专利名称：一种安全防爆车轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车轮，特别涉及一种防爆车轮。可以实现车辆在行驶中，防止轮胎被刺破或者发生爆胎时而引发交通事故。本发明适用于多种车辆，特别适用于高级轿车。
背景技术：
在现有的防爆车轮(也称缺气保用型轮胎)产品当中，大多都以加强或加厚轮胎的胎侧，或是在轮辋内安装支撑圈来达成失气时续行的目的。在轮胎零压状态下时对车辆的行驶舒适性，行驶里程上和速度方面受到极大的限制。传统的防爆车轮失气后，车速不能高于80km/h，最大行驶里程不能超过200公里。
1.轮胎的胎侧加强或加厚的防爆车轮存在的缺陷和不足当轮胎在零压状态下行驶时，由于轮胎内已经完全没有气压来承受车辆的重量，这时完全依靠轮辋两边的边缘压附着轮胎的胎侧来行驶，此时轮胎胎侧的抗绕能力已经基本丧失，在较为平坦的铺装路面是可以应付短路程行驶。那么如果是发生在崎岖的山地、泥泞坑洼路面及陡坡弯多的复杂道路行驶时，便不能保障安全行驶的作用了。例如过弯时及上陡坡下陡坡和采取制动等等，特别是在通过转向角度较小的急速弯道时，由于车辆的惯性产生极大的重心偏离作用力，此时缺气的轮胎极容易从轮辋上脱离位置，致使车辆发生侧滑的现象随时都可能出现。再者就是车辆在上陡坡的时候，如果失气轮胎在车辆的驱动轴上，由于失气轮胎的胎侧已基本丧失了抗绕能力，完全依靠轮胎的胎圈啮合在轮辋的边缘来驱动车辆行驶，如此更会加剧轮胎的磨损及变形和产生高温，而且行驶稳定性和舒适性也极不理想。
2.在轮辋内设置支撑圈的防爆车轮的缺陷与不足轮胎在零压状态下行驶时，完全依靠安装在轮辋内的硬胶支撑圈来承受车辆的重量和提供驱动力，支撑圈直接依附在失气的轮胎上，由于这时是靠支撑圈来驱动车辆行驶，所以轮胎的缓冲性能已经完全丧失，操控及行驶舒适性极不理想。再者就是这种支撑圈的安装及拆卸难度很大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免上述防爆车轮的缺陷和不足之处，而提供一种在外胎完全零压状态下，可以高速连续行驶的安全防爆车轮。
本发明为解决上述技术问题而采用如下的技术方案一种安全防爆车轮，包括外胎、内胎和轮辋。其主要特点是，所述内胎的截面积小于所述外胎的截面积，所述外胎与所述内胎之间的密封充气空间为主气室，所述内胎内的充气空间为次气室。所述外胎与所述内胎之间径向设置有支撑环，支撑环的内环面与内胎的外表面相接触。在主气室失气时，支撑环的外环面与外胎的内表面相接触，用于承接地面对外胎的作用力。内胎和支撑环起到承受车辆负荷和缓冲作用，及继续提供驱动力和制动力。
所述支撑环的内部设置有环状钢丝网层，用于增强支撑环的稳定性，其特性与轮胎胎圈内部的钢丝原理相同。所述支撑环的截面呈马蹄形，支撑环的外环面为马蹄的两个底面。
本发明还可以将主气室一分为二，所述主气室被位于支撑环与外胎之间的轴向平分面上的环形分隔壁分为左腔和右腔，左腔和右腔可分别充气。
与现有的防爆车轮产品相比本发明一种安全防爆车轮，采用主气室和次气室加支撑环的结构，在保证轮胎能够安全防爆的作用基础上，还特别地考虑到主气室在失气状态行驶时的舒适性。轮胎主气室即使是在零压的状态下连续行驶，不论失气轮胎在车辆的驱动轴上或者在非驱动轴上，对车辆的操控和行驶舒适性有极大改善，行驶里程和速度方面有极大的提高。
图1是本发明一种安全防爆车轮实施例1的剖面结构示意图。
图2是实施例1的支撑环4的剖面结构示意图。
图3是实施例1的支撑环4直角剖开的立体示意图。
图4是实施例1的轮辋3剖面结构示意图。
图5是实施例1的内胎2剖面结构示意图。
图6是实施例1的内胎加注气压后，截面形状有少量变形的示意图。
