专利名称：自动装卸式汽车防滑系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车防滑装置，特别是一种能够自动安装于汽车轮胎上的自动装卸式汽车防滑系统。
背景技术：
汽车在冰雪等摩擦力很小的路面行驶时为保障行车安全必须加装防滑链，一般的汽车防滑链有下面几种类型，橡胶式防滑链或聚乙烯苯酯防滑链，铁链式防滑链，松紧自动调节，带V形加固汽车防滑链，网状汽车防滑链，套筒式挂购防滑链，纵横式汽车防滑链，绷紧簧圈及海马形接头汽车防滑链，带紧固爪的汽车防滑链等，还有各种装甲链，所有这些防滑链或装甲链，在使用时必须依靠人工手动操作，防滑链的装卸很不方便，增大了驾驶人员的劳动强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用高度集成的方式，将驾驶员操作控制与装链、卸链一体化进行，以减轻驾驶员的劳动强度，减小行车危险系数，保证行车安全，特别适合于行驶在山区和高寒地区汽车的自动装卸式汽车防滑系统。
本发明的目的是这样实现的一种自动装卸式汽车防滑系统，包括控制电路和系统仓3，系统仓3包括上下两组相同的传递装置，系统仓3仓体上设有上仓盖4及下仓盖5，在仓体内设有齿轮6和与齿轮6相配合的齿条7，齿轮6之间通过水平轴8连接，水平传送杆9与齿轮6连接；水平传送9杆另一端与防滑链10连接，固定在汽车内胎11与钢圈12之间的连接钩13与防滑链10相配合，防滑链10边缘设有连接弹簧14，在汽车轮胎11上与连接钩13相对位置设有连接钩平衡块15。控制电路包括为系统供电的电源电路、电源电路与上仓盖4及下仓盖5的控制电路连接；上仓盖4及下仓盖5控制电路与由三态触发器16和矩形波产生器17控制的水平杆9伸缩控制电路连接；电路中还设有由两次翻转触发器18控制的连接钩13安装电路。
本发明所提供的自动装卸式汽车防滑系统，由于采用控制电路与防滑链机械传动装置相结合的结构，能够实现自动安装汽车防滑链，以减轻驾驶员的劳动强度，减小行车危险系数，保证行车安全。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的电路原理图。
图2是本发明中三态触发器电路原理图。
图3是本发明两次翻转触发器电路原理图。
图4是本发明连接钩与轮胎安装示意图。
图5是本发明连接钩结构示意图。
图6是本发明防滑链结构示意图。
图7是本发明系统仓结构示意图。
图8是本发明水平传送杆结构示意图。
具体实施例方式
本发明采用以下结构一种自动装卸式汽车防滑系统，包括控制电路和系统仓3，系统仓3包括上下两组相同的传递装置，系统仓3仓体上设有上仓盖4及下仓盖5，在仓体内设有齿轮6和与齿轮6相配合的齿条7，齿轮6之间通过水平轴8连接，水平传送杆9与齿轮6连接；水平传送9杆另一端与防滑链10连接，固定在汽车轮胎11与钢圈12之间的连接钩13与防滑链10相配合，防滑链10边缘设有连接弹簧14，在汽车轮胎11上与连接钩13相对位置设有连接钩平衡块15。控制电路包括为系统供电的电源电路、电源电路与上仓盖4及下仓盖5的控制电路连接；上仓盖4及下仓盖5控制电路与由三态触发器16和矩形波产生器17控制的水平杆9伸缩控制电路连接；电路中还设有由两次翻转触发器18控制的连接钩13安装电路。
本装置中各部分的工作原理如下启动开关K1该开关是本系统启动的主开关，它的闭合就意味着智能化自动装卸式汽车防滑链系统的工作它的作用我们可以从以下的两个方面来描述1、它控制着后面的发动机油门控制器件的工作；2、它还控制着智能化自动装卸式汽车防滑链系统的机械部分上面的上仓盖4和下仓盖5的闭合和打开，从而配合完成控制电路中所要完成的工作如防滑链10的装上和卸下。
