一种在爆胎后保持车身稳定的装置的制作方法

本发明涉及一种汽车安全装置，更具体的说是涉及一种在爆胎后保持车身稳定的装置。

背景技术：

汽车高速行驶致轮胎过热、轮胎气压升高或尖锐硬物扎破轮胎都有可能导致汽车爆胎，汽车爆胎事故一直是汽车行业和交通部门的最头疼的问题之一，轮胎爆胎时，整车会瞬间向爆胎一侧倾斜，而车辆以60km/h以上速度行驶时，一旦发生车轮爆胎情况，驾驶员几乎没有反应时间，轮胎厚度瞬间变小，直接导致高速行驶的车身产生瞬时距地落差冲击，进而车身失去平衡，车辆将瞬间偏离原航线甚至会因车辆的扎头而发生颠覆，惨痛的事实告诉世人，高速公路上行驶的机动车辆一旦发生爆胎事故，轻则损坏车辆，重则车毁人亡甚至引发连环事故，损失惨重。

在现有技术中为了避免车辆爆胎引起的车辆失控，主要有以下技术方案：一是通过在轮毂上设置安全装置，使得在发生爆胎后，安全装置能够起到辅助支撑作用，减小由于单侧轮胎爆胎引起的瞬时距地落差，但是安全装置和轮胎之间的高度差太大，便不能在发生爆胎后起到辅助支撑作用，高度差太小，会增加轮毂的重量，影响车辆的灵活性；一是运用汽车车胎自动充气装置，在发生爆胎后，分别通过独立通道为每一个轮胎进行自动充气，但是能够在短时间内将漏气的轮胎充气至可以支撑车身的气压，现有的气体发生器其实很难做到；一是运用汽车主动安全的控制技术，针对车辆在高速行驶时的突发爆胎，依靠车辆携带的车身动态稳定系统来间接应对突发的爆胎状况，但是这种技术应用成本高，适用性差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种在爆胎后保持车身稳定的装置，在车辆爆胎时，能够及时地稳定两侧车胎高度，保证车辆行驶整体平衡。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种在爆胎后保持车身稳定的装置，包括轮毂、轮胎、胎压监测器、控制器、供气装置和辅助支撑装置，所述轮胎安装在轮毂的外圆上，所述辅助支撑装置设置在轮毂外圆和轮胎之间的空隙中，所述辅助支撑装置包括支撑环和沿支撑环均匀分布的若干支撑组件，所述支撑环通过若干支撑柱固定在轮毂外圆周上，所述胎压监测器和供气装置的启动器分别与控制器电连接；

所述供气装置包括气源和固定在轮毂外圆上的环状充气圈，所述充气圈和气源的出气管道相连，所述充气圈和支撑环与轮毂同心设置，所述充气圈位于支撑环内侧；

所述胎压监测器检测到爆胎后胎压变化，向控制器发送信号，所述控制器向供气装置发送信号，所述供气装置的气源通过充气圈向辅助支撑装置供气，使支撑组件启动来支撑轮胎。

作为本发明的进一步改进，所述支撑组件包括弧状第一支撑条、第一空心管和第一卡条，所述第一空心管连接在第一支撑条中心位置，所述第一卡条可转动连接在第一空心管另一端的外壁，所述第一空心管外套设有扭簧，所述扭簧两端分别与第一支撑条和第一卡条相连，所述支撑环上设置有若干均匀分布的镂空槽，所述镂空槽的形状和第一卡条形状相配合，每个镂空槽的两侧附近均设置有支撑柱，每个镂空槽两侧的支撑柱相对面上沿轴向设置有滑槽；

所述充气圈圆周外沿上均布有若干导气管，所述导气管位于充气圈的径向上，所述导气管远离充气圈的端部设置有橡胶外凸缘，所述导气管沿支撑环上镂空槽伸出支撑环外侧；

所述第一空心管套设在导气管外，所述第一空心管和第一卡条相连一端的内侧壁上设置有橡胶内凸缘，所述外凸缘和内凸缘相配合阻止第一空心管脱离导气管，所述第一卡条的两端位于镂空槽两侧的支撑柱相对面的滑槽中，所述扭簧处于变形状态。