图7是实施例1的内胎2直角剖开的立体示意图。
图8是实施例1的支撑环4内部钢丝网层4C的剖面结构示意图。
图9是实施例1的支撑环4内部钢丝网层4C的平面展开示意图。
图10是实施例1的整体轮毂的剖面结构示意图。
图11是实施例1的外胎1、内胎2、支撑环4和轮毂组装后整体的剖面结构示意图。
图12是实施例1的外胎1、内胎2、支撑环4和轮毂直角剖开的立体示意图。
图13是实施例1处于零压状态时，外胎1、内胎2、支撑环4和轮辋3的剖面结构示意图。
图14是本发明一种安全防爆车轮实施例2的剖面结构示意图。
图15是实施例2的分隔壁4A将外胎1与支撑环4连为一体的剖面结构示意图。
图16是实施例2的外胎1、内胎2、支撑环4和轮毂组装后整体的剖面结构示意图。
图17是实施例2的外胎1、内胎2、支撑环4和轮毂直角剖开的立体示意图。
图18是实施例2处于零压状态时，外胎1、内胎2、支撑环4和轮辋3的剖面结构示意图。
图19是实施例2的支撑环4和分隔壁4A加工成为一个分体的剖面结构示意图。
图20是实施例2的外胎1的剖面结构示意图。
图21是实施例2的支撑环4和分隔壁4A的分体，与外胎1啮合处理成一体的剖面结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图来进一步说明本发明的实施例。
实施例1本发明一种安全防爆车轮实施例1，如图1到图13所示。
图1列出了详细的剖面结构示意，从图中可以看出，包括普通标准规格的外胎1，特殊结构的内胎2，配套专用的轮辋3，马蹄形的支撑环4。内胎的截面积远远小于外胎的截面积，外胎1与内胎2之间的密封充气空间为主气室，内胎2内的充气空间为次气室。外胎与内胎之间设置有支撑环4，支撑环4的内环面与内胎2的外表面相接触。外胎1可以选用市面上普通标准尺寸的轮胎。
图2为支撑环4的剖面结构示意图，支撑环4采用橡胶材料，其内部设置有环形钢丝网层4C，在于加强支撑环4的稳定性和刚性，其作用与轮胎胎圈内的钢丝圈作用原理相同。钢丝网层4C的截面图如图8所示，平面图如图9所示。支撑环4的截面呈马蹄形，支撑环4的外环面为马蹄的两个底面，两个马蹄向外少量张开。支撑环4的内环面4E上分布有两道轴向对称的环状梯形凹槽4D，见图3支撑环4直角剖开的立体示意图。
图4为轮辋3的剖面结构示意图，轮辋3的外侧设置有轴向对称的两个环形肋骨3A，内胎2置于两个环形肋骨3A之间。轮辋3的外环面3C1上设置有轴向对称的两道环状梯形凹槽3C2，内胎2安置于两道环状梯形凹槽3C2外。轮辋壁中部设有一个圆孔3B，内胎2的气嘴2C置于圆孔3B内。轮辋3的侧壁上安装有外气嘴5A。图中轮辋3的两边还设置有两个环状凸缘3D，两个环状凸缘3D的外端与两个环形肋骨3A的外端处于同一等高线E。轮辋内侧的一边连接着轮辐3E。橡胶支撑环4的内环面4E的直径大于轮辋3边缘顶端J点的直径。本防爆车轮的轮辋3除了外侧中部比较特殊外，其它部位与通用轮辋尺寸结构一样。
内胎2的剖面结构示意图如图5所示，包括截面呈矩形的胎体2A和胎体2A中间的气嘴2C。胎体2A的内环面2E上分布有两道轴向对称的，与轮辋3的外环面3C1上的两道环状梯形凹槽3C2相啮合的环状梯形凸台2Ba。该胎体2A的外环面2D上分布有两道轴向对称的，与支撑环4的内环面4E上的两道环状梯形凹槽4D相啮合的环状梯形凸台2B。图6为内胎加注气压后，截面的两边形状有少量变形的示意图。图7中可以清晰的看到内胎2直角剖开时的立体示意图。
