一种车辆的安全系统的制作方法

一种车辆的安全系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种车辆的安全系统，提供一种通过一增大面积的制动块与路面的大面积接触而产生具大的摩擦力，促使车辆紧急停车的装置。本装置包括包括车轮和制动系统；所述制动系统包括制动块和推动制动块动作的压力源；所述制动系统为瞬间下降式制动系统；制动系统的制动块为设置在车辆底部并受所述压力源快速驱动的一大面积的板式结构；所述制动块包括在所述压力源驱动下远离地面的蓄能状态和呈垂直速降并与地面相抵接触的制动状态。本发明通过可大大缩短刹车距离。
【专利说明】一种车辆的安全系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种机动车辆的安全系统，特别是涉及一种机动车辆的紧急制动系统 和车辆防撞系统。

【背景技术】
[0002] 汽车发明100多年以来，全世界道路交通事故的死亡人数早已超过两次世界大战 死亡人数的总和。近年来，全世界每年道路交通事故的死亡人数达120多万人。
[0003] 汽车的两大缺点：一是传统的制动装置其刹车效果不佳；二是事故时刚性车身对 被撞行人会造成严重伤害。传统制动装置是通过摩擦阻止车轮的运转，由于车轮接触路面 面积小，因而摩擦力（阻力）小，刹车距离(惯性滑行距离）就长。比如，某种汽车以80公里 的时速刹车时，刹车距离为28米，遇到紧急情况时，这么长的刹车距离很难避免交通事故。


【发明内容】

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种车辆安全系统，其通过一增大面积的制动块 与路面的大面积接触而产生具大的摩擦力，促使车辆紧急停车；再则通过该制动块在与路 面接触产生摩擦的同时，将车辆抬离地面，完全阻止车辆的移动，可极有效地防止交通事故 的发生。另外，每条车道中间设置一条凹形轨道，汽车前部中间设置一个可升降的进轨轮， 可以选择与凹轨结合或者分离，可以在车辆行驶过程中，避免疲劳驾驶等多种原因驶离车 道造成交通事故。再另外，通过在车辆车身前部设有一柔性的车辆防撞系统，可进一步保护 行人和减缓与前车的追尾碰撞强度。
[0005] 本发明的技术方案是：一种车辆的安全系统，包括车轮和制动系统；所述制动系 统包括制动块和推动制动块动作的压力源；还包括凹轨系统；该凹轨系统包括设置在车道 中间的凹轨和设置在车辆底部可选择升降地与该凹轨结合的进轨轮；所述制动系统为瞬间 下降式制动系统；制动系统的制动块为设置在车辆底部并受所述压力源快速驱动的一大面 积的板式结构；所述制动块包括在所述压力源驱动下远离地面的蓄能状态和呈垂直速降并 与地面相抵接触的制动状态。通过一增大面积的制动块与路面的大面积接触而产生巨大的 摩擦力,促使车辆紧急停车；另外通过该制动块在与路面接触产生摩擦的同时，将车辆抬离 地面，阻止车辆的移动，可极有效地防止交通事故的发生。另外，通过在道路中设置凹轨系 统，凹轨为沿道路方向设置的凹形轨道，设置在车辆底部的进轨轮可以上下升降，正常行驶 时，进轨轮下降嵌入凹轨中运行，需要超车或者变道时，上升进轨轮脱离凹轨，车辆可以在 超车或变道后回归正常轨道，重新下降进轨轮进入凹轨运行；到平交路口时，把握方向盘即 可进入直行、左转、右转轨道；上升进轨轮也可以在无凹轨的道路上行驶。凹轨底部侧面每 间隔一段设置排水口，与路基的排水管道连通。凹轨可以采用钢材、混凝土材料、石材等制 作。进轨轮的外层采用橡胶材料。采用进轨轮和凹轨配合行车，并通过制动系统提高刹车性 能保障安全，可逐步提高汽车在凹轨高速公路行驶的限速，节省行车时间，提高交通流量。 汽车上还可以安装感应装置，车辆前方有障碍物时，感应装置能迅速启动制动装置，实现自 动制动。可以保障疲劳驾驶、刹车油门误操作等情况下的安全，当汽车在密集道路行驶，可 以关闭感应装置运作。
