CN104369632B - 空气维持轮胎和阀组件 - Google Patents

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Abstract

一种空气维持轮胎和泵的组件包括：轮胎，具有轮胎腔体、分别从第一和第二胎圈区域延伸至胎面区域的第一和第二侧壁；细长的基本上环形的空气通路，被封闭在侧壁的弯曲区域内，在侧壁的弯曲区域经过滚动轮胎印迹附近时逐段操作地关闭和打开以沿着空气通路泵送空气；进气端口组件，在进气通路接合点处联接至空气通路并与空气通路处于空气流连通，进气端口组件是可操作的以将来自轮胎外的进气导入空气通路中，进气端口组件包括进气控制阀和出气T形结构，其在空气通路中定位成180°相反于进气控制阀，以将空气移动到轮胎腔体中，进气控制阀包括两个进气止回阀用于确保空气流只进入而不离开进气控制阀、空气通路、对应的普通T形进气结构和轮胎腔体。

Description

空气维持轮胎和阀组件
技术领域
本发明总体上涉及空气维持轮胎，并且更具体地涉及控制阀组件。
背景技术
随着时间的推移，正常的空气扩散使轮胎压力降低。因此，轮胎的通常状态是亚充气。因此，驾驶员必须重复地动作以维持轮胎压力，否则他们将看到降低的燃料经济性、轮胎寿命和/或降低的交通工具制动和操纵性能。已提出了轮胎压力监测系统，以便当轮胎压力明显低时警告驾驶员。然而，这些系统仍依赖于驾驶员在被警告时采取补救动作，以将轮胎重新充气至推荐压力。因此，希望的是：在充气轮胎内并入空气维持特征，其将在不需要驾驶员介入的情况下，在轮胎内维持正确的空气压力，以补偿随着时间推移的任何轮胎压力下降。
发明内容
依据本发明的一种空气维持轮胎和泵的组件包括：轮胎，其具有轮胎腔体、分别从第一和第二轮胎胎圈区域延伸至轮胎胎面区域的第一和第二侧壁；细长的基本上环形的空气通路，其被封闭在侧壁的弯曲区域内，所述空气通路在所述侧壁的弯曲区域经过滚动轮胎印迹附近时，逐段操作地关闭和打开，以沿着所述空气通路泵送空气；进气端口组件，其在进气通路接合点处联接至所述空气通路，并与所述空气通路处于空气流连通，所述进气端口组件是可操作的，以将来自轮胎外的进气导入所述空气通路中，所述进气端口组件包括进气控制阀和出气T形结构，所述出气T形结构在所述空气通路中定位成180°相反于所述进气控制阀，以将空气移动到所述轮胎腔体中，所述进气控制阀包括两个进气止回阀，用于确保空气流只进入而不离开所述进气控制阀、所述空气通路、对应的普通T形进气结构和所述轮胎腔体。
根据所述组件的另一方面，所述进气止回阀是球形止回阀。
根据所述组件的又一方面，所述出气T形结构包括两个出气止回阀，用于确保空气流只进入而不离开所述轮胎腔体。
根据所述组件的再一方面，所述出气止回阀是球形止回阀。
根据所述组件的又一方面，第一夹点由所述空气通路的与所述滚动轮胎印迹相邻的部分限定出，使得所述第一夹点围绕所述轮胎沿顺时针方向旋转。
根据所述组件的再一方面，随着所述第一夹点沿顺时针方向旋转，所述空气通路的两个180°部分均泵送空气进入所述轮胎腔体中。
根据所述组件的又一方面，第二夹点由所述空气通路的与所述滚动轮胎印迹相邻的部分限定出，使得所述第二夹点围绕所述轮胎沿逆时针方向旋转。
根据所述组件的再一方面，随着所述第二夹点沿顺时针方向旋转，所述空气通路的所述两个180°部分均泵送空气进入所述轮胎腔体中。
一种依据本发明的方法包括以下步骤：在所述轮胎的侧壁的弯曲区域经过滚动轮胎印迹附近时，逐段操作地关闭和打开所述轮胎的侧壁内的环形空气通路，以沿着所述空气通路泵送空气；在进气通路接合点处将进气端口组件联接至所述空气通路，并使之与所述空气通路处于空气流连通；以及将来自所述轮胎外的进气穿过所述进气端口组件导入所述空气通路中，使得所述空气通路的夹点围绕并沿着所述空气通路行进。
根据所述方法的另一方面，所述方法进一步包括以下步骤：将所述夹点旋转至紧靠出气T形结构右侧的一点钟位置，使得所述夹点移动远离所述出气T形结构。
根据所述方法的又一方面，所述方法进一步包括以下步骤：相对于所述出气T形结构将所述夹点旋转至四点钟位置，使得所述夹点移动远离所述出气T形结构，使得空气被迫使进入轮胎腔体中。
根据所述方法的再一方面，所述方法进一步包括以下步骤：相对于所述出气T形结构将所述夹点旋转至七点钟位置，使得所述夹点移动趋向所述出气T形结构。
