BRPI1107059A2

BRPI1107059A2 - montagem de bomba e atuador para um pneu auto-inflÁvel

Info

Publication number: BRPI1107059A2
Application number: BRPI1107059-5A
Authority: BR
Inventors: Daniel Paul Luc Marie Hinque; Jean Joseph Victor Colette; Rene Louis Bormann; Giacamo Russo Massimo Di; Gilles Bonnet
Original assignee: Goodyear Tire & Rubber
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2013-04-09
Also published as: CN102529613B; EP2468540A1; KR20120071358A; EP2468540B1; JP2012131488A; US8662127B2; JP6006488B2; CN102529613A; US20120160386A1

Abstract

MONTAGEM DE BOMBA E A ATUADOR PARA UM PNEU AUTO-INFLÁVEL. Um sistema de pneu auto-inflável inclui uma montagem de atuador de compressão instalada em uma carcaça de pneu para comprimir ar para distribuição para uma cabidade de pneu. A montagem de atuador de compressão inclui um corpo de contenção oco formado de uma composição de material deformável resiliente e contendo uma quantidade de um meio não compressível. O corpo de contenção é afuxado em uma região de deformação por flexão relativamente alta na carcaça de pneu e alternativamente transforma entre um estado deformado e um estado não deformado responsivo á deformação e recuperação da região de deformação por flexão alta em um pneu de rolamento. Consequentemente, o corpo de contenção no estado deformado desloca uma quantidade deslocada pressurizada do meio não compressível que gera uma força de compressão para a aplicação em um volume de ar distribuído para a cavidade de pneu. Uma montagem de bomba afixa na carcaça de pneu e inclui válvulas para abrir e fechar de modo alternado a abertura de entrada e a abertura de saída de uma corpo compressor de modo síncromo com a transformação cíclica do corpo de contenção.

Description

"MONTAGEM DE BOMBA E ATUADOR PARA UM PNEU AUTO-INFLÁVEL" CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção se refere em geral a pneus auto-infláveis e, mais especificamente, a um pneu auto-inflável tendo um sistema de bombeamento de ar.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

A difusão de ar normal reduz a pressão do pneu com o tempo. O estado natural doe pneus é sub-inflado. Consequentemente, os motoristas devem atuar repetidamente para manter as pressões de pneu ou verão a economia de combustível reduzida, vida do pneu e desempenho de frenagem e manejo de veiculo reduzido. Sistemas de Monitoramento de Pressão de Pneu foram propostos para avisar motoristas quando a pressão do pneu está significantemente baixa. Tais sistemas, no entanto, permanecem dependentes do motorista realizar a ação corretiva quando avisado para tornar a inflar um pneu na pressão recomen- dada. É, portanto desejável incorporar um recurso de auto-inflação dentro de um pneu, que auto-inflará o pneu. SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em um aspecto da invenção, um sistema de pneu auto-inflável inclui uma monta- gem de atuador de compressão instalada em uma carcaça de pneu para comprimir ar para distribuição para uma cavidade de pneu. A montagem de atuador de compressão inclui um corpo de contenção oco formado de uma composição de material deformável resiliente e contendo uma quantidade de um meio não compressível. O corpo de contenção é afixado em uma região de deformação por flexão relativamente alta na carcaça de pneu e alternati- vamente transforma entre um estado deformado e um estado não deformado responsivo à deformação e recuperação da região de deformação por flexão alta em um pneu de rola- mento. Consequentemente, o corpo de contenção no estado deformado desloca uma quan- tidade deslocada pressurizada do meio não compressível que gera uma força de compres- são para a aplicação em um volume de ar distribuído para a cavidade de pneu. A força de compressão é proporcional à quantidade deslocada pressurizada do meio não compressível e o corpo de contenção sofre uma transformação cíclica entre o estado deformado e o esta- do não deformado responsivo à revolução do pneu contra uma superfície do solo. Em outro aspecto, uma montagem de válvula de descarga se instala na carcaça do

pneu e libera o ar da cavidade de pneu através da montagem de compressão quando a pressão de ar da cavidade de pneu excede uma pressão de inflação de pneu predetermina- da.

Uma montagem de bomba, de acordo com outro aspecto da invenção, se junta à carcaça do pneu e inclui um corpo compressor tendo uma câmara de ar interna, a câmara de ar tendo uma abertura de entrada para admitir ar dentro da câmara de ar interna e uma abertura de saída para conduzir ar da câmara de ar interna para a cavidade de pneu. O cor- po de compressor de ar ainda inclui uma primeira válvula e uma segunda válvula dentro do corpo de compressor de ar para abrir e fechar alternativamente a abertura de entrada e a abertura de saída, respectivamente, síncrono com a transformação cíclica do corpo de con- tenção.

De acordo com um aspecto adicional, a montagem de atuador de compressão pode

ser alternativamente configurada a partir do grupo que inclui primeiro e segundo dispositivos de válvula de um sentido posicionados em extremidades opostas respectivas da câmara interna do corpo de compressor de ar; e elementos acoplados de primeiro pistão e segundo pistão movendo alternadamente entre as posições aberta e fechada dentro do corpo de compressão. A montagem de atuador de compressão em cada uma das configurações al- ternativas opera de modo síncrono com a transformação cíclica do corpo de contenção.

