CN108859593B - 一种分体组合滚转式内支撑装置及安全轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种安全轮胎和内支撑装置，内支撑装置包括：内支撑体A，至少一内支撑体B，若干滚转机构及自锁机构；环形内壁A与轮辋固定设置，环形外壁A具有至少一个沿其圆周方向延伸而成的环形槽A，至少内支撑体B的一部分收容于环形槽A中使内支撑体B能够与内支撑体A构成沿其圆周方向的相对转动连接；滚转机构能够使内支撑体B相对内支撑体A单向连续滚转；自锁机构受到轮胎零压滚动时其内侧胎壁的挤压作用能够将内支撑体A与内支撑体B由固定连接切换为转动连接。本发明既能减少内支撑与轮胎的摩擦生热，又能保证汽车行驶和制动时具有充足的地面摩擦力，使车辆行驶稳定、制动灵敏。

Description

一种分体组合滚转式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，具体涉及一种分体组合滚转式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。

为满足不同车辆性能要求，安全轮胎技术也在不断创新。目前内支撑材料多采用金属、聚氨酯等材料，在零压工况下，内支撑与轮胎摩擦接触，将会产生大量热量，并且轮胎零压时易发生脱圈、碾胎等情况。目前的专利技术中，有把内支撑设计成外圈可滚转的结构，从而减少内支撑与轮胎的摩擦生热，但在零压工况汽车启动或制动时，这种结构的内支撑会发生打滑，影响行驶能力；也有的把内支撑设计为一个整体，这样内支撑与轮辋间不会发生相对滑动，但其结构笨重，散热能力差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种分体组合滚转式内支撑装置及安全轮胎，既能减少内支撑与轮胎的摩擦生热，又能保证汽车行驶和制动时具有充足的地面摩擦力，使车辆行驶稳定、制动灵敏。

为解决现有技术问题，本发明公开了一种分体组合滚转式内支撑装置，包括一内支撑体A，内支撑体A具有同心的一环形内壁A和一环形外壁A；

还包括：

至少一内支撑体B，其具有同心的一环形内壁B和一环形外壁B；

若干滚转机构；及

一自锁机构；

环形外壁A具有至少一个沿其圆周方向延伸而成的环形槽A，至少内支撑体B的一部分收容于环形槽A中使内支撑体B能够与内支撑体A构成沿其圆周方向的相对转动连接；

滚转机构能够使内支撑体B相对内支撑体A单向连续滚转；自锁机构受到轮胎零压滚动时内侧胎壁的挤压作用，能够将内支撑体A与内支撑体B由固定连接切换为转动连接。

作为优选方案，

滚转机构包括一滚转体和一弹簧A；环形槽A的槽底具有若干收容槽，收容槽具有一相对较长的滚转面和一相对较短的截止面，滚转面与截止面垂直相连，滚转体收容于收容槽中并与滚转面和环形内壁B滚动接触，滚转面与环形内壁B的最大距离大于滚转体的滚转直径，其最小距离小于滚转体的滚转直径；弹簧A的两端分别与截止面和滚转体相接触。

作为优选方案，

滚转机构包括一滚转体和一弹簧A；环形槽A的槽底具有若干收容槽，收容槽具有一相对较长的滚转面和一相对较短的截止面，滚转面与截止面垂直相连，滚转体收容于收容槽中并与滚转面和环形内壁B滚动接触；弹簧A的两端分别与截止面和滚转体相接触；环形内壁B与滚转体接触的位置具有一个沿其圆周方向延伸而成的环形槽B，环形槽B的槽面与滚转体的外圆面相匹配；滚转面与环形槽B的槽底的最大距离大于滚转体的滚转直径，其最小距离小于滚转体的滚转直径。

作为优选方案，

滚转体为钢球。

作为优选方案，

自锁机构包括一锁销、一锁杆A、一锁杆B、一弹簧B和一弹簧C；内支撑体B具有向一侧伸出的突出部，环形槽A的槽壁具有收容突出部的引导槽，内支撑体A上具有沿径向延伸至引导槽的通孔和沿轴向延伸至通孔的销孔，突出部上具有能够与通孔同轴对齐的盲孔，锁销收容于销孔中，弹簧B和锁杆A收容于盲孔中，锁杆B收容于通孔中并且其还具有收容锁销伸出销孔的部分的滑孔，弹簧C收容于滑孔中并抵接锁销；锁杆B缩入的同时将锁杆A完全压入盲孔中将内支撑体A与内支撑体B切换为转动连接。

