自充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及自充氣輪胎。一種自充氣輪胎組件包括連接至輪胎并限定出空氣通路的空氣管，所述空氣管由柔性材料構(gòu)成，所述空氣管可操作以允許與輪胎印跡相對的空氣管部段變扁從而關(guān)閉通路，并彈性地恢復(fù)成原始構(gòu)造?？諝夤苎嘏c輪胎旋轉(zhuǎn)方向相反的方向被輪胎印跡順次地壓扁，以沿通路將空氣泵送至入口裝置以從通路排氣，或者泵送至出口裝置以引入輪胎胎腔中。
【專利說明】自充氣輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明總體涉及自充氣輪胎，更具體地涉及用于這種輪胎的泵機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著時間的推移，正常的空氣擴散使輪胎壓力降低。輪胎的自然狀態(tài)是處于充氣狀態(tài)。因此，駕駛員必須重復(fù)地動作以維持輪胎壓力，否則他們將看到降低的燃料經(jīng)濟性、輪胎壽命和降低的運輸工具制動和操縱性能。已提出了輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，以便當(dāng)輪胎壓力明顯低時警告駕駛員。然而，這種系統(tǒng)仍依賴于駕駛員在被警告時采取補救動作，以將輪胎重新充氣至推薦壓力。因此，希望的是在輪胎內(nèi)并入自充氣特征，其將使輪胎自充氣，從而補償隨著時間推移的任何輪胎壓力下降，而不需要駕駛員的介入。
[0003]定義
輪胎的“高寬比”意指其斷面高度(SH)與其斷面寬度(SW)的比值，該比值乘以100%，以作為百分比來表達。
[0004]“不對稱胎面”意指具有關(guān)于輪胎的中心面或赤道面EP不對稱的胎面花紋的胎面。
[0005]“軸向”和“軸向地(沿軸向)”意指平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的線或方向。
[0006]“胎圈包布”是圍繞輪胎胎圈的外側(cè)放置的窄材料帶，用以防止簾線層磨損和被輪輞切割，并將撓曲分布在輪輞上方。
[0007]“周向”意指垂直于軸向方向沿環(huán)形胎面表面的周長延伸的線或方向。
[0008]“赤道中心面(CP) ”意指垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并穿過胎面中心的平面。
[0009]“印跡”意指在零速度時及在正常載荷和壓力下，輪胎胎面與平坦表面的接觸胎片或接觸區(qū)域。
[0010]“內(nèi)側(cè)面(inboard side) ”意指當(dāng)輪胎安裝在輪子上并且輪子安裝在運輸工具上時輪胎的最靠近運輸工具的側(cè)面。
[0011]“橫向”意指軸向方向。
[0012]“橫向邊緣”意指在正常載荷和輪胎充氣情況下測量的、與軸向最外側(cè)的胎面接觸胎片或印跡相切的線，所述線平行于赤道中心平面。
[0013]“凈接觸面積”意指圍繞胎面的整個圓周的橫向邊緣之間的接地胎面元件的總面積除以橫向邊緣之間整個胎面的全面積。
[0014]“非定向胎面”意指這樣一種胎面，其沒有優(yōu)選的向前行進方向也不要求定位在運輸工具上特定的輪子位置或多個輪子位置來保證胎面花紋與優(yōu)選的行進方向?qū)R。相反地，定向胎面花紋具有需要特定車輪定位的優(yōu)選行進方向。
[0015]“外側(cè)面(outboard side) ”意指當(dāng)輪胎安裝在輪子上并且輪子安裝在運輸工具上時最遠離運輸工具的輪胎的側(cè)面。
[0016]“蠕動的”意指通過沿管狀通道推動內(nèi)含物(例如空氣)的波狀收縮所進行的操作。
[0017]“徑向”和“徑向地(沿徑向)”意指沿徑向朝向或遠離輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的方向。
[0018]“肋”意指胎面上沿周向延伸的橡膠條，其由至少一個周向溝槽與第二個這樣的溝槽或橫向邊緣限定出，該條在橫向方向上未被全深度溝槽分割。
