一种刹车锁定机构及残疾人单手操作的刹车油门控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种汽车驾驶装置，具体涉及一种刹车锁定机构及残疾人单手操作的刹车油门控制装置，属于汽车技术领域。

背景技术：

随着汽车工业的飞速发展和人们生活水平的提高，汽车已走进平常百姓家，给人们带来极大的便利。作为社会特殊群体的残疾人，其生活质量的提高和工作条件的改善也得到了同步的提升。联合国1994年通过的《残疾人机会均等标准规则》中强调了残疾人有权享有与健全人同样的机会，并且分享因社会和经济发展而改善的生活条件。目前世界上几乎所有的国家都不禁止残疾人驾驶汽车，在发达国家残疾人可以根据自己的身体状况在车厂订购汽车，先进的汽车技术已经能够使汽车操纵系统充分满足肢体残疾人的需要。在我国残疾人员以前只能望车兴叹，出行非常困难，近年来，随着我国经济的发展、残疾人社会地位的提高以及生活质量的改善，残疾人对驾驶汽车的需求日益迫切，因而国家对残疾人开车在相关法律法规上也进一步放宽。2003年公安部出台了残疾人驾驶汽车的相关政策措施，达到一定标准的残疾人可以正式报考C5驾照，合格后能够驾驶自动挡的小汽车。2007年中国残联、公安部等部门共同制定和发布了《肢体残疾人驾驶汽车操纵辅助装置》的国家标准，符合规定的下肢残疾人取得C5驾照且汽车安装了残疾人驾车的辅助装置，就能合法驾车上路。这大大地方便了残疾人员的出行，加大了他们活动范围的半径，使他们的生活变得越来越精彩，实现了以前无法实现的梦想。

众所周知，汽车的油门和刹车通常由驾驶者的右腿控制，而驾驶者的双手控制方向盘和排挡杆，当换挡的时候普通驾驶者必须一边用右脚踩住刹车，一边用右手操作排挡杆，否则无法换挡。目前出现的用于改装普通小汽车的残疾人汽车驾驶辅助装置，能够使下肢残疾人通过手动操作该辅助装置直接操纵汽车的油门踏板和刹车踏板。但是当换挡时，残疾驾驶人只能用一只手通过辅助装置控制刹车状态，另一只手控制方向盘，就再没有能力操作排挡杆；换言之，换挡时下肢残疾驾驶人的一只手要么控制刹车，要么操作排挡杆，而无法用一只手刹住车同时换挡，除非他用另一只手离开方向盘去帮忙，这必然会造成交通事故酿成大祸。因此目前市面上销售的针对残疾人单手控制汽车刹车和油门的装置无法解决手驾辅助装置操作与汽车排档切换操作之间的矛盾问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，解决现有残疾人单手操作的驾驶辅助装置所存在的不足，提供一种刹车锁定机构以及采用该刹车锁定机构的残疾人单手操作的刹车油门控制装置，在残疾人操作的刹车油门控制装置上实现对汽车刹车的锁定，以使下肢残疾驾驶人能够腾出右手去操作排挡杆，帮助残疾人使用单手(右手)就能完成汽车驾驶中的换挡操作。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种刹车锁定机构，包括大支架、操纵机构、复位机构和锁定机构；其中，锁定机构连接于大支架的下部，复位机构连接于大支架的中部，操纵机构连接于大支架的上部，该大支架的中部与汽车的刹车踏板连接，操纵机构与复位机构和锁定机构依次连接；操纵机构通过锁定机构控制大支架位置的锁定和解锁，从而实现对刹车踏板的刹车状态的锁定或解除。

作为进一步改进，所述的锁定机构包括固定座、大转轴、固定轴、棘爪、棘轮和连接片；其中，固定座为U字槽形构件，固定轴横向穿过固定座，一端与该固定座的槽壁固定连接，另一端固定连接于棘轮的轮心上，棘轮的上部设有棘轮齿，下部固定在固定座的槽底上，大转轴可旋转地穿置于固定轴上，大支架与该大转轴固定连接且能够与该大转轴一起绕固定轴摆动，棘爪可旋转地铰接在大支架上且爪尖能够嵌入或脱离棘轮的棘轮齿，以实现大支架位置的锁定或解锁，连接片的下端铰接于该棘爪的与爪尖方向相反的一端；

