專利名稱：自動裝卸式汽車防滑系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車防滑裝置，特別是一種能夠自動安裝于汽車輪胎上的自動裝卸式汽車防滑系統(tǒng)。
背景技術：
汽車在冰雪等摩擦力很小的路面行駛時為保障行車安全必須加裝防滑鏈，一般的汽車防滑鏈有下面幾種類型，橡膠式防滑鏈或聚乙烯苯酯防滑鏈，鐵鏈式防滑鏈，松緊自動調(diào)節(jié)，帶V形加固汽車防滑鏈，網(wǎng)狀汽車防滑鏈，套筒式掛購防滑鏈，縱橫式汽車防滑鏈，繃緊簧圈及海馬形接頭汽車防滑鏈，帶緊固爪的汽車防滑鏈等，還有各種裝甲鏈，所有這些防滑鏈或裝甲鏈，在使用時必須依靠人工手動操作，防滑鏈的裝卸很不方便，增大了駕駛?cè)藛T的勞動強度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用高度集成的方式，將駕駛員操作控制與裝鏈、卸鏈一體化進行，以減輕駕駛員的勞動強度，減小行車危險系數(shù)，保證行車安全，特別適合于行駛在山區(qū)和高寒地區(qū)汽車的自動裝卸式汽車防滑系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種自動裝卸式汽車防滑系統(tǒng)，包括控制電路和系統(tǒng)倉3，系統(tǒng)倉3包括上下兩組相同的傳遞裝置，系統(tǒng)倉3倉體上設有上倉蓋4及下倉蓋5，在倉體內(nèi)設有齒輪6和與齒輪6相配合的齒條7，齒輪6之間通過水平軸8連接，水平傳送桿9與齒輪6連接；水平傳送9桿另一端與防滑鏈10連接，固定在汽車內(nèi)胎11與鋼圈12之間的連接鉤13與防滑鏈10相配合，防滑鏈10邊緣設有連接彈簧14，在汽車輪胎11上與連接鉤13相對位置設有連接鉤平衡塊15?？刂齐娐钒橄到y(tǒng)供電的電源電路、電源電路與上倉蓋4及下倉蓋5的控制電路連接；上倉蓋4及下倉蓋5控制電路與由三態(tài)觸發(fā)器16和矩形波產(chǎn)生器17控制的水平桿9伸縮控制電路連接；電路中還設有由兩次翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器18控制的連接鉤13安裝電路。
本發(fā)明所提供的自動裝卸式汽車防滑系統(tǒng)，由于采用控制電路與防滑鏈機械傳動裝置相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動安裝汽車防滑鏈，以減輕駕駛員的勞動強度，減小行車危險系數(shù)，保證行車安全。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
圖2是本發(fā)明中三態(tài)觸發(fā)器電路原理圖。
圖3是本發(fā)明兩次翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器電路原理圖。
圖4是本發(fā)明連接鉤與輪胎安裝示意圖。
圖5是本發(fā)明連接鉤結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明防滑鏈結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本發(fā)明系統(tǒng)倉結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本發(fā)明水平傳送桿結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明采用以下結(jié)構(gòu)一種自動裝卸式汽車防滑系統(tǒng)，包括控制電路和系統(tǒng)倉3，系統(tǒng)倉3包括上下兩組相同的傳遞裝置，系統(tǒng)倉3倉體上設有上倉蓋4及下倉蓋5，在倉體內(nèi)設有齒輪6和與齒輪6相配合的齒條7，齒輪6之間通過水平軸8連接，水平傳送桿9與齒輪6連接；水平傳送9桿另一端與防滑鏈10連接，固定在汽車輪胎11與鋼圈12之間的連接鉤13與防滑鏈10相配合，防滑鏈10邊緣設有連接彈簧14，在汽車輪胎11上與連接鉤13相對位置設有連接鉤平衡塊15?？