[0019]“細縫(Sipe) ”意指模制到輪胎的胎面元件中、細分胎面表面并改進牽引的小狹槽，細縫通常在寬度上窄并且在輪胎印跡內(nèi)閉合，這與在輪胎印跡中保持敞開的溝槽相反。
[0020]“胎面元件”或“牽引元件”意指通過具有相鄰溝槽的形狀限定出的肋或塊狀元件。
[0021]“胎面弧寬”意指如在胎面的橫向邊緣之間測得的胎面的弧長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]具體而言，本發(fā)明包括以下技術(shù)方案:
1.一種自充氣輪胎組件，包括:
輪胎，所述輪胎具有輪胎胎腔、分別從第一輪胎胎圈區(qū)和第二輪胎胎圈區(qū)延伸至輪胎胎面區(qū)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁；
位于所述輪胎中的通路，定位在所述通路中的泵，所述泵包括管，多個止回閥安裝在所述管中并彼此間隔開并且形成多個管部段，所述管具有與大氣流體連通的第一端和與所述輪胎胎腔流體連通的第二端。
[0023]2.如技術(shù)方案I所述的自充氣輪胎組件，其中，止回閥被定位在所述管的第一端。
[0024]3.如技術(shù)方案I所述的自充氣輪胎組件，其中，止回閥被定位在所述管的第二端。
[0025]4.如技術(shù)方案I所述的自充氣輪胎組件，其中，所述通路形成在所述側(cè)壁中。
[0026]5.如技術(shù)方案I所述的自充氣輪胎組件，其中，所述通路是環(huán)形的。
[0027]6.如技術(shù)方案I所述的自充氣輪胎組件，其中，所述通路形成在所述胎面中。
[0028]7.一種自充氣輪胎組件，包括:
輪胎，所述輪胎具有輪胎胎腔、分別從第一輪胎胎圈區(qū)和第二輪胎胎圈區(qū)延伸至輪胎胎面區(qū)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁；
位于所述輪胎中的通路，定位在所述通路中的第一泵和第二泵，每個泵包括管，多個止回閥安裝在所述管中并彼此間隔開并且形成多個管部段，所述管具有與大氣流體連通的第一端和與所述輪胎胎腔流體連通的第二端；
其中，所述第一泵具有的止回閥沿第一流動方向取向，而所述第二泵具有的止回閥沿相反于所述第一流動方向的第二流動方向取向。
[0029]8.如技術(shù)方案7所述的自充氣輪胎組件，其中，所述第一泵和第二泵使它們相應(yīng)的管入口共同設(shè)置。
[0030]9.如技術(shù)方案I或7所述的自充氣輪胎組件，提供泵送作用來關(guān)于輪胎安裝和/或輪胎旋轉(zhuǎn)方向?qū)喬ヌデ怀錃狻?br> 【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]下面，將通過示例并參考附圖描述本發(fā)明，附圖中:
圖1是在其中安裝有泵組件的輪胎的側(cè)視圖；
圖2是圖1的輪胎的胎圈區(qū)域的截面圖；
圖3是泵組件的第一實施例的截面圖；
圖4?6示出了泵組件的組裝；
圖7示出了當(dāng)輪胎旋轉(zhuǎn)時在泵向輪胎胎腔的操作期間的輪胎的側(cè)視圖； 圖8是泵組件的第二實施例的截面圖；
圖9?12示出了泵組件的第三實施例。
【具體實施方式】
[0032]參見圖1和2，本發(fā)明的輪胎組件10包括輪胎12和泵組件14。輪胎以常規(guī)方式安裝至常規(guī)輪胎輪輞16。輪胎為常規(guī)構(gòu)造，具有地面接合胎面區(qū)38和從胎面延伸至安裝于輪輞16上的胎圈區(qū)域34的一對側(cè)壁32。輪胎和輪輞封閉出用于保持壓縮空氣的輪胎胎腔30。
[0033]如圖1和2所示，泵組件14包括泵41，所述泵41被組裝成使通路43被設(shè)置在輪胎的側(cè)壁區(qū)域中，優(yōu)選靠近胎圈區(qū)。雖然泵41的定位被具體圖示為靠近胎圈區(qū)34和輪輞表面26，但是它并不局限于此，可以位于輪胎的任何區(qū)，比如經(jīng)受壓縮的側(cè)壁或者胎面中的任何地方。
