轮胎气嘴控制装置、轮胎气嘴、落水自救轮胎和车辆的制作方法

本公开涉及汽车轮胎领域，具体地，涉及一种轮胎气嘴控制装置、轮胎气嘴、落水自救轮胎和车辆。

背景技术：

由于近几年暴雨频发，城市排水系统不堪重负，道路积水严重，经常出现汽车被困水中危及驾驶员生命的情况，很多悲剧就此发生。现有技术中，汽车落水后的救援工作一直是个难题，解决方案通常是需要添加新的救生设备，例如高压气罐或爆炸式充气装置。然而，采用单独增加救生设备的方式又会带来如下问题：

1、占用汽车现有空间，并增加了整车的重量；

2、大型的救生设备安装在车辆上时很不方便；

3、单独的救生设备成本较高。

因此，设计一种能够在汽车落水时不借助外部设备而进行自救的装置具有显著意义。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种轮胎气嘴控制装置，该轮胎气嘴控制装置能够在车辆落水后控制轮胎排气以对用于救生的气囊进行充气。

本公开的另一个目的是提供一种轮胎气嘴，该轮胎气嘴包括本公开所提供的轮胎气嘴控制装置，以在车辆落水时自动向气囊充气。

本公开的再一个目的是提供一种落水自救轮胎，该落水自救轮胎包括本公开所提供的轮胎气嘴，能够在车辆落水时不借助外部设备而进行自救，并且结构简单，易于实现。

本公开的又一个目的是提供一种车辆，该车辆包括本公开所提供的落水自救轮胎，能够在落水时进行自救，保障安全。

为了实现上述目的，根据本公开的一个方面，提供一种轮胎气嘴控制装置，包括沿轴向延伸的控制主体，所述控制主体内具有用于与轮胎的气嘴段连接的连接段，流体连通于该连接段的控制段，并且该控制段上设置有气体出口，所述控制段内设置有电源、检测部、控制部和致动部，所述检测部用于检测当前水压并反馈给控制部，当所述当前水压超过预设值时所述控制部使得所述电源为所述致动部供电而推动所述气嘴段的顶针，以使得所述轮胎内的气体流出至所述气体出口。

可选地，所述致动部包括电磁铁和推动件，所述电磁铁与所述控制部电连接，所述推动件可滑动地设置在所述控制主体内并且具有与所述电磁铁对应设置的衔铁，在所述电磁铁得电时，所述衔铁移动至所述电磁铁以使得所述推动件推动所述顶针。

可选地，所述轮胎气嘴控制装置设置有隔板，该隔板的外周缘与控制主体的内壁贴合，并且形成有位于径向中心的导向孔，所述推动件包括可移动地穿过该导向孔的推动杆，该推动杆的一端连接形成为板状的所述衔铁，另一端连接有接近所述顶针的顶板，所述电磁铁形成为设置在所述隔板和所述衔铁之间的环形电磁铁。

可选地，所述隔板、所述衔铁和所述顶板上分别形成有导气孔。

可选地，所述控制部为控制电路，该控制电路连接在所述电源和所述致动部之间并且包括内置所述水压阈值的MCU。

可选地，所述连接段内形成有与所述气嘴段相连的螺纹，所述控制段一端连接所述连接段，另一端开放以形成所述气体出口。

根据本公开的另一个方面，提供一种轮胎气嘴，该轮胎气嘴包括安装在所述轮胎上的气嘴段，该气嘴段内设置有用于控制气流通断的顶针，所述轮胎气嘴还包括上述的轮胎气嘴控制装置，该轮胎气嘴控制装置的连接段与所述气嘴段相连且流体连通。

根据本公开的再一个方面，提供一种落水自救轮胎，包括轮胎本体，所述落水自救轮胎还包括：

上述的轮胎气嘴；

气囊，该气囊设置在所述轮毂中心孔中并且与所述气体出口流体连通。

可选地，所述气囊通过导管与所述气体出口相连。

根据本公开的又一个方面，提供一种车辆，所述车辆包括上述的落水自救轮胎。

通过上述技术方案，当汽车落水时，控制部接收到检测部检测到的水压信息，当该水压信息超过控制部内置阙值时，控制部使得电源为致动部供电而推动轮胎气嘴的顶针，从而使气体从轮胎内部进入气囊，使得汽车浮起，从而实现自救。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开优选实施方式提供的落水自救轮胎的结构示意图；

