CN108237852A - 具有自充气装置的轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有自充气装置的轮胎，其中：(1)为了进一步提高在行驶期间向轮胎内腔供应空气的效率，将管插入到最常发生轮胎伸缩运动的侧部的内部；(2)朝行驶方向被压缩的空气被注入到轮胎内腔中，并且由于在位于行驶相反侧的管中形成的负压，来自外部的空气被充入管中；以及(3)通过减少调节器的暴露部分来提高耐久性。

Description

具有自充气装置的轮胎

技术领域

本发明涉及一种轮胎，该轮胎能够通过由于连接到调节器的管子的伸缩引起的空气压缩反应而补充在轮胎运转期间泄漏的空气压力来自身维持适当的空气压力。

背景技术

通常，受限于轮胎和轮辋组件中的空气中的一小部分会随着时间流逝而自然地泄漏。

当轮胎的空气压力低于适当的空气压力时，车辆的转向、制动和行驶性能将下降。

为了维持轮胎的预设气压，现有技术的轮胎压力检测系统使用安装在车轮中的轮胎压力检测传感器来测量轮胎内的压力或温度，并且经由无线通信将该信息发送给控制单元。

然而，现有技术的轮胎压力检测系统在轮胎压力下降到预定压力以下时只是简单地警告驾驶员，因此存在在行驶到车辆服务站的过程中仍具有行驶事故风险的问题，所以司机的干预是必要的。

随着轮胎压力监测系统(TPMS)的进一步发展，已经提出了有必要开发当轮胎压力下降时不需要驾驶员干预的主动式轮胎安全装置。

以下是关于与能够自身维持其空气压力的轮胎相关的现有技术的描述。

(1)首先，欧洲专利第1648721号(下文称为“现有技术1”)的特征在于，在轮胎和轮辋凸缘1a之间安装有管4，在管的两端处安装有阀7和过滤器6。

通常，与由金属材料制成的轮辋凸缘1a相比，向轮胎供应空气的管4由诸如橡胶等柔性材料制成，而橡胶是较软的材料。

因此，在现有技术1中存在的问题是，随着管4与轮辋凸缘1a不断接触，管4的耐久性会下降。

此外，由于在轮辋凸缘附近的胎圈部不太可能变形，因此存在不能对向轮胎供应空气的管子平稳地进行压缩和膨胀的缺点。

然而，管的压缩可以通过与轮(即，轮辋凸缘1a)的接触来进行，但是在这种情况下，已经提出了管4的耐久性下降的缺点，包括如上所述的问题。

(2)美国专利第8,042,586号(下文称为“现有技术2”)的特征在于，滚动轮胎印迹内的弯曲区域具有中性轴线、压缩侧壁和伸长侧壁，并且其中安装有管的凹槽位于压缩侧壁内，并且管被定位成使得管与相对的凹槽表面以接触式接合。

特别地，在现有技术2的情况下，已经示例性示出了管在压缩侧壁中的位置为：在外表面中为200、在内表面中为202、以及在其外表面中为204，其中在轮胎的滚动期间发生管的压缩。

现有技术2的特征在于提出一种在轮胎的滚动期间通过管的压缩来压迫空气的技术。

然而，实际上轮胎的运动是通过由于与路面接触的表面处的压缩而引起的其折叠和展开的上下运动(即，有效的伸缩运动)而实现的。

因此，期望将管定位在发生最有效的伸缩运动的地方，从而将空气注入到轮胎内腔中。

此外，由于车辆的重量与车辆的性能密切相关，所以应该使得用于保持轮胎的适当气压的装置尽可能地轻。

(3)在美国专利第8,113,254号(下文称为“现有技术3”)中，圆形空气管连接到具有字母“T”的形状的入口装置和出口装置。

其特征在于，入口装置和出口装置面向彼此定位。

在现有技术3的情况下，存在如下缺点。

首先，入口和出口以180度对称而面向彼此，即，仅使用了管的总长度的一半，因此与使得入口装置和出口装置位于同一位置的方法相比，性能相对较低，此外，与仅包括一个安装装置的技术相比，在安装方面存在困难。

此外，由于在入口装置中没有形成调节器，所以外部空气不断地被引入管中，并且即使在预设的气压下也会重复地执行经由出口装置排出空气的过程。

因此，由于在轮胎的运转期间轮胎的入口装置和出口装置必须连续运转，这可能导致入口装置和出口装置的耐久性下降的严重问题。

此外，存在的缺点是，当与具有一个弹簧的活塞方法相比时，包括两个滚珠和相应弹簧的组合的阀的制造和设置方法困难。

美国专利第9,205,714号(下文称为“现有技术4”)具有能够利用使用了薄层膜法的调节器使高度最小化的有利结构。

然而，在现有技术4的情况下，不仅为了防止空气逆流而使用两个止回阀，而且还考虑到轮胎的高压力而使用单独的弹簧来设计调节器，因此，结构变得相当复杂，并且难以使其小型化。

