CN201712436U - 车载平衡器和车辆防侧翻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车载平衡器和车辆防侧翻装置。该车辆防侧翻装置包括：平衡感应器、一个或多于一个的液压动力装置和支撑装置；平衡感应器连接到液压动力装置；支撑装置一端与液压动力装置连接，一端与车轮轮轴相连；平衡感应器感应车辆行驶过程中的路面平衡信息，并将所获知的路面平衡信息传递给液压动力装置，液压动力装置根据所获得的路面平衡信息进行动作，并通过支撑装置带动车轮轮轴以达到实现防止车辆侧翻的目的。本实用新型通过利用感应器与液压装置及支撑装置的配合，及时撑握路面信息，并根据撑握的信息产生相应的动作，从而实现防止车辆在行驶过程出现侧翻事故，并且具有结构简单的，造价成本低，安装、拆卸方便。

Description

车载平衡器和车辆防侧翻装置 

技术领域

本实用新型涉及一种车载安全装置，特别是涉及一种车辆在行驶过程中，因路面不平而造成车辆倾斜时，使车辆保持平衡，防止侧翻事故发生的车载平衡器及车辆防侧翻装置。 

背景技术

现有的机动车辆，尤其载重运输车辆，车辆本身都没有安装防止侧翻的平衡装置，车辆的平衡仅依靠车体自身来实现。在这种情形下，在普通的平滑路面车辆尚能保持其自身的平衡。但是，如果在其它路面情况比较复杂的地方，就比较容易发生侧翻事故。特别是载重运输车辆的工作环境往往更为复杂，没有良好的公路或者工作场，所以因车辆自身平衡方面存在缺陷而造成的车辆侧翻事故也就时有发生。 

因此，一种能够有效的防止车辆侧翻，结构简单、安装方便、效果显著平衡装置，必将能够得到广大司机和车主的欢迎，取得良好的社会效益和经济效益。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：提出一种车载平衡器及车辆防侧翻装置，可以根据感知相关的路面信息，调整车辆相关支撑轮的高度，达到保持车辆平衡防止发生侧翻事故的目的。 

本实用新型的车载平衡器，包括：惯性部和信号输出电路；所述惯性部包括传感器，所述传感器用来确定所述惯性部与车轴之间的位置变化且当电容传感器检测到所述位置变化超过一个阈值时，传感器输出一个电信号；以及所述信号输出电路，接收传感器发出的电信号并输出。 

本实用新型的防止车辆侧翻的平衡装置，包括平衡感应器、液压动力装置和支撑装置，所述平衡感应器包括：惯性部和信号输出电路；所述惯性部包括传感器，所述传感器用来确定所述惯性部与车轴之间的位置变化且当电容传感器检测到所述位置变化超过一个阈值时，传感器输出一个电信号；以及所述信号输出电路，接收传感器发出的电信号并输出；所述液压动力装置包括执行单元和执行单元，所述执行单元和所述执行单元组成的液压回路以驱动所述支撑单元；所述支撑单元被驱动以为车轮提供支撑。 

该平衡感应器可为加速式、差容式或力平衡式感应传感器，所述的液压动力装置为由液压传动元件(主要有执行单元、执行单元、控制单元、辅助单元)组成的一个液压回路，所述的支撑装置两端通过旋轴滑动导轨的方式分别与液压动力装置的执行单元及车辆轮轴相连接，平衡感应器的输出电信号之电线与液压动力装置的控制单元连接； 

当所述平衡感应器感应到车辆行驶过程中路面的不平衡信息后，其立即将所获知的路面不平衡之信息传递给液压动力装置，液压动力装置根据该路面信息进行动作，并通过支撑装置调整不平衡路面所对映的车轮轮轴，从而实现处于该不平衡路面的车轮动作，及时支撑车体防止侧翻事故。 

本实用新型通过利用感应器与液压装置及连杆支撑装置的配合，及时撑控路面信息，并根据撑控的信息产生相应的动作，从而实现防止车辆在行驶过程出现侧翻事故的一种装置，并且具有结构简单的，造价成本低，安装、拆卸方便，可以适用到各种机动车辆以达到防止侧翻的目的。 

附图说明

图1是本实用新型的平衡感应器实施例示意图； 

图2是本实用新型单桥载重车实施例的结构示意图； 

图3是本实用新型双桥载重车实施例的结构示意图； 

图4是本实用新型电路结构示意图。 

具体实施方式

本专利的关键部件为平衡感应器、两端分别与液压动力装置和车轮轮轴连接的支撑装置。平衡感应器可以实时感应来自行驶路面的信息，并可以及 时有效的发出可被感知的电信号，有效控制液压动力装置和支撑装置同步运动，使车轮得到有效支撑，从而达到车体整体保持平衡和防止车辆侧翻的目的。 

