CN105539023B

CN105539023B - 空气维持轮胎和阀组件以及方法

Info

Publication number: CN105539023B
Application number: CN201510687036.6A
Authority: CN
Inventors: R.兰加代
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2017-07-07
Anticipated expiration: 2035-10-22
Also published as: EP3012126B1; US20160114635A1; EP3012126A1; BR102015026861A2; US9533534B2; CN105539023A

Abstract

本发明涉及空气维持轮胎和阀组件以及方法。空气维持轮胎组件包括:轮胎，其具有至轮胎胎面区域的轮胎腔体；压力控制组件，其附接至从轮辋突出的伸长阀杆，所述压力控制组件在所述轮胎腔体外部，所述伸长阀杆从所述轮胎腔体向外突出且操作来允许加压空气通过所述压力控制组件进入所述轮胎腔体中，第一侧壁在其中具有伸长的侧壁空气通道，其操作地定位成响应于从滚动轮胎印迹引入所述第一侧壁中的弯曲应变，所述空气通道从扩大的直径逐段地压缩至充分减小的直径，由此迫使空气逐段地沿着所述空气通道前进；以及连接管，其连接至所述空气通道和所述压力控制组件。

Description

空气维持轮胎和阀组件以及方法

技术领域

本发明大体涉及空气维持轮胎，以及更确切地涉及将空气泵送机构并入轮胎中用于维持轮胎气压的轮胎组件。

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。轮胎的自然状态是处于充气状态。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，轮胎寿命和降低的车辆制动和操纵性能。已经提出了轮胎压力监测系统，以便在轮胎压力明显低时警告驾驶者。然而，这种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，希望的是在轮胎内并入空气维持特征，其将自维持轮胎空气压力，从而补偿随着时间推移的任何轮胎压力下降，而不需要驾驶员的介入。

发明内容

根据本发明的空气维持轮胎组件，其包括：轮胎，其具有由延伸至轮胎胎面区域的第一和第二侧壁所界定的轮胎腔体；压力控制组件，其附接至从轮辋突出的伸长阀杆，所述压力控制组件是在所述轮胎腔体外部，所述伸长阀杆从所述轮胎腔体向外突出且操作来允许加压空气通过所述压力控制组件进入所述轮胎腔体中，所述第一侧壁具有伸长的侧壁空气通道操作地定位在其中，响应于从滚动轮胎印迹引入所述第一侧壁中的弯曲应变，由此迫使空气逐段地沿着所述空气通道前进；以及连接管，其连接至所述空气通道和所述压力控制组件，当所述轮胎在地面上滚动时，所述连接管操作来循序地引导被迫使沿着所述空气通道前进的空气，首先进入所述压力控制组件且然后进入所述伸长阀杆。

根据组件的另一方面，所述压力控制组件包括阀壳，其以螺纹的方式附接至所述伸长阀杆。

根据组件的另一方面，所述压力控制组件包括减压阀用于释放所述阀壳中高于设定压力的压力。

根据组件的另一方面，所述连接管联接成与所述空气通道和所述阀杆空气流连通。

根据组件的另一方面，第一阀装置允许和禁止加压空气流从所述空气通道进入所述连接管中。

根据组件的另一方面，所述第一阀装置包括容纳在转换壳中的单向阀，所述转换壳使所述连接管与所述空气通道联接。

根据组件的另一方面，第二阀装置包括所述压力控制组件和所述伸长阀杆。

根据组件的另一方面，所述空气通道和侧壁沟槽大致是环形的且存在于所述第一侧壁中的邻近所述阀杆处。

根据组件的另一方面，响应于所述轮胎腔体中的空气压力降到低于所述设定压力所述压力控制组件开启，以及响应于所述阀壳内的空气压力处于或高于所述设定压力所述压力控制组件闭合。

根据组件的另一方面，在压力高于所述轮胎的推荐充气压力时，所述减压阀开启。

根据本发明的方法维持轮胎内空气。所述方法包括下列步骤：将伸长的空气通道定位在侧壁内，所述轮胎具有从轮胎腔体向外突出的伸长阀杆；将所述空气通道定位成响应于所述轮胎的滚动轮胎印迹引入侧壁中的弯曲应变，操作来从扩大的直径逐段地压缩至大致减小的直径，由此迫使空气逐段地沿着所述空气通道前进；以及使连接管在所述空气通道和压力控制组件之间延伸，所述压力控制组件以螺纹方式附接至所述阀杆，当所述轮胎在地面上滚动时，所述连接管操作来循序地引导被迫使沿着所述空气通道前进的空气，首先进入所述压力控制组件且然后进入所述阀杆和轮胎腔体中。

根据本方法的另一方面，进一步的步骤是将所述空气通道部署成形成在所述侧壁内的沟槽中的伸长空气管。

根据本方法的另一方面，进一步的步骤是：将第一阀装置定位成操作来允许和禁止加压空气流从所述空气通道进入所述连接管；以及将第二阀装置定位成操作来允许和禁止加压空气流从所述第二阀装置进入所述轮胎腔体中。

