专利摘要

一种汽车轮胎安全装置及其参数设定方法，属于汽车轮胎防爆技术领域。目的是为了解决现有汽车轮胎安全装置适用车型范围小的问题。上述装置的外层外径等于轮胎内径，内层内径等于轮辋名义直径；每个层均沿轮胎径向开有通透的六边形孔，每层的六边形孔均呈蜂窝状排布，三个层上的六边形孔一一对应，相对应的三个六边形孔相通，且由外向内每个面上的孔的边长逐渐减小。上述装置的参数设定方法为：设定外层外表面结构参数，根据外层外表面结构参数设定中间层和内层表面结构参数。采用本发明的方法设计出的汽车轮胎安全装置适用车型广，安装便捷，便于汽车的维修和保养，不影响汽车行驶的舒适性和平稳性，有效的降低了高速行车突然爆胎引起的交通事故。

权利要求

1.一种汽车轮胎安全装置，其特征在于，包括由外向内依次同心设置的外层、中间层和内层，其中，

所述外层外径等于轮胎内径，内层内径等于轮辋名义直径；

所述外层、中间层及内层均沿轮胎径向开有通透的六边形孔，每层的六边形孔均呈蜂窝状排布，外层、中间层及内层上的六边形孔一一对应，相对应的三个六边形孔相通、且外层外表面六边形孔的边长>外层内表面六边形孔的边长>中间层外表面六边形孔的边长>中间层内表面六边形孔的边长>内层外表面六边形孔的边长>内层内表面六边形孔的边长。

2.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎安全装置，其特征在于，所述六边形为正六边形。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车轮胎安全装置，其特征在于，所述外层的具体结构如下：

外层外表面上六边形孔的最大数量：n＝2～10个；

外层外表面上相邻两个六边形孔沿轮胎轴向的距离：b＝2～6mm；

该六边形孔的边长：

式中，a＝b～10mm，lw四舍五入保留一位小数，单位mm，B是轮辋轴向净尺寸，单位mm；

外层外表面圆周方向上六边形孔的列数：

其中，d＝b，D是轮胎内径，单位mm，nl四舍五入取整，单位列；

同一圆周方向上外层外表面相邻两个六边形孔之间的圆弧长：

外层外表面相邻两个六边形孔沿该圆周方向上的垂直距离：

外层外表面上距离所述汽车轮胎安全装置端面最近的六边形孔，其边缘到所述汽车轮胎安全装置端面的距离：

外层内表面六边形孔边长：lzsw＝lw-2c tan30°，其中c为中间层外表面六边形与外层内表面六边形对应边之间的距离：c＝1～bmm。

4.根据权利要求3所述的一种汽车轮胎安全装置，其特征在于，所述中间层的具体结构如下：

中间层内表面六边形与内层外表面六边形对应边之间的距离：e＝c～6mm；

c、e的值满足：

中间层外表面六边形孔的边长：lzsn＝lzsw-2c tan30°；

中间层内表面六边形孔的边长：lzxw＝lzsn-2c tan30°。

5.根据权利要求4所述的一种汽车轮胎安全装置，其特征在于，所述内层的具体结构如下：

内层外表面六边形孔的边长：lzxn＝lzxw-2e tan30°；

内层内表面六边形孔的边长：lnd＝lzxn-2e tan30°。

6.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎安全装置，其特征在于，所述的外层、中间层及内层为一体化结构。

7.一种汽车轮胎安全装置的参数设定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将汽车轮胎安全装置由外至内依次分为三层，分别为外层、中间层和内层，其中外层外径等于轮胎内径，内层内径等于轮辋名义直径；

