一种自动的汽车防冰雹装置

1.本发明涉及汽车防护技术领域，尤其涉及一种自动的汽车防冰雹装置。


背景技术：

2.随着国民经济水平的提高，我国车辆拥有量爆发式的增长，但有限的室内停车场远远不能满足多数人停放的需求，因此许多车辆被停放在室外露天场地。当冰雹天气情况发生的时候，从天而降的冰雹会对车辆表面造成不可逆的严重损伤。汽车对冰雹的防护已成为当下迫切的需求，但现有的车辆防冰雹装置中都是基于人工的辅助完成防护工作的，自动化水平低。同时气囊材质通常是柔性的无法达到完全展开得效果。而且现有装置没有考虑到伴随冰雹而来的大风的影响，无法在大风条件下达到预期的效果。因此，现亟需一种可以自动收放气囊，气囊能够充分展开并且能防止被大风吹刮的汽车防冰雹装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种可以自动收放气囊，气囊能够充分展开并且能防止被大风吹刮的汽车防冰雹装置。
4.为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案予以实现的：
5.一种自动的汽车防冰雹装置，包括能够包围汽车的气囊，所述气囊卷曲设置在气囊收纳箱内，气囊上均对称的设置有朝四个方向竖向延伸至气囊底端的第一发条；所述气囊收纳箱包括箱体、驱动组件、控制装置、气泵和电池，所述驱动组件包括驱动电机以及呈矩形分布的第一卷轴、第二卷轴、第三卷轴和第四卷轴，与各卷轴同侧的第一发条均与卷轴相固定连接，各卷轴的端部均设置有固定在箱体底壁的轴承架，轴承架与卷轴之间设置有滚动轴承，所述驱动电机的主轴上固定设置有主动齿轮，第一卷轴在朝向驱动电机的侧部固定设置有与主动齿轮相啮合的从动减速齿轮，第一卷轴在另一侧设置有小锥齿轮，第二卷轴的两端均设置有大锥齿轮，第三卷轴的两端均设置有小锥齿轮，第四卷轴朝向第三卷轴的一端设置有大锥齿轮，各小锥齿轮与大锥齿轮之间通过垂直锥齿轮相啮合连接，垂直锥齿轮通过轴承座与箱体底壁相连接，所述控制装置与驱动电机、气泵和电池相电连接；所述箱体的顶部设置有箱盖，箱盖与箱体之间设置有能够让各气囊伸出的出入口，箱盖的上端面设置有与控制装置相电连接的控制按钮；所述气泵通过气管与各气囊相连通。
6.进一步的，所述气囊分为四片设置在气囊收纳箱内。
7.进一步的，各气囊的底端共同穿设有围绳，第一发条的底端均与围绳相连接，其中一片气囊的底端设置有围绳收紧装置。
8.进一步的，所述围绳收紧装置内固定设置有收紧电机，收紧电机与控制装置相电连接，收紧电机的主轴固定设置有v型的收线轮，收线轮的一侧设置有与围绳相配合的滑轮，另一侧设置有弹簧拉力开关，滑轮上活动连接有往复丝杆，往复丝杆的端部通过底座与围绳收紧装置内壁相固定，收线轮的v型槽和弹簧拉力开关均与围绳柔性连接。
9.进一步的，所述往复丝杆的外表面固设有两条螺距相同旋向相反的螺纹槽，两端
用过渡曲线连接，所述滑轮的轴向运动行程小于收线轮的v型收线槽的槽宽。
10.进一步的，所述箱体的底端设置有能够吸附在车顶的吸盘。
11.进一步的，所述垂直锥齿轮均固定连接于垂直齿轮轴，垂直齿轮轴下端过盈配合有推力轴承，推力轴承固定安装在轴承座上。
12.进一步的，所述第一卷轴在从动减速齿轮与相邻的滚动轴承之间设置有套筒。
13.进一步的，所述第一发条上间隔的设置有与气囊外壁连接并水平延伸的第二发条。
14.进一步的，所述第一发条上间隔的设置有朝向气囊内侧开闭的弹簧合页，弹簧合页的合页上分别设置有与气囊外壁连接的水平支撑棒。
