[發(fā)明專利]空氣維持輪胎組件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510678506.2
• 申請(qǐng)日: 2015-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105522877A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林正雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 固特異輪胎和橡膠公司
• 主分類號(hào): B60C23/12
• 分類號(hào): B60C23/12
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄧雪萌;胡斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及汽車以及其它車輛，以及更確切地涉及用于此類車輛的車輪，其包括用于給安裝在車輪上的充氣輪胎自動(dòng)充氣的泵。

背景技術(shù)

低輪胎壓力是過(guò)多的燃料消耗、輪胎磨損和可操縱性削弱的主要原因。典型的充氣輪胎由于橡膠固有的滲透性每年將泄露其壓力的大約25%。因此在定期的基礎(chǔ)上檢查/維持輪胎壓力是良好的實(shí)踐。

然而，當(dāng)較慢的泄露存在時(shí)，即使每幾周檢查輪胎壓力不會(huì)阻止這些不利影響，且此泄露可能無(wú)法檢測(cè)地進(jìn)行，除非保持仔細(xì)記錄每個(gè)輪胎中的壓力必須如何頻繁地進(jìn)行補(bǔ)充。快速泄露或扁平狀態(tài)會(huì)快速地引起對(duì)輪胎的損害且甚至使其在短時(shí)間周期內(nèi)無(wú)法使用，即使這種情況，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員可能也不會(huì)注意到，直到已經(jīng)為時(shí)太晚。

因此當(dāng)輪胎壓力低于其最佳量時(shí)，希望具有一些機(jī)構(gòu)來(lái)自動(dòng)地補(bǔ)充輪胎壓力。常規(guī)的輪胎泵可以安裝在車輪上且使用離心力以將來(lái)自大氣的空氣自動(dòng)地泵送至輪胎腔體中，且由此將輪胎壓力維持在預(yù)定值。

這些泵可以是兩級(jí)泵，其帶有可在氣缸中徑向移動(dòng)的活塞以從大氣抽吸空氣至主室中，且當(dāng)活塞由于車輛的運(yùn)動(dòng)和車輪的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力而向外移動(dòng)時(shí)，將來(lái)自輔助室的空氣泵送至輪胎腔體中。當(dāng)車輛停止時(shí)，活塞可通過(guò)彈簧向內(nèi)移動(dòng)以將空氣從主室轉(zhuǎn)移至輔助室中。為了將活塞的質(zhì)量和彈簧的力和尺寸保持在實(shí)際限制內(nèi)，可將活塞和彈簧制成足夠小，使得活塞可響應(yīng)于由低車輛速度所產(chǎn)生的小離心力來(lái)開(kāi)始向外移動(dòng)。

這樣在車輛在雨中和/或在包括松散的顆粒物質(zhì)（例如泥土或沙）的場(chǎng)地上以低速操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。如果泵不具有入口過(guò)濾器，則在此類不利條件下的操作會(huì)引起污染物被抽吸進(jìn)入泵中且堵塞入口和出口閥和/或甚至被泵送至輪胎中。如果泵具有入口過(guò)濾器，則過(guò)濾器會(huì)變得被堵塞的。這些狀況會(huì)使得泵無(wú)法操作。

在泵操作時(shí)活塞與氣缸壁之間的摩擦也會(huì)引起磨損和泵使用壽命的縮減。由于充氣輪胎通常較慢地泄露，因此僅在車輛運(yùn)行的一部分時(shí)間期間需要操作自動(dòng)輪胎泵來(lái)將壓力維持在最佳值。常規(guī)的輪胎泵可連續(xù)操作，且由此比所必需的經(jīng)受更多的磨損。