上仓盖和下仓盖控制电路22仓盖的闭合可以有效地防止灰尘和一些泥土垃圾进入智能化自动装卸式汽车防滑链系统的机械部分，从而有效地保护了系统内部的各个机械部分的机械活动性，延长系统的使用寿命。可以有效的防止智能化自动装卸式汽车防滑链系统中的防滑链10从仓体3中滑出来，保持链体和水平的良好接触，从而保证了以后的链体的装载和卸下。
开关K2它的作用是控制智能化自动装卸式汽车防滑链系统对链体的装载，它虽然是位于启动开关K1后面的一个子开关，但是他是装载部分是总开关，它的关闭和打开是后面工作进行的基础。
发动机油门控制器19它输出的控制信号直接控制着汽车的油门，是汽车的油门处在一个理想的状态，这样可以方便地实现智能化自动装卸式汽车防滑链系统对链体的装载和卸下，汽车在一个非常的低速的状态下可以更加容易地完成这些工作；汽车在高速的情况下很难完成链体的安装和卸下。
电源23为电路正常的工作提供电源，采用的是汽车上的蓄电池，在汽车行驶的时候有汽车的发电机给它充电，在汽车停止的时候就给汽车提供电能，保证电子设备地正常的工作。
开关K3它的作用是控制智能化自动装卸式汽车防滑链系统对链体的卸载，同样它是次于启动开关K1后面的一个子开关，但是他是我们卸载部分是总开关，它的关闭和打开同样是后面工作进行的基础。
车轮转向控制器20它控制汽车只能是向前开，不能是向后开，这样就保证了控制智能化自动装卸式汽车防滑链系统对链体10的安装；另外的一个作用是在前面的发动机油门控制器控制车速的前提条件下再一次的修正车速，从而保证了一个理想的平稳的车速，使得装链过程简单有效的进行。
水平传送杆自动伸缩控制器21通电的时候可以完成系统中的将水平行传送杆9推出和收回的功能，次项工作主要是配合其他的电路和器件一起完成的；其总的结果是共同完成链体的顺利地装载和卸栽；在没有电能的时候或者是没有闭合电源的时候平行杆都收回到仓体3中去，从而保护了平行杆9，使他们不会由于长期的伸出在外面而被破坏。
连接钩13连接钩13固定在钢圈12和汽车的内胎11之间，当内胎11充了足够的气的时候，这样就可以同过钢圈12和汽车的内胎11之间产生的足够的压力将连接钩牢牢地固定在轮胎上面，而不至于在上面滑动，同连接钩13在设计的时候考虑了由于连接钩13的镶入可能回对内胎带来一些损坏，所以我们设计的时候将它的镶入面做并且拓展为大约四分之一的轮胎圆周的表面，这样在镶入的时候不管有多大的拉力都不会对内胎11造成影响，更不可能对外胎造成损害；镶入的连接钩13和平行杆9够成了一个回路，它们碰到一起的时候就可以产生一个信号，这样我们可以根据产生的信号和构成的回路通过我们设计的电路来完成我们相关的目的。
指示灯1它是镶入在K2开关里面的，目的是便于看见和操作，它的熄灭状态表示不同的情况，下面做具体的描述亮起时说明链体已经成功的钩在连接钩13上面并且正在在轮胎上面成功的环绕；熄灭时表明链体10已经成功的绕在轮胎上面，并且尾杆已经成功的和轮胎上面的镶入式连接钩脱落，这样的话我们就可以通过灯的熄灭和明亮来决定K1开关的按击，从而控制整个电路的开关，决定装链与行驶两个过程的交替。
指示灯2它是镶入在开关K3里面的，同样目的是便于看见和操作，它的熄灭状态表示不同的情况，当开关K1闭合的时候它和开关K2不同的是它还是处于熄灭状态，同时以后还有闪烁状态，下面做具体的描述
开关K1闭合的时候Q1端输出低电平，Q2端处于高阻态，使指示灯2两端的电压差为零，从而使得指示灯2处于熄灭的状态；当它亮的时候即是Q1端输出高电平，Q2端处于高阻态，就说明仓体里的平行杆已经成功的将链体钩住。
当上面的一步完成的同时连接钩和平行杆够成了一个通路，旧可以产生一个信号，这样就返回一个信号输入到仓体3里的三态触发器16的CP端，使Q2端输出高电平，Q1端处于高阻态，使三态触发器16的Q2端产生一个高电平信号使得矩形波产生器17产生一系列的矩形波，从而就可以让指示灯2不停的闪烁，这表示轮胎上面正在成功地环绕；平行杆9碰到连接钩13的时候就和它一起构成了回路，产生一个信号也到三态触发器16的CP端使得Q2端输出高阻态，Q1端处于低电平，这时候指示灯2就熄灭了。当它熄灭的时候就表明我们的链体10已经成功的绕在轮胎上面，并且尾杆已经成功的和轮胎上面的镶入式连接钩脱落，这样的话我们就可以通过灯的熄灭和亮来决定开关K1的按击，从控制整个电路的开关。
