專利名稱：車載平衡器和車輛防側(cè)翻裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種車載安全裝置，特別是涉及一種車輛在行駛過程中，因路面 不平而造成車輛傾斜時，使車輛保持平衡，防止側(cè)翻事故發(fā)生的車載平衡器及車輛防側(cè)翻
直O(jiān)
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的機動車輛，尤其載重運輸車輛，車輛本身都沒有安裝防止側(cè)翻的平衡裝置， 車輛的平衡僅依靠車體自身來實現(xiàn)。在這種情形下，在普通的平滑路面車輛尚能保持其自 身的平衡。但是，如果在其它路面情況比較復(fù)雜的地方，就比較容易發(fā)生側(cè)翻事故。特別是 載重運輸車輛的工作環(huán)境往往更為復(fù)雜，沒有良好的公路或者工作場，所以因車輛自身平 衡方面存在缺陷而造成的車輛側(cè)翻事故也就時有發(fā)生。因此，一種能夠有效的防止車輛側(cè)翻，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、效果顯著平衡裝置，必 將能夠得到廣大司機和車主的歡迎，取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提出一種車載平衡器及車輛防側(cè)翻裝置， 可以根據(jù)感知相關(guān)的路面信息，調(diào)整車輛相關(guān)支撐輪的高度，達到保持車輛平衡防止發(fā)生 側(cè)翻事故的目的。本實用新型的車載平衡器，包括慣性部和信號輸出電路；所述慣性部包括傳感 器，所述傳感器用來確定所述慣性部與車軸之間的位置變化且當(dāng)電容傳感器檢測到所述位 置變化超過一個閾值時，傳感器輸出一個電信號；以及所述信號輸出電路，接收傳感器發(fā)出 的電信號并輸出。本實用新型的防止車輛側(cè)翻的平衡裝置，包括平衡感應(yīng)器、液壓動力裝置和支撐 裝置，所述平衡感應(yīng)器包括慣性部和信號輸出電路；所述慣性部包括傳感器，所述傳感器 用來確定所述慣性部與車軸之間的位置變化且當(dāng)電容傳感器檢測到所述位置變化超過一 個閾值時，傳感器輸出一個電信號；以及所述信號輸出電路，接收傳感器發(fā)出的電信號并輸 出；所述液壓動力裝置包括執(zhí)行單元和執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元和所述執(zhí)行單元組成的液 壓回路以驅(qū)動所述支撐單元；所述支撐單元被驅(qū)動以為車輪提供支撐。該平衡感應(yīng)器可為加速式、差容式或力平衡式感應(yīng)傳感器，所述的液壓動力裝置 為由液壓傳動元件(主要有執(zhí)行單元、執(zhí)行單元、控制單元、輔助單元)組成的一個液壓回 路，所述的支撐裝置兩端通過旋軸滑動導(dǎo)軌的方式分別與液壓動力裝置的執(zhí)行單元及車輛 輪軸相連接，平衡感應(yīng)器的輸出電信號之電線與液壓動力裝置的控制單元連接；當(dāng)所述平衡感應(yīng)器感應(yīng)到車輛行駛過程中路面的不平衡信息后，其立即將所獲知 的路面不平衡之信息傳遞給液壓動力裝置，液壓動力裝置根據(jù)該路面信息進行動作，并通 過支撐裝置調(diào)整不平衡路面所對映的車輪輪軸，從而實現(xiàn)處于該不平衡路面的車輪動作， 及時支撐車體防止側(cè)翻事故。[0009]本實用新型通過利用感應(yīng)器與液壓裝置及連桿支撐裝置的配合，及時撐控路面信 息，并根據(jù)撐控的信息產(chǎn)生相應(yīng)的動作，從而實現(xiàn)防止車輛在行駛過程出現(xiàn)側(cè)翻事故 的一 種裝置，并且具有結(jié)構(gòu)簡單的，造價成本低，安裝、拆卸方便，可以適用到各種機動車輛以達 到防止側(cè)翻的目的。

