CN108583168A - 一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置及其装配方法，该装置包括周向固定安装在轮毂的轮辋上的内支撑座，内支撑座中加工有环形槽腔，环形槽腔中安装有内支撑；内支撑的底端面与环形槽腔的腔底面间留有间距，内支撑的底端面与环形槽腔的腔底面间定位压装有调压弹簧；内支撑的侧面安装有限位档块，内支撑座上安装有用于配合限位档块防止内支撑发生周向转动的挡杆。其装配方法包括先通过内支撑段、内支撑座段和调压弹簧完成单元内支撑组件的配装；再通过安装螺栓将单元内支撑组件安装到轮毂的轮辋上，最后再在内支撑段上安装限位档块，在内支撑座段上安装挡杆，完成刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置的装配。

Description

一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置及其装配方法

技术领域

本发明属于汽车安全轮胎领域，特别是涉及在汽车行驶中能吸收冲击的一种轮胎弹性内支撑装置，具体地说是一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置及其装配方法。

背景技术

轮胎是车辆与地面唯一接触的部件，对车辆行驶有着重要的影响。装备充气轮胎的车辆在行驶时存在爆胎、刺破泄气等隐患，严重影响车辆行驶安全性。为了解决充气轮胎爆胎、防刺扎等问题，各大轮胎生产厂商陆续研发出各类安全轮胎。

内支撑式安全轮胎一般由轮辋、内支撑组件以及轮胎组成，通常还会配备胎压监测系统。车辆在正常工况下行驶时，内支撑组件不参与轮胎系统的工作。当发生爆胎或者胎压降低到一定程度时，内支撑组件将作为承载汽车重量的主要部件，保证车辆能够继续安全行驶一定距离。

现有内支撑的材料主要为金属、聚氨酯等质量较重和刚度较大的材质。车辆在零压工况下行驶时，由于内支撑会直接与轮辋和轮胎接触，刚度较大的内支撑会对轮辋和轮胎造成较大的损伤；另外由于汽车悬架的校核是考虑到正常胎压下的轮胎的刚度，所以当发生爆胎时，仅靠刚度很大的内支撑来承重会严重影响悬架性能。总体来看，在长距离行驶时使用刚度较大的内支撑的安全轮胎不仅严重影响乘坐舒适性，还会导致轮胎、轮辋等与之相关的零部件损伤，存在安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供设计合理、结构简单，能为汽车在零压工况下行驶提供吸收冲击和缓冲作用，提高乘坐舒适性的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置及其装配方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，包括位于轮胎内周向固定安装在轮毂的轮辋上呈圆环形的内支撑座，内支撑座中沿内支撑座的整个周向加工有环形槽腔，环形槽腔中安装有呈圆环形的能在发生爆胎或者胎压过低时将地面对轮胎的支撑力经内支撑座传递给轮毂的内支撑；内支撑的底端面与环形槽腔的腔底面间留有在内支撑受压后能发生径向位移的间距，并且内支撑的底端面与环形槽腔的腔底面间定位压装有通过安装数量的多少实现不同支撑刚度调节需求的调压弹簧；内支撑的侧面安装有限位档块，内支撑座上位于限位档块的两侧各安装有一个用于配合限位档块防止内支撑发生周向转动的挡杆，两个挡杆的距离略大于限位档块的宽度。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的内支撑的底端面上加工有多个径向延伸的弹簧导柱，多个弹簧导柱在内支撑底端面的轴向上为等间隔排布，多个弹簧导柱在内支撑底端面的周向上呈等弧度排布；内支撑座环形槽腔的腔底面上加工有环形的弹簧定位凹槽，调压弹簧套装在内支撑的弹簧导柱上，并且该调压弹簧的顶端与内支撑的底端面相顶接，该调压弹簧的底端顶压在弹簧定位凹槽中。

上述的环形槽腔开有导向槽口，内支撑的上部延伸出导向槽口，并且该内支撑的下部加工有防止内支撑在调压弹簧作用下从环形槽腔脱出的防脱凸环。

上述的内支撑座的两侧面底部均加工有安装凸环，安装凸环上制有安装孔，内支撑座通过安装螺栓穿过安装孔固定在轮毂的轮辋上。

上述的内支撑的顶端面上加工有利于散热的散热槽。

上述的内支撑由至少两段弧形结构的内支撑段首尾相连组装构成；内支撑段的两端均设有使两相邻内支撑段通过连接螺钉相连成一体的连接凸耳；内支撑座由至少两段弧形结构的内支撑座段首尾相连组装构成。

