CN105082905B - 空气维持轮胎组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及空气维持轮胎组件。一种泵送机构与安装在车轮轮辋上的充气轮胎一起使用来防止所述充气轮胎变得充气不足的。所述泵送机构包括多个泵、多个泵保持器和控制阀，所述多个泵形成线性带束层且随后周向地附接至所述车轮轮辋，所述多个泵保持器使所述多个泵互相连接成线性构型，以及所述控制阀用于控制使空气进入所述充气轮胎的轮胎腔。
Description
技术领域
本发明涉及用于充气轮胎内维持合适的气压的系统和方法。更确切地，本发明涉及用于将空气引导进入充气轮胎的轮胎腔的轮辋安装系统。
背景技术
常规的充气轮胎设计来实施用于相对长的时间周期。在许多情况下，现在期望汽车轮胎具有30,000、50,000或70,000英里的有效使用寿命。然而，即使长寿命的充气轮胎也由于钉和其它锋利物体的穿刺、温度改变和/或穿过轮胎本身的空气扩散而遭受气压损失。
因为空气扩散会随着时间减小轮胎压力，充气轮胎通常是持续地充气不足的。因此，驾驶员必须反复地行动来保持轮胎压力，否则燃料经济性、轮胎寿命和/或交通工具制动和操纵性能将减小。已经提出轮胎压力监控系统（TPMS）以在轮胎压力明显较低时警告驾驶员。然而，当进行警告时，此类系统仍然依赖于采取补救动作的驾驶员来给轮胎再充气至所推荐的压力。因此，需要将空气维持特征并入充气轮胎内，这样将保持所推荐的气压，而不需要麻烦的驾驶员介入。
发明内容
根据本发明的泵送机构与安装在车轮轮辋上的充气轮胎一起使用来防止充气轮胎变得充气不足的。泵送机构包括多个泵、多个泵保持器和控制阀，多个泵形成线性带束层且随后周向地附接至车轮轮辋，多个泵保持器使多个泵相互连接成线性构型，以及控制阀用于控制使空气进入充气轮胎的轮胎腔。
根据泵送机构的另一方面，泵送机构提供小剖面和安装在车轮轮辋内侧的有效的多室泵系统，而没有对车轮轮辋的显著更改，也没有对充气轮胎的更改。
根据泵送机构的还有的另一方面，泵送机构利用充气轮胎的旋转期间的重力改变。
根据泵送机构的再另一方面，每个泵包括抵靠一对隔膜运动的活塞本体。
根据泵送机构的还有的另一方面，对于充气轮胎的每个回转，每个泵的活塞本体沿着第一方向和相反的第二方向行进。
根据泵送机构的再另一方面，在充气轮胎上的负载不影响泵送机构的泵送动作的频率。
根据泵送机构的还有的另一方面，多个泵包括4至10个泵和4至10个泵保持器，其周向地配置在带束层上形成环，且周向地安装在车轮轮辋的中间凹槽内。
根据泵送机构的再另一方面，控制阀的形状与泵类似，使得控制阀放置在带束层的开端和末端之间的空间中。
根据泵送机构的还有的另一方面，泵保持器具有几倍于车轮轮辋尺寸的可调节的长度。
根据泵送机构的再另一方面，泵送机构进一步包括与泵和泵保持器串联连接的过滤器单元。
根据本发明的充气轮胎安装至车轮轮辋来防止充气轮胎变得充气不足的。充气轮胎包括多个泵、多个泵保持器和控制阀，多个泵形成线性带束层且随后串联地附接至车轮轮辋，多个泵保持器使多个泵相互连接成线性构型，以及控制阀用于控制入口空气进入充气轮胎的轮胎腔。当以第一周向方向安装在车轮轮辋上或者以第二相反的周向方向安装在车轮轮辋上时，泵起作用。
根据充气轮胎的另一方面，多个止回阀维持空气流在泵中沿着单一方向。
根据充气轮胎的还有的另一方面，止回阀邻近控制阀的每一侧。
根据充气轮胎的还有的另一方面，控制阀设置在对于泵的空气口处。
根据充气轮胎的还有的另一方面，控制阀设置在泵的空气出口处进入充气轮胎的轮胎腔内。
根据充气轮胎的再另一方面，控制阀设置在泵的支路中。
根据充气轮胎的还有的另一方面，在充气轮胎上的负载不影响泵的泵送动作的频率。
