本發(fā)明總體涉及自充氣輪胎，更具體地，涉及用于此類輪胎的泵機構(gòu)和壓力調(diào)節(jié)器。

背景技術(shù)：
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。已經(jīng)提出了輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)，以便在輪胎壓力明顯低時警告駕駛者。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。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
在第一方面，本發(fā)明提供了包括安裝至輪輞的輪胎的自充氣輪胎組件，該輪胎具有輪胎腔、分別從第一和第二輪胎胎圈區(qū)域延伸至輪胎胎面區(qū)域的第一和第二側(cè)壁；具有第一端和第二端的空氣通道，空氣通道由柔性材料構(gòu)成，其操作以當(dāng)輪胎旋轉(zhuǎn)時打開和關(guān)閉，其中第一端和第二端與輪胎腔流體連通；調(diào)節(jié)器裝置，其具有調(diào)節(jié)器本體，該調(diào)節(jié)器本體具有內(nèi)部室；壓力膜，其被安裝在調(diào)節(jié)器裝置上來包圍內(nèi)部室，其中壓力膜具有下表面，該下表面放置成打開和關(guān)閉安裝在內(nèi)部室中的出口端口，其中壓力膜與輪胎腔壓力流體連通；其中調(diào)節(jié)器裝置的本體具有第一、第二和第三柔性管道，其中所述第一、第二和第三柔性管道每個均具有內(nèi)部通道；其中第三柔性管道具有與外部空氣流體連通的第一端，和與調(diào)節(jié)器裝置的內(nèi)部室流體連通的第二端，其中第一柔性管道具有與空氣通道的第一端流體連通的第一端，和與調(diào)節(jié)器裝置的內(nèi)部室流體連通的第二端；其中第二柔性管道具有與空氣通道的第二端流體連通的第一端，和與調(diào)節(jié)器裝置的內(nèi)部室流體連通的第二端。定義輪胎的“高寬比”是指其斷面高度(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。“不對稱胎面”是指具有關(guān)于輪胎的中心面或赤道面EP不對稱的胎面花紋的胎面。“軸向”和“軸向地”是指與輪胎旋轉(zhuǎn)軸線平行的線或方向。“胎圈包布”是放置在輪胎胎圈外側(cè)周圍的窄帶形材料，用于保護簾布層免受磨損和切割到輪輞并且分散輪輞上方的撓曲?！爸芟虻摹笔侵复怪庇谳S向方向沿表面的周邊延伸的線或方向?！俺嗟乐行钠矫?CP)”是指垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并且穿過胎面中心的平面?！坝≯E”是指在零速度及標(biāo)準負載和壓力下，輪胎胎面與平坦表面的接地面積或接觸面積?！皟?nèi)側(cè)面”是指當(dāng)輪胎安裝在車輪上并且車輪安裝在車輛上時最靠近車輛的輪胎側(cè)面?！皺M向”是指軸向方向?！皺M向邊緣”是指在標(biāo)準負載和輪胎充氣情況下測量的、與軸向最外側(cè)的胎面接地面積或印跡相切的線，這些線平行于赤道中心平面?！皟艚佑|面積”是指在圍繞胎面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總面積?！胺嵌ㄏ蛱ッ妗笔侵溉缦绿ッ妫簺]有優(yōu)選的前進行進方向也不要求設(shè)置在車輛上特定的一個或多個車輪位置來確保胎面花紋與優(yōu)選的行進方向?qū)?。相反地，定向胎面花紋具有優(yōu)選的需要特定車輪定位的行進方向。“外側(cè)面”是指當(dāng)輪胎安裝在車輪上并且車輪安裝在車輛上時最遠離車輛的輪胎側(cè)面。“蠕動的”是指通過沿管狀通道推動例如空氣的內(nèi)含物的波狀收縮進行的操作。“徑向的”和“徑向地”是指在徑向方向上朝著或遠離輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的方向?！袄摺笔侵冈谔ッ嫔蠄A周延伸的橡膠條，其由至少一個周向溝槽以及第二個這樣的溝槽或橫向邊緣中任一個限定，該條在橫向方向上未被全深度溝槽分開?！