并且，不能进行微调以设置预设轮胎压力。

此外，已经指出如下缺点：由于在轮胎的胎圈部的内部实现压缩管与入口和出口之间的连接，因此其太难而不适用于实际轮胎。

在美国专利第8,573,270号(下文称为“现有技术5”)中，通过由柔性材料制成的盘状压力膜104来控制空气的引入，并且这是关于阀(或调节器)的小型化的技术。

虽然现有技术5能够部分地实现阀(或调节器)的小型化目的，但是当轮胎旋转时，压力膜104沿径向不断地接收离心力。

因此，虽然具有阀(或调节器)小型化的优点，但是已经引起了压力膜104的耐久性下降的问题。

现有技术文献

专利文献

(专利文献1)欧洲专利No.1,648,721

(专利文献2)美国专利No.8,042,586

(专利文献3)美国专利No.8,113,254

(专利文献4)美国专利No.9,205,714

(专利文献5)美国专利No.8,573,270

发明内容

为解决现有技术的上述问题而设计的本发明的目的是提供一种轮胎，其能够维持其空气压力，使得不仅可以进一步使调节器小型化，而且能够进一步提高向轮胎内腔供应空气的效率。

用于解决上述问题的本发明的特征在于包括：包括侧部的轮胎；设置在侧部的外侧的管；以及与管连接的调节器，其中调节器包括：主体，其具有用于容纳活塞的空间；第一端口，其形成在主体的上侧，与外部空气连通；第二端口，其位于主体的一侧；第三端口，其位于主体的另一侧；以及第四端口，其与第三端口连通，形成在主体的下侧，并且其中管的一端与第二端口连接，管的另一端与第三端口连接，第四端口穿透侧部并且与轮胎内腔连通。

本发明的特征在于活塞沿着轮胎的周向方向往返移动。

本发明的特征在于还包括置于第一端口和活塞之间的止回阀。

本发明的特征在于：当第二端口连接到管的一端时，如果第二端口的最大外径为D2，管的一端的最大外径为D1，并且管的一端的厚度为t1，则满足方程式D2<D1+2t1；或者当将第三端口连接到管的另一端时，如果第三端口的最大外径为D4，管的另一端的最大外径为D3，并且管的另一端的厚度为t2，则满足方程式D4<D3+2t2。

本发明的特征在于，从主体的上表面突出而形成的第一端口的高度形成为比从主体的一侧突出而形成的第二端口的宽度或从主体的另一侧突出而形成的第三端口的宽度小。

本发明的特征在于，管沿周向设置在侧部的外侧，并且当轮胎旋转时通过侧部的伸缩运动来实现空气压缩操作。

本发明的特征在于，管位于带部的端部和三角胶的端部之间。

本发明的特征在于，在轮胎的侧部的外侧，进一步形成管所插入的凹槽；其中，在管的连接到第二端口的部分当中，如果管的在第二端口与管完全插入凹槽中时所处的点之间的部分被定义为管连接部160，则满足：管连接部160相对于调节器的中心朝轮胎内腔的向内弯曲角小于90度；或者在管的与第三端口连接的部分当中，如果管的在第三端口与管完全插入凹槽中时所处的点之间的部分被定义为管连接部170，则满足：管连接部170相对于调节器的中心朝轮胎内腔的向内弯曲角小于90度。

本发明的具有自充气装置的轮胎具有如下优点。

(1)当与现有技术相比时，在本发明中，在多个端口当中，与管的一端连接的第二端口和与管的另一端连接、位于第二端口的对侧的第三端口形成在主体的侧表面中，使得能够显著地减小调节器的总体尺寸。

