BR102013017718A2 - Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar de desvio - Google Patents

Abstract

Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar de desvio. Uma montagem de bomba e pneu de manutenção de ar inclui uma passagem de ar anular alongada encerrada dentro de uma região de curvatura de um pneu, a passagem de ar operativamente fechando e abrindo segmento por segmento quando a região de curvatu- ra do pneu passa através de uma impressão de banda de rodagem de pneu rolante para bombear ar ao longo da passagem de ar. Um par de válvulas em linha é posicionado em lados opostos de uma junção de entrada e direciona um fluxo de ar de entrada um fluxo do ar de entrada em direções opostas na passagem de ar; e um par de válvulas de saída é po- sicionado em um lado à jusante de uma válvula em linha respectiva e direciona um fluxo de ar de entrada do lado à jusante de uma válvula em linha respectiva para a cavidade do pneu. Uma válvula de desvio é ainda fornecida se estendendo entre os lados da válvula à jusante das válvulas em linha, a válvula de desvio operativa para abrir e desviar o fluxo do ar de entrada através das válvulas de saída para a cavidade do pneu no caso em que uma pressão de cavidade de pneu é maior que um nível de pressão predeterminado e fechar quando uma pressão de cavidade de pneu é menor que o nível de pressão predeterminado.

Description

“MONTAGEM DE BOMBA E PNEU DE MANUTENÇÃO DE AR DE DESVIO” Campo da invenção A invenção se refere em geral a pneus de manutenção de ar e, mais particularmen- te, a um pneu e montagem de bomba integrada.

Antecedentes da invenção A difusão de ar normal reduz a pressão de pneu com o tempo. O estado natural de pneus está sub-inflado. Consequentemente, motoristas devem atuar repetidamente para manter as pressões de pneus ou eles verão a economia de combustível reduzida, vida do pneu e desempenho reduzido de frenagem e manobra do veículo. Sistemas de Monitora- mento de Pressão de Pneus foram propostos para avisar os motoristas quando a pressão do pneu está significantemente baixa. Tais sistemas, no entanto, permanecem dependentes da ação reparadora quando avisado para re-inflar um pneu na pressão recomendada. Por- tanto, é desejável incorporar um recurso de manutenção de ar dentro de um pneu que man- terá a pressão de ar correta dentro do pneu sem a necessidade da intervenção do motorista para compensar qualquer redução na pressão de pneu com o tempo.

Sumário da invenção De acordo com um aspecto da invenção, uma montagem de bomba e pneu de ma- nutenção de ar e é fornecida, a montagem de bomba incluindo uma passagem de ar anular alongada encerrada dentro de uma região de curvatura de um pneu, a passagem de ar ope- rativamente fechando e abrindo segmento por segmento quando a região de curvatura do pneu passa através de uma impressão de banda de rodagem de pneu rolante para bombear ar ao longo da passagem de ar. A montagem de bomba ainda inclui uma montagem de orifí- cio de entrada de ar acoplada para canalizar o ar externo na passagem de ar em uma jun- ção de entrada; um par de válvulas em linha posicionado para direcionar um fluxo do ar de entrada em direções opostas na passagem de ar; e um par de válvulas de saída, cada uma posicionada em um lado à jusante de uma válvula em linha respectiva, as válvulas de saída direcionando um fluxo bidirecional do ar de entrada a partir do lado à jusante de uma válvula em linha respectiva para a cavidade do pneu. Uma válvula de desvio é ainda fornecida se estendendo entre os lados da válvula à jusante das válvulas em linha, a válvula de desvio operativa para abrir e desviar o fluxo do ar de entrada através das válvulas de saída para a cavidade do pneu no caso em que uma pressão de cavidade de pneu é maior que um nível de pressão predeterminado e fechar quando uma pressão de cavidade de pneu é menor que o nível de pressão predeterminado.

Em outro aspecto, a válvula de desvio abre bidirecionalmente para permitir um fluxo de ar de desvio dentro da passagem de ar em direções opostas com a válvula de desvio na condição aberta. A invenção, em um aspecto adicional, é configurada em que a válvula de desvio tem extremidades de válvula de desvio opostas conectando respectivamente com a passa- gem de ar entre um lado a jusante de uma válvula em linha respectiva e um lado à montante de uma válvula de saída respectiva.

De acordo com outro aspecto, a direção do fluxo de ar através da válvula de desvio com a válvula de desvio na condição aberta é ditada por direções rotacionais alternativas do pneu.

Um aspecto adicional é que as válvulas em linha e de saída são seletivamente abertas pelo fluxo de ar bidirecional dentro da passagem de ar e em que a direção de fluxo de ar bidirecional é ditada pelas direções para frente e reversa em que o pneu roda.

