CN104417295B - 用于自充气轮胎的紧凑型阀系统 - Google Patents

Abstract

公开一种具有轮胎腔的轮胎，其中轮胎具有包括泵通路的双向泵组件，该泵通路具有入口端和出口端并且操作以允许泵通路的靠近轮胎印迹的部分大致关闭和打开泵通路。轮胎包括具有阀壳体的阀组件，其中隔膜安装在阀壳体中，以形成内部腔室，并且其中隔膜响应于轮胎腔的压力。内部腔室具有与泵通路的入口端流体连通的第一孔、与泵通路的出口端流体连通的第二孔和与外部空气流体连通的第三孔。阀壳体具有与轮胎腔和泵的出口端流体连通的通路。阀组件还包括具有阀底部的入口控制阀，该阀底部被安置在第三孔上并且操作以打开和关闭第三孔从而允许空气进入系统。入口控制阀具有连接至隔膜的第一端，并且弹性构件将入口控制阀偏压到打开位置中。

Description

用于自充气轮胎的紧凑型阀系统

技术领域

本发明大体上涉及自充气轮胎，更具体地说，涉及一种用于这样的轮胎的泵机构。

背景技术

正常的空气扩散随着时间的过去降低轮胎压力。轮胎的自然状态是充气的。因此，驾驶员必须重复地行动，以维持轮胎压力，或者他们将看到降低的燃料经济性、轮胎寿命和降低的车辆制动与操纵性能。已提出轮胎压力监测系统，以便当轮胎压力明显地低时警告驾驶员。然而，这样的系统仍依赖于当警告要给轮胎重新充气至推荐压力时驾驶员采取补救措施。因此，理想的是，将给轮胎自充气的自充气特征结合在轮胎内，以在不需要驾驶员介入的情况下补偿轮胎压力随着时间的过去的任何降低。

发明内容

本发明在第一方面中提供一种具有轮胎腔的轮胎，其中，轮胎具有包括泵通路的双向泵组件，该泵通路具有入口端和出口端并且操作以允许泵通路的靠近轮胎印迹的部分大致关闭和打开泵通路。轮胎包括具有阀壳体的阀组件，其中，隔膜安装在阀壳体中，以形成内部腔室，并且其中，隔膜响应于轮胎腔的压力。内部腔室具有与泵通路的入口端流体连通的第一孔、与泵通路的出口端流体连通的第二孔和与外部空气流体连通的第三孔。阀壳体具有与轮胎腔和泵的出口端流体连通的通路。阀组件还包括具有阀底部的入口控制阀，该阀底部被安置在第三孔上并且操作以打开和关闭第三孔。入口控制阀具有连接至隔膜的第一端，并且弹性构件将入口控制阀偏压到打开位置中。

本发明在第二方面中提供一种具有双向泵与阀组件的轮胎。轮胎具有轮胎腔和分别从第一与第二轮胎胎圈区域延伸至轮胎胎面区域的第一与第二侧壁；所述轮胎具有泵通路，所述泵通路具有第一端和第二端并且操作以便当轮胎在第一方向或与所述第一方向相反的第二方向上旋转时允许泵通路的靠近轮胎印迹的部分关闭和打开泵通路，阀组件具有阀壳体，其中，隔膜安装在阀壳体中，以形成内部腔室，并且其中，隔膜响应于轮胎腔的压力；所述内部腔室具有与腔室A流体连通的第一孔A、与外部空气流体连通的第二孔B和与腔室C流体连通的第三孔C；所述阀组件还包括被安置在内部腔室中的入口控制阀，其中，入口控制阀被安置在第二孔上并且操作以打开和关闭第二孔，从而允许外部空气进入；

其中，弹性构件被安置在阀壳体的内部腔室中并连接至入口控制阀，其中，弹性构件将入口控制阀偏压到打开位置中；其中，所述腔室A具有被安置在其中的单向阀，并且所述腔室A与泵通路第一端和内部腔室流体连通，其中，所述腔室C具有被安置在其中的单向阀，并且所述腔室C与泵通路第二端和内部腔室流体连通；其中，阀壳体具有腔室D，其中，所述腔室D与轮胎腔和泵通路第一端流体连通，并且所述腔室D具有被安置在其中的单向阀；其中，阀壳体具有腔室E，其中，所述腔室E与泵通路第一端和轮胎腔流体连通，其中，单向阀被安置在腔室E中。

