一种汽车紧急制动装置及汽车的制作方法

本发明属于汽车制动技术领域，具体涉及到一种汽车紧急制动装置及汽车。

背景技术：

汽车制动主要是在通过增大车轮与地面的摩擦来制动汽车，现有的刹车系统主要包括摩擦制动器、缓速器、发动机制动和防抱死系统等。其中，缓速器主要包括液压缓速器、电力缓速器和气动缓速器三种。

上述的刹车装置由于其固有缺陷会发生长时间刹车状态下或者油气管路故障时刹车片失效的情况，此时，极容易发生交通事故。因此，有必要在提供一种可以在现有刹车装置失效的情况下紧急制动汽车的装置。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本申请的实施例提供一种汽车紧急制动装置，该刹车装置通过从车架底部朝向行驶方向伸出的刹车件直接与地面接触摩擦实现紧急制动，从而在刹车失效时有效防止汽车继续前行。同时提供一种具有该汽车紧急制动装置的汽车。

为了达到上述目的，本申请的实施例所采用的技术方案如下：

第一方面，本申请的实施例提供一种汽车紧急制动装置，所述汽车紧急制动装置固定于车架底部，所述汽车紧急制动装置包括：

刹车件支架，所述刹车件支架固定于所述车架底部；

刹车件，所述刹车件可转动地连接于所述刹车件支架上，所述刹车件朝向所述车架的前方布置，且所述刹车件具有初始位置和工作位置；

其中，所述刹车件在所述刹车件的重力作用下从所述初始位置转动到所述工作位置，且所述刹车件位于工作位置时，所述刹车件与地面的夹角不小于55°且小于90°。

可选的，在一水平面上，所述刹车件与所述刹车件支架的转动轴线垂直于所述车架的长度方向的轴线。

可选的，所述刹车件包括：

转轴，所述转轴可转动地连接于所述刹车件支架上；

连接杆，所述连接杆具有第一端和第二端，所述第一端与所述转轴固定连接；以及

摩擦件，所述摩擦件设置于所述第二端，所述摩擦件用于与地面摩擦制动。

可选的，所述连接杆包括对称布置的第一连接杆和第二连接杆。

可选的，所述摩擦件具有一工作面，所述工作面上可拆卸地固定连接有垫片。

可选的，所述转轴上沿所述转轴的径向延伸构造和布置有限位架，所述限位架与所述车架共同限定所述刹车件的转动角度的边界。

与现有技术相比，本申请的实施例提供的紧急制动装置存在下述优点：

1、刹车件直接与地面接触摩擦制动，不易受到现有油泵、气泵等制动方式管路破裂等隐患因素的影响。同时刹车件朝向行驶方向布置并直接与地面接触摩擦制动也可以在长时间制动时，由于沿刹车件与地面的摩擦力存在一个垂直于刹车件并向下的分力，使得刹车件存在与地面继续接触摩擦的趋势，从而保持制动状态。

2、刹车件构造为矩形或者梯形框架，受力结构好。

3、摩擦件上可拆卸地固定连接有垫片。通过更换垫片可以延长紧急制动装置的使用寿命。且更换方便快捷。

4、转轴上沿转轴的径向延伸构造和布置有限位架，即限位架可以限定并调整刹车件与地面的夹角，避免刹车件与地面的夹角大于或者等于90°而失效。

第二方面，本申请的实施例提供一种汽车，包括：

车架，所述车架前端上构造有驾驶室；

如前所述的汽车紧急制动装置；以及

提绳，所述提绳包括：

第一绳端，所述第一绳端与所述刹车件连接；以及

第二绳端，所述第二绳端向所述车架的前端延伸并伸入所述驾驶室内。

可选的，还包括锁盒构件，所述锁盒构件用于将所述刹车件固定于所述初始位置，所述锁盒构件包括：

锁盒本体，所述锁盒本体固定设置于所述车架的底部，且所述锁盒本体上开设有一腔室，所述腔室的内壁上开设有绳孔；

锁舌，所述锁舌布置于所述腔室内，且所述锁舌具有根部和舌部，所述锁舌可在所述腔室内相对所述锁盒本体往复移动；

弹簧，所述弹簧布置于所述腔室内，且弹簧一端与所述锁盒本体连接，所述弹簧的另一端与所述锁舌连接，所述弹簧驱动所述锁舌伸出所述腔室；以及

控锁绳，所述控锁绳穿设于所述绳孔内，且所述控锁绳的一端与所述根部连接；

其中，所述刹车件位于初始位置时，所述舌部与所述刹车件连接；所述控锁绳带动所述锁舌远离所述刹车件时，所述刹车件在所述刹车件的重力作用下从所述初始位置转动到所述工作位置。

