CN105774419B - 一种摩擦力可控的轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩擦力可控的轮胎，属于轮胎技术领域，包括轮胎本体，还包括固定在轮胎本体上的防滑结构，所述防滑结构包括防滑层和可对防滑层产生磁力作用的可变磁场，所述防滑层为呈整圆或间隔圆弧段的固定在轮胎胎面的磁流变橡胶。本发明通过在轮胎胎面设置磁流变橡胶，在磁场的作用下，其发生磁流变效应，进而改变轮胎表面的摩擦系数，使轮胎与接触物体之间的摩擦力可调，从而改善附着力水平，有助于从真正意义上解决轮胎打滑的问题。

Description

一种摩擦力可控的轮胎

技术领域

本发明属于轮胎技术领域，涉及一种摩擦力可控的轮胎。

背景技术

飞机起降、汽车起步、加速在光滑或冰雪路面上行驶时，容易出现打滑现象，轻则造成油耗增加，重则造成严重交通事故。轮胎打滑是因为汽车发动机传递给车轮驱动力，而轮胎与路面之间的摩擦不能够为驱动轮提供足够的反作用力，简单地说就是路面与轮胎之间的摩擦系数不够。当传递给车轮的驱动力超过最大静摩擦力时，车轮就会发生打滑空转。防止驱动轮打滑有许多办法，如装防滑链，使用防滑的雪地轮胎和带防滑钉的防滑轮胎，还有采用汽车驱动轮防滑转控制系统等。同时，在路况较好的情况下，轮胎与路面的摩擦过大，也会增加油耗。

针对打滑问题，现有的解决办法有加装防滑链、临时换轮胎、换系统的解决方案过于繁琐且成本较高。

磁流变材料虽已广泛应用于生产生活中。由于其可以通过可变磁场改变材料的刚度和阻尼，被较多地应用到减振隔振领域，并没有被用于解决上述摩擦性能改善的问题中。因此，如果将磁流变材料用于轮胎上，并可在行使过程中不断调整其摩擦系数，则上述问题可得到圆满解决，并且将有广阔的应用前景。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种新应用，将磁流变橡胶材料应用在轮胎上以适应其摩擦性能需要不断调节的情形，避免现有轮胎摩擦部位的摩擦系数固定无法调节的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种摩擦力可控的轮胎，包括轮胎本体，还包括固定在轮胎本体上的防滑结构，所述防滑结构包括防滑层和可对防滑层产生磁力作用的可变磁场，所述防滑层为呈整圆或间隔圆弧段的固定在轮胎胎面的磁流变橡胶。

进一步，所述可变磁场包括环形缠绕在所述轮胎圆周上的励磁线圈和与所述励磁线圈连通的可控电源。

进一步，所述轮胎在防滑层内的区域设置有环形槽，所述励磁线圈固定在所述环形槽内，所述环形槽的截面宽度与所述防滑层的宽度相适应。

本发明的有益效果是：

本发明通过在轮胎胎面设置磁流变橡胶，在磁场的作用下，其发生磁流变效应，进而改变轮胎表面的摩擦系数，使轮胎与接触物体之间的摩擦力可调，从而改善附着力水平，有助于从真正意义上解决轮胎打滑的问题，同时，本发明结构相对简单、成本低，具有广阔的运用前景。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为发明的结构示意图；

图2为图1的剖视图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图所示，本实施例一种摩擦力可控的轮胎，包括轮胎本体1，其特征在于：还包括固定在轮胎本体1上的防滑结构，其包括防滑层2和可变磁场，防滑层2为整圆固定在轮胎胎面的磁流变橡胶，为保证轮胎本身属性，沿轮胎的宽度上，磁流变橡胶宽度与胎面宽度保持一致，并与轮胎胎面贴紧，同时，为适应与胎面的贴合，在圆周上，防滑层可以为多个连续布置的圆弧段组合而成的间断圆环；在宽度上，防滑层可以是多个平行的整圆弧环或间断圆弧段。本实施例采用磁流变橡胶为一定组分的硅橡胶和铁粉的混合料，该材料成本低、生产方便，可变磁场可以是任意可产生变化磁场的结构，如摩擦结构、电磁结构等，本实施例的可变磁场包括环形缠绕在轮胎圆周上的励磁线圈3和与励磁线圈3连通的可控电源4，进一步，轮胎在防滑层内的区域设置有环形槽5，励磁线圈3固定在环形槽5内，可避免损坏励磁线圈3，本实施例的环形槽5的截面宽度与防滑层2的宽度相适应，既可使防滑层充分发生磁流变效应以改变其摩擦系数，同时也可避免过宽的环形槽5导致材料的浪费。

当给励磁线圈通入电流时，励磁线圈产生磁场，磁场使得磁流变橡胶发生磁流变效应，进而使得磁流变材料表面发生表面微结构的变化，从而增大摩擦系数，起到轮胎防滑的作用。并且可以根据行驶路面，改变轮胎摩擦系数，有助于从真正意义上解决轮胎打滑的问题，同时，在路况较好情况下，也可达到减小摩擦、降低能耗的效果。

优选的，可控电源4为充电电池，并通过可以利用轮胎在与地面的接触中产生的摩擦热能、机械能进行充电，使整个装置能量可以实现自给。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种摩擦力可控的轮胎，包括轮胎本体，其特征在于：

还包括固定在轮胎本体上的防滑结构，所述防滑结构包括防滑层和可对防滑层产生磁力作用的可变磁场，所述防滑层为固定在轮胎胎面的磁流变橡胶；

在圆周上，所述防滑层为多个连续布置的圆弧段组合而成的间断圆环；在宽度上，防滑层是多个平行的整圆弧环或间断圆弧段；

所述可变磁场包括环形缠绕在所述轮胎圆周上的励磁线圈和与所述励磁线圈连通的可控电源；所述轮胎在防滑层内的区域设置有环形槽，所述励磁线圈固定在所述环形槽内，所述环形槽的截面宽度与所述防滑层的宽度相适应；

所述的摩擦力可控的轮胎展开图的剖面呈“Ω”形，所述的环形槽设置在“Ω”形的凸出圆顶内部，防滑层设置在“Ω”形的凸出圆顶部分，所述的轮胎本体包裹环形槽背离防滑层的一侧同时包裹防滑层的延伸部分，其余部分呈“Ω”形的下部形状展开。