专利名称：汽车导向轮轮胎防爆报警器的制作方法
技术领域：
汽车导向轮轮胎防爆报警器属于汽车行驶安全报警技术领域。
以下的事实是申请人所关注的由于汽车工业技术的飞跃发展、高速公路的出现和行程的增长，为汽车向高速行驶创造了条件和提出了要求，汽车在行驶时，尤其是在高速行驶时，其轮胎，特别是导向轮轮胎的运转的安全性，更加引起科研人员和用户关注。当汽车在高速行驶时，由于胎面和胎的侧面不断地受到伸张和压缩，使橡胶的分子与分子之间、帘线与橡胶之间、钢丝与橡胶之间、内胎与外胎之间、轮胎与轮辋之间、轮胎与路面之间等因素磨擦所产生的热量，该热量的大小与汽车的运行速度、行程有关，它将使轮胎的工作温度上升，轮胎内气压亦随之升高。从而导致轮胎材料机械性能松散、甚至使橡胶与帘线、钢丝脱离、严重引起爆炸，造成车毁人亡的重大交通事故。鉴此，世界各国根据本国的科技水平和环境状态、制定了适于本国规范的汽车轮胎临界工作温度，作为设计轮胎防爆装置的重要依据参数之一。为了了解与本发明相关的背景技术动态，申请人对专利文献进行了检索，发现与本申请方案较为接近的专利技术文献竟达150多篇，这也证明了该项目已成为这一领域技术攻关的一个重要课题。这些专利文献是《轮胎失压报警装置》(申请号88215451，申请日88.10.29)；《轮胎防爆漏气报警器》(申请号88216093，申请日88.11.14)《汽车轮胎报警器》(申请号94205728，申请日94.4.8)《轮胎防爆、报警器》(申请号94215968，申请日94.6.16)；《轮胎气压电子监测器》(申请号94241137，申请日94.8.18)；《轮胎压力信号采集与发射装置》(申请号94245243，申请日94.11.8.)；《轮胎防爆胎装置》(申请号95205752，申请日95.3.25)。据专利文献介绍，这些技术方案的提出对汽车的安全运行有很重要的意义，且装置简单、安装操作方便。但申请人认为无论是汽车轮胎的防爆设备，还是防爆的报警装置，它们与本设计方案是不相同的，如前者所采用的是压力传感器、气压磁力传感器、弹性感应杆，而后者为红外传感器；前者为接触式，后者为非接触式等。同时，申请人还认为上述各种技术方案的提出与汽车的高速运行、高速公路的出现和汽车行程的增长等因素的相关性还不及本技术方案与这些因素的相关程度。
设计本实用新型的目的是鉴于高速公路出现和行程的增加，必然导致汽车高速的行驶，但务必遵循安全行驶的原则，而汽车导向轮轮胎的爆炸是构成不安全的主要因素之一。而汽车轮胎爆炸的主要原因是汽车轮胎的温度过高，在运行过程中导向轮胎的温度又高于后面的驱动轮胎，可见，准确地监视和测量导向轮胎的温度，并提出报警，是本发明的出发点和归宿。所以，提出本实用新型的目的是为高速运行的汽车导向轮胎的温度，提供一种检测、报警装置；且能抗震、抗干扰；稳定可靠；价格便宜。
所要求保护的实用新型的技术方案如下在这种汽车导向轮胎防爆报警器中，所采用的红外传感器、主机电路、显示器、报警器均为公知技术，但采取了以下的具体的技术措施1．