一种双气缸弹簧复位式自动防刺安全装置的制作方法

本实用新型公开的一种双气缸弹簧复位式自动防刺安全装置，属于车辆安全技术领域。

背景技术：

随着中国汽车工业的飞速发展和汽车保有量的大幅提高，我国每年由于交通事故造成的人员伤亡和财产损失也在随之大幅的增加。汽车的被动安全性能也就自然而然的越来越受到广大国人的关注。厂家也越来越多的把自己产品的安全性当作宣传的重点，越来越多的世界最新的安全技术研究成果被引进中国，越来越多的中国的工程师和研发人员开始专注于车辆轮胎安全技术领域。现有车辆轮胎安全技术中，对于专利号为200920025397.4的专利，其

技术实现要素：
是将其所述的实用新型装置悬挂放置于轮胎前，通过2根绳子挂一块磁铁挂在车上，该方法结构简单，操作方便，但该方法虽然能让铁钉等小件的钢铁利物被磁铁吸收住，但由于绳子是软的，若车辆在受到颠簸或加减速运动时容易使磁铁及其上的铁钉等撞击到轮胎等车辆部件，容易对车辆部件造成损害，且绳子长期受磁铁的摆动容易割断导致车辆轮胎被掉落的含钉子磁铁块扎破。最重要的，当磁铁吸到的钢铁等物过多时，不能及时发现的话不能及时清理，若积累太多容易在颠簸时由于磁铁吸力不足而重新掉到轮胎前，轮胎碾压过去又造成二次刺破轮胎风险。

专利号201420091299.1是通过支架将其上的防刺型吸铁装置安装在车桥上，其实用新型装置上的磁铁块是用弹簧安装在支架上的，车辆加减速或受到颠簸作用时，弹簧的弹性使得磁铁块不规律摆动，导致吸在磁铁上的尖刺物碰到轮胎及部件，特别是弹性的颠簸加剧磁铁块的晃动，容易使得吸在其上的尖刺铁物掉落在轮胎前对轮胎造成二次刺破伤害。最重要的，当磁铁吸到的钢铁等物过多时，不能及时发现的话不能及时清理，若积累太多容易在颠簸时由于磁铁吸力不足而重新掉到轮胎前，轮胎碾压过去又造成二次刺破轮胎风险。

实用新型内容

本技术是针对以上现有技术的不足提出的一种新的解决方案。具体来说，

一种车辆自动防刺安全装置，包括支架本体结构、接料机构、气缸伸缩机构、电磁铁机构和永久磁铁机构；

其中，支架本体结构包括支架、支撑连接轴、连接轴、接料斗机构支架和伸缩气缸安装法兰机构，支架通过左上角的螺栓孔用螺栓固定在车身本体上，支架的左右侧钢结构对称布置，同时在支架的中间段开有用于引导定位滚轮的导槽；支撑连接轴两端通过焊接固定连接在支架上，支撑连接轴的两端有光滑圆轴，用于焊接固定伸缩气缸安装法兰机构；连接轴两端通过焊接固定连接在支架上；接料斗机构支架呈L形的结构，其左右各布置一个焊接在支架左右侧板上，用于连接和固定接料斗机构；伸缩气缸安装法兰机构，左右各布置一个，法兰中间部分通过轴承过盈配合在支撑连接轴上；

接料机构包括红外感应信号发射器、接料斗和红外感应信号接收器，红外感应信号发射器通过电脑控制发射出红外线信号，上下各布置1个；接料斗为5面体结构，上部无盖，左侧板较高，通过螺栓安装固定在支架本体结构上，接料斗上固定有信号发射器，接料斗用于接收放置电磁铁吸到的钢铁物；

伸缩气缸机构包括气缸体、复位弹簧、气缸伸缩杆总成和连接头，其中，气缸体中部安装气缸杆及活塞，两端通过法兰盘及橡胶垫密封，其有杆伸出端的法兰盘为加长结构，加长部分有耳勾用于复位弹簧的一端连接固定，气缸体的侧边同时有气体连接口，缸体侧面开有螺纹安装孔用于安装在支架本体结构的法兰盘上；复位弹簧的两端有耳勾，其一端连接在气缸体的耳勾上，另一端连接在电磁铁机构的滚轮轴的槽中；气缸伸缩杆总成由4段组成，所有杆缩回后在缸体上，气缸杆的连接头活动套在电磁铁机构的滚轮轴上。

所述电磁铁机构包括电磁铁线束、线束固定支架、滚轮、支架结构、电磁铁和气缸伸缩机构滚轮延伸轴，其中，电磁铁线束41用于连接电磁铁和电源，线束固定支架用于固定安装线束，滚轮上下各布置1个，左右对称安装在支架结构上，滚轮通过滚珠及螺栓安装固定在支架结构上，可以实现转动，同时滚轮外径可以在支架本体结构的导轨槽运动；支架结构通过螺栓将电磁铁固定在其上；电磁铁通过螺栓固定在支架结构上，两侧通过电磁铁线束供断电，通过电磁铁的通断电可以实现对吸在其上的尖刺钢铁物的吸取和放下。

