專利名稱：電控輪驅(qū)式車輛防軋人安全裝置的制作方法
一種機(jī)動(dòng)交通車輛防軋人的簡(jiǎn)易電控式裝置，特別是利用電磁元件頂壓力和車輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力，在出現(xiàn)情況時(shí)能使輪前的彈性擋板緊急落下和自動(dòng)剎車，從而避免和減輕交通事故中行人傷亡的一種安全裝置。
撞倒、軋死或軋傷行人只有在正常行駛之外的交通事故中才會(huì)出現(xiàn)，所以從車輛設(shè)計(jì)上人們對(duì)專門的安全裝置還沒有引起足夠的重視。目前，世界上防止軋人的裝置大都忽略了車輪前擋護(hù)的方法，而主要是采用提前制動(dòng)和縮短制動(dòng)距離的方法，其具體類型大致包括以下三種①各種形式的防抱制動(dòng)系統(tǒng)，可使制動(dòng)距離縮短10%以上;②應(yīng)用在微型車輛上的可落下并抓牢路面的真空吸附裝置;③安裝有電子雷達(dá)系統(tǒng)或其它形式的遙測(cè)控制體系，遇到緊急情況能及早剎車的裝置。就目前來說，上述三種類型的裝置對(duì)低、中擋車輛來說成本仍嫌過高，結(jié)構(gòu)仍是比較復(fù)雜，不易安裝維修，很難在普通的新、舊車輛上推廣使用。第一種防抱制動(dòng)和第三種遙測(cè)雷達(dá)、剎車時(shí)的最大制動(dòng)力仍然局限于車重的0.7倍左右，制動(dòng)距離的縮短和提前有限。第二種類型的吸附裝置雖然使制動(dòng)距離縮短顯著，但只適用于微型車輛，且車上的乘員須有安全帶保護(hù)才行，因而也就限制了其推廣和應(yīng)用的范圍。
本發(fā)明的任務(wù)是為各種汽車、電車、拖拉機(jī)等一類新、舊車輛提供一種通用的防軋人安全裝置，在有關(guān)電路元件的控制下，本裝置不僅在人為的緊急剎車中能將升起的擋板迅速下落，以把摔倒在車前的行人向前推移而軋不到輪下，而且在發(fā)生撞人的情況時(shí)，只要行人的身體稍微觸壓到車身，升起的擋板同樣也會(huì)急落地面，并且在其下落中不踩踏板車輛也能自動(dòng)急剎車，這兩項(xiàng)同步動(dòng)作又只在車輛約轉(zhuǎn)1/8周的短短一瞬間內(nèi)完成，因此，在安全車速內(nèi)足以保證車輪沒軋著行人時(shí)擋板就提前落地，從而有效地保證被撞行人的生命安全。另外，當(dāng)車輛停止前進(jìn)時(shí)，擋板又能自由升起以確保車輛的正常行使。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的車輛防軋人裝置主要包括彈性擋板、電路控制元件、電磁鐵組件和連接元件。其中彈性擋板由彈性板外貼柔軟材料組合而成，彈性板的材料可以是彈簧鋼板，也可以是高強(qiáng)度的彈性塑料板或其它類型的彈性材料，外貼的柔軟材料可采用有一定強(qiáng)度的人造革作蒙皮，并內(nèi)襯和粘牢一薄層軟橡膠或泡沫塑料。當(dāng)摔倒或撞倒在路面的行人碰撞擋板時(shí)，其形狀應(yīng)略有彎曲。柔軟材料是對(duì)人體起保護(hù)作用的。
有的車輛其最小離地距離較短，躺倒的行人位于兩個(gè)車輪中間也難免受擠壓而發(fā)生傷亡，對(duì)這類車輛就應(yīng)在其前輪的的兩個(gè)擋板之間加裝數(shù)條彈性橫網(wǎng)線和豎網(wǎng)線，從而構(gòu)成安全網(wǎng)的形式。該網(wǎng)的各條網(wǎng)線最好是具有伸縮性能和一定強(qiáng)度的軟繩，以便于隨擋板一起上升和落下。上升時(shí)擋板和網(wǎng)線都靠近車輛底盤，以不增加行駛阻力和不影響車輛整體美觀，站在車前基本看不見擋板和安全網(wǎng)為最好;而擋板的寬度應(yīng)等于車輪的寬度，足以從前面護(hù)住車輪軋人的部位，當(dāng)彈性擋板緊急落下之后，帶有兩個(gè)或多個(gè)滾輪的擋板底邊與地面緊密接觸，同樣帶有滾輪的擋板頂邊運(yùn)動(dòng)的終止是與車輪的輪胎緊密接觸，頂邊和底邊的滾輪其直徑很小但軸向尺寸較大，擋板落地后它們將緊貼輪胎和地面滾動(dòng)，直至車輛停止向前。另外，為了便于躺倒的行人撞到擋板上后能夠受到一個(gè)向上的托起分力以有利前滑，從車輛側(cè)面看已落地的擋板和安全網(wǎng)時(shí)，其形狀要向車后方向彎曲成近似的弧形為好，并且擋板底邊的空間運(yùn)動(dòng)最終位置要比頂邊位置靠前一些，以避免落地后的擋板與行人相撞時(shí)其底邊脫離地面。
一般來說在車輛的前輪、后輪以及拖掛車箱的各車輪前面都可增裝擋板，但對(duì)于公共汽車一類側(cè)面板低的長(zhǎng)軸距車輛，也可只在前面的車輪上安裝。彈性擋板主要通過主撐臂、主銷軸和連接座與車輛連接。對(duì)于前輪來說，為了使擋板不受鋼板彈簧和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)影響，彈性擋板應(yīng)通過連接座與車輛原有的制動(dòng)底板或轉(zhuǎn)向節(jié)相連接，該底板和轉(zhuǎn)向節(jié)雖然不隨車輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)，但轉(zhuǎn)向時(shí)卻隨車輛的前輪作同樣擺動(dòng)，并且不論鋼板彈簧怎樣壓下和彈上，兩個(gè)原有零件離地面的距離基本不變，這樣就確保了擋板的正確位置。