DEFINIÇÕES

"Relação de aspecto" do pneu significa a relação de uma altura de seção (SH) com sua largura de seção (SW) multiplicado por 100% para expressão como uma percentagem. "Banda de rodagem assimétrica" significa uma banda de rodagem que tem um pa-

drão de banda de rodagem não simétrico em torno do plano central ou plano equatorial EP do pneu.

"Axial" e "axialmente" significam linhas ou direções que são paralelas ao eixo de ro- tação do pneu.

"Chafer" 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.

"Circunferencial" significa linhas ou direções se estendendo ao longo do perímetro da superfície da banda de rodagem anular perpendicular à direção axial. "Plano central equatorial (CP)" significa o plano perpendicular ao eixo de rotação do

pneu e passando através do centro da banda de rodagem.

"Impressão" significa o entalhe de contato ou área de contato 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 uma parede de pneu que pode se estender circunferencialmente ou lateralmente em torno da parede do pneu. A "largura de ranhura" é igual a sua largura média sobre seu comprimento. Uma ranhura é dimensionada para acomodar um tubo de ar como descrita.

"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.

"Borda lateral" significa uma linha tangente ao entalhe de contato de banda de ro- dagem axialmente mais externa ou impressão 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 direciona!" 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 um 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 impele a ma- téria contida, tal como ar, ao longo das trajetórias tubulares. "Radial" e "radialmente" significam direções radialmente para fora ou para longe 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 circunferenciai 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 dos pneus quando opostos às ranhu- ras que permanecem abertas na impressão 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.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A invenção será descrita por meio de exemplo e com referência aos desenhos ane-

xos em que:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva do sistema de pneu mostrando a localização da bomba (1a modalidade).

A Figura 2A é um recorte em perspectiva do pneu mostrando a bomba de 2 partes antes da montagem, e a caixa tracejada mostrada para ilustrar a área de cola na parede interna.

A Figura 2B é um recorte em perspectiva do pneu mostrando a bomba de duas par- tes montada com o tubo inserido através da parede de pneu.

A Figura 3A é uma vista lateral mostrando a localização da bomba em área não comprimida de pneu.

A Figura 3B é uma vista lateral mostrando a localização da bomba em uma área comprimida do pneu.

A Figura 4 é uma vista em seção tomada de 4-4 da Figura 3A.

A Figura 5 é uma vista em seção tomada de 5-5 da Figura 3B.

A Figura 6A é uma vista aumentada da bomba mostrando localizações de pistão em repouso.

A Figura 6B é uma vista aumentada da bomba mostrando material viscoelástico

movendo o pistão superior para baixo e comprimindo o ar entre os pistões.

A Figura 6C é uma vista aumentada da bomba mostrando os pistões superior e in- ferior movendo e liberando o ar comprimido dentro da cavidade de pneu.

A Figura 6D é uma vista aumentada da bomba mostrando os pistões em repouso e a válvula de descarga liberando o excesso de pressão da cavidade para a atmosfera.

A Figura 7 é uma seção transversal explodida do corpo de bomba.

A Figura 8 é uma vista em perspectiva de um pneu mostrando a localização de bomba em uma segunda modalidade.

A Figura 9A é uma vista em perspectiva da bomba de 2 partes explodida da segun- da modalidade.

A Figura 9B é uma vista em perspectiva da bomba montada.

A Figura 10A é uma vista lateral mostrando a localização da bomba em área não comprimida de um pneu.

A Figura 10B é uma vista lateral mostrando a localização de bomba em uma área comprimida do pneu.

A Figura 11 é uma vista em seção tomada de 11-11 da Figura 10A.

A Figura 11A é uma vista aumentada da bomba tomada da Figura 11.

A Figura 12 é uma vista em seção tomada a partir de 12-12 da Figura 10B.

A Figura 12A é uma vista aumentada da bomba tomada a partir da Figura 12. A Figura 13A é uma vista em seção tomada a partir de 13A-13A da Figura 11A com

a bomba mostrada em repouso

A Figura 13B é uma vista em seção tomada a partir de 13B-13B da Figura 12A, com material viscoelástico enchendo a câmara de empurrando ar através de uma segunda válvula de um sentido dentro da cavidade de pneu. A Figura 13C é uma vista em seção mostrando o material viscoelástico retornando

para o alojamento superior e empurrando para fora ao ar através da primeira válvula de um sentido e enchendo a câmara interna. A Figura 13D é uma vista em seção mostrando a válvula de descarga liberando o excesso de pressão para a atmosfera.

A Figura 14A é uma vista em perspectiva da inserção de corpo de bomba.

A Figura 14B é uma vista em seção transversal em perspectiva da inserção de cor- po de bomba.

A Figura 14C é uma vista em seção transversal explodida em perspectiva da inser- ção de corpo de bomba.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Referindo-se às Figuras 1, 2A, 2B, 3A, 3B e 4, o Sistema de Pneu Auto-lnflável 10 é mostrado para incluir uma carcaça de pneu 12 de construção em geral convencional tendo um par de costados 14, um par de talões 16 e uma banda de rodagem 18. O pneu 12 é configurado para ser auto-inflável por inclusão de uma montagem de bomba 20 e montagem de atuador de compressão acoplada 19, ambas as quais sendo fixadas no pneu em um pro- cedimento de montagem pós-cura. Como mostrado na Figura 2A, a montagem 19 pode ser instalada em um costado 14 pela aplicação de adesivo como mostrado em tracejado como área adesiva 21. O pneu 12 monta convencionalmente em um aro 22 tendo uma superfície de montagem de pneu 26 e um flange de aro externo 24 se estendendo da superfície 26. O pneu 12 é ainda formado para fornecer um componente de revestimento interno 28 que de- fine e encerra uma cavidade de ar de pneu interno 30. Adesivo é aplicado na região de cos- tado do revestimento interno 28, como representado pela área 21. O pneu 12 é formado para ainda fornecer uma região de costado inferior 32 próximo às áreas de talão 16 do pneu.

