专利名称：压缩空气泵送轮胎和使用该轮胎的压缩空气存储装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车用轮胎，尤其涉及一种用于在车辆行马史时泵 送来自于轮胎的压缩空气的压缩空气泵送轮胎。
另外，本发明涉及一种使用该压缩空气泵送轮胎的压缩空气存 储装置，该装置将轮胎产生的压缩空气存储起来，以便车辆使用存 储的压缩空气作为驱动车辆所需的能量。
背景技术：
通常，车辆通过以消库€可燃气体燃冲+或液体燃并+或者消库€电能 的方式获得必需的能量而行驶。因此，车辆必须在车辆中包含燃料 或电池的状态下4亍马史。
在这种情况下，在行驶过程中，轮胎在与路面接触的同时转动。 也就是说，当轮胎处于一直与路面接触的滚动状态时，轮胎消耗燃料。
因此，由于在车辆行马史时每一个4仑胎都重复地转动，所以在气 袋(air bag)悬挂在轮胎上的情况下，如果轮胎压过(outstep)该 气袋，则能满足重复执行空气泵送的条件。
如jtb,如果从气袋中泵送的压缩空气存^f诸在车辆中，则该压缩 空气可以用作例如发动才几的驱动能。
因此，上述存储压缩空气的方法可以大幅度降低车辆的燃料消 耗，并极大地降低空气污染。
发明内容
因此，考虑到现有技术中存在的上述问题而提出本发明，本发 明的一个目的是提供一种车用压缩空气泵送轮胎，该压缩空气泵送 寿仑胎在车辆4亍马史时可泵送来自于4仑胎的压缩空气。
本发明的另 一 目的是提供一种使用压缩空气泵送轮胎的压缩 空气存储装置，该装置可存储产生自泵送轮胎的压缩空气，从而所 存储的压缩空气可用作使车辆行驶所需的驱动能。
为实现上述目的，在本发明一个方面中，冲是供了一种压缩空气
泵送轮胎，其包括至少一个空气压缩室，其形成于轮胎本体内， 并具有待填充以预定量空气的容积，空气压缩室以在寿仑胎转动时路 面与轮胎表面之间的接触力使得该空气压缩室收缩的方式压缩空 气；至少一个空气吸入口 11，适于与空气压缩室13的一端流体连 通，用于将外部空气吸入到空气压缩室13的收缩空间内，乂人而4吏 空气压缩室13的收缩空间复原；和至少一个空气排出口，适于与 空气压缩室的另 一端流体连通，用于将压缩空气排出至外部。
优选地，空气压缩室以排列成环形带状的方式沿轮胎外圆周表 面形成于4仑胎内。
另外，空气压缩室的冲黄截面形状通常为矩形、环形或椭圆形。
此外， 一个空气压缩室或多个空气压缩室沿轮胎宽度方向在轮 胎上螺旋状地缠绕lt圈。
另外，空气压缩室通过至少一个压缩室隔^反#1分隔成多个部分。
另夕卜，空气压缩室包括以规则间距安装的肋条(rib),以增强 已收缩和变形的空气压缩室的回复力。
另外，空气压缩室具有形成于其内表面上的覆硅层，以阻止空 气压缩室的表面互相粘连。
为实现上述目的，在本发明的另一方面中，提供了一种压缩空 气泵送轮胎，包括空气压缩管，缠绕在轮胎的外圓周表面上至少 一圏；至少一个空气吸入口，位于空气压缩管的前端处；以及至少 一个空气排出口，位于空气压缩管的后端处，其中空气压缩管由挠 性材料制成，其在轮胎表面与路面接触后可弹性地复原。
这里，空气压缩管的条数为 一条或至少两条并且在4仑胎的外圆 周表面上缠绕多圏。
同时，根据本发明的压缩空气存储装置包括连接到轮胎的空 气排出口的压缩空气箱，用于存储空气压缩室内所压缩的空气；止 回阀，其安装在用于连接空气排出口与压缩空气箱的流道上，用于 阻止压缩空气的回流；压力控制阀，其安装在压缩空气箱的出口处； 导向管，其连接到空气排出口，用于朝向轮胎轮的中心轴引导压缩 空气；以及旋转接头，用于连接导向管与压缩空气箱。
根据本发明，压缩空气泵送轮胎和使用压缩空气泵送轮胎的压 缩空气存储装置可在车辆行驶时通过轮胎轻松地泵送压缩空气。泵
送的压缩空气以高压状态被存储，并可以有效地用作驱动必要装置 的能量。例如，压缩空气可用作注射能量，用于转动连4妄至发动才几 的涡轮，从而大幅度降低发动机的燃料消耗。
通过下述对本发明优选实施例的详细描述并结合附图，可以明
白本发明的上述以及其他目的、特征和优点，其中
图1为根据本发明第一优选实施例的压缩空气泵送轮胎的主视 图和部分力文大4黄截面图2是才艮据本发明第一优选施例的压缩空气泵送4仑胎的侧一见图 和压缩空气存储装置的线路图3是用于说明才艮据第一优选实施例的压缩空气泵送轮胎的泵 送原理的一见图4是示出了根据第一优选实施例的压缩空气泵送轮胎的变型 的一见图5是示出了压缩空气泵送轮胎的另一变体的视图6是方案视图，用于示出根据第一优选实施例的压缩空气泵 送轮胎运用到车辆上以获得压缩空气的状态；
