[發明專利]用于自動保持輪胎壓力的裝置

無效

• 申請號: 201010145144.8
• 申請日: 2010-03-24
• 公開（公告）號: CN101844491A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 布雷特·艾根布羅德
• 申請（專利權）人: 普萊碩森蒂尼爾公司
• 主分類號: B60C23/10
• 分類號: B60C23/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

技術領域

本發明涉及一種保持充氣輪胎的選定的內部氣壓的裝置。

背景技術

對于車輛安全和有效行駛來說，保持充氣壓力在由輪胎和車輛制造商所規定的限度內是至關重要的。虧氣的輪胎會導致車輛操縱性能差、燃料經濟性降低、減少輪胎行駛壽命并且增加摩擦發熱和穿孔所帶來的故障的風險。不幸的是，由于車輛操縱者在他們看出虧氣之前不會檢查充氣壓力。但是，在可以看出輪胎虧氣時，壓力已經低到可能造成輪胎損壞、損害車輛安全、增加輪胎磨損和降低車輛燃料經濟性的程度。

已經提出很多裝置來自動保持輪胎充氣壓力。一些裝置將氣源通過車輪的旋轉輪轂連接，從而響應于充氣壓力的測量值來給車輛輪胎充氣或放氣。其他裝置將電池供電的泵和壓力傳感器放置在輪胎和車輪之間的氣室內，并且按需要增加空氣，從而將充氣壓力保持在設定點。雖然這些裝置已經對充氣壓力提供精確的控制，并且能夠響應負載或路面狀況的變化，但是它們通常不能夠在沒有電源的情況下調節輪胎壓力，并且制造、安裝和維護成本較高。

其他裝置采用機械連桿和機械壓力調節裝置來替代由于泄漏從輪胎損失的空氣。該機械連桿產生一個力，這個力與基準位置，例如車輪的一部分，和輪胎的內周面的一部分之間的分隔距離相關，所述輪胎內周面的一部分在輪胎的胎面與路面之間的扁平接地印跡(patch)之上。由機械連桿產生的力用于增加壓縮腔內的壓力，如果在壓縮腔內形成的壓力大于輪胎內的氣壓，壓力調節機構內的相反的彈簧力將被克服，閥開啟，從而空氣從壓縮腔流入輪胎。

輪胎的內周面與輪胎的旋轉中心之間的分隔距離隨著輪胎所支撐的重量大小、輪胎旋轉速度、充氣壓力、輪胎材料的剛性和其他因素而變化。因此難于預測由機械連桿所產生且在其中的力，且具有機械連桿和機械壓力調節器的自動充氣裝置存在若干缺點，這些缺點與在通常遇到的工作條件下使用相關。這種裝置相對較重，使得輪胎和車輪難于轉動平衡。此外，機械連桿和壓力調節器各自承受車輪每轉一圈一次的工作循環，并且在輪胎的通常壽命過程中，經歷幾百萬或者幾千萬的工作循環。在這么大量的工作循環中，材料特性，如壓力調節機構內的部件的彈簧常數，會由于加工硬化、自加熱、被熱路面加熱、被車輛制動系統部件加熱、由于暴露于水、鹽或其他化學物質而被腐蝕或者這些影響因素的結合，而有所變動，隨著材料特性的變化，所調節的壓力也會變化，或者壓力調節會完全失效。

機械磨損和來自與障礙物或不平整路面的沖擊造成的動態負載會導致機械連桿中的一些部件完全或斷裂。氣泵機構會失效而不能工作，或更差的是，金屬片會散落到輪胎內，潛在地造成突然、災難性的輪胎故障。或者，機械連桿通過反復摩擦或擠壓輪胎而弱化輪胎的各部分，有可能導致輪胎故障。

所需要的是這樣一種用于自動保持輪胎氣壓的裝置，該裝置重量輕、簡單并且成本低地安裝在傳統車輪和輪胎上、可靠、不用電源操作、不導致胎面磨損、不包括可能會由于摩擦或沖擊而損壞的彈簧或連桿、并且適于各種不同尺寸的無內胎輪胎或有內胎輪胎。

發明內容

用于自動保持充氣輪胎內的充氣壓力的壓力保持裝置適于車輪每轉動一圈多達兩次將空氣泵入輪胎中。這種壓力保持裝置的實施方式包括：柔性壓縮帶，該柔性壓縮帶適于安裝到輪胎的內周面上，或替代地安裝到輪胎內胎的內周面上；以及安裝到壓縮帶上的空氣儲池(reservoir)。在一些實施方式中，壓縮帶包括兩個單獨的壓縮塊。在其他實施方式中，兩個壓縮塊與互連柔性連結條(web)。在安裝在車輛上的滾動輪胎工作時，每當壓縮帶通過輪胎上接地印跡的邊緣，壓縮帶中相對的壓縮面之間的角度減小。由于壓縮面之間的角度減小，通過壓縮面，壓力被施加到空氣儲池側，并且空氣儲池內的空氣被從壓縮面之間的空氣儲池的可收縮段轉移到累積段，該累積段延伸到壓縮塊的邊緣之外。當空氣儲池內的空氣壓力大于輪胎內的空氣壓力時，空氣從空氣儲池釋放到輪胎中。壓縮帶的可接受的材料的一個示例是柔性聚合物材料。在一些實施方式中，壓縮帶和空氣儲池被做成整體單元。

在壓縮帶穿過接地印跡之后，相對壓縮面之間的角度返回到未壓縮狀態。空氣然后從輪胎外側吸入到空氣儲池中。空氣儲池內側的入口閥允許空氣從輪胎外側流入到空氣儲池中，但防止空氣從儲池內側流回到輪胎外側。空氣儲池內側的出口閥允許空氣從儲池流入到輪胎內，或替代地流入到輪胎內側的內胎中，而防止空氣從輪胎或內胎內側流回到空氣儲池。