CN2126829Y - 自动充气内胎 - Google Patents

Abstract

自动充气内胎，以普通内胎为主体，在内胎腔体 内设有横隔和纵隔，将内胎内腔分割为若干个相互密 闭独立的气仓。在两两相邻的气仓之间的横隔处装 有一个连动充气器，能够在车轮行进中，轮番地自动 给每一个气仓充气，直到气仓内气压达到一定压力为 止。利用重力作功，无需外加能源，自动充气，使用方 便，结构简单，成本低廉，便于维修，防爆防破，安全可 靠，适用面广，可在一切机动和非机动车辆中使用。

Description

本实用新型属于车内胎。

传统的充气内胎为圆环形管状柔性胎体和一单向气嘴构成。使用时，借助外部动力充气，需周期性充气，以维持胎内一定的张力，充气麻烦。近年来，常有给车内胎自动充气的装置问世。美国专利US4651792和德国专利DE3483318、D72837661中提供了几种轮胎自动充气机，结构复杂，压缩比小，实用性不强。中国专利88204109、88210101、86105691、88206975.6、89109633.7、90104185.8等提供了一些车胎自动充气装置。分别利用胎内球囊、重锤、重力棒、微型空压机等手段在行进中给车胎充气。这些装置具有结构复杂、零件繁多、不耐震、易损坏、易爆破、使用不便、维修困难等缺点。

本实用新型提供一种新型车内胎，旨在在实现其自动充气的同时，使其能简化结构，防震防爆，使用方便。

本实用新型的目的是通过下述方案实现的。

自动充气内胎，以普通充气胎为主体，在内胎腔体中设有2个、4个或者6个横隔，该横隔为用橡胶或高分子复合材料制成的柔性圆片，在内胎的中心垂直横截面上固定在内胎的腔体内，四周与内胎内壁密封连结，无论采用几个横隔，两两横隔之间的距离相等。它们可在圆周方向上将内胎内腔均分为2个、4个或6个气仓。在内胎的腔体内还可以设有一个或3个纵隔。当纵隔为1个时，它在内胎的中心垂直横截面上的与地面平行的内胎横截面直径上，其两侧边分别与内胎内壁左右密封连结，其首尾相接成圆环形条带。该条带的宽度为内胎横截面周长的一半，即π·d／2（d为内胎内直径），这样，可以在内胎一侧破裂时，纵隔以其足够的宽度向该侧扩张，从内部填充破裂部分内胎，以维持其临时正常使用。1个纵隔连接后，可将内胎内腔分隔为内圈气仓和外圈气仓两个部分。当纵隔为3个时，它们的一个侧边相互连接在一起，它们的另一侧边分别与内胎内壁密封连结，连结后将内胎内壁等分为三个部分，其垂直横截面呈风车状和方向盘状。3个纵隔的宽度相等，均等于内胎横截面周长的1／3，即π·d／3（d＝内胎内径）。由于其宽度足够宽，它们同样对内胎具有备用保护作用。3个纵隔条带也是各自首尾相接成圆环形。所有纵隔均用橡胶制成。纵隔也可以不要，但横隔则必须要。横隔和纵隔在胎内相互贯穿切割，密封连接，将内胎内腔主体分割成若干个相互独立的气仓，为发挥连动充气器的正常功能，实现内胎的自动充气创造了条件。

在内胎内腔中或内胎外部内侧，在两两相邻的气仓之间的横隔处，各装有一个连动充气器。该连动充气器可以装在胎内的横隔上，也可以安装在胎外内侧靠近横隔处。该连动充气器用硬质塑料或金属材料制成，由相互卡合的外壳和连动活塞体组成。外壳为圆鼓形，由圆筒状侧壁和两个端面构成，侧壁中间有一进气嘴，端面上均有通气孔和向内凸起呈圆桶状的活塞缸，在活塞缸底的外壳端面中心有一单向气嘴。连动活塞体由一中心轴从中心同时贯穿三个圆面组成。中间的圆面较小，它周围与一圆筒垂直套合相连，该圆筒两端与中心轴两端的两个大圆面垂直相连。两端的两个大圆面上各有一个同心圆环带孔，其内、外径分别等于外壳端面上向内凸起的圆桶形活塞缸壁的内外径，使活塞缸壁恰能插入其中。两个大圆面上靠近中心轴处各有一个活塞单向气嘴，大圆面的直径等于外壳侧壁内径，周围圆筒及中间小圆面上均有通气孔。

