專利名稱：基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，包括分體旋成支撐體及其連接 件，主要是涉及到支撐體結(jié)構(gòu)形式、尺寸參數(shù)和連接件鎖緊形式與參數(shù)，屬于輔助支撐式安 全輪胎(Rnuflat)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
作為車輛安全關(guān)鍵技術(shù)之一的安全輪胎(Rnuflat)技術(shù)主要包括自密封、自體支撐和輔 助支撐三大主流技術(shù)。其中自密封技術(shù)因密封劑的穩(wěn)定性等問(wèn)題逐漸被淘汰，自體支撐因其 加厚的胎側(cè)而影響正常氣壓行駛中車輛乘坐舒適性，輔助支撐技術(shù)則以其在常壓行駛中不影 響車輛操縱性能，突然爆胎時(shí)可有效地保護(hù)車輛安全，爆胎失壓后可維持車輛較長(zhǎng)距離繼續(xù) 行駛等優(yōu)點(diǎn)，在多種車輛中逐步得到應(yīng)用。如該領(lǐng)域所公認(rèn)的MichelinPAX系統(tǒng)就是一種典 型的成功實(shí)例。但由于PAX系統(tǒng)采用了特殊制造的非標(biāo)準(zhǔn)輪輞和非標(biāo)準(zhǔn)輪胎，成本偏高，適 用范圍受到限制?；跇?biāo)準(zhǔn)(普通)輪輞和標(biāo)準(zhǔn)(普通)子午線輪胎配備輔助支撐體，不需 要改變現(xiàn)有輪輞和輪胎任何結(jié)構(gòu)，利用通用輪胎安裝工具和設(shè)計(jì)既可實(shí)施安裝，成本較低， 爆胎時(shí)安全，失壓后支撐能力強(qiáng)，在多種需要特殊提高輪胎安全性能的車輛中可推廣應(yīng)用。 標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎配備該輔助支撐系統(tǒng)，車輛可以不用攜帶備胎，當(dāng)軍事警用車輛爆胎后可以 繼續(xù)行駛逃離危險(xiǎn)區(qū)或到達(dá)目的地；SUV、 VIP轎車爆胎后可以避免交通事故而繼續(xù)行駛到 前方維修地點(diǎn)進(jìn)行維修；搶險(xiǎn)救災(zāi)運(yùn)鈔車等爆胎后可以按時(shí)達(dá)到目的地開(kāi)展工作；工程車或 農(nóng)用車輛等爆胎后可以安全返回維修地點(diǎn)或離開(kāi)田間實(shí)施維修等；其它需要提高輪胎行駛安 全性的車輛配備輔助支撐系統(tǒng)可以起到爆胎時(shí)安全，失壓后繼續(xù)行駛一定距離的目的。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的是提供一種保證普通輪胎爆胎時(shí)安全，爆胎失壓后可維持繼續(xù)行駛的 基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合


如下具體技術(shù)方案如下 一種基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其由一組旋成支撐體和 一套連接件組合而成，所述旋成支撐體包括沿輪輞周向均布的三塊分體分體Il、分體H2 和分體I113，旋成支撐體的分體通過(guò)連接件連接鎖緊；旋成支撐體的橫斷面分為基部11、中
部12和頂部13，其中橫斷面基部11與標(biāo)準(zhǔn)輪輞的輪輞槽形成配合。所說(shuō)的旋成支撐體的橫斷面總高度/^ 、基部環(huán)帶寬度&、基部總寬度6;2以及頂部寬度6/3與輪胎和輪輞組成的內(nèi)部空間有參數(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，可以定義輔助支撐橫斷面總高度/z,占據(jù)充氣輪胎內(nèi)部最大縱向空間之比為輔助支撐高度系數(shù)&，輔助支撐頂部寬度&占據(jù)充氣輪胎內(nèi)部最大橫向空間之比為輔助支撐寬度系數(shù)&，經(jīng)計(jì)算兩個(gè)系數(shù)可采用帶有偏差范圍的黃金分割系數(shù)來(lái)表示，即分別為 + 0.0382^ =0.618 A -0.0618+ 0.0618、=0.382 w -0.0382所說(shuō)的旋成支撐體的橫斷面中部?jī)蓚?cè)有材料去除，即中部寬度6D小于頂部寬度6;3和基 部總寬度6;2，材料去除部分為梯形槽形式，靠近輪輞槽處有半圓形環(huán)槽結(jié)構(gòu)，其間隙丄/或 深度W/1滿足L,=附71 =1.5/^關(guān)系，其中i^是輪胎胎圈的厚度；剩余的基部環(huán)帶厚度&在2-5mm之間，可采用外薄內(nèi)厚的形式。