专利名称：机动车风力辅助制动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机动车的安全装置，尤其是机动车风力辅助制动装置。
背景技术：
机动车给人们的出行带来了极大的方便，但是其安全性一直是困扰人们的技术难题。全世界每年有近百万的人死、伤于车祸，其中机动车制动距离过长是一个主要问题。综合世界汽车的发展，速度的动力已不是难题，无论是体积比功率，重量比功率，都达到了非常高的水平。相关的路面技术的发展，背景设施条件，都为汽车的车速发展提供了良好的前提，唯有汽车的制动技术制约了车速的提升。
目前，公开使用的制动技术，有ABS防抱死制动系统，它是把刹车片作为定子部分，刹车盘作为转子部分。当制动时，利用液压系统挤压摩擦片，使转子、定子间发生摩擦关系，达到制动的目的。其中ABS系统的技术核心是借助于电子技术把转子部分控制在一个最佳状态，使机动车不与地面发生拉胎。一旦发生拉胎，说明属于定子部分的摩擦片承受的压力过大，转子与定子间形成了抱死状态，使制动效果急巨下降，至使制动距离增长，所以，ABS防抱死制动系统仍然属于微调效果的范围。
ABS防抱死制动系统只能把额定的车身重量，通过电子技术，使其在制动时不发生脱胎，达到车身额定重量的最大物理极限，其不足之处在于制动距离较长。如奔驰公司的S350L汽车，100公里/小时车速时的制动距离是46.6米(″汽车杂志″2003年3月期61页)。造成制动距离过长的原因是，车体重量是额定的，即使增加永久性的后置配重，油耗将大幅度的增加，动力消耗负担过重，同时增加重量也相应增加了前冲惯性力，不属于积极的制动措施。
由于制动系统的摩擦力是由车体重量决定的，轮胎对路面的摩擦压力是前提，刹车片与盘的摩擦压力是根据轮胎对路面的摩擦压力而设定的。
德国保时杰公司的汽车尾翼技术，其永久性裸露式安装于后行李箱后上端，它用以提高车速或在高速行驶时提高汽车后轮对路面的附着力，它追求的是汽车后轮对路面的适当压力，追求高速行车的稳定性，是为加速度提出的措施。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种制动距离较短的机动车风力辅助制动装置，在机动车制动时，一方面能够借助巨大的空气阻力直接减速；另一方面能够通过增大汽车尾部对路面的压力来提高与路面的摩擦力，达到减速目的。
为了解决上述技术问题，本实用新型的机动车风力辅助制动装置的主迎风板面下体的左边、右边设置有向前的延伸，主迎风板面下体的上边设置有向斜上方的延伸，该向斜上方延伸部分的左侧、右侧及上边设置有向前的延伸；所述主迎风板面下体的下端附近在同一轴心线上设置有2个以上的绞链，通过绞链与车体底的后端部连接；所述主迎风板面下体的上部与车箱内的车体框架之间设置有开启弹簧、碰锁和控制主迎风板面打开与闭合的控制装置，碰锁由设置在主迎风板面下体上部的碰锁上体和设置在车体框架上的碰锁下体组成，碰锁的拉线开关与机动车制动机构的脚踏大摇臂连接。
作为上述技术方案的第一种改进，所述主迎风板面左边向前的延伸为车体左侧后门以后的尾箱侧板，所述主迎风板面右边向前的延伸为车体右侧后门以后的尾箱侧板，所述主迎风板面上边向斜上方的延伸为车体的外层后视窗以及后视窗上边框的向前的延伸。
作为上述第一种改进方案的第一种改进，所述尾箱侧板的上部设置有拉环；所述的控制装置包括固定在车体框架上的导向轮和卷筒，卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端固定在卷筒上，钢丝绳的另一端通过导向轮与所述尾箱侧板上端的拉环连接；所述卷筒设置有止逆器和缓冲弹簧。