另外的常規(guī)泵可安裝至車輛的車輪且在正常車輛操作期間可由車輪的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)力，由此維持最佳的輪胎充氣壓力。泵可以是容積式活塞類型的壓縮器，其中活塞響應(yīng)于由車輪的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力或由車輪響應(yīng)于路面顛簸所產(chǎn)生的豎直加速度。活塞可具有小的直徑，但是可包括由密實(shí)材料制成的上延伸部。由此可存在足夠的質(zhì)量響應(yīng)于旋轉(zhuǎn)或來(lái)源于顛簸的運(yùn)動(dòng)以使活塞移動(dòng)且產(chǎn)生用于充氣所需的壓力。一旦作用在活塞上的力由于低車輛速度、平滑駕駛表面或兩者原因減小時(shí)，活塞可以通過(guò)彈簧返回。

泵可包括入口和出口止回閥。泵/充氣機(jī)可在輪胎腔體內(nèi)或在輪胎外部安裝至車輪。如果旋轉(zhuǎn)的離心力用于驅(qū)動(dòng)活塞，則氣缸的軸線可取向成徑向的。如果將泵設(shè)計(jì)成由車輪對(duì)路面顛簸的反作用所激勵(lì)，則其可取向成與中心在車輪軸線處的圓圈相切。其也可以具有雙作用活塞。當(dāng)顛簸將被車輪撞擊時(shí)，在壓縮器在其隨著車輪旋轉(zhuǎn)中將在大約3點(diǎn)鐘或9點(diǎn)鐘方向時(shí)，壓縮則將發(fā)生。

對(duì)于用于活塞作用的離心力，對(duì)于汽車速度的每次行程可存在一次壓縮沖程，在該行程中汽車速度從靜止或一定的最小速度達(dá)到一定的汽車速度，該汽車速度轉(zhuǎn)換至適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)速度以產(chǎn)生所需的活塞力從而產(chǎn)生進(jìn)入輪胎腔體中的空氣流。對(duì)于其中道路中的顛簸致動(dòng)活塞的情況，壓縮沖程可以比顛簸本身更隨機(jī)，因?yàn)楫?dāng)壓縮器的軸線在其旋轉(zhuǎn)中將與由顛簸所引起的車輪運(yùn)動(dòng)或多或少平行的方向?qū)?zhǔn)時(shí)，才發(fā)生沖程。

壓力調(diào)節(jié)可以通過(guò)設(shè)計(jì)泵的壓縮比來(lái)提供，以將傳送壓力限于將希望是最大輪胎充氣壓力的壓力。壓縮比可以是在活塞沖程開(kāi)始時(shí)氣缸體積與在活塞沖程結(jié)束時(shí)氣缸中剩余體積的比值。對(duì)于給定基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的壓縮比可以在制造時(shí)由限制活塞行程或在活塞內(nèi)設(shè)有額外的“死體積”來(lái)設(shè)定。對(duì)此，一種方法可以是在制造時(shí)在活塞底部中鉆孔，設(shè)定孔的深度以獲得所需的壓力變化。

當(dāng)泵由離心力致動(dòng)時(shí)，泵可與活塞一起工作，當(dāng)車輛加速以及車輪旋轉(zhuǎn)速率增加時(shí)，該活塞沿著氣缸抵抗氣缸中的壓縮的空氣充量逐漸前進(jìn)。一旦空氣充量超過(guò)現(xiàn)有輪胎壓力加上排出閥裂縫壓差，車輛速度的任何增加引起活塞的額外沖程運(yùn)動(dòng)以及將壓縮空氣排入輪胎腔體中。當(dāng)車輛減速或停止時(shí)，活塞復(fù)位彈簧可使活塞返回至其在其沖程開(kāi)始時(shí)的位置處，且泵送過(guò)程可以新的車輛運(yùn)動(dòng)再次開(kāi)始。由于典型的乘客車輛操作包括許多停止和啟動(dòng)，因此泵可每次傳送較小的空氣充量，在此期間車輛從足夠低以允許活塞復(fù)位彈簧使活塞返回的速度加速至足夠高以迫使活塞來(lái)壓縮空氣且將壓縮空氣排入輪胎腔體中的速度。