本实用新型的平衡感应器，包括：惯性部、放大电路部分和信号输出电路。该惯性部可以为垂直惯性部。根据本实用新型的一个实施例，该垂直惯性部可以为十字形部件，其中十字结构的纵向部分相对于横向部分较长，且其下端质量较重形成一个垂直结构。该垂直惯性部的纵向部分为绝缘材料构成，上端与汽车车轴采用活连接，使垂直惯性部的纵向部分上端活连接于汽车车轴中间部位，而下端垂直向地面。该垂直惯性部的横向部分相对于纵向部分较短，其左右两端可以分别具有一个金属板，作为可动电极板。在该垂直惯性部的横向部分的左右两端上方具有两个固定金属板，作为固定电极板。由此，两个可动电极板与两个固定电极板分别形成两个空气介质变极距式电容传感器。通过测量这两个可变电容的变化可以确定该垂直惯性部与车轴之间的位置变化。 

根据本实用新型的一个实施例，所述固定电极板分为左右两部分，分别连接于垂直惯性部两侧的车辆车轴上，并且与垂直惯性部横向部分左右两个可动电极板相对。 

根据本实用新型的另一个实施例，与以上描述类似，也可以通过改变两个电极极板之间的相对面积的方式来构造电容式传感器。 

所述的放大电路部分是可选的。放大电路部分有助于降低传输过程中其他的干扰信号带来的影响，从而使得本实用新型的平衡系统工作更加稳定。 

所述的信号输出电路固定于汽车的车架上。所述信号输出电路将经过放大电路部分放大的信号输出到液压控制装置。 

根据本实用新型的一个实施例，平衡感应器可以安装以感测每一个车轮的位置变化，也可以安装以感测一组车轮的位置变化。 

在车辆行驶在正常路面的过程中，车辆车轴与路面基本保持平行，而垂直惯性部分始终垂直于路面及车辆车轴。此时，垂直惯性部的横向部分左右两端的电极板与固定在车架上的电极板之间的距离相对稳定，电容传感器保持在一个固定的电容值。此时电容传感器不输出信号。 

当遇到路面下陷的情况时，对应该路面的车轮将落入下陷的路面凹陷部位，从而带动车轮车轴也与之一同下陷，使车轮车轴改变与路面的平行关系，这时的垂直惯性部由于惯性作用，其与路面仍保持垂直关系。因此，垂直惯性部与车轮车轴的垂直关系随之发生改变。由于以上变化改变了垂直惯性部的电极板与固定在车架上的电极板之间的距离，从而打破了电容传感器的相对稳定状态，产生了可以侦测的电容变化。该电容传感器向外发出一个电信号，经过放大电路部分放大及并通过信号输出电路传递给液压动力装置。 

本实用新型的液压动力装置包括执行单元、执行单元、控制单元、辅助单元，其中，执行单元和执行单元组成的一个液压回路，辅助单元提供必要的电连接以及其他从属功能，控制单元与平衡感应器的信号输出电路相连，并通过辅助单元连接到执行单元。根据本实用新型的一个实施例，控制单元、执行单元、辅助单元分别固定于车辆车架上，而执行单元一端固定于车架上，一端与支撑装置连接。 

根据本实用新型的一个实施例，该控制单元为可选的。也就是说，利用信号输出电路的输出信号直接控制对应的执行单元。根据本实用新型的另一个实施例，该控制单元可以包括一个控制单元，从而实现液压动力装置的更为复杂的控制。 

本实用新型的支撑装置，一端与液压动力装置的执行单元相连接，另一端与车辆的车轮轮轴相连，从而为车轮提供必要的支撑。所述支撑装置可以是连杆支撑装置或者从液压支撑装置。 

根据本实用新型的一个实施例，当液压动力装置的控制单元，接收到平 衡感应器的信号输出电路的电信号后，即过辅助单元向执行单元发出工作指令，动作单元开始工作，推动执行单元做出伸展动作，并带动支撑装置做出伸展动作，使车辆车轮得到必要的支撑，由此车辆将继续保持平衡状态。 

下面通过具体的实施例进一步详细说明本实用新型的技术方案： 

图1是本实用新型的平衡感应器实施例示意图。如图1所示，本实用新型的平衡感应器包括垂直惯性部3。该垂直惯性部3为十字形部件，其纵向部分较长，且纵向部分具有质量较重的下部以形成垂直结构。垂直惯性部3的纵向部分上部通过活连接与车辆车轴2相连。该活连接为使垂直惯性部3可自由摆动的铰链或者轴承。十字形部件垂直惯性部3的横向部分较短。在垂直惯性部3的横向部分上安装有可动电极板4。或者如图1所示，垂直惯性部3的横向部分本身就是可动电极板4。固定电极板1及固定电极板5分别安装于车辆车轴2上且与垂直惯性部3上的横向电极板4相对，以形成两个空气介质变极距式电容传感器。当电容传感器检测到电容变化超过一个阈值时，电容传感器输出一个电信号。根据保持车辆平衡与行车安全以及车辆自身的情况确定该阈值。应考虑的因素包括但不限于车辆的自身重心、设计时速、最大载荷等情况。 