可选的，所述驾驶室内设置有刹车踏板，所述刹车踏板具有踏板动作最低高度；

所述汽车还包括：

触发器，所述触发器设置于所述驾驶室内，且所述触发器设置于所述刹车踏板下方，所述触发器包括：

外套筒，所述外套筒固定于所述车架上；

内柱，所述内柱套设于所述外套筒内，且所述内柱可相对所述外套筒往复移动，所述内柱具有第一位置和第二位置，所述内柱位于第一位置时内柱顶端的高度高于所述内柱位于第二位置时内柱顶端的高度，且所述内柱位于第二位置时内柱顶端的高度不低于所述踏板动作最低高度；以及

第二弹簧，所述第二弹簧套设于所述内柱上，且所述第二弹簧的一端与内柱连接，所述弹簧的另一端与外套筒连接；以及

换向轮，所述换向轮设置于所述车架上，所述控锁绳的另一端绕过所述换向轮与所述内柱连接。

可选的，所述内柱的末端凸出所述外套筒，所述末端上设置有沿所述内柱的径向贯穿所述内柱的横贯件，且所述横贯件的两端均凸出于所述内柱外侧壁，所述控锁绳的另一端连接于所述横贯件上。

与现有技术相比，本申请的实施例提供的汽车不仅具有前述的优点，还具有以下优势：

1、提绳可以将刹车件恢复到初始位置，结构简单，可靠性好。

2、锁盒组件将刹车件锁定在初始位置，同时锁盒组件释放刹车件快速方便，维修性好，可靠性高。

3、触发器位于刹车踏板下方，当驾驶员踩死刹车时可以将触发器触发，从而启动紧急刹车装置。该布置方式贴合长距离刹车、刹车失效的具体情形，匹配度高。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请的一个实施例的紧急制动装置示意图；

图2是本申请的一个实施例的垫片示意图；

图3为图2的a-a视图；

图4为本申请的一个实施例的刹车件夹角示意图；

图5为本申请的一个实施例的汽车的示意图；

图6为本申请的一个实施例的汽车的仰视图；

图7为本申请的一个实施例的锁盒结构示意图；

图8为本申请的一个实施例的触发器示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明的实施例提供一种汽车紧急制动装置，在汽车上现有的通过增大车轮与地面摩擦的制动装置失效的时候，该紧急制动装置才开始制动。该紧急制动装置包括有初始位置和工作位置，在初始位置的时候，刹车件102固定在车架20底部，且刹车件102的后端可转动地连接于固定在车架20底部的刹车件支架101上，即朝向车架20的前端布置，并远离地面。在启动后，刹车件102在初始位置被释放，在其自身重力的作用下绕其与刹车件支架101的转动轴线转动，刹车件102前端高度下降，直到与地面接触，然后通过刹车件102与地面的接触摩擦实现紧急制动，从而在刹车失效时有效防止汽车继续前行。且该刹车件102朝向车架20的前端布置，即朝向行驶方向布置，刹车件102在与地面接触后还会增大刹车件102与地面的压力，防止刹车件102在制动过程中跳起不与地面接触的情况发生。

下面结合具体实施例来阐述本申请的发明构思:

如图1、4所示，一种汽车紧急制动装置，所述汽车紧急制动装置固定于车架20底部，所述汽车紧急制动装置包括：

刹车件支架101，所述刹车件支架101固定于所述车架20底部。

刹车件102，所述刹车件102可转动地连接于所述刹车件支架101上，所述刹车件102朝向所述车架20的前方布置，且所述刹车件102具有初始位置和工作位置。

其中，所述刹车件102在所述刹车件102自身重力作用下从所述初始位置转动到所述工作位置，且所述刹车件102位于工作位置时，所述刹车件102与地面的夹角α不小于55°且小于90°。

具体的，刹车件支架101可以布置一个，也可以布置两个或以上。存在至少两个刹车件支架101时，上述刹车件支架101对称布置。刹车件支架101可以通过焊接或者螺栓组或者其他等同形式固定在车架20底部。