對(duì)于車輛后輪及拖掛車箱的各車輪來說，由于不存在轉(zhuǎn)向問題，則連接座除可與制動(dòng)底板相連接外，還可與車橋、車軸相連接。至于連接座的連接緊固方式，應(yīng)盡量通過固定底板、固定轉(zhuǎn)向節(jié)橫拉桿臂以及車橋外殼的原有螺栓、螺母將其緊固。在連接座上固定有主銷軸。前端連有彈性擋板，后段帶有配重塊或拉簧的主撐臂部件，其中間的圓孔便與主銷軸成動(dòng)配合連接，并通過連接座、連接板和鎖緊螺母，使主撐臂只能繞主銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，而不能沿軸線方向左右竄動(dòng)，以保證主撐臂與輪胎內(nèi)側(cè)面的距離不變。
在車輛正常行駛或處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，擋板在配重塊重力的作用下自由升起至一定高度，一旦出現(xiàn)撞人或人為的緊急剎車時(shí)，有關(guān)的電路元件立即接通，電磁鐵吸合，并帶動(dòng)壓緊桿和壓緊膠輪壓向輪胎的側(cè)表面，在轉(zhuǎn)動(dòng)著的輪胎驅(qū)動(dòng)下，壓緊膠輪一邊隨輪胎向下運(yùn)動(dòng)，一邊在輪胎內(nèi)側(cè)面上向輪輞邊緣處移動(dòng)，同時(shí)也帶動(dòng)主撐臂向下擺動(dòng)，從而使得彈性擋板落地。至于壓緊膠輪向輪輞邊緣處滾動(dòng)的原因，是由于車輪中心與主撐臂的擺動(dòng)中心不重合，主銷軸位于車輪中心前上方的緣故。并且，電磁鐵斷電擋板自由升起時(shí)，其擋板頂邊也就從貼緊輪胎到逐漸遠(yuǎn)離輪胎，最終遠(yuǎn)離的極限距離的大小取決于主銷軸位置和主撐臂允許的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。極限距離較小時(shí)就應(yīng)在制動(dòng)底板上增裝刮泥板零件，以防止當(dāng)車輛行駛在泥濘路面時(shí)擋板發(fā)生誤動(dòng)作。一般來說，前輪的輪心離保險(xiǎn)杠外表面的距離越短，極限距離從設(shè)計(jì)上就得越小，主撐臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度也就適當(dāng)?shù)脑酱蟆２⑶肄D(zhuǎn)動(dòng)角度的大小，還與前保險(xiǎn)杠離地高度的大小成正比。當(dāng)主撐臂轉(zhuǎn)到上、下極限位置時(shí)連接板或連接座將阻擋主撐臂繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)還可以在主撐臂上增裝定位組件，通過定位卡片的上、下兩端分別去卡住主撐臂的上、下極限位置，電磁鐵通電前，定位卡片的上端卡鉤起作用，將主撐臂卡死在上極限位置，下端卡鉤處于縮回狀態(tài)不起作用。當(dāng)電磁鐵通電動(dòng)作時(shí)，拉動(dòng)或撥動(dòng)定卡片上端，使其縮回放開主撐臂向下轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著下極限位置的到來，處于待卡狀態(tài)的卡片下端又把主撐臂卡死在下極限位置。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，被拉的定位卡片上端在定位彈簧作用下恢復(fù)原位處于待卡狀態(tài)，而與之聯(lián)動(dòng)的卡片下端縮回，放松主撐臂讓其自由回升，一直升到極限位置又被上端卡鉤卡住。這樣通過卡片上、下兩端的交替工作，就更有效的保證了擋板動(dòng)作的準(zhǔn)確性和定位強(qiáng)度及剛度。
有些型號(hào)的車輛(如130型汽車)其前輪中心與保險(xiǎn)杠的距離較短，我們就希望彈性擋板的底邊一開始落至地面時(shí)離前輪中心盡量的近一些，然后，隨著時(shí)間的延續(xù)該底邊再緊貼地面迅速向前移，直至擋板成正確擋護(hù)位置為止。這種動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)只需在主撐臂和擋板間增裝付撐臂銷軸、撥桿、拉鉤、主拉簧和付拉簧等付撐臂組件便可實(shí)現(xiàn)。值得注意的一點(diǎn)是，主撐臂、付撐臂此時(shí)與擋板的連接須為可轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸接型方式，而原來只主撐臂一個(gè)件與擋板連接時(shí)則為緊固型方式。