上述的挡杆呈L形结构。

上述的内支撑段、内支撑座段和调压弹簧能相配组装成一弧形结构的单元内支撑组件；多个单元内支撑组件首尾相连组合成圆环形的具有刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置。

本发明还提供了一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置的装配方法，该装配方法包括以下步骤：

1)、先将调压弹簧套装在内支撑段上的弹簧导柱上并采用专用工具使调压弹簧处于压缩状态，然后将套装有调压弹簧的内支撑段由内支撑座段的端头处滑动推入内支撑座段中；

2)、左右滑动调整内支撑段在内支撑座段中的位置，使调压弹簧正对内支撑座段中的弹簧定位凹槽，然后抽出专用工具使调压弹簧将内支撑段涨紧定位在内支撑座段中，完成单元内支撑组件的配装；

3)、通过单元内支撑组件中内支撑座段上的安装孔，以及安装螺栓、安装螺母和安装垫片将配装好的单元内支撑组件沿轮毂轮辋的整个周向依次固定安装；

4)、采用连接螺钉、连接螺母、连接垫片和单元内支撑组件中内支撑段上的连接凸耳将两相邻的单元内支撑组件的内支撑段固定相连形成整体结构的圆环形内支撑；

5)、在任意一单元内支撑组件的内支撑段的侧面上安装限位档块，并通过挡杆螺钉将挡杆安装在该单元内支撑组件的内支撑座段上，从而完成刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置的装配。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明结构简单，内支撑与内支撑座均采用分段式的环型结构，便于拆卸、安装与维护；

(2)在轮胎低压或者零压工况行驶时，内支撑与内支撑座之间的调压弹簧提供了一定的吸收冲击及减震能力，提高乘坐舒适性；同时可以通过增减调压弹簧的数量来调节弹性内支撑装置的刚度，以适用于不同路况的使用。

附图说明

图1是本发明安装在轮毂上时的截面剖视结构图；

图2是本发明安装在轮毂上时的结构示意图；

图3是本发明内支撑座的截面示意图；

图4是本发明内支撑的截面示意图；

图5是本发明另一种支撑刚度调节的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

其中的附图标记为：轮胎A、轮毂B、轮辋B1、内支撑座1、环形槽腔1a、导向槽口1b、弹簧定位凹槽1c、安装凸环11、安装孔11a、内支撑2、散热槽2a、弹簧导柱21、防脱凸环22、连接凸耳23、调压弹簧3、限位档块4、挡杆5、安装螺栓6、连接螺钉7。

图1至图4为本发明的结构示意图。如图所示，本发明的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，包括位于轮胎A内周向固定安装在轮毂B的轮辋B1上的内支撑座1，内支撑座1呈圆环形结构，为了方便内支撑座1固定安装在轮辋B1上，内支撑座1最好由两段以上弧形结构的内支撑座段首尾相连组装构成。由图2和图3可以看出，内支撑座1中沿内支撑座1的整个周向加工有环形槽腔1a，环形槽腔1a中安装有内支撑2，内支撑2也呈圆环形结构，其能在发生爆胎或者胎压过低时将地面对轮胎A向上的支撑力从四周方向内支撑座1传递，再由内支撑座1传递给轮毂B，保证轮毂B在周向范围内承载的压力处处相等。同理为了保证内支撑2能顺利地与内支撑座1装配，内支撑2也最好由至少两段弧形结构的内支撑段首尾相连组装构成；为了方便连接，内支撑段的两端均设有连接凸耳23；利用连接凸耳23和连接螺钉7将两个相邻的内支撑段相连成一体。

本发明的内支撑2的底端面与环形槽腔1a的腔底面间留有在内支撑2受压后能发生径向位移的间距，内支撑2的底端面与环形槽腔1a的腔底面间定位压装有调压弹簧3；本发明通过安装的调压弹簧3数量的多少，利用弹簧的数量可以增减，达到对弹性内支撑装置的刚度进行调节的目的，从而实现装置不同支撑刚度的调节需求。

内支撑2的侧面安装有限位档块4，内支撑座1上位于限位档块4的两侧各安装有一个用于配合限位档块4防止内支撑2发生周向转动的挡杆5，两个挡杆5的距离略大于限位档块4的宽度。

本发明的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，内支撑2安装在内支撑座1中，内支撑2在调压弹簧3的弹力作用下初始位于内支撑座1的上部，内支撑2仅能够在内支撑座1中径向跳动和周向转动。由于本发明安装有挡杆5和限位档块4，通过安装的挡杆5与限位档块4的配合限制了内支撑2相对于内支撑座1的周向转动，所以内支撑2只能够在内支撑座1中进行径向跳动，因此，可以为零压工况下的车辆吸收一定冲击，提高了乘坐舒适性，并在一定程度上保护了轮毂B以及悬架等部件。

