CN104118379A - 气压式汽车防撞装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车防撞装置。具体涉及一种气压式汽车防撞装置。它包括前保险杠、推杆、气筒、阻返气阀、气压安全阀、联动气阀总成、空气压缩机和相应的连接管道。当联动气阀总成的拨杆向前推时，空气压缩机里的压缩空气通过联动气阀总成的前一个联动气阀进入气筒的前气压室，使前保险杠紧贴在汽车保险杠前。遇到险情时将拨杆后推，压缩空气通过后一个联动气阀进入气筒的后气压室，将前保险杠快速前移，使撞击力转化成对后气压室里的空气的压缩力，以降低或消除撞击对汽车和司乘人员的损害。跟现有技术相比，气压式汽车防撞装置具有结构简单，易于制造安装，操纵方便，防撞效果好的特点。其安装在汽车上定能起到很好的保护作用，最大限度地避免和减少交通事故的损失。

Description

气压式汽车防撞装置

技术领域

本发明涉及一种保护汽车和司乘人员安全的气压式防撞装置。

技术背景

在所有的交通事故中，汽车产生的交通事故最多，造成的人员伤亡和财产损失也最大。因此，如何防止和降低汽车产生的交通事故也成了人们最为关注的现实问题和生产，生活中急待解决的问题。本发明人认为，除了每个交通参与者应严格遵守交通规则外，汽车自身的安全设备也有待加强。其中，给汽车安装防撞装置是一种最为理想和可行的办法。以前，有人曾用弹簧做过此类装置，效果不太理想。其主要原因是弹簧能弹出的距离有限，不能最大限度地吸收汽车撞击时所产生的撞击力。气压式汽车防撞装置则能将其防撞距离尽量加长，并利用空气的可压缩性，有效地吸收和消除汽车的撞击力，以达到保护汽车和司乘人员的目的。同时，可弹出的前保险杠也能起到增強汽车防撞能力，减轻撞击破坏的效果，使交通事故的损失降到最低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车防撞安全装置。这种防撞装置安装在汽车上，当汽车发生碰撞时，可保证汽车和司乘人员的安全，将交通事故的损失降到最低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

所述的气压式汽车防撞装置包括前保险杠、推杆、气筒、阻返气阀、气压安全阀、联动气阀总成、空气压缩机和相应的连接管道。

所述的前保险杠的长度与汽车保险杠相同，宽度大于汽车保险杠的宽度，且其内侧轮廓线与汽车保险杠的外轮廓线相同。

所述的汽车保险杠在其与汽车大梁连接处的内侧的水平中轴线上开有两个直径略大于推杆直径的通孔(可大于0.2mm)。通孔中心与相邻的汽车大梁内侧面的距离应与气筒的半径相同。在通孔的气筒半径以外处还开有四个用于安装气筒的小通孔，相对的两个小通孔所连成的直线与另外两个相对的小通孔所连成的直线相互垂直，并与汽车保险杠的水平中轴线呈45°夹角。

所述的推杆共两根，为圆柱形杆件。其前端穿过汽车保险杠的通孔后，与前保险杠在前保险杠的水平中轴线上垂直相连接。并保证前保险杠的垂直中轴线与汽车保险杠的垂直中轴线处在同一位置上。其末端安装着活塞及活塞两端的活塞止推块。推杆的长度大于气筒的长度。

所述的气筒共两段，为分别安装于汽车保险杠后、并紧贴汽车大梁内侧且相互平行的圆管。其外径与汽车大梁的宽度相同，内径略大于活塞的直径(一般不超过0，1mm)。

所述的气筒的前、后端的侧面均设有前、后进排气管接口，其与气筒的前、后端面的距离在活塞止推块高度的范围内。其中，前进排气管接口的直径与前进排气管的直径相同，后进排气管接口的直径与阻返气阀的外壳的直径相同。

所述的气筒的前、后端的两相互垂直的气筒直径的外侧各焊接四个固定螺帽，固定螺帽的外端面与气筒的前、后端面持平，且对应的前、后固定螺帽的圆心轴线均与气筒圆心轴线相互平行。同一端面的四个固定螺帽的位置与汽车保险杠的四个小通孔的位置相同。固定螺帽也可以用内径与小通孔直径相同的圆筒代替，再用螺杆螺帽安装气筒。

所述的气筒的前端面安装前密封板。其中心设有直径比推杆直径略大(一般不超过0.1mm)的圆孔，安装推杆时可用设置橡胶圈等方法保证推杆前后移动的灵活性和前气压室的密封性能。前密封板紧贴着汽车保险杠。

所述的气筒后端面安装后密封板。在后密封板的气筒内径与活塞止推块之间的位置上安装气压安全阀，并在其中心处开有排气孔。后密封板紧贴着气筒支撑块。

所述的前、后密封板为厚度相同的正方形铁板，其边长与气筒的外径相同，并在四个直角内侧的对角线上、气筒外侧处开有直径略大于固定螺帽的螺孔的通孔。通孔的位置与气筒两端固定螺帽的位置相同。气筒两端加上密封垫圈后，用螺杆分别与前密封板、汽车保险杠和后密封板、气筒支撑块紧密连接。

