一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车 - 专利探索者 - 佰腾专利检索

摘要:

本发明属于厢式汽车技术领域,尤其涉及一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车,它包括车身、气缸、空气装置、支撑块、连接长杆、支撑机构、连接机构、车厢,其中四个气缸两两一组对称安装在车身上端,每组中的两个气缸位于车身上端两侧;两个支撑机构对称安装在相应的一组气缸上端;四个连接长杆一端两两一组通过圆柱销分别安装在两个支撑机构侧面上,每组中的两个连接长杆位于支撑机构两端;四个连接机构两两一组对称安装在车厢两个侧面,且每组中两个连接机构位于车厢两端;车厢通过四个连接机构安装在四个连接长杆一端,且车厢下端面与支撑块上端面配合;本发明中的汽车车厢具有自动跨越障碍的功能,从而达到保护车厢内人员的作用。 - 专利探索者 - 佰腾专利检索

申请号: CN201710568805.X 专利名称: 一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车 申请(专利权)人: [邱剑波] 发明人: [邱剑波] 其他信息:
1.一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车,其特征在于:它包括车身、气 缸、空气装置、支撑块、连接长杆、支撑机构、连接机构、车厢,其中四个气缸两两一组对称安 装在车身上端,每组中的两个气缸位于车身上端两侧;两个支撑机构对称安装在相应的一 组气缸上端;支撑块位于车身上端,且位于四个气缸中心处;四个连接长杆一端两两一组通 过圆柱销分别安装在两个支撑机构侧面上,每组中的两个连接长杆位于支撑机构两端;空 气装置安装在车身上端;四个连接机构两两一组对称安装在车厢两个侧面,且每组中两个 连接机构位于车厢两端;车厢通过四个连接机构安装在四个连接长杆一端,且车厢下端面 与支撑块上端面配合; 上述安装有连接机构的四个车厢位置处的车厢结构完全相同;对于其中任意一处,车 厢侧面开有第一T形环槽;车厢开第一T形环槽侧面上开有第二T形环槽,且第二T形环槽与 第一T形环槽同心;车厢开有第一T形环槽的侧面上开有驱动轴孔,且驱动轴孔位于第一T形 环槽中心处;车厢开有第一环槽侧面上开有运动槽,运动槽位于第二T形环槽所包括的区域 内,且运动槽位于驱动轴孔上侧;车厢两端均安装有防撞板; 上述连接机构包括驱动壳、涡卷弹簧、驱动齿圈、第一T形环、第二T形环、回位弹簧、运 动齿圈、过渡齿轮、单向驱动机构、第一齿轮、第一固定轴、第二固定轴、第二齿轮、第三固定 轴、固定板、第三齿轮、第四固定轴、驱动轴、驱动齿轮、第一T形环槽、驱动轴孔、第二T形环 槽、运动槽、驱动孔、第一触发块、第二触发块、第二固定块、第一固定块、第一斜面、连接杆、 第一导块、第一导槽,其中驱动壳端面上开有驱动孔,驱动孔内圆面上开有弧度为п/3~2п/ 3的内齿,且驱动壳内圆面上开有内齿;第一T形环安装在驱动壳远离开驱动孔端面上;驱动 壳通过第一T形环与第一T形环槽的配合安装在车厢上;驱动轴一端安装在驱动轴孔内;驱 动齿轮安装在驱动轴一端;第四固定轴安装在车厢上;第三齿轮安装在第四固定轴上,且第 三齿轮与驱动齿轮啮合;固定板一端安装在第四固定轴外圆面上;第三固定轴一端安装在 固定板上;第二齿轮安装在第三固定轴上,且第二齿轮与第三齿轮和驱动孔上所开内齿啮 合;驱动齿圈通过其上安装的第二T形环与第二T形环槽的配合安装在车厢上;涡卷弹簧位 于驱动壳内,涡卷弹簧内端通过第一固定块安装在驱动轴上,涡卷弹簧外端固定安装在驱 动齿圈内圆面上;第二固定块安装在涡卷弹簧外端;第一固定轴安装在车厢上,运动齿圈通 过单向驱动机构安装在第一固定轴上,且运动齿圈与去驱动齿圈啮合;过渡齿轮安装在第 一固定轴上端;第二固定轴安装在车厢上;第一齿轮安装在第二固定轴上,第一齿轮与过渡 齿轮和驱动壳上内圆面上内齿啮合;连接杆端面的两侧分别安装有第一触发块与第二触发 块,且第一触发块端面上开有第一斜面;两个第一导块对称安装在第一触发块与第二触发 块侧面上;第一触发块、第二触发块、连接杆通过第一导块与第一导槽的配合安装在运动槽 内,且第一斜面与第一固定块配合,第二触发块与第二固定块配合;两个回位弹簧均位于运 动孔内,回位弹簧一端安装在连接杆端面上,另一端安装在与运动槽端面上;驱动齿轮、第 三齿轮、第二齿轮的直径相同;驱动齿轮、第三齿轮、第二齿轮的直径是驱动孔直径的1/3 倍;驱动齿圈的直径是运动齿圈的7倍;运动齿圈的直径等于过渡齿轮的直径;过渡齿圈与 运动齿圈的直径是第一齿轮直径的3倍;驱动壳内圆面是第一齿轮直径的21倍。 2.