此外，当与管连接时，管内的空气流变得平稳，因为能够避免在端口处发生柔性管的弯曲现象。

(2)第二端口形成在调节器中，并且第三端口位于第二端口的对侧。

管的一端连接到第二端口，并且管的另一端连接到第三端口。

这种结构能够显著地降低调节器的外部暴露程度，从而能够大大减少对在调节器中形成的端口以及对调节器本身的损坏。

(3)通过将管插入到最常发生轮胎的伸缩运动的侧部内，能够进一步提高在行驶期间向轮胎内腔供应空气的效率。

(4)朝行驶方向经压缩的空气被注入到轮胎内腔中，并且由于在位于行驶的相反侧的管中形成的负压，来自外部的空气被充入管中。

(5)通常，已知易受损坏的主要部件是带的端部和轮胎的三角胶，因此本发明具有这样的结构：其中将管以避开这些易受损坏的部件的方式定位。

因此，即使在轮胎的侧部中形成用于插入管的凹槽，轮胎的耐久性也不会受到严重的影响。

(6)从侧部稍微突出的凹槽能够用作保护车轮的轮辋保护器。

(7)添加到侧部的凹槽的上部和下部增强了轮胎的噪声性能，并且由于作为主要伸缩区域的侧部的阻尼的增加而有益于舒适乘坐。

(8)在本发明中，在调节器中形成的的多个端口当中，仅允许第四端口与轮胎内腔连通。

因此，与现有技术相比，由于能够显著减少穿透轮胎的侧部的孔的数量，所以能够使由于孔的形成所导致的轮胎侧部的耐久性的下降最小化。

(9)由于能够从轮胎的外部实现将调节器与管连接并且将其安装到轮胎上，所以轮胎和调节器的组装变得容易，并且也能够手动调节空气压力。

(10)由于容纳在调节器内部的活塞沿着轮胎的周向进行往返移动，所以根据轮胎的旋转沿径向的离心力的冲击变得可忽略。

因此，与现有技术相比，容纳在调节器内部的活塞的耐久性是优异的，并且也能够可靠地实施保持空气压力的基本作用。

附图说明

图1是根据本发明的优选示例性实施例的调节器的横截面图。

图2是根据本发明的优选示例性实施例的调节器的立体图。

图3是从另一个方向看的根据本发明的优选示例性实施例的调节器的立体图。

图4是根据本发明的优选示例性实施例的具有自充气装置的轮胎的概念框图。

图5是根据本发明的优选示例性实施例的具有自充气装置的轮胎的横截面图。

图6是示出根据本发明的优选示例性实施例的调节器与管的联接的横截面图。

图7是取决于管的位置的空气压力增加的对比图。

图8和图9是图5的部分分解横截面图。

图10是取决于侧部的厚度增加的噪声性能的对比图。

图11是现有技术的轮胎的横截面图。

具体实施方式

在下文中，首先将调节器50作为重点进行描述。

本发明的轮胎10包括侧部。

管40设置在侧部15的外侧。

当轮胎10被驱动时，随着在侧部15中发生伸缩运动，相应地，在设置于侧部15的管40中发生另一伸缩运动。

稍后将描述由于侧部15和管40中的这种伸缩运动而向轮胎内腔19中注入空气。

上述管40连接到调节器50。

在下文中，将参照图1至图3描述调节器50。

本发明的调节器50的整体形状如下。

调节器50包括主体60。

在主体60中，多个端口110、120、130和140形成为从主体的上侧、侧表面和下表面突出。

主体60在排除多个端口110、120、130和140后的形状类似于矩形形状，其中形成有主体空间65。

活塞70容纳在形成于主体60内部的主体空间65中。

本发明采用的活塞70沿着轮胎的周向在主体60内部形成的主体空间65内进行往复运动。

活塞70包括活塞的第一部分71和活塞的第二部分72。

活塞的第一部分71形成为具有比活塞的第二部分72的直径更大的直径，但相反，活塞的第一部分71的长度比活塞的第二部分72的长度更短。

作为参考，活塞的第一部分71的一个表面与第三端口130的一端接触(参见图1)。

换句话说，第三端口130的一端起到活塞70的止动器的作用。

在活塞的第一部分的侧表面74中沿着活塞的第一部分71的四周形成有凹槽73。

第一O形环75位于活塞的第一部分的侧表面的凹槽73中。

第一O形环75起到气密地密封活塞的第一部分的侧表面74与主体内部空间的主体内表面66之间的空间的作用。

活塞的第二部分72与活塞的第一部分71一体地形成，并且与活塞的第一部分71相比具有较小的外径，并且其长度比活塞的第一部分71的长度长。

活塞的第二部分的另一侧72b插入到活塞支撑部67中并由其支撑，该活塞支撑部67具有预定长度，并且从主体空间的主体内表面66突出而形成。

在活塞支撑部67中，形成有圆形孔，使得具有圆形横截面的活塞的第二部分72能够沿着横向方向运动。

更具体地说，在参照图1的横截面图观察时，活塞的第二部分72的一部分被定位成从活塞支撑部67伸出预定长度，而活塞的第二部分的另一端76被定位成与第二端口的阀孔128a间隔开。

在活塞的第二部分72内，将弹簧80插入到活塞的第二部分72的、除了插入到活塞支撑部67中并由其支撑的活塞第二部分的另一侧72b之外的其余部分中。

在活塞支撑部67和活塞的第二部分的另一侧72b之间形成间隙，从而允许活塞70横向运动。

更具体地，弹簧的一端81与活塞的第一部分和第二部分之间的台阶79相接触，并由其支撑。

同时弹簧的另一端82与活塞支撑部67的一个表面接触并由其支撑。

在下文中，将描述多个端口110、120、130和140。

具有预定高度的第一端口110以与气缸相似的形状突出而形成在主体的上表面61上。

由于第一端口110起到与外部空气连通的作用，因此不能避免在侧部15处的一定程度的突出，并且向外部暴露的第一端口110的损坏风险高于其它端口的损坏风险，所述其它端口例如为与管40连接并且容纳在凹槽35中的第二端口120和第三端口130。