本发明还提供如下方案：

1. 一种具有泵与阀组件的轮胎，其特征在于，包括：

a. 所述轮胎具有轮胎腔和分别从第一轮胎胎圈区域与第二轮胎胎圈区域延伸至轮胎胎面区域的第一侧壁与第二侧壁；

b. 所述轮胎具有泵通路，所述泵通路具有入口端和出口端并且操作以允许所述泵通路的靠近轮胎印迹的部分关闭和打开所述泵通路；

c. 所述阀组件具有阀壳体，其中，隔膜安装在所述阀壳体中，以形成内部腔室，并且其中，所述隔膜响应于所述轮胎腔的压力；

d. 所述内部腔室具有与所述泵通路的所述入口端流体连通的第一孔和与所述泵通路的所述出口端流体连通的第二孔，所述内部腔室具有与外部空气流体连通的第三孔；

e. 所述阀壳体具有与所述轮胎腔和所述泵的所述出口端流体连通的通路；

f. 所述阀组件还包括具有阀底部的入口控制阀，所述阀底部被安置在所述第三孔上并且操作以打开和关闭所述第三孔；

g. 其中，所述入口控制阀具有连接至所述隔膜的第一端；

h. 其中，弹性构件被安置在所述阀壳体的所述内部腔室中，并且其中，所述弹性构件将所述阀底部偏压到打开位置中。

2. 根据方案1所述的轮胎，其特征在于，所述弹性构件具有内轮毂和从所述轮毂径向延伸的多根辐条。

3. 根据方案2所述的轮胎，其特征在于，所述内轮毂连接至所述入口控制阀。

4. 根据方案2所述的轮胎，其特征在于，所述内轮毂连接至所述入口控制阀底部。

5. 根据方案1所述的轮胎，其特征在于，单向阀被安置在所述第一孔与所述泵通路的所述入口端之间。

6. 根据方案1所述的轮胎，其特征在于，单向阀被安置在所述泵出口端与所述阀壳体中的所述通路之间。

7. 根据方案1所述的轮胎，其特征在于，过滤器组件与外部空气流体连通。

8. 根据方案1所述的轮胎，其特征在于，所述入口控制阀还包括第二弹性构件。

9. 根据方案1所述的轮胎，其特征在于，所述弹性构件由金属制成。

10. 一种具有双向泵与阀组件的轮胎，其特征在于，包括：

a. 所述轮胎具有轮胎腔和分别从第一轮胎胎圈区域与第二轮胎胎圈区域延伸至轮胎胎面区域的第一侧壁与第二侧壁；

b. 所述轮胎具有泵通路，所述泵通路具有第一端和第二端并且操作以便当所述轮胎在第一方向或与所述第一方向相反的第二方向上旋转时允许所述泵通路的靠近轮胎印迹的部分关闭和打开所述泵通路；

c. 所述阀组件具有阀壳体，其中，隔膜安装在所述阀壳体中，以形成内部腔室，并且其中，所述隔膜响应于所述轮胎腔的压力；

d. 所述内部腔室具有与腔室A流体连通的第一孔A、与外部空气流体连通的第二孔B和与腔室C流体连通的第三孔C；

e. 所述阀组件还包括被安置在所述内部腔室中的入口控制阀，其中，所述入口控制阀被安置在所述第二孔B上并且操作以打开和关闭所述第二孔B，从而允许外部空气进入；

f. 其中，弹性构件被安置在所述阀壳体的所述内部腔室中并将所述入口控制阀偏压到打开位置中；

g. 其中，所述腔室A具有被安置在其中的单向阀，并且所述腔室A与所述泵通路第一端和所述内部腔室流体连通；

h. 其中，所述腔室C具有被安置在其中的单向阀，并且所述腔室C与所述泵通路第二端和所述内部腔室流体连通；

i. 其中，所述阀壳体具有腔室D，其中，所述腔室D与所述轮胎腔和所述泵通路第一端流体连通，并且所述腔室D具有被安置在其中的单向阀；

j. 其中，所述阀壳体具有腔室E，其中，所述腔室E与所述泵通路第二端和所述轮胎腔流体连通，其中，单向阀被安置在所述腔室E中。

11. 根据方案10所述的轮胎，其特征在于，所述入口控制阀连接至所述隔膜。

12. 根据方案10所述的轮胎，其特征在于，所述腔室A的单向阀防止流进入所述内部腔室。

13. 根据方案10所述的轮胎，其特征在于，所述腔室C的单向阀防止流进入所述内部腔室。

14. 根据方案10所述的轮胎，其特征在于，所述腔室D的单向阀防止来自所述轮胎腔的流进入所述泵通路。

15. 根据方案10所述的轮胎，其特征在于，所述腔室E的单向阀防止来自所述轮胎腔的流进入所述泵通路。

16. 根据方案10所述的轮胎，其特征在于，过滤器被安置在外部空气与所述第二孔之间。

17. 根据方案10所述的轮胎，其特征在于，所述阀壳体具有将流从所述泵通路第二端路由至所述腔室D的通道。

18. 根据方案10所述的轮胎，其特征在于，所述阀壳体具有将流从所述泵通路第一端路由至所述轮胎腔的通道。

19. 一种具有双向泵与阀组件的轮胎，其特征在于，包括：

a. 所述轮胎具有轮胎腔和分别从第一轮胎胎圈区域与第二轮胎胎圈区域延伸至轮胎胎面区域的第一侧壁与第二侧壁；

b. 所述轮胎具有泵通路，所述泵通路具有第一端和第二端并且操作以便当所述轮胎在第一方向或与所述第一方向相反的第二方向上旋转时允许所述泵通路的靠近轮胎印迹的部分关闭和打开所述泵通路；