所述的气筒支撑块为两块焊接成直角、边长与后密封板的边长相同形的正方形铁板，其一直角面的四个直角内侧与后密封板相同的位置上开有相同直径的通孔，并在安装气压安全阀的中心处开有一个通孔。气筒支撑块的另一直角面固定在汽车大梁上。两直角面的两侧焊接有直角三角形肋板。

所述的气筒的中段设有气筒固定圈，并将气筒固定在汽车大梁上。

所述的活塞的直径略小于气筒内径(一般不超过0.1mm)，并安装在气筒内，把气筒分隔为前、后两个气压室。活塞的两端设有活塞止推块，其内径与推杆的直径相同，外径小于活塞的直径，长度等于活塞的长度。

所述的前、后进排气管的直径相同，均设有直径相同的支管与两气筒的前、后端的进排气管接口相连接。其中，后进排气管的两支管的末端封闭，其中心处设有一直径较大的通孔，并与阻返气阀相连接。阻返气阀垂直伸入气筒内。

所述的阻返气阀由阻返气阀外壳、阻返气阀弹簧、阻返气阀弹簧导管和阻返气阀板构成。

所述的阻返气阀外壳为一段上端封闭的圆管。其长度小于气筒内壁至活塞止推块的距离。其下端与后进排气管的末端相连接，并在其侧面高出气筒内侧处开有多个排气孔。后进排气管的直径与阻返气阀外壳的内径相同，其末端一小段伸入阻返气阀外壳内，与之紧密配合。

所述的阻返气阀弹簧导管为一段长度为阻返气阀外壳的高度的一半、直径小于阻返气阀弹簧的直径的小圆管。其套装在阻返气阀弹簧内，并在阻返气阀板的中心处与其垂直相连接。

所述的阻返气阀板为一直径略小于阻返气阀外壳的内径的圆板。其圆心处设有一小孔与后进排气管相连通。

所述的阻返气阀弹簧为螺旋状弹簧。其直径小于阻返气阀外壳的内径，长度大于阻返气阀外壳的长度。

所述的阻返气阀外壳和阻返气阀弹簧导管保证了阻返气阀弹簧能准确地把阻返气阀板紧贴在后进排气管的末端面上。

所述的气压安全阀由安全阀外壳、安全阀板、安全阀弹簧导管和安全阀弹簧构成。

所述的安全阀外壳为一段长度小于活塞止推块的长度、且上端面中心处开有一通孔的圆管。其下端与后密封板相连接并密封。安全阀外壳的直径小于气筒内壁至活塞止推块的距离。

所述的安全阀弹簧导管为一段小圆管。其长度为安全阀外壳的高度的一半，直径小于安全阀弹簧的直径。并在安全阀板的中心处与其垂直相连接。

所述的安全阀板为一直径略小于安全阀外壳内径的圆板。其在与安全阀外壳上端面通孔对应处以外的地方开有多个小孔，为安全阀板排气孔。

所述的安全阀弹簧为螺旋状弹簧。其直径小于安全阀外壳的内径，长度大于安全阀外壳的长度。

所述的安全阀外壳和安全阀弹簧导管保证了安全阀弹簧能准确地把安全阀板紧贴在安全阀外壳的上端面的内侧。

所述的联动气阀总成由拨杆、联动气阀和底座板构成。其中，拨杆由主拨杆、副拨杆、副拨杆弹簧和拨杆支架构成。

所述的主拨杆为一圆杆，其下端焊接相互平行的两铁片而成为叉状体。叉状体下端为半圆形，其两侧的中轴线上、叉状体中间缺口高度的中点处对开有与主拨杆轴线相垂直的通孔。紧靠叉状体上方的主拨杆上开有与该两通孔相平行的销柱孔。通孔的直径大于销柱孔的直径。主拨杆的直径为联动杆直径的两倍。

所述的副拨杆为一段短圆杆，其直径与主拨杆直径相同。其两端均在其中线上对开有宽度与联动杆直径相同、深度大于联动杆直径的沟槽而形成叉状体。副拨杆上端的叉状体的中轴线上、其沟槽高度的中点处垂直对开有直径与主拨杆下端通孔的直径相同的通孔。副拨杆下端的叉状体的中轴线上、其沟槽高度的中点处开有与副拨杆上端通孔相互平行的销柱孔。两孔位的距离与主拨杆对应的两孔位距离相同。两叉状体的末端为半圆形。

所述的副拨杆弹簧的内径大于副拨杆直径，长度大于副拨杆的长度，并套装在副拨杆上。

所述的拨杆支架由两片支架铁板和位于两支架铁板中间的小支架块构成。其中，支架铁板为三角形铁板，其上端用一段圆弧与三角形的两边相连接，并在圆弧的圆心处开有销柱孔。其与底边的距离大于主拨杆的上销柱孔至主拨杆叉状体通孔中点的距离加副拨杆上叉状体通孔中点至下销柱孔的距离。三角形铁板的底边的长度为30mm。

