用于駕駛員在汽車急剎時的安全保護裝置的制作方法

本發明涉及汽車安全技術領域，尤其涉及一種用于駕駛員在汽車急剎時的安全保護裝置。

背景技術：
當前，隨著汽車加速性能的提高，使得汽車行駛地越來越快；也使得汽車在緊急制動時，汽車的運動狀態難以改變,即車速很難在短暫的時間內減小到零。因為，當前的車輛制動裝置主要通過控制車輪的轉速，即減小車輛的轉速；而車輪轉動連接在車輛底盤上，車輛上的其他零部件安裝在底盤上，從而通過車輪與馬路間的摩擦力來降低整輛車的車速。為了確保汽車能夠有效地剎停以降低事故發生率，或事故中人員及車輛的受損程度，而僅憑現有的車輛剎車系統還不能完全滿足需求，需要設計新的結構以快速減小車輛在急剎過程中的車速。

技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是，克服現有的技術缺陷，提供一種能夠快速地減慢車輛在急剎時的車速的用于駕駛員在汽車急剎時的安全保護裝置。本發明的技術解決方案是，提供一種具有以下結構的用于駕駛員在汽車急剎時的安全保護裝置：包括用于安裝車輛上座椅的承重板和用于與車輛上底盤連接的基座，所述的承重板通過壓爪與基座連接；所述的承重板下表面設有第一直線齒條，基座上表面設有第二直線齒條，第一直線齒條與第二直線齒條通過齒輪嚙合傳動；所述的基座上設有用于承重板限位的夾持裝置；所述的承重板下表面設有供第一直線齒條滑動的第一滑槽，第一滑槽的長度大于第一直線齒條的長度；所述的基座上表面設有供第二直線齒條滑動的開口槽，開口槽的長度大于第二直線齒條的長度；所述的夾持裝置是指，基座上設有容置承重板的U形支架，且基座內設有供U形支架上下移動的空腔，且空腔內設有用于U形支架上下滑動時限位的臺階面；基座內設有用于驅動U形支架上下移動的驅動裝置；所述的驅動裝置包括可正反轉的電機、用于開啟和關閉電機的開關裝置、螺桿、傳動螺母和鎖緊螺母，且U形支架上設有供螺桿穿過的臺階孔；開關裝置設置在汽車內的方向盤上，且與電機電連接；電機固定連接在基座內，螺桿與電機輸出軸連接；傳動螺母位于臺階孔內，且傳動螺母與螺桿螺旋傳動；鎖緊螺母與臺階孔旋合以限定傳動螺母。作為一種優選，所述的第一直線齒條有兩條，兩條第一直線齒條對稱設置在承重板的兩側；所述的第二直線齒條有兩條，兩條第二直線齒條對稱設置在基座的兩側；所述的齒輪有多個，且多個齒輪兩兩一組，每組齒輪通過傳動軸連接。作為一種優選，所述的第一直線齒條和第二直線齒條兩側均設有用于防止齒輪從第一直線齒條與第二直線齒條之間滑離的擋塊。作為一種優選，所述的壓爪一端與承重板上表面滑動連接，另一端通過螺釘與基座固定連接。作為一種優選，所述的壓爪一端與承重板上表面滑動連接是指，壓爪下表面設有弧形凸塊，承重板上表面設有供弧形凸塊滑動的第二滑槽。作為一種優選，所述的U形支架內壁與第一直線齒條端部抵緊或脫開。作為一種優選，所述的第一直線齒條與第一滑槽通過燕尾槽滑動連接。作為一種優選，所述的基座在開口槽內設有導桿，導桿一端通過環形凸起與開口槽內壁抵緊，另一端通過調節螺母與開口槽內壁抵緊；第二直線齒條套接在導桿上，且第二直線齒條長度方向與導桿軸線一致；第二直線齒條一端與導桿上環形凸起之間設有第一壓簧，第二直線齒條另一端與調節螺母之間設有第二壓簧；第一壓簧和第二壓簧均套接在導桿上；所述的基座上設有用于壓緊導桿上的環形凸起和調節螺母的壓板。本發明中的汽車在急剎時，駕駛員可以通過開關裝置來開啟或關閉驅動裝置以驅動U形支架下降，從而解除U形支架對承重板的約束；承重板、座椅以及坐在座椅上的乘客在慣性的作用下會沿著汽車的行駛方向滑動，即承重板獲得一個與汽車行駛方向相同的慣性力；但是，承重板下表面的第一直線齒條通過與齒輪嚙合傳動，而齒輪又同時與基座上的第二直線齒條嚙合傳動，從而實現一個換向的作用，即將承重板上獲得的慣性力作用到基座上是一個與汽車行駛方向相反的作用力。總的來說，通過本裝置的增設可以在更短的時間內將車輛的速度降為零以避免車輛與前車追尾；或者，減小車輛在與前車追尾時的車速，從而減小車輛與前車追尾時的撞擊力，減小車輛的受損程度，從而降低駕駛員的受傷程度，即提高駕駛員在急剎時的安全性。