根据充气轮胎的再另一方面，多个泵包括4至10个泵和4至10个泵保持器，其周向地配置在带束层上形成环且周向地安装在车轮轮辋的中间凹槽内。
根据充气轮胎的还有的另一方面，控制阀的形状与泵相似，使得控制阀放置在带束层的开端和末端之间的空间中。
根据充气轮胎的还有的另一方面，泵保持器具有几倍于车轮轮辋尺寸的可调节长度。
本发明还提供了以下方案：
1. 一种用于与安装在车轮轮辋上的充气轮胎一起使用来防止所述充气轮胎变得充气不足的泵送机构，所述泵送机构特征在于：
多个泵，其形成线性带束层且随后周向地附接至所述车轮轮辋；
多个泵保持器，其使所述多个泵互相连接成线性构型；以及
控制阀，其用于控制使空气进入所述充气轮胎的轮胎腔。
2. 根据方案1所述的泵送机构，其特征在于，所述泵送机构提供小剖面和安装在所述车轮轮辋内侧的有效的多室泵系统，而没有对于所述车轮轮辋的显著更改，且没有对充气轮胎的更改。
3. 根据方案1所述的泵送机构，其特征在于，所述泵送机构利用所述充气轮胎的旋转期间的重力变化。
4. 根据方案1所述的泵送机构，其特征在于，每个泵包括抵靠一对隔膜移动的活塞本体。
5. 根据方案4所述的泵送机构，其特征在于，每个泵的所述活塞本体对于所述充气轮胎的每个回转沿着第一方向和相反的第二方向行进。
6. 根据方案1所述的泵送机构，其特征在于，在所述充气轮胎上的负载不影响所述泵送机构的泵送动作的频率。
7. 根据方案1所述的泵送机构，其特征在于，所述多个泵包括4至10个泵和4至10个泵保持器，其周向地配置在所述线性带束层上形成环，且周向地安装在所述车轮轮辋的中间凹槽内。
8. 根据方案1所述的泵送机构，其特征在于，所述控制阀的形状与所述泵类似，使得所述控制阀放置在所述带束层的所述开端和所述末端之间的空间中。
9. 根据方案1所述的泵送机构，其特征在于，所述泵保持器具有几倍于车轮轮辋尺寸的可调节的长度。
10. 根据方案1所述的泵送机构，其进一步包括过滤器单元。
11. 一种安装至车轮轮辋来防止充气轮胎变得充气不足的充气轮胎，所述充气轮胎包括：
多个泵，其形成线性带束层且随后串联地附接至所述车轮轮辋，当沿着第一周向方向安装在所述车轮轮辋上或者沿着所述车轮轮辋的第二相反的周向方向安装时，所述泵起作用；
多个泵保持器，其使所述多个泵互相连接成线性构型；以及
控制阀，其用于控制使空气进入所述充气轮胎的轮胎腔。
12. 根据方案11所述的充气轮胎，其进一步包括多个止回阀用于维持所述泵中的空气流沿着单一方向。
13. 根据方案11所述的充气轮胎，其进一步包括止回阀，其邻近所述控制阀的每一侧。
14. 根据方案11所述的充气轮胎，其特征在于，所述控制阀设置在对于所述泵的空气口处。
15. 根据方案11所述的充气轮胎，其特征在于，所述控制阀设置在所述泵的空气出口处进入所述充气轮胎的轮胎腔中。
16. 根据方案11所述的充气轮胎，其特征在于，所述控制阀设置在所述泵的分支中。
17. 根据方案11所述的充气轮胎，其特征在于，在所述充气轮胎上的负载不影响所述泵的泵送动作的频率。
18. 根据方案11所述的充气轮胎，其特征在于，所述多个泵包括4至10个泵和4至10个泵保持器，其周向地配置在所述线性带束层上形成环，且周向地安装在所述车轮轮辋的中间凹槽内。
19. 根据方案18所述的充气轮胎，其特征在于，所述控制阀的形状与所述泵类似，使得所述控制阀放置在所述线性带束层的所述开端和所述末端之间的空间中。
20. 根据方案11所述的充气轮胎，其特征在于，所述泵保持器具有几倍于车轮轮辋的尺寸的可调节长度。
附图说明
下列附图是本发明的说明性的示例。
图1是根据本发明的系统的部分的示意性表现。
