可调节平凸度轮胎的制作方法

[0001]
本发明涉及一种可调节平凸度轮胎，特别是提供一种安装在轮胎内轴向中心位置的一组多功能胀紧块和定位滑块的组合,在多功能胀紧块和定位滑块之间加入膨胀气囊,调节膨胀气囊内气体的压力,改变轮胎中心位置向外凸起的平凸度,调整轮胎在不同的行驶状态下与地面的接触面积。


背景技术：

[0002]
目前改变轮胎与地面接触面积的方式通常采用给轮胎充入不同压力的气体的方法实现，但不能实现快速的调整，如果在运行期间向轮胎充气，供气系统比较复杂；其它类型改变轮胎与地面接触面积的技术也存在一些难以克服的困难，现有公开的发明专利200710061475.1和201910922381.1等,存在轮胎拆卸和安装的困难，不容易实现。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的是提供一种可调节平凸度轮胎，特别是提供一种安装在轮胎内轴向中心位置的一组多功能胀紧块和定位滑块的组合,在多功能胀紧块和定位滑块之间加入膨胀气囊,调节膨胀气囊内气体的压力,改变轮胎中心位置向外凸起的平凸度,调整轮胎在不同的行驶状态下与地面的接触面积，在保证行车安全的前提下实现节省燃油和电力的目的；多功能胀紧块上带有自动给膨胀气囊充气的充气气囊和发电模块；充气气囊的进气口通过进气单向阀与轮胎内气体联通，压缩后的气体通过充气单向阀与膨胀气囊相连通，在轮胎处于转动状态下不断给膨胀气囊充气；发电模块内有永磁铁、铁芯和线圈，轮胎转动时永磁铁在铁芯内上下移动,铁芯内的磁通变化产生感应电流和电压，通过整流桥和插口与脉冲检测电路和电源管理模块连接，给锂电池充电并向单片机和控制电路供电；内置的单片机控制系统可根据发电模块的输入脉冲判断车辆行驶的状态，通过胎压传感器和膨胀气囊内压力传感器检测压力变化，控制放气电磁阀的打开和闭合，调节膨胀气囊内气体的压力，多功能胀紧块径向的膨胀力变化时改变轮胎的平凸度；膨胀气囊内的气体压力增加，多功能胀紧块沿径向向外的膨胀力增加，轮胎的中间部分凸起，轮胎的平凸度增加，轮胎与地面的接触面积减小；膨胀气囊内的气体压力减小，多功能胀紧块向外的膨胀力减小，轮胎的中间部分凸起减小，轮胎的平凸度降低，轮胎与地面的接触面积增大；膨胀气囊内的气体来自轮胎内部，放气电磁阀又将气体释放到轮胎内部，对轮胎内气体压力的影响较小；高速行驶状态下轮胎的平凸度增加，轮胎与地面接触面积减小，节省燃油和电力；制动状态下轮胎的平凸度降低，轮胎与地面的接触面积增大，制动力和车辆的稳定性增加；单片机控制系统可通过检测发电模块的脉冲判断车辆的行驶状态，结合当前膨胀气囊内气体的压力，根据程序的设置自动调节轮胎的平凸度，也可以通过无线通信模块与其它轮胎传递信息和指令，协调控制各个轮胎平凸度；也可通过通信模块与车辆控制系统进行数据交换，将当前的胎压数据和膨胀气囊内气体的压力数据上传，并接收车辆控制系统的控制指令实现轮胎平凸度的统一调节，实现集中监测和控制；由于多功能胀紧块采用环形等分体结构，容易安
装；多功能胀紧块与定位滑块之间的膨胀气囊内气体的容积小，可实现快速降压，轮胎的平凸度可快速降低，实现紧急制动；车辆高速运行时节省燃油和电能，提高轮胎的使用寿命；轮胎调节平凸度勿需外部气源和电源，不改变轮胎及其安装的现有结构及工艺，给使用带来方便。
[0004]
