CN109941036B - 一种接地面积可变的安全节能车轮 - Google Patents

Abstract

本发明属于轮胎技术领域，涉及一种接地面积可变的安全节能车轮，包括内轮辋、外轮辋、轮胎组件和滑块总成，内轮辋设置在外轮辋的内部，轮胎组件设置在外轮辋的外部，轮胎组件包括充气轮胎和膨胀胎皮，滑块总成一端与内轮辋连接，另一端贯穿至外轮辋外侧与膨胀轮胎连接，滑块总成能够在内轮辋与外轮辋的作用下带动膨胀胎皮实现上下移动，且滑块总成与外轮辋之间设有限位机构，内轮辋的外圆周上均匀分布有多个曲面升程板，且内轮辋外圆周的两侧均匀分布有多个滚轮。本发明在不同路面或不同行驶状态下，通过改变轮胎的接地面积，从而实现减小制动距离提高安全性能或节能省油的目的，具有结构简单、使用方便、设计合理和实用高效等优点。

Description

一种接地面积可变的安全节能车轮

技术领域

本发明属于轮胎技术领域，具体涉及一种接地面积可变的安全节能车轮。

背景技术

随着汽车的技术发展和用户对车辆性能和经济性的追求日益增长，大部分厂商都为其搭配较宽的低断面率轮胎来满足消费者对制动性能的高要求，但轮胎宽度对长途行走的汽车油耗有着较大的影响，并且在磨损程度也比窄胎大，且汽车在高速行驶时，车轮会出现驻波现象，严重时会发生***，容易导致汽车失控。因此，为了顺应这种要求，目前提出了一种既可以不影响制动性能又可以实现节能的安全可靠的轮胎的发明。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷与不足，提供了一种结构简单、使用方便、设计合理且能够改变接地面积满足不同路面行驶要求的安全节能车轮。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种接地面积可变的安全节能车轮，包括内轮辋、外轮辋、轮胎组件和滑块总成，所述内轮辋设置在外轮辋的内部，所述轮胎组件设置在外轮辋的外部，且轮胎组件包括充气轮胎和膨胀胎皮，所述滑块总成一端与内轮辋连接，另一端贯穿至外轮辋的外侧与膨胀轮胎连接，所述滑块总成能够在内轮辋与外轮辋的作用下带动膨胀胎皮实现上下移动，且滑块总成与外轮辋之间设有限位机构。

优选的，所述内轮辋的外圆周上均匀分布有多个曲面升程板，且内轮辋外圆周的两侧均匀分布有多个滚轮。

优选的，所述外轮辋的内圆周上均匀分布有多个挡条，且外轮辋内圆周的两侧设有挡块，所述滚轮设置在挡块内侧，且滚轮分布在相邻挡条之间。

优选的，所述外轮辋外圆周的两侧均固定有充气轮胎，且外轮辋外圆周的两侧之间均匀分布有多个支架，所述膨胀胎皮设置在两侧充气轮胎之间，并通过支架与外轮辋连接。

优选的，所述滑块总成包括与曲面升程板对应设置的多个滑块推板，每个滑块推板均通过贯穿外轮辋上滑块导杆槽的滑块导杆连接有滑块顶板，所述滑块顶板设置在相邻支架之间并与膨胀胎皮连接，所述滑块推板与外轮辋之间还设有弹簧减震器。

优选的，所述弹簧减震器一端设置在滑块推板远离曲面升程板的一侧，另一端设置在外轮辋的弹簧减震槽内。

优选的，所述限位机构包括设置在滑块顶板与外轮辋之间的限位块。

优选的，所述曲面升程板设有八个，且相邻曲面升程板之间通过垂直挡板连接。

优选的，所述内轮辋的内部设有轮毂。

采用上述技术方案后，本发明提供的一种接地面积可变的安全节能车轮具有以下有益效果：

1、节能行驶：汽车在平直路面匀速行驶时，滑块推板位于内轮辋曲面升程板后端低位处，弹簧减震器处于自然伸张状态，滑块总成收缩保证膨胀胎皮外表面高度低于外轮辋两侧充气轮胎的工作表面，此时仅有外轮辋上两侧的充气轮胎与地面接触，通过减小与地面接触面积减小滚动阻力实现车辆节能行驶。

