CN104204636A - 用于隔室化轮胎的阀门 - Google Patents

Abstract

一种用于隔室化轮胎的阀门，其中所述阀门包括阀体(1)，所述阀体(1)具有配接隔室化轮胎的充气/排气系统(50)的第一端部(1A)；第二端部(1B)，其位于第一端部对面，用于配接隔室化轮胎的充气/排气管道(3)；流动通道(1C)，其位于第一端部(1A)与第二端部(1B)之间。阀门具有两个位于阀体(1)内部的腔室-该腔室具有连接轮胎腔的连接装置；连通管道(1D)位于第一腔室(14)和第二腔室(15)之间；开/关元件(172)包括：流动通道(1C)的开/关盖(12)；连通通道(1D)的连接/断开分离器(17)。

Description

用于隔室化轮胎的阀门

技术领域

本发明涉及可用于所有车型的轮胎、车轮和内胎相关的产品、系统、装置以及配件部分。特别是，其集成设备，所述设备使得轮胎或内胎的内部与外部之间的空气密封或者流通。

背景技术

自19世纪充气轮胎发明以来，不同种类的系统被开发用于向车轮内引入和抽取加压空气，便于车轮的内部和外部之间的空气流通和密封。在这些系统中，应该强调普遍应用的不同阀门模型，该阀门通过一个开闭机构来引入或提取空气。该种类阀门具有核准的标准尺寸以及通常具有的弹性机构或纵向弹簧来挤压盖子，并且通过阀门外部部分(通常设置于空气填充/排空管道的一端)来在所述弹性机构上产生压力，导致阀门管道的开启。

该技术被广泛发展，已达到极为精准和标准化的程度，使得市面上任一轮胎的空气的引入或抽取快速而有效。

另一方面，市面上的典型的轮胎具有单个密封空气隔室，即轮胎或内胎的内部压强在整个容积内是均匀的，因此通过单点引入或抽取空气是足够的。该系统存在的缺陷是：必须破坏或刺穿胎面外表面，通常引起车轮内部压强的即时损耗。为了避免上述情况，多个容积中的空气隔室系统已经发展应用。为了在保持恒压的情况下，从不同容积中引入和抽取空气，需要应用新型阀门来从车轮内的多个管道同时引入或抽取空气。

以这种方式，本发明专利申请中的装置的目的在于能通过应用当前服务站中的加压充气装置，使得轮胎或内胎内部在保持恒压的情况下，同时在多个容积中引入或抽取空气。

发明内容

本发明涉及一种阀门其允许同时在多个容积中引入或抽取空气，并且在同一压强情况下，用于这一标准轮胎充气装置，不用对标准轮胎充气装置进行任何修改并且与该装置适配的常用管道相兼容。

本发明应用的阀门与多数现有的轮胎阀门相似，一个弹性装置与一个纵向部连接，并依次固定连接到阀门盖。当轮胎的充气或放气系统与阀门接合，充气装置适配器的内凸部进入连接到纵向部的保护器使得纵向部移动。当纵向部移动时，阀门盖打开允许空气穿过其中进入或排出。当纵向部上的压强消失时，弹性装置推动阀门盖回到其初始位置，从而再次密封阀门。

本发明中的阀门的特殊特征包括阀门的内部被分成多个管道。每一个管道与加压空气的每一个密封容积连通，其中轮胎或内胎的内部已被分离。

本发明具有多个可行的实施例。优选实施例包括标准直径弹性管道内部的所有管道，该管道类似于通常用于连通阀门和车轮内部的管道。其他实施例的选择根据是否修改金属轮辋的上的孔，从而允许其他类型的连通管合并。

附图说明

图1A1-1B3所示为以下部件未接合时的横截面图：分别位于两个密封容积内的阀门、适配器和弹性管道。

图1A1-1A3所示为阀门的关闭状态，图1B1-1B3所示为阀门的完全开启状态。

图2A-2B所示为以下部件接合在一起时的横截面图：分别位于两个密封容积内的阀门、适配器和弹性管道。图2A所示为阀门的关闭状态，图2B所示为阀门的完全开启状态。

图3所示为阀门处于关闭状态的详细横截面图。

图4所示为阀门处于开启状态的详细横截面图。

图5A-5C所示为阀门的横截面和截面图，其中显示出处于关闭位置时，在两个内容积之间的密封间隔。图5B和图5C所示为多个凹槽和多个凸部位于第一腔室、第二腔室、连接/断开分离器和阀门内壁的侧部以及位于引导装置和容积间隔之间与阀门内壁相连的连接区域。图5B-5C为图5A中示出的剖切线5B-5B，5C-5C的截面图。