根据本方法的另一方面，进一步的步骤是：部署大致环形构型的所述空气管和所述侧壁沟槽；以及将所述空气管和所述侧壁沟槽定位在所述侧壁中邻近所述阀杆处。

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”是指与轮胎旋转轴线平行的线或方向。

“胎圈包布”是放置在轮胎胎圈外侧周围的窄带形材料，用于保护帘布层免受磨损和切割到轮辋并且分散轮辋上方的挠曲。

“周向的”是指垂直于轴向方向沿环形胎面的表面周边延伸的线或方向。

“赤道中心平面（CP）”是指垂直于轮胎的旋转轴线并且穿过胎面中心的平面。

“印迹”是指在零速度及标准负载和压力下，轮胎胎面与平坦表面的接地面积或接触面积。

“花纹沟”表示胎面中的细长空隙区域，其可以以直线状、曲线状、Z字形方式在胎面周围周向或横向地延伸。有时周向延伸的花纹沟与横向延伸的花纹沟具有共同部分。“沟宽”等于花纹沟或花纹沟部分（其宽度正被谈论）所占据的胎面表面面积除以这种花纹沟或花纹沟部分的长度；因此沟宽是其长度上的平均宽度。轮胎中的花纹沟深度可以是变化的。花纹沟的深度可以围绕胎面圆周变化，或者一个花纹沟的深度可以是恒定的但与轮胎中另一个花纹沟的深度不同。如果这种窄或宽的花纹沟与相互连接的宽的周向花纹沟相比深度明显减小，这些花纹沟则被认为形成了有助于在所涉及的胎面区域保持肋样特性的“加强桥”。

“内侧面”是指当轮胎安装在车轮上并且车轮安装在车辆上时最靠近车辆的轮胎侧面。

“横向”是指轴向方向。

“横向边缘”是指在标准负载和轮胎充气情况下测量的、与轴向最外侧的胎面接地面积或印迹相切的线，这些线平行于赤道中心平面。

“净接触面积”是指在围绕胎面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总面积。

“非定向胎面”是指如下胎面：没有优选的前进行进方向也不要求设置在车辆上特定的一个或多个车轮位置来确保胎面花纹与优选的行进方向对准。相反地，定向胎面花纹具有优选的需要特定车轮定位的行进方向。

“外侧面”是指当轮胎安装在车轮上并且车轮安装在车辆上时最远离车辆的轮胎侧面。

“蠕动的”是指通过沿管状通道推动例如空气的内含物的波状收缩进行的操作。

“径向的”和“径向地”是指在径向方向上朝着或远离轮胎的旋转轴线的方向。

“肋”是指在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或横向边缘限定，该条在横向方向上未被全深度花纹沟分开。

“花纹细缝”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，花纹细缝通常在宽度上是狭窄的并且在轮胎印迹中闭合，这与轮胎印迹中保持开放的花纹沟相反。

“胎面元件”或“牵引元件”是指由具有接近花纹沟的形状限定的肋或块状元件。

“胎面弧宽”是指在胎面横向边缘之间所测量的胎面弧长。

本发明还提供了以下方案：

1. 一种空气维持轮胎组件，其特征在于，其包括：

轮胎，其具有由延伸至轮胎胎面区域的第一和第二侧壁所界定的轮胎腔体；

压力控制组件，其附接至从轮辋突出的伸长阀杆，所述压力控制组件在所述轮胎腔体外部，所述伸长阀杆从所述轮胎腔体向外突出并且操作来允许加压空气通过所述压力控制组件进入所述轮胎腔体中，所述第一侧壁在其中具有伸长的侧壁空气通道，响应于从滚动轮胎印迹引入所述第一侧壁中的弯曲应变，伸长的侧壁空气通道操作地定位成从扩大的直径逐段地压缩至充分减小的直径，由此迫使空气逐段地沿着所述空气通道前进；以及

连接管，其连接至所述空气通道和所述压力控制组件，当所述轮胎在地面上滚动时，所述连接管操作来循序地引导被迫使沿着所述空气通道前进的空气，首先进入所述压力控制组件且然后进入所述伸长阀杆。

2. 根据方案1所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，所述压力控制组件包括阀壳，其以螺纹的方式附接至所述伸长阀杆。

3. 根据方案2所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，所述压力控制组件包括减压阀用于释放所述阀壳中高于设定压力的压力。

4. 根据方案3所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，所述连接管联接成与所述空气通道和所述阀杆空气流连通。

5. 根据方案4所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，其进一步包括第一阀装置用于允许和禁止加压空气流从所述空气通道进入所述连接管中。

6. 根据方案5所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，所述第一阀装置包括容纳在转换壳中的单向阀，所述转换壳使所述连接管与所述空气通道联接。

