阅读说明：本技术 一种新型雪地胎胎钉伸缩装置 (Novel snowfield tire nail telescoping device ) 是由 单岩 向佳欣 宋小文 李成波 俞泽霖 于 2020-04-13 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种新型雪地胎胎钉伸缩装置,包括防滑胎钉、橡胶密封圈、金属锁销、薄片弹簧、螺旋弹簧、牵引电磁铁A,牵引电磁铁B、控制电路板、环形电源和橡胶外胎。当下方牵引电磁铁B不通电,左右牵引电磁铁A通电时,金属锁销打开,防滑胎钉受螺旋弹簧的张力伸出,到达橡胶密封圈处时,牵引电磁铁A断电,金属锁销被压入防滑胎钉的固定槽中,此时轮胎变为带防滑胎钉的雪地胎；当牵引电磁铁A通电时,金属锁销打开,随后牵引电磁铁B通电,防滑胎钉被吸回至弹簧孔处,随后牵引电磁铁A断电,金属锁销插入固定槽,牵引电磁铁B断电,此时轮胎变为普通轮胎。可解决冬季车辆在冰雪路面和普通路面频繁切换的路况下正常安全行驶的问题。(The invention relates to a novel snowfield tire nail telescopic device which comprises an anti-skid tire nail, a rubber sealing ring, a metal locking pin, a sheet spring, a spiral spring, a traction electromagnet A, a traction electromagnet B, a control circuit board, an annular power supply and a rubber outer tire. When the lower traction electromagnet B is not electrified, and the left traction electromagnet A and the right traction electromagnet A are electrified, the metal lock pin is opened, the antiskid tire nail stretches out under the tension of the spiral spring, when the antiskid tire nail reaches the position of the rubber sealing ring, the traction electromagnet A is powered off, the metal lock pin is pressed into a fixing groove of the antiskid tire nail, and at the moment, the tire becomes a snowfield tire with the antiskid tire nail; when the traction electromagnet A is electrified, the metal lock pin is opened, then the traction electromagnet B is electrified, the anti-skid tire nail is sucked back to the spring hole, then the traction electromagnet A is powered off, the metal lock pin is inserted into the fixing groove, the traction electromagnet B is powered off, and at the moment, the tire becomes a common tire. The problem that the vehicle can normally and safely run under the road condition that the ice and snow road surface and the common road surface are frequently switched in winter can be solved.)

一种新型雪地胎胎钉伸缩装置

技术领域

本发明涉及车辆的防滑领域，尤其涉及一种新型雪地胎胎钉伸缩装置。

背景技术

在严寒的冬季，为了适应冰雪路面，许多车辆会更换带有胎钉的防滑雪地胎，从而保持车辆的行驶稳定性，提高了冰雪路面的通过性和安全性，在很大程度上减少了冬季冰雪路面的交通事故。

但是这种带胎钉的雪地胎的使用仅限于冰雪路面：首先因为在普通路面行驶时，带胎钉的雪地胎会大大降低车辆的行驶速度，增加油耗，减小制动力；其次，胎钉的集中应力会破坏普通路面，降低公路的使用寿命；最后，带胎钉的雪地胎在征程路面行驶，也使胎钉易于损坏和脱落，反而增加了安全隐患。

所以当路况发生变化的时候，通常需要更换轮胎，而对于一些在频繁切换路况下行驶的车辆来说(例如冬季往返于成市和野外郊区的工程车)，频繁更换轮胎不太现实，冬季往往选择停工，造成经济损失。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供一种新型雪地胎胎钉伸缩装置，驾驶员可以根据路况选择胎钉的伸缩，从而使轮胎在带钉雪地胎和普通冬季胎之间切换，以适应冰雪路面和普通路面频繁切换的路况，在保证安全的同时降低损失。

为实现上述功能，本发明采用如下方案实现：

一种新型雪地胎胎钉伸缩装置，包括设于橡胶外胎内的防滑胎钉，橡胶密封圈，金属锁销，薄片弹簧，螺旋弹簧，牵引电磁铁A，牵引电磁铁B，控制电路板，电源，

所述的橡胶外胎上沿圆周均匀开有胎钉孔；所述的防滑胎钉设于胎钉孔中，可沿橡胶外胎径向滑动；所述轮胎表面胎钉孔处设有沉孔，所述的橡胶密封圈设于沉孔内；

所述的防滑胎钉一端为棱柱，另一端为圆锥，所述的棱柱与圆锥之间设有连接二者的圆柱，所述的棱柱上设有两个相同的固定槽，所述的固定槽的俯视图为与棱柱形状相似的环；所述的橡胶密封圈使得防滑胎钉上的圆锥可伸出，但棱柱端无法伸出；