图6A-6B所示为阀门的横截面和截面图，其中显示出处于开启位置时，内容积之间的连通。

图7A-7C所示为适配器的横截面图、俯视图和仰视图。

图8A-8B所示为分别位于两个密封容积的弹性管道的横截面图和俯视图。

图9所示为阀门与汽车轮辋和接合的外部加压空气系统相集成的横截面图。该图所示为加压空气进入车轮的状态。

图10所示为阀门与汽车轮辋和接合的外部加压空气系统相集成的横截面图。该图所示为加压空气从车轮排出的状态。

图11所示为阀门与汽车轮辋和接合的外部加压空气系统相集成的横截面图。该图所示为两个内容积之间发生的压强变化到均处于同一压强水平时的状态。

图12A-12B所示为与本发明的阀门合并使用的完整轮胎的横截面图和外部侧视图。

图13所示为胎面、阀门和轮辋接触区域的截面，该图像示出容积之间的空气流动。

图14所示为进气阀门的两个管道以及与管道连接的详细横截面图，其中空气分布在轮胎中。

图15所示为内管道和阀门的横截面图，该图显示出容积之间的空气流动。

附图中出现的不同元件如下：

1-阀体

1A-第一端部

1B-第二端部

1C-流动通道

1D-连通通道

2-弹性管道的阀门适配器

2A-第一开口

2B-第二开口

214-第一管道

215-第二管道

22a，22b-舌片

3-在两个密封容积内纵向分离的弹性管道

314-第一子管道

315-第二子管道

4-纵向部的连接区域

5-用于进气或排气的阀嘴的内部空间

6-固定弹性弹簧的停止件

7-与阀门保护帽适配的螺纹

8-纵向弹簧

9-用于将弹簧固定在纵向部上的螺钉

10-纵向部

11-阀门外管道壁

12-流动通道的开/关盖子

13-阀门内壁

13A-阀门内壁的第二凹槽

13B-阀门内壁的第二凸部

14-内管道的第一腔室或容积I

15-内管道的第二腔室或容积II

16-用于容积I和容积II之间的间隔壁的移动的引导装置

16A-引导装置之间用于导向连接/断开分离器移动的间隙

17-位于阀门内管道的容积I和容积II之间的间隔壁，该间隔壁由连通通道的连接/断开分离器形成

17A-连接/断开分离器第一凹槽

17B-连接/断开分离器第一凸部

172-由开/关盖子和连接/断开分离器形成的开/关元件

18-用于正确角度固定适配器的开口

19-用于固定适配器的表面

21-定位装置，将适配器固定在正确位置的凸部

22-将弹性管道固定在正确位置的开口

23-将适配器固定在阀门上的锯齿面

24-将适配器固定在弹性管道上的锯齿面

31-使得两个容积分离的弹性管道内壁

32-弹性管道外壁

40-固定在外部加压空气进气或排气系统上的适配器

41-用于开启阀门的外部加压空气系统的凸部

42-用于固定外部加压空气系统的移动片

43-用于固定外部系统的移动片的开启杠杆

44-用于固定外部系统的弹性管道的锯齿面

45-加压空气进气口或排气口距外部系统的间隙

50-外部加压空气进气或排气系统的弹性管道

60-汽车轮辋

61-加压空气的第一隔室或主内部容积

62-加压空气的第二隔室或次内部容积

63-位于主次容积之间的弹性分离表面

64-位于内部容积之间的半刚性表面

65-位于阀门和内部容积之间的连通通道

66-位于主次容积之间的间隔表面的孔

67-具有抓地花纹的胎面的外表面

68-胎面的侧面

69-旋转轴

70-用于包埋胎面的轮辋表面

71-用于充气/放气阀门的轮辋的孔