所說(shuō)的旋成支撐體沿周向劃分為鎖塊孔端16、主體17和銷孔端18，其中鎖塊孔端16 兩側(cè)有貫通的長(zhǎng)圓形鎖塊孔19和端部的鎖環(huán)槽20;主體17部位帶有3-7個(gè)減重孔，減重孔 可以是圓形減重孔21、蜂窩孔21-1或扇形矩形孔21-2的結(jié)構(gòu)；銷孔端18側(cè)面帶有貫通的銷 孔22，端部是鎖環(huán)槽20。所說(shuō)的旋成支撐體的頂部外環(huán)面帶有環(huán)槽形散熱元件，其截面形式可以是半圓形環(huán)槽 23、矩形環(huán)槽23-l、三角形環(huán)槽23-2以及環(huán)槽與橫槽交織23-3、 23-4、 23-5的形式，環(huán)槽面 積占總外環(huán)面的40%-60%，基部?jī)?nèi)環(huán)面斜面部位帶有1-2條直徑為5士0.5mm的半圓環(huán)槽24。所說(shuō)的旋成支撐體的分體連接接頭形式可采用對(duì)接式結(jié)構(gòu)，且對(duì)接部位的孔槽結(jié)構(gòu)特征 相同，接頭間距A為5-10mm;還可以采用搭接式和插接式，此時(shí)接頭在斷面寬度方向無(wú)間 隙，周向圓弧面間隙為5-12mm。所說(shuō)的旋成支撐體的基部11與輪輞槽采用斜面定位，柱面有間隙的形式，即剩余環(huán)帶 15內(nèi)表面與輪輞槽槽底面之間保持間隙^小于0.7mm。所說(shuō)的連接件包括鎖塊4、鎖環(huán)5和特制螺母6，并且采用普通內(nèi)六角螺栓7及其墊片8、 9和螺釘IO標(biāo)準(zhǔn)件鎖緊。所說(shuō)的鎖塊4和鎖環(huán)5為帶斜面25的配合面，斜面角度o^在3。 ~15°范圍內(nèi)；所說(shuō)的 旋成支撐體接頭部位的鎖塊孔19的寬度與鎖塊4是間隙動(dòng)配合，長(zhǎng)度大于鎖塊大端長(zhǎng)度； 鎖塊4和鎖環(huán)5攜帶的配合斜面25為圓柱面，鎖塊4與支撐體上的鎖塊孔19 一側(cè)為柱面接
觸26 ，另 一側(cè)為較大間隙27 。所說(shuō)的鎖環(huán)槽20的寬度與鎖環(huán)4側(cè)面為間隙動(dòng)配合，鎖環(huán)槽20深度大于鎖環(huán)4的寬度， 裝配鎖緊后鎖環(huán)槽20的總長(zhǎng)度大于鎖環(huán)4的長(zhǎng)度；所說(shuō)的銷孔22為與螺栓7的直徑是間隙 動(dòng)配合的圓孔。所說(shuō)的特制螺母6的總厚度為8-10mm，分為兩個(gè)臺(tái)階，且為貫通的普通螺紋；特制螺 母6上設(shè)有定位通孔，通過(guò)螺釘10將其固定在分體II、 112、 III3的接頭部位。所說(shuō)的鎖塊4插入鎖塊孔19鎖緊后，鎖塊4小端面距離特制螺母6的凸臺(tái)頂面仍有距 離5-8mm，鎖塊4大端面凸出支撐體側(cè)面距離為2-5mm;鎖塊4插入鎖塊孔19的鎖緊力通 過(guò)普通內(nèi)六角螺栓7、彈墊圈8和特制螺母6調(diào)整；鎖環(huán)5上的圓孔與分體接頭的銷孔22直 徑大小相等，鎖環(huán)5上的圓孔倒角。本發(fā)明的特點(diǎn)是不改變現(xiàn)有輪輞和輪胎任何結(jié)構(gòu)，利用通用裝胎工具即可順利將輔助支 撐體鎖緊在輪輞槽中。正常氣壓下輔助支撐系統(tǒng)不與輪胎任何部位發(fā)生接觸和摩擦，爆胎失 壓后能保證輪胎基本行駛輪廓而不脫圈，可維持車輛在一定速度下以可以接受的操縱穩(wěn)定性 和行駛平順性繼續(xù)行駛一定距離。輔助支撐系統(tǒng)主要是一套支撐體和一組連接件，本發(fā)明可 以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)深槽輪輞和寬深槽輪輞以及所配的無(wú)內(nèi)胎子午線輪胎進(jìn)行專門(mén)配做設(shè)計(jì)。 不同尺寸的輪輞和輪胎其輔助支撐體大小各不相同，但同系列輪胎的輔助支撐體結(jié)構(gòu)和尺寸 可以自成系列化。