技术摘要：
一种轮胎的内支撑式W型安全内支撑装置，包括滑动板、内支撑瓣、支撑块和锁紧装置，在内支撑瓣外具有滑动板，在内支撑瓣内具有支撑块，各内支撑瓣和支撑块可首尾相接共同构成完整的W型内支撑结构，所述滑动板用于维持各内支撑瓣能够作为一个整体在一定范围内发生形状或  全部
背景技术：
随着人民物质生活的极大丰富，汽车已然成为日常生活中最为常见的代步工具。 随着人们消费水平的提高，除了对于车辆具有节能、舒适、美观等要求，安全性同样成为人 们考量车辆的重要指标。对于特种车辆而言如大型货运车、装甲车或者具有防弹要求用车 等，安全性更是首要的考量标准。由轮胎隐患引起的交通事故占高速公路事故中很大一部 分比例。除了汽车轮胎本身是汽车上磨损最为严重的部件之一这个原因以外，随着汽车的 飞速普及，很多司机并不关注汽车的使用状态，忽视汽车的日常维养也是轮胎成为交通安 全隐患的一大原因。对于应用在特种车辆或者是具有防弹要求的车辆轮胎，更是要求轮胎 在行驶中失压以后能够以一定的速度行驶一定的距离以抵达维修地点或者安全的地方。针 对这些问题，早在上个世纪，便已提出了安全轮胎的概念，并且众多知名轮胎厂商就已经对 研制安全轮胎做出了大量的工作。 在众多学者和工程师多年的努力下已经研制出了种类繁多的安全轮胎，其中内支 撑型轮胎是功能较为出色，应用前景较为广泛的一种。内支撑型安全轮胎，顾名思义，就是 在轮胎和轮辋之间添加支撑物的形式使轮胎具有失压后能够继续以一定速度行驶一定距 离的能力。尽管目前已经有了不少形式的内支撑型安全轮胎，但由于各种各样的缺点和不 足导致市场上并没有普及内支撑型安全轮胎。 1)力的分布不合理。目前内支撑型安全轮胎多为I型结构例如申请号为CN  201910102468.4的中国发明专利公开的一种安全轮胎内支撑装置。这样的结构导致轮胎失 压后车轮的主要受力点小范围地集中在轮辋中部，而轮辋中部是轮辋上较为薄弱的部分轮 辋两侧才是强壮的部分，容易损坏轮辋。 2)需要特制轮辋。以最为典型的米其林PAX安全轮胎为例，它的一个很大缺点便是 需要特制轮辋，大大降低了适用范围且提高了成本。 3)无法锁紧轮胎和轮辋。在爆胎事故中，危害最大的是爆胎后轮胎与轮辋的剥离， 这将直接导致轮辋损坏、车辆失去控制。正常装配轮胎的流程是在轮辋外套上轮胎，因此轮 胎轮辋之间是封闭的，如何使内支撑物在内侧锁住轮胎和轮辋便是一个矛盾点。目前大多 数内支撑型轮胎的内支撑物只是在轮胎失压后起到支撑作用。 4)内支撑物的装卸与锁紧。为了装卸的方便，内支撑物多是采用多瓣式的。内支撑 瓣之间的连接过硬则会导致装卸不便；内支撑瓣之间连接过软则会导致装卸过程不稳定， 易出现卡顿、错位等情况，同样造成装卸不便。 5)可调节的轮胎轮辋锁紧力。轮胎与轮辋之间也并非被锁的越紧越好。当汽车正 常行驶轮胎并未爆胎时，如果轮胎与轮辋之间锁的太紧会影响车辆正常驾驶时的驾驶体 验。理想的情况应是，在汽车正常行驶时内支撑提供一个并不影响车辆运行的合适的预紧 3 CN 111572290 A 说　明　书 2/5 页 力，当轮胎爆胎失压后，该锁紧力可以适应不同的工况进行调节。
技术实现要素：