7. 根据方案6所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，其进一步包括第二阀装置，所述第二阀装置包括所述压力控制组件和所述伸长阀杆。

8. 根据方案7所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，所述空气通道和侧壁沟槽大致是环形的且存在于所述第一侧壁中的邻近所述阀杆处。

9. 根据方案7所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，响应于所述轮胎腔体中的空气压力降到低于所述设定压力开启所述压力控制组件，以及响应于所述阀壳内的空气压力等于或高于所述设定压力闭合所述压力控制组件。

10. 根据方案9所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，在压力高于所述轮胎的推荐充气压力时，所述减压阀开启。

11. 一种维持轮胎内空气的方法，其特征在于，其包括下列步骤：

将伸长的空气通道定位在侧壁内，所述轮胎具有从轮胎腔体向外突出的伸长阀杆；

将所述空气通道定位成响应于从所述轮胎的滚动轮胎印迹引入侧壁中的弯曲应变，操作来从扩大的直径逐段地压缩至充分减小的直径，由此迫使空气逐段地沿着所述空气通道前进；以及

使连接管在所述空气通道和压力控制组件之间延伸，所述压力控制组件以螺纹方式附接至所述阀杆，当所述轮胎在地面上滚动时，所述连接管操作来循序地引导被迫使沿着所述空气通道前进的空气，首先进入所述压力控制组件并且然后进入所述阀杆和轮胎腔体中。

12. 根据方案11所述的方法，其特征在于，其进一步包括下列步骤：

将所述空气通道部署成形成在所述侧壁内的沟槽中的伸长空气管。

13. 根据方案12所述的方法，其特征在于，其进一步包括下列步骤：

将第一阀装置定位成操作来允许和禁止加压空气流从所述空气通道进入所述连接管；以及

将第二阀装置定位成操作来允许和禁止加压空气流从所述第二阀装置进入所述轮胎腔体中。

14. 根据方案13所述的方法，其特征在于，其进一步包括下列步骤：

以大致环形构型部署所述空气管和所述侧壁沟槽；以及

将所述空气管和所述侧壁沟槽定位在所述侧壁中邻近所述阀杆处。

附图说明

本发明将借助于示例且参照附图进行描述，其中：

图1是显示用于与本发明一起使用的轮胎、管和泵位置的透视图。

图2是图1的轮胎的侧视图。

图3是显示示例泵的子组件的透视图，其中泵管连接至轮胎腔体内的AMT阀杆调节器。

图4是从图3中截取的放大的局部的视图，其显示泵管转换壳和轮胎腔体内的轮胎AMT阀杆调节器。

图5A是用于与本发明一起使用的示例泵管转换壳组件的透视图。

图5B是图5A的示例泵管转换壳带有其盖向后倾斜的透视图。

图6A是示例泵管转换壳部件的分解的顶部透视图。

图6B是示例泵管转换壳部件的分解的底部透视图。

图7是显示来自泵管周围大气的空气流穿过转换壳至AMT阀杆调节器且然后出来至轮胎腔体的示意图。

图8是其中轮胎腔体处于设定压力且AMT阀杆调节器是闭合的以迫使转换壳中的空气向外回至大气中的示意图。

图9A是从图9B截取的显示泵管位置的轮胎/轮辋/胎圈区域的放大的局部的截面图。

图9B是位于从图2中截取的沟槽开口中的泵管的放大视图。

图10是显示安装至轮胎腔体内的轮辋中且连接至泵管转换壳的AMT阀杆调节器的放大的局部截面图（从图2所截取的）。

图11A是标准Schrader阀芯的截面图。

图11B是AMT阀杆调节器部件和改变的阀芯的放大的截面图（从图10所截取的），其中改变的阀芯移除了弹簧且将杆附件连接至电活性聚合物盘。

图12A是轮胎腔体内的AMT阀杆调节器的放大的截面图，其显示电活性聚合物盘处于未充电位置且压力传感器接收低压信号。

图12B是显示图12A的电活性聚合物处于充电位置中拉动芯杆向下且允许空气流至轮胎腔体的放大的截面图。

图13是用于图12A的AMT阀杆调节器的示例部件的分解的透视图。

图14是显示另一示例安装在轮辋处的AMT阀杆调节器的截面图。

图15A是示出图14的AMT阀杆调节器带有轮胎腔体处于设定压力且阀芯闭合的截面图。

图15B是示出图14的AMT阀杆调节器处于低轮胎腔体压力且阀芯开启的截面图。

图16是用于图14的AMT阀杆调节器的示例部件的分解的透视图。

图17是根据本发明的在轮胎腔体外部的压力控制组件的示意性的截面图。

具体实施方式

参照图1、图2、图3和图4，示例轮胎组件10可包括轮胎12、蠕动泵组件14和轮胎轮辋16。轮胎12可以常规方式安装至轮辋16。轮胎12可以具有常规构造，其具有的一对侧壁18、20（仅示出侧壁18）从相对的胎圈区域22、24（仅示出胎圈区域22）延伸至胎冠或轮胎胎面区域26。轮胎12和轮辋16可封闭轮胎腔体28（见图9B）。