在红外辐射源与红外传感器(1)之间置入曲摆调光器，它由以下的零部件组装结合构成红外传感器(1)被安装固定在调光器支撑板(8)上；在红外辐射源与红外传感器(1)之间置入一可垂直摆动的上曲摆连杆片(2)，其平面与红外传感器(1)的轴线相垂直，轴线垂直通过上曲摆连杆片(2)的中心；上曲摆连杆片(2)的中部套在上曲摆支杆(4)上，二者为活动连接，后者的轴线与前者连杆片片面相垂直，O1为轴心，上曲摆支杆(4)被安装固定在调光器支撑板(8)上；曲摆连杆(5)的上端钩挂在上曲摆连杆片(2)的左侧；曲摆连杆(5)的下端钩挂在下曲摆连杆片(6)的左侧；下曲摆连杆片(6)的中部套在下曲摆支杆(9)上，二者为活动连接，O2为轴心；曲摆复位弹簧(3)的上端钩挂在上曲摆连杆片(2)上，下端固定在复位支撑杆(11)上，复位弹簧支撑杆(11)与下曲摆连杆片(6)相触上曲摆连杆片(2)、上曲摆支杆(4)、曲摆连杆(5)、下曲摆连杆片(6)和曲摆复位弹簧(3)构成曲摆调光器的连动装置；电磁铁(7)被安装固定在调光器支撑板(8)上，电磁铁线圈的两端分别与主机电路接口插座“5”和“6”端相联；红外传感器(1)与上曲摆连杆片(2)有以下两种相对位置关系当电磁铁线圈断电时，衔铁(12)处于释放状态，衔铁弹性支架(13)与下曲摆连杆片(6)相触，红外传感器(1)的轴线与上曲摆连杆片(2)的中心垂直相交；当电磁铁线圈通电时，衔铁(12)和衔铁弹性支架(13)被电磁铁(7)吸合，上曲摆连杆片(2)的下沿边移至红外传感器(1)所处的圆周之外；红外传感器(1)与主机电路相联电磁铁(7)的线圈与主机电路相联；两只载有红外传感器(1)、两只电磁铁(7)和两只曲摆调光器被两套壳体和壳盖覆盖成为两个组合，分别被安装固定在汽车的两个导向轮的挡泥板上。
2．上曲摆支杆(4)、下曲摆支杆(9)安装固定在调光器支撑板(8)上。
3．在两只分别被安装固定在汽车两个前轮挡泥板上的载有红外传感器(1)、电磁铁(7)、和曲摆调光器的组合上，沿红外传感器(1)的轴向，在上曲摆连杆片(2)沿汽车导向轮胎的一侧开有一窗孔(14)，其上镶嵌有透光片(15)(如玻璃)。
4．与红外线传感器(1)、电磁铁(7)的线圈相联的主机电路，其单元电路组成及其联接方式如下红外传感器(1)→主机插板(CT1、CT2)→放大器(IC1-1、IC1-2)→滤波器(IC1-1、IC1-2)→合成电路(IC1-1、IC1-2)→取样电路(IC2-1、IC2-2)→设置电路(BG1、BG2、BG3、BG4和1/2IC4)显示器→报警器(IC3)；取样控制电路(IC5)→取样频率发生器(IC6)→驱动电路(BG8、BG9、BG10)→主机插板(CT1、CT2)→电磁铁(7)的线圈。
5．在主机电路的两个支路中，放大器、滤波器、合成电路(IC11、IC12)、取样电路(IC21、IC22)为高阻值电路，它们的输入、输出阻抗为100K-300K。
6．在主机电路的两个支路的取样电路中，设有由R21、C8、R22、和RR21、CC8、RR22构成积分电路。
7．在主机电路的两支路中的设置电路中设有由DW7、DW8和DDW7、DDW8构成的报警温度设置可调电位器。
8．在两支路的设置电路中，报警温度设置可调电位器DW8、DDW8通过主机插板CT4与显示器相联。
9．在主机电路中设有取样频率发生器，它由IC6和驱动电路BG8、BG9、BG10构成，IC6通过BG8、BG9、BG10、主机插板CT1、CT2与电磁铁(7)的线圈相联，取样频率发生器的工作频率范围为0.1-30HZ。
10．在主机电路中设有取样控制电路，它由IC5构成，IC5与IC6相联。
下面参照附图并结合实施方式对本实用新型的技术方案作进一步地描述。
