静脉式空气泵送管和轮胎系统以及组装方法
【专利说明】静脉式空气泵送管和轮胎系统以及组装方法
[0001]美国政府资助
本发明是由政府支持的在能源部授予的合同号DE-EE0005447下产生。政府在本申请中具有一定的权利。
技术领域
[0002]本发明大体涉及用于轮胎的空气维持系统，以及更确切地指将空气栗送设备组装至轮胎中以便于当轮胎旋转时栗送空气进入轮胎的此类系统。
【背景技术】
[0003]随着时间的推移，正常的空气扩散使轮胎压力降低。轮胎的自然状态是处于充气状态。因此，驾驶员必须重复地动作以维持轮胎压力，否则他们将看到降低的燃料经济性，轮胎寿命和降低的运输工具制动和操纵性能。已经提出了轮胎压力监测系统，以便在轮胎压力明显低时警告驾驶者。然而，这种系统仍依赖于驾驶员在被警告时采取补救动作，以将轮胎重新充气至推荐压力。因此，希望的是在轮胎内并入空气维持特征，其将保持轮胎内的气压的所需水平且补偿随着时间推移的任何轮胎压力下降，而不需要驾驶员的介入。
【发明内容】
[0004]在本发明的一个方面，提供了空气栗送管和轮胎系统以及组装的方法，其中轮胎花纹沟形成来延伸进入轮胎侧壁的挠曲区域中且互补的空气栗送管插入轮胎花纹沟中。在生的、未固化状态中，一个或更多个接入竖井(access shaft)在空气栗送管中形成以提供一个或更多个止回阀装置得以进入止回阀就座深度，其中在止回阀装置中与空气通道对齐。在止回阀装置的插入之后，系统的插头部件大体填充每个接入竖井。每个接入竖井是通过从空气维持管移除嵌块部件(slug component)来形成，该空气维持管由竖井容置的插头部件替代。
[0005]在另一方面，空气栗送管配置成具有蘑菇状截面构型，其包括更大直径的管帽和邻接的更小直径的管座。空气通道存在于沿着空气栗送管的中间区域位于空气栗送管的帽和座的相交处。
[0006]依照另一方面，空气通道在截面构型上是椭圆形的，且取向来沿着在管帽和管座之间的纵向轴向方向延伸。
[0007]根据另一方面，移除嵌块部件，插入止回阀，且插头部件与空气栗送管一起放置在未固化状态中。在将止回阀在空气栗送管内的放置和通过系统插头部件的封闭之后，固化空气栗送管。插头部件、每个止回阀装置的外部本体和空气栗送管由兼容材料构成，其由于固化过程连结在一起。在固化之后，包含止回阀的空气栗送管插入固化的轮胎的侧壁花纹沟中。
[0008]定义
轮胎的“高宽比”是指其断面高度(SH)与其断面宽度(SW)的比值，该比值乘以100%，以作为百分比来表达。
[0009]“不对称胎面”是指具有关于轮胎的中心面或赤道面EP不对称的胎面花纹的胎面。
[0010]“轴向”和“轴向地”是指与轮胎旋转轴线平行的线或方向。
[0011]“胎圈包布”是放置在轮胎胎圈外侧周围的窄带形材料，用于保护帘布层免受磨损和切割到轮辋并且分散轮辋上方的挠曲。
[0012]“周向的”是指垂直于轴向方向沿环形胎面的表面的周边延伸的线或方向。
[0013]“赤道中心平面(CP)”是指垂直于轮胎的旋转轴线并且穿过胎面中心的平面。
[0014]“印迹”是指在零速度及标准负载和压力下，轮胎胎面与平坦表面的接地面积或接触面积。
[0015]“花纹沟”表示胎面中的细长空隙区域，其可以以直线状、曲线状、之字形方式围绕胎面周向或横向地延伸。有时周向延伸的花纹沟与横向延伸的花纹沟具有共同部分。“沟宽”等于花纹沟或花纹沟部分(其宽度正被谈论)所占据的胎面表面面积除以这种花纹沟或花纹沟部分的长度；因此沟宽是其长度上的平均宽度。轮胎中的花纹沟深度可以是变化的。花纹沟的深度可以围绕胎面圆周变化，或者一个花纹沟的深度可以是恒定的但与轮胎中另一个花纹沟的深度不同。如果这种窄或宽的花纹沟与相互连接的宽的周向花纹沟相比深度明显减小，这些花纹沟则被认为形成了有助于在所涉及的胎面区域保持肋样特性的“加强桥”。