因此，第一端口110从主体上表面61的突出部分的高度形成为比从主体的一侧63突出而形成的第二端口120的宽度小。

通过这种方式，能够减小第一端口110朝外部暴露的程度。

第一端口110包括盖115。

盖115形成为可从突出而形成为具有预定高度的盖支撑部114移除。

盖支撑部114形成为具有比盖115的直径更大的直径。

也就是说，盖的下端116插入到在盖支撑部114中形成的凹槽(未示出)中，从而形成其中盖115固定到主体60并由其支撑的结构。

同时，止回阀150位于盖115的下侧。

止回阀150还可以形成为：防止通过第一通道111(稍后将描述)引入主体空间65中的空气再次通过第一通道111朝外部逆向流动。

更具体地，止回阀150置于弹簧80和第一端口110之间，并且与第一通道111连通。

作为参考，过滤器(未示出)可以进一步位于止回阀150和盖115的下部之间。

过滤器(未示出)起到防止可能在经由第一端口110通过第一通道111引入的空气中包含的异物渗透到调节器50的内部的作用。

形成在第一端口110中并与止回阀150连通的第一通道111与主体的空间65连通。

在本发明的示例性实施例中，第一通道111与形成在盖115的中心中的通孔117连通，并且还包括与主体的空间65连通的直线通道。

由于第一端口110与外部空气连通，因此最终主体的空间65能够经由第一通道111与外部空气连通。

在下文中，将描述位于主体的一侧63中的第二端口120。

第二端口120从主体的一侧63突出而形成为具有预定的宽度。

更具体地，可以将第二端口120的形状描述如下。

首先，第二端口的一端124从主体的一侧63突出而形成为具有预定的宽度，并且与第二端口的另一端127一体地形成。

第二端口的另一端127的外径形成为小于第二端口的一端124的外径。

作为参考，第二端口连接部122置于在主体的一侧63和第二端口120之间。

参照图1的横截面，其以如下顺序朝外部方向一体地形成：第二端口连接部122、第二端口连接部与第二端口的一端之间的台阶123、第二端口的一端124、第二端口的横向部125、第二端口的倾斜部126、和第二端口的另一端127。

第二端口120的外径的最大值与第二端口的一端124或第二端口的横向部125的外径的最大值相同。

随着第二端口120通过第二端口的横向部125并且通过第二端口的倾斜部126时，第二端口120的外径逐渐减小。

第二端口的另一端127具有第二端口120的外径的最小值。

第二端口的另一端127具有第二端口120的最小外径的原因是为了便于与管40的连接，更具体地，与管的一端41连接。

换句话说，形成为具有第二端口120的外径的最小值的第二端口的另一端127和第二端口的倾斜部126起到随着管的一端41膨胀时将第二端口120平稳地连接到柔性管的作用。

参照图1的横截面作为参考，第二端口连接部122的高度与第二端口的一端124的外径之间的差异在第二端口连接部和第二端口的一端之间形成台阶123。

优选地，连接到第二端口120的管的一端41位于第二端口连接部和第二端口的所述一端之间的台阶123处并且与其接触。

同时，穿过第二端口120形成第二端口120的第二通道121。

第二端口的阀128形成在第二通道121和活塞的第二部分的上述另一端76之间。

第二端口的阀128包括第二O形环129和第二端口的阀孔128a。

第二O形环129位于第二端口连接部122的侧表面中。

也就是说，第二O形环129位于活塞的第二部分的另一端76和第二端口连接部122的侧表面之间。

同时，参照图1作为参考，第二端口的阀孔128a形成在第二O形环129的右侧。

第二端口的阀孔128a形成为沿着横向穿过第二端口连接部122以与第二通道121连通。

在下文中，将描述形成在主体另一侧64的第三端口130。

参照图1作为参考，由于第三端口130的形状与先前描述的第二端口120相同，因此将省略其详细描述。

第三端口130的另一端137的外径形成为小于第三端口的一端(未示出)的外径。

第三端口130从主体的另一侧64突出而形成为具有预定的宽度，并且位于所述主体的另一侧64。

在第三端口130中形成的第三通道131穿过第三端口130而形成。

管的另一端42连接到第三端口130。

更具体地，我们可以认为管的另一端42连接到第三通道的入口131a。

同时，在第三通路131中形成第二出口131c。

也就是说，第三通道131的下侧的一部分被切断，并且由此形成第二出口131c。

稍后将描述的第四通道141和第三通道131通过第三通道的第二出口131c相互连通。

在下文中，将描述形成有第四通道141的第四端口140。

第四通路140从主体的下表面62形成。

类似于上述端口110、120和130，第四端口140突出而形成为具有预定的高度(宽度)。

第四通道141形成为竖直穿过第四端口140。

更具体地，第四通路的入口141a与先前描述的第三通路的第二出口131c连通。

因此，从管的另一端42供应的空气能够通过第三通道131而经由第四通路的入口141a被引入到第四通路141中。

通过第四通道141引入的空气能够通过第四通道的出口141b被注入到轮胎内腔19中。

同时，当经过第三通道131的空气进入第四通道141时，空气的流动方向被切换了90度。

流动方向切换了90度的空气从第四通道141被注入到轮胎内腔19中。

第四端口140的直径形成为小于管40所连接到的第二端口120或第三端口130的直径，使得当第四端口140穿透侧部15时，尽可能可以将对侧部15的耐久性的影响最小化。

