專利名稱：一種防爆胎緊急充氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬于涉及汽車被動(dòng)安全技術(shù)領(lǐng)域，確切說是一種用于處理爆胎狀況的汽車輪胎緊急充氣裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國已進(jìn)入家庭汽車的高速增長期。輪胎爆胎、疲勞駕駛和超速駕駛是導(dǎo)致交通事故的三個(gè)重要因素，其中輪胎爆胎由于其不可預(yù)見性和不可操縱性而成為首要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)交通事故中大約30%是由輪胎爆胎引發(fā)的。汽車高速行駛中，輪胎故障是所有駕駛者最擔(dān)心和最難預(yù)防的，是突發(fā)性交通事故發(fā)生的重要原因，極大的威脅汽車的行駛安全。防止爆胎已成為安全駕駛的一個(gè)重要課題。當(dāng)前使用的防爆胎技術(shù)主要有 RSC輪胎(也稱泄氣保用輪胎)、隔離氣密層充氣防爆技術(shù)、膨脹泡沫型防爆技術(shù)、加裝輪胎防爆劑、加裝輪胎防爆氣門針等。RSC輪胎采用加厚的輪胎內(nèi)壁、加寬的輪輞凸峰等技術(shù)措施防止爆胎，但其售價(jià)高且輪胎使用壽命不長等缺點(diǎn)限制了它的應(yīng)用。膨脹泡沫型防爆輪胎用于賽車上，成本太高，無法實(shí)現(xiàn)普及。隔離氣密層充氣等防爆輪技術(shù)由于防爆胎的性能十分有限，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用較少。本發(fā)明專利的防爆胎緊急充氣裝置使用爆炸原理生成氣體、 使用雙層內(nèi)含4個(gè)獨(dú)立氣囊分室的輪胎式氣囊作為臨時(shí)輪胎，具有充氣速度快，氣量大、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的在于提供一種爆胎瞬時(shí)用作臨時(shí)輪胎的輪胎式氣囊及其緊急充氣裝置。本發(fā)明專利由壓力傳感器10、內(nèi)含4個(gè)獨(dú)立氣囊分室的輪胎式氣囊30、中央控制器50、爆炸式氣體發(fā)生器60、玻璃纖維軟管70以及爆胎報(bào)警器組成。爆炸式氣體發(fā)生器60利用火藥燃燒原理瞬間釋放大量高壓氣體，產(chǎn)生的氣體經(jīng)高強(qiáng)度聚氯乙烯玻璃纖維軟管70進(jìn)入輪胎式氣囊。輪胎式氣囊分2層，內(nèi)層為環(huán)形內(nèi)層氣囊32，外層為包含4個(gè)被隔離的獨(dú)立氣囊分室，使用薄的彈性佳的軟帆布隔離氣囊分室。壓力傳感器10用來測(cè)量輪胎壓力，并通過無線信號(hào)發(fā)射器向中央控制器50傳送實(shí)時(shí)壓力信號(hào)。中央控制器50通過無線接口連接無線信號(hào)接收器，接收并處理壓力傳感器10發(fā)送來的壓力信息，并根據(jù)處理結(jié)果控制信號(hào)輸出口輸出無線信號(hào)。車輛行駛時(shí)，壓力傳感器10負(fù)責(zé)測(cè)量輪胎壓力，經(jīng)無線發(fā)射器將壓力傳感器測(cè)得的壓力信息實(shí)時(shí)傳送至中央控制器50。一旦發(fā)生爆胎事件，壓力傳感器10測(cè)得的壓力數(shù)值驟減，無線信號(hào)發(fā)射器將異常壓力數(shù)據(jù)傳送給中央控制器50。中央控制器50接收并判斷輪胎壓力數(shù)值異常的信息，立即向爆炸式氣體發(fā)生器60和報(bào)警器發(fā)送啟動(dòng)指令。爆炸式氣體發(fā)生器60接收到指令，瞬時(shí)點(diǎn)火產(chǎn)生大量高壓氣體，經(jīng)聚氯乙烯玻璃纖維軟管70進(jìn)入輪胎式氣囊30，輪胎式氣囊30立即撐起充當(dāng)臨時(shí)輪胎以維持短時(shí)間內(nèi)的正常行駛。與此同時(shí)， 報(bào)警器接收到中央控制器50的運(yùn)行指令后，發(fā)送語音警示信號(hào)提醒駕駛員，駕駛員立即減速安全停車。