本发明的可调节平凸度轮胎，包括多功能胀紧块1、定位滑块2、膨胀气囊3、定位弹簧4、定位槽5、放气阀电控a单元6和放气阀电控b单元7、轮胎8、轮毂9，其特征是多功能胀紧块1与定位滑块2构成等分的系列环形组合体安装在轮胎8内部的轴向中心位置，用定位弹簧4和定位槽5定位，定位槽5固定在轮毂9内轴向的中心位置，膨胀气囊3安装在多功能胀紧块1和定位滑块2中间的空隙内，通过调节膨胀气囊3内气体压力改变多功能胀紧块1径向的膨胀力，改变轮胎8中间部分向外凸起的平凸度，调整轮胎8与地面的接触面积，放气阀电控a单元6和放气阀电控b单元7对称安装在多功能胀紧块1的侧面；多功能胀紧块1上有滑块定位槽13，定位滑块2上的定位块21嵌入滑块定位槽13内可自由滑动，定位滑块2插入多功能胀紧块1的环形槽口内可径向自由活动，多个定位滑块2压紧定位槽5的状态下彼此相互靠紧，通过定位块21和滑块定位槽13将多功能胀紧块1锁定；多功能胀紧块1相互之间留出一个较小的间隙113，间隙113的宽度值δ一般为2mm至4mm，多功能胀紧块1的两端分别带有连接柱11和连接孔111，连接孔内放入压缩弹簧112，控制轮胎8内的多功能胀紧块1在圆周上均匀分布，保持轮胎8的动平衡；多功能胀紧块1和定位滑块2的数量一般可采用6—16个环形等分体，本例中采用8个环形等分体；多功能胀紧块1的圆弧形圆周凸起处开出圆形窝孔144和方形孔145，分别放置充气气囊14和发电模块18，轮胎8转动到当前多功能胀紧块1位于轮胎8的接触地面位置时受到压力，充气气囊14向膨胀气囊3内部充气，发电模块18产生电脉冲经整流后输出到电源管理模块72和脉冲检测电路76；多功能胀紧块114可以带有2个充气气囊14，共用一个密封头15；多功能胀紧块115可以带有2个发电模块18，共用一个插口181；将充气功能与发电功能分开后结构简化且便于安装；先将带有充气气囊14的多功能胀紧块与膨胀气囊3在轮胎8的外部安装好，检查气体连接部分的密封，先将发电功能的多功能胀紧块115放入轮胎8内，然后放入多功能胀紧块114和膨胀气囊3，用插头187插入多功能胀紧块115插口181连接发电模块18，最后装上定位滑块2完成安装；充气气囊14的外表面与弹性簧片143固定，内表面粘接在多功能胀紧块1的圆形窝孔144内，一端安装有单向进气阀142，吸入的气体来自轮胎8内部的压缩空气，另一端安装有单向出气阀141，单向出气阀141的气孔连接膨胀气囊3，在弹性簧片143与轮胎8内壁压力作用下经充气气囊14压缩后的气体充入膨胀气囊3的内部；发电模块18中，弹性簧片183上固定有永磁铁182，当永磁铁182在轮胎8内壁压力作用下沿方向188和189上下移动时，铁芯磁路185内的磁通发生变化，在线圈184内产生感应电压和电流，经整流桥186整流后通过插口181和插头187与脉冲检测电路76和电源管理模块72相连接；膨胀气囊3上有与多功能胀紧块1数量相对应的充气接头31，充气接头31与固定在多功能胀紧块1上的充气导管151相连接后用密封头15密封，将充气气囊14内的压缩气体导入膨胀气囊3的内部；膨胀气囊3的圆周侧壁上对称安装放气接头32和33，与多功能胀紧块1上的放气阀连接口16和17相配合，分别连接放气电磁阀61和62；单片机71通过放气阀控制电路74控制放气电磁阀61和62向轮胎内部放气的时间间隔，调节膨胀气囊3内部气体的压力；单片机71可根据脉冲检测电路76的信号判断车辆行驶的状态，根据气囊压力传感器35的压力值和轮胎压力传感器73的检测值，由程序控制自动调节膨胀气囊
