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，尤其是一种机动车的风力辅助制动装置。
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，EBD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机动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，以机动车的车顶为主迎风板面，主迎风板面的左边、右边设置有向风源方向的延伸部分，主迎风板面后部设置有向斜下后方的延伸，该向斜下后方延伸部分的左侧、右侧设置有向前的延伸；所述主迎风板面后部C柱上部附近或C柱外层中空体下部附近同一轴心线上设置有2个以上的绞链，通过绞链与车体的对应部位实现绞接；所述主迎风板面及延伸部分与车体框架之间设置有开启弹簧、碰锁、钢丝绳导向轮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；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。
所述主迎风板面后部向斜下后方的延伸为车辆的整体背门。
所述主迎风板面后部向斜下后方的延伸为车辆的整体背门和后保险杠。
所述主迎风板面后部向斜下后方的延伸为车辆的半体背门。
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一主迎风板面打开时的示意图；图3是本实用新型实施例二的示意图；图4是本实用新型实施例二主迎风板面打开时的示意图；图5是本实用新型实施例三的示意图；图6是本实用新型实施例三主迎风板面打开时的示意图；图7是本实用新型实施例四的示意图；图8是本实用新型实施例四主迎风板面打开时的示意图；图9是本实用新型实施例五的示意图；图10是本实用新型实施例五主迎风板面打开时的示意图；图11是本实用新型实施例六的示意图；图12是本实用新型实施例六主迎风板面打开时的示意图；图13是本实用新型机动、电动车风力辅助制动装置的工作原理图；图14是本实用新型实施例七的示意图；图15是本实用新型实施例七主迎风板面打开时的示意图；图16是本实用新型实施例八的示意图；
图17是本实用新型实施例八主迎风板面打开时的示意图；图18是本实用新型实施例九的示意图；图19是本实用新型实施例九主迎风板面打开时的示意图；图20是本实用新型实施例十的示意图；图21是本实用新型实施例十主迎风板面打开时的示意图；附图标记1主迎风板面2向斜下后方的延伸 3C柱4绞链 5开启弹簧6钢丝绳导向轮 7碰锁上体 8碰锁下体 9卷筒 10钢丝绳11A柱 12B柱 13空气绕流 14气压缸体 15前挡风玻璃具体实施方式
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。
所有附图中，点A至点A｀为车门前柱，点B至B｀为车门中柱，点C至C｀为车门后柱，汽车技术领域内，分别将它们称作A柱、B柱和C柱。
实施例一实施例一为三箱车的实施例，如图1和2所示。本实用新型的机动车风力辅助制动装置，以三箱车车顶的后半部分为主迎风板面1，即B柱上端至C柱上端之间的车顶外层中空板为主迎风板面1。主迎风板面1的左边、右边设置有向风源方向的延伸部分，主迎风板面1左边向风源方向的延伸部分为车顶左侧至左车门玻璃窗的上边缘，主迎风板面1右边向风源方向的延伸部分为车顶右侧至右车门玻璃窗的上边缘。主迎风板面1后部设置有向斜下后方的延伸2，该延伸部分为后视窗玻璃及框。主迎风板面1后部斜下后方的延伸2的左侧、右侧设置有向前的延伸，其左侧向前的延伸为车后箱的外层中空板至左车门玻璃窗的后边缘，其右侧向前的延伸为车后箱的外层中空板至右车门玻璃窗的后边缘。主迎风板面1后部C柱3的上部附近同一轴心线上设置有2个以上的绞链4。通过绞链4与车体的框架实现绞接。主迎风板面1及延伸部分与车体框架之间设置有开启弹簧5、碰锁、钢丝绳导向轮6和控制主迎风板面1打开与闭合的控制装置，碰锁由设置在主迎风板面上的碰锁上体7和设置在车体框架上的碰锁下体8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以实现联动。控制装置包括固定在车体框架上的钢丝绳导向轮6和卷筒9，卷筒9上缠绕有钢丝绳10，钢丝绳10的一端固定在卷筒9上，卷筒9设置有止逆器和缓冲弹簧，其中止逆器和缓冲弹簧为公知技术。钢丝绳10的另一端通过钢丝绳导向轮6与主迎风板面1连连接。为连接方便最好是在主迎风板面1上设置一个拉环，钢丝绳10的另一端通过钢丝绳导向轮6与主迎风板面1的拉环连接。通过调节钢丝绳10的长度，可以控制机动车风力辅助制动装置的开启角度。
实施例二实施例二为三箱车的实施例，如图3和4所示。与实施例一的不同之处仅在于，主迎风板面1后部C柱外层中空体下部附近同一轴心线上设置有2个以上的绞链4，过绞链4与车体的框架实现绞接。
实施例三实施例三为三箱车的实施例，如图5和6所示。与实施例一的不同之处仅在于，本实用新型的机动车风力辅助制动装置，以三箱车整个车顶为主迎风板面1，即A柱上端至C柱上端之间的车顶外层中空板为主迎风板面1；主迎风板面1后部C柱外层中空体下部附近同一轴心线上设置有2个以上的绞链4，过绞链4与车体的框架实现绞接。
