CN115848065A - 一种轮胎防滑支撑装置及其轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎防滑支撑装置及其轮胎，包括：轮辋；多个支撑拉杆，环绕分布于所述轮辋上，且每一所述支撑拉杆的一端与所述轮辋相铰接，每一所述支撑拉杆的另一端铰接有连杆机构；多个支撑防滑板，其数量与所述支撑拉杆一一对应，并可组成闭环状结构，且相邻的所述支撑防滑板之间滑动抵接；每一所述支撑防滑板与其对应的所述连杆机构相铰接；多个伸缩驱缸，每一伸缩驱缸铰接的设于所述轮辋与其所对应的所述连杆机构之间。与现有技术相比本发明的有益效果是：既保证轮胎正常的使用性能，同时还能保证车辆陷入湿滑泥泞路面能自行脱困，提高车辆通过性。

Description

一种轮胎防滑支撑装置及其轮胎

技术领域

本发明属于轮胎领域，具体涉及一种轮胎防滑支撑装置及其轮胎。

背景技术

车辆行驶在冰雪路面时,由于胎面与冰雪路面摩擦力降低导致车轮打滑，尤其在弯道、坡道等冰雪路面，车辆会发生跑偏、甩尾、侧滑、制动失效等驾驶员无法控制的情况，因此，行驶车辆都会降低车速，以免车辆失控造成自身及周围人员严重的安全事故；当车辆陷入湿滑泥泞路面时，由于轮胎失去抓地力只能原地打滑空转，致使车辆左右侧滑发生跑偏、甩尾等危险状况，无法自己脱困，只能等待救援；因此，普通性能的轮胎无法同时满足人们对安全、舒适、静音、操控等性能的要求。

目前现有的冰雪路面防滑轮胎结构设计存在诸多不合理，例如通过改变胎面橡胶的材料、硬度及增大花纹块来增大摩擦力，从而实现轮胎防滑的目的以保证车辆在湿滑路面的正常行驶，但就会牺牲静音和舒适性能，所以其适应范围受限；通过在轮胎上安装防滑链或防滑套等方法，需要驾驶员在寒冷恶劣的环境下动手安装拆卸，操作复杂，通用性较低，当脱困后车辆行驶在正常路面时，防滑链或防滑套还会对路面造成破坏，并且车辆的行驶速度也会受到限制；另外安装防滑链等防滑措施还影响轮胎的径向、侧向及扭转变形，从而影响轮胎吸收不平路面的振动性能，导致其滚动阻力、舒适性及操控性能受到极大影响。

发明内容

本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

本发明提供了一种轮胎防滑支撑装置及其轮胎，既保证轮胎正常使用性能，同时还能满足轮胎基本的静音、舒适性能，最重要一点是当车辆行驶在冰雪湿滑路面轮胎打滑的关键时刻，还能保证轮胎与冰雪湿滑路面最大抓地力，保证车辆在冰雪路面在能正常转向和制动，避免车辆跑偏、甩尾及翻滚的现象发生；保证车辆陷入湿滑泥泞路面能自行脱困，提高车辆通过性。

本发明一方面公开了一种轮胎防滑支撑装置，包括：

轮辋；

多个支撑拉杆，环绕分布于所述轮辋上，且每一所述支撑拉杆的一端与所述轮辋相铰接，每一所述支撑拉杆的另一端铰接有连杆机构；

多个支撑防滑板，其数量与所述支撑拉杆一一对应，并可组成闭环状结构，且相邻的所述支撑防滑板之间滑动抵接；每一所述支撑防滑板与其对应的所述连杆机构相铰接；

多个伸缩驱缸，每一伸缩驱缸铰接的设于所述轮辋与其所对应的所述连杆机构之间。

在一些实施方式中，所述连杆机构包括：两个第一支撑杆和两个第二支撑杆；

所述伸缩驱缸铰接的设于所述两个第一支撑杆之间或所述两个第二支撑杆之间。

在一些实施方式中，还包括：

中央旋转接头，设于所述轮辋的中心处。

在一些实施方式中，所述中央旋转接头包括；

旋转外接头，所述旋转外接头上设有环槽结构状的外接头第一环道和外接头第二环道；所述外接头第一环道和所述外接头第二环道分别与所述伸缩驱缸的有杆腔和无杆腔相连通；

旋转内接头，内嵌于所述旋转外接头中并与其旋转连接；所述旋转内接头上设有内接头第一流道和内接头第二流道；

所述内接头第一流道和所述内接头第二流道的一端分别与所述外接头第一环道和所述外接头第二环道相导通；所述内接头第一流道和所述内接头第二流道的另一端分别与气源和外部大气相导通；