三态触发器16三态触发器16中的波形转换器的作用是将普通信号转化为脉冲信号，采用的集成电路型号为T4161，在T4161中采用了反馈消零的方法，使触发器只能在QAQB的00.01.10状态之间翻转，当QAQB即Q1Q2进入1，1状态时，由于R0反馈而清零。
所需器件T4161一块、TSL三态门两块、非门三块、与非门一块、波动转换器一个、导线。
两次翻转触发器18K1开关闭合的时候Q端输出低电平，CP处于高阻态，使指示灯1两端的电压差为零，从而使得指示灯1处于熄灭的状态；当链条环部与连接钩第二次接触产生脉冲信号，指示灯1将处于明亮状态。
波形转换器的作用，实际上HC76是一个典型的JK触发器，它在负降延时发生翻转，在HC76中有两组JK触发器，本例中共用到另一个用全部引脚接地而屏蔽掉了，图中引脚使HC76成为一个T触发器；具体实现如下首先SD和RD(即2脚和3脚)均为高电平时，使HC76正常工作，本例中将T设为高电平(因为均联于RED开关处当RED闭合时，则为高电平)，即当CP来一次时翻一次，在系统装链体和卸链体时，只变换两次，故称二次翻转触发器。具体过程为当RED闭合后，由于触发器处于状态，并且CP端无信号，故Q端输出低电平，使指示灯1处于熄灭状态的状态，当链条环部与连接钩第一次接触时，产生一个脉冲信号，此信号送到CP处，使HC76发生翻转，则Q端为高电平，RED将处于高亮状态。
所需器件T触发器，可用HC76代替、非门一个、导线。
矩形波转换器接通电路时，电源通过电阻R向电容C充电。Vc达到时触发器复位，V0＝0，同时TD导通，C开始放电，将电容电压钳制在低电平范围内。此时R＝S＝1，电路处于保持状态。所以V0＝0时稳定状态。当V1从引脚2加入一负脉冲(即V12＜1/3Vcc)时，导致S＝0，Q＝1从而V0＝1，进入输入为高电平地暂稳态。同时TD截止，Vcc又向电容充电。当充电到Vc＜1/3Vcc时，若触发脉冲已经回到高电平，则触发器将被置零，电路回到稳定状态。输出脉冲宽度tw取决于暂稳态持续时间，也就是RC电路中的充电时间，经分析得tw≈1.1RC矩形波产生器17矩形波产生器的作用是产生矩形波形的电流信号，使得指示灯2在电路中，可以根据需要一直持续不断地闪烁。
工作原理通电后当VI输出高电平时，电容C充电，Vc上升。当Vc上升到2/3Vcc时，触发器被复位同时BJT放电导通。此时V0为低电平，电容C通过R2和T放电使Vc下降，当Vc下降到1/3Vcc，触发器又被置位，V0翻为高电平。
水平传送连杆装置由电动机带动的齿轮6、齿条7、水平杆9组成，在水平方向上面并排组成，本装置的水平两个齿轮具有同样的水平轴8，同步转动。下层装置与上层装置完全一样，上下两层之间的距离适当。
轮胎嵌入式连接钩13为车轮钢圈圆周的八分之一长，这样设计的目的是为了平衡轮胎嵌入式连接钩13基体在钢圈12和内胎11之间的相对滑动，保证力度的均匀。连接钩13固定在我们的汽车的钢圈12和汽车的内胎111之间，当内胎11充了足够的气的时候，就可以同过钢圈12和汽车的内胎11之间产生的足够的压力将连接钩牢牢地固定在轮胎上面，而不至于在上面滑动。
在汽车轮胎的设计当中，有一个扁平系数是一个很重要的参数，除此之外，象汽车的车胎半径、防滑设计等等都是很重要的。有一点是很多人忽视的一个方面，那就是轮胎的平衡性问题。
连接钩平衡块15用来平衡由于在轮胎上面加入了连接钩而破坏了汽车轮胎的平衡性，在汽车没有开动的时候，轮胎的平衡性问题是不重要的，但是当汽车行驶的时候轮胎的平衡就非常重要了，若车轮的平衡受到破坏，汽车行驶的时候就会轻微的抖动，同时也影响轮轴的寿命，如果是前胎则回引起一个更重要的问题——不便于把握方向盘，这可能在汽车低速行驶的时候感觉不出来，在高速行驶的时候就非常明显了。