本發(fā)明所涉及的安全輪胎領(lǐng)域現(xiàn)有主要技術(shù)還包括自密封技術(shù)、自體支撐技術(shù)和基于特制(非標(biāo))輪輞的輔助支撐技術(shù)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下積極效果本發(fā)明的輔助支撐系統(tǒng)與自密封技術(shù)相比具有成本低、安全性高的優(yōu)點(diǎn)。自密封技術(shù)是 在普通輪胎結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加一層特別的內(nèi)襯層，內(nèi)襯層與輪胎內(nèi)表面形成的副腔內(nèi)充滿特殊密封劑，如德國(guó)大陸的Gen* Seal輪胎和法國(guó)米其林的Tiger PawNailGard輪胎都屬于自密封 型安全輪胎，因輪胎需要特殊加工工藝制造，價(jià)格比較高，密封劑穩(wěn)定性和壽命存在一些問(wèn) 題，失壓后一般行駛距離較短，對(duì)于因不可抗力如子彈擊穿等引起的突然爆胎，不能起到安 全保護(hù)作用，目前逐漸被淘汰。本發(fā)明的輔助支撐系統(tǒng)與自體支撐型安全輪胎相比，具有不影響車輛正常氣壓乘坐舒適 性、設(shè)計(jì)制造成本低、零壓行駛支撐能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。自體支撐型安全輪胎在輪胎側(cè)面的散熱 帶束層之間夾入特種橡膠，故又稱胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)型安全輪胎。當(dāng)輪胎漏氣失壓時(shí)，胎側(cè)補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu) 能防止胎側(cè)折疊，并使胎唇緊箍輪輞，膠料彈性保證基本行駛功能。如日本普利司通的 Expedia、法國(guó)米其林的MXV4、德國(guó)大陸的SSR等。自體支撐因其加厚的胎側(cè)而影響正常
氣壓行駛中車輛乘坐舒適性，輪胎需要特殊制造，成本偏高。本發(fā)明的輔助支撐系統(tǒng)是基于標(biāo)準(zhǔn)(普通)輪輞的，與基于特制(非標(biāo))輪輞的輔助支 撐技術(shù)相比具有設(shè)計(jì)制造成本低的特點(diǎn)。特制(非標(biāo))輪輞因需要特殊制造和需要配備特殊 制造的輪胎，總體成本偏高。如法國(guó)米其林的PAX系統(tǒng)，應(yīng)為價(jià)格偏高使其應(yīng)用范圍受到 限制。另外美國(guó)固特異的EngleEMT系統(tǒng)除了特制輪輞外，還采用了自體支撐和輔助支撐綜 合的形式，成本比普通輪胎高出較多。本發(fā)明的輔助支撐系統(tǒng)是與標(biāo)準(zhǔn)(普通)輪輞和標(biāo)準(zhǔn)(普通)輪胎進(jìn)行配做設(shè)計(jì)，不需 要改變現(xiàn)有輪輞和輪胎的任何結(jié)構(gòu)，并且所說(shuō)的旋成支撐體的三維結(jié)構(gòu)是采用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù) 得到的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的優(yōu)化結(jié)果，并且支撐體表面設(shè)計(jì)了散熱結(jié)構(gòu)，確保了附加部件 在正常氣壓行駛中結(jié)構(gòu)輕便，附加慣量低，在輪胎爆胎時(shí)和零壓行駛中支撐力強(qiáng)，散熱良好， 安全可靠，行駛距離長(zhǎng)。

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