盎y細縫”是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，花紋細縫通常在寬度上是狹窄的并且在輪胎印跡中關(guān)閉，這與輪胎印跡中保持開放的溝槽相反。“胎面元件”或“牽引元件”是指由具有接近溝槽的形狀限定的肋或塊狀元件?！疤ッ婊挕笔侵冈谔ッ鏅M向邊緣之間所測量的胎面弧長。附圖說明將通過示例并參照附圖來描述本發(fā)明，其中：圖1是輪胎和輪輞組件的等距視圖，其顯示泵和調(diào)節(jié)器組件。圖2A是圖1的泵和調(diào)節(jié)器組件的示意圖。圖2B是圖1的輪胎的前視圖，其顯示操作中的系統(tǒng)。圖3是從圖1的輪胎內(nèi)側(cè)所示的泵和調(diào)節(jié)器組件的部分前視圖。圖4是調(diào)節(jié)器組件的分解圖。圖5是圖4的調(diào)節(jié)器組件的頂視圖。圖6A是圖5沿著方向6-6的截面圖，其顯示調(diào)節(jié)器在操作期間處于關(guān)閉位置。圖6B是圖5沿著方向6-6的截面圖，其顯示調(diào)節(jié)器在操作期間處于打開位置。圖7A-7D是圖5沿著方向7-7的截面圖，其顯示當(dāng)輪胎以順時針方向旋轉(zhuǎn)時在操作期間流行進經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)節(jié)器時的事件順序。圖8A-8D是圖5沿著方向7-7的截面圖，其顯示當(dāng)輪胎以逆時針方向旋轉(zhuǎn)時在操作期間流行進經(jīng)過系統(tǒng)調(diào)節(jié)器時的事件順序。圖9A是雙聯(lián)閥的第二實施例的截面視圖。圖9B是在圖9A中所示的雙聯(lián)閥的第二實施例的分解的前視圖。圖10A-10D是圖5沿著方向7-7的截面圖，其顯示當(dāng)輪胎以順時針方向旋轉(zhuǎn)時在操作期間當(dāng)流行進經(jīng)過帶有雙聯(lián)閥的第二實施例的系統(tǒng)調(diào)節(jié)器時的事件順序。具體實施方式參照圖1和2，輪胎組件10包括輪胎12、泵組件14和輪胎輪輞16。輪胎和輪輞包圍輪胎腔40。如在圖1-3中所示，泵組件14優(yōu)選安裝在輪胎的側(cè)壁區(qū)15中，優(yōu)選接近胎圈區(qū)域。泵組件14。泵組件14包括空氣通道43，其可在硫化或成型后固化期間被模制至輪胎的側(cè)壁中?？諝馔ǖ揽赏ㄟ^可移除條的插入被模制成型，當(dāng)可移除條被移除時形成通道。通道43用作泵。如圖2所示，空氣通道43優(yōu)選被模制在輪胎側(cè)壁中，并且具有的弧長是通過相對于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線相應(yīng)的角γ所測量的，該角在至少330度的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在約330-380度的范圍內(nèi)。泵空氣通道43也可由分立的管形成，該管由彈性的、柔性材料形成，該材料例如塑料、彈性體或橡膠化合物，并且能夠在管受到外力作用時形變成扁平狀態(tài)時，并且在此力移除時恢復(fù)至大致圓形橫截面的原始狀態(tài)時經(jīng)受反復(fù)的形變循環(huán)。該管具有的直徑足以操作地使用于本文所述目的的足夠體積的空氣通過，并且允許管放置在輪胎組件內(nèi)的可操作位置，如將描述的。優(yōu)選地，管具有圓形橫截面形狀，但是例如橢圓形的其它形狀也可被使用。如圖2A所示，入口過濾器組件400連接至調(diào)節(jié)器裝置300以用于提供入口過濾后的空氣至調(diào)節(jié)器裝置300。調(diào)節(jié)器裝置。調(diào)節(jié)器裝置300在圖2-8中示出。調(diào)節(jié)器裝置300用于調(diào)節(jié)至空氣通道43的空氣流。調(diào)節(jié)器裝置300具有中心調(diào)節(jié)器殼體310，其容納內(nèi)部室320。內(nèi)部室320具有中心開口312。與中心開口312相對的是出口端口330。出口端口從底表面313上升并且延伸至室320的內(nèi)部。