其中，在U形支架解除對承重板約束的瞬間，承重板沿著汽車前進的方向繼續行駛，直到承重板上的第一滑槽右端部抵著第一直線齒條右端部；并且，承重板上的慣性力通過齒輪嚙合傳動傳遞到第二直線齒條時，第二直線齒條通過其中一端的壓簧可以吸收掉一部分傳動過程中的沖擊，使得從承重板開始運動開始到將承重板上的慣性力傳遞到底座過程中的沖擊變為柔性沖擊。因此，本發明提供一種能夠快速地減慢車輛在急剎時的車速的用于駕駛員在汽車急剎時的安全保護裝置。通過U形支架的設置可以確保汽車在正常行駛時，承重板不會相對于基座發生相對移動；只有U形支架解除了對承重板的約束，承重板才能相對于基座發生相對移動；而采用U形的支架正好可以限定承重板前后兩端，而承重板左右兩端則可以通過壓爪來限定，這樣就確保了汽車在正常行駛時，承重板不會相對于基座發生移動；也就是說，只有當U形支架解除了對承重板的約束，承重板可以沿著自身上表面的第二滑槽長度方向相對于壓爪和基座發生滑動；通過電機作為動力源來驅動螺桿轉動，再通過螺桿與傳動螺母的螺旋傳動以驅動傳動螺母上升和下降，進而帶動U形支架上升或下降，可以有效地對承重板進行限位和解除限位。通過兩組第一直線齒條與第二直線齒條的搭配設置可以提高承重板在滑動過程中的穩定性，也能夠分散承重板受力時的著力點；其中，齒輪兩兩一組，再通過傳動軸連接可以提高兩條第一直線齒條同步移動，避免兩條第一直線齒條在移動過程中發生錯位，間接地提高承重板移動的穩定性。通過擋塊的設置可以避免齒輪受到軸向力時所引起的齒輪從第一直線齒條與第二直線齒條之間的間隙內脫離，即通過擋塊的設置可以確保齒輪始終與第一直線齒條、第二直線齒條嚙合傳動。通過壓爪的連接可以保證承重板相對于基座發生相對位移，即承重板的第一直線齒條可以相對于基座上的第二直線齒條發生相對移動。通過弧形凸塊與第二滑槽的配合可以起到一個導向的作用，確保承重板沿著第二滑槽的長度方向滑移，提高承重板和第一直線齒條移動方向的確定性。U形支架下降抵靠到空腔內的臺階面之后，通過U形支架的內壁與第一直線齒條的端部抵緊可以起到對第一直線齒條限位的作用，進而防止承重板繼續移動。第一直線齒條與第一滑槽通過燕尾槽滑動連接，可以防止第一直線齒條在滑動過程中從承重板上掉落，即保證第一直線齒條始終貼著承重板滑動。導桿的設置可以給第二直線齒條的移動提供導向的作用，防止第二直線齒條在傳動過程中發生滑偏的現象；而第一壓簧和第二壓簧的設置可以減小傳動過程中的沖擊，起到緩沖的作用，即避免由于承重板上的慣性力太大，通過齒輪傳遞到第二直線齒條時的瞬時沖擊過大而引起齒輪與第二直線齒條發生輪齒折斷的現象，進而引起傳動失效。此外，通過調節螺母與導桿旋合可以方便導桿安裝到開口槽內，即通過導桿穿插到第二直線齒條后再放置到開口槽內，通過旋轉調節螺母使得導桿兩端分別抵靠在開口槽的兩端；通過壓板的設置可以保證傳動過程中，導桿不會從開口槽內脫落。附圖說明圖1為本發明用于駕駛員在汽車急剎時的安全保護裝置的剖視圖。圖2為本發明用于駕駛員在汽車急剎時的安全保護裝置的截面圖。圖3為本發明用于駕駛員在汽車急剎時的安全保護裝置中承重板移動后的狀態圖。圖中所示：1、承重板，2、基座，3、壓爪，4、第一直線齒條，5、第二直線齒條，6、齒輪，7、傳動軸，8、擋塊，9、螺釘，10、弧形凸塊，11、第二滑槽，12、U形支架，13、空腔，14、臺階面，15、電機，16、螺桿，17、傳動螺母，18、鎖緊螺母，19、臺階孔，20、第一滑槽，21、開口槽，22、導桿，23、環形凸起，24、調節螺母，25、第一壓簧，26、第二壓簧，27、壓板。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。如圖1所示，本發明用于駕駛員在汽車急剎時的安全保護裝置包括用于安裝車輛上座椅的承重板1和用于與車輛上底盤連接的基座2，所述的承重板1通過壓爪3與基座2連接；所述的承重板1下表面設有第一直線齒條4，基座2上表面設有第二直線齒條5，第一直線齒條4與第二直線齒條5通過齒輪6嚙合傳動；所述的基座2上設有用于承重板1限位的夾持裝置；所述的承重板1下表面設有供第一直線齒條4滑動的第一滑槽20，第一滑槽20的長度大于第一直線齒條4的長度，即第一直線齒條4兩端與第一滑槽20之間留有間隙；所述的基座2上表面設有供第二直線齒條5滑動的開口槽21，開口槽21的長度大于第二直線齒條5的長度，即第二直線齒條5兩端與開口槽21之間留有間隙。