可选的，刹车件支架101可以设置为套筒形式，或者铰接座形式。在一些实施例中，如图1所示，刹车件支架101的断面构造为t形，即刹车件支架101可以是两块板焊接而成的t形构件。然后通过t形构件中的水平板与车架20固定连接，具体的，水平板上开设有螺纹孔组，在车架20上对应的位置开设有对应的螺纹孔组，然后通过螺栓和螺母组件将水平板固定在车架20上。t形构件中的垂直板上开设有转轴1021孔。当多个刹车件支架101对称布置时，多个转轴1021孔共线。

刹车件102为制动动作的执行部件，其前端用于与地面接触摩擦，而刹车件支架101用于连接刹车件102和车架20，传导摩擦阻力以制动汽车。

具体的，刹车件102可以是一杆件，其末端枢接于刹车件支架101上，杆件可以构造为直杆，也可以构造为具有一定弧度的弯曲杆，以提高刹车件102的结构强度。本申请也不限定杆件的断面的形状，可以是圆形或者方形，或具有限定边界的其他多边形形状。容易理解的，刹车件102还可以是管件，管件也可是圆管或者矩形管等。此外，刹车件102还可以构造为叉架形式，叉架的开叉端或者闭合端择一枢接于刹车件支架101上。例如，当刹车件支架101构造为一个时，刹车件支架101布置于开叉端的两臂之间，叉架的开叉端铰接于刹车件支架101上。

如图1所示，在一些实施例中，刹车件102为方形或者梯形框架，具体包括：转轴1021，所述转轴1021可转动地连接于所述刹车件支架101上。转轴1021套装前述的转轴1021孔内。转轴1021的两端通过螺母或者销或者其他等同形式限定转轴1021轴向上的移动边界。转轴1021和转轴1021孔之间还安装有铜套或者轴承，以使得转轴1021在转轴1021孔内转动更灵活。

连接杆1022，所述连接杆1022具有第一端和第二端，所述第一端与所述转轴1021固定连接。连接杆1022可选用圆形杆件或者方形杆件或者其他多边形杆件，或者类似的管件。其第一端通过焊接或者螺柱、螺纹孔旋接等形式与转轴1021固定连接。

连接杆1022的数量至少为一根。一根时，连接杆1022布置于转轴1021的中部。如图1所示，在一些实施例中，所述连接杆1022包括对称布置的第一连接杆和第二连接杆。包括至少三根时，连接杆1022可在平面上等距布置。在一些实施例中，连接杆1022可以是长度可调的，具体的为液压缸或者套筒丝杠形式的伸缩杆。

以及摩擦件1023，所述摩擦件1023设置于所述第二端，所述摩擦件1023用于与地面摩擦制动。摩擦件1023为关键部件，摩擦件1023为一杆件，其端面形状可以是圆形、矩形，也可以是凵形。

在一些实施例中，所述摩擦件1023具有一工作面，工作面可以是平面，也可以是曲面，不限定其形状。具体的，如图2、图3所示，摩擦件1023与地面接触的工作面上安装有一块可拆卸的垫片1024，垫片1024由工具钢压铸成型。垫片1024通过螺钉紧固装在摩擦件1023的工作面上。其中，垫片1024与地面摩擦的一面上构造有防滑凸起阵列。如图3所示，防滑凸起的断面构造为半球形。此外，防滑凸起也可以是金字塔形。防滑凸起用于增大摩擦力，以缩短制动距离。

在一些实施例中，在一水平面上，所述刹车件102与所述刹车件支架101的转动轴线垂直于所述车架20的长度方向的轴线。目的是使得车架20在紧急制动时均匀受力。

在一些实施例中，由于需要限定刹车件102与地面的夹角，避免刹车件102失效，转轴1021上沿转轴1021的径向延伸构造和布置有限位架104，限位架104与车架20共同限定刹车件102的转动角度的边界。即在刹车件102从初始位置转动到工作位置时，限位架104逐渐缩短与车架20的距离，直到限位架104与车架20接触将刹车件102抵住，从而使得刹车件102在制动时与车架20相对静止，构成一个受力整体。

在一些实施例中，限位架104上可以安装一个调距件，以调整刹车件102与地面的角度，即通过调整限位架104与车架20底部平面的夹角来调整刹车件102与地面的夹角。

该调距件可以是调距螺钉，在限位架104上开设一安装孔，在该安装孔内安装一螺钉或者螺柱。在工作位置，螺柱的一个端面与车架20底部端面接触，限位架104、车架20、螺柱构成一三角形。从而螺柱通过该螺柱与限位架104的相对位置，即螺柱伸出限位架104的长度来调整限位架104与车架20之间的角度，进而调整刹车件102与地面的夹角。

