带检测功能的轮胎支撑装置及其工作方法与流程

本发明涉及车辆轮胎爆胎或瘪气保护领域，特别是一种带检测功能的轮胎支撑装置及其工作方法。

背景技术：

目前，车辆在行驶过程中，如果发生轮胎被戳穿或者爆胎的情况，车辆由于惯性会继续前行，轮胎胎唇会随着车轮的继续转动从轮缘滑入到轮毂凹槽中，甚至脱离轮毂，使轮毂直接与地面接触，导致车辆失去可控性，影响车辆安全，最终导致事故的发生。专利号为“201320605587.x”、名称为“车辆及其车轮装置”的实用新型专利公开了一种支撑环及其压力检测，其公开的检测方案具体是如何设置，并没有交代清楚，并且不能监测支撑环是否已经不能正常工作，即出现支撑环松动、断开、裂开等情况。因此存在轮胎爆胎后，支撑环不能起作用的危险，影响车辆安全。

技术实现要素：

本发明为解决上述问题，提出一种带状态监测功能的轮胎支撑装置及其工作方法，能够实时监测轮胎支撑装置是否有松动、断开、裂开、螺丝松开导致支撑装置解体等情况，避免了轮胎爆胎时轮胎支撑装置失效的情况，确保车辆安全。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种带检测功能的轮胎支撑装置，轮胎支撑装置设置在车轮轮辋凹槽，轮胎支撑装置设有开口，在开口处对应设置通孔和穿过通孔的锁紧装置，轮胎支撑装置内圆与轮辋凹槽的槽底相接触，还包括状态监测器件和无线发射器件，在轮胎支撑装置上设置安装槽，状态监测器件设置在安装槽内，无线发射器件包括供电单元、控制单元和无线发射单元，状态监测器件与控制单元电连接，无线发射单元与无线网络连接。

进一步地，安装槽设置在轮胎支撑装置的内圆，状态监测器件为轻触开关或金属接触头，轻触开关或金属接触头抵住轮辋凹槽的槽底。

具体地，轻触开关或金属接触头设置在无线发射器件上，无线发射器件设置在所述安装槽内。

具体地，在所述轮胎支撑装置的内圆或外圆设置第二安装槽，所述无线发射器件设置在所述第二安装槽内，在所述安装槽和第二安装槽之间设置线槽。

进一步地，安装槽设置在所述轮胎支撑装置的外圆，在所述轮胎支撑装置的外表面设置弹性钢带，在所述轮胎支撑装置的外圆设置放置弹性钢带的钢带槽，所述状态监测器件为轻触开关或金属接触头，轻触开关或金属接触头抵住所述弹性钢带内表面。

具体地，轻触开关或金属接触头设置在无线发射器件上，所述无线发射器件设置在所述安装槽内。

具体地，在轮胎支撑装置的内圆或外圆设置第二安装槽，所述无线发射器件设置在所述第二安装槽内，在所述安装槽和第二安装槽之间设置线槽。

具体地，弹性钢带的两末端折起，在所述折起设置与所述锁紧装置相配合的通孔。

进一步地，安装槽设置在所述轮胎支撑装置的开口处，所述状态监测器件为轻触开关或金属接触头，轻触开关或金属接触头抵住所述轮胎支撑装置的开口另一端。

具体地，状态监测器件为两金属片，分别设置在所述轮胎支撑装置的开口两端，轮胎支撑装置锁紧时，两金属片相接触。

具体地，在轮胎支撑装置的内圆或外圆设置第二安装槽，无线发射器件设置在第二安装槽内，在安装槽和第二安装槽之间设置线槽。

一种带检测功能的轮胎支撑装置的工作方法，控制单元根据需要进行编程，具有正常、异常、待机三种工作模式；

正常模式：控制单元控制发射单元向无线网络定时发射状态正常的信号；

异常模式：控制单元控制发射单元向无线网络定时发射状态异常的信号；

待机模式：在以异常模式工作一段时间后，所述控制单元控制发射单元停止向无线网络发射任何信号，无线发射器件停止工作；

在车辆行驶过程中，所述供电单元对控制单元和无线发射单元保持供电状态；

当轮胎支撑装置处于锁紧状态时，设定状态监测器件为闭路或开路状态，此时无线发射器件处于正常模式，即控制单元向无线发射单元发出工作正常信号，无线发射单元通过无线网络向显示或报警装置发出相应信号；