另外，沒裝付撐臂組件時(shí)，壓緊膠輪在輪胎內(nèi)側(cè)面運(yùn)動(dòng)的最終位置是靠近輪輞的邊緣，由于該處的輪胎寬度已經(jīng)變窄，膠輪與輪胎間摩擦力已減小到了一定的值，所以，車輪再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)膠輪對(duì)輪胎的磨損可以不考慮?？墒钱?dāng)增裝了付撐臂組件時(shí)，壓緊膠輪在輪胎內(nèi)側(cè)面滾動(dòng)的最終位置不再是靠近輪輞的邊緣了，仍然是處在輪胎最寬面處或接近最寬面的地方，車輪再轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)輪胎的磨損已不容忽略，因而增裝付撐臂組件后，還有必要將壓緊桿改為前后兩段相鉸接的可折式結(jié)構(gòu)，當(dāng)車輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能使前緊桿拉動(dòng)緊桿簧，從而連同壓緊膠輪向輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)方向彎折一定的角度，以大大減輕膠輪對(duì)輪胎內(nèi)側(cè)面的磨損。
為了使左右車輪前的擋板動(dòng)作同步和提高擋板的橫向強(qiáng)度，在左右擋板的對(duì)應(yīng)頂邊和對(duì)應(yīng)底邊之間還可增裝橫連桿，為保證轉(zhuǎn)向，該桿的兩端與擋板的連接須為萬向節(jié)或球頭銷式，在兩個(gè)前輪間增裝該件后，只要電磁鐵組件足夠大，橫連桿在轉(zhuǎn)向中又能始終保持與前橋和地面都平行，那么在左、右兩輪中省去一個(gè)輪的電磁鐵組件也是可以的，但要注意所省去的應(yīng)是出事故比較少的一側(cè)。
至于該裝置的自動(dòng)剎車功能，則是當(dāng)彈性擋板即將落至地面的瞬間，依靠連著主撐臂的拉線去拉動(dòng)制動(dòng)閥拉臂或拉壓制動(dòng)總泵來實(shí)現(xiàn)的。另外，如果方便實(shí)現(xiàn)時(shí)也可拉動(dòng)制動(dòng)踏板來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)剎車。在拉線的轉(zhuǎn)彎處應(yīng)加裝小滑輪，當(dāng)制動(dòng)總泵所需拉力較大時(shí)，還可在主撐臂的前后兩端增加電磁鐵組件，或另設(shè)一個(gè)專門的主撐臂及電磁鐵組件來拉壓制動(dòng)總泵。同時(shí)，為了使拉線不受鋼板彈簧壓下彈上的影響，在拉線中間還應(yīng)串接彈簧式長(zhǎng)度調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器內(nèi)安有一個(gè)與拉線和滑塊相連接的軟拉簧、一個(gè)硬壓簧，兩個(gè)彈簧中間的另一個(gè)滑塊也與拉線相連接。這樣，當(dāng)鋼板彈簧的形狀發(fā)生變化時(shí)，軟拉簧的長(zhǎng)度也隨之作相應(yīng)的改變，不會(huì)去影響制動(dòng)閥或制動(dòng)總泵，從而避免了誤動(dòng)作的發(fā)生。
本裝置的電路元件很簡(jiǎn)單，在制動(dòng)踏板下面可增裝一個(gè)很小的微動(dòng)開關(guān)，司機(jī)輕踩踏板慢剎車時(shí)，不會(huì)觸壓到該開關(guān)。一旦車前出現(xiàn)意外情況司機(jī)猛踩踏板時(shí)，該微動(dòng)開關(guān)閉合，電磁鐵通電動(dòng)作使擋板落地，并且剎車過后隨著踏板的抬起，電磁鐵也就斷電。另外，在車前保險(xiǎn)杠外面和車身兩側(cè)的凸出部位，還應(yīng)套裝上帶有兩層薄金屬片的非金屬?gòu)椥攒泬|，車輛行駛中只要人的身體稍一觸壓到該軟墊，軟墊內(nèi)部或外表面的兩層金屬片，便立即連通，從而使電磁鐵和有關(guān)的電路元件通電。同時(shí)較厚的彈性軟墊也對(duì)人體能起到一定的緩沖和保護(hù)作用，當(dāng)車輛停穩(wěn)時(shí)，有關(guān)的電路元件和電磁鐵斷電。
按照現(xiàn)有的技術(shù)狀況，我們可以設(shè)想這樣一種情況，某司機(jī)駕駛一輛載重汽車，以每小時(shí)36公里的車速(每秒10米)勻速行駛，車右面是深溝，車左側(cè)迎面開來了大客車。恰在這時(shí)，離前輪中心10米遠(yuǎn)的地方，卻突然有兩個(gè)騎車人相撞摔倒，司機(jī)見此就馬上把腳從油門踏板移到剎車踏板，并迅速踩下，假設(shè)這些動(dòng)作的完成歷時(shí)0.25秒，車已前行2.5米。而踩下踏板把制動(dòng)閥打開，還不能算是急剎車的開始，高壓氣體還要從貯氣筒中流出沿管路分散到多個(gè)制動(dòng)室，建立壓力，克服彈簧的反力并推動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，再使制動(dòng)力達(dá)到一定的數(shù)值。假設(shè)該段滯后時(shí)間僅為0.25秒，車輛就又前行2.5米。再往后便是車輛的緊急剎車過程，設(shè)整個(gè)過程為勻減速運(yùn)動(dòng)，歷時(shí)1.2秒車輛又前行6米才最后剎住車。那么累計(jì)起來全部情況的發(fā)生總共歷時(shí)1.7秒，車輛共前行11米。車速并不算高，司機(jī)大腦的反應(yīng)足夠的快，滯后時(shí)間和制動(dòng)距離足夠的短，可還是把兩個(gè)行人軋?jiān)谳喯铝?。然而上述情況如若在車輛上增裝有防軋人裝置時(shí)，結(jié)果就會(huì)大不相同，當(dāng)司機(jī)踩踏板觸壓微動(dòng)開關(guān)后，電磁鐵采用“強(qiáng)激”方法立即通電，強(qiáng)激電壓可用2-4倍電磁鐵工作電壓。