圖1是本實用新型的平衡感應(yīng)器實施例示意圖；圖2是本實用新型單橋載重車實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型雙橋載重車實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本專利的關(guān)鍵部件為平衡感應(yīng)器、兩端分別與液壓動力裝置和車輪輪軸連接的支 撐裝置。平衡感應(yīng)器可以實時感應(yīng)來自行駛路面的信息，并可以及時有效的發(fā)出可被感知 的電信號，有效控制液壓動力裝置和支撐裝置同步運動，使車輪得到有效支撐，從而達到車 體整體保持平衡和防止車輛側(cè)翻的目的。本實用新型的平衡感應(yīng)器，包括慣性部、放大電路部分和信號輸出電路。該慣性 部可以為垂直慣性部。根據(jù)本實用新型的一個實施例，該垂直慣性部可以為十字形部件，其 中十字結(jié)構(gòu)的縱向部分相對于橫向部分較長，且其下端質(zhì)量較重形成一個垂直結(jié)構(gòu)。該垂 直慣性部的縱向部分為絕緣材料構(gòu)成，上端與汽車車軸采用活連接，使垂直慣性部的縱向 部分上端活連接于汽車車軸中間部位，而下端垂直向地面。該垂直慣性部的橫向部分相對 于縱向部分較短，其左右兩端可以分別具有一個金屬板，作為可動電極板。在該垂直慣性部 的橫向部分的左右兩端上方具有兩個固定金屬板，作為固定電極板。由此，兩個可動電極板 與兩個固定電極板分別形成兩個空氣介質(zhì)變極距式電容傳感器。通過測量這兩個可變電容 的變化可以確定該垂直慣性部與車軸之間的位置變化。根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述固定電極板分為左右兩部分，分別連接于垂 直慣性部兩側(cè)的車輛車軸上，并且與垂直慣性部橫向部分左右兩個可動電極板相對。根據(jù)本實用新型的另一個實施例，與以上描述類似，也可以通過改變兩個電極極 板之間的相對面積的方式來構(gòu)造電容式傳感器。所述的放大電路部分是可選的。放大電路部分有助于降低傳輸過程中其他的干擾 信號帶來的影響，從而使得本實用新型的平衡系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定。所述的信號輸出電路固定于汽車的車架上。所述信號輸出電路將經(jīng)過放大電路部 分放大的信號輸出到液壓控制裝置。根據(jù)本實用新型的一個實施例，平衡感應(yīng)器可以安裝以感測每一個車輪的位置變 化，也可以安裝以感測一組車輪的位置變化。在車輛行駛在正常路面的過程中，車輛車軸與路面基本保持平行，而垂直慣性部 分始終垂直于路面及車輛車軸。此時，垂直慣性部的橫向部分左右兩端的電極板與固定在 車架上的電極板之間的距離相對穩(wěn)定，電容傳感器保持在一個固定的電容值。此時電容傳 感器不輸出信號。[0022]當(dāng)遇到路面下陷的情況時，對應(yīng)該路面的車輪將落入下陷的路面凹陷部位，從而 帶動車輪車軸也與之一同下陷，使車輪車軸改變與路面的平行關(guān)系，這時的垂直慣性部由 于慣性作用，其與路面仍保持垂直關(guān)系。因此，垂直慣性部與車輪車軸的垂直關(guān)系隨之發(fā)生 改變。由于以上變化改變了垂直慣性部的電極板與固定在車架上的電極板之間的距離，從 而打破了電容傳感器的相對穩(wěn)定狀態(tài)，產(chǎn)生了可以偵測的電容變化。該電容傳感器向外發(fā) 出一個電信號，經(jīng)過放大電路部分放大及并通過信號輸出電路傳遞給液壓動力裝置本實用新型的液壓動力裝置包括執(zhí)行單元、執(zhí)行單元、控制單元、輔助單元，其中， 執(zhí)行單元和執(zhí)行單元組成的一個液壓回路，輔助單元提供必要的電連接以及其他從屬功 能，控制單元與平衡感應(yīng)器的信號輸出電路相連，并通過輔助單元連接到執(zhí)行單元。根據(jù)本 實用新型的一個實施例，控制單元、執(zhí)行單元、輔助單元分別固定于車輛車架上，而執(zhí)行單 元一端固定于車架上，一端與支撐裝置連接。根據(jù)本實用新型的一個實施例，該控制單元為可選的。也就是說，利用信號輸出電 路的輸出信號直接控制對應(yīng)的執(zhí)行單元。根據(jù)本實用新型的另一個實施例，該控制單元可 以包括一個控制單元，從而實現(xiàn)液壓動力裝置的更為復(fù)雜的控制。本實用新型的支撐裝置，一端與液壓動力裝置的執(zhí)行單元相連接，另一端與車輛 的車輪輪軸相連，從而為車輪提供必要的支撐。所述支撐裝置可以是連桿支撐裝置或者從 液壓支撐裝置。