根据所述方法的又一方面，所述方法进一步包括以下步骤：相对于所述出气T形结构将所述夹点旋转至九点钟位置，使得所述夹点移动趋向所述出气T形结构，使得空气继续被迫使流动穿过所述空气通路从九点钟位置至出气T形结构并进入所述轮胎腔体中，并且同时，所述空气通路的落后部分中的真空迫使所述落后部分被穿过所述进气控制阀的空气充注。
根据所述方法的再一方面，所述方法进一步包括以下步骤：相对于所述出气T形结构将所述夹点旋转至十一点钟位置，使得所述夹点移动趋向所述出气T形结构，这时空气继续被迫使流动穿过所述空气通路从十一点钟位置至出气T形结构并进入所述轮胎腔体中，并且同时，所述落后部分中的真空继续被穿过所述进气控制阀的空气充注。
根据所述方法的又一方面，当所述夹点沿顺时针以及逆时针方向旋转时均执行所有前述步骤。
定义
轮胎的“高宽比”是指其断面高度(SH)与其断面宽度(SW)的比值，该比值乘以100%，以作为百分比来表达。
“不对称胎面”是指具有关于轮胎的中心面或赤道面EP不对称的胎面花纹的胎面。
“轴向”和“轴向地(沿轴向)”是指平行于轮胎旋转轴线的线或方向。
“球形止回阀”是这样的止回阀，其中关闭构件即阻断空气流的可移动部分是圆球。在一些球形止回阀中，阀球被弹簧作用，以帮助保持它关闭，并需要作用于阀球的特定量值的上游压力，来克服阀弹簧的偏置力以使阀打开。球形止回阀的主阀座的内表面可以锥形地渐缩，以将阀球引导到阀座中，并在阻止逆流时形成正密封。
“胎圈包布”是围绕轮胎胎圈的外侧放置的窄材料带，用以防止帘线层磨损和被轮辋切割，并将挠曲分布在轮辋上方。
“止回阀”是在本体中具有两个开口的二端口阀，一个供空气进入而另一个供空气离开。
“周向”是指垂直于轴向方向沿环形胎面表面的周长延伸的线或方向。
“开启压力(cracking pressure)”是在该压力时阀将进行操作的最小上游压力。通常，止回阀被设计为用于特定开启压力，并且因此可被规定为用于特定开启压力。
“下游”是远离动力源的方向，即远离空气流源的方向。对阀而言，“下游”指的是“上游”空气流在阀上施加足以打开阀的开启压力时阀的供空气从阀流出的一侧。
“赤道中心面(CP)”是指垂直于轮胎的旋转轴线并穿过胎面中心的平面。
“印迹”是指在零速度时及在正常载荷和压力下，轮胎胎面与平坦表面的接触区块或接触区域。
“沟槽”是指侧壁中的细长空隙区域，其可以按直的、弯曲的或Z字形的方式围绕胎面周向地或横向地延伸。周向地和横向地延伸的沟槽有时具有共用的部分。“沟槽宽度”等于由其宽度正被讨论的沟槽或沟槽部分所占据的表面面积除以这种沟槽或沟槽部分的长度；因此，沟槽宽度是其在其整个长度之上的平均宽度。沟槽可以在轮胎中具有变化的深度。沟槽的深度可以围绕胎面的圆周变化，或者一个沟槽的深度可以是恒定的，但是不同于轮胎中的另一沟槽的深度。如果这种窄或宽的沟槽与互相连接的宽的周向沟槽相比深度显著减小，则认为它们形成了在所涉及的胎面区域中趋于维持肋状特征的“补强桥(tiebar)”。
“内侧面(inboard side)”是指当轮胎安装在轮子上并且轮子安装在交通工具上时轮胎的最靠近交通工具的侧面。
“横向”是指轴向方向。
“横向边缘”是指在正常载荷和轮胎充气情况下测量的、与轴向最外侧的胎面接触区块或印迹相切的线，所述线平行于赤道中心面。
“净接触面积”是指围绕胎面的整个圆周的横向边缘之间的接地胎面元件的总面积除以横向边缘之间整个胎面的全面积。
“非定向胎面”是指这样一种胎面，其没有优选的向前行进方向也不要求定位在交通工具上特定的轮子位置或多个轮子位置来保证胎面花纹与优选的行进方向对齐。相反地，定向胎面花纹具有需要特定轮子定位的优选行进方向。
“外侧面(outboard side)”是指当轮胎安装在轮子上并且轮子安装在交通工具上时最远离交通工具的轮胎的侧面。
“蠕动”是指通过沿管状通道推动内含物(例如空气)的波状收缩所进行的操作。
“径向”和“径向地(沿径向)”是指沿径向朝向或远离轮胎的旋转轴线的方向。
“肋”是指胎面上沿周向延伸的橡胶条，其由至少一个周向沟槽与第二个这样的沟槽或横向边缘限定出，该条在横向方向上未被全深度沟槽分割。
“细缝(sipe)”是指模制到轮胎的胎面元件中、细分胎面表面并改进牵引的小狭槽，细缝通常在宽度上窄并且在轮胎印迹内闭合，这与在轮胎印迹中保持敞开的沟槽相反。
“胎面元件”或“牵引元件”是指通过邻近沟槽的形状限定出的肋或块状元件。
“胎面弧宽”是指如在胎面的横向边缘之间测得的胎面的弧长。