图7是根据本发明第二优选实施例的压缩空气泵送轮胎的主视 图和部分方文大才黄截面图；以及
图8是用于示出存储来自于4艮据第二优选实施例的压缩空气泵 送轮胎的压缩空气的过程的线路图。
具体实施例方式
下面将参照附图，详细描述本发明的优选实施例。 第一实施例
如图1和图2所示，在本发明的第一优选实施例中，压缩空气 泵送轮胎10包括沿轮胎体的外圓周表面形成于其中的至少一个空 气压缩室13，并且该压缩空气泵送轮胎泵送来自空气压缩室13的 空气。也就是说，在第一优选实施例中，空气压缩室13与轮胎体 整体形成。
在这种情况下，空气压缩室13包4舌至少一个空气吸入口 11和 至少一个空气排出口12。因此，如图3所示，当4仑胎10在路面上 滚动时，轮胎的一部分(其表面与路面l接触)被压缩并将压缩空 气推向空气排出口 12。也就是，轮胎在沿与轮胎10的旋转方向相 反的方向压缩空气压缩室13的同时向空气^t非出口 12泵送空气。在 这种情况下，轮胎的经过受压的部分通过轮胎体的弹性回复力膨胀 并复原。
如图1所示，如果空气压缩室13形成为横截面为普通矩形形 状或形成为在轮胎宽度方向上具有长轴的椭圆形形状，则空气压缩 室13可以是一个。在这种情况下，如图2所示，空气压缩室13形 成为环形带类型的。这里，如图1所示，优选地，具有矩形横截面 的空气压缩室13包括形成在其内表面上的覆硅层13a，以便于在空 气压缩室13收缩之后复原时防止空气压缩室13的表面相互粘连。
另外，如图5所示，可以如下方式4吏用空气压缩室13，所述方 式即，使其具有环形截面并螺旋缠绕于轮胎体圆周上至少一圈。空
气压缩室13缠绕在轮胎体上的圏数可根据轮胎10的宽度而增加或 减少。
例如，如果空气压缩室13螺旋地缠绕在轮胎10的圆周上两次， 则空气口及入口 11 i殳于空气压缩室13的前端处，并且空气4非出口 12 i殳于空气压缩室13的后端处。因此，当4仑胎转动两次时，由于与 路面的压力接触而导致空气压缩室13中空气的体积朝向空气排出 口 12减小，乂人而产生压缩空气。
在第一优选实施例中，优选地，空气压缩室13形成于环形突 出部10a内，该突出部沿轮胎体的外圓周表面突出形成。而且，应 当理解，多个空气压缩室13以沿轮胎的宽度方向在轮胎体上螺旋 地缠绕多圏的方式形成。
同时，如图4所示，空气压缩室13可净皮至少一个压缩室隔才反 14分隔成多个部分。例如，图4示出了空气压缩室13被隔板14分 隔成两部分的状态，并且分隔开的压缩室13、 13分别具有空气吸 入口 11、 11以及空气4非出口 12、 12。
而且，空气压缩室13可进一步包含以规则间距设置在其中的 肋条15以增强已收缩和变形的空气压缩室13的回复力。在这种情 况下，如图2所示，肋条15优选以如下状态沿径向方向设置，即， 使它们倾斜固定角度(0 ),以便不会妨碍轮胎10的行驶。
可如下述那样构造成^f吏用具有上述结构的压缩空气泵送4仑胎 10的压缩空气存储装置。如图2和图6所示，用于存储在空气压縮 室13内压缩的空气的压缩空气箱20连接到轮胎10的空气排出口 12,并且用于阻止压缩空气回流的止回阀35 i殳置在连4妄空气排出 口 12与压缩空气箱20的流道上。因此，存々者在压缩空气箱20内
的压缩空气通过止回阀35被封闭，由此阻止压缩空气再次被引入 空气压缩室中。
同时，压力控制阀40设置在压缩空气箱20的出口处，以<更将 压缩空气箱20的内部压力保持在固定的设定压力下。
如图5所示，导向管16连接至空气压缩室13的空气排出口 12， 以便将从空气压缩室13泵送的压缩空气朝向轮胎10的轮的中心轴 线引导，并且旋转接头18连接到导向管16。因此，尽管在车辆行 驶时轮胎在路面上转动，压缩空气也可顺利地被压缩于箱20中而 不受管道的任何影响。
在压缩空气存储装置应用在四轮车辆上的情况下，压缩空气存 储装置可选择性地安装在两个前轮轮胎和/或两个后轮轮胎上，或者 如图6所示安装在全部四个车4仑4仑胎上。
因此，如图3和图5所示，当4仑胎10通过车辆的重量与^各面 4妄触时，*接触面以如下方式形成于空气压缩室13的一部分上，所 述方式即，空气压缩室13的该部分在其与^各面1接触的状态下是 收缩的。在车辆fr驶时由于轮胎10的转动，收缩4妄触面的位置在 空气压缩室13内连续改变。