Definições “Relação de aspecto” do pneu significa a relação de uma altura de seção (SH) com sua largura de seção (SW) multiplicada por 100 por cento para expressão como uma per- centagem. “Banda de rodagem assimétrica” significa uma banda de rodagem que tem um pa- drão de banda de rodagem não simétrico em tomo do plano central ou piano equatorial EP do pneu. "Axial” e “axialmente” significam linhas ou direções que são paralelas ao eixo de ro- tação do pneu. “Válvula de segurança esférica” é uma válvula de segurança em que o elemento de fechamento, a parte móvel para bloquear o fluxo de ar, é uma esfera. Em algumas válvulas de segurança esféricas, a esfera é carregada por mola para ajudar a mantê-la fechada e exigir uma magnitude específica de pressão à montante na esfera para superar a orientação da mola de válvula para a válvula abrir. A superfície interior dos assentos principais das vál- vulas de segurança esféricas pode ser afunilada conicamente para guiar a esfera para den- tro do assento e formar uma vedação positiva quando interromper o fluxo reverso. “Chaferi’ é uma tira estreita de material colocada em torno do exterior de um talão de pneu para proteger as lonas de cordão do desgaste e corte contra o aro e distribuir a fle- xão acima do aro. “Válvula de segurança" é uma válvula de dois orifícios tendo duas aberturas no cor- po, uma para o ar entrar e a outra para o ar sair. “Circunferencial” significa linhas ou direções se estendendo ao longo do perímetro da superfície da banda de rodagem anular perpendicular à direção axial. “Pressão de abertura” é a pressão à montante em que a válvula operará. Tipica- mente, a válvula de segurança é desenhada para e pode, portanto ser especificada para uma pressão de abertura específica. “Jusante” é uma direção afastada da fonte de energia, isto é a direção afastada da fonte de fluxo de ar. No contexto de uma válvula, “jusante” se refere a um lado da válvula a partir do qual o ar flui para fora da válvula quando um fluxo de ar “à montante” na válvula exerce pressão de abertura suficiente para abrir a válvula, “Plano central equatorial (CP)” significa o plano perpendicular ao eixo de rotação do pneu e passando através do centro da banda de rodagem. “Impressão de desenho da rodagem” significa o entalhe de contato ou área de con- tato da banda de rodagem de pneu com uma superfície plana em velocidade zero e sob carga e pressão normais. “Ranhura” significa uma área vazia alongada em um costado que pode se estender circunferencial ou lateralmente em torno da banda de rodagem em uma maneira reta, cur- vada ou em ziguezague. Ranhuras se estendendo circunferencial ou lateralmente algumas vezes têm partes comuns. A “largura de ranhura” é igual à área de superfície ocupada por uma ranhura ou parte de ranhura, a largura da qual está em questão, é dividida pelo com- primento de tal ranhura ou parte de ranhura; assim a largura de ranhura é sua largura média sobre seu comprimento. As ranhuras podem ser de profundidades variadas em um pneu. A profundidade de uma ranhura pode variar em torno da circunferência da banda de rodagem, ou a profundidade de uma ranhura pode ser constante, mas variar a partir da profundidade de outra ranhura no pneu. Se tais ranhuras estreitas ou largas são substancialmente de pro- fundidade reduzida quando comparadas com ranhuras circunferenciais largas que se inter- conectam, são vistas como formando “tirantes” que tendem a manter um caráter o tipo raia na região de banda de rodagem envolvida. “Lado interior” significa o lado do pneu mais perto do veículo quando o pneu é mon- tado em uma roda, e a roda é montada no veículo. “Lateral” significa uma direção axial. “Bordas laterais” significam uma linha tangente ao entalhe de contato de banda de rodagem axialmente mais externa ou impressão de desenho da rodagem quando medida sob carga normal e inflação de pneu, as linhas sendo paralelas ao plano central equatorial. “Área de contato final” significa a área de solo total que contata os elementos de banda de rodagem entre as bordas laterais em torno da circunferência inteira da banda de rodagem dividida pela área total da banda de rodagem inteira entre as bordas laterais. “Banda de rodagem não direcional” significa uma banda de rodagem que não tem direção preferida de deslocamento para frente e não é exigido estar posicionada em um veí- culo em uma posição ou posições de roda específicas para assegurar que o padrão de ban- da de rodagem está alinhado com a direção de deslocamento preferida. Inversamente, um padrão de banda de rodagem direcional tem uma direção de deslocamento preferida que exige posicionamento de roda específico. “Lado exterior" significa o lado do pneu mais afastado do veículo quando o pneu é montado em uma roda e a roda é montada no veículo. “Peristáltico” significa operar por meio de contrações do tipo onda que impelem a matéria contida, tal como ar, ao longo das trajetórias tubulares. “Radiai” e “radialmente” significam direções radialmente para ou afastadas do eixo de rotação do pneu. “Raia” significa uma tira de borracha se estendendo circunferencialmente na banda de rodagem que é definida por pelo menos uma ranhura circunferencial e tanto uma segun- da de tal ranhura quanto uma borda lateral, a tira sendo não dividida lateralmente por ranhu- ras de profundidade completa. “Sipe" significa pequenas fendas moldadas nos elementos de banda de rodagem do pneu que subdividem a superfície de banda de rodagem e aperfeiçoam a tração, sipes são em geral estreitas em largura e fecham na impressão de desenho da rodagem dos pneus quando opostos às ranhuras que permanecem abertas na impressão de desenho da roda- gem do pneu. “Elemento de banda de rodagem” ou “elemento de tração” significa uma raia ou um elemento de bloco definido por ter um formato de ranhuras adjacentes. “Largura de arco de banda de rodagem” significa o comprimento de arco da banda de rodagem quando medido entre as bordas laterais da banda de rodagem. “Montante” é uma direção para a fonte de energia de fluxo de ar, isto é a direção a partir da qual o ar flui quando um fluxo de ar “à montante” na válvula exerce pressão de abertura suficiente para abrir a válvula.

Breve descrição dos desenhos A invenção será descrita por meio de exemplo e com referência aos desenhos ane- xos em que: Figura 1 é uma vista isométrica de pneu, aro e tubulação com bomba peristáltica e válvula de entrada.

Figura 2A é uma vista lateral do pneu e montagem de bomba peristáltica com o pneu rodando em sentido anti-horário e estabelecendo uma impressão de banda de roda- gem contra uma superfície do solo.

Figura 2B é uma vista lateral do pneu e montagem de bomba peristáltica com o pneu rodando em sentido horário e estabelecendo uma impressão de banda de rodagem contra uma superfície do solo.

Figura 3A é um diagrama esquemático em seção transversal do orifício de entrada da bomba peristáltica tendo uma válvula de controle de entrada de dois orifícios na posição fechada.

Figura 3B é um diagrama esquemático em seção transversal do orifício de entrada da bomba peristáltica tendo uma válvula de controle de entrada de dois orifícios na posição aberta operável para encher o pneu com o pneu rodando em uma direção anti-horária.