設(shè)計(jì)時(shí)考慮了與標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎結(jié)構(gòu)尺寸帶來(lái)約束性和裝配工 藝決定的可裝配方便性，針對(duì)6J輪輞和205/60R15輪胎結(jié)合附圖詳細(xì)描述。 圖l為本發(fā)明輔助支撐系統(tǒng)主要組成的三維分解表達(dá)視圖；圖2為本發(fā)明輔助支撐系統(tǒng)所用的輪輞和輪胎(以6J輪輞和205/60R15輪胎為例；圖3為本發(fā)明輔助支撐分體角度和接頭間隙；圖4為本發(fā)明輔助支撐單體幾何結(jié)構(gòu)特征名稱及位置；圖5為本發(fā)明輔助支撐橫斷面重要參數(shù)名稱及位置，其中圖5 (1)為一個(gè)分體外環(huán)面的示意圖，圖5 (2)為一個(gè)分體內(nèi)環(huán)面的示意圖，圖5 (21)為圓形減重孔21的示意圖，圖5 (21-1)為蜂窩孔21-1的示意圖，圖5 (21-2)為扇形(矩形孔)的示意圖；圖6為本發(fā)明輔助支撐橫斷面基部與輪輞槽的關(guān)系示意圖，其中圖6 (1)輔助支撐體橫斷面基部與輪輞槽的關(guān)系圖，圖6 (2)輔助支撐體橫斷面總高度和頂部寬度與輪胎內(nèi)部空間的關(guān)系圖；圖7為本發(fā)明輔助支撐體橫斷面與輪輞標(biāo)準(zhǔn)曲線和輪胎斷面輪廓的關(guān)系示意圖，其中圖7 (23)為半圓槽形散熱元件示意圖，圖7 (23-1)為矩形環(huán)槽形散熱元件示意圖，
圖7 (23-2)三角形環(huán)槽形散熱元件示意圖，圖7 (23-3、 23-4、 23-5)環(huán)槽與橫槽交織示意圖；圖8為本發(fā)明輔助支撐體分體接頭的結(jié)構(gòu)形式示意圖，其中圖8 (a)為對(duì)接式接頭示意圖，圖8 (b)為搭接式接頭示意圖，圖8 (c)為插接式接頭示意圖；圖9為本發(fā)明的一種對(duì)接式接頭的連接件及其斜面角度。圖中1.分體I 2.分體II 3.分體III 4.鎖塊5.鎖環(huán)6.特制螺母7.螺栓8. 彈墊圈9.平墊圈10.螺釘11.基部12.中部13.頂部14.裝胎工藝環(huán)槽15.環(huán)帶 16.鎖塊孔端17.主體18.銷孔端19.鎖塊孔20.鎖環(huán)槽21.圓形減重孔21-1.蜂 窩孔21-2.扇形(矩形孔)21-a、21-b.減重孔22.銷孔23.半圓槽形散熱元件23-1.矩 形環(huán)槽23-2.三角形環(huán)槽23-3、 23-4、 23-5環(huán)槽與橫槽交織24.半圓環(huán)槽25.斜面 26.柱面接觸27.較大間隙具體實(shí)施方式
下面結(jié)附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體內(nèi)容及其實(shí)施過(guò)程 根據(jù)本發(fā)明， 一種基于標(biāo)準(zhǔn)寬深槽或深槽輪輞和標(biāo)準(zhǔn)無(wú)內(nèi)胎子午線輪胎的輔助支撐系統(tǒng) 包括一組旋成支撐體和一套連接件，其中旋成支撐體采用分體I 1、分體II2和分體III3的等 分形式，分體兩端設(shè)計(jì)有裝卡鎖緊槽，與之相配合的連接件包括鎖塊4、鎖環(huán)5和特制螺母 6，通過(guò)螺栓7、彈墊圈8、平墊圈9和螺釘10將支撐分體固定于輪輞槽中。本具體實(shí)施方式
中，如圖1所示為基于標(biāo)準(zhǔn)6J寬深槽輪輞和205/60R15無(wú)內(nèi)胎子午線輪 胎的一套輔助支撐系統(tǒng)的零部件三維分解表達(dá)視圖，圖2所示即為該支撐系統(tǒng)所依附的標(biāo)準(zhǔn) 輪輞和輪胎，其中輪胎未在裝配位置。當(dāng)輔助支撐系統(tǒng)裝配鎖緊到正確位置后如圖3所示， 支撐分體等分角度為120°，設(shè)計(jì)間距"為8mm (優(yōu)先選擇)，該間距大小可以在5-10mm內(nèi) 調(diào)整。在本實(shí)例中，旋成支撐體的斷面形狀如圖4所示，其中按照位置可劃分為基部ll、中部 12和頂部13?；?1處設(shè)計(jì)有裝胎工藝環(huán)槽14，從而形成環(huán)帶15。包括的主要尺寸參數(shù) 是基部環(huán)帶寬度&、基部總寬度6c，支撐體內(nèi)直徑rn，環(huán)帶厚度/ n。其中基部環(huán)帶寬度^ 與輪輞槽的寬度&相等為23.1mm，基部總寬度&為87mm，支撐體內(nèi)直徑m為輪輞標(biāo)定 直徑A 和輪輞槽深度/^之差為172.3mm，環(huán)帶厚度為外薄內(nèi)厚取2-5mm。在本實(shí)例中，旋成支撐體的橫斷面總高度^ 、基部環(huán)帶寬度&、基部總寬度6;2以及頂