所述伸缩驱缸为气缸。

在一些实施方式中，还包括：

三位四通换向阀，设有A口、B口、C口、D口和切换单元；

A口与所述内接头第二流道相导通；

B口与所述内接头第一流道相导通；

C口与所述气源相导通；

D口与所述大气相导通；

通过所述切换单元的切换，实现A口C口的导通和B口D口的导通或实现A口D口的导通和B口C口的导通。

在一些实施方式中，所述三位四通换向阀为三位四通电磁阀或三位四通手动换向阀。

在一些实施方式中，所述气源包括储气罐、单向阀、压力调节阀、气压泵。

在一些实施方式中，所述支撑防滑板的中部设有防滑橡胶块；所述防滑橡胶块两侧的所述支撑防滑板上设有若干的排污孔；所述支撑防滑板外端面的所述排污孔上设有防滑钢圈。

在一些实施方式中，所述伸缩驱缸为电磁伸缩缸；所述中央旋转接头为电源旋转接头。

本发明一方面还公开了一种轮胎，轮胎上设置有如上述实施方式中任一项所述的轮胎防滑支撑装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)采用外加防滑支撑装置的方式，增大车轮与地面的接触面积和路面摩擦力；解决了传统因改变胎面橡胶材质、硬度或增大花纹块等防滑的方式带来噪音和滚动阻力大，燃油经济性、操控性和舒适性差等问题，使其更广泛的适用于所有乘用车、载货车等通过轮胎行驶的车辆，既满足车辆正常行驶的舒适性、燃油经济性和操控性，还能实现车辆在冰雪路面安全行驶，陷入泥泞道路可以自行脱困的目的。

2)本装置占据空间小，当车辆行驶在正常路面，防滑支撑装置紧贴轮辋外端折叠起来，不影响轮胎径向、侧向及扭转变形，保证轮胎正常的舒适性、吸能减震性、操控性能；当车辆行驶在冰雪及泥泞道路车轮出现打滑时，展开防滑支撑装置，通过支撑防滑板下端的橡胶块和防滑钢圈与冰雪、泥泞湿滑路面接触，增大车轮与地面摩擦力，避免车轮打滑造成车辆侧滑、甩尾、制动失效等危险状况，实现车辆行驶在冰雪路面和泥泞道路无后顾之忧。

3)本装置提出的支撑防滑板两端设有卡槽，相邻支撑防滑板的第一卡槽和第二卡槽相抵接，形成一个封闭的摩擦环，与地面接触的摩擦力可以分布在整个摩擦环，增强了支撑防滑板的刚性，避免局部支撑防滑板接触路面，造成该连接部位的连杆机构因受力不均导致的弯曲变形，提升了防滑支撑装置的承载能力。

4)本装置采用机械结构，使用后无损耗及损坏，可反复使用。

5)本装置通过机械控制防滑支撑装置展开与收缩，可以无需外接电源和任何电子设备，避免由于电池寿命或电路接触不良而影响产品可靠性。

6)本装置操作简单易行，操纵人员无需具备安装技能，驾驶员只需要在驾驶室内操纵手柄即可完成防滑支撑装置展开与收缩，无需人员在寒冷等恶劣环境中动手安装及拆卸防滑装置。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明防滑支撑装置打开状态下的立体结构示意图。