[0034]通路43形成于輪胎中，優(yōu)選形成于輪胎的側(cè)壁中，并且優(yōu)選在形狀上為環(huán)形。泵41在由比如塑料、硅樹脂、彈性體或者橡膠化合物等彈性、柔性材料形成的輪胎中由管或者預(yù)先模制的管形制成，并且能夠在管受到外力而變形成壓扁狀態(tài)和去除這種力后恢復(fù)成原始狀態(tài)時經(jīng)受反復(fù)的變形周期。管具有直徑，該直徑足以可操作地通過足以達到本文所描述的目的一定體積的空氣，并允許管定位在輪胎組件內(nèi)的可操作位置，如下面將描述的。優(yōu)選地，管具有圓形截面形狀，但是也可以采用比如橢圓形或者透鏡形狀等其它形狀。
[0035]圖4示出了泵是如何構(gòu)造的。泵由管60形成，所述泵優(yōu)選包括用于接收微型止回閥50的一個或多個可選的套狀部(pOCketS)62。微型止回閥優(yōu)選為鴨嘴止回閥，但是也可以采用其它類型的微型止回閥，比如傘閥或者球閥等。止回閥50被插入管60中。如果采用了套狀部62，則止回閥被插入每個套狀部62中，如圖5所示。止回閥50彼此間隔所需距離L。L可以范圍為大約12mm?大約150_，而這取決于輪胎尺寸/負載能力和輪胎充氣極限。止回閥沿同一方向排列?？梢栽趫D5的組件之上施加如圖6所示的可選的橡膠覆蓋條660
[0036]圖3示出了被配置到泵41中的管60。泵41具有入口端41a和出口端41b，而所述多個止回閥50被配置在管中并隔開距離L。入口端41a與大氣流體連通。管的出口端與輪胎胎腔30流體連通。如圖所示，入口端41a和出口端41b隔開在大約330?360度的范圍內(nèi)。可以采用其它變型，比如如圖8所示的兩個180度泵，或者其它角度變型，比如270度(未示出)等。泵的出口端41b延伸到輪胎胎腔中，以便它與輪胎胎腔流體連通。出口端可以進一步包括可選的止回閥45，用以防止空氣從胎腔回流到泵41中。
[0037]如從圖7和圖3將理解的，隨著輪胎沿旋轉(zhuǎn)方向88旋轉(zhuǎn)，相對于地面98形成印跡100。壓縮力104從印跡100被引導(dǎo)入輪胎中，并發(fā)揮作用以壓扁泵41的部段110。泵41的部段110的壓扁迫使空氣從壓扁部段110沿箭頭84所示方向流過止回閥50并進入相鄰部段110’中。止回閥50防止空氣在每個管部段中的逆流(逆時針)。
[0038]隨著輪胎繼續(xù)沿方向88旋轉(zhuǎn)，泵管41被逐段110、110’、110’ ’順次地壓扁或者受到擠壓。泵管41的逐段順次壓扁使位于壓扁部段之間的空氣柱沿方向84被泵送至泵的出口然后進入輪胎胎腔中。被擠壓或者壓扁的管部段的行進可以看成沿順時針方向移動，相反于沿方向88的輪胎旋轉(zhuǎn)。隨著部段110移動離開印跡100，來自印跡區(qū)的輪胎內(nèi)的壓縮力被消除，并且隨著部段110被來自入口端的空氣重新充注，部段110能自由地彈性重新構(gòu)造成未被壓扁的狀態(tài)。然后對于每次輪胎回轉(zhuǎn)重復(fù)上述循環(huán)，每次旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致被泵送的空氣進入輪胎胎腔中。即使輪胎旋轉(zhuǎn)方向88相同于方向84，泵41也將沿方向84產(chǎn)生相似的泵動作(通過止回閥控制流動方向來實現(xiàn)雙向泵送)，但泵送效率略低。
[0039]圖8分別地示出了第二實施例的第一和第二泵組件100、110。第一和第二泵組件被構(gòu)造成兩個180度泵100、110。每個泵100，110包括在其中安裝有多個止回閥50的管60。泵100使所述多個止回閥取向成允許流體沿順時針方向流動，該方向相反于輪胎旋轉(zhuǎn)。止回閥防止流體沿輪胎旋轉(zhuǎn)的方向流動。泵110使其入口端IlOa取向成相鄰于泵100的入口端100a。入口端100a、IlOa各自與大氣流體連通。泵110使其止回閥50取向成允許流體沿逆時針方向流動，該方向相同于輪胎旋轉(zhuǎn)方向。優(yōu)選地，止回閥50被設(shè)置在管的入口端100a、IlOa處和出口端IOObUlOb處。止回閥50防止從輪胎胎腔回流到管100，110中。管的出口端100b, IlOb優(yōu)選被共同設(shè)置(co-located),并且各自與輪胎胎腔30流體連通。
