本发明涉及一种内嵌式紧急防爆胎装置及其工作方法。
背景技术
随着我国公路事业的不断发展以及汽车保有量的不断增大，公路交通安全已成为人们生活中必不可少的一部分。在各类交通事故中，车辆因爆胎引发的交通事故正逐年增加。特别在高速公路上，爆胎是引发各类重大交通事故的主要原因之一，严重威胁人们生命财产安全。汽车在高速行驶时，如果突然爆胎，会立刻打破当前的平衡，巨大的冲量会直接作用到爆胎的轮胎方向。汽车未爆胎之前，轮胎的四个支点支撑整个车身维持平衡状态。当汽车高速行驶时，如果一侧的轮胎突然发生爆胎，原有的平衡立刻会被打破，整个车身会向爆胎的这一侧下降，常常导致汽车失控，失去平衡，很大可能会导致翻车。
技术实现要素：
本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的汽车高速行驶轮胎突然发生爆胎，原有的平衡立刻会被打破容易失去平衡对人员造成危害。
本发明的具体实施方案是：一种内嵌式紧急防爆胎装置，包括轮毂及套于轮毂中部的多个弧形内滑块，所述轮毂中部具有用于置入弧形内滑块的环形凹槽，相邻所述弧形内滑块之间设置有与相邻弧形内滑块外表面均滑动配合有弧形外滑块，所述弧形内滑块与轮毂之间具有锁死机构以控制弧形内滑块与轮毂外表面的间距从而推动弧形外滑块扩大相邻弧形外滑块的间距。
进一步的，所述锁死机构包括上支撑柱及下支撑柱，所述上支撑柱上端与弧形外滑块的内表面连接，所述上支撑柱与下支撑柱铰链连接，所述上支撑柱与下支撑柱铰接处还铰链连接有推动上支撑柱与下支撑柱使其摆动的顶杆，所述顶杆的后侧设置驱动顶杆横向移动的驱动装置。
进一步的，所述驱动装置包括固定于顶杆后侧的齿条，所述轮毂槽内固定有电机，所述电机的输出传固定有与齿条配合的齿轮，所述轮毂凹槽内还固定连接有用于架设齿条的支撑座。
进一步的，所述弧形外滑块及弧形内滑块的相向面具有相互耦合限位弧形外滑块及弧形内滑块防止其沿轮毂轴向或径向移动的凸轨及导槽。
进一步的，所述凸轨及导槽配合截面为梯形。
进一步的，所述环形凹槽内固定有控制箱，所述控制箱内固定有蓄电池，所述蓄电池与电机经导线连接。
本发明还包括一种内嵌式紧急防爆胎装置工作方法，利用如上所述的一种内嵌式紧急防爆胎装置，当汽车发生突然爆胎时电机驱动顶杆横移带动上支撑柱与下支撑柱逐渐形成与轮毂轴向垂直状态，进而其弧形外滑块向外扩张，弧形外滑块向外扩张的同时相应的弧形内滑块间距也拉大从而起到暂时支撑车体维持现有的平衡的作用，不会使汽车爆胎的一侧出现大幅度下降的现象。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明能够利用驱动装置驱动弧形外滑块的扩张使车辆在爆胎时起到支撑车体作用维持汽车的平衡，不会导致爆胎的一侧立刻下降发生汽车转向骤变，车身失衡剧烈抖动的可怕后果。
附图说明
图1为本发明轮毂结构示意图。
图2为本发明弧形内滑块及弧形外滑块配合结构示意图。
图3为本发明锁死机构扩张弧形内滑块状态结构示意图。
图4为本发明弧形内滑块扩张状态结构示意图。
图5为本发明锁死机构收缩弧形内滑块状态结构示意图。
图6为本发明弧形内滑块收缩状态结构示意图。
图7为本发明弧形外滑块与弧形内滑块配合结构立体图。
图8为本发明弧形外滑块结构。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1～8所示，一种内嵌式紧急防爆胎装置，包括轮毂10及套于轮毂10中部的多个弧形内滑块20，所述轮毂10中部具有用于置入弧形内滑块20的环形凹槽110，相邻所述弧形内滑块之间设置有与相邻弧形内滑块外表面均滑动配合有弧形外滑块30，本实施例中，所述的弧形外滑块30作为连接相邻弧形内滑块20的中间件，弧形内滑块20的两端分别与相邻的弧形外滑块30滑动配合。