作为优选方案，

环形外壁B上具有条纹结构，条纹结构在径向上相对环形外壁A突出。

作为优选方案，

环形外壁A具有两个沿其圆周方向延伸而成的环形槽A，内支撑体B的数目为两个。

作为优选方案，

内支撑体A包括若干大小相同的支撑单体A和若干对连接相邻两个支撑单体的连接体A，每对连接体A通过螺栓分别连接在支撑单体A的两侧。

作为优选方案，

内支撑体B包括若干大小相同的支撑单体B，支撑单体B的至少一侧具有一限位凸台，环形槽A33的槽壁具有沿其圆周方向延伸而成以活动收容限位凸台的限位凹槽。

本发明还公开了一种安全轮胎，包括轮辋、轮胎和内支撑装置，轮胎套装在轮辋上，内支撑装置设置于轮胎与轮辋之间的腔体中；

内支撑装置包括：

一内支撑体A，内支撑体A具有同心的一环形内壁A和一环形外壁A；

至少一内支撑体B，其具有同心的一环形内壁B和一环形外壁B；

若干滚转机构；及

一自锁机构；

环形内壁A与轮辋固定设置，环形外壁A具有至少一个沿其圆周方向延伸而成的环形槽A，至少内支撑体B的一部分收容于环形槽A中使内支撑体B能够与内支撑体A构成沿其圆周方向的相对转动连接；

滚转机构能够使内支撑体B相对内支撑体A单向连续滚转；自锁机构受到轮胎零压滚动时其内侧胎壁的挤压作用能够将内支撑体A与内支撑体B由固定连接切换为转动连接。

本发明具有的有益效果：

1.本发明中的内支撑体B具有单向转动的能力，车辆零压工况行驶时，内支撑体B可绕轮辋转动，减少了与轮胎摩擦产生的热量；在汽车制动时，内支撑体B与内支撑体A相对静止，可以增大与地面的摩擦力，使制动迅速。

2.内支撑与轮胎接触面是分体组合式结构，属于内支撑体A的部分始终与轮辋相对静止，可以保证内支撑体B转动时，内支撑与轮胎间仍有足够的摩擦力，避免内支撑打滑。

附图说明

图1是本发明第一个实施例的结构立体图；

图2是本发明第一个实施例的结构左视图；

图3是图2中A-A线的剖视图；

图4是图3中C处的局部放大图；

图5是本发明第一个实施例的结构主视图；

图6是图5中B-B线的剖视图；

图7是图6中D处的局部放大图；

图8是本发明第一个实施例未安装内支撑体B的结构立体图；

图9是本发明第一个实施例未安装内支撑体B的结构左视图；

图10是本发明第二个实施例的剖面图。

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。

实施例一

如图1至9所示，一种安全轮胎，包括轮辋14、轮胎13和内支撑装置，轮胎13套装在轮辋14上，内支撑装置设置于轮胎13与轮辋14之间的腔体中。

内支撑装置包括：一内支撑体A3、一内支撑体B2、三个滚转机构和一自锁机构。内支撑体A3具有同心的一环形内壁A31和一环形外壁A32；内支撑体B2具有同心的一环形内壁B21和一环形外壁B22；环形内壁A31与轮辋14固定设置，环形外壁A32具有至少一个沿其圆周方向延伸而成的环形槽A33，至少内支撑体B2的一部分收容于环形槽A33中使内支撑体B2能够与内支撑体A3构成沿其圆周方向的相对转动连接。

滚转机构能够使内支撑体B2相对内支撑体A3单向连续滚转；自锁机构受到轮胎零压滚动时其内侧胎壁的挤压作用能够将内支撑体A3与内支撑体B2由固定连接切换为转动连接。

本发明的内支撑体B2可绕内支撑体A3转动，减少与轮胎的摩擦生热，并且只可相对于内支撑体A3单向转动，可以在制动时与内支撑体A3保持相对静止，保证车轮具有充足的制动力，其工作原理如下：

