將分段脈管空氣泵組裝在輪胎中的方法

將分段脈管空氣泵組裝在輪胎中的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及將分段脈管空氣泵組裝在輪胎中的方法并具體提供一種將空氣泵組裝在輪胎中的方法，該方法包括：在一端打開細(xì)長柔性空氣管的軸向空氣通道；從一端將多個(gè)單向止回閥逐一地插入空氣通道從而沿空氣通道形成一排軸向上相互間隔的止回閥，各止回閥具有大于空氣管通道的標(biāo)稱寬度的外部標(biāo)稱寬度；形成各止回閥與限定空氣通道的空氣管內(nèi)部側(cè)壁之間的壓配合接合，以便將各止回閥放置在空氣通道內(nèi)的各自優(yōu)選位置；利用來自空氣管內(nèi)部側(cè)壁的徑向壓力將止回閥保持在空氣通道內(nèi)的各自優(yōu)選位置并且關(guān)閉柔性空氣管的一端。
【專利說明】將分段脈管空氣泵組裝在輪胎中的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及用于輪胎的空氣維持系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于這種基于輪胎的系統(tǒng)中的脈管泵組裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]正常的空氣擴(kuò)散會(huì)隨著時(shí)間而降低輪胎壓力。輪胎的自然狀態(tài)是處于充氣的。因此，駕駛員必須重復(fù)地行動(dòng)以維持輪胎壓力或者他們將會(huì)觀察到燃料經(jīng)濟(jì)性和輪胎壽命下降以及車輛制動(dòng)和操縱性能下降。已經(jīng)提出了輪胎壓力監(jiān)視系統(tǒng)在輪胎壓力顯著變低時(shí)對(duì)駕駛員發(fā)出警告。然而，這種系統(tǒng)依然依賴于駕駛員在被警告時(shí)采取補(bǔ)救措施以將輪胎再次充氣到推薦的壓力。因此，希望將自充氣特征合并到輪胎中，該自充氣特征將會(huì)對(duì)輪胎進(jìn)行自充氣以便在無需駕駛員干預(yù)的情況下補(bǔ)償輪胎壓力隨時(shí)間的任何下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種組裝用于輪胎的空氣泵的方法，該方法包括:將細(xì)長的柔性空氣管的軸向空氣通道在一個(gè)端部打開；將多個(gè)單向止回閥從所述一個(gè)端部逐個(gè)地插入所述空氣通道，以沿所述空氣通道形成一系列軸向隔開的止回閥，每個(gè)止回閥具有大于空氣管通道的標(biāo)稱寬度的外部標(biāo)稱寬度；在每個(gè)止回閥和限定所述空氣通道的空氣管內(nèi)側(cè)壁之間形成壓配合接合，以將每個(gè)止回閥放置在所述空氣通道內(nèi)的各自優(yōu)選位置；利用來自所述空氣管內(nèi)側(cè)壁的徑向壓力將所述止回閥保持在所述空氣通道內(nèi)的所述各自優(yōu)選位置；以及關(guān)閉所述柔性空氣管的所述一個(gè)端部。
[0004]在另一方面，所述方法包括:在將所述多個(gè)止回閥的每一個(gè)從一個(gè)空氣管端部插入所述空氣通道之前，使柔性空氣管從非擴(kuò)大直徑沿直徑方向擴(kuò)大到擴(kuò)大直徑；以及在將所述止回閥放置在其各自優(yōu)選位置之后順序地使所述柔性空氣管在每個(gè)止回閥上沿直徑方向萎陷到所述非擴(kuò)大直徑。在本發(fā)明的另一方面，通過在將所述多個(gè)止回閥的每一個(gè)從一個(gè)空氣管端部插入所述空氣通道之前在止回閥的各自優(yōu)選位置處順序地將所述空氣管夾到非擴(kuò)大直徑，可實(shí)現(xiàn)將止回閥定位到它們的各自位置。