图2为本发明防滑支撑装置关闭状态下的立体结构示意图。

图3为本发明第一卡槽和第二卡槽的结构示意图。

图4为本发明支撑防滑板的立体结构示意图。

图5为本发明的正常状态下的控制结构示意图。

图6为本发明防滑支撑装置打开状态下的控制结构示意图。

图7为本发明防滑支撑装置关闭状态下的控制结构示意图。

附图说明：轮辋1、第一支撑杆2、第二支撑杆3、支撑拉杆4、伸缩驱缸5、支撑防滑板6、中央旋转接头7、第一卡槽61、第二卡槽62、排污孔63、防滑钢圈64、防滑橡胶块65、旋转外接头71、旋转内接头72、内接头第一流道73、内接头第二流道74、外接头第一环道75、外接头第二环道76、轴承77、三位四通换向阀8、储气罐9、单向阀10、压力调节阀11、气压泵12。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。

在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

如图1-图4所示，一种轮胎防滑支撑装置，包括：轮辋1、多个支撑拉杆4、多个支撑防滑板6和多个伸缩驱缸5；多个支撑拉杆4环绕分布于所述轮辋上1上，且每一所述支撑拉杆4的一端与所述轮辋1相铰接，每一所述支撑拉杆4的另一端铰接有连杆机构；多个支撑防滑板6其数量与所述支撑拉杆4一一对应，并可组成闭环状结构，且相邻的所述支撑防滑板6之间滑动抵接；每一所述支撑防滑板6与其对应的所述连杆机构相铰接；多个伸缩驱缸5每一伸缩驱缸5铰接的设于所述轮辋1与其所对应所述连杆机构之间。

如图1所示，为伸缩驱缸5伸出时的结构示意图，即伸缩驱缸5通过伸出拉动连杆机构运动，从而实现支撑防滑板6的打开。

如图2所示，为伸缩驱缸5收缩时的结构示意图，即伸缩驱缸5通过收缩拉动连杆机构运动，从而实现支撑防滑板6的收起。

通过上述两种形态即完成不同路况下的状态切换。

在一些实施例中，如图1所示，所述连杆机构包括：两个第一支撑杆2和两个第二支撑杆3；所述伸缩驱缸5铰接的设于所述两个第一支撑杆2之间或所述两个第二支撑杆3之间。通过上述连接驱动方式，使得支撑防滑板6在进行打开和收起时驱动方式更加可靠、支撑稳定性更强。

在一些实施例中，如图3所示，相邻的支撑防滑板6分别设有第一卡槽61和第二卡槽62，第一卡槽61和第二卡槽62两者滑动卡扣抵接，从而确保当所有的支撑防滑板6打开时，能形成一个互相受力稳定均衡的闭环结构，以保证整体的刚性强度。

在一些实施例中，如图4所示，所述支撑防滑板6的中部设有防滑橡胶块65，使其介于支撑防滑板6与路面之间，实现支撑防滑板6的防滑及减震作用。所述防滑橡胶块65两侧的所述支撑防滑板6上设有若干的排污孔63，实现冰雪及淤泥可以穿过排污孔，便于支撑防滑板6与路面接触良好。所述支撑防滑板6外端面的所述排污孔63上设有防滑钢圈64，以实现增大与冰雪及泥泞路面的摩擦力的作用。

上述实施例为本发明整体机械结构联动上的设计方案，由于伸缩驱缸5设有多个，且必须保证同步的作业才能实现支撑防滑板6的收起或打开。同时轮胎作为汽车的旋转部件，还需要考虑到其正常的运动状态。

因此，在一些实施例中，在所述轮辋1的中心处设有中央旋转接头7，以作为伸缩驱缸5外接驱动力的导通部件。

在一些实施例中，外接驱动力采用气驱的方式，伸缩驱缸5采用气缸。通过对中央旋转接头7进行相应的结构设计，保证每个伸缩驱缸5都能形成同步的气流交换。其中，央旋转接头7具体包括旋转外接头71和旋转内接头72；其中，旋转外接头71固定于轮辋1的中心处，并同轮辋1一起绕中心旋转轴旋转，旋转内接头72固定于车辆底盘上，并通过相应的气管与气源相连接。