所述复位机构包括方形块、压簧和拉销；其中，方形块固定于大支架的中部，内部设有台阶孔，压簧设于该台阶孔的大孔中，拉销为一台阶轴，其穿过方形块的台阶孔和压簧的内腔，并且该拉销的台阶抵靠于压簧的下端，受到该压簧向下恢复力的作用，拉销的下端与连接片的上端连接；

所述操纵机构包括连杆、凸轮、按钮和手柄；其中，手柄固定连接于大支架的上端，按钮铰接于大支架的空腔中且部分露出该手柄的前端之外，凸轮可旋转地铰接于大支架的空腔中且前端抵靠于按钮的后端，凸轮的后端连接连杆的上端，该连杆的下端连接拉销的上端；

所述大支架向前摆动压下所述刹车踏板，同时所述按钮通过所述凸轮、连杆、拉销和连接片操纵所述棘爪嵌入所述棘轮，实现汽车的刹车状态及其锁定；所述大支架再向前摆动，所述压簧的恢复力通过所述拉销和连接片操纵所述棘爪脱离所述棘轮，所述大支架恢复自由状态，解除所述刹车连接机构对所述刹车踏板的压力，实现汽车刹车状态的解除。

作为进一步改进，所述的棘爪的爪尖朝向后下方，所述棘轮的棘轮齿向前方倾斜。

作为进一步改进，所述的方形块由两个块状件对合构成。

本实用新型解决其技术问题的另一技术方案为：

一种采用所述刹车锁定机构的残疾人单手操作的刹车油门控制装置，其包括刹车锁定机构、固定架、空心管、刹车顶杆、推杆、链条和油门拉杆；所述固定架用于整个装置的固定，上部与所述刹车锁定机构的固定座固定连接，下部固定于汽车主驾驶位置的车厢底板上；所述空心管的后端可转动地铰接于所述刹车锁定机构的大支架的中部，并且能够绕该转轴进行，所述刹车顶杆由前端插入该空心管的管腔，并且能够在该管腔内滑动，所述推杆与机动车的刹车踏板固定连接，所述刹车顶杆的头部可转动地铰接于该推杆上且受所述空心管端部的顶推；所述油门拉杆与机动车的油门踏板固定连接，所述链条一端连接所述油门拉杆，另一端连接于所述空心管的中部。

作为进一步改进，所述的链条通过固定夹与所述空心管连接，该固定夹为圆环形，套置于所述空心管的外周，并且该固定夹能够滑动调整在所述空心管上的位置然后进行固定。

作为进一步改进，所述刹车顶杆的头部的直径大于所述空心管的管腔的直径。

作为进一步改进，所述的固定架为直角形构件，上部的水平部分与所述固定座的下平面固定连接，竖直部分上设有多个安装孔。

作为进一步改进，所述的空心管通过转轴与所述大支架铰接。

作为进一步改进，所述的推杆通过固定螺丝与所述刹车踏板固定连接，所述油门拉杆通过固定螺丝与所述油门踏板固定连接。

与现有残疾人汽车驾驶辅助装置相比较，本实用新型的有益技术效果如下：

1、所述刹车锁定机构采用了棘轮棘爪结构，实现了对汽车刹车踏板在刹车静止状态下的锁定，而无需残疾驾驶人用右手对刹车油门控制装置持续施力，能够腾出手进行其他操作，同时棘轮棘爪结构也使刹车锁定的解除变得容易，只需向前推动大支架(操纵杆)即可。

2、所述刹车油门控制装置采用了刹车锁定机构，在无操作的状态下实现了对汽车刹车的锁定，从而使下肢残疾驾驶人能够腾出右手去操作排挡杆，帮助残疾人使用单手(右手)就能完成汽车驾驶中的换挡操作。

3、所述刹车油门控制装置向前实现刹车并能够锁定刹车状态，向后实现加油，全部操作集约在同一装置上，能够使下肢残疾驾驶人只用单手就能实现汽车油门、刹车和换挡的操作，动作不仅符合人体动力学，而且操作简便，避免了误操作，提高了安全性。