实施例四实施例四为二箱车的实施例，如图7和8所示。本实用新型的机动车风力辅助制动装置，以二箱车车顶的后半部分为主迎风板面1，即B柱上端至C柱上端之间的车顶外层中空板为主迎风板面1。主迎风板面1的左边、右边设置有向风源方向的延伸部分，主迎风板面1左边向风源方向的延伸部分为车顶左侧至左车门玻璃窗的上边缘，主迎风板面1右边向风源方向的延伸部分为车顶右侧至右车门玻璃窗的上边缘。主迎风板面1后部设置有向斜下后方的延伸2，该向斜下后方的延伸2为车辆的整体背门。主迎风板面1后部向后部斜下后方的延伸2的左侧、右侧设置有向前的延伸，其左侧向前的延伸为车后箱的外层中空板至左车门玻璃窗的后边缘，其右侧向前的延伸为车后箱的外层中空板至右车门玻璃窗的后边缘。主迎风板面1的左边、右边的延伸、主迎风板面1后部向斜下后方的延伸，以及该向斜下后方延伸的左侧、右侧设置的向前的延伸，它们连接成一体后为框。整体背门的下部附近同一轴心线上设置有2个以上的绞链4，通过绞链4与车体的对应部位实现绞接。主迎风板面1及延伸部分与车体框架之间设置有开启弹簧5、碰锁、钢丝绳导向轮6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的碰锁上体7和设置在车体框架上的碰锁下体8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。控制装置包括固定在车体框架上的钢丝绳导向轮6和卷筒9，卷筒9上缠绕有钢丝绳10，钢丝绳10的一端固定在卷筒9上，卷筒9设置有止逆器和缓冲弹簧。钢丝绳的另一端通过钢丝绳导向轮6与主迎风板面1连接。为连接方便最好是在主迎风板面1上设置一个拉环，钢丝绳10的另一端通过钢丝绳导向轮6与主迎风板面1的拉环连接。
实施例五实施例五为二箱车的实施例，如图9和10所示。与实施例四的不同之处仅在于，本实用新型的机动车风力辅助制动装置，以三箱车整个车顶为主迎风板面1，即A柱上端至C柱上端之间的车顶外层中空板为主迎风板面1；主迎风板面1后部向斜下后方的延伸2为车辆的半体背门；半体背门的下端附近同一轴心线上设置有2个以上的绞链4，通过绞链4与车体的对应部位实现绞接。半体背门以下部分可作行李箱门。
实施例六实施例六为二箱车的实施例，如图11和12所示。与实施例四的不同之处仅在于，本实用新型的机动车风力辅助制动装置，以三箱车车顶后半部分为主迎风板面1，即B柱上端至C柱上端之间的车顶外层中空板为主迎风板面1；主迎风板面1后部向斜下后方的延伸2为车辆的半体背门；半体背门的下端附近同一轴心线上设置有2个以上的绞链4，通过绞链4与车体的对应部位实现绞接。半体背门以下部分可作行李箱门。因吉普车、面包车的车体结构与二箱车类同，以上二箱车的实施例均可应用到吉普车和面包车上，这仍属于本实用新型的保护范围。
本实用新型中，碰锁上体7与碰锁下体8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面1。打开主迎风板面1时，开启弹簧5上端释放预压力，将主迎风板面1顶开一个进风口，高速强大的气流将主迎风板面1呛开。主迎风板面1打开及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10的卷筒9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1打开至90度左右时，卷筒9中的逆止器锁定卷筒9，安装在靠近车顶位置的钢丝绳导向轮6，用于改变钢丝绳的拉动方向，钢丝绳6的长度决定了主迎风板面1的开启最佳角度。通过调节钢丝绳6的长度即可实现主迎风板面1的开启最佳角度。钢丝绳6的上端与主迎风板面1相连接，其连接固定方式可以是绞接，也可采用其他的公知连接形式。控制装置的作用是当主迎风板面1打开时，负责主迎风板面1与风的作用关系承重，其次是负责1/10秒打开速度的缓冲，以保证主迎风板面1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1收回复原，由碰锁上体7、碰锁下体8咬合锁定。卷筒9的中间是钢丝绳，一端″外径面″是上述的逆止器的齿型，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1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1回收的步骤与过程为推开逆止器，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9都可以把主迎风板面1用电源或发动机的动力源控制主动齿轮，将主迎风板面1回收并锁定。
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13所示，在处于工作状态角度时主迎风板面1以接受来自车顶方向的空气绕流13为主，带有一定角度的前挡风玻璃15，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15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13，该空气绕流13流程的方向形成的角度，与车尾内层大约呈平行。车尾内层角度面与路面水平方向大约呈45度。车尾内层角度面，与突然打开至工作角度状态的主迎风板面1约呈90度。百公里以上时速，空气绕流13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13撞击主迎风板1后，沿主迎风板面1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1，继续行驶。空气绕流3作用于主迎风板面1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。200公里/小时状态下，车对路面的压力将会成几倍的增大。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60公里/小时这一区间时，制动效率为初始阶段，制动距离约缩短35％；200公里/小时状态下，制动距离可缩短35％。