作为上述技术方案的第二种改进，所述主迎风板面下体的上部设置有拉环；所述的控制装置包括固定在车体框架上的导向轮和卷筒，卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端固定在卷筒上，钢丝绳的另一端通过导向轮与所述主迎风板面下体上端的拉环连接；所述卷筒设置有止逆器和缓冲弹簧。
作为上述技术方案的第三种改进，所述主迎风板面下体的上部设置销孔；所述的控制装置是可伸缩的液压缸体，液压缸体的座体一端固定在车体框架上，液压缸体的柱塞杆的最未级通过轴销与所述主迎风板面下体上端的销孔连接。
作为上述技术方案的第四种改进，所述主迎风板面下体的上部设置销孔；所述的控制装置是可伸缩的气压缸体，气压缸体的座体一端固定在车体框架上，气压缸体的柱塞杆的最未级通过轴销与所述主迎风板面下体的上端的销孔连接。
作为上述技术方案的第五种改进，所述主迎风板面下体，该下体与第一种改进是不同车型上的，前者是三箱车，后者是面包车、吉普车或旅行车，主迎风板面下体上边向斜上方的延伸为，车体的外层后视窗以及后视窗上边框的延伸为第一延伸部分，后视窗上边框向斜上方的延伸设置有第二延伸部分，第二延伸部分为“n”形支架和高强度帆布组成的可伸缩的风帆，“n”形支架的左、右两侧支杆插入第一延伸部分左、右两侧的孔内，第一延伸部分左、右两侧的孔内设置有储能弹簧，第一延伸部分左、右两侧的孔内设置有限位器；所述第一延伸部分的两侧延伸部分的上部设置有拉环；所述的控制装置包括固定在车体框架上的导向轮和卷筒，卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端固定在卷筒上，钢丝绳的另一端通过导向轮与所述主迎风板面下体两侧延伸部分上部的拉环连接；所述卷筒设置有止逆器和缓冲弹簧。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果(1)本实用新型通过主迎风板借助巨大的空气阻力直接减速，大大减小了机动车的制动距离，提高了机动车的安全性能；(2)本实用新型通过主迎风板能够增大汽车尾部后轮对路面的压力以提高路面的摩擦力，通过制动系统，达到减速目的；(3)由于制动距离大大减小，解决了制约机动车车速提升的难题，使机动车的车速得到很大的提高，安全问题有了较高的保障。
图1是本实用新型实施例一的示意图；图2是本实用新型实施例二主迎风板面打开时的示意图；图3是本实用新型实施例二主迎风板面闭合时的示意图；图4是本实用新型主迎风板的侧面示意图；图5是本实用新型主迎风板的外侧示意图；图6是本实用新型主迎风板面示意图；图7是本实用新型机动车风力辅助制动装置的原理图；图8是本实用新型的卷筒的止逆器及缓冲弹簧的示意图；图9是本实用新型的卷筒示意图；图10是本实用新型的卷筒的从动齿轮示意图；附图说明1主迎风板面下体 2车体框架 3开启弹簧 4碰锁上体 5碰锁下体6绞链 7车体底盘 8拉环 9导向轮10卷筒11钢丝绳 12后视窗13左尾箱侧板14右尾箱侧板 15止逆器16主迎风板面上体 17销孔 18液压缸体 19液压缸体最未级 20销轴21主迎风板面 22前挡风玻璃23空气绕流 24连接销 25车尾内层26止逆器 27止逆器齿形28缓冲弹簧入口 29从动齿轮齿形具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型机动车风力辅助制动装置作详细说明。
