本發(fā)明總體涉及空氣保持輪胎，并且更具體地，涉及用于保持輪胎氣壓的基于閥桿的空氣保持輪胎。

背景技術(shù)：

正常的空氣擴散會隨時間降低胎壓。輪胎的自然狀態(tài)是充氣不足的。因此，駕駛員必須重復(fù)行動以保持胎壓，否則其將體驗到降低的燃料經(jīng)濟性、輪胎壽命和降低的車輛制動和操控性能。已經(jīng)提出了胎壓監(jiān)控系統(tǒng)，用于在胎壓足夠低時警告駕駛員。但是，這類系統(tǒng)仍依賴于駕駛員在被警告時采取補救行動，以將輪胎重新充氣至推薦壓力。因此，期望的是，在輪胎內(nèi)包括自己保持輪胎氣壓的空氣保持特征，以便補償隨時間發(fā)生的胎壓的任何降低，而不需要駕駛員干預(yù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的空氣保持輪胎組件，包括：輪胎，所述輪胎具有由延伸到輪胎胎面區(qū)域的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁界定的輪胎腔；用于產(chǎn)生加壓空氣的空氣泵送裝置，所述加壓空氣用于保持所述輪胎腔內(nèi)的氣壓處于預(yù)設(shè)壓力水平；所述輪胎具有細長的閥桿，所述閥桿從所述輪胎腔向外突起，并且具有內(nèi)部閥桿空氣通路，所述內(nèi)部閥桿空氣通路與所述輪胎腔連通且操作為將加壓空氣引導(dǎo)至所述腔中；以及閥殼體，所述閥殼體位于所述閥桿的向外端附近并且操作為選擇性地打開和關(guān)閉從所述閥桿內(nèi)部通路流到所述輪胎腔中的加壓空氣流。

根據(jù)空氣保持輪胎組件的另一方面，所述閥殼體采用所述閥桿的止回閥，用于保持所述輪胎腔中的氣壓處于預(yù)設(shè)壓力水平。

根據(jù)空氣保持輪胎組件的又另一方面，所述閥殼體是圓柱形的。

根據(jù)空氣保持輪胎組件的又另一方面，所述閥殼體還包括打開和關(guān)閉以使空氣泵送裝置位于“打開”和“關(guān)閉”狀態(tài)的安全閥。

根據(jù)空氣保持輪胎組件的又另一方面，所述空氣泵送裝置包括在第一輪胎側(cè)壁內(nèi)的管，所述輪胎在載荷下的旋轉(zhuǎn)使得所述管遞進地變平。

根據(jù)空氣保持輪胎組件的又另一方面，所述閥殼體還包括位于所述閥殼體的外端處的手動填充組件。

根據(jù)空氣保持輪胎組件的又另一方面，所述閥殼體的手動填充組件包括止回閥，從而使得可對所述輪胎腔以與直接通過所述閥桿手動加壓同樣的方式手動加壓。

根據(jù)空氣保持輪胎組件的又另一方面，隨著所述輪胎在載荷下沿地面繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，所述空氣泵送裝置的管的部分，當所述部分靠近輪胎印跡時，被按順序擠壓。

根據(jù)空氣保持輪胎組件的又另一方面，所述空氣泵送裝置的部分一個區(qū)段接一個區(qū)段地順序變平將空氣引導(dǎo)至所述閥殼體和所述輪胎腔。

根據(jù)空氣保持輪胎組件的又另一方面，當所述輪胎腔內(nèi)的氣壓低于所述預(yù)設(shè)壓力水平時，空氣穿過所述閥殼體，穿過所述閥桿，并進入所述輪胎腔。

根據(jù)空氣保持輪胎組件的又另一方面，當所述輪胎腔中的氣壓在所述預(yù)設(shè)壓力水平時，空氣通過安全閥被放出至大氣。

根據(jù)本發(fā)明的方法保持輪胎內(nèi)的預(yù)定氣壓。所述方法包括步驟：將細長的閥桿放置成從所述輪胎的輪胎腔向外突起，所述閥桿具有用于將加壓空氣傳送到所述輪胎腔中的細長內(nèi)部空氣通路；將閥殼體放置到所述閥桿上；選擇性地打開和關(guān)閉所述閥桿內(nèi)部空氣通路，以控制從所述閥桿內(nèi)部通路流入所述輪胎腔的加壓空氣流；以及將空氣泵送裝置聯(lián)接到所述閥殼體，使得加壓空氣被引導(dǎo)通過所述閥桿內(nèi)部通路的向外端并被引導(dǎo)入所述輪胎腔。