图1曲摆调光器结构示意图，图中1-红外传感器，被安装固定在调光器支撑板(8)上；2-上曲摆连杆片，其平面与红外传感器(1)的轴线相垂直，轴线垂直通过上曲摆连杆片(2)的中心，该片的中部套在上曲摆支杆(4)上，二者为活动连接，后者的轴线与前者片面相垂直，O1为轴心；3-曲摆复位弹簧，上端钩挂在曲摆连杆片(2)上，下端固定在复位弹簧支撑杆(11)上，并与下曲摆连杆片(6)相触；4-上曲摆支杆，被安装固定在调光器支撑板上，5-曲摆连杆，上端钩挂在上曲摆连杆片(2)的左侧，下端与下曲摆连杆片(6)的左侧相挂；其延伸部分与衔铁弹性支架相连；6-下曲摆连杆片，下曲摆连杆片的中部套在下曲摆支杆上，二者为活动连接，O2为轴心；上曲摆连杆(2)，上曲摆支杆(4)、曲摆连杆(5)，下曲摆连杆片(6)和曲摆复位弹簧(3)构成曲摆调光器的连动装置；7-电磁铁，被安装固定在调光器支撑板上，电磁铁线圈的两端分别与主机电路接口插座“5”和“6”端相联；红外传感器(1)与上曲摆连杆片(2)有以下两种相对位置关系当电磁铁线圈断电时，衔铁处于释放状态，衔铁弹性支架与下曲摆连杆片(6)相触，红外传感器(1)的轴线与上曲摆连杆片(2)的中心垂线相交。当电磁铁(7)通电时，衔铁和衔铁弹性支架被电磁铁(7)吸合，上曲摆连杆片(2)的下沿移至红外传感器(1)所处的圆周之外；8-调光器支撑板，被壳体和壳盖覆盖成一组合，并安装固定在汽车前轮档泥板上；9-下曲摆支杆，被安装固定在调光器支撑板上，与下曲摆连杆片(6)为活动连接；10-上曲摆连杆片与复位弹簧的固定点；11-复位弹簧支撑杆；12-衔铁；13-衔铁弹性支架。图中所示的双点画线为上曲摆连杆片(2)、曲摆连杆(5)、下曲摆连杆片(6)、曲摆复位弹簧(3)、衔铁(12)、衔铁弹性支架(13)的动态位置。
图2红外传感器轴向剖视图，图中1-红外传感器；2-上曲摆连杆片静态位置[电磁铁(7)线圈断电时]；2’-上曲摆连杆片动态位置[电磁铁(7)线圈通电时]；8-调光器支撑板；D、G、S-红外传感器与插板接口的联接点。
图3曲摆连杆与上、下曲摆连杆片连结示意图，图中2-上曲摆连杆片；5-曲摆连杆；6-下曲摆连杆片。
图4上、下曲摆连杆片与调光器支撑板安装示意图。图中2、6-上或下曲摆连杆片；4、9-上或下曲摆支杆；8-调光器支撑板。
图5红外传感器与曲摆连杆片、窗口、透光片、汽车导向轮轮胎相对位置关系示意图。图中1-外传感器2-上曲摆连杆片；8-调光器支撑板；4-窗口；15-镶嵌在窗口中的透光片16-导向轮轮胎。
图6主机，显示、计数电路方框图，分为左、右两通道，其单元电路组成及其联接方式如下红外传感器(1)、(2)→主机插板→放大器→滤波器合成电路→取样电路(含取样控制电路)→设置电路→显示器→报警器→计数器。
图7主机电原理图，分为左、右两通道。探头1和2由红外传感1、曲摆调光器、电磁铁7构成，探头的输出端通过主机插板CT1、CT2与放大器的输入端相联，放大器的输出端与滤波器的输入端相联，滤波器的输出端与合成电路的输入端相联，上述电路由IC1-1和IC1-2构成。合成电路的输出端与取样电路的输入端相联，它由IC2-1和IC2-2构成。取样电路的输出端与设置电路的输入端相联，后者由BG1、BG2、BG3、BG4和1/2IC4构成，设置电路的输出端与显示器相联，显示器的输出端与报警器相联，后者由IC3构成。取样电路控制器由IC5构成，它的输出端与取样电路相联，后者由IC6构成。在取样电路中由IC6通过BG8、BG9、BG10、主机插板CT1、CT2与电磁铁7的线圈相联。R21、C8、R22和RR21、CC8、RR22构成积分电路。在设置电路中设有由DW7、DW8和DDW7、DDW8构成的温度设置可调电位器，DW8、DDW8通过主机插板CT4与显示器相联。