实施例一如图1所示，本实用新型机动车风力辅助制动装置的主迎风板面下体1的左边、右边设置有向前的延伸，主迎风板面下体1的上边设置有向斜上方的延伸，该向斜上方延伸部分的左侧、右侧及上边设置有向前的延伸。主迎风板面下体1左边向前的延伸为车体左侧后门以后的尾箱侧板，主迎风板面下体1右边向前的延伸为车体右侧后门以后的尾箱侧板，主迎风板面下体的上边向斜上方的延伸为后视窗12以及后视窗12上边框的向前的延伸。主迎风板面下体的上边向斜上方的延伸部分的左侧、右侧及上边设置有向前的延伸，该延伸的部分为主迎风板面上体16。主迎风板面下体1和主迎风板面上体16构成主迎风板面21。
主迎风板面下体1的下端在同一轴心线上设置有2个以上的绞链6，通过绞链6与车体底盘7的后端部连接。
主迎风板面21的上部与车体框架2之间设置有开启弹簧3、碰锁和控制主迎风板面打开与闭合的控制装置，碰锁由设置在主迎风板面上部的碰锁上体4和设置在车体框架上的碰锁下体5组成，碰锁的拉线开关与机动车制动机构的脚踏大摇臂连接。
尾箱侧板的上部设置有拉环。控制装置包括固定在车体框架上的导向轮9和卷筒10，卷筒上缠绕有钢丝绳11，钢丝绳11的一端固定在卷筒10上，钢丝绳11的另一端通过导向轮9与尾箱侧板上部的拉环连接。卷筒10设置有止逆器和缓冲弹簧。
在实施例一中，如图4所示，主迎风板面下体1的左、右两端与车体各有3处连接点，分别通过铰链6、碰锁上体4与碰锁下体5、控制装置。其中铰链6，一部分在主迎风板面下体1下端附近，A左至A右这条轴心线上；另一部分在车底后下端附近，左h至右h的连线上，主迎风板下体1与车体底盘7两者通过螺栓经两只或三只绞链紧固成一体实现绞接。主迎风板下体1的往复翻转都沿铰链的轴心进行。碰锁上体4与碰锁下体5为一偶件，咬合或开启。刹车踏板大摇臂与该碰锁的拉线开关是联动关系。大摇臂被踏的深度力度，及车速等原因决定打开主迎风板1。打开主迎风板面21时，开启弹簧3上端释放预压力，将主迎风板面21上口顶开一个进风口，高速强大的气流将主迎风板面21呛开。主迎风板面21打开及时在打开的前半程几乎是不受阻力限制，只有在后半程缓冲机关才发挥作用。控制装置中缠绕钢丝绳11的卷筒10与缓冲弹簧发生弹性连接。弹簧另一端卡在车体上，当主迎风板面21打开至90度左右时，卷筒10中的逆止器15锁定卷筒10，安装在靠近车顶位置的导向轮9，用于改变钢丝绳的拉动方向，钢丝绳11的长度决定了主迎风板面21的开启最佳角度。钢丝绳11的上端与主迎风板面21中A′附近相连接，其连接固定方式为绞接。控制装置的作用是当主迎风板面21打开时，负责主迎风板面21与风的作用关系承重，其次是负责1/10秒打开速度的缓冲，用于对车体的框架结构中内层后视玻璃及框，主迎风板面21上的外层后视玻璃及框的保护，以保证主迎风板面21往复工作状态的可持续性。控制装置的第二个作用是在制动完毕后把已打开的主迎风板面21收回复原，由碰锁上体4、碰锁下体5咬合锁定。卷筒10中间是钢丝绳，一端″外径面″是上述的逆止器15的齿型，另一端″外径面″是被驱动齿型。被驱动齿轮与主动齿轮只有回收主迎风板时才咬合，是为主迎风板面21打开的速度所做的保障，主动轮的位置纵向移动，是公知技术，可参照汽车发动机与启动电机的原理，或超越式离合器的原理。因为是公知技术，不再重述。主迎风板面21回收的步骤与过程为推开逆止器15，无论是车速减至0或是车并没停稳，在紧急情况就已排除的情况下，卷筒10都可以把主迎风板面21用电源或发动机的动力源控制主动齿轮，将主迎风板面21回收并锁定。