在本实施例中，所述旋转外接头71上设有环槽结构状的外接头第一环道75和外接头第二环道76；所述外接头第一环道75和所述外接头第二环道76分别与所述伸缩驱缸5的有杆腔和无杆腔相连通；所述旋转内接头72内嵌于所述旋转外接头71中并与其旋转连接；所述旋转内接头72上设有内接头第一流道73和内接头第二流道74；所述内接头第一流道73和所述内接头第二流道74的一端分别与所述外接头第一环道75和所述外接头第二环道76相导通；所述内接头第一流道73和所述内接头第二流道74的另一端分别与气源和外部大气相导通。

在一些实施例中，还包括：三位四通换向阀8，设有A口、B口、C口、D口和切换单元；其中，A口与所述内接头第二流道74相导通；B口与所述内接头第一流道73相导通；C口与所述气源相导通；D口与所述大气相导通；通过所述切换单元的切换，实现A口C口的导通和B口D口的导通或实现A口D口的导通和B口C口的导通。

在本实施例中，为具体进行控制的结构方式，通过导通状态的切换，以实现伸缩驱缸5的伸缩。

在一些实施例中，所述三位四通换向阀8为三位四通电磁阀或三位四通手动换向阀。可以采用人工切换的方式或采用电磁开关的切换方式。人工切换可以省去外接电源和电子设备，避免由于电池寿命或电路接触不良而影响产品可靠性；采用电磁开关的切换方式，就需要配置相应的电池或电子元件，但是控制更加简单。

在一些实施例中，所述气源包括储气罐9、单向阀10、压力调节阀11、气压泵12。气压泵12起到加压作用，压力调节阀11起到压力调节作用，单向阀10起到防逆流作用，储气罐9则作为储气单元。

在一些实施例中，所述伸缩驱缸5为电磁伸缩缸；所述中央旋转接头7为电源旋转接头。本实施例为替换方案，将气驱的结构方式改为电驱，因此将中央旋转接头7替换成电源旋转接头，将伸缩驱缸5替换成电磁伸缩缸。

本发明还公开了一种轮胎，轮胎上设置有如上述任一实施例所述的轮胎防滑支撑装置。

其工作原理为；

当车辆行驶在正常路面时，参照图5为本发明的正常状态下的控制结构示意图。三位四通换向阀8由于复位弹簧的作用，阀门处于中间位置的常闭状态。因此伸缩驱缸5内有杆腔和无杆腔内的气体不会发生变化，此时伸缩驱缸5处于锁紧状态，支撑防滑板6收起紧贴轮辋1。此时车辆仅靠轮胎与地面摩擦接触，结构状态如图2所示。

当车辆驶入冰雪路面或陷入泥泞湿滑路面时，需要防滑支撑装置时，车轮出现打滑，驾驶员向右拉动三位四通换向阀8操纵手柄，防滑支撑装置工作原理如图6所示，使得A口C口导通、B口D口导通；储气罐9内的气压通过C口、A口、内接头第二流道74、外接头第二环道76进入伸缩驱缸5的无杆腔内，气压推动气压缸推杆向外伸展，从而带动第一支撑杆2、第二支撑杆3、支撑拉杆4、支撑防滑板6展开，支撑防滑板6向外打开，且相邻的支撑防滑板6之间通过第一卡槽61和第二卡槽62相互抵接，形成封闭摩擦圆环；伸缩驱缸5有杆腔内的气体通过外接头第一环道75、内接头第一流道73、B口、D口排到大气中。

此时，支撑防滑板6组成的摩擦圆环与轮胎一起与冰雪、泥泞湿滑路面摩擦接触，增大了摩擦面积和摩擦力矩，避免车轮打滑现象发生，使车辆在冰雪路面安全行驶，在泥泞湿滑道路自行脱困。

当车辆驶出冰雪、泥泞湿滑路面后，不需要防滑支撑装置时，驶员向左推动三位四通换向阀8操纵手柄，工作原理如图7所示，使得A口D口导通、B口C口导通，储气罐9内的气压通过C口、B口、内接头第一流道73、外接头第一环道75进入伸缩驱缸5有杆腔内，气压推动气压缸推杆向内收缩，从而带动第一支撑杆2、第二支撑杆3、支撑拉杆4、支撑防滑板6向内折叠，从而将其整体紧贴轮辋1。伸缩驱缸5无杆腔内气体通过外接头第二环道76、内接头第二流道74、A口、D口排到大气中。