但穩(wěn)定工作時(shí)，電磁鐵工作電壓不變。假設(shè)采用該方法已使電磁鐵吸合時(shí)間縮短為0.02秒，車輛相對(duì)前行僅0.2米，并且，當(dāng)壓緊膠輪接觸輪胎后，有效直徑為0.96米的車輪再轉(zhuǎn)1/8周擋板落地，該段弧長(zhǎng)展開僅為0.377米，剛落地時(shí)擋板底邊離前輪中心的距離再假設(shè)為0.3米。合算起來從通電到擋板落地車輛前行僅0.577米，擋板底邊卻是落至0.877米處，再加踩踏板時(shí)車輛前行的2.5米還是小于3.4米。也就是說同樣的情況下，沒有該裝置時(shí)行人至少摔倒在11.2米遠(yuǎn)的地方才安全，而增裝該裝置之后摔倒在在3.4米遠(yuǎn)的地方也不會(huì)被軋?jiān)谳喯?，使車前的安全距離縮短3.3倍。以上所述的是行人摔倒在車前的情況。下面我們?cè)倏窜囕v撞人時(shí)的情景，顯然該情景中已不存在踩踏板所用時(shí)間了，其余的仍以上述有關(guān)假設(shè)的參數(shù)為依據(jù)，還設(shè)定上面的載重汽車為東風(fēng)EQ140型，所增裝的非金屬?gòu)椥攒泬|厚45毫米，那么前輪中心至保險(xiǎn)杠軟墊外表面的水平距離便為1.1米。再假設(shè)行人受撞后以腳部為軸向前傾倒，不考慮腳部的向前滑移。由此稍加分析后便可得出關(guān)系式1.1米＝V米/秒×0.02秒+0.377米+0.3米。通過此式，便可求得該車的安全車速V＝21.15米/秒＝76.14公里/小時(shí)，也就是說，只要該車的車速不超過該安全車速值，從時(shí)間上擋板的落地就能趕在被撞者逼近車輪的前面，以保證擋板將被撞者向前推移。單就設(shè)定條件下V的數(shù)值而言，這么高的安全車速對(duì)于沒有增裝時(shí)的車輛來說，簡(jiǎn)直是無法與之相比較的。然而，當(dāng)考慮到被撞者腳部向前滑移時(shí)，V的數(shù)值還會(huì)增高，甚至對(duì)于保險(xiǎn)杠前伸距離更長(zhǎng)的客車車輛來說，V的數(shù)值還會(huì)接近或超過其最高極限車速。
該裝置除具有以上安全距離短和安全車速高的優(yōu)點(diǎn)外，還具有以下幾個(gè)方面的顯著特點(diǎn)①本裝置制造容易、取材一般，重量輕，成本低，堅(jiān)固耐用、維修方便。②本裝置適合面寬、可變性好，在各式各樣的汽車、電車、拖拉機(jī)等一類新舊交通車輛上均可安裝使用，裝有本裝置的車輛仍按現(xiàn)行的方式正常操縱，不會(huì)給司機(jī)增添負(fù)擔(dān)。③本裝置可靠性好、動(dòng)作靈敏、安全保險(xiǎn)，不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。因使用過久一旦出現(xiàn)故障時(shí)，只需打開總開關(guān)，切斷電路，則車輛仍按現(xiàn)行的方式行駛，不會(huì)出現(xiàn)因它損壞而拋錨的現(xiàn)象。④因車輛輕重載不同所造成的鋼板彈簧形狀的改變以及車輛的轉(zhuǎn)向過程，都不會(huì)影響彈性擋板的正確擋護(hù)位置。
常言道“救人一命，勝造七級(jí)浮屠”。本發(fā)明裝置的安裝使用，無疑會(huì)給車輛駕駛?cè)藛T，交通管理人員以及眾多行人普遍帶來一種安全感，同時(shí)，還會(huì)給國(guó)家、車輛擁有單位和保險(xiǎn)公司節(jié)省一筆頗為可觀的交通事故開支。其實(shí)，這筆開支即使再多再大，也無法去補(bǔ)救受害家庭的災(zāi)難性大禍，無法去安慰肇事和受害雙方心靈上的悲傷和痛苦，而本裝置在很大程度上卻能夠避免這一切，可見其社會(huì)實(shí)用價(jià)值是很大的。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1是一種簡(jiǎn)單的防軋人裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1裝置帶有安全網(wǎng)和橫連桿時(shí)的右視圖;
圖3是圖2中彈性擋板(13)的A-A剖面圖;
圖4是圖1中電磁鐵組件(11)的一種結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是圖4中壓緊膠輪(26)的俯視圖;
圖6是圖1結(jié)構(gòu)中增裝定位組件后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是在主撐臂(10)上增裝會(huì)撐臂組件后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是在圖7中將壓緊桿(28)改為可折式結(jié)構(gòu)時(shí)的G-G剖視圖;
圖9是圖8結(jié)構(gòu)的H向局部視圖;
圖10是彈簧式長(zhǎng)度調(diào)節(jié)器的剖面圖;
圖11是保險(xiǎn)杠外套裝的非金屬?gòu)椥攒泬|剖面示意圖;
圖12是該裝置的一種控制電路原理圖。