以这种方式，在本发明中，通过仅使用在调节器50中形成的多个端口110、120、130和140当中的一个端口(即，第四端口140)来执行将空气注入到轮胎内腔19中。

与现有技术相比，这种结构显著地减少了形成用于端口和侧部15之间的连通的通孔的数量。

因此，由于过程数目的减少，能够提高生产率，而且也能够最小化因形成通孔导致的轮胎侧部的耐久性的下降。

同时，沿着轮胎10的周向形成有凹槽35，并且将管40插入到凹槽35中。

具体地，凹槽35形成在侧部15的外侧15a。

优选的是，凹槽35的周长形成为比侧部15的周长略短，更具体地说，长度将减小了调节器50的长度。

如上所述，管的一端41连接到调节器50的第二端口120，并且管的另一端42连接到第三端口130。

在本发明中，当调节器50联接到轮胎的侧部15时，管的一端41所连接的第二端口120或管的另一端42所连接的第三端口130可以由凹槽35容纳。

因此，在驾驶车辆的同时，能够显著地减少因外部影响对与管40连接的端口的损坏。

与现有技术相比，能够通过使第二端口120和第三端口130的尺寸小型化来实现这种效果。

同时，当将管40连接到端口时，为了将第二端口120或第三端口130容纳到凹槽35中，优选满足以下要求。

当将第二端口120连接到管的一端41时，第二端口120的外径的最大值被定义为D2。

同时，将管的一端41的最大外径定义为D1，并且将管的一端41的厚度定义为t1。

此时，优选满足如下要求：第二端口120的外径的最大值D2小于将管的一端41的厚度t1的两倍加上管的一端41的外径的最大值D1所得的值。

当满足这一要求时，在将管40连接到第二端口120之后，管的一端41能够具有与第二端口120相似的高度。

当将管40和第二端口120连接时，这种布置能够防止从凹槽35过度地突出。

类似地，当将第三端口130连接到管的另一端42时，第三端口130的外径的最大值被定义为D4。

管的另一端42的最大外径被定义为D3，并且管的另一端42的厚度被定义为t2。

此时，优选满足如下要求：第三端口的外径的最大值D4小于将管的另一端42的厚度t2的两倍加上管的另一端42的外径的最大值D3所得的值。

在下文中，将对本发明的具有自充气装置的轮胎中的调节器50的操作原理进行描述。

首先，通过与外部空气连通的第一端口110将空气引入到主体的空间65中。

引入到主体的空间65中的空气经由第二端口的阀孔128a通过第二端口120的第二通道121运动到管40。

引入到管40中的空气沿着管40运动，并且经过管的另一端42运动到第三通路131。

运动到第三端口130的空气通过与第三通道的第二出口131c连通的第四通道的入口141a运动到第四端口140的第四通道141。

第四端口140穿透侧部15并且与轮胎内腔19连通，因此，运动到第四端口140的第四通道141的空气能够被供应到轮胎内腔19。

同时，在本发明中，只有当轮胎内腔19内的空气压力低于预设空气压力时，第二端口的阀128才打开。

当调节器50不工作时，如前所述，轮胎的弹簧80的拉伸强度以其将活塞70朝第三端口130推动的方式反应。

因此，活塞70定位成第二端口的阀孔128a间隔开。

也就是说，第二端口的阀孔128a被打开而不被活塞70阻塞。

因此，经由第一端口110引入到主体的空间65中的空气能够通过第二端口120运动到管40。

被引入到主体的空间65中的空气朝第三端口130或第四端口140的运动被第一O形环75阻塞。

最终，经由第一端口110引入到主体的空间65中的空气必然具有其中空气经由第二端口120、经由管40、经由第三端口130并且朝第四端口140运动的通道。

如果轮胎内腔19内的空气压力等于或大于预设空气压力，则调节器50阻挡空气注入到轮胎内腔19中。

轮胎内腔19内的空气经由与空气连通的第四端口140相对于图1朝右侧推动活塞70。

轮胎内腔19内的空气通过与空气连通的第四端口140将活塞的第一部分71相对于图1朝右侧推。

被朝右侧推动的活塞70克服弹簧80的拉伸强度而朝第二端口120的方向运动。

因此，被朝第二端口120的方向推动的活塞70阻塞第二端口的阀128，更具体地，阻塞第二端口的阀孔128a。

当第二端口的阀孔128a被活塞70阻塞时，即使由于轮胎的旋转而在管40内产生负压，也不能通过第一端口110引入外部空气，因此不能将其充入轮胎内腔19中。

如下将描述在具有本发明的自充气装置的轮胎中采用上述调节器50的轮胎10的结构。

图5示出了本发明的轮胎10的横截面图，其中侧部15被加强，并且作为参考，图11示出了现有技术的轮胎的横截面图，其中侧部15未被加强。

在下文的描述中使用的术语将被定义如下。

