CN105856978B - 一种汽车安全轮胎可滚转内支撑装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车安全轮胎可滚转内支撑装置，包括支撑底座、滚动体、保持架、滚动外圈和自锁装置，所述滚动外圈和支撑底座之间有沿圆周均匀分布的滚动体，滚动体通过保持架的约束成为一个可绕支撑底座滚动的整体结构，所述自锁装置可限制滚动外圈和保持架绕轮胎轴线的转动自由度。本发明可有效缓解内支撑式安全轮胎在低压或者零压行驶工况时，橡胶胎面与内支撑体之间剧烈的摩擦生热、橡胶磨损等问题，本发明散热性能良好，结构简单，能提高安全轮胎续驶里程，行驶安全性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车安全轮胎可滚转内支撑装置，属于安全轮胎内支撑技术领域。
背景技术
轮胎是车辆与路面唯一直接接触的部件，对车辆性能有着重要的影响。但是装备充气轮胎的车辆存在刺破泄气、爆胎等隐患，严重影响行驶安全性和机动性。据统计，高速公路46%的交通事故是由轮胎发生故障引起，仅爆胎一项就占轮胎事故总量的70%，车辆时速在160公里以上发生爆胎造成的死亡率接近100%。为了解决爆胎、防刺扎、免备胎、防弹等问题，安全轮胎技术成为当前轮胎技术发展的重要方向，是新型轮胎发展的核心技术。
内支撑式安全轮胎是一种基于普通充气轮胎结构的典型安全轮胎。它通过在轮辋上安装辅助支撑体，通常再配备轮胎压力检测装置（TPMS）共同组成内支撑式安全轮胎系统。由于该类型安全轮胎大多基于普通轮辋设计，具有结构简单、拆卸方便、零压承载能力强等优点，是一种具有发展前景的新型安全轮胎，采用传统辅助内支撑体的安全轮胎已经在军用越野车辆上得到了装车验证。
随着车辆使用性能的提高，对内支撑式安全轮胎的性能也提出了更高的要求。由于内支撑式安全轮胎的辅助支撑体大多数采用金属、橡胶等质量较重材质，在零压滚动时存在生热严重、质量笨重等多方面的不足，影响了车辆的机动性和操纵稳定性，而且零压滚动时易造成轮胎脱圈碾胎或损坏车辆悬架系统，不能满足车辆大负荷、高机动、长距离的行驶要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种汽车安全轮胎可滚转内支撑装置，可有效缓解内支撑型安全轮胎在低压或者零压滚动工况时，橡胶胎面与内支撑体之间剧烈的摩擦散热、橡胶磨损等问题，提高安全轮胎续驶里程。
本发明通过以下技术方案实现：
一种汽车安全轮胎可滚转内支撑装置，包括支撑底座、滚动体、保持架、滚动外圈和自锁装置，滚动外圈和支撑底座之间有沿圆周均匀分布的滚动体，滚动体通过保持架成为一个可绕支撑底座滚动的整体结构，自锁装置可限制滚动外圈和保持架绕轮胎轴线的转动自由度。
在本发明中：所述的支撑底座为与轮辋配合安装的环形结构，支撑底座的外侧分布有沿圆周方向的、至少一条与滚动体滚动接触的支撑座滚动沟槽。
在本发明中：所述滚动外圈的内侧分布有与支撑底座相对应的滚动外圈沟槽，滚动外圈的圆周外侧设有散热孔结构。
在本发明中：所述的滚动体为至少两个的球形或圆柱形结构，内侧与支撑底座的支撑底座滚动沟槽滚动接触，外侧与滚动外圈的滚动外圈沟槽滚动接触，滚动体通过保持架约束为一个整体，由滚动外圈的沟槽和滚动接触的滚动沟槽构成一组滚动沟槽对，同组滚动沟槽对的滚动体沿圆周等角度分布，不同组滚动沟槽对的滚动体同角度或等角度差值分布。
在本发明中：所述的自锁装置包括第一自锁杆、第二自锁杆、第一自锁杆压缩弹簧、自锁销压缩弹簧和自锁销，所述第一自锁杆和第二自锁杆沿轮胎半径方向安装在所述滚动外圈、保持架和支撑底座三个组成部件的同轴线的自锁杆安装孔内，第一自锁杆的下方设有第一自锁杆压缩弹簧，所述自锁销安装在第二自锁杆的锁止口方向，并与自锁销压缩弹簧相连。
采用上述技术方案，本发明的有益效果如下：
1. 本发明在轮胎低压或者零压行驶工况时，内支撑装置在轮胎力的作用下可绕轮辋滚动，有效解决橡胶胎面与内支撑体之间剧烈的摩擦生热问题，散热性能良好，能提高安全轮胎续驶里程；
2. 在安全轮胎标准气压工况，本发明在自锁装置的锁止作用下，限制了绕轮胎轴线的转动自由度，不会对轮胎带来动态扰动；
3. 本发明较传统的安全轮胎内支撑装置，结构简单、设计合理，具有重量轻和机动性好的优点。
附图说明
图1是本发明的剖面图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明的自锁杆安装孔和锁止口的位置分布图。
其中：1.车轮螺栓孔；2.轮辐；3.轮辋；4.支撑底座；5.滚动体；6.保持架；7.滚动外圈；8.轮胎胎面；9.第一自锁杆；10.第二自锁杆；11.自锁销；12.自锁销压缩弹簧；13.第一自锁杆压缩弹簧；14.散热孔；15.滚动外圈沟槽；16. 支撑底座滚动沟槽；17.自锁杆安装孔；18.锁止口。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对具体实施方式进行阐述，对本发明创造做进一步详细说明。
