CN107521295B - 空气维持轮胎系统部件保护器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种空气维持轮胎系统部件保护器。空气维持轮胎系统包括至少一个连接管，所述至少一个连接管在环形空气管与阀壳体之间延伸并与这两者流体连通。保护器包括：第一端部，其安置成最接近至少一个连接管与环形管的连接处；以及第二端部，其安置成最接近阀壳体。保护器的中间部分安置在第一端部与第二端部之间。保护器覆盖至少一个连接管和阀壳体的外部表面，且包括用于接合至少一个连接管以固定所述管的位置的机构。

Description

空气维持轮胎系统部件保护器

技术领域

本发明涉及空气维持轮胎系统，所述空气维持轮胎系统是维持充气轮胎内的适当空气压力的系统。更具体地，本发明涉及一种用于基于阀杆的空气维持轮胎系统的部件的保护器。

背景技术

常规充气轮胎被设计来运行持续相对长的时间周期。在许多情况下，目前预计汽车轮胎具有30,000、50,000或70,000英里的有效使用寿命。然而，即使是长寿命的充气轮胎也会由于被钉子和其它尖的物体刺穿、温度变化和/或空气扩散通过轮胎本身而经受空气压力损耗。

由于空气扩散随时间的过去使轮胎压力减小，所以充气轮胎会反复地变成充气不足的。因此，驾驶员必须依次反复地采取行动来维持车辆轮胎中的推荐的空气压力，以避免燃料经济性、轮胎寿命和/或车辆制动和操纵性能的下降。轮胎压力监控系统（TPMS）是已被提出以在车辆轮胎中的空气压力显著低时警告驾驶员的自动化系统。然而，此类系统仍取决于驾驶员在得到警告时采取补救行动，以将轮胎再充气到推荐的压力。因此，在现有技术中已期望将空气维持特征并入于充气轮胎内，所述空气维修特征将维持预定或推荐的空气压力，而不需要驾驶员干预。

为此目的，已开发了空气维持轮胎（AMT）系统。AMT系统通常包括作用来根据需要增加车辆轮胎中的空气压力的一个或更多个泵或泵送组件。一个此类系统的示例是美国专利申请序列号15/065,134中所描述的基于阀杆的空气维持轮胎系统，该专利申请为与本发明的同一受让人所拥有，即，固特异轮胎&橡胶公司。

在此类空气维持轮胎系统（且特别地，基于阀杆的空气维持轮胎系统）中，该系统的一些部件会暴露至路面碎屑和多种环境条件。例如，基于阀杆的空气维持轮胎系统可采用在阀壳体与蠕动泵管之间延伸的空气管。此类空气管可安置在轮辋和/或轮胎的外部表面上，在这种情况下，所述空气管暴露至路面碎屑和多种环境条件。

因此，期望提供一种保护器，所述保护器遮蔽并保护基于阀杆的空气维持轮胎系统的此类部件免受可能的损害。

发明内容

根据本发明的示例性实施例的方面，一种空气维持轮胎系统包括至少一个连接管，所述连接管在环形空气管与阀壳体之间延伸并与两者流体连通。保护器包括：第一端部，其安置成最接近至少一个连接管与环形管的连接处；以及第二端部，其安置成最接近阀壳体。保护器的中间部分安置在第一端部与第二端部之间，其中保护器覆盖至少一个连接管的外部表面。

根据本发明，其还包括以下技术方案：

1. 一种空气维持轮胎系统部件保护器，所述空气维持轮胎系统包括至少一个连接管，所述至少一个连接管在环形空气管与阀壳体之间延伸并与这两者流体连通，所述保护器包括：

第一端部，其安置成最接近所述至少一个连接管与所述环形管的连接处；

第二端部，其安置成最接近所述阀壳体；以及

中间部分，其安置在所述第一端部与所述第二端部之间，由此所述保护器覆盖所述至少一个连接管的外部表面。

2. 根据技术方案1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述环形空气管安装到轮胎，安装构件固定到所述轮胎的侧壁，所述至少一个连接管附接到所述安装构件，且所述保护器的所述第一端部固定到所述安装构件。

3. 根据技术方案2所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器的所述第一端部是轴向向内弯曲的。

4. 根据技术方案2所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器的所述第一端部通过机械紧固件被固定到所述安装构件。

5. 根据技术方案2所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器的所述第一端部包括接合所述安装构件的弹性体材料。

6. 根据技术方案1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器的所述第二端部固定到所述阀壳体。

7. 根据技术方案6所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，开口形成于所述保护器的所述第二端部中以用于接纳所述阀壳体的螺栓，唇部形成于所述开口的内周边上，且螺母接合所述唇部。