如图4、图5、图6示出了本申请的一个实施例提供的一种汽车的结构示意图，包括：车架20，所述车架20前端上构造有驾驶室。车架20底部安装有前述汽车紧急制动装置。以及提绳30，提绳30用于制动成功后将刹车件102提起离开工作位置，方便下一次继续使用。提绳30可以选择钢丝绳或者其他等同物件。具体的，所述提绳30包括：第一绳端，所述第一绳端与所述刹车件102连接。以及第二绳端，所述第二绳端向所述车架20的前端延伸并转向伸入所述驾驶室内。即制动后，通过提绳30将刹车件102摆动提起离开工作位置。

在一些实施例中，在车架20底部开设有通孔，车架20在通孔上靠近汽车紧急制动装置的一侧安装有滑轮，提绳30绕过滑轮后通过该通孔进入驾驶室内，滑轮的设置是为了便于提绳30移动，以及防止提绳30在移动中与通孔壁摩擦断裂。此外，在一些实施例中，提绳30的第二绳端上通过捆绑或者其他等同方式固定有提环，提环便于驾驶员手动操作。

在一些实施例中，还包括锁盒构件40，用于将所述刹车件102固定在所述初始位置，以及将刹车件102从初始位置释放。具体的，所述锁盒构件40包括：锁盒本体401，所述锁盒本体401固定设置于所述车架20的底部，所述锁盒本体401上开设有一腔室，所述腔室中与腔室开口对应的内壁上开设有绳孔4011。

在一些实施例中，车架20底部焊接或者通过螺栓组件固定安装有锁盒支架，锁盒支架可以选择杆件或者管件，也可以是截面为几字形的板件。

锁舌402，所述锁舌402布置于所述腔室内，且所述锁舌402具有根部4022和舌部4021，所述锁舌402可在所述腔室内相对所述锁盒本体401往复移动。锁舌402的形状与腔室的形状相匹配。

具体的，腔室的截面构造为矩形，锁舌402的截面也构造为矩形。锁舌402与刹车件102的配合可以是锁舌402伸出腔室时，锁舌402上伸出腔室的部分的上端面与刹车件102处于初始位置时的下断面相贴合，从而将刹车件102支撑在初始位置。

或者，在刹车件102上靠近锁舌402的端面上开设有锁孔，在初始位置时，锁舌402伸出腔室的部分伸入到该锁孔内，从而将刹车件102支撑在初始位置。此时，锁舌402上靠近刹车件102的一端背向刹车件102转动方向的一侧壁上可以构造为斜面或者曲面，以使得锁舌402与刹车件102的端面可以顺畅滑动，便于刹车件102从初始位置向工作位置转动。

锁舌402伸出的动作通过弹簧403实现，所述弹簧403布置于所述腔室内，且弹簧403一端与所述锁盒本体401连接，所述弹簧403的另一端与所述锁舌402连接，所述弹簧403驱动所述锁舌402伸出所述腔室。具体的，参考图7所示，弹簧403选择为压缩弹簧403，套设在锁舌402上。腔室的开口处构造有限位板，在锁舌402上对应构造有轴肩，限位板与轴尖共同将锁舌402限制在腔室内。此时，弹簧403的一端抵在轴肩上，弹簧403的另一端抵在腔室的底部。

在锁舌402的根部4022还设置有控锁绳404，所述控锁绳404穿设于所述绳孔4011内，且所述控锁绳404的一端与所述根部4022连接。具体的，根部4022可以开设一径向通孔，控锁绳404缠绕并固定于该径向通孔内。或者，如图所示，根部4022端面上开设一螺纹孔，螺纹孔内安装有一螺栓或者螺钉，控锁绳404缠绕固定于该螺栓或者螺钉上。控锁绳404用于将锁舌402带离刹车件102。

具体的，所述刹车件102位于初始位置时，所述舌部4021伸出腔室与所述刹车件102连接，将刹车件102支撑在初始位置。所述控锁绳404带动所述锁舌402远离所述刹车件102时，所述刹车件102在所述刹车件102的重力作用下从所述初始位置自然转动到所述工作位置。