“上游”是趋向空气流动力源的方向，即空气从其流出或所来自的方向。对阀而言，“上游”指的是“上游”空气流在阀上施加足以打开阀的开启压力时阀的供空气流入其中的一侧。
附图说明
将通过示例并参考附图描述本发明，附图中：
图1是具有用于本发明的示例蠕动泵和进气阀的轮胎、轮辋和管道的等距视图。
图2A是在轮胎逆时针旋转并且相对于地面建立印迹的情况下图1的轮胎与示例蠕动泵组件的侧视图。
图2B是在轮胎相对于地面顺时针旋转的情况下图1的轮胎与示例蠕动泵组件的侧视图。
图3A是图1的示例蠕动泵的进气端口的截面示意图，所述示例蠕动泵具有处于关闭位置的二端口进气控制阀。
图3B是图1的示例蠕动泵的进气端口的截面示意图，所述示例蠕动泵具有处于打开位置的二端口进气控制阀，其可操作以在轮胎沿逆时针方向旋转的情况下充注轮胎。
图3C是图1的示例蠕动泵的进气端口的截面示意图，所述示例蠕动泵具有双向阀，所述双向阀具有二端口进气控制，其在轮胎沿顺时针方向旋转的情况下充注轮胎。
图4A是图1的示例蠕动泵的进气端口的截面示意图，所述示例蠕动泵具有处于关闭位置的替代地构造的双向五端口进气控制阀。
图4B是图1的示例蠕动泵的进气端口的截面示意图，所述示例蠕动泵具有被示为处于打开位置的替代地构造的双向五端口进气控制阀，其可操作以在轮胎沿逆时针方向旋转的情况下充注轮胎。
图4C是图1的示例蠕动泵的进气端口的截面示意图，所述示例蠕动泵具有双向阀，所述双向阀具有替代地构造的五端口进气控制，其在轮胎沿顺时针轮胎旋转方向旋转的情况下充注轮胎。
图5A是在轮胎逆时针旋转情况下充注轮胎的一替代示例蠕动泵双向阀的进气端口的截面示意图，其中所述阀在其中包含有五端口调节器。
图5B是在轮胎顺时针旋转情况下充注轮胎的图5A的替代示例蠕动泵双向阀的进气端口的截面示意图，并且示出了五端口调节器。
图5C是图5B的替代示例蠕动泵双向阀的进气端口的截面示意图，其中轮胎顺时针旋转，并且阀处于旁路模式。
图5D是图5B的替代示例蠕动泵双向阀的进气端口的截面示意图，其中轮胎逆时针旋转，并且阀处于旁路模式。
图6是依据本发明的蠕动泵和进气阀组件的示意图。
图7是处于第一操作条件下的图6的蠕动泵和进气阀组件的操作位置的示意图。
图8是处于第一操作条件下的图6的蠕动泵和进气阀组件的操作位置的示意图。
具体实施方式
参考图1、2A和2B，充气轮胎和泵的组件可以包括一对侧壁12，其延伸至胎面14，并封闭由内衬25限定出的轮胎空气腔体26。蠕动泵组件16可以附接至侧壁12中的一个或两个，处于侧壁的大体高弯曲区域中。蠕动泵组件16可以包括环形空气通路20，其：1)呈独立管的形式，与轮胎分别形成并在制造后工序中与轮胎组装在一起；或2)为空气通路，其在轮胎制造期间作为侧壁12内的一体化空隙形成。空气通路20可以由侧壁12封闭，并且可以围绕侧壁的随着充气轮胎在载荷下旋转而经受高挠曲或弯曲的区域沿着环形路径延伸。如果呈独立管的形式，则该管可以由能够承受重复循环变形的比如塑料、橡胶和/或高分子化合物等回弹性柔性材料形成，且该管在受到载荷时变形成压扁状态，并在移除这种载荷后，恢复到截面大体为圆形的原始状态。如果在侧壁内一体地形成空气通路，则该空气通路同样随着轮胎在载荷下旋转而承受重复的循环变形以及恢复，并且操作地传送一定体积的空气，其足以达到本文描述的目的。蠕动泵中的空气管的一般操作在通过引用并入本文的美国专利No. 8,113,254中有描述。
空气通路20的相对端部22、24可以终止于进气端口组件28处。进气端口组件28可以被附接成在轮胎相对于地面132旋转时与轮胎一起旋转。轮胎的旋转靠着地面132形成印迹134，所述地面132进而向充气轮胎中引入压缩力138。压缩力138进而可以在140处被施加到空气通路20中，从而随着轮胎在载荷下旋转而引起通路的逐段瘪缩。不管轮胎是沿图2A中的逆时针方向136旋转还是沿图2B中的顺时针方向133旋转，都可以发生空气通路20的逐段瘪缩。蠕动泵组件16因此在操作上是双向的或可逆的，以连续地贯穿360度轮胎旋转沿空气流的正向或逆向方向泵送空气到轮胎腔体26中。
