悬浮装置及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种悬浮装置及汽车。

背景技术：

汽车的安全性能通常可以分为主动安全性能和被动安全性能，主动安全性能主要是指汽车本身防止或减少道路交通事故发生的性能，其主要取决于汽车的总体尺寸、制动性、行驶稳定性及操纵性等。而被动安全性能则是指汽车突然遇到危险时的应急处理能力，如因坠河或是突降暴雨而导致汽车车体被淹没时，由于车体在水下会受到很大的压力，导致车门不易打开，从而造成巨大的人员伤亡损失。

目前，提高落水时汽车被动安全性能的方法通常是在车体内设置浮力气囊，当传感器检测到汽车落水时，浮力气囊打开，降低车体下沉速度，并使车体逐渐上浮至水面外，为驾驶者自救赢得时间。但是，现有浮力气囊的设置形式通常是在汽车车体的车头和车尾处各设置一个浮力气囊，当汽车坠河后，传感器检测到巨大的落水水压，此时，两个浮力气囊打开，使汽车缓慢浮出水面。这种设置形式的浮力气囊，若想增加汽车坠河时的悬浮浮力，只能通过增大浮力气囊的尺寸或者增加浮力气囊的数量来实现，这无疑增加了汽车车身的结构尺寸。而且，较大尺寸的浮力气囊，在其打开后占用的空间比较大，这也对后续的打捞救援工作产生了一定的阻碍。

技术实现要素：

本实用新型的第一个目的在于提供一种悬浮装置，以解决现有浮力气囊悬浮浮力有限的技术问题。

本实用新型提供的悬浮装置，包括车体和设置在车体上的主浮力单元，所述主浮力单元包括设置在车体头部的前置主气囊和设置在车体尾部的后置主气囊，并且，该悬浮装置还包括第一填充单元。

所述第一填充单元设置在后备箱内，包括第一填充气囊、用于填充所述第一填充气囊的第一填充装置和设置在所述第一填充装置与所述第一填充气囊之间的第一填充单向阀。

所述第一填充装置的控制端与第一控制模块电连接，所述第一控制模块与第一感应单元电连接；所述第一控制模块设置在所述车体上，所述第一感应单元设置在底盘上。

所述主浮力单元与所述第一控制模块电连接。

进一步的，所述第一填充装置内设置有泡沫填充剂，所述泡沫填充剂为聚氨酯泡沫填充剂。

进一步的，该悬浮装置还包括第二填充单元。

所述第二填充单元包括设置在车体内部的四个第二填充气囊、用于填充所述第二填充气囊的第二填充装置和设置在各所述第二填充装置与所述第二填充气囊之间的第二填充单向阀；所述第二填充装置、所述第二填充单向阀与所述第二填充气囊匹配设置。

各所述第二填充装置的控制端与第二控制模块电连接，所述第二控制模块与第二感应单元电连接。

所述第二控制模块设置在所述车体上，所述第二感应单元包括四个泡水压力传感器，四个所述泡水压力传感器对称设置在所述底盘的四个角上。

四个所述第二填充气囊分别对称设置在靠近四个车轮的位置处。

进一步的，所述第二控制模块上还设有手动控制装置，所述手动控制装置的控制端在驾驶室中。

进一步的，该悬浮装置还包括扶正单元。

所述扶正单元包括设置在所述底盘上的四个扶正气囊、设置在各所述扶正气囊进气管路上的扶正气体发生器和设置在各所述扶正气体发生器与所述扶正气囊之间的气体管路上的扶正单向阀。

四个所述扶正气囊对称设置在所述底盘的四个角上。

设置在各所述扶正气囊进气管路上的所述扶正气体发生器至少为一个，各所述扶正气体发生器并联设置在每一所述扶正气囊的进气管路上，所述扶正气体发生器与所述扶正单向阀匹配设置。

各所述扶正气体发生器与所述第一控制模块电连接，所述第一控制模块与所述第一感应单元电连接。

进一步的，设置在各所述扶正气囊进气管路上的所述扶正气体发生器为2-4个。

进一步的，所述第一感应单元包括四个落水压力传感器，四个所述落水压力传感器对称设置在所述底盘的四个角上。

进一步的，所述前置主气囊与所述后置主气囊的内部均设置有至少一个隔离层，至少一个所述隔离层将所述前置主气囊分为若干个容气腔，至少一个所述隔离层将所述后置主气囊分为若干个容气腔。