下面结合附图说明详述本实用新型实施例及其作用原理。

图1，连动充气器中心垂直剖面图；

图2，连动充气器A－A横截面图；

图3，连动充气器工作原理图（1）；

图4，连动充气器工作原理图（2）；

图5，自行车双气仓自动充气内胎中心纵剖面图；

图6，摩托车八气仓自动充气内胎中心纵剖面图；

图7，摩托车八气仓自动充气内胎B－B横截面图；

图8，载重汽车十八气仓自动充气内胎中心纵剖面图；

图9，载重汽车十八气仓自动充气内胎C－C横截面图。

图中序号含义：（1）外壳侧壁；（2）进气嘴；（3）活塞通气孔；（4）大气室；（5）连动活塞体；（6）外壳右端通气孔；（7）活塞缸壁；（8）活塞缸；（9）右活塞单向气嘴；（10）右活塞；（11）外壳右端单向气嘴；（12）加气室；（13）活塞右端大圆面；（14）活塞圆筒侧壁；（15）外壳左端通气孔；（16）活塞中间小圆面；（17）活塞左端大圆面；（18）外壳左端单向气嘴；（19）左活塞；（20）连动活塞轴；（21）左活塞单向气嘴；（22）外壳端面；（23）胎内横隔；（24）胎内侧壁；（25）胎外侧壁；（26）右气仓；（27）连动充气器；（28）左气仓；（29）左内气仓；（30）胎内纵隔；（31）左外气仓；（32）右内气仓；（33）右外气仓；（34）两联连动充气器；（35）三联连动充气器。

实施例1：连动充气器（图1、2、3、4）。

以硬质工程塑料按本实用新型所提供的技术方案，照图1和图2制作出自行车内胎用的连动充气器。外壳侧壁（1）高20mm，厚1mm，内径10mm；外壳端面（22）直径12mm，厚3mm；外壳左端通气孔（15）和外壳右端通气孔（6）的直径均为1mm，每端有8个，均匀排列；加气室（12）直径3mm；活塞缸（8）直径4mm；左活塞（19）和右活塞（10）的直径均为4mm，厚均为1mm；活塞缸壁（7）厚1mm，高4.67mm；活塞缸壁（7）外侧到外壳侧壁内侧的距离为2mm；整个连动活塞体（5）高10.33mm，其中包括连动活塞轴（20）长8.33mm，活塞左端大圆面（17）厚1mm，活塞右端大圆面（13）厚1mm；活塞中间小圆面（16）厚1mm，直径7mm；连动活塞轴（20）直径1mm；活塞圆筒侧壁（14）高8.33mm，厚1mm，内径7mm，外径9mm；两端大圆面（13）和（17）的直径均为10mm；活塞通气孔（3）直径1mm；外壳左右端上的两个活塞缸壁（7）顶端之间的距离为4.66mm。

汽车内胎所使用的连动充气器的尺寸可比自行车内胎的连动充气器大一倍。

连动充气器可以直接安装在内胎横隔上，它可以在车轮行进中自动地交替给横隔两边的两个气仓充气。连动活塞体（5）和充气器外壳相互嵌合后，连动活塞体（5）即可在外壳内左右平行移动。移动中左、右活塞始终处于活塞缸中；大气室（4）始终和进气嘴（2）相通，因而大气室中的气压始终和胎外大气压相等。安装时，须将连动充气器垂直横放在内胎横隔的内侧，即让连动充气器的中心垂直横截面处于内胎横隔所在平面内，连动充气器的中心轴线垂直于内胎横隔平面，连动充气器的左、右两个外壳端面分别处于横隔两边的两个气仓之中。连动充气器也可置于内胎内侧外面，这时，须用硬质塑料管分别将外壳左端通气孔（15）及外壳左端单向气嘴（18）与横隔左边气仓连通；将外壳右端通气孔（6）及外壳右端单向气嘴（11）与横隔右边气仓连通。进气嘴（2）与大气相通。