所述永久磁铁机构包括红外感应信号发射器、固定支架、永久磁铁块固定支架、红外感应信号接收器和永久磁铁。

本技术方案实用新型的气动式轮胎防刺安全装置通过较强刚性的支架结构安装固定于轮胎前的车身上，车辆钥匙开关通电时，防刺装置系统通电，其下端的永磁性吸刺磁铁块可以在整个车行驶及停放过程中将轮胎前的小钢铁刺物吸住，通过其两侧长通电的红外检测器检测是否吸收到钢铁刺物，若检测到刺物后系统的电脑接收到信号，发出信号到控制气缸进气的阀门上使得气缸进气，气缸出气口排气，气缸伸缩带动电磁铁机构4运动到下极限位置后保持位置不变，气缸运动的同时对可运动的通电后产生磁性的电磁铁块通电，使得原没有磁性的电磁铁块产生比永久磁铁磁性更强的效果，该电磁铁两端通过支架安装固定在齿条的端头上，电磁铁块通过螺栓安装在部件4的支架上。通电的电磁铁强磁性吸走永久磁铁上的尖刺钢铁物，吸走尖刺钢铁物后，永久磁铁上无物体挡住后，两端的红外装置信号互相发出和接收，电脑将气缸控制阀门气路反转，气缸收缩拉动电磁铁机构4上升，当电磁铁机构4运动到上极限位置时，控制电脑的计算时间到后对齿轮上的气阀断电从而将气缸气路关闭保持位置不变，最后电磁铁断电，电磁铁停电后失去磁性，其吸引的尖刺钢铁物垂直掉落到下方的深漏斗处。之后支架本体结构1的气缸在初始位置保持不变。漏斗两侧的红外检测装置常通电，若漏斗内的钢铁刺物积累到一定程度挡住红外信号时，红外检测装置发出信号给电脑，电脑的报警灯闪亮，提醒驾驶员及时清理，避免积累过多尖刺钢铁物。

本实用新型的气动式自动防刺安装装置，通过刚性支架安装在轮胎前方的车身上，可以在车钥匙通电后保证车辆在停止或运行过程的尖小型钢铁刺物有效的在车辆碾压之前吸住，从而可以有效的防止驾驶员肉眼无法看见识别避开的小尖刺钢铁物扎伤或扎破轮胎，有效的防止车辆轮胎刺破给车辆及乘员带来损害。

本实用新型的装置是自动式的装置，可以在车辆通电后停车和行驶过程中有效吸走轮胎前的刺物，若刺物积累到一定量后自动提醒驾驶员清理，使用起来更加高效、便捷、舒适。

本实用新型的轮胎仿刺安全装置结构简单，拆装维护方便，制造使用成本低，保护轮胎防刺效果明显，可以有效的保护轮胎免被刺或者产生爆胎风险，很好的保护了车辆及成员的安全，具有很好的市场推广价值。

附图说明

如图1所示本实用新型的保护装置结构，整个装置由支架本体结构、接料机构、气缸伸缩机构、电磁铁机构和永久磁铁机构五部分组成，如图2-6所示；

如图2所示部分1为支架本体结构；

如图3所示部分2为接料机构；

如图4所示部分3为气缸伸缩机构；

如图5所示部分4为电磁铁机构；

如图6所示部分5为永久磁铁机构。

具体实施方式

参见图1所示，车辆自动防刺安全装置由支架本体结构1、接料机构2、气缸伸缩机构3、电磁铁机构4和永久磁铁机构5五部分组成，接料机构2、气缸伸缩机构3、电磁铁机构4和永久磁铁机构5等分总成装配好后，将这四部分用螺栓安装固定在支架本体结构1上即完成整个装置的装配。

