專利名稱：輪胎防爆裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及輪胎防爆裝置，主要用于充氣輪胎的防爆。
技術(shù)背景目前汽車輪胎的爆胎，是很難預(yù)測(cè)的，而爆胎所引發(fā)的交通事故，多是惡 性重大交通事故，并且，爆胎事故在所有交通事故中所占比例較大，尤其是高速公路的，占到70%至80%，可見其危害性之大！所以引起汽車業(yè)屆等的高度 重視，被列為未來10年十大汽車關(guān)鍵期待解決的問題之一。就當(dāng)前來看，現(xiàn)有 產(chǎn)品可分為兩大類 一類是主動(dòng)預(yù)防爆胎的；另一類是胎爆了以后，如何避免 發(fā)生交通事故的。據(jù)美國(guó)國(guó)家交通安全局的資料顯示爆胎事故中，輪胎氣壓過低占57%，輪 胎氣壓過高占20%，其它因素，如超速、超載、輪胎老化等占23%。由此看出， 輪胎氣壓保持正確與否所占比例很大，為什么氣壓如此重要呢？因?yàn)槠囋谛?駛中，輪胎每轉(zhuǎn)一圈，都要變形一次，由于變形，就導(dǎo)致輪胎發(fā)熱，使輪胎內(nèi) 的氣體溫度上升。氣壓正常時(shí)，變形所產(chǎn)生的熱量較少，輪胎行駛中會(huì)散去多 余的熱量，所余熱量不致輪胎爆胎，但當(dāng)氣壓低于正常值時(shí)，變形加巨，產(chǎn)生 的熱量不足以在行駛中散去，就會(huì)導(dǎo)致胎中溫度增高，溫度增高，則壓力也隨 之上升，加之輪胎過熱，其強(qiáng)度也變壞、變小，當(dāng)超過其承受壓力時(shí)，必定爆 炸。高壓道理亦似如上所述，只是此時(shí)變形大的位置變成了胎冠，而非低壓時(shí) 的胎壁。而超速、超載道理亦然，只不過加速了溫度升高，胎壓升高的過程而 己，所以，由以上看出，胎壓的保持正常與否，是一大關(guān)鍵點(diǎn)。其次，由于連續(xù)的，較長(zhǎng)時(shí)間的剎車，導(dǎo)致輪轂過熱，也會(huì)造成胎內(nèi)溫度升 高，即使壓力初時(shí)正常，由于長(zhǎng)時(shí)間的制動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致爆胎事故發(fā)生。 現(xiàn)在已有如下幾種方案1、 輪胎氣壓報(bào)警系統(tǒng)(TPMS)，也叫輪胎氣壓監(jiān)視系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過裝在每個(gè)車輪里的感應(yīng)器，來時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)輪子里的壓力和溫 度，并將數(shù)據(jù)無線傳送到駕駛室的接收系統(tǒng)，當(dāng)壓力過高或低時(shí)，溫度過高時(shí)就會(huì)報(bào)警，提醒駕駛員注意；2、 氣壓過高時(shí)的放氣裝置或報(bào)警裝置該系統(tǒng)在氣門嘴處裝了限壓?jiǎn)蜗蜷y，當(dāng)胎內(nèi)壓力高過單向閥設(shè)定的壓力時(shí)， 胎內(nèi)氣體即向外排出，以保障胎壓正常，而報(bào)警裝置則是在單向閥處裝多一個(gè) 哨子，當(dāng)單向閥打開后，胎內(nèi)氣體吹響哨子，以警示駕駛員注意。由此，可看 出，雖然當(dāng)氣壓高時(shí)，放氣降低了氣壓，但也存在如下缺陷當(dāng)汽車急轉(zhuǎn)彎、 剎車或遇到道路不平時(shí)，胎內(nèi)氣壓也會(huì)臨時(shí)增加，這就有可能向外放氣，至使 本來正常的氣壓變低，放了不該放的氣。以至可能引發(fā)胎壓不正常行駛。