CN111873721B - 一种可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，包括内支撑底座、用于零压或低压工况下支撑轮胎胎肩的支撑机构和若干用于缓冲、减震并限制支撑机构作横向移动的限位机构。内支撑底座为环形，套接固定在轮辋上。多个限位机构沿周向均匀地固定在内支撑底座上，并分别与支撑机构滑动配合。在轮胎低压或者零压工况下，本发明的安全轮胎内支撑装置通过支撑机构支撑轮胎胎肩，可增大胎面与地面接触面积，提高轮胎附着能力。通过限位机构，一方面减震，有效降低车辆在转弯时产生的冲击，提高轮胎附着性能，另一方面，有效减小轮辋和内支撑装置间的相互作用力，减小零压工况下的轮辋损伤。

Description

一种可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置

技术领域

本发明属于轮胎技术领域，具体涉及一种可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置。

背景技术

普通充气轮胎存在爆胎隐患，尤其是在越野路面行驶时，容易刺破，严重影响车辆行驶安全。内支撑式安全轮胎是在普通轮胎的基础上发展而来，其在轮辋上增设辅助支撑体，再配备轮胎压力监测装置，大大提高了安全性，并且，由于该型安全轮胎大多基于普通轮辋设计，因而具有结构简单、拆卸方便、零压承载能力强等优点。

随着车辆性能的提高，对内支撑式安全轮胎性能也提出了更高的要求。目前，内支撑装置与轮辋间的接触方式主要为硬性接触，车辆在低压或零压状态下行驶时，内支撑装置与轮辋产生的位移和磨损较大，容易导致轮胎的附着性能降低，侧偏刚度减小，侧向力下降，严重影响车辆的操纵稳定性，且零压状态下的长距离行驶内支撑装置生热严重，还会导致轮辋等相关零部件的损伤，存在安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提出一种可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，可有效解决内支撑安全轮胎在低压或零压工况行驶时，操纵稳定性降低的问题，提高车辆行驶安全性。

本发明所采用的技术方案为：

一种可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，包括内支撑底座、用于零压或低压工况下支撑轮胎胎肩的支撑机构和若干用于缓冲、减震并限制所述支撑机构作横向移动的限位机构；所述内支撑底座为环形，套接固定在轮辋上；多个限位机构沿周向均匀地固定在所述内支撑底座上，并分别与所述支撑机构滑动配合。

进一步地，所述支撑机构包括两环抱内支撑底座设置的半圆形内支撑块，每一内支撑块前、后侧均开设有半圆形槽，半圆形槽截面形状为矩形，并且，每一半圆形槽内均设置有形状相适配的弧形体，所述弧形体截面形状为半圆形，弧面朝向外侧；两内支撑块上沿周向均匀开设若干前后贯通的第一通孔，第一通孔连通对应的两半圆形槽，第一通孔的数量与限位机构数量相等，且一一径向对应；第一通孔内设置有固定弹簧，所述固定弹簧两端分别与对应的两弧形体焊接相连；所述两内支撑块外圆周面上位于每一第一通孔的位置均开设有与第一通孔错开的径向槽，径向槽内插接有锁紧销，且所述锁紧销突出径向槽，所述锁紧销上固接有卡环，所述卡环底部两侧均一体垂直连接有连接板，两连接板末端沿半圆形槽断面弯折，构成末端挡板，两末端挡板分别插入对应固定弹簧两头，预压缩固定弹簧；内支撑块内开设有供所述卡环及连接板作径向移动的腔体；

下压所述锁紧销后，所述卡环及连接板向内移动，两末端挡板脱离对应固定弹簧，固定弹簧推出对应的两弧形体。

进一步地，所述弧形体的半径等于半圆形槽深度。

进一步地，限位机构包括两限位块和支撑杆，所述两限位块均呈L形，分别垂直固定在所述内支撑底座外圆周面前后侧，且所述两限位块短段端面相对；所述内支撑底座外圆周面上位于所述两限位块之间的位置垂直固定有回位弹簧，所述两限位块长段内侧面均垂直固定有限位弹簧，两限位弹簧正相对；