根據(jù)所述方法的另一方面，所述方法還包括步驟：將所述輪胎支撐在輪輞上；使所述閥桿從所述輪胎延伸通過所述輪輞中的孔口；以及將所述閥殼體放置在所述輪胎腔外。

根據(jù)所述方法的又另一方面，所述閥桿包括止回閥，所述止回閥用于選擇性地打開和關(guān)閉從所述閥桿通路到所述輪胎腔中的空氣通道。

根據(jù)所述方法的又另一方面，所述方法還包括步驟：將安全閥合并在所述閥殼體內(nèi)。

根據(jù)所述方法的又另一方面，所述方法還包括步驟：聯(lián)接所述閥殼體的內(nèi)部室，以接納所述空氣泵送裝置的加壓空氣；以及響應(yīng)于所述內(nèi)部室內(nèi)的加壓空氣的存在和缺乏，選擇性地打開和關(guān)閉所述閥桿的止回閥。

根據(jù)所述方法的又另一方面，所述方法還包括步驟：使所述閥桿從所述輪胎延伸通過孔口，所述孔口延伸通過支撐所述輪胎的輪輞；以及將所述閥殼體安裝到所述閥桿。

根據(jù)所述方法的又另一方面，所述方法還包括步驟：將空氣通路放置在第一輪胎側(cè)壁內(nèi)，所述空氣通路被操作性地安置成，響應(yīng)于從載荷下的旋轉(zhuǎn)的輪胎引入所述第一側(cè)壁中的彎曲張力，一個區(qū)段接一個區(qū)段地從擴張的直徑收縮至顯著減小的直徑，由此一個區(qū)段接一個區(qū)段地沿側(cè)壁空氣通路迫使空氣；以及將所述空氣通路連接到所述閥桿的徑向向外端，由此將加壓空氣引導(dǎo)至所述輪胎腔。

本申請還公開了如下技術(shù)方案：

技術(shù)方案1：一種空氣保持輪胎組件，包括：

輪胎，所述輪胎具有由延伸到輪胎胎面區(qū)域的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁界定的輪胎腔；

用于產(chǎn)生加壓空氣的空氣泵送裝置，所述加壓空氣用于保持所述輪胎腔內(nèi)的氣壓處于預(yù)設(shè)壓力水平；

所述輪胎具有細長的閥桿，所述閥桿從所述輪胎腔向外突起，并且具有內(nèi)部閥桿空氣通路，所述內(nèi)部閥桿空氣通路與所述輪胎腔連通且操作為將加壓空氣引導(dǎo)至所述腔中；以及

閥殼體，所述閥殼體位于所述閥桿的向外端附近并且操作為選擇性地打開和關(guān)閉從所述閥桿內(nèi)部通路流到所述輪胎腔中的加壓空氣流。

技術(shù)方案2：如技術(shù)方案1所述的空氣保持輪胎組件，其中，所述閥殼體采用所述閥桿的止回閥，用于保持所述輪胎腔中的氣壓處于預(yù)設(shè)壓力水平。

技術(shù)方案3：如技術(shù)方案1所述的空氣保持輪胎組件，其中，所述閥殼體是圓柱形的。

技術(shù)方案4：如技術(shù)方案1所述的空氣保持輪胎組件，其中，所述閥殼體還包括打開和關(guān)閉以使空氣泵送裝置位于“打開”和“關(guān)閉”狀態(tài)的安全閥。

技術(shù)方案5：如技術(shù)方案1所述的空氣保持輪胎組件，其中，所述空氣泵送裝置包括在第一輪胎側(cè)壁內(nèi)的管，所述輪胎在載荷下的旋轉(zhuǎn)使得所述管遞進地變平。