72-位于内部容积之间的连通孔

73-阀门内部与外部之间的空气流动

74-阀门上管道与主容积之间的空气流动

75-内部容积与管道之间的空气流动，所述管道与阀门下管道相连接

76-内部管道之间的空气流动

77-用于胎面内部加固的交织金属结构

78-通过阀门上管道进入的加压空气

79-通过阀门下管道进入的加压空气

80-位于阀门下管道与次内部容积之间的左弹性连通管道

81-位于阀门、左管道和右管道之间的连通管道

82-位于阀门下管道与次内部容积之间的右弹性连通管道

83-位于阀门上管道与主容积之间的连通孔

84-与轮辋相连通的胎面外表面

85-与主容积相连通的胎面内表面

90-用于具有内部管道的轮胎的空气内部管道(或者其他气体)

91-阀门左管道

92-阀门右管道

93-位于阀门和内部管道之间的连通管道，所示内部管道被分为两个纵向管道

94-内部管道的第一隔室或上密封容积

95-内部管道的第二隔室或下密封容积

96-位于阀门右管道和内部管道的下隔室或密封容积之间的连通管道

97-位于内部管道的上隔室和下隔室之间的间隔的弹性壁

98-阀门左管道与内部管道的上隔室或容积之间的空气流动

99-阀门右管道与内部管道的下隔室或容积之间的空气流动

具体实施方式

一个涉及用于隔室化轮胎的阀门的实施例。本发明中应理解的隔室化轮胎是这样的轮胎，其具有或不具有内部管道，所述轮胎包括多个密封容积。该隔室可以是位于没有内部管道的轮胎内部的多个容积或者位于胎面内部的多个腔室。当阀门处于关闭位置时，密封容积彼此分离。

阀门包括阀体(1)，所述阀体(1)具有配接隔室化轮胎的充气/排气装置(50)的第一端部(1A)；第二端部(1B)，其位于第一端部对面，用于配接隔室化轮胎的充气/排气管道(3)；流动通道(1C)，其位于第一端部(1A)与第二端部(1B)之间。阀门包括：

a)至少两个腔室，所述腔室位于阀体(1)内部：

a1)第一腔室(14)包括连接至轮胎第一隔室(61，94)的第一连接装置(141)；

a2)第二腔室(15)包括连接至轮胎第二隔室(62，95)的第二连接装置(141)；

b)连通通道(1D)，所述连通通道(1D)位于第一腔室(14)与第二腔室(15)之间；

c)开/关元件(172)包括：

c1)流动通道(1C)的开/关盖(12)；

c2)连通通道(1D)的连接/断开分离器(17)。

阀体(1)内部的腔室(14，15)使得从轮胎内的多个容积(61，62，94，95)，通过轮辋内的单孔，连接多个管道(65，93，96)，所述轮辋包含有传统轮辋，即无需在轮辋内开孔以使得每个轮胎管道(65，93，96)与每个腔室(14，15)连接。本发明可用于不具有内部管道的轮胎，例如机动车中通用的，也可以用于具有内部管道的轮胎，例如自行车中通用的。换言之，本发明中的阀门使得隔室化的轮胎与用于单个容积或隔室的轮胎的传统轮辋相结合。换言之，对于安装隔室的轮胎的情况，不必要制造特殊的轮辋。所述阀门允许通用的轮辋可以用于能够带来实质益处的所有类型的轮胎，不仅是由于避免了制造较为复杂的轮辋-多个孔代替单个孔-所带来的经济效益，还包括车轮的组装和后期维护工作。具有本发明中阀门的轮胎的简单压强控制操作并不需要任何特殊的驱动，同时也与服务站的充气/放气设备兼容。本发明的优点是隔室轮胎与传统轮辋相结合，能通过服务站常用的设备实现充气/放气。因此，本发明中的轮胎和阀门的结合规避了现有技术中未解决的难题。