连接钩平衡块15就克服可由于连接钩13的加入带来的非平衡性，连接钩平衡块15的质量和连接钩13的质量是一样的，也是八分之一个圆弧，加在连接钩13的对面，这样由于圆的对称性就可以很容易地做到平衡。
链条接近轮胎，车轮在运转的一周内，链条环与连接钩套住，车轮前行过程中，带动防滑链10套在车轮上面。在转动一周后，链尾部接近轮胎，链条环也是如此套上连接钩。由于链条之间有弹性径度系数合适的弹簧14，所以链条尾部没装上之前处于拉伸状态，套上之后，防滑链会牢牢的裹住轮胎。
装链过程如下驾驶人员按下K1键，装链指令过程正式开始，系统仓3下降，上仓盖4、下仓盖5打开，此时车速一般控制的很低。驾驶员按下开关K2键，水平传送杆9杆头杆缓慢伸出带动链条头部前进，当连杆伸到最大长度时，链头部分正好接近汽车轮胎。汽车缓慢前进过程中，在车轮转动的一周的范围内，链头部分扣环与嵌入轮胎的连接钩13接触并扣牢。驾驶人员将车辆缓慢前移。车轮转动过程中，带动链条拉长，由于链条尾部钩在尾杆上面，链条也会拉动尾杆前伸。
汽车车轮刚好转动一周，链条装上轮胎，链尾部扣索与口头接触，链条尾部与连接钩13接触连通，并返回一个信号，指示灯1灯熄灭，头杆和尾杆自动缩回到系统仓3中，上仓盖4、下仓盖5关闭。系统仓3上升回到原位，安装完毕。
卸链过程如下驾驶员按下K1键，系统仓3下降，上仓盖4、下仓盖5打开，同时控制车速，在缓慢理想的状态下，汽车向后倒退。进行卸链操作。驾驶员按下开关K3键，尾杆向前缓慢伸出，以接近汽车车轮，链条一端在转动过程中，将会与尾杆连接上，表示尾杆与链条环已经钩好。此时会发出一个信号，使得开始闪烁，车轮后退的过程中，为卸链过程，指示灯2一直处于闪烁状态。车轮后退，尾杆缓慢缩回，链条收回过程中，另一端成功钩在头杆上。此时指示灯2熄灭，迅速按下K1则电路放弃控制车速和运动方向，同时上仓盖4、下仓盖5关闭，系统仓3上升回到原位，卸链完毕。
权利要求
1.一种自动装卸式汽车防滑系统，包括控制电路和系统仓(3)，其特征在于系统仓(3)包括上下两组相同的传递装置，系统仓(3)仓体上设有上仓盖(4)及下仓盖(5)，在仓体内设有齿轮(6)和与齿轮(6)相配合的齿条(7)，齿轮(6)之间通过水平轴(8)连接，水平传送杆(9)与齿轮(6)连接；水平传送(9)杆另一端与防滑链(10)连接，固定在汽车内胎(11)与钢圈(12)之间的连接钩(13)与防滑链(10)相配合，防滑链(10)边缘设有连接弹簧(14)，在汽车轮胎(11)上与连接钩(13)相对位置设有连接钩平衡块(15)。
2.根据权利要求1所述的自动装卸式汽车防滑系统，其特征在于控制电路包括为系统供电的电源电路、电源电路与上仓盖(4)及下仓盖(5)的控制电路连接；上仓盖(4)及下仓盖(5)控制电路与由三态触发器(16)和矩形波产生器(17)控制的水平杆(9)伸缩控制电路连接；电路中还设有由两次翻转触发器(18)控制的连接钩(13)安装电路。
全文摘要
本发明公开了一种自动装卸式汽车防滑系统，属于汽车防滑链安装装置。其主要包括包括控制电路和系统仓，系统仓包括上下两组相同的传递装置，仓体上设有上仓盖及下仓盖，在仓体内设有齿轮和与齿轮相配合的齿条，齿轮之间通过水平轴连接，水平传送杆与齿轮连接；水平传送杆另一端与防滑链连接，固定在汽车轮胎与钢圈之间的连接钩与防滑链相配合，防滑链边缘设有连接弹簧，在汽车轮胎上与连接钩相对位置设有连接钩平衡块。本发明由于采用控制电路与防滑链机械传动装置相结合的结构，能够实现自动安装汽车防滑链，以减轻驾驶员的劳动强度，减小行车危险系数，保证行车安全。
文档编号B60C27/14GK1880112SQ20051001895
公开日2006年12月20日 申请日期2005年6月17日 优先权日2005年6月17日
发明者高戬, 付东旭 申请人:三峡大学