A montagem de pneu 10 se instala em um veículo e engata uma superfície de solo 34. A área de contato entre o pneu 12 e a superfície de solo 34 representa a impressão do pneu 38. A montagem de atuador de compressão 19 se instala em uma região de costado 42 do pneu 12 tendo uma deformação de flexão relativamente alta quando o pneu roda na direção 40 contra a superfície de solo 34 como mostrado nas Figuras 3A e 3B. Quando o pneu roda, a montagem de atuador de compressão 19 e a montagem de bomba 20 rodarão com o pneu. A montagem de atuador de compressão 19 será submetida a forças de com- pressão resultando da flexão ou curvatura de costado quando a montagem 19 é oposta à impressão de pneu 38 para um propósito explicado abaixo. A Figura 3A e a vista em seção da Figura 4 mostram a localização da montagem de atuador de compressão 19 e da monta- gem de bomba 20 em uma área não comprimida do pneu 12 enquanto a Figura 3B e a vista em seção da Figura 5 mostram as montagens 19 e 20 em uma área comprimida do pneu 12. Na posição da Figura 5, a montagem de atuador de compressão 19 será submetida às for- ças de compressão 36 geradas dentro da impressão de pneu 38. O pneu roda na direção 40 e na direção oposta durante a operação normal de um veículo. Como tal, as montagens a- copladas 19, 20 rodam com o pneu em ambas as direções e são submetidas a forças de compressão dentro do costado 14 em direções rotacionais de pneu para frente e inversa.

Em referência às Figuras 2A, 2B, 4, 5, 6A, 6B, 6C, 6D e Figura 7, a montagem de atuador de compressão 19 inclui um corpo de contenção oco alongado 44 formado de ma composição de material deformável resiliente tal como composto de resina termoplástico e/ou borracha. O corpo 44 assim composto é assim capaz de suportar de modo alternado e resiliente uma deformação cíclica em um estado deformado e recuperação em um estado não deformado original quando submetido à força de curvatura. O corpo alongado 44 é mos- trado na Figura 2A, 4, é dimensionado e formatado para seguir em geral o contorno interno do costado de pneu 14 da região de banda de rodagem 18 para a área de talão 16. A forma alongada, oca do corpo de contenção 44 pode ser afixada no revestimento interno 28 do pneu na região de adesivo 21 ou modificado em forma para incorporação dentro do costado de pneu como será explicado.

O corpo de contenção 44 inclui uma cavidade de reservatório central encerrada 46 enchida com um volume de meio não compressível 48. O meio pode ser em forma de es- puma ou fluido. O meio adequado para uso na aplicação presente pode incluir, mas não é limitado a, água com um aditivo anticongelante. O meio 48 é encerrado pelo corpo 44 dentro da cavidade 46 e em geral enche a cavidade 46. Um conduto de saída 50 é fornecido no corpo 44, o conduto 50 se estendendo em geral axialmente do corpo 44 e contendo um furo de conduto de saída interno 51, através do qual uma quantidade deslocada de meio 48 pode se deslocar em direções alternadas. O conduto 50 se estende para uma superfície de ex- tremidade dianteira 60.

Posicionado como mostrado nas Figuras 2A, 2B, 4, 5, o corpo de contenção 44 é submetido a forças de flexão do costado de pneu 14 quando a região do costado no qual o corpo 44 se fixa, passa próxima da impressão de pneu e é comprimida pelas forças 36 na banda de rodagem 18 (Figuras 3B, 5). As forças de flexão 36 aplicadas para curvar a região de costado 14 servem para causar uma deformação de flexão comensurada 52 do corpo de contenção de meio 44 como mostrado nas Figuras 6A, 6B, 6C e 6D. A deformação 52 intro- duzida no corpo 44 curvando o costado de pneu 14 próxima à impressão de pneu 38 causa o deslocamento de uma quantidade 54 do meio 48 ao longo do conduto de saída 50 na dire- ção mostrada na seta 56 da Figura 6B. Pressão da quantidade de meio deslocado 54 atua como um atuador de pressão na montagem de bombeamento 20 como será explicado, quando a região de costado de pneu na qual corpo 44 se fixa, deixa uma posição proximal na impressão de pneu 38, tal como a posição opostas á impressão de pneu como descrito na Figura 6A, a força de compressão no costado é removida/reduzida, causando uma remo- ção comensurada /redução da força de flexão dentro do corpo de contenção 44. A remoção de força de flexão no corpo de contenção 44, faz o corpo 44 reassumir seu estado não de- formado, original como mostrado na Figura 4 e o meio 48 retomar dentro do conduto 50 na direção indicada na seta 58. O ciclo de flexão e não flexão de costado se traduz em uma deformação cíclica, restauração do corpo de contenção 44 quando o pneu roda tanto para uma direção para frente quanto inversa e gera uma força de compressão cíclica do volume de meio deslocado 54 ao longo do conduto 50. A força de compressão da quantidade de meio deslocado 54 está na direção 56 e é proporcional à pressão gerada pela quantidade deslocada do meio não compressível 48.