所述的金属锁销由两个相同的平板组成，平板的一端的形状与固定槽的一半相契合，两个平板合并后固定于一个固定槽内；平板的另一端设有圆柱状槽，所述的薄片弹簧设于圆柱状槽内，处于压缩状态；所述的金属锁销可在胎钉孔中滑动；所述的金属锁销用于控制防滑胎钉的伸出和缩回，所述的金属锁销位于防滑胎钉上端的固定槽时，防滑胎钉处于缩回状态，所述的金属锁销位于防滑胎钉下端的固定槽时，防滑胎钉处于伸出状态；

所述的胎钉孔下方设有弹簧孔，所述弹簧孔的截面尺寸小于胎钉孔，可用于对防滑胎钉进行限位；所述的螺旋弹簧位于弹簧孔内，且一直处于压缩状态，用于使防滑胎钉伸出胎钉孔；

所述牵引电磁铁A位于薄片弹簧两侧，用于吸引薄片弹簧从而控制金属锁鞘的打开；相应地，橡胶外胎上设有用于薄片弹簧水平运动的槽，薄片弹簧运动至两个平板距离最远时，防滑胎钉可在胎钉孔内运动；当金属锁鞘的两个平板打开时，防滑胎钉处于伸出或缩回过程，当防滑胎钉完全伸出或缩回完毕后，金属锁鞘合并；

所述的牵引电磁铁B位于螺旋弹簧下方，用于吸引防滑胎钉从而控制防滑胎钉的收缩；

所述控制电路板连接所有的牵引电磁铁，控制牵引电磁铁的通断电；

所述电源为圆环状，位于轮胎径向最内侧，与控制电路板连接；

所述的橡胶外胎上沿圆周均匀开有胎钉孔；所述的防滑胎钉设于胎钉孔中，可沿橡胶外胎径向伸缩；所述轮胎表面胎钉孔处设有沉孔，所述的橡胶密封圈设于沉孔内，所述的橡胶密封圈密封之后使得防滑胎钉上的圆锥可伸出，但棱柱端无法伸出。

上述技术方案中，进一步地，所述的与固定槽的一半相契合的平板一端带有倒角。

进一步地，所述的薄片弹簧的纵向宽度与平板的厚度相同。

进一步地，橡胶外胎的断面为中间鼓、两侧低；所述的防滑胎钉在橡胶外胎两侧均匀分布。

本发明中，所述牵引电磁铁A通电时，所述金属锁销被吸引，克服所述薄片弹簧的张力，脱离所述防滑胎钉的固定槽；所述牵引电磁铁A断电时，所述金属锁销会被所述薄片弹簧的张力压入所述防滑胎钉的固定槽中。所述牵引电磁铁B 通电时，所述防滑胎钉被吸引，克服所述螺旋弹簧的张力，缩回所述橡胶外胎中，并受到弹簧孔的限位作用，此时所述金属锁销插入所述防滑胎钉的固定槽中，固定位置；所述牵引电磁铁B断电时，所述防滑胎钉受螺旋弹簧的张力，伸出所述橡胶外胎，并受到所述橡胶密封圈的限位作用，此时所述金属锁销插入所述防滑胎钉的固定槽中，固定位置。

本发明装置的工作过程为：

当车辆由普通地面行驶到冰雪路面时，使下方的牵引电磁铁B不通电，牵引电磁铁A通电，此时左右金属锁销被吸回，防滑胎钉由于下方螺旋弹簧的张力而伸出，防滑胎钉到达橡胶密封圈的限位处时，牵引电磁铁A断电，在左右薄片弹簧的张力下，金属锁销被压入防滑胎钉的固定槽中，此时轮胎变为带防滑胎钉的雪地胎；

当车辆由冰雪路面行驶到普通路面时，使左右的牵引电磁铁A通电，金属锁销被吸回，随后下方的牵引电磁铁B通电，防滑胎钉被吸回至弹簧孔处，随后牵引电磁铁A断电，金属锁销插入固定槽中被固定住，牵引电磁铁B断电，此时轮胎变为普通轮胎。

本发明的有益效果为：

本发明装置通过人为简单操作即可实现普通轮胎和带胎钉雪地胎的随意切换，可有效解决冬季车辆在冰雪路面和普通路面频繁切换的路况下正常安全行驶的问题。而且本发明装置只是在两种状态的切换过程中通电，可大大节省电量的使用。