根據(jù)本實用新型的一個實施例，當(dāng)液壓動力裝置的控制單元，接收到平衡感應(yīng)器 的信號輸出電路的電信號后，即過輔助單元向執(zhí)行單元發(fā)出工作指令，動作單元開始工作， 推動執(zhí)行單元做出伸展動作，并帶動支撐裝置做出伸展動作，使車輛車輪得到必要的支撐， 由此車輛將繼續(xù)保持平衡狀態(tài)。下面通過具體的實施例進一步詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)方案圖1是本實用新型的平衡感應(yīng)器實施例示意圖。如圖1所示，本實用新型的平衡 感應(yīng)器包括垂直慣性部3。該垂直慣性部3為十字形部件，其縱向部分較長，且縱向部分具 有質(zhì)量較重的下部以形成垂直結(jié)構(gòu)。垂直慣性部3的縱向部分上部通過活連接與車輛車軸 2相連。該活連接為使垂直慣性部3可自由擺動的鉸鏈或者軸承。十字形部件垂直慣性部 3的橫向部分較短。在垂直慣性部3的橫向部分上安裝有可動電極板4?；蛘呷鐖D1所示， 垂直慣性部3的橫向部分本身就是可動電極板4。固定電極板1及固定電極板5分別安裝 于車輛車軸2上且與垂直慣性部3上的橫向電極板4相對，以形成兩個空氣介質(zhì)變極距式 電容傳感器。當(dāng)電容傳感器檢測到電容變化超過一個閾值時，電容傳感器輸出一個電信號。 根據(jù)保持車輛平衡與行車安全以及車輛自身的情況確定該閾值。應(yīng)考慮的因素包括但不限 于車輛的自身重心、設(shè)計時速、最大載荷等情況。以下是本實用新型的平衡感應(yīng)器具體應(yīng)用的實施例。實施例1 (單橋載重車輛)圖2是本實用新型的技術(shù)方案應(yīng)用于單橋載重車實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新 型的技術(shù)方案包括如圖1所示的平衡感應(yīng)器、如圖2所示的液壓動力裝置和支撐裝置，其中 平衡感應(yīng)器包括垂直慣性部、放大電路部分和信號輸出電路。放大電路部分連接到垂直慣 性部并接收垂直慣性部輸出的電信號。放大電路部分有助于降低傳輸過程中其他的干擾信 號帶來的影響。所述的信號輸出電路固定于汽車的車架上。所述信號輸出電路將經(jīng)過放大電路部分放大的信號輸出到液壓控制裝置。如圖2所示，液壓動力裝置包括執(zhí)行單元7，執(zhí)行單元13。支撐裝置包括主支 撐連桿6、連動連桿11。主支撐連桿6為直角三角形，兩條直角邊一條較長，一條較短，其直 角部分通過連接螺母8固定于車輛車架12上。該連接為活連接，以使主支撐連桿能夠以該 連接點為中心進行旋轉(zhuǎn)。主支撐連桿6的較長直角邊延長部分通過連接螺母9與連動連桿 11相連，該連接亦為活連接。主支撐連桿6的較短直角邊延長部分通過連接螺母10與液壓 動力裝置執(zhí)行單元13相連，該連接亦為活連接。液壓動力裝置還控制單元和輔助單元(未圖示)。輔助單元提供必要的電連接以 及其他從屬功能，控制單元與平衡感應(yīng)器的信號輸出電路相連，并通過輔助單元連接到執(zhí) 行單元。本實用新型的防側(cè)翻裝置工作過程如下車輛在正常行駛過程中，垂直慣性部分3始終垂直于路面及車輛車軸2，車輛車軸 與路面基本保持平行。這時垂直慣性部3的電極板4與固定在車架上的電極板1及電極板 5之間電容相對穩(wěn)定。當(dāng)遇到路面下陷的情況時，對應(yīng)該路面的車輪將落入下陷的路面凹陷 部位，從而帶動車輪車軸2也與其一同下陷，從而車輪車軸改變與路面的平行關(guān)系。這時的 垂直慣性部3由于慣性作用其與車輪車軸的垂直關(guān)系亦隨之發(fā)生改變。但是，由于垂直慣 性部3與路面仍保持垂直關(guān)系，以上變化打破了垂直慣性部的可動電極板4與固定在車架 上的固定電極板1及固定電極板5之間的距離，從而產(chǎn)生電容變化。如果垂直慣性部3與 車輪車軸的位置變化超過一個閾值，使車輛有可能發(fā)生側(cè)翻，即電容變化超過一定的范圍， 例如大于一個閾值，電容傳感器就向外發(fā)出一個電信號。該電信號由放大電路部分放大及 并通過信號輸出電路傳遞給液壓動力裝置。當(dāng)液壓動力裝置控制單元接收到該電信號后，通過輔助單元指令執(zhí)行單元7開始 做出伸展動作。執(zhí)行單元的伸展動作進一步通過執(zhí)行單元13予以執(zhí)行。