自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】提供一種用于保持安裝在車(chē)輛的車(chē)輪上的輪胎的預(yù)定充氣壓力的輪胎充氣系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有安裝結(jié)構(gòu)的基部，該安裝結(jié)構(gòu)用于接合車(chē)輪的互補(bǔ)的安裝結(jié)構(gòu)，例如凸?fàn)盥菽?。壓縮機(jī)組件被安裝至基部，并且當(dāng)車(chē)輛在運(yùn)動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)組件繞車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)組件包括諸如活塞或膜片之類(lèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件被連接至與車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)齊的曲軸。平衡物被固定地安裝在曲軸的一端，其在作用于平衡物的重力的影響下，引起扭矩被傳遞至曲軸以防止其旋轉(zhuǎn)。由此產(chǎn)生的壓縮機(jī)與曲軸之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由空氣導(dǎo)管將空氣泵送到輪胎中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)
[0001]在先申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本PCT專(zhuān)利申請(qǐng)要求2011年9月15日提交的名為“AUTOMATIC TIRE INFLAT0RSYSTEM(自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng))”的序列號(hào)為61/535，099的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)益，該申請(qǐng)的整個(gè)公開(kāi)作為本申請(qǐng)的公開(kāi)的一部分并由此通過(guò)引用結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明大體涉及流體壓力控制設(shè)備，并且更具體地涉及承載在車(chē)輛車(chē)輪上的自動(dòng)輪胎壓力充氣裝置，該裝置用于保持安裝在所述車(chē)輪上的輪胎內(nèi)的期望充氣壓力。
【背景技術(shù)】
[0004]保持車(chē)輛輪胎中正確的充氣壓力被公認(rèn)為是增加燃料經(jīng)濟(jì)性、減少輪胎磨損和提高安全性的有效方式。當(dāng)車(chē)輛輪胎被充氣至輪胎的滾動(dòng)阻力被最小化的適當(dāng)壓力時(shí)，產(chǎn)生最優(yōu)的燃料經(jīng)濟(jì)性。輪胎過(guò)度充氣由于輪胎向外凸出而引起輪胎的胎面的中間附近過(guò)度磨損。另一方面，充氣不足則由于輪胎變平而導(dǎo)致在輪胎的胎面的邊緣處過(guò)度磨損。估計(jì)不適當(dāng)?shù)妮喬コ錃庠诿绹?guó)每年導(dǎo)致數(shù)十億美元的不必要的輪胎磨損，以及增加燃料消耗大約3%，并且每輛車(chē)產(chǎn)生額外的1400千克的CO2排放。
[0005]汽車(chē)輪胎在寒冷天氣下可能每個(gè)月?lián)p失I至2psi的壓力，并且在較暖和的天氣下可能損失更多的壓力。另外，輪胎壓力隨著輪胎中的空氣的溫度而變化，并且因此受到車(chē)輛速度、路面、環(huán)境溫度等的影響。盡管合適的輪胎充氣可以通過(guò)定期地檢查輪胎壓力并相應(yīng)地調(diào)節(jié)來(lái)保持，但這種保持容易由于所涉及的不方便性而在很大程度上被忽視。
[0006]已知多種用于在機(jī)動(dòng)車(chē)輛的運(yùn)行期間自動(dòng)地保持輪胎充氣壓力的系統(tǒng)。這些已知的系統(tǒng)可以分成兩個(gè)大的類(lèi)別:中央系統(tǒng)和輪上系統(tǒng)。中央系統(tǒng)通常安裝在商用車(chē)輛、例如牽引機(jī)拖車(chē)上，并且它們經(jīng)由旋轉(zhuǎn)氣動(dòng)接頭和密封件從中央儲(chǔ)氣罐或壓縮機(jī)供給空氣至車(chē)輛旋轉(zhuǎn)輪胎中的每一個(gè)輪胎。當(dāng)然，使用這種旋轉(zhuǎn)密封件涉及一些固有的缺點(diǎn)。例如，安裝和維護(hù)復(fù)雜且昂貴。此外，這種旋轉(zhuǎn)接頭和密封件必須在固有地不利于其性能的環(huán)境下操作。因此，除了少數(shù)高端奢侈品牌之外，用于自動(dòng)地保持輪胎充氣的中央系統(tǒng)一般不被認(rèn)為是用于汽車(chē)中的實(shí)用解決方案。