所以，如图3所示，当由轮胎10与路面之间的接触形成的接 触面乂人空气吸入口 11向空气4非出口 12移动时，空气压缩室13的 容积逐渐减小，以压缩空气压缩室13内的空气。在空气压缩室13 内压缩的空气通过空气排出口 12存储于压缩空气箱20内。在这种 情况下，止回阀35阻止存4诸于压缩空气箱20内的压缩空气回流。 存储在压缩空气箱20内的压缩空气可用来驱动必要装置(例如， 连接至发动机的涡轮)。同时，当压缩空气箱20被填充了大于设定压力的压缩空气时， 打开压力控制阀40以便将压力降低至设定压力。
第二实施例
如图7所示，根据本发明第二优选实施例的压缩空气泵送轮胎 包4舌至少一条形式的至少一个空气压缩管130。空气压缩管130包 括形成于轮胎10夕卜圓周表面上的空气吸入口 131和空气排出口 132,并且空气压缩管是由挠性材料制成的，其在压缩后能复原。 在这种情况下，空气压缩管130的条数可根据轮胎10的宽度而增 力口或减少。
一条或两条空气压缩管130可缠绕于轮胎10的外圓周表面上 数圏。空气压缩管130可具有圓形或其他形状的截面。也就是，在 本发明的第二优选实施例中，应该理解，可以认为空气压缩管130 是第一优选实施例的空气压缩室13的理想替代品。在这种情况下， 空气压缩管130通过粘接手段137粘接到轮胎体上。
并且，在具有上述结构的根据第二优选实施例的压缩空气泵送 4仑胎中，如图8所示，压缩空气箱120连4妻到空气排出口 132。用 于阻止压缩空气回流的止回阀135设置在流道上，该流道用于将空 气排出口 132与压缩空气箱120相连接。压力控制阀140安装在压 缩空气箱120的出口处，用以在高压4犬态下存4诸压缩空气。
而且，在第二优选实施例中，压缩空气存储装置可安装在车辆 的全部四个车轮上，或选4奪性地安装在前4合或后4企上。在这种情况 下，由于用于将空气压缩管130与箱120相互连接的管线的结构与 第一4尤选实施例相同，所以将省略其详细描述。
如上所述，本发明可在车辆^^使时通过4仑胎简单地泵送压缩空 气。另外，本发明可在高压状态下存储压缩空气，从而所存储的压 缩空气可有效地用作驱动必要装置的能量。
例如，压缩空气用作用于转动连"t姿到发动才几的涡4仑的能量，或
用作用于涡4仑增压器的能量，从而大幅降<氐发动4几的燃并+消*€。
尽管已经参考具体例证性实施例描述了本发明，但本发明不由 这些实施例限制而仅由所附权利要求限制。可以理解，本领域技术 人员在不脱离本发明范围和精神的情况下可改变或》务正这些实施例。
权利要求
1.一种车辆用压缩空气泵送轮胎，包括至少一个空气压缩室(13)，其形成于轮胎(10)的胎体中并具有待填充预定量空气的体积，在所述轮胎转动时，所述空气压缩室(13)以路面与轮胎表面之间的接触力使得所述空气压缩室收缩的方式压缩空气；至少一个空气吸入口(11)，适于与所述空气压缩室(13)的一端流体连通，用于将外部空气吸入到所述空气压缩室(13)的收缩空间内，从而使所述空气压缩室(13)的所述收缩空间复原；以及至少一个空气排出口(12)，适于与所述空气压缩室(13)另一端流体连通，用于将压缩空气排出至外部。
2. 根据权利要求1所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气压 缩室(13 )以排列成环形带状的方式沿所述轮胎的外圆周表面 形成于所述4仑胎内部。
3. 根据权利要求1所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气压 缩室(13)形成为其横截面为矩形。
4. 根据权利要求1所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气压 缩室(13)形成为其横截面为环形。
5. 根据权利要求1所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气压 缩室(13)具有椭圆形的截面。
6. 根据权利要求1所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气压 缩室(13 )的数量为一个并且以沿轮胎宽度方向缠绕在轮胎上 数圈的螺旋形状形成。
7. 根据权利要求1所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气压 缩室(13 )的凄t量为多个并且以沿4仑胎宽度方向缠绕在轮胎上 数圏的螺旋形状形成。
