一种隔膜式爆胎续行车轮及车辆的制作方法

1.本发明属于车辆轮胎安全技术领域，具体涉及一种隔膜式爆胎续行车轮及具有该爆胎续行轮胎的车辆。


背景技术：

2.目前，市场上最接近实用的防爆技术是采用轮胎侧壁加强层、胎内支撑物、实心车轮等方案。所述的防爆轮胎侧壁加强层，是在轮胎侧壁内设置硬度及强度均较高的加强层，当轮胎泄气后由加强的轮胎侧壁支撑轮胎继续行驶一段距离。但在正常行驶时的弹性性能和附着性能变差；所述胎内支撑体是在轮胎空腔内安装橡胶或金属支架，在爆胎泄气后由支架支撑车辆重量。胎内支撑体不仅重量大、装卸难，在爆胎后车轮半径的减小使车辆的操控性骤然变差，仍然可能出现车辆失控。所述实心车轮虽然不会爆胎，但其弹性性能、附着性能、高速性能和经济性能等各方面与充气轮胎相比都差很多。现有的防爆胎方案，都存在不能令人满意的缺陷。
3.为了解决上述技术问题，本发明由此而来。


技术实现要素：

4.针对上述存在的技术问题至少之一，本发明目的是提供一种隔膜式爆胎续行车轮及车辆。
5.本发明的技术方案是：
6.本发明的其中一个目的在于提供一种隔膜式爆胎续行车轮，所述的车轮包括轮辋和安装在所述轮辋上的外胎，所述外胎的内壁与轮辋的内侧面限定出轮胎腔，还包括：
7.至少一个弹性分隔件，其设于所述轮胎腔内并将所述轮胎腔分隔成至少两个相互隔离的腔体，至少两个腔体包括靠近所述轮辋的内侧面的内腔和靠近所述外胎的内壁面的外腔；
8.正常行驶条件下，所述内腔和外腔内预充有等压的气体；
9.所述弹性分隔件至少部分区域能够在外力作用下发生弹性形变，在所述外胎爆破时外腔泄气，所述弹性分隔件受压差影响发生弹性形变以使得所述内腔朝向所述外腔方向膨胀直至填满所述轮胎腔；
10.在外胎爆胎或泄气后，所述内腔内的气体压力与所述内腔占整个所述轮胎腔的总容积比成正比，且比例控制在50-80％。
11.优选的，所述弹性分隔件包括分别用于与外胎的胎脚部位密封连接的两个第一部分和连接所述两个第一部分的第二部分，所述第一部分和所述第二部分中的至少一个能够发生弹性形变。
12.优选的，所述第二部分的整个区域均能够发生弹性形变。
13.优选的，所述第二部分和第一部分均能够发生弹性形变。
14.优选的，所述第一部分和第二部分均呈弯曲状且第二部分与第一部分的弯曲方向
相反。
15.优选的，所述弹性分隔件的截面呈开口朝向所述轮辋的内侧面的ω型。
16.优选的，所述弹性分隔件为采用弹性材料制成的隔膜。
17.优选的，所述弹性分隔件的数量为多个，多个弹性分隔件沿所述内腔至外腔的方向层叠设置；或多个弹性分隔件隔离设置以将所述内腔分隔成多个相互独立的隔离腔；或
18.所述弹性分隔件的数量为一个，所述弹性分隔件的朝向所述轮辋的内侧面的一面上形成有多个相互隔离且开口朝向所述轮辋的内侧面的隔离腔，多个隔离腔的开口处的壁面与所述轮辋的内侧面密封连接。
19.优选的，所述内腔和外腔共用一个充气嘴，所述充气嘴具有一个进气口和两个出气口，其中一个出气口连通所述内腔、另一个出气口通过设于所述内腔中并连接在所述弹性分隔件上的充气管连通所述外腔，且所述充气管与所述弹性分隔件的连接处设有单向阀，所述充气管为柔性充气管；或
20.所述内腔和外腔分别连通一个充气嘴。
21.本发明的另一个目的在于提供一种车辆，包括上述任一项所述的隔膜式爆胎续行车轮。
22.与现有技术相比，本发明的优点是：
23.本发明的隔膜式爆胎续行车轮，通过弹性分隔件将轮胎腔分隔成相互独立的内腔和外腔，在外胎爆胎或泄气时，外腔因泄气而气压减小，因压差导致内腔膨胀迫使弹性分隔件发生由内腔至外腔方向的弹性形变直至内腔填满整个轮胎腔。且在外胎泄气或爆胎后，内腔内的气体压力能够控制在50-80％，仍能够支撑整个车辆的重量，车轮半径几乎不变，车辆的行驶性能包括转向性能、制动性能、操控性能等也几乎不变，仍可以继续正常行驶，可以有效减少因外胎爆胎或泄气而造成的交通事故。