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车,其特征 在于:上述支撑机构包括防撞弧板、伸缩弧板、气腔、弧形导槽、支撑板、弧形槽、弧形导块, 其中支撑板安装在两个气缸上端;两个防撞弧板端面上均开有弧形槽;两个防撞弧板对称 安装在支撑板两端;两个防撞弧板上结构及安装结构完全相同,对于其中任意一个,弧形槽 侧面上对称开有两个弧形导槽;两个弧形导块对称安装在伸缩弧板侧面上;伸缩弧板通过 弧形导块与弧形导槽的配合安装在弧形槽内;伸缩弧板端面与弧形槽端面形成气腔;气腔 与空气装置通过管道相连。 3.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车,其特征 在于:上述单向驱动机构包括运动块、单向环、方槽、推动弹簧、第二导槽、第二导块、第二斜 面、驱动块,其中四个驱动块周向均匀的安装在第一固定轴上;单向环内圆面上周向均匀的 开有4个方槽,4个方槽上机构及安装结构完全相同,对于其中任意一个,方槽侧面上对称开 有两个未贯通的第二导槽;单向环外圈安装在运动齿圈内圆面上;运动块一端开有第二斜 面;两个第二导块对称安装在运动块侧面上;运动块通过第二导块与第二导槽的配合安装 在方槽内,且第二斜面与驱动块配合;推动弹簧位于方槽内,推动弹簧一端安装在运动块端 面上,另一端安装在方槽内端面上。 4.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车,其特征 在于:上述第一齿轮通过轴承安装在第二固定轴上。 5.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车,其特征 在于:上述驱动齿轮通过键安装在驱动轴上。 6.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车,其特征 在于:上述回位弹簧为压缩弹簧。 7.根据权利要求1所述的一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车,其特征 在于:上述驱动孔内圆面上具有弧度为п/2的内齿,此时第一固定块与第一触发块夹角为 270度。
< p > 一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车 < /p > < p > 所属技术领域 < /p > < p > 本发明属于厢式汽车技术领域,尤其涉及一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍 的厢式汽车。 < /p > < p > 背景技术 < /p > < p > 目前现有的汽车技术在车厢上设计简单,当汽车掉下斜坡时,车厢受到障碍物的 作用力,由于车厢强度低,车厢极易从撞击处断裂,此时车厢内的人员将会受到极大的伤 害,同时由于大障碍物会阻碍车厢的滑落,车厢如果不躲避、跨越大障碍物,在惯性的作用 下,车厢将会撞击到大障碍物上,此时车厢内的人员将会受到非常大的撞击伤害,所以就需 要设计可以跨越大障碍物、防翻滚的厢式汽车。 < /p > < p > 本发明设计一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车解决如上问题。 < /p > < p > 发明内容 < /p > < p > 为解决现有技术中的上述缺陷,本发明公开一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障 碍的厢式汽车,它是采用以下技术方案来实现的。 < !-- SIPO < DP n="1" > -- > < /p > < p > 一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车,其特征在于:它包括车身、气 缸、空气装置、支撑块、连接长杆、支撑机构、连接机构、车厢,其中四个气缸两两一组对称安 装在车身上端,每组中的两个气缸位于车身上端两侧;两个支撑机构对称安装在相应的一 组气缸上端;支撑块位于车身上端,且位于四个气缸中心处;四个连接长杆一端两两一组通 过圆柱销分别安装在两个支撑机构侧面上,每组中的两个连接长杆位于支撑机构两端;空 气装置安装在车身上端;四个连接机构两两一组对称安装在车厢两个侧面,且每组中两个 连接机构位于车厢两端;车厢通过四个连接机构安装在四个连接长杆一端,且车厢下端面 与支撑块上端面配合。 < /p > < p > 上述安装有连接机构的四个车厢位置处的车厢结构完全相同;对于其中任意一 处,车厢侧面开有第一T形环槽;车厢开第一T形环槽侧面上开有第二T形环槽,且第二T形环 槽与第一T形环槽同心;车厢开有第一T形环槽的侧面上开有驱动轴孔,且驱动轴孔位于第 一T形环槽中心处;车厢开有第一环槽侧面上开有运动槽,运动槽位于第二T形环槽所包括 的区域内,且运动槽位于驱动轴孔上侧;车厢两端均安装有防撞板。 < /p > < p > 上述连接机构包括驱动壳、涡卷弹簧、驱动齿圈、第一T形环、第二T形环、回位弹 簧、运动齿圈、过渡齿轮、单向驱动机构、第一齿轮、第一固定轴、第二固定轴、第二齿轮、第 三固定轴、固定板、第三齿轮、第四固定轴、驱动轴、驱动齿轮、第一T形环槽、驱动轴孔、第二 T形环槽、运动槽、驱动孔、第一触发块、第二触发块、第二固定块、第一固定块、第一斜面、连 接杆、第一导块、第一导槽,其中驱动壳端面上开有驱动孔,驱动孔内圆面上开有弧度为п/3 ~2п/3的内齿,且驱动壳内圆面上开有内齿;第一T形环安装在驱动壳远离开驱动孔端面 上;驱动壳通过第一T形环与第一T形环槽的配合安装在车厢上;驱动轴一端安装在驱动轴 孔内;驱动齿轮安装在驱动轴一端;第四固定轴安装在车厢上;第三齿轮安装在第四固定轴 上,且第三齿轮与驱动齿轮啮合;固定板一端安装在第四固定轴外圆面上;第三固定轴一端 安装在固定板上;第二齿轮安装在第三固定轴上,且第二齿轮与第三齿轮和驱动孔上所开 内齿啮合;驱动齿圈通过其上安装的第二T形环与第二T形环槽的配合安装在车厢上;涡卷 弹簧位于驱动壳内,涡卷弹簧内端通过第一固定块安装在驱动轴上,涡卷弹簧外端固定安 装在驱动齿圈内圆面上;第二固定块安装在涡卷弹簧外端;第一固定轴安装在车厢上,运动 齿圈通过单向驱动机构安装在第一固定轴上,且运动齿圈与去驱动齿圈啮合;过渡齿轮安 装在第一固定轴上端;第二固定轴安装在车厢上;第一齿轮安装在第二固定轴上,第一齿轮 与过渡齿轮和驱动壳上内圆面上内齿啮合;连接杆端面的两侧分别安装有第一触发块与第 二触发块,且第一触发块端面上开有第一斜面;两个第一导块对称安装在第一触发块与第 二触发块侧面上;第一触发块、第二触发块、连接杆通过第一导块与第一导槽的配合安装在 运动槽内,且第一斜面与第一固定块配合,第二触发块与第二固定块配合;两个回位弹簧均 位于运动孔内,回位弹簧一端安装在连接杆端面上,另一端安装在与运动槽端面上;驱动齿 轮、第三齿轮、第二齿轮的直径相同;驱动齿轮、第三齿轮、第二齿轮的直径是驱动孔直径的 1/3倍;驱动齿圈的直径是运动齿圈的7倍;运动齿圈的直径等于过渡齿轮的直径;过渡齿圈 与运动齿圈的直径是第一齿轮直径的3倍;驱动壳内圆面是第一齿轮直径的21倍。 < /p > < p > 作为本技术的进一步改进,上述支撑机构包括防撞弧板、伸缩弧板、气腔、弧形导 槽、支撑板、弧形槽、弧形导块,其中支撑板安装在两个气缸上端;两个防撞弧板端面上均开 有弧形槽;两个防撞弧板对称安装在支撑板两端;两个防撞弧板上结构及安装结构完全相 同,对于其中任意一个,弧形槽侧面上对称开有两个弧形导槽;两个弧形导块对称安装在伸 缩弧板侧面上;伸缩弧板通过弧形导块与弧形导槽的配合安装在弧形槽内;伸缩弧板端面 与弧形槽端面形成气腔;气腔与空气装置通过管道相连。 < /p > < p > 作为本技术的进一步改进,上述单向驱动机构包括运动块、单向环、方槽、推动弹 簧、第二导槽、第二导块、第二斜面、驱动块,其中四个驱动块周向均匀的安装在第一固定轴 上;单向环内圆面上周向均匀的开有4个方槽,4个方槽上机构及安装结构完全相同,对于其 中任意一个,方槽侧面上对称开有两个未贯通的第二导槽;单向环外圈安装在运动齿圈内 圆面上;运动块一端开有第二斜面;两个第二导块对称安装在运动块侧面上;运动块通过第 二导块与第二导槽的配合安装在方槽内,且第二斜面与驱动块配合;推动弹簧位于方槽内, 推动弹簧一端安装在运动块端面上,另一端安装在方槽内端面上。 < /p > < p > 作为本技术的进一步改进,上述第一齿轮通过轴承安装在第二固定轴上。 < /p > < p > 作为本技术的进一步改进,上述驱动齿轮通过键安装在驱动轴上。 < !-- SIPO < DP n="2" > -- > < /p > < p > 作为本技术的进一步改进,上述回位弹簧为压缩弹簧。 < /p > < p > 作为本技术的进一步改进,上述驱动孔内圆面上具有弧度为п/2的内齿,此时第一 固定块与第一触发块夹角为270度。 < /p > < p > 相对于传统的厢式汽车技术,本发明设计了一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障 碍的厢式汽车,其具有自动跨越大障碍物、越过小障碍物的功能;通过车厢跨过大障碍物可 以有效减小障碍物对车车厢造成的冲击力,从而达到保护车厢内人员安全的作用;本发明 中四个气缸两两一组对称安装在车身上端,每组中的两个气缸位于车身上端两侧的作用是 一方面是为了支撑两个支撑机构,另一方面当汽车倾倒时保证支撑机构上着地;两个支撑 机构对称安装在相应的一组气缸上端的作用是一方面是为了支撑车厢,另一方面支撑机构 可以帮助车厢顺利通过小的障碍物,从而达到减小障碍物对车厢的冲击力,达到保护车厢 内人员的作用;支撑块位于车身上端,且位于四个气缸中心处的作用是支撑车厢;四个连接 长杆一端两两一组通过圆柱销分别安装在两个支撑机构侧面上,每组中的两个连接长杆位 于支撑机构两端的作用是与连接机构配合固定车厢;安装在车身上端的空气装置的作用 是,当汽车发生意外倾倒成45度时,将会触发空气装置内的开关打开,从而向四个气缸内充 气,从而达到主动使支撑机构着地的功能,同时空气装置也向伸缩弧板与防撞弧板形成的 气腔内充气,从而使得气腔体积增大,增大的体积将会驱动伸缩弧板上的弧形导块沿防撞 弧板上所开的弧形导槽运动,使得伸缩弧板将会运动出来保护车厢;车厢通过四个连接机 构安装在四个连接长杆一端的作用是带动相应的连接长杆运动,运动的连接长杆将会带动 支撑机构运动,从而达到跨越大障碍物的作用;车厢两端均安装有防撞板的作用是保护车 厢。 < /p > < p > 本发明中连接机构的作用是将连接长杆与车厢连接在一起,同时带动相应的连接 长杆运动,运动的连接长杆将会带动支撑机构运动,从而达到跨越大障碍物的作用;驱动壳 端面上开有驱动孔,驱动孔内圆面上开有弧度为п/3~2п/3的内齿,且驱动壳内圆面上开有 内齿的作用是,当支撑机构带动车厢在上坡上滑动过程中碰撞在大障碍物时,伸缩弧板将 会撞击到障碍物上,在惯性的作用下车厢将会继续向前运动;运动的车厢将会带动连接机 构运动,连接机构将会带动连接长杆运动;此时的连接长杆的运动将会带动驱动壳运动;驱 动壳的运动将会通过其上驱动孔上所开的弧度为2п/3的内齿将运动传递到第二齿轮上;由 于车厢未撞击到障碍物上时连接杆与车厢下端面夹角为弧度为п/6的;当驱动壳旋转转过 90度时,将不会有内齿,此时的驱动壳将不会驱动第二齿轮运动;在驱动壳旋转转过90度时 过程中将会驱动第二齿轮运动,第二齿轮将会驱动第三齿轮运动;第三齿轮将会带动驱动 齿轮运动;运动的驱动齿轮将会带动驱动轴运动;驱动轴将会带动第一固定块运动;第一固 定块将会带动涡卷弹簧内圈上力;在涡卷弹簧内圈上力的过程中;驱动壳上内圆面上的内 齿将会驱动过渡齿轮运动;过渡齿轮的运动将会带动第一固定轴运动;第一固定轴将会带 动安装其上的驱动块运动,驱动块与运动块一端开有第二斜面配合,从而推动运动块上的 第二导块沿方槽侧面上的第二导槽运动,从而使得第一固定轴将不会驱动运动齿圈运动; 从而达到运动齿圈不会带动驱动齿圈运动的目的,使得涡卷弹簧外圈将不会运动;单向环 内圆面上周向均匀的开有4个方槽的作用是容纳运动块;推动弹簧位于方槽内,推动弹簧一 端安装在运动块端面上,另一端安装在方槽内端面上的作用是给运动块一个回复力作用; 车厢上开有第一T形环槽的目的是为了与安装在驱动壳上的第一T形环配合将驱动壳安装 在车厢上;车厢上开有第二T形环槽的目的是为了与安装在驱动齿圈上的第二T形环配合将 驱动齿圈安装在车厢上;当驱动壳旋转90度时;由于驱动齿轮、第三齿轮、第二齿轮的直径 是驱动孔直径的1/3倍;所以驱动轴将会旋转270度,从而使得第一固定块将会在第一触发 块上的第一斜面的作用下,将会推动第一触发块上的第一导块沿运动槽上的第一导槽运 动;运动的第一触发块将会带动连接杆运动,连接杆将会带动安装在其上的第二触发块运 动;第二触发块运动将会解除对涡卷弹簧外圈上第二固定块的限制;此时的涡卷弹簧的外 圈将会旋转,旋转的涡卷弹簧的外圈将会带动驱动齿圈旋转,驱动齿圈将会带动运动齿圈 旋转,运动齿圈将会带动单向驱动机构运动;单向驱动机构将会带动第一固定轴运动;第一 固定轴将会带动过渡齿轮运动;过渡齿轮将会驱动第一齿轮运动;第一齿轮将会带动驱动 壳运动;驱动壳将会带动连接长杆运动,连接长杆将会带动支撑机构运动;支撑机构将会跨 越障碍物从而达到跨越障碍物,保护车厢的作用;驱动齿轮、第三齿轮、第二齿轮的直径相 同;过渡齿轮与驱动齿圈的直径均是运动齿圈的7倍;运动齿圈的直径是第一齿轮直径的3 倍;驱动壳内圆面的直径是第一齿轮直径的21倍的作用是,当驱动齿圈旋转270度时,运动 齿圈将会旋转5.25圈;过渡齿轮将会旋转5.25圈;第一齿轮将会旋转15.75圈;驱动壳将会 旋转270度;故而当连接长杆与车厢下端面初始时30度时,车厢运动导障碍物上时,连接长 杆与车厢下端面夹角为120度;所以支撑机构要恢复到原来的连接长杆与车厢下端面为30 度时,连接长杆需要在涡卷弹簧的作用下旋转270度;所以过渡齿轮与驱动齿圈的直径均是 运动齿圈的7倍;运动齿圈的直径是第一齿轮直径的3倍;驱动壳内圆面的直径是第一齿轮 直径的21倍;回位弹簧的作用是给连接杆一个回位时的作用力;在涡卷弹簧带动驱动旋转 的过程中由于驱动孔上所开的弧度为2п/3的内齿,所以当涡卷弹簧外圈释放力的过程中, 驱动壳将不会带动第二齿轮运动,所以此时的涡卷弹簧内端上的第一固定块将会被卡在第 一触发块没有第一斜面的一侧,从而达到保持涡卷弹簧内圈不动的目的;固定板一端安装 在第四固定轴外圆面上的作用是固定第三固定轴。 < /p > < p > 在使用过程中,当汽车发生意外事故时,在四个气缸与空气装置的作用下,支撑机 构将会带动车厢运动,此时的支撑机构在气缸的作用下将会水平着地;当支撑机构碰撞到 大障碍物上时,车厢在惯性的作用下会运动到障碍物上,在此过程中涡卷弹簧被上力;在涡 卷弹簧的作用下,连接机构将会带动支撑机构运动,从车厢下侧逐渐的跨过车厢,并且最后 恢复到车厢下侧,从而达到跨越障碍物的功能;车厢在惯性的作用下将还会向山坡下滑去。 < /p > < p > 附图说明 < /p > < p > 图1是整体部件分布示意图。 < !-- SIPO < DP n="3" > -- > < /p > < p > 图2是连接长杆安装结构示意图。 < /p > < p > 图3是车厢安装结构示意图。 < /p > < p > 图4是防撞板安装结构示意图。 < /p > < p > 图5是防撞弧板安装结构示意图。 < /p > < p > 图6是防撞弧板结构示意图。 < /p > < p > 图7是弧形导块安装结构示意图。 < /p > < p > 图8是连接机构安装结构示意图。 < !-- SIPO < DP n="4" > -- > < /p > < p > 图9是车厢结构示意图。 < /p > < p > 图10是连接机构内部示意图。 < /p > < p > 图11是第一T形环槽、第二T形环槽位置示意图。 < /p > < p > 图12是驱动壳结构示意图。 < /p > < p > 图13是第一固定块安装结构示意图。 < /p > < p > 图14是涡卷弹簧安装结构示意图。 < /p > < p > 图15是第二固定块安装结构示意图。 < !-- SIPO < DP n="5" > -- > < /p > < p > 图16是第一触发块安装结构示意图。 < /p > < p > 图17是第二T形环安装结构示意图。 < /p > < p > 图18是第一触发块、第二触发块安装结构示意图。 < /p > < p > 图19是单向驱动机构示意图。 < /p > < p > 图20是车厢跨越障碍物原理图。 < /p > < p > 图21是驱动孔上内齿工作原理图。 < /p > < p > 图中标号名称:1、车身;2、车厢;3、防撞板;4、连接机构;5、车轮;6、气缸;7、支撑机 构;8、支撑块;9、防撞弧板;10、弧形槽;11、支撑板;12、弧形导槽;13、弧形导块;14、第一T形 环槽;15、驱动壳;16、涡卷弹簧;17、驱动齿圈;18、第一T形环;19、第二T形环;20、回位弹簧; 21、运动齿圈;22、单向驱动机构;23、第一齿轮;24、第一固定轴;25、第二固定轴;27、第二齿 轮;28、第三固定轴;29、固定板;30、第三齿轮;31、第四固定轴;32、驱动轴;33、驱动齿轮; 34、驱动轴孔;36、第二T形环槽;37、运动槽;38、驱动孔;39、第一触发块;40、第二触发块; 41、第二固定块;42、第一固定块;43、第一斜面;44、连接杆;45、第一导块;46、第一导槽;47、 运动块;48、单向环;49、方槽;50、推动弹簧;51、第二导槽;52、第二导块;53、第二斜面;54、 驱动块;55、伸缩弧板;56、气腔;57、空气装置;58、障碍物;59、连接长杆;60、过渡齿轮。 < !-- SIPO < DP n="6" > -- > < /p > < p > 具体实施方式 < /p > < p > 如图1、2所示,它包括车身1、气缸6、空气装置57、支撑块8、连接长杆59、支撑机构 7、连接机构4、车厢2,如图1、2所示,其中四个气缸6两两一组对称安装在车身1上端,每组中 的两个气缸6位于车身1上端两侧;如图1、2、3、4所示,两个支撑机构7对称安装在相应的一 组气缸6上端;如图1、2所示,支撑块8位于车身1上端,且位于四个气缸6中心处;如图1、2所 示,四个连接长杆59一端两两一组通过圆柱销分别安装在两个支撑机构7侧面上,每组中的 两个连接长杆59位于支撑机构7两端;空气装置57安装在车身1上端;如图1、2、8所示,四个 连接机构4两两一组对称安装在车厢2两个侧面,且每组中两个连接机构4位于车厢2两端; 如图1、2所示,车厢2通过四个连接机构4安装在四个连接长杆59一端,且车厢2下端面与支 撑块8上端面配合。 < /p > < p > 如图1、2所示,上述安装有连接机构4的四个车厢2位置处的车厢2结构完全相同; 对于其中任意一处,如图9、11所示,车厢2侧面开有第一T形环槽14;如图9、11所示,车厢2开 第一T形环槽14侧面上开有第二T形环槽36,且第二T形环槽36与第一T形环槽14同心;如图 9、11所示,车厢2开有第一T形环槽14的侧面上开有驱动轴孔34,且驱动轴孔34位于第一T形 环槽14中心处;如图9、11所示,车厢2开有第一环槽侧面上开有运动槽37,运动槽37位于第 二T形环槽36所包括的区域内,且运动槽37位于驱动轴孔34上侧;如图3所示,车厢2两端均 安装有防撞板3。 < /p > < p > 如图10所示,上述连接机构4包括驱动壳15、涡卷弹簧16、驱动齿圈17、第一T形环 18、第二T形环19、回位弹簧20、运动齿圈21、过渡齿轮60、单向驱动机构22、第一齿轮23、第 一固定轴24、第二固定轴25、第二齿轮27、第三固定轴28、固定板29、第三齿轮30、第四固定 轴31、驱动轴32、驱动齿轮33、第一T形环槽14、驱动轴孔34、第二T形环槽36、运动槽37、驱动 孔38、第一触发块39、第二触发块40、第二固定块41、第一固定块42、第一斜面43、连接杆44、 第一导块45、第一导槽46,如图12所示,其中驱动壳15端面上开有驱动孔38,如图10所示,驱 动孔38内圆面上开有弧度为п/3~2п/3的内齿,且驱动壳15内圆面上开有内齿;第一T形环 18安装在驱动壳15远离开驱动孔38端面上;如图10所示,驱动壳15通过第一T形环18与第一 T形环槽14的配合安装在车厢2上;如图10所示,驱动轴32一端安装在驱动轴孔34内;驱动齿 轮33安装在驱动轴32一端;如图10所示,第四固定轴31安装在车厢2上;如图10所示,第三齿 轮30安装在第四固定轴31上,且第三齿轮30与驱动齿轮33啮合;固定板29一端安装在第四 固定轴31外圆面上;如图10所示,第三固定轴28一端安装在固定板29上;如图10所示,第二 齿轮27安装在第三固定轴28上,且第二齿轮27与第三齿轮30和驱动孔38上所开内齿啮合; 如图10、17所示,驱动齿圈17通过其上安装的第二T形环19与第二T形环槽36的配合安装在 车厢2上;如图10所示,涡卷弹簧16位于驱动壳15内,如图13、17所示,涡卷弹簧16内端通过 第一固定块42安装在驱动轴32上,涡卷弹簧16外端固定安装在驱动齿圈17内圆面上;如图 13、14、15所示,第二固定块41安装在涡卷弹簧16外端;如图10所示,第一固定轴24安装在车 厢2上,运动齿圈21通过单向驱动机构22安装在第一固定轴24上,且运动齿圈21与去驱动齿 圈17啮合;过渡齿轮60安装在第一固定轴24上端;如图10所示,第二固定轴25安装在车厢2 上;第一齿轮23安装在第二固定轴25上,第一齿轮23与过渡齿轮60和驱动壳15上内圆面上 内齿啮合;如图16所示,连接杆44端面的两侧分别安装有第一触发块39与第二触发块40,且 第一触发块39端面上开有第一斜面43;如图16所示,两个第一导块45对称安装在第一触发 块39与第二触发块40侧面上;如图18所示,第一触发块39、第二触发块40、连接杆44通过第 一导块45与第一导槽46的配合安装在运动槽37内,且第一斜面43与第一固定块42配合,第 二触发块40与第二固定块41配合;如图10所示,两个回位弹簧20均位于运动孔内,回位弹簧 20一端安装在连接杆44端面上,另一端安装在与运动槽37端面上;驱动齿轮33、第三齿轮 30、第二齿轮27的直径相同;如图10所示,驱动齿轮33、第三齿轮30、第二齿轮27的直径是驱 动孔38直径的1/3倍;驱动齿圈17的直径是运动齿圈21的7倍;运动齿圈21的直径等于过渡 齿轮60的直径;过渡齿圈与运动齿圈21的直径是第一齿轮23直径的3倍;驱动壳15内圆面是 第一齿轮23直径的21倍。 < /p > < p > 如图3所示,上述支撑机构7包括防撞弧板9、伸缩弧板55、气腔56、弧形导槽12、支 撑板11、弧形槽10、弧形导块13,如图2所示,其中支撑板11安装在两个气缸6上端;如图6所 示,两个防撞弧板9端面上均开有弧形槽10;如图5所示,两个防撞弧板9对称安装在支撑板 11两端;两个防撞弧板9上结构及安装结构完全相同,对于其中任意一个,如图6所示,弧形 槽10侧面上对称开有两个弧形导槽12;如图7所示,两个弧形导块13对称安装在伸缩弧板55 侧面上;如图3所示,伸缩弧板55通过弧形导块13与弧形导槽12的配合安装在弧形槽10内; 如图1所示,伸缩弧板55端面与弧形槽10端面形成气腔56;气腔56与空气装置57通过管道相 连。 < /p > < p > 如图19所示,上述单向驱动机构22包括运动块47、单向环48、方槽49、推动弹簧50、 第二导槽51、第二导块52、第二斜面53、驱动块54,如图19所示,其中四个驱动块54周向均匀 的安装在第一固定轴24上;如图19所示,单向环48内圆面上周向均匀的开有4个方槽49,4个 方槽49上机构及安装结构完全相同,对于其中任意一个,如图19所示,方槽49侧面上对称开 有两个未贯通的第二导槽51;如图19所示,单向环48外圈安装在运动齿圈21内圆面上;如图 19所示,运动块47一端开有第二斜面53;两个第二导块52对称安装在运动块47侧面上;如图 19所示,运动块47通过第二导块52与第二导槽51的配合安装在方槽49内,且第二斜面53与 驱动块54配合;如图19所示,推动弹簧50位于方槽49内,推动弹簧50一端安装在运动块47端 面上,另一端安装在方槽49内端面上。 < /p > < p > 如图10所示,上述第一齿轮23通过轴承安装在第二固定轴25上。 < !-- SIPO < DP n="7" > -- > < /p > < p > 如图10所示,上述驱动齿轮33通过键安装在驱动轴32上。 < /p > < p > 如图10所示,上述回位弹簧20为压缩弹簧。 < /p > < p > 如图13所示,上述驱动孔38内圆面上具有弧度为п/2的内齿,此时第一固定块42与 第一触发块39夹角为270度。 < /p > < p > 综上所述: < /p > < p > 本发明设计了一种基于涡卷弹簧16储能的自动跨越障碍的厢式汽车,其具有自动 跨越大障碍物58、越过小障碍物58的功能;通过车厢2跨过大障碍物58可以有效减小障碍物 58对车车厢2造成的冲击力,从而达到保护车厢2内人员安全的作用;本发明中四个气缸6两 两一组对称安装在车身1上端,每组中的两个气缸6位于车身1上端两侧的作用是一方面是 为了支撑两个支撑机构7,另一方面当汽车倾倒时保证支撑机构7上着地;两个支撑机构7对 称安装在相应的一组气缸6上端的作用是一方面是为了支撑车厢2,另一方面支撑机构7可 以帮助车厢2顺利通过小的障碍物58,从而达到减小障碍物58对车厢2的冲击力,达到保护 车厢2内人员的作用;支撑块8位于车身1上端,且位于四个气缸6中心处的作用是支撑车厢 2;四个连接长杆59一端两两一组通过圆柱销分别安装在两个支撑机构7侧面上,每组中的 两个连接长杆59位于支撑机构7两端的作用是与连接机构4配合固定车厢2;安装在车身1上 端的空气装置57的作用是,当汽车发生意外倾倒成45度时,将会触发空气装置57内的开关 打开,从而向四个气缸6内充气,从而达到支撑机构7着地的功能,同时空气装置57也向伸缩 弧板55与防撞弧板9形成的气腔56内充气,从而使得气腔56体积增大,增大的体积将会驱动 伸缩弧板55上的弧形导块13沿防撞弧板9上所开的弧形导槽12运动,使得伸缩弧板55将会 运动出来保护车厢2;车厢2通过四个连接机构4安装在四个连接长杆59一端的作用是带动 相应的连接长杆59运动,运动的连接长杆59将会带动支撑机构7运动,从而达到跨越大障碍 物58的作用;车厢2两端均安装有防撞板3的作用是保护车厢2。 < /p > < p > 本发明中连接机构4的作用是将连接长杆59与车厢2连接在一起,同时带动相应的 连接长杆59运动,运动的连接长杆59将会带动支撑机构7运动,从而达到跨越大障碍物58的 作用;驱动壳15端面上开有驱动孔38,驱动孔38内圆面上开有弧度为п/3~2п/3的内齿,且 驱动壳15内圆面上开有内齿的作用是,当支撑机构7带动车厢2在上坡上滑动过程中碰撞在 大障碍物58时,伸缩弧板55将会撞击到障碍物58上,在惯性的作用下车厢2将会继续向前运 动;运动的车厢2将会带动连接机构4运动,连接机构4将会带动连接长杆59运动;此时的连 接长杆59的运动将会带动驱动壳15运动;驱动壳15的运动将会通过其上驱动孔38上所开的 弧度为2п/3的内齿将运动传递到第二齿轮27上;由于车厢2未撞击到障碍物58上时连接杆 44与车厢2下端面夹角为弧度为п/6的;当驱动壳15旋转转过90度时,将不会有内齿,此时的 驱动壳15将不会驱动第二齿轮27运动;在驱动壳15旋转转过90度时过程中将会驱动第二齿 轮27运动,第二齿轮27将会驱动第三齿轮30运动;第三齿轮30将会带动驱动齿轮33运动;运 动的驱动齿轮33将会带动驱动轴32运动;驱动轴32将会带动第一固定块42运动;第一固定 块42将会带动涡卷弹簧16内圈上力;在涡卷弹簧16内圈上力的过程中;驱动壳15上内圆面 上的内齿将会驱动过渡齿轮60运动;过渡齿轮60的运动将会带动第一固定轴24运动;第一 固定轴24将会带动安装其上的驱动块54运动,驱动块54与运动块47一端开有第二斜面53配 