如从图2和图3所见的，蠕动泵组件14可包括封闭环形通道32的环形空气管30。管30可以由弹性的、柔性的材料制成，例如能够经受住轮胎12的反复形变循环的塑料或橡胶化合物。如此构造，管30的部分在经受外力作用时在轮胎12内变形至扁平状态，且在此力移除时返回至初始的未压扁状态。在所示出的示例中，处于无应力状态中的管30的截面可以大体是圆形的，但是也可以采用其它可替代的管几何形状。管30可具有足够直径以为了泵送空气的目的操作来将充足的所需体积的空气传送至轮胎腔体28中，以将轮胎12维持在优选的充气压力中。

将可形变的空气管并入轮胎中的蠕动原理在美国专利号8,113,254中示出且进行了描述，其整体通过引用并入此文中。在示例组件10中，管30可以并入环形的轮胎通道中，该环形轮胎通道形成于邻近轮胎胎圈区域的轮胎中。当轮胎12旋转时，来自轮胎外部的空气可被允许进入管30中且沿着空气管通过轮胎内随着轮胎旋转的管的逐渐挤压被泵送。由此迫使空气进入出口阀，且然后进入轮胎腔体中以将轮胎腔体中空气压力维持在所需的压力水平。

管30可紧密安装在轮胎中的沟槽中且可随着轮胎旋转循序地变平。管30随着轮胎12旋转时的逐段的变平可操作来沿着空气通道32泵送空气，然后空气被引导至轮胎腔体28中以维持所需的压力水平。在侧壁沟槽内采用管的蠕动泵送系统也在美国专利号8,042,586中示出，其整体上通过引用并入本文中。

参照图3、图4、图5A和图5B，泵管30可以大体是环形的且外切邻近胎圈区域的下部轮胎侧壁区域。然而，还可以设计用于管30的其它构型。管30的相对端34、36可以连接至管转换壳38。平锥形的管端口40、42可渐缩远离管壳38，其每个分别具有内部轴向空气通道44、46，其提供至管壳中的空气通道。管端口40、42可向内渐缩至远端且接纳在管30的端部中，如图4中所示，以将管30联接至管壳38。管壳38可分别具有圆柱状侧面50和平面的顶板52和底板54，其限定转换壳内室48。内室48可以分为管转换室56和过滤室58两部分，其中过滤室58可将多孔过滤部件60接收和容纳在其中。

顶板52可封闭室56、58。减压阀62可安装至顶板52且与转换室48连通。单向止回阀64可安装至顶板52邻近减压阀62且与转换室48处于空气流连通。通孔阵列66可延伸穿过顶板52，设置在转换室48上方，以有助于大气空气流入过滤器60中且然后进入空气管30，如将解释的。单向阀64可延伸穿过顶板52至渐缩的端口68至阀杆调节器（图4）。

转换壳48的组件和部件可以从图6A和图6B中得到理解。转换壳68可将多孔的过滤部件60接纳至过滤室58中。单向止回阀64可以通过螺钉螺纹接合或其它合适的组装机构固定穿过顶板52中适当尺寸的孔。至AMT阀杆调节器的端口68可附接至止回阀64且将空气从止回阀引导至调节器。减压阀62可通过螺钉螺纹接合或其它合适的组装机构安装至顶板52。由此组装的减压阀62和单向止回阀64可与转换室48内的空气处于空气流连通。进入转换室48中的空气流可流经顶板52内的孔66。

参照图3、图4和图5A，管30可连接转换壳38的管端口40、42上方的相对端34、36。从转换壳38至阀杆78的端口68可以连接至伸长的连接管70的端部72。连接管70的相对端74可附接至阀杆78以至轮胎阀杆80。单向止回阀76（图10）可就座于阀杆78内，开启和闭合此单向止回阀76以允许来自管30的空气进入轮胎阀杆80中。

图7和图8分别显示了对于AMT系统的开启状态和闭合状态的图，在开启状态时空气被泵送至轮胎腔体28中，以及在闭合状态中腔体压力处于所需的水平。AMT阀杆80可以将压力调节器组件82并入下端或向内端处（图10）。调节器组件82可包括调节器壳84，开启和闭合该调节器壳84以将AMT调节器组件82置于“开启”和“闭合”状态中。由此，空气可被允许进入转换壳38中，流经过滤部件60，且被引导至管30中。可以将管30并入轮胎侧壁内的沟槽（图9A和图9B）中，且通过轮胎12的旋转使其逐渐且循序地变平抵靠地面。可替代地，可将空气通道32直接封装在轮胎部件内，由此省去管30的使用。在此类示例构型中，空气通道可随着轮胎12的旋转逐段地泵送空气，且空气通道可直接联接在转换壳48的相对端处。