步骤2、设定外层外表面结构参数，具体包括如下步骤：

步骤21、设定外层外表面六边形孔沿轮胎轴向方向的最大数量：n＝2～10个；

步骤22、设定外层外表面上相邻两个六边形孔沿轮胎轴向的距离：b＝2～6mm

步骤23、设定外层外表面上距离所述汽车轮胎安全装置端面最近的六边形孔，其边缘到所述汽车轮胎安全装置端面的距离为：a＝b～10mm；

步骤24、设定外层外表面相邻两个六边形孔沿所述外层外圆周方向上的垂直距离：d＝bmm；

步骤25、初算外层外表面六边形孔的边长：

式中，lw四舍五入保留一位小数，单位mm，B是轮辋轴向净尺寸，单位mm；

步骤26、初算同一圆周方向上外层外表面相邻两个六边形孔之间的圆弧长：

式中，D是轮胎内径，单位mm；

步骤27、计算圆周方向上外层外表面六边形孔的列数：

式中，nl四舍五入取整，单位列；

步骤28、计算同一圆周方向上外层外表面相邻两个六边形孔之间圆弧长的最终值：

步骤29、计算外层外表面相邻两个六边形孔沿所述外层外圆周方向上的垂直距离的最终值：

步骤210、计算外层外表面上距离所述汽车轮胎安全装置端面最近的六边形孔，其边缘到所述汽车轮胎安全装置端面的最终距离：

步骤3、设定中间层和内层表面结构参数，具体包括如下步骤：

步骤31、设定中间层外表面六边形与外层内表面六边形对应边之间的距离：c＝1～bmm；

步骤32、设定中间层内表面六边形与内层外表面六边形对应边之间的距离：e＝c～6mm；

步骤33、验算设定的c、e值是否满足如下条件：

如不满足，则重新设定c、e的值，直到满足所述条件为止；

步骤34、设定外层内表面六边形边长：lzsw＝lw-2c tan30°；

步骤35、设定中间层外表面六边形边长：lzsn＝lzsw-2c tan30°；

步骤36、设定中间层内表面六边形的边长：lzxw＝lzsn-2c tan30°；

步骤37、设定内层外表面六边形的边长：lzxn＝lzxw-2e tan30°；

步骤38、设定内层内表面六边形的边长：lnd＝lzxn-2e tan30°。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的外层、中间层和内层的各层径向长度之比为2:1:1，该径向指轮胎径向。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述的外层、中间层和内层上孔的横截面均为正六边形。

说明书

技术领域

本发明属于汽车轮胎防爆技术领域，具体涉及一种汽车轮胎安全装置及其制造技术。

背景技术

随着汽车的迅速普及以及高速公路的飞速发展，高速行驶中的汽车爆胎已成为影响交通安全的一大重要因素，据统计我国每年因高速行驶中突然爆胎而引发车毁人亡的事故占全部高速公路意外交通事故的49.4％。高速行驶的汽车突然爆胎既不可预见又难以控制，已成为高速行驶“头号杀手”和隐形杀手。由于爆胎事故具有偶然性和不可预见性，因此，一旦发生爆胎驾驶员往往因为没有经验而导致惊慌失措，操作失误，使得事故造成的后果惨不忍睹，发生爆胎事故死亡率接近90％。

目前，市场上的汽车配置防爆轮胎的产品数量较少，其中配置的汽车大多是高端车型。国内防爆胎装置的设计存在很多缺陷，适用性不强，维修与保养不方便。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有汽车轮胎安全装置适用车型范围小的问题，提供了一种汽车轮胎安全装置及其参数设定方法。

本发明所述的一种汽车轮胎安全装置，包括由外向内依次同心设置的外层、中间层和内层，其中，

所述外层外径等于轮胎内径，内层内径等于轮辋名义直径；

所述外层、中间层及内层均沿轮胎径向开有通透的六边形孔，每层的六边形孔均呈蜂窝状排布，外层、中间层及内层上的六边形孔一一对应，相对应的三个六边形孔相通、且外层外表面六边形孔的边长>外层内表面六边形孔的边长>中间层外表面六边形孔的边长>中间层内表面六边形孔的边长>内层外表面六边形孔的边长>内层内表面六边形孔的边长。