Referindo-se às Figuras 6A-D e 7, a montagem de bomba 20 é afixada na carcaça de pneu 12 em uma localização adjacente à montagem de atuação de compressão 19, de preferência em uma direção radial para dentro com relação à montagem 19. A montagem de bombeamento 20 inclui um corpo de compressor oco 62 de forma em geral tubular tendo uma câmara de ar axialmente orientada interna 64 que se estende para uma extremidade de câmara inferior 65. A câmara de ar 64 é acessível através de um conduto de entrada 66 que intercepta a câmara de ar 64 em uma abertura de entrada 67. O corpo 62 e o conduto 66 são formados de um material rígido tal como metal ou plástico. O conduto 66 é alongado e tubular em geral, tendo uma passagem axial interna 68 se comunicando com a câmara de ar 64 por meio da abertura 67. No lado oposto do corpo 62, um conduto de saída 70 de forma em geral tubular tendo uma passagem axial 72 se estendendo através do mesmo e se co- municando com a câmara de ar 64 na abertura de saída 73. O conduto de entrada 66 e o conduto de saída 70 são axialmente deslocados, com o conduto 66 mais perto da monta- gem de atuação 19 e o conduto 70 mais afastado da montagem 19.

Um primeiro elemento de pistão cilíndrico 74 é dimensionado para deslizar para a posição dentro de uma extremidade superior da câmara de ar axial 64 do corpo de com- pressor 62 e inclui um furo axial cego 76 se estendendo par adentro de uma superfície ter- minal de pistão interna 75. Um recesso 78 se estende através de um lado do pistão voltado para fora e funciona como um coletor para o ar que sairá da válvula (montagem 96). Ele conectará a válvula e o canal dentro do pistão qualquer que seja a posição angular do pis- tão. Se estendendo dentro de um lado de pistão oposto ao recesso 78 está um canal de entrada de válvula de descarga 80 que se comunica com o furo cego 76.

Um segundo elemento de pistão cilíndrico 82 é dimensionado para recepção desli- zante dentro de uma extremidade inferior da câmara de ar axial 64 do corpo de compressor 62. O segundo pistão 82 inclui um corpo cilíndrico 84 e um braço de coluna de compressão de mola para fora 86 se estendendo do corpo para uma extremidade externa 85. Um furo cego 88 se estende para dentro da superfície terminal 85 do braço de coluna. Um canal de entrada transversalmente orientado 90 se estende através de um lado do braço de coluna 86 para se comunicar com o furo cego 88. Uma mola espiral grande 94 é fornecida dimensi- onada para encaixar dentro da extremidade inferior 65 da câmara de ar 64 dentro do corpo de compressor 62. Uma mola espiral menor 92 é ainda fornecida e assenta contra a superfí- cie 77 dentro do furo cego 76 do primeiro pistão 74. Uma montagem de válvula de descarga regulando pressão 96 se instala dentro de uma câmara de entrada 99 de uma luva tubular de entrada 98 se estendendo a partir do corpo de compressor 62. A luva 98 inclui uma pas- sagem axial de entrada 97 se estendendo da câmara 99 para o canal de ar 64 do corpo de compressor 62. A montagem 86 inclui um corpo circular 100 tendo um conduto de entrada tubular 102 se estendendo para fora. Um furo direto 104 se estende através do conduto 102 e corpo 100. Um componente de vedação em formato de disto 106 é posicionado dentro da câmara 99 dentro do corpo circular 100 e é orientado para fora contra o corpo circular 100 por uma mola espiral 108 assentada dentro da câmara 99. No lado oposto do corpo de compressor e afixado no conduto de entrada 66 é um

tubo de entrada 110 tendo um flange de contato anular 112 em uma extremidade interna e uma passagem axial 114 se estendendo de uma extremidade de tubo externo 115 através do tubo 110 para a abertura de entrada 67 do corpo de compressor 62. Assentado dentro da passagem de tubo 114 próximo a extremidade de tubo externa 115 está um componente de filtro poroso 116 que funciona para filtrar particulados que entram na passagem de tubo 114. A montagem de bombeamento 20 é encerrada dentro de uma bainha externa ou batente 128 que é formatada para complementar uma região radialmente inferior do costado 14 e se estende do corpo de atuação de compressão 44 para uma localização oposta a uma região de talão de pneu. O batente 128 é formado de um material protetor que é adequado para fixação no revestimento interno do pneu por adesivo tal como um matriz de borracha.