15.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
16.本发明中运用三组锥齿轮啮合结构，实现一台驱动电机带动四个卷轴的同时且同向的旋转，考虑到汽车顶上面积小于侧面面积，通过大小锥齿轮的啮合改变不同轴之间的传动比，以此保证四个面的气囊底端同时展开到位。通过驱动电机带动卷轴转动配合垂直于卷轴方向，并具有向下卷曲趋势的发条，实现气囊的自动收放，减少人工辅助的投入。考虑到冰雹发生时的恶劣天气条件往往伴随着大风，各气囊的底端共同贯穿有围绳，围绳的收放是通过围绳收紧装置实现的，能够有效的解决气囊在大风下被刮吹的问题。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；
18.图2为本发明实施例1气囊的结构示意图；
19.图3为本发明中箱体的结构示意图；
20.图4为本发明中锥齿轮啮合结构的结构示意图；
21.图5为本发明中驱动组件的结构示意图；
22.图6为本发明中第一发条设置在卷轴的示意图；
23.图7为本发明中围绳收紧装置的结构示意图；
24.图8为本发明吸附在车顶的示意图；
25.图9为本发明实施例2气囊的结构示意图。
26.附图标记：
27.1-箱盖，2-气囊，3-第一发条，4-第二发条，5-围绳，6-围绳收紧装置，7-控制按钮，8-轴承座，9-第三卷轴，10-轴承架，11-小锥齿轮，12-垂直齿轮轴，13-推力轴承，14-垂直锥齿轮，15-大锥齿轮，16-电池，17-吸盘，18-箱体，19-出入口，20-第四卷轴，21-气泵，22-滚动轴承，23-主动齿轮，24-从动减速齿轮，25-套筒，26-驱动电机，27-第一卷轴，28-第二卷轴，29-控制装置，30-底座，31-滑轮，32-往复丝杆，33-收线轮，34-收紧电机，35-弹簧拉力开关，36-弹簧合页，37-支撑棒。
具体实施方式
28.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
29.实施例1
30.如图1至图8所示，一种自动的汽车防冰雹装置，包括能够包围汽车的气囊2，所述
气囊2卷曲设置在气囊收纳箱内，气囊2上均对称的设置有朝四个方向竖向延伸至气囊2底端的第一发条3；所述气囊收纳箱包括箱体18、驱动组件、控制装置29、气泵21和电池16，所述驱动组件包括驱动电机26以及呈矩形分布的第一卷轴27、第二卷轴28、第三卷轴9和第四卷轴20，与各卷轴同侧的第一发条3均与卷轴相固定连接，各卷轴的端部均设置有固定在箱体18底壁的轴承架10，轴承架10与卷轴之间设置有滚动轴承22，所述驱动电机26的主轴上固定设置有主动齿轮23，第一卷轴27在朝向驱动电机26的侧部固定设置有与主动齿轮23相啮合的从动减速齿轮24，第一卷轴27在另一侧设置有小锥齿轮11，第二卷轴28的两端均设置有大锥齿轮15，第三卷轴9的两端均设置有小锥齿轮11，第四卷轴20朝向第三卷轴9的一端设置有大锥齿轮15，各小锥齿轮11与大锥齿轮15之间通过垂直锥齿轮14相啮合连接，垂直锥齿轮14通过轴承座8与箱体18底壁相连接，所述控制装置29与驱动电机26、气泵21和电池16相电连接；所述箱体18的顶部设置有箱盖1，箱盖1与箱体18之间设置有能够让各气囊2伸出的出入口19，箱盖1的上端面设置有与控制装置29相电连接的控制按钮7；所述气泵21通过气管与各气囊2相连通。
