CN1891512A - 包括允许缺气行驶的嵌件的组件的改进 - Google Patents

Abstract

一种由包括装有充气阀(4’)的轮辋(3’)的轮子、装在所述轮子的所述轮辋上的轮胎(2’)、以及置于由轮胎(2’)的内壁和轮子的轮辋(3’)限定的体积内的泡沫嵌件(5’)形成的系统(1’)，在所述系统中，泡沫嵌件(5’)设置在通过导管(44’，46’)与大气连通的第一隔室(A)中，第一隔室(A)通过确保所述第一隔室(A)的壁与轮辋或胎体的部分内壁之间不透气密封的装置(51，302’)与轮胎胎体内的其余空间隔离，以形成与充气阀(4’)连通并被充气到轮胎工作压力的第二气密封隔室(B)，其特征在于，用于与大气连通的所述导管(44’，46’)设置有关闭装置(45’)，所述关闭装置在行驶过程中采取关闭位置、并且能被转换到两个行进状态之间的打开位置。

Description

包括允许缺气行驶的嵌件的组件的改进

技术领域

本发明涉及装在机动运载工具上的缺气行驶组件。这些组件包括装有阀和轮胎的轮辋，并且围住大致环形的嵌件。嵌件，更一般地称为泡沫嵌件，一般是由封闭孔眼的海绵橡胶制成。其设计成用于在轮胎失压的情况下承受载荷。在某些情况下，这些孔眼可以含有加压的气体。

背景技术

这种类型的安全装置在现有技术中是公知的，并且已经提出了很多不同的实施例。专利FR140638中披露了其中一个，该专利中解释了其工作原理并且描述了离心力作用下泡沫嵌件的行为。该专利还提出通过使嵌件的径向内表面接触大气压以及使充气压力作用在此嵌件的径向外表面，提高泡沫嵌件在轮辋上的稳定性。

为了达到这种效果，提出将气密封环形隔膜或者可以是气密封膜设置在嵌件每个侧壁与轮胎胎体每个胎圈内壁之间的中点，从而形成与大气相通的第一隔室以及第二增压隔室。

两个隔室之间的压差产生作用在嵌件上径向向内指向的力，并且具有通过压缩孔眼中所含的气体使所述嵌件变平紧贴在轮辋上的作用。充气压力的作用还可以减小所述嵌件的体积，使其可以避免轮胎内壁与泡沫嵌件之间的所有接触。这种作用力还抵消离心力，有助于在运载工具达到高速下将嵌件保持在紧贴轮辋的位置。

当轮胎胎体内的压力下降到某一阀值以下时，泡沫嵌件恢复其自然形状，占据轮胎胎体内所有内部体积，从而有助于支撑轮胎。

上述同一专利还描述了一个阀的特定实施例，用于使第一隔室与大气连通、以及第二隔室充气到轮胎工作压力。

但是，在想要增大运载工具速度时，上述第一方案是不充分的。为此，专利EP314988中描述了修改泡沫嵌件锚固在轮辋上的改进。此方案包括通过增加槽修改轮辋外形，槽的侧壁包括底切部，泡沫嵌件的基部在压力作用下锚固在其中。在没有环形隔膜时，在压力作用下的隔室与在大气压力作用下的隔室之间的不透气密封是通过泡沫嵌件与槽径向外部侧面上的突起之间的接触得以确保。

此发明还描述了在轮辋上布置充气孔口和用于与大气压力连通的孔口。

上述专利中描述的两个方案在保持泡沫嵌件在行驶过程中变平紧贴轮辋方面提出了一些改进，但想再次升高速度阀值时仍然是不充分的，超过此速度阀值泡沫嵌件将在离心力作用下与轮辋分离。

发明内容

本发明的一个目的是对诸如上面描述的那些系统提出改进，并且包括：

-包括装有阀的轮辋的轮子；

-装在所述轮子的轮辋上的轮胎；以及

-置于由轮胎内壁和轮子的轮辋限定的体积内的泡沫嵌件，其中泡沫嵌件设置在通过导管与大气相通的第一隔室(A)中，并且第一隔室(A)通过确保所述隔室壁与轮辋或胎体部分内壁之间不透气密封的装置与轮胎胎体内的其余空间隔离，从而形成与充气阀相通并充气到轮胎的工作压力的第二隔室(B)。

已经证明的是，在行驶过程中通过关闭连接第一隔室A与大气的所述导管，可以增大阀值速度，超过此阀值速度，受到离心力作用的泡沫嵌件基部容易与轮辋分离并接触轮胎胎冠的内部。

实际上，在泡沫嵌件受到离心力作用时通过防止大气渗入第一隔室，此隔室不可能在不减小其内部压力的情况下增大其体积。相应地，作用在泡沫嵌件表面的压力降低将以作用在壁表面的吸杯的方式增强嵌件基部变平紧贴在轮辋径向内部的作用。限制泡沫嵌件基部可以移动的量可以避免泡沫嵌件在离心力作用下与轮辋分离，而这容易导致不稳定。