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述方法包括將包含一系列止回閥的細(xì)長的柔性空氣管部署到輪胎壁的撓曲區(qū)域中，當(dāng)所述輪胎壁的撓曲區(qū)域當(dāng)所述撓曲區(qū)域?qū)χ鴿L動(dòng)的輪胎胎印旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述空氣通道響應(yīng)于來自所述輪胎撓曲區(qū)域的所引發(fā)的力而在相鄰止回閥之間操作性地一個(gè)區(qū)段一個(gè)區(qū)段地關(guān)閉。由此，推動(dòng)空氣定向地經(jīng)過一系列單向止回閥從入口端口進(jìn)入空氣通道至出口端口。
[0006]定義
輪胎的“高寬比”指的是其斷面高度(SH)與其斷面寬度(SW)的比率乘以100%以便表示為百分率。
[0007]“非對(duì)稱胎面”指的是胎面花紋不關(guān)于輪胎的中心面或赤道面對(duì)稱的胎面。
[0008]“軸向的”和“軸向地”指的是平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的線或方向。[0009]“胎圈包布”是放置在輪胎胎圈外側(cè)周圍的窄的帶形材料，用于保護(hù)簾布層免受磨損和被輪輞切割并且分散輪輞上方的撓曲。
[0010]“周向的”指的是垂直于軸向方向沿著環(huán)形胎面的表面的周邊延伸的線或方向。
[0011]“赤道中心面(CP) ”指的是垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并經(jīng)過胎面中心的平面。
[0012]“胎印”指的是在零速度及標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載和壓力下，輪胎胎面與平坦表面的接地面積或接觸面積。
[0013]“溝槽”指的是胎面中的細(xì)長空隙區(qū)域，其可繞胎面以平直、彎曲或Z形周向地或側(cè)向地延伸。周向或側(cè)向延伸的溝槽有時(shí)具有共同的部分?！皽喜蹖挾取钡扔诒粶喜刍驕喜鄄糠终紦?jù)的胎面表面積(其寬度是所考慮的)除以此類溝槽或溝槽部分的長度；因此，溝槽寬度是在其長度上的其平均寬度。溝槽可以在輪胎中具有變化的深度。溝槽的深度可繞著胎面的圓周變化，或者一個(gè)溝槽的深度可以是恒定的但是與輪胎中的另一溝槽的深度不同。如果此類窄或?qū)挼臏喜叟c寬周向溝槽相比是顯著減小的深度，其互連，它們被認(rèn)為形成了“系桿”，趨向于在所涉及的胎面區(qū)域中維持花紋條狀特性。
[0014]“內(nèi)側(cè)面”指的是當(dāng)輪胎安裝在車輪上并且車輪安裝在車輛上時(shí)最靠近車輛的輪胎側(cè)面。
[0015]“側(cè)向”指的是軸向方向。
[0016]“側(cè)向邊緣”指的是在標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載和輪胎充氣情況下測量的、與軸向最外側(cè)的胎面接地面積或胎印相切的線，這些線平行于赤道中心面。
[0017]“凈接觸面積”指的是在圍繞胎面整個(gè)圓周的側(cè)向邊緣之間的接地胎面元件的總面積除以側(cè)向邊緣之間的整個(gè)胎面的總面積。
[0018]“非定向胎面”指的是如下胎面:其沒有優(yōu)選的前向行進(jìn)方向也不要求設(shè)置在車輛上特定的一個(gè)或多個(gè)車輪位置來確保胎面花紋與優(yōu)選的行進(jìn)方向?qū)?zhǔn)。相反地，定向胎面花紋具有優(yōu)選的需要特定車輪定位的行進(jìn)方向。
[0019]“外側(cè)面”指的是當(dāng)輪胎安裝在車輪上且車輪安裝在車輛上時(shí)最遠(yuǎn)離車輛的輪胎側(cè)面。
