CN105691123A

CN105691123A - 空气维持轮胎及阀组件

Info

Publication number: CN105691123A
Application number: CN201510912596.7A
Authority: CN
Inventors: R.L.贝内迪特; R.A.罗西; T.戈比纳思
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2016-06-22
Also published as: EP3031633A1; EP3031633B1; BR102015030390A2; US20160167457A1; US10239368B2

Abstract

一种自充气轮胎组件，包括安装在轮胎侧壁槽内的空气管。该空气管与围绕空气管的相对的斜角槽表面接触性接合。通过在滚动的轮胎压痕内弯曲和压迫槽，使空气管的一段从扩张直径被压扁至扁平直径，来迫使空气从压扁的段沿着管空气通道被排出。管被放置于槽内，其中管具有圆形横截面形状和外直径D，而槽不具有圆形横截面形状，其中所述槽具有宽度W和长度L，其中D大于W。

Description

空气维持轮胎及阀组件

技术领域

本发明一般性地涉及空气维持轮胎，和更具体地，涉及一种轮胎组件，其将一种空气泵送机构包括进轮胎内用于维持轮胎空气压力。

联邦资金的声明

本发明由政府支持在能源部授予的DE-EE0005447下被做出。政府在此发明中具有一定权利。

背景技术

正常空气扩散随时间降低轮胎气压。轮胎的自然状态是处于被充气的情况下。因此，司机必须重复动作来保持轮胎气压，或者否则他们会见到降低的燃料经济性，轮胎寿命及降低的汽车制动和操控性能。轮胎气压监控系统已经被提供在轮胎气压非常低情况时警告司机。然而，这种系统在被警告再次对轮胎充气至建议的气压时保持依赖于司机采取补救措施。因此，在轮胎内包含一个空气维持装置是理想的，该装置可以自己-保持轮胎的气压来补偿随时间轮胎气压的任何降低，而不需要司机的介入。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种自充气轮胎组件包括具有一个轮胎安装面的轮缘，该安装面在第一和第二轮缘凸缘之间延伸；安装到轮缘轮胎安装面的轮胎，该轮胎具有一个轮胎腔，和第一及第二侧壁，这两个侧壁分别从第一及第二轮胎胎圈区域延伸到轮胎胎面区域。一个侧壁槽被置于在该轮胎的压缩区内，及一个空气管被置于侧壁槽内，接触式接合相反的槽表面，至少部分包围该空气管。侧壁槽可操作地在弯曲区域的压缩侧内响应于在滚动轮胎压痕内的弯曲应力而弯曲，来把空气管从扩张直径压缩到靠近滚动轮胎压痕的扁平直径，这样迫使空气沿着空气通道从压扁的空气管段被排出。