執(zhí)行單元13帶動 支撐裝置的主支撐連桿6，做出以連接螺母8為軸的旋轉(zhuǎn)伸展動作，從而使主支撐連桿的較 長直角邊延長部分向下做出伸展，通過活連接螺母9帶動連動連桿11做出伸展動作從而 為車輛車輪提供必需的支撐，從而保持車輛平衡狀態(tài)。實施例2 (雙橋載重車輛)圖3是本實用新型雙橋載重車實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示的實施2適用于 雙橋車輛，與實施例1的不同之處在于增加一組液壓動力裝置及連桿支撐裝置。為了簡明， 與實施例2相同的部分不再重復(fù)。本實施例中，液壓動力裝置包括執(zhí)行單元17，執(zhí)行單元23、執(zhí)行單元24。支撐裝 置包括主支撐連桿14、主支撐連桿25、連動連桿21、連動連桿22。主支撐連桿14及主支 撐連桿25為直角三角形，分別有兩條直角邊一條較長，一條較短。主支撐連桿14直角部分通過連接螺母16固定于車輛車架27上，該連接為活連 接，使主支撐連桿能夠以該連接點為中心進行旋轉(zhuǎn)，其較長直角邊延長部分通過連接螺母 26與輔助連動連桿21相連，該連接亦為活連接，其較短直角邊延長部分通過連接螺母20與 液壓動力裝置執(zhí)行單元24相連，該連接亦為活連接，連動連桿21的另一端通過連接螺母28 與車輛弓板彈簧系統(tǒng)30的車輛輪軸連接端相連；其中主支撐連桿25直角部分通過連接螺母15固定于車輛車架27上，該連接為活連接，使主支撐連桿能夠以該連接點為中心進行旋轉(zhuǎn)，其較長直角邊延長部分通過連接螺 母18與輔助連動連桿22相連，該連接亦為活連接，其較短直角邊延長部分通過連接螺母19 與液壓動力裝置執(zhí)行單元23相連，該連接亦為活連接，連動連桿22的另一端通過連接螺母 29與車輛弓板彈簧系統(tǒng)30的車輛輪軸連接端相連。在車輛行駛過程中，當(dāng)液壓動力裝置的控制單元接收到該雙橋車輛的兩個車輪的 失衡電信號后，指令執(zhí)行單元17開始做出伸展動作。執(zhí)行單元的伸展動作通過執(zhí)行單元23 及執(zhí)行單元24予以執(zhí)行，并帶動支撐裝置的主支撐連桿14及25，做出分別以連接螺母15、 螺母16為軸的旋轉(zhuǎn)伸展動作。從而，主支撐連桿的較長直角邊延長部分向下做出伸展動 作，然后分別通活連接螺母26和螺母18帶動連動連桿21、22向下做出伸展，從而為車輛車 輪提供必要的支撐，保持車輛處于平衡狀態(tài)。圖4是本實用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，為本實用新型液壓動力裝置電路 傳輸實施例。其中平衡感應(yīng)器401、402、403、404，放大電路411、412、413、414，信號輸出電 路421、422、423、424，以及作為液壓動力裝置的控制單元441，執(zhí)行單元451、452、453、454。放大電路411、412、413、414分別接收到來自平衡感應(yīng)器401、402、403、404的電信 號后，進行放大處理并依其接收順序通過信號輸出電路421、422、423、424傳輸至控制單元 441。由控制單元進行使來自不同平衡感應(yīng)器的電信號與其相對應(yīng)液壓執(zhí)行單元相匹配，再 由作為液壓控制信號輸出電路的輔助單元的431、432、433、434輸出，將該輸出信號傳輸致 相對應(yīng)的液壓動力裝置的執(zhí)行單元451、452、453、454。例如平衡感應(yīng)器401發(fā)出的電信 號，經(jīng)411放大電路進行放大處理后，通過信號輸出電路421傳輸致控制單元441，經(jīng)控制單 元441進行分析后，通過液壓控制信號輸出電路431將該電信號發(fā)送致與401平衡感應(yīng)器 相對應(yīng)的液壓動力裝置的執(zhí)行單元451。根據(jù)本實用新型的一個實施例，利用控制單元441可以實現(xiàn)更為復(fù)雜的控制功 能。例如，控制單元441可以從外界，例如用戶輸入，獲得信號從而使對應(yīng)的車輪得到支撐。