胎面部11表示轮胎10的直接接触地面并且形成接地表面的一部分。

形成轮胎10的框架的胎体帘布层12位于胎面部11的下侧。

胎体帘布层12是形成轮胎10的骨架的一部分，其承受轮胎内部的空气压力、重量和冲击，也称为胎体。

由于拉伸强度从全方向对胎体帘布层12起作用，所以为了维持这种拉伸强度，提供了主要由尼龙、聚酯、人造丝等制成的帘线。

轮胎帘布通过沿着上下方向以预定间隙布置多根织物帘线和用薄橡胶片涂覆所述多根织物帘线而形成。

通过层叠多个带束层而形成的带部13位于胎面部11和胎体帘布层12之间。

冠带层17位于带部的端部13a处。

冠带层17具有覆盖带部的端部13a的结构，并且起到防止具有多层结构的带的分层和分离的作用。

同时，防止空气泄漏的内衬14位于胎体帘布层12的内侧。

同时，保护形成轮胎10的骨架的胎体帘布层12并且允许柔性的收缩和膨胀运动的侧部15位于轮胎10的侧表面。

该侧部15连接胎面部11和胎圈部16。

胎圈部16是指将轮胎10安装到轮辋的部分。

轮胎内腔19是指由胎面部11的内表面、侧部15的内表面和轮辋(未示出)的外表面形成的空间。

同时，本发明中的轮胎的伸缩运动是指由于与地面的接触而在接地表面上将轮胎10折叠并且再次展开的上下运动。

轮胎10安装到轮辋(未示出)，并且轮辋和轮胎10的组装通过胎圈部16实现。

在行驶期间，由于胎圈部16是从轮辋(未示出)接收大量冲击的部分，所以形成围绕胎圈部16的三角胶18以减轻由胎圈部16接收的冲击。

同时，轮辋保护器20(联接到轮辋(未示出)的部分)位于靠近轮辋(未示出)处，因此在行驶期间或从盘式制动器产生的高温热传递到轮辋保护器20上，使得轮辋保护器20需要优异的耐热性，从而由于热而导致的橡胶的拉伸强度和硬度的变化被最小化，并且其起到减少由外部物理冲击引起对轮辋的损伤、刮擦等的作用。

优选地，具有自充气装置的轮胎中的管40如下所述地定位。

在具有自充气装置的轮胎中，管40位于在行驶期间发生主要轮胎的伸缩的侧部15的外侧15a。

当具体解释时，管40位于腔19的相反侧，腔19是由胎面部11的内表面、侧部15的内表面和轮辋的外表面形成的空间。

图7比较了根据管40的位置的空气压力增加的性能，并且显示出当管位于侧部15中时空气压力增加是有利的。

也就是说，显示出当管40位于侧部15中时，更具体地说在侧部15的外侧15a时，与当管40为位于胎圈部16中时相比，向轮胎内腔19中的空气注入性能更优越，而与管材料无关。

同时，需要增加侧部15的厚度，从而防止由于其中插入管40的凹槽35导致的耐久性的下降。

以这种方式，当侧部15的厚度增加时，不仅由于侧部15的阻尼的增加而增强了轮胎的噪声性能，而且还提高了车辆乘坐的舒适感。

图10示出了由于侧部15的厚度的增加而使噪声性能增强的实验结果，并且显示出由于侧部15的阻尼的增加而使轰鸣区(booming region)中的噪声减小了约2dB。

同时，形成在侧部15的外侧15a以将管40插入侧部15中的凹槽35也执行如下动作。

(1)朝侧部15的外侧15a稍微突出的凹槽35可以起到保护车轮(未示出)的保护器的作用。

(2)当与现有技术相比时，形成为将管40插入到侧部15的外侧15a的凹槽35的上部35a和下部35b朝侧部15的外侧15a突出，因此，由于作为主要伸缩区域的侧部15的阻尼的增加，所以轮胎的噪声性能得以提高，并且还有利地作用于舒适的乘坐。

具有本发明的自充气装置的轮胎包括用于在轮胎旋转期间通过侧部15的伸缩运动来压缩空气的管40，并且还可以包括稍后将描述的调节器50。

沿着周向设置在侧部15的外侧15a的管40在轮胎旋转时通过侧部15的伸缩运动来压缩空气。

根据侧部15的伸缩运动，朝管40的径向方向施加力。

当轮胎10在与路面接触的同时行驶时，管40内的空气被压缩(参照图4中以实线所示的箭头)。

同时，当轮胎10在与路面接触的同时行驶时，由于瞬时真空而在位于行驶方向的相反侧的管40内产生负压，因此外部空气被引入到管40中。

同时，在优选的示例性实施例中，在侧部15的外侧15a形成有凹槽35，沿着轮胎10的周向将管40插入该凹槽35中。

更具体地，凹槽35通过切除侧部的外侧15a的一部分而形成。

优选地，形成在侧部15中的凹槽35的周长短于侧部15的周长，这是为了安装将在稍后描述的调节器50。

将参照图5的横截面图将在侧部15中形成的凹槽35具体地描述如下。

优选地，管40位于带部的端部13a和三角胶的端部18a之间。

作为参考，三角胶18是指围绕胎圈部16的部分，并且减轻了要由胎圈部16接收的冲击，并且通常三角胶18的端部18a和带的端部13a被认为是轮胎的易受损坏的主要部分。

