專利名稱：輪胎和自充氣裝置組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及自充氣輪胎，更具體地涉及一種輪胎和自充氣裝置組件。
背景技術(shù)：
隨著時(shí)間推移，正常的空氣擴(kuò)散會(huì)使輪胎內(nèi)的胎壓降低。輪胎的自然狀態(tài)是處于充氣狀態(tài)。因此，駕駛員必須反復(fù)采取行動(dòng)以維持胎壓，否則他們將看到燃料經(jīng)濟(jì)性、輪胎壽命、車輛制動(dòng)及操縱性能的下降。現(xiàn)已提出胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)胎壓明顯低時(shí)該系統(tǒng)向駕駛員發(fā)出警告。然而，這種系統(tǒng)仍然依賴于當(dāng)駕駛員被警告時(shí)采取補(bǔ)救措施將輪胎再充氣至推薦的壓力。因此，理想的是將自充氣設(shè)施并入輪胎中，該自充氣設(shè)施將在無需駕駛員介入的情況下對(duì)輪胎進(jìn)行自充氣，以補(bǔ)償隨時(shí)間推移的任何胎壓下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種輪胎組件，該輪胎組件包括具有在第一胎側(cè)與第二胎側(cè)之間的輪胎空腔的輪胎體，第一胎側(cè)和第二胎側(cè)分別從一對(duì)環(huán)狀輪胎芯胎圈芯延伸至輪胎胎面區(qū)。輪胎體是通過對(duì)硫化前生胎胎體進(jìn)行硫化以形成硫化后成品輪胎體而制造成的?？諝馔ǖ荔w存在于輪胎體內(nèi)并且在面朝外的輪胎體表面與輪胎空腔之間延伸，空氣通道體具有封閉的空氣通道，該空氣通道在面向輪胎空腔的空心體出口端與從面朝外的輪胎體表面面朝外的空心進(jìn)口端之間延伸。將導(dǎo)通裝置(tapping device)附接于空氣通道體的一端或兩端上，所述導(dǎo)通裝置具有外部通氣孔開口以及突出構(gòu)件，該突出構(gòu)件穿過空氣通道體的側(cè)壁從而可操作地形成空氣流動(dòng)路徑，該空氣流動(dòng)路徑經(jīng)過突出構(gòu)件在空氣通道體的空氣通道與導(dǎo)通裝置的通氣孔開口之間延伸。在本發(fā)明的另一方面，所述輪胎組件包括進(jìn)口導(dǎo)通裝置，其附接于空心體進(jìn)口端上，從而可操作地將空氣流引導(dǎo)入空氣通道體的空氣通道；以及，出口導(dǎo)通裝置，其附接于空心體出口端，從而可操作地將空氣流從空氣通道體的空氣通道引導(dǎo)入輪胎空腔。進(jìn)口導(dǎo)通裝置和出口導(dǎo)通裝置優(yōu)選地裝備有一個(gè)或多個(gè)空心銷釘突出物；該空心銷釘突出物是用于將導(dǎo)通裝置附接到空氣通道體的相應(yīng)端部、以及形成從空氣通道體的空氣通道經(jīng)過銷釘突出物至分別附接的導(dǎo)通裝置的空氣流動(dòng)路徑。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，在硫化前將空氣通道體安裝于生胎胎體形式的輪胎體內(nèi)，并且在硫化后將進(jìn)口導(dǎo)通裝置和出口導(dǎo)通裝置附接到空氣通道體。定義
輪胎的“高寬比(aspect ratio)”表示其截面高度(SH)與其截面寬度(SW)的比率乘以100%，從而以百分比表示?！胺菍?duì)稱胎面(asymmetric tread)”表示具有關(guān)于輪胎中心面或赤道面EP的不對(duì)稱胎面花紋的胎面?！拜S向，，和“軸向地”表示與輪胎旋轉(zhuǎn)軸線平行的線或方向?！疤トΠ?chafer)”是圍繞輪胎胎圈的外部設(shè)置的窄材料帶，用來防止簾布層磨損和防止輪圈切割并將撓曲分布在輪圈上方?！爸芟颍?，表示沿環(huán)形胎面表面的圓周延伸并且垂直于軸向的線或方向?！俺嗟乐行拿?CP) ”表示垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且經(jīng)過胎面中心的平面?！坝≯E(footprint)”表示在零速度以及正常負(fù)荷和壓力下輪胎胎面與平坦表面的接地面積(contact patch)或接觸面積?！盎y溝(groove)”表示胎面中的細(xì)長(zhǎng)空隙區(qū)，其可以在胎面附近以平直、彎曲或鋸齒形方式周向或側(cè)向延伸。