以下结合附图2-6分别对支架本体结构1、接料机构2、气缸伸缩机构3、电磁铁机构4和永久磁铁机构5进行详细描述。

参见图2所示，本实用新型的支架本体结构1由五部分组成，包括支架11、支撑连接轴12、连接轴13、接料斗机构支架14和伸缩气缸安装法兰机构15。

其中，支架11由钢结构拼焊而成，下部通过平板焊接相连，重量较轻,是整个装置的固定、支撑、连接重要部件，支架11通过左上角的螺栓孔用螺栓固定在车身本体上，支架11的左右侧钢结构对称布置，同时在支架的中间段开有用于引导定位滚轮的导槽；支架11将装置总成的各个部件固定及连接，实现在车身上的固定；支撑连接轴12两端通过焊接固定连接在支架11上，对左右两侧的支架11部分起到连接和加强结构的作用且达到重量较轻的效果，支撑连接轴12的两端有光滑圆轴用于焊接固定伸缩气缸安装法兰机构15(法兰盘)；连接轴13两端通过焊接固定连接在支架11上，对左右两侧的支架部分起到连接和加强结构的作用且重量较轻，达到轻量化目的；接料斗机构支架14呈L形的结构，其左右各布置一个并焊接在支架左右侧板上，用于连接和固定接料斗机构2；伸缩气缸安装法兰机构15，左右各布置一个，法兰中间部分通过轴承过盈配合在支撑连接轴12上，法兰盘可以通过轴承绕着支撑连接轴旋转，法兰盘有4个通孔用于安装气缸。

如图3所示，本实用新型的接料机构2由三部分组成，包括红外感应信号发射器21、接料斗22和红外感应信号接收器23。

其中，红外感应信号发射器21通过电脑控制发射出红外线信号，上下各布置1个；接料斗22为5面体结构，上部无盖，左侧板较高，可以挡住前面的飞溅的泥水等且漏斗底部开有细小的漏水孔方便排水防止生锈，通过螺栓安装固定在支架本体结构1上，接料斗22上固定有信号发射器21，接料斗22用于接收放置电磁铁吸到的钢铁物；电脑通过接收发射器23的红外线信号实现控制的判断和指令的输出，上下各布置1个，信号的接收孔与信号发射器21的孔心正对，红外感应传感器不受电磁等影响，消耗的能量少。

如图4所示，本实用新型的伸缩气缸机构3由四部分组成，包括气缸体31、复位弹簧32、气缸伸缩杆总成33和连接头34。其中，气缸体31中部安装气缸杆及活塞，两端通过法兰盘及橡胶垫密封，其有杆伸出端的法兰盘为加长结构，加长部分有耳勾用于复位弹簧的一端连接固定，气缸体31的侧边同时有气体连接口，缸体侧面开有螺纹安装孔用于安装在支架本体结构1的法兰盘上；复位弹簧32的两端有耳勾，复位弹簧32用于气缸伸出后在不通气情况下的复位，一端连接在气缸体31的耳勾上，另一端连接在电磁铁机构4的滚轮轴的槽中；气缸伸缩杆总成33由4段组成，所有杆缩回后在缸体31上，多节杆利于气缸体31的长度缩小，节省空间及总量，多节杆组合能实现伸缩距离足够长，达到充分利于空间的目的；气缸杆的连接头34活动套在电磁铁机构4的滚轮轴上。

如图5所示，本实用新型的电磁铁机构4由六部分组成，包括电磁铁线束41、线束固定支架42、滚轮43、支架结构44、电磁铁45和气缸伸缩机构滚轮延伸轴46。

其中，电磁铁线束41用于连接电磁铁和电源，电磁铁两端各正负极一根，红外感应传感器不受电磁等影响，消耗的能量少；线束固定支架42用于固定安装线束；滚轮43上下布置1个，同时滚轮43左右对称，安装在支架结构44上，滚轮通过滚珠及螺栓安装固定在支架结构44上，可以实现转动，同时滚轮外径可以在支架本体结构的导轨槽运动；支架结构44两端对称，支架结构44通过螺栓将电磁铁45固定在其上，支架结构44是焊接结构，重量轻，结构紧凑；电磁铁45通过螺栓固定在支架结构44上，两侧通过线束41供断电，通过电磁铁45的通断电可以实现对吸在其上的尖刺钢铁物的吸取和放下；气缸伸缩机构滚轮延伸轴46左右对称布置1个，该轴的一端焊接在支架结构44上，装有滚轮43，然后轴上开有一圈台阶用于安装气缸杆的连接头34，该台阶外侧车有螺纹用于安装螺栓给连接头限位，最后在延伸轴的末端加工有一圈槽，该圈槽用于复位弹簧另一端头的安装，该轴焊接结构简单，安装点紧凑。

如图6所示，本实用新型的永久磁铁机构5由六部分组成，包括红外感应信号发射器21、固定支架51、永久磁铁块固定支架52、红外感应信号接收器23和永久磁铁53。

其中，红外感应信号发射器21通过电脑控制发射出红外线信号，上下各布置1个，红外感应传感器不受电磁等影响，消耗的量少；固定支架通过螺栓安装在永久磁铁块上，固定支架51上固定有红外感应信号发射器21；永久磁铁块固定支架52为软质韧性橡胶结构，永久磁铁块固定支架52上端通过螺栓固定在支架本体结构1上，永久磁铁块固定支架4的下端通过螺栓固定永久磁铁块6，韧性的橡胶结构能防止车辆过凹凸坑时轮胎进凹坑导致平地面碰到电磁铁机构4时产生刚性破坏，能重复使用不被破坏；红外感应信号接收器5，电脑通过接收发射器的红外线信号实现控制的判断和指令的输出，上下各布置1个，信号的接收孔与信号发射器1的孔心正对，永久磁铁6通过螺栓安装在支架5上，同时也固定支架2，永久磁铁能时时刻刻产生电磁吸力，无需连接线束及耗电。