同时，三角胶18被保护胎圈部16并且支撑轮胎的侧部15的胎体帘布层12包围，并且在橡胶材料当中具有高刚度特性。

也就是说，同样地，三角胶18的端部18a也变为当热集中在其上时易受损坏的区域，因为三角胶的端部18a的运动由于与胎体帘布层12结合的不同材料和高刚度材料的特点而转换为热能。

因此，在本发明中，管40位于带部的端部13a和三角胶18之间，避开了易受损坏的主要区域(即，三角胶的端部18a和带部的端部13a)，从而获得轮胎10的耐久性。

在本发明中，通过参照实验轮胎(265/35R20)将管40插入作为轮胎40的压缩膨胀中的最为活跃的区域的、三角胶的端部18a和带部的端部13a之间来进行实验，并且其中避开了轮胎易损坏的主要区域。

当根据本发明形成其中插入管40的凹槽35时，为了防止由于凹槽35的形成而导致侧部15的耐久性下降，侧部15的整体或一部分的厚度增加是必要的。

因此，本发明中有两种类型的构造如下。

(1)凹槽35的直径形成为6mm，并且形成有开口的凹槽35的入口形成为3mm。

凹槽35的位置被确定为从轮辋保护器20至凹槽35的中心具有9mm的距离。

在本发明的情况下，凹槽35的上部35a和下部35b比轮辋保护器20进一步朝侧部15的外侧15a突出，轮辋保护器20被认为是现有技术的轮胎最外部分。

此时，侧部15的厚度比现有技术的厚度增加了6mm。

(2)凹槽35的深度形成为8mm，此时，凹槽35的高度形成为4mm，形成有开口的凹槽35的入口形成为2mm。

此时，侧部15的厚度比现有技术的厚度增加了8mm。

具体地，凹槽35位于三角胶的端部18a和带部的端部13a之间。

此外，凹槽35的深度对应于从与轮胎的内部处于同一条线上的轮胎最外部分开始扣除包括胎体帘布层12的厚度以外的剩余部分(图5中的箭头所示的距离)的50％(最小)至90％(最大)的值。

在这里，轮胎最外部分是指与现有技术相比朝侧部15的外侧15a突出的、凹槽35的上部35a和凹槽35的下部35b。

作为本发明的示例性实施例，当凹槽35的深度形成为大于从与轮胎的内部处于同一条线上的轮胎最外部分开始扣除包括胎体帘布层12的厚度(图5中的虚线)以外的剩余部分(图5中的箭头所示的距离)的50％时，由于管40的中心点不脱离轮胎的外周，所以不会影响管40的压缩特性。

此外，当凹槽35的深度形成为最大为从与轮胎的内部处于同一条线上的轮胎最外部分开始扣除包括胎体帘布层12的厚度(图5中的虚线)以外的剩余部分(图5中的箭头所示的距离)的90％时，能够防止由于帘线的暴露引起轮胎损坏。

为了管40的压缩性能，管40的中心点应当从在轮胎最外部分(图5中的实线)处绘制的切线向内定位。

在本发明的示例性实施例中，其中可能形成凹槽35的部分(图5中的箭头所示的距离)是图5中的实线和虚线之间的区域。

同时，在示出了现有技术的轮胎的横截面的图11的情况下，轮胎最外部分成为轮辋保护器20。

因此，可能供形成凹槽35的部分(图11中的箭头所示的距离)是图11中的实线(该实线是轮辋保护器20处的切线)与虚线(该虚线是胎体帘布层12的最外部分的切线)之间的区域。

可以看出，当侧部15未被加强时，其中可能形成凹槽35的部分形成为比本发明的可能形成凹槽35的部分更窄。

同时，当连接管40和调节器50时，有必要避开作为妨碍管40内的气流的流动瓶颈的堆积点。

当产生作为流动瓶颈的堆积点时，空气不能通过管40的伸缩运动而平稳地供应到轮胎内腔19中。

在本发明中，如下提出了用于防止或减少作为流动瓶颈的堆积点现象的示例性实施例。

如前所述，在轮胎10的侧部15的外侧还形成有插入管40的凹槽35。

管的一端41连接到第二端口120。

此时，在一端41连接到第二端口120的部分的管40中，第二端口120与管40开始插入凹槽35中的点之间的部分被定义为管连接部160。

具体地，管连接部160应当是指第二端口的另一端127与管40内的插入凹槽35中的管40之间的部分。

为了防止堆积点现象，管连接部160相对于调节器50的中心(图6中的点划线)朝轮胎内腔19的向内弯曲角度A应小于90度。

第三个端口130也是如此。

也就是说，管的另一端42连接到第三端口130。

此时，在另一端42连接到第三端口130的部分的管40中，第三端口130与管40开始插入凹槽35的点之间的部分被定义为管连接部170。

具体地，管连接部170应当是指第三端口的另一端137与管40的部分当中的插入到凹槽35的管40之间的部分。

为了防止堆积点现象，相对于调节器50的中心(图6中的点划线)，管连接部170朝向轮胎内腔19的向内弯曲角度B应小于90度。

具有该技术领域常识的人应当理解，在不脱离本发明的基本特征的情况下，可以以各种修改形式实施本发明。

因此，本实施例在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是前面的描述来指示，并且在权利要求的等同方案的含义和范围内的所有的变化因此旨在被包含在本文中。

