车轮动态气压调整装置的制作方法

本实用新型涉及车辆行驶状态下的轮胎气压调整(充气或排气)技术领域。

背景技术：

为方便理解与描述，我们将车轮的转动部分统称为车轮或转子，如：轮胎、轮毂(钢圈)、制动鼓、制动盘、轮轴等；我们将车辆的其它部分统称为车架或定子，如轮轴壳、制动分泵架等，也包括车箱与驾驶室。

现有技术中，充气轮胎的充气(加气)与排气(放气、调整轮胎气压)一般都是在车辆停车后进行的，充气用的气泵、电源、电源线、相应的控制装置等，也没有固定安装在车轮上，并且也不能随车轮(转子)一起旋转与行驶。

众所周知，在车辆的行驶过程中，轮胎气压也并不是固定在某一值为最好，随着道路状况的不同，例如下雨，道路积雪、结冰，以及泥泞的情况下，轮胎气压调整得低一些，对安全行驶是非常有效的，它能明显增大胎面与地面的接触面积，有效降低车轮打滑的现象，同时，轮胎气压降低以后，驱动轴轴线与着地胎面间的半径也同时减小，在驱动扭矩不变的情况下，扭力也随之增加，这也有利于车辆走出泥坑；反之，如果在风和日丽道路宽敞平直的时候，适当增加轮胎气压，不仅能减小轮胎的滚动阻力降低油耗，也能降低轮胎的疲劳损坏与轮胎过热。在车辆的行驶过程中，道路状况的变化是频繁的，道路干爽平直、积水、积雪、结冰，以及泥泞的状况有可能是交替出现的，我们不方便也不可能走走停停，频繁地下车进行轮胎气压的调整。

在车辆的行驶过程中，轮胎被扎穿漏气也是经常发生的，而在大多数的情况下，漏气过程也是缓慢的，也就是说，如果此时有一套充气装置在不停车的情况下，就能对轮胎进行充气，那么车辆就可安全地继续行驶，等到了方便停车与维修的地点时再进行修理。如今道路车辆的密度大，不论是大型车辆还是小型车辆，也不论是在市区还是在高速公路上，都不是随意就能停车的，也不是到处都有加气补胎的修理点的，一些车辆为了拖延到修理点，致使本来能修补好的轮胎，最终彻底报废，也损坏了车轮的轮毂。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：在车辆不停车(车轮不停转)的状态下，就能对轮胎气压进行适时的加气、增压或减压的操作与调整。本实用新型的技术方案是：将气泵、控制阀、传感器、电控装置、电能传送装置等，都设在车轮(转子)上。本实用新型的有益效果是：提高车辆通过不同状况的路面的适应能力，减少因车轮气压高造成的打滑现象，以及所造成的交通事故，减少因车轮气压低造成的滚动阻力大进而增加油耗，减少因车轮气压低造成的轮胎疲劳磨损，以及轮胎过热，实现车辆的安全、可靠、经济行驶的目的；当轮胎被扎穿轻微漏气的时候，也能即时地进行充气，避免或减少因轮胎漏气而造成的非正常停车，减少非正常停车造成的交通堵塞，减少非正常停车给乘客带来的不便。

附图说明

图1与图2是车轮结构的剖视图。

在图1中：1.车轮轮毂(钢圈) 2.充气装置固定架 3.车轮制动鼓 4.气泵 5.电池 6.导电滑环 7.导电电刷

在图2中：2.充气装置固定架 8.管形容积泵 9.管形容积泵压辊

具体实施方式

要实现车轮动态的气压调整的功能，首先需在车轮(转子)上设置安装特制的相应功率、结构、形状的气泵，同时还要设置相应大小、结构、形状、功能的控制阀、温度传感器、压力传感器、电控装置、电池、电能传送装置等；在车架(定子)上也设置安装了对应的电控装置、电能传送装置，以接收、处理、显示车轮的状况信号，以及向车轮(转子)发出加气、增压或减压的操作指令。

在图1中，考虑到本《车轮动态气压调整装置》所包含的部件多，也考虑到本装置能方便地在现有车辆上的实施与安装，所以专门设计了一个充气装置固定架2，通过充气装置固定架2将气泵、控制阀、传感器、电控装置、电池、电能传送装置等，组合安装成一个整体，既方便安装，也方便旋转动平衡的测试与调整。

