CN108622009A - 一种汽车安全保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明申请涉及汽车安全技术领域，公开了一种汽车安全保护装置，包括车体、底盘、前保险杠、后保险杠和气囊，底盘上设有空心圆筒、气缸以及滚球，空心圆筒滑动安装有滑杆，滑杆上设有第一齿条，第一齿条啮合有第一齿轮，第一齿轮同轴连接有第二齿轮；气缸内滑动贯穿有活塞杆，活塞杆上设有第二齿条，第二齿条与第二齿轮啮合，气缸的一端设有出气口，出气口与气囊连接有排气管。当汽车急刹车时，滚球滚动，并推动滑杆滑动，在第一齿条、第一齿轮、第二齿轮以及第二齿条的配合下，使活塞杆推动气缸内的活塞移动，气缸对气囊充气。当汽车发生碰撞时，充气的气囊可以对汽车车体或行人，进行缓冲保护。

Description

一种汽车安全保护装置

技术领域

本发明涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种汽车安全保护装置。

背景技术

汽车碰撞安全问题在当今社会已越来越受到人们的关注，随着汽车拥有量的逐年增加，汽车追尾事故以及人车碰撞事故发生率也呈现上升趋势，而在汽车碰撞过程中，发生几率最高的是汽车前部的碰撞，主要涉及到前部保险杠的碰撞。目前常见的汽车前保险杠一般为塑料保险杠，外部喷涂有一层油漆。

驾驶员在驾驶汽车过程中难免会遇到突发事件而被迫紧急刹车，致使尾随其后的车辆极易发生追尾事故,若碰撞程度较小，往往会造成汽车保险杠部分油漆脱落，影响汽车的整体美观性；若碰撞程度较严重，则会导致汽车保险杠凹陷变形，使车主需要更换整个汽车保险杠，维修成本较高，同时还耽误了汽车的日常使用。若汽车与行人发生碰撞，虽然汽车的前保险杠为塑料材质，但是汽车本身的冲击力还是对行人造成伤害，而且会导致汽车自身受损。

因此目前尤其需要一种减缓车辆碰撞损伤，以及有效保护行人安全的汽车安全保护装置。

发明内容

本发明意在提供一种汽车安全保护装置，以达到减缓车辆碰撞损伤，以及有效保护行人安全的目的。

为达到上述目的，本发明的基本方案如下：一种汽车安全保护装置，包括车体以及安装在车体上底盘、前保险杠和后保险杠，所述前保险杠上设有气囊，所述底盘上设有触发机构，所述触发机构包括固定安装在底盘上的空心圆筒以及气缸，所述空心圆筒内活动安装有滚球，所述空心圆筒内设有防止滚球任意滚动的凹槽，所述空心圆筒内壁还设有弹性挡片；所述空心圆筒靠近前保险杠的一端滑动安装有滑杆，所述滑杆设于空心圆筒外的部分设有第一齿条，所述第一齿条啮合有第一齿轮，所述第一齿轮同轴连接有第二齿轮；所述气缸内滑动贯穿有活塞杆，所述活塞杆伸入气缸内的一端连接有活塞，所述活塞杆伸出气缸的部分设有第二齿条，所述第二齿条与第二齿轮啮合，所述气缸的一端设有出气口，所述出气口与气囊连接有排气管。

本方案的技术原理：当汽车匀速行驶在路上时，设于车体前保险杠上的气囊处于未充气状态，当汽车在正常行驶时，滚球卡合在空心圆筒的凹槽内；当驾驶员突然踩下制动踏板，紧急刹车时，由于惯性的作用，空心圆筒内的滚球脱离凹槽的卡合，向汽车行驶的方向滚动，并克服弹性挡片的阻力，继续向前滚动，并推动滑杆向空心圆筒外滑动，滑杆上的第一齿条带动与其啮合的第一齿轮转动，第一齿轮带动与其啮合的第二齿轮同步转动，第二齿轮带动与其啮合的第二齿条移动，从而使活塞杆推动气缸内的活塞移动，活塞克服弹簧的弹力发生移动，并通过排气管向连接在前保险杠上的气囊充气。充气的气囊可以对汽车车体进行缓冲保护，防止因刹车制动距离过大，而与前车或障碍物发生碰撞而对车体造成损伤，实现对车体的缓冲保护。当汽车与行人发生碰撞时，气囊也可以对行人进行缓冲保护，防止汽车直接撞击到行人，从而减轻对行人的伤害。

本方案的有益效果：1、根据物体本身具有惯性的特性，滚球可以根据汽车刹车减速，自动作出反应，与气缸联动，及时对气囊充气，当汽车即将撞击到障碍物或行人时，对车体以及行人进行缓冲保护，本装置灵敏度高，反应及时，缓冲效果好。2、当汽车与前车或障碍物发生碰撞时，充气的气囊可以对汽车车体进行缓冲保护，防止碰撞程度较小时造成汽车保险杠部分油漆脱落，以及防止碰撞程度较严重时，导致汽车保险杠凹陷变形。3、当汽车与行人发生碰撞时，气囊也可以对行人进行缓冲保护，防止汽车直接撞击到行人，从而减轻对行人的伤害。4、空心圆筒内设置凹槽以及弹性挡片，凹槽对滚球进行卡合，弹性挡片对滚动的滚球进行阻挡，防止汽车正常减速时，滚球因惯性向前滚动，而触发气囊充气。