附图说明
24.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
25.图1为本发明实施例的隔膜式爆胎续行车轮的未爆胎时的结构示意图；
26.图2为本发明实施例的隔膜式爆胎续行车轮的爆胎或泄气时的结构示意图；
27.图3为本发明实施例的隔膜式爆胎续行车轮的弹性分隔件的结构示意图。
28.其中：1、外胎；11、内腔；12、外腔；2、弹性分隔件；21、第一部分；22、第二部分；3、轮辋；4、轮辐；5、内腔充气嘴；6、外腔充气嘴；7、充气管。
具体实施方式
29.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
30.实施例1
31.参见图1至图3，本发明实施例的一种隔膜式爆胎续行车轮，包括轮辋3和安装在轮辋3上的外胎1，外胎1与轮辋3之间形成轮胎腔。还包括至少一个弹性分隔件2。弹性分隔件2
设于轮胎腔内并将轮胎腔分隔成至少两个相互隔离的腔体，至少两个腔体包括靠近轮辋3的内侧面的内腔11和靠近外胎1的内壁面的外腔12。正常行驶条件下，内腔11和外腔12内预充有等压的气体。弹性分隔件2至少部分区域能够在外力作用下发生弹性形变，在外胎1爆破时外腔12泄气，弹性分隔件2受压差影响发生弹性形变以使得内腔11朝向外腔12方向扩张直至填满轮胎腔。在外胎1爆破或泄气时，内腔11内的气体压力与泄气前内腔11占整个轮胎腔的总容积比成正比，且比例控制在50-80％。通过弹性分隔件2将轮胎腔分隔成相互独立的内腔11和外腔12，在外胎1爆胎或泄气时，外腔12因泄气而气压减小，因压差导致内腔11膨胀迫使弹性分隔件2发生由内腔11至外腔12方向的弹性形变直至内腔11填满整个轮胎腔。且在外胎1泄气或爆胎后，内腔11内的气体压力能够控制在50-80％，仍能够支撑整个车辆的重量，车轮半径几乎不变，车辆的行驶性能包括转向性能、制动性能、操控性能等也几乎不变，仍可以继续正常行驶，可以有效减少因外胎1爆胎或泄气而造成的交通事故。
32.根据本发明的一些优选实施例，如图3所示，弹性分隔件2包括分别用于与外胎1的胎脚部位密封连接的两个第一部分21和连接两个第一部分21的第二部分22，第一部分21和第二部分22中的至少一个能够发生弹性形变。通过两个第一部分21实现弹性分隔件2与外胎1的胎脚位置密封连接，从而将轮胎腔分隔成至少两个相互隔离的腔体，结构简单。优选的，第二部分22的整个区域均能够发生弹性形变。从而可以使得外胎1爆胎或泄气时，弹性分隔件2具有足够的弹性形变使得内腔11填满整个轮胎腔，起到支撑车辆的重量保证车辆的继续正常行驶。进一步优选的，第二部分22和第一部分21均能够发生弹性形变。对于第一部分21与外胎1的胎脚部位的连接方式可以采用粘接、固连、热熔等本领域技术人员知晓的方式。
33.根据本发明的一些优选实施例，如图3所示，第一部分21和第二部分22均呈弯曲状且第二部分22与第一部分21的弯曲方向相反。也就是说，弹性分隔件2将轮胎腔分隔成两个均大致成环形的腔体，与外胎1的轮廓相匹配。更具体的，弹性分隔件2的截面呈开口朝向轮辋3的内侧面的ω型。
34.根据本发明的一些优选实施例，弹性分隔件2为采用弹性材料制成的隔膜。对于弹性材料的具体材料不做描述和限定，为本领域技术人员知晓的常规的高强度、高弹性或高延伸率、耐高温且硬度适中的弹性材料比如橡胶、聚氨酯弹性体。对于弹性分隔件2的一些物理性能参数，比如但不局限于，抗拉强度：12～15mpa；表面硬度：sha40～45；材料延伸率：200～300％；厚度：1.5～2.5mm。具体不作限制。