主迎风板面21中的左右尾箱侧板一部分，与属于车体部分的″后车门″有间接的关系主迎风板1前半部分中B-D-E是车后门b-d-e的门框。因为该车门与门框是属于″卧门″，两者间没有直接的连接关系，只是外观面能有所体现。但主迎风板面21中的D-E与后门的d-e都是垂直于水平线的。就是没有间隙的原因，垂直角度也可以注定两者间不会发生局部接触，以保证风力主迎风板往复的顺畅，与车身外观的简洁。
为了保证该主迎风板的钢性，结构的挺阔和功能的完整，它有内、外主体共两层。用焊接方式连接成一体除“焊接面”外，有一定的“结构钢性”空隙。图4所示的主迎风板侧面示意图中，它基本含概了主迎风板的全部要点。图中的B-A’-O-C-P-A-G-M-E-D-B是侧面的外轮廓线，线内统称为箱板。左、右两箱板对称并能重合。左、右两箱板的各区段轮廓线的名称分别是左箱板 右箱板左(1)A’-A为主迎风板面(左端面) 右(1)A’-A为主迎风板面(右端面)左(2)B-A’为后视窗上框小端面 右(2)B-A’为后视窗上框小端面左(3)A’-0为后视窗左边框 右(3)A’-0为后视窗右边框左(4)C-P为后视窗下框 右(4)C-P为后视窗下框左(5)C-P信号灯箱侧面 右(5)C-P信号灯箱侧面左(6)P-A保险杠高度 右(6)P-A保险杠高度左(7)A为铰链安装位置 右(7)A为铰链安装位置左(8)A-G保险杠侧下端长度 右(8)A-G保险杠侧下端长度左(9)G-M为保险杠侧后端高度 右(9)G-M为保险杠侧后端高度左(10)M-P为保险杠侧上端长度右(10)M-P为保险杠侧上端长度左(11)M E为后轮室外轮廓局部右(11)M-E为后轮室外轮廓局部左(12)E-D为后门的、后垂直门框 右(12)E-D为后门的、后垂直门框左(13)D-B为后门的、后斜门框右(13)D-B为后门的、后斜门框左(14)0-A为主迎风板面下体左端 右(14)0-A为主迎风板面下体右端图5所示本实用新型主迎风板面的外侧示意图中，尾箱两侧面之间部分为车体的宽度。由左箱板、“车体宽度”、右箱板依次形成。两弯延连接处都与车体的外观主体风格一致。即为原弧形角。部件由上至下按顺序依次是左(2)至右(2)为后视窗上框，左(3)向内略扩为后视窗左边框，右(3)向内略扩为后视窗右边框，左(4)至右(4)为后视窗下边框，由这四个单框构成后视窗，中间是后视窗的玻璃。它为外观面和主迎风板面的“上体”，下称风力主迎风板“上体”。左(5)至右(5)为指示灯主视面，左(6)至右(6)为保险杠最大面，左(7)至右(7)，附近是2-3个铰链，由左、右(4)(5)(6)(7)它为外观面的“下体”下称外观面“下体”，由左(4)至右(4)为上体与下体的公共边。
图6所示本实用新型主迎风板面示意图中，它由左(2)至右(2)、左(3)至右(3)、左(4)至右(4)，由这四个单框边构成后视窗内层框。由图6的后视窗与外层框焊接定固，共同构成后视窗框，它为主迎风板面的“上体”。由左(4)至右(4)(这个公共边)上端，左(7)至右(7)，绞链轴心线，构成主迎风板面“下体”。其中，这个四边形左0至右0，左A至右A，左0至左A，右0至右A，它为主迎风板面“下体”。主迎风板面“下体”上设置有灯具安装口，灯具安装口内的迎风板面部分由填充物形成。灯具安装口、主迎风板面“下体”背面空间有轻质、高强度的填充物，如泡沫材料。与风发生直接接触的表层加以掩盖。
实施例二如图2所示，实施例二与实施例一的不同之处在于，主迎风板面下体1的上端设置销孔，控制装置是可伸缩的液压缸体18，液压缸体18的座体一端固定在车体框架上，液压缸体18的柱塞杆的最未级19通过轴销20与所述主迎风板面下体上端的销孔17连接。
