用于自动保持轮胎压力的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于自动保持轮胎压力的装置，该装置适于车轮每转动一圈两次将空气泵入到轮胎中。该装置的实施方式包括适于安装到轮胎内周面上的压缩带。在压缩带上的相对的压缩面向连接于压缩带上的压缩管施加压力。压缩管内侧的空气储池内的空气从被压缩面挤压的压缩管的可收缩段排出并进入到延伸到压缩带边缘之外的累积段内。可收缩段和累积段的组合体积与可收缩段的体积的比确定设定点压力。空气被排出到充气压力小于设定点压力的轮胎中，但是不排出到压力大于设定点压力的轮胎中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种保持充气轮胎的选定的内部气压的装置。
技术介绍
对于车辆安全和有效行驶来说，保持充气压力在由轮胎和车辆制造商所规定的限度内是至关重要的。亏气的轮胎会导致车辆操纵性能差、燃料经济性降低、减少轮胎行驶寿 命并且增加摩擦发热和穿孔所带来的故障的风险。不幸的是，由于车辆操纵者在他们看出 亏气之前不会检查充气压力。但是，在可以看出轮胎亏气时，压力已经低到可能造成轮胎损 坏、损害车辆安全、增加轮胎磨损和降低车辆燃料经济性的程度。已经提出很多装置来自动保持轮胎充气压力。一些装置将气源通过车轮的旋转轮 毂连接，从而响应于充气压力的测量值来给车辆轮胎充气或放气。其他装置将电池供电的 泵和压力传感器放置在轮胎和车轮之间的气室内，并且按需要增加空气，从而将充气压力 保持在设定点。虽然这些装置已经对充气压力提供精确的控制，并且能够响应负载或路面 状况的变化，但是它们通常不能够在没有电源的情况下调节轮胎压力，并且制造、安装和维 护成本较高。其他装置采用机械连杆和机械压力调节装置来替代由于泄漏从轮胎损失的空气。 该机械连杆产生一个力，这个力与基准位置，例如车轮的一部分，和轮胎的内周面的一部分 之间的分隔距离相关，所述轮胎内周面的一部分在轮胎的胎面与路面之间的扁平接地印迹 (patch)之上。由机械连杆产生的力用于增加压缩腔内的压力，如果在压缩腔内形成的压力 大于轮胎内的气压，压力调节机构内的相反的弹簧力将被克服，阀开启，从而空气从压缩腔 流入轮胎。轮胎的内周面与轮胎的旋转中心之间的分隔距离随着轮胎所支撑的重量大小、轮 胎旋转速度、充气压力、轮胎材料的刚性和其他因素而变化。因此难于预测由机械连杆所产 生且在其中的力，且具有机械连杆和机械压力调节器的自动充气装置存在若干缺点，这些 缺点与在通常遇到的工作条件下使用相关。这种装置相对较重，使得轮胎和车轮难于转动 平衡。此外，机械连杆和压力调节器各自承受车轮每转一圈一次的工作循环，并且在轮胎的 通常寿命过程中，经历几百万或者几千万的工作循环。在这么大量的工作循环中，材料特 性，如压力调节机构内的部件的弹簧常数，会由于加工硬化、自加热、被热路面加热、被车辆 制动系统部件加热、由于暴露于水、盐或其他化学物质而被腐蚀或者这些影响因素的结合， 而有所变动，随着材料特性的变化，所调节的压力也会变化，或者压力调节会完全失效。机械磨损和来自与障碍物或不平整路面的冲击造成的动态负载会导致机械连杆 中的一些部件完全或断裂。气泵机构会失效而不能工作，或更差的是，金属片会散落到轮胎 内，潜在地造成突然、灾难性的轮胎故障。或者，机械连杆通过反复摩擦或挤压轮胎而弱化 轮胎的各部分，有可能导致轮胎故障。所需要的是这样一种用于自动保持轮胎气压的装置，该装置重量轻、简单并且成 本低地安装在传统车轮和轮胎上、可靠、不用电源操作、不导致胎面磨损、不包括可能会由于摩擦或冲击而损坏的弹簧或连杆、并且适于各种不同尺寸的无内胎轮胎或有内胎轮胎。
技术实现思路