所述的两支架铁板相互平行并垂直安装在底座板上，其间距大于主拨杆叉状体的宽度，间距的中线在底板的长中轴线上。两支架铁板的底边的中点在底座板的短中轴线上。

所述的主拨杆位于两支架铁板中间，销柱1通过其销柱孔和两支架铁板的销柱孔将两者连接起来。

所述的小支架块的长度和高度与副拨杆直径相同，宽度与联动杆的直径相同。在其长度和高度的中点处开有销柱孔，其与底座板面的距离大于副拨杆下销柱孔至其末端的距离。

所述的小支架块垂直安装在两支架铁板的中间的底座板上，其底面的长度和宽度的中轴线处在底座板的短、长中轴线上。

所述的小支架块位于副拨杆下叉状体的中间，销柱3通过副拨杆下端的销柱孔和小支架块的销柱孔将两者连接起来。

所述的所有的销柱的直径相同。所有的销柱孔的直径相同，且略大于销柱的直径(一般为0.1mm)。

所述的联动气阀由联动杆、联动气阀外壳、前控制阀、后控制阀和联动气阀支架构成。

所述的联动杆由三段同心连接的圆杆构成。其中，中间段的直径较大，其长度小于联动气阀外壳的长度。两端的各一段长度、直径相同，其长度小于联动气阀外壳的长度，并在末端开有螺牙而形成一小段螺杆。两端的圆杆均套装着套管。

所述的联动杆的中点处开有销柱孔，销柱2通过该孔及主拨杆叉状体的通孔、副拨杆上端通孔把三者连接起来。连接方式是：联动杆位于副拨杆上叉状体中间，副拨杆上叉状体位于主拨杆叉状体中间。

所述的套管的内径与联动杆两端直径较小的圆杆的直径相同，外径与联动杆中间直径较大的圆杆的直径相同。长度为安装后的联动气阀外壳的第三段短圆管的端面隔板的后平面至第一段短圆管的端面隔板的后平面的距离减去前控制阀的长度。

所述的联动气阀外壳共两个，每个联动气阀外壳均由三段外径、内径均相同、前端面均设有端面隔板的短圆管构成。其端面隔板的中心处均开有直径与套管外径相同的通孔，其中，短圆管2和短圆管3的端面隔板在其中心通孔周围还开有多个小通孔。三段短圆管的顺序及其前、后端以联动杆的中点向两侧推算。

所述的构成联动气阀外壳的短圆管1的长度约为进气管接头的内径的5倍。其侧面设有与进气管相连接的进气管接头。进气管接头与短圆管1相互垂直，其圆孔边沿至短圆管1的后端面的距离大于进气管的内径。

所述的短圆管1从进气管接头的圆孔以外2mm处至圆管末端一段应加大内径，并开有螺牙，作为与短圆管2连接的螺母。

所述的构成联动气阀外壳的短圆管2的长度为进气管接头内径的4倍。其前端的外径有一小段改小，改小段的长度与短圆管1末端内径加大段的长度相同，并开有与之相配合的螺牙。两短圆管拧紧后，其两端面隔板之间的距离为前控制阀的长度的2倍。

所述的短圆管2的侧面、位于其长度的中点处设有与前、后进排气管相连接的进排气管接头。安装时进排气管接头与短圆管1的进气管接头应位于联动气阀外壳的两侧。进排气管接头的内径、外径与进气管接头的内径、外径相同，且两者的外径与进排气管的内径相同。

所述的短圆管2的末端段作与短圆管1末端段完全相同的加大内径和开牙处理。

所述的构成联动气阀外壳的短圆管3的长度为进气管接头的内径的4倍。并在其前端段作与短圆管2前端段完全相同的改小外径和开牙处理。

所述的短圆管3的管壁上开有多个小排气孔。小排气孔与端面隔板的距离大于进气管的内径。

所述的联动气阀外壳的三段短圆管依次首尾相连而成为一体。两个联动气阀外壳相对并安装在同一直线上，且两者的进气管接头同在一侧，并通过直径与进排气管直径相同的进气管与空气压缩机相连接。

所述的两个联动气阀外壳中的一个进排气管接头与前进排气管相连接，并通过前进排气管的支管与两气筒的前气压室相连接；另一个进排气管接头与后进排气管相连接，并通过后进排气管的支管与两气筒的后气压室相连接。

所述的前、后控制阀均为直径略小于联动气阀外壳的内径(一般不超过0.1mm)、且长度相同并大于进气管的内径的圆柱体。其中心均开有与联动杆两端小直径圆杆的直径相同的通孔。

所述的联动气阀通过联动杆末端的螺帽把后控制阀、套管、前控制阀和联动杆连接成一体并安装在两联动气阀外壳内而形成。其中，前控制阀位于短圆管1内，后控制阀位于短圆管3内。

所述的两联动气阀通过联动杆及套管保证其中一个联动气阀的前、后控制阀能同时紧贴在相应的短圆管的端面隔板的后平面上。同时，另一个联动气阀的前控制阀堵住进气管并紧贴在短圆管2的端面隔板的前平面上，后控制阀移出短圆管3的小排气孔外。即：一个联动气阀为进气状态时，另一个联动气阀为排气状态。主拨杆通过销柱控制联动杆的前、后移动，以改变两联动气阀的工作状态。