出口端口放置成接合壓力膜550。壓力膜具有大致平面的上表面551。壓力膜具有下表面553，其中塞555從下表面延伸。壓力膜進一步具有環(huán)形側(cè)壁556，其從上表面向下延伸形成唇部557。唇部557優(yōu)選為環(huán)形的，并且卡入在外部調(diào)節(jié)器殼體310上形成的環(huán)形狹槽559中。壓力膜是由柔性材料制成的盤形構(gòu)件，該材料例如但不限于橡膠、彈性體、塑料或硅膠。蓋被接收在壓力膜之上。蓋具有多個孔，以允許壓力膜的外表面551與輪胎室40的壓力流體連通。壓力膜的下表面553與內(nèi)部室320流體連通。塞555放置成關(guān)閉出口端口330。彈簧580放置在內(nèi)部室320中來偏置壓力膜550使其處于打開位置。彈簧具有的第一端582圍繞塞555被接收。彈簧具有的第二端584圍繞出口端口330的外表面被纏繞。第一墊圈586可被接收在彈簧第一端582與壓力膜550之間。第二墊圈588可被接收在彈簧第二端584和室313的底部之間。蓋由剛性材料制成，并且抵抗彈簧力，由此用于通過壓力膜550使彈簧預(yù)加載。因而在壓力膜的每側(cè)上的壓力平衡致動壓力膜塞555來打開和關(guān)閉出口端口330。從中心調(diào)節(jié)器殼體310延伸的是第一、第二和第三柔性管道350、360、370，其放置在中心調(diào)節(jié)器殼體310的任一側(cè)上。如所示的，每個柔性管道350、360、370可與調(diào)節(jié)器殼體整體成型，或者是連接至中心調(diào)節(jié)器殼體310的分立部件。每個柔性管道350、360、370具有用于傳送流體的內(nèi)部通道352、362、372。如在圖7A中所示，第一柔性管道350的內(nèi)部通道352具有的第一端354連接至出口端口330。第一柔性管道350的內(nèi)部通道352具有的第二端356與第一閥100流體連通。第二端終止在圓形法蘭358中，該法蘭358圍繞第一閥100的外部本體被接收。第一閥100連接至泵通道43的第一端42。如在圖7A中所示，第二柔性管道360具有內(nèi)部通道362，該內(nèi)部通道362具有的第一端361連接至內(nèi)部室320的出口端口330和第一柔性管道350的內(nèi)部通道352。內(nèi)部通道362具有的第二端364與第二閥100流體連通。第二柔性管道具有圓形法蘭遠端368，該遠端368圍繞第二閥100的外部本體被接收。如圖5和圖6A所示，第三柔性管道370將入口過濾器組件400連接至壓力調(diào)節(jié)器300的內(nèi)部室320。第三柔性管道370的內(nèi)部通道372具有的出口374連接至入口過濾器組件400的出口端口442。第三柔性管道的遠端終止在圓形法蘭373中，該法蘭圍繞入口過濾器組件400的外部本體被接收。第一柔性管道370的內(nèi)部通道372具有對調(diào)節(jié)器300的入口室320開放的第二端376。入口過濾器組件。入口過濾器組件400在圖6A、6B中示出。入口過濾器組件400包括插入套筒412，該插入套筒412是中空的并且具有完全延伸穿過其中的內(nèi)部螺紋孔414。插入套筒412具有的第一端被插入輪胎中，通常在側(cè)壁15的外表面中。插入套筒412可被插入輪胎后固化或可被模制在輪胎中。插入套筒的第一端具有擴大的孔424用于接收空氣通道螺釘420的螺紋端。插入套筒具有的第二端放置在輪胎的外表面上以提供環(huán)境空氣至內(nèi)部孔414中。空氣通道螺釘420具有內(nèi)部通道430，該內(nèi)部通道430具有與插入套筒412的孔414流體連通的開口432。過濾器440被接收在插入套筒412內(nèi)接近入口端處。空氣通道螺釘420的內(nèi)部通道430具有出口孔442，該出口孔442與第三柔性管道370的內(nèi)部通道372的入口374流體連通。入口/出口閥。泵通道43的第一端42連接至第一閥100。泵通道43的第二端44連接至第二閥100。第一和第二閥100在結(jié)構(gòu)上示出為相同的，但是閥的一個或兩個可以是圖9A所示的閥200。第一和第二閥100在圖7A-D中顯示在操作中。