随着轮胎分别沿图2A或2B中的正向和后方方向136、133旋转，空气通路20都可以被逐段压扁，而不管通路是呈分离的嵌入侧壁的管的形式还是一体地形成的空隙。空气通路20的逐段顺次压扁137可以沿与图2A和/或2B中的轮胎旋转方向相反的方向142移动。通路20的逐段顺次压扁137可以从压扁节段排出空气，以沿方向142泵送向进气端口组件28，在这里空气被引导至轮胎腔体26。轮胎腔体26内的空气压力因此能够被维持在所需的阈值压力。由进气端口组件28准许进入空气通路20的空气可以补给被泵送到轮胎腔体26中或在不需要将轮胎压力维持在所需水平时再循环离开泵组件16的空气。
进气端口组件28可以包括调节器阀组件30和过滤空气入口端口32。二端口双向进气控制组件28在图3A-3C中示出。图3A表示处于关闭位置的进气控制；图3B表示处于打开位置的进气控制且空气流逆时针移动而轮胎顺时针旋转；并且图3C表示处于打开位置的进气控制且空气流顺时针移动而轮胎逆时针旋转。可以理解的是：所述系统是双向的，其中空气随着轮胎在载荷下旋转而沿一个和/或两个方向在空气通路20内流动，且空气在空气通路20内的流动方向由轮胎旋转的正向或逆向方向确定。沿着空气通路20的泵送可以沿任一方向发生，替代地，贯穿充气轮胎在载荷下的整个360度旋转。
过滤空气入口端口32可以定位在轮胎侧壁12的外表面处，并且外部空气可以被准许穿过容纳在圆筒形壳体36内的蜂窝状过滤器34进入入口端口中。图3A示出了处于关闭状态的组件28，其中来自轮胎外的空气被阻止穿过入口端口32(例如，在轮胎腔体26内的压力处于或高于调节压力阈值PREG时发生的状态)。空气通路导管56可以从过滤器壳体36延伸至调节器阀组件30，并且可以将进气传导至阀组件。从调节器阀组件30，出气导管54可以将空气流携带至连接导管40，其将空气传导到相对地取向的阀62、64中，所述阀62、64定位成相邻且位于进气接合点38的相对侧。如本文中所使用的，“进气接合点”可以指空气通路20中的这样一个位置，其将来自组件28的进气传导至直列截止阀的上游侧。系统16的替代示例在图3A-3C、4A-4C和5A-5D中示出。
调节器阀组件30可以具有阀壳体42和居于缸体或壳体腔室46内的阀活塞44。偏置机构比如弹簧48可以在活塞44上施加偏置作用力(见图3B、3C中的箭头72)，将活塞向下在缸体46内偏置到如图3B和3C中指示的“打开”或“轮胎充注”位置。当轮胎腔体26内的压力处于或大于压力设定水平PREG时，压力将克服弹簧48的偏置作用力，并迫使(见箭头50)活塞44向上在缸体46内移动到图3A的“关闭”或“无充注”位置。活塞44可以包括横向地延伸的空气导管52，其延伸穿越活塞44。在图3A的“关闭”位置，导管52相对于空气导管54、56错位，从而空气不能流动穿越活塞44至导管54、56，并从那里至进气接合点38。因此，在“关闭”位置，空气流被阻止到达进气接合点38以及到达阀62、64的上游侧。因此可以用处于图3A的关闭位置的阀组件30来防止空气流入通路20中。
图3B示出了移动至“打开”位置的阀组件30。充气轮胎可以沿顺时针方向旋转，使空气在逆时针方向上沿着通路20被泵送。四个单向阀62、64、66、68的构造可以定位成如图3B中所示。两个直列阀62、64可以沿着导管40定位在进气接合点38的相对侧。两个直列阀62、64可以沿着导管40沿相反方向打开，并沿这种相应方向将空气流传导向处于打开状态的两个直列阀62、64。导管40可以在阀62、64的下游侧与空气通路20连接。从导管40与空气通路20的接合处，沿径向延伸的出气导管通路58、60可以延伸至轮胎腔体26。沿着导管58、60定位的可以分别是两个出气单向阀66、68。阀66、68可以取向成沿朝向轮胎腔体26的方向打开，以容许空气沿着导管58、60流动穿过阀66、68并进入轮胎腔体中。
单向阀62、64、66、68可以是例如球形或隔膜式止回阀。当阀62、64、66或68上游侧处的压力克服偏置弹簧并迫使阀球远离其阀座时，阀62、64、66、68可以取向成沿所示方向打开。活塞44可以在由致动器弹簧48施加的偏置作用力作用下向下移动(如图中所见)。当轮胎腔体26内的空气压力PREG下降为低于所需压力阈值极限时，活塞44的移动可以使穿越活塞44的空气导管52与导管54、56对齐，由此允许来自进气过滤器端口32的进气流动穿越活塞导管52至进气控制接合点38并至连接导管40。靠着地面132顺时针旋转的轮胎(见图2B)可以与所形成的轮胎印迹134相对地使空气通路20逐段瘪缩。瘪缩的节段可以形成真空，其进而可以被穿过进气端口组件28吸入的沿着逆时针方向142处于空气通路20内的空气流逐段重新充注。