本发明结构简单，为了能够限位弧形内滑块20与弧形外滑块30能够保证弧形外滑块30在向外侧扩张过程中不会发生沿轮毂轴向或径向移动的情况，弧形外滑块及弧形内滑块的相向面具有相互耦合的凸轨及导槽。
本实施例中，所述弧形外滑块30具有梯形导槽310，弧形内滑块20具有与梯形导槽310相互配合的梯形凸轨210，为了能够起到支撑作用维持汽车普通状态下的平衡，不会导致爆胎的一侧立刻下降发生汽车转向骤变，所述弧形内滑块与轮毂之间具有锁死机构以控制弧形内滑块与轮毂外表面的间距从而在爆胎时，使弧形外滑块30扩大相邻弧形外滑块的间距。
除了本实施例中的凸轨及导槽配合截面为梯形的形状外，还可以是t型或其他能限定轴向及径向的截面形状。
本实施例中，共设置有四个弧形内滑块20及四个弧形外滑块30，四个弧形内滑块20嵌于轮毂的环形凹槽110位置从而保证轮胎的放置。
本实施例中，锁死机构包括上支撑柱410及下支撑柱420，所述上支撑柱410上端与弧形外滑块的内表面连接，所述上支撑柱与下支撑柱420铰链连接，所述上支撑柱410与下支撑柱铰接处还铰链连接有推动上支撑柱与下支撑柱420使其摆动的顶杆430，所述顶杆的后侧设置驱动顶杆横向移动的驱动装置。
本实施例中，驱动装置包括固定于顶杆后侧的齿条510，所述轮毂槽内固定有电机50，所述电机50的输出传固定有与齿条510配合的齿轮，所述轮毂凹槽内还固定连接有用于架设齿条的支撑座530，从而保证齿条510在纵向高度上的限位防止顶杆及其后侧的齿条发生偏转。
本实施例中，汽车行驶时，轮胎和轮毂的受到离心力的作用。安装在轮毂凹槽内的顶杆一端的电机驱动顶杆使弧形外滑块向外扩张。当弧形外滑块扩张到紧贴外胎时，即与外胎的极限距离。此时锁死机构的上支撑柱410及下支撑柱420在同一条直线上，处于锁死状态，能够承受足够大的冲击力。
本实施例中，所述的电机为微型步进电机，所述的顶杆430朝向上支撑柱410及下支撑柱420的一端可通过设置固定轴，上支撑柱410的下端及下支撑柱420的上端套设在固定轴上实现铰链连接，顶杆横移时拉动固定轴横移从而迫使上支撑柱410及下支撑柱420角度发生改变从而实现弧形外滑块向外扩张或收缩。
环形凹槽110内固定有控制箱120，所述控制箱120内固定有蓄电池，所述蓄电池与电机经导线连接，蓄电池能用于给电机供电，控制箱120内可以设置有控制电路，控制电路上设置有用于感应轮胎内部企业的压力传感器，压力传感器一当汽车发生突然爆胎时，压力传感器触发微型步进电机使其弧形外滑块向外扩张，弧形外滑块向外扩张的同时相应的，弧形内滑块20间距也拉大，使弧形外滑块起到暂时支撑车体维持现有的平衡的作用，不会使汽车爆胎的一侧出现大幅度下降的现象。
此外，现有的车轮自带有转速传感装置能够判断是否发生爆胎现象，进而触发电机50工作。
本发明实施例中采用的汽车车轮轮胎结构为无内胎轮胎俗称原子胎或真空胎，这种轮胎是利用轮胎内壁和胎圈的气密层保证轮胎与轮辋间良好的气密性，外胎兼起内胎的作用，目前已普遍采用。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。
同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。