当轮胎12继续沿着地面旋转时，管30可以循序地在邻近轮胎印迹处逐段地被压扁或挤压。管通道32的循序的逐段的变平（图9A和图9B）可引起从扁平区段排出的空气沿着图7和图8中所示的方向被泵送至转换壳38。当空气流压力足够抵抗单向阀64时，单向阀可开启且允许空气来流经出口端口68且进入连接管70中。空气可以通过连接管70被引导至AMT阀杆80。当轮胎12内的空气压力低于设定压力时，压力调节器82可开启（图7），允许来自连接管70的空气从阀杆80流经调节器82且进入轮胎腔体28中。当轮胎腔体28内的空气压力处于或高于设定压力时（图8），调节器82可闭合且空气可以不被从转换壳38泵送至连接管70中。相反地，加压空气可以保持在转换室48中直至通过减压阀62排至大气中。

图10、图11A、图11B和图13更详细地显示AMT阀杆80和调节器82。在图11A中示出了用于轮胎的常规充气的常规的阀杆芯86。阀芯86（通常称作“Schrader阀芯”）可包括伸长的壳88，阀轴90可延伸穿过该壳88。阀密封部件92可就座于壳88内且联接至阀轴90。偏压的弹簧94可围绕阀轴90且抵靠阀密封部件92在壳88中偏压密封部件92使其处于“向上的”或闭合的位置。穿过阀杆芯86的空气通道可以被偏压在闭合位置中，直至阀杆90被按压且阀密封部件92被移动至“向下的”或开启位置，由此允许大气空气进入阀通道32且被引导朝向轮胎腔体28。

通过移除偏压弹簧94可以改变主题AMT阀杆80中的阀杆芯86（图10、图11B、图12A、图12B以及图13）。改变的阀芯103位于外部带螺纹的联接轴环100内。联接轴环100可以接纳在橡胶套筒98内，以及由其保持且向外突出。如此处所使用的，使用“向内”和“向外”来指明相对于轮胎腔体28的方向上的取向；“向内”是指朝向轮胎腔体以及“向外”是指远离轮胎腔体。联接轴环100、橡胶套筒98和改变的阀芯103可构成轮胎12的阀杆80。阀轴102可沿着橡胶套筒98中的贯穿通道延伸。橡胶套筒98可以保持在穿过轮辋16的孔内。压力调节器82可以容纳在调节器壳84内。壳84可借助于安装支架106附接至轮辋16的向内表面。橡胶套筒98可从阀杆80延伸穿过轮辋16且在向内端处附接至安装支架106。调节器壳可通过安装支架16附接至轮辋16的下侧表面。O型环104可以被限定在轮辋16和安装支架106之间，由此密封安装支架106与轮辋16之间的界面。调节器壳84可借助于互锁凸缘106、108联接至安装支架106。

参照图11B和图13，压力调节器82可以容纳在调节器壳84内。备用的密封部件（例如圆盘112）可以朝向下端或向内端附加至阀轴102。圆盘112可以冗余的方式向上抵靠橡胶套筒98的底端114。橡胶或弹性体组分的密封环116可外切调节器壳84内的环形的空气流开口136且位于其中。磁性的开关装置118可以由绝缘壳120内的电子电路板132支撑。开关装置118的固定极122、124可以安装在绝缘壳120的相对侧处，而可移动极126可固定至阀轴102的下端。可以通过控制信号以电子方式改变固定极122、124，引起阀轴102上的可移动极126沿着轴向方向相互地或相应地移动。阀轴102的运动由可移动极126朝向/远离固定极122、124产生的受控的吸力和推力致动，由此引起圆盘112来移入/移出对通道端114的密封接合。通过磁性开关装置118的操作，橡胶套筒98中的贯穿通道可由此对加压空气流开启和闭合。可以将能量采集器128、压力感测装置130和发射器/接收器装置134安装至电子电路板132的下侧。

压力感测装置130可测量轮胎腔体28中的空气压力，且发射器/接收器装置134可将控制信号发送至磁性开关装置118，其在低轮胎压力情况下可使系统转换至“开启”构型，允许加压空气穿过阀杆80的贯穿通道且进入调节器壳84中。然后加压空气可引起密封环116来旋转开启，允许调节器壳84内的加压空气来进入轮胎腔体28。当空气压力处于或高于设定压力时，压力感测装置130可引起控制信号从发射器/接收器装置134至磁性开关装置118且使磁性开关装置118移入闭合位置。在闭合位置中，阀杆102可轴向向外运动，重新建立圆盘112对贯穿通道的下端114的密封。