技術(shù)方案6：如技術(shù)方案1所述的空氣保持輪胎組件，其中，所述閥殼體還包括位于所述閥殼體的外端處的手動填充組件。

技術(shù)方案7：如技術(shù)方案1所述的空氣保持輪胎組件，其中，所述閥殼體的手動填充組件包括止回閥，從而使得可對所述輪胎腔以與直接通過所述閥桿手動加壓同樣的方式手動加壓。

技術(shù)方案8：如技術(shù)方案1所述的空氣保持輪胎組件，其中，隨著所述輪胎在載荷下沿地面繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，所述空氣泵送裝置的管的部分，當所述部分靠近輪胎印跡時，被按順序擠壓。

技術(shù)方案9：如技術(shù)方案1所述的空氣保持輪胎組件，其中，所述空氣泵送裝置的部分一個區(qū)段接一個區(qū)段地順序變平將空氣引導(dǎo)至所述閥殼體和所述輪胎腔。

技術(shù)方案10：如技術(shù)方案1所述的空氣保持輪胎組件，其中，當所述輪胎腔內(nèi)的氣壓低于所述預(yù)定壓力水平時，空氣穿過所述閥殼體，穿過所述閥桿，并進入所述輪胎腔。

技術(shù)方案11：如技術(shù)方案1所述的空氣保持輪胎組件，其中，當所述輪胎腔中的氣壓在所述預(yù)定壓力水平時，空氣通過安全閥被放出至大氣。

技術(shù)方案12：一種保持輪胎內(nèi)的預(yù)定氣壓的方法，包括步驟：

將細長的閥桿放置成從所述輪胎的輪胎腔向外突起，所述閥桿具有用于將加壓空氣傳送到所述輪胎腔中的細長內(nèi)部空氣通路；

將閥殼體放置到所述閥桿上；

選擇性地打開和關(guān)閉所述閥桿內(nèi)部空氣通路，以控制從所述閥桿內(nèi)部通路流入所述輪胎腔的加壓空氣流；以及

將空氣泵送裝置聯(lián)接到所述閥殼體，使得加壓空氣被引導(dǎo)通過所述閥桿內(nèi)部通路的向外端并被引導(dǎo)入所述輪胎腔。

技術(shù)方案13：如技術(shù)方案12所述的方法，還包括步驟：

將所述輪胎支撐在輪輞上；

使所述閥桿從所述輪胎延伸通過所述輪輞中的孔口；以及

將所述閥殼體放置在所述輪胎腔外。

技術(shù)方案14：如技術(shù)方案12所述的方法，還包括所述閥桿中的止回閥，所述止回閥用于選擇性地打開和關(guān)閉從所述閥桿通路到所述輪胎腔中的空氣通道。

技術(shù)方案15：如技術(shù)方案14所述的方法，還包括步驟：

將所述輪胎支撐在輪輞上；

使所述閥桿從所述輪胎延伸通過孔口，所述孔口延伸通過所述輪輞；以及

將所述閥殼體放置在所述輪胎腔外。

技術(shù)方案16：如技術(shù)方案12所述的方法，還包括步驟：將安全閥合并在所述閥殼體內(nèi)。

技術(shù)方案17：如技術(shù)方案16所述的方法，還包括步驟：

聯(lián)接所述閥殼體的內(nèi)部室，以接納所述空氣泵送裝置的加壓空氣；以及

響應(yīng)于所述內(nèi)部室內(nèi)的加壓空氣的存在和缺乏，選擇性地打開和關(guān)閉所述閥桿的止回閥。

技術(shù)方案18：如技術(shù)方案12所述的方法，還包括步驟：

使所述閥桿從所述輪胎延伸通過孔口，所述孔口延伸通過支撐所述輪胎的輪輞；以及

將所述閥殼體安裝到所述閥桿。

技術(shù)方案19：如技術(shù)方案12所述的方法，還包括步驟：

將空氣通路放置在第一輪胎側(cè)壁內(nèi)，所述空氣通路被操作性地安置成，響應(yīng)于從載荷下的旋轉(zhuǎn)的輪胎引入所述第一側(cè)壁中的彎曲應(yīng)力，一個區(qū)段接一個區(qū)段地從擴張的直徑收縮至顯著減小的直徑，由此一個區(qū)段接一個區(qū)段地沿側(cè)壁空氣通路迫使空氣；以及