35.根据本发明的一些优选实施例，弹性分隔件2的数量为多个，多个弹性分隔件2沿内腔11至外腔12或者外腔12至内腔11的方向层叠设置。保证外胎1泄气或爆胎时，弹性分隔件2膨胀后仍具有足够的强度，避免膨胀时发生破损，设置多层，当外胎1爆胎或泄气后，弹性分隔件2膨胀后因弹性分隔件2的外层与外胎1内壁发生硬接触导致外层破损时，内层仍可以起到隔离作用，保证车轮正常行驶。作为一种可替换的实施例，多个弹性分隔件2隔离设置以将内腔11分隔成多个相互独立的隔离腔。同理，通过多个弹性分隔件2使得内腔11形成多个独立的隔离腔，在外胎1爆胎或泄气后，弹性分隔件2膨胀后因弹性分隔件2外层与外胎1内壁发生硬接触导致其中一个隔离腔的弹性分隔件2发生破损时，其余隔离腔仍可以起到隔离作用，保证车轮正常行驶。作为变形实施例，弹性分隔件2的数量为一个，弹性分隔件2的朝向轮辋3的内侧面的一面上形成有多个相互隔离且开口朝向轮辋3的内侧面的隔离腔
(未图示)，多个隔离腔的开口处的壁面与轮辋3的内侧面密封连接，需要说明的是，此种情况下，弹性分隔件并不是一层薄膜，而是具有一定的厚度，且厚度方向形成有多个相互隔离的槽或盲孔。比如弹性分隔件2成蜂窝状结构，结构强度相比单层或多层弹性隔膜也更高，可以更好的保证爆胎续行。
36.根据本发明的一些优选实施例，内腔11和外腔12共用一个充气嘴，充气嘴具有一个进气口和两个出气口，其中一个出气口连通内腔11、另一个出气口通过设于内腔11中并连接在弹性分隔件2上的充气管7连通外腔12且充气管7与弹性分隔件2的连接处设有单向阀(未图示)，充气管7为柔性充气管也即充气管7可弯曲亦可伸展，充气管7为现有技术中常规的塑料气管，且充气管7的最大长度可以适配内腔11膨胀至弹性分隔件2与外胎1的内壁面贴合，也即在内腔11膨胀至填满整个轮胎腔时不会对弹性分隔件施加朝向轮辋3的方向的拉力，且在内腔11和外腔12的气压达到平衡时的预充状态时，也不会对弹性分隔件2施加朝向外腔12方向的顶推力。通过一个充气嘴即可实现内腔11和外腔12的同时充气，减少结构的同时也便于操作。作为可替换的实施例，如图1和图2所示，内腔11和外腔12分别连通一个充气嘴。可以避免内腔11和外腔12同时采用一个充气嘴时其中进气口或一个出气口损坏时，整个充气嘴均失效，分开使用充气嘴时，在一个充气嘴损坏时，只需要更换损坏的充气嘴即可，可以降低使用成本。
37.正常行驶条件下，也即充气后外腔12的气压p
t
与内腔11的气压pn平衡相等。当外腔1爆胎泄气后，其气压p
t
＝0。内腔11在其内压pn作用下就会自动膨胀，直到充满整个轮胎腔。此时内腔11的压力为p
′n，约为未爆胎时胎压的50～80％，仍能支撑车辆的重量，且外胎1的半径几乎没有变化。
38.爆胎后的内腔11的气压压力p
′n由图的截面说明：设外胎1与轮辋3构成的密封腔也即轮胎腔的总容积为v，弹性分隔件2与外胎1的内壁面构成的外腔12的容积为v4，弹性分隔件2与轮辋3的内侧面构成的内腔11的容积为v5。显然，v＝v4+v5。
39.爆胎后胎压：p
′n＝pn*v5/v；
40.即：爆胎后内腔11内的气体压力与内腔11的容积v5成正比。设计时可根据车型要求控制v5/v＝50～80％。
41.根据本发明的一个示例，设计参数为：v5/v＝70％。充满气的正常胎压：p
t
＝pn＝240kpa。爆胎后的胎压：p
′n＝0.7*240＝168kpa。
42.实施例2
43.本发明实施例提供了一种车辆，包括实施例1的内嵌多气囊2式爆胎续行车轮。由于具备了实施例1中的爆胎续行车轮，故而至少具有上述实施例的爆胎续行车轮的有益效果，此处不再赘述。
44.应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