參見圖1-12，彈性擋板(13)是由圖3所示的彈性板(22)外貼柔軟材料(23)組合而成，其中的件(22)可以是一塊整板，也可以是多塊板條焊合或連接構(gòu)成。左、右車輪的兩個(gè)擋板之間，還可以加裝數(shù)條橫網(wǎng)線(20)和豎網(wǎng)線(19)，以構(gòu)成安全網(wǎng)的形式。同時(shí)在左右擋板的對(duì)應(yīng)頂邊和對(duì)應(yīng)底邊之間還可增裝橫連桿(18)，其兩端都是通過球頭銷(21)或萬向節(jié)與彈性板(22)相連接的。另外，在每個(gè)擋板(13)的頂邊和底邊，還分別固定有頂邊滾輪軸(12)和底邊滾輪軸(15)，兩軸上都以動(dòng)配合的形式套裝有多個(gè)滾輪(14)。再一點(diǎn)需要指出的是，擋板底邊是直線型的，而擋板頂邊卻分為三段，中間較長(zhǎng)一段在件(13)落地時(shí)緊貼輪胎(6)的頂面，兩端向后各有一小段翻邊貼緊輪胎(6)的兩個(gè)側(cè)面，這樣當(dāng)人體撞擊擋板時(shí)其頂邊就不會(huì)發(fā)生左右偏移。圖1所示的便為擋板(13)落地后的情景，箭頭B的指向?yàn)檐囕v前進(jìn)的方向。此時(shí)的滾輪(14)緊貼地面和輪胎(6)滾動(dòng)，并且，件(13)底邊到車輪中心水平距離尺寸a要大于頂邊的水平距離尺寸b，以保證件(13)與行人相撞后其底邊不會(huì)脫離地面。
關(guān)于件(13)與車輛的連接，圖1中是通過前端與件(13)緊固連接、后段與配重塊(3)連接、中間與主銷軸(9)成功配合連接的主撐臂(10)以及連接座(8)，與車輛原有的制動(dòng)底板(5)成緊固連接的。固定在件(8)上的主銷軸(9)位于車輪中心的前上方，在件(10)的前段裝有電磁鐵組件(11)，當(dāng)該件由圖1所示的通電狀態(tài)變?yōu)閿嚯姇r(shí)，件(3)的重量只要足以使件(13)自由升起至上極限位置即可。另外，為了不使件(10)沿件(9)的軸線方向竄動(dòng)，在主銷軸(9)上應(yīng)裝有連接板(16)和鎖緊螺母(17)。至于主撐臂(10)的自身結(jié)構(gòu)，允許采用強(qiáng)度不同的兩段金屬材料焊接或連接而成，因?yàn)榧?13)在前端，所以其前段的強(qiáng)度要高于后段的強(qiáng)度。而且，在采用氣剎車的車輛上，后段還要彎曲成向上凸起的弧形，以使件(10)在轉(zhuǎn)動(dòng)中不受車輛原有零件的影響。
圖4和圖5反映了電磁鐵組件(11)的一種構(gòu)成方式，當(dāng)電磁鐵線圈(32)通電時(shí)，電磁鐵作吸合動(dòng)作，頂桿(31)壓動(dòng)緊桿(28)和壓緊膠輪(26)，把由硬橡膠或其它耐磨材料構(gòu)成的膠輪(26)壓緊到輪胎(6)內(nèi)側(cè)面上，件(26)外表面所特設(shè)的多圈凸紋又不致使其打滑，所以件(26)一邊隨輪胎(6)向下運(yùn)動(dòng)，一邊繞膠輪軸(27)向輪輞(7)的外邊緣滾動(dòng)。在件(28)尾端安裝滑鍵(30)，是為了使件(27)的軸線始終與件(10)的前段垂直，一旦電磁鐵線圈(32)斷電時(shí)，在回位彈簧(29)的作用下件(31)、(28)、(26)同時(shí)縮回原位，擋板(13)自由升起到上極限位置。假設(shè)在該位置時(shí)，膠輪(26)離開件(6)側(cè)面的距離為e，件(13)頂邊離開件(6)外表面距離為f，那么，圖2所示在件(5)上增裝已旋轉(zhuǎn)為與地面垂直的刮泥板(4)后，所形成的尺寸c和d，就應(yīng)滿足c＜e、d＜f的尺寸關(guān)系，以保證車輛行駛在泥濘路面時(shí)件(13)不會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。另外，當(dāng)頂桿(31)的動(dòng)作行程不能滿足需要時(shí)，我們可以采用杠桿機(jī)構(gòu)將其行程加以放大，再去壓動(dòng)件(28)和(26)，但需要指出的是頂桿(31)的行程被放大多少倍，其壓緊力傳到件(26)后就會(huì)被縮小多少倍。
當(dāng)主撐臂(10)轉(zhuǎn)到上、下極限位置時(shí)，連接座(8)或連接板(16)將阻擋其繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，為了在車輛的劇烈振動(dòng)中也不使件(10)偏離極限位置，還可以在該件上增裝定位組件，通過定位卡片(35)上、下兩端分別去卡住件(10)的上、下極限位置。當(dāng)電磁鐵線圈(32)不通電時(shí)，定位拉線(24)和大拉簧(33)處于自由松開狀態(tài)，卡片(35)在小拉簧(34)的拉力作用下，繞定位軸(36)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，件(35)下端從件(8)上縮回，件(10)在件(3)重力作用下逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)至上極限位置時(shí)，件(35)的上端鉤住件(8)的上翻邊，把件(10)卡在上極限位置。當(dāng)線圈(32)通電時(shí)，隨著壓緊桿(28)的頂壓動(dòng)作，被拉動(dòng)的件(24)繞過定位滑輪(25)，使件(33)處于拉緊伸長(zhǎng)狀態(tài)，拉動(dòng)定位卡片(35)的上端，使件(35)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，隨著下極限位置的到來，件(35)的下端卡鉤卡住件(8)的下翻邊，又把件(10)卡死在下極限位置，圖6所示便是該狀態(tài)。