CN110281884A - 汽车紧急制动装置 - Google Patents

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唐雷雨
陈文波
童瀚塔
明霏
高岩松
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/12Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting otherwise than by retarding wheels, e.g. jet action
    • B60T1/16Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting otherwise than by retarding wheels, e.g. jet action by increasing air resistance, e.g. flaps

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Abstract

本发明公开了汽车紧急制动装置,涉及汽车制动装置技术领域,具体为汽车紧急制动装置,包括车体和制动机构,所述车体的右侧分别设置有尾箱和后备箱盖,且后备箱盖位于尾箱的上方,所述尾箱的右侧前后两端均设置有制动机构。该汽车紧急制动装置,紧急制动力不再由车轮与地面的摩擦力提供,也就打破了摩擦系数以及滑动摩檫不能过大的限制,可以将制动力最大化,以保证人体安全,同时也不会受到道路情况的影响,本项目采取与降落伞相同的原理,利用一种类似于降落伞结构的装置,通过空气阻力来提供阻力,在紧急制动时从汽车尾部通过人的控制或者智能控制的方式弹出,以提供制动力,将汽车的行驶速度降到一个可控的安全值内。

Description

汽车紧急制动装置
技术领域
本发明涉及汽车制动装置技术领域,具体为汽车紧急制动装置。
背景技术
汽车,即本身具有动力得以驱动,不须依轨道或电力架设,得以机动行驶之车辆,广义来说,具有四轮行驶的车辆,普遍多称为汽车,随着人们对汽车美观效果追求,汽车外观细节设计需要既美观有实现功能。
但是现有的汽车紧急制动装置分为鼓式制动器与盘式制动器,为了进一步保证安全,现在的大部分汽车还会安装ABS防抱死系统以防止车轮锁死,无论是哪一种制动装置,都是通过锁住车轮,依靠车轮与地面的摩擦力作为制动力进而实现制动,在路面干燥,制动距离足够长时,现有的制动装置能够起到较好的制动效果,能在一定程度上能够保证安全,但是如果出现路面湿滑甚至结冰时,制动力下降,制动距离较长,现有制动装置则难以在短距离内让汽车停下来以保证安全,同时无论什么情况下,摩擦系数不可能大于1,也就是说能够提供的最大的制动加速度小于g,对于普通人体来说我们可以承受3-5个g的加速度,因而对于紧急情况,现有的制动装置能够提供的制动力远小于人体所能承受的制动力,大约为人体所能承受的五分之一(人体所能承受加速度取最小值3g,车轮与地面摩擦系数取0.6),而制动力增加一倍,制动距离可缩短为四分之一,可极大程度的保证人体的安全,但是现有的制动装置通过车轮与地面滑动摩檫力制动,提高了滑动摩檫力同样会增加行驶过程中的滚动摩擦力。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了汽车紧急制动装置,解决了上述背景技术中提出的现有的汽车紧急制动装置分为鼓式制动器与盘式制动器,为了进一步保证安全,现在的大部分汽车还会安装ABS防抱死系统以防止车轮锁死,无论是哪一种制动装置,都是通过锁住车轮,依靠车轮与地面的摩擦力作为制动力进而实现制动,在路面干燥,制动距离足够长时,现有的制动装置能够起到较好的制动效果,能在一定程度上能够保证安全,但是如果出现路面湿滑甚至结冰时,制动力下降,制动距离较长,现有制动装置则难以在短距离内让汽车停下来以保证安全,同时无论什么情况下,摩擦系数不可能大于1,也就是说能够提供的最大的制动加速度小于g,对于普通人体来说我们可以承受3-5个g的加速度,因而对于紧急情况,现有的制动装置能够提供的制动力远小于人体所能承受的制动力,大约为人体所能承受的五分之一(人体所能承受加速度取最小值3g,车轮与地面摩擦系数取0.6),而制动力增加一倍,制动距离可缩短为四分之一,可极大程度的保证人体的安全,但是现有的制动装置通过车轮与地面滑动摩檫力制动,提高了滑动摩檫力同样会增加行驶过程中的滚动摩擦力问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:汽车紧急制动装置,包括车体和制动机构,所述车体的右侧分别设置有尾箱和后备箱盖,且后备箱盖位于尾箱的上方,所述尾箱的右侧前后两端均设置有制动机构,所述制动机构包括主体外壳、固定螺丝、基座面板、承压座、承压弹簧、活动座、伞布、限位板和导向缝,且主体外壳的左端上下两侧均设置有固定螺丝,所述主体外壳的内部左端设置有基座面板,且基座面板的右侧设置有承压座,所述承压座的右侧设置有承压弹簧,且承压弹簧的右侧设置有活动座,所述活动座的右侧设置有伞布,且伞布的右侧设置有限位板,所述限位板的中部设置有导向缝。