所述的前控制阀两端面和后控制阀前端面可增加橡胶垫片，以加强联动气阀的密封性。

所述的联动气阀支架为四个相互平行并垂直安装在底座板的长中轴线上、且上方设有直径与联动气阀外壳直径相同的半圆形缺口的长方形铁板。四个半圆形缺口的圆心所连成的直线与安装后的联动杆轴线处在同一直线上。

所述的联动气阀支架的宽度大于联动气阀外壳的直径，厚度不低于10mm。并在其半圆形缺口的两侧的小平面上开有螺孔。每两块联动气阀支架以其两外侧端面与联动气阀外壳长度相同的距离为一组，用螺杆和半圆形固定片把联动气阀外壳固定在联动气阀支架上。

所述的两组联动气阀支架的间距比联动杆中间段的长度小一个前控制阀长度加两端面隔板厚度，且间距的中点应处在底座板的短中轴线上。

所述的底座板为长度与组装后的联动气阀两端面的距离相同、宽度大于联动气阀支架的宽度的长方形铁板。并在两侧开有四个通孔，用于将联动气阀总成固定在汽车驾驶室里的适当位置上。

所述的空气压缩机可采用小型直流电动机作动力，并可根据汽车的具体情况采用圆柱形或箱形的压缩气瓶。

所述的气压式汽车防撞装置的工作过程是：平时，主拨杆向前推，空气压缩机里的压缩空气通过联动气阀总成的前一个联动气阀进入气筒的前气压室，推动活塞带动推杆和前保险杠一起向后移动，使前保险杠紧贴在汽车保险杠上。遇到险情时将拨杆后推，使后一个联动气阀的进气通道开通，排气通道关闭。同时，前一个联动气阀的排气通道开通，进气通道关闭。压缩空气进入后气压室并推动活塞、推杆和前保险杠快速前移。撞击到物体时，撞击力使前保险杠、推杆和活塞后移，并转化成对后气压室里的空气的压缩力。当后气压室里的气压超过设定值时，气压安全阀被打开，以保护气筒的安全。但后气压室里的气压仍以接近设定值的力量消耗撞击力，直到活塞止推块碰到后密封板。此时，前保险杠贴紧汽车保险杠并共同消除剩余的撞击力，以最大限度的降低或消除撞击对汽车和司乘人员的损害。

所述的气压式汽车防撞装置还可安装在汽车后部，以防止或减轻其它车辆追尾时对自身的损害。对于车身较低的小型车辆，可在前保险杠上加装圆管或方管制成的冂型杆件，以防止与车身较高的大卡车发生追尾时会发生窜底车祸。

跟现有技术相比，气压式汽车防撞装置具有结构简单，易于制造安装，且操纵方便，防撞效果好的特点。其安装在汽车上定能起到很好的保护作用，最大限度地避免和减少交通事故的损失。

附图说明：

图1为气压式汽车防撞装置的结构示意图。

图2为气筒的侧视图。

图3为气筒的水平剖面图。

图4为气筒与固定螺帽的位置示意图(侧视)。

图5为气筒与固定螺帽的位置示意图(俯视)。

图6为阻返气阀的剖面图。

图7为气压安全阀的剖面图。

图8为联动气阀总成的结构示意图。

图9为联动气阀的水平剖面图。

图10为拨杆的结构示意图。

图11为联动气阀底座的结构示意图。

图中标号为：1.汽车保险杠，2.汽车大梁，3.气筒支撑块，4.气筒，5.推杆，6.前保险杠，7.前进排气管，8.联动气阀总成，9.主拨杆，10.进气管，11.后进排气管，12.气筒固定圈，13.空气压缩机，14.后密封板，15.固定螺帽，16.前密封板，17.活塞止推块，18.活塞，19.阻返气阀，20.气压安全阀，21.阻返气阀外壳，22.阻返气阀弹簧，23.阻返气阀弹簧导管，24.阻返阀板，25.阻返气阀排气孔，26.阻返阀板中心孔，27.后进排气管末端中心孔，28.安全阀外壳，29.安全阀孔，30.安全阀板，31.安全阀板排气孔，32.安全阀弹簧导管，33.安全阀弹簧，34.后密封板排气孔，35.主拨杆销柱孔，36.主拨杆末端通孔，37.联动杆，38.副拨杆，39.副拨杆弹簧，40.小支架块，41.支架铁板，42.销柱1，43.销柱2，44.销柱3，45.底座板，46.支架铁板销柱孔，47.联动气阀支架，48.短圆管1，49.端面隔板，50.进气管接头，51.隔板小孔，52.短圆管2，53.进排气管接头，54.短圆管3，55.小排气孔，56.前控制阀，57.后控制阀，58.联动杆螺帽，59.套管，60.半圆形固定片。

具体实施方式：

图1所示的实施方式中，本发明气压式汽车防撞装置包括前保险杠(6)、推杆(5)、气筒(4)、阻返气阀(19)、气压安全阀(20)、联动气阀总成(8)、空气压缩机(13)和相应的连接管道(7)、(10)、(11)。