实施例中，为了更加方便地使本发明安装到轮胎总成上，本发明最好是将内支撑2分成多个内支撑段和将内支撑座1分成多个内支撑座段后，再将内支撑段、内支撑座段和调压弹簧3相配组装成一弧形结构的单元内支撑组件；然后再将多个单元内支撑组件首尾相连组合成圆环形的具有刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置。

实施例中，如图1和图4所示，本发明的内支撑2的底端面上加工有多个径向延伸的弹簧导柱21，多个弹簧导柱21在内支撑2底端面的轴向上为等间隔排布，多个弹簧导柱21在内支撑2底端面的周向上呈等弧度排布；内支撑座1环形槽腔1a的腔底面上加工有环形的弹簧定位凹槽1c。调压弹簧3套装在内支撑2的弹簧导柱21上，并且该调压弹簧3的顶端与内支撑2的底端面相顶接，该调压弹簧3的底端顶压在弹簧定位凹槽1c中。弹簧定位凹槽1c能使调压弹簧3在周向上作有限的移动，这样当内支撑2在周向上作逆时针或顺时针有限移动时，能消除因周向移动对调压弹簧3形成的剪切力。

实施例中，环形槽腔1a开有导向槽口1b，内支撑2的上部延伸出导向槽口1b，并且该内支撑2的下部加工有防止内支撑2在调压弹簧3的弹力作用下从环形槽腔1a中脱出的防脱凸环22。导向槽口1b与内支撑2的侧面滑动相配合，能为内支撑2的径向跳动提供导向，防止内支撑2左右晃动。

实施例中，内支撑座1的两侧面底部均加工有安装凸环11，安装凸环11上制有安装孔11a，内支撑座1通过安装螺栓6穿过安装孔11a固定在轮毂B的轮辋B1上。由图1可以看到轮辋B1上对应内支撑座1的安装孔11a也加工有安装孔，这样能方便安装螺栓6穿过安装。

实施例中，内支撑2的顶端面上加工有利于散热的散热槽2a。

实施例中，挡杆5呈L形结构。两个挡杆5将限位档块4限定在略大于限位档块4宽度的空间内，使内支撑2不能发生周向旋转。

实施例中，如图5所示，本发明还有另一种实现装置不同支撑刚度调节的技术方案，该方案中，内支撑2的内圆周底面上加工有定位安装调压弹簧3的圆形凹槽2b，轮辋B1上固定有调压螺母31，调压弹簧3通过调节螺杆32的正反向旋转来调节调压弹簧3的预紧压力，利用设定调压弹簧3预紧压力的大小不同，来实现装置不同支撑刚度调节的需要。由图5可以看出，调节螺杆32上固定安装有与调压弹簧3的下端顶压配合的弹簧座33，调压弹簧3的下部套装在调节螺杆32的上段，以防止调节螺杆32压偏变形。

本发明还提供了一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置的装配方法，该装配方法包括以下步骤：

1)、先将调压弹簧3套装在内支撑段上的弹簧导柱21上并采用专用工具使调压弹簧3处于压缩状态，然后将套装有调压弹簧3的内支撑段由内支撑座段的端头处滑动推入内支撑座段中；

2)、左右滑动调整内支撑段在内支撑座段中的位置，使调压弹簧3正对内支撑座段中的弹簧定位凹槽1c，然后抽出专用工具使调压弹簧3将内支撑段涨紧定位在内支撑座段中，完成单元内支撑组件的配装；