输入空气的逆时针流动使单向阀64打开，允许空气流动到通路20中并沿逆时针方向循环。当空气流到达导管40与径向出气导管60的接合点时，空气不能流动穿过关闭的阀62，因此必须流动至出气阀68。空气流迫使出气阀68打开，并继续允许空气如箭头70(图3B)所指示那样进入轮胎腔体26中。当轮胎腔体26内的空气压力达到所需的预设定水平时，克服活塞44的轮胎压力可以迫使活塞进入图3A的关闭位置，并且去往轮胎腔体的空气流可以被中断(如以上描述的)。
蠕动泵组件16的该操作也可以沿逆转的轮胎旋转方向类似地操作，如从图3C将明白的。在图2A和3C中，在轮胎沿逆时针方向旋转的情况下，空气可以沿顺时针方向142被泵送。图3C示出了处于这种状态的进气端口组件28和调节器阀组件30。如果轮胎腔体26内的压力低于预设定的PREG，则活塞44被弹簧48偏置到打开位置。活塞导管52可以与导管54、56对齐，并且空气流可以被引导至接合点40。轮胎沿逆时针方向的旋转可以使空气随着通路20的排空节段被重新充注而沿顺时针方向74流动。沿顺时针方向的空气流使单向阀62打开，并允许空气从导管40循环到通路20中。加压空气可以在通路20中循环，并进入导管58，在这里它被引导迎着出气阀66，由此流动穿过出气阀66至轮胎腔体26，如图3C的箭头70所示。如图3C中，当空气流到达导管40与径向出气导管58的接合处时，空气不能流动穿过关闭的阀64，并且可以流动至出气阀66。迫使出气阀66打开的空气流可以继续进入轮胎腔体26中，如箭头70所指示的。当轮胎腔体26内的空气压力达到所需的预设定水平PREG时，克服活塞44的面的轮胎压力可以迫使活塞进入图3A的关闭位置，并且去往轮胎腔体的空气流可以被中断，如以上说明的。
图4A、4B和4C示出了替代方案的示例性实施例，其中调节器阀组件78可以为5端口进气控制构造。在图4A中，阀组件处于关闭位置，其中空气不被输入轮胎腔体26中。图4B示出了阀组件处于打开位置，其中轮胎旋转方向为顺时针并且空气流处于逆时针方向。图4C示出了阀处于打开位置，其间轮胎旋转方向为逆时针并且空气流处于顺时针方向。在图4A、4B和4C中示出的阀组件中，空气可以穿过进气端口组件76至调节器阀组件78而被准许进入系统中。进气端口组件76可以包括过滤器进气端口80和容纳在过滤器壳体84内的过滤器本体82。穿过过滤器本体82的空气可以经由进气导管86被引导至横向活塞导管88。由进气导管86与活塞导管88的交接形成的接合点90也可以定位在活塞92内。
活塞92可以被弹簧94偏置在由图4B和4C表示的打开状态，其中轮胎腔体26内的空气压力小于预设定的PREG水平。如果轮胎腔体26内的空气压力处于或高于PREG水平，腔体空气压力可以克服偏置弹簧94，并将活塞92向上在缸体98内移动到图4A的关闭位置。在关闭位置，没有空气被泵送到轮胎腔体26中。
活塞92的横向导管88可以在图4B和4C的开阀状态与桥接导管100、102对齐，并且可以在阀如图4A中所示那样关闭时与桥接导管100、102错开。四个单向阀106、108、110、112可以被定位为形成直列阀108、110和出气阀106、112。直列阀108、110可以沿远离接合点90的相反方向打开，并且出气阀112、106可以沿径向向内朝轮胎腔体26打开。出气阀106、112可以分别居于出气导管103、101内，所述出气导管103、101联接至通路20。导管103、101可以分别与桥接导管102、100相交和连接，并继续沿径向向内超过出气阀112、106，至轮胎腔体26处的出口端部22、24。
图4A、4B和4C的五端口阀构造的操作可以如以上关于图3A、3B和3C的二端口阀所说明的那样类似地操作。图2B、4B示出了调节器阀在轮胎顺时针旋转状态下打开，并使空气在通路20内逆时针流动。穿过输入阀组件76被准入的空气可以借助于导管86被引导至活塞92中的接合点90。在接合点90处，空气流不能穿过关闭的阀108，从而可以打开阀110。空气流可以在通路20内沿方向114循环，以进入导管101。空气流在导管101与桥接导管100的接合点处不能穿过关闭的阀108，从而可以被引导至打开的阀106，从而允许被泵送的空气流进入轮胎腔体26。