4、所述刹车油门控制装置具有结构简单、成本低廉的优点。

5、所述装置上设有位置可调整的固定夹，不仅方便了整个装置的安装，而且能够调整油门的操作力和操作位置，保证了整个装置对汽车操纵的可靠性。

6、安装时只需将固定架固定于汽车驾驶位置处的车厢底板上即可，因而安装方便，不必对原车结构进行大的改动，避免了对原车的损害。

附图说明

图1是本实用新型所述刹车锁定机构的结构示意图(刹车锁定状态)。

图2是图1的左视图。

图3是锁定机构(刹车锁定状态)的放大图。

图4是图3的左视图。

图5是复位机构的示意图。

图6是方形块和压簧的示意图。

图7是拉销的示意图。

图8是操纵机构的放大图。

图9是本实用新型所述刹车油门控制装置的结构示意图(刹车锁定状态)。

图10是本实用新型所述刹车油门控制装置油门状态的示意图。

图11是锁定机构油门状态时的放大图。

图中，

1—按钮，2—转轴，3—凸轮，4—转轴，5—转轴，6—连杆，7—拉销，8—转轴， 9—连接片，10—转轴，11—转轴，12—棘爪，13—棘轮，14—固定座，15—大支架，16—大转轴，17—固定轴，18—固定架，19—压簧，20—方形块，21—转轴，22—空心管，23—链条，24—油门拉杆，25—固定螺丝，26—油门踏板，27—刹车踏板，28—固定螺丝，29—刹车顶杆，30—固定夹，31—手柄，32—刹车连接机构，33—推杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细的说明，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。凡依据本说明书的内容所做的等效变化及修改，都属于本实用新型专利申请的技术范围。

实施例1

请结合参阅图1和图2，本实用新型所述刹车锁定机构包括大支架15、操纵机构、复位机构和锁定机构；所述锁定机构连接于所述大支架15的下部且固定于车厢底板处，所述复位机构连接于所述大支架15的中部，所述操纵机构连接于所述大支架15的上部，该大支架15的中部通过刹车连接机构32与汽车的刹车踏板27连接，所述操纵机构与所述复位机构和锁定机构依次连接。所述操纵机构通过所述锁定机构控制所述大支架15位置的锁定和解锁，从而实现对所述刹车踏板27的刹车状态的锁定或解除。

请结合参阅图3和图4，所述锁定机构包括固定座14、大转轴16、固定轴17、棘爪12、棘轮13和连接片9。

所述固定座14为U字槽形构件，下部固定于车厢底板处。所述固定轴17横向穿过所述固定座14(见图4)，一端与该固定座14的槽壁固定连接，另一端固定连接于所述棘轮13的轮心上。所述棘轮13的上部设有向前方倾斜的棘轮齿，该棘轮13的下部与所述固定座14的槽底固定连接，换言之，所述棘轮13固定在所述固定座14的U字槽中。所述大转轴16穿置于所述固定轴17上且能够绕该固定轴17旋转，所述大支架15的下部与该大转轴16的外周固定连接且能够与该大转轴16一起绕所述固定轴17摆动。所述棘爪12的中部通过转轴11铰接在所述大支架 15的下部且爪尖朝向后下方，所述连接片9的下端通过转轴10铰接于该棘爪12的与爪尖方向相反的一端。所述棘爪12能够绕所述转轴11转动且爪尖嵌入或脱离位置固定的棘轮13的棘轮齿，从而实现所述大支架15的位置的锁定或解锁。

请参阅图5，所述复位机构包括方形块20、压簧19和拉销7。所述方形块20由两个块状件对合构成，通过螺钉或铆钉固定于所述大支架15的中部，该方形块20的内部设有台阶孔，请参阅图6，所述压簧19设于该台阶孔的大孔中；请参阅图7，所述拉销7为一台阶轴，其穿过所述方形块20的台阶孔和压簧19的内腔，并且该拉销7的台阶抵靠于所述压簧19的下端，受到该压簧19向下恢复力的作用，所述拉销7的下端通过转轴8连接所述连接片9的上端(见图3)。