周向延伸的花紋溝與側(cè)向延伸的花紋溝有時(shí)具有共同的部分?！盎y溝寬度”等于花紋溝或花紋溝部分所占據(jù)的胎面表面積(該花紋溝或花紋溝部分的寬度正被提及)除以該花紋溝或花紋溝部的長(zhǎng)度；因此，花紋溝寬度是其長(zhǎng)度上的平均寬度。輪胎中的花紋溝可以具有變化的深度?；y溝的深度可以在胎面的圓周上變化，或者一條花紋溝的深度可以是恒定的但與輪胎中另一條花紋溝的深度不同。如果這種窄或?qū)挼幕y溝與互相連接的寬的周向花紋溝相比深度顯著減小，則認(rèn)為它們形成了在所涉及的胎面區(qū)中趨于維持肋狀特征的“補(bǔ)強(qiáng)橋(tie bar)”。“內(nèi)側(cè)(inboard side)”表示把輪胎安裝在車輪上并且把車輪安裝在車輛上時(shí)最靠近車輛的輪胎一側(cè)?！皞?cè)向(lateral)”表示軸向方向?！皞?cè)向邊緣(lateral edge)”表示在正常負(fù)荷和輪胎充氣下測(cè)量的、與軸向上最外的胎面接地面積或印跡相切的線，所述線平行于赤道中心面?！皟艚佑|面積(net contact area)”表示在胎面整個(gè)圓周上在側(cè)向邊緣之間的接觸地面的胎面單元的總面積除以側(cè)向邊緣之間的整個(gè)胎面的總面積?！胺嵌ㄏ蛱ッ?non-directional tread)”表示沒有優(yōu)選的向前行駛方向、并且無需定位于車輛的特定車輪位置以確保胎面花紋與優(yōu)選行駛方向?qū)R的胎面。相反，定向胎面花紋具有需特定車輪定位的優(yōu)選行駛方向?！巴鈧?cè)(outboard side)”表示把輪胎安裝在車輪上并且把車輪安裝在車輛上時(shí)距離車輛最遠(yuǎn)的輪胎一側(cè)?！叭鋭?dòng)的(peristaltic)”表示借助于推動(dòng)所容納物質(zhì)(如空氣)沿管狀通道前進(jìn)的波浪式收縮進(jìn)行的操作?！皬较颉焙汀皬较虻亍北硎緩较虻爻蚧蜻h(yuǎn)離輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的方向?！袄?rib)”表示在胎面上周向延伸的橡膠條，其被至少一個(gè)周向花紋溝和第二個(gè)這種花紋溝或側(cè)向邊緣所限定，該條不被全深度花紋溝側(cè)向分割?！凹?xì)縫(sipe)”表示成型入輪胎胎面單元的小縫隙，這些小縫隙對(duì)胎面表面進(jìn)行細(xì)分并提高牽引力，通常細(xì)縫寬度較窄并且在輪胎印跡中是封閉的，這與在輪胎印跡中保持開放的花紋溝正相反?！疤ッ鎲卧?tread element)”或“牽弓|單元(traction element)”表示通過具有形狀相鄰花紋溝而限定的肋或塊狀單元?！疤ッ婊?tread arc width)”表示在胎面的側(cè)向邊緣之間測(cè)量的胎面的弧長(zhǎng)度。


下面將通過實(shí)例并參照附圖來描述本發(fā)明，附圖中 圖1是自充氣輪胎組件的透視圖2是空氣管分組件的空氣管體部件的透視圖； 圖3是空氣管分組件的進(jìn)口蓋部件的俯視透視圖； 圖3A是進(jìn)口蓋部件的仰視透視圖3B是沿圖3A的3B-;3B線剖切的經(jīng)過進(jìn)口蓋部件的截面圖； 圖4是空氣管分組件的充氣裝置部件的俯視透視圖； 圖4A是充氣裝置的仰視透視圖； 圖5是空氣管分組件的分解透視圖； 圖6是經(jīng)過空氣管部件進(jìn)口端的截面圖7是經(jīng)過空氣管部件(蓋部件裝配在該空氣管部件上)進(jìn)口端的剖視圖； 圖8A是空氣管的局部透視圖，圖中示出了沿空氣管軸向定位的多個(gè)空氣通道導(dǎo)管； 圖8B是空氣管的局部透視圖，圖中示出了替代數(shù)量的定位在該空氣管中的空氣通道
導(dǎo)管；
圖8C是空氣管的局部透視圖，圖中示出了經(jīng)過空氣管的中央軸向通道不被空氣通道導(dǎo)管的存在所阻塞的替代構(gòu)型；
圖9A是以局部剖視圖示出的、包含安裝在外部的空氣管分組件的輪胎胎圈區(qū)的放大的底側(cè)透視圖9B是以局部剖視圖示出的、包含安裝在外部的空氣管分組件的胎圈區(qū)的放大的頂側(cè)透視圖9C是以局部剖視圖示出的、替代構(gòu)造中的輪胎胎圈區(qū)的放大的底側(cè)透視圖，在該替代構(gòu)造中，空氣管分組件被集成到輪胎構(gòu)造中； 圖9D是圖9C的替代構(gòu)造的放大頂側(cè)視圖10是具有可替代地安裝的空氣管分組件的輪胎胎圈部的放大透視圖； 圖IOA是由圖10的IOA所指定的胎圈區(qū)的放大視圖11是安裝在輪圈上的輪胎底側(cè)段的透視圖，圖中示出了安裝在輪胎胎圈區(qū)的空氣管分組件的出口端；