[0006] 作为优选，所述压力源包括气压源、液压源或弹簧中的一种或多种。通过压力源的 蓄压，使制动块可瞬间下降与路面相抵，产生与路面的摩擦阻力和使车辆抬离地面的垂直 的提升力。具体地，所述压力源包括使所述制动块处于蓄能状态的气缸和使所述制动块处 于制动状态的弹簧。该制动块通过气缸克服弹簧力将制动块提离地面，并压缩弹簧产生蓄 存的弹簧力。制动时，通过对气缸气压的迅速释放，弹簧力使制动块迅速下降并与地面相抵 进行制动。
[0007] 作为一种优选技术方案，所述制动块呈矩形，呈对称分设于车辆底部的两侧。该结 构的制动块布置较为灵活，可适应多数车辆底盘结构。
[0008] 作为另一种技术方案，所述制动块呈框形，设置于车辆的底部。该结构的制动块面 积更大，可适用于较大型的车辆，气缸设置在车内边缘，适用于底盘较低的汽车。
[0009] 本发明的另一种技术方案是：一种车辆的安全系统，包括车轮和制动系统；所述 制动系统包括制动块和推动制动块动作的压力源；在车辆的如方设有一弹性减撞系统；所 述制动系统为瞬间下降式制动系统；制动系统的制动块为设置在车辆底部并受所述压力源 快速驱动的一大面积的板式结构；所述制动块具有在所述压力源驱动下远离地面的蓄能状 态和呈垂直速降并与地面相抵接触的制动状态。通过一增大面积的制动块与路面的大面积 接触而产生具大的摩擦力，促使车辆紧急停车；另外通过该制动块在与路面接触产生摩擦 的同时，将车辆抬离地面，完全阻止车辆的移动，可有效防止翻车、坠崖、坠河、相撞、追尾、 撞人、乳人等交通事故。另外，通过在车辆车身前部设有一柔性的车辆弹性减撞系统，可进 一步保护行人和减缓与前车的追尾碰撞强度。
[0010] 作为一种优选的技术方案，所述弹性减撞系统包括高强度柔性材料编织而成的防 撞网；所述防撞网可拆卸地设置在车辆的前面并设有间距至少为15厘米；防撞网的上沿略 低于车辆前风挡的下沿。防撞网采用优质的材料制作，网线粗细能承受一人或两人的碰撞 力即可。网纲为防撞网的外边框，下网纲向前探出20厘米左右，发生撞人事故时，下网纲首 先触碰被撞行人的下肢，瞬间将被撞行人绊倒在网中，被撞行人会本能地抓住防撞网，一直 到车辆停住。防撞网与汽车前部采用插销的方式连接，需要时，防撞网可整体向上翻或向下 翻，方便汽车前盖打开。网纲可以采用尼龙绳网纲和金属网纲，两者各有优点。尼龙绳网纲 可减轻对被撞行人的伤害，金属网纲的防撞网向上翻或向下翻比较方便。作为另外的方案， 防撞网的纵向宽度加路面至下网纲的高度，一共不少于1. 85米，并在汽车驾驶员视线位置 不设置网线，形成窗口避免阻挡视线。
[0011] 作为另一种技术方案，所述弹性减撞系统包括由若干弹性材料支承的缓冲板，缓 冲板包括两层板，后层板固定在车头前方，前层板位于后层板前方，前层板和后层板之间设 置若干缓冲弹簧，前层板和后层板之间间距至少10厘米。后层板四角设有导向套；前层板 的四角设有向后的导向柱插入后层板的导向套中，使前层板可以沿前后方向缓冲滑动。