3)、通过单元内支撑组件中内支撑座段上的安装孔11a，以及安装螺栓6、安装螺母和安装垫片将配装好的单元内支撑组件沿轮毂B轮辋B1的整个周向依次固定安装；

4)、采用连接螺钉7、连接螺母、连接垫片和单元内支撑组件中内支撑段上的连接凸耳22将两相邻的单元内支撑组件的内支撑段固定相连形成整体结构的圆环形内支撑2；

5)、在任意一单元内支撑组件的内支撑段的侧面上安装限位档块4，并通过挡杆螺钉将挡杆5安装在该单元内支撑组件的内支撑座段上，从而完成刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置的装配。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，包括位于轮胎(A)内周向固定安装在轮毂(B)的轮辋(B1)上呈圆环形的内支撑座(1)，其特征是：所述的内支撑座(1)中沿内支撑座(1)的整个周向加工有环形槽腔(1a)，所述的环形槽腔(1a)中安装有呈圆环形的能在发生爆胎或者胎压过低时将地面对轮胎(A)的支撑力经内支撑座(1)传递给轮毂(B)的内支撑(2)；所述的内支撑(2)的底端面与环形槽腔(1a)的腔底面间留有在内支撑(2)受压后能发生径向位移的间距，并且内支撑(2)的底端面与环形槽腔(1a)的腔底面间定位压装有通过安装数量的多少实现不同支撑刚度调节需求的调压弹簧(3)；所述的内支撑(2)的侧面安装有限位档块(4)，所述的内支撑座(1)上位于限位档块(4)的两侧各安装有一个用于配合限位档块(4)防止内支撑(2)发生周向转动的挡杆(5)，两个所述的挡杆(5)的距离略大于限位档块(4)的宽度。

2.根据权利要求1所述的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，其特征是：所述的内支撑(2)的底端面上加工有多个径向延伸的弹簧导柱(21)，多个所述的弹簧导柱(21)在内支撑(2)底端面的轴向上为等间隔排布，多个所述的弹簧导柱(21)在内支撑(2)底端面的周向上呈等弧度排布；所述的内支撑座(1)环形槽腔(1a)的腔底面上加工有环形的弹簧定位凹槽(1c)，所述的调压弹簧(3)套装在内支撑(2)的弹簧导柱(21)上，并且该调压弹簧(3)的顶端与内支撑(2)的底端面相顶接，该调压弹簧(3)的底端顶压在弹簧定位凹槽(1c)中。

3.根据权利要求2所述的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，其特征是：所述的环形槽腔(1a)开有导向槽口(1b)，所述的内支撑(2)的上部延伸出导向槽口(1b)，并且该内支撑(2)的下部加工有防止内支撑(2)在调压弹簧(3)作用下从环形槽腔(1a)脱出的防脱凸环(22)。

4.根据权利要求3所述的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，其特征是：所述的内支撑座(1)的两侧面底部均加工有安装凸环(11)，所述的安装凸环(11)上制有安装孔(11a)，所述的内支撑座(1)通过安装螺栓(6)穿过安装孔(11a)固定在轮毂(B)的轮辋(B1)上。

5.根据权利要求4所述的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，其特征是：所述的内支撑(2)的顶端面上加工有利于散热的散热槽(2a)。

6.根据权利要求5所述的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，其特征是：所述的内支撑(2)由至少两段弧形结构的内支撑段首尾相连组装构成；所述的内支撑段的两端均设有使两相邻内支撑段通过连接螺钉(7)相连成一体的连接凸耳(23)；所述的内支撑座(1)由至少两段弧形结构的内支撑座段首尾相连组装构成。

7.根据权利要求6所述的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，其特征是：所述的挡杆(5)呈L形结构。

8.根据权利要求7所述的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置，其特征是：所述的内支撑段、内支撑座段和调压弹簧(3)能相配组装成一弧形结构的单元内支撑组件；多个所述的单元内支撑组件首尾相连组合成圆环形的具有刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置。

9.根据权利要求8所述的一种刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置的装配方法，其特征是：该装配方法包括以下步骤：

1)、先将调压弹簧(3)套装在内支撑段上的弹簧导柱(21)上并采用专用工具使调压弹簧(3)处于压缩状态，然后将套装有调压弹簧(3)的内支撑段由内支撑座段的端头处滑动推入内支撑座段中；

2)、左右滑动调整内支撑段在内支撑座段中的位置，使调压弹簧(3)正对内支撑座段中的弹簧定位凹槽(1c)，然后抽出专用工具使调压弹簧(3)将内支撑段涨紧定位在内支撑座段中，完成单元内支撑组件的配装；

3)、通过单元内支撑组件中内支撑座段上的安装孔(11a)，以及安装螺栓(6)、安装螺母和安装垫片将配装好的单元内支撑组件沿轮毂(B)轮辋(B1)的整个周向依次固定安装；

4)、采用连接螺钉(7)、连接螺母、连接垫片和单元内支撑组件中内支撑段上的连接凸耳(22)将两相邻的单元内支撑组件的内支撑段固定相连形成整体结构的圆环形内支撑(2)；

5)、在任意一单元内支撑组件的内支撑段的侧面上安装限位档块(4)，并通过挡杆螺钉将挡杆(5)安装在该单元内支撑组件的内支撑座段上，从而完成刚度可调的汽车安全轮胎弹性内支撑装置的装配。