8. 根据技术方案1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器的所述第二端部形成有一边缘，所述边缘环绕所述阀壳体的外部表面的径向向内周边边缘。

9. 根据技术方案1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器形成有从所述第一端部延伸到所述中间部分的渐缩部和从所述第二端部延伸到所述中间部分的渐缩部。

10. 根据技术方案1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述中间部分包括柔性构件。

11. 根据技术方案10所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述柔性构件是分立的弹性体构件。

12. 根据技术方案10所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述柔性构件是整体的柔性特征部。

13. 根据技术方案1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其进一步包括用于接合所述至少一个连接管的机构。

14. 根据技术方案13所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，用于接合所述至少一个连接管的所述机构包括形成于所述保护器的所述第一端部的径向向内表面中的一对槽。

15. 根据技术方案13所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，用于接合所述至少一个连接管的所述机构包括附接到所述连接器的内部表面的至少一对连接器。

16. 根据技术方案1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述至少一个连接管包括一对连接管，所述一对连接管中的第一者在所述环形空气管的第一端部与所述阀壳体之间延伸并与这两者流体连通，且所述一对连接管中的第二者在所述环形空气管的第二端部与所述阀壳体之间延伸并与这两者流体连通。

17. 根据技术方案1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述空气维持轮胎系统是基于阀杆的空气维持轮胎系统。

附图说明

现将通过示例的方式并参考附图来描述本发明，在附图中：

图1是包括基于阀杆的空气维持轮胎系统的部件的轮胎的外部侧的不完整的正视图；

图2是包括基于阀杆的空气维持轮胎系统的部件的轮胎的外部侧和本发明的空气维持轮胎系统部件保护器的示例性实施例的不完整的正视图；

图3是图2中所示的空气维持轮胎系统部件保护器的透视图；

图4是图2中所示的空气维持轮胎系统部件保护器的一部分的不完整的透视图；以及

图5是图2中所示的空气维持轮胎系统部件保护器的另外的部分的不完整的透视图。

类似的标记贯穿所有附图是指类似的零件。

具体实施方式

将理解到，术语内部（inboard）在本文中是指对应于轮胎的轴向内表面或内侧的方向，且术语外部（outboard）在本文中是指对应于轮胎的轴向外表面或外侧的方向。术语轴向向内是指朝向轮胎的中心平面的轴向方向，且术语轴向向外是指远离轮胎的中心平面的轴向方向。术语径向向内是指朝向轮胎的中心旋转轴线的径向方向，且术语径向向外是指远离轮胎的中心旋转轴线的径向方向。

参照图1，轮胎12以如本领域技术人员所已知的常规方式安装在轮辋14上，并且限定腔体（未示出）。示例性空气维持轮胎系统（例如，基于阀杆的空气维持轮胎系统）被标示为16。空气维持轮胎系统16包括蠕动泵组件18。蠕动泵组件18包括环形空气管20，该环形空气管被接纳在形成于轮胎12和/或轮辋14中的环形沟槽38中，并转而封闭环形通道（未示出）。

第一连接管22附接到环形空气管20的第一端部24，并将环形空气管的第一端部流体地连接到泵组件18的阀壳体26。第二连接管28附接到环形空气管20的第二端部30，并将环形空气管的第二端部流体地连接到阀壳体26。

当轮胎12在载荷作用下沿地面旋转时，环形空气管20在轮胎印迹处循序地变平或被挤压。环形空气管20及其通道逐段地循序变平将空气引导至阀壳体26。包括止回阀的轮胎阀杆（未示出）流体地连接到阀壳体26。当抵抗止回阀的空气压力足够且轮胎腔体内的空气压力低于设定的压力水平时，空气进入轮胎腔体中。当轮胎腔体内的空气压力水平处于或高于设定的压力时，止回阀关闭且来自泵组件18的空气通过阀壳体26中的减压阀排向大气。

如图1中所见，泵组件18的阀壳体26安置在轮辋14内。连接管22、28穿过形成于轮辋14中的开口36，并延伸到相当刚性的弹性体或聚合物安装构件32，该安装构件称为拱顶件（dome）。拱顶件32固定到轮胎12的侧壁34，且便于经由第一配件72将第一连接管22流体连接到环形空气管20的第一端部24和经由第二配件74将第二连接管28流体连接到环形空气管的第二端部30。第一连接管22和第二连接管28因此安置在轮胎12和轮辋14的外部表面上，在这种情况下，它们暴露至具有可能引起损害的路面碎屑和多种环境条件。