部寬度6;3與輪胎和輪輞組成的內(nèi)部空間有參數(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，其中輔助支撐體的斷面總高度& 和頂部寬度6fi是最關(guān)鍵尺寸，決定了輪胎爆胎后繼續(xù)行走的能力和距離。為保證正常氣壓 條件下超過(guò)輪胎最大負(fù)載極限時(shí)，輪胎內(nèi)部與輔助支撐不發(fā)生接觸或摩擦，同時(shí)保證輪胎爆 胎后負(fù)載輪胎零壓滾動(dòng)中不脫圈。輔助支撐橫斷面總高度&占據(jù)充氣輪胎內(nèi)部最大縱向空 間//n之比為輔助支撐高度系數(shù)&，輔助支撐頂部寬度6/3占據(jù)充氣輪胎內(nèi)部最大橫向空間 Bn之比為輔助支撐寬度系數(shù)&，兩個(gè)系數(shù)可采用帶有偏差范圍的黃金分割系數(shù)來(lái)表示，即 分別為<formula>formula see original document page 9</formula>在本實(shí)例中，基于6J輪輞和205/60R15輪胎的支撐體，以黃金分割系數(shù)計(jì)算并在偏差范 圍內(nèi)調(diào)整(圓整)后，橫斷面總高度&為75mm，頂部寬度&為80mm。由于橫斷面中部 兩側(cè)有材料去除，中部寬度6/2為60mm，基部總寬度6/2為46.5mm，材料去除部分為梯形 槽形式，另外靠近輪輞槽處有半圓形環(huán)槽結(jié)構(gòu)，其間隙丄/或深度mn為21mm，以保證輪胎 安裝時(shí)外側(cè)胎圈的順利裝入。在本實(shí)例中，旋成支撐體沿周向劃分為鎖塊孔端16、主體17和銷孔端18。其中鎖塊孔 端16兩側(cè)有貫通的長(zhǎng)圓形鎖塊孔19，寬度為18mm，端部的鎖環(huán)槽20寬度為10mm;主體 17部位帶有5個(gè)直徑為25mm的圓形減重孔21，其形式還可以是蜂窩孔21-1或扇形(矩形) 孔21-2的結(jié)構(gòu)，以保證不降低支撐體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下減少重量25%-35%。；銷孔端18側(cè) 面帶有貫通的銷孔22，端部是鎖環(huán)槽20寬度為10mm。頂部外環(huán)面帶有半徑為4mm的半圓 槽形散熱元件23，以減少輔助支撐在輪胎爆胎后零壓行駛中摩擦生熱的接觸面，增加空氣對(duì) 流散熱面積，降低輔助支撐的內(nèi)部熱量積聚?；?jī)?nèi)環(huán)面斜面部位帶有1-2條直徑為5± 0.5mm的半圓環(huán)槽24，以備輔助支撐安裝時(shí)涂抹儲(chǔ)備潤(rùn)滑油(油脂)。外環(huán)面槽形散熱元件 的形式還可以是矩形環(huán)槽23-1和三角形環(huán)槽23-2以及環(huán)槽與橫槽交織23-3、 23-4、 23-5的 形式，但保證環(huán)槽面積占總外環(huán)面的40%-60%。在本實(shí)例中，旋成支撐體分體的接頭形式還可以采用搭接式和插接式，此時(shí)接頭在斷面 寬度方向無(wú)間隙，周向圓弧面間隙為5-12mm，在本實(shí)例中，旋成支撐體基部11與輪輞槽采用斜面定位，柱面有間隙的形式，即剩余 環(huán)帶15內(nèi)表面與輪輞槽槽底面之間保持間隙f小于0.7mm，以利于輔助支撐體的軸向定位。 鎖塊4和鎖環(huán)5具備攜帶斜面^為10°的配合面25。鎖塊孔19在寬度上與鎖塊4是間隙
動(dòng)配合，長(zhǎng)度大于鎖塊大端長(zhǎng)度。鎖塊4和鎖環(huán)5攜帶的配合斜面25為圓柱面，鎖塊與支 撐體上的鎖塊孔一側(cè)為柱面接觸26位置，另一側(cè)為較大間隙27大小為8-10mm，以保證斜 塊插入和鎖緊順利。鎖環(huán)槽20的寬度與鎖環(huán)5厚度側(cè)面為間隙動(dòng)配合，基本尺寸大小為 10mm。鎖環(huán)槽20深度為56mm，大于鎖環(huán)5的寬度38mm，以利于鎖環(huán)能夠在一定范圍內(nèi) 轉(zhuǎn)動(dòng)。裝配鎖緊后鎖環(huán)槽20的總長(zhǎng)度為114.2mm，大于鎖環(huán)5的長(zhǎng)度112.5mm。銷孔22為 與螺栓7的直徑是間隙動(dòng)配合的圓孔。在本實(shí)例中，因?yàn)槭褂锰刂坡菽?