3的充气压力；各个轮胎之间可由无线通信模块75通过无线通信建立联系，协调控制各个轮胎的平凸度，保持车辆受力的平衡；也可通过无线通信模块75与车辆控制系统交换数据并接受控制指令调节膨胀气囊3的充气压力；多功能胀紧块1用定位弹簧4固定在轮胎8内轴向的中心位置，定位弹簧4的弹性锁定片41与多功能胀紧块1上的弹性锁定片固定槽19相互锁紧固定，定位弹簧4外侧的圆弧形胀圈42与轮胎8两侧内的圆弧形相匹配，装入轮胎8后可提供多功能胀紧块1的圆弧形圆周凸起处与轮胎8内壁的压紧力；定位滑块2内圆周的圆弧形凸起与固定在轮毂9上的定位槽5的圆弧型槽口相配合，定位槽5可采用具有弹性的塑料或塑胶材料，固定在轮毂9内的轴向中心位置，可与轮毂9一体成型，也可以采用分体半圆形定位槽51和52粘接在轮毂9内的轴向中心位置；放气阀电控a单元6和放气阀电控b单元7，对称安装在多功能胀紧块1侧面放气阀连接口16和17的位置，放气电磁阀61与放气阀连接口16连接并连通放气接头32；放气电磁阀62与放气阀连接口17连接并连通放气接头33；单片机电路板和控制电路的电子元件按重量平均分配在两个放气阀电控a单元6和放气阀电控b单元7内，保持轮胎8的动平衡；多功能胀紧块114可带有2个充气气囊14，多功能胀紧块115可带有2个发电模块18，将多功能胀紧块分为单一充气功能和发电功能后结构简化且便于安装。
附图说明
[0005]
图1.是本发明的可调节平凸度轮胎的结构示意图；
[0006]
图2.是本发明的可调节平凸度轮胎多功能胀紧块和定位滑块的结构示意图；
[0007]
图3.是本发明的可调节平凸度轮胎多功能胀紧块上充气气囊和发电模块的结构示意图；
[0008]
图4.是本发明的可调节平凸度轮胎发电模块的结构示意图；
[0009]
图5.是本发明的可调节平凸度轮胎膨胀气囊的结构示意图；
[0010]
图6.是本发明的可调节平凸度轮胎内部单片机及其相关电路控制膨胀气囊气体压力的原理示意图；
[0011]
图7.是本发明的可调节平凸度轮胎发电模块与相关电路连接的原理示意图；
[0012]
图8.是本发明的可调节平凸度轮胎多功能胀紧块定位弹簧的结构示意图；
[0013]
图9.是本发明的可调节平凸度轮胎多功能胀紧块相互连接的结构示意图；
[0014]
图10.是本发明的可调节平凸度轮胎定位槽分体结构示意图；
[0015]
图11.是本发明的可调节平凸度轮胎多功能胀紧块分别安装充气气囊和发电模块的结构示意图。
具体实施方式
[0016]
结合图1，多功能胀紧块1用定位弹簧4固定在轮胎8内的轴向中心位置，膨胀气囊3安装在定位滑块2与多功能胀紧块1的空隙之间，定位滑块2插入多功能胀紧块的圆弧型开槽内并可沿径向自由活动，定位滑块2朝向轮毂9的内侧为圆弧型凸起，与固定在轮毂9内轴向中心位置的定位槽5的槽口相配合，将定位滑块2和多功能胀紧块1定位；当膨胀气囊3内的气体压力增加时，定位滑块2顶紧定位槽5，多功能胀紧块1在膨胀气囊3的压力作用下，外部圆弧型的凸起顶紧轮胎8内侧的表面，使轮胎8的外部中心凸起，轮胎8的平凸度增加，轮