以下是本实用新型的平衡感应器具体应用的实施例。 

实施例1(单桥载重车辆)： 

图2是本实用新型的技术方案应用于单桥载重车实施例的结构示意图。本实用新型的技术方案包括如图1所示的平衡感应器、如图2所示的液压动力装置和支撑装置，其中平衡感应器包括：垂直惯性部、放大电路部分和信号输出电路。放大电路部分连接到垂直惯性部并接收垂直惯性部输出的电信号。放大电路部分有助于降低传输过程中其他的干扰信号带来的影响。所述的信号输出电路固定于汽车的车架上。所述信号输出电路将经过放大电路部分放大的信号输出到液压控制装置。 

如图2所示，液压动力装置包括：执行单元7，执行单元13。支撑装置 包括：主支撑连杆6、连动连杆11。主支撑连杆6为直角三角形，两条直角边一条较长，一条较短，其直角部分通过连接螺母8固定于车辆车架12上。该连接为活连接，以使主支撑连杆能够以该连接点为中心进行旋转。主支撑连杆6的较长直角边延长部分通过连接螺母9与连动连杆11相连，该连接亦为活连接。主支撑连杆6的较短直角边延长部分通过连接螺母10与液压动力装置执行单元13相连，该连接亦为活连接。 

液压动力装置还控制单元和辅助单元(未图示)。辅助单元提供必要的电连接以及其他从属功能，控制单元与平衡感应器的信号输出电路相连，并通过辅助单元连接到执行单元。 

本实用新型的防侧翻装置工作过程如下： 

车辆在正常行驶过程中，垂直惯性部分3始终垂直于路面及车辆车轴2，车辆车轴与路面基本保持平行。这时垂直惯性部3的电极板4与固定在车架上的电极板1及电极板5之间电容相对稳定。当遇到路面下陷的情况时，对应该路面的车轮将落入下陷的路面凹陷部位，从而带动车轮车轴2也与其一同下陷，从而车轮车轴改变与路面的平行关系。这时的垂直惯性部3由于惯性作用其与车轮车轴的垂直关系亦随之发生改变。但是，由于垂直惯性部3与路面仍保持垂直关系，以上变化打破了垂直惯性部的可动电极板4与固定在车架上的固定电极板1及固定电极板5之间的距离，从而产生电容变化。如果垂直惯性部3与车轮车轴的位置变化超过一个阈值，使车辆有可能发生侧翻，即电容变化超过一定的范围，例如大于一个阈值，电容传感器就向外发出一个电信号。该电信号由放大电路部分放大及并通过信号输出电路传递给液压动力装置。 

当液压动力装置控制单元接收到该电信号后，通过辅助单元指令执行单元7开始做出伸展动作。执行单元的伸展动作进一步通过执行单元13予以执行。执行单元13带动支撑装置的主支撑连杆6，做出以连接螺母8为轴的旋转伸展动作，从而使主支撑连杆的较长直角边延长部分向下做出伸展， 通过活连接螺母9带动连动连杆11做出伸展动作从而为车辆车轮提供必需的支撑，从而保持车辆平衡状态。 

实施例2(双桥载重车辆)： 

图3是本实用新型双桥载重车实施例的结构示意图。如图3所示的实施2适用于双桥车辆，与实施例1的不同之处在于增加一组液压动力装置及连杆支撑装置。为了简明，与实施例2相同的部分不再重复。 

本实施例中，液压动力装置包括：执行单元17，执行单元23、执行单元24。支撑装置包括：主支撑连杆14、主支撑连杆25、连动连杆21、连动连杆22。主支撑连杆14及主支撑连杆25为直角三角形，分别有两条直角边一条较长，一条较短。 

主支撑连杆14直角部分通过连接螺母16固定于车辆车架27上，该连接为活连接，使主支撑连杆能够以该连接点为中心进行旋转，其较长直角边延长部分通过连接螺母26与辅助连动连杆21相连，该连接亦为活连接，其较短直角边延长部分通过连接螺母20与液压动力装置执行单元24相连，该连接亦为活连接，连动连杆21的另一端通过连接螺母28与车辆弓板弹簧系统30的车辆轮轴连接端相连； 