[0012] 作为优选，所述压力源包括气压源、液压源或弹簧中的一种或多种。通过压力源的 蓄压，使制动块可瞬间下降与路面相抵，产生与路面的摩擦阻力和使车辆抬离地面的垂直 的提升力。具体地，所述压力源包括使所述制动块处于蓄能状态的气缸和使所述制动块处 于制动状态的弹簧。该制动块通过气缸压缩弹簧产生蓄存的弹簧力。通过对气缸气压的迅 速释放，弹簧力使制动块迅速下降并保护与地面相抵。
[0013] 作为优选，车辆的前轮外侧设有可拆卸的圆盘形爆胎防护圈，爆胎防护圈外径比 轮胎外径小三分之一至四分之一的轮胎厚度。爆胎发生时候，爆胎防护圈接触地面形成支 撑，防止车辆左右前轮在爆胎后外径相差过大造成车辆方向失控。
[0014] 本发明通过一增大面积的制动块与路面的大面积接触而产生具大的摩擦力，促使 车辆紧急停车；另外通过该制动块在与路面接触产生摩擦的同时，将车辆抬离地面，完全阻 止车辆的移动，使用本发明可大大缩短刹车距离，可极有效地防止交通事故的发生。另外， 通过在道路中设置凹轨系统，对车辆进行侧向限位，可避免疲劳驾驶等原因驶离车道而发 生翻车、相撞、坠崖、坠河、撞人、乳人等交通事故。再另外，通过在车辆车身前部设有一柔性 的车辆防撞系统，可进一步保护行人和减缓与前车的追尾碰撞强度。还有，汽车前轮一侧设 置爆胎防护圈，在无轨道路行驶中可有效地防止前轮爆胎后方向失控而发生交通事故。

【专利附图】

【附图说明】
[0015] 图1为本发明的结构示意图。
[0016] 图2为本发明中制动系统的第一种结构示意图。
[0017] 图3为本发明中制动系统的第一种结构前视示意图。
[0018] 图4为本发明中制动系统的第二种结构前视示意图。
[0019] 图5为本发明中凹轨系统的结构示意图。
[0020] 图6为本发明中凹轨与进轨轮的横截面结构图。
[0021] 图7是本发明进轨轮升降连动机构结构图。
[0022] 图8为本发明中弹性减撞系统的第一种结构示意图。
[0023] 图9为本发明中弹性减撞系统的第二种结构示意图。
[0024] 图10是本发明中弹性减撞系统的第三种结构示意图。
[0025] 图11为本发明中爆胎防护圈的结构示意图。
[0026] 其中，车辆1、车身101、车轮102、大梁103、制动系统2、气压源201、弹簧202、气 缸组件203、固定梁204、固定板205、制动块206、摩擦片207、连接板208、合页209、凹轨系 统3、凹轨301、进轨轮302、操纵机构303、连动杆304、清轨器305、弹性减撞系统4、防撞网 401、网纲402、可视窗403、连接销404、缓冲板405、缓冲弹簧406、导向套407、导向柱408、 爆胎防护圈5、道路6。

【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0028] 实施例一：参见图1，本实施例的一种车辆的安全系统，该车辆1包括车身101、车 轮102、设置在车身101底部的制动系统2和凹轨系统3。