图2是图1的系统的另一部分的示意性表现。
图3是根据本发明的另一示例系统的示意性表现。
图4是图3的示例系统的部分的示意性表现。
图5是根据本发明的还有的另一示例系统的部分的示意性表现。
图6是图5的示例系统的另一部分的示意性表现。
图7是图5的示例系统还有的另一部分的示意性表现。
具体实施方式
如图1至图7所示，根据本发明的空气维持轮胎10可提供小剖面和有效的多室泵系统，其可容易地安装在车轮轮辋12的内侧，而没有对于车轮轮辋的显著更改（可需要微小的更改用于具有两个阀杆（stem）的空气入口）。此外，空气维持轮胎10不需要对于轮胎/车轮组件或轮胎/车轮性能的显著改变。
空气维持轮胎10可包括泵送机构、泵驱动机构或者泵14，其利用空气维持轮胎的旋转期间的重力改变。泵驱动机构14可包括抵靠一对隔膜19运动的活塞本体16的质量或者使用凸轮/齿轮系统驱动活塞本体的外部质量（未示出）的使用。如果使用活塞本体16的质量，泵驱动模式可以是基于力的控制。如果使用凸轮/齿轮系统和外部质量，则重力可驱动齿轮旋转且将此旋转转化成可控制的位移，如在题为“Air Maintenance Tire Assembly”的美国申请号为14/091,885的专利申请中所述的，其通过引用并入此文中。
当轮胎/车轮旋转时，活塞本体16可对于每个回转沿着向前的方向和相反的向后方向行进，由此产生高的泵送频率。因此，较高的车辆速度可以提供较高的泵送频率。泵送动作的参数取决于轮胎/车轮组件的质量和角速度。轮胎负载或其它外部条件可以不影响泵送动作。
由于放大效果，泵驱动机构14的压缩可以定义为：
R=(r) 2n
其中，
R：系统压缩比
r：单个室压缩比
n：系统中的泵数量
因此，对于每个泵18的大的压缩比对于达到高压缩比不是必需的（例如，小的力和/或形变可产生高压缩）。
泵驱动机构14可包括4至10个泵18，且泵保持器20可以线性地配置在带束层上形成环，且周向地安装在车轮轮辋12的中间凹槽中（在车轮轮辋的径向最里面的部分）。控制阀22可具有类似于泵18的形状，且可放置在带束层的开端和末端之间的空间中。泵保持器20可具有与车轮轮辋12的任意尺寸相匹配的可调节长度。
从第一阀杆至控制阀入口端口的通道连接可以在带束层被固定至车轮轮辋12之后被连接（图3）。控制阀22可包括过滤器单元30。泵驱动机构14可以是双向的且以任一方向安装。控制阀22可以包括用于改变对于轮胎腔的设定压力的调节。泵驱动机构14由此可以围绕车轮辋12具有小的剖面，其不以任何方式干扰轮胎安装/拆卸，且提供轮胎腔中的间隙用于在车辆的行驶期间所产生的冲击（夹板或坑洼）。此外，泵驱动机构14的360°设计（图3）可以是平衡的构造，其不以任何方式削弱轮胎/车轮组件的平衡性。
图5显示具有四个泵18、六个止回阀28、控制阀22和过滤器30的示例构型。此构型可以改变规模至n个泵18，且带有控制器22控制从轮胎10的外部进入此构型的空气入口。在图5中在控制阀22的左边的止回阀28可以是可选的。
图6显示具有四个泵18、五个止回阀28、控制阀22和过滤器30的另一示例构型。此构型可改变规模至n个泵18，且带有控制阀22控制从此构型至轮胎腔的空气出口。控制阀22可以放置在泵18的支路中。
图7显示具有四个泵18、五六个止回阀28、控制阀22和过滤器30的还有的另一示例构型。此构型可以改变规模至n个泵18，且带有控制阀22控制从此构型至轮胎腔的空气出口。控制阀22可以与n个泵18串联地放置。
虽然一定的代表性示例和细节为了说明本发明的目的已经被示出，对于本领域中普通技术人员而言将是显而易见的是，在其中能够产生各种改变和更改而不违背本发明的精神或范围。
Claims (20)