用于自动保持充气轮胎内的充气压力的压力保持装置适于车轮每转动一圈多达 两次将空气泵入轮胎中。这种压力保持装置的实施方式包括柔性压缩带，该柔性压缩带适 于安装到轮胎的内周面上，或替代地安装到轮胎内胎的内周面上；以及安装到压缩带上的 空气储池(reservoir)。在一些实施方式中，压缩带包括两个单独的压缩块。在其他实施方 式中，两个压缩块与互连柔性连结条(web)。在安装在车辆上的滚动轮胎工作时，每当压缩 带通过轮胎上接地印迹的边缘，压缩带中相对的压缩面之间的角度减小。由于压缩面之间 的角度减小，通过压缩面，压力被施加到空气储池侧，并且空气储池内的空气被从压缩面之 间的空气储池的可收缩段转移到累积段，该累积段延伸到压缩块的边缘之外。当空气储池 内的空气压力大于轮胎内的空气压力时，空气从空气储池释放到轮胎中。压缩带的可接受 的材料的一个示例是柔性聚合物材料。在一些实施方式中，压缩带和空气储池被做成整体 单元。在压缩带穿过接地印迹之后，相对压缩面之间的角度返回到未压缩状态。空气然 后从轮胎外侧吸入到空气储池中。空气储池内侧的入口阀允许空气从轮胎外侧流入到空气 储池中，但防止空气从储池内侧流回到轮胎外侧。空气储池内侧的出口阀允许空气从储池 流入到轮胎内，或替代地流入到轮胎内侧的内胎中，而防止空气从轮胎或内胎内侧流回到 空气储池。在一些实施方式中，空气储池的入口端，如压缩带的入口端，通过柔性管连接到轮 胎气门嘴，该气门嘴具有一个旁通孔，允许空气从轮胎外侧进入到柔性管中。轮胎气门嘴内 的旁通孔提供了一个空气从轮胎外侧进入的入口，该入口与气门嘴内的阀机构分开。在压 力保持装置的一些实施方式中，旁通孔形成在车轮的一部分上并且不是轮胎气门嘴的一部 分，并代之以柔性管连接到轮胎上，以便接收空气通过旁通孔进入轮胎。在具有轮胎气门嘴 的实施方式中，轮胎气门嘴内的阀机构是多种传统类型中的任一种，并且可以用于以传统 方式给轮胎充气或放气。可替代地，本专利技术包括的轮胎气门嘴可以由聚合物化合物形成， 就像例如在汽车轮胎气门嘴中所通常使用的；由金属形成，如有时用在例如卡车轮胎气门 嘴中的；或者由这些材料组合形成。由金属制成的轮胎气门嘴可选的包括用于将柔性管连 接到空气储池上的连接柱。根据本专利技术实施方式的压力保持装置适于在轮胎内部压力小于规定的压力设定 点值，例如，等于轮胎冷充气压力规范的压力设定点值时，将空气释放到轮胎中。该压力设 定点值与空气储池在压缩带的压缩面之间的段(称为空气储池的可收缩段)的体积与可收 缩段与一个或多个累积段的组合体积的比相关，其中累积段是空气储池中延伸到压缩面的 边缘之外的部分。当轮胎充气压力大于或者等于与体积比相关的压力设定点值时，空气不 会被从压缩管释放到轮胎中。这部分概括了本专利技术的一些特征。本专利技术的这些和或其他特征、方面以及优点将 从下面的描述并参照附图时变得更清楚理解。附图说明图1是用于自动保持轮胎压力的装置的实施方式的一个示例的视图；图2是空气储池的示例的视图，在图2的示例中，空气储池是压缩管；图3是压缩块的示例的视图；图4是具有两个压缩块的压缩带的示例的视图；图5是具有通过柔性连结条连接的两个压缩块的示例的视图；图6是组装到压缩带上的压缩管的示例的视图；图7是图6的实施方式的截面图，示出空气储池的内部部分。图7的位置和观察 方向由图6中的标有A-A的线示出；图8是用于控制流入到空气储池中的空气方向的阀的简图；图9是可选的包括在本专利技术的实施方式中的轮胎气门嘴的示例的简图，图9中的 轮胎气门嘴是卡扣式Schrader轮胎气门嘴的改进版本的示例；图10是可选的包括在本专利技术的实施方式中的金属轮胎气门嘴的示例的简化侧视图，图10的气门嘴示例是金属Schrader气门嘴的改进版本，其适于通过法兰保持螺母保持 在车轮上，该螺母可拆卸地组装到相应的螺纹阀体上；图11是图10的金属轮胎气门嘴的示例的俯视图；图12是表示在路面上车轮的一部分和充气轮胎的示例的侧视图，图12中的示例 示出轮缘，但是省略了在车轮中心部分的特征；图13是图12的轮胎的示例的朝向外周面，即，胎面的视图；图14是无内胎充气轮胎的示例的一部分以及轮缘的视图，示出图1的压力保持装 置示例的安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于保持轮胎内的压力的装置，包括：具有第一压缩面的第一压缩块；具有第二压缩面的第二压缩块；以及适于从轮胎外侧接收空气的空气储池，其中，通过所述第一和第二压缩面的相对运动，轮胎每一转，所述空气储池内的空气被加压多于一次。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：布雷特艾根布罗德，
申请(专利权)人：普莱硕森蒂尼尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]