c. 所述阀组件具有阀壳体，所述阀壳体具有与泵通路的第一端流体连通的第一端口和与泵通路的第二端流体连通的第二端口；

d. 其中，隔膜安装在所述阀壳体中，以形成内部腔室，并且其中，所述隔膜响应于所述轮胎腔的压力；

e. 所述阀壳体还包括腔室A，其中，所述腔室A具有被安置在其中的单向阀，所述腔室A具有与所述内部腔室流体连通的入口和与所述第一端口流体连通的出口；

f. 所述阀壳体还包括腔室B，其中，所述腔室B具有入口和出口，其中，所述出口与在所述轮胎外的空气流体连通；

g. 所述阀壳体还包括腔室C，其中，所述腔室C具有被安置在其中的单向阀，并且所述腔室C具有与所述内部腔室流体连通的入口和与所述第二端口流体连通的出口；

h. 所述阀组件还包括被安置在所述内部腔室中的入口控制阀，其中，所述入口控制阀被安置在所述所述腔室B的所述入口上并且操作以打开和关闭所述入口，从而允许外部空气进入所述内部腔室；

i. 其中，弹性构件被安置在所述阀壳体的所述内部腔室中，并且连接至所述入口控制阀，其中，所述弹性构件将所述入口控制阀偏压到打开位置中；

j. 其中，所述阀壳体还包括腔室D和腔室E；

k. 其中，所述阀壳体具有腔室D，所述腔室D具有被安置在其中的单向阀，其中，所述腔室D具有与所述轮胎腔流体连通的出口和与所述泵通路第二端流体连通的入口；

l. 其中，所述阀壳体具有腔室E，其中，单向阀被安置在所述腔室E中，其中，所述腔室E具有与所述泵通路第一端流体连通的入口端和与所述轮胎腔流体连通的第二端。

20. 根据方案1所述的轮胎，其特征在于，所述入口控制阀连接至所述隔膜。

21. 根据方案19所述的轮胎，其特征在于，所述腔室A的单向阀防止流进入所述内部腔室。

22. 根据方案19所述的轮胎，其特征在于，所述腔室C的单向阀防止流进入所述内部腔室。

23. 根据方案19所述的轮胎，其特征在于，所述腔室D的单向阀防止来自所述轮胎腔的流进入所述泵通路。

24. 根据方案19所述的轮胎，其特征在于，所述腔室E的单向阀防止来自所述轮胎腔的流进入所述泵通路。

25. 根据方案19所述的轮胎，其特征在于，过滤器被安置在外部空气与所述第三孔之间。

26. 根据方案19所述的轮胎，其特征在于，所述阀壳体具有将流从所述泵通路第二端路由至所述腔室D的入口的通道。

27. 根据方案19所述的轮胎，其特征在于，所述阀壳体具有将流从所述腔室E的出口路由至所述轮胎腔的通道。

定义

“扁平率或高宽比”表示其截面高度(SH)与其截面宽度(SW)的比，且乘以100%以表示为百分比。

“不对称胎面”表示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。

“轴向的”和“轴向地”表示平行于轮胎的旋转轴线的线或方向。

“胎圈包布”是置于轮胎胎圈外侧的狭窄的带形材料，用于保护帘布层防止磨损和被轮辋切割并且分散轮辋上方的挠曲。

“周向的”表示沿着垂直于轴向方向的环形胎面的表面的周边延伸的线或方向。

“赤道中心面(CP)”表示垂直于轮胎旋转轴线且穿过胎面中心的平面。

“印迹”表示在零速度下以及在标准载荷和压力下轮胎胎面与平坦表面的接地面积或接触区域。

“内侧面”表示把轮胎安装在车轮上且把车轮安装在车辆上时最靠近车辆的轮胎侧面。

“侧向的”表示轴向方向。

“侧向边缘”表示在标准载荷和轮胎充气情况下测量的、与轴向最外层的胎面接地面积或印迹相切的线，这些线平行于赤道中心面。

“净接触区域”表示在围绕胎面整个圆周的侧向边缘之间的接地胎面元件的总面积除以侧向边缘之间整个胎面的总面积。

“非定向胎面”表示如下胎面：没有优选的前进行进方向也不要求设置在车辆上特定的车轮位置从而确保胎面花纹与优选的行进方向对准。相反，定向胎面花纹具有要求特定车轮定位的优选行进方向。