进一步地，所述第二齿轮的直径大于第一齿轮的直径。由于滚球对滑杆的推动距离有限，为保证气缸能在短时间内对气囊充满气体，将第一齿轮与第二齿轮同轴连接，且第二齿轮的直径大于第一齿轮的直径，第二齿轮带动活塞杆移动，起到了增大活塞杆移动行程的效果，保证气缸能在短时间内对气囊充满气体，从而实现有效的缓冲保护。

进一步地，所述气囊内设有缓冲组件，所述缓冲组件包括若干组相对设置的电磁铁，所述底盘上设有与电磁铁电连接的电源，所述电源上设有用于控制电源通、断电路的按键开关，所述按键开关的位置与滑杆远离空心圆筒的一端相对应。滑杆一端对按键开关进行按压，按键开关控制电源电路保持通路，电磁铁通电，电磁铁之间产生相互的斥力，当汽车与前车或障碍物发生碰撞时，碰撞产生的反作用力作用在充气的气囊上，气囊被挤压，气囊内的电磁铁之间的斥力，实现了缓冲吸能的效果，实现了对车体的第二重保护。

进一步地，所述气囊内还设有气体发生装置,所述气体发生装置包括若干个设于气囊内壁的壳体,所述壳体内容纳有叠代化钠粉末,所述壳体上还设有用于密封壳体的金属薄膜,所述气囊内还设有用于戳破金属薄膜的顶针。当碰撞产生的反作用力大于气囊内的电磁铁之间的斥力时，前保险杠上的气囊被瞬间挤压变形，气囊内的顶针戳破壳体上的金属薄膜，并在瞬间对壳体内的叠代化钠粉末产生撞击，叠代化钠在撞击的条件下，会分解成钠以及大量的氮气，使气囊实现迅速充气，再一次对汽车车体进行缓冲保护，从而实现了对车体的第三重保护。

进一步地，所述气囊与前保险杠之间设有密封胶条。保证气囊内的气密性，防止漏气。

进一步地，所述气囊包括外层和内层，所述外层的材质为尼龙纤维，所述内层的材质为弹性橡胶。尼龙纤维和弹性橡胶气囊具有很好的抗胀强度，弹性及柔韧性较好，与汽车或行人直接接触，不会对其造成伤害。

附图说明

图1为本发明一种汽车安全保护装置的结构示意图；

图2为本发明一种汽车安全保护装置的仰视图；

图3为图2中A处放大示意图。

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：车体1、底盘2、前保险杠3、后保险杠4、气囊5、电磁铁51、空心圆筒6、滚球61、滑杆62、第一齿轮63、第二齿轮64、气缸7、活塞杆71、排气管72、电源8、按键开关81、壳体9、金属薄膜91、顶针92。

实施例基本如附图1至3所示：一种汽车安全保护装置，包括车体1以及安装在车体1上底盘2、前保险杠3和后保险杠4，前保险杠3上设有气囊5，底盘2上设有触发机构，触发机构包括固定安装在底盘2上的空心圆筒6以及气缸7，空心圆筒6内活动安装有滚球61，空心圆筒6内设有防止滚球61任意滚动的凹槽，空心圆筒6内壁还设有弹性挡片；空心圆筒6靠近前保险杠3的一端滑动安装有滑杆62，滑杆62设于空心圆筒6外的部分设有第一齿条，第一齿条啮合有第一齿轮63，第一齿轮63同轴连接有第二齿轮64，第二齿轮64的直径大于第一齿轮63的直径；气缸7内滑动贯穿有活塞杆71，活塞杆71伸入气缸7内的一端连接有活塞，活塞杆71伸出气缸7的部分设有第二齿条，第二齿条与第二齿轮64啮合，气缸7设有出气口，出气口与气囊5间连接有排气管72。

气囊5内设有缓冲组件，缓冲组件包括若干组相对设置的电磁铁51，底盘2上设有与电磁铁51电连接的电源8，电源8上设有用于控制电源8通、断电路的按键开关81，按键开关81的位置与滑杆62远离空心圆筒6的一端相对应。气囊5内还设有气体发生装置,气体发生装置包括若干个设于气囊5内壁的壳体9,壳体9内容纳有叠代化钠粉末,壳体9上还设有用于密封壳体9的金属薄膜91,气囊5内还设有用于戳破金属薄膜91的顶针92。