图12A和图12B分别显示处于闭合和开启位置中的阀杆80。当轮胎腔体28中的压力处于或高于设定压力时，压力感测装置130可检测轮胎12完全充气。来自发射器/接收器装置134的完全充气信号可以发送至数据收集和/或显示处理器用于将轮胎完全充气状态通知车辆用户。可以通过磁极122、124、126的极性使磁性开关装置118处于关闭位置中。可移动极126的向上至相对极122的运动可引起阀轴90来轴向向上运动，将圆盘112放置成抵靠橡胶套筒98的下端且切断来自管30的空气流（图8）。环密封116可形成对调节器壳环形间隙136的紧密的无应力密封，且空气不会流入轮胎腔体28中。由圆盘112实现的冗余的密封和闭合位置中的环密封116可作用来确保在轮胎完全充气状态时不会发生空气流进入轮胎腔体28中。来自管30（图8）的被泵送的空气可经由减压阀62从转换壳38的转换室48流至大气中。通过基于轮胎的管30的空气泵送可由此继续将空气导向至大气中而不是进入轮胎腔体28中。

如果轮胎腔体28内的空气压力下降低于设定压力，则调节器80可转换至由图7和图12B所表示的开启状态。当阀杆80转换至开启状态时，来自管30的空气可从转换壳38流入连接管70中。低压状态可由压力感测装置130感测到且低压信号可由发射器/接收器装置134发送至数据处理器和车辆用户警告显示器。可以调换磁性开关装置118和固定极122、124的极性，使得下部的可移动极126轴向向下运动。阀轴90的向下运动可使备用圆盘112运动，不再与橡胶套筒98的下端处于密封接合，由此允许加压空气来向下流经贯穿通道进入壳106、111的内部腔体中。加压空气可迫使环密封116在下端处弹性地向外弯曲，由此开启壳106、111之间的环形间隙136。加压空气可流经间隙136且进入轮胎腔体28中以使腔体压力上升至设定压力。在调节器组件82处于图12B的开启位置中时，来自管30的空气可流入（图7）连接管70中至改变的AMT阀杆80。

将领会到的是，阀轴102可由此响应于磁性开关装置118的开启和闭合位置轴向地上下往复运动。阀轴102的轴向位置反过来可开启和闭合经过阀杆80的空气通过路径。来自进入调节器的被泵送空气的空气压力可开启和闭合环密封116，以由此开启和闭合泵送空气至轮胎腔体28中的流。在图11B中的凸出的轴位置102中，调节器阀是闭合的。当调节器82转换磁极至开启状态时，可以仅允许来自管30的空气来从转换壳38流至连接管70中。

图14是可替代的安装在轮辋处的AMT调节器136的截面图，如上面所讨论和描述的，其联接至由Schrader阀改成的AMT阀杆80。图15A是可替代的AMT阀杆调节器136的截面图，其显示轮胎腔体28处于设定压力且阀芯闭合。图15B是可替代的AMT阀杆调节器136的截面图，其显示处于低轮胎腔体压力状态，且阀芯开启。图16是可替代的AMT阀杆调节器136的分解的透视图。

参照图14、图15A、图15B和图16，可替代的调节器136可包括伸长的调节器壳138、第一和第二密封O型环140、142、伸长的圆柱状活塞144、偏压弹簧146、第三和第四密封O型环148、150、排气头152和单向止回阀154。调节器壳138可包括在圆形的顶部安装表面158中的环形轮辋密封座156，且向下取向的轴通道160延伸进入活塞就座的伸长室162，该室162水平地设置在所述调节器壳138的内部中。如图11A、图11B的示例一样，阀杆80可包括橡胶套筒98或护套、带螺纹的套箍100和改变的阀芯103，该阀芯103定位在带螺纹的套箍100内且与沿着阀杆80向下的中心通道轴向对准。改变的阀芯103可通过移除偏压弹簧进行改变。改变的阀芯103可联接至伸长的阀轴102。阀轴102可提供向内端处的密封球形突起部164。

圆柱状活塞144可就座于调节器壳38的活塞室162中，在图15A和图15B中分别示出的闭合和开启状态之间往复地轴向运动。活塞本体可具有延伸至外表面中的环形的棘爪凹槽166。棘爪凹槽166可以通过向后倾斜表面168限定，其向下且向前倾斜至在棘爪凹槽166的向前端处的底部的凹槽座170。活塞本体可进一步具有环形的密封接纳凹槽用于接纳O型环140、142、148，O型环邻接限定活塞室162的侧壁。横向延伸的空气通道172可从凹槽座170延伸至活塞本体内的轴向排气通道174。空气通道174可延伸穿过活塞本体至向前的活塞端。活塞144的向后端178可借助于活塞壳138内的向后开口176暴露至轮胎腔体28内的空气压力。定位在活塞室162内，活塞144可响应于轮胎腔体压力P在活塞室162内往复地轴向运动，如图15A和图15B中所示以及如下所解释的。