8. 根据权利要求1所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气压 缩室(13 )通过至少一个压缩室隔板(14)被分隔成多个部分。
9. 根据权利要求1所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气压 缩室(13)包括以规则间距设置的肋条(15)，用来增强已收 缩和变形的空气压缩室(13)的回复力。
10. 根据权利要求1所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气压 缩室(13)具有形成于其内表面上的覆硅层(13a),用来阻止 所述空气压缩室(13)的表面互相粘连。
11. 根据权利要求1所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气压 缩室U3)形成于环形突出部(10a)的内部，该环形突出部 沿轮胎体的外圓周表面突出地形成。
12. —种车用压缩空气泵送轮胎，包括空气压缩管(130)，在轮胎(10)的外圆周表面上缠绕 至少一圏；至少一个空气吸入口 ( 131 ),位于所述空气压缩管(130 ) 的前端处；以及至少一个空气排出口 (132)，位于所述空气压缩管(130) 的后端处，其中，所述空气压缩管(130)由挠性材料制成，其在所 述轮胎表面与路面接触后能够弹性地复原。
13. 根据权利要求12所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气 压缩管(130)的条数为一条，并在所述轮胎的外圓周表面上 缠绕ft圏。
14. 根据权利要求12所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气 压缩管(130)条数为至少两条，并在所述轮胎外圓周表面上 缠绕数圏。
15. 根据权利要求12所述的压缩空气泵送轮胎，其中，所述空气 压缩管(130)的横截面为环形。
16. —种使用压缩空气泵送轮胎的压缩空气存储装置，包括选自权利要求1至11中任一项所述的轮胎，所述轮胎安 装在车辆的前4仑和/或后4仑上；压缩空气箱(20)，其连接到所述轮胎的空气排出口 ( 12)， 用来存储在空气压缩室(13)内压缩的空气；止回阀(35)，其安装在用于连接所述空气排出口 (12) 与所述压缩空气箱(20 )的流道上，用于阻止压缩空气的回流；压力控制阀(40),其安装在所述压缩空气箱(20)的出 口处；导向管(16)，其连接到所述空气排出口 (12)，用于朝 向轮胎轮的中心轴引导所述压缩空气；以及 旋转接头(18),用于将所述导向管(16)与所述压缩空 气箱(20)相连4妄。
17.—种使用压缩空气泵送轮胎的压缩空气存储装置，包括选自权利要求12至15中任一项所述的轮胎，所述轮胎 安装在车辆的前4仑和/或后l仑上；压缩空气箱(120),其连接到所述轮胎的空气排出口 (132)，用来存储在空气压缩管(130)内压缩的空气；止回阀(135),其安装在用于连接所述空气排出口 (132) 与所述压缩空气箱(120)的流道上，用于阻止压缩空气的回 流;压力控制阀(140)，其安装在所述压缩空气箱(120)的 出口处；导向管(16)，其连接到所述空气排出口 (132),用于朝 向轮胎轮的中心轴引导所述压缩空气；以及旋转接头(18),用于将所述导向管(16)与所述压缩空 气箱(120)相连接。
全文摘要
本发明公开了一种用于在车辆行驶时泵送来自于轮胎的压缩空气的压缩空气泵送轮胎，以及一种使用该压缩空气泵送轮胎的压缩空气存储装置。该压缩空气泵送轮胎包括至少一个空气压缩室，其形成于轮胎体内，并具有待填充预定量空气的体积，在轮胎转动时，空气压缩室以路面与轮胎表面之间的接触力使得所述空气压缩室收缩的方式压缩空气；至少一个空气吸入口，适于与空气压缩室的一端流体连通，用于将外部空气吸入到空气压缩室的收缩空间内，从而使空气压缩室的收缩空间复原；以及至少一个空气排出口，适于与空气压缩室的另一端流体连通，用于将压缩空气排出至外部。
文档编号B60K25/00GK101367321SQ200710152580
公开日2009年2月18日 申请日期2007年10月12日 优先权日2007年8月13日
发明者李永洙 申请人:金气动马达株式会社;李永洙