本实用新型还具有以下实施例实施例七实施例七为三箱车的实施例，如图14和15所示。在该实施例中，以三箱车车顶的前半部分为主迎风板面1，即A柱上端至B柱上端之间的车顶外层中空板为主迎风板面1。B柱上部附近同一轴心线上设置有2个以上的绞链4，主迎风板面1通过绞链4与车体的框架实现绞接。钢丝绳导向轮6和卷筒9设置在车体的前部。
实施例八实施例八为三箱车的实施例，如图16和17所示。与实施例七的不同之处仅在于，本实用新型的机动车风力辅助制动装置，以三箱车车顶的后半部分为主迎风板面1；主迎风板面1的开启与关闭由气压缸体14来控制。气压缸体14控制部分通过公知的技术与机动车制动机构的脚踏大摇臂连接以实现联动。气压缸体14设置在车体的后方。
实施例九实施例九为三箱车的实施例，如图18和19所示。与实施例二的不同之处仅在于，本实用新型的机动车风力辅助制动装置的C柱延长至车体保险杠处，2个以上的绞链4，设置在车体保险杠上。
实施例十实施例十为箱式货车的实施例，如图20和21所示。箱式货车的货运箱体的上侧板制成双层，其外层板为主迎风板面1。主迎风板面1与货运箱体的后侧板通过绞链4实现链接。图21为是实施例十主迎风板面打开时的示意图，通过调节钢丝绳10的长度，可以控制机动车风力辅助制动装置的开启角度。在本实施例中，可以将货运箱体的整个上侧板的外层板作为主迎风板面1，也可以将货运箱体的上侧板的后半部分的外层板作为主迎风板面1。
对于平板车，在其装运集装箱时，集装箱与车体组合后的结构与实施例十中的箱式货车结构相似，实施例十中的风力辅助制动装置完全可以应用到集装箱上。
在大型客车上实施时，与实施例十非常类同，大型客车箱体的上侧面制成双层，其外层为主迎风板面1，主迎风板面1与货运箱体的后侧板通过绞链4实现链接。对于大型客车的实施例，还可以是，大型客车箱体的上部侧面后部和后侧面均制成双层，两部分外层在形状上垂直连接，大型客车箱体的上部侧面后部外层为主迎风板面1，后侧面外层为主迎风板面1向下的延伸，主迎风板面1和后侧面通过绞链4实现与保险杠的绞接。
由于电动车与内燃机机动车仅在动力上不同，其车体结构可以相同或相似，以上所有实施例均可应用到电动车上，这仍属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种机动车风力辅助制动装置，其特征是，机动车的车顶为主迎风板面，主迎风板面的左边、右边设置有向风源方向的延伸部分，主迎风板面后部设置有向斜下后方的延伸，该向斜下后方延伸部分的左侧、右侧设置有向前的延伸；所述主迎风板面后部C柱上部附近或C柱外层中空体下部附近同一轴心线上设置有2个以上的绞链，通过绞链与车体的对应部位实现绞接；所述主迎风板面及延伸部分与车体框架之间设置有开启弹簧、碰锁、钢丝绳导向轮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；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。
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，所述主迎风板面后部向斜下后方的延伸为车辆的整体背门。
3.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，所述主迎风板面后部向斜下后方的延伸为车辆的整体背门和后保险杠。
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，所述主迎风板面后部向斜下后方的延伸为车辆的半体背门。
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，机动车的车顶为主迎风板面，主迎风板面的左边、右边设置有向风源方向的延伸部分。主迎风板面后部C柱上部附近或C柱外层中空体下部附近同一轴心线上设置有2个以上的绞链，通过绞链与车体的对应部位实现绞接。碰锁由设置在主迎风板面上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。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，所述卷筒设置有止逆器和缓冲弹簧。本实用新型通过主迎风板借助空气阻力直接减速，减小了机动车的制动距离，提高了机动车的安全性能。
文档编号B60T1/16GK2743187SQ200420029680
公开日2005年11月30日 申请日期2004年9月3日 优先权日2004年9月3日
发明者庞立华, 周青 申请人:庞立华, 周青