图2A和4C示出了调节器阀在轮胎沿逆时针方向136旋转状态下的操作，以在通路20内沿顺时针充注方向118泵送空气流。通路20中的空气流118可以如所示那样被引导至轮胎腔体26。图2A和4C中的在该轮胎旋转方向上的阀操作以及反向空气流动方向可以如以上描述那样进行。当轮胎腔体26内的空气压力达到所需的预设定水平PREG时，克服活塞92的轮胎压力可以迫使活塞进入图3A的关闭(导管错位)位置，并且去往轮胎腔体的空气流可以被中断。轮胎腔体26内低于预设定的所需阈值水平PREG的压力可以使活塞92移动到图4B和4C的打开位置，并使空气沿如由轮胎旋转方向决定的所示方向在通路20中流动。空气的泵送可以继续贯穿轮胎的360度旋转，并且如所示，不管轮胎(和交通工具)是沿正向还是逆向方向前进都可以发生。
图5A、5B、5C和5D示出了由包括旁路阀120修改而来的调节器阀组件78的另一示例。旁路阀120可以是压力控制阀，其连接来用以在轮胎腔体26内的压力超过PSET或PREG值时绕过止回阀106、112的开口。旁路阀120可以确保：在腔体内的空气压力处于或大于PSET或PREG压力阈值时，空气不能被引入轮胎腔体26中。
旁路阀120可以在轮胎腔体26内的压力处于或大于PSET或PREG值时沿任一方向传导空气，由此使去往出气阀106、112的空气绕道，并阻止向轮胎腔体中引入过多空气。旁路阀120可以连接至导管120，其横跨活塞92并在相对端部处连接至导管101、103。
图5A示出了5端口旁路调节器，其中腔体压力低于阈值PSET或PREG，轮胎沿顺时针方向旋转，并且充注空气沿逆时针方向围绕通路20旋转。在图5A、5B、5C和5D的旁路调节器中，活塞92可以不在相对于导管100、102对齐且打开的取向与关闭且错位的取向之间移动，而是可以在所有充注模式中都保持处于对齐(例如，固定)。
参考图5A，腔体压力低于阈值PSET或PREG，导致旁路阀120关闭。在旁路阀120关闭的状态下，空气通路20和调节器的操作如以上参考图4B论述那样进行。图5A和图4B均表示轮胎顺时针旋转、空气穿过过滤器进气端口80流动到轮胎腔体26中(箭头124)、并且空气在通路20内逆时针流动(箭头126)。
在图5B中，对于轮胎的逆时针旋转以及顺时针充注方向而言，只要腔体压力保持低于阈值PSET或PREG，则旁路阀120继续保持关闭。沿着旁路导管的空气流(箭头128)由此被关闭的旁路阀120阻断。图5B中的空气流和充注方向因此如以上相对于图4B操作的相同类似状态所说明那样进行。在图5B中沿顺时针方向循环的空气发挥作用以打开出气阀112，并沿方向130将空气传送到轮胎腔体26中。
在图5C中，在腔体压力处于或大于PSET或PREG的状态下，空气可以沿顺时针方向循环，绕过出气阀106、112，并代之而传送穿过打开的旁路阀120。出气阀106、112因此保持关闭，并且没有任何循环空气(箭头126)将穿过出气阀106、112并进入轮胎腔体26。图5D示出了旁路调节器在轮胎相反沿顺时针旋转并且空气流动路径逆时针穿过空气通路20期间的操作。如图5C中所示，图5D中的轮胎腔体压力大于阈值PSET或PREG，并且旁路阀126是打开的，并引导逆时针空气流(方向箭头126)穿过旁路导管，而不是穿过出气阀106、112。因此防止了空气流进入轮胎腔体26中。图5A、5B、5C和5D的旁路调节器由此确保：当腔体内的压力处于或大于设定阈值PSET或PREG时，无论在何种情况下空气都不会被迫使进入轮胎腔体26中。
从前述内容，应理解的是：蠕动泵和调节器系统提供手段来将轮胎腔体26内的空气压力保持在所需的压力水平PSET或PREG，而不是大于所需压力水平的压力。泵组件16可以包括被封闭在轮胎的弯曲区域内的细长环形空气通路20。空气通路20可以在轮胎的弯曲区域经过滚动轮胎印迹附近时，逐段操作地关闭和打开，以沿着空气通路泵送空气。泵组件16可以进一步包括进气端口组件28，其定位成将外部空气引入空气通路20中处于进气接合点(38或90)处。所述一对直列阀62、64(或108、110)可以沿相反方向将进气引导到空气通路20中。所述一对出气阀66、68(或106、112)可以定位在相应直列阀的下游侧，且出气阀将来自相应直列阀下游侧的双向流引导穿过其中并趋向轮胎腔体26。
进气端口组件28可以进一步将控制导管延伸到进气流/进气端口与进气阀的上游侧之间。当轮胎腔体26内的空气压力高于阈值空气压力水平PSET或PREG时，活塞44可以在阀弹簧48的作用下进行操作，以中断穿过控制接合点38去往进气阀上游侧的进气。进气和出气阀可以选择性地打开，且空气通路20内的双向空气流由轮胎的旋转方向决定。