此吸杯作用除了充气压力外，还相应增强了保持泡沫嵌件与轮辋的接触。此部分的去除相应地具有减小系统重量的作用，并且改善运载工具舒适度和特性，同时减小与非悬挂质量相关的有害作用。

同样需要注意的是，在行驶的两个阶段之间使第一隔室与大气相通仍是重要的，从而使容易进入第一隔室以及从泡沫嵌件本身产生的气体逸出，后一种情况是泡沫嵌件包括充满增压气体的孔眼，这些孔眼易于释放一些这种气体。

本发明的另一个目的是提供一个装置的特定实施例，此装置允许在行驶过程中连接所述第一隔室与大气的导管关闭。此关闭装置可以手动激活、或者在行驶过程中在离心力作用下激活。

附图说明

为了更好地理解本发明，图1到图6用于表示使所述第一隔室与大气连通的导管关闭的装置的实施例，它们适用于专利FR1450638和EP314988中公开的系统。在附图中：

图1是如专利FR1450638中描述的系统的示意性剖视图；

图2和3是装有旋转环的阀的示意性剖视图；

图4和5是装有可移动止回阀的阀的示意性剖视图；

图6是结合在诸如专利EP314988所述的轮辋中的、具有可移动止回阀的关闭装置的示意性剖视图。

具有相同或相似性质的零件用相同参考标号表示。

具体实施方式

图1是系统1的示意图，系统1包括装在轮辋3上的轮胎2，轮辋3包括阀4。泡沫嵌件5置于由轮辋和轮胎内部形成的空间内。气密封膜51绕着泡沫嵌件的整个径向外周面设置，并且被延长以附着到轮胎胎圈内壁上，从而与轮胎胎圈内壁形成气密封接头。泡沫嵌件的基部52紧靠在轮辋3的径向内部31上。

此膜限定两个隔室，其中第一隔室(A)位于轮辋与膜51的径向内壁之间的空间中，第二隔室(B)位于轮胎内壁与所述膜径向外壁之间。

第一隔室A围住泡沫嵌件5，并通过形成在阀4中的通道44与大气连通。第二隔室B可通过阀4的主导管达到轮胎的工作压力。

图2、3、4和5详细显示了充气阀4的特定实施例，从而基于像上面描述一样的组件制造根据本发明的系统。

图2以示意图表示装在轮辋3上的阀4。此阀由主体40形成，主体40包括导管41，导管41可以被紧靠在其阀座43上的可移动止回阀42从外部关闭。导管41与第二隔室B相通，并且通过止回阀与其阀座分离，可以通过导管41为第二隔室B充气。

此阀还包括在其一侧的导管44，其一个孔口441与第一隔室A连通，其第二孔口442可以与大气连通。包括不透气密封48的旋转环47可以操作到第一位置以及操作到第二位置，在第一位置允许气体自由循环，如图2所示，在第二位置将孔口442关闭，如图3所示。

图4和5显示一个替代实施例，其中导管44在通向第一隔室A的孔口441的部分包括可移动止回阀45可支承在其上的阀座46。此可移动止回阀基本采用球的形式。在离心力作用下，球被驱动紧靠在阀座46上，并以这种方式将导管44按气密封方式关闭。当运载工具静止时，球在重力作用下与阀座分离。

通过如图4所示安装弹簧49，弹簧的动作将起到将球压靠到阀座46上的作用，从而只有当第一隔室A内的压力大于已知的校准压力以及大于大气压力时，第一隔室A才可能与外部空气接触。

相反，通过在球45和阀座46之间安装所述弹簧(未图示)或者其等同物，可以减小分离球所需的力，从而无论轮子在静止时处于什么位置，将促使第一隔室A与外部空气之间的连通。

同样地，通过在导管44中设置如图5示意性表示的单向阀50，只有当第一隔室A内的压力大于大气压时，才允许第一隔室A与外部空气之间的连通。止回阀50必须设置成不妨碍球45的运动。

如果考虑将阀安装到轮辋的结构可以使向心力对球的作用反向，也可以将阀座46定位在导管44的另一端。

这样，上面所述实施例的两个例子可以将第一隔室A与大气连通的导管44按气密封方式关闭。在第一实施例中，需要在两个行进状态(travelphase)之间操作旋转环，而在上述第二实施例中，单独的离心力和重力作用就可以满足所需功能，而不需要用户操作。

当然可以设想等同装置，例如，将连通外部空气的导管置于与充气阀安装点不同的位置，使第一隔室A与外部空气相通。

在所有情况下，必须保证孔口442设置成，使诸如泥土、灰尘或雨水的外部物质不能通过此孔口进入第一隔室A。第一方案是使其远离轮辋3的外表面，以足以防止沉积在上面的物质到达孔口442。另一方案是通过所示和上面描述的类型的环47保护孔口，所述环没有像不透气密封48一样的关闭装置。

虽然附图中未表示，可以通过手动打开和关闭的塞子或类似于上面描述的旋转环(这两种装置可以由用户在两个行进状态之间手动操作)、或者通过包括等同于上面描述的可移动止回阀的装置可以同样好地关闭这些装置。