请参阅图8，所述操纵机构包括连杆6、凸轮3、按钮1和手柄31。所述手柄31用于驾驶者进行单手操作，固定连接于所述大支架15的上端，中间设有空腔。所述按钮1的上部通过转轴 2铰接于该大支架15的空腔中且能够绕所述转轴2旋转，该按钮1的部分露出所述手柄31的前端之外。所述凸轮3的中部通过转轴4铰接于所述大支架15的空腔中且能够绕该转轴4旋转，该凸轮3的前端抵靠于所述按钮1的后端，所述凸轮3的后端通过转轴5连接所述连杆6的上端，该连杆6的下端通过圆销连接所述拉销7的上端。

所述刹车连接机构32的前端连接所述刹车踏板27，后端通过转轴21连接于所述大支架15 的中部。所述大支架15向前摆动通过所述刹车连接机构32压下所述刹车踏板27，以实现汽车的刹车状态，同时所述按钮1通过所述凸轮3、连杆6、拉销7和连接片9操纵所述棘爪12嵌入所述棘轮13，以实现汽车刹车状态的锁定；所述大支架15再向前摆动，所述压簧19的恢复力通过所述拉销7和连接片9操纵所述棘爪12脱离所述棘轮13，所述大支架15恢复自由状态，解除所述刹车连接机构32对所述刹车踏板27的压力，以实现汽车刹车状态的解除。

所述刹车锁定机构的工作原理如下：

驾驶者通过手柄31推动大支架15向前摆动，使刹车踏板27处于刹车状态，然后手指按下按钮1，按钮1绕转轴2旋转压住凸轮3,请参阅图8，凸轮3绕转轴4逆时针转动,进而通过转轴5拉动连杆6向上，连杆6拉动拉销7,请结合参阅图3和图4，拉销7通过转轴8 向上拉动连接片9,连接片9通过转轴10拉动棘爪12绕转轴11顺时针转动，从而棘爪12下面的爪尖嵌入固定在固定座14上的棘轮13的棘轮齿，使大支架15前摆的位置被卡住，同时刹车踏板27的位置在刹车状态上被锁定，这样驾驶者的手可以放开手柄31而仍然保持汽车处于刹车状态。当需要解除刹车状态时，驾驶者将大支架15向前推一下，压簧19在自身恢复力的作用下将拉销7向下压，进而压下连接片9，连接片9向下通过转轴10推动棘爪12 绕转轴11逆时针转动，棘爪12的爪尖脱离棘轮13的棘轮齿，使大支架15恢复前后自由运动状态，从而刹车踏板27向上弹回，汽车解除刹车状态。

实施例2

图9所示为一种采用上述刹车锁定机构的残疾人单手操作的刹车油门控制装置，其安装于汽车主驾驶位置的车厢底板处，所述刹车油门控制装置包括刹车锁定机构、固定架18、空心管22、刹车顶杆29、推杆33、链条23、固定夹30和油门拉杆24。

所述刹车锁定机构包括大支架15、连杆6、凸轮3、按钮1、手柄31、方形块20、压簧19、拉销7、固定座14、大转轴16、固定轴17、棘爪12、棘轮13和连接片9。

所述手柄31固定连接于所述大支架15的上端，中间设有空腔。所述按钮1的上部通过转轴 2铰接于该大支架15的空腔中且能够绕所述转轴2旋转，该按钮1的部分露出所述手柄31的前端之外。所述凸轮3的中部通过转轴4铰接于所述大支架15的空腔中且能够绕该转轴4旋转，该凸轮3的前端抵靠于所述按钮1的后端。

所述方形块20固定于所述大支架15的中部，该方形块20的内部设有台阶孔，所述压簧19 设于该台阶孔的大孔中；所述拉销7为一台阶轴，其穿过所述方形块20的台阶孔和压簧19的内腔，并且该拉销7的台阶抵靠于所述压簧19的下端，受到该压簧19向下恢复力的作用。所述连杆6的上端通过转轴5连接所述凸轮3的后端，该连杆6的下端连接所述拉销7的上端。