刂齐娐钒橄到y(tǒng)供電的電源電路、電源電路與上倉蓋4及下倉蓋5的控制電路連接；上倉蓋4及下倉蓋5控制電路與由三態(tài)觸發(fā)器16和矩形波產(chǎn)生器17控制的水平桿9伸縮控制電路連接；電路中還設有由兩次翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器18控制的連接鉤13安裝電路。
本裝置中各部分的工作原理如下啟動開關K1該開關是本系統(tǒng)啟動的主開關，它的閉合就意味著智能化自動裝卸式汽車防滑鏈系統(tǒng)的工作它的作用我們可以從以下的兩個方面來描述1、它控制著后面的發(fā)動機油門控制器件的工作；2、它還控制著智能化自動裝卸式汽車防滑鏈系統(tǒng)的機械部分上面的上倉蓋4和下倉蓋5的閉合和打開，從而配合完成控制電路中所要完成的工作如防滑鏈10的裝上和卸下。
上倉蓋和下倉蓋控制電路22倉蓋的閉合可以有效地防止灰塵和一些泥土垃圾進入智能化自動裝卸式汽車防滑鏈系統(tǒng)的機械部分，從而有效地保護了系統(tǒng)內(nèi)部的各個機械部分的機械活動性，延長系統(tǒng)的使用壽命?？梢杂行У姆乐怪悄芑詣友b卸式汽車防滑鏈系統(tǒng)中的防滑鏈10從倉體3中滑出來，保持鏈體和水平的良好接觸，從而保證了以后的鏈體的裝載和卸下。
開關K2它的作用是控制智能化自動裝卸式汽車防滑鏈系統(tǒng)對鏈體的裝載，它雖然是位于啟動開關K1后面的一個子開關，但是他是裝載部分是總開關，它的關閉和打開是后面工作進行的基礎。
發(fā)動機油門控制器19它輸出的控制信號直接控制著汽車的油門，是汽車的油門處在一個理想的狀態(tài)，這樣可以方便地實現(xiàn)智能化自動裝卸式汽車防滑鏈系統(tǒng)對鏈體的裝載和卸下，汽車在一個非常的低速的狀態(tài)下可以更加容易地完成這些工作；汽車在高速的情況下很難完成鏈體的安裝和卸下。
電源23為電路正常的工作提供電源，采用的是汽車上的蓄電池，在汽車行駛的時候有汽車的發(fā)電機給它充電，在汽車停止的時候就給汽車提供電能，保證電子設備地正常的工作。
開關K3它的作用是控制智能化自動裝卸式汽車防滑鏈系統(tǒng)對鏈體的卸載，同樣它是次于啟動開關K1后面的一個子開關，但是他是我們卸載部分是總開關，它的關閉和打開同樣是后面工作進行的基礎。
車輪轉(zhuǎn)向控制器20它控制汽車只能是向前開，不能是向后開，這樣就保證了控制智能化自動裝卸式汽車防滑鏈系統(tǒng)對鏈體10的安裝；另外的一個作用是在前面的發(fā)動機油門控制器控制車速的前提條件下再一次的修正車速，從而保證了一個理想的平穩(wěn)的車速，使得裝鏈過程簡單有效的進行。
水平傳送桿自動伸縮控制器21通電的時候可以完成系統(tǒng)中的將水平行傳送桿9推出和收回的功能，次項工作主要是配合其他的電路和器件一起完成的；其總的結(jié)果是共同完成鏈體的順利地裝載和卸栽；在沒有電能的時候或者是沒有閉合電源的時候平行桿都收回到倉體3中去，從而保護了平行桿9，使他們不會由于長期的伸出在外面而被破壞。
連接鉤13連接鉤13固定在鋼圈12和汽車的內(nèi)胎11之間，當內(nèi)胎11充了足夠的氣的時候，這樣就可以同過鋼圈12和汽車的內(nèi)胎11之間產(chǎn)生的足夠的壓力將連接鉤牢牢地固定在輪胎上面，而不至于在上面滑動，同連接鉤13在設計的時候考慮了由于連接鉤13的鑲?cè)肟赡芑貙?nèi)胎帶來一些損壞，所以我們設計的時候?qū)⑺蔫側(cè)朊孀霾⑶彝卣篂榇蠹s四分之一的輪胎圓周的表面，這樣在鑲?cè)氲臅r候不管有多大的拉力都不會對內(nèi)胎11造成影響，更不可能對外胎造成損害；鑲?cè)氲倪B接鉤13和平行桿9夠成了一個回路，它們碰到一起的時候就可以產(chǎn)生一個信號，這樣我們可以根據(jù)產(chǎn)生的信號和構(gòu)成的回路通過我們設計的電路來完成我們相關的目的。
