具有主轮胎和副轮胎的车轮组件及具有其的车辆的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种具有主轮胎和副轮胎的车轮组件及具有其的车辆。

背景技术：

在日常生活中，随着汽车普及度越来越高，因汽车引起的交通事故也在逐年上升，其中汽车碰撞是最严重交通事故之一，经常造成人员伤亡和财产损失，因此汽车碰撞安全成为前期设计重要的课题之一。

轮胎是机动车行走系统的重要部件，通过外胎面与路面直接接触，承受全车的质量，利用轮胎自身的弹性，缓和行驶中受到的冲击和振动，胎面通过与地面的作用力从而改变汽车的运动速度和方向，在碰撞过程中起到至关重要的作用，现有轮胎在碰撞中是驾驶员踩踏制动踏板并依靠轮胎与地面之间的摩擦来实现减速的目的，遇到紧急情况时属于被动安全相关件，存在改进空间。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能提高汽车制动性能的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述具有主轮胎和副轮胎的车轮组件的车辆。

根据本发明第一方面的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件，包括：车轮，所述车轮上设置有主轮胎；副轮胎本体，所述副轮胎本体构造为气囊且设置在所述车轮的外侧面上，其中所述副轮胎本体充气后适于与地面接触；充气装置，所述充气装置设置在所述车轮上且用于向所述副轮胎本体充气；支撑装置，所述支撑装置设置在所述车轮上且在所述副轮胎本体充气后处在所述副轮胎本体的中心，所述支撑装置具有多个支撑臂，每个所述支撑臂的外端支撑所述副轮胎本体。

根据本发明的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件，通过增加副轮胎结构，可在紧急制动或发生碰撞时，有效增加轮胎的着地宽度，增大轮胎与地面的摩擦力，减少制动距离，从而避免事故发生或降低碰撞发生时的损伤。

在本发明一些优选的实施例中，所述车轮的外侧面上设置有收纳所述副轮胎本体的收纳槽。

优选地，所述收纳槽位于所述车轮的挡圈上。

优选地，所述具有主轮胎和副轮胎的车轮组件还包括：挡板，所述挡板设置在所述收纳槽的开口处且用于遮挡所述副轮胎本体。

在本发明一些优选的实施例中，所述充气装置为多个且沿周向均匀分布在所述车轮的挡圈上。

在本发明一些优选的实施例中，所述充气装置为点火起爆式充气装置。

在本发明一些优选的实施例中，所述副轮胎本体上设置有气嘴，所述充气装置与所述气嘴相连，所述气嘴在所述副轮胎本体充满气后关闭。

在本发明一些优选的实施例中，所述支撑装置设置在所述车轮的中心处且处于折叠状态，在所述副轮胎本体充气打开时所述支撑装置从折叠状态转变为伸展状态，以使所述支撑臂伸展出以支撑所述副轮胎本体。

优选地，所述支撑装置处于所述伸展状态时多个所述支撑臂以车轮的中心呈放射状分布。

根据本发明的第二方面的车辆，设置有如第一方面任一种所述的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件。所述车辆与上述的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1是根据本发明实施例的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件的结构示意图，副轮胎处于未起爆状态；

图2是根据本发明实施例的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件的结构示意图，副轮胎处于起爆状态；

图3是根据本发明实施例的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件起爆后的效果示意图。

附图标记：

车轮组件100，车轮1，主轮胎11，挡圈12，挡板13，固定螺栓14，轮辐15，车标16，副轮胎本体2，气嘴21，前测距雷达3，支撑臂4，充气装置5，气体控制器6。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参照图1-图3描述根据本发明实施例的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件100。如图1-图3所示，根据本发明实施例的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件100包括车轮1、副轮胎本体2、充气装置5和支撑装置。

车轮1上设有固定螺栓14，固定螺栓14用于将车轮1与轮毂固定，固定螺栓14可以为多个，多个固定螺栓14围绕车轮1的旋转轴线设置，优选地，多个固定螺栓14均匀分布在围绕着车轮1旋转轴的圆上，轮毂装配在半轴上，可随半轴做旋转运动，主轮胎11安装在轮毂的轮辋上，可接地滚动，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。

副轮胎本体2构造为气囊且设置在车轮1的外侧面上，其中副轮胎本体2充气后适于与地面接触，副轮胎本体2在充气膨胀后，可以充当普通轮胎的作用并与地面直接接触，增加接触面积，从而增加摩擦阻力。

充气装置5设置在车轮1上且用于向副轮胎本体2充气。

支撑装置设置在车轮1上且在副轮胎本体2充气后处在副轮胎本体2的中心，支撑装置具有多个支撑臂4，每个支撑臂4的外端支撑副轮胎本体2。

例如，在紧急制动或发生碰撞时，副轮胎及副轮胎支撑装置发生变化，参与到轮胎制动及支撑作用上，辅助主轮胎11完成汽车的制动过程，在此期间，副轮胎本体2增加了与地面的接触面积，从而增加摩擦力，使制动效果更加明显，减弱碰撞能量，同时副轮胎支撑装置能够对副轮胎本体2进行有效支撑。

根据本发明实施例的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件100，通过增加副轮胎结构，可有效增加轮胎的着地宽度，增大轮胎与地面的摩擦力，减少制动距离，从而避免事故发生或降低碰撞发生时的损伤。

在一些实施例中，主轮胎11呈圆环形结构，可包括外胎和内胎，外胎上可以设有轮胎花纹，用于与路面直接接触，通过外胎上的花纹块与路面产生摩擦力，以提供汽车驱动、制动和转向的动力源，同时轮胎花纹可增加车轮1附着能力，防止车轮1打滑，减少乘客受伤的可能性。