[0007]各種輪上(輪中)系統(tǒng)也是已知的。在這些系統(tǒng)中，單獨(dú)的充氣機(jī)構(gòu)被承載在車(chē)輛的每個(gè)車(chē)輪上，使得每個(gè)輪胎的壓力使用安裝至與安裝輪胎的車(chē)輪相同的車(chē)輪上的機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)?；谳喬プ冃蔚南到y(tǒng)可以包括設(shè)置在輪胎里面的壓縮機(jī)和用于將旋轉(zhuǎn)輪胎的變形轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的活塞的線性力的柱塞，該基于輪胎變形的系統(tǒng)例如為1999年11月2日授權(quán)給Loewe的美國(guó)專(zhuān)利N0.5，975，174中公開(kāi)的系統(tǒng)。當(dāng)然，該機(jī)構(gòu)不是用戶能夠維護(hù)的，并且通常不可接近，要求每次執(zhí)行維護(hù)時(shí)將輪胎移除。可替代地，在Clinciu的美國(guó)預(yù)授權(quán)專(zhuān)利公開(kāi)N0.2011/0129360中公開(kāi)了用于調(diào)節(jié)輪胎壓力的安裝在車(chē)輪上的離心啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)。Clinciu公開(kāi)的系統(tǒng)使用多個(gè)活塞和彈簧偏壓離心臂來(lái)調(diào)節(jié)每個(gè)輪胎的壓力。該系統(tǒng)不僅過(guò)于復(fù)雜，而且在通常存在于車(chē)輛車(chē)輪附近的不利工況下還容易發(fā)生機(jī)械失效。
[0008]提供克服現(xiàn)有技術(shù)的上述限制中的至少一些限制的設(shè)備將是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一方面，提供一種用于保持安裝在車(chē)輛的車(chē)輪上的輪胎的預(yù)定充氣壓力的輪胎充氣系統(tǒng)，所述車(chē)輪能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，所述系統(tǒng)包括:具有安裝結(jié)構(gòu)的基部，所述安裝結(jié)構(gòu)用于與車(chē)輛的所述車(chē)輪的互補(bǔ)的安裝結(jié)構(gòu)接合；壓縮機(jī)組件，所述壓縮機(jī)組件包括:殼體，所述殼體固定地緊固至所述基部，并且限定有空氣壓縮室、空氣入口和空氣出口，所述空氣入口用于使空氣進(jìn)入所述空氣壓縮室，所述空氣出口用于使空氣離開(kāi)所述空氣壓縮室；曲軸，所述曲軸具有當(dāng)所述基部安裝至所述車(chē)輪時(shí)沿所述車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)齊的一部分，并且具有與所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移的曲拐，所述曲軸能夠相對(duì)于所述基部旋轉(zhuǎn)；往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件聯(lián)接至所述曲軸的所述曲拐，并且限定所述空氣壓縮室的內(nèi)表面的一部分；空氣導(dǎo)管，所述空氣導(dǎo)管設(shè)置在所述殼體的所述空氣出口與所述輪胎的充氣閥之間；以及平衡物，所述平衡物固定地安裝至所述曲軸的一端，當(dāng)所述車(chē)輪繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述平衡物用于支持所述曲軸與所述基部之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一方面，提供一種用于保持安裝在車(chē)輛的車(chē)輪上的輪胎的預(yù)定充氣壓力的輪胎充氣系統(tǒng)，所述車(chē)輪能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，所述系統(tǒng)包括:具有安裝結(jié)構(gòu)的基部，所述安裝結(jié)構(gòu)用于與車(chē)輛的所述車(chē)輪的互補(bǔ)的安裝結(jié)構(gòu)接合；壓縮機(jī)組件，所述壓縮機(jī)組件包括:殼體，所述殼體固定地緊固至所述基部，并且限定有氣缸、空氣入口和空氣出口，所述空氣入口用于使空氣進(jìn)入所述氣缸，所述空氣出口用于使空氣離開(kāi)所述氣缸；曲軸，所述曲軸具有當(dāng)所述基部安裝至所述車(chē)輪時(shí)沿所述車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)齊的一部分，并且具有與所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移的曲拐，所述曲軸能夠相對(duì)于所述基部旋轉(zhuǎn)；活塞，所述活塞設(shè)置在所述氣缸內(nèi)，并且經(jīng)由活塞桿機(jī)械地聯(lián)接至所述曲軸的所述曲拐；空氣導(dǎo)管，所述空氣導(dǎo)管設(shè)置在所述殼體的所述空氣出口與所述輪胎的充氣閥之間；以及平衡物，所述平衡物固定地安裝至所述曲軸的一端，當(dāng)所述車(chē)輪繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述平衡物用于支持所述曲軸與所述基部之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一方面，提供一種用于保持安裝在車(chē)輛的車(chē)輪上的輪胎的預(yù)定