CN112793533A

CN112793533A - 一种汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置

Info

Publication number: CN112793533A
Application number: CN202110210014.6A
Authority: CN
Inventors: 吴文叶; 赵付舟
Original assignee: Changshu Institute of Technology
Current assignee: Changshu Institute of Technology
Priority date: 2021-02-25
Filing date: 2021-02-25
Publication date: 2021-05-14

Abstract

本发明公开了一种汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置，包括气瓶、气囊、桨叶、连接支架、涡壳和涡轮，连接支架与汽车底板转动连接，连接支架穿过汽车底板进入车内，桨叶和涡壳位于汽车底板的下方，桨叶的一端连接转轴，转轴通过轴承连接于连接支架的下端，涡轮设置于涡壳内，涡轮的轮轴通过轴承连接于连接支架的下端，涡轮的轮轴与转轴间设有棘轮驱动组，轮轴通过棘轮驱动组驱动转轴单向转动，涡壳的设有径向进气口和轴向出气口，径向进气口通过进气阀连接气瓶，轴向出气口连接气囊，气瓶设置于车内，气囊设置于车外。本发明能够帮助成员落水后驱动车辆向岸边移动争取更多自救机会。

Description

一种汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置

技术领域

本发明涉及一种汽车落水自救装置，特别是一种汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置。

背景技术

汽车工程师在设计汽车的主动安全装置时，通常没有考虑到汽车落水自救措施，而汽车落水事故在交通事故中占有一定的份额。汽车落水后如果不能及时自救常会导致乘员短时间内溺亡，比单纯的交通事故更加严重。中国专利CN103303241B公开了一种汽车落水逃生装置及其控制系统、控制方法，为解决车辆落水后，乘员不易逃生的问题而发明。汽车落水逃生装置，包括滑道，所述滑道设置于汽车地板上，所述滑道的一部分与汽车天窗的位置对应；滑块，所述滑块设置于所述滑道上且可沿所述滑道移动；座垫，所述座垫设置于所述滑块上；以及车门开启装置，所述车门开启装置可将汽车车门顶开。该汽车落水逃生装置用于帮助落水汽车内的乘员逃生。但是当汽车落水点距离岸边较远时，对于不会游泳的人，盲目地打开车门逃生不利于自救。

发明内容

针对上述现有技术缺陷，本发明的任务在于提供一种汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置，帮助车内成员控制车辆向岸边靠近进行自救。

本发明技术方案如下：一种汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置，包括气瓶、气囊、桨叶、连接支架、涡壳和涡轮，所述连接支架与汽车底板转动连接，所述连接支架穿过所述汽车底板进入车内，所述桨叶和所述涡壳位于所述汽车底板的下方，所述桨叶的一端连接转轴，所述转轴通过轴承连接于所述连接支架的下端，所述涡轮设置于所述涡壳内，所述涡轮的轮轴通过轴承连接于所述连接支架的下端，所述涡轮的轮轴与所述转轴间设有棘轮驱动组，所述轮轴通过所述棘轮驱动组驱动所述转轴单向转动，所述涡壳的设有径向进气口和轴向出气口，所述径向进气口通过进气阀连接所述气瓶，所述轴向出气口连接所述气囊，所述气瓶设置于车内，所述气囊设置于车外。

该装置利用气瓶内高压气体经过涡轮向气囊充气同时由涡轮的转动带动桨叶转动推进落水后的车辆移动，可转动的连接支架能够在车内调节桨叶的转轴方向，而充气的气囊能尽可能延长车辆漂浮时间，帮助落水者进行自救。

进一步地，为了尽可能使用大尺寸桨叶以提高划水效率，同时又能利用车底空间收纳不影响正常行驶，所述连接支架与所述汽车底板在轴向为滑动连接，所述连接支架的上部和下部分别设有突出于连接支架侧向的限位凸，所述限位凸用于限制所述连接支架与所述汽车底板的轴向相对位置。

进一步地，为了减少连接支架上移后对车内空间的占用，所述连接支架上部铰接有升降把手，所述升降把手与所述连接支架的铰接轴垂直于所述连接支架的轴向。

进一步地，由于气瓶内除气量有限，因此通过高压气体驱动桨叶的时间较短，为了方便人力驱动桨叶，所述连接支架内穿设主导向杆，所述主导向杆下端加工为棘齿条，所述桨叶的转轴设有与所述棘齿条配合的棘齿轮，所述棘齿条位于所述棘齿轮的侧方，所述桨叶的转轴和所述涡壳通过第一支架与所述连接支架连接，所述连接支架设有侧杆，所述第一支架设有横向套筒，所述侧杆头端被限制于所述横向套筒内，所述侧杆头端与横向套筒底部间设有横向弹簧，所述棘齿条和所述棘齿轮的齿设有呈所述棘齿轮径向并垂直于所述棘齿条长度方向的啮合面以及斜向设置的坡面，所述棘齿条驱动所述棘齿轮单向转动。