Figura 3C é um diagrama esquemático em seção transversal do orifício de entrada da válvula bidirecional de bomba peristáltica tendo controle de entrada de dois orifícios que enche o pneu com o pneu rodando em uma direção horária.

Figura 4A é um diagrama esquemático em seção transversal do portal de entrada da bomba peristáltica tendo uma válvula de controle de entrada de cinco orifícios bidirecio- nal na posição fechada.

Figura 4B é um diagrama esquemático em seção transversal do portal de entrada da bomba peristáltica tendo uma válvula de controle de entrada de cinco orifícios bidirecio- nal mostrada na posição aberta operável para encher o pneu com o pneu rodando em uma direção anti-horária.

Figura 4C é um diagrama esquemático em seção transversal do orifício de entrada da válvula bidirecional da bomba peristáltica tendo um controle de entrada de cinco orifícios alternativamente configurado que enche o pneu rodando em uma rotação de pneu horária.

Figura 5A é um diagrama esquemático em seção transversal do orifício de entrada de uma válvula bidirecional de bomba peristáltica alternativa enchendo um pneu com o pneu em uma rotação anti-horária na qual um regulador de cinco orifícios é incorporado na válvu- la.

Figura 5B é um diagrama esquemático em seção transversal do orifício de entrada da válvula bidirecional de bomba peristáltica alternativa da Figura 5A enchendo um pneu com o pneu em uma rotação horária e mostrando o regulador de cinco orifícios.

Figura 5C é um diagrama esquemático em seção transversal do orifício de entrada da válvula bidirecional de bomba peristáltica alternativa da Figura 5B com rotação de pneu horária e a válvula em um modo de desvio.

Figura 5D é um diagrama esquemático em seção transversal do orifício de entrada da válvula bidirecional de bomba peristáltica alternativa da Figura 5B com rotação de pneu anti-horária e a válvula em um modo de desvio.

Descrição detalhada da invenção Referindo-se às Figuras 1, 2A, 2B e 3A, uma montagem de bomba e pneu inclui um pneu de construção convencional tendo um par de costados 12 se estendendo para uma banda de rodagem 14 e encerrando uma cavidade de ar de pneu 26 definida por uma ca- mada de revestimento interno do pneu 25. Uma montagem de bomba peristáltica 16 é fixada em um ou ambos os costados de pneu 12 geralmente em uma região de curvatura alta do costado. A montagem de bomba peristáltica 16 inclui uma passagem de ar anular 20 na forma de um tubo independente formado separadamente a partir tirante e montado no pneu em um procedimento pós fabricação; ou uma passagem de ar formada como um vazio inte- gral dentro do costado durante a fabricação do pneu. A passagem de ar 20 é encerrada pelo costado e se estende ao longo de uma trajetória anular em torno de uma região do costado que experimenta uma flexão ou curvatura alta quando o pneu roda. Se em uma forma de tubo independente, o tubo de passagem de ar é formado de um material flexível, resiliente tal como plástico ou compostos de borracha que são capazes de suportar ciclos de defor- mação repetidos em que o tubo é deformado em uma condição achatada em geral circular em seção transversal. Se a passagem de ar é integralmente formada dentro do costado, a passagem de ar igualmente deve suportar a deformação repetida e ciclos de recuperação quando o pneu roda, e ter um diâmetro suficiente para passar de modo operativo um volume de ar suficiente para os propósitos descritos aqui. A operação geral de um tubo de ar em uma bomba peristáltica é descrita na Patente U.S. N°. 8.113.254 que é incorporada aqui por referência.

As extremidades opostas 22, 24 da passagem de ar terminam em uma montagem de orifício de entrada 28. A montagem de orifício de entrada é afixada para rodar com o pneu quando o pneu roda contra uma superfície de solo 132. A rotação do pneu cria uma impressão de banda de rodagem 134 contra a superfície 132 que por sua vez introduz a força de compressão138 no pneu. A força de compressão 138 por sua vez é aplicada em 140 dentro da passagem de ar 20 causando o colapso segmento por segmento da passa- gem quando o pneu roda. O colapso de segmento por segmento da passagem de ar ocorre independente de se o pneu roda na direção anti-horária 36 da Figura 2A ou direção horária 133 da Figura 2B. A montagem de bomba peristáltica é assim dita bidirecional ou reversível em operação para bombear ar dentro da cavidade do pneu 26 em uma direção de avanço ou uma reversa do fluxo de ar continuamente por toda uma rotação de pneu de 360 graus.

Quando o pneu roda em ambas as direções de avanço ou reversa 136, 133 da Fi- gura 2A ou 2B, a passagem de ar 20 é achatada segmento por segmento se a passagem está na forma de um tubo embutido de costado separado ou um vazio formado integralmen- te. O achatamento sequencial de segmento por segmento 137 da passagem de ar se move em uma direção 142 oposta à direção de rotações de pneu das Figuras 2A e 2B. O achata- mento sequencial da passagem 20 segmento por segmento faz o ar evacuado dos segmen- tos achatados serem bombeados na direção 142 para a montagem de orifício de entrada 28 onde o ar é direcionado para a cavidade do pneu. A pressão de ar dentro da cavidade 26 é assim mantida a uma pressão limite desejada. O ar admitido pela montagem de orifício de entrada 28 é introduzido na passagem de ar 20 para reabastecer o ar bombeado dentro da cavidade do pneu ou recirculado para fora da montagem de bomba se não necessário para manter a pressão do pneu em um nível desejado. A montagem de orifício de entrada 28 inclui uma montagem de válvula reguladora 30 e um orifício de entrada de ar filtrado 32. Uma modalidade de controle de entrada bidire- cional de dois orifícios é mostrada nas Figuras 3A a 3C. A Figura 3A representando o con- trole de entrada na posição fechada; a Figura 3B mostra o controle de entrada aberto com o fluxo de ar se movendo em sentido anti-horário e o pneu rodando em sentido horário; e a Figura 3C mostra o controle de entrada aberto com fluxo de ar se movendo em sentido horá- rio e o pneu rodando em sentido anti-horário. Será apreciado que o sistema é bidirecional, com fluxo de ar dentro da passagem 20 ocorrendo em ambas as direções quando o pneu roda, com a direção de fluxo de ar dentro da passagem 20 ditada pelo pneu rodando tanto em uma direção para frente ou reversa. O bombeamento ao longo da passagem 20 ocorre em ambas as direções, alternativamente, por toda uma rotação de 360 graus do pneu.