当轮胎支撑装置出现松动或脱离轮毂时，所述状态监测器件的状态被改变，即由闭路状态变为开路状态，或者由开路状态变为闭路状态时，此时无线发射器件处于异常模式，即控制单元向无线发射单元发出工作异常信号，无线发射单元通过无线网络向显示或报警装置发出相应信号；

无线发射器件处于异常模式一段时间后，无线发射器件进入待机模式。

本发明具有以下优点和积极效果：

本发明能够实时监测轮胎支撑装置是否有断开、裂开、螺丝松开导致支撑装置解体等情况，避免了轮胎爆胎时轮胎支撑装置失效的情况，确保车辆安全，可在多种型号的乘用车、客车、货车上广泛使用。

附图说明

图1为本发明的安装示意图；

图2为本发明实施例一的结构示意图；

图3为本发明实施例二的结构示意图；

图4为本发明实施例三的结构示意图；

图5为本发明原理图一；

图6为本发明原理图二；

图7为本发明的另一安装示意图；

图8为本发明实施例四的结构示意图；

图9为本发明实施例五的结构示意图；

图10为本发明实施例六的结构示意图；

图11为本发明实施例六金属接触头的结构示意图；

图12为本发明实施例七的结构示意图；

图13为本发明原理图三；

图14为本发明实施例八的结构示意图；

图15为本发明实施例九的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明的安装示意图；图2为本发明实施例一的结构示意图。结合如图1和图2所示，带检测功能的轮胎支撑装置，轮胎支撑装置1设置在车轮轮辋2凹槽，轮胎支撑装置1设有开口3，在开口3处对应设置通孔4和穿过通孔4的锁紧装置5，轮胎支撑装置1内圆与轮辋2凹槽的槽底相接触，还包括状态监测器件7和无线发射器件8，在轮胎支撑装置1上设置安装槽6.1，状态监测器件7设置在安装槽6.1内，无线发射器件8包括供电单元、控制单元和无线发射单元，状态监测器件与控制单元电连接，无线发射单元与无线网络连接。

实施例一的安装槽6.1设置在轮胎支撑装置1的内圆，状态监测器件7为轻触开关或金属接触头，轻触开关或金属接触头抵住轮辋2凹槽的槽底；在轮胎支撑装置1的内圆或外圆设置第二安装槽6.2，实施例一的第二安装槽6.2设置在轮胎支撑装置1的内圆，无线发射器件8设置在第二安装槽6.2内，在安装槽6.1和第二安装槽6.2之间设置线槽6.3，实施例一的状态监测器件为轻触开关7，轻触开关7与无线发射器件8通过导线9进行电连接。

图5为本发明原理图一。如图5所示，状态监测器件7可选择为常开型或常闭型的按压式复位开关，按压式复位开关上设置有按键7.1和引出至少两个接线脚7.2，接线脚7.2与无线发射器件8的控制单元电连接；按键7.1凸出轮胎支撑装置1的内圆面，轮胎支撑装置1安装好之后，按键7.1抵住车轮轮辋2凹槽底部，此时按压式复位开关为闭合或断开状态；在锁紧装置5返松或轮胎支撑装置1断裂时，轮胎支撑装置1的内圆面与车轮轮辋2凹槽的槽底会出现间隙，按键7.1被弹起复位，此时按压式复位开关由闭合变为断开或由断开变为闭合状态，从而实现监测。

图6为本发明原理图二。如图6所示，状态监测器件7还可以为两个外露的金属接触头7.3和7.4(参见图11所示)，分别与无线发射器件8的控制单元电连接；金属接触头7.3和7.4凸出轮胎支撑装置1的内圆面，轮胎支撑装置1安装好之后，金属接触头7.3和7.4同时抵住车轮轮辋2凹槽底部，利用车轮轮辋2材质本身的导电性，此时为有信号状态；在锁紧装置5返松或轮胎支撑装置1断裂时，轮胎支撑装置1的内圆面与车轮轮辋2凹槽的槽底会出现间隙，金属接触头7.3和7.4离开车轮轮辋2凹槽底部，此时为无信号状态。

实施例一是将状态监测器件7和无线发射器件8设置在胎支撑装置1的内圆，通过轮胎支撑装置1锁紧时的夹持力，将状态监测器件7和无线发射器件8进行有效固定，避免在车辆行驶过程中被甩出；同时利用轮胎支撑装置1锁紧或松动时夹持力的变化，控制状态监测器件7以断开或闭合进行状态切换，让无线发射器件8向无线网络发送出不同的状态信号进行识别显示与报警，从而达到监测轮胎支撑装置1工作状态的效果。