进一步地，为了减少对车内空间的占用，所述主导向杆的上部铰接有副导向杆，所述副导向杆与所述主导向杆的铰接轴垂直于所述主导向杆的轴向。

进一步地，所述棘轮驱动组包括主动棘齿轮和从动棘齿轮，所述主动棘齿轮连接于所述涡轮的轮轴，所述从动棘齿轮连接于所述转轴，所述主动棘齿轮和所述从动棘齿轮的齿设有呈所述主动棘齿轮径向的啮合面以及斜向设置的坡面，所述主动棘齿轮驱动所述从动棘齿轮单向转动，所述涡壳通过径向弹簧连接于所述第一支架，所述径向弹簧的伸缩方向为所述主动棘齿轮和所述从动棘齿轮的轮心连接方向。

本发明与现有技术相比的优点在于：在汽车落水后，一方面通过气瓶内的高压空气向气囊充气延长汽车漂浮时间，另一方面由高压空气驱动涡轮的转动从而驱动桨叶转动，使汽车在水面移动，使汽车能够更接近岸边以利于救援。并且通过进一步设置主导向杆，利用主动导向杆进行人工驱动桨叶转动，增加汽车在水面移动距离，进一步增加自救及救机会。

附图说明

图1为本发明汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置的结构示意图。

图2为图1的A向示意图。

图3为图1的A-A剖面示意图。

图4为图1的B-B剖面示意图。

图5为图1的C-C剖视示意图。

图6为气瓶及气囊布置位置示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

请结合图1至图6所示，本发明实施例所涉及的一种汽车落水时气囊2驱动的螺旋桨自救装置，包括气瓶1、气囊2、桨叶3、连接支架4、涡壳5和涡轮6，连接支架4与汽车底板7转动连接并且连接支架4相对于汽车底板7可轴向移动。连接支架4的上部穿过汽车底板7进入车内，为了减少连接支架4上移后对车内空间的占用，连接支架4上部铰接有升降把手8，升降把手8与连接支架4的铰接轴垂直于连接支架4的轴向。升降把手8为倒U型，升降把手8的顶部横杆8a为弧形用于避让副导向杆9。连接支架4上部直径略小于下部，升降把手8的横向宽度则与连接支架4的下部直径相同，以便于升降把手8不影响连接支架4的上下移动。为了限制连接支架4的轴向移动距离，连接支架4的上部和下部分别设有突出于连接支架4侧向的限位凸10，本实施例中，连接支架4的上部的限位凸10设置在升降把手8的两侧。在连接支架4升降过程中，限位凸10与汽车底板7发生干涉用于限制连接支架4与汽车底板7的轴向相对位置。在连接支架4内轴向穿设一主导向杆11，主导向杆11的上部铰接有副导向杆9，主导向杆11和副导向杆9的截面为六边形，副导向杆9与主导向杆11的铰接轴垂直于主导向杆11的轴向。

在汽车底板7的下方设置桨叶3和涡壳5，具体是在连接支架4下部设置一侧杆12，该侧杆12的头端被限制在第一支架13的横向套筒14内，侧杆12头端与横向套筒14底部间设有横向弹簧15，即使得第一支架13可在连接支架4的横向移动，并且当第一支架13远离连接支架4时，通过横向弹簧15将第一支架13拉回。桨叶3的一端连接转轴16，桨叶3长度方向与转轴16垂直，转轴16通过轴承连接于第一支架13的下端。主导向杆11下端加工为棘齿条17，桨叶3的转轴16设有与棘齿条17配合的棘齿轮18，棘齿条17位于棘齿轮18的侧方，棘齿条17和棘齿轮18的齿设有呈棘齿轮18径向并垂直于棘齿条17长度方向的啮合面以及斜向设置的坡面，棘齿条17驱动棘齿轮18单向转动。

涡轮6设置在涡壳5内，涡壳5设有径向进气口5a和轴向出气口5b，径向进气口5a通过进气阀19连接气瓶1，进气阀19可由气源开关20控制开闭。轴向出气口5b连接气囊2，气瓶1设置于车内，气囊2设置于车外。当气瓶1的高压气体流经涡轮6时驱动涡轮6转动并将气囊2鼓起。在第一支架13上设置一设置槽，槽内设有径向弹簧21，涡轮6的轮轴22通过轴承与径向弹簧21连接。涡轮6的轮轴22与转轴16间设有棘轮驱动组，棘轮驱动组包括主动棘齿轮23和从动棘齿轮24，主动棘齿轮23连接于涡轮6的轮轴22，从动棘齿轮24连接于转轴16，主动棘齿轮23和从动棘齿轮24的齿设有呈主动棘齿轮23径向的啮合面斜向设置的坡面，主动棘齿轮23驱动从动棘齿轮24单向转动。径向弹簧21的伸缩方向为主动棘齿轮23和从动棘齿轮24的轮心连接方向。