將所述空氣通路連接到所述閥桿的徑向向外端，由此將加壓空氣引導(dǎo)至所述輪胎腔。

定義

輪胎的“高寬比”表示其斷面高度（SH）與其斷面寬度（SW）的比乘以100%，以便用百分比表示。

“不對稱胎面”表示具有關(guān)于輪胎的中心面或赤道面EP不對稱的胎面花紋的胎面。

“軸向的”和“軸向地”表示平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的線或方向。

“胎圈包布”是置于輪胎胎圈外側(cè)的狹窄的帶形材料,用于保護簾布層防止磨損和被輪輞切割并且分散輪輞上方的撓曲。

“周向的”表示垂直于軸向方向且沿環(huán)形胎面的表面的周長延伸的線或方向。

“赤道中心面(CP)”表示垂直于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線且經(jīng)過胎面中心的平面。

“印跡”表示在零速度下以及標準載荷和壓力下輪胎胎面與平坦表面的接地面積或接觸區(qū)域。

“花紋溝”表示胎面中的細長空隙區(qū)域，其可以以直線狀、曲線狀、之字形方式在胎面附近周向或橫向地延伸。有時周向延伸的花紋溝與橫向延伸的花紋溝具有共同部分?！皽蠈挕钡扔诨y溝或花紋溝部分（其寬度正被談?wù)摚┧紦?jù)的胎面表面面積除以這種花紋溝或花紋溝部分的長度；因此溝寬是其長度上的平均寬度。輪胎中的花紋溝深度可以是變化的?；y溝的深度可以圍繞胎面圓周變化，或者一個花紋溝的深度可以是恒定的但與輪胎中另一個花紋溝的深度不同。如果這種窄或?qū)挼幕y溝與相互連接的寬的周向花紋溝相比深度明顯減小，這些花紋溝則被認為形成了有助于在所涉及的胎面區(qū)域保持肋樣特性的“加強橋”。

“內(nèi)側(cè)面”表示把輪胎安裝在車輪上且把車輪安裝在車輛上時最靠近車輛的輪胎側(cè)面。

“向內(nèi)”在方向上表示朝向輪胎腔。

“橫向的”表示軸向方向。

“橫向邊緣”表示在標準載荷和輪胎充氣情況下測量的、與軸向最外層的胎面接地面積或印跡相切的線，這些線平行于赤道中心面。

“凈接觸面積”表示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。

“非定向胎面”表示如下胎面：沒有優(yōu)選的前進行進方向也不要求定位在車輛上特定的車輪位置從而確保胎面花紋與優(yōu)選的行進方向?qū)省Ｏ喾?，定向胎面花紋具有要求特定車輪定位的優(yōu)選行進方向。

