且位于弧板安装位置的另一端，壳体下侧两外侧壁上对称地开有两个滑座导槽，斜顶板下侧开有两排斜面；滑座通过两侧壁内侧的滑座导轨与滑座导槽的配合安装在壳体底端，板簧顶板安装在滑座的一端，滑座另一端开有两排三列的六个斜孔，六个摩擦杆分别通过其两侧的片状弹簧安装在六个斜孔的内部两侧，摩擦杆顶端与斜面配合；四条板簧两两相对地安装在斜顶板和板簧顶板之间；顶盖安装在壳体上端；

上述压柱包括冲击板、压壳、立柱、压环、储能弹簧、卡锁支柱、卡锁导杆、卡锁、卡锁凸起、卡锁触发端、卡锁导孔，其中立柱安装在壳体底面一端，压壳嵌套在于立柱外侧，压环安装在压壳下端且压环下侧具有倾斜面，冲击板嵌套安装在立柱外侧；储能弹簧嵌套在立柱外侧且储能弹簧一端与压环下侧连接，另一端与冲击板上侧连接；卡锁导杆通过卡锁支柱安装在壳体底面上，卡锁上侧具有卡锁触发端，卡锁下侧具有卡锁凸起，卡锁中间具有卡锁导孔，卡锁通过卡锁导孔滑动安装于卡锁导杆上，卡锁触发端位于冲击板上侧，卡锁凸起位于冲击板下侧且与冲击板下侧接触；撞击杆一端位于冲击板下侧；卡锁触发端上侧具有与压环下侧倾斜面相配合的倾斜面；

上述刺钉机构包括挡环、刺钉壳、刺钉卡环、撞击口、刺钉、钉座、钉座卡环，其中刺钉壳安装在壳体底面，刺钉壳下端开有撞击口，刺钉壳上侧内径为下侧内径的1.2倍，刺钉卡环安装在刺钉壳内径较大的上侧且与内径突变处间距为钉座卡环的厚度，挡环安装在刺钉壳内壁的上端，刺钉为具有螺旋纹的圆柱体，刺钉底端安装有钉座，钉座上安装有钉座卡环；刺钉安装在刺钉壳中，且钉座卡环上侧与刺钉卡环下侧接触，钉座下侧与刺钉壳下侧内径较小的壁面接触；撞击杆一端伸进刺钉壳下侧的撞击口中且位于钉座下侧，钉座下侧具有撞击斜端，撞击斜端与撞击杆一端配合。

2.根据权利要求1所述的一种机械式车辆拦停机构，其特征在于：上述伸缩柱包括伸缩套、伸缩导槽、伸缩杆、伸缩导块、挡板，其中伸缩杆一端安装在压板下侧，另一端对称地安装有两个伸缩导块，伸缩套安装在壳体底面上，伸缩套内对称地开有两个伸缩导槽，伸缩杆通过两个伸缩导块与两个伸缩导槽的配合滑动安装在伸缩套中，挡板安装在伸缩套上端。

3.根据权利要求1所述的一种机械式车辆拦停机构，其特征在于：上述储能弹簧为压缩弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种机械式车辆拦停机构，其特征在于：上述板簧为拉伸板簧。

5.根据权利要求1所述的一种机械式车辆拦停机构，其特征在于：上述弧板的圆弧半径为0.4米。