閥100包括具有上部閥111和下部閥114的閥本體110。上部閥111從泵傳送泵送的空氣至輪胎腔，以及下部閥從調(diào)節(jié)器傳送流至泵。下部閥114具有第一端112，該第一端具有安裝在輪胎側(cè)壁內(nèi)的外螺紋表面113。閥本體110具有大致延伸穿過閥本體110的中心通道115，即中心通道將上部閥111連接至下部閥114。下部閥114具有中心通道115的第一端，其具有與泵通道43第一端42流體連通的擴大的開口118。圓柱狀支撐件120被接收在中心通道115的擴大的開口118中。圓柱狀支撐件120具有延伸穿過其中的孔122。柔性圈124圍繞圓柱狀支撐件120被接收。柔性圈124的外端放置來打開和關(guān)閉孔126以從第一柔性管道通道352傳送流至通道115，并且然后至泵通道42，或從泵通道42經(jīng)過閥本體通道115至柔性管道通道。因此當(dāng)流以任一方向行進時，閥100運轉(zhuǎn)。圖7A顯示流從調(diào)節(jié)器300行進朝向下部閥114經(jīng)過第一柔性管道。如圖7b所示，來自流的壓力部分折疊柔性圈124，使得流體進入中心通道115。流行進經(jīng)過中心孔122并且進入泵。如圖7C所示，流行進經(jīng)過360度泵并且至泵的第二端部44。流進入雙聯(lián)閥100的下端，經(jīng)過圓柱狀支撐件120的孔122′，并且然后經(jīng)過中心通道115′。中心通道115具有的第二端117終止在上部閥111中進入橫向通道119。橫向通道119垂直于中心通道115，形成T形通道。第二柔性套筒130安裝至閥本體110并且放置來打開和關(guān)閉橫向通道119的出口孔128。圖7C和圖7D顯示在工作中的上部閥。泵送的空氣離開泵出口端部44，并且行進經(jīng)過下部閥114。套筒124阻止流離開閥。流經(jīng)過中心通道115行進至上部閥111。如圖7D中所示，第二柔性套筒130打開來釋放流進入輪胎腔40。流動經(jīng)過閥的操作取決于輪胎旋轉(zhuǎn)的方向。圖7A-7D顯示對于順時針輪胎旋轉(zhuǎn)的操作中的系統(tǒng)，而圖8A-8D顯示對于逆時針輪胎旋轉(zhuǎn)的操作中的系統(tǒng)。如在圖中所示，每個閥100能夠經(jīng)由上部閥111從泵出口輸出流至輪胎腔，或者經(jīng)由下部閥114從調(diào)節(jié)器輸出流至泵入口。雙聯(lián)閥的第二實施例200在圖9A和圖9B中示出。雙聯(lián)閥200包括具有上部閥211和下部閥214的閥本體210。上部閥211從泵傳送泵送的空氣經(jīng)過通道215至輪胎腔，并且下部閥從調(diào)節(jié)器傳送流經(jīng)過通道215至泵。閥本體210具有第一端212，該第一端212具有安裝在輪胎的側(cè)壁內(nèi)的外螺紋表面213。下部閥214被插入與通道215相交的橫向通道217內(nèi)。下部閥214是止回閥，優(yōu)選所示的鴨嘴式止回閥。鴨嘴式止回閥具有鴨嘴式形狀的彈性唇部217，其阻止回流并且允許從入口219至通道215的向前的流動。該流離開鴨嘴式彈性唇部進入通道215。下部閥214也能夠是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它類型的止回閥，例如球形閥等。圖10顯示流動從調(diào)節(jié)器進入柔性管道，并且進入有角度的通道240至鴨嘴式止回閥的入口219。該流經(jīng)過唇部217離開止回閥進入通道215并且然后至泵入口。上部閥211是套筒類型止回閥，其具有在出口通道230的出口孔234上方打開和關(guān)閉的外部環(huán)形柔性套筒232。出口通道230與通道215流體連通。圖10C和圖10D顯示在操作期間的上部閥，當(dāng)流從泵被引導(dǎo)經(jīng)過通道215，經(jīng)過阻止進入下部閥214的鴨嘴式唇部217，并且經(jīng)過套筒至出口通道230并且進入輪胎腔。系統(tǒng)操作。圖1-2顯示360度泵組件14。系統(tǒng)是雙向的，使得泵能夠以任一旋轉(zhuǎn)方向泵送。如在圖2A和2B中所示，調(diào)節(jié)器裝置300與泵通道43的第一端42流體連通。