31.其中，所述气囊2分为四片设置在气囊收纳箱内，分为四片的气囊2能分别对应汽车的四个面，而且便于分别伸出和收缩。各气囊2的底端共同穿设有围绳5，第一发条3的底端均与围绳5相连接，其中一片气囊2的底端设置有围绳收紧装置6。围绳5能够用于连接各气囊2的底端，通过收紧围绳5的方式可以收紧所有气囊2的底端，从而使各气囊2的底部能够紧贴车身，既能够提高防雨防冰雹的效果，还能有效的解决气囊2在大风下被刮吹的问题。所述围绳收紧装置6内固定设置有收紧电机34，收紧电机34与控制装置29相电连接，收紧电机34的主轴固定设置有v型的收线轮33，收线轮33的一侧设置有与围绳5相配合的滑轮31，另一侧设置有弹簧拉力开关35，滑轮31上活动连接有往复丝杆32，往复丝杆32的端部通过底座30与围绳收紧装置6内壁相固定，收线轮33的v型槽和弹簧拉力开关35均与围绳5柔性连接。所述往复丝杆32的外表面固设有两条螺距相同旋向相反的螺纹槽，两端用过渡曲线连接，所述滑轮31的轴向运动行程小于收线轮33的v型收线槽的槽宽。围绳收紧装置6在气囊2完全展开后用于对围绳5进行收紧，固定气囊2，有效的防止大风的吹刮。
32.其中，所述箱体18的底端设置有能够吸附在车顶的吸盘17，通过吸盘17使箱体18与汽车的车顶相吸附固定。
33.其中，所述垂直锥齿轮14均固定连接于垂直齿轮轴12，垂直齿轮轴12下端过盈配合有推力轴承13，推力轴承13固定安装在轴承座8上。垂直锥齿轮14用于啮合连接小锥齿轮11和大锥齿轮15形成锥齿轮啮合结构，使驱动电机26的转动能够在各卷轴之间传递。
34.其中，所述第一卷轴27在从动减速齿轮24与相邻的滚动轴承22之间设置有套筒25，套筒25能够防止从动减速齿轮24发生轴向窜动，避免从动减速齿轮24与滚动轴承22接触。
35.本发明中的驱动组件含有四个卷轴和九个锥齿轮，四个卷轴和九个锥齿轮共同围成一个平面投影为矩形的结构，四个卷轴中只有第一卷轴27和第四卷轴20靠近驱动电机26端没有锥齿轮啮合结构，其余卷轴的相邻位置均设置有锥齿轮啮合结构，四个卷轴两端均过盈配合有滚动轴承22。卷轴转动的动力由驱动电机26提供，驱动电机26的主轴上设置有主动齿轮23，主动齿轮23与从动减速齿轮24啮合传动，从动减速齿轮24齿数大于主动齿轮23，在此达到一定的减速作用。通过锥齿轮传动改变运动的传动方向，多级锥齿轮传动使得
一个驱动电机输出端可以带动四个卷轴的同时同向的旋转，小锥齿轮11和大锥齿轮15相互啮合可以改变传动比，达到前后气囊跟左右气囊同时运动到最下端的效果。
36.所述第一发条3上间隔的设置有与气囊2外壁连接并水平延伸的第二发条4。本实施例中的气囊2设为分块式结构，每片气囊2表面固定有两根垂直于卷轴方向的第一发条3和两组平行于卷轴的第二发条4作为气囊2的骨架，第一发条3上端与卷轴固定相连，下端柔性连接围绳5。垂直于卷轴的第一发条3有向下卷曲的趋势，平行于卷轴方向的第二发条4具有水平卷曲的趋势。两根第一发条3之间的距离小于箱盖1的出入口19宽度，方便的气囊2的收放，第一发条3和第二发条4在气囊2的中心线呈对称分布。