此外，应用在单个气缸内形成分腔的多个腔室，使得通过气缸的与管道直径相关的气流最大化，因为对于普通气流的唯一限制是间隔壁的尺寸，可能是小尺寸。

根据本发明的其他特征：

-开/关元件(172)能在开启位置和关闭位置之间移动：

在开启位置，第一腔室(14)与第二腔室(15)同时在同一压强连通；

在关闭位置，第一腔室(14)与第二腔室(15)彼此分离。

-开/关盖(12)和连接/断开分离器(17)同时在开启和关闭位置之间沿纵轴向移动；

-阀门包括引导装置(16)，所述引导装置(16)限定了连接/断开分离器(17)在开启位置和关闭位置之间的开/关行程；

-连接/断开分离器(17)包括第一凹槽(17A)和第一凸部(17B)，所述第一凹槽(17A)和第一凸部(17B)位于连接/断开分离器(17)与第一腔室(14)和第二腔室(15)壁之间的连接区域。

-阀门内壁(13)包括第二凹槽(13A)和第二凸部(13B)，所述第二凹槽(13A)和第二凸部(13B)位于阀门内壁(13)与引导装置(16)之间的闭合区域。

-阀门包括适配器(2)，所述适配器(2)包括：

a)第一开口(2A)，与第二端部(1B)接合形成第一开口(2A)-第二端部(1B)接点；

b)第二开口(2B)，与第一开口相对，与轮胎的充气/放气管道(3)接合；

c)第一管道(214)，与第一腔室(14)接合；

d)第二管道(215)，与第二腔室(15)接合；

e)定位装置(21)，所述定位装置(21)确定了阀体(1)与适配器(2)之间的接合位置，其中第一管道(214)-第一腔室(14)的接合与第二管道(215)-第二腔室(15)的接合使得气流在第一开口(2A)-第二端部(1B)接点处无损耗；

-适配器(2)包括位于适配器(2)内壁侧面的多个舌片(22a，22b)，所述舌片(22a，22b)根据预先确定的连接位置，限定了连接装置与充气/放气管道(3)内壁的连接；

-阀门包括弹性机构(8，9)，所述弹性机构(8，9)被配置为允许阀门开启向接头(4)施加压强；

-本发明的第二个方面涉及包括前述确定的阀门的隔室化轮胎。

根据本发明的其他特征：

-隔室化轮胎包括多个气体进入和排出导管(80，83，93，96)：

通过阀门，使气体进入和排出导管(80，83，93，96)外部连接至第一隔室(61，94)和第二隔室(62，95)；

彼此平行地设置在轮辋(60)的外部区域。

-隔室化轮胎包括充气/放气管道(3)，所述充气/放气管道(3)包括设置在轮辋(60)外部区域的气体进入和排出导管(80，83，93，96)。

-隔室化轮胎可以从具有内部管道的轮胎和不具有内部管道的轮胎中选择。

本发明的一个优选实施例如下说明。所用阀门与当前的轮辋设计和车轮内加压空气的引入或排出的现存系统兼容。如图1A1-2B3所示，阀体已经从适配器(2)的实际阀门(1)分离，使其连接到车轮(3)的弹性空气进入和排除管道。

在所述优选实施例中，所选的车轮具有两个独立的空气容积。如图8A-8B所示，空气通过纵向分开在两个独立容积的弹性管道，进入和排出车轮。以这种方法，该部分所述阀门在其内部被分离成两个分离的隔室，与两个管道容积中的每一个相连通。如图9，10和11所示为轮胎处于不同充气或排气状态的完整系统的操作图。

图3所示为阀门元件详细视图。其中，纵向部(10)通过固定螺钉(9)紧固在弹性机构(8)的端部。纵向部固定连接到盖子(12)和间隔壁(17)上，间隔壁(17)移动接触引导装置的内表面(13)，分离成两个对称的容积(14和15)。间隔壁移动经过阀门(16)下部中央壁内存在的腔室和两个小的侧面凹槽。同样地，弹性机构(8)通过另一端部，两个紧固件(6)，紧固在阀门的进气管道(11)上。另一方面，阀门具有接合保护帽的螺纹(7)。所述螺纹与目前使用的该类型阀门相似。