圖12是安裝在輪圈上的輪胎頂側(cè)段的透視圖，圖中示出了安裝在胎圈區(qū)的空氣管分組件的進(jìn)口端；
圖13是經(jīng)過輪胎的剖視圖，該輪胎具有并入輪胎中的可替代地構(gòu)造和選擇路徑 (routed)的空氣管分組件。
具體實(shí)施例方式圖1、圖10和圖IOA示出了與本發(fā)明一起使用的示例性輪胎10。輪胎10具有胎面12和外胎14。外胎14具有兩個(gè)側(cè)壁16、18 ；—個(gè)或多個(gè)子午線簾布層20，其從兩個(gè)環(huán)狀胎圈22J4延伸并且包裹兩個(gè)環(huán)狀胎圈22、24 ；以及徑向地位于胎面12與簾布層20之間的帶束層增強(qiáng)結(jié)構(gòu)26。簾布層20和帶束層增強(qiáng)結(jié)構(gòu)沈可以是簾線增強(qiáng)彈性體材料。簾線可以是例如鋼絲長(zhǎng)絲，彈性體可以是例如硫化橡膠材料。類似地，環(huán)狀胎圈22、對(duì)可以具有鋼絲，這些鋼絲纏繞成形成不能伸展的胎圈芯的束。內(nèi)襯部件觀(例如鹵化丁基橡膠)可形成稍微不透氣的室，該室是用于在對(duì)輪胎10進(jìn)行充氣時(shí)控制輪胎空腔30內(nèi)的氣壓。輪胎10可進(jìn)一步包括徑向設(shè)置于各胎圈22、對(duì)上方的彈性體三角膠條(即^)32。 提供一對(duì)胎趾防護(hù)反包部件(toe guard turnup) 34、36，胎趾防護(hù)反包部件34、36在輪胎已經(jīng)歷硫化周期后構(gòu)成胎圈包布硫化部件38 (圖9A至圖9D)。一般來說，輪胎10的構(gòu)造是常規(guī)構(gòu)造，輪胎10可為消費(fèi)者、商業(yè)、或者專用車輛或道路用途而構(gòu)造。如圖1、圖11和圖 12中所示，示例性硫化輪胎10安裝在輪圈40上，坐在輪圈表面42上并且鄰接外輪圈法蘭 44。如此定位后，輪胎10的內(nèi)部空腔30封閉并且用于當(dāng)輪胎10完全充氣時(shí)以期望的壓力容納推薦體積的空氣。參照?qǐng)D2、圖5、圖6和圖7，提供了由柔性材料(如彈性體組合物或橡膠組合物) 構(gòu)成的空氣管體46，空氣管體46適合于并入生胎中并且可以在生胎硫化期間保持結(jié)構(gòu)完整性?？諝夤荏w46形成為具有細(xì)長(zhǎng)的扁平中央體部50，中央體部50在相反的兩端整體地連接到扁平化的圓盤狀進(jìn)口體端52和扁平化的圓盤狀出口體端M。優(yōu)選地，空氣管體46 具有通過常規(guī)成型技術(shù)制造的整體構(gòu)造。出口體端M是空心的并且具有包括圓形側(cè)壁56和平外壁57的扁平圓盤狀外部構(gòu)型。類似地，在中央體部50相反端的進(jìn)口體端52同樣地具有包括圓形側(cè)壁58和平外壁 59的扁平圓盤狀外部構(gòu)型。如圖7中最佳地示出，進(jìn)口體端52是空心的并且具有封閉的中央空氣室60。如圖6中所示，出口體端M同樣是空心的并且具有封閉的中央空氣室48。 將進(jìn)口體端52和出口體端M的壁厚和材料組成設(shè)計(jì)成便于銷釘分別從蓋部件和充氣裝置穿入，如下文中的說明。參照?qǐng)D6、圖7、圖8A至圖8C，中央體部50構(gòu)成由側(cè)壁66、68、70、72所限定的護(hù)蓋 64。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖8C中所示的開放的空氣通道73在進(jìn)口體端52內(nèi)的室60與出口體端M內(nèi)的室48之間延伸。將空氣通道73的橫斷面尺寸設(shè)計(jì)成允許空氣在室48與室 60之間自由流動(dòng)。可替代地，如圖5中所示，可將多根管狀氣纜62成型于中央體部50內(nèi)， 各管狀氣纜62具有在室48與室60之間傳送空氣流的軸向空氣通道63。通過適當(dāng)?shù)剡x擇氣纜62的數(shù)量和直徑，可以調(diào)整室48與室60之間的空氣流率。例如，圖8A示出了在中央體部50內(nèi)使用五根較大直徑氣纜62的實(shí)施例，圖8B示出了使用二十根較小直徑氣纜62 的實(shí)施例。