依据本发明，进气控制阀601可以与类似于上述示例组件16的蠕动泵组件600一起使用。这种组件600可以是双向的，并且可以同时采用全360°泵送长度的空气通路20(例如，不仅是一次180°)。组件600(图6-8)可以包括进气控制阀601和出气T形结构612，其在空气通路20中定位成180°相反于进气控制阀，以将空气移动到轮胎腔体26中。进气控制阀601可以包括两个进气止回阀621、622，用于确保空气流只进入而不离开进气控制阀、空气通路20、对应的普通(plain)T形进气结构611和轮胎腔体26。进气止回阀621、622可以是球形止回阀，如图6中所示。出气T形结构612可以包括两个出气止回阀631、632，用于确保空气流只进入而不离开轮胎腔体26。出气止回阀631、632可以是球形止回阀，如图6中所示。
图7示意性地示出了在泵送周期(例如，一次轮胎旋转)的开始时对于轮胎印迹134顺时针旋转而言的组件600的操作。第一视图示出了夹点(pinch point)705(例如，定位邻近滚动轮胎印迹134的侧壁12)，其处于一点钟位置，刚在出气T形结构612的右侧，移动远离出气T形结构。
随着夹点705旋转至第二视图的四点钟位置，空气被迫使从四点钟位置流动穿过空气通路20至出气T形结构612，并进入轮胎腔体26中。进气止回阀622和出气止回阀632分别阻断空气流进入进气控制阀601中以及进入空气通路20的落后部分(trailing portion)628中。
随着夹点705旋转至第三视图的七点钟位置，空气继续被迫使从七点钟位置流动穿过空气通路20至出气T形结构612，并进入轮胎腔体26中。处于落后部分628、629中的真空现在可以接收来自进气控制阀601的空气。
随着夹点705旋转至第四视图的九点钟位置，剩余空气继续被迫使从九点钟位置流动穿过空气通路20至出气T形结构612，并进入轮胎腔体26中。同时，处于落后部分628、629中的真空可以继续以穿过进气控制阀601的空气充注落后部分。
随着夹点705旋转至第五视图的十一点钟位置，剩余空气继续被迫使从十一点钟位置流动穿过空气通路20至出气T形结构612，并进入轮胎腔体26中。同时，处于落后部分628、629中的真空可以继续以穿过进气控制阀601的空气充注。这对于该顺时针旋转方向而言结束了一个泵送周期。随着夹点705旋转回到第一视图的一点钟位置，可以对于空气通路20的现在饱满的落后部分628、629中的全360°体积的空气开始新的泵送周期。
图8示意性地示出了在泵送周期(例如，一次轮胎旋转)的开始时对于轮胎印迹134逆时针旋转而言的组件600的操作。第一视图示出了夹点805(例如，定位邻近滚动轮胎印迹134的侧壁12)，其处于十一点钟位置，刚在出气T形结构612的左侧，移动远离出气T形结构。
随着夹点805旋转至第二视图的九点钟位置，空气被迫使从九点钟位置流动穿过空气通路20至出气T形结构612，并进入轮胎腔体26中。进气止回阀622和出气止回阀631分别阻断空气流进入进气控制阀601中以及进入空气通路20的落后部分628中。
随着夹点805旋转至第三视图的五点钟位置，空气继续被迫使从五点钟位置流动穿过空气通路20至出气T形结构612，并进入轮胎腔体26中。处于落后部分628、629中的真空现在可以接收来自进气控制阀601的空气。
随着夹点805旋转至第四视图的九点钟位置，剩余空气继续被迫使从九点钟位置流动穿过空气通路20至出气T形结构612，并进入轮胎腔体26中。同时，处于落后部分628、629中的真空可以继续以穿过进气控制阀601的空气充注落后部分。
随着夹点805旋转至第五视图的一点钟位置，剩余空气继续被迫使从一点钟位置流动穿过空气通路20至出气T形结构612，并进入轮胎腔体26中。同时，处于落后部分628、629中的真空可以继续以穿过进气控制阀601的空气充注。这对于该逆时针旋转方向而言结束了一个泵送周期。随着夹点805旋转回到第一视图的十一点钟位置，可以对于空气通路20的现在饱满的落后部分628、629中的全360°体积的空气开始新的泵送周期。
鉴于本文提供的对本发明的描述，本发明的变型是有可能的。尽管为了说明本发明的目的而示出了某些代表性的示例和细节，但对本领域的技术人员来说显而易见的是：在不背离本发明的范围的情况下，可以在其中做出各种变化和修改。因此，应理解的是：可以在所描述的特定示例中做出变化，其将落于如后面所附权利要求书限定出的本发明的完整预期范围内。