通過(guò)螺釘固定在支撐分體的接頭部位，則支撐分體的 接頭部位有與特制螺母的定位通孔對(duì)應(yīng)的螺紋孔。所用特制螺母6的總厚度為10mm，分為 厚度分別為4mm和6mm兩個(gè)臺(tái)階，其中厚度4mm為方形螺帽，厚度6mm為圓形凸臺(tái)，且 為貫通的普通螺紋。特制螺母6上有2個(gè)定位通孔，孔直徑為04.5mm以提前用M10的螺 釘IO將其固定在支撐分體II、 112、 ni3的接頭部位，便于支撐體裝配和鎖緊時(shí)，特制螺母 不旋轉(zhuǎn)，且不用扳手等工具夾持。鎖塊4插入鎖塊孔19鎖緊后，鎖塊4小端面距離特制螺 母6的凸臺(tái)頂面仍有距離8mm，鎖塊4大端面凸出支撐體側(cè)面距離為5mm，以保證能夠?qū)?施足夠的預(yù)緊力。預(yù)緊鎖緊力是通過(guò)普通內(nèi)六角螺栓7及彈墊圈8實(shí)施的。鎖環(huán)5上與接頭 的銷孔22直徑大小相等，但為了裝配容易，可以將鎖環(huán)5上的圓孔進(jìn)行倒角。在本實(shí)例中，旋成支撐體的分體Il、 II分體2和分體I113的安裝、鎖緊和固定到輪輞 12的輪輞槽內(nèi)，其過(guò)程是和輪胎ll的安裝同步進(jìn)行的，即首先裝入輪胎ll內(nèi)側(cè)胎圈，可預(yù) 先連接兩個(gè)分體I1和II2放入輪胎內(nèi)部，將分體3放入并調(diào)整對(duì)正輪輞槽，將鎖塊4插入 鎖塊孔19，用螺栓7鎖緊，分別調(diào)整三個(gè)鎖塊預(yù)緊力大約相等。預(yù)緊力大小和輪胎、速度級(jí) 別及輔助支撐體材料強(qiáng)度有關(guān)，鎖緊后裝入輪胎ll外側(cè)胎圈，輪胎充氣至標(biāo)準(zhǔn)氣壓。在本實(shí)例中，分體Il、 112、 III3鎖緊需要一根08的高強(qiáng)度尼龍繩穿過(guò)距離鎖塊孔較 近的一個(gè)減重孔21-a和另一個(gè)分體距離銷孔端較近的減重孔21-b，繩兩端從輪胎胎圈與輪輞 之間的縫隙中伸出，并對(duì)接頭相向方向?qū)嵤├κ规i環(huán)能夠進(jìn)入鎖環(huán)槽，且使鎖塊4能夠進(jìn) 入鎖塊孔19接觸鎖環(huán)5長(zhǎng)圓孔斜面25 —側(cè)，同時(shí)螺栓7接觸特制螺母6以能夠?qū)嵤┬o操 作。在本實(shí)例中，輔助支撐體的特點(diǎn)在于其材料為高強(qiáng)度、高模量、密度均一、質(zhì)量輕的、 機(jī)械力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能較好的工程塑料材料，如PA6/蒙脫土納米復(fù)合材料或玻璃纖維增 強(qiáng)PA6材料，或具有相當(dāng)材料性能或更高性能工程塑料。在上述實(shí)施方式中，輔助支撐體是基于標(biāo)準(zhǔn)205/60R15無(wú)內(nèi)胎子午線輪胎11及其所配 6J輪輞12來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)施的，根據(jù)輔助支撐體的總高度和頂部寬度黃金分割系數(shù)的要求，60系
列無(wú)內(nèi)胎子午線輪胎及其所配輪輞的輔助支撐系統(tǒng)同樣可以使用高速系數(shù)^和寬度系數(shù)^ 來(lái)控制輔助支撐的大小，其分體形式和結(jié)構(gòu)尺寸與相配的輪胎和輪輞相適應(yīng)，形成系列化。 其他系列標(biāo)準(zhǔn)無(wú)內(nèi)胎子午線輪胎和所配標(biāo)準(zhǔn)輪輞的輔助支撐體設(shè)計(jì)均可使用本發(fā)明的方法 進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，只是支撐分體的具體幾何結(jié)構(gòu)尺寸或形式將稍有差異。在上述實(shí)施方式中進(jìn)行輔助支撐體的裝配試驗(yàn)，可分為鎖緊預(yù)裝配試驗(yàn)和正式裝配試 驗(yàn)。其中鎖緊預(yù)裝配是輔助支撐裝配到輪輞槽中，暫時(shí)不裝配輪胎，以檢驗(yàn)連接件4、 5、 6 鎖緊能力。正式裝配試驗(yàn)則需要裝配輪胎ll，首先將輪胎11的內(nèi)側(cè)胎圈裝入輪輞12，然后 在輪胎11外側(cè)胎圈和輪輞12外側(cè)輪緣的間隙中裝入輔助支撐，此時(shí)輔助支撐可以預(yù)先連接 好分體I 1和分體H2以及和分體I113相連的鎖環(huán)5，支撐體的內(nèi)環(huán)面的環(huán)槽24中涂黃油， 并在距離分體端部的減重孔21-a和21-b中穿過(guò)一根直徑大于8mm的尼龍繩協(xié)助分體的對(duì)正 和鎖緊，達(dá)到鎖緊預(yù)裝配時(shí)的安裝緊固程度。最后裝入輪胎11的外側(cè)胎圈，此時(shí)注意適當(dāng) 使用潤(rùn)滑油，防止胎圈撐破。