控锁绳404的动作通过触发器60实现，具体的，在一些实施例中，所述驾驶室内设置有刹车踏板50，所述刹车踏板50具有踏板动作最低高度l1。

所述触发器60设置于所述驾驶室内，且触发器60设置于刹车踏板50的下方，从而在刹车时可以同时触发触发器60。

所述触发器60包括：外套筒601，所述外套筒601固定于所述车架20上。内柱602，所述内柱602套设于所述外套筒601内，且所述内柱602可相对所述外套筒601往复移动，所述内柱602具有第一位置和第二位置，所述内柱602位于第一位置时内柱602顶端的高度l2高于所述内柱602位于第二位置内柱602顶端的高度l3，且所述内柱602位于第二位置内柱602顶端的高度l3不低于所述踏板动作最低高度l1。以及第二弹簧603，所述第二弹簧603套设于所述内柱602上，且所述第二弹簧603的一端与内柱602连接，所述弹簧403的另一端与外套筒601连接。以及换向轮604，所述换向轮604设置于所述车架20上，所述控锁绳404的另一端绕过所述换向轮604与所述内柱602连接。

具体的，参考图8所示，外套筒601通过焊接或者螺栓组件或者其他等同方式固定在车架20上，内柱602套设于该外套筒601内。外套筒601和内柱602的横截面均为圆形，且外套筒601的内壁与内柱602的侧壁之间存在一环形间隙，该环形间隙内安装有第二弹簧603。内柱602的顶端面上安装有一压板，该压板用于限定内柱602的移动范围，同时用于安装第二弹簧603，也限定了内柱的第一位置和第二位置的高度差。第二弹簧603可以选择为压缩弹簧403，此时，第二弹簧603的上端抵在压板上，第二弹簧603的下端抵在车架20上。内柱602的末端通过缠绕、穿孔等方式与控锁绳404固定连接，在内柱602相对外套筒601下移时，内柱602带动控锁绳404下移。内柱602的第一位置为内柱602自然状态。内柱602的第二位置为工作状态，此时，刹车踏板50与内柱602的压板连接，刹车踏板50带动内柱602下移。由于所述内柱602位于第二位置内柱602顶端的高度l3不低于所述踏板动作最低高度l1，因此，刹车踏板50到达踏板动作最低高度l1时，内柱602到达第二位置，触发器60被触发。

为了实现内柱602下移和锁舌402向靠近触发器60的一端移动的目的，车架20底部还固定有换向轮604，控锁绳404从换向轮604的上方缠绕半圈与内柱602连接，从而在内柱602下移时，控锁绳404向车架20前端移动，从而将锁舌402缩回锁盒内。

如图8所示，在一些实施例中，所述内柱602的末端凸出所述外套筒601和车架20，所述末端上设置有沿所述内柱602的径向贯穿所述内柱602的横贯件605，且所述横贯件605的两端均凸出于所述内柱602外侧壁，所述控锁绳404的另一端连接于所述横贯件605上。具体的，该横贯件605为螺栓。在该螺栓上还拧有螺母，用于将该螺栓紧固。横贯件605也用于将内柱602限制于外套筒601内。

具体的，在一优选实施例中，所述内柱602位于第二位置内柱602顶端的高度l3与刹车的踏板动作最低高度l1相等，所述内柱602位于第一位置时内柱602顶端的高度l2高于踏板动作最低高度l15-10mm左右，以使得在刹车踩到极限位置附近时，即踏板动作最低高度l1附近才可以触发触发器60，从而防止本申请提供的装置胡乱触发。其仅仅在需要驾驶员将刹车踩死的最紧要的关键节点才起到紧急制动的作用。

在一具体的实施方式中，工作过程如下：

在刹车失效或者长时间、长距离刹车时，驾驶员将刹车踏板50踩到极限位置，即刹车踏板50到达踏板动作最低高度l1，此时，触发器60的压板被踏板带动下压，压板带动内柱602在外套筒601内下移，在换向轮604作用下，在换向轮604上方缠绕半圈的控锁绳404向车架20前端移动，从而带动锁舌402缩回腔室内。此时，锁舌402与刹车件102断开连接。刹车件102在自身重力的作用下绕其与刹车件102之间的转动轴线摆动，降落到工作位置。此时，刹车件102的工作面上的垫片和防滑凸起与地面摩擦接触，从而提供一个摩擦阻力，且由于刹车件102朝向车架20前端、行驶方向布置，刹车件102还提供一个压力，进一步增大摩擦，从而实现紧急制动。

在雨雪天气时，向行驶方向布置的刹车件102还会刮出一层雨雪，堆积的越来越多的雨雪会阻挡车辆的前行。且刹车件102刮出雨雪后会在摩擦阻力的分力作用下始终与地面接触，在雨雪刮除后，刹车件102直接与地面接触实现紧急制动，从而避免危险事故发生。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。