前保险杠(6)的长度与汽车保险杠(1)的长度相同，宽度大于汽车保险杠(1)的宽度，且其内侧轮廓线与汽车保险杠(1)的外侧轮廓线相同。

汽车保险杠(1)在其与汽车大梁(2)连接处的内侧的水平中轴线上开有两个直径略大于推杆(5)直径的通孔(可大于0.2mm)，通孔中心与相邻的汽车大梁(2)内侧面的距离与气筒(4)的半径相同。并在通孔的气筒(4)半径以外处开有四个用于安装气筒(4)、直径均为8.5mm的小通孔。相对的两个小通孔所连成的直线与另外两个相对的小通孔所连成的直线相互垂直，并与汽车保险杠(1)的水平中轴线呈45°夹角。

推杆(5)共两根，为圆柱形杆件，直径为30m-50mm。其前端穿过汽车保险杠(1)的通孔后，与前保险杠(6)在前保险杠(6)的水平中轴线上垂直相连接，并保证前保险杠(6)的垂直中轴线与汽车保险杠(1)的垂直中轴线处在同一位置上。其末端安装着活塞(18)和活塞(18)两端的活塞止推块(17)。其长度以安装在活塞(18)后端的活塞止推块(17)紧贴在后密封板(14)时，其前端的前保险杠(6)能紧贴在汽车保险杠(1)为准。

活塞止推块(17)的外径为40m-60mm，内径为30m-50mm，每个长度为40mm。

活塞(18)安装在气筒(4)内，并将气筒(4)分隔成前、后两个气压室。其直径略小于气筒(4)的内径(一般不超过0.1mm)，长度为40mm。

气筒(4)为两段安装于汽车保险杠(1)后、并紧贴着两汽车大梁(2)内侧且相互平行的圆管。其长度为800m-1500mm，外径100m-140mm，内径90m-120mm。

气筒(4)的前端的侧面设有与前进排气管(7)相连接的进排气管接口，直径为12mm，其中心距离气筒(4)的前端面20mm。气筒(4)的中段设有气筒固定圈(12)。在气筒(4)的末端的侧面设有与后进排气管(11)相连接的进排气管接口，直径为14mm，其中心距离气筒(4)的后端面20mm。

气筒(4)前、后端的两相互垂直的气筒(4)直径的外侧焊接着四个螺牙直径为8mm的固定螺帽(15)。固定螺帽(15)的外端面与气筒(4)的前、后端面持平，且对应的前、后固定螺帽(15)的圆心轴线与气筒(4)的圆心轴线相互平行。固定螺帽(15)也可用高度为20mm、内径为8.5mm、外径为25mm的圆筒代替，再用直径为8mm的螺杆螺帽安装气筒(4)。

气筒(4)的前端面安装前密封板(16)，前密封板(16)的中心处开有直径比推杆(5)直径略大(一般不超过0.1mm)的通孔。安装推杆(5)时可用设置橡胶圈等方法保证推杆(5)的前后移动的灵活性和气筒(4)的前气压室的密封性能。前密封板(16)紧贴着汽车保险杠(1)。

气筒(4)的后端面安装后密封板(14)，在后密封板(14)的气筒(4)的内径与活塞止推块(17)之间处垂直安装着气压安全阀(20)，并在其中心处开有直径为5mm的后密封板排气孔(34)。后密封板(14)紧贴气筒支撑块(3)。

前密封板(16)和后密封板(14)均为正方形铁板，其厚度为8mm。其边长与气筒(4)的直径相同，其四个直角内侧的对角线上、气筒(4)的直径外侧处开有四个直径为8，5mm的通孔。通孔的位置与气筒(4)上的固定螺帽(15)的位置相同。气筒(4)的两端加上密封垫圈后，用螺杆分别与前密封板(16)、汽车保险杠(1)和后密封板(14)、气筒支撑块(3)紧密连接。

气筒支撑块(3)为两块焊接成直角、边长与后密封板(14)相同的正方形铁板，铁板的厚度为8mm。其一直角面与后密封板(14)紧贴，在其四个直角内侧与后密封板(14)相同的位置上开有四个直径为8.5mm的通孔，并在后密封板(14)安装气压安全阀(20)的中心处开有一个直径为6mm的通孔。气筒支撑块(3)的另一直角面固定在汽车大梁(2)上。两直角面的两侧焊接有直角三角形肋板。

前进排气管(7)、后进排气管(11)的外径为12mm、内径为8mm，且均设有直径相同的支管与两气筒(4)的前、后端的进排气口相连通。其中，后进排气管(11)两支管的末端封闭，其中心处开有一个直径为5mm的后进排气管末端中心孔(27)，并与阻返气阀(19)紧密连接。阻返气阀(19)垂直伸入气筒(4)内。

阻返气阀(19)由阻返气阀外壳(21)、阻返气阀弹簧(22)、阻返气阀弹簧导管(23)、阻返阀板(24)构成。其中，阻返气阀外壳(21)为一段长度为30mm、外径为12mm、厚度为1mn、且上端封闭的圆管。其侧面在距其上端面22mm处开有四个直径为3mm的阻返气阀排气孔(25)。后进排气管(11)支管的末端伸入其下端5mm，为紧密配合。

阻返阀板(24)为直径为9.5mm、厚度为2mm的圆板，其中心处开有一个直径为0.2mm的阻返阀板中心孔(26)。阻返气阀弹簧导管(23)是一段长度为12mm、直径为5mm、厚度为1mm的圆管。并在阻返阀板(24)的中心与阻返阀板(24)垂直相连接。