[0029] 参见图2和图3,该制动系统2为一种瞬间下降式制动系统，包括制动块206、气缸 组件203和控制气缸组件203和制动块动作的压力源。该气缸组件203通过一穿插在汽车 底盘大梁103上的固定梁204固定，该压力源为一气压源201和16个弹簧202。该气压源 201连接到气缸组件203上并控制气缸组件203中活塞杆垂直于道路6路面作上下动作。 在固定梁204的下端固定的一固定板205,在该固定板205的下方为制动块206,在该制动 块206与固定板205之间设置有两排共16个压缩弹簧202,弹簧为锥形弹簧，能达到更大 的压缩比，气缸组件203中的活塞杆穿过固定板205后连接在制动块206上，使活塞杆的上 下动作带动制动块206相对固定板205运动形成一远离道路6路面的蓄能状态和呈垂直速 降并与道路6路面相抵接触的制动状态。该固定板205和制动块206的截面均为凹形，且 它们的开口呈上下相对，制动块206的宽度略小于固定板205的宽度，使制动块206在蓄 能状态时插入固定板205中。在本实施例中，该气缸组件203为四个，分设于大梁103的两 侦k制动块206呈条形，分设于大梁103的两侧，分别接受各自一侧的两个气缸组件203的 驱动。在该制动块206的底面及两边设有橡胶层，其截面为凹形，制动块底面的橡胶层作为 摩擦片207、两边的橡胶层采用螺丝固定在制动块的侧面，即牢固而且更换方便。在摩擦片 207的表面上设有增加摩擦力的纹路。该纹路可以是呈横向的波浪纹，其既可提高摩擦片的 排水，同时提高摩擦片的摩擦力。
[0030] 气压源为电动充气泵或其它气泵产生的气压源201。当气压源201的压缩空气进 入气缸组件203中使活塞杆上升，带动制动块206迫使弹簧202向上压缩进入蓄能状态，弹 簧202对称布置在活塞杆两侧的固定板和制动块之间。当汽车在行驶中遇到紧急情况时， 通过打开气缸组件203的快速阀门（图上未示)，使失去压力支承的制动块206在弹簧202 的弹力作用下瞬间下降，将制动块206与道路6路面相抵而架空车辆1的所有车轮102,在 短距离将汽车刹住。在避免交通事故后，气压源201随即对气缸组件203充气加压，使制动 块206快速上升，车辆可继续行驶。气压源201可由独立的电动气泵供气或由发动机驱动 产生。
[0031] 该制动块瞬间下降到路面时，架空所有车轮，该制动块与路面的接触面积是车轮 与路面接触面积的十几倍，甚至几十倍（因车而异)，即摩擦力比传统刹车强十多倍，甚至几 十倍，可缩短刹车距离80%以上。按照接触路面面积增加一倍，摩擦力也增加一倍，刹车距 离缩短50%的原理，以前文所述的传统刹车距离为28米的汽车为例，如果刹车摩擦力增加 一倍(原来的二倍)，其刹车距离为14米；在此基础上，刹车摩擦力又增加一倍(原来的四 倍)，其刹车距离为7米；刹车摩擦力再增加一倍(原来的8倍)，其刹车距离为3. 5米；刹车 摩擦力又增加一倍(原来的16倍)，其刹车距离为1. 75米。
[0032] 还可以在车辆上安装感应装置，设计10米内前面有移动物体(主要是人和车）时， 感应装置会自动打开瞬间制动系统的快速阀门，自动急刹车。如此，可以解决疲劳驾驶、错 误操作以及反应慢的问题。汽车在密集的道路行驶可以不用感应装置，关掉电源即可。
[0033] 参见图5、图6、图7,为了进一步提高车辆行驶的安全性，该实施例的一种车辆的 安全系统还包括一凹轨系统3。该凹轨系统3包括设置于道路车道中间的凹轨301和设 置于车辆1底部的进轨轮302,凹轨为上口宽，下口稍窄的下凹轨道，上口宽7-9cm，底部宽 5-7cm，深度12-18cm，上口和下口宽度在转弯处大于直行处，并保证上口宽度不会对自行车 行人过马路造成影响。凹轨使用螺栓和压片固定在路基上，更换方便。倒梯形结构的凹轨 使进轨轮和凹轨的摩擦面减小，减少磨损。