为了克服已有技术的不足，本发明提供了一种适用于各种轮辋的内支撑式W型安 全内支撑装置，在受力时在将力通过支撑块传递到轮辋中央区域的同时，又能将力分散到 强壮的轮辋两侧受力，形成稳定的多区域支撑形式；同时，该套装置的内支撑瓣之间采用强 度适中连接的方式，且所提供的轮胎与轮辋之间的锁紧力是可以根据不同的工况自适应调 节的。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种轮胎的内支撑式W型安全内支撑装置，包括滑动板、内支撑瓣、支撑块和锁紧 装置，在内支撑瓣外具有滑动板，在内支撑瓣内具有支撑块，各内支撑瓣和支撑块可首尾相 接共同构成完整的W型内支撑结构，所述滑动板用于维持各内支撑瓣能够作为一个整体在 一定范围内发生形状或者位置的改变；所述支撑块用于连接各内支撑瓣的同时也承受承载 压力，并与内支撑瓣一起形成W形式的内支撑结构。 进一步，所述滑动板是分块式的，各个滑动板首尾相接。 再进一步，在所述内支撑瓣上设计导向结构，以方便并加固内支撑瓣之间的连接。 优选地，在内支撑瓣前后两端均设有导向结构。 更进一步，所述内支撑瓣的左右两端压在汽车轮胎內边缘上然后与轮胎一同压接 在轮辋上。 所述内支撑瓣内的支撑块分为A、B两部分。 每一块内支撑瓣上连接一个支撑块A块，内支撑瓣与A块之间的连接是通过A块顶 部中间分布的四个卡口与对应的内支撑瓣内侧表面相应位置上具有四个连接件，可以是簧 片、卡扣、浮动连接等快连快接结构进行连接，每块内支撑瓣与其连接的支撑块A块共同形 成W型内支撑结构。 进一步地，所述支撑块A块之间的连接是通过A块顶部两侧的轴销结构进行连接 的。 进一步地，所述支撑块A块中有一块内部连接安装锁紧装置，它与相邻的两块A块 不通过顶部两侧的轴销结构进行连接，而采用连接锁紧装置上的螺杆及连接件连接至相邻 的两块A块上。在本发明中称之为特殊支撑块A块。 优选地，在A块前后左右两端设置连接物引导孔，用于穿引如钢丝、尼龙绳等柔性 连接物，可起到防止错位、辅助定位等作用。 所述B块是分块式首尾相接环扣在轮辋上，B块与轮辋接触表面进一步采用胶接等 形式进行连接的加强。 进一步地，B块表面具有齿形滑扣结构对应于A块底部的齿形滑口以保证内支撑瓣 在装配时沿着B块的轨迹运动，同时在W型内支撑工作时可以确保A块与B块的锁紧效果。 本发明的技术构思为：在汽车中，重量决定了能耗，因此，尽可能的减轻内支撑瓣 和支撑块的重量也是在所有内支撑设计中至关重要的一环。在本发明中，优先地，通过有限 元分析和拓扑优化等方法对内支撑瓣和支撑块进行合理优化，通过减轻受力较小的部位的 重量来进行结构的优化。 4 CN 111572290 A 说　明　书 3/5 页 装配过程为，先将支撑块B套接在轮辋上。用轴销将支撑块A块顶部两两连接。将锁 紧装置安置在特殊支撑块A块中，并通过螺杆及连接件将相邻的支撑块A块连接形成闭环连 接结构。将内支撑瓣安装在支撑块A块之上。在套有支撑块B的轮辋外围安装带有支撑块A块 的内支撑瓣。特殊支撑块A块与普通支撑块A块之间通过锁紧装置的螺杆及连接件连接。普 通支撑块A块之间通过轴销连接。内支撑瓣及A块外围再套有滑动板保证其成为一个整体。 