Um orifício de entrada de ar filtrado 32 é posicionado na superfície externa de um costado de pneu 12 e o ar externo é admitido no orifício de entrada através de um filtro celu- lar 34 alojado dentro de um alojamento cilíndrico 36. A figura 3A mostra a montagem na condição fechada em que o ar de fora do pneu é impedido de entrar no orifício de entrada 32; uma condição que ocorrerá quando a pressão dentro da cavidade de pneu 26 está em ou acima de um limite de pressão regulada Preg. Um conduto de passagem de ar 56 se es- tende a partir do alojamento de filtro 36 para a montagem de válvula de regulador 30 e pas- sa o ar de entrada para a montagem de válvula. A partir da montagem de válvula de regula- dor 30 um conduto de saída 54 carrega o fluxo de ar para um conduto de conexão 40 que conduz o fluxo de ar em válvulas opostamente direcionadas 62, 64 posicionadas adjacentes e em lados opostos da junção de entrada 38. Como usado aqui, a “junção de entrada” se refere à localização de ramificação de passagem do ar de entrada a partir da montagem 28 para os lados à montante das válvulas de parada em linha. Configurações alternativas do sistema são mostrados pelas Figuras 3A a 3C, 4A a 4C, e 5A a 5D em que a junção de en- trada para cada um é colocada como será explicado pelas configurações de válvula diferen- tes. A montagem de válvula de regulador 30 fornece um alojamento de válvula 42 e pis- tão de válvula 44 que reside dentro de um cilindro ou câmara de alojamento 46. Um meca- nismo de orientação tal como uma mola 48 exerce uma força de orientação (ver seta 72 nas Figuras 3b, 3C) no pistão 44, orientando o pistão para baixo dentro do cilindro 46 em uma localização e posição “aberta” ou “enchimento de pneu” como indicado na Figura 3B e 3C.

Quando a pressão dentro da cavidade 26 está em um nível de reguiagem de pressão Preg ou maior, a pressão se tornará a força de orientação de mola 48 e forçará (ver seta 50) o pistão para cima dentro do cilindro 46 para a localização e posição “fechada” ou de “não enchimento” da Figura 3A. O pistão 44 é fornecido com um conduto de ar se estendendo transversalmente 52 que se estende através do corpo de pistão. Na posição “fechada” da Figura 3A, o conduto 52 é desalinhado com respeito aos condutos de ar 54, 56 e o ar não pode fluir através do pistão para os condutos 54, 56, e a partir de lá para a junção de entra- da 38. Na posição “fechada”, consequentemente, o fluxo de ar é impedido de atingir a jun- ção de controle de entrada 38 e, portanto, impedido de atingir os lados à montante das vál- vulas 62, 64. O fluxo de ar dentro da passagem 20 é assim impedido com a montagem de válvula 30 na posição fechada da Figura 3A. A Figura 3B mostra a montagem de válvula 30 movendo para uma posição “aberta”.

Na posição “aberta”, o pneu roda em uma direção horária, fazendo o ar ser bombeado ao longo da passagem 20 em uma direção anti-horária. Uma configuração de quatro válvulas de um sentido é fornecida e localizada como mostrado. As duas válvulas em linha 62, 64 se abrem em direções opostas ao longo do conduto 40 e conduzem o fluxo de ar em tais dire- ções respectivas com as válvulas 62, 64 em uma condição aberta. O conduto 40 se conecta no lado à jusante das válvulas 62, 64 com a passagem de ar 20. A partir da junção da pas- sagem 40 e a passagem 20, as passagens de conduto de saída se estendendo radialmente 58, 60 se estendem para a cavidade de pneu 26 como mostrado. Duas válvulas de saída de um sentido são posicionadas ao longo dos condutos 58, 60, respectivamente. As válvulas 66, 68 são orientadas para abrir em uma direção da cavidade do pneu para permitir o fluxo de ar através das válvulas 66, 68, ao longo dos condutos 58, 60, e dentro da cavidade do pneu 26.