进轨轮由左右两个对称半块拼合形成，进轨轮外 包有可更换的橡胶层，橡胶层在分别包裹在左右两块进轨轮上，并在拼合面有翻边，翻边夹 紧在左右两块进轨轮的拼合面上。进轨轮的轮面的中心设有环形凸起，环形凸起的侧面具 有与凹轨侧壁吻合的坡度，可以下降伸入凹轨的凹槽中进行导向。该进轨轮302通过一操 纵机构303进行控制升降，操纵机构包括位于汽车大梁上部的操作手柄、传动杆以及带动 进轨轮上下摆动的转轴，根据需要可选择地接受该凹轨系统3的控制和限位，并采用连动 杆304与前轮连动变换前进方向。进轨轮前方中心还通过支架设置有清轨器305,清轨器随 进轨轮升降，清轨器为在进轨轮前侧坚直伸入凹轨并与凹轨内壁坡度吻合的销状，可以相 对支架转动，清轨器可以剔除凹轨中的石子等杂物，清轨器外层包裹可更换的橡胶层，一旦 清轨器碰到凹轨的内壁，清轨器可以相对支架转动，避免滑动摩擦。凹轨底部侧面每间隔一 段设置排水口，与路基的排水管道连通。
[0034] 实施例二：本实施例除制动系统与实施例一有区别，其他与实施例一相同。
[0035] 如图4所示，本实施例中，两侧的制动块的两端之间分别采用连接板208连接，连 接板为横向的制动块，截面为凹形，连接板上方不设置弹簧。制动块和连接板上表面的侧边 采用合页209可翻动连接，使两侧的制动块通过连接板连接整体呈框形。本实施例中气缸 组件203的活塞杆连接制动块的上表面外侧，弹簧202设置在活塞杆内侧的固定板和制动 块之间。本实施例结构使用底盘较低的小型车辆，两侧的制动块采用连接板相互制约，气缸 组件可以尽量往两侧设置，减少对车内空间的影响。本实施例可以适应路面不平的情况，两 侧制动块向下行程有区别时，可以通过合页的翻动，使连接板倾斜，让两侧制动块均能接触 地面。
[0036] 实施例三：本实施例除在车辆上增加一弹性减撞系统4外，其余均与实施例一相 同。
[0037] 参见图1，本实施例的一种车辆的安全系统，该车辆1包括车身101、车轮102、设置 在车身101底部的制动系统2、凹轨系统3和设置在车身前面的弹性减撞系统4。
[0038] 参见图8,该弹性减撞系统4为设置在车身前面的防撞网401。该防撞网401采用 优质的网线编织在网纲402上，网纲402有上网纲和下网纲，网线粗细能承受一人或两人的 碰撞力即可。防撞网401的纵向宽度加路面至下网纲的高度，一共不少于1.85米，并在驾 驶室前方具有不设网线的可视窗403。向前伸出20厘米左右的下网纲首先触碰被撞行人 的下肢，瞬间将被撞行人绊倒在防撞网401中，被撞行人会本能地抓住防撞网401，一直到 车辆停住。需要时，防撞网401可向上翻或向下翻，采用连接销404的方式，更为方便快捷。 尼龙绳网纲和金属网纲各有优点。尼龙绳网纲可减轻对被撞行人的伤害，金属网纲的防撞 网向上翻或向下翻比较方便。防撞网松紧可调。
[0039] 参见图9,上网纲也可以设置为不超过前挡玻璃底边，避免驾驶员影响视线，此时 防撞网高度较低。
[0040] 参见图10,该弹性减撞系统4也可心为设置在车身前面的由若干弹性材料支承的 弹性缓冲板405。在本实施例中，该弹性材料为多个阵列的缓冲弹簧406。缓冲板包括两层 板，后层板固定在车头前方，前层板位于后层板前方，前层板和后层板之间间距15厘米，前 层板和后层板之间设置若干缓冲弹簧，后层板四角设有导向套407 ;前层板的四角设有向 后的导向柱408插入后层板的导向套中，使前层板可以沿前后方向缓冲滑动。