充氣壓力的輪胎充氣系統(tǒng)，所述車(chē)輪能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，所述系統(tǒng)包括:具有安裝結(jié)構(gòu)的基部，所述安裝結(jié)構(gòu)用于與車(chē)輛的所述車(chē)輪的互補(bǔ)的安裝結(jié)構(gòu)接合；旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)式壓縮機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)式壓縮機(jī)包括:曲軸，所述曲軸的第一端可旋轉(zhuǎn)地連接至所述基部，所述曲軸具有當(dāng)所述基部安裝至車(chē)輛的所述車(chē)輪時(shí)沿所述旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)齊的一部分，并且具有與所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移的曲拐；平衡物，所述平衡物固定地緊固至所述曲軸的第二端，所述第二端與所述第一端相反，所述平衡物支持所述曲軸與所述基部之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件由所述基部承載，并且聯(lián)接至所述曲軸的所述曲拐，使得當(dāng)所述車(chē)輪繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件繞所述曲軸作軌道運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生在進(jìn)氣行程方向和排氣行程方向上交替的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的線性運(yùn)動(dòng)；以及空氣導(dǎo)管，所述空氣導(dǎo)管用于提供所述旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)式壓縮機(jī)與所述輪胎的充氣閥之間的流體連通?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]現(xiàn)在將結(jié)合以下附圖描述本發(fā)明的示例實(shí)施例，其中:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的輪上自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)的分解圖。
[0014]圖2是示出安裝至車(chē)輪的圖1的系統(tǒng)的立體圖。
[0015]圖3是示出安裝至車(chē)輪的圖1的系統(tǒng)的正視圖。
[0016]圖4是沿圖3中的線D-D截取的截面圖。
[0017]圖5示出在圖4中的圓圈內(nèi)的結(jié)構(gòu)的放大細(xì)節(jié)圖。
[0018]圖6示出在繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R旋轉(zhuǎn)期間在幾個(gè)不同點(diǎn)處的活塞排量。
【具體實(shí)施方式】
[0019]提供下文的描述以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠完成和使用本發(fā)明，并且該描述是在具體應(yīng)用及其需求的背景下提供的。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，并且在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，本文限定的一般原理可以應(yīng)用于其他實(shí)施例和應(yīng)用。因此，無(wú)意使本發(fā)明局限于所公開(kāi)的實(shí)施例，而應(yīng)該被給予與本文公開(kāi)的原理和特征一致的最寬的范圍。
[0020]參考圖1，其示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的輪上自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)的分解圖?？傮w在2處示出的自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)經(jīng)由基部6固定至車(chē)輪4。例如，基部6使用已知的注塑成型技術(shù)形成?；?具有沿其一側(cè)形成的安裝結(jié)構(gòu)(未示出)，用于接合車(chē)輪4的互補(bǔ)的安裝結(jié)構(gòu)。具體地，基部6的安裝結(jié)構(gòu)接合車(chē)輪4的凸?fàn)盥菽附Y(jié)構(gòu)8。這樣，自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)容易在現(xiàn)有車(chē)輛上改裝，而不需要對(duì)車(chē)輪4進(jìn)行任何特別的改動(dòng)，或者更一般地，不需要對(duì)車(chē)輛進(jìn)行任何特別的改動(dòng)。