Com respeito às Figuras 4, 5, 6A e 7, a montagem de atuação de compressão 19 e a montagem de bomba 20 são conectadas juntas como mostrado por incorporação na car- caça de pneu 12. A montagem de atuação 19 é incorporada em uma região do costado 14 da carcaça de pneu 12 que experimenta uma alta carga de flexão quando o pneu roda. A montagem 19 pode tanto ser incorporada dentro da parede lateral 14 quanto afixada na pa- rede lateral 14 por adesivo como mostrado. Na abordagem de montagem externamente montada mostrada, o corpo de contenção 44 é formatado de modo complementar e curvada como a região de costado na qual se fixa e estende em geral de uma extremidade radial- mente externa 130 próxima à região de banda de talão 18 radialmente par dentro do longo da região de fixação de costado para uma extremidade radialmente para dentro 132 próxima a uma região de talão. A montagem de bombeamento 20 se fixa na extremidade interna 132 da montagem 19 por adesivo ou outro meio de fixação adequado. A montagem de bombe- amento 20 é cravada dentro de um invólucro externo 128 composto de um material compa- tível de pneu, tal côo borracha. A montagem de atuação de compressão 19 e a montagem de bombeamento 20 acopladas se fixam por fixação de adesivo no revestimento interno 28 da carcaça de pneu 12 com a montagem 20 próxima a região de talão de carcaça/costado inferior 32. Assim posicionado, o tubo de entrada 110 na montagem 20 se projeta em uma direção axial através do costado de pneu 14 para uma localização do lado de costado de pneu externa acessível ao ar externo. O posicionamento do tubo 110 é preferido acima do flange de ar 24 de modo que o flange de aro 24 não interferirá com o ar de entrada que en- tra no tubo 110 da montagem de bombeamento 20.

Como será apreciado, o conduto de saída 50 da montagem de compressão 19 aco-

pla na extremidade superior do corpo de compressor 62 quando o conduto de saída 50 do corpo de atuador 44 é recebido em engate de vedação com a extremidade superior do corpo de compressor 62. O corpo de compressor 62 se apóia no invólucro 128 contendo a monta- gem de bombeamento 20. Uma vez que as montagens 19 e 20 são fixadas juntas, podem ser fixadas em uma região do costado de pneu 14 como mostrado nas Figuras 2A e 4 e descrito previamente. Os primeiro e segundo pistões 74, 82 são mecanicamente acoplados quando a projeção de coluna 86 do segundo pistão 82 se projeta dentro do furo 76 e contra a mola 92 assentada dentro do furo 76 e contra a mola 92 assentada dentro do furo 76. Os movimentos axial dos pistões 74, 82 são assim síncronos dentro da câmara de ar 44 em ambas as direções radiais.

As Figuras 6A-D representam a operação em seqüência da montagem de bomba e da montagem de atuador de compressão 19. A Figura 6A mostra a montagem de bom- ba 20 com os pistões 74, 82 nas posições de repouso. A posição mostrada se correlaciona com uma posição das montagens 19, 20 montadas em um pneu de rolamento como mos- trado na Figura 3A em uma posição rotacional oposta à impressão de pneu. A área de cos- tado 14 que suporta as montagens 19, 20 quando opostas à impressão de pneu (Figura 6A) não é flexionada ou curvada a partir do contato de pneu com a superfície de solo. Conse- quentemente, o corpo de atuador de compressão 44 tem uma deformação de curvatura 52 que em geral se correlaciona com a curvatura do costado não curvado 14. O meio 48 encer- rado dentro do corpo 44 está em geral em repouso e contata a superfície dianteira de meio 60 dentro do conduto 50 contra a extremidade do pistão 74. O pistão externo 74 é retraído para a extremidade externa da câmara de ar 64 sob orientação de mola da mola espiral 92.

Na posição de "repouso" da Figura 6A, o pistão 74 está axialmente acima da aber- tura de entrada 67 se o conduto de entrada 66. Como resultado, o ar do exterior do pneu é admitido através do filtro 116 e dentro do furo 114 do conduto de entrada 110 a partir do qual canaliza através da abertura 67 do conduto de entrada 66 e dentro da câmara de ar 64. As setas 118 mostram a trajetória de deslocamento de ar de entrada. O pistão 82 está em uma posição axialmente elevada dentro da câmara de ar do corpo 64 e bloqueia a abertura de saída 73 do conduto de saída 70. As molas 92, 94 estão em condições não comprimidas respectivas. A montagem de válvula de descarga 96 está em geral em uma posição fechada na medida em que a pressão dentro da cavidade de pneu permanece abaixo de uma pres- são de inflação recomendada predeterminada. Na posição fechada, a mola 108 orienta a cabeça do disco de batente 106 contra a abertura 102 através do corpo de conduto 100. Se a pressão dentro da cavidade de pneu exceder um limite de pressão, a pressão de ar da cavidade força o batente 106 para longe da abertura de conduto 102 e permitirá o ar esca- par da cavidade de pneu.

Quando a região do costado 14 carregando as montagens 19, 20 roda em oposição

à impressão de pneu, o costado 14 flexiona e curva, causando uma flexão comensurada do corpo de atuador de compressão 44 como mostrado no numerai 52 da Figura 6B. A Figura 6B mostra que o material viscoelástico 48 tendo propriedades de material não compressível, em resposta à curvatura do corpo 44 é forçado mais para baixo dentro do conduto de saída 50 e exerce uma pressão para baixo no primeiro pistão 74 como indicado pela seta 56. A superfície de extremidade dianteira 60 do meio 48 contata a superfície externa do pistão 74 e suporta a resistência da mola espiral 92 por compressão da mola 92 para permitir o pistão 734 se mover mais baixo dentro da câmara de ar 64. Fazendo assim, o pistão 74 se move para uma posição bloqueando a entrada de ar dentro da câmara 64 através do tubo de en- trada 110 e comprime o volume de ar dentro da câmara 64. A pressão aumentada de ar dentro da câmara 64 força o segundo pistão 82 para baixo dentro da câmara de ar 64 e comprime a mola espiral 94.