[0041] 实施例四：本实施例除在车辆的前轮上增加一爆胎防护圈外，其余均与实施例二 相同。
[0042] 参见图11，该爆胎防护圈5为设置在车辆前轮外侧的圆盘形钢制件。该爆胎防护 圈5的直径介于车轮轮胎的内径和外径之间，爆胎防护圈外径比轮胎外径小三分之一至四 分之一的轮胎厚度。在本实施例中，该爆胎防护圈5的直径为比轮胎外径小三分之一轮胎 厚度。该爆胎防护圈分体地安装在车轮轮殻的外侧（图11)。爆胎防护圈5的环周上还嵌 设有环形橡胶条，爆胎时，爆胎防护圈5的橡胶条与底面接触，对钢制件起到一定的保护作 用。
[〇〇43] 具体实施例是为了更清楚地理解本发明，并不作为对本发明权利的一种限制，在 不脱离本发明宗旨的前提下，可以有各种各样的变化，所有这些对所述领域技术人员显而 易见的修改将包括在本权利要求的范围之内。
【权利要求】
1. 一种车辆的安全系统，包括车轮和制动系统；所述制动系统包括制动块和推动制动 块动作的压力源；其特征在于：还包括凹轨系统；该凹轨系统包括设置在车道中间的凹轨 和设置在车辆底部可选择地与该凹轨接合的进轨轮；所述制动系统为瞬间下降式制动系 统；制动系统的制动块为设置在车辆底部并受所述压力源快速驱动的一大面积的板式结 构；所述制动块包括在所述压力源驱动下远离地面的蓄能状态和呈垂直速降并与地面相抵 接触的制动状态。
2. 根据权利要求1所述的一种车辆的安全系统，其特征在于：所述压力源包括气压源、 液压源或弹簧中的一种或多种。
3. 根据权利要求2所述的一种车辆的安全系统，其特征在于：所述压力源包括使所述 制动块处于蓄能状态的气压源和使所述制动块处于制动状态的弹簧。
4. 根据权利要求1或2或3所述的一种车辆的安全系统，其特征在于：所述制动块呈 矩形，呈对称分设于车辆底部的两侧。
5. 根据权利要求1或2或3所述的一种车辆的安全系统，其特征在于：所述制动块呈 框形，设置于车辆的底部。
6. -种车辆的安全系统，包括车轮和制动系统；所述制动系统包括制动块和推动制动 块动作的压力源；其特征在于：在车辆的前方设有一弹性减撞系统；所述制动系统为瞬间 下降式制动系统；制动系统的制动块为设置在车辆底部并受所述压力源快速驱动的一大面 积的板式结构；所述制动块包括在所述压力源驱动下远离地面的蓄能状态和呈垂直速降并 与地面相抵接触的制动状态。
7. 根据权利要求6所述的一种车辆的安全系统，其特征在于：所述弹性减撞系统包括 高强度柔性材料编织而成的防撞网；所述防撞网可拆卸地设置在车辆的前面并设有间距至 少为15厘米；防撞网的上沿略低于车辆前风挡的下沿。
8. 根据权利要求6所述的一种车辆的安全系统，其特征在于：所述弹性减撞系统包括 由若干弹性材料支承的缓冲板，缓冲板包括两层板，后层板固定在车头前方，前层板位于后 层板前方，前层板和后层板之间设置若干缓冲弹簧，前层板和后层板之间间距至少10厘 米。
9. 根据权利要求6或7或8所述的一种车辆的安全系统，其特征在于：所述压力源包 括使所述制动块处于蓄能状态的气缸和使所述制动块处于制动状态的弹簧。
10. 根据权利要求6或7或8所述的一种车辆的安全系统，其特征在于：车辆的前轮外 侧设有可拆卸的圆盘形爆胎防护圈，爆胎防护圈外径比轮胎外径小三分之一至四分之一的 轮胎厚度。
【文档编号】B60T1/14GK104057930SQ201410000670
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】陈承寿 申请人:陈承寿