最后所應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本實用新型的技術(shù)方案，盡 管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然 可以對本實用新型進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型的精神和范圍的任何修改 或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種車載平衡器，其特征在于，包括慣性部和信號輸出電路；所述慣性部包括傳感器，所述傳感器用來確定所述慣性部與車軸之間的位置變化且當(dāng)所述傳感器檢測到所述位置變化超過一個閾值時，所述傳感器輸出一個電信號；以及所述信號輸出電路，接收所述傳感器發(fā)出的電信號并輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的車載平衡器，其特征在于，所述慣性部包括橫向部分和縱向部 分，所述橫向部分具有可動電極板，在可動電極板上方具有安裝于所述車軸上的固定電極 板，從而形成變極距式電容傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的車載平衡器，其特征在于，所述傳感器包括兩個電極極板，所述 電極極板之間的相對面積的方式可以改變。
4.一種車輛防側(cè)翻裝置，其特征在于，包括平衡感應(yīng)器、液壓動力裝置和支撐裝置，所述平衡感應(yīng)器包括慣性部和信號輸出電路；所述慣性部包括傳感器，所述傳感器用來確定所述慣性部與車軸之間的位置變化且當(dāng) 所述傳感器檢測到所述位置變化超過一個閾值時，所述傳感器輸出一個電信號；以及所述信號輸出電路，接收所述傳感器發(fā)出的電信號并輸出；所述液壓動力裝置包括執(zhí)行單元和執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元和所述執(zhí)行單元之間包括 液壓回路，以驅(qū)動所述支撐單元；所述支撐單元被驅(qū)動以為車輪提供支撐。
5.如權(quán)利要求4所述的車輛防側(cè)翻裝置，其特征在于，所述慣性部包括橫向部分和縱 向部分，所述橫向部分具有可動電極板，在可動電極板上方具有安裝于所述車軸上的固定 電極板，從而形成變極距式電容傳感器。
6.如權(quán)利要求4或5所述的車輛防側(cè)翻裝置，其特征在于，所述支撐裝置包括主支撐 連桿和連動連桿，其中所述主支撐連桿為直角三角形，包括一條長直角邊和一條短直角邊， 所述主支撐連桿的長直角邊與連動連桿相連，所述主支撐連桿的短直角邊與所述液壓動力 裝置的所述執(zhí)行單元相連，所述主支撐連桿能夠驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
7.如權(quán)利要求4所述的車輛防側(cè)翻裝置，其特征在于，所述液壓動力裝置包括控制單 元和輔助單元，所述輔助單元提供電連接，所述控制單元與所述平衡感應(yīng)器的所述信號輸 出電路相連，并通過所述輔助單元連接到所述執(zhí)行單元。
8.如權(quán)利要求4所述的車輛防側(cè)翻裝置，其特征在于，平衡感應(yīng)器經(jīng)安裝以感測一個 車輪的位置變化，或經(jīng)安裝以感測一組車輪的位置變化。
專利摘要本實用新型公開了一種車載平衡器和車輛防側(cè)翻裝置。該車輛防側(cè)翻裝置包括平衡感應(yīng)器、一個或多于一個的液壓動力裝置和支撐裝置；平衡感應(yīng)器連接到液壓動力裝置；支撐裝置一端與液壓動力裝置連接，一端與車輪輪軸相連；平衡感應(yīng)器感應(yīng)車輛行駛過程中的路面平衡信息，并將所獲知的路面平衡信息傳遞給液壓動力裝置，液壓動力裝置根據(jù)所獲得的路面平衡信息進行動作，并通過支撐裝置帶動車輪輪軸以達到實現(xiàn)防止車輛側(cè)翻的目的。本實用新型通過利用感應(yīng)器與液壓裝置及支撐裝置的配合，及時撐握路面信息，并根據(jù)撐握的信息產(chǎn)生相應(yīng)的動作，從而實現(xiàn)防止車輛在行駛過程出現(xiàn)側(cè)翻事故，并且具有結(jié)構(gòu)簡單的，造價成本低，安裝、拆卸方便。
文檔編號B60G17/0165GK201712436SQ20102000079
公開日2011年1月19日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者歷忠剛 申請人:歷忠剛