其中主支撑连杆25直角部分通过连接螺母15固定于车辆车架27上，该连接为活连接，使主支撑连杆能够以该连接点为中心进行旋转，其较长直角边延长部分通过连接螺母18与辅助连动连杆22相连，该连接亦为活连接，其较短直角边延长部分通过连接螺母19与液压动力装置执行单元23相连，该连接亦为活连接，连动连杆22的另一端通过连接螺母29与车辆弓板弹簧系统30的车辆轮轴连接端相连。 

在车辆行驶过程中，当液压动力装置的控制单元接收到该双桥车辆的两个车轮的失衡电信号后，指令执行单元17开始做出伸展动作。执行单元的伸展动作通过执行单元23及执行单元24予以执行，并带动支撑装置的主支撑连杆14及25，做出分别以连接螺母15、螺母16为轴的旋转伸展动作。 从而，主支撑连杆的较长直角边延长部分向下做出伸展动作，然后分别通活连接螺母26和螺母18带动连动连杆21、22向下做出伸展，从而为车辆车轮提供必要的支撑，保持车辆处于平衡状态。 

图4是本实用新型电路结构示意图。如图4所示，为本实用新型液压动力装置电路传输实施例。其中平衡感应器401、402、403、404，放大电路411、412、413、414，信号输出电路421、422、423、424，以及作为液压动力装置的控制单元441，执行单元451、452、453、454。 

放大电路411、412、413、414分别接收到来自平衡感应器401、402、403、404的电信号后，进行放大处理并依其接收顺序通过信号输出电路421、422、423、424传输至控制单元441。由控制单元进行使来自不同平衡感应器的电信号与其相对应液压执行单元相匹配，再由作为液压控制信号输出电路的辅助单元的431、432、433、434输出，将该输出信号传输致相对应的液压动力装置的执行单元451、452、453、454。例如：平衡感应器401发出的电信号，经411放大电路进行放大处理后，通过信号输出电路421传输致控制单元441，经控制单元441进行分析后，通过液压控制信号输出电路431将该电信号发送致与401平衡感应器相对应的液压动力装置的执行单元451。 

根据本实用新型的一个实施例，利用控制单元441可以实现更为复杂的控制功能。例如，控制单元441可以从外界，例如用户输入，获得信号从而使对应的车轮得到支撑。 

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。 

Claims (8)

1.一种车载平衡器，其特征在于，包括：惯性部和信号输出电路；

所述惯性部包括传感器，所述传感器用来确定所述惯性部与车轴之间的位置变化且当所述传感器检测到所述位置变化超过一个阈值时，所述传感器输出一个电信号；以及

所述信号输出电路，接收所述传感器发出的电信号并输出。

2.如权利要求1所述的车载平衡器，其特征在于，所述惯性部包括横向部分和纵向部分，所述横向部分具有可动电极板，在可动电极板上方具有安装于所述车轴上的固定电极板，从而形成变极距式电容传感器。

3.如权利要求1所述的车载平衡器，其特征在于，所述传感器包括两个电极极板，所述电极极板之间的相对面积的方式可以改变。

4.一种车辆防侧翻装置，其特征在于，包括平衡感应器、液压动力装置和支撑装置，

所述平衡感应器包括：惯性部和信号输出电路；

所述惯性部包括传感器，所述传感器用来确定所述惯性部与车轴之间的位置变化且当所述传感器检测到所述位置变化超过一个阈值时，所述传感器输出一个电信号；以及

所述信号输出电路，接收所述传感器发出的电信号并输出；

所述液压动力装置包括执行单元和执行单元，所述执行单元和所述执行单元之间包括液压回路，以驱动所述支撑单元；

所述支撑单元被驱动以为车轮提供支撑。

5.如权利要求4所述的车辆防侧翻装置，其特征在于，所述惯性部包括横向部分和纵向部分，所述横向部分具有可动电极板，在可动电极板上方具有安装于所述车轴上的固定电极板，从而形成变极距式电容传感器。

6.如权利要求4或5所述的车辆防侧翻装置，其特征在于，所述支撑装置包括：主支撑连杆和连动连杆，其中所述主支撑连杆为直角三角形，包括一条长直角边和一条短直角边，所述主支撑连杆的长直角边与连动连杆相连，所述主支撑连杆的短直角边与所述液压动力装置的所述执行单元相连，所述主支撑连杆能够驱动旋转。

7.如权利要求4所述的车辆防侧翻装置，其特征在于，所述液压动力装置包括控制单元和辅助单元，所述辅助单元提供电连接，所述控制单元与所述平衡感应器的所述信号输出电路相连，并通过所述辅助单元连接到所述执行单元。

8.如权利要求4所述的车辆防侧翻装置，其特征在于，平衡感应器经安装以感测一个车轮的位置变化，或经安装以感测一组车轮的位置变化。 

Images