图2是本公开优选实施方式提供轮胎气嘴控制装置的结构示意图。

附图标记说明

1 气囊 2 导管

3 轮胎气嘴控制装置 4 气嘴段

5 连接段 6 控制段

31 气体出口 32 电源

33 检测部 34 控制部

35 隔板 36 电磁铁

37 弹簧 41 顶针

361 衔铁 362 推动杆

363 顶板 364 导气孔

A 气囊充气方向

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是以相应附图的图面方向为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。

本公开提供了一种轮胎气嘴控制装置，如图2所示，该轮胎气嘴控制装置包括沿轴向延伸的控制主体，该控制主体内具有用于与轮胎的气嘴段4连接的连接段5和流体连通于该连接段5的控制段6，并且该控制段6上设置有气体出口31，控制段6内设置有电源32、检测部33、控制部34和致动部，检测部33用于检测当前水压并反馈给控制部34，当该当前水压超过预设值时控制部34使得电源32为致动部供电而推动气嘴段4的顶针41，以使得轮胎内的气体流出至气体出口31。

控制部34能够接收到检测部33检测到的水压信息，当车辆落水时，该水压信息超过阙值，控制部34使得电源32为致动部供电而推动气嘴段4的顶针41。该顶针41为汽车气嘴固有部件，即气门芯顶针，普通状态下，推动该顶针41时，气体会从轮胎内部被放出，此处的“流体连通”指能够两个部件之间能够流通气体或液体，在本公开中，即控制段6与连接段5之间能够流通气体。因此，当控制部34控制致动部推动顶针41时，能够使气体通过轮胎气嘴控制装置的气体出口31从轮胎内部进入气囊1，使得汽车浮起，从而实现自救。

可选地，如图2所示，在本实施方式中，致动部包括电磁铁36和推动件，电磁铁36与控制部34电连接，推动件可滑动地设置在控制主体内并且具有与电磁铁36对应设置的衔铁361，在电磁铁36得电时，衔铁361移动至电磁铁36以使得推动件推动顶针41。由电磁铁36和推动件所组成的致动部，能够简单、有效地与控制部34电连接，从而使得控制部34对致动部形成有效控制。

具体地，如图2所示，在本实施方式中，轮胎气嘴控制装置设置有隔板35，该隔板35的外周缘与控制主体的内壁贴合，并且形成有位于径向中心的导向孔，推动件包括可移动地穿过该导向孔的推动杆362，该推动杆362的一端连接形成为板状的衔铁361，另一端连接有接近顶针41的顶板363，电磁铁36形成为设置在所述隔板35和所述衔铁361之间的环形电磁铁。图中所示为环形电磁铁的沿纵截面的两个剖切部。环形结构便于缠绕电磁线圈。

设置在隔板35中心的导向孔能够限制推动杆362的径向移动，从而使得推动杆362仅沿轴向往复运动。电磁铁36得电后吸引板状衔铁361移动，从而带动推动杆362及顶板363推动顶针41开始对气囊1的充气过程，即沿A方向使气体由轮胎充入气囊1中。当汽车落水需要进行自救时，控制部34使得电源32对电磁铁36通电，电磁铁36通电后产生磁力，从而吸引衔铁361移动至电磁铁36位置。由于电磁铁36对衔铁361的吸引力为轴向，当衔铁361移动时，能够带动推动件轴向移动，进而推动顶针41释放气体。

可选地，在本实施方式中，隔板35和衔铁361之间可以设置有弹簧37，该弹簧37套在推杆外并分别抵顶隔板35和衔铁361。汽车落水时，电磁铁36通电并吸引衔铁361移动；此时弹簧37压缩；当气囊1中的气体趋于饱和时，控制部34切断电源32，电磁铁36对衔铁361的引力消失，此时弹簧37推动衔铁361返回初始位置，进而使得推杆与顶板363远离顶针41，从而结束对气囊1的充气过程。