另外，如汽车用户需要时，可以在无线发射器件内集成胎压检测单元和/或温度检测单元，为用户提供轮胎气压与温度数据，以降低用户的用车成本。

本发明带检测功能的轮胎支撑装置的工作方法，如下：

控制单元根据需要进行编程，具有正常、异常、待机三种工作模式；

正常模式：控制单元控制发射单元向无线网络定时发射状态正常的信号，为节约用电，通过程序设定无线发射器件向无线网络发射信号的时间间隔，一般设定为每5～25分钟向无线网络发射一次或连续多次正常信号。

异常模式：控制单元控制发射单元向无线网络定时发射状态异常的信号，一般以每0.5～5秒钟向无线网络发射一次或连续多次异常信号。

待机模式：在以异常模式工作一段时间后，控制单元控制发射单元停止向无线网络发射任何信号，无线发射器件停止工作，为节约用电，在进入异常模式1～10分钟后，无线发射器件停止工作。

在车辆行驶过程中，供电单元对控制单元和无线发射单元保持供电状态；

当轮胎支撑装置1处于锁紧状态时，设定状态监测器件7为闭路或开路状态，此时无线发射器件8处于正常模式，即控制单元检测到状态监测器件7的信号后向无线发射单元发出工作正常信号，无线发射单元通过无线网络向显示或报警装置发出相应信号；

当轮胎支撑装置1出现松动或脱离轮毂时，状态监测器件7的状态被改变，即由闭路状态变为开路状态，或者由开路状态变为闭路状态时，此时无线发射器件8处于异常模式，即控制单元检测到状态监测器件7的改变信号后向无线发射单元发出工作异常信号，无线发射单元通过无线网络向显示或报警装置发出相应信号；

无线发射器件8处于异常模式一段时间后，无线发射器件8进入待机模式。

实施例二

图3为本发明实施例二的结构示意图，如图3所示，实施例二只设置安装槽6.1，将状态监测器件7、无线发射器件8和导线9都放置在安装槽6.1内。实施例二的其他设置与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例三

图4为本发明实施例三的结构示意图，如图4所示，实施例三的轻触开关或金属接触头设置在无线发射器件8上，即将状态监测器件7集成处理到无线发射器件8上，集成处理后通过内部线路将两者电连接，轻触开关或金属接触头凸出无线发射器件8表面，无线发射器件8设置在安装槽6.1内，轮胎支撑装置1通过锁紧装置5锁紧后，轻触开关或金属接触头抵住车轮轮辋2凹槽底部。实施例三的其他设置与实施例一相同，在此不再赘述。

实施例四

图7为本发明的另一安装示意图；图8为本发明实施例四的结构示意图。结合如图7和图8所示，实施例四的安装槽6.1设置在轮胎支撑装置1的外圆，在轮胎支撑装置1的外表面设置弹性钢带10，在轮胎支撑装置1的外圆设置放置弹性钢带10的钢带槽11，状态监测器件7为轻触开关或金属接触头，轻触开关或金属接触头抵住弹性钢带10内表面；弹性钢带10的两末端折起，在折起设置与锁紧装置5相配合的通孔12。

在轮胎支撑装置1的内圆或外圆设置第二安装槽6.2，实施例四的第二安装槽6.2设置在轮胎支撑装置1的外圆，无线发射器件8设置在第二安装槽6.2内，在安装槽6.1和第二安装槽6.2之间设置线槽6.3，状态监测器件7和无线发射器件8通过导线9进行电连接。实施例四的其他设置与实施例一相同，在此不再赘述。

参见图8所示，轮胎支撑装置1安装时，通过锁紧装置5和弹性钢带10同时锁紧，弹性钢带10压住状态监测器件7和/或无线发射器件8，通过弹性钢带10锁紧时的夹持力，将状态监测器件7和无线发射器件8进行有效固定，避免在车辆行驶过程中被甩出；同时利用弹性钢带10的反弹特性在锁紧或松动时夹持力的变化，控制状态监测器件7以断开或闭合进行状态切换，让无线发射器件8向无线网络发送出不同的状态信号进行识别显示与报警，从而达到监测轮胎支撑装置1工作状态的效果。