上述装置的参数设定方法包括以下步骤：

步骤1、将汽车轮胎安全装置由外至内依次分为三层，分别为外层、中间层和内层，其中外层外径等于轮胎内径，内层内径等于轮辋名义直径；

步骤2、设定外层外表面结构参数，具体包括如下步骤：

步骤21、设定外层外表面六边形孔沿轮胎轴向方向的最大数量：n＝2～10个；

步骤22、设定外层外表面上相邻两个六边形孔沿轮胎轴向的距离：b＝2～6mm

步骤23、设定外层外表面上距离所述汽车轮胎安全装置端面最近的六边形孔，其边缘到所述汽车轮胎安全装置端面的距离为：a＝b～10mm；

步骤24、设定外层外表面相邻两个六边形孔沿所述外层外圆周方向上的垂直距离：d＝bmm；

步骤25、初算外层外表面六边形孔的边长：

式中，lw四舍五入保留一位小数，单位mm，B是轮辋轴向净尺寸，单位mm；

步骤26、初算同一圆周方向上外层外表面相邻两个六边形孔之间的圆弧长：

式中，D是轮胎内径，单位mm；

步骤27、计算圆周方向上外层外表面六边形孔的列数：

式中，nl四舍五入取整，单位列；

步骤28、计算同一圆周方向上外层外表面相邻两个六边形孔之间圆弧长的最终值：

步骤29、计算外层外表面相邻两个六边形孔沿所述外层外圆周方向上的垂直距离的最终值：

步骤210、计算外层外表面上距离所述汽车轮胎安全装置端面最近的六边形孔，其边缘到所述汽车轮胎安全装置端面的最终距离：

步骤3、设定中间层和内层表面结构参数，具体包括如下步骤：

步骤31、设定中间层外表面六边形与外层内表面六边形对应边之间的距离：c＝1～bmm；

步骤32、设定中间层内表面六边形与内层外表面六边形对应边之间的距离：e＝c～6mm；

步骤33、验算设定的c、e值是否满足如下条件：

如不满足，则重新设定c、e的值，直到满足所述条件为止；

步骤34、设定外层内表面六边形边长：lzsw＝lw-2ctan30°；

步骤35、设定中间层外表面六边形边长：lzsn＝lzsw-2ctan30°；

步骤36、设定中间层内表面六边形的边长：lzxw＝lzsn-2ctan30°；

步骤37、设定内层外表面六边形的边长：lzxn＝lzxw-2etan30°；

步骤38、设定内层内表面六边形的边长：lnd＝lzxn-2etan30°。

本发明根据高速行驶汽车突然爆胎的受载情况，结合多孔结构承载特性，将汽车轮胎安全装置由外圆至内圆依次分为外层、中间层和内层；根据轮胎内径和轮辋尺寸初步确定外层外表面结构参数，并以外层外表面结构参数为基础，推导出其他各层的结构参数；本发明的汽车轮胎安全装置设计方法简单，有效，能够将汽车轮胎尺寸与汽车轮胎安全装置的结构参数有效的结合起来，按照本方法设计出的汽车轮胎安全装置，适用车型广，安装便捷，便于汽车的维修和保养，不影响汽车行驶的舒适性和平稳性，有效的降低了高速行车突然爆胎引起的交通事故。

附图说明

图1是实施方式一所述的汽车轮胎安全装置的剖视图；其中，1为外圆，2为内圆，3为外层，4为中间层，5为内层；

图2是图1中外层、中间层及内层六边形孔的结构放大图；其中，6为外层外表面，7为外层内表面六边形，8为中间层外表面，9为中间层外表面六边形，10为中间层内表面六边形，11为中间层内表面，12为内层外表面六边形，13为内层内表面；

图3是实施方式一所述的汽车轮胎安全装置的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述的一种汽车轮胎安全装置包括由外向内依次同心设置的外层、中间层和内层，其中，

所述外层外径等于轮胎内径，内层内径等于轮辋名义直径；

所述外层、中间层及内层均沿轮胎径向开有通透的六边形孔，每层的六边形孔均呈蜂窝状排布，外层、中间层及内层上的六边形孔一一对应，相对应的三个六边形孔相通、且外层外表面六边形孔的边长>外层内表面六边形孔的边长>中间层外表面六边形孔的边长>中间层内表面六边形孔的边长>内层外表面六边形孔的边长>内层内表面六边形孔的边长。

如图2所示，六边形优选为正六边形，每个六边形孔整体呈锥形，外端面比内端面尺寸大一些，三个相通的六边形孔同轴，且整体呈锥形。外层、中间层和内层可以是一体化结构，采用模具制造。

