專利名稱：防爆車輪以及裝設(shè)有該防爆車輪的車輛的制作方法
防爆車輪以及裝設(shè)有該防爆車輪的車輛技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輪，尤其涉及一種防爆車輪以及裝設(shè)有該防爆車輪的車輛。背景技術(shù)：
車輪是車輛中的行走部件，充氣輪胎以其質(zhì)量輕、舒適性好等優(yōu)點在汽車、拖拉機、工程車輛的車輪上得到了廣泛的應(yīng)用。然而，如果車輛在行駛過程中突然發(fā)生輪胎爆胎事故，往往就會瞬間造成車毀人亡，從而給人們的人身和財產(chǎn)造成巨大的無法挽回的損失。
車輛在行駛過程中發(fā)生突然爆胎的原因很多也很復(fù)雜，一般而言主要原因有兩個原因之一是因為輪胎一直在胎壓不足的情況下高速行駛，由此導(dǎo)致輪胎磨損嚴(yán)重，輪胎強度急劇下降，最后發(fā)生輪胎爆裂；原因之二是因為輪胎在長期高速行駛中出現(xiàn)過熱，這樣就加速了橡膠的老化，并由此最終導(dǎo)致車輪發(fā)生爆胎。
請參考圖1和2，在這些圖中示出了現(xiàn)有技術(shù)中的車輪的基本結(jié)構(gòu)，即其主要是由輪胎100、輪輞200和充氣腔室300等組成。其中的輪胎100被緊緊地箍設(shè)在輪輞200上， 并且與輪輞200形成了充氣腔室300。為了簡化圖面起見，在圖1中省去了充氣氣門嘴等零件。當(dāng)然，如果存在內(nèi)胎輪胎，在車輪組件中還應(yīng)包含一個內(nèi)胎。在突然發(fā)生爆胎事故的情形下，充氣腔室300中的氣體就會迅速釋放，造成輪胎氣壓值為零，車輛此時就會陷入極度危險的境地，隨時有可能出現(xiàn)車毀人亡?，F(xiàn)有技術(shù)中的車輪在發(fā)生輪胎爆胎時都會無可避免地造成輪胎氣壓急劇下降，如果不能在此時刻迅速、及時地恢復(fù)胎壓，就非常有可能造成車毀人亡的慘劇發(fā)生。此外，由于日常行車損耗，確實難以避免輪胎長期處于胎壓不足地狀況。所以，亟需對于以上問題加以研究解決。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種設(shè)計新穎、使用性能安全可靠的防爆車輪，從而可以有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，從根本上主動防止爆胎事件的發(fā)生， 杜絕由于輪胎異常而弓I發(fā)交通事故。
此外，本發(fā)明的另一目的在于提供一種車輛，通過在該車輛上裝設(shè)本發(fā)明的防爆車輪來極大地提升行車安全。
為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種防爆車輪，其包括輪輞、覆設(shè)于所述輪輞上的輪胎以及處于所述輪輞和輪胎之間的充氣腔室，所述防爆車輪還包括
壓力傳感器，其被設(shè)置用于監(jiān)測所述充氣腔室的內(nèi)部氣壓值；以及
氣體發(fā)生及控制器，其設(shè)于所述輪輞上并與所述壓力傳感器相連接以獲取所述內(nèi)部氣壓值，所述氣體發(fā)生及控制器被設(shè)置成當(dāng)所述內(nèi)部氣壓值低于預(yù)設(shè)氣壓值或其出現(xiàn)緩慢下降時，由其經(jīng)由其上通向所述充氣腔室的第一通道向所述充氣腔室補充氣體直至達到所述預(yù)設(shè)氣壓值；并且
當(dāng)所述內(nèi)部氣壓值超過所述預(yù)設(shè)氣壓值時，由其打開可連通所述充氣腔室與外界大氣的第二通道向外界排出所述充氣腔室內(nèi)的多余氣體直到達到所述預(yù)設(shè)氣壓值。
在上述的防爆車輪中，優(yōu)選地，所述防爆車輪還包括至少一個充氣氣囊，其設(shè)于所述充氣腔室內(nèi)部用于在所述壓力傳感器監(jiān)測到所述內(nèi)部氣壓值急劇下降時，由所述氣體發(fā)生及控制器控制所述充氣氣囊膨脹打開以填充所述充氣腔室。
