CN108859592B - 一种直径可变的内支撑装置及安全轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种安全轮胎，包括一轮辋、一轮胎和一内支撑装置，内支撑装置包括：一内支撑底座，若干内支撑单体，若干举升装置及若干自锁机构；环形内壁固定套装在轮辋的外壁上，内支撑单体在环形外壁的圆周方向均匀分布，在环形外壁的轴向交错分布，从而在轴向上形成至少两个环形结构体；举升装置与内支撑单体一一对应地固定在环形外壁上，其移动部连接对应的内支撑单体以驱动内支撑单体沿径向移动；内支撑单体由内向外移动到位置A时，任意两个内支撑单体在轴向上相互重叠的部分通过一个自锁机构形成固连。本发明具有的有益效果：既能够使汽车在零压行驶时，避免轮胎胎侧挤压破裂，造成轮胎脱圈等危险工况，同时也能使安装过程更加方便。

Description

一种直径可变的内支撑装置及安全轮胎

技术领域

本发明属于安全轮胎内支撑技术领域，具体涉及一种直径可变的内支撑装置及安全轮胎。

背景技术

汽车行驶过程中事故频发，其中因为爆胎而引发的事故就占70%，为提高轮胎行驶安全性，安全轮胎技术应运而生，并已成为轮胎技术的重要发展方向。内支撑式安全轮胎是安全轮胎的一种，其结构主要包括轮胎、轮辋、内支撑，部分装备有胎压监测装置（TPMS）。内支撑式安全轮胎是在轮辋上加装辅助内支撑，达到零压续跑的目的，因此它结构简单，通用性好，同时辅助支撑的承载能力要优于其他结构，所以内支撑式安全轮胎逐渐成为安全轮胎主流方向。

安全轮胎能够依靠自身结构支撑车辆继续行驶一段距离，目前安全轮胎主要分两大类，一类为自封型安全轮胎，这种轮胎在被刺穿后，位于其副腔中的密封剂会迅速堵住穿孔。另一类为泄气保用轮胎，它能够最大限度的支撑车辆的载荷，防止轮胎在爆胎后变形塌陷。其中内支撑式安全轮胎的安全性能较为突出，内支撑在正常行驶过程中不与地面接触，在零压行走时内支撑体将支撑整个车辆的重量并续驶一段距离。但是，在零压行驶过程中，由于轮胎被碾压易发生碾胎现象，这将对零压行驶中的车辆造成严重的影响，同时，安全轮胎的装配过程会因为内支撑的空间结构而更加困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种直径可变的内支撑装置及安全轮胎，能够通过直径变化来防止在零压行走时轮胎胎侧受到挤压而造成的轮胎脱圈。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种直径可变的内支撑装置，包括：

一内支撑底座，其具有同轴心的一环形内壁和一环形外壁，

若干内支撑单体，其具有一弧形外壁和一内壁；

若干举升装置，其具有一个沿环形内壁的径向移动的移动部；及

若干自锁机构；

内支撑单体在环形外壁的圆周方向均匀分布，在环形外壁的轴向交错分布，从而在轴向上形成至少两个环形结构体；举升装置与内支撑单体一一对应地固定在环形外壁上，其移动部连接对应的内支撑单体以驱动内支撑单体沿径向移动；内支撑单体由内向外移动到位置A时，任意两个内支撑单体在轴向上相互重叠的部分通过一个自锁机构形成固连。

作为优选方案，

环形外壁具有若干凸台，每个举升装置对应安装于一个凸台上。

作为优选方案，

环形外壁具有若干沿径向固定设置的导向块，内支撑单体具有一沿径向延伸而成的导向槽，每个导向块滑动收容于一个导向槽中。

作为优选方案，

导向槽设置在内支撑单体在轴向上的一侧面上。

作为优选方案，

内支撑单体具有一沿径向延伸而成的连接孔和一沿轴向延伸而成的螺纹孔，连接孔的内端与螺纹孔的内端相连，外端贯通至内壁，螺纹孔的外端贯通至内支撑单体的一侧面；螺纹孔中装入螺栓，螺栓的内端与插入到连接孔中的移动部相连。