“外侧面”表示把轮胎安装在车轮上且把车轮安装在车辆上时离车辆最远的轮胎侧面。

“通路”表示轮胎中一体形成的通道或插入轮胎的离散管道，以形成泵。

“蠕动的”表示通过波状收缩沿着通道推进诸如空气的内含物的方式操作。

“径向的”和“径向地”意味着径向地朝着或远离轮胎的旋转轴线的方向。

“肋”表示胎面上圆周延伸的橡胶条，其由至少一个周向沟槽以及第二个这样的沟槽和侧向边缘中任一个限定，该条在侧向方向上未被全深度沟槽分开。

“细缝”表示模制到轮胎胎面元件中、细分胎面表面并改进牵引的小狭槽，细缝通常在宽度方向上窄并且在轮胎印迹内闭合，这与轮胎印迹中保持敞开的花纹沟相反。

“胎面元件”或“牵引元件”表示由具有邻近沟槽的形状限定的肋或块元件。

“胎面弧宽”表示在胎面侧向边缘之间测量的胎面弧长。

附图说明

将作为示例并参考附图描述本发明，其中：

图1是示出泵与阀组件的轮胎与车轮组件的前视图。

图2图示在轮胎旋转期间的操作中的图1的轮胎与车轮组件。

图3是轮胎的胎圈区域的包括泵的放大横截面视图。

图4是图示在轮胎胎圈区域中被压缩的泵的放大横截面视图。

图5A是示出具有本发明的紧凑型阀系统与过滤器组件的胎圈区域的横截面视图。

图5B是在5b-5b的方向上的图5A的紧凑型阀系统的放大视图。

图6是如从轮胎内观察的紧凑型阀系统的侧视透视图。

图7是本发明的紧凑型阀系统的示意图。

图8是在插件被移除的情况下示出的紧凑型阀系统的侧视透视图。

图9是保持器的顶视图。

图10是具有流量控制板的保持器的分解图。

图11是紧凑型阀系统与过滤器组件的分解图。

图12是在图13的方向12-12上的在没有插件的情况下的紧凑型阀系统的横截面侧视图。

图13是在没有插件的情况下的紧凑型阀系统的顶视图。

图14是在方向14-14上的图13的横截面侧视图。

图15是在方向15-15上的图14的横截面侧视图。

图16是在方向16-16上的图14的横截面侧视图。

图17是在图19的方向17-17上的入口控制阀的横截面视图。

图18是在图19的方向18-18上的入口控制阀的横截面视图。

图19是入口控制阀的顶视图。

图20是在方向20-20上的图17的入口控制阀的剖视图。

图21是流量控制器的分解图。

图22是入口控制阀的分解图。

具体实施方式

参考图1和3，轮胎组件10包括轮胎12、蠕动泵组件14和轮胎车轮16。轮胎以传统的方式安装至具有邻近外轮辋凸缘22定位的轮辋安装表面18的轮辋。外轮辋凸缘22具有外轮辋表面26。环形轮辋体28联接轮辋凸缘22，并如所示支撑轮胎组件。轮胎具有传统的结构，具有从相对的胎圈区域34延伸至胎冠或轮胎胎面区域38的一对侧壁32。轮胎与轮辋包围内部轮胎腔40。

如图1所示，泵组件14包括安装或定位在轮胎的侧壁区域中、优选地靠近胎圈区域的泵通路42。泵通路42可由诸如塑料、弹性体或橡胶复合物的弹性的柔性材料制成的离散管道形成，并且当管道变形成承受外力的变平状况和在去除这样的力的时候返回至初始状况时，能够经得起重复的变形循环。管道具有足够的直径，以操作地使对在此描述的目的足够的空气体积通过，并如将描述地允许管道在轮胎组件内的可操作位置中的定位。优选地，管道具有椭圆形的横截面形状，但可利用诸如圆形的其他形状。

泵通路本身可在硫化期间一体地形成到轮胎的侧壁中，以消除对插入管道的需求。一体形成的泵通路优选地通过将由线或硅酮制成的可移除的条置入诸如胎圈包布的选择的生轮胎部件制成。部件被置入轮胎并固化。于是固化后移除可移除的条，以形成嵌入模内的或一体形成的泵空气通路。

在下文中，术语“泵通路”指的是离散安装的管道或一体嵌入模内的泵通路。轮胎内为空气通路选择的位置可在驻留于轮胎的高挠性的区域内的轮胎部件内，以足以当轮胎在负载下旋转的时候逐渐地压扁内部的中空空气通路，从而将空气沿着空气通路从入口输送至泵出口。

泵通路42具有由紧凑型阀系统200联接到一起的入口端42a和出口端42b。如所示，入口端42a与出口端42b间隔开近似360度，以形成环形的泵组件。本发明不限于环形的360度的泵，并且可以是非环形的(即，小于360度)。

紧凑型阀系统200：

在图5-19中示出了紧凑型阀系统200的第一实施例。紧凑型阀系统包括入口控制阀400，该入口控制阀400用于调整和控制泵42的入口流量和出口流量。图11图示了紧凑型阀系统200的分解图。从附图的底部开始，紧凑型阀系统200包括可选择的插件60、保持器80、流量控制器300、入口控制阀400和罩盖500、弹簧600和盖子700。可选择的过滤器组件800连接至紧凑型阀组件200。