汽车导向轮轮胎防爆报警器的工作原理是这样的当汽车高速运行时，取样频率发生器IC6在取样控制电路IC5的控制下，产生0.1-30HZ的取样频率，该频率信号通过由BG8、BG9、BG10构成的驱动器、主机插板CT1、CT2加至电磁铁7的线圈。使电磁铁及其衔铁按照所给定的工作取样频率不断地处于吸咐或释放状态，这种机械运动状态又通过曲摆调光器连动装置传递给位于红外传感器1与汽车导向轮轮胎之间的上曲摆连杆片，使之按照所给定的频率作上下往返运动。作为红外辐射源的汽车导向轮轮胎不断地向安装在两个导向轮轮胎的挡泥板上的红外传感器辐射能量，红外传感器所接受到的红外辐射能量与曲摆调光器连动装置摆动频率有关，而红外传感器的电流变化量与红外辐射体的温度的关系可以下式表达ΔI=KΔT式中ΔI-红外辐射所引起的传感器的电流的变化量；ΔT-红外辐射体自身的温度变化量；K-比例系数。通过主机电路的设置电路中的温度设置可调电位器DW7、DW8和DDW7、DDW8对汽车安全运行的临界温度进行设置，如原苏联定为120℃，美国为121℃，日本为125℃。试验证明，我国的9.00-20红旗轮胎安全运行的临界温度为90℃，因此，使用者可根据国家、行业所制订的技术标准进行设定。红外传感器的电流变化量通过放大、滤波、合成处理后传至取样电路，为了防止其它瞬间杂乱信号的干扰，电路不能过于灵敏，否则会产生误报。鉴此，在取样电路中设有由R21、C8、R22和RR21、CC8、RR22构成的积分电路，以确保报警信号的稳定可靠，取样电路的输出信号经设置电路和主机插板CT4加至显示器，当显示器指示需要发出报警时，则其再通过主机插板CT4将报警指令输送至主机，并通过D1和D2传至由IC3构成的报警器，发出报警信号，同时传至1/2IC4进行计数，记录报警发生的次数。
本实用新型与背景技术相比具有以下的有益效果(1)为汽车高速安全运行提供稳定可靠的报警信号。(2)具有较强的抗干扰、抗震性。(3)体积小、安装调试简单方便。(4)价格便宜，为国外同类型的产品价格的三分之一。
权利要求1．一种汽车导向轮轮胎防爆报警器，包括红外传感器、主机电路、显示器、报警器，其特征是在轮胎红外辐射源与红外传感器之间置入曲摆调光器，它由以下的零部件组装结合构成红外传感器(1)被安装固定在调光器支撑板(8)上；在红外辐射源与红外传感器(1)之间置入一可作垂直摆动的上曲摆连杆片(2)，其平面与红外传感器(1)的轴线相垂直，轴线垂直通过上曲摆连杆片(2)的中心上曲摆连杆片(2)的中部套在上曲摆支杆(4)上，两者为活动连接，后者的轴线与前者连杆片面相垂直；上曲摆支杆(4)被安装固定在调光器支撑板(8)上；曲摆连杆(5)的上端钩挂在上曲摆连杆片(2)的左侧；曲摆连杆(5)的下端钩挂在下曲摆连杆片(6)的左侧；下曲摆连杆片(6)的中部套在下曲摆支杆(9)上，二者为活动连接；曲摆复位弹簧(3)的上端钩挂在上曲摆连杆片(2)上，下端固定在复位弹簧支撑杆(11)上，复位弹簧支撑杆(11)与下曲摆连杆片(6)相触；上曲摆连杆片(2)、上曲摆支杆(4)、曲摆连杆(5)、下曲摆连杆片(6)和曲摆复位弹簧(3)构成曲摆调光器的连动装置；电磁铁(7)安装固定在调光器支撑板(8)上，电磁铁线圈的两端分别与主机电路接口插座的“5”和“6”端相联；红外传感器(1)与上曲摆连杆片(2)有以下两种相对位置关系当电磁铁线圈断电时，衔铁(12)处于释放状态，衔铁弹性支架(13)与下曲摆连杆片(6)相触，红外传感器(1)的轴线与上曲摆连杆片(2)的中心垂直相交；当电磁铁(7)通电时，衔铁(12)和衔铁弹性支架(13)被电磁铁(7)吸合，上曲摆连杆片(2)的下沿边移至红外传感器(1)所处的圆周之外；红外传感器(1)与主机电路相联；电磁铁(7)的线圈与主机电路相联；载有红外传感器(1)、电磁铁(7)和曲摆调光器被壳体和壳盖覆盖成一组合，分别被安装固定在汽车的两个导向轮轮胎的挡泥板上。