作为优选方案，

自锁机构包括一锁销和一弹簧；两个内支撑单体在轴向上相互重叠的部分的内侧面分别设置有一收容槽和一限位槽，锁销和弹簧由外至内依次收容于收容槽中；

内支撑单体处于位置A之外的其它位置时，收容槽与限位槽在轴向上错开；内支撑单体处于位置A时，收容槽与限位槽在轴向上对齐从而使锁销的内端收容于收容槽中而外端插入限位槽中。

作为优选方案，

两个内支撑单体在轴向上相互重叠的部分的内侧面相互接触或在轴向上具有一定间距。

作为优选方案，

位置A为移动部移动到最大行程时内支撑单体在径向上的位置。

作为优选方案，

弧形外壁与环形外壁同轴心。

本发明还公开了一种安全轮胎，包括一轮辋、一轮胎和一内支撑装置，轮胎套装在轮辋上，内支撑装置设置于轮胎与轮辋之间形成的腔体中；

内支撑装置包括：

一内支撑底座，其具有同轴心的一环形内壁和一环形外壁；

若干内支撑单体，其具有一弧形外壁和一内壁；

若干举升装置，其具有一个沿环形内壁的径向移动的移动部；及

若干自锁机构；

环形内壁固定套装在轮辋的外壁上，内支撑单体在环形外壁的圆周方向均匀分布，在环形外壁的轴向交错分布，从而在轴向上形成至少两个环形结构体；举升装置与内支撑单体一一对应地固定在环形外壁上，其移动部连接对应的内支撑单体以驱动内支撑单体沿径向移动；内支撑单体由内向外移动到位置A时，任意两个内支撑单体在轴向上相互重叠的部分通过一个自锁机构形成固连。

本发明具有的有益效果：既能够使汽车在零压行驶时，避免轮胎胎侧挤压破裂、造成轮胎脱圈等危险工况，同时也能使安装过程更加方便。

附图说明

图1是本发明中安全轮胎的结构剖视图；

图2是本发明中内支撑装置的结构立体图；

图3是本发明中内支撑装置在零压工况下的结构主视图；

图4是本发明中内支撑装置在常压工况下的结构主视图；

图5是图3中A-A线的剖视图；

图6是图4中B-B线的剖视图（自锁机构未锁定状态）；

图7是图4中B-B线的剖视图（自锁机构锁定状态）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至7所示，一种安全轮胎，包括一轮辋2、一轮胎1和一内支撑装置，轮胎1套装在轮辋2上，内支撑装置设置于轮胎1与轮辋2之间形成的腔体中。内支撑装置包括：一内支撑底座3、若干内支撑单体5、若干举升装置7及若干自锁机构。

内支撑底座3具有同轴心的一环形内壁31和一环形外壁32；内支撑单体5具有一弧形外壁51和一内壁52；举升装置7具有一个沿环形内壁31的径向移动的移动部71。环形内壁31固定套装在轮辋2的外壁上，内支撑单体5在环形外壁32的圆周方向均匀分布，在环形外壁32的轴向交错分布，从而在轴向上形成至少两个环形结构体；举升装置7与内支撑单体5一一对应地固定在环形外壁32上，其移动部71连接对应的内支撑单体5以驱动内支撑单体5沿径向移动；内支撑单体5由内向外移动到位置A时，任意两个内支撑单体5在轴向上相互重叠的部分通过一个自锁机构形成固连。

本发明中，为了便于安装，内支撑底座3为分体式结构，即分为大小相等的两个半圆形结构单体，两个半圆形结构单体通过连接件首尾相连组装而成。

在胎压处于正常范围内时，内支撑单体5形成的外环半径最小，各内支撑单体5紧贴举升装置7，自锁机构此时不产生锁止作用，整个轮胎系统的离心力较小；当胎内压力下降到安全值以下时，举升装置7工作将内支撑单体5径向推出，导致外环半径增加，直至达到液压缸最大行程处，在这个过程中自锁机构会将轴向上的两个内支撑单体5固连从而使所有内支撑单体5都处于固定状态，整个内支撑外环更加稳固。