37.开启控制按钮7，驱动电机26接收控制装置29的指令开始转动，气囊2通过驱动电机26带动四个卷轴转动经过出入口19到达外界，第一发条3作为气囊2向下展开的导向条。气囊2展开后，气泵21接收控制装置29的指令开始对位于汽车外部的气囊2进行充气，包围并覆盖在汽车的四面。气囊2向外界展开时第一发条3和第二发条4提供贴附于汽车表面的力，同时第一发条3具有一定刚性可作为气囊2向下展开的导向条，平行于卷轴方向的第二发条4其横向拉伸状态有利于气囊2的完全展开，气囊2展开收放时不需要人工的辅助，实现自动收放的目的。围绳收紧装置6在气泵21停止工作后接收控制装置29的指令，收紧电机34带动v型的收线轮33同时转动，围绳5将被收放到收线轮33中，考虑到围绳5在收放的过程中存在缠绕不均匀的问题，设计往复丝杆32与滑轮31活动配合带动围绳5在其运动行程内往复运动，有效的解决了缠绕不均问题，围绳5收紧到一定程度时，弹簧拉力开关35将电源断开，收紧电机34停止工作，整个装置的展开过程结束。在此过程中，驱动电机26、气泵21和围绳收紧装置6均由控制装置29控制，本发明中的控制装置29可采用申请号为2018222041750公开的一种柔性汽车防晒防冰雹装置中的控制器，对此不在赘述。
38.当需要收回气囊2时，再次按下控制按钮7，控制装置29输出与气囊2展开时相反的指令，即可将气囊2收回到对应的卷轴上。
39.实施例2
40.如图9所示，所述第一发条3上间隔的设置有朝向气囊2内侧开闭的弹簧合页36，弹簧合页36的合页上分别设置有与气囊2外壁连接的水平支撑棒37。本实施例中的每片气囊2表面固定有两根垂直于卷轴方向的第一发条3，每根第一发条3上间隔的设置朝向气囊2内侧左右开闭的弹簧合页36。第一发条3上端与卷轴固定相连，下端柔性连接围绳5。当气囊2从箱体18内伸出，通过向气囊2内充气，可让弹簧合页36被撑开而展开各合页上的支撑棒37，从而展开气囊2，展开时第一发条3和弹簧合页36提供贴附于汽车表面的力。
41.当需要收回气囊2时，再次按下控制按钮7，控制装置29输出与气囊2展开时相反的指令，弹簧合页36由于气囊2而自动闭合，各弹簧合页36两个合页上的支撑棒37可带动气囊2进行折叠合并，第一发条3之间的距离小于箱盖1的出入口19宽度，气囊2折叠合并后即可收回到对应的卷轴上。
42.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种自动的汽车防冰雹装置，包括能够包围汽车的气囊(2)，其特征在于：所述气囊(2)卷曲设置在气囊收纳箱内，气囊(2)上均对称的设置有朝四个方向竖向延伸至气囊(2)底端的第一发条(3)；所述气囊收纳箱包括箱体(18)、驱动组件、控制装置(29)、气泵(21)和电池(16)，所述驱动组件包括驱动电机(26)以及呈矩形分布的第一卷轴(27)、第二卷轴(28)、第三卷轴(9)和第四卷轴(20)，与各卷轴同侧的第一发条(3)均与卷轴相固定连接，各卷轴的端部均设置有固定在箱体(18)底壁的轴承架(10)，轴承架(10)与卷轴之间设置有滚动轴承(22)，所述驱动电机(26)的主轴上固定设置有主动齿轮(23)，第一卷轴(27)在朝向驱动电机(26)的侧部固定设置有与主动齿轮(23)相啮合的从动减速齿轮(24)，第一卷轴(27)在另一侧设置有小锥齿轮(11)，第二卷轴(28)的两端均设置有大锥齿轮(15)，第三卷轴(9)的两端均设置有小锥齿轮(11)，第四卷轴(20)朝向第三卷轴(9)的一端设置有大锥齿轮(15)，各小锥齿轮(11)与大锥齿轮(15)之间通过垂直锥齿轮(14)相啮合连接，垂直锥齿轮(14)通过轴承座(8)与箱体(18)底壁相连接，所述控制装置(29)与驱动电机(26)、气泵(21)和电池(16)相电连接；所述箱体(18)的顶部设置有箱盖(1)，箱盖(1)与箱体(18)之间设置有能够让各气囊(2)伸出的出入口(19)，箱盖(1)的上端面设置有与控制装置(29)相电连接的控制按钮(7)；所述气泵(21)通过气管与各气囊(2)相连通。