[0021]旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)式壓縮機(jī)10被固定地安裝至基部6，使得當(dāng)車(chē)輪4繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮機(jī)10與車(chē)輪4 一起旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)10包括未示出的曲軸,該曲軸經(jīng)由未示出的活塞桿被連接至未示出的活塞。該未示出的曲軸的一端可旋轉(zhuǎn)地連接至基部6。平衡物12被固定地緊固至該未示出的曲軸的另一端。空氣導(dǎo)管14在壓縮機(jī)10與安裝在車(chē)輪4上的輪胎18的充氣閥16之間延伸。提供有輔助充氣閥20，用于例如通過(guò)使用服務(wù)中心處的電動(dòng)空氣壓縮機(jī)來(lái)支持輪胎18的輔助充氣，以及測(cè)量輪胎18的內(nèi)部壓力。提供有蓋22，蓋22在組裝狀態(tài)下被固定至基部6，以便容納輪胎充氣系統(tǒng)的部件。眾所周知，由于諸如制動(dòng)灰塵之類(lèi)的空氣中污染物的存在，車(chē)輛的車(chē)輪區(qū)域是特別不利的環(huán)境。因此，遮擋住蓋22以幫助保護(hù)壓縮機(jī)10使其免受污染。例如，蓋22使用已知的注塑成型技術(shù)形成，并且具有迷宮式通道，空氣在到達(dá)壓縮機(jī)10之前必須流動(dòng)通過(guò)這些通道。可選地，可更換的空氣濾清器被容納在蓋22中，用于在空氣被吸入壓縮機(jī)10之前對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾。保持輪胎18的預(yù)定充氣壓力所需的少量空氣使空氣濾清器的使用壽命延長(zhǎng)。
[0022]圖2是示出圖1的輪胎充氣系統(tǒng)2處于組裝狀態(tài)并被安裝至車(chē)輪4的立體圖。如圖2所示，蓋22提供低輪廓并且完全容納輪胎充氣系統(tǒng)的其他部件?？諝鈱?dǎo)管14通過(guò)蓋的側(cè)部露出并且被機(jī)械地連接至輪胎18的充氣閥16。例如，空氣導(dǎo)管14的端部包括螺紋連接器，該螺紋連接器被擰到充氣閥16的螺紋桿上。
[0023]圖3是處于組裝狀態(tài)并且被安裝至車(chē)輪4的圖1的輪胎充氣系統(tǒng)2的正視圖。如在圖3中清楚地所示，當(dāng)系統(tǒng)2被安裝至車(chē)輪4時(shí)，蓋22隱藏輪胎充氣系統(tǒng)的所有其他部件和凸?fàn)盥菽?，從而提供了美觀的裝飾。
[0024]現(xiàn)在參考圖4，其示出沿圖3中的線D-D截取的截面圖。圖4更清楚地示出蓋22呈現(xiàn)的低輪廓，其中自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)2的大部分部件設(shè)置在車(chē)輪4的凸?fàn)盥菽?之間的空間內(nèi)。車(chē)輪區(qū)域中的空間的這種高效利用不僅隱藏了自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)2的存在，而且如果車(chē)輪意外地駛?cè)氲铰愤吇蛄⒅系龋€提供了保護(hù)作用。
[0025]圖5示出包含在圖4中的圓圈內(nèi)的結(jié)構(gòu)的放大細(xì)節(jié)，其包括旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)式壓縮機(jī)10的結(jié)構(gòu)?；?包括諸如成形凹部50之類(lèi)的特征，凹部50接合凸?fàn)盥菽?，以將基部6固定至車(chē)輪4。該往復(fù)運(yùn)動(dòng)式壓縮機(jī)10的部件基本上被嵌套在凸?fàn)盥菽?之間的空間內(nèi)。往復(fù)運(yùn)動(dòng)式壓縮機(jī)10包括被固定地緊固至基部6的殼體52。殼體52限定氣缸54、空氣入口 56和空氣出口 58?；钊?0設(shè)置在氣缸54內(nèi)，并且經(jīng)由活塞桿64機(jī)械地連接至曲軸62。平衡物12被顯示為固定地安裝至曲軸62的端部。在圖5中所示的特定的非限制性示例中，提供了排放閥66，用于從輪胎18排出過(guò)量的壓力。在圖5中還示出了空氣導(dǎo)管14的在空氣出口 58與輔助充氣閥20之間延伸的一部分14a?？諝鈱?dǎo)管14的該部分14a被容納在蓋22與基部6之間的空間內(nèi)。
[0026]使用例如兩個(gè)單向止回閥來(lái)控制壓縮機(jī)10，單向止回閥可選地是球型或舌形閥的設(shè)計(jì)。一個(gè)止回閥設(shè)置在空氣入口 56處，另一個(gè)止回閥設(shè)置在空氣出口 58處。當(dāng)在進(jìn)氣行程期間空氣通過(guò)空氣入口 56處的止回閥進(jìn)入時(shí)，空氣出口 58處的止回閥關(guān)閉，以防止從輪胎18泄漏空氣。類(lèi)似地，當(dāng)在排氣行程期間空氣被迫通過(guò)空氣出口 58處的止回閥排出時(shí)，空氣入口 56處的止回閥關(guān)閉，以防止空氣離開(kāi)氣缸58泄漏到外部環(huán)境。