环形外壁32具有若干凸台33，每个举升装置7对应安装于一个凸台33上。

环形外壁32具有若干沿径向固定设置的导向块6，内支撑单体5具有一沿径向延伸而成的导向槽14，每个导向块6滑动收容于一个导向槽14中。导向块6和导向槽14配合从而使每个内支撑单体5均只能径向移动。导向槽14设置在内支撑单体5在轴向上的一侧面上。

举升装置7与每个内支撑单体5的连接方式为：内支撑单体5具有一沿径向延伸而成的连接孔12和一沿轴向延伸而成的螺纹孔，连接孔12的内端与螺纹孔的内端相连，外端贯通至内壁52，螺纹孔的外端贯通至内支撑单体5的一侧面；螺纹孔中装入螺栓4，螺栓4的内端与插入到连接孔12中的移动部71相连。

自锁机构包括一锁销11和一弹簧10；两个内支撑单体5在轴向上相互重叠的部分的内侧面分别设置有一收容槽和一限位槽17，锁销11和弹簧10由外至内依次收容于收容槽中。内支撑单体5处于位置A之外的其它位置时，收容槽与限位槽在轴向上错开；内支撑单体5处于位置A时，收容槽与限位槽在轴向上对齐从而使锁销11的内端收容于收容槽中而外端插入限位槽17中，从而将内支撑单体5之间形成固连。

两个内支撑单体5在轴向上相互重叠的部分的内侧面相互接触或在轴向上具有一定间距。

位置A为移动部71移动到最大行程时内支撑单体5在径向上的位置。

弧形外壁51与环形外壁32同轴心。

举升装置7为液压缸，内支撑底座3内具有进油油道15和出油油道16，并且分别连接液压缸的大腔和小腔，实现对液压缸的控制。

传统的内支撑式安全轮胎的内支撑高度不可调节，在装配内支撑结构时比较困难，这就使得在设计内支撑轮廓尺寸时不得不考虑装配的方便性问题，从而内支撑轮廓尺寸不能太大，这不仅使得内支撑结构在零压行走过程中的可靠性受到影响，同时由于内支撑半径较小，不能够很好地支撑轮胎，导致轮胎胎侧易被挤压破裂，发生脱圈、碾胎等危险工况。本发明是一种高度可调的安全轮胎内支撑装置，在装配时，可以先将内支撑底座装于轮辋上，再安装液压缸，并把液压缸的高度调到最小，最后将内支撑单体5依次装配，并连接固定。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种直径可变的内支撑装置，包括一内支撑底座（3），其具有同轴心的一环形内壁（31）和一环形外壁（32），其特征在于：

还包括：

若干内支撑单体（5），其具有一弧形外壁（51）和一内壁（52）；

若干举升装置（7），其具有一个沿所述环形内壁（31）的径向移动的移动部（71）；及

若干自锁机构；

所述内支撑单体（5）在所述环形外壁（32）的圆周方向均匀分布，在所述环形外壁（32）的轴向交错分布，从而在所述轴向上形成至少两个环形结构体；所述举升装置（7）与所述内支撑单体（5）一一对应地固定在所述环形外壁（32）上，其移动部（71）连接对应的所述内支撑单体（5）以驱动所述内支撑单体（5）沿所述径向移动；

所述内支撑单体（5）由内向外移动到位置A时，任意两个所述内支撑单体（5）在所述轴向上相互重叠的部分通过一个所述自锁机构形成固连；

所述自锁机构包括一锁销（11）和一弹簧（10）；两个所述内支撑单体（5）在所述轴向上相互重叠的部分的内侧面分别设置有一收容槽和一限位槽（17），所述锁销（11）和所述弹簧（10）由外至内依次收容于所述收容槽中；

所述内支撑单体（5）处于所述位置A之外的其它位置时，所述收容槽与所述限位槽在所述轴向上错开；所述内支撑单体（5）处于所述位置A时，所述收容槽与所述限位槽在所述轴向上对齐从而使所述锁销（11）的内端收容于所述收容槽中而外端插入所述限位槽（17）中；