作为本发明的进一步改进，所述导气管外侧套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与外凸缘和内凸缘相连。

作为本发明的进一步改进，所述支撑组件包括弧状第二支撑条、第二空心管和第二卡条，所述第一空心管连接在第一支撑条中心位置，所述第一卡条连接在第一空心管另一端的外壁；

所述充气圈圆周外沿上均布有若干中空筒，所述中空筒位于充气圈的径向上并和充气圈内部连通，所述中空筒中设置有活塞，所述活塞侧面连接有套杆和支撑杆，所述套杆上套设有第一弹簧，所述第二空心管套设在套杆上，所述第一弹簧两端分别与活塞和第二卡条相连，所述支撑杆另一端和第二卡条相抵，所述中空筒的内壁上设置有限制活塞移出的环状限位环，所述中空筒的边沿设置有由弹性记忆材料制成的挡沿，将第二卡条压入中空筒中使第一弹簧处于压缩状态，所述挡沿限制第二卡条移出中空筒；

所述支撑环包括环状滑轨和环体，所述环体的两侧边沿分别位于滑轨中，所述环体的两侧边沿通过若干条弹性橡胶带和滑轨内壁相连，所述滑轨通过支撑柱固定在轮毂外圆周上，所述环体上设置有若干缝隙和通孔，所述缝隙沿环体周向设置，所述通孔沿环体轴向设置，所述缝隙和通孔相交叉，所述通孔允许第二卡条穿过，所述缝隙宽度小于第二空心管宽度，且大于套杆宽度，所述第二空心管卡在缝隙和通孔相交处，所述弹性橡胶带处于拉伸状态。

作为本发明的进一步改进，所述气源为氮气发生器，所述氮气发生器设置在轮毂内侧，所述氮气发生器的出气管和充气圈相连通。

作为本发明的进一步改进，所述气源为高压储气罐、每个轮毂上的充气圈通过气管彼此连通，每个气管上均设置有电磁阀，所述电磁阀和控制器相连，每个气管通过同一总气管与高压储气罐的供气端口连通，所述高压储气罐的供气端口配置有控制气体流出的单向阀。

作为本发明的进一步改进，还包括补胎剂喷射器，所述补胎剂喷射器设置在轮毂外圆和轮胎之间的空隙中，所述补胎剂喷射器的启动器和控制器电连接，所述补胎剂喷射器用于在发生爆胎时喷射出泡沫补胎剂对轮胎的漏点进行阻塞。

作为本发明的进一步改进，所述第一支撑条包括支撑板和气囊，所述支撑板靠近橡胶轮胎的一侧设置有槽底呈半弧状的容置槽，所述气囊通过可拉断固定带固定在容置槽中，所述第一空心管穿过支撑板和气囊相连通，所述气囊和第一空心管相连的通孔处设置有爆破膜片。

本发明的在爆胎后保持车身稳定的装置，胎压监测器实时监测胎压变化范围，在车辆发生爆胎后，向控制器发送信号，控制器向供气装置的启动器发送信号，供气装置向充气圈充气，随着充气圈中气压增大，支撑组件向支撑环外侧移动，使第一支撑条和轮毂外圆周之间的距离增大，同时和轮胎之间的距离减小，从而对车身起到支撑作用，避免由于爆胎引起瞬时距地落差冲击，使车身失去平衡，能够及时地稳定两侧车胎高度，保证车辆行驶整体平衡。