3、 中國(guó)專利專利號(hào)200620154783.X名稱為"一種汽車輪胎防爆裝置"，則 在氣門嘴與單向閥之間增加了壓力腔，而且氣門嘴到壓力腔之間的管路中設(shè)有 一個(gè)微型通孔，來控制氣流量，也就是說當(dāng)車輛遇急轉(zhuǎn)彎、剎車、凹凸不平的 瞬間，胎內(nèi)壓力增大，胎內(nèi)氣體向壓力腔排去，但要幾秒鐘的時(shí)間才能使壓力 腔的壓力達(dá)到開啟單向閥的壓力，而上述情況一般都是瞬時(shí)的，單向閥也不會(huì) 打開放氣，從而避免了不該放氣而放氣的情況發(fā)生，當(dāng)胎壓連續(xù)升高時(shí)，才會(huì) 放氣排險(xiǎn)。4、 中央充放氣系統(tǒng)(CTIS):該系統(tǒng)由①輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)即TPMS;②旋轉(zhuǎn)密封件系統(tǒng)③多功能輪胎閥系統(tǒng)④控制電路系統(tǒng)等組成。駕駛員在停車或行駛中，通過TPMS系統(tǒng)了解到 胎壓情況，當(dāng)要降低胎內(nèi)壓力時(shí)，如從公路行駛進(jìn)入沙漠時(shí)，通過控制電路下 達(dá)指令，多功能閥系統(tǒng)就會(huì)讓輪胎放氣，以達(dá)所需壓力。當(dāng)要增加胎壓時(shí)，如 從沙漠又走向柏油路上，則會(huì)命令充氣系統(tǒng)給輪胎加氣，直到滿意為止。以上幾種系統(tǒng)或裝置，基本代表了目前最新的預(yù)防爆胎科技水平。就TPMS 而言，只是給出警示功能，怎么解決胎壓不正常，溫度高等，沒有下文，況且， 當(dāng)排氣后，如不及時(shí)加氣，則又會(huì)出現(xiàn)更嚴(yán)重的后果。而CTIS系統(tǒng)，的確可以了解氣壓和溫度，并且重要的是可進(jìn)行調(diào)整壓力與 溫度，但是由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求極高，成本昂貴，從而限制了它的 普及，雖然面世幾十年，CTIS系統(tǒng)只是在各國(guó)高端越野軍車上使用，民間方面， 超豪華車輛才有極個(gè)別的安裝該系統(tǒng)。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本 低，即可給輪胎充氣、放氣，又可調(diào)節(jié)胎內(nèi)氣體溫度的輪胎防爆裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為輪胎防爆裝置，包括殼體和控制閥，殼體固定在 輪轂上，其特征在于它還包括動(dòng)力源裝置，并由壓縮單元、管路、壓力瓶和控 制閥組成。所述動(dòng)力源裝置為振動(dòng)力，其技術(shù)方案為殼體與輪轂連接，壓縮單元固定 在殼體上，其兩邊裝有單向閥，管路將壓縮單元和壓縮瓶相連，壓縮瓶通過管 路與壓力閥連接，壓力閥由管路和輪胎門嘴相通。所述動(dòng)力源裝置為慣性力，其技術(shù)方案為慣性盤通過軸承安裝在軸上， 軸和殼體固定連接，軸和慣性盤之間裝有超越離合器，殼體固定在輪轂上，凸輪和慣性盤固裝在一起，壓縮單元固定在外殼上。所述壓縮單元至少有一個(gè)活塞，并配有相應(yīng)數(shù)量的單向閥。 所述的超越離合器，可以是棘輪式、鋼球式、磨擦輪式等多種方式。 本實(shí)用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，即可給輪胎充氣、放氣，又可調(diào)節(jié)胎內(nèi)氣體溫度。


圖1為振動(dòng)式結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為A向視圖；圖3為壓縮單元6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為慣性式結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4B-B剖示圖。 具體實(shí)施例