所述固定座14为U字槽形构件，是整个装置的基座；所述固定轴17横向穿过所述固定座 14(见图4)，一端与该固定座14的槽壁固定连接，另一端固定连接于所述棘轮13的轮心上。所述棘轮13的下部固定在所述固定座14的U字槽中，上部设有向前方倾斜的棘轮齿。所述大转轴16穿置于所述固定轴17上，所述大支架15的下部与该大转轴16的外周固定连接且能够与该大转轴16一起绕所述固定轴17摆动。所述棘爪12的中部通过转轴11铰接在所述大支架15的下部且爪尖朝向后下方，所述连接片9的下端通过转轴10铰接于该棘爪12的与爪尖方向相反的一端，上端通过转轴8连接所述拉销7的下端(见图3)。所述棘爪12能够绕所述转轴11转动且爪尖嵌入或脱离位置固定的棘轮13的棘轮齿，从而实现所述大支架15的位置的锁定或解锁。

所述固定架18固定于汽车主驾驶位置的车厢底板上，用于整个装置的固定，该固定架18 为直角形构件，其上部的水平部分与所述固定座14的下平面固定连接，其竖直部分上设有多个安装孔。

所述空心管22的后端通过转轴21铰接于所述大支架15的中部，并且能够绕该转轴21进行转动。所述刹车顶杆29由前端插入该空心管22的管腔，并且能够在该管腔内滑动，形成一套管结构。所述推杆33通过固定螺丝28与机动车的刹车踏板27固定连接，所述刹车顶杆29的前端可转动地铰接于该推杆33上，该刹车顶杆29的头部的直径大于所述空心管22的管腔的直径，因而受到所述空心管22前端部的顶推。

所述油门拉杆24通过固定螺丝25与机动车的油门踏板26固定连接，所述链条23一端连接所述油门拉杆24，另一端通过所述固定夹30连接于所述空心管22的中部。所述固定夹30为圆环形，套置于所述空心管22的外周，并且该固定夹30能够滑动，以调整在所述空心管22上的位置，然后固定在该空心管22上，从而改变所述链条23的松紧，调整油门的操作力和操作位置，保证整个装置对汽车操纵的可靠性。

本实用新型所述残疾人单手操作的刹车油门控制装置的工作过程如下：

残疾驾驶人用单手推动手柄31，所述大支架15向前摆动，通过所述空心管22单向顶推所述刹车顶杆29的头部，进而通过所述推杆33施力于所述刹车踏板27上，从而汽车实现刹车状态，请参阅图9，此时链条23呈松弛状态，不受力；然后残疾驾驶人用手指按下按钮1，按钮1 绕转轴2旋转向后压住凸轮3，凸轮3绕转轴4逆时针转动,并通过转轴5拉动连杆6，连杆6向上拉动拉销7,并通过转轴8拉动连接片9向上,请参阅图3，连接片9通过转轴10拉动棘爪12绕转轴11顺时针旋转，从而棘爪12下面的爪尖嵌入固定的棘轮13的棘轮齿，使大支架15在刹车位置上被卡住而无法向后摆动，因而刹车踏板27的位置在刹车状态上被锁定，这样驾驶者的手可以放开手柄31而汽车仍然保持处于刹车状态，这时残疾驾驶人的手可以放开手柄31去操作汽车的换挡杆。当换挡操作完成后，残疾驾驶人将手移回到手柄31上，将大支架15向前推一下，请参阅图11，压簧19在自身恢复力的作用下将拉销7向下压，进而压下连接片9，连接片9 向下通过转轴10推动棘爪12绕转轴11逆时针转动，棘爪12的爪尖脱离棘轮13的棘轮齿，解除对大支架15的位置锁定，大支架15恢复前后自由运动状态，从而刹车踏板27向上弹回原位，汽车解除刹车状态；请参阅图10，当用同一只手向后拉动手柄31时，所述大支架15向后摆动，并且通过所述空心管22、链条23和油门拉杆24单向拉动所述油门踏板26，从而实现油门操作，此时所述链条23拉紧对所述油门踏板26施力，所述刹车顶杆29由所述空心管22中伸出，对所述刹车踏板27无作用力。

本实用新型要求的保护范围不仅限于上述实施例，也应包括其他对本实用新型显而易见的变换和替代方案。