此时滑动块之间、内支撑瓣之间以及内支撑与轮辋之间是呈放松状态的，并未锁紧。而后轮 胎再套在滑动板外围，轮胎胎侧应压接在内支撑两侧蹄脚与轮辋两侧之间。应特别注意的 是，支撑块B块上锁紧装置的凹槽、轮辋上的气门芯孔与带有锁紧装置的特殊内支撑瓣的位 置应该对齐。全部按位置放置完成后，通过气门芯孔转动锁紧装置，锁紧装置带动支撑块A 块向轮辋侧收紧，支撑块A块带动各内支撑瓣同时向轮辋侧收紧，当施加适当的预紧力后， 内支撑便可将轮胎锁紧在轮辋上。 进一步地，可在支撑块A块两侧穿过柔性连接物如钢丝、尼龙绳等起到辅助效果。 进一步地，本发明中所提到的内支撑瓣、支撑块A块和滑板板可采用尼龙等各种高 强度材料；内支撑瓣与支撑块A块之间的连接件可采用钣金、尼龙等各种高强度材料。 本发明的有益效果主要表现在： 1)力的分布更加合理。强壮的轮辋两侧主要承受力，W型内支撑所结构使得力分布 更加合理，承受的力还可加强内支撑对于轮胎锁紧在轮辋上的锁紧效果。 2)适用范围广，无需特制轮辋，只需针对不同的轮胎更改部分结构尺寸便可适用 绝大部分的汽车轮胎。 3)可有效防止轮胎与轮辋剥离。通过气门芯孔锁紧的方式，解决了在轮胎轮辋这 一封闭的空间内如何使内支撑物在内侧锁住轮胎和轮辋的矛盾。本发明提出的W型内支撑 可将轮胎压紧在轮辋上。在正常工作时通过适当的预紧力不会对正常行驶造成影响；在轮 胎失压后，将轮胎所受力通过内支撑瓣传导到轮辋两侧增强了轮胎锁紧在轮辋上的效果。 4)内支撑物装卸方便、稳定且锁紧牢靠。采用了柔性适中的锁紧方式辅以滑扣结 构在保证了连接刚度的同时装卸过程也十分流畅，不会出现卡顿、错位等情况。 5)轮胎轮辋间的锁紧力可调节。由于支撑块A块之间是通过轴销结构连接的，因此 当轮胎爆胎失压后，在不同的工况可通过内支撑瓣及支撑块A块之间转动较小的角度达到 灵活调节锁紧力的效果。 6)装置结构简单，易于装卸，维护方便，可重复使用。由于是多瓣式结构，装配时只 需将内支撑瓣和支撑块A块置于轮胎外围后施加预紧力即可。维护时，只需根据内支撑瓣和 支撑块A块的工作情况进行更换即可。 7)重量较轻。通过有限元分析拓扑优化等方法合理减轻内支撑内支撑瓣及支撑块 A块的重量。 附图说明 图1是内支撑瓣示意图。 图2是滑动板块示意图。 图3是支撑块A示意图。 图4是支撑块B示意图。 5 CN 111572290 A 说　明　书 4/5 页 图5是内支撑瓣与支撑块A块连接示意图。 图6是支撑块A之间(锁紧)以及支撑块A与B装配示意图。 图7是未锁紧时支撑块A与B连接示意图。 图8是支撑块B与轮辋装配示意图。 图9是锁紧时支撑块A与B连接示意图。 图10是未锁紧时(不含轮胎)整体装配示意图。 图11是锁紧时(不含轮胎)整体装配示意图。 图12是整体(包含轮胎)整体装配截面图 图中，1-内支撑瓣两端导向结构，2-连接物引导孔，3-连接结构，4-滑动板，5-支撑 块A，6-连接结构，7-轴销结构，8-滑口，9-支撑块B，10-滑扣，11-内支撑瓣，12-特殊支撑块 B，13-锁紧装置，14-轮辋，15-气门芯孔，16-特殊支撑块A，17-轮胎，18-轮胎內边缘。