插件：

如图10所示，紧凑型阀系统包括插入到内置于轮胎中的插座64中的可选择的插件60。插座64是在轮胎内表面上形成的凸起区域或隆起，并且可选择地包括螺纹内孔，其中，隆起可利用诸如未固化的弹性体、生橡胶的材料的一系列同心层置入轮胎侧壁中。还可代替同心层使用橡胶或弹性体的单件模制形状。替代性地，插件60可在硫化之前插入到插座中。外插件可由生橡胶、弹性体、尼龙、超高分子量聚乙烯或诸如黄铜的金属制成。插件优选地涂有合适的粘合剂诸如间苯二酚甲醛胶乳(RFL)或通常被称作为本领域的技术人员所知的“浸渍”。插件的外表面可以是粗糙的，并涂有选择的RFL。插件的外表面除选择的RFL之外还可包括隆脊、凸缘、延伸、螺纹或其他机械装置，以将插件保持到轮胎侧壁的橡胶中。

如图5B所示，可选择的插件60成形为类似杯子，并具有由面向轮胎腔的开口端、与开口端相对的底壁62和侧壁63形成的内部截面。底壁具有从底壁延伸的两个凸形部65和67，该两个凸形部65和67对准并连接至泵通路42a、42b，用于插件60与泵42之间传输流体。每个凸形部具有通过其的孔以便将过滤空气传输至阀的内部。底部还具有两个相对的孔68、69，用于与泵通路42a、42b的流体连通和对准。可选择的衬垫70被安置在插件60的底壁62上。衬垫是圆形的并且平坦的，具有与插件60的孔68、69对准的孔。衬垫还可具有围绕这三个孔的突出轮辋。如图5A所示，插件60的底壁62具有用于接纳过滤器组件800的凸形部820的第三孔71。外插件60还具有围绕具有相对的凹形狭槽的侧壁63的凸缘轮辋部61。具有两个相对的U形连接部710的盖子700被接纳在相对的凹形狭槽内。

保持器：

可选择的外插件60容纳保持器80。在图5A、5B和图8-10中示出了保持器80。保持器80大体上为圆柱形的，具有从外表面突出的对准键82。对准键82就座成与在外插件60的侧壁中形成的对准狭槽(未示出)配对接合。对准键82确保阀体的底表面85上的狭槽83a、84a与插件的孔68、69对准。插件的底表面85还包括用于从过滤器组件800接收过滤空气的孔86。插件60是可被去除的可选择的部件，并且插件80的外表面可以是螺纹的，用于接纳到插座64中。

图9图示了从保持器80的顶部俯视保持器内的视图。保持器的底表面81具有形成在其中的带槽通路83b、86b和84b。如图10所示，上板87被安置在底表面81上，使得对准突出部91被接纳在保持器80的对准键82中。带槽通路83b、86b和84b与上板87合作，以将流通过通路从83a、84a、86a分别传送至83c、84c、86c。槽形孔83a、84a将流体从泵42传输至紧凑型阀系统200。来自泵的流体进入槽形孔83a、84a，然后被传输通过斜向通道83b、84b，以将流体从槽形孔83a、84a通至位置83c、84c。来自位置83c、84c的流然后被引导通过上板87的端口89、90。上板87具有被安置用于与狭槽83a、84a对准的相对的狭槽92、93。来自过滤器的入口流通过孔86a进入保持器，然后通过斜向通道86b进入位置86c。来自位置86c的流然后被路由至上板87的中心孔88。

流量控制器300被安置在保持器80内。如图21所示，流量控制体302具有被安置用于接纳在保持器的对准键82中的对准突出部304。流量控制器300如图21所示具有方向控制阀306、308和防回或止回阀310、312。

图7图示了包括流量控制器300及其与泵42和入口控制阀400的关系的轮胎组件10的示意图。入口控制阀400控制是否允许外部过滤空气进入系统。如果需要空气，则入口控制阀400打开，并允许空气进入泵。流量控制器300具有被容纳在相应腔室307、309中的方向控制阀306、308。流量控制器还包括安装在腔室311、313中的两个防回或止回阀310、312。流量控制器具有中心端口315，其将流从入口86c传输通过流量控制器并与入口控制阀400连通。如图7所示，来自轮胎外的空气进入过滤器组件800并进入入口控制阀400。如果轮胎如由入口控制阀400确定地需要空气，则空气通过入口控制阀400进入系统，然后取决于轮胎旋转方向，通过方向阀306进入，然后通过泵并且然后通过防回阀310离开，并且然后进入轮胎。如果轮胎在相反的方向上旋转，则空气通过方向阀308进入，被引导到泵中并且然后进入防回阀312，并且然后进入轮胎。防回阀310、312防止空气从轮胎腔40进入泵42的回流。

入口控制阀：

如图11所示，入口控制阀400被安置在保持器80内并邻近流量控制器300。入口控制阀400调整泵系统的进入流量。如图17-18所示，入口控制阀具有用于容纳圆形隔膜404的壳体402。在第一方向上，壳体402在底表面上具有三个对准的孔：中心孔415和第一与第二通路426、428。壳体在与第一方向垂直的第二方向上于底表面上还具有三个对准的孔：第三通路430、中心孔415和第四通路432。