等待防滑支撑装置折叠收缩稳定后，驾驶员松开三位四通换向阀8的操纵手柄，在复位弹簧的作用下，使阀门处于中间位置，三位四通换向阀8处于密闭锁死状态，伸缩驱缸5保持收缩状态，保证第一支撑杆2、第二支撑杆3、支撑拉杆4、支撑防滑板6紧贴轮辋1处于收缩折叠常闭状态。

此时，车辆可以仅靠轮胎与地面接触正常行驶，避免防滑支撑装置影响轮胎径向、侧向及纵向变形，从而影响车辆在正常路面上的操控性、舒适性及燃油经济性；同时可以避免防滑支撑装置对正常路面的损坏。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种轮胎防滑支撑装置，其特征在于，包括：

轮辋；

多个支撑拉杆，环绕分布于所述轮辋上上，且每一所述支撑拉杆的一端与所述轮辋相铰接，每一所述支撑拉杆的另一端铰接有连杆机构；

多个支撑防滑板，其数量与所述支撑拉杆一一对应，并可组成闭环状结构，且相邻的所述支撑防滑板之间滑动抵接；每一所述支撑防滑板与其对应的所述连杆机构相铰接；

多个伸缩驱缸，每一伸缩驱缸铰接的设于所述轮辋与其所对应的所述连杆机构之间。

2.根据权利要求1所述的轮胎防滑支撑装置，其特征在于，所述连杆机构包括：两个第一支撑杆和两个第二支撑杆；

所述伸缩驱缸铰接的设于所述两个第一支撑杆之间或所述两个第二支撑杆之间。

3.根据权利要求1所述的轮胎防滑支撑装置，其特征在于，还包括：

中央旋转接头，设于所述轮辋的中心处。

4.根据权利要求3所述的轮胎防滑支撑装置，其特征在于，所述中央旋转接头包括；

旋转外接头，所述旋转外接头上设有环槽结构状的外接头第一环道和外接头第二环道；所述外接头第一环道和所述外接头第二环道分别与所述伸缩驱缸的有杆腔和无杆腔相连通；

旋转内接头，内嵌于所述旋转外接头中并与其旋转连接；所述旋转内接头上设有内接头第一流道和内接头第二流道；

所述内接头第一流道和所述内接头第二流道的一端分别与所述外接头第一环道和所述外接头第二环道相导通；所述内接头第一流道和所述内接头第二流道的另一端分别与气源和外部大气相导通；

所述伸缩驱缸为气缸。

5.根据权利要求4所述的轮胎防滑支撑装置，其特征在于，还包括：

三位四通换向阀，设有A口、B口、C口、D口和切换单元；

A口与所述内接头第二流道相导通；

B口与所述内接头第一流道相导通；

C口与所述气源相导通；

D口与所述大气相导通；

通过所述切换单元的切换，实现A口C口的导通和B口D口的导通或实现A口D口的导通和B口C口的导通。

6.根据权利要求5所述的轮胎防滑支撑装置，其特征在于，所述三位四通换向阀为三位四通电磁阀或三位四通手动换向阀。

7.根据权利要求4所述的轮胎防滑支撑装置，其特征在于，所述气源包括储气罐、单向阀、压力调节阀、气压泵。

8.根据权利要求3所述的轮胎防滑支撑装置，其特征在于，所述支撑防滑板的中部设有防滑橡胶块；所述防滑橡胶块两侧的所述支撑防滑板上设有若干的排污孔；所述支撑防滑板外端面的所述排污孔上设有防滑钢圈。

9.根据权利要求3所述的轮胎防滑支撑装置，其特征在于，所述伸缩驱缸为电磁伸缩缸；所述中央旋转接头为电源旋转接头。

10.一种轮胎，其特征在于：轮胎上设置有如权利要求1-9任一项所述的轮胎防滑支撑装置。

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