在上述的防爆車輪中，優(yōu)選地，所述內(nèi)部氣壓值緩慢下降的速率是指在10帕/秒至1000帕/秒之間。
在上述的防爆車輪中，優(yōu)選地，所述內(nèi)部氣壓值急劇下降的速率是指不小于0. 1兆帕/秒。
在上述的防爆車輪中，優(yōu)選地，所述壓力傳感器設(shè)于所述輪輞上或所述氣體發(fā)生及控制器上。
在上述的防爆車輪中，優(yōu)選地，所述氣體發(fā)生及控制器沿著所述輪輞的圓周方向被對稱設(shè)置為至少兩個。
在上述的防爆車輪中，優(yōu)選地，所述第二通道設(shè)于所述輪輞上和/或所述輪胎側(cè)壁上。
在上述的防爆車輪中，優(yōu)選地，所述防爆車輪還包括設(shè)于所述輪輞和所述輪胎之間的內(nèi)胎。
一種車輛，在該車輛上裝設(shè)有至少一個以上任一項所述的防爆車輪。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有眾多優(yōu)點，尤其在于以下三點
首先，采用本發(fā)明的防爆車輪可以在輪胎缺氣的情況下自動補氣，從而使得輪胎始終維持在預(yù)設(shè)氣壓值(例如，針對不同類型、型號的輪胎，由業(yè)界制定的通用正常標(biāo)準(zhǔn)氣壓值或者由用戶或廠商根據(jù)實際需要設(shè)定的氣壓值)，從而從根本上主動防止了爆胎事件的發(fā)生，杜絕了爆胎事故；其次，如果輪胎氣壓偏高，本防爆車輪將會通過將多余氣體釋放到外界大氣中而使得輪胎始終維持預(yù)設(shè)氣壓值；此外，如果由于某種原因發(fā)生輪胎突然爆胎，在本發(fā)明中的氣體發(fā)生及控制器還能夠通過控制一個或多個安全充氣氣囊瞬間膨脹， 以此來迅速填充充氣腔室而恢復(fù)輪胎氣壓，這樣就避免了輪胎突然爆胎后車毀人亡的慘劇的發(fā)生。本發(fā)明的防爆車輪能夠應(yīng)用在各種車輛上，諸如汽車、拖拉機、工程機械等需要車輪的領(lǐng)域，更可以將其應(yīng)用于軍事車輛、公安車輛、押鈔車輛等特殊用途車輛上。

以下將結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的詳細(xì)描述。其中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的車輪的主剖視結(jié)構(gòu)圖2是圖1中車輪沿其縱向中心線的側(cè)向剖視結(jié)構(gòu)圖3是本發(fā)明的防爆車輪的一個較佳實施例的主剖視結(jié)構(gòu)圖4是圖3中防爆車輪沿其縱向中心線的側(cè)向剖視結(jié)構(gòu)圖；以及
圖5是本發(fā)明的防爆車輪的另一個較佳實施例的主剖視結(jié)構(gòu)圖。
附圖標(biāo)記說明
1 輪胎2 輪輞
3 充氣腔室 4 壓力傳感器
5 補氣嘴 6 氣體發(fā)生及控制器
7 充氣氣囊 8 泄壓閥
100 輪胎200 輪輞
300充氣腔室具體實施方式

概括而言，本發(fā)明的防爆車輪在構(gòu)造上主要包括輪輞、輪胎、充氣腔室、壓力傳感器、氣體發(fā)生及控制器等組成部分。而本發(fā)明對于現(xiàn)有技術(shù)的重要改進之處特別在于其中的壓力傳感器、氣體發(fā)生及控制器，由它們構(gòu)成了本發(fā)明的重要組成部分，尤其上述的氣體發(fā)生及控制器更是本發(fā)明的關(guān)鍵部件。以下將具體結(jié)合一些本發(fā)明的較佳實施例來進行詳細(xì)說明，以便于能夠更好地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點、性能優(yōu)點和工作原理。
請參閱圖3和圖4，它們示意性地顯示出了本防爆車輪的一個較佳實施例的基本結(jié)構(gòu)。