Quando o pistão 82 se moveu uma distância axial suficiente dentro da câmara de ar 64, a abertura de saída 73 dentro do canal de conduto de saída 72 deixa de ser obstruído pelo pistão 82 como mostrado na Figura 6C e Figura 5. O ar pressurizado da câmara 64 é assim forçado através do canal 72 e dentro da cavidade de pneu na direção indicada pela seta 126. Quando o bombeamento de ar está completo e a pressão dentro da câmara 64 contra o segundo pistão 82 é descontinuada, o pistão 82 é forçado axialmente para cima e para trás para a posição de repouso mostrada na Figura 6D e Figura 6A. Como visto na Figura 6D, uma vez que a remição da quantidade de ar pressurizado

dentro da câmara 44 dentro da cavidade de pneu está completa, com rotação adicional do pneu, as montagens 19, 20 com a região de fixação do costado 14 deixam a posição de alta tensão oposta à impressão de pneu e a região de costado de pneu reassume uma curvatura não tensionada como mostrado nas Figuras 2A e 3A. o retorno do costado 14 s umas confi- guração de curvatura original fora da impressão de pneu é acompanhado por e síncrono com um retorno do corpo de atuador 44 para uma configuração não curvada. Quando o cor- po de atuador 44 reassume sua curvatura original, e comensurado com a extremidade do ciclo de bombeamento de ar da câmara de ar 64, o pistão 82 se move axialmente para cima sob a influência de mola 94 que força o pistão 74 em um movimento ascendente radial. O meio viscoelástico 48 retoma a forma de contenção original do corpo 44 e o bombeamento de ar dentro da cavidade de pneu é descontinuado até que as montagens 19, 20 rodem com o pneu de volta ao alinhamento oposto à impressão de pneu. Com Ada revolução, o bombe- amento de ar da câmara 64 para a cavidade de pneu ocorre em maneira cíclica. Será apre- ciado que a operação da ação de bombeamento de ar é independente da direção de revolu- ção do pneu e ocorrerá tanto no deslocamento de pneu para frente ou inverso.

A Figura 6D também representa uma vista da montage4m de bomba 20 em que os pistões 74, 82 estão em posição de repouso enquanto a montagem da válvula de descarga 96 funciona para ventilar o ar de excesso de pressão da cavidade de pneu para a atmosfera. A montagem de válvula de descarga 96 está em geral na posição fechada mostrada nas Figuras 6A a 6C e abre somente quando a pressão de ar dentro da cavidade de pneu exce- de um limite superior recomendado. Em tal caso, o corpo de batente 106 é formado Iateral- mente para fora de engate vedante contra o flange de conduto 100 e superando a resistên- cia orientada da mola espiral 108. A passagem 104 é assim aberta para permitir o ar de ex- cesso de pressão da cavidade de pneu através do conduto 102 e o canal e descarga 80 dentro do pistão 74 como indicado pela seta direcional 124. O ar pressurizado segue uma trajetória através do furo cego 76 do pistão 74, através do furo cego 88 dentro da coluna de acoplamento 86 do pistão 82, e dentro do furo 114 do tubo 110 como indicado pela seta di- recional 122. O ar com excesso de pressão expelido escapa para a atmosfera através da unidade de filtro 116 e para fora da extremidade e tubo 115. O escape de ar através do filtro 116 opera para limpar particulados do filtro bem como corrigir o excesso de pressão dentro da cavidade de pneu. Uma vez que a pressão da cavidade de pneu é reduzida para menos que a pressão recomendada limite, a mola 108 não se desenrolará e a pressão do corp de batente 106 contra a extremidade de flange de conduto 100 e assim fechar a cavidade de pneu até que o escape de excesso de pressão do ar da cavidade de pneu seja necessário.

Referindo-se às Figuras 9A, 9B, 10A, 10B, 11 A, 11B, 12A, 12B, 13A a 13D, 14A a 14C, inclusive, uma modalidade alternativa de uma montagem de bomba e atuação de com- pressão 134 é mostrada incluindo uma montagem de atuação de compressão 136 acoplada a uma montagem de bomba 138 para formar um corpo de inserção em formato de L 140. O corpo 140 se instala em uma região de costado inferior de uma carcaça de pneu 12 próxima a uma região de talão 16 como mostrado nas Figuras 10A, 10B. A montagem de atuação de compressão 136 tem um corpo oco deformável 142 formando uma câmara de contenção 144 se comunicando com um portal de saída 146. O corpo oco 142 é configurado em noven- ta graus em um formato de L tendo a parte de corpo ereta 148 se estendendo da parte de corpo horizontal 150. Um meio viscoelástico em material não compressível 152 enche a câ- mara de contenção 144 como descrito previamente com referência à primeira modalidade.

A montagem de bomba 138forma igualmente um corpo de bainha de encapsulação em formato de L 154 afixada no corpo de atuação de compressão em formato de L 142. O corpo 154 inclui uma parte de corpo ereta 158 se estendendo a partir da parte de corpo ho- rizontal 156. O orifício de saída 160 é posicionado dentro da parte horizontal 156 e um orifí- cio de entrada 162 em um lado voltado para a região da parte 156. Um conduto de saída 168 é fixado no orifício de saída 160 e inclui uma passagem axial 170 se estendendo para uma extremidade remota 170.