根据本发明的一个方面，还提供一种自充气轮胎组件，包括：

装到车轮上的轮胎，该轮胎具有轮胎腔，第一和第二侧壁，两个侧壁分别从第一和第二轮胎胎圈区域延伸至轮胎胎面区域；

设置于轮胎内的槽，

设置于该槽内的管，其中该管具有圆形横截面形状且具有外直径D,并且该槽并不具有圆形横截面形状，其中所述槽具有宽度W和长度L,其中D大于W。

另外，如上面所述的轮胎组件，其中D小于L。

另外，如上面所述的轮胎组件，其中该槽设置于轮胎侧壁内。

另外，如上面所述的轮胎组件，其中该管是环形的。

另外，如上面所述的轮胎组件，其中该槽是环形的并位于轮缘上边界的靠近上方。

另外，如上面所述的轮胎组件，其中当管在轮胎未加负载状态下被安装在槽内时，管横截面形状是基本上椭圆形的。

另外，如上面所述的轮胎组件，其中该槽朝向槽开口变窄。

另外，如上面所述的轮胎组件，其中该槽朝向槽末端变窄。

另外，如上面所述的轮胎组件，其中该槽具有长度L,在宽度W的2至4倍的范围内。

另外，如上面所述的轮胎组件，其中该槽具有长度L,在宽度W的3至4倍的范围内。

另外，如上面所述的轮胎组件，其中管的外直径D在槽的宽度W的1.5至2倍的范围内。

定义

轮胎的“纵横比”意思是轮胎断面高度（SH）比它的断面宽度（SW）乘以100%表达为百分比。

“非对称胎面”意思是具有围绕轮胎的中心平面或者赤道平面EP是非对称的胎面花纹的胎面。

“轴向的”和“轴向地”意思是平行于轮胎滚动轴线的直线或者方向。

“胎圈包布”是一种围绕轮胎胎圈外侧放置的材料窄条带，用于保护帘线层不受磨损及抵抗轮缘切割和在轮缘上分散屈曲。

“圆周的”意思是垂直于轴向方向沿着环形胎面的表面的周长延伸的直线或者方向。

“赤道中心平面（CP）”意思是垂直于轮胎滚动轴线并穿过胎面中心的平面。

“压痕”意思是在零速度和处于正常负载及压力下，轮胎胎面与平的表面的接触块或者接触区域。

“内侧”意思是当轮胎被安装在车轮上和车轮被装在汽车上时，最靠近汽车的轮胎侧。

“侧向的”意思是轴向方向。

“侧向边缘”意思是在正常负载和轮胎充气下测量的，与轴向最外胎面接触块或者压痕相切的线，该线与赤道中心平面相平行。

“净接触面积”意思是围绕整个胎面圆周接触介于侧向边缘之间的胎面元件的地面全部面积除以介于侧向边缘之间的全部胎面总面积。

“非方向胎面”意思是这样的胎面：没有向前行驶的优选方向及不要求在某个特定车轮位置或多个位置被定位在汽车上以保证胎面花纹和优选的行进方向对齐。相反地，一个方向胎面花纹具有一个要求特定车轮定位的优选行进方向。

“外侧”意思是当轮胎被安装在车轮上并且车轮被安装在汽车上时，距离汽车最远的轮胎侧。

“蠕动的”意思是通过似波浪的收缩的操作，该收缩沿着管状的通道推进包含的物质，如空气。

“放射状的”和“放射状地”意思是放射地朝着或者离开轮胎的转动轴线的方向。

“肋”意思是在胎面上的圆周地延伸的橡胶条带，被至少一个圆周的槽及或者一个第二这样的槽或者一个侧向边缘所界定，该条带未被全深度槽侧向地分离。

“细缝”意思是模造在轮胎的胎面元件内的小槽，其细分胎面表面和提高牵引，细缝一般宽度窄并且在轮胎压痕中封闭，与槽在轮胎压痕中保持开口相反。

“胎面元件”或者“牵引元件”意思是由具有靠近槽的形状限定的肋或块元件。

“胎面弧宽度”意思是在胎面的侧向边缘之间测量的该胎面的弧长。

附图说明

本发明将会通过例子和参考附图被描述，其中：

图1是轮胎，轮缘和泵组件的前视图；

图2是图1中轮胎的横截面图；

图3A是图2示出的侧壁通道的放大局部图；

图3B表示的是已经被插入在图2中轮胎内的圆形泵管；

图3C表示的是插在圆形泵管开口上的端帽的特写横截面图；

图3D表示的是装配进泵侧壁通道内之后的泵管的特写横截面图；

图4A表示的是处于装载和开放状态下的，在泵侧壁通道内的泵管的特写横截面图；

图4B表示的是处于装载和闭合状态下的，在泵侧壁通道内的泵管的特写横截面图。

具体实施方式

参考图1和图2，轮胎组件10包括轮胎12，蠕动泵组件14，和轮胎车轮16。轮胎以传统方式装在车轮16上。车轮16具有一个带轮缘安装凸缘26的轮缘28。该轮胎是具有传统结构的，具有一对从相对的胎圈区域34延伸至顶点或者轮胎胎面区域38的侧壁32。轮胎12和车轮16包围轮胎腔40。

如图1，2和3所示，泵组件14包括安装在通道60内的空气管50。该管50由一种弹性，柔韧的材料制成，如塑料或者橡胶合成物，能够承受重复的变形循环。这样被构造，该管在承受外力作用时在轮胎内可以变形为扁平状态，而在该力除去时，恢复至最初截面形状。在所示的实例中，管50的横截面在处于无应力状态时一般是圆形，具有由管壁54构成的内圆孔52。管具有足够的半径，可操作性地使必需体积的空气通过，足够满足将空气泵入轮胎腔40内以保持轮胎12处于优选的充气压力的目的。尽管在这个实例中示出的空气管50是环形的，用于360度泵送，然而该空气管不需要是环形的，而可以具有任何足够长度，例如180度泵送。

如图1和2所示，蠕动泵组件14可进一步包括调节器装置70和空气引入口和过滤组件75。调节器装置70的作用在于，如果在轮胎的腔40内的轮胎气压高于可选的设定点压力时，防止空气通过空气引入口和过滤组件75进入蠕动泵。如果轮胎腔压力低于设定点压力，调节器70打开连接到蠕动泵的泵入口的空气通道，以允许外部空气流进蠕动泵内。该调节器可以如在2014年1月27日提交的美国专利申请no.61/931,916描述，并且其被包括于本文中作为参考。