安装时，先把外胎1的一边放进轮辋3内，再将内胎2放置于轮辋3的外环面3C1，内胎2的气门嘴2C从轮辋3的圆孔3B处向外伸出，内胎2的内环面2E与轮辋3外侧面3C1相吻合，同时内胎2的内环面2E上的两道环形梯形凸台2Ba与轮辋3的外侧面3C1上的两道环形梯形凹槽3C2相啮合。然后将支撑环4安装在内胎2的外环面2D上，内胎2的外环面2D与支撑环4的内环面4E相吻合，同时内胎2外环面2D上的两道环状梯形凸台2B与支撑环4内环面4E上的两道环状梯形凹槽4D相啮合。最后再将外胎1的另一边安装于轮辋3上，此时各部位相互之间应正常吻合。
使用前将内胎2加入标准气压，由于内胎2内的气压作用力下与支撑环4之间密封结合，然后再向外胎1加入标准的轮胎气压。
图10为实施例1的整体轮毂的剖视图。
图11为实施例1的外胎1、内胎2、支撑环4和轮毂组装后整体的剖面结构示意图。
图12为实施例1的外胎1、内胎2、支撑环4和轮毂直角剖开的立体示意图。
图13为实施例1处于零压状态时，外胎1、内胎2、支撑环4和轮辋3的剖面结构示意图。在主气室失气时，支撑环的外环面与变形后的外胎的内表面相接触，用于承接地面对外胎的作用力。内胎和支撑环起到承受车辆负荷和缓冲作用，及继续提供驱动力和制动力。
实施例2本发明一种安全防爆车轮实施例2，如图14到图18所示。
从图14中可以看出，与实施例1不同之处是，外胎1与内胎2之间的主气室，被位于支撑环4与外胎1之间的轴向平分面上的环形分隔壁4A分为左腔Wq和右腔Nq。位于右腔Nq的轮辋3侧壁上安装有内气嘴5B，左腔Wq和右腔Nq可分别充气。分隔壁4A将外胎1与支撑环4连为一体，分隔壁4A的截面呈S状，具有伸展的作用。
图15为分隔壁4A将外胎1与支撑环4连为一体的剖面结构示意图。
图16为实施例2的外胎1、内胎2、支撑环4和轮毂的整体剖视图。
图17为实施例2的外胎1、内胎2、支撑环4和轮毂局部剖开的立体示意图。
图18为本发明实施例2处于零压状态时，外胎1、内胎2、支撑环4和轮辋3的局部剖视图。
实施例2的外胎1、分隔壁4A及支撑环4制作成一体的方法举例，如图19、图20和图21所示。
橡胶支撑环4及分隔壁4A可先期制作加工成为一个分体，分隔壁4A的底部可加工成倒T字形，底部中央开一间隙如图19中F1；同时外胎1的内表面的中心位置加工成与分隔壁4A的底部相配的尖角如图20中F2；两者之间相互啮合成形如图21中F3。在两者的结合面之间，可进行特殊胶合处理或进行硫化程序处理后形成一体。
本发明为了使车辆在外胎1完全失气状态下的行驶稳定性更加安全，内胎2的内环面上设置有环状梯形凸台2Ba，轮辋3的外环面3C1上设置有环状梯形凹槽3C2；以及支撑环4的内环面4E上设置有环状梯形凹槽4D，内胎2的外环面2D设置有环状梯形凸台2B。由于它们之间是相互啮合，确保内胎2和支撑环4始终处于正常的位置而不至于脱离其位置。不论在高速公路还是在山地泥泞的恶劣道路行驶，不论失气轮胎在车辆的驱动轴上还是在非驱动轴上行驶，或是在急转弯的情形下，这种设计始终得以确保橡胶支撑环4保持其稳定而不至于偏离位置，确保了车辆的安全行驶。
本发明一种安全防爆车轮，可以完全起到安全防爆的特性，能克服现有缺气保用型防爆车轮的缺点和不足。如实施例2，车辆在行驶当中，如果发生左腔Wq或是右腔Nq的任意一个气腔室被刺破致使其失去气压的情况下，此时还有另一个气腔室在正常维持着车辆继续安全行驶。即使在轮胎的左腔Wq和右腔Nq都被刺破而致使失去气压的情况下，相当于实施例1的主气室失去气压，就是通常所说的零压状态，在这样的情形下车辆仍然可以高速安全的持续行驶。因为当左腔Wq和右腔Nq都在没有气压的状态下，外胎1中的内胎2、橡胶支撑环4起到了保护和提供车辆继续安全行驶的作用。支撑环4不象传统的防爆车轮那样直接安装在轮辋上，它是作用于内胎2上。因为橡胶支撑环4其本身具有一定弹性，在内胎2内的气压作用力及两者相互作用下给车辆在行驶当中提供了良好的缓冲作用和良好的行驶舒适性。此时车辆仍然可以安全高速的持续行驶，从而也避免了如传统的以加强胎侧的缺气保用型防爆车轮在完全失气时依靠轮辋的边缘压附在胎侧来行驶的弊端，以及避免了单单依靠安装支撑圈型的缺气保用型防爆车轮的不良行驶稳定性和难度较大的安装工序。