实施例三
如图3所示，实施例三与实施例一的不同之处在于，主迎风板面下体1的上端设置销孔，控制装置是可伸缩的气压缸体，气压缸体的座体一端固定在车体框架上，气压缸体的柱塞杆的最未级通过轴销与所述主迎风板面下体上端的销孔连接。
实施例四实施例三与实施例一的不同之处在于，主迎风板面下体，与其有固定连接关系的外板是扁方型，随着面包车结构特征而定。两者有结构、外观面的形态区别。
主迎风板面上边向斜上方的延伸，为车体的外层后视窗以及后视窗上边框的延伸为第一延伸部分，后视窗上边框向斜上方的延伸设置有第二延伸部分，第二延伸部分为“n”形支架和高强度帆布组成的可伸缩的风帆，“n”形支架的左、右两侧支杆插入第一延伸部分左、右两侧的孔内，第一延伸部分左、右两侧的孔内设置有储能弹簧，第一延伸部分左、右两侧的孔内设置有限位器。所述第一延伸部分的两侧延伸部分的上部设置有拉环。所述的控制装置包括固定在车体框架上的导向轮和卷筒，卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端固定在卷筒上，钢丝绳的另一端通过导向轮与所述主迎风板面下体两侧延伸部分上部的拉环连接；所述卷筒设置有止逆器和缓冲弹簧。
本实用新型机动车风力辅助制动装置的工作原理如下如图7所示，在处于工作状态角度时主迎风板面21以接受来自车顶方向的空气绕流23为主，带有一定角度的前挡风玻璃22，以百公里以上时速对处在这一空间的空气进行高速挤压。受压的空气沿前挡风玻璃22向后上方移动，车尾与该受压空气接触时压力得以舒缓。车尾空间的真空趋向与较高密度的受挤压空气相遇，形成了一定角度的向车尾后下方向流动的空气绕流23，该空气绕流23流程的方向形成的角度，与车尾内层25，大约呈平行。车尾内层角度面25，与路面水平方向大约呈45度。车尾内层角度面25，与突然打开至工作角度状态的主迎风板面21约呈90度。百公里以上时速，空气绕流23从车顶、车左右两侧，三个方向聚合后形成的高压高密度空气。空气绕流23撞击主迎风板21后，沿主迎风板面21向上下左右方向散去，持续至刹车完毕或半程就可收回主迎风板面21，继续行驶。空气绕流23作用于主迎风板面21上，产生一个向车尾后下方的力，由力学原理可知，该力可分解2个分力，一个是向后的水平分力，该水平分力直接减速，可大大减小了机动车的制动距离，提高了机动车的安全性能；另一个是向下的垂直分力，该垂直分力能够增大汽车尾部后轮对路面的压力以提高与路面的摩擦力，通过制动系统达到减速目的。百公里时速工作状态下，每平方米主迎风板能对路面产生约100公斤垂直压力。为制动系统如ABS系统的卡钳与磨擦盘力可相应增大，为制动效率的提高提供了先决条件。车速在100公里/小时至40公里/小时这一区间时，制动效率尤为突出，制动距离约缩短40％。
权利要求1.一种机动车风力辅助制动装置，其特征是，主迎风板面下体的左边、右边设置有向前的延伸，主迎风板面下体的上边设置有向斜上方的延伸，该向斜上方延伸部分的左侧、右侧及上边设置有向前的延伸；所述主迎风板面下体的下部附近在同一轴心线上设置有2个以上的绞链，通过绞链与车体底的后部连接；所述主迎风板面下体的上部与车箱内的车体框架之间设置有开启弹簧、碰锁和控制主迎风板面打开与闭合的控制装置，碰锁由设置在主迎风板面下体上部的碰锁上体和设置在车体框架上的碰锁下体组成，碰锁的拉线开关与机动车制动机构的脚踏大摇臂连接。