Claims (14)

1.一种空气维持轮胎和泵的组件，包括：
轮胎，其具有轮胎腔体、分别从第一轮胎胎圈区域和第二轮胎胎圈区域延伸至轮胎胎面区域的第一侧壁和第二侧壁；
细长的基本上环形的空气通路，其被封闭在侧壁的弯曲区域内，所述空气通路在所述侧壁的弯曲区域经过滚动轮胎印迹附近时，逐段操作地关闭和打开，以沿着所述空气通路泵送空气；
进气端口组件，其在进气通路接合点处联接至所述空气通路，并与所述空气通路处于空气流连通，所述进气端口组件是可操作的，以将来自轮胎外的进气导入所述空气通路中，所述进气端口组件包括进气控制阀和出气T形结构，所述出气T形结构在所述空气通路中定位成180°相反于所述进气控制阀，以将空气移动到所述轮胎腔体中，所述进气控制阀包括两个进气止回阀，用于确保空气流只进入而不离开所述进气控制阀、所述空气通路、对应的普通T形进气结构和所述轮胎腔体。
2.如权利要求1所述的空气维持轮胎和泵的组件，其中，所述进气止回阀是球形止回阀。
3.如权利要求1所述的空气维持轮胎和泵的组件，其中，所述出气T形结构包括两个出气止回阀，用于确保空气流只进入而不离开所述轮胎腔体。
4.如权利要求3所述的空气维持轮胎和泵的组件，其中，所述出气止回阀是球形止回阀。
5.如权利要求1所述的空气维持轮胎和泵的组件，其中，第一夹点由所述空气通路的与所述滚动轮胎印迹相邻的部分限定出，使得所述第一夹点围绕所述轮胎沿顺时针方向旋转。
6.如权利要求5所述的空气维持轮胎和泵的组件，其中，随着所述第一夹点沿顺时针方向旋转，所述空气通路的两个180°部分均泵送空气进入所述轮胎腔体中。
7.如权利要求6所述的空气维持轮胎和泵的组件，其中，第二夹点由所述空气通路的与所述滚动轮胎印迹相邻的部分限定出，使得所述第二夹点围绕所述轮胎沿逆时针方向旋转。
8.如权利要求7所述的空气维持轮胎和泵的组件，其中，随着所述第二夹点沿顺时针方向旋转，所述空气通路的所述两个180°部分均泵送空气进入所述轮胎腔体中。
9.一种用于泵送空气进入轮胎的轮胎腔体中的方法，包括以下步骤：
在所述轮胎的侧壁的弯曲区域经过滚动轮胎印迹附近时，逐段操作地关闭和打开所述轮胎的侧壁内的环形空气通路，以沿着所述空气通路泵送空气；
在进气通路接合点处将进气端口组件联接至所述空气通路，并使之与所述空气通路处于空气流连通；
将来自所述轮胎外的进气穿过所述进气端口组件导入所述空气通路中，使得所述空气通路的夹点围绕并沿着所述空气通路行进；以及
当所述夹点沿顺时针方向旋转时，所述空气通路的两个180°部分泵送空气进入所述轮胎腔体中。
10.如权利要求9所述的方法，进一步包括以下步骤：将所述夹点旋转至邻近出气T形结构的一点钟位置，使得所述夹点移动远离所述出气T形结构。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括以下步骤：相对于所述出气T形结构将所述夹点旋转至四点钟位置，使得所述夹点移动远离所述出气T形结构，使得空气被迫使进入轮胎腔体中。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括以下步骤：相对于所述出气T形结构将所述夹点旋转至七点钟位置，使得所述夹点移动趋向所述出气T形结构。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括以下步骤：相对于所述出气T形结构将所述夹点旋转至九点钟位置，使得所述夹点移动趋向所述出气T形结构，使得空气继续被迫使流动穿过所述空气通路从九点钟位置至出气T形结构并进入所述轮胎腔体中，并且同时，所述空气通路的落后部分中的真空迫使所述落后部分被穿过所述进气控制阀的空气充注。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：相对于所述出气T形结构将所述夹点旋转至十一点钟位置，使得所述夹点移动趋向所述出气T形结构，这时空气继续被迫使流动穿过所述空气通路从十一点钟位置至出气T形结构并进入所述轮胎腔体中，并且同时，所述落后部分中的真空继续被穿过所述进气控制阀的空气充注。
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