附图说明

图1为本发明实施例1闲置状态的结构示意图；

图2为本发明实施例1在发生爆胎后启动状态的结构示意图；

图3为本发明实施例1支撑组件的结构示意图；

图4为本发明实施例1第一支撑条和气囊相配合的结构示意图；

图5为本发明实施例2闲置状态的结构示意图；

图6为本发明实施例2闲置状态的局部结构放大图；

图7为本发明实施例2在发生爆胎后启动状态的结构示意图；

图8为本发明实施例2闲置状态的截面图；

图9为本发明实施例2环体上缝隙和通孔分布的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

实施例1

参照图1-4所示，本实施例的一种在爆胎后保持车身稳定的装置，包括轮毂1、轮胎2、胎压监测器、控制器、供气装置和辅助支撑装置，轮胎2安装在轮毂1的外圆上，辅助支撑装置设置在轮毂1外圆和轮胎2之间的空隙中，辅助支撑装置包括支撑环31和沿支撑环31均匀分布的若干支撑组件，胎压监测器和供气装置的启动器分别与控制器电连接；

支撑组件包括弧状第一支撑条321、第一空心管322和长条状第一卡条323，第一空心管322连接在第一支撑条321中心位置，第一卡条323可转动连接在第一空心管322另一端的外壁，第一空心管322外套设有扭簧324，扭簧324两端分别与第一支撑条321和第一卡条323相连，支撑环31上设置有若干均匀分布的镂空槽33，镂空槽33的形状和第一卡条323形状相配合，支撑环31通过若干支撑柱34固定在轮毂1外圆周上，每个镂空槽33的两侧附近均设置有支撑柱34，每个镂空槽33两侧的支撑柱34相对面上沿轴向设置有滑槽35；

供气装置包括气源和固定在轮毂1外圆上的环状充气圈41，所述充气圈和气源的出气管道相连，充气圈41和支撑环31与轮毂1同心设置，充气圈41位于支撑环31内侧，充气圈41圆周外沿上均布有若干导气管42，导气管42位于充气圈41的径向上，导气管42远离充气圈41的端部设置有橡胶外凸缘43，导气管42沿支撑环31上镂空槽33伸出支撑环31外侧；

第一空心管322套设在导气管42外，第一空心管322和第一卡条323相连一端的内侧壁上设置有橡胶内凸缘44，外凸缘43和内凸缘44相配合阻止第一空心管322脱离导气管42，第一卡条323的两端位于镂空槽33两侧的支撑柱34相对面的滑槽35中，扭簧324处于变形状态；

使用胎压监测器监测车辆的每个车辆轮胎的即时胎压，并把即时胎压的数值发送给控制器；通过车速传感器测量车辆轮胎的即时车速，并把即时车速的数值发送给控制器；控制器根据胎压的数值做出分析对比，其中计算出即时胎压数值和上一次的接收到的胎压数值的胎压差，并根据胎压差做出反馈；当车辆一侧轮胎的胎压差的数值小于预设的差值50kpa时，控制器不做反馈反应；当车辆一侧轮胎的胎压差的数值大于或等于预设的差值50kpa时，控制器再根据此时车速数值做出反馈；当即时的车速数值小于预设车速值30km/h时，控制器不做反馈反应；当即时的车速数值大于或等于预设车速值30km/h时，控制器向供气装置的启动器作出反馈反应，将充气信号传输给车辆对应的爆胎上的供气装置的启动器，同时也触发在车厢内的爆胎报警器，爆胎报警器发出提示音，提示司机汽车已经爆胎。

供气装置的启动器启动后，气源向充气圈41中充气，气流沿着充气圈41进入导气管42，随着导气管42中气压增大，第一空心管322相对导气管42移动，橡胶的外凸缘43和内凸缘44也能起到密封气体的作用，第一空心管322沿镂空槽33向支撑环31外侧移动，同时第一卡条323沿支撑柱34上滑槽35移动，当第一卡条323穿过镂空槽33移动至支撑环31外侧后，外凸缘43和内凸缘44相抵，第一空心管322停止移动，扭簧324复位，第一卡条323相对第一空心管322转动90度左右，由于第一卡条323是长条状，且镂空槽33形状和第一卡条323相配合，当第一卡条323转动90度左右后，第一卡条323侧面会抵在支撑环31外圆周上，使得支撑环31间接支撑起第一支撑条321，为了避免第一支撑条321相对支撑环31转动，可以在第一空心管322的内侧壁上设置第二滑槽，在导气管42的外侧壁上设置滑块，使得第一空心管322能够相对导气管42上下滑动的同时，不会相对导气管42转动，从而限制第一支撑条321相对支撑环31转动，当第一支撑条321移动到位时，若干支撑组件上的第一支撑条321位于同一圆周上，辅助支撑装置开始对车身起到支撑作用，避免由于爆胎车胎泄气引起瞬时距地落差冲击，使车身失去平衡，在本发明装置被触发之前，第一支撑条321和轮胎内侧有一定间距，不会因为胎压正常减小而开始承力，在使用之后，更换轮胎时，也比较容易将各个支撑组件复位。