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明由圖l、 2、 3可知，外殼21靠鋼絲繩8和輪轂10聯(lián)接，壓縮單元6固定 在外殼21上，其兩邊裝有單向闊6-5、 6-6，管路7、 7-1分別將壓縮單元6和壓 縮瓶5相聯(lián)，壓縮瓶5通過管路1與壓力閥3聯(lián)接，壓力閥3通過管路4和輪 胎氣門嘴相通(即和胎內(nèi)氣體相通)，壓力閥2和3之間有管路相通。工作原理如圖1所示的壓力閥2、 3為常位狀態(tài)，此時(shí)，假設(shè)輪胎ll內(nèi)的 壓力為P1，小于壓力閥2設(shè)定的壓力P2 (輪胎標(biāo)準(zhǔn)壓力)，壓力閥2關(guān)閉，汽 車行駛中，由于路面不平(》5mm)，以及車輛的制動(dòng)等，活塞6-2即會(huì)上或下 沖擊，產(chǎn)生的壓縮氣體經(jīng)單向閥6-5進(jìn)入管道7、 7-1中，再進(jìn)入壓縮瓶5內(nèi)，通過管道1對(duì)壓力閥3產(chǎn)生壓力P3，當(dāng)P3增大，并超過壓力閥3的彈簧力時(shí)， 壓力閥3的芯向下移動(dòng)，讓管路1和4聯(lián)通，并讓管路4和壓力閥2的連通變 為斷開，壓縮氣體經(jīng)管路4進(jìn)入氣門嘴，并進(jìn)入輪胎ll，由于進(jìn)入輪胎ll的氣 壓P3〉P1，故迅速膨脹并吸去輪胎ll內(nèi)的一部分熱量。此過程完成一次給輪胎 ll充氣，并吸熱的過程。由于壓縮瓶5中壓縮氣體體積有限，故導(dǎo)致輪胎11內(nèi)的壓力升高亦有限， 假設(shè)升高AP，同時(shí)，由于壓縮瓶5中壓力P3下降，壓力閥3的芯在彈力下復(fù) 位，將管路1和4斷開，使閥2和管路4聯(lián)通，此時(shí)閥2的彈簧承受壓力變?yōu)镻1+AP，如上述過程重復(fù)幾次時(shí)，設(shè)n次壓力增加值也變?yōu)镮VAP，當(dāng)??！ △ P+P1〉P2吋(即設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力)，則壓力閥2的芯下移，胎內(nèi)氣體經(jīng)管路4，壓力閥2、 3向外排氣，胎內(nèi)壓力降低，直到n'AP+Pl"P2時(shí)，壓力閥2芯回 位，排氣終止，這一過程看出，原來胎ll內(nèi)壓力低的，得到充氣，變成標(biāo)準(zhǔn)壓 力，而胎11內(nèi)壓力高時(shí)，則會(huì)排氣到標(biāo)準(zhǔn)壓力而止，從而保證了胎11內(nèi)的壓 力不會(huì)過高或過低，同時(shí)，由于壓縮瓶5向胎內(nèi)注入相對(duì)壓力高的氣體，則吸 去了胎內(nèi)的熱量，達(dá)到了降溫的目的。此過程，在車輛行駛中會(huì)不斷重復(fù)，因而確保了輪胎11的壓力正常，熱量 降低，因此避免爆胎，并因?yàn)閴毫φ?，也降低了油?%-10%。由圖4、 5可知，慣性盤20通過軸承14、 15安裝在軸16上，軸16和外殼 21固定聯(lián)接，軸16和慣性盤20之間，裝有超越離合器17，外殼21通過鋼絲 繩8固定在輪轂10上，凸輪18和慣性盤20固裝在一起，壓縮單元19固定在 外殼21上。工作原理當(dāng)車起步后，輪子開始加速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過接頭8帶動(dòng)外殼21 —起 轉(zhuǎn)動(dòng)，而外殼21又帶軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，超越離合器17結(jié)合，并帶動(dòng)慣性盤20和凸輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，活塞13和凸輪18轉(zhuǎn)速相等，故活塞13不工作。