图4所示为如何向纵向部(10)的接触头(4)加压，即向阀门内侧移动，移动盖子(12)，使得外部(5)与内部容积(14和15)彼此连通。

图5A-6B明确显示了阀门盖的开启效果。阀门盖处于开启和关闭状态的等高剖面图显示在附图中。

图5A-5B(阀门关闭)所示为如何将内部容积(14和15)限定在由阀门下壁(13)和间隔壁(17)确定的间隙，形成不连通的两个隔室。

图6A-6B(阀门开启)所示为如何将内部容积(14和15)连通，由于纵向部(10)未全部覆盖下壁(13)的内部间隙。

不同于当前的装置，阀门(1)在弹性管道(3)上的固定具有特殊的位置，所述特殊位置由包括管道容积的内间隔壁(31)的平面以及阀门内间隔壁(17)的移动平面所限定，所述平面必须相一致。因此，由于需要简单访问将弹性管道的内壁纵向紧固在装置上，选择使用适配器(2)。

图7A-7C所示的适配器，包括第一锯齿面(23)，用于将适配器固定在阀门上的，和第二锯齿面(24)，将适配器固定在弹性管道上。同样地，适配器具有纵向凹槽(22)，其中弹性管道的间隔壁和纵向凸部(21)被固定，平行于前面，从而使适配器准确的固定的阀门上。

图9所示为处于这种状态的完整系统的视图，其中所述完整系统处于通过外充气和放气系统(40)向车轮(充气)内引入加压空气的状态。

在图9中，由加压空气充气系统引入的空气通过所述系统的弹性管道(50)，直到达到适配器的内部(40)。阀门盖的打开是由于纵向部(10)上的凸部(41)的压强效应。以此种方法，当经系统抽送的空气比车轮内部的空气压强更高，经过两个容积(14和15)中的每一个朝向内部流通，穿过阀门(1)、适配器(2)和轮胎的弹性管道(3)。值得注意的是，通用的轮辋(60)在其外部具有预先设定尺寸的圆柱孔，所述圆柱孔用于引入弹性管道，从而使轮胎与闭合阀门相连通。

图10与图9相似，即操作运行中，为了减小轮胎的内部压强而向外部抽取空气(放气)。在此情况下，充气或放气系统管道内的空气最初为低压。

图11与图9和10相似，其中充气或放气系统仅实现开启阀门盖的功能，使得两个容积(14和15)之间的空气自由流通直到两容积(14和15)内的气压相同。

本发明的优选实施例的一个更为具体的应用如下进行说明。如图12，13和14所示，所用轮胎与现有轮胎相似，由加固的外胎面形成，所述轮胎在主容积和次容积之间具有密封的分离器，通过一系列垂直于外胎面和彼此平行的半刚性表面固定所述壁，所述半刚性表面具有连接次容积的孔。

同样地，双管道进气口阀门已经应用。由于该阀门的使用，空气可以从两个独立的管道等压引入，其中一个管道直接连接主容积，另一管道连接在可达到次容积端部的两个管道上。以此种方法，胎面的主容积和次容积能在相同的初始压强下被充满。次容积之间相互连通，并与主容积完全隔绝，从而当主容积或任一个容积发生空气泄露时，压强的减少仅单独影响两个系统中的一个系统。

一旦主容积与次容积之间的产生压强差，两空间内的空气将不会达到同一压强水平，直到通过阀门引入新的空气来解决压强差。

以这种方式，由于接触面磨损或接触路面上存在的尖锐物体，导致胎面发生切口，密封壁的破损通常发生在围绕次容积的外表面上。在此情况下，主容积的内部压强将不会受到影响。该压强环境与外表面和间隔壁之间存在的半刚性接触元件意味着：在此情况下，轮胎的有效直径仅减小几个厘米，从而避免当胎面外表面发生破损时，车辆的失控。

此外，有必要考虑半刚性元件的夹杂物，例如位于容积(主容积和次容积)之间的水平间隔壁，当汽车驶于弯路时，所述水平间隔壁使得轮胎相对于其垂直对称结构经历较小程度的变形，从而给汽车提供比传统轮胎更好的稳定型和抓地力。

最后，图15显示了本发明中阀门的一种应用，即应用于类似自行车、电动车和摩托车的具有内部管道的轮胎加压空气或气体的内部管道。在此情况下，与上述轮胎结构一样，内部管道具有两个密封容积或隔室(主容积或上隔室和次容积或下隔室)，通过一个纵向分离成两个独立管道的管道，与阀门连接。这使得充气和放气可以同时在同一压强下进行，并且当与下容积接触的内部管道的胎面破损时，保持轮胎的有效直径，从而避免车辆的失控。