至于件(10)上、下極限位置之間夾角的大小，取決于件(8)上、下翻邊之間的距離和件(9)軸線到兩個(gè)翻邊的距離，該角的值可處于25°-70°之間。對(duì)于每一個(gè)確定的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，輪胎(6)總有一個(gè)確定的驅(qū)動(dòng)角度與之對(duì)應(yīng)，這兩個(gè)角度一個(gè)是件(10)的轉(zhuǎn)動(dòng)夾角，一個(gè)是車輪的驅(qū)動(dòng)夾角，但由于在轉(zhuǎn)動(dòng)中件(11)到件(9)的距離總是小于件(11)到車輪中心的距離，因此，驅(qū)動(dòng)角度也就總是小于轉(zhuǎn)動(dòng)角度。對(duì)于一般的車輛，驅(qū)動(dòng)角度可選在45°左右，也就是車輪大約轉(zhuǎn)1/8周。
為使擋板(13)先前傾落地然后再使底邊迅速前移，在件(10)與件(13)間還可增裝付撐臂組件，其結(jié)構(gòu)參見圖7。當(dāng)線圈(32)由圖示的通電狀態(tài)變?yōu)閿嚯姇r(shí)，件(10)前段、件(13)連同付撐臂組件一起向上轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)至上極限位置時(shí)，拉鉤(38)的左端與固定在件(5)上的碰撞銷(37)發(fā)生碰撞，致使件(38)繞拉鉤銷(39)逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，件(38)的右端便拉緊較軟的付拉簧(41)向上抬起，從而放開撥桿(42)原被卡住的上端，其下端受拉力較大的且已被拉開的主拉簧(40)的拉力，使件(42)繞撥桿軸(43)順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，一直轉(zhuǎn)到件(42)的下端貼近件(10)的下邊時(shí)為止，而且，件(42)在轉(zhuǎn)動(dòng)中還通過銷軸(47)拉動(dòng)付撐臂(45)作相應(yīng)的平移，件(10)、(45)是分別通過主銷(44)、付銷(46)與彈性擋板(13)相連接的，那么在件(45)向后移動(dòng)的同時(shí)，擋板(13)也就沿順時(shí)針方向偏擺一定的角度。當(dāng)線圈(32)再次通電時(shí)，原來在件(10)上，此刻改裝在件(45)左端的電磁鐵組件(11)動(dòng)作，從而通過付撐臂組件連同件(10)一同向下轉(zhuǎn)動(dòng)，拉鉤(38)的左端被松開。并且，在件(41)的拉力作用下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。在件(10)向下轉(zhuǎn)動(dòng)的整個(gè)過程中，件(45)對(duì)件(10)的拉力還不能克服(40)、(41)兩個(gè)拉簧的拉力，所以件(45)的左端仍靠近件(10)的下端，這樣，件(13)的底邊剛一接觸地面瞬間，就會(huì)出現(xiàn)頂邊超前于底邊，致使圖1中a、b兩尺寸出現(xiàn)b＞a的情況，隨后，件(11)受件(6)的驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)件(45)左端繼續(xù)下移，則件(45)繞(46)、件(42)繞(43)都作逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。拉動(dòng)和頂開件(40)和(41)，件(13)的底邊沿地面迅速前移，至于件(38)的右邊設(shè)有多個(gè)鋸齒形卡鉤，是為了在這段迅速前移的過程中件(13)一旦與人體相撞時(shí)，其底邊也不會(huì)脫離地面和后移。并且在該段迅速前移中，件(40)的前段還會(huì)向上回?cái)[一小段距離，這樣，當(dāng)件(10)上安裝有定位組件時(shí)，就要求圖6中件(35)的下半段再加長(zhǎng)一點(diǎn)，使件(10)的下邊與件(8)的下翻邊折角處相離一定間隙。
再就是增裝付撐臂組件后壓緊膠輪(26)的滾動(dòng)情況，它先是在件(6)的內(nèi)側(cè)面向輪輞(7)邊緣處滾動(dòng)，之后，伴隨件(13)底邊的迅速前移，件(26)又反向滾動(dòng)，如果由件(11)的中心分別與車輪中心和件(43)中心作連線，當(dāng)這兩條連線間的夾角增大至90°時(shí)，便是壓緊膠輪(26)滾動(dòng)的最終位置。在該位置時(shí)，洽好件(26)受輪胎(6)驅(qū)動(dòng)力F的方向與件(27)的軸線重合。為減輕件(26)對(duì)件(60)的磨損，此時(shí)的壓緊桿(28)可采用圖8、圖9所示的可折式結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中，前緊桿(48)、后緊桿(52)其截面為相同的矩形，在F力表現(xiàn)為拉力的表面，安裝有一個(gè)或幾個(gè)處于拉緊狀態(tài)的緊桿簧(50)，其兩端通過小凸柱(49)分別拉住件(48)和件(52)。在F力表現(xiàn)為壓力的結(jié)合面處，又裝有緊桿銷(51)，通過緊桿板(53)將件(48)、(52)連為可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)整體。并且件(51)的軸線與F力方向垂直，只有處于這最終極限位置時(shí)，車輪再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)才足以拉動(dòng)件(50)，使件(48)繞件(51)向下折彎一定的角度。