作为改进的一种具体实施方式，导气管42外侧套设有第二弹簧52，第二弹簧52的两端分别与外凸缘43和内凸缘44相连。因为在汽车行驶过程中，各个支撑组件是随着轮毂1转动的，原先是通过第一空心管322内侧壁和导气管42外侧壁之间的摩擦力阻挡转至下方的第一支撑条321在重力的作用下向支撑环31外侧移动，通过又设置了第二弹簧52，可以进一步防止第一支撑条321意外在重力的作用下向支撑环31外侧移动。

作为改进的一种具体实施方式，气源为氮气发生器，氮气发生器设置在轮毂1内侧，氮气发生器的出气管和充气圈41相连通，本发明装置启动所需要气压不高，一般的氮气发生器即可满足要求，对每一个轮胎分开独立充气，具有能够快速充气的优点。

作为改进的一种具体实施方式，气源为高压储气罐、每个轮毂1上的充气圈41通过气管彼此连通，每个气管上均设置有电磁阀，电磁阀和控制器相连，每个气管通过同一总气管与高压储气罐的供气端口连通，高压储气罐的供气端口配置有控制气体流出的单向阀。这种结构设计可以减少给汽车额外增加过多的重量，同一个高压储气罐可以作为多个轮胎2的气源，能够根据需要同时对左右两侧充气圈41充气。

作为改进的一种具体实施方式，还包括补胎剂喷射器，补胎剂喷射器设置在轮毂1外圆和轮胎2之间的空隙中，补胎剂喷射器的启动器和控制器电连接，补胎剂喷射器用于在发生爆胎时喷射出泡沫补胎剂对轮胎的漏点进行阻塞。

作为改进的一种具体实施方式，第一支撑条321包括支撑板71和气囊72，支撑板71靠近橡胶轮胎的一侧设置有槽底呈半弧状的容置槽73，气囊72通过可拉断固定带74固定在容置槽73中，第一空心管322穿过支撑板71和气囊72相连通，气囊72和第一空心管322相连的通孔处设置有爆破膜片。本发明装置启动后，首先导气管42中气压升高，使支撑组件的第一支撑条321移动到位，然后随着导气管42和第一空心管322中气压继续升高，爆破膜片破裂，开始对气囊72进行充气，使充气气囊72对轮胎2进行支撑，爆破膜片的设置是为了防止由于气囊72的存在使得第一空心管322和导气管42中气压升高变慢，不能使第一支撑条321快速移动到位，通过设置爆破膜片，先让第一支撑条321移动到位，即使没有足够的时间再给气囊72充气，第一支撑条321依然能起到辅助支撑作用。

实施例2

参照图5-9所示，本实施例的一种在爆胎后保持车身稳定的装置，支撑组件包括弧状第二支撑条361、第二空心管362和第二卡条363，第一空心管362连接在第一支撑条361中心位置，第一卡条363连接在第一空心管362另一端的外壁；充气圈41圆周外沿上均布有若干中空筒45，中空筒45位于充气圈41的径向上并和充气圈41内部连通，中空筒45中设置有活塞451，活塞451侧面连接有套杆452和支撑杆453，套杆452上套设有第一弹簧51，第二空心管362套设在套杆452上，第一弹簧51两端分别与活塞451和第二卡条363相连，支撑杆453另一端和第二卡条363相抵，中空筒45的内壁上设置有限制活塞451移出的环状限位环454，中空筒45的边沿设置有由弹性记忆材料制成的挡沿455，将第二卡条363压入中空筒45中使第一弹簧51处于压缩状态，挡沿455限制第二卡条363移出中空筒45；