Claims (13)

1.一种用于隔室化轮胎的阀门，其中所述阀门包括阀体(1)，所述阀体(1)具有配接隔室化轮胎的充气/排气装置(50)的第一端部(1A)；第二端部(1B)，其位于第一端部对面，用于配接隔室化轮胎的充气/排气管道(3)；流动通道(1C)，其位于第一端部(1A)与第二端部(1B)之间，其特征在于阀门包括：

a)至少两个腔室，所述腔室位于阀体(1)内部：

a1)第一腔室(14)包括连接轮胎第一隔室(61，94)的第一连接装置(141)；

a2)第二腔室(15)包括连接轮胎第二隔室(62，95)的第二连接装置(151)；

b)连通通道(1D)，所述连通通道(1D)位于第一腔室(14)与第二腔室(15)之间；

c)开/关元件(172)包括：

c1)流动通道(1C)的开/关盖(12)；

c2)连通通道(1D)的连接/断开分离器(17)。

2.根据权利要求1所述的阀门，其中，开/关元件(172)能在开启位置和关闭位置之间移动：

在开启位置，第一腔室(14)与第二腔室(15)同时在同一压强连通；

在关闭位置，第一腔室(14)与第二腔室(15)彼此分离。

3.根据权利要求1所述的阀门，其中，开/关盖(12)和连接/断开分离器(17)同时在开启和关闭位置之间沿纵轴向移动。

4.根据权利要求1所述的阀门，包括引导装置(16)，所示引导装置(16)限定了连接/断开分离器(17)在开启位置和关闭位置之间的开/关行程。

5.根据权利要求4所述的阀门，其中，连接/断开分离器(17)包括第一凹槽(17A)和第一凸部(17B)，所述第一凹槽(17A)和第一凸部(17B)位于连接/断开分离器(17)与第一腔室(14)和第二腔室(15)壁之间的连接区域。

6.根据权利要求1所述的阀门，其中，阀门内壁(13)包括第二凹槽(13A)和第二凸部(13B)，所述第二凹槽(13A)和第二凸部(13B)位于阀门内壁(13)与引导装置(16)之间的闭合区域。

7.根据权利要求1所述的阀门，包括适配器(2)，所述适配器(2)包括：

a)第一开口(2A)，与第二端部(1B)接合形成第一开口(2A)-第二端部(1B)接点；

b)第二开口(2B)，与第一开口相对，与轮胎的充气/放气管道(3)接合；

c)第一管道(214)，与第一腔室(14)接合；

d)第二管道(215)，与第二腔室(15)接合；

e)定位装置(21)，所述定位装置(21)确定了阀体(1)与适配器(2)之间的接合位置，其中第一管道(214)-第一腔室(14)的接合与第二管道(215)-第二腔室(15)的接合使得气流在第一开口(2A)-第二端部(1B)接点处无损耗。

8.根据权利要求7所述的阀门，其中，适配器(2)包括位于适配器(2)内壁侧面的多个舌片(22a，22b)，所述舌片(22a，22b)，根据预先确定的连接位置，限定了连接装置与充气/放气管道(3)内壁的连接。

9.根据权利要求1所述的阀门，包括弹性机构(8，9)，所述弹性机构(8，9)被配置为允许阀门开启向接头(4)施加压。

10.一种隔室化轮胎，包括前述权利要求确定的阀门。

11.根据权利要求10所述的隔室化轮胎，包括多个气体进入和排出导管(80，83，93，96)：

通过阀门，使气体进入和排出导管(80，83，93，96)外部连接至第一隔室(61，94)和第二隔室(62，95)；

彼此平行地设置在轮辋(60)的外部区域。

12.根据权利要求12所述的隔室化轮胎，包括充气/放气管道(3)，所述充气/放气管道(3)包括设置在轮辋(60)外部区域的气体进入和排出导管(80，83，93，96)。

13.根据权利要求10所述的隔室化轮胎，其中，隔室化轮胎可以从具有内部管道的轮胎和不具有内部管道的轮胎中选择。