阻返气阀弹簧(22)为螺旋状弹簧，其钢丝直径为0.5mm。阻返气阀弹簧的长度为30mm、内径为6mm，套装在阻返气阀弹簧导管(23)上，保证阻返阀板(24)能紧贴在后进排气管(11)的末端面上。

气压安全阀(20)由安全阀外壳(28)、安全阀板(30)、安全阀弹簧导管(32)和安全阀弹簧(33)构成。其中，安全阀外壳(28)为一段长度为30mm、直径为20mn、厚度为1mm的圆管。其上端面封闭，并在中心处开有一个直径为6mm的安全阀孔(29)。

安全阀板(30)为一个直径为16.5mm、厚2mm的圆板，在其中心处以10mm为直径的圆周上开有6个直径为2mm的安全阀板排气孔(31)。长度为15mm、直径为5mm的安全阀弹簧导管(32)垂直安装在其中心处。安全阀弹簧(32)为螺旋状弹簧，其钢丝直径为0.5-1.0mm。安全阀弹簧的长度为40mm、内径为6mm，套装在安全阀弹簧导管(31)上，保证安全阀板(29)能紧贴在安全阀外壳(28)上端面的内侧。

联动气阀总成(8)由拨杆、联动气阀和底座板(45)构成。其中，拨杆由主拨杆(9)、副拨杆(38)、副拨杆弹簧(39)和拨杆支架构成。

主拨杆(9)的直径为16mm、长度为150mm。其下端15mm以下处焊接两片宽度为16mm、长度为30mm、厚度为5mm、且相互平行的铁片而成为叉状体。距离叉状体末端7mm的中轴线上对开着与主拨杆(9)的轴线相垂直、直径为6mm的主拨杆末端通孔(36)。距离叉状体末端32mm的主拨杆(9)的中轴线上开有与该两通孔(36)相互平行的主拨杆销柱孔(35)。叉状体的末端为半圆形。

副拨杆(38)为一段短圆杆，其直径为16mm，长度为37mm。其两端均在中轴线上平行对开有宽度为8mm的沟槽而形成叉状体。其中，上端沟槽的深度为15mm，下端沟槽的深度为12mm。在上端叉状体距离其末端7mm处的中轴线上垂直对开有直径为6mm的通孔。在下端叉状体距离其末端5mm处的中轴线上垂直对开有与通孔相互平行的销柱孔。两端的叉状体的末端均为半圆形。

副拨杆弹簧(39)为套装在副拨杆(38)上的螺旋状弹簧，其钢丝直径为1mm。副拨杆弹簧(39)的内径为18mm、长度为45mm。

拨杆支架由两片支架铁板(41)和小支架块(40)构成。其中，支架铁板(41)为底边宽30mm、高63mm、厚5mm的三角形铁板。其上端用一段直径为16mm的圆弧与三角形的两边相连接，圆弧的圆心处开有支架铁板销柱孔(46)。

两支架铁板(41)相互平行并垂直安装在底座板(45)上，其间距为27mm，间距的中线在底座板(45)的长中轴线上。两支架铁板(41)的底边的中点在底座板(45)的短中轴线上。主拨杆(9)位于两支架铁板(41)中间，销柱1(42)通过主拨杆销柱孔(35)和支架铁板销柱孔(46)将主拨杆(9)和两支架铁板(41)连接起来。

小支架块(40)的长度为16mm，高度均为12mm、厚度为8mm。在其长度和高度的中点处开有销柱孔。小支架块(40)垂直安装在两支架铁板(41)中间的底座板(45)上，其底面的长度和宽度的中轴线处于底座板(45)的短中轴线和长中轴线上。

小支架块(40)位于副拨杆(38)的下端叉状体中间，销柱3(44)通过两者的销柱孔将两者连接起来。所有的销柱的直径均为4mm，销柱孔的直径均为4.1mm。

联动气阀由联动杆(37)、联动气阀外壳、前控制阀(56)、后控制阀(57)和联动气阀支架(47)构成。

联动杆(37)由三段同心连接的圆杆构成。其中间段的长度为41mm、直径为8mm。两端的各一段长度均为48mm、直径为5mm，并在末端开有6mm长的螺牙。套管的内径为5.1mm、外径为8mm、长度为25mm，套装在两端直径为5mm的圆杆上。

联动杆(37)的中点处开有销柱孔。销柱2(43)通过该销柱孔、主拨杆末端通孔(36)及副拨杆(38)的上端叉状体通孔把三者连接起来。具体连接方式是：联动杆(37)位于副拨杆(38)的上叉状体中间，副拨杆(38)的上叉状体位于主拨杆(9)的叉状体中间。

联动气阀外壳共两个，每个联动气阀外壳由三段外径为30mm、内径为20mm，且前端面均设有厚度为1mm的端面隔板(49)的短圆管相接而构成。其端面隔板(49)的中心处均开有直径为8.1mm的通孔。其中，短圆管2(52)和短圆管3(54)的端面隔板(49)在中心处以14mm为直径的圆周上还开有六个直径为2mm的隔板小孔(51)。三段短圆管的顺序及其前、后端以联动杆的中心点向两侧推算。