[0016]“内侧面”是指当轮胎安装在车轮上并且车轮安装在车辆上时最靠近车辆的轮胎侧面。
[0017]“横向”是指轴向方向。
[0018]“横向边缘”是指在标准负载和轮胎充气情况下测量的、与轴向最外侧的胎面接地面积或印迹相切的线，这些线平行于赤道中心平面。
[0019]“净接触面积”是指在围绕胎面整个圆周的横向边缘之间的接地胎面元件的总面积除以横向边缘之间整个胎面的总面积。
[0020]“非定向胎面”是指如下胎面:没有优选的前进行进方向也不要求设置在车辆上特定的一个或多个车轮位置来确保胎面花纹与优选的行进方向对准。相反地，定向胎面花纹具有优选的需要特定车轮定位的行进方向。
[0021]“外侧面”是指当轮胎安装在车轮上并且车轮安装在车辆上时最远离车辆的轮胎侧面。
[0022]“蠕动的”是指通过沿管状通道推动例如空气的内含物的波状收缩进行的操作。
[0023]“径向的”和“径向地”是指在径向方向上朝着或远离轮胎的旋转轴线的方向。
[0024]“肋”是指在胎面上圆周延伸的橡胶条，其由至少一个周向沟槽以及第二个这样的沟槽或横向边缘限定，该条在横向方向上未被全深度沟槽分开。
[0025]“花纹细缝”是指模制到轮胎的胎面元件中、细分胎面表面并改进牵引的小狭槽，花纹细缝通常在宽度上是狭窄的并且在轮胎印迹中闭合，这与轮胎印迹中保持开放的沟槽相反。
[0026]“胎面元件”或“牵引元件”是指由具有接近沟槽的形状限定的肋或块状元件。
[0027]“胎面弧宽”是指在胎面横向边缘之间所测量的胎面弧长。
[0028]根据本发明，其还包括下列技术方案: 1.一种空气维持轮胎系统，其包括:
轮胎，其具有伸长的轮胎花纹沟，所述花纹沟形成为延伸进入轮胎侧壁的挠曲区域，所述花纹沟具有剖面的内部几何形状；
伸长的空气栗送管，其具有内部的伸长空气通道和大致与轮胎花纹沟内部几何形状互补的外部几何形状，以用于可操作地使得所述空气栗送管能够被紧密地接收至所述轮胎花纹沟中；
所述空气栗送管具有形成在其中的至少一个接入竖井，其从向外表面延伸至止回阀座，所述止回阀座定位在所述空气栗送管内与所述空气通道大致成直线的深度处；
止回阀装置，其配置成插入所述接入竖井中并且设置在所述止回阀座内与所述空气通道对齐；
插头部件，其大致填充所述接入竖井至所述止回阀装置的深度，由此占据所述接入竖井。
[0029]2.根据技术方案I所述的空气维持轮胎系统，其中当所述空气栗送管处于生的、未固化状态时，所述接入竖井形成且所述止回阀装置设置在所述空气栗送管内。
[0030]3.根据技术方案2所述的空气维持轮胎系统，其中所述接入竖井可操作地通过从所述空气维持管移除嵌块部件来形成，其中所述空气栗送管处于生的、未固化状态。
[0031]4.根据技术方案3所述的空气维持轮胎系统，其中所述插头部件在所述接入竖井内代替移除的嵌块部件。
[0032]5.根据技术方案4所述的空气维持轮胎系统，其中所述空气栗送管能够操作来使多个止回阀装置穿过沿着所述空气栗送管以预先选择的间距间隔开的相同多个接入竖井设置。
[0033]6.根据技术方案4所述的空气维持轮胎系统，其中所述接入竖井能够操作地调整尺寸来紧密地接收所述止回阀装置且使其通过至止回阀座深度，且使所述插头部件至其中的容置位置。
[0034]7.根据技术方案4所述的空气维持轮胎系统，