所述外层的具体结构如下：

外层外表面上六边形孔的最大数量：n＝2～10个；

外层外表面上相邻两个六边形孔沿轮胎轴向的距离：b＝2～6mm；

该六边形孔的边长：

式中，a＝b～10mm，lw四舍五入保留一位小数，单位mm，B是轮辋轴向净尺寸，单位mm；

外层外表面圆周方向上六边形孔的列数：

其中， d＝b，D是轮胎内径，单位mm，nl四舍五入取整，单位列；

同一圆周方向上外层外表面相邻两个六边形孔之间的圆弧长：

外层外表面相邻两个六边形孔沿该圆周方向上的垂直距离：

外层外表面上距离所述汽车轮胎安全装置端面最近的六边形孔，其边缘到所述汽车轮胎安全装置端面的距离：

外层内表面六边形孔边长：lzsw＝lw-2ctan30°，其中c为中间层外表面六边形与外层内表面六边形对应边之间的距离：c＝1～bmm。

所述中间层的具体结构如下：

中间层内表面六边形与内层外表面六边形对应边之间的距离：e＝c～6mm；

c、e的值满足：

中间层外表面六边形孔的边长：lzsn＝lzsw-2ctan30°；

中间层内表面六边形孔的边长：lzxw＝lzsn-2ctan30°。

所述内层的具体结构如下：

内层外表面六边形孔的边长：lzxn＝lzxw-2etan30°；

内层内表面六边形孔的边长：lnd＝lzxn-2etan30°。

如图1及图2所示，外层内表面与中间层外表面重合，中间层内表面与内层外表面重合。

使用时，将所述汽车轮胎安全装置直接套在轮辋上即可，汽车轮胎安全装置内层的内表面与轮辋外表面直接接触。

本实施方式所述的汽车轮胎安全装置，其外层表面结构参数是根据轮胎内径和轮辋尺寸确定的，中间层及内层表面结构参数是以外层外表面结构参数为基础计算得到的，所以该汽车轮胎安全装置不受车型、轮胎尺寸及轮辋尺寸的限制，使用范围更加广泛。

具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式是实施方式一所述的一种汽车轮胎安全装置的参数设定方法，包括以下步骤：