优选地，主轮胎11的外胎和内胎均可采用弹性橡胶成型，由此缓和行驶中受到的冲击和振动。

在一些实施例中，如图2所示，车轮1的外侧面上设置有挡圈12，挡圈12位于车轮1轮辋的两侧边缘，且突出轮辋的外侧面，挡圈12起到对主轮胎11定位和固定的作用。

优选地，收纳槽位于车轮1的挡圈12上，收纳槽为环状，内部中空，用于收纳副轮胎本体2，即在汽车正常行驶中，副轮胎处于压缩状态，并存放于收纳槽内，保证外观不可见。

作为一种实施方式，具有主轮胎和副轮胎的车轮组件100还包括挡板13，挡板13设置在收纳槽的开口处且用于遮挡副轮胎本体2，在车辆正常行驶过程中，副轮胎处于压缩状态，存放于收纳槽内，并由挡板13遮挡，由此提升车轮1的外观。

有利地，副轮胎可以采用耐磨新材料，优选地，可以采用纳米级耐磨材料，由此，可大大提升副轮胎与地面的摩擦力，同时，副轮胎耐磨性强，使用寿命长。

在一些实施例中，充气装置5为多个且沿周向均匀分布在车轮1的挡圈12上，充气装置5用于为副轮胎气囊充气，在车辆即将发生碰撞时，充气装置5可对副轮胎气囊快速充气，实现迅速起爆，达到增大轮胎与地面的摩擦力和减缓车速的作用，从而降低车辆及行人的损伤程度。

优选地，充气装置5可以为点火起爆式充气装置5，可在发生紧急情况时第一时间起爆副轮胎，缩短副轮胎本体2的充气时间，使副轮胎本体2能够快速与地面接触形成摩擦。同时，如图3所示，副轮胎本体2上设置有气嘴21，气嘴21可以为多个，多个气嘴21沿周向均匀分布在副轮胎本体2上，充气装置5与气嘴21相连，充气装置5通过气嘴21可对副轮胎进行充气。

优选地，挡圈12上还设有气体控制器6，可控制副轮胎气囊内的气体流量，当气体充满副轮胎气囊时，气体控制器6做出判断后可将信号传输给气嘴21，使气嘴21关闭，在车辆恢复正常行驶时，副轮胎收缩，此时气体控制器6控制气嘴21打开，对副轮胎进行放气处理，从而使副轮胎能够放置在收纳槽内。

在一些实施例中，如图3所示，支撑装置设置在车轮1的中心处，且支撑装置可以呈折叠状态和伸展状态，具体地，在车辆正常行驶时，副轮胎处于压缩状态，存放在收纳槽内，并由挡板13遮挡，同时，支撑装置处于折叠状态，支撑杆存放于轮毂的中心孔内，支撑臂4存放于轮辐15与车标16形成的空间内，并隐藏于车标16后部，由此既节省空间、外形美观，又能保证支撑装置功能的实现。

在遇到紧急情况时，副轮胎本体2快速充气并打开，同时支撑装置也从折叠状态转变为伸展状态，以使支撑臂4伸展出以支撑副轮胎本体2，如图3所示，支撑装置处于伸展状态时多个支撑臂4以车轮1的中心呈放射状分布，支撑臂4的一端与支撑杆相连，另一端抵在副轮胎的侧周面上，这样起到支撑副轮胎的作用。

优选地，副轮胎本体2的侧周面上可以设有支撑臂4卡接装置，在支撑装置打开，支撑臂4伸至副轮胎本体2时，支撑臂4可以抵在卡接装置上，并进行固定连接，这样防止支撑臂4从副轮胎本体2的侧面滑落，支撑效果更好。

作为一种实施方式，如图1所示，可在汽车前保险杠上设置前测距雷达3，前测距雷达3可以为非接触传感器，可在汽车发生碰撞前探测碰撞发生的可能性，并将信号发送给车辆控制器，控制器将信号同时发送给仪表、发动机及副轮胎控制器，驾驶员可根据仪表信息作出制动反应，发动机收到信号会自动断油，副轮胎可根据副轮胎控制器的指示起爆，起爆后副轮胎处于主轮胎11外侧，可增大轮胎与地面的摩擦力，辅助主轮胎11参与制动过程，从而减少车辆及乘客受损受伤的可能性。

下面参照图1-图3详细描述根据本发明实施例的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件100的工作过程：

在车辆正常行驶时，副轮胎处于压缩状态，存放于设置在挡圈12上的收纳槽内，并由挡板13遮挡，同时支撑装置也处于折叠状态，收缩于轮毂内，并隐藏于车标16后部，保证车轮1外形美观。

当安装于前保险杠上的前测距雷达3检测到汽车可能与前端车辆或障碍物发生碰撞时，将信号发送给车辆控制器，车辆控制器判断后将信号传达给气体控制器6，气体控制器6指示点火起爆式充气装置5工作，通过气嘴21为副轮胎快速充气，使副轮胎打开，同时支撑装置打开，处于伸展状态，由支撑臂4支撑副轮胎，当气体充满副轮胎气囊时，气体控制器6控制气嘴21关闭。

简言之，根据本发明实施例的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件100，通过增加副轮胎结构，可在紧急制动或发生碰撞时，有效增加轮胎的着地宽度，增大轮胎与地面的摩擦力，减少制动距离，从而避免事故发生或降低碰撞发生时的损伤。

本发明还提供了一种车辆，该车辆包括上述的具有主轮胎和副轮胎的车轮组件100，从而具有降速减损、安全性高等优点。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。