權(quán)利要求
1、一種基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于由一組旋成支撐體和一套連接件組合而成，所述旋成支撐體包括沿輪輞周向均布的三塊分體分體I(1)、分體II(2)和分體III(3)，旋成支撐體的分體通過(guò)連接件連接鎖緊；旋成支撐體的橫斷面分為基部(11)、中部(12)和頂部(13)，其中橫斷面基部(11)與標(biāo)準(zhǔn)輪輞的輪輞槽形成配合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的旋成支撐體的橫斷面總高度& 、基部環(huán)帶寬度&、基部總寬度6;2以及頂部寬度6a與輪胎和輪輞組成的內(nèi)部空間有參數(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，可以定義輔助支撐橫斷面總高度&占據(jù)充氣輪胎內(nèi)部最大縱向空間之比為輔助支撐高度系數(shù)&，輔助支撐頂部寬度6/3占據(jù)充氣輪胎內(nèi)部最大橫向空間5n之比為輔助支撐寬度系數(shù)&，經(jīng)計(jì)算兩個(gè)系數(shù)可采用帶有偏差范圍的黃金分割系數(shù)來(lái)表示，即分別為 + 0.0382^ =0.618-0.0618 + 0,0618、=0.382-0.0382
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō) 的旋成支撐體的橫斷面中部?jī)蓚?cè)有材料去除，即中部寬度6;2小于頂部寬度6;3和基部總寬度 6&材料去除部分為梯形槽形式，靠近輪輞槽處有半圓形環(huán)槽結(jié)構(gòu)，其間隙丄/或深度mn滿 足^:^二1.5^關(guān)系，其中《r是輪胎胎圈的厚度；剩余的基部環(huán)帶厚度&在2-5mm之間，可采用外薄內(nèi)厚的形式。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的旋 成支撐體沿周向劃分為鎖塊孔端(16)、主體(17)和銷孔端(18)，其中鎖塊孔端(16)兩 側(cè)有貫通的長(zhǎng)圓形鎖塊孔(19)和端部的鎖環(huán)槽(20);主體(17)部位帶有3-7個(gè)減重孔， 減重孔可以是圓形減重孔(21)、蜂窩孔(21-1)或扇形(矩形)孔(21-2)的結(jié)構(gòu)；銷孔端(18)側(cè)面帶有貫通的銷孔(22)，端部是鎖環(huán)槽(20)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的旋 成支撐體的頂部外環(huán)面帶有環(huán)槽形散熱元件，其截面形式可以是半圓形環(huán)槽(23)、矩形環(huán) 槽(23-1)、三角形環(huán)槽(23-2)以及環(huán)槽與橫槽交織(23-3)、 (23-4)、 (23-5)的形式，環(huán) 槽面積占總外環(huán)面的40%-60%，基部?jī)?nèi)環(huán)面斜面部位帶有1-2條直徑為5士0.5mm的半圓環(huán) 槽(24)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的旋 成支撐體的分體連接接頭形式可采用對(duì)接式結(jié)構(gòu)，且對(duì)接部位的孔槽結(jié)構(gòu)特征相同，接頭間 距&為5-10mm;還可以采用搭接式和插接式，此時(shí)接頭在斷面寬度方向無(wú)間隙，周向圓弧 面間隙為5-12 mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的旋 成支撐體的基部(11)與輪輞槽采用斜面定位，柱面有間隙的形式，即剩余環(huán)帶(15)內(nèi)表 面與輪輞槽槽底面之間保持間隙/小于0.7mm。