两个所述内支撑单体（5）在所述轴向上相互重叠的部分的内侧面相互接触或在所述轴向上具有一定间距；

举升装置（7）为液压缸，内支撑底座（3）内具有进油油道（15）和出油油道（16），并且分别连接液压缸的大腔和小腔，实现对液压缸的控制。

2.根据权利要求1所述的一种直径可变的内支撑装置，其特征在于：

所述环形外壁（32）具有若干凸台（33），每个所述举升装置（7）对应安装于一个所述凸台（33）上。

3.根据权利要求1所述的一种直径可变的内支撑装置，其特征在于：

所述环形外壁（32）具有若干沿所述径向固定设置的导向块（6），所述内支撑单体（5）具有一沿所述径向延伸而成的导向槽（14），每个所述导向块（6）滑动收容于一个所述导向槽（14）中。

4.根据权利要求3所述的一种直径可变的内支撑装置，其特征在于：

所述导向槽（14）设置在所述内支撑单体（5）在所述轴向上的一侧面上。

5.根据权利要求1所述的一种直径可变的内支撑装置，其特征在于：

所述内支撑单体（5）具有一沿所述径向延伸而成的连接孔（12）和一沿所述轴向延伸而成的螺纹孔，所述连接孔（12）的内端与所述螺纹孔的内端相连，外端贯通至所述内壁（52），所述螺纹孔的外端贯通至所述内支撑单体（5）的一侧面；所述螺纹孔中装入螺栓（4），所述螺栓（4）的内端与插入到所述连接孔（12）中的所述移动部（71）相连。

6.根据权利要求1所述的一种直径可变的内支撑装置，其特征在于：

所述位置A为所述移动部（71）移动到最大行程时所述内支撑单体（5）在所述径向上的位置。

7.根据权利要求1所述的一种直径可变的内支撑装置，其特征在于：

所述弧形外壁（51）与所述环形外壁（32）同轴心。

8.一种安全轮胎，包括一轮辋（2）、一轮胎（1）和一内支撑装置，所述轮胎（1）套装在所述轮辋（2）上，所述内支撑装置设置于所述轮胎（1）与所述轮辋（2）之间形成的腔体中，其特征在于：

所述内支撑装置包括：

一内支撑底座（3），其具有同轴心的一环形内壁（31）和一环形外壁（32）；

若干内支撑单体（5），其具有一弧形外壁（51）和一内壁（52）；

若干举升装置（7），其具有一个沿所述环形内壁（31）的径向移动的移动部（71）；及

若干自锁机构；

所述环形内壁（31）固定套装在所述轮辋（2）的外壁上，所述内支撑单体（5）在所述环形外壁（32）的圆周方向均匀分布，在所述环形外壁（32）的轴向交错分布，从而在所述轴向上形成至少两个环形结构体；所述举升装置（7）与所述内支撑单体（5）一一对应地固定在所述环形外壁（32）上，其移动部（71）连接对应的所述内支撑单体（5）以驱动所述内支撑单体（5）沿所述径向移动；

所述内支撑单体（5）由内向外移动到位置A时，任意两个所述内支撑单体（5）在所述轴向上相互重叠的部分通过一个所述自锁机构形成固连；

所述自锁机构包括一锁销（11）和一弹簧（10）；两个所述内支撑单体（5）在所述轴向上相互重叠的部分的内侧面分别设置有一收容槽和一限位槽（17），所述锁销（11）和所述弹簧（10）由外至内依次收容于所述收容槽中；

所述内支撑单体（5）处于所述位置A之外的其它位置时，所述收容槽与所述限位槽在所述轴向上错开；所述内支撑单体（5）处于所述位置A时，所述收容槽与所述限位槽在所述轴向上对齐从而使所述锁销（11）的内端收容于所述收容槽中而外端插入所述限位槽（17）中；

两个所述内支撑单体（5）在所述轴向上相互重叠的部分的内侧面相互接触或在所述轴向上具有一定间距；

举升装置（7）为液压缸，内支撑底座（3）内具有进油油道（15）和出油油道（16），并且分别连接液压缸的大腔和小腔，实现对液压缸的控制。

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