各所述隔离层上均设置有用于抑制气体倒流的隔离阀。

进一步的，所述隔离层为2-6个。

本实用新型带来的有益效果是：

通过在汽车的后备箱内设置第一填充单元，该第一填充单元包括第一填充气囊、用于填充第一填充气囊的第一填充装置和设置在上述第一填充装置与第一填充气囊之间的第一填充单向阀。并且，通过将第一填充装置的控制端与第一控制模块电连接，将第一控制模块与第一感应单元电连接，将主浮力单元与第一控制模块电连接，其中，第一控制模块设置在车体上，第一感应单元设置在底盘上。

当汽车落水后，第一感应单元感测到来自水体的巨大压力，并将该压力信号传输至与上述第一感应单元电连接的第一控制模块中。随后，第一控制模块对该压力信号进行分析处理，并转化为动作指令传输至主浮力单元上，以控制主浮力单元的前置主气囊和后置主气囊打开，使车体的下沉速度降低，并使车体逐渐上浮至水面外，为驾驶者的自救赢得时间。并且，第一控制模块将动作指令同时传输至第一填充装置中，使第一填充装置迅速对第一填充气囊进行填充。通过在第一填充装置与第一填充气囊之间设置第一填充单向阀，有效地阻止了第一填充气囊内部填充物的倒流，保证了填充的可靠性，同时也提高了填充效率。

通过在车体的后备箱内设置第一填充单元，利用第一填充单元的辅助悬浮作用，减少了车体在水中的吃水量，大大增加了车体在水中的悬浮浮力，从而提高了车体在原来只有主浮力单元作用下的悬浮位置。根据物体在液体中所受到的压力公式可知，车体在水中的悬浮深度越深，车体所受到的来自水体的压力越大。因此，第一填充单元的设置，减小了车体在水面悬浮时车门受到的水体压力，使车内人员能够快速及时地将车门打开，实现落水后的自救过程。

本实用新型的另一个目的在于提供一种汽车，以解决现有汽车悬浮浮力有限的技术问题。

本实用新型提供的汽车，包括上述悬浮装置。

本实用新型带来的有益效果是：

通过在汽车的后备箱内设置第一填充单元，利用第一填充单元的辅助悬浮作用，减少了车体在水中的吃水量，大大增加了车体在水中的悬浮浮力，从而提高了车体在原来只有主浮力单元作用下的悬浮位置。根据物体在液体中所受到的压力公式可知，车体在水中的悬浮深度越深，车体所受到的来自水体的压力越大。因此，第一填充单元的设置，减小了车体在水面悬浮时车门受到的水体压力，使车内人员能够快速及时地将车门打开，实现落水后的自救过程。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例悬浮装置在汽车车体上的主视布局示意图；

图2为本实施例悬浮装置在汽车车体上的俯视布局示意图；

图3为本实施例前置主气囊和后置主气囊的结构示意图；

图4为本实施例前置主气囊和后置主气囊内部隔离阀的结构示意图。

图标：1-车体；2-主浮力单元；3-扶正单元；4-第一填充单元；5-第二填充单元；11-驾驶室；12-后备箱；13-底盘；21-前置主气囊；22-后置主气囊；211-主浮力气体发生器；212-隔离层；213-隔离阀；2131-阀体；2132-第一进气孔；2133-第二进气孔；2134-阀板；31-扶正气囊；32-第一控制模块；33-第一感应单元；34-扶正气体发生器；35-扶正单向阀；41-第一填充气囊；42-第一填充装置；43-第一填充单向阀；51-第二填充气囊；52-第二控制模块；53-第二感应单元；54-第二填充装置；55-第二填充单向阀；56-手动控制装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种悬浮装置，包括车体1和设置在车体1上的主浮力单元2，其中，主浮力单元2包括设置在车体1头部的前置主气囊21和设置在车体1尾部的后置主气囊22，并且，该悬浮装置还包括第一填充单元4。

具体的，本实施例中，第一填充单元4设置在后备箱12内，包括第一填充气囊41、用于填充第一填充气囊41的第一填充装置42和设置在第一填充装置42与第一填充气囊41之间的第一填充单向阀43。其中，第一填充装置42的控制端与第一控制模块32电连接，第一控制模块32与第一感应单元33电连接，主浮力单元2也与上述第一控制模块32电连接。并且，第一控制模块32设置在车体1上，第一感应单元33设置在底盘13上。

当汽车落水后，第一感应单元33感测到来自水体的巨大压力，并将该压力信号传输至与上述第一感应单元33电连接的第一控制模块32中。随后，第一控制模块32对该压力信号进行分析处理，并转化为动作指令传输至主浮力单元2上，以控制主浮力单元2的前置主气囊21和后置主气囊22打开，使车体1的下沉速度降低，并使车体1逐渐上浮至水面外，为驾驶者的自救赢得时间。并且，第一控制模块32将动作指令同时传输至第一填充装置42中，使第一填充装置42迅速对第一填充气囊41进行填充。通过在第一填充装置42与第一填充气囊41之间设置第一填充单向阀43，有效地阻止了第一填充气囊41内部填充物的倒流，保证了填充的可靠性，同时也提高了填充效率。