如圖3-4所示，在該較佳實施例中，防爆車輪包括輪胎1、輪輞2、充氣腔室3、壓力傳感器4、補氣嘴5、氣體發(fā)生及控制器6、充氣氣囊7、泄壓閥8等部件。其中，輪胎1被緊緊地覆設(shè)在輪輞2上，并且由其與輪輞2形成充氣腔室3。氣體發(fā)生及控制器6是被固裝在輪輞2上，同時還將壓力傳感器4、補氣嘴5和充氣氣囊7集成設(shè)置在氣體發(fā)生及控制器6 上以提高部件集成度、節(jié)省安裝空間或者更有利于進行整體維護。
上述的補氣嘴5能夠提供由氣體發(fā)生及控制器6將氣體輸送入充氣腔室3的第一通道，而由穿過輪輞2圓周表面的泄壓閥8來提供可連通充氣腔室與外界大氣的第二通道以便在需要時連同二者以便排出充氣腔室內(nèi)的多余氣體。補氣嘴5和泄壓閥8的基本構(gòu)造和工作原理已經(jīng)為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知和理解(例如，泄壓閥8可以使用常規(guī)的卸壓閥)，因此在本文中不多贅述。
對于上述的壓力傳感器4，它可以采用現(xiàn)有技術(shù)的任何適用的常規(guī)壓力測試部件， 以便用來監(jiān)測充氣腔室3的內(nèi)部氣壓值，從而能及時、準(zhǔn)確地提供輪胎胎壓狀況而據(jù)此采取相應(yīng)的控制措施，對于這些涉及實現(xiàn)本發(fā)明的前述發(fā)明目的的控制措施，將在以下關(guān)于氣體發(fā)生及控制器6和充氣氣囊7的說明性描述中加以介紹。
如前所述，氣體發(fā)生及控制器6是本發(fā)明中的關(guān)鍵部件，可以通過包括電子控制技術(shù)在內(nèi)的軟硬件技術(shù)來實現(xiàn)其以下的功能
首先，由氣體發(fā)生及控制器6通過與壓力傳感器4的連接來獲得充氣腔室3的內(nèi)部氣壓值，并且在該內(nèi)部氣壓值低于第一預(yù)設(shè)氣壓值(由用戶或廠商根據(jù)實際需要進行設(shè)定)、或者在該內(nèi)部氣壓值出現(xiàn)緩慢下降(例如，緩慢下降速率處于10帕/秒至1000帕/ 秒之間)的情形下，由氣體發(fā)生及控制器6經(jīng)由上述的第一通道向充氣腔室3補充氣體，直至通過壓力傳感器4檢測后的充氣腔室3內(nèi)部氣壓值已經(jīng)達到上述的第一預(yù)設(shè)氣壓值，這樣就避免了輪胎出現(xiàn)胎壓不足，汽車持續(xù)缺氣行走而發(fā)生爆胎的潛在危險，做到未雨綢繆。
此外，在充氣腔室3的內(nèi)部氣壓值被監(jiān)測到超過預(yù)設(shè)氣壓值時，氣體發(fā)生及控制器6將通過控制泄壓閥8來打開上述的第二通道，從而將充氣腔室3內(nèi)的多余氣體排向外界，直至通過壓力傳感器4檢測后的充氣腔室3內(nèi)部氣壓值達到上述的第二預(yù)設(shè)氣壓值，從而使得輪胎壓力始終維持在該預(yù)設(shè)壓力值附近，同樣主動避免了潛在的爆胎危險。
顯然，為了實現(xiàn)非常靈活、有效的控制，可以將第一預(yù)設(shè)氣壓值、第二預(yù)設(shè)氣壓值設(shè)置為相同的數(shù)值，也可以將它們設(shè)置為不相同的數(shù)值，具體如何進行設(shè)置可以完全由廠商、用戶、維護技師或者其他相關(guān)人員等根據(jù)實際需要來設(shè)定或調(diào)整。
請再結(jié)合參考圖3、4和5，在這些視圖中還特別示出了本防爆車輪的較佳實施例中的另一個關(guān)鍵部件——充氣氣囊7。在本發(fā)明的該實施例中設(shè)置充氣氣囊7的目的在于 由于某種原因而發(fā)生了輪胎爆胎事件，此時充氣腔室3內(nèi)的氣壓值將急劇下降(例如，急劇下降速率不小于0. 1兆帕/秒)，此時補氣嘴5將不會工作，而由氣體發(fā)生及控制器6在通過壓力傳感器4監(jiān)測到出現(xiàn)上述的氣壓值急劇下降情形時迅速促使充氣氣囊7瞬間膨脹打開(例如，類似于汽車駕駛室內(nèi)的安全充氣氣囊工作模式)來填充充氣腔室3，從而以其暫時充當(dāng)起輪胎內(nèi)胎的作用，重新為車輪建立起正常的胎壓。通過以上控制措施，就使得保證駕駛員即便在發(fā)生爆胎情況下也不至于驚慌失措，不會造成車輛行駛姿態(tài)失控，這樣就避免了輪胎突然爆胎后車毀人亡的不幸慘劇的發(fā)生。通過使用本發(fā)明的防爆車輪，又恢復(fù)了 “正常”胎壓后的車輪足以保證能將其正常行駛到汽車維修店更換輪胎、或者就近就地更換輪胎。