所述两内支撑块内侧对应于限位机构的位置一体设置有凸块，凸块底部开设有前后贯通的T型槽，所述支撑杆顶部设置有与T型槽相匹配的T型凸起，所述支撑杆与凸块嵌接并滑动配合；所述支撑杆两头开设有矩形槽，两矩形槽内设置可滑动的球铰支座，球铰支座内铰接有限位球，所述支撑杆内还开设有连通两矩形槽的第二通孔，第二通孔内设置有压紧弹簧，所述压紧弹簧两端分别与两球铰支座焊接相连；

所述两限位块短段端面上均设置有与限位球相匹配的圆弧坑，常压工况下，所述支撑杆通过所述压紧弹簧支撑在所述两限位块短段端面之间；零压或低压工况下，所述支撑机构和所述支撑杆整体向内移动，所述压紧弹簧撑开，使两限位球分别与两限位弹簧接触；所述回位弹簧托住所述支撑杆。

进一步地，两限位弹簧相对端均焊接固定有一块用于零压或低压工况下，抵靠限位球的挡板。

进一步地，限位球直径等于限位弹簧的直径。

进一步地，限位机构的数量为六个。

进一步地，所述内支撑底座前、后侧沿周向均匀地开设有若干销孔，并通过固定销固定在轮辋上。

本发明的有益效果在于：

在轮胎低压或者零压工况下，本发明的安全轮胎内支撑装置通过支撑机构支撑轮胎胎肩，可增大胎面与地面接触面积，提高轮胎附着能力。通过限位机构，一方面减震，有效降低车辆在转弯时产生的冲击，提高轮胎附着性能，另一方面，有效减小轮辋和内支撑装置间的相互作用力，减小零压工况下的轮辋损伤。

附图说明

图1为本发明的内支撑装置安装在轮胎内的结构示意图(常压工况)；

图2为图1中限位机构位置的剖面图；

图3为本发明的内支撑装置安装在轮胎内的结构示意图(低压或零压工况)；

图4为图3中限位机构位置的剖面图；

图5为内支撑块内侧凸块与支撑杆的配合结构示意图；

附图标记：1-内支撑块，2-锁紧销，3-卡环，4-固定弹簧，5-弧形体，6-限位块，7-限位球，8-限位弹簧，9-固定销，10-内支撑底座，11-回位弹簧，12-支撑杆，13-压紧弹簧，A-轮辋，B-轮胎。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明的安全轮胎内支撑装置作进一步地详细说明。

如图1和图2所示，一种可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，包括内支撑底座10、用于零压或低压工况下支撑轮胎B胎肩的支撑机构和若干用于缓冲、减震并限制支撑机构作横向移动的限位机构。内支撑底座10为环形，套接固定在轮辋A上(内支撑底座10前、后侧沿周向均匀地开设有若干销孔，并通过固定销9固定在轮辋A上，参见图2)。多个限位机构沿周向均匀地固定在内支撑底座10上，并分别与支撑机构滑动配合。本实施例中，限位机构的数量为六个。

具体地，支撑机构包括两环抱内支撑底座10设置的半圆形内支撑块1，每一内支撑块1前、后侧均开设有半圆形槽，半圆形槽截面形状为矩形(参见图2)，并且，每一半圆形槽内均设置有形状相适配的弧形体5，弧形体5截面形状为半圆形，弧面朝向外侧。本实施例中，弧形体5半径等于半圆形槽深度。两内支撑块1上沿周向均匀开设若干前后贯通的第一通孔，第一通孔连通对应的两半圆形槽，第一通孔的数量与限位机构数量相等，且一一径向对应(每一内支撑块1对应三个限位机构)。第一通孔内设置有固定弹簧4，固定弹簧4两端分别与对应的两弧形体5焊接相连。两内支撑块1外圆周面上位于每一第一通孔的位置均开设有与第一通孔错开的径向槽，径向槽内插接有锁紧销2，且锁紧销2突出径向槽，锁紧销2上固接有卡环3，卡环3底部两侧均一体垂直连接有连接板，两连接板末端沿对应半圆形槽断面弯折，构成末端挡板，两末端挡板分别插入对应固定弹簧4两头，预压缩固定弹簧4。内支撑块1内开设有供卡环3及连接板作径向移动的腔体。