[0027]參考圖1-5描述自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)2的運(yùn)行。將理解的是，車(chē)輛的每個(gè)車(chē)輪都配備有與上述系統(tǒng)基本相同的自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)2。當(dāng)車(chē)輛在運(yùn)動(dòng)時(shí)，車(chē)輪4繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R旋轉(zhuǎn)。由于基部6安裝至車(chē)輪4的凸?fàn)盥菽?，所以基部6以與車(chē)輪4相同的速率繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R旋轉(zhuǎn)。殼體52被安裝至基部6，并且因此殼體52、活塞60以及活塞桿64均繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R旋轉(zhuǎn)。曲軸62的一部分沿旋轉(zhuǎn)軸線R-R對(duì)齊，但由于經(jīng)由活塞桿64連接至活塞60，所以曲軸62通常具有旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。在車(chē)輪4的環(huán)境中，不可能將曲軸62的每一端都連接至不繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。因此，當(dāng)車(chē)輪4繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R旋轉(zhuǎn)時(shí)，為了防止曲軸62的旋轉(zhuǎn)，平衡物12被固定至曲軸62的一端。重力作用在平衡物12上，導(dǎo)致扭矩被施加至曲軸62的所述一端。當(dāng)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)時(shí)，所施加的扭矩抵制曲軸62繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。通過(guò)防止曲軸62的旋轉(zhuǎn)，平衡物12支持曲軸62與基部6之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從曲軸62的視點(diǎn)來(lái)看，壓縮機(jī)10繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R作軌道運(yùn)動(dòng)。
[0028]還參考圖6，曲軸62包括沿旋轉(zhuǎn)軸線R-R對(duì)齊的一部分以及與旋轉(zhuǎn)軸線R-R偏移的曲拐68?；钊麠U64聯(lián)接至曲軸62的曲拐68。由于平衡物12 (圖6中未示出)防止曲軸62繞旋轉(zhuǎn)軸線R-R旋轉(zhuǎn)，因此曲拐68保持基本靜止。由于殼體52被固定地安裝至基部6，因此當(dāng)基部6隨車(chē)輪4 一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，氣缸54與旋轉(zhuǎn)軸線R-R之間的距離保持恒定。當(dāng)基部6隨車(chē)輪4 一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，曲拐68與活塞60之間的距離也保持恒定，并且因此活塞60相對(duì)于氣缸54移動(dòng)。曲拐68與旋轉(zhuǎn)軸線R-R偏移的量確定活塞60在壓縮機(jī)10的氣缸54內(nèi)的行程。在圖6中所示的簡(jiǎn)化圖中，曲拐68在旋轉(zhuǎn)軸線R-R的正上方，使得當(dāng)氣缸54在旋轉(zhuǎn)軸線R-R的正上方時(shí)，發(fā)生排氣行程的上止點(diǎn)。當(dāng)氣缸54在圖6中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，活塞60被抽吸通過(guò)進(jìn)氣行程。當(dāng)氣缸54在旋轉(zhuǎn)軸線R-R的正下方時(shí)，發(fā)生進(jìn)氣行程的下止點(diǎn)，這時(shí)曲拐68與氣缸54之間的距離最大。當(dāng)氣缸54繼續(xù)在圖6中順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，在進(jìn)氣行程期間被吸入氣缸54中的空氣在另一個(gè)排氣行程期間被迫離開(kāi)。
[0029]壓縮機(jī)部件以及平衡物的尺寸根據(jù)具體的應(yīng)用而改變?；?40千帕(35psi)的最佳輪胎充氣壓力和7.5厘米的平衡物杠桿臂，可以使用重量為45克的平衡物，其相當(dāng)于小于大約16.5立方厘米的鋼或類(lèi)似材料。該重量基于7.8毫米的活塞直徑和7毫米的行程，這產(chǎn)生0.3立方厘米的排量。P215/60R16的輪胎尺寸產(chǎn)生每公里480轉(zhuǎn)，從而每公里的行駛產(chǎn)生大約165立方厘米的排量，或者在行駛50公里之后產(chǎn)生幾乎8200立方厘米的排量。
[0030]自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)2還包括用于限制輪胎18的內(nèi)部中的壓力的機(jī)構(gòu)，使得不發(fā)生過(guò)度充氣。在圖1-5中示出的特定的且非限制性的示例中，提供了排放閥66以允許排出過(guò)量壓力。這種機(jī)構(gòu)是精確且可靠的，但需要壓縮機(jī)10的連續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致效率稍微不足。另夕卜，當(dāng)排放閥66用于控制壓力時(shí)，未示出的止回閥被結(jié)合在系統(tǒng)2中，以防止空氣從輪胎18泄漏返回通過(guò)壓縮機(jī)10。