通过在车体1的后备箱12内设置第一填充单元4，利用第一填充单元4的辅助悬浮作用，减少了车体1在水中的吃水量，大大增加了车体1在水中的悬浮浮力，从而提高了车体1在原来只有主浮力单元2作用下的悬浮位置。根据物体在液体中所受到的压力公式可知，车体1在水中的悬浮深度越深，车体1所受到的来自水体的压力越大。因此，第一填充单元4的设置，减小了车体1在水面悬浮时车门受到的水体压力，使车内人员能够快速及时地将车门打开，实现落水后的自救过程。

本实施例中，第一填充装置42内设置有泡沫填充剂，并且，该泡沫填充剂为聚氨酯泡沫填充剂。当第一感应单元33检测到汽车落水时，设置在第一填充装置42内的聚氨酯泡沫填充剂迅速对第一填充气囊41进行填充，使第一填充气囊41充满聚氨酯泡沫填充剂，以实现增加车体1悬浮浮力的目的。

聚氨酯泡沫填充剂的设置，使得聚氨酯泡沫填充剂在发泡填充过程中，能够尽可能地适应后备箱12内车体1的形状，这种设置方式，实现了填充剂与车体1内部空间的良好结合，填充率较高，实现了对车内有限空间最大限度的填充，大大提高了车体1在水中的悬浮浮力，减小了车体1在水面悬浮时车门受到的水体压力，提高了汽车落水时的被动安全性能。

请继续参照图1和图2，本实施例中，第一感应单元33包括四个落水压力传感器，四个落水压力传感器对称设置在底盘13的四个角上。

汽车落水瞬间的姿态通常并不固定，通过在底盘13的四个角上设置四个落水压力传感器，使得在汽车落水时能够及时、准确、全方位地对车体1底盘13四个点位上的压力状况进行判断，从而快速对主浮力单元2和第一填充单元4发出动作指令，使车内人员能够在较短时间内逃生，完成自救。

请继续参照图1和图2，本实施例中，该悬浮装置还可以包括第二填充单元5。具体的，第二填充单元5包括设置在车体1内部的四个第二填充气囊51、用于填充上述第二填充气囊51的第二填充装置54和设置在各第二填充装置54与第二填充气囊51之间的第二填充单向阀55。其中，第二填充装置54、第二填充单向阀55与第二填充气囊51匹配设置。

此外，各第二填充装置54的控制端与第二控制模块52电连接，第二控制模块52与第二感应单元53电连接。具体的，第二控制模块52设置在车体1上，第二感应单元53包括四个泡水压力传感器，四个泡水压力传感器对称设置在底盘13的四个角上，四个第二填充气囊51分别对称设置在靠近四个车轮的位置处。本实施例中，第二控制模块52上还可以设有手动控制装置56，并且，手动控制装置56的控制端在驾驶室11中。

第二填充单元5的工作原理为：当汽车遭遇积水环境时，四个泡水压力传感器感应到来自周围环境积水的泡水压力，并将该泡水信号传输至第二控制模块52中进行分析处理。随后，第二控制模块52将该泡水信号转化为动作指令传输至第二填充装置54中，使第二填充装置54迅速对第二填充气囊51进行填充。并且，通过在第二填充装置54与第二填充气囊51之间设置第二填充单向阀55，有效地抑制了填充物的倒流，保证了填充的可靠性。

本实施例中，第二填充气囊51可以设置在车体1内悬挂装置的附近，当第二填充气囊51被填充满后，能够有效地对悬挂装置与车轮之间的间隙进行阻隔，减少了环境积水对车体1的侵入，从而减小了由于车体1长时间泡水而造成的浸泡损害。

当汽车经过涵洞、隧道等具有积水的低洼地带时，可以通过控制手动控制装置56，关闭第二控制模块52，以减少因第二控制模块52对周围环境判断失误而造成的损失。

请继续参照图1和图2，本实施例中，该悬浮装置还可以包括扶正单元3。具体的，扶正单元3包括设置在底盘13上的四个扶正气囊31、设置在各扶正气囊31进气管路上的扶正气体发生器34和设置在各扶正气体发生器34与扶正气囊31之间的气体管路上的扶正单向阀35。其中，四个扶正气囊31对称设置在底盘13的四个角上，并且，在本实施例中，设置在各扶正气囊31进气管路上的扶正气体发生器34为两个，两个扶正气体发生器34并联设置在每一扶正气囊31的进气管路上，扶正气体发生器34与扶正单向阀35匹配设置。同时，八个扶正气体发生器34均与第一控制模块32电连接，第一控制模块32与第一感应单元33电连接。