支撑环31包括环状滑轨311和环体312，环体312的两侧边沿分别位于滑轨311中，环体312的两侧边沿通过若干条弹性橡胶带313和滑轨311内壁相连，滑轨311通过支撑柱34固定在轮毂1外圆周上，环体312上设置有若干缝隙314和穿孔315，缝隙314沿环体312周向设置，缝隙314沿环体312轴向设置，缝隙314和穿孔315相交叉，穿孔315允许第二卡条363穿过，缝隙314宽度小于第二空心管362宽度，且大于套杆452宽度，第二空心管362卡在缝隙314和穿孔315相交处，弹性橡胶带313处于拉伸状态。

使用胎压监测器监测车辆的每个车辆轮胎的即时胎压，并把即时胎压的数值发送给控制器；通过车速传感器测量车辆轮胎的即时车速，并把即时车速的数值发送给控制器；控制器根据胎压的数值做出分析对比，其中计算出即时胎压数值和上一次的接收到的胎压数值的胎压差，并根据胎压差做出反馈；当车辆一侧轮胎的胎压差的数值小于预设的差值50kpa时，控制器不做反馈反应；当车辆一侧轮胎的胎压差的数值大于或等于预设的差值50kpa时，控制器再根据此时车速数值做出反馈；当即时的车速数值小于预设车速值30km/h时，控制器不做反馈反应；当即时的车速数值大于或等于预设车速值30km/h时，控制器向供气装置的启动器作出反馈反应，将充气信号传输给车辆对应的爆胎上的供气装置的启动器，同时也触发在车厢内的爆胎报警器，爆胎报警器发出提示音，提示司机汽车已经爆胎。

供气装置的启动器启动后，气源向充气圈41中充气，气流沿着充气圈41进入中空筒45，随着中空筒45中气压增大，活塞451在中空筒45中移动，支撑杆453顶着第二卡条363向中空筒45出口处移动，第二卡条363在活塞451的推动下突破中空筒45出口处挡沿455的限制移出中空筒45，此过程中挡沿455会先变形在复位，将挡沿455设置为向中空筒45底部翻折，使得将第二卡条363推进中空筒45中时更省力，第二卡条363又不容易自行突破挡沿455的限制；第二卡条363移出中空筒45后，原本处于压缩状态的第一弹簧51快速复位，推动支撑组件向远离轮毂1的方向移动，第二空心管362相对套杆452滑动，第二卡条363穿过环体312上穿孔315移至环体312外侧，因为环体312上缝隙314宽度小于第二空心管362宽度，且大于套杆452宽度，第二空心管362起初卡在缝隙314和穿孔315相交处，虽然弹性橡胶带313处于拉伸变形状态，但是以上结构设计可以阻止环体312沿滑轨311转动，一旦第二卡条363穿过环体312上穿孔315移至环体312外侧，套杆452位于缝隙314和穿孔315相交处，弹性橡胶带313开始复位，环体312开始沿滑轨311转动，套杆452会相对缝隙314移动，使得第二卡条363和穿孔315错位，从而使第二卡条363支撑在支撑环31的环体312上，第二支撑条361支撑在轮胎2内侧面。当第二支撑条361移动到位时，若干支撑组件上的第二支撑条361位于同一圆周上，辅助支撑装置开始对车身起到支撑作用，避免由于爆胎车胎泄气引起瞬时距地落差冲击，使车身失去平衡，在本发明装置被触发之前，第二支撑条361和轮胎内侧有一定间距，不会因为胎压正常减小而开始承力，在使用之后，更换轮胎时，也比较容易将各个支撑组件复位，本发明的保持车身稳定的装置无需改变轮毂1的结构，可以方便的安装在轮毂1和轮胎2之间，且可以重复使用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。