具体来说，气囊5与前保险杠3之间设有密封胶条。气囊5包括外层和内层，外层的材质为尼龙纤维，内层的材质为弹性橡胶。

本方案具体实施方式如下：当汽车匀速行驶在路上时，滚球61卡合在空心圆筒6的凹槽内；设于车体1前保险杠3上的气囊5处于未充气状态，当驾驶员突然踩下制动踏板，紧急刹车时，由于惯性的作用，空心圆筒6内的滚球61脱离凹槽的卡合，向汽车行驶的方向滚动，并克服弹性挡片的阻力，继续向前滚动，并推动滑杆62向空心圆筒6外滑动，滑杆62上的第一齿条带动与其啮合的第一齿轮63转动，第一齿轮63带动与其啮合的第二齿轮64同步转动，第二齿轮64带动与其啮合的第二齿条移动，从而使活塞杆71推动气缸7内的活塞移动，活塞克服弹簧的弹力发生移动，并通过排气管72向连接在前保险杠3上的气囊5充气。充气的气囊5可以对汽车车体1进行缓冲保护，防止因刹车制动距离过大，而与前车或障碍物发生碰撞而对车体1造成损伤，实现对车体1的第一重保护。

进一步地，由于惯性的作用，滚球61向前滚动，并推动滑杆62发生最大限度的移动，在汽车停止前，滚球61始终抵靠滑杆62的一端，从而使滑杆62的另一端始终对按键开关81保持按压状态，按键开关81控制电源8电路保持通路，电磁铁51通电，每组电磁铁51相对的一端磁极相同，电磁铁51之间产生相互的斥力，当汽车与前车或障碍物发生碰撞时，碰撞产生的反作用力作用在充气的气囊5上，气囊5被挤压，气囊5内的电磁铁51之间的斥力，实现了缓冲吸能的效果，保证气囊5不至于在碰撞产生的反作用力的作用下而被瞬间挤压变形，进而导致碰撞力作用在车体1上，而使车体1造成损伤。缓冲组件实现了对车体1的第二重保护。

进一步地，当汽车与前车或障碍物发生碰撞时，碰撞产生的反作用力大于气囊5内的电磁铁51之间的斥力时，前保险杠3上的气囊5被瞬间挤压变形，气囊5内的顶针92在碰撞的反作用力的作用下，戳破壳体9上的金属薄膜91，并在瞬间对壳体9内的叠代化钠粉末产生撞击，叠代化钠在撞击的条件下，会分解成钠以及大量的氮气，具体反应方程式如下：2NaN₃＝＝(撞击)＝＝2Na+3N₂(气体)，从而使使被挤压变形的气囊5，在一瞬间内实现迅速充气，再一次对汽车车体1进行缓冲保护，实现了对车体1的第三重保护。

当汽车与行人发生碰撞时，气囊5也可以对行人进行缓冲保护，防止汽车直接撞击到行人，从而减轻对行人的伤害。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案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，在不脱离本发明结技术方案的前提下，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。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种汽车安全保护装置，包括车体以及安装在车体上底盘、前保险杠和后保险杠，所述前保险杠上设有气囊，其特征在于：所述底盘上设有触发机构，所述触发机构包括固定安装在底盘上的空心圆筒以及气缸，所述空心圆筒内活动安装有滚球，所述空心圆筒内设有防止滚球任意滚动的凹槽，所述空心圆筒内壁还设有弹性挡片；所述空心圆筒靠近前保险杠的一端滑动安装有滑杆，所述滑杆设于空心圆筒外的部分设有第一齿条，所述第一齿条啮合有第一齿轮，所述第一齿轮同轴连接有第二齿轮；所述气缸内滑动贯穿有活塞杆，所述活塞杆伸入气缸内的一端连接有活塞，所述活塞杆伸出气缸的部分设有第二齿条，所述第二齿条与第二齿轮啮合，所述气缸的一端设有出气口，所述出气口与气囊连接有排气管。

2.根据权利要求1所述的汽车安全保护装置，其特征在于：所述第二齿轮的直径大于第一齿轮的直径。

3.根据权利要求2所述的汽车安全保护装置，其特征在于：所述气囊内设有缓冲组件，所述缓冲组件包括若干组相对设置的电磁铁，所述底盘上设有与电磁铁电连接的电源，所述电源上设有用于控制电源通、断电路的按键开关，所述按键开关的位置与滑杆远离空心圆筒的一端相对应。

4.根据权利要求3所述的汽车安全保护装置，其特征在于：所述气囊内还设有气体发生装置,所述气体发生装置包括若干个设于气囊内壁的壳体,所述壳体内容纳有叠代化钠粉末,所述壳体上还设有用于密封壳体的金属薄膜,所述气囊内还设有用于戳破金属薄膜的顶针。

5.根据权利要求4所述的汽车安全保护装置，其特征在于：所述气囊与前保险杠之间设有密封胶条。

6.根据权利要求5所述的汽车安全保护装置，其特征在于：所述气囊包括外层和内层，所述外层的材质为尼龙纤维，所述内层的材质为弹性橡胶。