前述的爆炸式氣體發(fā)生器60能在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，是輪胎式氣囊30 的氣源。爆炸式氣體發(fā)生器60由控制電路板61、發(fā)生器外殼62、脈沖電子點(diǎn)火器63、電底火64、火藥65和濾網(wǎng)66組成?？刂齐娐钒?1包括無線信號(hào)接收器和控制電路，無線信號(hào)接收器接收中央控制器50傳送的指令，控制電路板61用來操控脈沖電子點(diǎn)火器63。電底火64由殼體、導(dǎo)電藥和蓋片組成，其作用原理是在較小的電能量(脈沖電子點(diǎn)火器提供) 作用下激發(fā)，噴出火焰點(diǎn)燃火藥。濾網(wǎng)66具有過濾，消焰，降溫，除渣等綜合功能，其主要目的是為了避免高溫氣體對(duì)輪胎式氣囊30的灼燒。當(dāng)爆炸式氣體發(fā)生器60接受到中央控制器50的觸發(fā)指令后，脈沖電子點(diǎn)火器63點(diǎn)火，電底火64點(diǎn)燃火藥65，火藥65燃燒產(chǎn)生大量的氣體，濾網(wǎng)66過濾掉尚未燃盡的固體火藥顆粒，氣體出了出氣口沿著玻璃纖維軟管70 充入輪胎式氣囊30。輪胎式氣囊氣囊30被迅速撐開，支撐車輛，承擔(dān)起臨時(shí)輪胎的角色。前述的輪胎式氣囊30要求能夠防爆防扎破，使汽車駕駛員有充足的反應(yīng)時(shí)間以便順利停車。輪胎式氣囊30分成兩層，內(nèi)層為一個(gè)完整的環(huán)形氣囊31，外層的氣囊被平均分隔成4個(gè)獨(dú)立的氣室，目的是為了提高可靠性，防止因堅(jiān)硬的外物扎破內(nèi)胎而引起內(nèi)胎氣壓盡失。若其中一個(gè)獨(dú)立氣室被扎破，則另外3個(gè)可以繼續(xù)充當(dāng)臨時(shí)車胎，維持汽車?？康桨踩貛А］喬ナ綒饽?0充氣后的整體形狀與汽車內(nèi)胎的大小相同。前述的中央控制器50的無線信號(hào)接收器接收來自于壓力傳感器10的壓力信號(hào)， 判斷是否發(fā)生爆胎事故。若壓力正常，則一切保持原狀。若判斷發(fā)生爆胎事故，則發(fā)送信號(hào)給爆炸式氣體發(fā)器60和爆胎報(bào)警器。中央控制器50由無線信號(hào)接收器、無線信號(hào)發(fā)射器、 安全傳感器、電源和備用電源電路以及自診斷報(bào)警電路和串口通信電路組成。電源主要提供各器件正常工作時(shí)所需要的電源。備用電源電路防止爆胎后電路斷電而不能觸發(fā)爆炸式氣體發(fā)生器，通過其自放電功能向信號(hào)發(fā)射電路輸出應(yīng)急電流，確保輪胎式氣囊30及時(shí)撐開。選用的處理器是一個(gè)具有可編程能力的處理器，用于對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并做出相應(yīng)的判斷，來控制外部執(zhí)行器件的動(dòng)作。點(diǎn)火信號(hào)發(fā)射器和警報(bào)信號(hào)發(fā)射器作為系統(tǒng)的執(zhí)行部分，負(fù)責(zé)完成處理器的運(yùn)行指令。自診斷報(bào)警電路負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)電路自身的檢測(cè)，確保系統(tǒng)正常工作。