在正常胎压下，内支撑装置以下简称“内支撑”不工作，内支撑体B2通过自锁机构与内支撑体A3连接固定，不会对轮胎运动产生干扰。在低胎压或零压下，内支撑压在轮胎上，自锁机构解锁，内支撑体B2便能够相对内支撑体A3转动。车辆行驶过程中，由于滚转机构的存在，使得此时的内支撑体B2受到轮胎的摩擦力作用而可以绕着内支撑体A3转动，进而使其与轮胎间的摩擦减少，发热减少；车辆减速或制动过程中，内支撑体B2受到的摩擦力方向相反从而无法反向绕着内支撑体A3转动，因此内支撑体B2与内支撑体A3相对静止，增大了与轮胎间的摩擦力，轮胎与地面间的摩擦力也随之增大，使得制动灵敏；在车辆起步或加速时，只有内支撑体B2转动，内支撑体A3始终相对轮辋静止，轮胎与地面间仍具有足够的摩擦力，因此可以保证车轮能顺利起步。

滚转机构包括一滚转体11和一弹簧A10；环形槽A33的槽底具有若干收容槽12，收容槽12具有一相对较长的滚转面和一相对较短的截止面，滚转面与截止面垂直相连，滚转体11收容于收容槽12中并与滚转面和环形内壁B21滚动接触，滚转面与环形内壁B21的最大距离大于滚转体11的滚转直径，其最小距离小于滚转体11的滚转直径；弹簧A10的两端分别与截止面和滚转体11相接触。内支撑体B2转动时能够推动滚转体11向着弹簧A10压缩的方向滚动，从而使内支撑体B2可以绕着内支撑体A3转动，减少与轮胎间的摩擦和发热量。车辆减速或制动时，内支撑体B2反向绕内支撑体A3转动，此时会推动滚转体11向着弹簧A10伸缩的方向滚动，此时滚转面与环形内壁B21之间的间隙逐渐减小，滚转体11同时受到弹簧A10向外的推力和内支撑体B2向外的摩擦力作用，将卡在滚转面上无法滚动，因此内支撑分体B2将相对内支撑体A3静止，从而增大与轮胎间的摩擦力，轮胎与地面间的摩擦力也随之增大，使得制动灵敏。

作为对上述滚转机构的替代例，滚转机构采取相同的结构，但环形内壁B21与滚转体11接触的位置具有一个沿其圆周方向延伸而成的环形槽B9，环形槽B9的槽面与滚转体11的外圆面相匹配从而在转动时引导滚转体11在槽里滚动。此时滚转面与环形槽B9的槽底的最大距离大于滚转体11的滚转直径，其最小距离小于滚转体11的滚转直径。为了能够使滚转体11更顺畅的滚动，滚转体11为钢球。

自锁机构包括一锁销7、一锁杆A5、一锁杆B6、一弹簧B4和一弹簧C8；内支撑体B2具有向一侧伸出的突出部，环形槽A33的槽壁具有收容突出部的引导槽，内支撑体A3上具有沿径向延伸至引导槽的通孔和沿轴向延伸至通孔的销孔，突出部上具有能够与通孔同轴对齐的盲孔，锁销收容于销孔中，弹簧B4和锁杆A5收容于盲孔中，锁杆B6收容于通孔中并且其还具有收容锁销7伸出销孔的部分的滑孔，弹簧C8收容于滑孔中并抵接锁销7；锁杆B6缩入的同时将锁杆A5完全压入盲孔中，此时锁杆A5的约束作用被解除，内支撑体A3与内支撑体B2切换为转动连接。

环形外壁B22上具有条纹结构1，条纹结构1在径向上相对环形外壁A32突出。该条纹结构1有助于快速散热。

内支撑体A3包括若干大小相同的支撑单体A和若干对连接相邻两个支撑单体的连接体A16，每对连接体A16通过螺栓15分别连接在支撑单体A的两侧。这样的结构便于内支撑体A3的快速安装和拆卸。