胎8与地面接触的面积减小；当膨胀气囊3内的气体压力减小时，多功能胀紧块1与轮胎8内侧的压力减小，轮胎8外部中心部分的凸起减小，轮胎8的平凸度降低，轮胎8与地面的接触面积增大；对称安装在多功能胀紧块1侧面的放气阀电控a单元6和放气阀电控b单元7，其中的放气电磁阀在控制电路控制下打开和关闭，放气电磁阀打开时将膨胀气囊3内的气体释放到轮胎内部，调节膨胀气囊3内气体的压力，改变轮胎8的平凸度；图2中，多功能胀紧块1与定位滑块2组合体在圆周上等分的均匀分布，一般选择在圆周上分布6-12个这样的单元较为合适，本例中采用8个等分的多功能胀紧块1和定位滑块2的组合体，每个多功能胀紧块1上有连接柱11用于相互的连接；多功能胀紧块1上带有加强筋板12和滑块定位槽13，定位滑块2上的定位块21可在滑块定位槽13内自由滑动，定位滑块2插入多功能胀紧块1的环形槽口内可径向自由活动；多个定位滑块2压紧定位槽5的状态下彼此相互靠紧，通过定位块21和滑块定位槽13将多功能胀紧块1锁定；多功能胀紧块1的侧壁上有密封头15和放气阀连接口16和17，用于膨胀气囊3的充气和放气；多功能胀紧块1的侧壁上还设置有单向出气阀141和电气连接插口181，供给充气气囊和发电模块使用；多功能胀紧块1的侧壁上有连接膨胀气囊3内部压力传感器连接口110；多功能胀紧块1的圆弧型凸起处开有弹性锁定片固定槽19，用于定位弹簧4与多功能胀紧块1之间的锁紧；各个多功能胀紧块之间留有间隙113，这个间隙的值δ一般在2mm-4mm之间；图3中，多功能胀紧块1的圆弧形凸起上间隔开有圆型窝孔144和方形口145，分别放置充气气囊14和发电模块18；充气气囊14的一端连接有单向进气阀142，位于多功能胀紧块1的侧壁，气源由轮胎内的压缩空气提供；另一端连接有单向出气阀141，通过气体连接通道151并经密封头15连接膨胀气囊3的充气接头31；充气气囊14的内侧粘接在圆型窝孔144内，充气气囊14的外侧固定在弹性簧片143上，轮胎8转动时，充气气囊14位于轮胎8接地面一侧时弹性簧片143被压缩，单向进气阀142封闭，单向出气阀141打开，压缩空气进入膨胀气囊3的内部；当充气气囊14离开轮胎8接地面一侧时，在弹性簧片143作用下，充气气囊14外部一侧弹起，单向出气阀141关闭，单向进气阀142打开，吸入轮胎内的压缩空气；发电模块18内的永磁铁182固定在弹性簧片183上，当轮胎8转动时，永磁铁182沿径向垂直的运动使发电模块18内的磁通发生变化，产生感应电压和电流，通过插口181连接到电源管理模块给电路系统供电；图4中，发电模块18内的弹性簧片183上固定的永磁铁182沿方向188和189上下运动时，铁芯磁路185内的磁通发生变化，线圈184内产生感应电流和电压，感应电流和电压经整流桥186整流后经插口181引出；其中的弹性簧片183固定在多功能胀紧块1的方形口145的侧壁上；图5中，由橡胶材料制成的膨胀气囊3的侧壁上有与多功能胀紧块1对应数量的充气接头31，有与多功能胀紧块1上放气阀连接口16和17对应位置的放气口接头32和33；在膨胀气囊3与多功能胀紧块1传感器连接口110对应的侧壁位置上有传感器导线引出接头34将内部气囊压力传感器35的信号引出，使得膨胀气囊3安装到多功能胀紧块1槽口内时，各个充气接头31、放气口接头32和33、传感器导线引出接头34能与多功能胀紧块1上的密封头15、放气阀连接口16和17、传感器连接口110相对应，实现有效的密封和连接；图6中，可调节平凸度轮胎的所有部件全放在轮胎8的内部空间81内,单向进气阀142将轮胎8内的压缩空气引入充气气囊14，充气气囊14内的气体压缩后经单向出气阀141向膨胀气囊3内充气；发电模块18发出的单向脉动电流和电压集中后由隔离二极管79隔离后连接电容器77滤波和储存，直流电压和电流连接到电源管理模块72，经处理后给锂电池78充电并向单片机71和相关电路供电；轮胎8内的轮胎压力传感器73的压力信号连