底板418被安置在入口控制阀壳体402的底部上。底板418具有用于与阀底部414和阀壳体的中心孔415对准的中心孔420。如图17所示，底板418具有与入口控制阀壳体402的外部通路426、428对准的两个孔422、424。每个外部通路426、428分别与流量控制器300的腔室307、309对准。如图18所示，底板418阻止从通路430、432进入入口控制阀壳体的流量。来自通路430的流量经由在入口控制壳体中形成的曲线狭槽450被路由。曲线狭槽450将流从通路430路由至通道460并且然后通过出口通道470。

如图17-20所示，入口控制阀体410由阀底部414、可选择的间隔件416和阀顶部412形成。阀顶部412具有圆形平面区域，该圆形平面区域具有第一侧和第二侧，第一侧邻近圆形隔膜404定位，第二侧具有从其延伸的中心套环413。可选择的间隔件416可绕套环413被接纳。阀底部414具有被接纳在套环413中的插头417。阀底部414被安置成就座在底板418的中心孔420内，并且被安置成阻止来自中心孔415的流。第一弹性构件471具有被安置在间隔件416与阀顶部412之间的内孔472。第一弹性构件471具有从环形构件476径向延伸的多根辐条474。辐条的外端478被接纳在两个环形间隔件480、482之间。可选择的第二弹性构件484可具有被接纳在环形间隔件480与底板418之间的径向外端。可选择的弹性构件484的内部可被接纳在阀底部与间隔件416之间。第一与第二弹性构件471、484由诸如金属、橡胶、弹性体的弹性材料形成，以用作弹簧。

如图14所示，入口控制阀还包括盖件406，该盖件406具有被安置在隔膜404上的孔408。隔膜404邻近阀体410安置。内罩盖500被安置在入口控制阀上。内罩盖具有内孔502，以允许隔膜与轮胎的内部腔的流体连通。罩盖具有与通路470流体连通的第二孔504。盖子700被接纳在内罩盖500上。弹簧600被安置在盖子700与内罩盖500之间。内罩盖500具有被接纳在外罩盖的中心孔702中的中心支撑柱510。外罩盖具有与孔502、504对准的孔704、706。盖子700具有被接纳在外插件60的相对凹形狭槽内的两个相对的U形连接部710。

过滤器组件：

如图5A所示，过滤器组件800可安装在轮胎的外侧上，优选地在侧壁的下胎圈区域中。过滤器组件示出具有圆形横截面形状，该圆形横截面形状具有示出安装在靠近胎圈的下侧壁区域中的硬塑料外部。过滤器组件800具有充满适合过滤空气的多孔介质804的内部截面802。过滤器组件800具有接收周围空气的入口810。空气穿过入口810，并进入内部截面802，在此空气由多孔介质804过滤。空气离开内部截面的出口812并进入延伸通过凸形配件816的通路814。凸形配件816被接纳在外插件的连接器孔71中，并对准以便与保持器的孔86和插件的孔86a的流体连通。

泵操作：

紧凑型阀系统200控制进入泵系统的空气的流量。如图6和14所示，轮胎腔压力经由孔704、502、408传输至隔膜404。轮胎腔压力作用于隔膜404上，以使阀底部靠着中心孔415关闭并就座，使得没有空气能进入到紧凑型阀系统中。第一与第二弹性构件471、484抵抗轮胎腔压力，以用作弹簧，从而偏压阀底部在打开位置中。弹性构件设计成具有设定触发压力，使得如果轮胎腔压力降至低于触发压力，则弹性构件将阀底部偏压离开中心孔415到打开位置中。当中心端口315打开时，过滤的外部空气经由孔86a进入紧凑型阀系统200。

在空气经由孔86a进入紧凑型阀系统200之后，过滤空气如图9、16所示被路由通过保持器80的斜向通道86b进入中心位置86c。如图14所示，来自保持器的中心位置86c的流然后被路由至中心孔88，并且然后进入流量控制器300的中心端口315。空气穿过入口控制阀的中心孔415，并进入入口控制阀内部腔室403。如图12所示，空气然后穿过底板孔422，通过第一通路426并进入流量控制器300。流穿过方向控制阀306，进入腔室307，并且然后通过对准的孔92、83a、68离开并进入泵入口42a。

如从图2将意识到地，空气泵42示出为具有360度泵，其中入口和出口位于一处。当轮胎在方向108上旋转的时候，印迹100靠着地表面形成。压缩力104从印迹100被引导到轮胎中，并如在附图标记106处所示地用于使泵42a的段110变平。泵42的段110的变平迫使位于变平的段110与紧凑型阀系统200之间的一部分空气朝着紧凑型阀系统200。当轮胎继续沿着地表面98在方向108上旋转的时候，泵管道42将在与轮胎旋转108相反的方向上逐段110、110'、110"顺序变平或受压。泵管道42的逐段顺序变平使位于变平段之间的空气柱被泵送至泵出口42b。