關(guān)于自動(dòng)剎車的功能，則是在件(13)下落的過程中，靠連著件(10)的拉線(1)繞過小滑輪(2)，去拉動(dòng)車上的制動(dòng)閥拉臂或制動(dòng)總泵來實(shí)現(xiàn)的。在拉線(1)中間串接有彈簧式長(zhǎng)度調(diào)節(jié)器，其結(jié)構(gòu)具有一個(gè)兩端連有滑塊(56)的軟拉簧(55)，一個(gè)硬壓簧(57)，并通過外筒(54)和調(diào)整帽(58)之間的旋合，將彈簧和件(56)限制的腔體內(nèi)，擰動(dòng)件(58)還可調(diào)整腔體的長(zhǎng)度，當(dāng)件(13)處于上極限位置時(shí)，由于鋼板彈簧的彈上，，滑塊(56)受到件(1)很微小的拉力時(shí)便可改變件(55)的長(zhǎng)度，并且這時(shí)的拉力絕對(duì)拉不動(dòng)制動(dòng)閥拉臂以及其它剎車元件。只有件(13)在下落中快要接觸地面，使件(57)的長(zhǎng)度也被壓短一小段距離時(shí)，件(1)才拉得動(dòng)剎車元件，當(dāng)剎車元件被拉到極限位置后，件(1)再繼續(xù)拉就只是壓短件(57)的長(zhǎng)度了。
本裝置的電路元件可以是這樣的，在制動(dòng)踏板的下面裝有一個(gè)很小的微動(dòng)開關(guān)(68)，當(dāng)司機(jī)猛踩踏板時(shí)，件(68)閉合，電磁鐵線圈(32)通電，為縮短其接通時(shí)間，可采用“強(qiáng)激”方法，強(qiáng)激電壓可用2-4倍件(32)工作電壓，由降壓電阻(69)和電容(70)所構(gòu)成的便是一種簡(jiǎn)單的強(qiáng)激線路，其中件(69)的阻值由強(qiáng)激電壓大小定，件(70)由所需時(shí)間定，隨著急剎車后踏板的抬起，件(32)也就斷電。另外，在車輛保險(xiǎn)杠和車身兩側(cè)凸出部位，還應(yīng)套裝帶有內(nèi)片(62)、外片(63)兩層薄金屬片的非金屬?gòu)椥攒泬|，其剖面見圖11。在彈性軟墊(61)的外面套裝并粘牢有一定強(qiáng)度的非金屬外蒙皮(59)，圖中的件(60)便是車上原有的保險(xiǎn)杠，車輛行駛中只要行人的身體稍一觸碰到該結(jié)構(gòu)，件(62)、(63)便立即接通，使件(32)強(qiáng)激通電，同時(shí)還使通用繼電器線圈(66)和時(shí)間繼電器線圈(71)通電，通用繼電器的兩個(gè)常開觸頭(67)被接通，而將件(32)、件(66)和件(71)全部自鎖，使之不受(62)、(63)以及(68)通斷的影響。但此時(shí)三個(gè)通電的線圈卻受時(shí)間繼電器延時(shí)斷開觸頭(64)的控制，該觸頭一旦斷開，整個(gè)電路全部斷電，我們要求其斷開動(dòng)作的延遲時(shí)間應(yīng)足夠的長(zhǎng)，當(dāng)車輛在自動(dòng)剎車前是最高極限車速時(shí)，也要保證當(dāng)車停穩(wěn)之后觸頭(64)才斷開。略加分析后從圖12還可得知，常開微動(dòng)按鈕(72)閉合后的效果與件(62)、(63)連通后的效果相同，該開關(guān)可以裝在司機(jī)前面伸手就可以碰到的地方。一旦出現(xiàn)將要撞人、軋人、撞車等緊急情況時(shí)，只要伸手碰它一下，就會(huì)出現(xiàn)擋板(13)緊急落地并自動(dòng)急剎車的效果，這樣適應(yīng)之后會(huì)比用腳再踩踏板來得快一些。如果由于發(fā)生撞車等意外事故，使件(62)、(63)扭曲變形，而不能恢復(fù)其分離狀態(tài)時(shí)，那么，車停后擋板(13)也將不會(huì)自由上升，這時(shí)只需把撞人總開關(guān)(73)打開，件(62)、(63)便失去了其控制作用，但件(68)、(72)兩個(gè)開關(guān)仍保持其控制作用。
另外，電路中的件(71)和(64)，可以用一個(gè)常閉微動(dòng)開關(guān)代替它們，該開關(guān)連接在件(64)所處的位置，它可以安裝在司機(jī)前面的儀表盤附近，也可以安裝在司機(jī)門手把處或門軸外側(cè)，當(dāng)撞人后自動(dòng)剎車并已經(jīng)將車輛停穩(wěn)時(shí)，用手按一下該開關(guān)或握一下車門把手、打開一下車門，只要件(62)、(63)已經(jīng)分離，整個(gè)電路同樣也會(huì)全部斷電。
一旦該安全裝置因長(zhǎng)期使用出現(xiàn)其它故障時(shí)，只稍打開電路總開關(guān)(65)，則車輛仍按現(xiàn)行的方式正常行駛。
權(quán)利要求