在大多数车辆的车轮结构中，一般在车轮轮毂1与车轮制动鼓3之间，都会有一些环形的空间，充气装置固定架2就位于车轮轮毂1与车轮制动鼓3之间，充气装置固定架2的盆底，开有与车轮固定螺栓对应的孔，并通过车轮固定螺栓固定在车轮轮毂1与车轮制动鼓3之间。制动鼓3在一些车型上为碟形结构，或者叫制动盘，所以充气装置固定架2就固定在车轮轮毂1与制动盘之间。对于双轮轴向并列安装的大货车而言，其外侧车轮的轮毂空间很大，所以充气装置固定架2的形状(结构)，是根据不同车型而定，而且也并不一定要固定在车轮固定螺栓上，通过一个碟形结构或其它形状的结构，固定在轮轴的轴盖上也行，只要将气泵、控制阀、传感器、电控装置、电池等，固定在车轮上既可。根据各种车型的不同，充气装置固定架2也可以是多种形状，如盆形、碟形等，为在安装时避开车轮制动钳等部件，充气装置固定架2的对应部位也要变形或漏空。充气装置固定架2也可直接设置在车轮轮毂1或车轮制动鼓3上，成为车轮轮毂1或车轮制动鼓3的结构，只要在功能上能够安装定位有关部件，如各种形式的气泵与电能传送装置既可。

在图1中，电动气泵4工作时，车轮(转子)上的电池5的容量如果不够，还应从车架(定子)上将电能送到车轮(转子)上。在充气装置固定架2的盆边上，设有电气的导电滑环6，在车架(定子)上，也设有电气的导电电刷7，通过导电电刷7与导电滑环6的滑动接触，将车架上的电能送到车轮上，供气泵与电控装置用，也包括对电池5充电。位于车架上的导电电刷7，也可以间断性的工作，即当车轮上的电能不足时，由一个电动执行器，将导电电刷由车架上推(摆动)出来，并与车轮上的导电滑环6滑动接触，不需要时则缩回去。

在另一送电方式中，车架上的电能是通过电磁感应偶合的方式，送到车轮上的，即在充电装置固定架2的盆边上，设有电磁感应线圈，用电磁感应线圈替代导电滑环6，在车架(定子)的对应位置处也设有电磁感应线圈，电能通过电磁感应与偶合的方式，通过非接触的方式送到车轮上。车轮与车架上的电磁感应线圈无需环形设置，只需短圆弧形设置即可，但这样设置的送电功率有限，只能对电池5充电。车架上的电磁感应线圈也可以由永磁体代替。位于车轮上的电磁感应线圈也可以设在车轮上的其它部位，包括设在轮胎的气压仓内，只要在车架的对应位置处，也设置相应的电感线圈或磁铁，就能将电能送到车轮上。位于车轮(转子)上的电磁感应线圈也可以设在车轮制动盘(刹车盘)上，在刹车盘的结构中设置电磁感应线圈，将位于车架(定子)上的电磁感应线圈设在制动钳(刹车夹)上，或以制动钳的形式固定在车架(定子)上，以此方式实现电能与信号在车架(定子)与车轮(转子)间的传送。

不论是采用了导电电刷与导电滑环的送电方式，还是采用了电磁感应的送电方式，我们都可以利用这两种传送方式，将控制信号(增压或减压)与车轮状况信号(车胎内压强或温度等)在车架(定子)与车轮(转子)间传送。例如在车架上设置相应的控制装置，控制装置将增压或减压的控制信号进行编码，编码信号调制向车轮供电的电源，车轮(转子)在接受车架电源的同时，也解码收到了控制信号，并起动气泵或排气阀，进行增压或减压的动作。

由于控制信号与车轮状况信号的耗电小，这些信号的传送，也可采用无线传送的方式实现。

考虑到特种车辆要通过的道路条件更为恶劣，只是调整一般结构的轮胎气压，还不能达到希望的技术效果，那么我们还可以设置特种车辆的专用轮胎，例如将轮胎的气压空间设成多个，或者说在一个轮胎上设有多个气压空间，通过电动阀与气泵的配合，让轮胎的部分气压空间减压，让另一些气压空间增压，以此改变轮胎的形状，以获得更大的胎面着地面积。又例如：在轮胎的结构上设有金属钉，这些金属钉在胎面上的突出或凹陷，受轮胎不同压力空间的压强控制。

在图2中，气泵采用了管形容积泵8，管形容积泵8类似医学上的体外循环泵。在充气装置固定架2的盆边上，设置管形容积泵8，管形容积泵8在充气装置固定架2的盆边上成圆环形设置，管形容积泵8的内部从断面上看为椭圆形或圆形的中空管，椭圆形中空管的一端以大气相通，另一端经单向阀(止回阀)、控制阀后与轮胎气嘴相通；一个由电动执行器控制的摆动臂固定在车架(定子)上，摆动臂的末端设置有管形容积泵压辊9，管形容积泵压辊9为圆柱形，管形容积泵压辊9相对摆动臂被动转动。管形容积泵压辊9在电动执行器的带动下，可压在管形容积泵8上，在电动执行器的带动下也可离开管形容积泵8。管形容积泵8也可设置在轮胎上，例如设置在轮胎的侧面，并成为轮胎的组成的部分，当轮胎气压过低时，轮胎侧面将会凸起，凸起的轮胎侧面将会与车架上的管形容积泵压辊9接触，以此实现充气(补气)的功能。