[0031]用于限制輪胎18中的壓力的可替代機(jī)構(gòu)涉及適當(dāng)?shù)卦O(shè)定平衡物12的大小，使得一旦達(dá)到期望的操作壓力，系統(tǒng)壓力便使平衡物12隨車(chē)輪4和基部6環(huán)繞。根據(jù)環(huán)繞的平衡物12的質(zhì)量，車(chē)輪4可以變得不平衡。然而，如果平衡物12的環(huán)繞半徑足夠小，則這種不平衡可以不構(gòu)成問(wèn)題。
[0032]用于限制輪胎18中的壓力的另一個(gè)可替代的機(jī)構(gòu)涉及在自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)2中結(jié)合用于使用旋轉(zhuǎn)的平衡物62的離心力斷開(kāi)壓縮機(jī)10的曲軸62的連接的機(jī)構(gòu)。當(dāng)輪胎18的充氣壓力降至預(yù)定壓力以下時(shí)，例如例如使用帶有致動(dòng)器桿的膜片裝置實(shí)現(xiàn)重新接合驅(qū)動(dòng)。
[0033]應(yīng)注意的是，圖5和圖6描繪了在氣缸54內(nèi)移動(dòng)的活塞60形式的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)?？商娲兀梢允褂昧硪环N類(lèi)型的往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。例如，可選地，參考圖1-6描述的壓縮機(jī)10用具有膜片的壓縮機(jī)替換，其中膜片鄰近壓縮室設(shè)置并形成壓縮室的內(nèi)表面的一側(cè)。膜片被聯(lián)接至曲軸62，并且使膜片在排氣行程期間凸出到壓縮室中，而在進(jìn)氣行程期間凸出到壓縮室外。這種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，并且不需要保持活塞與氣缸壁之間的密封。
[0034]可選地，自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)2包括指示器裝置，例如具有致動(dòng)器和可視指示器的彈簧偏壓膜片裝置，用于提供系統(tǒng)在正確運(yùn)行的可視確認(rèn)。當(dāng)系統(tǒng)不在正確地運(yùn)行時(shí)，可選地，執(zhí)行維護(hù)或者更換整個(gè)系統(tǒng)。
[0035]自動(dòng)輪胎充氣系統(tǒng)2用來(lái)保持車(chē)輪4的輪胎18內(nèi)的期望的或預(yù)定的壓力。該期望的或預(yù)定的壓力是輪胎18的最佳充氣壓力。通常，推薦的充氣值被提供在輪胎18的側(cè)壁上。該期望的或預(yù)定的壓力是提供在輪胎18的側(cè)壁上的充氣壓力值或者是被認(rèn)為在特定工況下最理想的不同壓力。例如，該期望的或預(yù)定的值可以高于或低于提供在輪胎18的側(cè)壁上的充氣壓力值，這取決于例如環(huán)境溫度、路面類(lèi)型、承載的貨物量、期望的駕駛類(lèi)型等因素?？蛇x地，該期望的或預(yù)定的壓力是中心在輪胎18的最佳充氣壓力處的一定范圍的壓力值。
[0036]在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以設(shè)想出許多其他實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于保持安裝在車(chē)輛的車(chē)輪上的輪胎的預(yù)定充氣壓力的輪胎充氣系統(tǒng)，所述車(chē)輪能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，所述系統(tǒng)包括: 具有安裝結(jié)構(gòu)的基部，所述安裝結(jié)構(gòu)用于與車(chē)輛的所述車(chē)輪的互補(bǔ)的安裝結(jié)構(gòu)接合； 壓縮機(jī)組件，所述壓縮機(jī)組件包括: 殼體，所述殼體固定地緊固至所述基部，并且限定有空氣壓縮室、空氣入口和空氣出口，所述空氣入口用于使空氣進(jìn)入所述空氣壓縮室，所述空氣出口用于使空氣離開(kāi)所述空氣壓縮室； 曲軸，所述曲軸具有當(dāng)所述基部安裝至所述車(chē)輪時(shí)沿所述車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)齊的一部分，并且具有與所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移的曲拐，所述曲軸能夠相對(duì)于所述基部旋轉(zhuǎn)； 往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件聯(lián)接至所述曲軸的所述曲拐，并且限定所述空氣壓縮室的內(nèi)表面的 一部分； 空氣導(dǎo)管，所述空氣導(dǎo)管設(shè)置在所述殼體的所述空氣出口與所述輪胎的充氣閥之間；以及 