下压锁紧销2后，卡环3及连接板向内移动，两末端挡板脱离对应固定弹簧4，固定弹簧4推出对应的两弧形体5，支撑轮胎B胎肩位置。

限位机构包括两限位块6和支撑杆12，两限位块6均呈L形，分别垂直焊接固定在内支撑底座10外圆周面前后侧，且两限位块6短段端面相对。内支撑底座10外圆周面上位于两限位块6之间的位置垂直焊接固定有回位弹簧11，两限位块6长段内侧面均垂直焊接固定有限位弹簧8，两限位弹簧8正相对。

两内支撑块1内侧对应于限位机构的位置一体设置有凸块，凸块底部开设有前后贯通的T型槽，支撑杆12顶部设置有与T型槽相匹配的T型凸起，支撑杆12与凸块嵌接并滑动配合，如图5所示。支撑杆12两头开设有矩形槽，两矩形槽内设置可滑动的球铰支座，球铰支座内铰接有限位球7(本实施例中，限位球7直径大小与限位弹簧8直径尺寸相等)，支撑杆12内还开设有连通两矩形槽的第二通孔，第二通孔内设置有压紧弹簧13，压紧弹簧13两端分别与两球铰支座焊接相连。

两限位块6短段端面上均设置有与限位球7相匹配的圆弧坑，常压工况下，支撑杆12通过压紧弹簧13支撑在两限位块6短段端面之间。零压或低压工况下，支撑机构和支撑杆12整体向内移动，压紧弹簧13撑开，使两限位球7分别与两限位弹簧8接触。回位弹簧11托住支撑杆12。

作为上述方案的改进，两限位弹簧8相对端均焊接固定有一块用于零压或低压工况下，抵靠限位球7的挡板。

本发明的安全轮胎内支撑装置工作原理为：

在安全轮胎标准充气工况下，如图1和图2所示，两内支撑块1间留有一段距离，且两内支撑块1之间的距离与内支撑块1进入两限位块6和内支撑底座10围合成的限位槽后的最大垂直位移相等。此时，固定弹簧4处于压缩状态，内支撑块1两侧的弧形体5在固定弹簧4的作用下收紧在内支撑块1内部。压紧弹簧13处于收缩状态，两端的限位球7向中间靠拢，由于内支撑块1整体没有外力作用，且压紧弹簧13处于收缩状态，限位球7受压紧弹簧13作用卡在限位块6的圆弧坑中，起固定内支撑块1的作用。

在安全轮胎低压或零压工况下，如图3和图4所示，此时，内支撑块1外侧面与轮胎B内侧面接触，锁紧销2被压入内支撑块1中，卡环3松脱，在固定弹簧4的作用下，两弧形体5被推出内支撑块1，与胎肩部位接触，增大胎面与地面的接触面积，提高附着能力。两内支撑块1相靠，构成一个整圆。同时，限位球7也被压入两限位块6和内支撑底座10围合成的限位槽中，在压紧弹簧13的作用下，限位球7被推出与限位弹簧8接触。为保证顺利接触，本实施例中，在两限位弹簧8相对端安装有挡板，限位弹簧8限制内支撑块1水平方向移动，在转弯时起到缓冲作用，减小偏移，提高车辆操纵稳定性，支撑杆12底部与回位弹簧11接触，回位弹簧11限制内支撑块1垂直方向位移，提高车辆减振性能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术方法范围内，可轻易想到的替换或变换方法，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，其特征在于，包括内支撑底座(10)、用于零压或低压工况下支撑轮胎(B)胎肩的支撑机构和若干用于缓冲、减震并限制所述支撑机构作横向移动的限位机构；内支撑底座(10)为环形，套接固定在轮辋(A)上；多个限位机构沿周向均匀地固定在内支撑底座(10)上，并分别与所述支撑机构滑动配合；

