专利名称：一种汽车前轮爆胎防跑偏装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车安全防护装置，尤其涉及高速行驶汽车前轮爆胎防跑偏装置。
背景技术：
当汽车前轮一侧爆胎时，爆胎前轮与未爆胎前轮分别以轮毂滚动半径和轮 胎滚动半径前行，两前轮前进速度出现一慢一快现象，汽车必然向爆胎一侧转 向，这样非常容易发生交通事故。此时如果实施紧急刹车只能加重车辆跑偏或 倾覆，所以当一侧前轮爆胎时，禁止紧急刹车，只能把稳方向减速直到停车。 即使做到不紧急刹车，也难以用方向盘掌控车辆不跑偏，因为前轮一侧爆胎后 会产生向已爆胎车轮方向的巨大扭矩力，而且是瞬间发生，作为驾驶员很难控 制和预防。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种当高速行驶的汽车一侧前轮爆赠后， 自动防止汽车跑偏或倾覆的装置。
本发明解决技术问题的技术方案是
一种汽车前轮爆胎防跑偏装置，包括两套轮胎压力信号输出装置、两套压
力信息接收和控制装置4和5、单片机1、速度检测电路2、两套刀具执行装置， 两套轮胎压力信号输出装置分别设在汽车两前轮轮毂51凹陷槽内，两套刀具执 行装置分别设在汽车前桥两转向节支架上的安装架30内，刀具朝向轮胎42胎 边胶，速度检测电路2与车速传感器相连接，当汽车达到设定速度时，两套压 力信息接收和控制装置4和5进入信号接收状态，当一侧轮胎爆胎，胎内压力 下降到设定压力时，压力信号输出装置向另一侧压力信息接收和控制装置发出 信号，使另一侧刀具执行装置动作，同时一侧压力信息接收和控制装置停止工 作。
所述刀具执行装置由齿轮刀20、刀柄17、刀鞘18、液压油缸11组成，液 压油缸包括缸筒12和活塞杆16，刀鞘18后端与缸筒12前端固定，刀柄17前 端设有齿轮刀20，刀柄17后端与活塞杆16前端粘接固定，齿轮刀20及刀柄 17位于刀鞘18内。
所述压力信号输出装置包括常开型空气压力开关、电池和无线电发射器； 压力信息接收和控制装置4包括PNP三极管Q1、固态继电器J3、无线电接收 器J8、保持继电器J4、液压电磁阀62;压力信息接收和控制装置5包括PNP三极管Q2、固态继电器J5、无线电接收器J9、保持继电器J6、液压电磁阀72; 所述速度检测电路包括光电耦合器U3和集成块IC2，液压电磁阀62控制液压 油缸63;液压电磁阀72控制液压油缸73，车速传感器上的汽车转速脉冲信号 通过光电耦合器U3输入到集成块IC2整形，再输入到单片机(1) P20端，当 汽车达到设定速度时，单片机(1)上的P10端和P11端为低电平，三极管Q1 和Q2导通，固态继电器J3和J5得电，无线电接收器J8和J9处于接收信号状 态，当一侧车轮爆胎，胎内压力下降到设定压力时，该轮毂内的常开型空气压 力开关闭合，与其连接的无线电发射器得电发射信号，另一侧无线电接收器接 收该信号，使另一侧保持继电器工作，与其电连接的液压电磁阀动作，对应液 压油缸工作，同时通过对应光电耦合器反馈到单片机l，单片机1使一侧PNP 三极管不导通。
汽车设定速度为80公里/小时。
所述无线电发射器为跳码无线遥控器，所述无线电接收器为跳码无线接收 器，所述保持继电器为磁保持继电器。 所述电池为锂亚电池。
本发明的技术效果是当高速行驶的汽车发生一侧前轮爆胎时，轮胎内压迅
速下降，当压力降到设定的最低压力时，常开型空气压力开关接通，与之相连
的无线电发射器得电并发射信号到另一侧的无线电接收器，另一侧的无线电接
收器接收到信号后启动对应液压电磁阀，齿轮刀在液压油缸活塞杆的推动下快
速移动，与高速旋转的轮胎胎边胶相旋切并切透轮胎侧壁，当刀柄末端被活塞
杆顶出刀鞘时，在外力作用下，刀柄根部与活塞杆顶部粘结处断开，齿轮刀及
刀柄脱离刀鞘，使汽车两侧fr轮在爆胎时几乎同时漏气，两侧前轮轮毂几乎同