平衡物，所述平衡物固定地安裝至所述曲軸的一端，當(dāng)所述車(chē)輪繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述平衡物用于支持所述曲軸與所述基部之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，在使用期間，所述曲軸與所述基部之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換為在進(jìn)氣行程方向和排氣行程方向上交替的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的線性運(yùn)動(dòng)，其中進(jìn)氣行程方向上的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的線性運(yùn)動(dòng)使空氣進(jìn)入所述壓縮室，排氣行程方向上的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的線性運(yùn)動(dòng)使空氣離開(kāi)所述壓縮室并經(jīng)由所述空氣導(dǎo)管進(jìn)入所述輪胎的所述充氣閥中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件是活塞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件是膜片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，所述基部的所述安裝結(jié)構(gòu)與相面對(duì)的所述車(chē)輪的凸?fàn)盥菽附Y(jié)構(gòu)接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，包括蓋，所述蓋包含迷宮式通道和空氣過(guò)濾系統(tǒng)，所述空氣過(guò)濾系統(tǒng)用于在空氣經(jīng)由所述空氣入口進(jìn)入所述壓縮室之前對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，包括輔助閥，所述輔助閥用于支持繞過(guò)所述壓縮機(jī)組件對(duì)所述輪胎的輔助充氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，包括可調(diào)節(jié)的排放閥，所述排放閥用于排放超過(guò)所述預(yù)定充氣壓力的所述輪胎的內(nèi)部的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，所述平衡物的大小被設(shè)定為當(dāng)所述輪胎的充氣壓力小于大約所述預(yù)定充氣壓力時(shí)支持所述壓縮機(jī)組件的運(yùn)行、以及當(dāng)所述輪胎的充氣壓力大于大約所述預(yù)定充氣壓力時(shí)中斷所述壓縮機(jī)組件的運(yùn)行。
10.一種用于保持安裝在車(chē)輛的車(chē)輪上的輪胎的預(yù)定充氣壓力的輪胎充氣系統(tǒng)，所述車(chē)輪能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，所述系統(tǒng)包括: 具有安裝結(jié)構(gòu)的基部，所述安裝結(jié)構(gòu)用于與車(chē)輛的所述車(chē)輪的互補(bǔ)的安裝結(jié)構(gòu)接合； 壓縮機(jī)組件，所述壓縮機(jī)組件包括: 殼體，所述殼體固定地緊固至所述基部，并且限定有氣缸、空氣入口和空氣出口，所述空氣入口用于使空氣進(jìn)入所述氣缸，所述空氣出口用于使空氣離開(kāi)所述氣缸； 曲軸，所述曲軸具有當(dāng)所述基部安裝至所述車(chē)輪時(shí)沿所述車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)齊的一部分，并且具有與所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移的曲拐，所述曲軸能夠相對(duì)于所述基部旋轉(zhuǎn)； 活塞，所述活塞設(shè)置在所述氣缸內(nèi)，并且經(jīng)由活塞桿機(jī)械地聯(lián)接至所述曲軸的所述曲拐; 空氣導(dǎo)管，所述空氣導(dǎo)管設(shè)置在所述殼體的所述空氣出口與所述輪胎的充氣閥之間；以及 平衡物，所述平衡物固定地安裝至所述曲軸的一端，當(dāng)所述車(chē)輪繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述平衡物用于支持所述曲軸與所述基部之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，在使用期間，所述曲軸與所述基部之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換為在進(jìn)氣行程方向和排氣行程方向上交替的所述活塞的線性運(yùn)動(dòng)，其中進(jìn)氣行程方向上的所述活塞的線性運(yùn)動(dòng)使空氣進(jìn)入所述氣缸，排氣行程方向上的所述活塞的線性運(yùn)動(dòng)使空氣離開(kāi)所述氣缸并經(jīng)由所述空氣導(dǎo)管進(jìn)入所述輪胎的所述充氣閥中。