改變氣纜62的直徑大小和數(shù)量，可提供調(diào)整室48與室60之間空氣管體的空氣流動(dòng)特性以及機(jī)械彎曲特性的靈活性。參照?qǐng)D3、圖3A和圖:3B，提供了蓋部件74，其附接于進(jìn)口體端52并且允許輪胎外部的空氣流入進(jìn)口體端室60。蓋部件74是由合適的材料(如鋼或塑料)通過常規(guī)方式構(gòu)成為大致呈穹頂狀的蓋體76。蓋體76包括凹形的頂壁78、平面的底壁80和立起的周向壁 82，這三個(gè)部件共同限定了蓋內(nèi)部室86。一群進(jìn)口通氣孔84相互間隔開并且延伸經(jīng)過蓋體 76的凹形頂壁78。進(jìn)口通氣孔起空氣通道的作用，用于使周圍的空氣經(jīng)過凹形頂壁78進(jìn)入蓋內(nèi)部室86。從平面底壁80突起的是一群逐漸縮小成為一點(diǎn)的空心的角錐形銷釘88。 各銷釘88具有一個(gè)或多個(gè)出口通氣孔或空氣通道90，出口通氣孔或空氣通道90延伸經(jīng)過銷釘構(gòu)件的體，從而允許蓋內(nèi)部室86內(nèi)的空氣從蓋向下經(jīng)銷釘88而排出。如圖4、圖4A、圖5和圖13中所示，硫化后輪胎中的空氣管分組件包括充氣裝置 42，充氣裝置42是用于將空氣從空氣管體46引導(dǎo)入輪胎空腔30。充氣裝置42具有由圍合中央室99的體側(cè)94、頂側(cè)96和底側(cè)98所限定的封閉的圓柱形體93。從底側(cè)98向外突出的是一群三角形的空心銷釘100，各銷釘100具有一個(gè)或多個(gè)從銷釘中延伸經(jīng)過的進(jìn)氣通氣孔，該進(jìn)氣通氣孔是用于使空氣進(jìn)入中央室99。從圓柱形體93側(cè)向延伸出的是細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)管104，導(dǎo)管104具有軸向延伸經(jīng)過導(dǎo)管104至開口端108的中央空氣通道108。導(dǎo)管104 一般具有平直的構(gòu)型，其截面為矩形，并且具有平面的頂壁110、平面的底壁112和相對(duì)低型(low profile)的側(cè)壁114。導(dǎo)管104的方向一般橫向于空氣經(jīng)過銷釘100流入中央室 99的方向。經(jīng)過導(dǎo)管104的中央空氣通道106連接入中央室99。沿方向118向上經(jīng)過銷釘 100的空氣流進(jìn)入中央室99，從該處選擇路徑經(jīng)過導(dǎo)管104(如圖13的箭頭116所示)，并在導(dǎo)管端108處如箭頭118所示那樣離開。裝置92可以利用常規(guī)方法由合適的材料(如塑料或鋼)構(gòu)成。參照?qǐng)D9A至圖9D、圖10和圖10A，將看到在圖示的實(shí)施例中，空氣管體46意圖在生胎的制造過程中并入生胎中。將空氣管體46制作成單獨(dú)的部件，并在生胎制造的適當(dāng)階段將空氣管體46集成到標(biāo)準(zhǔn)輪胎部件之間，使得進(jìn)口體端52位于輪胎的外部并且向外面向輪胎的外部，出口體端M位于輪胎空腔30內(nèi)并且向內(nèi)面向輪胎空腔30。在圖示的構(gòu)型中，空氣管體46位于并夾在重疊的兩個(gè)胎趾防護(hù)反包部件34、36之間，但如果需要?jiǎng)t可以采用其它構(gòu)型將空氣管體46集成到生胎中。反包部件34、36將成為硫化輪胎中的胎圈包布部件。圖9A至圖9D中依次詳細(xì)地示出了將空氣管體46集成到生胎部件34與36之間的過程。圖9A示出了將反包部件36布置在輪胎胎圈M的周圍，以及將空氣管體46布置在部件36上。如此定位后，空氣管體46同樣地圍繞輪胎胎圈24，并且出口端M面向輪胎空腔30?？諝夤荏w46的扁平構(gòu)造以及在空氣管體的形成中選擇彈性體和柔性材料，使空氣管體46能夠彈性地順應(yīng)以遵循反包部件36的形狀并且平躺在反包部件36上。將空氣管部件36埋入如圖所示的位置不會(huì)影響或改變空氣管體36定位之前或之后所組裝的任何生胎部件的位置或結(jié)構(gòu)。圖9B示出了生胎外側(cè)的視圖，具體地示出了空氣管體46的空氣進(jìn)口體端52的位置。進(jìn)口體端52平躺在部件36的外側(cè)上并且自生胎面朝外。