合,从而推动运动块47上的第二导块52沿方槽49侧面上的第二导槽51运动,从而使得第一 固定轴24将不会驱动运动齿圈21运动;从而达到运动齿圈21不会带动驱动齿圈17运动的目 的,使得涡卷弹簧16外圈将不会运动;单向环48内圆面上周向均匀的开有4个方槽49的作用 是容纳运动块47;推动弹簧50位于方槽49内,推动弹簧50一端安装在运动块47端面上,另一 端安装在方槽49内端面上的作用是给运动块47一个回复力作用;车厢2上开有第一T形环槽 14的目的是为了与安装在驱动壳15上的第一T形环18配合将驱动壳15安装在车厢2上;车厢 2上开有第二T形环槽36的目的是为了与安装在驱动齿圈17上的第二T形环19配合将驱动齿 圈17安装在车厢2上;当驱动壳15旋转90度时;由于驱动齿轮33、第三齿轮30、第二齿轮27的 直径是驱动孔38直径的1/3倍;所以驱动轴32将会旋转270度,从而使得第一固定块42将会 在第一触发块39上的第一斜面43的作用下,将会推动第一触发块39上的第一导块45沿运动 槽37上的第一导槽46运动;运动的第一触发块39将会带动连接杆44运动,连接杆44将会带 动安装在其上的第二触发块40运动;第二触发块40运动将会解除对涡卷弹簧16外圈上第二 固定块41的限制;此时的涡卷弹簧16的外圈将会旋转,旋转的涡卷弹簧16的外圈将会带动 驱动齿圈17旋转,驱动齿圈17将会带动运动齿圈21旋转,运动齿圈21将会带动单向驱动机 构22运动;单向驱动机构22将会带动第一固定轴24运动;第一固定轴24将会带动过渡齿轮 60运动;过渡齿轮60将会驱动第一齿轮23运动;第一齿轮23将会带动驱动壳15运动;驱动壳 15将会带动连接长杆59运动,连接长杆59将会带动支撑机构7运动;支撑机构7将会跨越障 碍物58从而达到跨越障碍物58,保护车厢2的作用;驱动齿轮33、第三齿轮30、第二齿轮27的 直径相同;过渡齿轮60与驱动齿圈17的直径均是运动齿圈21的7倍;运动齿圈21的直径是第 一齿轮23直径的3倍;驱动壳15内圆面的直径是第一齿轮23直径的21倍的作用是,当驱动齿 圈17旋转270度时,运动齿圈21将会旋转5.25圈;过渡齿轮60将会旋转5.25圈;第一齿轮23 将会旋转15.75圈;驱动壳15将会旋转270度;故而当连接长杆59与车厢2下端面初始时30度 时,车厢2运动导障碍物58上时,连接长杆59与车厢2下端面夹角为120度;所以支撑机构7要 恢复到原来的连接长杆59与车厢2下端面为30度时,连接长杆59需要在涡卷弹簧16的作用 下旋转270度;所以过渡齿轮60与驱动齿圈17的直径均是运动齿圈21的7倍;运动齿圈21的 直径是第一齿轮23直径的3倍;驱动壳15内圆面的直径是第一齿轮23直径的21倍;回位弹簧 20的作用是给连接杆44一个回位时的作用力;如图21a、21b所示,在涡卷弹簧16带动驱动旋 转的过程中由于驱动孔38上所开的弧度为2п/3的内齿,所以当涡卷弹簧16外圈释放力的过 程中,驱动壳15将不会带动第二齿轮27运动,所以此时的涡卷弹簧16内端上的第一固定块 42将会被卡在第一触发块39没有第一斜面43的一侧,从而达到保持涡卷弹簧16内圈不动的 目的;固定板29一端安装在第四固定轴31外圆面上的作用是固定第三固定轴28。 < /p > < p > 具体实施方式为,如图20所示,当汽车发生意外事故时,在四个气缸6与空气装置 57的作用下,支撑机构7将会带动车厢2运动,此时的支撑机构7在气缸6的作用下将会着地; 如图20a所示,当支撑机构7碰撞到大障碍物58上时,如图20b所示,车厢2在惯性的作用下会 运动到障碍物58上,在此过程中涡卷弹簧16被上力;如图20c、20d、20e、20f所示,在涡卷弹 簧16的作用下,连接机构4将会带动支撑机构7运动,如图20g所示,从车厢2下侧逐渐的跨过 车厢2,如图20h所示,并且最后恢复到车厢2下侧,从而达到跨越障碍物58的功能;车厢2在 惯性的作用下将还会向山坡下滑去。 < !-- SIPO < DP n="8" > -- > < /p >
< p > 目前现有的汽车技术在车厢上设计简单,当汽车掉下斜坡时,车厢受到障碍物的 作用力,由于车厢强度低,车厢极易从撞击处断裂,此时车厢内的人员将会受到极大的伤 害,同时由于大障碍物会阻碍车厢的滑落,车厢如果不躲避、跨越大障碍物,在惯性的作用 下,车厢将会撞击到大障碍物上,此时车厢内的人员将会受到非常大的撞击伤害,所以就需 要设计可以跨越大障碍物、防翻滚的厢式汽车。 < /p > < p > 本发明设计一种基于涡卷弹簧储能的自动跨越障碍的厢式汽车解决如上问题。 < /p >
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