As Figuras 10A e 10B mostram a montagem da montagem de bomba em formato de L 134 para um pneu em uma região de costado inferior próximo a uma localização de talão de pneu. Como com a modalidade previamente descrita, a montagem de bomba 134 roda com o pneu de uma localização fora da proximidade da impressão de pneu (Figura 10A) em uma posição oposta à impressão de pneu (Figura 10B) com cada revolução do pneu. Como com a primeira modalidade, o corpo 140 da montagem 134 é curvado por ten- são induzida de uma curvatura do costado de pneu quando a posição rotacional da monta- gem se alinha oposta à impressão de pneu (Figura 10B). As Figuras 11A e 11B mostram a posição relativa da montagem 134 dentro da região mais baixa do costado 14 onde o corpo de montagem 140 é submetido a altas forças de curvatura quando o pneu roda. A extremi- dade de saída 172 do conduto de saída 168 se estende através da parede de pneu para a cavidade 30 do pneu. O ar comprimido do corpo de compressor 174 se desloca ao longo da passagem 170 e para dentro da cavidade de pneu para manter a pressão de inflação do pneu a um nível desejado.

A Figura 11A é uma vista em seção tomada de uma localização de bomba em uma área não comprimida do pneu como mostrado na Figura 10A. A Figura 10B é uma vista au- mentada da montagem de bomba 134 da Figura 11 A. A Figura 12A é uma vista em seção tomada de uma localização de bomba em uma área comprimida do pneu como mostrado na Figura 10B. A Figura 12B é uma vista aumentada da montagem de bomba 134 como repre- sentada na Figura 12.

Com referência às Figuras 13A a 13D e 14A a 14C, o corpo de compressão 174 tem uma câmara de compressão alongada interna 176 e um par de válvulas esféricas de um sentido 178, 180 posicionadas em extremidades opostas da câmara 176. Cada uma das válvulas 178,180 é de um tipo comercialmente disponível e cada uma inclui um componente de esfera de batente 182 orientado por uma mola espiral contra um assento 186. Em adição, a passagem de desvio de pressão de descarga 188 é fornecida dentro do corpo de com- pressão 174 em paralelo com a câmara 176. Assentado dentro da passagem 188 está uma válvula esférica de um sentido 190 de configuração similar às válvulas esféricas 178, 180. A passagem 188 e a câmara 176 se estendem em paralelo entre o conduto de saída 168 em uma extremidade do corpo 174 e a abertura de entrada 162 em uma extremidade oposta.

A operação da primeira forma alternativa da montagem de bombeamento 138 pros- segue como segue. O corpo em formato de L 136 é embutido ou afixado na carcaça de pneu na posição mostrada em geral pelas Figuras 10A e 10B. Assim posicionado, na medi- da em que a montagem 138 sofre curvatura, o corpo de atuação de compressão 142 sofrerá igualmente de curvatura. As Figuras 13A e 13D mostram a montagem de bomba 138 em um estado "em repouso"; isto é, com a montagem 138 não sob tensão de curvatura que a posi- ção de pneu da Figura 10A representa. As válvulas esféricas 178, 180 estão em uma posi- ção fechada assentada. As válvulas 178, 180 são selecionadas para abrir em uma pressão limite desejada como será explicado.

Na posição em repouso, o ar dentro da câmara de compressão 176 não é pressuri- zado. A válvula de descarga 190 é igualmente assentada e fechada e permanecerá assim a menos que a pressão de era dentro da cavidade de pneu 30 esteja acima de um limite de pressão desejado. Em uma situação de excesso de pressão, a válvula 190 se abrirá e per- mitirá o ar escapar da cavidade 30 através da passagem 188 e esgotado da abertura de entrada 162 para a atmosfera. O meio de compressão 152 é confinado na câmara de corpo de compressão 176 e o conduto de entrada 164 está limpo.

A Figura 13B e a Figura 12B mostram a montagem de bomba 134 quando o pneu rodou a montagem em uma posição oposta à impressão de pneu (Figura 10B). o corpo de compr4ssão 174 é então submetido a uma força de curvatura e é deformado. A curvatura do corpo 174 força o material viscoelástico 152 da câmara 144 para dentro e ao longo do con- duto 164 (direção 192) que, por sua vez, atua para comprimir o ar dentro da câmara de compressão 176. a pressão do ar comprimido abre a válvula 180 não assentando a válvula esférica 182 e ao ar é canalizado para o conduto de saída 168 para a cavidade de pneu 30. A Figura 13C representa a montagem de bomba 134 depois que a rotação adicional

do pneu ocorre, posicionar a montagem de bomba longe da impressão de pneu tal como a posição mostrada na Figura 10A. a remoção de força de curvatura do corpo 174 permite que o corpo resiliente retorne para sua configuração original e a câmara 176 em uma forma que permite que o meio 152 recue do conduto 164. A transferência de ar pressurizado da câma- ra 176 arrasta o ar para dentro da câmara 176 da atmosfera através do desassentamento da válvula de um sentido 178 de seu assento 186. O ar retirado da câmara 176 força o meio de volta para a câmara 144, como mostrado na seta 194. A válvula 180 se reassentou e blo- queia o ar de sair da câmara 176. Um elemento de filtro 198 dentro da extremidade de en- trada da câmara 176 impede a entrada de particulados na câmara 176. A Figura 14D mostra a montagem 134 de volta para sua posição em repouso origi-