As válvulas de um sentido 62, 64, 66 e 68 são de um tipo comercialmente disponí- vel tais como válvulas de segurança de diafragma ou esféricas ou outras configurações de válvula conhecidas. As válvulas são orientadas para abrir na direção mostrada quando a pressão em um lado à montante da válvula supera a força de orientação exercida pela mola de atuação 48. Quando a pressão de ar, Preg, dentro da cavidade 26 cai abaixo de um limi- te de pressão desejado. O movimento do pistão alinha o conduto de ar 52 através do pistão 44 com os condutos 54, 56, permitindo que o ar de entrada do orifício de filtro de entrada 32 flua através do conduto de pistão 52 para a junção de controle de entrada 38 e para o con- duto de conexão 40. O pneu, na rotação horária contra a superfície do solo 132 (ver, Figura 2B), colapsa a passagem 20 segmento por segmento oposto à impressão de banda de ro- dagem do pneu criada. Os segmentos desmontados criam um vácuo que, por sua vez, são reabastecidos segmento pó segmento por um fluxo de ar dentro da passagem em uma dire- ção anti-horária 142, recolhido através da montagem de orifício de entrada 28. O fluxo anti- horário de ar de entrada força a abertura da válvula de um sentido 64, permitindo o ar fluir dentro da passagem na direção anti-horária mostrada. O ar circula em torno da passagem 20. Quando o fluxo de ar atinge a junção do conduto 40 e o conduto de saída radial 60, não pode fluir através da válvula fechada 62 e deve, em vez disto, fluir para a válvula de saída 68. O fluxo de ar força a válvula 68 a abrir e continua para introduzir ar dentro da cavidade do pneu 26, como indicado pela seta 70. Quando a pressão de ar dentro da cavidade 26 atinge o nível predeterminado desejado, a pressão de pneu contra o pistão 44 força o pistão para a posição fechada da Figura 3A e o fluxo de ar para a cavidade é descontinuado como explicado previamente. A operação acima da montagem de bomba peristáltica 16 opera a mesma na dire- ção de rotação de pneu reversa, como será entendido a partir da Figura 3C. Na Figura 2A e 3C, com o pneu rodando na direção anti-horária, o ar é bombeado na direção horária 142. A

Figura 3 mostra a montagem de orifício de entrada 28 e a montagem de válvula reguladora 30 em tal condição. Se a pressão dentro da cavidade 26 está abaixo do nível Preg prede- terminado, o pistão 44 é orientado pela mola para a posição aberta mostrada. O conduto de pistão 52 alinha com os condutos 54, 56, e o fluxo de ar é direcionado para a junção 40. A rotação do pneu na direção anti-horária faz o fluxo de ar estar na direção horária 74 quando os segmentos evacuados da passagem 20 são reabastecidos. O fluxo de ar na direção ho- rária abre a válvula de um sentido 62 e permite o ar circular a partir do conduto 40 para a passagem 20. O ar pressurizado circula na passagem 20 e entra no conduto 58 onde é dire- cionado contra a válvula 66, abrindo a válvula, e desse modo passando através da válvula 66 para a cavidade 26, como indicado pela seta 70 da Figura 3C. Como com a Figura 3, quando o fluxo de ar atinge a junção do conduto 40 e conduto de saída radial 58, não pode fluir através da válvula fechada 64 e, em vez disto, deve fluir para a válvula de saída 66. O fluxo de ar que força a válvula 66 a abrir continua a introduzir ar dentro da cavidade de pneu 26, como indicado pela seta 70. Quando a pressão de ar dentro da cavidade de pneu 26 atinge o nível predeterminado desejado, a pressão de pneu contra o pistão 44 força o pistão para a posição fechada da Figura 3A e o fluxo de ar para a cavidade é descontinuado como explicado previamente.

As Figuras 4A a 4C mostram uma modalidade alternativa em que a montagem de válvula reguladora 78 é uma configuração de controle de entrada de 5 orifícios. Será apreci- ado que as configurações de válvula alternativas podem ser empregadas na prática da in- venção e que o sistema não é dependente do uso de uma válvula particular. Na Figura 4A, a válvula está na posição fechada em que o ar não é introduzido na cavidade do pneu 26. A

Figura 4B mostra a válvula na posição aberta com uma direção rotaciona! horária de pneu e fluxo de ar na direção anti-horária. A Figura 4C mostra a válvula na posição aberta durante uma rotação de pneu anti-horária e direção de fluxo de ar horária. Como será apreciado, na válvula mostrada nas Figuras 4A a 4C, o ar é admitido no sistema através da montagem de orifício de entrada 76 para a montagem de válvula reguladora 78. A montagem de orifício 76 inclui um orifício de entrada de filtro 80 e um corpo de filtro 82 alojado dentro do alojamento de filtro 84. O ar que passa através do filtro 82 é direcionado por meio do conduto de entra- da 86 para um conduto de pistão transverso 88. A junção 90 criada pela interseção do con- duto de entrada 86 e o conduto de pistão 88, na modalidade alternativa, está localizada den- tro do pistão 92. O pistão 92, como na primeira modalidade, é orientado por mola 94 em uma condição aberta representada pelas Figuras 4B e 4C. A pressão de ar dentro da cavi- dade 26 deve ser menor que um nível Preg predeterminado. Se a pressão de ar dentro da cavidade 26 está em ou acima do nível Preg, a pressão de ar da cavidade supera a mola de orientação 94 e move o pistão 92 para cima dentro do cilindro 98 na posição fechada da Figura 4A. Na posição fechada, nenhum ar é bombeado dentro da cavidade. O conduto transverso 88 do pistão se alinha com condutos de ligação 100, 102 nas condições de válvula aberta das Figuras 4B e 4C e desalinham com condutos de ligação 100, 102 quando a válvula é fechada como mostrado na Figura 4A. Quatro válvulas de um sentido 106, 108, 110 e 112 são posicionadas, as válvulas 108 e 110 representando as vál- vulas em linha e as válvulas 112 e 106 as válvulas de saída. As válvulas em linha 108, 110 se abrem em direções opostas para longe da junção 90 e as válvulas de saída 112, 106 se abrem parciaimente para dentro na direção da cavidade do pneu 26. As válvulas de saída 112, 106 residem dentro dos condutos de saída 103, 101, respectivamente, que acoplam com a passagem 20. Os condutos 103, 101 interceptam e se conectam com os condutos de ligação 102, 100 respectivamente, e continuam radialmente para dentro além das válvulas de saída 112, 106 para as extremidades de saída 22, 24 na cavidade do pneu 26. A operação da configuração de válvula de cindo orifícios das Figuras 4A a 4C opera analogicamente àquela explicada previamente com relação à válvula de dois orifícios das Figuras 3A a 3C. As Figuras 2B, 4B mostram a válvula reguladora aberta com o pneu ro- dando em sentido horário e causando um fluxo de ar anti-horário dentro da passagem 20. O ar admitido através da montagem de válvula de entrada 76 é direcionado para a junção 90 no pistão 92 por meio do conduto 86. Na junção 90, o fluxo de ar é proibido de passar atra- vés da válvula fechada 108 e abre a válvula 110. O fluxo de ar circula na direção 114 dentro da passagem 20 para entrar no conduto 101. O fluxo de ar na junção do conduto 101 e no conduto de ligação 100 não pode passar através da válvula fechada 108 e assim é direcio- nado para a válvula aberta 106, permitindo que o ar bombeado flua para entrar na cavidade do pneu 26.