如图1-3所示，一种汽车安全轮胎可滚转内支撑装置，包括支撑底座4、滚动体5、保持架6、滚动外圈7和自锁装置，滚动外圈7和支撑底座4之间有沿圆周均匀分布的滚动体5，滚动体5通过保持架6成为一个可绕支撑底座4滚动的整体结构，自锁装置可限制滚动外圈7和保持架6绕轮胎轴线的转动自由度。所述的支撑底座4为与轮辋3配合安装的环形结构，支撑底座4的外侧分布有沿圆周方向的、至少一条与滚动体5滚动接触的支撑底座滚动沟槽16；所述的滚动体5为至少两个的球形或圆柱形结构，内侧与支撑底座4的支撑底座滚动沟槽16滚动接触，外侧与滚动外圈7的滚动外圈沟槽15滚动接触，滚动体5通过保持架约束为一个整体，由滚动外圈7的滚动外圈沟槽15和滚动接触的支撑底座滚动沟槽16构成一组滚动沟槽对，同组滚动沟槽对的滚动体5沿圆周等角度分布，不同组滚动沟槽对的滚动体5同角度或等角度差值分布；所述的自锁装置包括第一自锁杆9、第二自锁杆10、第一自锁杆压缩弹簧13、自锁销压缩弹簧12和自锁销11，所述第一自锁杆9和第二自锁杆10沿轮胎半径方向安装在所述滚动外圈7、保持架6和支撑底座4三个组成部件的同轴线的自锁杆安装孔17内，第一自锁杆9的下方设有第一自锁杆压缩弹簧13，所述自锁销11安装在第二自锁杆10的锁止口18方向，并与自锁销压缩弹簧12相连。
其工作原理是：如图所示，图1是显示的为两组滚动沟槽对的球形滚动体同角度分布结构，在安全轮胎标准气压工况下，可滚转内支撑装置在自锁装置的作用下，将滚动外圈7、保持架6和滚动体5一起限制绕轮胎轴线的转动，此时，可滚转内支撑装置不参与轮胎与路面之间的相互转用力，与普通充气轮胎受力相同，且固定在轮辋3上不能转动，从而避免给安全轮胎带来动态扰动，提高轮胎动态行驶稳定性；在轮胎低压或者零压行驶工况时，轮胎胎面内侧将有作用力作用在第二自锁杆10上，在推力作用下第二自锁杆10推动第一自锁杆9向内支撑装置圆心方向运动，且在自锁销11的锁止作用下第二自锁杆10不能反向运动，当第二自锁杆10完全进入滚动外圈7的自锁杆安装孔17内，由于第一自锁杆9长度恰好为滚动外圈7和支撑底座4之间的距离，此时滚动外圈7、滚动体5和保持架6将一起绕支撑底座4转动。在轮胎胎面作用力下，由于内支撑装置可绕轮辋3转动，从而减少了滚动外圈7和轮胎胎面的摩擦力，进而有效缓解橡胶胎面的摩擦生热问题，避免橡胶的高温老化、不可修复磨损等问题，为进一步改进散热性能，滚动外圈7上还分布有散热孔14。
图2中显示为两组滚动沟槽对的球形滚动体30°等角度差值分布结构，同组滚动沟槽对内有6个等角度分布的球形滚动体，两组滚动沟槽对的球形滚动体呈30°等角度差值分布，且两组滚动沟槽对的滚动体5通过同一个保持架约束为一个整体。在轮胎低压或者零压行驶工况时，滚动体5的等角度差值分布结构能使内支撑装置受力更加均匀，提高结构稳定性。
Claims (4)
1.一种汽车安全轮胎可滚转内支撑装置，其特征在于：包括支撑底座、滚动体、保持架、滚动外圈和自锁装置，所述滚动外圈和支撑底座之间有沿圆周均匀分布的滚动体，滚动体通过保持架的约束成为一个可绕支撑底座滚动的整体结构，所述自锁装置可限制滚动外圈和保持架绕轮胎轴线的转动自由度；所述的自锁装置包括第一自锁杆、第二自锁杆、第一自锁杆压缩弹簧、自锁销压缩弹簧和自锁销，所述第一自锁杆和第二自锁杆沿轮胎半径方向安装在所述滚动外圈、保持架和支撑底座三个组成部件的同轴线的自锁杆安装孔内，第一自锁杆的下方设有第一自锁杆压缩弹簧，所述自锁销安装在第二自锁杆的锁止口方向，并与自锁销压缩弹簧相连。
2.如权利要求1所述的一种汽车安全轮胎可滚转内支撑装置，其特征在于：所述的支撑底座为与轮辋配合安装的环形结构，支撑底座的外侧分布有沿圆周方向的、至少一条与滚动体滚动接触的支撑座滚动沟槽。
3.如权利要求1所述的一种汽车安全轮胎可滚转内支撑装置，其特征在于：所述滚动外圈的内侧分布有与支撑底座相对应的滚动外圈沟槽，滚动外圈的圆周外侧设有散热孔。
4.如权利要求1所述的一种汽车安全轮胎可滚转内支撑装置，其特征在于：所述的滚动体为至少两个的球形或圆柱形结构，内侧与支撑底座的支撑底座滚动沟槽滚动接触，外侧与滚动外圈的滚动外圈沟槽滚动接触，滚动体通过保持架约束为一个整体，由滚动外圈的滚动外圈沟槽和滚动接触的支撑底座滚动沟槽构成一组滚动沟槽对，同组滚动沟槽对的滚动体沿圆周等角度分布，不同组滚动沟槽对的滚动体同角度或等角度差值分布。
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