12.根據(jù)權(quán)利要 求10或11所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，所述基部的所述安裝結(jié)構(gòu)與相面對(duì)的所述車(chē)輪的凸?fàn)盥菽附Y(jié)構(gòu)接合。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，包括蓋，所述蓋包含迷宮式通道和空氣過(guò)濾系統(tǒng)，所述空氣過(guò)濾系統(tǒng)用于在空氣經(jīng)由所述空氣入口進(jìn)入所述壓縮室之前對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，包括輔助閥，所述輔助閥用于支持繞過(guò)所述壓縮機(jī)組件對(duì)所述輪胎的輔助充氣。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，包括可調(diào)節(jié)的排放閥，所述排放閥用于排放超過(guò)所述預(yù)定充氣壓力的所述輪胎的內(nèi)部的壓力。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，所述平衡物的大小被設(shè)定為當(dāng)所述輪胎的充氣壓力小于大約所述預(yù)定充氣壓力時(shí)支持所述壓縮機(jī)組件的運(yùn)行、以及當(dāng)所述輪胎的充氣壓力大于大約所述預(yù)定充氣壓力時(shí)中斷所述壓縮機(jī)組件的運(yùn)行。
17.一種用于保持安裝在車(chē)輛的車(chē)輪上的輪胎的預(yù)定充氣壓力的輪胎充氣系統(tǒng)，所述車(chē)輪能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，所述系統(tǒng)包括: 具有安裝結(jié)構(gòu)的基部，所述安裝結(jié)構(gòu)用于與車(chē)輛的所述車(chē)輪的互補(bǔ)的安裝結(jié)構(gòu)接合； 旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)式壓縮機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)式壓縮機(jī)包括: 曲軸，所述曲軸的第一端可旋轉(zhuǎn)地連接至所述基部，所述曲軸具有當(dāng)所述基部安裝至車(chē)輛的所述車(chē)輪時(shí)沿所述旋轉(zhuǎn)軸線對(duì)齊的一部分，并且具有與所述旋轉(zhuǎn)軸線偏移的曲拐；平衡物，所述平衡物固定地緊固至所述曲軸的第二端，所述第二端與所述第一端相反，所述平衡物支持所述曲軸與所述基部之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件由所述基部承載，并且聯(lián)接至所述曲軸的所述曲拐，使得當(dāng)所述車(chē)輪繞所述旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件繞所述曲軸作軌道運(yùn)動(dòng)，以產(chǎn)生在進(jìn)氣行程方向和排氣行程方向上交替的所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的線性運(yùn)動(dòng)；以及 空氣導(dǎo)管，所述空氣導(dǎo)管用于提供所述旋轉(zhuǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)式壓縮機(jī)與所述輪胎的充氣閥之間的流體連通。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件是活塞。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件是膜片。
20.根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，其中，所述基部的所述安裝結(jié)構(gòu)與相面對(duì)的所述車(chē)輪的凸?fàn)盥菽附Y(jié)構(gòu)接合。
21.根據(jù)權(quán)利要求17至20中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，包括蓋，所述蓋包含迷宮式通道和空氣過(guò)濾系統(tǒng)，所述空氣過(guò)濾系統(tǒng)用于在空氣經(jīng)由所述空氣入口進(jìn)入所述壓縮室之前對(duì)空氣進(jìn)行過(guò)濾。
22.根據(jù)權(quán)利要求17至21中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，包括輔助閥，所述輔助閥用于支持繞過(guò)所述壓縮機(jī)組件對(duì)所述輪胎的輔助充氣。
23.根據(jù)權(quán)利要求17至22中任一項(xiàng)所述的輪胎充氣系統(tǒng)，包括可調(diào)節(jié)的排放閥，所述排放閥用于排放超過(guò)所述預(yù)定充氣壓力的所述輪胎的內(nèi)部的壓力。
【文檔編號(hào)】F04B35/01GK104024007SQ201280053856
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月15日
【發(fā)明者】巴爾托洛繆·J·博埃爾雷克 申請(qǐng)人:麥格納國(guó)際公司