步骤1、将汽车轮胎安全装置由外至内依次分为三层，分别为外层、中间层和内层，其中外层外径等于轮胎内径，内层内径等于轮辋名义直径；

步骤2、设定外层外表面结构参数，具体包括如下步骤：

步骤21、设定外层外表面六边形孔沿轮胎轴向方向的最大数量：n＝2～10个；

步骤22、设定外层外表面上相邻两个六边形孔沿轮胎轴向的距离：b＝2～6mm

步骤23、设定外层外表面上距离所述汽车轮胎安全装置端面最近的六边形孔，其边缘到所述汽车轮胎安全装置端面的距离为：a＝b～10mm；

步骤24、设定外层外表面相邻两个六边形孔沿所述外层外圆周方向上的垂直距离：d＝bmm；

步骤25、初算外层外表面六边形孔的边长：

式中，lw四舍五入保留一位小数，单位mm，B是轮辋轴向净尺寸，单位mm；

步骤26、初算同一圆周方向上外层外表面相邻两个六边形孔之间的圆弧长：

式中，D是轮胎内径，单位mm；

步骤27、计算圆周方向上外层外表面六边形孔的列数：

式中，nl四舍五入取整，单位列；

步骤28、计算同一圆周方向上外层外表面相邻两个六边形孔之间圆弧长的最终值：

步骤29、计算外层外表面相邻两个六边形孔沿所述外层外圆周方向上的垂直距离的最终值：

步骤210、计算外层外表面上距离所述汽车轮胎安全装置端面最近的六边形孔，其边缘到所述汽车轮胎安全装置端面的最终距离为：

步骤3、设定中间层和内层表面结构参数，具体包括如下步骤：

步骤31、设定中间层外表面六边与外层内表面六边形对应边之间的距离：c＝1～bmm；

步骤32、设定中间层内表面内与内层外表面六边形对应边之间的距离：e＝c～6mm；

步骤33、验算设定的c、e值是否满足如下条件：

如不满足，则重新设定c、e的值，直到满足所述条件为止；

步骤34、设定外层内表面六边形边长：lzsw＝lw-2ctan30°；

步骤35、设定中间层外表面六边形边长：lzsn＝lzsw-2ctan30°；

步骤36、设定中间层内表面六边形的边长：lzxw＝lzsn-2ctan30°；

步骤37、设定内层外表面六边形的边长：lzxn＝lzxw-2etan30°；

步骤38、设定内层内表面六边形的边长：lnd＝lzxn-2etan30°。

上述方中法，所述的外层、中间层和内层的各层径向长度之比为2:1:1，该径向指轮胎径向。

上述方中法，所述的外层、中间层和内层上孔的横截面均为正六边形。

根据本方法设计的汽车轮胎安全装置具有从外层到内层弹性呈指数降低的特点，使得在正常行驶过程中汽车轮胎安全装置不会影响汽车行驶的舒适性。汽车在高速行驶突然爆胎时，具有高弹性的汽车轮胎安全装置的外层主要起吸收惯性冲击的作用，中间层既吸收惯性冲击又起支撑作用，而内层起主要起支撑车辆的作用。

本方法设计的汽车轮胎安全装置最高能够保证120km/h行驶的汽车在突然爆胎时保持车身的稳定不翻车，并且在汽车爆胎后，汽车轮胎安全装置可支撑汽车继续行驶50km。在一次爆胎使用后，如果本汽车轮胎安全装置的外层没有大面积的坍塌或较严重的磨损，经检测后本汽车轮胎安全装置可重复使用。

本方法设计的汽车轮胎安全装置可适用于车特种车辆和载重货车之外的所有车辆，

下面采用本实施实施方式所提供的方法进行汽车轮胎安全装置的参数设定。

设定条件：

汽车轮胎安全装置所应用的轮胎参数为：轮胎内径尺寸为540mm，轮辋名义直径为300mm，轮辋轴向净尺寸为150mm。

设定步骤：

步骤1、如图1所示，将汽车轮胎安全装置由外圆至内圆依次分为三层，分别为外层、中间层和内层，其中外圆直径等于轮胎内径为540mm，内圆直径等于轮辋名义直径为300mm。

步骤2、定外层外表面结构参数：

步骤21、设定外层外表面轴向六边形孔的最大数量：n＝4个；

步骤22、设定外层外表面六边形孔轴向之间的距离：b＝3mm；

步骤23、设定外层外表面六边形孔到汽车轮胎安全装置端面的距离：a＝3mm；

步骤24、设定外层外表面六边形孔圆周方向上的垂直距离：d＝b＝3mm；

步骤25、初算外层外表面六边形孔的边长：

式中，lw为四舍五入保留一位小数后的结果，轮辋轴向净尺寸B＝50mm；

步骤26、初算同一圆周方向上外层外表面六边形孔之间的圆弧长：

式中，为轮胎内径D＝540mm；

步骤27、计算圆周方向上外层外表面六边形孔的列数：

式中，nl为四舍五入取整后的结果；

步骤28、计算同一圆周方向上外层外表面六边形孔之间圆弧长的最终值：

步骤29、计算外层外表面六边形孔圆周方向上的垂直距离的最终值：

步骤210、计算外层外表面六边形孔到轮胎支架端面距离的最终值：

步骤3、设定中间层和内层表面结构参数：

步骤31、设定中间层外表面六边形与外层内表面六边形对应边之间的距离：c＝1mm；步骤32、设定中间层内表面六边形与内层外表面六边形对应边之间的距离：e＝2mm；步骤33、验算设定的c、e的值是否满足条件：

验算结果为：27.75>17，11.08<19.5，即c、e的值满足上述条件。

步骤34、设定外层内表面六边形边长：

步骤35、设定中间层外表面六边形边长：

步骤36、设定中间层内表面六边形的边长：

步骤37、设定内层外表面六边形的边长：

步骤38、设定内层内表面六边形的边长：

所述的外层、中间层和内层的径向长度之比为2:1:1，其中外层径向长度120mm，中间层径向长度60mm，内层径向长度60mm。

所述的外层、中间层和内层上孔的横截面均为正六边形。

按照上述方法得到的汽车轮胎安全装置的所有结构参数如下：

表1汽车轮胎安全装置结构参数汇总表

其中，中间层外表面外六边形即为外层内表面六边形，中间层外表面内六边形即为中间层外表面六边形，中间层内表面外六边形即为中间层内表面六边形，中间层内表面内六边形即为内层外表面六边形。

一种汽车轮胎安全装置及其参数设定方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。