2.根据权利要求1所述的一种机动车风力辅助制动装置，其特征是，所述主迎风板面下体左边向前的延伸为车体左侧后门以后的尾箱侧板，所述主迎风板面下体右边向前的延伸为车体右侧后门以后的尾箱侧板，所述主迎风板面下体上边向斜上方的延伸为车体的外层后视窗以及后视窗上边框的向前的延伸。
3.根据权利要求2所述的一种机动车风力辅助制动装置，其特征是，所述左右尾箱侧板的上部设置有拉环；所述的控制装置包括固定在车体框架上的导向轮和卷筒，卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端固定在卷筒上，钢丝绳的另一端通过导向轮与所述尾箱侧板上端的拉环连接；所述卷筒设置有止逆器和缓冲弹簧。
4.根据权利要求1所述的一种机动车风力辅助制动装置，其特征是，所述主迎风板面下体的上部设置有拉环；所述的控制装置包括固定在车体框架上的导向轮和卷筒，卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端固定在卷筒上，钢丝绳的另一端通过导向轮与所述主迎风板面下体上部的拉环连接；所述卷筒设置有止逆器和缓冲弹簧。
5.根据权利要求1所述的一种机动车风力辅助制动装置，其特征是，所述主迎风板面下体的上部设置销孔；所述的控制装置是可伸缩的液压缸体，液压缸体的座体一端固定在车体框架上，液压缸体的柱塞杆的最未级通过轴销与所述主迎风板面下体上部的销孔连接。
6.根据权利要求1所述的一种机动车风力辅助制动装置，其特征是，所述主迎风板面下体的上部设置销孔；所述的控制装置是可伸缩的气压缸体，气压缸体的座体一端固定在车体框架上，气压缸体的柱塞杆的最未级通过轴销与所述主迎风板面下体的上部的销孔连接。
7.根据权利要求1所述的一种机动车风力辅助制动装置，其特征是，所述主迎风板面下体上边向斜上方的延伸为，车体的外层后视窗以及后视窗上边框的延伸为第一延伸部分，后视窗上边框向斜上方的延伸设置有第二延伸部分，第二延伸部分为“n”形支架和高强度帆布组成的可伸缩的风帆，“n”形支架的左、右两侧支杆插入第一延伸部分左、右两侧的孔内，第一延伸部分左、右两侧的孔内设置有储能弹簧，第一延伸部分左、右两侧的孔内设置有限位器；所述第一延伸部分的两侧延伸部分的上部设置有拉环；所述的控制装置包括固定在车体框架上的导向轮和卷筒，卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的一端固定在卷筒上，钢丝绳的另一端通过导向轮与所述主迎风板面下体两侧延伸部分上部的拉环连接；所述卷筒设置有止逆器和缓冲弹簧。
专利摘要本实用新型公开了一种机动车风力辅助制动装置，其主迎风板面下体的左边、右边设置有向前的延伸，主迎风板面下体的上边设置有向斜上方的延伸。主迎风板面下体通过绞链与车体底的后部连接，主迎风板面下体的上部与车箱内的车体框架之间设置有开启弹簧、碰锁和控制主迎风板面打开与闭合的控制装置，碰锁的拉线开关与机动车制动机构的脚踏大摇臂连接。控制装置可以由导向轮、卷筒、钢丝绳、止逆器和缓冲弹簧等组成，还可以是液压或气压的形式。本实用新型借助巨大的空气阻力直接减速，大大减小了机动车的制动距离，提高了机动车的安全性能，能够增大汽车尾部后轮对路面的压力以提高摩擦力，通过制动系统，达到减速目的，百公里以上时速安全问题有了较高的保障。
文档编号B60T1/00GK2716094SQ20042002889
公开日2005年8月10日 申请日期2004年4月30日 优先权日2004年4月30日
发明者庞立华, 周青, 吴文清, 庞继林 申请人:庞立华, 清华大学