As Figuras 2A e 4C mostram a operação da válvula reguladora com o pneu rodan- do em uma direção anti-horária 136 para bombear o fluxo de ar dentro da passagem 20 em uma direção de enchimento horária 118. O fluxo de ar 118 na passagem 20 é direcionado para a cavidade de pneu 26 como indicado. A operação da válvula na direção de rotação de pneu e direção de fluxo de ar anti-horária nas figuras 2a e 4C prossegue como explicado acima. Quando a pressão de ar dentro da cavidade de pneu 26 atinge o nível predetermina- do desejado, a pressão de pneu contra o pistão 92 força o pistão para a posição fechada (desalinhada do conduto) da Figura 3A e o fluxo de ar para a cavidade é descontinuado.

Uma pressão dentro da cavidade 26 abaixo do nível limite desejado predeterminado, faz o pistão 92 se mover para a posição aberta das Figuras 4B ou 4C, e o ar fluir na passagem 20 na direção indicada como ditado pela direção de rotação do pneu. O bombeamento de ar continua por toda a rotação de 360 graus do pneu e, como mostrado, ocorre independente de se o pneu (e veículo) está indo nas direções de avanço ou reversa.

As Figuras 5A a 5D mostram uma terceira modalidade alternativa da montagem de válvula reguladora 78 modificada pela inclusão de uma válvula de desvio 120. A válvula 120 é uma válvula controlada por pressão de um tipo comercialmente disponível que é conecta- da para desviar da abertura das válvulas de segurança 106, 112 quando a pressão dentro da cavidade de pneu 26 excede um valor Pset ou Preg. A válvula de desvio 120 é destinada a assegurar que o ar não pode ser introduzido na cavidade de pneu 26 quando a pressão de ar dentro da cavidade está em ou maior que o limite de pressão Pset. A válvula de desvio 120 é posicionada para conduzir ar em cada direção quando a pressão dentro da cavidade 26 está em ou maior que o valor Pset, desse modo desviando o ar para as válvulas de saída 106, 112 e impedindo a introdução de mais ar dentro da cavidade. A válvula de desvio 120 conecta no conduto abrangendo o pistão 92 e conectando nos condutos 101, 103 em extre- midades opostas. A Figura 5A mostra o regulador de desvio de cinco orifícios com a pressão de gravidade abaixo de Preg ou Pset; o pneu rodando em uma direção horária,. E encher de ar rodando em torno da passagem 20 em uma direção anti-horária. Será notado que na mo- dalidade de regulador de desvio das Figuras 5A a 5D, o pistão 92 não move entre uma ori- entação alinhada, aberta para os condutos 100, 102 e uma orientação fechada, desalinhada, mas permanece em alinhamento em todos os modos de enchimento.

Com referência à Figura 5A, a pressão de cavidade está abaixo de Pset, fazendo a válvula de desvio 120 ser fechado. Com a válvula de desvio 120 fechada, a operação do regulador e da passagem de ar 18 prossegue como explicada acima em referência à segun- da modalidade sob as condições da Figura 4B. As Figuras 5A e 4B representam uma rota- ção horária do pneu, o fluxo de ar dentro (seta 124) do sistema através do orifício de entrada de filtro 80, e um fluxo de ar em sentido anti-horário (seta 126) dentro da passagem 20. Na Figura 5B, para um rotação em sentido anti-horário do pneu e uma direção de enchimento horária, a válvula de desvio 20 continua a permanecer fechada na medida em que a pressão de cavidade permanece abaixo de Preg. O fluxo de ar (seta 128) ao longo do conduto de desvio é desse modo bloqueado pela válvula fechada 120. O fluxo de ar e a direção de en- chimento na Figura 5B assim prossegue como explicado previamente sob as mesmas con- dições análogas sob as quais o regulador da Figura 4 opera. O ar circulando na Figura 5B na direção horária atua para abrir a válvula de saída 112 e passa ar na direção 130 na cavi- dade de pneu. Na Figura 5C, com a pressão de cavidade em ou maior que o limite Preg, o ar circulado na direção horária desvia das válvulas de saída 106, 112, passando em vez disto através da válvula de desvio aberta 120. As válvulas 106, 112 permanecem assim fe- chadas e nenhum do ar circulado (seta 126) passará através das válvulas 106, 112 e entrará na cavidade de pneu. A Figura 5D mostra a operação do regulador de desvio durante a ro- tação horária oposta do pneu e uma trajetória de fluxo de ar anti-horário. Como com a Figu- ra 5C, a pressão da cavidade de pneu na Figura 5D é maior que Preg, causando a abertura da válvula de desvio 20 e direcionando o fluxo de ar em sentido anti-horário (direção da seta 126) através da trajetória de válvula de desvio em vez de abrir e mover através das válvulas de saída 106, 112. O fluxo de ar dentro da cavidade de pneu é assim impedido. O regulador de desvio desse modo assegura que sob nenhuma circunstância o ar será forçado em uma cavidade de pneu quando a pressão dentro da cavidade está em ou o regulador está em ou maior que o limite determinado Preg. A partir do precedente, será apreciado que o sistema de bomba peristáltica e regu- lador fornece o meio para manter a pressão de ar dentro de uma cavidade de pneu em um nível de pressão desejado, mas não maior que a pressão desejada. A montagem de bomba 16 inclui a passagem de ar anular alongada 20, encerrada dentro de uma região de curvatu- ra do pneu. A passagem de ar 20 fecha e abre de modo operativo, segmento por segmento, quando a região de curvatura do pneu passa através de uma impressão de banda de roda- gem de pneu rolando para bombear ar ao longo da passagem de ar. A montagem de bomba ainda inclui a montagem de orifício de entrada de ar 28 posicionada para canalizar o ar ex- terno na passagem de ar 20 em uma junção de entrada (38 ou 90). O par de válvulas em linha 62, 64 (ou 108, 110) é posicionado para direcionar um fluxo do ar de entrada em dire- ções opostas dentro da passagem de ar 20. O par de válvulas de saída 66, 68 (ou 106, 112) é posicionado em um lado à jusante de uma válvula em linha respectiva, as válvulas de saí- da direcionando um fluxo bidirecional do ar de entrada a partir do lado à jusante de uma vál- vula em linha respectiva, as válvulas de saída direcionando um fluxo bidirecional de ar de entrada a partir do lado à jusante de uma válvula em linha respectiva através da mesma na direção de e dentro da cavidade de pneu, A montagem de orifício de entrada 28 ainda inclui o conduto de controle se esten- dendo entre e conduzindo um fluxo de ar de entrada entre o orifício de entrada de ar e um lado à montante das válvulas em linha. O pistão 44 opera sob a influência de atuador de mola de válvula 48 para interromper o fluxo de ar de entrada através da junção de controle 38 e para o lado à montante das válvulas em linha quando a pressão de ar dentro da cavi- dade de pneu está acima do nível de pressão de ar limite. As válvulas em linha e de saída são abertas seletivamente pelo fluxo de ar bidirecional dentro da passagem de ar, e ditam as direções de avanço e reversa em que o pneu roda.