[0040]第二實施例的第一和第二泵組件100，110操作上類似于以上描述的泵41。隨著輪胎沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，泵100中的空氣從在印跡下方擠壓管的輪胎沿順時針方向被擠壓。空氣被迫使從一個部段120流過止回閥50然后進入相鄰部段中。隨著輪胎繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，空氣被渠化引導(dǎo)流過止回閥50和部段20直到空氣到達管的出口?？諝獗黄仁惯M入輪胎胎腔中，從而充注輪胎。隨著輪胎旋轉(zhuǎn)成與第二泵110接觸，泵送將繼續(xù)進行，但泵送效率略低，如段落[0028](本段往上數(shù)第二段)中所描述的。不管輪胎旋轉(zhuǎn)/安裝方向如何，這種形式的組件都提供相同的泵送效率。
[0041]第三實施例的泵組件300在圖9?12中示出。泵組件300包括多個管段310。介于管段之間的是多個基底320。每個基底320在截面上是實心的，但除了至少兩個孔322、324，優(yōu)選為三個孔322、324、326。止回閥340的閥桿342被插入孔324中。止回閥340具有圓形部分344，所述圓形部分344定位以覆蓋孔322、326。管部段通過容納止回閥的基底320被連結(jié)在一起，從而使得止回閥均沿同一方向排列，如圖11所示?？梢匀鐖D12所示在管、基底和止回閥組件之上施加可選的覆蓋條。
[0042]鑒于本文提供的對本發(fā)明的描述，本發(fā)明的變型是有可能的。盡管為了說明本發(fā)明的目的而示出了某些代表性的實施例和細節(jié)，但對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，能夠在其中做出各種變化和變型。因此，應(yīng)理解的是，能夠在所描述的特定實施例中做出變化，其將落入如后面所附權(quán)利要求書限定出的本發(fā)明的完整預(yù)期范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自充氣輪胎組件，其特征在于: 輪胎，所述輪胎具有輪胎胎腔、分別從第一輪胎胎圈區(qū)和第二輪胎胎圈區(qū)延伸至輪胎胎面區(qū)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁； 位于所述輪胎中的通路，定位在所述通路中的泵，所述泵包括管，多個止回閥安裝在所述管中并彼此間隔開并且形成多個管部段，所述管具有與大氣流體連通的第一端和與所述輪胎胎腔流體連通的第二端。
2.如權(quán)利要求1所述的自充氣輪胎組件，其特征在于，止回閥被定位在所述管的第一端。
3.如權(quán)利要求1所述的自充氣輪胎組件，其特征在于，止回閥被定位在所述管的第二端。
4.如權(quán)利要求1所述的自充氣輪胎組件，其特征在于，所述通路形成在所述側(cè)壁中。
5.如權(quán)利要求1所述的自充氣輪胎組件，其特征在于，所述通路是環(huán)形的。
6.如權(quán)利要求1所述的自充氣輪胎組件，其特征在于，所述通路形成在所述胎面中。
7.一種自充氣輪胎組件，其特征在于: 輪胎，所述輪胎具有輪胎胎腔、分別從第一輪胎胎圈區(qū)和第二輪胎胎圈區(qū)延伸至輪胎胎面區(qū)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁； 位于所述輪胎中的通路，定位在所述通路中的第一泵和第二泵，每個泵包括管，多個止回閥安裝在所述管中并彼此間隔開并且形成多個管部段，所述管具有與大氣流體連通的第一端和與所述輪胎胎腔流體連通的第二端； 其中，所述第一泵具有的止回閥沿第一流動方向取向，而所述第二泵具有的止回閥沿相反于所述第一流動方向的第二流動方向取向。
8.如權(quán)利要求7所述的自充氣輪胎組件，其特征在于，所述第一泵和第二泵使它們相應(yīng)的管入口共同設(shè)置。
【文檔編號】B60C23/12GK103722991SQ201310480747
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月15日
【發(fā)明者】C-H.林 申請人:固特異輪胎和橡膠公司