2、保证胎面能提供充足的制动力：汽车在制动或不平路面行驶过程中，由于制动产生的力偶矩使得内外轮辋产生相对量的滚动，通过曲面升程板推动滑块推板使得滑块总成被顶起使得膨胀胎皮径向延伸，弹簧减震器处于压缩状态，此时膨胀胎皮工作面高度在限位机构的作用下与外轮辋两侧的充气轮胎一致，整体车轮与地面接触面积增大，提供充足的地面制动力，有利于制动距离减小。

3、爆胎应急：汽车在行驶过程中，该车轮最多有三条至少有两条独立的轮胎与地面接触，当发生突发情况爆胎时，其它完好的车胎能一定程度地保持稳定行驶，减小发生失去平衡导致事故的可能。

4、高速行驶稳定性；当汽车在高速行驶时，车轮达到设计转速，即使不进行制动，内外轮辋没有形成角度差，滑块达到设计的离心力阈值从而克服弹簧减震器伸张力向外侧滑动通过滑块顶板推动膨胀胎皮实现最大接触面积，从而提高车辆行驶的安全性。

附图说明

图1为本发明一种接地面积可变的安全节能车轮的立体图；

图2为本发明一种接地面积可变的安全节能车轮的主视图；

图3为本发明内轮辋的结构示意图；

图4为本发明外轮辋的结构示意图；

图5为本发明滑块总成的结构示意图。

其中：内轮辋1、曲面升程板11、滚轮12、垂直挡板13、外轮辋2、挡条21、挡块22、支架23、滑块导杆槽24、弹簧减震槽25、轮胎组件3、充气轮胎31、膨胀胎皮32、滑块总成4、滑块推板41、滑块导杆42、滑块顶板43、弹簧减震器44、限位机构5、限位块51、轮毂6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-5所示，本发明一种接地面积可变的安全节能车轮，包括内轮辋1、外轮辋2、轮胎组件3和滑块总成4，内轮辋1内部设置轮毂6，且内轮辋1设置在外轮辋2内部，轮胎组件3设置在外轮辋2的外部，且轮胎组件3包括充气轮胎31和膨胀胎皮32，滑块总成4置于内轮辋1外侧且与外轮辋2相嵌合，即滑块总成4一端与内轮辋1连接，另一端贯穿至外轮辋2的外侧与膨胀轮胎32连接，滑块总成4能够在内轮辋1与外轮辋2的作用下带动膨胀胎皮32实现上下移动，且滑块总成4与外轮辋2之间设有限位机构5，用于保证膨胀胎皮32的高度不高于充气轮胎31的高度。

具体的，内轮辋1的结构如图3所示，内轮辋1的外圆周上由八个曲面升程板11依次绕轮毂6的中轴线圆周阵列，在滚动方向上，前高后低，方向一致；相邻曲面升程板11之间通过垂直挡板13连接，使得曲面升程板11结构更加稳固，在内轮辋1两侧环形挡板上各装置有八个相应的滚轮12，能够在外轮辋2内侧实现一定距离的滚动。

外轮辋2的结构如图4所示，外轮辋2的内圆周上均匀分布有多个挡条21，且外轮辋2内圆周的两侧设有挡块22，内轮辋1通过其两侧滚轮12配合设置在外轮辋2两侧挡块22的内侧，且滚轮12分布在相邻挡条21之间，从而保证滚轮12只能在相邻挡条21之间进行滚动。

外轮辋2外圆周的两侧均固定有充气轮胎31，且外轮辋2外圆周的两侧之间均匀分布有多个支架23，具体的支架23为方口支架，膨胀胎皮32设置在两侧充气轮胎31之间，并通过穿过支架23与外轮辋2连接。

滑块总成4的结构如图5所示，滑块总成4包括与曲面升程板11对应设置的八个滑块推板41，滑块推板41设置在曲面升程板11上，并可沿曲面升程板11进行上下移动，在滚轮12滑动距离的限制下，滑块推板41始终不会超出曲面升程板11，每个滑块推板41均通过贯穿外轮辋2上滑块导杆槽24的滑块导杆42连接有滑块顶板43，滑块导杆42能够沿着滑块导杆槽24上下移动，滑块顶板43设置在相邻支架23之间并与膨胀胎皮32连接，滑块顶板43与外轮辋2之间的限位块51，用于限定滑块顶板43的移动距离，从而保证膨胀胎皮32的高度不高于充气轮胎31的高度，进一步的，滑块推板41与外轮辋2之间还设有弹簧减震器44，弹簧减震器44一端设置在滑块推板41远离曲面升程板11的一侧，另一端设置在外轮辋2的弹簧减震槽25内。