随着轮胎转动，轮胎侧壁在进入轮胎压痕时承受压迫。压迫力104从压痕100指向该轮胎内并且如图4B所示起作用压扁空气管通道的一部分。随着轮胎继续转动，泵管将沿与轮胎转动的方向相反的方向以一段接一段的方式相对着轮胎压痕顺序地被压扁或者被挤压。管通道50一段接一段的顺序压扁使得从被压扁段处被排出的空气被泵送到出口，进入调节器装置内，然后进入到轮胎腔40。另外，随着轮胎转动，被压扁的管段又从空气引入口过滤组件75被重新充以空气直到当达到设定压力时，调节器切断到泵的流动。

空气管组件14的优选位置如图2所示。空气管组件14优选地被安装在轮胎承受弯曲应变的区域。利用在侧壁的弯曲区域内的弯曲应变避免需要通过抵着相当坚硬的屏障如轮胎组件轮缘来掐捏空气管以压缩空气管。来自与轮缘接触而对空气管的潜在损害就这样被避免了，并且空气管的结构整体性可以贯穿轮胎的寿命循环被保持。管50设置于槽60内。槽60优选地设置于轮胎12的下侧壁32内，并且更优选地，如图2所示，当装到车轮上时在上轮缘凸缘径向之外的下侧壁区域内，此处轮胎的弯曲变形帮助实现管掐捏。

管50通过在滚动的轮胎压痕内弯曲槽60的压缩应变被封闭。管50在侧壁30内的位置给用户提供了放置自由并避免管50和轮缘凸缘26之间的接触。管50在槽60内的较高设置利用了侧壁的变形，因为侧壁通过轮胎压痕来封闭管。

槽60在图3A中示出处于未装载的状态。图3A示出要被置于槽60内的模体管。管50具有比槽60的宽度还要大的直径D,这样当管50被装在槽60内时，在宽度方向存在管50的过盈配合。槽60具有长度L，该长度的范围是宽度W的2至4倍，并且更优选的是处于宽度W的3-4倍的范围。管50的外直径D优选地大于槽的宽度W，并且更优选地处于槽的宽度1.5至2倍的范围内。槽的长度L大于管50的外直径D，以致当管被插入槽60内时，管50不是充满整个槽60，留出空隙110。空隙110留出空间用于以粘合剂填充整个槽60，以将管固定在槽内。那么关于槽长度，管对槽长度没有过盈配合。槽60还包括颈部65，该颈部具有位于槽的入口处的减小宽度N。减小宽度N处于宽度W的40-60%的范围。槽60被第一和第二侧壁62，63所限定，二个侧壁的一部分相对彼此平行。第一和第二侧壁62，63在槽60的末端64处结合在一起。

在管50被插入到槽60内后，一个覆盖条带130被插入进槽入口以把管固定在轮胎内。覆盖条带130具有一个圆形凹面132，其顶着管50的弯曲外表面51被放置。覆盖条带130具有两个相对的颈部134，136，相对其抵着槽颈部65被接纳。覆盖条带130具有外端部138，140，其被安装在槽60的斜角部分69内。图3D示出当轮胎处于未加负载状态时在装配位置的管和槽。当管被装在槽内时，管的横截面形状通常是椭圆形的。图4A示出当轮胎在负载下转动时的槽和管组件，示出管处于开放位置。图4B示出当槽和管组件被转动进压痕区域时，使得轮胎侧壁32处于压迫下，而管52处于闭合位置。

根据这里提供的描述，本发明的变动是有可能的。虽然为了阐示本发明的目的，特定的代表性实施例和细节已经被示出，但是对本领域技术人员很显然的是可以做出各种改变和修改而不偏离本发明的范围。因此，应该理解，能够对所述的特定实施例做出改变，这些改变在由后面所附的权利要求限定的本发明的完全预期的范围内。

Claims

1.一种自充气轮胎组件，其特征在于：

设置于轮胎内的槽，

设置于该槽内的管，其特征在于该管具有圆形横截面形状且具有外直径D,并且该槽并不具有圆形横截面形状，其特征在于所述槽具有宽度W和长度L,其中D大于W。

2.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于D小于L。

3.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于该槽设置于轮胎侧壁内。

4.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于该管是环形的。

5.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于该槽是环形的并位于轮缘上边界的靠近上方。

6.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于当管在轮胎未加负载状态下被安装在槽内时，管横截面形状是基本上椭圆形的。

7.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于该槽朝向槽开口或槽末端变窄。

8.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于该槽具有长度L,在宽度W的2至4倍的范围内。

9.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于该槽具有长度L,在宽度W的3至4倍的范围内。

10.如权利要求1所述的轮胎组件，其特征在于管的外直径D在槽的宽度W的1.5至2倍的范围内。