现参照图2至图5，本发明的空气维持轮胎系统部件保护器的示例性实施例大体被指示在10处。保护器10从阀壳体26径向地延伸到拱顶件32，以接合并覆盖连接管22和28从而保护它们。连接管22和28通常由聚合物形成，例如，柔性塑料，以使得当轮胎12在旋转期间经历循环变形时，这些管能够挠曲。如下文将更详细描述地，保护器10因此包括这样的结构，即该结构使得保护器10能够挠曲，同时保持稳定从而为管22和28提供安全保护。

保护器10包括第一端部40、第二端部42和安置在第一端部与第二端部之间的中间部分44。保护器10的第一端部40提供对保护器至拱顶件32的刚性支撑和安全连接。更确切地，第一端部40相对于保护器10的其余部分轴向向内弯曲，以提供抵靠拱顶件40的稳定的安装平台。优选地，通过机械紧固件（例如，螺钉46）将第一端部40固定到拱顶件32。例如，开口48可形成于保护器10的第一端部40中，该开口在连接管22与28之间与拱顶件32对准，由此使得能够将螺钉46固定到拱顶件的牢固区域，而并未不利地影响每个相应的连接管至环形管20的流体连接。

保护器10的第一端部40还优选地包括防护罩50。防护罩50由弹性体材料形成，并且覆盖每个连接管22和28至拱顶件32处的相应配件72和74的连接，这样增强了这些连接。另外，防护罩50可选地接触并且就座于拱顶件32上，以使得能够由拱顶件来支撑保护器10。保护器10的第一端部40还包括一对槽52，该对槽形成于保护器的第一端部的径向向内表面54中。优选地，连接管22和28中的每个卡扣至相应的一个槽52中，从而使得保护器10的第一端部40能够在邻近于拱顶件32处支撑这些连接管。此类支撑使得保护器10能够维持每个连接管22和28至拱顶件32的笔直连接，以减少这些管中的任何可能的应力，减少这些管与其它部件（例如，连接螺钉）的磨损以及改进这些管的抗疲劳行为，所有这些均有利地增加这些管的寿命。

保护器10的第二端部42提供保护器至阀壳体26的刚性支撑和安全连接。更确切地，阀壳体26通常包括在其外部表面上的螺母56，该螺母拧到阀壳体的螺栓58上。开口60形成于保护器10的第二端部42中，该开口使得螺栓58能够穿过保护器10。唇部62形成于开口60的内周边上，且螺母56接合该唇部，以将保护器10的第二端部42固定到阀壳体26的外部表面。保护器10的第二端部42优选地还形成有倒圆边缘64，该倒圆边缘轴向向内弯曲，以环绕阀壳体26的外部表面的径向向内周边边缘，由此提供对阀壳体的增加的保护。

保护器10形成有从第一端部40延伸到中间部分44的渐缩部和从第二端部42延伸到中间部分44的渐缩部。结果，中间部分44优选地薄于第一端部40和第二端部42。中间部分包括柔性构件66，例如，波纹管。波纹管66可为由柔性材料（例如，弹性体）形成的分立构件，或其可为形成于连接器10的中间部分44中的整体的柔性特征部。

柔性构件66使得保护器10能够沿三个运动平面挠曲。具体地，如果阀壳体26已相对于拱顶件32周向地移位，且阀壳体和拱顶件由此不对准，则柔性构件66仍使得保护器的第一端部40能够安全连接到拱顶件，且使得第二端部42能够安全连接到阀壳体。如果阀壳体26已相对于拱顶件32轴向向内地或轴向向外地移位，则柔性构件66还使得保护器的第一端部40能够安全连接到拱顶件，且使得第二端部42能够安全连接到阀壳体。最后，当轮胎12旋转并经历循环变形时，拱顶件32与阀壳体26之间的径向距离会改变高达大约五（5）或六（6）毫米。柔性构件66容易吸收且由此适应径向距离的此类变化，由此维持保护器的第一端部40安全连接到拱顶件32及第二端部42安全连接到阀壳体26。

保护器10包括附接到保护器的轴向内部表面68的一对或更多对连接器或夹具70。连接器或夹具70卡扣到连接管22和28上并接合连接管22和28，以保持这些管邻近保护器10的内部表面68。连接器70由此使连接管22和28保持在受保护的位置中，并通过将它们锚固至保护器10来减少在轮胎12旋转时管的不利的振动。

优选地，保护器10由轻质但稳定的材料形成。例如，保护器10可由刚性尼龙聚合物形成，其对于保护器10提供在大约十（10）到十五（15）克之间的重量。容易在已装配空气维持轮胎系统16之后安装保护器10，从而不需要特定的步骤或专门的工具。同样地，如有需要，容易移除和/或更换保护器10。有利地，保护器10与空气维持轮胎系统16的现有部件建立接口，使得对于采用保护器不需要额外的部件或改装。