nal No caso em que surge uma situação de excesso de pressão dentro da cavidade de pneu, a pressão de ar de pneu causará a abertura da válvula de um sentido 190 e o ar fluir na direção 196 de volta através da passagem 188 para exaustão através do filtro 198 e den- tro da atmosfera. O fluxo de retorno de ar através do filtro 198 ajuda a manter o filtro limpo. Como com a primeira modalidade, a montagem de bomba 134 opera em cada direção de rotação de pneu e bombeia o ar dentro do pneu durante cada ciclo de revolução de pneu.

Variações na presente invenção são possíveis á 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 nesta técnica que vá- rias mudanças e modificações podem ser feitas na mesma sem se afastar do escopo da presente invenção. Deve, portanto, ser entendido que mudanças podem ser feitas nas mo- dalidades particulares descritas que estarão dentro do escopo pretendido completo da in- venção, côo definido pelas reivindicações anexas seguintes.

Claims

1. Sistema de pneu auto-inflável, CARACTERIZADO por compreender: um pneu tendo uma carcaça de pneu compreendendo uma cavidade de pneu defi- nida por um revestimento interno, primeiro e segundo costados se estendendo respectiva- mente das primeira e segunda regiões de talão de pneu para uma região de banda de roda- gem de pneu; meio de atuador de compressão montado na carcaça de pneu para comprimir ar para distribuição para uma cavidade de pneu, o meio de atuador de compressão compreen- dendo um corpo de contenção oco formado de uma composição de material deformável re- siliente e contendo uma quantidade de um meio não compressível, o corpo de contenção é afixado em uma região de deformação por flexão relativamente alta na carcaça de pneu e o corpo de contenção alternativamente se transformando entre um estado deformado e um estado não deformado responsivo à deformação e recuperação da região de deformação por flexão alta em um pneu de rolamento, respectivamente; e em que o corpo de contenção do meio de atuador no estado deformado deslocando uma quantidade deslocada pressuri- zada do meio não compressível, a quantidade deslocada pressurizada do meio não com- pressível operativo para gerar uma força de compressão da qual um volume de ar distribuí- do para a cavidade de pneu é pressurizado.

2. Sistema de pneu auto-inflável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a força de compressão é proporcional à quantidade deslocada pressurizada do meio não compressível, e que o corpo de contenção sofre ope- racionalmente uma transformação cíclica entre o estado deformado e o estado não defor- mado dentro de uma revolução do pneu contra uma superfície do solo.

3. Sistema de pneu auto-inflável, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a transformação cíclica do corpo de contenção ocorre em uma direção para frente ou para trás da revolução do pneu contra a superfície do solo.

4. Sistema de pneu auto-inflável, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a deformação do corpo de contenção é induzida por uma curva de um costado de carcaça de pneu.

5. Sistema de pneu auto-inflável, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende uma montagem de bomba afixada na carcaça de pneu e compreendendo:

6. Sistema de pneu auto-inflável, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende meio de válvula de descarga para liberar ar da cavidade do pneu se a pressão de ar da cavidade de pneu exceder uma pres- são de inflação de pneu predeterminada, o meio de válvula de descarga afixado no corpo de compressor e compreendendo uma válvula de descarga e uma passagem de fluxo de ar da válvula de descarga posicionada ara inverter operacionalmente o fluxo de ar da cavidade de pneu através do corpo de compressor e para fora da abertura de entrada do corpo de com- pressão.

7. Sistema de pneu auto-inflável, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que os primeiro e segundo meios de válvula compreendem um primeiro dispositivo de válvula de um sentido e um segundo dispositivo de válvula de um sentido, posicionados em extremidades opostas respectivas da câmara interna do corpo de compressor de ar.

8. Sistema de pneu auto-inflável, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que os primeiro e segundo meios de válvula compreendem respectivamente um primeiro elemento de pistão e um segundo elementos de pistão assen- tados dentro do corpo de compressão, o primeiro elemento de compressão e o segundo elemento de pistão se movendo de modo alternado entre posições aberta e fechada síncro- nos com a transformação cíclica do corpo de contenção, e o primeiro elemento de pistão e o segundo elemento de pistão abrindo e obstruindo de modo operativo a abertura de entrada e a abertura de saída, respectivamente, do corpo de compressão nas posições aberta e fe- chada.

9. Sistema de pneu auto-inflável, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro elemento de pistão comprime um volume de ar dentro da câmara de ar interna do corpo de compressor enquanto obstrui a abertura de entrada.

10. Sistema de pneu auto-inflável, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende um meio de válvula de descarga montado na carcaça de pneu para liberar ar da cavidade de pneu quando a pressão de ar da cavidade de pneu excede uma pressão de inflação de pneu predeterminada, em que a válvula de descarga é afixada no corpo de compressor e uma passagem de fluxo de ar da válvula de descarga conduz de modo operacional um fluxo de ar inverso da cavidade de pneu através do corpo de compressor e para fora da abertura de entrada do corpo de com- pressor.