内支撑体B2包括若干大小相同的支撑单体B，支撑单体B的至少一侧具有一限位凸台，环形槽A33的槽壁具有沿其圆周方向延伸而成以活动收容限位凸台的限位凹槽。该限位凸台可以与自锁机构中的突出部为同一个结构，也可以开设在相对突出部另一侧。通过该限位凸台和限位凹槽的相互配合可以使得多个支撑单体B之间不需要任何连接件也不会发生相互脱离的情况。

实施例二

如图10所示，与实施例一不同之处在于，本实施例中，环形外壁A32具有两个沿其圆周方向延伸而成的环形槽A33，内支撑体B2的数目为两个。

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 (7)

1.一种分体组合滚转式内支撑装置，包括一内支撑体A（3），所述内支撑体A（3）具有同心的一环形内壁A（31）和一环形外壁A（32），其特征在于：

还包括：

至少一内支撑体B（2），其具有同心的一环形内壁B（21）和一环形外壁B（22）；

若干滚转机构；及

一自锁机构；

所述环形外壁A（32）具有至少一个沿其圆周方向延伸而成的环形槽A（33），至少所述内支撑体B（2）的一部分收容于所述环形槽A（33）中使所述内支撑体B（2）能够与所述内支撑体A（3）构成沿其圆周方向的相对转动连接；

所述滚转机构能够使所述内支撑体B（2）相对所述内支撑体A（3）单向连续滚转；所述自锁机构受到轮胎零压滚动时其内侧胎壁的挤压作用能够将所述内支撑体A（3）与所述内支撑体B（2）由固定连接切换为转动连接；

所述滚转机构包括：一滚转体（11）和一弹簧A（10）；所述环形槽A（33）的槽底具有若干收容槽（12），所述收容槽（12）具有一相对较长的滚转面和一相对较短的截止面，所述滚转面与所述截止面垂直相连，所述滚转体（11）收容于所述收容槽（12）中并与所述滚转面和所述环形内壁B（21）滚动接触，所述滚转面与所述环形内壁B（21）的最大距离大于所述滚转体（11）的滚转直径，其最小距离小于所述滚转体（11）的滚转直径；所述弹簧A（10）的两端分别与所述截止面和滚转体（11）相接触；

或所述滚转机构包括：一滚转体（11）和一弹簧A（10）；所述环形槽A（33）的槽底具有若干收容槽（12），所述收容槽（12）具有一相对较长的滚转面和一相对较短的截止面，所述滚转面与所述截止面垂直相连，所述滚转体（11）收容于所述收容槽（12）中并与所述滚转面和所述环形内壁B（21）滚动接触；所述弹簧A（10）的两端分别与所述截止面和滚转体（11）相接触；所述环形内壁B（21）与所述滚转体（11）接触的位置具有一个沿其圆周方向延伸而成的环形槽B（9），所述环形槽B（9）的槽面与所述滚转体（11）的外圆面相匹配；所述滚转面与所述环形槽B（9）的槽底的最大距离大于所述滚转体（11）的滚转直径，其最小距离小于所述滚转体（11）的滚转直径；

所述环形外壁B（22）上具有条纹结构（1），所述条纹结构（1）在径向上相对所述环形外壁A（32）突出。

2.根据权利要求1所述的一种分体组合滚转式内支撑装置，其特征在于：

所述滚转体（11）为钢球。

3.根据权利要求1所述的一种分体组合滚转式内支撑装置，其特征在于：

所述自锁机构包括一锁销（7）、一锁杆A（5）、一锁杆B（6）、一弹簧B（4）和一弹簧C（8）；所述内支撑体B（2）具有向一侧伸出的突出部，所述环形槽A（33）的槽壁具有收容所述突出部的引导槽，所述内支撑体A（3）上具有沿其径向延伸至所述引导槽的通孔和沿其轴向延伸至所述通孔的销孔，所述突出部上具有能够与所述通孔同轴对齐的盲孔，所述锁销收容于所述销孔中，所述弹簧B（4）和所述锁杆A（5）收容于所述盲孔中，所述锁杆B（6）收容于所述通孔中并且其还具有收容所述锁销（7）伸出所述销孔的部分的滑孔，所述弹簧C（8）收容于所述滑孔中并抵接所述锁销（7）；所述锁杆B（6）缩入的同时将所述锁杆A（5）完全压入所述盲孔中将所述内支撑体A（3）与所述内支撑体B（2）切换为转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种分体组合滚转式内支撑装置，其特征在于：