图3显示了连动充气器向右气仓自动充气的原理。车轮行进中，当左气仓触地时，在重力的压迫下，左气仓的气压大于右气仓气压，借助于外壳两端的通气孔，在连动活塞体（5）两端的大圆面（13）和（17）上产生一个压力差。由于连动充气器内的所有单向气嘴的安装均为由内向外的方向，气流只能通过单向气嘴由连动充气器内流向连动充气器外（即气仓内），所以左气仓的高压气流不可能通过外壳左端单向气嘴（18）和左活塞单向气嘴（21）回到活塞体内，流向右气仓。左气仓的高气压只能施加于活塞左端大圆面，将连动活塞体（5）推向右边。这时，右活塞（10）即从活塞缸（8）的顶端向活塞缸（8）底部移动，从而将原活塞缸（8）中的气体通过外壳右端单向气嘴（11）压入右气仓，达到向右气仓充气的目的。与此同时，左活塞（19）则从活塞缸底部向活塞缸顶端移动，在活塞缸中形成负压，从而通过左活塞（19）上的左活塞单向气嘴将大气室（4）中的气体吸入活塞缸中，而大气室（4）又通过进气嘴（2）从外界得气体补充。

图4显示的是向左气仓充气的原理。同理，当右气仓触地时，右气仓气压高于左气仓，将连动活塞体（5）向左边推进。左活塞（19）将原活塞缸中的气体压入左气仓，与此同时，右活塞（10）向左拔起，在活塞缸（8）中造成负压，将大气吸入活塞缸（8）中，以使气体得到补充。并在连动活塞体再次右移时，将该部分气体再次充入右气仓。周而复始，可使左右气仓的气体不断交替得到补充，从而达到自动充气的目的。

当左右气仓的气体充到足够多、气压达到足够大时，连动活塞体（5）从外壳左端面移到外壳右端面时，右活塞缸（8）内的空气被压缩到加气室（12）内。而此时，加气室（12）内由于连动活塞体（5）右移压缩而形成的高气压会正好等于右气仓内已经存在的高气压。所以，加气室（12）内的气体不可能通过外壳右端单向气嘴（11）再充入到右气仓中。同理，加气室内的气体也不可能通过外壳左端单向气嘴（18）充入左气仓中。因而，当气仓内气压达到一定值时，尽管连动活塞体（5）在车轮运行中仍在不断左右移动，但它并不能给气仓充气，从而使充气自动停止。在这一过程中，加气室（12）起了关键的缓冲和调节作用。车轮运行中，当气仓内的气压一旦下降，连动活塞体（5）又能迅速恢复自动充气过程，以维持气仓内所需气压值。

为过滤和清洁空气，在进气嘴（2）中装有海绵填料。一个连动充气器只能交替给两个横隔相邻的气仓充气。因此，当一个内胎内的气仓多于2个时，则需同时使用几个连动充气器。所以，连动充气器可以并联使用。

实施例2：自行车双气仓自动充气内胎（图5）。

自行车双气仓自动充气内胎侧壁（24）、（25）与普通橡胶内胎相同。内胎内腔体中，在处于内胎的同一个中心垂直横截面上的一对相对的位置上设有两个横隔（23），该两个横隔在内胎的一条直径上，处于同一平面内。两个横隔均用高分子复合材料制成，厚5mm，能承受2.5－3公斤／cm²压力而不变形，直径等于内胎内径，其四周围与内胎内壁密封连接，从而将胎内腔分割为两个相互封闭、独立的左气仓（28）和右气仓（26）。在其中一个横隔上按照实施例1的方式和尺寸，安装有一个连动充气器（27）。该连动充气器（27）的左端面与内胎左气仓（28）相通，右端面与内胎右气仓（26）相通，进气嘴（2）与大气相通。胎内无纵隔。车轮运行时，左、右气仓轮胎轮番触地，连动充气器便会自动地不断给左、右气仓充气。当气仓内的气压达到一定值时，行进中便会自动停止充气。