起步 加速到一定車速，轉(zhuǎn)勻速行駛，或勻速行駛要減速時(shí)，車輪ll轉(zhuǎn)速降低，而慣 性盤20在慣性力作用下，仍保持原轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，超越離合器17離開，則凸輪18 開始推動(dòng)活塞13運(yùn)動(dòng)，活塞13克服彈簧12的彈力，壓縮頭部的氣體，壓力大 于單向閥6-6的力時(shí)，則壓縮氣體開始供給壓縮管路，直到凸輪18的上止點(diǎn)為 止，當(dāng)凸輪18轉(zhuǎn)過上止點(diǎn)后，活塞13下移，單向閥6-6關(guān)閉，而6-5打開進(jìn) 氣，到下止點(diǎn)后，6-5也關(guān)閉。這樣活塞13完成了一次壓縮和吸氣的過程。只要慣性盤20的慣性力夠，即能克服彈簧12的彈力和壓縮頭部氣體所需的 功，就可不斷的產(chǎn)生壓縮氣體，供給壓力瓶5用。而當(dāng)慣性盤20轉(zhuǎn)速低于車輪轉(zhuǎn)速時(shí)，超越離合器17又合上，獲得能量，并 達(dá)到同車輪一樣的轉(zhuǎn)速，再遇車輛減速時(shí)，又開始帶動(dòng)活塞13工作。以上兩例的工作方式不是絕對(duì)的，而是相互包容的，即振動(dòng)式的除振動(dòng)獲得 動(dòng)力外，車輛減速時(shí)也可獲得能量。而對(duì)慣性式而言，除減速時(shí)獲得能量工作， 車輪的振動(dòng)也可提供工作能量。
權(quán)利要求1、輪胎防爆裝置，包括殼體和控制閥，殼體固定在輪轂上，其特征在于它還包括動(dòng)力源裝置，并由壓縮單元、管路、壓力瓶和控制閥組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎防爆裝置，其特征在于所述動(dòng)力源裝置采用振動(dòng)力源，其為殼體與輪轂連接，壓縮單元固定在殼體上，其兩邊裝有單向閥， 管路將壓縮單元和壓縮瓶相連，壓縮瓶通過管路與壓力閥連接，壓力閥由管 路和輪胎氣門嘴相通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎防爆裝置，其特征在于所述動(dòng)力源裝置為慣性力 源，其為慣性盤通過軸承安裝在軸上，軸和殼體固定連接，軸和慣性盤之 間裝有超越離合器，殼體固定在輪轂上，凸輪和慣性盤固裝在一起，壓縮單 元固定在外殼上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或者3所述的輪胎防爆裝置，其特征在于所述壓縮單元至少有一個(gè)活塞，并配有相應(yīng)數(shù)量的單向閥。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪胎防爆裝置，其特征在于所述的超越離合器，可以 是棘輪式、鋼球式、磨擦輪式等多種方式。
專利摘要本實(shí)用新型提供輪胎防爆裝置，包括殼體和控制閥，殼體固定在輪轂上，其特征在于它還包括動(dòng)力源裝置，并由壓縮單元、管路、壓力瓶和控制閥組成。本實(shí)用新型由于采用了上述結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，既可給輪胎充氣、放氣，又可調(diào)節(jié)胎內(nèi)氣體溫度。
文檔編號(hào)B60C23/12GK201082666SQ200720056878
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月12日
發(fā)明者崔淑芳, 陳賀章 申請(qǐng)人:陳賀章;崔淑芳