[0020]“蠕動(dòng)的”指的是通過沿管狀通道推動(dòng)例如空氣的內(nèi)含物的波狀收縮所進(jìn)行的操作。
[0021]“徑向的”和“徑向地”指的是在徑向方向上朝著或遠(yuǎn)離輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的方向。
[0022]“花紋條”指的是胎面上周向地延伸的橡膠條，其由至少一個(gè)周向溝槽以及第二個(gè)這樣的溝槽或側(cè)向邊緣限定，該條在側(cè)向方向上未被全深度溝槽分開。
[0023]“防滑花紋(sipe)”指的是模制到輪胎的胎面元件中并且細(xì)分胎面表面并提高牽引力的小縫槽，防滑花紋的寬度通常窄并且在輪胎胎印內(nèi)閉合，與輪胎胎印中的保持敞開的溝槽相反。
[0024]“胎面元件”或“牽引元件”指的是由具有形狀相鄰溝槽限定的花紋條或塊狀元件。
[0025]“胎面弧寬”指的是在胎面的側(cè)向邊緣之間測量的胎面的弧長度。
[0026]本發(fā)明還包括以下方案:
方案1.一種組裝用于輪胎的空氣泵的方法，包括:(A)將細(xì)長的柔性空氣管的軸向空氣通道在一個(gè)端部打開；(B)將至少一個(gè)單向止回閥從所述一個(gè)端部插入所述空氣通道，所述一個(gè)止回閥具有大于空氣管通道的標(biāo)稱寬度的外部標(biāo)稱寬度；(C)在所述至少一個(gè)止回閥裝置和限定所述空氣通道的空氣管內(nèi)側(cè)壁之間形成壓配合接合，以將所述止回閥放置在所述空氣通道內(nèi)的優(yōu)選位置；(D)利用來自所述空氣管內(nèi)側(cè)壁的徑向壓力將所述一個(gè)止回閥保持在所述空氣通道內(nèi)的所述優(yōu)選位置；以及(E)關(guān)閉所述柔性空氣管的所述一個(gè)端部。
[0027]方案2.根據(jù)方案I所述的方法，其中還包括:在關(guān)閉所述一個(gè)端部之前針對(duì)多個(gè)單向止回閥的每一個(gè)重復(fù)步驟(B)、(C)和(D)，所述多個(gè)止回閥被順序地插入以形成沿所述空氣通道軸向隔開的一系列隔開的止回閥，并且每個(gè)所述止回閥位于所述空氣通道內(nèi)的各自優(yōu)選位置。
[0028]方案3.根據(jù)方案2所述的方法，其中還包括:在將所述多個(gè)止回閥的每一個(gè)從一個(gè)空氣管端部插入所述空氣通道之前，使柔性空氣管從非擴(kuò)大直徑沿直徑方向擴(kuò)大到擴(kuò)大直徑；以及在將所述止回閥放置在其各自優(yōu)選位置之后使所述柔性空氣管在每個(gè)止回閥上沿直徑方向萎陷到所述非擴(kuò)大直徑。
[0029]方案4.根據(jù)方案3所述的方法，其中還包括:在將所述多個(gè)止回閥的每一個(gè)從一個(gè)空氣管端部插入所述空氣通道之前，在止回閥的各自優(yōu)選位置處順序地將所述空氣管夾到非擴(kuò)大直徑。
[0030]方案5.根據(jù)方案2所述的方法，其中還包括:將包含一系列止回閥的細(xì)長的柔性空氣管部署到輪胎壁的撓曲區(qū)域中，當(dāng)所述輪胎壁的撓曲區(qū)域當(dāng)所述撓曲區(qū)域?qū)χ鴿L動(dòng)的輪胎胎印旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述空氣通道響應(yīng)于來自所述輪胎撓曲區(qū)域的所引發(fā)的力而操作性地一個(gè)區(qū)段一個(gè)區(qū)段地關(guān)閉。
[0031]方案6.根據(jù)方案5所述的方法，還包括:部署與所述空氣通道連通的空氣入口端口，其能夠操作成允許空氣進(jìn)入所述空氣通道；以及部署與所述入口端口隔開且與所述空氣通道連通的出口端口，其能夠操作且能夠操作成從所述空氣通道撤出加壓空氣。