实施例3：摩托车八气仓自动充气内胎（图6、7）。

摩托车八气仓自动充气内胎胎管的材料和尺寸与普通摩托车内胎相同。胎内腔中，在两对与实施例2相同的位置上设有四个横隔（23），两对交叉连线相互垂直，仍用高分子复合材料制成，厚4mm，直径与内胎内径相同，能承受1.5－2公斤／cm²压力而不变形。胎内腔中同时还设有一圈纵隔（30），它在胎中整体为一圆筒形，垂直于内胎所在平面。它与四横隔（23）相互贯穿，与它们和胎内壁密封连结。纵隔宽为π·d／2（d＝0内胎横截面直径），其材料与内胎壁相同，厚度与内胎壁一样。横隔和纵隔一起将内胎内腔分割为八个气仓，即2个左内气仓（29），2个左外气仓（31），2个右内气仓（32）和2个右外气仓（33）。在以内胎中心为中点的相互对称的一对横隔处的内胎内侧胎外，各装有一个两联连动充气器（34），在每一个两联连动充气器中，一个连动充气器控制左内气仓（29）和右内气仓（32），另一个连动充气器控制左外气仓（31）和右外气仓（33），它们均通过连通气管与气仓相通。

实施例4：载重汽车十八气仓自动充气内胎（图8、9）。

载重汽车十八气仓自动充气内胎的胎体与普通汽车内胎相同。胎内腔中，在互为60°的6个内胎垂直横截面上设有6个横隔（23），同时设有三条纵隔（30）。三条纵隔的一侧边相互连接，另一侧边分别在内胎内壁上互为120°的3条线上与内壁相连。每一纵隔宽π·d／3（d为内胎垂直横截面的直径）。横、纵隔相互贯穿封闭，将内胎内腔分割为十八个气仓。横隔中，有三个互为120°的横隔厚10mm，可承受3.5－4公斤／cm²压力而不变形。另外三个横隔的厚度和材料均与内胎壁相同。在该三个横隔处的内胎内侧胎外，分别装有三个三联连动充气器（35）。在每一个三联连动充气器中，每一个连动充气器控制一对处于同一纵隔内的左、右气仓，它们均通过连通气管与相应气仓相通。

本实用新型具有如下特点：

1、连动充气器，利用行车重力作功，无需外加能源。

2、自动充气，使用方便。

3、与普通内胎相比，仅附加了内隔和连动充气器，结构简单，成本低。

4、连动充气器构造简单，便于维修。

5、纵隔宽度大于内胎直径，可随时填补胎壁，有效地防止爆胎和破胎。

6、适用面广，可在一切机动和非机动轮胎中使用。

Claims (4)

1、自动充气内胎，主体为圆环形管状柔性胎体，其特征是在内胎腔体内有横隔和纵隔，在两两相邻的气仓之间的横隔处装有一个连动充气器。

2、按照权利要求1的内胎，其特征是所说的横隔为橡胶或高分子复合材料柔性圆片，在内胎的中心垂直横截面上固定在内胎腔体内，四周与内胎内壁密封连结，横隔的数量为2个、4个或6个，两两横隔之间的距离相等。

3、按照权利要求1的内胎，其特征是所说的纵隔为橡胶圆环形条带，其数量为0个、1个或3个，1个纵隔在内胎的中心垂直横截面上的与地面平行的内胎横截面直径上，其两侧边分别与内胎内壁左右密封连结，其宽度为内胎横截面周长的一半，3个纵隔的一侧边相互连接，它们的另一侧边分别与内胎内壁密封连结，它们的垂直横截面呈风车状，与内胎内壁连结后的垂直横截面呈方向盘状，3个纵隔的宽度相等，均等于π·d／3（d＝内胎直径），纵隔和横隔在胎内相互贯穿切割，密封连结相连。

4、按照权利要求1的内胎，其特征是所说的连动充气器，由相互卡合的外壳和连动活塞体组成，外壳为圆鼓形，由圆筒状侧壁和两个端面构成，侧壁中间有一进气嘴，端面上均有通气孔和向内凸起呈圆桶状的活塞缸，在活塞缸底的外壳端面中心有一单向气嘴，连动活塞体由一中心轴从中心同时贯穿三个圆面组成，中间圆面较小，它周围与一圆筒垂直套合相连，该圆筒两端与中心轴两端的两个大圆面垂直相连，两端的两个大圆面上各有一个同心圆环带孔，恰能插入圆桶形的活塞缸壁，两个大圆面上靠近中心轴处各有一个活塞单向气嘴，大圆面的直径等于外壳侧壁内径，周围圆筒及中间小圆面上均有通气孔。

Images