通信模塊主要負(fù)責(zé)信號(hào)發(fā)射器與信號(hào)接收器的通信；安全傳感器防止系統(tǒng)在非爆胎的情況下發(fā)送錯(cuò)誤指令。前述的爆胎報(bào)警器的作用為爆胎語音報(bào)警，促使駕駛員減速安全停車。爆胎報(bào)警器內(nèi)置無線信號(hào)接收器，當(dāng)接收到中央控制器的啟動(dòng)指令后，報(bào)警電路開始工作，報(bào)警指示燈開始閃爍，報(bào)警喇叭發(fā)出語音報(bào)警信號(hào)。


圖1為本發(fā)明專利的緊急充氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示的輪胎輪胎式氣囊撐開后的形狀示意圖；圖3為圖1所示的爆炸式氣體發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖1所示的中央控制器結(jié)構(gòu)示意圖；如圖所示各數(shù)字分別表示如下10:壓力傳感器20:充氣輪胎30:輪胎式氣囊31:氣門32:環(huán)形內(nèi)層氣囊 40:輪轂
50:中央控制器61 控制電路板63:脈沖電子點(diǎn)火器65 -.'XM67:出氣
60 爆炸式氣體發(fā)生器 62 發(fā)生器外殼 64 電底火 66 濾網(wǎng)
70 玻璃纖維軟管
具體實(shí)施例方式本發(fā)明專利由壓力傳感器10、輪胎式氣囊30、中央控制器50、爆炸式氣體發(fā)生器 60、玻璃纖維軟管70以及爆胎報(bào)警器組成。上述的壓力傳感器10使用YS-3陶瓷壓阻壓力傳感器，用4個(gè)M6的螺釘固定在輪轂40上。上述的輪胎式氣囊30安裝在充氣輪胎20和輪輞之間40。安裝時(shí)，未充氣的輪胎式氣囊30和充氣輪胎20依次套設(shè)在輪轂40上，充氣輪胎20將未充氣的輪胎式氣囊30包容于內(nèi)。上述的中央控制器50選用LM3S1138控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由無線信號(hào)接收器、無線信號(hào)發(fā)射器、安全傳感器、電源和備用電源電路以及自診斷報(bào)警電路和串口通信電路組成。中央控制器50放在一盒型容器內(nèi)，使用一組共6 個(gè)M6的螺釘固定在輪轂上。前述的爆炸式氣體發(fā)生器60用4個(gè)M6的螺釘固定在輪轂40上。當(dāng)爆炸式氣體發(fā)生器60的控制電路板61的無線信號(hào)接收器接收到中央控制器50的運(yùn)行指令后，控制電路板61立即發(fā)出指令，脈沖電子點(diǎn)火器63點(diǎn)火，電底火64被點(diǎn)燃，緊接著電底火64點(diǎn)燃火藥65，火藥65燃燒產(chǎn)生大量的氣體。氣體經(jīng)過濾網(wǎng)66，濾網(wǎng)66將火藥固體顆粒過濾，氣體由出氣口 67沿著玻璃纖維軟管70進(jìn)入輪胎式氣囊30，氣囊30被迅速撐開，充當(dāng)臨時(shí)輪胎。爆炸式氣體發(fā)生器60的殼體壁厚為5毫米，殼體材料使用30SiMnMoVA。殼體分為3部分，第一部分安裝控制電路板61、脈沖電子點(diǎn)火器63和電底火64，第二部分安裝火藥65，第三部分裝濾網(wǎng)66。脈沖電子點(diǎn)火器63的型號(hào)為ZT-XJ1，用4個(gè)M4的螺釘固定在發(fā)生器的殼體62上?？刂齐娐钒?1使用4個(gè)M4的螺釘固定在殼體62上。火藥65為冷火藥，采用冷燃的棒狀硝基胍。濾網(wǎng)66使用不銹鋼濾網(wǎng)，濾網(wǎng)濾芯規(guī)格為200 μ m。