技术特征：
1.一种隔膜式爆胎续行车轮，所述的车轮包括轮辋和安装在所述轮辋上的外胎，所述外胎的内壁与轮辋的内侧面限定出轮胎腔，其特征在于，还包括：至少一个弹性分隔件，其设于所述轮胎腔内并将所述轮胎腔分隔成至少两个相互隔离的腔体，至少两个腔体包括靠近所述轮辋的内侧面的内腔和靠近所述外胎的内壁面的外腔；正常行驶条件下，所述内腔和外腔内预充有等压的气体；所述弹性分隔件至少部分区域能够在外力作用下发生弹性形变，在所述外胎爆破时外腔泄气，所述弹性分隔件受压差影响发生弹性形变以使得所述内腔朝向所述外腔方向膨胀直至填满所述轮胎腔；在外胎爆胎或泄气后，所述内腔内的气体压力与所述内腔占整个所述轮胎腔的总容积比成正比，且比例控制在50-80%。2.根据权利要求1所述的隔膜式爆胎续行车轮，其特征在于，所述弹性分隔件包括分别用于与外胎的胎脚部位密封连接的两个第一部分和连接所述两个第一部分的第二部分，所述第一部分和所述第二部分中的至少一个能够发生弹性形变。3.根据权利要求2所述的隔膜式爆胎续行车轮，其特征在于，所述第二部分的整个区域均能够发生弹性形变。4.根据权利要求2所述的隔膜式爆胎续行车轮，其特征在于，所述第二部分和第一部分均能够发生弹性形变。5.根据权利要求2所述的隔膜式爆胎续行车轮，其特征在于，所述第一部分和第二部分均呈弯曲状且第二部分与第一部分的弯曲方向相反。6.根据权利要求5所述的隔膜式爆胎续行车轮，其特征在于，所述弹性分隔件的截面呈开口朝向所述轮辋的内侧面的ω型。7.根据权利要求1所述的隔膜式爆胎续行车轮，其特征在于，所述弹性分隔件为采用弹性材料制成的隔膜。8.根据权利要求1所述的隔膜式爆胎续行车轮，其特征在于，所述弹性分隔件的数量为多个，多个弹性分隔件沿所述内腔至外腔的方向层叠设置；或多个弹性分隔件隔离设置以将所述内腔分隔成多个相互独立的隔离腔；或所述弹性分隔件的数量为一个，所述弹性分隔件的朝向所述轮辋的内侧面的一面上形成有多个相互隔离且开口朝向所述轮辋的内侧面的隔离腔，多个隔离腔的开口处的壁面与所述轮辋的内侧面密封连接。9.根据权利要求1-8任一项所述的隔膜式爆胎续行车轮，其特征在于，所述内腔和外腔共用一个充气嘴，所述充气嘴具有一个进气口和两个出气口，其中一个出气口连通所述内腔、另一个出气口通过设于所述内腔中并连接在所述弹性分隔件上的充气管连通所述外腔，且所述充气管与所述弹性分隔件的连接处设有单向阀，所述充气管为柔性充气管；或所述内腔和外腔分别连通一个充气嘴。10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的隔膜式爆胎续行车轮。

技术总结
本发明公开一种隔膜式爆胎续行车轮及车辆，车轮包括轮辋和外胎，还包括：至少一个弹性分隔件，其设于轮胎腔内并将轮胎腔分隔成至少两个相互隔离的腔体，至少两个腔体包括靠近轮辋的内侧面的内腔和靠近外胎的内壁面的外腔；正常行驶条件下，内腔和外腔内预充有等压的气体；弹性分隔件至少部分区域能够在外力作用下发生弹性形变，在外胎爆破时外腔泄气，弹性分隔件受压差影响发生弹性形变以使得内腔朝向外腔方向膨胀直至填满轮胎腔；在外胎爆胎或泄气后，内腔内的气体压力与爆胎前内腔占整个轮胎腔的总容积比成正比，且比例控制在50-80%。在外胎泄气或爆胎后，仍可以继续正常行驶，可以有效减少因外胎爆胎或泄气而造成的交通事故。故。故。


技术研发人员：韩霄 刘涛 韩宗奇
受保护的技术使用者：韩宗奇 苏州清之奇汽车科技有限公司
技术研发日：2022.09.02
技术公布日：2023/7/6