图6表示与专利EP314988所述的轮辋相关的本发明实施例，其中系统1’包括装在轮辋3’上的轮胎2’。所述轮辋3’包括用于接收泡沫嵌件5’的槽310’。槽310’的子午线截面基本是U形的，其凹腔沿径向指向外部，构成槽底301’的所述U形基部大致平行于系统1’的旋转轴线，槽310’在轴向上在每一侧由相对于槽310’的槽底301’径向朝外部延伸的侧壁302’限定。在所述槽310’中具有用于与大气压力连通的、接触外部空气的孔口46’、44’。每个侧壁302’包括至少一个底切部311’。用于接触外部空气的所述孔口46’、44’相对于底切部311’径向朝向外部并且位于每个所述侧壁302’上，从而通过安装过程中充气引起的尺寸收缩，嵌件5’适应于轮辋上的底切部311’的最终结构和位置。

通过保证泡沫嵌件5’的外表面被气密封材料覆盖，第一隔室A由槽310’的底301’、径向朝内的泡沫嵌件的壁以及形成在泡沫嵌件5’与槽310’的侧壁302’之间的气密封接触形成。隔室B处于轮胎2’内壁与泡沫嵌件5’径向朝向密封点外部的壁之间。

泡沫嵌件5’的底52’靠在与轮辋3’槽310’的基部对应的径向内部301’上。

使第一隔室与外部空气连通的导管包括第一导管46’，其通向第一隔室A的孔口461’具有可移动止回阀45’可支承在其上的阀座形状。塞子49’确保导管46’的另一端永久关闭。第二导管44’使导管46’与外部空气连通。如同已经参考前面的实施例描述的一样，可移动止回阀45’基本采用球的形式。孔口44’径向朝向外部，从而在行驶过程中的离心力作用下促使外来物质的脱落。

离心力还将驱使球45’紧靠阀座461’，具有关闭导管46’的作用。当运载工具静止时，球45’自身仅在重力作用下离开阀座461’，并打开连通第一隔室A与外部空气的通道。

通过连接导管41’的阀4’作为中介可以按公知方式向隔室B充气，阀通向外部空气的孔口在充气之后通过紧靠在阀座43’上的可移动止回阀42’关闭。为了促进空气排出以及泡沫嵌件侧壁与所述侧壁302’的气密封接合，有时需要在轴向位于轮辋3’每一侧的每个底切部311’处提供使第一隔室A与外部空气相通的装置。

在诸如上述的系统中实施根据本发明的装置可以提高高速的运行性能。因此，对于专利FR1450638中所述类型的系统，可以使泡沫嵌件基部52，52’与轮辋31，301’脱离的阀值增大约25km/h。

需要注意的是，通过沿可行的方向修改系统的设计特征，特别是轮辋与泡沫嵌件之间的接触表面，例如，作用在轮辋的宽度上，可以改进上述的效果。

Claims (11)

1.一种由包括装有充气阀(4，4’)的轮辋(3，3’)的轮子、装在所述轮子的所述轮辋上的轮胎(2，2’)、以及置于由轮胎(2，2’)的内壁和轮子的轮辋(3，3’)限定的体积内的泡沫嵌件(5，5’)形成的系统(1，1’)，在所述系统中，泡沫嵌件(5，5’)设置在通过导管(44，44’，46’)与大气连通的第一隔室(A)中，第一隔室(A)通过确保所述第一隔室(A)的壁与轮辋或胎体的部分内壁之间不透气密封的装置(51，302’)与轮胎胎体内的其余空间隔离，以形成与充气阀(4，4’)连通并被充气到轮胎工作压力的第二气密封隔室(B)，其特征在于，用于与大气连通的所述导管(44，44’，46’)设置有关闭装置(45，45’，47，48)，所述关闭装置在行驶过程中采取关闭位置、并且能被转换到两个行进状态之间的打开位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，用于关闭与大气连通的导管(44)的装置采用可手动操作的闭塞器(47，48)的形式。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，用于关闭与大气连通的导管(44)的装置包括旋转环(47，48)。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，用于关闭与大气连通的导管(44)的装置采用气密封塞子的形式。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，用于关闭与大气连通的导管(44，44’，46’)的装置采用可移动止回阀(45，45’)的形式。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，当所述系统旋转时，可移动止回阀(45，45’)在离心力作用下关闭与大气连通的导管(44，46’)。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，可移动止回阀(45，45’)设置有校准弹簧(49)，其动作具有迫使可移动止回阀返回紧靠其阀座(46)的作用。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，单向阀设置在与大气连通的导管(44)中，仅当第一隔室(A)内的压力大于大气压时允许第一隔室(A)与外部空气连通。

9.根据权利要求1到8任一所述的系统，其特征在于，用于与大气连通的导管(44)包括在充气阀(4)中。

10.根据权利要求1到9任一所述的系统，其特征在于，第一隔室(A)中的压力在离心力作用下减小。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，第一隔室中的压力减小具有限制泡沫嵌件(5，5’)的基部(52，52’)与轮辋(3，3’)的径向内部(31，301’)之间距离的作用。

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