在圖9C和圖9D中示出了外部第二胎趾防護(hù)反包部件34的布置，與空氣管體46重疊并且將空氣管體46夾在部件34 與36之間。空氣管體46 (特別是中央體段50)的扁平低型構(gòu)造能夠在不影響任何生胎部件的相對(duì)定位或結(jié)構(gòu)的情況下使部件34以生胎制造中常用的方式配合于胎圈芯M的周圍并且平躺在向內(nèi)的反包部件36的上面。如圖所示，在將部件34定位于部件36和空氣管體 36上之后，管體36的出口端M仍然暴露至輪胎空腔30、可從輪胎空腔30進(jìn)入、以及面向輪胎空腔30 ；管體36的進(jìn)口端52仍然暴露至生胎的外側(cè)、可從生胎的外側(cè)進(jìn)入、以及面向生胎的外側(cè)，從而達(dá)到以下所說明的目的。圖10和圖IOA示出了經(jīng)過成品生胎的截面圖。如圖IOA的放大截面圖中最佳地示出，出口端M的平的朝外表面57面向生胎的內(nèi)部空腔30，同時(shí)進(jìn)口端52的平的朝外表面59自輪胎面朝外?？諝夤荏w46的中央體50插入胎趾防護(hù)部件34與36之間并且圍繞輪胎胎圈22。生胎內(nèi)的空氣管體46是封閉的，包括經(jīng)過中央體50的空氣通道以及在端部 52,54內(nèi)的室48、60。然后，以常規(guī)方式使生胎經(jīng)歷硫化周期，從而形成成品輪胎。在輪胎硫化后，如圖5、圖6、圖7、圖11和圖12所示，將蓋部件74附接于空氣管體46的進(jìn)口端52的朝外表面59上。蓋74的空心錐形銷釘88穿過表面59直至銷釘開口 90 進(jìn)入進(jìn)口端室60。將進(jìn)口端52的截面厚度和材料選擇設(shè)計(jì)成便于蓋構(gòu)件的銷釘88穿過。 銷釘88是由適當(dāng)?shù)挠操|(zhì)材料構(gòu)成，當(dāng)需要時(shí)穿過進(jìn)口端表面59的厚度。銷釘88穿過表面 59時(shí)的摩擦接合的作用是將蓋74在空氣管體46的進(jìn)口端52上保持就位。若需要，可以包括次級(jí)保持輔助措施，例如在蓋74與進(jìn)口表面59之間應(yīng)用膠粘劑。蓋底側(cè)的表面積和幾何形狀大致與表面59的表面積和幾何形狀互補(bǔ)，但不一定必須這樣。如此定位后，將進(jìn)口空氣路徑限定成經(jīng)過蓋74的通氣孔開口 84、經(jīng)過蓋74的空心銷釘88、經(jīng)過在銷釘88的外錐形端的開口 90、進(jìn)入空氣管體46的進(jìn)口端52，如方向箭頭108所指。如圖所示，在輪胎硫化后的操作中，在空氣管體46的出口端M安裝充氣裝置92。 充氣裝置92的空心錐形銷釘100穿過表面57直至銷釘開口 102進(jìn)入出口端室48。將出口端52的截面厚度和材料選擇設(shè)計(jì)成便于裝置銷釘100穿過。銷釘100是由適當(dāng)?shù)挠操|(zhì)材料構(gòu)成，在需要時(shí)穿過出口端表面57的厚度。銷釘100穿過表面57時(shí)的摩擦接合的作用是將充氣裝置92在空氣管體46的出口端5上保持就位。若需要?jiǎng)t可以包括次級(jí)保持輔助措施，例如在裝置92與出口端表面57之間應(yīng)用膠粘劑。充氣裝置92的底側(cè)98的表面積及幾何形狀大致與表面57的表面積及幾何形狀互補(bǔ)，但不一定必須這樣。如此定位后，將出口空氣路徑限定成從充氣裝置92的空心銷釘102經(jīng)過出口導(dǎo)管104的通道106，充氣裝置92的空心銷釘102經(jīng)過銷釘開口 102與出口端M的內(nèi)室48相連通，如圖12和圖13的方向箭頭118所指。如前所述，空氣管體46的中央體50可在進(jìn)口室60與出口室48之間形成開放的管道?？商娲?，可將一根或多根管狀氣纜62埋入中央體50內(nèi)，使其在室48與室60之間延伸。可以對(duì)經(jīng)過氣纜62的通道63的數(shù)量和橫斷面尺寸加以選擇，從而讓空氣能夠以優(yōu)選的速率在室48與室60之間流動(dòng)。根據(jù)圖12應(yīng)當(dāng)理解的是，裝置92的出口導(dǎo)管104在與空氣從出口端M進(jìn)入銷釘102的路徑成直角的方向上延伸。由此，將從出口導(dǎo)管104中流出的空氣沿胎側(cè)內(nèi)表面注射入輪胎空腔30，如箭頭118所示。