在轮胎支撑装置1外圆增加弹性钢带10后，使得轮胎支撑装置1更加牢固，同时，将状态监测器件7放置在轮胎支撑装置1外圆通过弹性钢带10进行固定，避免了状态监测器件7放置在轮胎支撑装置1内圆，由于车轮轮辋2的凹槽槽底表面凹凸不平，轮胎支撑装置1受车辆高速行驶急刹车产生的惯性力影响出现周向位移，或者因位移造成的状态监测器件7端部与车轮轮辋2的凹槽槽底表面摩擦而造成磨损，使状态监测器件7出现误报的情况；从而避免了外界因素影响，增加产品可靠性，使得监测更加准确。

实施例五

图9为本发明实施例五的结构示意图，如图9所示，实施例五只设置安装槽6.1，将状态监测器件7、无线发射器件8和导线9都放置在安装槽6.1内。实施例五的其他设置与实施例四相同，在此不再赘述。

实施例六

图10为本发明实施例六的结构示意图，图11为本发明实施例六金属接触头的结构示意图，结合图10和图11所示，实施例六的轻触开关或金属接触头设置在无线发射器件8上，即将状态监测器件7集成处理到无线发射器件8上，集成处理后通过内部线路将两者电连接，轻触开关(参见图10所示)或金属接触头(参见图11所示)凸出无线发射器件8表面，无线发射器件8设置在安装槽6.1内，轮胎支撑装置1通过锁紧装置5锁紧后，轻触开关或金属接触头抵住弹性钢带10(参见图8所示)的内表面。实施例六的其他设置与实施例四相同，在此不再赘述。

实施例七

图12为本发明实施例七的结构示意图，如图12所示，实施例七的安装槽6.1设置在轮胎支撑装置1的开口3处，状态监测器件7为轻触开关或金属接触头，轻触开关或金属接触头抵住轮胎支撑装置1的开口3另一端。在轮胎支撑装置1的内圆或外圆设置第二安装槽6.2，实施例七的第二安装槽6.2设置在轮胎支撑装置1的内圆，无线发射器件8设置在第二安装槽6.2内，在安装槽6.1和第二安装槽6.2之间设置线槽6.3，状态监测器件7和无线发射器件8通过导线9进行电连接。实施例七的其他设置与实施例一相同，在此不再赘述。

图13为本发明原理图三，如图13所示，状态监测器件7为按压式复位开关时，在锁紧轮胎支撑装置1过程中，由于开口3两侧端部间距逐渐减小，最终复位开关按键7.1被压入，按键7.1抵住轮胎支撑装置1的开口3另一端，无线发射器件8向无线网络发送轮胎支撑装置1工作正常信号；锁紧装置5或轮胎支撑装置1出现松动时，轮胎支撑装置1的开口3两侧端部间距会逐渐增大，按键7.1反弹复位，无线发射器件8向无线网络发送轮胎支撑装置1工作异常信号。

实施例八

图14为本发明实施例八的结构示意图，如图14所示，实施例八的状态监测器件7为两金属片7.3和7.4，分别放置在轮胎支撑装置1的开口3两侧端部的第四安装槽6.4和第五安装槽6.5内，并凸出轮胎支撑装置1的开口3端面。锁紧轮胎支撑装置1过程中，由于开口3两侧端部间距逐渐减小，两金属片7.3和7.4相接触，无线发射器件8向无线网络发送轮胎支撑装置1工作正常信号；锁紧装置5或轮胎支撑装置1出现松动时，轮胎支撑装置1的开口3两侧端部间距会逐渐增大，两金属片7.3和7.4分离开，无线发射器件8向无线网络发送轮胎支撑装置1工作异常信号。实施例八的其他设置与实施例七相同，在此不再赘述。

实施例九

图15为本发明实施例九的结构示意图，如图15所示，实施例九的状态监测器件7为两金属片7.3和7.4，分别设置在轮胎支撑装置1的开口3两侧，两金属片7.3和7.4与锁紧装置5相接触，利用锁紧装置5材质的导电特性进行导通；当锁紧装置5锁紧时，两金属片7.3和7.4同时与锁紧装置5接触，无线发射器件8向无线网络发送轮胎支撑装置1工作正常信号；当轮胎支撑装置1松动时，锁紧装置5脱出轮胎支撑装置1的通孔4时，金属片7.3或金属片7.4与锁紧装置5分离，无线发射器件8向无线网络发送轮胎支撑装置1工作异常信号。实施例九的其他设置与实施例七相同，在此不再赘述。

总之，本发明能够实时监测轮胎支撑装置是否有断开、裂开、螺丝松开导致支撑装置解体等情况，避免了轮胎爆胎时轮胎支撑装置失效的情况，增加了车辆在爆胎后的行驶距离，避免了事故的发生。可在多种型号的乘用车、客车、货车上广泛使用。