可选的,所述车体与尾箱之间为一体式结构,且制动机构之间关于尾箱的中心线相对称。
可选的,所述主体外壳设置为圆柱形的中空结构体,且基座面板通过固定螺丝与主体外壳相连接。
可选的,所述承压弹簧通过承压座与基座面板相连接,且承压弹簧的中轴线与主体外壳的中轴线之间相重合。
可选的,所述活动座与承压弹簧之间为固定连接,且活动座通过承压弹簧构成弹性结构。
可选的,所述伞布与活动座之间为固定连接,且伞布的右端与限位板之间紧密贴合。
可选的,所述限位板的中轴线与主体外壳的中轴线之间相重合,且限位板的外部圆弧直径大于主体外壳的内部圆弧直径。
可选的,所述导向缝设置为横截面呈半圆形的长条状结构体,且导向缝的中点与限位板的圆心相重合。
本发明提供了汽车紧急制动装置,具备以下有益效果:
紧急制动力不再由车轮与地面的摩擦力提供,也就打破了摩擦系数以及滑动摩檫不能过大的限制,可以将制动力最大化,以保证人体安全,同时也不会受到道路情况的影响,本项目采取与降落伞相同的原理,利用一种类似于降落伞结构的装置,通过空气阻力来提供阻力,在紧急制动时从汽车尾部通过人的控制或者智能控制的方式弹出,以提供制动力,将汽车的行驶速度降到一个可控的安全值内,制动力的大小可根据实际所需来改变伞状结构的大小来改变;
为尽可能保证汽车的平衡,伞状结构共计两个分别位于汽车尾部的两端,平时收纳在汽车内部,也就是大概位于汽车的尾部两端的位置,如图1所示,类似于注射器一样的结构,收缩时弹簧处于压缩状态,活塞被固定,当汽车尾部收纳位置对应部位的汽车外壳打开时,活塞被释放,将伞状结构弹出,活塞在弹出一定距离后停下,会被卡在收纳盒的末端,伞状结构弹出后由于空气阻力,会被迅速打开,类似于降落伞打开时的效果一样,伞状结构通过四根绳子均匀固定于伞状结构的边缘,绳子另一端固定于一点,此点位于汽车尾部两端的收纳盒底部,伞状结构打开后会位于汽车正后方,提供与汽车速度方向相反的制动力,如图2,收纳盒应该可设计为与车身框架结构一体,以保证强度;
由于伞状结构所提供的制动力与速度的平方成正比,故只能保证伞状结构刚弹出时,能够提供3个g的减速加速度,需要通过现有的制动装置提供一个变力来将制动力维持在3个g,直到现有制动装置提供的变力达到最大值,制动力才会逐渐减小,汽车现有的制动装置通过刹车板来控制,但是通过人,根本无法保证提供准确的变力,这个过程应该通过汽车上的车载电脑来实现,由汽车上的加速度传感器得出当前的加速度,再根据(3g-a)*mg得出所需制动力,通过汽车车载电脑来精确控制,将加速度维持在3个g,直至现有制动装置提供的制动力达到最大,加速度再逐渐减小,最后实现在最短距离内刹车。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图;
图2为本发明俯视结构示意图;
图3为本发明制动机构放大结构示意图;
图4为本发明制动机构侧视结构示意图。
图中:1、车体;2、尾箱;3、后备箱盖;4、制动机构;401、主体外壳;402、固定螺丝;403、基座面板;404、承压座;405、承压弹簧;406、活动座;407、伞布;408、限位板;409、导向缝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1至图4,本发明提供技术方案:汽车紧急制动装置,包括车体1和制动机构4,车体1的右侧分别设置有尾箱2和后备箱盖3,且后备箱盖3位于尾箱2的上方,车体1与尾箱2之间为一体式结构,且制动机构4之间关于尾箱2的中心线相对称,尾箱2的右侧前后两端均设置有制动机构4,制动机构4包括主体外壳401、固定螺丝402、基座面板403、承压座404、承压弹簧405、活动座406、伞布407、限位板408和导向缝409,且主体外壳401的左端上下两侧均设置有固定螺丝402,主体外壳401设置为圆柱形的中空结构体,且基座面板403通过固定螺丝402与主体外壳401相连接;