当汽车发生落水的紧急事故时，驾驶员扶起副导向杆9与升降把手8并保持竖直状态，然后压下升降把手8直到升降把手8上的限位凸10与汽车底板7接触。驾驶员转动升降把手8，使桨叶3拨水方向符合期望汽车移动的方向。然后按动气源开关20，气瓶1中高压空气中的压力能转换为涡轮6中的旋转机械能。再通过主动棘齿轮23和从动棘齿轮24驱动转轴16转动，从而使桨叶3转动，汽车拨水前进。由于棘齿条17驱动棘齿轮单向转动，因此转轴16的转动在棘齿轮的齿的坡面与棘齿条17的齿的坡面接触时产生侧向推力，横向弹簧15拉伸使棘齿轮与棘齿条17分离。

当高压空气用完后，汽车在水中不能继续游动时，驾驶员手动下压副导向杆9及主导向杆11时，棘齿条17的齿的坡面与棘齿轮的齿的坡面接触时产生侧向推力，横向弹簧15拉伸使棘齿轮与棘齿条17分离，桨叶3不转动。驾驶员手动上拉副导向杆9及主导向杆11时，棘齿条17的齿的径向的啮合面与棘齿轮的齿的径向的啮合面接触，径向力消失，横向弹簧15复位，棘齿条17驱动棘齿轮转动，从而桨叶3转动。而由于主动棘齿轮23驱动从动棘齿轮24单向转动，主动棘齿轮23的齿的坡面与从动棘齿轮24的齿的坡面接触，产生径向力，使径向弹簧21压缩，从动棘齿轮24与主动棘齿轮23分离，不会反向驱动涡轮6转动。

当完成落水自救工作后，驾驶员向上拉动升降把手8，直到连接支架4下部的限位凸10与汽车底板7的下侧接触，浆片呈水平位置不会与车身发生干涉。驾驶员折下升降把手8与副导向杆9。升降把手8与副导向杆9平躺在汽车底板7上不占用车内空间。

Claims

1.一种汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置，其特征在于，包括气瓶、气囊、桨叶、连接支架、涡壳和涡轮，所述连接支架与汽车底板转动连接，所述连接支架穿过所述汽车底板进入车内，所述桨叶和所述涡壳位于所述汽车底板的下方，所述桨叶的一端连接转轴，所述转轴通过轴承连接于所述连接支架的下端，所述涡轮设置于所述涡壳内，所述涡轮的轮轴通过轴承连接于所述连接支架的下端，所述涡轮的轮轴与所述转轴间设有棘轮驱动组，所述轮轴通过所述棘轮驱动组驱动所述转轴单向转动，所述涡壳的设有径向进气口和轴向出气口，所述径向进气口通过进气阀连接所述气瓶，所述轴向出气口连接所述气囊，所述气瓶设置于车内，所述气囊设置于车外。

2.根据权利要求1所述的汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置，其特征在于，所述连接支架与所述汽车底板在轴向为滑动连接，所述连接支架的上部和下部分别设有突出于连接支架侧向的限位凸，所述限位凸用于限制所述连接支架与所述汽车底板的轴向相对位置。

3.根据权利要求2所述的汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置，其特征在于，所述连接支架上部铰接有升降把手，所述升降把手与所述连接支架的铰接轴垂直于所述连接支架的轴向。

4.根据权利要求1所述的汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置，其特征在于，所述连接支架内穿设主导向杆，所述主导向杆下端加工为棘齿条，所述桨叶的转轴设有与所述棘齿条配合的棘齿轮，所述棘齿条位于所述棘齿轮的侧方，所述桨叶的转轴和所述涡壳通过第一支架与所述连接支架连接，所述连接支架设有侧杆，所述第一支架设有横向套筒，所述侧杆头端被限制于所述横向套筒内，所述侧杆头端与横向套筒底部间设有横向弹簧，所述棘齿条和所述棘齿轮的齿设有呈所述棘齿轮径向并垂直于所述棘齿条长度方向的啮合面以及斜向设置的坡面，所述棘齿条驱动所述棘齿轮单向转动。

5.根据权利要求4所述的汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置，其特征在于，所述主导向杆的上部铰接有副导向杆，所述副导向杆与所述主导向杆的铰接轴垂直于所述主导向杆的轴向。

6.根据权利要求4所述的汽车落水时气囊驱动的螺旋桨自救装置，其特征在于，所述棘轮驱动组包括主动棘齿轮和从动棘齿轮，所述主动棘齿轮连接于所述涡轮的轮轴，所述从动棘齿轮连接于所述转轴，所述主动棘齿轮和所述从动棘齿轮的齿设有呈所述主动棘齿轮径向的啮合面以及斜向设置的坡面，所述主动棘齿轮驱动所述从动棘齿轮单向转动，所述涡壳通过径向弹簧连接于所述第一支架，所述径向弹簧的伸缩方向为所述主动棘齿轮和所述从动棘齿轮的轮心连接方向。