指示燈1它是鑲?cè)朐贙2開關里面的，目的是便于看見和操作，它的熄滅狀態(tài)表示不同的情況，下面做具體的描述亮起時說明鏈體已經(jīng)成功的鉤在連接鉤13上面并且正在在輪胎上面成功的環(huán)繞；熄滅時表明鏈體10已經(jīng)成功的繞在輪胎上面，并且尾桿已經(jīng)成功的和輪胎上面的鑲?cè)胧竭B接鉤脫落，這樣的話我們就可以通過燈的熄滅和明亮來決定K1開關的按擊，從而控制整個電路的開關，決定裝鏈與行駛兩個過程的交替。
指示燈2它是鑲?cè)朐陂_關K3里面的，同樣目的是便于看見和操作，它的熄滅狀態(tài)表示不同的情況，當開關K1閉合的時候它和開關K2不同的是它還是處于熄滅狀態(tài)，同時以后還有閃爍狀態(tài)，下面做具體的描述
開關K1閉合的時候Q1端輸出低電平，Q2端處于高阻態(tài)，使指示燈2兩端的電壓差為零，從而使得指示燈2處于熄滅的狀態(tài)；當它亮的時候即是Q1端輸出高電平，Q2端處于高阻態(tài)，就說明倉體里的平行桿已經(jīng)成功的將鏈體鉤住。
當上面的一步完成的同時連接鉤和平行桿夠成了一個通路，舊可以產(chǎn)生一個信號，這樣就返回一個信號輸入到倉體3里的三態(tài)觸發(fā)器16的CP端，使Q2端輸出高電平，Q1端處于高阻態(tài)，使三態(tài)觸發(fā)器16的Q2端產(chǎn)生一個高電平信號使得矩形波產(chǎn)生器17產(chǎn)生一系列的矩形波，從而就可以讓指示燈2不停的閃爍，這表示輪胎上面正在成功地環(huán)繞；平行桿9碰到連接鉤13的時候就和它一起構(gòu)成了回路，產(chǎn)生一個信號也到三態(tài)觸發(fā)器16的CP端使得Q2端輸出高阻態(tài)，Q1端處于低電平，這時候指示燈2就熄滅了。當它熄滅的時候就表明我們的鏈體10已經(jīng)成功的繞在輪胎上面，并且尾桿已經(jīng)成功的和輪胎上面的鑲?cè)胧竭B接鉤脫落，這樣的話我們就可以通過燈的熄滅和亮來決定開關K1的按擊，從控制整個電路的開關。
三態(tài)觸發(fā)器16三態(tài)觸發(fā)器16中的波形轉(zhuǎn)換器的作用是將普通信號轉(zhuǎn)化為脈沖信號，采用的集成電路型號為T4161，在T4161中采用了反饋消零的方法，使觸發(fā)器只能在QAQB的00.01.10狀態(tài)之間翻轉(zhuǎn)，當QAQB即Q1Q2進入1，1狀態(tài)時，由于R0反饋而清零。
所需器件T4161一塊、TSL三態(tài)門兩塊、非門三塊、與非門一塊、波動轉(zhuǎn)換器一個、導線。
兩次翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器18K1開關閉合的時候Q端輸出低電平，CP處于高阻態(tài)，使指示燈1兩端的電壓差為零，從而使得指示燈1處于熄滅的狀態(tài)；當鏈條環(huán)部與連接鉤第二次接觸產(chǎn)生脈沖信號，指示燈1將處于明亮狀態(tài)。
波形轉(zhuǎn)換器的作用，實際上HC76是一個典型的JK觸發(fā)器，它在負降延時發(fā)生翻轉(zhuǎn)，在HC76中有兩組JK觸發(fā)器，本例中共用到另一個用全部引腳接地而屏蔽掉了，圖中引腳使HC76成為一個T觸發(fā)器；具體實現(xiàn)如下首先SD和RD(即2腳和3腳)均為高電平時，使HC76正常工作，本例中將T設為高電平(因為均聯(lián)于RED開關處當RED閉合時，則為高電平)，即當CP來一次時翻一次，在系統(tǒng)裝鏈體和卸鏈體時，只變換兩次，故稱二次翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器。具體過程為當RED閉合后，由于觸發(fā)器處于狀態(tài)，并且CP端無信號，故Q端輸出低電平，使指示燈1處于熄滅狀態(tài)的狀態(tài)，當鏈條環(huán)部與連接鉤第一次接觸時，產(chǎn)生一個脈沖信號，此信號送到CP處，使HC76發(fā)生翻轉(zhuǎn)，則Q端為高電平，RED將處于高亮狀態(tài)。