1.一种用于与安装在车轮轮辋上的充气轮胎一起使用来防止所述充气轮胎变得充气不足的泵送机构，所述泵送机构特征在于：
多个泵，其形成线性带且随后周向地附接至所述车轮轮辋；
多个泵保持器，其使所述多个泵互相连接成线性构型；以及
控制阀，其用于控制使空气进入所述充气轮胎的轮胎腔。
2.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述泵送机构提供小剖面和安装在所述车轮轮辋内侧的有效的多室泵系统，需要为具有两个阀杆的空气入口进行修改，不需要对充气轮胎的更改。
3.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述泵送机构利用所述充气轮胎的旋转期间的重力变化。
4.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，每个泵包括抵靠一对隔膜移动的活塞本体。
5.根据权利要求4所述的泵送机构，其特征在于，每个泵的所述活塞本体对于所述充气轮胎的每个回转沿着第一方向和与第一方向相反的第二方向行进。
6.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，在所述充气轮胎上的负载不影响所述泵送机构的泵送动作的频率。
7.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述泵送机构包括4至10个泵和4至10个泵保持器，其周向地配置在所述线性带中形成环，且周向地安装在所述车轮轮辋的中间凹槽内。
8.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述控制阀放置在所述带的开端和末端之间的空间中。
9.根据权利要求1所述的泵送机构，其特征在于，所述泵保持器具有匹配于车轮轮辋尺寸的可调节的长度。
10.根据权利要求1所述的泵送机构，其进一步包括过滤器单元。
11.一种安装至车轮轮辋来防止充气轮胎变得充气不足的充气轮胎，所述充气轮胎包括：
多个泵，其形成线性带且随后串联地附接至所述车轮轮辋，当沿着第一周向方向安装在所述车轮轮辋上或者沿着所述车轮轮辋的与第一周向方向相反的第二周向方向安装时，所述泵起作用；
多个泵保持器，其使所述多个泵互相连接成线性构型；以及
控制阀，其用于控制使空气进入所述充气轮胎的轮胎腔。
12.根据权利要求11所述的充气轮胎，其进一步包括多个止回阀用于维持所述泵中的空气流沿着单一方向。
13.根据权利要求11所述的充气轮胎，其进一步包括止回阀，其邻近所述控制阀的每一侧。
14.根据权利要求11所述的充气轮胎，其特征在于，所述控制阀设置在对于所述泵的空气入口或空气出口处。
15.根据权利要求11所述的充气轮胎，其特征在于，所述控制阀设置在所述泵的空气出口处进入所述充气轮胎的轮胎腔中。
16.根据权利要求11所述的充气轮胎，其特征在于，所述控制阀设置在所述泵的分支中。
17.根据权利要求11所述的充气轮胎，其特征在于，在所述充气轮胎上的负载不影响所述泵的泵送动作的频率。
18.根据权利要求11所述的充气轮胎，其特征在于，所述多个泵包括4至10个泵和4至10个泵保持器，其周向地配置在所述线性带中形成环，且周向地安装在所述车轮轮辋的中间凹槽内。
19.根据权利要求18所述的充气轮胎，其特征在于，所述控制阀放置在所述线性带的开端和末端之间的空间中。
20.根据权利要求11所述的充气轮胎，其特征在于，所述泵保持器具有匹配于车轮轮辋的尺寸的可调节长度。
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