2.根据权利要求1所述的一种自动的汽车防冰雹装置，其特征在于：所述气囊(2)分为四片设置在气囊收纳箱内。3.根据权利要求2所述的一种自动的汽车防冰雹装置，其特征在于：各气囊(2)的底端共同穿设有围绳(5)，第一发条(3)的底端均与围绳(5)相连接，其中一片气囊(2)的底端设置有围绳收紧装置(6)。4.根据权利要求3所述的一种自动的汽车防冰雹装置，其特征在于：所述围绳收紧装置(6)内固定设置有收紧电机(34)，收紧电机(34)与控制装置(29)相电连接，收紧电机(34)的主轴固定设置有v型的收线轮(33)，收线轮(33)的一侧设置有与围绳(5)相配合的滑轮(31)，另一侧设置有弹簧拉力开关(35)，滑轮(31)上活动连接有往复丝杆(32)，往复丝杆(32)的端部通过底座(30)与围绳收紧装置(6)内壁相固定，收线轮(33)的v型槽和弹簧拉力开关(35)均与围绳(5)柔性连接。5.根据权利要求4所述的一种自动的汽车防冰雹装置，其特征在于：所述往复丝杆(32)的外表面固设有两条螺距相同旋向相反的螺纹槽，两端用过渡曲线连接，所述滑轮(31)的轴向运动行程小于收线轮(33)的v型收线槽的槽宽。6.根据权利要求1所述的一种自动的汽车防冰雹装置，其特征在于：所述箱体(18)的底端设置有能够吸附在车顶的吸盘(17)。7.根据权利要求1所述的一种自动的汽车防冰雹装置，其特征在于：所述垂直锥齿轮(14)均固定连接于垂直齿轮轴(12)，垂直齿轮轴(12)下端过盈配合有推力轴承(13)，推力轴承(13)固定安装在轴承座(8)上。8.根据权利要求1所述的一种自动的汽车防冰雹装置，其特征在于：所述第一卷轴(27)在从动减速齿轮(24)与相邻的滚动轴承(22)之间设置有套筒(25)。9.根据权利要求1所述的一种自动的汽车防冰雹装置，其特征在于：所述第一发条(3)上间隔的设置有与气囊(2)外壁连接并水平延伸的第二发条(4)。10.根据权利要求1所述的一种自动的汽车防冰雹装置，其特征在于：所述第一发条(3)
上间隔的设置有朝向气囊(2)内侧开闭的弹簧合页(36)，弹簧合页(36)的合页上分别设置有与气囊(2)外壁连接的水平支撑棒(37)。

技术总结
本发明公开了一种自动的汽车防冰雹装置，包括能够包围汽车的气囊，所述气囊卷曲设置在气囊收纳箱内，气囊上均对称的设置有朝四个方向竖向延伸至气囊底端的第一发条以及水平延伸的第二发条；所述气囊收纳箱包括箱体、驱动组件、控制装置、气泵和电池，所述驱动组件包括驱动电机以及呈矩形分布的第一卷轴、第二卷轴、第三卷轴和第四卷轴，与各卷轴同侧的第一发条均与卷轴相固定连接，所述控制装置与驱动电机、气泵和电池相电连接；所述箱体的顶部设置有箱盖，箱盖与箱体之间设置有能够让各气囊伸出的出入口，箱盖的上端面设置有控制按钮。本发明旨在提供一种可以自动收放气囊，气囊能够充分展开并且能防止被大风吹刮的汽车防冰雹装置。雹装置。雹装置。


技术研发人员：赵博伟 毕凤荣
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/7/25