所需器件T觸發(fā)器，可用HC76代替、非門一個、導線。
矩形波轉(zhuǎn)換器接通電路時，電源通過電阻R向電容C充電。Vc達到時觸發(fā)器復位，V0＝0，同時TD導通，C開始放電，將電容電壓鉗制在低電平范圍內(nèi)。此時R＝S＝1，電路處于保持狀態(tài)。所以V0＝0時穩(wěn)定狀態(tài)。當V1從引腳2加入一負脈沖(即V12＜1/3Vcc)時，導致S＝0，Q＝1從而V0＝1，進入輸入為高電平地暫穩(wěn)態(tài)。同時TD截止，Vcc又向電容充電。當充電到Vc＜1/3Vcc時，若觸發(fā)脈沖已經(jīng)回到高電平，則觸發(fā)器將被置零，電路回到穩(wěn)定狀態(tài)。輸出脈沖寬度tw取決于暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間，也就是RC電路中的充電時間，經(jīng)分析得tw≈1.1RC矩形波產(chǎn)生器17矩形波產(chǎn)生器的作用是產(chǎn)生矩形波形的電流信號，使得指示燈2在電路中，可以根據(jù)需要一直持續(xù)不斷地閃爍。
工作原理通電后當VI輸出高電平時，電容C充電，Vc上升。當Vc上升到2/3Vcc時，觸發(fā)器被復位同時BJT放電導通。此時V0為低電平，電容C通過R2和T放電使Vc下降，當Vc下降到1/3Vcc，觸發(fā)器又被置位，V0翻為高電平。
水平傳送連桿裝置由電動機帶動的齒輪6、齒條7、水平桿9組成，在水平方向上面并排組成，本裝置的水平兩個齒輪具有同樣的水平軸8，同步轉(zhuǎn)動。下層裝置與上層裝置完全一樣，上下兩層之間的距離適當。
輪胎嵌入式連接鉤13為車輪鋼圈圓周的八分之一長，這樣設計的目的是為了平衡輪胎嵌入式連接鉤13基體在鋼圈12和內(nèi)胎11之間的相對滑動，保證力度的均勻。連接鉤13固定在我們的汽車的鋼圈12和汽車的內(nèi)胎111之間，當內(nèi)胎11充了足夠的氣的時候，就可以同過鋼圈12和汽車的內(nèi)胎11之間產(chǎn)生的足夠的壓力將連接鉤牢牢地固定在輪胎上面，而不至于在上面滑動。
在汽車輪胎的設計當中，有一個扁平系數(shù)是一個很重要的參數(shù)，除此之外，象汽車的車胎半徑、防滑設計等等都是很重要的。有一點是很多人忽視的一個方面，那就是輪胎的平衡性問題。
連接鉤平衡塊15用來平衡由于在輪胎上面加入了連接鉤而破壞了汽車輪胎的平衡性，在汽車沒有開動的時候，輪胎的平衡性問題是不重要的，但是當汽車行駛的時候輪胎的平衡就非常重要了，若車輪的平衡受到破壞，汽車行駛的時候就會輕微的抖動，同時也影響輪軸的壽命，如果是前胎則回引起一個更重要的問題——不便于把握方向盤，這可能在汽車低速行駛的時候感覺不出來，在高速行駛的時候就非常明顯了。
連接鉤平衡塊15就克服可由于連接鉤13的加入帶來的非平衡性，連接鉤平衡塊15的質(zhì)量和連接鉤13的質(zhì)量是一樣的，也是八分之一個圓弧，加在連接鉤13的對面，這樣由于圓的對稱性就可以很容易地做到平衡。
鏈條接近輪胎，車輪在運轉(zhuǎn)的一周內(nèi)，鏈條環(huán)與連接鉤套住，車輪前行過程中，帶動防滑鏈10套在車輪上面。在轉(zhuǎn)動一周后，鏈尾部接近輪胎，鏈條環(huán)也是如此套上連接鉤。由于鏈條之間有彈性徑度系數(shù)合適的彈簧14，所以鏈條尾部沒裝上之前處于拉伸狀態(tài)，套上之后，防滑鏈會牢牢的裹住輪胎。