Enquanto as representações acima da presente invenção são, como indicado nas Figuras 3A a 3C, Figuras 4A a 4C e Figuras 5A a 5D, a invenção não é limitada às modali- dades mostradas. As quatro válvulas de segurança usadas para direcionar podem estar em qualquer lugar no canal de bombeamento de pneu 20, fixadas na superfície de revestimento interno do pneu 25, fixadas na superfície do alojamento do regulador, ou completamente integradas no regulador, como mostrado. Tais desvios estão dentro do conhecimento da- queles versados na técnica. Similarmente, enquanto as modalidades mostradas represen- tam configurações de regulador de dois orifícios e cinco orifícios, outras modalidades podem ser substituídas sem se afastar do escopo da invenção. Três e quatro reguladores podem ser substituídos se desejado. Ainda será notado que, nas modalidades de regulador mostra- das, a direção de fluxo de ar dentro do regulador deve sempre vir através do filtro de entrada 34 e sempre segue oposta à rotação do pneu fora do regulador. Ainda será entendido que na modalidade de regulador de desvio, que o conduto de desvio conecta as duas válvulas de segurança, as válvulas de saída 106, 112, que enviam ar comprimido de alta pressão para dentro do pneu. Durante o modo de enchimento, o ar não é permitido fluir através da passagem de desvio na medida em que a pressão de ar dentro da cavidade de pneu é me- nor que Preg. O ar é assim direcionado para forçar a abertura das válvulas de segurança de saída e enviar o ar para dentro do pneu. O ar é assim circulado em torno da passagem 20 e através da passagem de desvio de regulador e não é comprimido. O excesso de enchimento da cavidade do pneu é assim impedido. A válvula de desvio posicionada entre as válvulas em linha e de saída fornecem assim um desvio quando a pressão da cavidade de pneu é maior que Pset e introduzem ar dentro da cavidade quando a pressão de cavidade de pneu é menor que Pset. O pneu é desse modo impedido de ser inflado continuamente devido a um mau funcionamento no sistema. O pneu peristáltico reversível e a montagem de bomba funcionarão para qualquer configuração da passagem de bomba de ar e para um ângulo da passagem com relação ao pneu até uma circunferência anular de 360 graus. O sistema é funcional para passagens de ar acumulado ou passagens baseadas em tubo fixado pós-cura. As válvulas de segurança em linha e de saída podem ser integradas no desenho de alojamento de regulador. Ambos os reguladores de desvio (terceira modalidade) e de controle de entrada (primeira e segunda modalidades) são possíveis. Em vez disto, as trajetórias de fluxo de ar são simétricas, e a entrada e a saída podem ser trocadas de modo intercambiáve! sem comprometes a funcio- nalidade.

Variações na presente invenção são possíveis à luz da descrição fornecida aqui.

Enquanto certas modalidades representativas e detalhes foram mostrados para o propósito de ilustrar a presente invenção, será evidente para aqueles versados na técnica que várias mudanças e modificações podem ser feitas sem se afastar do escopo da presente invenção.

Portanto, deve ser entendido que mudanças podem ser feitas nas modalidades particulares que estarão dentro do escopo pretendido completo da invenção como definido pelas reivin- dicações anexas seguintes.