如圖2B中所示，當(dāng)輪胎以順時針方向旋轉(zhuǎn)時，印跡靠著地面形成。壓縮力F從印跡被引導(dǎo)至輪胎中并且作用來使泵通道43扁平。當(dāng)輪胎旋轉(zhuǎn)時泵通道43的連續(xù)的扁平化以與輪胎旋轉(zhuǎn)方向相反的方向促使壓縮的空氣朝向泵出口。由于在泵出口44處的壓力增加，雙聯(lián)閥100引導(dǎo)流經(jīng)過閥中心通道并且進入輪胎腔40。調(diào)節(jié)器裝置300控制外部空氣流入泵。如圖6A所示，如果輪胎壓力在預(yù)設(shè)閾值以上，則壓力膜的塞555密封中心出口端口330并且沒有空氣進入泵通道。壓力預(yù)設(shè)閾值能夠基于輪胎尺寸和壓力膜的材料性質(zhì)而被確定，并且彈簧常數(shù)能夠被選擇來確定預(yù)設(shè)閾值時的壓力。如圖6B所示，如果輪胎壓力下降至低于預(yù)設(shè)閾值，則膜550的塞555將從中心出口端口330脫離，打開出口端口330。由于中心出口端口330的打開，隨著室壓力320下降，外部空氣將被抽吸經(jīng)過過濾器440，經(jīng)過中心通道430，經(jīng)過第三柔性管道372至內(nèi)部室320。如果輪胎以順時針方向旋轉(zhuǎn)，過濾后的空氣經(jīng)過出口孔330離開內(nèi)部室，并且進入第一柔性管道350的通道352。如圖7A和7B所示，然后過濾后的空氣經(jīng)過雙聯(lián)閥100進入下部閥114，然后進入泵入口42。如圖7C所示，然后該流被壓縮經(jīng)過泵通道43，并且然后進入雙聯(lián)閥100。流行進經(jīng)過下部閥經(jīng)由中心通道115′進入上部閥111。流經(jīng)由套筒130離開上部閥進入輪胎腔40，該套筒在流壓力下打開。泵將隨著每次輪胎旋轉(zhuǎn)泵送空氣。當(dāng)泵系統(tǒng)不在印跡中時，泵通道43填充空氣。如果輪胎以逆時針方向旋轉(zhuǎn)，系統(tǒng)的操作在圖8A-8D中示出。過濾后的空氣經(jīng)過出口端口330離開內(nèi)部室320，并且進入第二柔性管道360然后經(jīng)過雙聯(lián)閥100的下部閥114，然后進入泵入口44。流然后壓縮通過泵通道43至泵出口42。如圖8C和8D所示，流離開上部閥111′進入輪胎腔40。泵將隨著每次輪胎旋轉(zhuǎn)泵送空氣。當(dāng)泵系統(tǒng)不在印跡中時，泵通道43填充空氣。泵組件在輪胎中的定位將從圖1、2A和3中理解到。在一個實施例中，泵組件14被放置在輪胎側(cè)壁中，在輪輞法蘭表面徑向向外。如此放置，空氣通道43從輪胎印跡徑向向內(nèi)，并且因此放置成通過從輪胎印跡所引導(dǎo)的力而被壓扁，如上所述。雖然空氣通道43的定位明確顯示在輪胎的接近胎圈區(qū)域的區(qū)域中，但是不限于此，并且可被定位在輪胎經(jīng)歷循環(huán)壓縮的任何區(qū)域。空氣通道43的橫截面形狀可以是橢圓形的或圓形的或任何希望的形狀。由每個泵通道的角Ψ所表現(xiàn)的長度顯示為約350-360度，本發(fā)明不限于此，并且可以根據(jù)需要是更短的或更長的。泵組件14也可以與常規(guī)構(gòu)造的輔助輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)(TPMS)(未示出)一起使用，其用作系統(tǒng)故障檢測器。TPMS可用于檢測輪胎組件的自充氣系統(tǒng)中的任何故障并且向使用者警告此類狀況。根據(jù)本文中所提供的本發(fā)明的描述，本發(fā)明中的變型是可能的。雖然某些代表性的實施例和細節(jié)已經(jīng)被示出用于說明本主題發(fā)明的目的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見的是可以在本發(fā)明中進行多種改變和修改而不脫離本主題發(fā)明的范圍。因此，應(yīng)理解的是可在所描述的特定實施例中進行改變，其將落入由隨之所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的全部預(yù)計范圍內(nèi)。