所述支撑机构包括两环抱内支撑底座(10)设置的半圆形内支撑块(1)，每一内支撑块(1)前、后侧均开设有半圆形槽，半圆形槽截面形状为矩形，并且，每一半圆形槽内均设置有形状相适配的弧形体(5)，弧形体(5)截面形状为半圆形，弧面朝向外侧；两内支撑块(1)上沿周向均匀开设若干前后贯通的第一通孔，第一通孔连通对应的两半圆形槽，第一通孔的数量与限位机构数量相等，且一一径向对应；第一通孔内设置有固定弹簧(4)，固定弹簧(4)两端分别与对应的两弧形体(5)焊接相连；所述两内支撑块(1)外圆周面上位于每一第一通孔的位置均开设有与第一通孔错开的径向槽，径向槽内插接有锁紧销(2)，且锁紧销(2)突出径向槽，锁紧销(2)上固接有卡环(3)，卡环(3)底部两侧均一体垂直连接有连接板，两连接板末端沿半圆形槽断面弯折，构成末端挡板，两末端挡板分别插入对应固定弹簧(4)两头，预压缩固定弹簧(4)；内支撑块(1)内开设有供卡环(3)及连接板作径向移动的腔体；

下压锁紧销(2)后，卡环(3)及连接板向内移动，两末端挡板脱离对应固定弹簧(4)，固定弹簧(4)推出对应的两弧形体(5)。

2.根据权利要求1所述的可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，其特征在于，弧形体(5)的半径等于半圆形槽深度。

3.根据权利要求1所述的可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，其特征在于，限位机构包括两限位块(6)和支撑杆(12)，所述两限位块(6)均呈L形，分别垂直固定在内支撑底座(10)外圆周面前后侧，且所述两限位块(6)短段端面相对；内支撑底座(10)外圆周面上位于所述两限位块(6)之间的位置垂直固定有回位弹簧(11)，所述两限位块(6)长段内侧面均垂直固定有限位弹簧(8)，两限位弹簧(8)正相对；

所述两内支撑块(1)内侧对应于限位机构的位置一体设置有凸块，凸块底部开设有前后贯通的T型槽，支撑杆(12)顶部设置有与T型槽相匹配的T型凸起，支撑杆(12)与凸块嵌接并滑动配合；支撑杆(12)两头开设有矩形槽，两矩形槽内设置可滑动的球铰支座，球铰支座内铰接有限位球(7)，支撑杆(12)内还开设有连通两矩形槽的第二通孔，第二通孔内设置有压紧弹簧(13)，压紧弹簧(13)两端分别与两球铰支座焊接相连；

所述两限位块(6)短段端面上均设置有与限位球(7)相匹配的圆弧坑，常压工况下，支撑杆(12)通过压紧弹簧(13)支撑在所述两限位块(6)短段端面之间；零压或低压工况下，所述支撑机构和支撑杆(12)整体向内移动，压紧弹簧(13)撑开，使两限位球(7)分别与两限位弹簧(8)接触；回位弹簧(11)托住支撑杆(12)。

4.根据权利要求3所述的可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，其特征在于，两限位弹簧(8)相对端均焊接固定有一块用于零压或低压工况下，抵靠限位球(7)的挡板。

5.根据权利要求3所述的可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，其特征在于，限位球(7)直径等于限位弹簧(8)的直径。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，其特征在于，限位机构的数量为六个。

7.根据权利要求1所述的可改善车辆行驶稳定性的安全轮胎内支撑装置，其特征在于，内支撑底座(10)前、后侧沿周向均匀地开设有若干销孔，并通过固定销(9)固定在轮辋(A)上。

Images