Claims (12)

1. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: um pneu tendo uma cavidade, primeiro e segundo costados se estendendo respec- tivamente a partir das primeira e segunda regiões de talão de pneu para uma região de ban- da de rodagem de pneu; uma passagem de ar substancialmente anular alongada encerrada dentro de uma região de curvatura de um pneu, a passagem de ar operativamente fechando e abrindo segmento por segmento quando a região de curvatura do pneu passa através de uma im- pressão de banda de rodagem de pneu rolante para bombear ar ao longo da passagem de ar; uma montagem de orifício de entrada de ar acoplada a e em comunicação de fluxo de ar com a passagem de ar em uma junção de passagem de ar de entrada, a montagem de orifício de entrada de ar operável para canalizar o ar de entrada a partir do exterior do pneu para dentro da passagem de ar; um par de válvulas em linha posicionado em lados opostos respectivos da junção de passagem de ar de entrada em comunicação de fluxo de ar com a montagem de orifício de entrada; as válvulas em linha operativas para abrir seletivamente em direções opostas e passar um fluxo do ar de entrada do lado de válvula à montante para um lado de válvula à jusante e dentro da passagem de ar; um par de válvulas de saída, cada válvula de saída posicionada em comunicação de fluxo de ar com um lado à jusante de uma válvula em linha respectiva, as válvulas opera- tivas para abrir seletivamente e conduzir o fluxo do ar de entrada do lado à jusante de uma válvula em linha respectiva para a cavidade de pneu; e uma válvula de desvio se estendendo entre os lados da válvula à jusante das válvu- las em linha, a válvula de desvio operativa para abrir e desviar o fluxo do ar de entrada atra- vés das válvulas de saída para a cavidade do pneu no caso em que uma pressão de cavi- dade de pneu é maior que um nível de pressão predeterminado e fechar quando uma pres- são de cavidade de pneu é menor que o nível de pressão predeterminado.

2. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, de acordo com a reivindica- ção 1, CARACTERIZADA pelo fato de que cada uma das válvulas de saída é posicionada adjacente e em relação próxima com o lado à jusante de uma válvula em linha respectiva.

3. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, de acordo com a reivindica- ção 2, CARACTERIZADA pelo fato de que as válvulas de saída abrem para conduzir um fluxo de saída de ar em uma direção substancialmente radial para a cavidade do pneu.

4. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, de acordo com a reivindica- ção 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a válvula de desvio se abre bidirecionalmente para permitir um fluxo de ar de desvio dentro da passagem de ar em direções opostas com a válvula de desvio está na condição aberta.

5. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, de acordo com a reivindica- ção 4, CARACTERIZADA pelo fato de que a válvula de desvio tem extremidades de válvula de desvio opostas conectando respectivamente na passagem de ar entre um lado à jusante de uma válvula em linha respectiva e um lado à montante de uma válvula de saída respecti- va.

6. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, de acordo com a reivindica- ção 5, CARACTERIZADA pelo fato de que a direção de fluxo de ar através da válvula de desvio com a válvula de desvio na condição aberta é ditada por direções rotacionais alterna- tivas do pneu.

7. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, de acordo com a reivindica- ção 6, CARACTERIZADA pelo fato de que as válvulas de saída abrem e fecham em res- posta à pressão de ar em lados à jusante respectivos das válvulas em linha.

8. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: um pneu tendo uma cavidade, primeiro e segundo costados se estendendo respec- tivamente a partir das primeira e segunda regiões de talão de pneu para uma região de ban- da de rodagem de pneu; uma passagem de ar substancialmente anular alongada encerrada dentro de uma região de curvatura de um pneu, a passagem de ar operativamente fechando e abrindo segmento por segmento quando a região de curvatura do pneu passa através de uma im- pressão de banda de rodagem de pneu rolante para bombear ar ao longo da passagem de ar; uma montagem de orifício de entrada de ar acoplada para canalizar o ar externo na passagem de ar em uma junção de entrada, a montagem de orifício de entrada de ar operá- vel para canalizar o ar de entrada a partir do exterior do pneu para dentro da passagem de ar; um par de válvulas em linha posicionado em lados opostos respectivos da junção de passagem de ar de entrada em comunicação de fluxo de ar com a montagem de orifício de entrada;as válvulas em linha operativas para abrir de modo seletivo em direções opostas respectivas e passar um fluxo do ar de entrada de um lado de válvula à montante para um lado de válvula à jusante e dentro da passagem de ar, e um par de válvulas de saída, cada válvula de saída posicionada em comunicação fluida com um lado à jusante de uma válvula em linha respectiva, as válvulas de saída ope- rativas para abrir seletivamente e conduzir um fluxo bidirecional de ar de entrada a partir do lado à jusante de uma válvula em linha respectiva para a cavidade do pneu; e uma válvula de desvio se estendendo entre ds lados da válvula à jusante das válvu- las em linha, a válvula de desvio operativa para abrir e desviar o fluxo do ar de entrada atra- vés das válvulas de saída para a cavidade do pneu no caso em que uma pressão de cavi- dade de pneu é maior que um nível de pressão predeterminado e fechar quando uma pres- são de cavidade de pneu é menor que o nível de pressão predeterminado.

9. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, de acordo com a reivindica- ção 8, CARACTERIZADA pelo fato de que cada uma das válvulas de saída é posicionada adjacente e em relação próxima com o lado à jusante de uma válvula em linha respectiva.

10. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, de acordo com a reivindica- ção 9, CARACTERIZADA pelo fato de que as válvulas de saída se abrem para conduzir um fluxo de saída de ar em uma direção substancialmente radial para a cavidade do pneu; em que a válvula de desvio se abre bidirecionalmente para permitir um fluxo de ar de desvio dentro da passagem de ar em direções opostas com a válvula de desvio na con- dição aberta; e em que a válvula de desvio tem extremidades de válvula de desvio opostas conec- tando respectivamente com a passagem de ar entre um lado à jusante de uma válvula em linha respectiva e um lado à montante de uma válvula de saída respectiva.

11. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, de acordo com a reivindica- ção 10, CARACTERIZADA pelo fato de que a direção do fluxo de ar através da válvula de desvio com a válvula de desvio na condição aberta é ditada por direções rotacionais alterna- tivas do pneu.

12. Montagem de bomba e pneu de manutenção de ar, de acordo com a reivindica- ção 11, CARACTERIZADA pelo fato de que as válvulas de saída abrem e fecham em res- posta à pressão de ar em lados à jusante respectivos das válvulas em linha.