導(dǎo)管104沿胎側(cè)內(nèi)表面進(jìn)入空腔30的取向減小了導(dǎo)管104向空腔30內(nèi)突出的程度，由此使發(fā)生破損的危險(xiǎn)性最小化。根據(jù)上述內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)理解的是，經(jīng)過空氣管體46的空氣通道在將該空氣管體并入生胎內(nèi)期間是完全封閉的?？諝夤荏w46并入生胎內(nèi)的過程是在常規(guī)的輪胎制造工藝中完成的，不需要專用設(shè)備。此外，空氣管體46并入生胎內(nèi)形成了通道，當(dāng)需要時(shí)該通道讓空氣進(jìn)入輪胎空腔30，但這卻不影響現(xiàn)有的輪胎部件構(gòu)型和布置或者輪胎特性(如耐久性和氣密性)。本發(fā)明的系統(tǒng)提供如下優(yōu)點(diǎn)能夠在不中斷輪胎制造和硫化過程的情況下將空氣通道埋入輪胎；不需要對(duì)硫化輪胎進(jìn)行任何鉆孔，因此對(duì)輪胎耐久性將產(chǎn)生相對(duì)較低的影響；因?yàn)楸景l(fā)明的系統(tǒng)是模塊化的，所以提供了使用于生產(chǎn)線中的不同輪胎的靈活性。圖示的以及前述的蓋74、空氣管體46和充氣裝置92的形狀允許空氣從輪胎外側(cè)進(jìn)入并使空氣借助于空氣管體46而經(jīng)過輪胎。直到對(duì)輪胎進(jìn)行硫化后才將蓋74和充氣裝置92夾在封閉的空氣管體46上，由此防止在輪胎硫化期間橡膠流入空氣管體。在空氣管體的中央體50內(nèi)可選擇地使用離散的管狀氣纜62，這允許對(duì)空氣流進(jìn)行控制并允許實(shí)現(xiàn)能夠經(jīng)受正常使用期間在輪胎內(nèi)所發(fā)生撓曲的更堅(jiān)固的中央體50構(gòu)造。
圖13示出了空氣管體46不定位于輪胎胎圈周圍的替代實(shí)施例。在圖13中，空氣管體46在胎圈22上面并且沿面向空腔30的輪胎胎側(cè)的內(nèi)壁延伸經(jīng)過輪胎。如同圖1至圖12的實(shí)施例，充氣裝置92夾入空氣管體56的出口端54，同時(shí)蓋部件74穿入并附接到進(jìn)口端?？梢圆捎脠D13中在附圖標(biāo)記120處以虛線所表示的另一位置。在位置120，空氣管體將會(huì)沿經(jīng)過輪胎的線性路徑在充氣裝置92與蓋74之間延伸。在任一替代實(shí)施例中，一旦輪胎被硫化則可以鉆出經(jīng)過輪胎的通道，用于接納空氣管體46。所獲得的優(yōu)點(diǎn)是空氣流動(dòng)的路徑較短，因此減小了空氣流壓力損失。然而，圖13的替代實(shí)施例會(huì)產(chǎn)生由于應(yīng)力集中所導(dǎo)致的耐久性問題。此外，因?yàn)橛糜诮蛹{空氣管體的孔的尺寸可以是約為5毫米，所以可以切斷一根或多根胎體纖維。此外，硫化后的離線鉆孔可增加制造工藝的成本。輪胎體是通過將硫化前生胎胎體形式硫化成為硫化后成品輪胎體形式而制造成的。根據(jù)上述內(nèi)容可理解的是，從廣義上說，空氣管體46 (本文中也可互換地稱為“空氣通道體”)存在于輪胎體10內(nèi)，并且在面朝外輪胎體表面(如胎圈包布38的外表面)與輪胎空腔30之間延伸?？梢圆捎脠D1至圖12的路徑或者替代路徑(例如但不限于圖13的替代路徑)。空氣通道體64提供封閉的空氣通道(帶氣纜62的室48、60)，該空氣通道在面向輪胎空腔30的空心體出口端M與從面朝外的輪胎體表面面朝外的空心進(jìn)口端52之間延伸。蓋74和充氣裝置92代表附接于空氣通道體46的一端或兩端上的導(dǎo)通裝置(tapping device) 0各導(dǎo)通裝置74、92包括外部的通氣孔開口以及突起的銷釘構(gòu)件(88、100)，銷釘構(gòu)件(88、100)穿過空氣通道體46的側(cè)壁，從而可操作地形成空氣流動(dòng)路徑，該空氣流動(dòng)路徑經(jīng)過突出的銷釘構(gòu)件并經(jīng)過導(dǎo)通裝置通氣孔開口在空氣通道體的空氣通道之間延伸。將 “進(jìn)口導(dǎo)通裝置”(蓋74)附接于空心體進(jìn)口端52上，從而可操作地將“外部”空氣流導(dǎo)入空氣通道體的空氣通道，同時(shí)將“出口導(dǎo)通裝置”(充氣裝置92)附接于空心體出口端M上， 從而可操作地將空氣流從空氣通道體的空氣通道引導(dǎo)入輪胎空腔30。