所述的座椅在汽車急剎的瞬間，會產生一個慣性力，這個慣性力經過第一直線齒條4、齒輪6和第二直線齒條5的換向之后，會對基座2產生一個與汽車行駛方向相反的作用力，該慣性力還與乘坐在座椅上的乘客重量有關，乘客重量越大則座椅及乘客產生的慣性力就越大，從而作用到基座1上的反作用力也越大。此外，所述的用于駕駛員在汽車急剎時的安全保護裝置還能用于汽車內其他的部件安裝，如所述的車輛上的座椅可以替換為發動機、氣缸、變速器等等；此外，對于翻斗車來說，還可以將用于載貨的翻斗連接在承重板1上以加強翻斗車的制動效果。所述的夾持裝置是指，基座2上設有容置承重板1的U形支架12，且基座2內設有供U形支架12上下移動的空腔13，且空腔13內設有用于U形支架12上下滑動時限位的臺階面14；基座2內設有用于驅動U形支架12上下移動的驅動裝置。所述的U形支架12采用分體式結構，可以由一根水平放置的橫桿、兩根豎直放置的豎桿組成，兩根豎桿分別與橫桿的兩端部連接，采用分體式結構可以方便U形支架12裝配到基座2上的空腔13內；所述的驅動裝置包括可正反轉的電機15、用于開啟和關閉電機15的開關裝置、螺桿16、傳動螺母17和鎖緊螺母18，且U形支架12上設有供螺桿16穿過的臺階孔19；開關裝置設置在汽車內的方向盤上，且與電機15電連接；電機15固定連接在基座2內，螺桿16與電機15輸出軸連接；傳動螺母17位于臺階孔19內，且傳動螺母17與螺桿16螺旋傳動；鎖緊螺母18與臺階孔19旋合以限定傳動螺母17。其中，傳動螺母17是指設有內螺紋孔的一種螺母；鎖緊螺母18是指一種設有外螺紋的螺母；臺階孔19是指在一個盲孔的軸向貫穿一個通孔，盲孔的直徑比通孔直徑大，且盲孔與通孔同軸線，而在盲孔與通孔的交界處形成一個臺階面，傳動螺母17就位于該臺階面與鎖緊螺母18之間；而鎖緊螺母18則與盲孔的上端口旋合以鎖緊傳動螺母17。所述的第一直線齒條4有兩條，兩條第一直線齒條4對稱設置在承重板1的兩側；所述的第二直線齒條5有兩條，兩條第二直線齒條5對稱設置在基座2的兩側；所述的齒輪6有多個，且多個齒輪6兩兩一組，每組齒輪6通過傳動軸7連接。所述的齒輪6兩兩一組是指同一組的兩個齒輪6同時轉動連接在傳動軸7上，兩個齒輪6的軸線與傳動軸7重合，而傳動軸7兩端分別位于兩組第一直線齒條4與第二直線齒條5之間的間隙內，如圖2所示。所述的第一直線齒條4和第二直線齒條5兩側均設有用于防止齒輪6從第一直線齒條4與第二直線齒條5之間滑離的擋塊8。所述的擋塊8對稱設置在第一直線齒條4和第二直線齒條5的兩側，如圖2所示。所述的壓爪3一端與承重板1上表面滑動連接，另一端通過螺釘9與基座2固定連接。所述的壓爪3一端與承重板1上表面滑動連接是指，壓爪3下表面設有弧形凸塊10，承重板1上表面設有供弧形凸塊10滑動的第二滑槽11，如圖2所示。所述的U形支架12內壁與第一直線齒條4端部抵緊或脫開，這是指U形支架12在驅動裝置帶動下移后U形支架12左端的豎桿可以抵住由于慣性而滑來的第一直線齒條4左端部，進而防止第一直線齒條4和承重板1繼續滑動，如圖3所示。所述的第一直線齒條4與第一滑槽20通過燕尾槽滑動連接。所述的基座2在開口槽21內設有導桿22，導桿22一端通過環形凸起23與開口槽21內壁抵緊，另一端通過調節螺母24與開口槽21內壁抵緊；第二直線齒條5套接在導桿22上，且第二直線齒條5長度方向與導桿22軸線一致；第二直線齒條5一端與導桿22上環形凸起23之間設有第一壓簧25，第二直線齒條5另一端與調節螺母24之間設有第二壓簧26；第一壓簧25和第二壓簧26均套接在導桿22上；所述的基座2上設有用于壓緊導桿22上的環形凸起23和調節螺母24的壓板27。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并非用于限制本發明的保護范圍。凡在本發明權利要求之內，所作的任何修改、等同替換及改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。