扶正单元3的工作原理为：当汽车落水后，四个落水压力传感器将各自检测到的压力信号传输至第一控制模块32中，第一控制模块32随即对四个压力信号进行分析判断。根据第一控制模块32的分析判断结果，当某一个或是某几个落水压力传感器检测到的压力大于其他落水压力传感器检测到的压力时，第一控制模块32将向检测到较大压力的落水压力传感器相对应的扶正气体发生器34发出动作指令，使其迅速对该处的扶正气囊31进行填充，以实现对车体1姿态的扶正，从而减小因车体1侧偏而导致的翻车危害。通过在扶正气囊31进气管路上并联设置的两个扶正气体发生器34，使扶正单元3能够通过多条进气管路同时对同一扶正气囊31进行填充，以快速实现对车体1姿态的扶正。

需要说明的是，本实施例中，设置在各扶正气囊31进气管路上的扶正气体发生器34可以为2-4个。在实际使用中，可以根据车体1的空间、底盘13尺寸及车体1的重量进行设置。

如图3所示，本实施例中，前置主气囊21与后置主气囊22的内部均设置有两个隔离层212，两个隔离层212分别将前置主气囊21和后置主气囊22分为三个容气腔，并且，在每个隔离层212上均设置有用于抑制气体倒流的隔离阀213。

本实施例中，隔离阀213的具体结构如图4所示，具体的，隔离阀213包括固定在隔离层212上的“凸”型阀体2131，在“凸”型阀体2131的底边设有若干个第一进气孔2132，在其凸起的侧壁设有若干个第二进气孔2133，且该“凸”型阀体2131的中间为连通结构，并且，第一进气孔2132设置在隔离层212的进气方向一侧。在该“凸”型阀体2131中间设置有阀板2134，具体的，该阀板2134设置在第一进气孔2132与第二进气孔2133之间的阀体2131区域内，且阀板2134的一端与阀体2131内部铰接固定。

该隔离阀213的工作原理为：当需要对前置主气囊21和后置主气囊22进行填充时，开启主浮力气体发生器211，气体进入与主浮力气体发生器211直接相连通的容气腔。随着上述容气腔内部气体压力的不断增大，气体将不断通过隔离阀213向与其相邻的容气腔中涌进。填充气体从第一进气孔2132进入，并逐渐将阀板2134顶开，使气流涌入到相邻的容气腔中。当相邻的容气腔中充满填充气体后，上述相邻的容气腔中的气体压力使阀板2134闭合，将第一进气孔2132挡住。至此，实现了对前置主气囊21和后置主气囊22的气体填充过程。

通过设置相互隔开的隔离层212，提高了前置主气囊21和后置主气囊22的填充强度。同时，通过在隔离层212上设置隔离阀213，有效地阻止了相邻两容气腔中气体的流窜，保证了填充的可靠性，并且提高了填充效率。

需要说明的是，本实施例中，隔离层212为两个，在实际使用过程中，可以根据前置主气囊21和后置主气囊22的具体结构尺寸对对隔离层212的数量进行限定，如可以设置2-6个隔离层212。

还需要说明的是，前置主气囊21的尺寸应当大于后置主气囊22的尺寸。这样的设置，大大缓解了由于车头过重而造成的车体1受力不平衡现象。

本实施例还提供了一种汽车，包括上述悬浮装置。

通过在汽车的后备箱12内设置第一填充单元4，利用第一填充单元4的辅助悬浮作用，减少了车体1在水中的吃水量，大大增加了车体1在水中的悬浮浮力，从而提高了车体1在原来只有主浮力单元2作用下的悬浮位置。根据物体在液体中所受到的压力公式可知，车体1在水中的悬浮深度越深，车体1所受到的来自水体的压力越大。因此，第一填充单元4的设置，减小了车体1在水面悬浮时车门受到的水体压力，使车内人员能够快速及时地将车门打开，实现落水后的自救过程。

当汽车落水时，主浮力单元2、第一填充单元4、第二填充单元5和扶正单元3工作；当汽车泡水时，第二填充单元5工作。各单元的具体工作原理及过程已在前述段落详细介绍，在此不再赘述。这样的设置，实现了汽车在应对不同危险事故时的处理能力，大大提高了汽车的被动安全性能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。