泵送空气经由狭槽84a进入紧凑型阀系统200。止回阀308阻止流量进入腔室309。泵送的空气从狭槽84a穿过通道84b到端口84c。来自位置84c的泵送空气流然后被引导通过上板87的端口90。泵送空气通过止回阀312流入腔室313，并且然后经由入口控制壳体402的第四通路432离开入口控制阀，通过连接至入口控制阀的出口470的通道460，并且然后通过内罩盖和盖子的对准的孔504和706进入轮胎腔。轮胎将被泵入来自泵与入口控制阀组件200的空气，直到轮胎压力超过触发压力为止。如果轮胎压力超过触发压力，则阀底部将就座在中心端口415上，并且不再有空气进入系统。

如果轮胎旋转方向反向，则除以下差异之外，泵与入口控制阀系统将如上所述地工作。过滤空气将进入系统到入口控制阀腔室403中，并且经由止回阀308进入泵42b到腔室309中，并且通过孔84a离开进入泵。泵送空气将通过孔83a进入紧凑型阀系统200。止回阀306将阻止流进入腔室307，并如图16所示通过通道83b将泵送空气推入孔83c。如图14所示，泵送空气穿过方向阀310，进入腔室311并进入通路430。来自通路430的流经由在入口控制壳体中形成的曲线狭槽450被路由至通道460，并且然后通过出口通道470。泵送空气然后如上所述离开进入轮胎腔。

如上所述，蠕动泵组件可从胎圈包布120中的轮辋凸缘表面26径向向外被安置在轮胎侧壁中。如此安置，空气管道42从轮胎印迹100径向向内，并从而被安置成如上所述通过从轮胎印迹引导来的力变平。与印迹100相对的段将通过来自印迹100的压缩力106变平，以将管道段压抵轮辋凸缘表面26。尽管管道42的定位具体示出为在轮胎的于胎圈区域34处的胎圈包布120与轮辋表面26之间，但其不限于这样，并且可位于经受压缩的任何区域，诸如侧壁或胎面中的任何地方。

如前所述，将意识到的是，本发明可与用作系统故障检测器的传统构造的辅助轮胎压力监测系统(TPMS)(未示出)一起使用。TPMS可用于检测轮胎组件的自充气系统中的任何故障，并使用户警惕这样的状况。

根据在此提供的本发明的说明，可能有本发明的变化。尽管为了说明本发明已示出了某些代表性的示例和细节，但对本领域的技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的范围的情况下可在其中作出各种变化和变型。因此，应理解的是，可在描述的如由所附权利要求所限定的本发明的完整预期范围内的特定示例中作出变化。

Claims (27)

1.一种具有泵与阀组件的轮胎，其特征在于，包括：

a. 所述轮胎具有轮胎腔和分别从第一轮胎胎圈区域与第二轮胎胎圈区域延伸至轮胎胎面区域的第一侧壁与第二侧壁；

b. 所述轮胎具有泵通路，所述泵通路具有入口端和出口端并且操作以允许所述泵通路的靠近轮胎印迹的部分关闭和打开所述泵通路；

c. 所述阀组件具有阀壳体，其中，隔膜安装在所述阀壳体中，以形成内部腔室，并且其中，所述隔膜响应于所述轮胎腔的压力；

d. 所述内部腔室具有与所述泵通路的所述入口端流体连通的第一孔和与所述泵通路的所述出口端流体连通的第二孔，所述内部腔室具有与外部空气流体连通的第三孔；

e. 所述阀壳体具有与所述轮胎腔和所述泵的所述出口端流体连通的通路；

f. 所述阀组件还包括具有阀底部的入口控制阀，所述阀底部被安置在所述第三孔上并且操作以打开和关闭所述第三孔；

g. 其中，所述入口控制阀具有连接至所述隔膜的第一端；

h. 其中，弹性构件被安置在所述阀壳体的所述内部腔室中，并且其中，所述弹性构件将所述阀底部偏压到打开位置中。

2.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述弹性构件具有内轮毂和从所述轮毂径向延伸的多根辐条。

3.根据权利要求2所述的轮胎，其特征在于，所述内轮毂连接至所述入口控制阀。

4.根据权利要求2所述的轮胎，其特征在于，所述内轮毂连接至所述入口控制阀底部。

5.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，单向阀被安置在所述第一孔与所述泵通路的所述入口端之间。

6.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，单向阀被安置在所述泵出口端与所述阀壳体中的所述通路之间。

7.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，过滤器组件与外部空气流体连通。

8.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述入口控制阀还包括第二弹性构件。

9.根据权利要求1所述的轮胎，其特征在于，所述弹性构件由金属制成。

10.一种具有双向泵与阀组件的轮胎，其特征在于，包括：

a. 所述轮胎具有轮胎腔和分别从第一轮胎胎圈区域与第二轮胎胎圈区域延伸至轮胎胎面区域的第一侧壁与第二侧壁；

b. 所述轮胎具有泵通路，所述泵通路具有第一端和第二端并且操作以便当所述轮胎在第一方向或与所述第一方向相反的第二方向上旋转时允许所述泵通路的靠近轮胎印迹的部分关闭和打开所述泵通路；