將空氣通道組件組裝到輪胎中是在獨(dú)立的階段完成，開始于將空氣通道管46并入輪胎的硫化前生胎胎體形式， 使得空氣通道管46的端部至少部分地暴露，并且以硫化后將蓋74和/或充氣裝置92附接到空氣管體46為結(jié)束。由圖1至圖12可看出，在硫化前將空氣通道體46并入輪胎的生胎胎體形式獲得了顯著的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)榭諝夤荏w46是封閉的，所以在輪胎硫化期間保持空氣通道清潔。將空氣管體的位置和構(gòu)型設(shè)計(jì)成使得輪胎的各部件不受空氣通道并入生胎的干擾或結(jié)構(gòu)性影響。其后，如果希望具有自充氣能力，則加入蓋和充氣裝置。通過用空心的錐形銷釘穿過空氣管體46的相應(yīng)進(jìn)口端和出口端而附接蓋和充氣裝置，由此允許空氣流入在進(jìn)口端上面的蓋、流經(jīng)空氣管體、流出位于出口端上面的充氣裝置。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)提供空氣通道， 該空氣通道經(jīng)過在硫化前預(yù)先安裝入生胎中的空氣通道管的兩個(gè)空心端部。在硫化前將空氣通道并入輪胎組件并且僅在輪胎硫化后刺入空氣通道的空心端的方法起著保持空氣通道暢通無阻和清潔的作用。此外，在空氣管體的中央體內(nèi)布置管狀氣纜加強(qiáng)了空氣通道的結(jié)構(gòu)完整性，并且允許通過選擇空心通道氣纜的數(shù)量和尺寸來控制空氣流率。根據(jù)本文所提供的描述，在本發(fā)明中做出各種變更是可行的。雖然已以說明本發(fā)明為目的揭示了某些代表性實(shí)施例和細(xì)節(jié)，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下可以在本發(fā)明中做出各種變化和修改。因此，應(yīng)該理解的是，在如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的完整預(yù)期范圍內(nèi)，在所描述的具體實(shí)施例中可以做出各種變化。
權(quán)利要求
1.一種輪胎組件，其特征在于，包括輪胎體，其具有在第一胎側(cè)與第二胎側(cè)之間的輪胎空腔，所述第一胎側(cè)和所述第二胎側(cè)分別從一對(duì)環(huán)狀輪胎芯胎圈芯延伸至輪胎胎面區(qū)，所述輪胎體是通過將硫化前生胎胎體形式硫化成為硫化后成品輪胎體形式而制造成的；空氣通道體，其在所述輪胎體內(nèi)并且在面朝外的輪胎體表面與所述輪胎空腔之間延伸，所述空氣通道體具有封閉的空氣通道，所述空氣通道在空心體出口端與空心進(jìn)口端之間延伸，所述空心體出口端面向所述輪胎空腔，所述空心進(jìn)口端自所述面朝外的輪胎體表面面朝外；至少一個(gè)導(dǎo)通裝置，其附接于所述空氣通道體的至少一端上，所述至少一個(gè)裝置具有外部的通氣孔開口以及突出構(gòu)件，所述突出構(gòu)件穿過所述空氣通道體的側(cè)壁從而可操作地形成空氣流動(dòng)路徑，所述空氣流動(dòng)路徑經(jīng)過所述突出構(gòu)件在所述空氣通道體的空氣通道與所述導(dǎo)通裝置的通氣孔開口之間延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎組件，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)通裝置包括進(jìn)口導(dǎo)通裝置，其附接于所述空心體進(jìn)口端上，用于可操作地將空氣流引導(dǎo)入所述空氣通道體的空氣通道中；以及出口導(dǎo)通裝置，其附接于所述空心體出口端上，用于可操作地將空氣流從所述空氣通道體的空氣通道引導(dǎo)入所述輪胎空腔。
3.如權(quán)利要求1所述的輪胎組件，其特征在于，在硫化前將所述空氣通道體安裝于所述輪胎體的硫化前生胎胎體形式內(nèi)，并且在硫化后將所述至少一個(gè)裝置附接于所述硫化后成品輪胎體形式內(nèi)的空氣通道體。
4.如權(quán)利要求3所述的輪胎組件，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)通裝置包括進(jìn)口導(dǎo)通裝置，其附接于所述空心體進(jìn)口端上，用于可操作地將空氣流引導(dǎo)入所述空氣通道體的空氣通道；以及出口導(dǎo)通裝置，其附接于所述空心體出口端，用于可操作地將空氣流從所述空氣通道體的空氣通道引導(dǎo)入所述輪胎空腔。