构成联动气阀外壳的短圆管1(48)的长度为24mm，其侧面设有与进气管(10)相连接的进气管接头(50)。进气管接头(50)与短圆管1(48)垂直连接，其内径边沿至短圆管1(48)的末端距离为7mm。短圆管1(48)的末端内径从末端端面向管内5mm作扩孔处理，扩孔直径为24.5mm，并开有螺牙。

构成联动气阀外壳的短圆管2(52)的长度为21mm，其中点处设有与前进排气管(7)或后进排气管(11)相连接的进排气管接头(53)。短圆管2(52)的前端外径5mm段作缩小处理，缩小后的外径为25.5mm，并开有与短圆管1(48)末端段相配合的螺牙。短圆管2(52)的末端5mm段作与短圆管1(48)末端段相同的加大内径和开牙处理。

短圆管2(52)与短圆管1(48)拧紧后，两管的端面隔板(49)之间的距离为18mm，且短圆管1(48)上的进气管接头(50)与短圆管2(51)上的进排气管接头(53)应处在两管的两侧。进气管接头(50)和进排气管接头(53)均为内径为6mm、厚度为1mm、长度为20mm的圆管。

构成联动气阀外壳的短圆管3(54)的长度为21mm，其前端外径5mm段作与短圆管2(52)前端外径5mm段相同的缩小和开牙处理。短圆管3(54)的管壁上开有六个直径为2mm的小排气孔(55)，其与短圆管3(54)的端面隔板(49)的距离为7mm。

构成联动气阀外壳的三段短圆管(48)、(52)、(54)依次首尾相连而成为一体。两个联动气阀外壳相对安装在同一直线上，且两者的进气管接头(50)同在一侧，并通过外径为12mm、内径为8mm的进气管(10)与空气压缩机(13)相连接。两个联动气阀外壳中的一个进排气管接头(53)与前进排气管(7)相连接，并通过前进排气管(7)的支管与两气筒(4)的前气压室相连接；另一个进排气管接头(53)与后进排气管(11)相连接，并通过后进排气管(11)的支管与两气筒(4)的后气压室相连接。

前、后控制阀(56)、(57)均为直径为19.9mm，长度为9mm的圆柱体，其圆心处均开有直径为5mm的通孔。

联动气阀通过联动杆(37)两端的螺帽(58)把后控制阀(57)、套管(59)、前控制阀(56)和联动杆(37)连接成一体，并安装在联动气阀外壳内而形成。其中，前控制阀(56)位于短圆管1(48)内，后控制阀(57)位于短圆管3(54)内。通过联动杆(37)和套管(59)保证其中一个联动气阀的前、后控制阀(56)、(57)能同时紧贴在短圆管1(48)、短圆管3(54)的端面隔板(49)的后平面上。而另一个联动气阀的前控制阀(56)堵住进气管接头(50)并紧贴在短圆管2(52)的端面隔板(49)的前平面上，后控制阀(57)移出短圆管3(54)的小排气孔(55)外。前控制阀(56)的两端面和后控制阀(57)的前端面可增加厚度不大的橡胶垫片，以加强联动气阀的密封性。

联动气阀支架(47)为四个相互平行并垂直安装在底座板(45)的长中轴线上、且上方设有直径为30mm的半圆形缺口的长方形铁板。长方形铁板的宽度为50mm、厚度为10mm、高度为31mm。在半圆形缺口两侧的小平面的中心处开有直径为5mm螺孔，用于安装半圆形固定片(60)。

联动气阀支架(47)每两个为一组，其间距为36mm，用半圆形固定片(60)固定一个联动气阀外壳。两组联动气阀支架的间距为30mm，其间距的中点处在底座板(45)的短中轴线上。

底座板(45)为长度为142mm、宽度为70mm、厚度为5mm的长方形铁板。其在距离短边15mm、长边6mm的位置上开有四个直径为6mm的通孔，用于将联动气阀总成固定在汽车驾驶室适当的位置上。

空气压缩机(13)可使用小型直流电动机作为动力，并可根据汽车的具体情况采用圆柱形或箱形的压缩气瓶。

对于车身较低的小型车辆，可在前保险杠(6)的上方加装高度为400mm左右、宽度为700mm左右的冂型杆件，以防止与大卡车追尾时发生窜底事故。冂型杆件可用圆管或方管制成，但其厚度应在2mm以上。

Claims (10)

1.一种气压式汽车防撞装置，由包括前保险杠(6)、推杆(5)、气筒(4)、阻返气阀(19)、气压安全阀(20)、联动气阀总成(8)、空气压缩机(13)和相应的连接管道(7)、(10)、(11)构成，其特征在于：所述的气筒(4)由安装于推杆(5)末端的活塞(18)分隔成前、后气压室；当联动气阀总成(8)的主拨杆(9)向前推时，压缩空气进入气筒(4)的前气压室，使前保险杠(6)紧贴在汽车保险杠(1)前；当主拨杆(9)向后推时，压缩空气进入气筒(4)的后气压室，使前保险杠(6)快速前移，以吸收和消除汽车产生的撞击力。