濾網(wǎng)66用4個(gè)M4 的螺釘沿周向固定在殼體62上。前述的玻璃纖維軟管70使用4mm的高強(qiáng)度聚氯乙烯玻璃纖維軟管。爆炸式氣體發(fā)生器60產(chǎn)生的氣體通過玻璃纖維軟管70首先進(jìn)入輪胎式氣囊30 的內(nèi)層，當(dāng)環(huán)形內(nèi)層氣囊32中氣體壓力達(dá)到一定值時(shí)，外層氣囊與內(nèi)層氣囊相連的四個(gè)獨(dú)立氣室的氣門被打開，內(nèi)層氣囊氣體通過氣門進(jìn)入獨(dú)立氣室。當(dāng)爆炸式氣體發(fā)生器60停止供氣時(shí)，獨(dú)立氣室內(nèi)的壓力超過環(huán)形氣囊氣壓，氣門被關(guān)閉。為了增強(qiáng)輪胎式氣囊30的抗扎破能力，在氣囊的外表面增加一層彈性較佳的軟帆布，帆布質(zhì)地堅(jiān)牢、耐磨、緊密厚實(shí)。輪胎式氣囊30的體積與輪胎內(nèi)胎的體積一樣大，這樣可以保持輪胎式氣囊30充氣后保持車輛行駛平衡。外層氣囊與內(nèi)層氣囊的厚度比為2 1的關(guān)系。氣囊最小壁厚為1mm。輪胎式氣囊30材料選用聚酰胺織物，具有彈性好、斷裂伸長大及熱焓量高等優(yōu)點(diǎn)，氣囊質(zhì)量輕、 易折疊。輪胎式氣囊涂層的原料采用硅酮橡膠。前述的爆胎報(bào)警器選用改裝的SUN-HW13型被動(dòng)探測(cè)報(bào)警器，內(nèi)裝無線信號(hào)接收器，將其粘接于汽車儀表區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種防爆胎緊急充氣裝置，它由壓力傳感器、輪胎式氣囊、中央控制器、爆炸式氣體發(fā)生器、玻璃纖維軟管以及爆胎報(bào)警器組成，其特征在于爆炸式氣體發(fā)生器通過使火藥燃燒產(chǎn)生充入輪胎式氣囊的氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆胎緊急充氣裝置，其特征在于爆炸式氣體發(fā)生器使用脈沖電子點(diǎn)火器點(diǎn)燃電底火。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防爆胎緊急充氣裝置，其特征在于輪胎式氣囊分2層，內(nèi)層為環(huán)形內(nèi)層氣囊，外層為包含4個(gè)被隔離的獨(dú)立氣囊分室。
全文摘要
一種防爆胎緊急充氣裝置，屬于涉及汽車被動(dòng)安全技術(shù)領(lǐng)域，確切說是一種用于處理爆胎狀況的汽車輪胎緊急充氣裝置。它由壓力傳感器、輪胎式氣囊、中央控制器、爆炸式氣體發(fā)生器、玻璃纖維軟管以及爆胎報(bào)警器組成。爆胎時(shí)，爆炸式氣體發(fā)生器接收到中央控制器的指令后，脈沖電子點(diǎn)火器點(diǎn)燃電底火，進(jìn)而點(diǎn)燃火藥?；鹚幦紵a(chǎn)生大量的氣體，經(jīng)濾網(wǎng)過濾后沿玻璃纖維軟管進(jìn)入輪胎式氣囊，氣囊被迅速撐開，支撐車輛承擔(dān)起臨時(shí)輪胎的角色。輪胎式氣囊分2層，內(nèi)層為環(huán)形內(nèi)層氣囊，外層為包含4個(gè)被隔離的獨(dú)立氣囊分室。本發(fā)明具有充氣速度快，氣量大、安全可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60C17/02GK102363406SQ201110149759
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
發(fā)明者吳永海, 沈洋洋, 范欽滿 申請(qǐng)人:淮陰工學(xué)院