可选地，在本实施方式中，隔板35、衔铁361和顶板363上分别形成有导气孔364。具体地，该导气孔364可以形成为沿隔板35、衔铁361和推板的周向间隔设置的通孔。通过该导气孔364，气体从轮胎中被释放之后能够更加快速地通过轮胎气嘴控制装置，从而进入气囊1并进行充气。在汽车落水时，尽可能快地对气囊1充气，即开始进行自救，能够使损失减小到最小，这是十分必要的。

对于本公开所提供的轮胎气嘴控制装置，可选地，在本实施方式中，控制部34为控制电路，该控制电路连接在电源32和致动部之间并且包括内置水压阈值的MCU，即微程序控制器(Microprogrammed Control Unit)。具体地，控制电路可以由MCU和继电控制单元组成。控制电路工作时，MCU每500ms被定时器唤醒一次，其余时间均处于睡眠状态。当MCU被唤醒后，能够接收到检测部33传回的A/D信号，并在计算出水压信息后与内置水压阈值进行比较；当计算出的水压信息连续10秒超过内置水压阈值时，MCU控制继电控制单元中的继电器工作，从而驱动电磁铁36吸合衔铁361，带动推动件以推动顶针41，开始对气囊1的充气过程；当气囊1压力足够使车辆浮起时，MCU断开继电器，停止对气囊1充气。具体地，控制部34的电源32可以由内置在控制段6内的电池提供，通过这种方式，可以有效避免由车辆对轮胎气嘴控制装置供电而产生的线路布置成本，使得本公开所提供的轮胎气嘴控制装置集成度更高，更加便于使用。此外，设置水压阈值的控制器还可以为PLC等其他本领域内公知的控制元件。

对于本公开所提供的轮胎气嘴控制装置，可选地，在本实施方式中，连接段5内形成有与轮胎的气嘴段4相连的螺纹，控制段6一端连接上述连接段5，另一端开放以形成气体出口31。通过螺纹连接，一方面能够方便地将本公开所提供的轮胎气嘴控制装置3从气嘴段4上安装或者卸下，安装或拆卸过程简单便捷；另一方面，螺纹连接能够保证气密性，避免对气囊1充气的过程中由于密封性差而降低了充气效率，从而能够保证车辆安全。

本公开还提供了一种轮胎气嘴，该轮胎气嘴包括安装在轮胎上的气嘴段4，该气嘴段4内设置有用于控制气流通断的顶针41，该轮胎气嘴还包括上述轮胎气嘴控制装置3，该气嘴控制装置的连接段5与气嘴段4相连且流体连通。通过在气嘴段4设置轮胎气嘴控制装置3，在车辆落水时自动对气囊1充气。

本公开还提供了一种落水自救轮胎，包括轮胎本体，如图1所示，该落水自救轮胎还包括上述轮胎气嘴和气囊1，该气囊1设置在轮毂中心孔中并且与上述轮胎气嘴控制装置3的气体出口31流体连通。具体地，在本实施方式中，气囊1可以通过导管2与上述轮胎气嘴控制装置3的气体出口31相连。更具体地，导管2与该气体出口31通过螺纹连接。将气囊1设置在轮毂中心孔中，能够有效利用车轮本身的结构，减少设计成本。当车辆落水后，该落水自救轮胎能够自动对气囊1充气，气囊1充气后，可以顶开轮毂中心孔盖以释放体积，从而实现自救。

本公开还提供了一种车辆，该车辆包括上述的落水自救轮胎。当车辆落水时，该车辆能够自动对预置在车辆内的气囊1进行充气，从而是车辆漂浮于水面，实现自救。

综上，本公开介绍了一种轮胎气嘴控制装置以及轮胎气嘴、落水自救轮胎和车辆。当汽车落水时，轮胎气嘴控制装置中的检测部能够检测到水压信息并将A/D信号传送至控制电路中的MCU，确认水压信息超过内置水压阈值时，MCU控制继电控制单元中的继电器工作，从而驱动电磁铁吸合衔铁，带动推动件以推动顶针，开始对气囊的充气过程。通过这种方式，能够在车辆落水时不借助外部设备而进行自救，保证车辆及人身安全。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。