“外側(cè)面”表示把輪胎安裝在車輪上且把車輪安裝在車輛上時離車輛最遠的輪胎側(cè)面。

“向外”在方向上表示沿背離輪胎腔的方向。

“蠕動的”表示通過波狀收縮沿著管狀通道推進內(nèi)含物（例如空氣）的方式進行操作。

“徑向的”和“徑向地”表示徑向地朝向或者背離輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的方向。

“肋”表示在胎面上周向延伸的橡膠條，其被至少一個周向花紋溝以及第二個這種花紋溝和橫向邊緣中任一個所限定，該條在橫向方向上未被大深度花紋溝分開。

“細縫”表示模制到輪胎胎面元件中、細分胎面表面并提高牽引力的小縫隙，細縫通常寬度較窄并且在輪胎印跡內(nèi)閉合，這與輪胎印跡中保持敞開的花紋溝相反。

“胎面元件”或“牽引元件”表示被具有形狀相鄰花紋溝所限定的肋或塊狀元件。

“胎面弧寬”表示在胎面橫向邊緣之間所測量的胎面弧長度。

附圖說明

將參照附圖以舉例方式描述本發(fā)明的實施例，在附圖中：

圖1是示意性立體圖，示出所述組件、輪胎、管和泵的位置。

圖2是圖1的示意性側(cè)視圖。

圖3是示意圖，示出泵子組件，其中泵管連接到空氣保持輪胎閥桿調(diào)節(jié)器。

圖4是從圖3截取的示意性放大局部圖，示出泵管傳遞殼體和輪胎的空氣保持輪胎閥桿調(diào)節(jié)器。

圖5是示意圖，示出從泵管周圍的大氣通過傳遞殼體進入空氣保持輪胎閥桿調(diào)節(jié)器，然后離開至輪胎腔的空氣流。

圖6是示意圖，其中輪胎腔處于壓力下并且空氣保持輪胎閥桿調(diào)節(jié)器關(guān)閉，迫使傳遞殼體中的空氣退出到大氣中。

圖7是從圖2截取的輪胎/輪輞/胎圈區(qū)域的示意性放大局部斷面圖，示出泵/管位置。

圖8是位于花紋溝開口中的泵/管的示意性放大圖。

圖9是根據(jù)本發(fā)明的閥桿的示意性切割立體圖。

具體實施方式

參照圖1-4，根據(jù)本發(fā)明的輪胎組件10可包括輪胎12、蠕動泵組件14和輪胎輪輞16。輪胎12可按常規(guī)方式安裝到輪輞16。輪胎12可具有常規(guī)構(gòu)造，具有從相對的胎圈區(qū)域22、24（僅示出胎圈區(qū)域22）延伸到胎冠或輪胎胎面區(qū)域26的一對側(cè)壁18、20（僅示出側(cè)壁18）。輪胎12和輪輞16一起包圍輪胎腔28（圖8）。

如從圖2和3可見的，蠕動泵組件14可包括包圍環(huán)形通路32的環(huán)形空氣管30。管30可由彈性、柔性材料形成，諸如能夠承受住重復(fù)的變形循環(huán)的塑料或橡膠復(fù)合物。如此構(gòu)造，在受到外力時管30可在輪胎12內(nèi)變形為平坦狀態(tài)，并且在移除這種力時，返回初始狀態(tài)。在所示例子中，處于不受力狀態(tài)的管30的橫斷面可以是大體圓形的，但是也可使用替代性的管的幾何形狀。管30的直徑可足以操作性地使所需體積的空氣通過，以便將空氣泵送到輪胎腔28中，從而保持輪胎12處于優(yōu)選充氣壓力。

美國專利No. 8,113,254中示出和描述了將可變形空氣管合并在輪胎內(nèi)的蠕動原理，該專利的全部通過引用合并于此。在此系統(tǒng)中，管被合并在形成在輪胎內(nèi)靠近輪胎胎圈區(qū)域的環(huán)形輪胎通路內(nèi)。當輪胎在載荷下在旋轉(zhuǎn)時，允許輪胎外的空氣進入管中，并且隨著輪胎旋轉(zhuǎn)，通過漸進擠壓輪胎內(nèi)的管沿空氣管泵送所述空氣。因此，迫使空氣進入出口閥中，然后進入輪胎，以保持輪胎腔內(nèi)的氣壓處于期望的壓力水平。

管30可緊密地安裝在輪胎12中的花紋溝32內(nèi)，并且在輪胎旋轉(zhuǎn)時順序變平。管30的一個區(qū)段接一個區(qū)段的變平，輪胎12沿空氣通路/花紋溝32將空氣泵送到輪胎腔28中以保持氣壓。授權(quán)的美國專利No. 8,042,586示出了采用在側(cè)壁花紋溝32內(nèi)的管30的蠕動泵送系統(tǒng)14，該專利的全部通過引用合并于此。

參照圖3、4和9，泵管30是大體環(huán)形的并且圍繞靠近胎圈區(qū)域22的下部輪胎側(cè)壁區(qū)域。但是，可想出管30的其他配置而不脫離本發(fā)明。管30的相反端部34、36連接到三通接頭38。截斷的圓錐形泵管端口40、42可沿遠離三通接頭38的方向逐漸變窄，每個端口具有內(nèi)部軸向空氣通路，該空氣通路提供進入三通接頭38的空氣通道。如圖4中可見的，管端口40、42可向內(nèi)逐漸變窄至遠端，并且可被接收在管30的端部34、36中，以將空氣管30聯(lián)接到三通接頭38。三通接頭38可限定內(nèi)部室。