本发明的空气维持轮胎系统部件保护器10因此提供对连接管22和28及阀壳体26的保护，以免受碎屑撞击。另外，保护器10保持连接管22和28的位置，使得这些管不接触车辆的其它部件。通过将连接管22和28锚固至也覆盖阀壳体26的外部表面的流线型结构，保护器还改进了这些连接管和阀壳体的美学外观。

通过覆盖住连接管22和28，保护器10有利地提供对这些管（可由聚合物形成）的保护，以免受可能的紫外光降解。由于轻质但稳定，所以保护器10支持柔性连接管22和28至拱顶件32的连接，从而改进了这些连接管承受由轮胎12在旋转期间的循环变形所产生的应力的能力。保护器10还提供用于连接管22和28的稳定的锚固件，以在轮胎12旋转时减少这些管的振动。此外，通过支撑连接管22和28，保护器10有利地增加这些连接管的寿命，因为其减小了这些管中的可能的应力，改进了这些管的抗疲劳性能以及减小了这些管上的在它们至拱顶件32和阀壳体26的相应连接处或附近的磨损。

本发明还包括一种保护空气维持轮胎系统的部件的方法。该方法包括根据上文所呈现的和图2至图5中所示出的描述的步骤。

将理解到，在不影响本发明的整体概念或操作的情况下，可更改或重新布置上述空气维持轮胎系统部件保护器的结构，或者省略或添加为本领域技术人员所已知的部件。例如，保护器10可为一件式或多件式构造，和/或可由一种材料或多种材料形成。作为额外示例，柔性构件66可由与保护器10的其余部分不同的材料或由与保护器的其余部分相同的材料形成。

已参考优选实施例描述了本发明。在阅读并理解了此描述之后，其他人将想到可能的修改和改变。将理解到，所有此类修改和改变被包括在如所附权利要求或其等效物中所阐述的本发明的范围内。

Claims (16)

1.一种空气维持轮胎系统部件保护器，所述空气维持轮胎系统包括蠕动泵组件，所述蠕动泵组件包括环形空气管，所述环形空气管被接纳在形成于轮胎和/或轮辋中的环形沟槽中，所述空气维持轮胎系统还包括至少一个连接管，所述至少一个连接管在所述环形空气管与阀壳体之间延伸并与这两者流体连通，所述保护器包括：

第一端部，其安置成最接近所述至少一个连接管与所述环形空气管的连接处；

第二端部，其安置成最接近所述阀壳体；以及

中间部分，其安置在所述第一端部与所述第二端部之间，由此所述保护器覆盖所述至少一个连接管的外部表面；

其中，所述保护器形成有从所述第一端部延伸到所述中间部分的渐缩部和从所述第二端部延伸到所述中间部分的渐缩部。

2.根据权利要求1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述环形空气管安装到轮胎，安装构件固定到所述轮胎的侧壁，所述至少一个连接管附接到所述安装构件，且所述保护器的所述第一端部固定到所述安装构件。

3.根据权利要求2所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器的所述第一端部是轴向向内弯曲的。

4.根据权利要求2所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器的所述第一端部通过机械紧固件被固定到所述安装构件。

5.根据权利要求2所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器的所述第一端部包括接合所述安装构件的弹性体材料。

6.根据权利要求1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器的所述第二端部固定到所述阀壳体。

7.根据权利要求6所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，开口形成于所述保护器的所述第二端部中以用于接纳所述阀壳体的螺栓，唇部形成于所述开口的内周边上，且螺母接合所述唇部。

8.根据权利要求1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述保护器的所述第二端部形成有一边缘，所述边缘环绕所述阀壳体的外部表面的径向向内周边边缘。

9.根据权利要求1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述中间部分包括柔性构件。

10.根据权利要求9所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述柔性构件是分立的弹性体构件。

11.根据权利要求9所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述柔性构件是整体的柔性特征部。

12.根据权利要求1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其进一步包括用于接合所述至少一个连接管的接合机构。

13.根据权利要求12所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，用于接合所述至少一个连接管的所述接合机构包括形成于所述保护器的所述第一端部的径向向内表面中的一对槽。

14.根据权利要求12所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，用于接合所述至少一个连接管的所述接合机构包括附接到所述保护器的内部表面的至少一对连接器。

15.根据权利要求1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述至少一个连接管包括一对连接管，所述一对连接管中的第一者在所述环形空气管的第一端部与所述阀壳体之间延伸并与这两者流体连通，且所述一对连接管中的第二者在所述环形空气管的第二端部与所述阀壳体之间延伸并与这两者流体连通。

16.根据权利要求1所述的空气维持轮胎系统部件保护器，其中，所述空气维持轮胎系统是基于阀杆的空气维持轮胎系统。