此外，本发明中公开的各种示例性实施例可以通过其各种组合来实施。

工业适用性

根据本发明的具有自充气装置的轮胎，(1)在没有驾驶员干预的情况下，能够补充在运转期间随着时间的流逝而泄漏的空气，(2)通过调节器引入的外部空气能够经由管子顺利导入轮胎内腔中。

附图标记

10：轮胎

11：胎面部

12：胎体帘布层

13：带部

15：侧部

16：胎圈部

18：三角胶

19：轮胎内腔

20：轮辋保护器

35：凹槽

40：管

41：管的一端

42：管的另一端

50：调节器

60：主体

61：主体的上表面

62：主体的下表面

63：主体的一侧

64：主体的另一侧

65：主体的空间

66：主体的内表面

67：活塞支撑部

70：活塞

71：活塞的第一部分

72：活塞的第二部分

72b：活塞的第二部分的另一侧

73：活塞的第一部分的侧表面的凹槽

74：活塞的第一部分的侧表面

75：第一O型圈

76：活塞的第二部分的另一端

79：活塞的第一部分和第二部分之间的台阶

80：弹簧

81：弹簧的一端

82：弹簧的另一端

110：第一端口

111：第一通道

114：盖支撑部

115：盖

116：盖的下端

117：通孔

120：第二端口

121：第二通道

122：第二端口连接部

123：在第二端口连接部和第二端口的一端之间的台阶

124：第二端口的一端

125：第二端口的横向部

126：第二端口的倾斜部

127：第二端口的另一端

128：第二端口的阀

128a：第二端口的阀孔

129：第二O形圈

130：第三端口

131：第三通道

131c：第二出口

140：第四端口

141：第四通道

141a：第四通道的入口

150：止回阀

160、170：连接部

Claims (8)

1.一种具有自充气装置的轮胎，包括：

包括侧部的轮胎；

布置在所述侧部的外侧中的管；和

连接到所述管的调节器，

其中所述调节器包括：

主体，所述主体具有用于容纳活塞的空间；

第一端口，所述第一端口形成在所述主体的上侧，与外部空气连通；

第二端口，所述第二端口位于所述主体的一侧；

第三端口，所述第三端口位于所述主体的另一侧；和

第四端口，所述第四端口与所述第三端口连通，形成在所述主体的下侧，

其中所述管的一端连接到所述第二端口，并且所述管的另一端连接到所述第三端口，并且所述第四端口穿透所述侧部并且与轮胎内腔连通。

2.根据权利要求1所述的具有自充气装置的轮胎，

其中，所述活塞沿所述轮胎的周向往返移动。

3.根据权利要求1或2所述的具有自充气装置的轮胎，

其中，还包括置于所述第一端口和所述活塞之间的止回阀。

4.根据权利要求1所述的具有自充气装置的轮胎，

其中，当所述第二端口连接到所述管的一端时，如果所述第二端口的最大外径为D2，所述管的一端的最大外径为D1，并且所述管的所述一端的厚度为t1，则满足方程式D2<D1+2t1；或

其中，当所述第三端口连接到所述管的另一端时，如果所述第三端口的最大外径为D4，所述管的另一端的最大外径为D3，并且所述管的所述另一端的厚度为t2，则满足方程式D4<D3+2t2。

5.根据权利要求1所述的具有自充气装置的轮胎，

其中，从所述主体的上表面突出而形成的所述第一端口的高度形成为比从所述主体的所述一侧突出而形成的所述第二端口的宽度小，或者比从所述主体的所述另一侧突出而形成的所述第三端口的宽度小。

6.根据权利要求1所述的具有自充气装置的轮胎，

其中，所述管沿所述周向设置在所述侧部的外侧中，并且在所述轮胎旋转时，通过所述侧部的伸缩运动来实现空气压缩操作。

7.根据权利要求1所述的具有自充气装置的轮胎，

其中，所述管位于带部的端部和三角胶的端部之间。

8.根据权利要求1所述的具有自充气装置的轮胎，

其中，在所述轮胎的所述侧部的外侧中进一步形成供所述管插入的凹槽；

其中，在所述管的与所述第二端口连接的部分当中，如果所述管的、在所述第二端口与所述管完全插入到所述凹槽中时所处的点之间的部分被定义为管连接部(160)，则相对于所述调节器的中心，所述管连接部(160)朝向所述轮胎内腔的向内弯曲角度小于90度；或

其中，在所述管的连接到所述第三端口的部分当中，如果所述管的、在所述第三端口与所述管完全插入到所述凹槽中时所处的点之间的部分被定义为管连接部(170)，则相对于所述调节器的中心，所述管连接部(170)朝向所述轮胎内腔的向内弯曲角度小于90度。