接到单片机71的接口，膨胀气囊3内的气囊压力传感器35的压力信号也连接到单片机71的接口；单片机71根据脉冲检测电路76的信号判断车辆行驶的状态以及当前膨胀气囊3内的气体压力值，通过放气阀控制电路74控制放气电磁阀61和62的打开或闭合，调节膨胀气囊3内气体的压力，改变轮胎8的平凸度，调整轮胎8与地面的接触面积；通常情况下，只要控制放气电磁阀61和62中的一个即可实现调节膨胀气囊3中气体压力的目的，另一个作为备用；在检测到车辆处于紧急刹车状态时，可同时打开放气电磁阀61和62，使膨胀气囊3快速降压，降低轮胎的平凸度实现紧急制动；单片机71可通过无线通信模块75与其它轮胎传输信息和指令，统一协调控制各个轮胎的平凸度；也可以和车辆的控制系统进行数据交换，上传当前的轮胎8的胎压值和膨胀气囊3的气体压力值，接收车辆控制系统发出的指令调节膨胀气囊3内气体的压力；对于控制系统完备的车辆，使用集中控制的效果会更好；图7中，发电模块18产生的单向脉动电压和电流通过插口181和插头187集中后送到脉冲检测电路76，经二极管79隔离后送到电容器77和电源管理模块72；图8中，定位弹簧4上焊接或铆接有弹性锁定片41，安装时将弹性锁定片41插入多功能胀紧块1圆弧型凸起上的弹性锁定片固定槽19内，将定位弹簧4与多功能胀紧块1的相对位置锁定；定位弹簧4两端的圆弧形胀圈42与轮胎8两侧内的圆弧形相匹配，当多功能胀紧块1与定位弹簧4锁紧并放入轮胎8内部后，定位弹簧4将多功能胀紧块1限制在轮胎8内轴向的中心位置，同时定位弹簧4将多功能胀紧块1与轮胎8的内壁顶紧，便于在膨胀气囊3没充气的情况下能够产生充气气囊14的充气压力和发电模块18产生足够的感应电流和电压；定位弹簧4的结构和形状不会影响轮胎8在轮毂9上的拆卸和安装；图9中，多功能胀紧块1之间的连接由连接柱11和连接孔111完成，连接孔111内放入压缩弹簧112，将连接后的多功能胀紧块1之间顶紧，保持多功能胀紧块之间的间隙113的值δ均匀，防止轮胎8运动中产生的动不平衡，在膨胀气囊3充气压力较大的情况下，对应轮胎8高速转动，定位滑块2相互挤紧，通过定位块21和滑块定位槽13将多功能胀紧块1锁定；图10中，给定位滑块2定位的定位槽5可与轮毂9一体成型，材料可采用塑料或塑胶，要求坚固且有一定的弹性，能够分散定位滑块2对轮毂9产生的冲击力；对现有的轮毂可采用分体式的定位槽51和52，采用粘接的方式固定在轮毂9内的轴向中心位置；图11中，多功能胀紧块1分开为充气用的多功能胀紧块114和发电用的多功能胀紧块115，多功能胀紧块114上有2个充气气囊14，单向进气阀142和单向出气阀141各有2个，密封头15共用一个；多功能胀紧块115上有2个发电模块18，共用一个插口181,结构简化的同时也便于安装；带有充气功能的多功能胀紧块114可在放入轮胎8内部之前先与膨胀气囊3连接好，处理好气体联通件的密封；先将带有发电模块的多功能胀紧块115放入轮胎8内,然后放入已经安装好的带有充气功能的多功能胀紧块114和膨胀气囊3,接下来连接发电模块18的电连接插头,最后装入定位滑块2完成安装；给安装和使用带来方便，但要分配好两种多功能胀紧块114和115在圆周上的分布，避免由于两种多功能胀紧块重量的差异带来轮胎的动不平衡。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除