2．根据权利要求1所述的一种汽车导向轮轮胎防爆报警器，其特征是上曲摆支杆(4)、下曲摆支杆(9)安装固定在调光器支撑板(8)上。
3．根据权利要求1所述的一种汽车导向轮轮胎防爆报警器，其特征是在安装固定在汽车两个前轮挡泥板上的载有红外传感器(1)、电磁铁(7)和曲摆调光器组合上，沿用红外传感器(1)的轴向，在上曲摆连杆片(2)的靠汽车导向轮轮胎的一侧开有一窗口(14)，其上镶嵌有透光片(15)。
4．根据权利要求1所述的一种汽车导向轮轮胎防爆报警器，其特征是与红外传感器(1)、电磁铁(7)的线圈相联的主机电路，其单元电路组成及联接方式如下；红外传感器(1)→主机插板(CT1、CT2)→放大器(IC1-1、IC1-2)→滤波器(IC1-1、IC1-2)→合成电路(IC1-1、IC1-2)→取样电路(IC2-1、IC2-2)→设置电路(BG1、BG2、BG3、BG4、1/2IC4)→显示器→报警器(IC3)；取样控制电路(IC5)→取样频率发生器(IC6)→驱动电路(BG8、BG9、BG10)→主机插板(CT1、CT2)→电磁铁(7)的线圈。
5．根据权利要求1或4所述的一种汽车导向轮轮胎防爆报警器，其特征是在主机电路的两支路中，放大器、滤波器、合成电路(IC11、IC12)，取样电路(IC21、IC22)为高阻值电路，它们的输入、输出阻值为100KΩ-300KΩ。
6．根据权利要求1或4所述的一种汽车导向轮轮胎防爆报警器，其特征是在主机电路的两支路中，设有由R21、C8、R22、和RR21、CC8、RR22构成的积分电路。
7．根据权利要求1或4所述的一种汽车导向轮轮胎防爆报警器，其特征是在主机电路中的设置电路中设有由DW7、DW8和DDW7、DDW8构成的温度设置可调电位器。
8．根据权利要求1或4所述的一种汽车导向轮轮胎防爆报警器，其特征是在两支路的设置电路中温度设置可调电位器DW8、DDW8通过主机插板CT4与显示器相联。
9．根据权利要求1或4所述的一种汽车导向轮轮胎防爆报警器，其特征是在主机电路中设有取样频率发生器，它由IC6和驱动电路BG8、BG9、BG10构成，IC6通过BG8、BG9、BG10、主机插板CT1、CT2与电磁铁(7)的线圈相联，取样频率发生器的工作频率范围为0.1-30HZ。
10．根据权利要求1或4所述的一种汽车导向轮轮胎防爆报警器，其特征是在主机电路中设有取样控制电路，它由IC5构成，IC5与IC6相联。
专利摘要汽车导向轮轮胎防爆报警器属于汽车行驶安全报警技术领域。该装置在红外辐射源与红外传感器之间置入可作垂直摆动的上曲摆连杆片,它与上、下支杆、连杆、下曲摆连杆片、复位弹簧构成曲摆调光器的连动装置,并与电磁铁、红外传感器构成一体。安装在汽车导向轮的挡泥板上,由主机控制取样工作频率,使运行中的轮胎的温度信息通过上述部件输至主电路,它根据所设定的温度进行报警。设备工作稳定可靠;抗扰抗震;安装调试简便;价格便宜。是汽车安全运行的检测报警工具。
文档编号B60C23/00GK2320439SQ9823532
公开日1999年5月26日 申请日期1998年2月27日 优先权日1998年2月27日
发明者李宏模 申请人:刘宇林, 黄顺江