排气头152可将O型环接纳在环形凹槽中且螺纹拧入调节器壳138的向前端中。偏压弹簧146可就座于排气头152的定位成向内的端部中且压缩抵靠活塞144的向前端表面。单向球形止回阀154可以容纳在排气头152中且定位在偏压弹簧146的前面。轴向的空气通路180可延伸穿过排气头152至排气端口186。在图14、图15A和图15B中所示的组装状态中，排气头152的空气通路180可与活塞空气通道174轴向地对准。在图14、图15A和图15B中所示的组装状态中，调节器136可安装至轮辋16的下侧，其中调节器组件的伸长轴线取向成与轮辋的下侧安装表面相切且垂直于伸长阀杆80的纵向轴线。如此定位，活塞144的轴向运动可以定向地垂直于阀杆80的纵向轴线。

图15A和图15B分别显示在闭合和开启位置中的阀和调节器。在图15A中，轮胎腔体28处于设定压力P，迫使活塞144抵抗压缩的偏压弹簧146。如此定位，活塞144可轴向地位于活塞室162中相对向前的位置中。在开启状态中，从改进的阀芯103的阀轴102的球形突起部164可以撞击在活塞144的向外表面上。在阀杆通道内的空气可由此被阻止通过活塞144离开。在闭合位置中，阀轴102可以在阀杆80内取向成轴向向外的。

在图15A的闭合位置中，来自管30（图7）的泵送的空气被阻止进入AMT阀杆80。泵送的空气由此借助于减压阀62从转换壳38的转换室48被引导至大气中。由管30进行的空气的泵送继续未停止，但是来自管的空气被引导至大气中，而不是进入轮胎腔体28中。

如果轮胎腔体28中的空气压力下降低于设定压力，则调节器82可转换至由图15B所表示的开启状态。低的腔体压力可引起偏压弹簧146来展开抵靠活塞144的向前端，引起活塞来轴向运动至调节器壳138的后部。当活塞144已经运动至足够程度时，活塞的凹槽166可运动至与穿过阀杆80的空气通路对准。在阀轴102的端部处的球形突起部164可由此自由下降穿过开口160且至倾斜表面168上。阀轴102的球形突起部164可使倾斜表面168进入凹槽座170中。来自管30的空气流可以通过球形突起部164的重新定位来确定。空气流路径可向下延伸穿过阀杆80进入横向的通道172中。空气流路径可引导来自通道172的加压空气流进入活塞144的轴向通道174中。空气压力可被应用到排气头152内的单向止回阀154的球184。加压空气可使球184侧向运动，克服偏压弹簧146的压缩力和开启单向止回阀154至在其间流动的空气。空气由此被引导穿过单向止回阀154，以及从排气头通道186中出来且进入轮胎腔体28中。

一旦轮胎腔体28中的空气压力已经恢复至所需的设定压力P，可以迫使活塞144轴向地进入图15A的闭合位置中，其中阀轴102的球形突起部164使倾斜表面168从活塞环形凹槽166中出来。在图15A的闭合位置中的阀轴102的球形突起部164可关断阀轴102的基底处的空气通道开口160。可以注意到，对加压空气的通过的冗余闭合通过活塞144移出与阀杆空气通道的对准且通过球形突起部164的同时运动进入与阀杆空气通道的向内端处于密封接合来产生。将领会到，阀轴102可响应于活塞144在调节器壳138的活塞室162内的活塞144的侧向的往复滑动运动来轴向地上下往复运动，由此开启和闭合阀杆80的空气通路开口160和开启和闭合空气流穿过调节器136至轮胎腔体28。活塞144、球阀154和球形突起部164因此表示用于有效地闭合和开启空气流入轮胎腔体28中的阀系统。在图15A的凸出的轴位置中，调节器136的阀系统是闭合的。在调节器136转换至开启位置后，来自管30的空气仅被允许来从转换壳38流入连接管70中。

从前述内容将理解到，图1-13图示用于与本发明一起使用的示例的磁性阀，其中从压力测量装置130采集的来自发射器/接收器装置134的信号可控制磁性开关装置118的开启和闭合。轮胎腔体28内的压力水平可由此被控制。在图14-16的示例中，机械的阀系统可包括活塞144、止回阀184和球形突起部164且控制进入轮胎腔体28的加压空气的流。当轮胎12在地面上滚动时，加压空气可以由在轮胎侧壁18中的管30的循序的坍缩所产生。加压空气路经转换壳38且由连接管70引导至轮胎阀杆80，以及当轮胎腔体压力下降低于设定压力水平时，通过调节器82或136的操作引导至轮胎腔体28。如果轮胎腔体28中的压力处于或高于设定压力时，来自管30的加压空气可以排放至大气中，直至需要轮胎腔体28中的轮胎压力下降低于设定压力时。