本发明实施例1在加工及制造方面降低和节约了成本，经济实用方面表现为可与普通规格的所有轮胎互相通用，且完全可以起到安全防爆、防刺的功能。
本发明一种安全防爆车轮，提高了汽车的行驶安全系数，充分发挥安全防爆车轮的特性，极大的减少交通事故的发生和生命财产的损失。在恶劣的道路上持续行驶也不会对轮胎和车辆有任何影响，轮胎在零压的状态下，行驶速度及舒适性和车辆操控不会降低，可以150km/h的时速，连续行驶1000公里或更高。
权利要求
1.一种安全防爆车轮，包括外胎(1)、内胎(2)和轮辋(3)；其特征是所述内胎(2)的截面积小于所述外胎(1)的截面积，所述外胎(1)与所述内胎(2)之间的密封充气空间为主气室，所述内胎(2)内的充气空间为次气室；所述外胎(1)与所述内胎(2)之间径向设置有支撑环(4)，支撑环(4)的内环面(4E)与内胎(2)的外表面相接触；在主气室失气时，支撑环(4)的外环面与外胎(1)的内表面相接触，用于承接地面对外胎的作用力。
2.根据权利要求1所述的防爆车轮，其特征是所述支撑环(4)的内部设置有环状钢丝网层(4C)，用于增强支撑环(4)的稳定性。
3.根据权利要求2所述的防爆车轮，其特征是所述支撑环(4)的截面呈马蹄形，支撑环(4)的外环面为马蹄的两个底面。
4.根据权利要求2所述的防爆车轮，其特征是所述支撑环(4)的内环面(4E)上分布有两道轴向对称的环状梯形凹槽(4D)。
5.根据权利要求2所述的防爆车轮，其特征是所述主气室被位于支撑环(4)与外胎(1)之间的轴向平分面上的环形分隔壁(4A)分为左腔(Wq)和右腔(Nq)，左腔(Wq)和右腔(Nq)可分别充气。
6.根据权利要求5所述的防爆车轮，其特征是所述分隔壁(4A)将外胎(1)与支撑环(4)连为一体。
7.根据权利要求5所述的防爆车轮，其特征是所述分隔壁(4A)的截面具有伸展作用，呈S状。
8.根据权利要求2所述的防爆车轮，其特征是所述轮辋(3)的外环面(3C1)上设置有轴向对称的两道环状梯形凹槽(3C2)和/或两道环状肋骨(3A)，所述内胎(2)安置于两道环状梯形凹槽外(3C2)和/或两道环状肋骨(3A)之间。
9.根据权利要求8所述的防爆车轮，其特征是所述内胎(2)的内环面(2D)上分布有两道轴向对称的，与轮辋(3)的外环面(3C1)上的两道环状梯形凹槽(3C2)相啮合的环状梯形凸台(2Ba)。
10.根据权利要求4所述的防爆车轮，其特征是所述内胎(2)的外环面(2D)上分布有两道轴向对称的，与支撑环(4)的内环面(4E)上的两道环状梯形凹槽(4D)相啮合的环状梯形凸台(2B)。
全文摘要
一种安全防爆车轮，包括外胎、内胎和轮辋。其特点是，内胎的截面积小于外胎的截面积，外胎与内胎之间的密封充气空间为主气室，内胎内的充气空间为次气室。外胎与内胎之间设置有支撑环，支撑环的内环面与内胎的外表面相接触。在主气室失气时，支撑环的外环面与变形后的外胎内表面相接触，用于承接地面对外胎的作用力。支撑环的内部设置有环状钢丝网层，用于增强支撑环的稳定性。支撑环的截面呈马蹄形，支撑环的外环面为马蹄的两个底面。采用主气室和次气室加支撑环的结构，即使在主气室零压的状态下，车辆仍然可以高速、连续、安全的行驶。
文档编号B60C17/00GK1994764SQ200610064520
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月30日 优先权日2006年12月30日
发明者伍必胜 申请人:伍必胜