參照圖3和4，泵管30可將相反端部34、36連接在三通接頭38的管端口40、42之上。三通接頭38的第三端口68可連接到細長連接管70的端部72。連接管70的相反端74附接到大體圓柱形的閥殼體101，閥殼體101螺紋地附接到輪胎/輪輞組件12、16的閥桿80。單向止回閥76可被置于閥桿80內(nèi)，其打開和關(guān)閉以允許空氣從管30進入輪胎腔28中。

圖5和6分別示出“打開”狀態(tài)和“關(guān)閉”位置的空氣保持輪胎系統(tǒng)的繪圖，在“打開”狀態(tài)，空氣被泵送到輪胎腔28中，在“關(guān)閉”位置，輪胎腔壓力處于期望水平。閥殼體101可采用處于閥殼體的下端或向內(nèi)端處的閥桿80的止回閥76作為調(diào)節(jié)器。閥殼體101還可具有安全閥105，其打開和關(guān)閉以使泵送組件14處于“打開”和“關(guān)閉”情況?？諝饪杀辉试S進入閥殼體101并且可從管30被引導(dǎo)至輪胎腔28。如上所述，管30可被合并到輪胎側(cè)壁內(nèi)的花紋溝32中（見圖7和8），并且可通過輪胎12在載荷下的旋轉(zhuǎn)遞進地變平。

參照圖4-6和9，手動填充組件200可位于閥殼體101的上端或外端處。手動填充組件200可包括止回閥202，使得可對輪胎腔28進行手動加壓，這與同直接通過閥桿80手動加壓相同。

替代性地，空氣通路32可被直接封裝在輪胎部件內(nèi)，省略管30，而不脫離本發(fā)明。在這種組件（未示出）中，當輪胎12在載荷下旋轉(zhuǎn)時，空氣通路32將同樣地，一個區(qū)段接一個區(qū)段地，泵送空氣，并且空氣通路將在相反端部34、36處直接聯(lián)接到三通接頭38。

當輪胎12在載荷在沿地面繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，管30可在靠近輪胎印跡時順序變平或被擠壓。圖7和8描繪的管通路32的一個區(qū)段接一個區(qū)段的順序變平，可將從變平區(qū)段排出的待沿圖5和6所示的方向泵送的空氣引導(dǎo)至三通接頭38和閥殼體101。當空氣流壓力足以抵抗止回閥76時，空氣可流過閥桿80并進入輪胎腔28（圖5）。當輪胎腔28內(nèi)的氣壓低于設(shè)定壓力時，空氣可從連接管70通過到閥殼體101，進入閥桿80和輪胎腔。當輪胎腔28內(nèi)的氣壓等于或高于預(yù)定壓力時（圖6），止回閥76關(guān)閉并且空氣不能從閥殼體101被泵送到閥桿80中。替代地，加壓空氣可被保留在閥殼體101內(nèi)，直到通過安全閥105放出到大氣。

閥桿80的止回閥76和手動填充組件200的止回閥202可包括常規(guī)閥桿芯和閥芯，閥桿芯用于輪胎的常規(guī)充氣。閥芯可以是“Schrader Valve Core”，并且包括閥軸從中延伸通過的細長殼體。閥密封部件可置于細長殼體內(nèi)并聯(lián)接到閥軸。偏置彈簧可環(huán)繞閥軸，并且抵抗閥密封部件將細長殼體內(nèi)的密封部件偏置在“上”或“關(guān)閉”位置。穿過閥芯的空氣通路可被偏置在“關(guān)閉”狀態(tài)，直到閥軸移動并且閥密封部件由此被移動到“下”或“打開”位置，由此容許環(huán)境大氣進入空氣通路并被引向輪胎腔28。

根據(jù)本文提供的本發(fā)明的描述，可對本發(fā)明進行改變。雖然為了說明本發(fā)明而示出了某些代表性實施例和細節(jié)，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然的是，可對本發(fā)明進行各種改變和修改而不會脫離本發(fā)明的范圍。因此，應(yīng)該理解，可對所描述的特定實施例進行改變，這些改變將處于由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的完整意圖的范圍內(nèi)。