附图说明

图1是本发明的防滑胎钉、金属锁销和薄片弹簧在胎钉伸出和缩回状态下的立体结图；

图2是本发明在防滑胎钉缩回状态时整个轮胎的侧剖图及其局部放大图；

图3是本发明在防滑胎钉伸出状态时整个轮胎的侧剖图及其局部放大图。

附图标记说明：1-防滑胎钉；2-橡胶密封圈；3-橡胶外胎；4-金属锁销；5- 薄片弹簧；6-牵引电磁铁A；7-螺旋弹簧；8-牵引电磁铁B；9-控制电路板；10- 环形电池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1为本发明的防滑胎钉1、金属锁销4和薄片弹簧5在胎钉伸出和缩回状态下的立体结构图；其中防滑胎钉1的下端为带两个相同大小固定槽的六棱柱，且两个固定槽的俯视图为一个六边形环，防滑胎钉1的上端为一个圆柱，圆柱上端设有圆锥以加大对地面的集中应力，从而增加抓地力，防滑胎钉1材质能被磁铁吸引。金属锁销4分列防滑胎钉1两边，所述的金属锁销4由两个相同的平板组成，平板的一端的形状与固定槽的一半相契合，两个平板合并后固定于固定槽内；平板的另一端设有圆柱状槽，所述的薄片弹簧设于圆柱状槽内，处于压缩状态，对金属锁销4有推力；金属锁销4的平板端带45度倒角，平板端合并之后是与防滑胎钉1的槽相吻合的六边形形状，45度倒角的作用是为了在金属锁销4 和防滑胎钉1未完全对齐时，使其更容易滑入固定槽内，其材质能被磁铁吸引。薄片弹簧5的纵向宽度与金属锁销4的平板厚度相同。

如图2为本发明在防滑胎钉缩回状态时整个轮胎的侧剖图及其局部放大图；其中防滑胎钉1能够在橡胶外胎3的六边形的胎钉孔中沿径向滑动，其滑动范围受到橡胶密封圈2和下方弹簧孔的限制。当防滑胎钉1处于缩回状态时，其底端紧靠胎钉孔下方的弹簧孔，尖端露出密封圈外，但由于橡胶外胎3在胎钉孔处的沉孔设计，使防滑胎钉1的尖端并未超出橡胶外胎3的外轮廓圆，这样既能保持整个装置的密封性，又使防滑胎钉1无法与地面接触破坏道路。环状电池10位于轮胎最内侧，也可由一般电池串联得到，其连接控制电路板9，控制电路板9 连接了轮胎中所有的牵引电磁铁，图中的虚线表示电路连接，控制整个轮胎中各个牵引电磁铁的通电状态。在图2的状态下，牵引电磁铁A6和牵引电磁铁B8 均处于断电状态，金属锁销4受到薄片弹簧5的张力作用，插入防滑胎钉1的固定槽中，限制防滑胎钉1因受螺旋弹簧7的张力作用而伸出。此时的轮胎为普通轮胎，可以在普通路面上行驶。

如图3为本发明在防滑胎钉伸出状态时整个轮胎的侧剖图及其局部放大图；在图2状态时，若使牵引电磁铁A 6通电，则磁力会吸引金属锁销4，使其克服薄片弹簧5的张力和摩擦力，从防滑胎钉1的固定槽中拔出，此时防滑胎钉1 由于螺旋弹簧7的作用会伸出轮胎外，直至受到橡胶密封圈2的限位作用停止，此时让牵引电磁铁A 6断电，则金属锁销4由于薄片弹簧5的张力进入防滑胎钉 1下方的固定槽中，从而切换到图3的状态。此时的轮胎为带有防滑胎钉的防滑雪地胎，可以在冰雪路面上行驶。地面对防滑胎钉1的径向力由金属锁销4抵消，周向力由橡胶外胎3的胎钉孔抵消。在图3状态时，若使牵引电磁铁A 6通电，则当防滑胎钉1未与地面接触时，磁力会吸引金属锁销4，使其克服薄片弹簧5 的张力和摩擦力，从防滑胎钉1的固定槽中拔出，此时再使电磁铁8通电，在地面和电磁铁8的作用力下，防滑胎钉1克服螺旋弹簧7的张力，缩回轮胎中。当防滑胎钉1底端接触到限位槽时，使牵引电磁铁A 6断电，则金属锁销4由于薄片弹簧5的张力进入防滑胎钉1上方的固定槽中，从而切换到图2的状态，最后再使电磁铁8断电。可见，在图2和图3的状态下时，电磁铁均为断电状态，只是在图2和图3两种状态的切换过程中通电，从而大大节省电量的使用。

防滑胎钉1在橡胶外胎3的两侧均匀分布，从而使得整个轮胎受力均匀。橡胶外胎3的断面是中间鼓，两侧低，使得整个轮胎接触地面的为中间的胎面部分，从而使得两侧的作用力较弱，使得两侧胎钉的受力较弱，但足以使得胎钉的尖端破坏冰雪地面，增大抓地力，尤其是在转向的时候。