c. 所述阀组件具有阀壳体，其中，隔膜安装在所述阀壳体中，以形成内部腔室，并且其中，所述隔膜响应于所述轮胎腔的压力；

d. 所述内部腔室具有与腔室A流体连通的第一孔A、与外部空气流体连通的第二孔B和与腔室C流体连通的第三孔C；

e. 所述阀组件还包括被安置在所述内部腔室中的入口控制阀，其中，所述入口控制阀被安置在所述第二孔B上并且操作以打开和关闭所述第二孔B，从而允许外部空气进入；

f. 其中，弹性构件被安置在所述阀壳体的所述内部腔室中并将所述入口控制阀偏压到打开位置中；

g. 其中，所述腔室A具有被安置在其中的单向阀，并且所述腔室A与所述泵通路第一端和所述内部腔室流体连通；

h. 其中，所述腔室C具有被安置在其中的单向阀，并且所述腔室C与所述泵通路第二端和所述内部腔室流体连通；

i. 其中，所述阀壳体具有腔室D，其中，所述腔室D与所述轮胎腔和所述泵通路第一端流体连通，并且所述腔室D具有被安置在其中的单向阀；

j. 其中，所述阀壳体具有腔室E，其中，所述腔室E与所述泵通路第二端和所述轮胎腔流体连通，其中，单向阀被安置在所述腔室E中。

11.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于，所述入口控制阀连接至所述隔膜。

12.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于，所述腔室A的单向阀防止流进入所述内部腔室。

13.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于，所述腔室C的单向阀防止流进入所述内部腔室。

14.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于，所述腔室D的单向阀防止来自所述轮胎腔的流进入所述泵通路。

15.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于，所述腔室E的单向阀防止来自所述轮胎腔的流进入所述泵通路。

16.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于，过滤器被安置在外部空气与所述第二孔之间。

17.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于，所述阀壳体具有将流从所述泵通路第二端路由至所述腔室D的通道。

18.根据权利要求10所述的轮胎，其特征在于，所述阀壳体具有将流从所述泵通路第一端路由至所述轮胎腔的通道。

19.一种具有双向泵与阀组件的轮胎，其特征在于，包括：

a. 所述轮胎具有轮胎腔和分别从第一轮胎胎圈区域与第二轮胎胎圈区域延伸至轮胎胎面区域的第一侧壁与第二侧壁；

b. 所述轮胎具有泵通路，所述泵通路具有第一端和第二端并且操作以便当所述轮胎在第一方向或与所述第一方向相反的第二方向上旋转时允许所述泵通路的靠近轮胎印迹的部分关闭和打开所述泵通路；

c. 所述阀组件具有阀壳体，所述阀壳体具有与泵通路的第一端流体连通的第一端口和与泵通路的第二端流体连通的第二端口；

d. 其中，隔膜安装在所述阀壳体中，以形成内部腔室，并且其中，所述隔膜响应于所述轮胎腔的压力；

e. 所述阀壳体还包括腔室A，其中，所述腔室A具有被安置在其中的单向阀，所述腔室A具有与所述内部腔室流体连通的入口和与所述第一端口流体连通的出口；

f. 所述阀壳体还包括腔室B，其中，所述腔室B具有入口和出口，其中，所述出口与在所述轮胎外的空气流体连通；

g. 所述阀壳体还包括腔室C，其中，所述腔室C具有被安置在其中的单向阀，并且所述腔室C具有与所述内部腔室流体连通的入口和与所述第二端口流体连通的出口；

h. 所述阀组件还包括被安置在所述内部腔室中的入口控制阀，其中，所述入口控制阀被安置在所述所述腔室B的所述入口上并且操作以打开和关闭所述入口，从而允许外部空气进入所述内部腔室；

i. 其中，弹性构件被安置在所述阀壳体的所述内部腔室中，并且连接至所述入口控制阀，其中，所述弹性构件将所述入口控制阀偏压到打开位置中；

j. 其中，所述阀壳体还包括腔室D和腔室E；

k. 其中，所述阀壳体具有腔室D，所述腔室D具有被安置在其中的单向阀，其中，所述腔室D具有与所述轮胎腔流体连通的出口和与所述泵通路第二端流体连通的入口；

l. 其中，所述阀壳体具有腔室E，其中，单向阀被安置在所述腔室E中，其中，所述腔室E具有与所述泵通路第一端流体连通的入口端和与所述轮胎腔流体连通的第二端。

20.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于，所述入口控制阀连接至所述隔膜。

21.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于，所述腔室A的单向阀防止流进入所述内部腔室。

22.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于，所述腔室C的单向阀防止流进入所述内部腔室。

23.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于，所述腔室D的单向阀防止来自所述轮胎腔的流进入所述泵通路。

24.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于，所述腔室E的单向阀防止来自所述轮胎腔的流进入所述泵通路。

25.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于，过滤器被安置在外部空气与所述第三孔之间。

26.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于，所述阀壳体具有将流从所述泵通路第二端路由至所述腔室D的入口的通道。

27.根据权利要求19所述的轮胎，其特征在于，所述阀壳体具有将流从所述腔室E的出口路由至所述轮胎腔的通道。