所述环形外壁A（32）具有两个沿其圆周方向延伸而成的环形槽A（33），所述内支撑体B（2）的数目为两个。

5.根据权利要求1所述的一种分体组合滚转式内支撑装置，其特征在于：

所述内支撑体A（3）包括若干大小相同的支撑单体A和若干对连接相邻两个支撑单体的连接体A（16），每对所述连接体A（16）通过螺栓（15）分别连接在所述支撑单体A的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种分体组合滚转式内支撑装置，其特征在于：

所述内支撑体B（2）包括若干大小相同的支撑单体B，所述支撑单体B的至少一侧具有一限位凸台，所述环形槽A（33）的槽壁具有沿其圆周方向延伸而成以活动收容所述限位凸台的限位凹槽。

7.一种安全轮胎，包括轮辋（14）、轮胎（13）和内支撑装置，所述轮胎（13）套装在所述轮辋（14）上，所述内支撑装置设置于所述轮胎（13）与所述轮辋（14）之间的腔体中，其特征在于：

所述内支撑装置包括：

一内支撑体A（3），所述内支撑体A（3）具有同心的一环形内壁A（31）和一环形外壁A（32）；

至少一内支撑体B（2），其具有同心的一环形内壁B（21）和一环形外壁B（22）；

若干滚转机构；及

一自锁机构；

所述环形内壁A（31）与所述轮辋（14）固定设置，所述环形外壁A（32）具有至少一个沿其圆周方向延伸而成的环形槽A（33），至少所述内支撑体B（2）的一部分收容于所述环形槽A（33）中使所述内支撑体B（2）能够与所述内支撑体A（3）构成沿其圆周方向的相对转动连接；

所述滚转机构能够使所述内支撑体B（2）相对所述内支撑体A（3）单向连续滚转；所述自锁机构受到所述轮胎零压滚动时其内侧胎壁的挤压作用能够将所述内支撑体A（3）与所述内支撑体B（2）由固定连接切换为转动连接；

所述滚转机构能够使所述内支撑体B（2）相对所述内支撑体A（3）单向连续滚转；所述自锁机构受到轮胎零压滚动时其内侧胎壁的挤压作用能够将所述内支撑体A（3）与所述内支撑体B（2）由固定连接切换为转动连接；

所述滚转机构包括：一滚转体（11）和一弹簧A（10）；所述环形槽A（33）的槽底具有若干收容槽（12），所述收容槽（12）具有一相对较长的滚转面和一相对较短的截止面，所述滚转面与所述截止面垂直相连，所述滚转体（11）收容于所述收容槽（12）中并与所述滚转面和所述环形内壁B（21）滚动接触，所述滚转面与所述环形内壁B（21）的最大距离大于所述滚转体（11）的滚转直径，其最小距离小于所述滚转体（11）的滚转直径；所述弹簧A（10）的两端分别与所述截止面和滚转体（11）相接触；

或所述滚转机构包括：一滚转体（11）和一弹簧A（10）；所述环形槽A（33）的槽底具有若干收容槽（12），所述收容槽（12）具有一相对较长的滚转面和一相对较短的截止面，所述滚转面与所述截止面垂直相连，所述滚转体（11）收容于所述收容槽（12）中并与所述滚转面和所述环形内壁B（21）滚动接触；所述弹簧A（10）的两端分别与所述截止面和滚转体（11）相接触；所述环形内壁B（21）与所述滚转体（11）接触的位置具有一个沿其圆周方向延伸而成的环形槽B（9），所述环形槽B（9）的槽面与所述滚转体（11）的外圆面相匹配；所述滚转面与所述环形槽B（9）的槽底的最大距离大于所述滚转体（11）的滚转直径，其最小距离小于所述滚转体（11）的滚转直径；

所述环形外壁B（22）上具有条纹结构（1），所述条纹结构（1）在径向上相对所述环形外壁A（32）突出。

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