需要說明的是，在本發(fā)明中的氣體發(fā)生及控制器6是通過迅速爆炸產(chǎn)生高壓氣體并將其迅速充滿充氣氣囊7來進行以上安全操控的，而不是通過壓縮充氣氣囊或者高壓儲氣罐等裝置來實現(xiàn)的。此外，盡管在圖5中將充氣氣囊7示意性地顯出為在充氣腔室3內(nèi)部設(shè)置了 4個，然而在實際使用時并不存在這樣的數(shù)目限制，而事實上可以將其設(shè)置為多于或少于4個的任意適宜個數(shù)。
在本發(fā)明的其他眾多實施例中，還可以針對本發(fā)明的防爆車輪中的上述各組成部分加以改變。
舉例而言，在一個實施例中，可以將壓力傳感器4改為裝設(shè)在輪輞2上，而且同時還將該壓力傳感器4設(shè)置成多個以放置于不同位置處來提供更為全面、準(zhǔn)確的充氣腔室3 內(nèi)部氣壓值。在另一個示例中，當(dāng)然也可以同時將多個壓力傳感器4分別設(shè)置在輪輞2、氣體發(fā)生及控制器6上，以更好地滿足壓力檢測需要。
在又一個實施例中，將泄壓閥8改為布置在輪胎1的側(cè)壁上并且設(shè)置為多個，以便實現(xiàn)瞬時泄壓操作。在更優(yōu)選的示例中，同時在輪胎1的側(cè)壁上、輪輞2上設(shè)置若干個泄壓閥8，并且將這樣的泄壓閥8沿著車輪的圓周方向進行對稱布置以便美觀。
在另一個實施例中，也是將氣體發(fā)生及控制器6沿著輪輞2的圓周方向?qū)ΨQ設(shè)置為多個，并使其與充氣氣囊7的數(shù)目保持一致。而在一個簡化的示例中并不設(shè)置充氣氣囊 7,而直接由氣體發(fā)生及控制器6來向充氣腔室3輸送氣體。
另外，毫無疑問地是，在以上示范性說明的任意一種防爆車輪上，還可以再裝設(shè)位于輪胎1和輪輞2之間的內(nèi)胎。
當(dāng)然，可以將以上所述的這些防爆車輪中的一種或多種類型裝設(shè)在車輛上上，從而提供更佳的行車安全保證。
以上以列舉具體實施例的方式來詳細(xì)闡明本發(fā)明的防爆車輪，所述個例僅供說明本發(fā)明的原理及其實施方式之用，而非對本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還可以做出各種變形和改進。當(dāng)然，還需要指出的是，在本文中所披露的本發(fā)明的各個具體參數(shù)數(shù)值實際上也明確包括了對于這些參數(shù)值的任何非實質(zhì)性偏移。因此，所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)屬于本發(fā)明的范疇并為本發(fā)明的各項權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種防爆車輪，其包括輪輞、覆設(shè)于所述輪輞上的輪胎以及處于所述輪輞和輪胎之間的充氣腔室，其特征在于，所述防爆車輪還包括壓力傳感器，其被設(shè)置用于監(jiān)測所述充氣腔室的內(nèi)部氣壓值；以及氣體發(fā)生及控制器，其設(shè)于所述輪輞上并與所述壓力傳感器相連接以獲取所述內(nèi)部氣壓值，所述氣體發(fā)生及控制器被設(shè)置成當(dāng)所述內(nèi)部氣壓值出現(xiàn)緩慢下降或其低于第一預(yù)設(shè)氣壓值時，它經(jīng)由其上通向所述充氣腔室的第一通道向所述充氣腔室補充氣體直至達到第一預(yù)設(shè)氣壓值；并且當(dāng)所述內(nèi)部氣壓值超過第二預(yù)設(shè)氣壓值時，它打開可連通所述充氣腔室與外界大氣的第二通道向外界排出所述充氣腔室內(nèi)的多余氣體直到達到第二預(yù)設(shè)氣壓值，所述第二預(yù)設(shè)氣壓值與第一預(yù)設(shè)氣壓值相同或不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆車輪，其特征在于，所述防爆車輪還包括至少一個充氣氣囊，其設(shè)于所述充氣腔室內(nèi)部用于在所述壓力傳感器監(jiān)測到所述內(nèi)部氣壓值急劇下降時，由所述氣體發(fā)生及控制器控制所述充氣氣囊膨脹打開以填充所述充氣腔室。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆車輪，其特征在于，所述內(nèi)部氣壓值緩慢下降的速率是指在10帕/秒至1000帕/秒之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防爆車輪，其特征在于，所述內(nèi)部氣壓值緩慢下降的速率是指在10帕/秒至1000帕/秒之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防爆車輪，其特征在于，所述內(nèi)部氣壓值急劇下降的速率是指不小于0.1兆帕/秒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的防爆車輪，其特征在于，所述壓力傳感器設(shè)于所述輪輞上或所述氣體發(fā)生及控制器上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的防爆車輪，其特征在于，所述氣體發(fā)生及控制器沿著所述輪輞的圓周方向被對稱設(shè)置為至少兩個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的防爆車輪，其特征在于，所述第二通道設(shè)于所述輪輞上和/或所述輪胎側(cè)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的防爆車輪，其特征在于，所述防爆車輪還包括設(shè)于所述輪輞和所述輪胎之間的內(nèi)胎。
10.一種車輛，其特征在于，在所述車輛上裝設(shè)有至少一個如權(quán)利要求1-9中任一項所述的防爆車輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防爆車輪，其包括輪輞、覆設(shè)于輪輞上的輪胎和處于二者之間的充氣腔室，還包括壓力傳感器，其被設(shè)置用于監(jiān)測充氣腔室的內(nèi)部氣壓值；氣體發(fā)生及控制器，其設(shè)于輪輞上并與壓力傳感器相連接以獲取所述內(nèi)部氣壓值，其被設(shè)置成當(dāng)該內(nèi)部氣壓值出現(xiàn)緩慢下降或其低于第一預(yù)設(shè)氣壓值時，它經(jīng)由其上通向充氣腔室的第一通道向充氣腔室補充氣體直至達到第一預(yù)設(shè)氣壓值；當(dāng)該內(nèi)部氣壓值超過第二預(yù)設(shè)氣壓值時，它打開可連通充氣腔室與外界大氣的第二通道向外界排出充氣腔室內(nèi)多余氣體直到達到第二預(yù)設(shè)氣壓值，第二與第一預(yù)設(shè)氣壓值相同或不同。本發(fā)明設(shè)計新穎、使用安全可靠，能避免因輪胎異常而引發(fā)的交通事故，極大地提升了行車安全性能。
文檔編號B60C23/04GK102529608SQ20101062063
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者周中堅, 張平, 張成寶, 鄭虎 申請人:上海汽車集團股份有限公司