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的連 接件包括鎖塊(4)、鎖環(huán)(5)和特制螺母(6)，并且采用普通內(nèi)六角螺栓(7)及其墊片(8)、(9)和螺釘(10)標(biāo)準(zhǔn)件鎖緊。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4或8所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō) 的鎖塊(4)和鎖環(huán)(5)為帶斜面(25)的配合面，斜面角度a^在3。 ~15°范圍內(nèi)；所說(shuō) 的旋成支撐體接頭部位的鎖塊孔(19)的寬度與鎖塊(4)是間隙動(dòng)配合，長(zhǎng)度大于鎖塊大 端長(zhǎng)度；鎖塊(4)和鎖環(huán)(5)攜帶的配合斜面(25)為圓柱面，鎖塊(4)與支撐體上的 鎖塊孔(19) 一側(cè)為柱面接觸(26)，另一側(cè)為較大間隙(27)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4或8所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō) 的鎖環(huán)槽(20)的寬度與鎖環(huán)(4)側(cè)面為間隙動(dòng)配合，鎖環(huán)槽(20)深度大于鎖環(huán)(4)的 寬度，裝配鎖緊后鎖環(huán)槽(20)的總長(zhǎng)度大于鎖環(huán)(4)的長(zhǎng)度；所說(shuō)的銷孔(22)為與螺 栓(7)的直徑是間隙動(dòng)配合的圓孔。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的特 制螺母(6)的總厚度為8-10mm，分為兩個(gè)臺(tái)階，且為貫通的普通螺紋；特制螺母(6)上 設(shè)有定位通孔，通過(guò)螺釘(10)將其固定在分體(1) (2) (3)的接頭部位。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的鎖 塊(4)插入鎖塊孔(19)鎖緊后，鎖塊(4)小端面距離特制螺母(6)的凸臺(tái)頂面仍有距 離5-8mm，鎖塊(4)大端面凸出支撐體側(cè)面距離為2-5mm;鎖塊(4)插入鎖塊孔(19)的 鎖緊力通過(guò)普通內(nèi)六角螺栓(7)、彈墊圈(8)和特制螺母(6)調(diào)整；鎖環(huán)(5)上的圓孔 與分體接頭的銷孔(22)直徑大小相等，鎖環(huán)(5)上的圓孔倒角。
全文摘要
本發(fā)明提供的一種基于標(biāo)準(zhǔn)輪輞和輪胎的輔助支撐系統(tǒng)，屬于輔助支撐式安全輪胎技術(shù)領(lǐng)域。其包括一組旋成支撐體和一套連接件，其中旋成支撐體包括其分體形式、斷面形狀、接頭結(jié)構(gòu)、裝胎環(huán)槽和主體減重結(jié)構(gòu)以及內(nèi)外環(huán)面結(jié)構(gòu)；連接件包括匹配于旋成支撐體接頭結(jié)構(gòu)的鎖環(huán)、鎖塊和特制螺母；所述斷面形狀包括其底部和頂部寬度系數(shù)、總高度系數(shù)；所述分體形式和接頭結(jié)構(gòu)包括接頭形式及間隙尺寸和接頭孔槽尺寸；所述裝胎環(huán)槽和主體減重結(jié)構(gòu)包括裝胎環(huán)槽形式、深度和間隙尺寸，主體減重孔形式、數(shù)量和尺寸；所述內(nèi)外環(huán)面結(jié)構(gòu)包括散熱結(jié)構(gòu)、儲(chǔ)油結(jié)構(gòu)、分布規(guī)律和尺寸；該系統(tǒng)可保證普通輪胎爆胎時(shí)安全，解決了爆胎失壓后可維持繼續(xù)行駛的問(wèn)題。
文檔編號(hào)B60B11/00GK101117084SQ200710056029
公開(kāi)日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月3日
發(fā)明者金 佟, 江 周, 孫霽宇, 伏 張, 張書(shū)軍, 欣 楊, 閆久林, 陳東輝, 陳秉聰, 馬云海 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)