时碾胎行驶，从而自动防止高速行驶的汽车出现一侧前轮爆胎时发生跑偏或倾
覆，避免交通事故的发生。
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图1为本发明电气工作原理图。
图2为本发明液压油缸与汽车液压制动系统液压管路连接示意图。
图3为本发明执行装置主视图。
图4为本发明执行装置俯视图。
图5为图4中A-A向剖视图。
图6为本发明执行装置刀柄伸出状态主视图。
图7为本发明执行装置刀柄伸出状态俯视图。图8为本发明执行装置在安装架内的主视图。
图9为图8中B-B向剖视图。'
图IO为本发明执行装置在安装架内的俯视图。
图11为本发明安装架俯视图。
图12为图11中C-C向剖视图。
图B为本发明执行装置在转向节支架上的安装主视图。 图14为本发明执行装置在转向节支架上的安装俯视图。 图15为本发明轮毂主视图。 图16为本发明轮毂左视图。 图17为本发明轮毂右视图。
具体实施例方式
如图1和图2所示，本发明一种汽车前轮爆胎防跑偏装置，包括左侧轮胎 压力信号输出装置76、右侧轮胎压力信号输出装置66、左侧压力信息接收和控 制装置5、右侧压力信息接收和控制装置4、单片机l、速度检测电路2、电源 3、左侧刀具执行装置、右侧刀具执行装置。左侧刀具执行装置装有液压油缸 73，右侧刀具执行装置装有液压油缸63。右侧压力信息接收和控制装置4包括 PNP三极管Q1、固态继电器J3、无线电接收器J8、保持继电器J4、液压电磁 阀62;左侧压力信息接收和控制装置5包括PNP三极管Q2、固态继电器J5、 无线电接收器J9、保持继电器J6、液压电磁阀72;速度检测电路2包括光电 耦合器U3和集成块IC2，液压电磁阀62控制液压油缸63，液压电磁阀72控 制液压油缸73，汽车转速脉冲信号通过光电耦合器U3输入到集成块IC2整形， 再输入到单片机1中的P20端，当汽车达到设定的80公里》j、时的速度时，单 片机1上的P10端和Pll端为低电平，PNP三极管Ql和PNP三极管Q2导通， 固态继电器J3和固态继电器J5得电，无线电接收器J9和无线电接收器J8处 于接收信号状态；当汽车未达到设定的80公里/小时的速度时，单片机1上的 P10端和P11端为高电平，PNP三极管Ql和PNP三极管Q2不导通，固态继 电器J3和固态继电器J5不得电，无线电接收器J9和无线电接收器J8处于不 能接收信号状态。无线电接收器J8只接收左前轮71内的压力信号输出装置76 发出的信号，即无线电接收器J8与左前轮71内的压力信号输出装置76相对应； 无线电接收器J9只接收右前轮61内的压力信号输出装置66发出的信号，即无线电接收器J9与右前轮61内的压力信号输出装置66相对应。当左前轮71爆 胎，胎内压力下降到设定的压力时，该轮胎内的常开型空气压力开关闭合，与 其连接的无线电发射器得电发射信号，无线电接收器J8接收信号，保持继电器 J4工作，与其电连接的液压电磁阀62动作，对应液压油缸63工作，同时通过 对应光电耦合器Ul反馈到单片机l.上的P23端，使得单片机1上的Pll端为 高电平，PNP三极管Q2不导通，使固态继电器J5停止供电，无线电接收器 J9不能接收信号，保持继电器J6不工作，液压电磁阀72不能工作，相应液压 油缸73不工作，防止刺胎后先爆轮胎再被齿轮刀刺破。当右前轮61爆胎，胎 内压力下降到设定的压力时，该轮胎内的常开型空气压力开关闭合，与其连接 的无线电发射器得电发射信号，无线电接收器J9接收信号，保持继电器J6工 作，与其电连接的液压电磁阀72动作，对应液压油缸73工作，同时通过对应 光电耦合器U2反馈到单片机1上的P24端，使得单片机1上的P10为高电平， PNP三极管Ql不导通，固态继电器J3停止供电，无线电接收器J8不能接收 信号，保持继电器J4不工作，液压电磁阀62不能工作，液压油缸63不工作。 