上述两者示例均可使用与调节器82或136结合的轮胎的阀杆80。这些示例可使用常规的Schrader阀86并且将弹簧94从其内部移除。阀86可采用弹簧94来密封，该弹簧94装载作用连接至阀杆80。弹簧94的偏压必需以一定压力来克服，通常由气动卡盘中的杆所提供，以允许空气流进入轮胎12中。示例系统可从阀芯移除弹簧94，有效地使得阀轴90自由地轴向运动。阀杆80可通过阀轴90的向内长度102连接至图13示例或图14示例的压力调节器（82或136）。特别地，改变的阀的阀轴102的向内部分可以位于穿过阀杆80的空气通道内。阀轴102可以是至压力调节器82或136的连杆机构。在图1至图13的示例中，可以采用电动调节器压力感测装置130，其连接至阀杆80内部的阀轴102。在调节器82中的压力感测装置130可以测量腔体压力并且通过信号传输控制磁性开关装置118以调节阀轴102的开启和闭合。在图14和图15的示例中，阀轴102可以通过球形突起部164联接至活塞144。

轮胎侧壁18、20中的一个或两者可具有伸长的侧壁沟槽形成在其中，其中可以包入伸长管30。管30可具有内部空气通道32，其操作定位成响应于来自滚动轮胎印迹所引入第一侧壁中的弯曲应变来从扩大的直径逐段地压缩至大致减小的直径。连接管70可在空气管30和阀杆80之间延伸，连接管具有内部连接空气通道用于当轮胎12在地面上滚动时引导被迫使沿着空气管空气通道前进的空气进入内部的阀杆通道中。组件可包括使连接管70与空气管20联接的转换壳38。止回阀76可以定位在连接管70中以阻止来自AMT阀杆80的空气向后流动从轮胎腔体28至转换壳38。另外的单向止回阀64可以安装至转换壳38以同样地阻止来自下游轮胎腔体28的空气向后流动。转换壳38可进一步具有减压阀62，当轮胎腔体28内的空气压力超过设定压力时，其操作来将来自转换壳的空气排出。在开启位置中的AMT阀杆80可使来自连接管70的加压空气穿过阀杆80的轴向通道，穿过系统调节器82或136且进入轮胎腔体28中。在闭合位置中时，调节器82或136可阻止此类的空气通过进入轮胎腔体28中。

根据本发明，示例轮胎组件10可包括在轮胎腔体28的外部的压力控制组件200（图17）。连接管70可直接泵送加压空气至压力控制组件200的阀壳280中。阀壳280可以螺纹的方式附接至标准的阀杆，例如80。阀壳280可具有填充端口282和止回阀290用于将加压空气手动添加至轮胎腔体28中。阀杆280的基座也可具有位于轮胎腔体28内的止回阀292用于阻止加压空气流出轮胎腔体且进入压力控制组件200中。阀壳280可进一步具有减压阀297用于在压力高于设定压力P时释放由阀壳280所接收的来自连接管70的空气。

根据此文中所提供的描述，本发明中的变型是可能的。虽然为了说明本发明的目的已经示出了一些代表性的实施例和细节，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，其中能够产生各种改变和更改，而不脱离本发明的范围。因此，应该理解到所描述的特定实施例中能够产生变化，其将在本发明的如由随后所附的权利要求中所限定的本发明的全部预计范围内。

Claims

1.一种空气维持轮胎组件，其特征在于，其包括：

2.根据权利要求1所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，所述压力控制组件包括阀壳，其以螺纹的方式附接至所述伸长阀杆。

3.根据权利要求2所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，所述压力控制组件包括减压阀用于释放所述阀壳中高于设定压力的压力。

4.根据权利要求3所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，所述连接管联接成与所述空气通道和所述阀杆空气流连通。

5.根据权利要求4所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，其进一步包括第一阀装置用于允许和禁止加压空气流从所述空气通道进入所述连接管中。

6.根据权利要求5所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，所述第一阀装置包括容纳在转换壳中的单向阀，所述转换壳使所述连接管与所述空气通道联接。

7.根据权利要求6所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，其进一步包括第二阀装置，所述第二阀装置包括所述压力控制组件和所述伸长阀杆。

8.根据权利要求7所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，所述空气通道和侧壁沟槽大致是环形的且存在于所述第一侧壁中的邻近所述阀杆处。

9.根据权利要求7所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，响应于所述轮胎腔体中的空气压力降到低于所述设定压力开启所述压力控制组件，以及响应于所述阀壳内的空气压力等于或高于所述设定压力闭合所述压力控制组件。

10.根据权利要求9所述的空气维持轮胎组件，其特征在于，在压力高于所述轮胎的推荐充气压力时，所述减压阀开启。

11.一种维持轮胎内空气的方法，其特征在于，其包括下列步骤：

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，其进一步包括下列步骤：

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，其进一步包括下列步骤：

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，其进一步包括下列步骤：

以大致环形构型部署所述空气管和所述沟槽；以及

将所述空气管和所述沟槽定位在所述侧壁中邻近所述阀杆处。