5.如權(quán)利要求1所述的輪胎組件，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)通裝置包括附接于所述空氣通道體的空心進(jìn)口端上的蓋裝置，所述蓋裝置包括內(nèi)部蓋室，其至少部分地被面朝外的蓋側(cè)和面朝內(nèi)的蓋底側(cè)所限定；至少一個(gè)通氣孔開口，其是在所述面朝外的蓋側(cè)內(nèi)并且與所述蓋室相連通；以及至少一個(gè)空心的銷釘突出物，其從所述蓋底側(cè)延伸經(jīng)過所述空氣通道體的空心進(jìn)口端的一個(gè)側(cè)壁，所述銷釘突出物具有與所述蓋室相連通的內(nèi)部銷釘空氣通道、以及至少一個(gè)位于所述空氣通道體的空氣通道內(nèi)的銷釘出口開口。
6.如權(quán)利要求5所述的輪胎組件，其特征在于，所述銷釘突出物向內(nèi)朝向位于所述空氣通道體的空氣通道內(nèi)的錐形端部而逐漸減小，所述至少一個(gè)銷釘出口開口位于在所述空氣通道體的空氣通道內(nèi)的銷釘突出物的錐形端部?jī)?nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的輪胎組件，其特征在于，所述銷釘突出物的錐形端部可操作地穿過所述空氣通道體的空心進(jìn)口端的一個(gè)側(cè)壁，從而將所述蓋裝置連接到所述空氣通道體。
8.如權(quán)利要求7所述的輪胎組件，其特征在于，在硫化前將所述空氣通道體組裝入所述輪胎體的硫化前生胎胎體形式內(nèi)，并且在硫化后將所述蓋裝置附接于在所述輪胎體的硫化后成品輪胎體形式內(nèi)的空氣通道體。
9.如權(quán)利要求1所述的輪胎組件，其特征在于，所述至少一個(gè)導(dǎo)通裝置包括附接于所述空氣通道體的空心出口端上的充氣裝置，所述充氣裝置包括內(nèi)部充氣裝置室，其至少部分地被面朝外的充氣裝置側(cè)與面朝內(nèi)的充氣裝置底側(cè)所限定；至少一個(gè)出口開口，其在所述面朝外的充氣裝置側(cè)內(nèi)并且與所述充氣裝置室相連通；以及至少一個(gè)空心的銷釘突出物，其從所述充氣裝置底側(cè)延伸經(jīng)過所述空氣通道體的空心出口端的一個(gè)側(cè)壁，所述銷釘突出物具有與所述充氣裝置室相連通的內(nèi)部銷釘空氣通道、 以及在所述銷釘空氣通道與所述空氣通道體的空氣通道之間的至少一個(gè)銷釘出口開口。
10.如權(quán)利要求9所述的輪胎組件，其特征在于，所述充氣裝置的銷釘突出物向內(nèi)朝向位于所述空氣通道體的空氣通道內(nèi)的錐形端部逐漸減小，所述至少一個(gè)銷釘出口開口位于在所述空氣通道體的空氣通道內(nèi)的銷釘突出物的錐形端部中，所述銷釘突出物的錐形端部可操作地構(gòu)造成穿過所述空氣通道體的空心出口端的一個(gè)側(cè)壁，從而將所述充氣裝置連接到所述空氣通道體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輪胎和自充氣裝置組件，其中，空氣通道體存在于輪胎體內(nèi)并且在面朝外的輪胎體表面與輪胎空腔之間延伸，該空氣通道體具有封閉的空氣通道，該空氣通道在面向輪胎空腔的空心體出口端與自面朝外的輪胎體表面面朝外的空心進(jìn)口端之間延伸。導(dǎo)通裝置附接于空氣通道體的一端或兩端上，該導(dǎo)通裝置具有外部的通氣孔開口以及突出構(gòu)件；該突出構(gòu)件穿過空氣通道體的側(cè)壁，從而可操作地形成經(jīng)過突出構(gòu)件在空氣通道體的空氣通道與導(dǎo)通裝置通氣孔開口之間延伸的空氣流動(dòng)路徑。在硫化前將空氣通道體安裝于生胎胎體形式的輪胎體內(nèi)并且在硫化后將導(dǎo)通裝置附接到空氣通道體。
文檔編號(hào)B60C23/00GK102452278SQ20111031628
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月18日
發(fā)明者P. L. M. 欣克 D., 博內(nèi) G., J. V. 科勒特 J., D. G. 盧梭 M., L. 博爾曼 R. 申請(qǐng)人:固特異輪胎和橡膠公司