主体外壳401的内部左端设置有基座面板403,且基座面板403的右侧设置有承压座404,承压弹簧405通过承压座404与基座面板403相连接,且承压弹簧405的中轴线与主体外壳401的中轴线之间相重合,承压座404的右侧设置有承压弹簧405,且承压弹簧405的右侧设置有活动座406,活动座406与承压弹簧405之间为固定连接,且活动座406通过承压弹簧405构成弹性结构;
活动座406的右侧设置有伞布407,且伞布407的右侧设置有限位板408,伞布407与活动座406之间为固定连接,且伞布407的右端与限位板408之间紧密贴合,限位板408的中轴线与主体外壳401的中轴线之间相重合,且限位板408的外部圆弧直径大于主体外壳401的内部圆弧直径;限位板408的中部设置有导向缝409,导向缝409设置为横截面呈半圆形的长条状结构体,且导向缝409的中点与限位板408的圆心相重合。
综上所述,该汽车紧急制动装置,使用时,在紧急情况下,伞状结构迅速弹出,提供三个g的加速度,能够迅速地将速度降低。同时,与现有制动装置不同的是本项目的装置能够提供严格的与行驶速度相反的制动力,能够从一定程度上防止侧滑。因而,本装置不仅仅能够发挥人体的最大承受的加速度,同时由于开始制动时,现有的制动装置并不会提供特别大的力,当车速已经下降到一定值之后,现有制动装置才会锁死并提供最大制动力,此时就算发生侧滑,产生的危害性也会大大减小,因为距离是和速度成一个平方的关系,也就是说速度减小为一半,距离就能够减小至四分之一,为人体安全提供了双重保障。
举一个例子,一辆车开始紧急制动时速度为120km/s,在路况较好的路面上(滑动摩檫系数f视为0.8),现有的制动装置的制动距离为92.63m;而本项目的装置,伞状结构提供的制动力与速度的平方成正比,开始制动时,伞状结构提供的加速度为-3g,同时辅以现有制动装置,将加速度维持在-3g,当车速降至29.814m/s时,现有制动装置提供的加速度达到-0.8g,之后加速度逐渐减少,制动距离为33.52m,大约为前者的36%,能够有效地保障人体安全,避免大部分事故。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.汽车紧急制动装置,包括车体(1)和制动机构(4),其特征在于:所述车体(1)的右侧分别设置有尾箱(2)和后备箱盖(3),且后备箱盖(3)位于尾箱(2)的上方,所述尾箱(2)的右侧前后两端均设置有制动机构(4),所述制动机构(4)包括主体外壳(401)、固定螺丝(402)、基座面板(403)、承压座(404)、承压弹簧(405)、活动座(406)、伞布(407)、限位板(408)和导向缝(409),且主体外壳(401)的左端上下两侧均设置有固定螺丝(402),所述主体外壳(401)的内部左端设置有基座面板(403),且基座面板(403)的右侧设置有承压座(404),所述承压座(404)的右侧设置有承压弹簧(405),且承压弹簧(405)的右侧设置有活动座(406),所述活动座(406)的右侧设置有伞布(407),且伞布(407)的右侧设置有限位板(408),所述限位板(408)的中部设置有导向缝(409)。
2.根据权利要求1所述的汽车紧急制动装置,其特征在于:所述车体(1)与尾箱(2)之间为一体式结构,且制动机构(4)之间关于尾箱(2)的中心线相对称。
3.根据权利要求1所述的汽车紧急制动装置,其特征在于:所述主体外壳(401)设置为圆柱形的中空结构体,且基座面板(403)通过固定螺丝(402)与主体外壳(401)相连接。
4.根据权利要求1所述的汽车紧急制动装置,其特征在于:所述承压弹簧(405)通过承压座(404)与基座面板(403)相连接,且承压弹簧(405)的中轴线与主体外壳(401)的中轴线之间相重合。
5.根据权利要求1所述的汽车紧急制动装置,其特征在于:所述活动座(406)与承压弹簧(405)之间为固定连接,且活动座(406)通过承压弹簧(405)构成弹性结构。
6.根据权利要求1所述的汽车紧急制动装置,其特征在于:所述伞布(407)与活动座(406)之间为固定连接,且伞布(407)的右端与限位板(408)之间紧密贴合。
7.根据权利要求1所述的汽车紧急制动装置,其特征在于:所述限位板(408)的中轴线与主体外壳(401)的中轴线之间相重合,且限位板(408)的外部圆弧直径大于主体外壳(401)的内部圆弧直径。
8.根据权利要求1所述的汽车紧急制动装置,其特征在于:所述导向缝(409)设置为横截面呈半圆形的长条状结构体,且导向缝(409)的中点与限位板(408)的圆心相重合。
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