电源3从汽车电瓶取12V电，经集成块IC3稳压输出5V给单片机1供电。本 实施例无线电发射器采用跳码遥控发射器，无线电接收器采用跳码遥控接收器； 保持继电器采用GRT508At12VDC磁保持继电器；单片机采用STC89C52RC型号； 三极管采用S9012型号；固态继电器采用JINREE M-ODC5型号；光电耦合器 采用TLP521型号。常开型空气压力开关的设定压力根据车型、轮胎压力等因 素确定，如奥迪A6轿车设定压力为1.2 1.4公斤/平方厘米。
如图2所示，液压油缸63和73动力来自汽车液压制动系统，图2实线表 示原有汽车制动液压管路，其中左前轮71和右前轮61，液压油泵66，左后 轮76和右后轮75，储液罐64，单向阀67和77，汽车前轮储能器75，汽车后 轮储能器65，压力表68和低压报警开关69。图2虚线表示为新增加的液压管 路，储能器81上设有单向阀82，储能器81为液压油缸63和73提供液压动力， 在储能器81和液压油缸63、 73之间装有压力表84和低压报警开关83，单向 阀82通过管路86与汽车液压油泵66出油管连接。为了提高活塞杆16出缸速 度，在缸筒12上可只装进油管，不设回油管，缸筒12回油孔敞开， 一次性使 用，用后恢复。如图3至图12所示，执行装置由齿轮刀20、刀柄17、刀鞘18、液压油缸 11组成，液压油缸11包括缸筒12和活塞杆16，刀鞘18后端法兰与缸筒11前 端通过内六角螺栓15固定，齿轮刀20通过销轴22装在刀柄17前端，齿轮刀 20可以绕销轴22旋转。刀鞘18前端为半圆形开口槽19，用来保护齿轮刀20， 齿轮刀20外圆周设有锯齿刀刃12。刀柄17后端与活塞杆16前端焊接固定， 或刀柄17后端与活塞杆16前端用胶粘接固定，并采用俯视为"Z"字形粘接 面29，胶可以采用湖北回天胶业股份有限公司生产的XH-ll高强度结构胶或哥 俩好化学有限公司生产的302改性炳烯酸酯胶粘剂，用胶粘接相比焊接的优点 是齿轮刀只对轮胎切割一个口子，轮胎修复后可再使用，不至于对轮胎周向胎 边胶全部切割。齿轮刀20及刀柄17位于刀鞘18内。安装架30为圆筒状，分 上壳体23和下壳体24，上壳体23和下壳体24通过内六角螺栓25固定，安装 架30内腔形状与液压油缸11、刀鞘18的外部形状相适配，刀鞘18内横截面 为正方形，刀柄17外横截面也为正方形，防止刀柄17在刀鞘18内转动。刀鞘 18外横截面为正方形，防止刀鞘18在安装架30内转动，刀柄17在刀鞘18内 可以滑动。齿轮刀20可以密封在含防锈油的塑料袋内。
如图13和图14所示，安装架30通过支架43固定安装在汽车前桥转向节 支架41上，齿轮刀20向外朝上，并指向轮胎42内侧的胎边胶。
如图15至图17所示，常开型空气压力开关装在带有圆孔的压力开关金属 管53内，常开型空气压力开关进气口对准圆孔；电池和无线电发射器装在带有 圆孔的发射器金属管54内，无线电发射器发射天线置于发射器金属管54之外。 将压力开关金属管53和发射器金属管54固定在金属带圈52上,发射器金属管 54与压力开关金属管53在金属带圈52上的位置对称设置，目的是减少对轮毂 转动平衡的影响，压力开关金属管53和发射器金属管54之间通过导线连接， 导线自压力开关金属管53底部小孔经对应金属带圈52小孔穿出，沿金属带圈 52背面绕行至发射器金属管54下方金属带圈52小孔，经发射器金属管54底 部对应小孔引到发射器金属管54内腔，为了保护导线，在金属带圈52导线段 套有橡胶套管。压力开关金属管53和发射器金属管54与金属带圈52通过焊接 或铆接固定，金属带圈52两接头通过焊接、铆接或螺栓固定在轮毂51凹陷槽 内。也可在制造轮毂时，在轮毂凹陷槽铸造出可安装压力开关和无线电发射器、 电池的容腔以及导线腔。本实施例电池可采用长效高能锂亚电池。