本发明一种接地面积可变的安全节能车轮工作时，车轮在实现制动减速或在复杂路面行驶时，内外轮辋产生相对滚动形成角度差，内轮辋1的滚轮12在外轮辋2内侧的挡条21和挡块22限制下进行滚动，从而保证滑块推板41始终不会超出曲面升程板11，滑块推板41相对于内轮辋曲面升程板11向前移动，滑块推板10相对于外轮辋2向外移动，位于曲面升程板11高位处，弹簧减震器44处于压缩状态，滑块顶板43顶起膨胀胎皮32，在滑块顶板43位置下端两侧设置限位块51，保证膨胀胎皮32能达到的最高位置与外轮辋两侧充气轮胎31相一致，膨胀胎皮32与外轮辋2两侧充气轮胎31同时与地面接触，能获得更大的地面制动力，有利于减小制动距离；从而提高车辆行驶的安全性。

当汽车加速和匀速行驶时，内外轮辋产生的角度差消失，滑块推板41相对于内轮辋1曲面升程板11向后移动，滑块推板41相对于外轮辋2向内移动，位于曲面升程板11低位处，弹簧减震器44处于伸张状态，滑块顶板43复位，膨胀胎皮32半径减小，外轮辋2只有两侧充气轮胎31与地面接触，轮胎与地面的接触面积减小，有效减少轮胎的滚动阻力达到节省油耗的效果。

当汽车高速匀速行驶时，车轮达到设计转速，即使内外轮辋没有形成角度差，滑块总成4达到设计的离心力阈值从而克服弹簧减震器44伸张力向外侧滑动通过滑块顶板43推动膨胀胎皮32实现最大接触面积，从而提高车辆行驶的安全性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种接地面积可变的安全节能车轮，包括内轮辋（1）、外轮辋（2）、轮胎组件（3）和滑块总成（4），其特征在于：所述内轮辋（1）设置在外轮辋（2）的内部，所述内轮辋（1）的外圆周上均匀分布有多个曲面升程板（11），且内轮辋（1）外圆周的两侧均匀分布有多个滚轮（12），所述外轮辋（2）的内圆周上均匀分布有多个挡条（21），且外轮辋（2）内圆周的两侧设有挡块（22），所述滚轮（12）设置在挡块（22）内侧，且滚轮（12）分布在相邻挡条（21）之间，所述轮胎组件（3）设置在外轮辋（2）的外部，且轮胎组件（3）包括充气轮胎（31）和膨胀胎皮（32），所述外轮辋（2）外圆周的两侧均固定有充气轮胎（31），且外轮辋（2）外圆周的两侧之间均匀分布有多个支架（23），所述膨胀胎皮（32）设置在两侧充气轮胎（31）之间，并通过支架（23）与外轮辋（2）连接，所述滑块总成（4）一端与内轮辋（1）连接，另一端贯穿至外轮辋（2）的外侧与膨胀胎皮（32）连接，所述滑块总成（4）能够在内轮辋（1）与外轮辋（2）的作用下带动膨胀胎皮（32）实现上下移动，所述滑块总成（4）包括与曲面升程板（11）对应设置的多个滑块推板（41），每个滑块推板（41）均通过贯穿外轮辋（2）上滑块导杆槽（24）的滑块导杆（42）连接有滑块顶板（43），所述滑块顶板（43）设置在相邻支架（23）之间并与膨胀胎皮（32）连接，所述滑块推板（41）与外轮辋（2）之间还设有弹簧减震器（44），所述滑块总成（4）与外轮辋（2）之间设有限位机构（5）。

2.根据权利要求1所述的一种接地面积可变的安全节能车轮，其特征在于：所述弹簧减震器（44）一端设置在滑块推板（41）远离曲面升程板（11）的一侧，另一端设置在外轮辋（2）的弹簧减震槽（25）内。

3.根据权利要求1所述的一种接地面积可变的安全节能车轮，其特征在于：所述限位机构（5）包括设置在滑块顶板（43）与外轮辋（2）之间的限位块（51）。

4.根据权利要求1所述的一种接地面积可变的安全节能车轮，其特征在于：所述曲面升程板（11）设有八个，且相邻曲面升程板（11）之间通过垂直挡板（13）连接。

5.根据权利要求1所述的一种接地面积可变的安全节能车轮，其特征在于：所述内轮辋（1）的内部设有轮毂（6）。