裝鏈過程如下駕駛?cè)藛T按下K1鍵，裝鏈指令過程正式開始，系統(tǒng)倉3下降，上倉蓋4、下倉蓋5打開，此時車速一般控制的很低。駕駛員按下開關K2鍵，水平傳送桿9桿頭桿緩慢伸出帶動鏈條頭部前進，當連桿伸到最大長度時，鏈頭部分正好接近汽車輪胎。汽車緩慢前進過程中，在車輪轉(zhuǎn)動的一周的范圍內(nèi)，鏈頭部分扣環(huán)與嵌入輪胎的連接鉤13接觸并扣牢。駕駛?cè)藛T將車輛緩慢前移。車輪轉(zhuǎn)動過程中，帶動鏈條拉長，由于鏈條尾部鉤在尾桿上面，鏈條也會拉動尾桿前伸。
汽車車輪剛好轉(zhuǎn)動一周，鏈條裝上輪胎，鏈尾部扣索與口頭接觸，鏈條尾部與連接鉤13接觸連通，并返回一個信號，指示燈1燈熄滅，頭桿和尾桿自動縮回到系統(tǒng)倉3中，上倉蓋4、下倉蓋5關閉。系統(tǒng)倉3上升回到原位，安裝完畢。
卸鏈過程如下駕駛員按下K1鍵，系統(tǒng)倉3下降，上倉蓋4、下倉蓋5打開，同時控制車速，在緩慢理想的狀態(tài)下，汽車向后倒退。進行卸鏈操作。駕駛員按下開關K3鍵，尾桿向前緩慢伸出，以接近汽車車輪，鏈條一端在轉(zhuǎn)動過程中，將會與尾桿連接上，表示尾桿與鏈條環(huán)已經(jīng)鉤好。此時會發(fā)出一個信號，使得開始閃爍，車輪后退的過程中，為卸鏈過程，指示燈2一直處于閃爍狀態(tài)。車輪后退，尾桿緩慢縮回，鏈條收回過程中，另一端成功鉤在頭桿上。此時指示燈2熄滅，迅速按下K1則電路放棄控制車速和運動方向，同時上倉蓋4、下倉蓋5關閉，系統(tǒng)倉3上升回到原位，卸鏈完畢。
權(quán)利要求
1.一種自動裝卸式汽車防滑系統(tǒng)，包括控制電路和系統(tǒng)倉(3)，其特征在于系統(tǒng)倉(3)包括上下兩組相同的傳遞裝置，系統(tǒng)倉(3)倉體上設有上倉蓋(4)及下倉蓋(5)，在倉體內(nèi)設有齒輪(6)和與齒輪(6)相配合的齒條(7)，齒輪(6)之間通過水平軸(8)連接，水平傳送桿(9)與齒輪(6)連接；水平傳送(9)桿另一端與防滑鏈(10)連接，固定在汽車內(nèi)胎(11)與鋼圈(12)之間的連接鉤(13)與防滑鏈(10)相配合，防滑鏈(10)邊緣設有連接彈簧(14)，在汽車輪胎(11)上與連接鉤(13)相對位置設有連接鉤平衡塊(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動裝卸式汽車防滑系統(tǒng)，其特征在于控制電路包括為系統(tǒng)供電的電源電路、電源電路與上倉蓋(4)及下倉蓋(5)的控制電路連接；上倉蓋(4)及下倉蓋(5)控制電路與由三態(tài)觸發(fā)器(16)和矩形波產(chǎn)生器(17)控制的水平桿(9)伸縮控制電路連接；電路中還設有由兩次翻轉(zhuǎn)觸發(fā)器(18)控制的連接鉤(13)安裝電路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動裝卸式汽車防滑系統(tǒng)，屬于汽車防滑鏈安裝裝置。其主要包括包括控制電路和系統(tǒng)倉，系統(tǒng)倉包括上下兩組相同的傳遞裝置，倉體上設有上倉蓋及下倉蓋，在倉體內(nèi)設有齒輪和與齒輪相配合的齒條，齒輪之間通過水平軸連接，水平傳送桿與齒輪連接；水平傳送桿另一端與防滑鏈連接，固定在汽車輪胎與鋼圈之間的連接鉤與防滑鏈相配合，防滑鏈邊緣設有連接彈簧，在汽車輪胎上與連接鉤相對位置設有連接鉤平衡塊。本發(fā)明由于采用控制電路與防滑鏈機械傳動裝置相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動安裝汽車防滑鏈，以減輕駕駛員的勞動強度，減小行車危險系數(shù)，保證行車安全。
文檔編號B60C27/14GK1880112SQ20051001895
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月17日
發(fā)明者高戩, 付東旭 申請人:三峽大學