2.根据权利要求1所述的前保险杠(6)，其特征在于：所述的前保险杠(6)的长度与汽车保险杠(1)的长度相同，宽度大于汽车保险杠(1)的宽度，且其内侧轮廓线与汽车保险杠(1)的外轮廓线相同；推杆(5)的前端穿过汽车保险杠(1)的水平中轴线上的圆孔后与其垂直相连接。

3.根据权利要求1所述的气筒(4)，其特征在于：所述的气筒(4)共两段，分别安装于汽车大梁(2)的内侧；气筒(4)前端的侧面设有进排气口，并与前进排气管(7)的支管相连接，其前端面安装着中心处开有直径略大于推杆(5)直径的通孔的前密封板(16)；其中段设有气筒固定圈(12)；其后端的侧面设有进排气口，并与后进排气管(11)的支管相连接，后端面安装后密封板(14)，气压安全阀(20)安装在后密封板(14)上；安装于推杆(5)末端的活塞(18)把气筒(4)分隔为前、后两个气压室。

4.根据权利要求1所述的阻返气阀(19)，其特征在于：所述的阻返气阀(19)由阻返气阀外壳(21)、阻返气阀弹簧(22)、阻返气阀弹簧导管(23)和阻返阀板(24)构成；其中，阻返气阀外壳(21)的长度小于气筒(4)内壁至活塞止推块(17)的距离，且上端封闭；阻返阀板(24)的阻返阀板中心孔(26)与后进排气管末端中心孔(27)相连通；阻返气阀弹簧导管(23)套装在阻返气阀弹簧(22)内，与阻返气阀板(24)垂直相连接，并保证阻返阀板(24)紧贴在后进排气管(11)的末端面上；阻返气阀外壳(21)的下端与后进排气管(11)的末端紧密连接并伸入气筒(4)的内侧，其下端侧面高出气筒(4)内壁处开有多个阻返气阀排气孔(25)。

5.根据权利要求1所述的气压安全阀(20)，其特征在于：所述的气压安全阀(20)由安全阀外壳(28)、安全阀板(30)、安全阀弹簧导管(32)和安全阀弹簧(33)构成；其中，安全阀外壳(28)的长度小于活塞止推块(17)的长度，其上端面中心处开有安全阀孔(29)，安全阀板(30)在与安全阀外壳(28)的安全阀孔(29)对应处以外的地方开有多个安全阀板排气孔(31)；安全阀弹簧导管(32)套装在安全阀弹簧(33)内，与安全阀板(30)垂直相连接，并保证安全阀板(30)贴紧在安全阀外壳(28)的上端面的内侧。

6.根据权利要求1所述的联动气阀总成(8)，其特征在于：所述的联动气阀总成(8)由拨杆、联动气阀和底座板(45)构成；其中，拨杆由末端设有叉状体的主拨杆(9)、两端均设有叉状体的副拨杆(38)、副拨杆弹簧(39)和拨杆支架构成；而联动气阀由联动杆(37)、联动气阀外壳、前控制阀(56)、后控制阀(57)和联动气阀支架(47)构成。

7.根据权利要求6所述的联动杆(37)，其特征在于：所述的联动杆(37)的中间段直径较大，其中点处开有销柱孔，并用销柱2(43)将其与主拨杆(9)的下端叉状体、副拨杆(38)的上端叉状体相连接；联动杆(37)的两端段直径较小，其末端开有螺牙，用联动杆螺帽(58)将其与后控制阀(57)、套管(59)和前控制阀(56)连接成一体，并安装于联动气阀外壳内；其中，套管(59)的外径与联动杆(37)的中间段的直径相同，内径与联动杆(37)的两端段的直径相同。

8.根据权利要求6所述的联动气阀外壳，其特征在于：所述的联动气阀外壳共两个，每个联动气阀外壳均由三段外径、内径均相同的短圆管1(48)、短圆管2(52)、短圆管3(54)连接而成，短圆管1(48)、短圆管2(52)、短圆管3(54)的前端面均设有在中心处开有直径与套管(59)外径相同的通孔的端面隔板(49)，其中，短圆管2(52)、短圆管3(54)的端面隔板(49)在其中心通孔周围还开有多个隔板小孔(51)；两个联动气阀外壳相对地安装在底座板(45)上的联动气阀支架(47)上。

9.根据权利要求8所述的联动气阀外壳，其特征在于：所述的短圆管1(48)的侧面设有进气管接头(50)，短圆管2(52)的侧面设有进排气管接头(53)，短圆管3(54)的侧面开有多个小排气孔(55)；安装时，进气管接头(50)与进排气管接头(53)位于联动气阀外壳的两侧，两个进气管接头(50)均与进气管(10)相连接，而两个进排气管接头(53)中的一个与前进排气管(7)相连接，另一个与后进排气管(11)相连接。

10.根据权利要求6所述的联动气阀总成(8)，其特征在于：所述的联动气阀总成(8)的两个联动气阀通过联动杆(37)及套管(59)，保证其中一个联动气阀为进气状态时，另一个联动气阀为排气状态。主拨杆(9)通过销柱1(42)控制联动杆(37)的前、后移动，以改变两个联动气阀的工作状态。