上述部件在组装时注意以下方式：

支架本体结构1总成由焊接结构做成，支架11左右侧共两块通过下端的横板焊接为一体，之后焊接支撑连接轴12、连接轴13、接料斗机构支架14，最后安装伸缩气缸安装法兰机构15，从而形成部件1总成。

装配接料机构2时，将红外信号发射及接收器21、23安装在接料斗22上，接料斗22通过螺栓安装固定在支架本体结构1的支架本体结构上，这样接料机构2总成装配完成。

装配气缸伸缩机构3时，将气缸伸缩杆总成33装入气缸体31、再将连接头34装入部件46上，最后将复位弹簧32一端头扣在部件46的轴圆槽内，复位弹簧32的另一端头扣在气缸伸缩机构3的固定扣上。

装配电磁铁机构4时，将电磁铁45用螺栓安装固定在支架44上，线束41一端连接上永久磁铁45，另一端固定在支架42上，滚轮43安装在滚轮延伸轴46上，这样电磁铁机构4总成装配完成。

装配永久磁铁机构5时，装配永久磁铁机构总成5时，将信号发射器21、信号接收器23安装在发射器固定支架51上，在将支架用螺栓固定在永久磁铁块53上，永久磁铁块53通过螺栓安装固定在磁铁块固支架52上，这样永久磁铁机构总成5装配完成。前述的永久磁铁机构5和接料机构2均包括红外信号发射及接收器装置。

分总成装配好后，将以上接料机构2、气缸伸缩机构3、电磁铁机构4、永久磁铁机构5用螺栓安装固定在支架本体结构1上，将弹簧的另一端扣上电磁铁机构4的延伸轴46的槽上，将气缸杆的连接头套装在电磁铁机构4的延伸轴46的台阶上并用螺母拧紧定位，即完成整个装置的装配。

拆卸的装置原则是先装后拆原则,但焊接结构焊好后无法拆卸。

具体而言，本技术方案实用新型的电动式轮胎防刺安全装置具体工作过程如下：

通过较强刚性的支架结构安装固定于轮胎前的车身上，车辆钥匙开关通电时，防刺装置系统通电，其下端的永磁性吸刺磁铁块可以在整个车行驶及停放过程中将轮胎前的小钢铁刺物吸住，通过其两侧长通电的红外检测器检测是否吸收到钢铁刺物，若检测到刺物后系统的电脑接收到信号，发出信号到控制气缸进气的阀门上使得气缸进气，气缸出气口排气，气缸伸缩带动电磁铁机构4运动到下极限位置后保持位置不变，气缸运动的同时对可运动的通电后产生磁性的电磁铁块通电，使得原没有磁性的电磁铁块产生比永久磁铁磁性更强的效果，该电磁铁两端通过支架安装固定在齿条的端头上，电磁铁块通过螺栓安装在部件4的支架上。通电的电磁铁强磁性吸走永久磁铁上的尖刺钢铁物，吸走尖刺钢铁物后，永久磁铁上无物体挡住后，两端的红外装置信号互相发出和接收，电脑将气缸控制阀门气路反转，气缸收缩拉动电磁铁机构4上升，当电磁铁机构4运动到上极限位置时，控制电脑的计算时间到后对齿轮上的气阀断电从而将气缸气路关闭保持位置不变，最后电磁铁断电，电磁铁停电后失去磁性，其吸引的尖刺钢铁物垂直掉落到下方的深漏斗处。之后支架本体结构1的气缸在初始位置保持不变。漏斗两侧的红外检测装置常通电，若漏斗内的钢铁刺物积累到一定程度挡住红外信号时，红外检测装置发出信号给电脑，电脑的报警灯闪亮，提醒驾驶员及时清理，避免积累过多尖刺钢铁物。

此外，除磁铁及橡胶材料外，所有的部件需要做防锈喷漆处理，提供安全装置的防锈能力，滚轮同时需进行润滑，增加安全装置的使用寿命。

本实用新型的轮胎仿刺安全装置结构简单，拆装维护方便，制造使用成本低，保护轮胎防刺效果明显，可以有效的保护轮胎免被刺或者产生爆胎风险，很好的保护了车辆及成员的安全，具有很好的市场推广价值。

尽管上文对本实用新型的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本实用新型的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围之内。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。