1.一種新、舊交通車輛附裝的防軋人安全裝置，它主要包括前端連有彈性擋板(13)、后段連有配重塊(3)或拉簧、中間與主銷軸(9)成動(dòng)配合的主撐臂(10)以及把銷軸(9)固定在車輪中心前上方的連接座(8)和銷緊螺母(17)，其特征是在主撐臂(10)的前段還裝有受電路元件控制、通電后能使擋板(13)緊急落地的電磁鐵組件(11)，該組件中電磁鐵線圈(32)在電路中的接通，取決于急剎車中制動(dòng)踏板下微動(dòng)開關(guān)(68)的閉合，撞人時(shí)內(nèi)片(62)與外片(63)的接觸以及常開微動(dòng)按鈕(72)的按壓，并且在擋板落地的同時(shí)，主撐臂(10)還通過拉線(1)去拉動(dòng)車輛上的有關(guān)剎車元件，從而使裝置又具有自動(dòng)剎車的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全裝置，其特征是所說的彈性擋板(13)由外貼柔軟材料(23)的彈性板(22)、以及套裝有滾輪(14)的頂邊滾輪軸(12)和底邊滾輪軸(15)組合構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的安全裝置，其特征是在左、右車輪的兩個(gè)擋板間不僅可加裝由數(shù)條橫網(wǎng)線(20)和豎網(wǎng)線(19)組成的安全網(wǎng)，而且還可在對(duì)應(yīng)頂邊和對(duì)應(yīng)底邊間增裝橫連桿(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全裝置，其特征是所說的電磁鐵組件(11)是由回位彈簧(29)、壓緊輪胎(6)的壓緊膠輪(26)、膠輪軸(27)以及起頂緊作用的頂桿(31)和壓緊桿(28)所組合構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全裝置，其特征是可在制動(dòng)底板(5)和主撐臂(10)上分別增裝刮泥板(4)和定位軸(36)、小拉簧(34)、大拉簧(33)、定位拉線(24)以及上、下端交替工作的定位卡片(35)所構(gòu)成的定位組件，以保持彈性擋板(13)所處的極限位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所規(guī)定的安全裝置，其特征是在主撐臂(10)和擋板(13)之間，可增裝帶有電磁鐵組件(11)的付撐臂(45)、主銷(44)、付銷(46)、銷軸(47)、撥桿(42)、撥桿軸(43)、主拉簧(40)、付拉簧(41)、拉鉤(38)和碰撞銷(37)所構(gòu)成的付撐臂組件，以使擋板(13)先前傾落地，然后再使其底邊迅速前移。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所規(guī)定的安全裝置，其特征是將壓緊桿(28)分成前緊桿(48)、后緊桿(52)兩段，并增裝緊桿銷(51)、緊桿板(53)、緊拉簧(50)、小凸柱(49)以組成可減輕輪胎(6)磨損的可折式結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的裝置，其特征是在拉線(1)的中間串接著由軟拉簧(55)、滑塊(56)、硬壓簧(57)、外筒(54)和調(diào)整帽(58)所構(gòu)成的彈簧式長(zhǎng)度調(diào)節(jié)器，以消除鋼板彈簧壓下和彈上對(duì)拉線(1)的影響。
9.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的裝置，其特征是在保險(xiǎn)杠(60)和車身兩側(cè)的凸出部位，都套裝有對(duì)人體起緩沖和保護(hù)作用的彈性軟墊(61)、外蒙皮(57)以及位于兩件之間的內(nèi)片(62)和外片(63)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所規(guī)定的安全裝置，其特征是電路元件中還沒有縮短電磁鐵線圈(32)通電時(shí)間的強(qiáng)激線路元件、電路總開關(guān)(65)以及可使內(nèi)片(62)和外片(63)失去控制作用的撞人總開關(guān)(73)。
全文摘要
本發(fā)明為一種交通車輛附裝的簡(jiǎn)易安全裝置，特別是一種利用電磁元件的頂壓力和車輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力、能使輪前的擋板緊急落下和自由回升的擋護(hù)裝置，電磁元件的通電取決于制動(dòng)踏板的踩壓或撞人時(shí)的觸壓，通電瞬間內(nèi)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)約1/8周擋板就落地，并且在擋板下落中不踩踏板車輛也能自動(dòng)剎車。這樣，擋板就能將摔倒或撞倒在輪前的行人向前推移而免于傷亡。本裝置成本低、輕便耐用、制造容易，可廣泛安裝于汽車、電車、拖拉機(jī)等一類新舊車輛。
文檔編號(hào)B60R21/34GK1044073SQ89100179
公開日1990年7月25日 申請(qǐng)日期1989年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1989年1月9日
發(fā)明者蓋書俊 申請(qǐng)人:蓋書俊