权利要求
1、一种汽车前轮爆胎防跑偏装置，其特征在于包括两套轮胎压力信号输出装置、两套压力信息接收和控制装置(4)和(5)、单片机(1)、速度检测电路(2)、两套刀具执行装置，两套轮胎压力信号输出装置分别设在汽车两前轮轮毂(51)凹陷槽内，两套刀具执行装置分别设在汽车前桥两转向节支架上的安装架(30)内，刀具朝向轮胎(42)胎边胶，速度检测电路(2)与车速传感器相连接，当汽车达到设定速度时，两套压力信息接收和控制装置(4)和(5)进入信号接收状态，当一侧轮胎爆胎，胎内压力下降到设定压力时，压力信号输出装置向另一侧压力信息接收和控制装置发出信号，使另一侧刀具执行装置动作，同时一侧压力信息接收和控制装置停止工作。
2、 根据权利要求l所述一种汽车前轮爆胎防跑偏装置，其特征在于所述刀具 执行装置由齿轮刀(20)、刀柄(17)、刀鞘(18)、液压油缸(11)组成，液压 油缸包括缸筒(12)和活塞杆(16)，刀鞘(18)后端与缸筒(12)前端固定， 刀柄(17)前端设有齿轮刀(20)，刀柄(17)后端与活塞杆(16)前端粘接固 定，齿轮刀(20)及刀柄(17)位于刀鞘(18)内。
3、 根据权利要求1或2所述一种汽车前轮爆胎防跑偏装置，其特征在于所述 压力信号输出装置包括常开型空气压力开关、电池和无线电发射器；压力信息 接收和控制装置(4)包括PNP三极管Q1、固态继电器J3、无线电接收器J8、 保持继电器J4、液压电磁阀(62);压力信息接收和控制装置(5)包括PNP三 极管Q2、固态继电器J5、无线电接收器J9、保持继电器J6、液压电磁阀(72); 所述速度检测电路包括光电耦合器U3和集成块IC2，液压电磁阀(62)控制液 压油缸(63);液压电磁阀(72)控制液压油缸(73)，车速传感器上的汽车转 速脉冲信号通过光电耦合器U3输入到集成块IC2整形，再输入到单片机(1) P20端，当汽车达到设定速度时，单片机(1)上的P10端和P11端为低电平， 三极管Q1和Q2导通，固态继电器J3和J5得电，无线电接收器J8和J9处于 接收信号状态，当一侧车轮爆胎，胎内压力下降到设定压力时，该轮毂内的常 开型空气压力开关闭合，与其连接的无线电发射器得电发射信号，另一侧无线 电接收器接收该信号，使另一侧保持继电器工作，与其电连接的液压电磁阀动 作，对应液压油缸工作，同时通过对应光电耦合器反馈到单片机(1)，单片机(1)使一侧PNP三极管不导通。
4、 根据权利要求3所述一种汽车前轮爆胎防跑偏装置，其特征在于汽车设定 速度为80公里/小时。
5、 根据权利要求4所述一种汽车前轮爆胎防跑偏装置，其特征在于所述无线 电发射器为跳码无线遥控器，所述无线电接收器为跳码无线接收器，所述保持 继电器为磁保持继电器。
6、 根据权利要求5所述一种汽车前轮爆胎防跑偏装置，其特征在于所述电池 为锂亚电池。
全文摘要
本发明公开了一种汽车前轮爆胎防跑偏装置，包括两套轮胎压力信号输出装置、两套压力信息接收和控制装置、单片机、速度检测电路、两套刀具执行装置，两套轮胎压力信号输出装置分别设在两前轮轮毂凹陷槽内，两套刀具执行装置分别设在汽车前桥两转向节支架上的安装架内，刀具朝向轮胎内侧胎边胶，当汽车达到设定速度时，两套压力信息接收和控制装置进入信号接收状态，当一侧轮胎爆胎，胎内压力下降到设定压力时，压力信号输出装置向另一侧压力信息接收和控制装置发出信号，使另一侧刀具执行装置动作，同时一侧压力信息接收和控制装置停止工作。本发明可以自动防止高速行驶的汽车出现一侧前轮爆胎时发生跑偏或倾覆，避免交通事故的发生。
文档编号B60C23/02GK101544192SQ20091013832
公开日2009年9月30日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者林 潘 申请人:林 潘