[0032]方案7.根據(jù)方案2所述的方法，還包括:使每個(gè)止回閥的倒鉤突起接合到空氣管的內(nèi)側(cè)壁，以幫助將所述止回閥保持在它們的各自優(yōu)選位置。
[0033]方案8.根據(jù)方案2所述的方法，還包括:在所述空氣通道內(nèi)的止回閥的各優(yōu)選位置處將夾持套圈固定在所述空氣管上。
[0034]方案9.根據(jù)方案2所述的方法，其中還包括:利用所述多個(gè)止回閥將所述空氣管分成若干空氣管區(qū)段；以及將每個(gè)止回閥定位在上游空氣管區(qū)段和下游空氣管區(qū)段之間。
[0035]方案10.根據(jù)方案2所述的方法，還包括:使所述空氣管沿形成于輪胎側(cè)壁中的溝道延伸。
[0036]方案11.根據(jù)方案10所述的方法，還包括:使所述輪胎側(cè)壁內(nèi)的所述溝道和所述空氣管沿大致180度半圓形路徑延伸。
[0037]方案12.根據(jù)方案10所述的方法，其中還包括:使所述輪胎側(cè)壁內(nèi)的所述溝道和所述空氣管沿所述輪胎側(cè)壁內(nèi)的360度圓形路徑延伸。
[0038]方案13.—種安裝用于輪胎的空氣泵的方法，包括:(A)將細(xì)長的柔性空氣管的軸向空氣通道在一個(gè)端部打開；(B)將多個(gè)單向止回閥從所述一個(gè)端部逐個(gè)地插入所述空氣通道，以沿所述空氣通道形成一系列軸向隔開的止回閥，每個(gè)止回閥具有大于空氣管通道的標(biāo)稱寬度的外部標(biāo)稱寬度；(C)在每個(gè)止回閥和限定所述空氣通道的空氣管內(nèi)側(cè)壁之間形成壓配合接合，以將每個(gè)止回閥放置在所述空氣通道內(nèi)的各自優(yōu)選位置；(D)利用來自所述空氣管內(nèi)側(cè)壁的徑向壓力將所述止回閥保持在所述空氣通道內(nèi)的所述各自優(yōu)選位置；以及(E)關(guān)閉所述柔性空氣管的所述一個(gè)端部。
[0039]方案14.根據(jù)方案13所述的方法，其中還包括:在將所述多個(gè)止回閥的每一個(gè)從一個(gè)空氣管端部插入所述空氣通道之前，使柔性空氣管從非擴(kuò)大直徑沿直徑方向擴(kuò)大到擴(kuò)大直徑；以及在將所述止回閥放置在其各自優(yōu)選位置之后順序地使所述柔性空氣管在每個(gè)止回閥上沿直徑方向萎陷到所述非擴(kuò)大直徑。
[0040]方案15.根據(jù)方案14所述的方法，其中還包括:在將所述多個(gè)止回閥的每一個(gè)從一個(gè)空氣管端部插入所述空氣通道之前，在止回閥的各自優(yōu)選位置處順序地將所述空氣管夾到非擴(kuò)大直徑。
[0041]方案16.根據(jù)方案13所述的方法，其中還包括:將包含一系列止回閥的細(xì)長的柔性空氣管部署到輪胎壁的撓曲區(qū)域中，當(dāng)所述輪胎壁的撓曲區(qū)域當(dāng)所述撓曲區(qū)域?qū)χ鴿L動(dòng)的輪胎胎印旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述空氣通道響應(yīng)于來自所述輪胎撓曲區(qū)域的所引發(fā)的力而操作性地一個(gè)區(qū)段一個(gè)區(qū)段地關(guān)閉。
[0042]方案17.根據(jù)方案16所述的方法，還包括:部署與所述空氣通道連通的空氣入口端口，其能夠操作成允許空氣進(jìn)入所述空氣通道；以及部署與所述入口端口隔開且與所述空氣通道連通的出口端口，其能夠操作且能夠操作成從所述空氣通道撤出加壓空氣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]將通過示例并參照附圖來描述本發(fā)明，在附圖中:
圖1是輪胎和空氣泵送系統(tǒng)組件的透視圖；
圖2是具有就位的180度蠕動(dòng)管和多個(gè)止回閥的輪胎的側(cè)視圖；
圖3是具有360度蠕動(dòng)管替代實(shí)施例的輪胎的側(cè)視圖；
圖4是替代實(shí)施例中的具有兩個(gè)180度蠕動(dòng)管的輪胎的側(cè)視圖；
圖5是在插入蠕動(dòng)管之前的止回閥的透視圖；
圖6是處于“打開”流動(dòng)位置的止回閥的剖視圖；
圖7是處于“關(guān)閉”流動(dòng)位置的止回閥的剖視圖；
圖8是局部剖視圖，示出了用桿將止回閥引入充氣輪胎中；
圖9是局部剖視圖，示出了用桿將止回閥就位在充氣輪胎中；
圖10是局部剖視圖，示出了用桿將第二止回閥引入充氣輪胎中；
圖1lA是在放置到閥和管上之前的處于“打開”位置的夾具的透視圖；
圖1lB是處于“關(guān)閉”位置的夾具的透視圖；
圖12是具有就位的3個(gè)閥的管的透視圖，右側(cè)的閥被夾具保持在其預(yù)期位置；
圖13是替代的拼接構(gòu)造的止回閥的透視圖；
圖14A是剖視圖，示出了管端部就位在拼接構(gòu)造的止回閥的一個(gè)端部上；
圖14B是剖視圖，示出了第二管端部就位在止回閥的另一個(gè)端部上；
圖14C是剖視圖，示出了止回閥與兩個(gè)管附接；
圖15是圖14B所示步驟的透視圖；
圖16是從圖3截取的剖視圖，示出了管；
圖17是從圖3截取的剖視圖，示出了管中的止回閥； 圖18、19、20和21示出了適合于與止回閥一起使用的蠕動(dòng)管構(gòu)造的替代實(shí)施例；
圖22是曲線圖，示出了 AMT脈管泵的區(qū)段壓力，示出了壓力與距離(km)的關(guān)系；
圖23是脈管泵上的壓縮比效應(yīng)的曲線圖，示出了室壓力與距離的關(guān)系；
圖24是六區(qū)段管中的區(qū)段體積效應(yīng)的曲線圖，該管具有0.15L室；
圖25是曲線圖，示出了區(qū)段數(shù)量對(duì)于室壓力的影響；
圖26是曲線圖，示出了六區(qū)段管構(gòu)造中的止回閥死端體積效應(yīng)；
圖27是曲線圖，比較前向和后向管性能；
圖28是曲線圖，示出了前向運(yùn)動(dòng)對(duì)于脈管區(qū)段的影響；
圖29是曲線圖，示出了后向運(yùn)動(dòng)對(duì)于脈管壓力的影響；
圖30是曲線圖，比較前向與后向室壓力。
【具體實(shí)施方式】
[0044]參照?qǐng)D1，輪胎和空氣維持泵組件10 (形成空氣維持輪胎或“AMT”)包括輪胎和脈管泵組件28。美國專利N0.8，113，254和N0.8，042，586描述了用于輪胎中的蠕動(dòng)泵的一般操作，這兩個(gè)專利均在2009年12月12日申請(qǐng)且分別在2012年2月14日和2011年10月25日頒布，并且整體地通過引用并入本文中。輪胎構(gòu)造成提供胎面區(qū)域14、從相對(duì)的胎圈區(qū)域22、24延伸到輪胎胎面區(qū)域14的一對(duì)側(cè)壁16、18。輪胎圍住輪胎腔20。空氣維持組件包括細(xì)長空氣管26，其圍住環(huán)形通道28。管42由彈性的、彈性體的、柔性的材料形成，例如塑料或橡膠化合物和組合物，其能夠承受重復(fù)的變形循環(huán)，其中，管在外力作用下變形成扁平狀態(tài)，并且在去除此力時(shí)返回到截面為大致圓形的初始狀態(tài)。管具有足夠大的直徑以操作性地傳送足夠體積的空氣以便維持腔20內(nèi)的空氣壓力。在圖1的構(gòu)造中，管26被示出遵循180度半圓路徑。然而，在不偏離本發(fā)明的情況下，如將要描述的，也可采用其他構(gòu)造。
[0045]空氣維持脈管泵組件還包括入口裝置30和出口裝置32，入口裝置30和出口裝置32在空氣管26的各自相對(duì)端部位置處間隔大約180度。出口裝置32具有T形構(gòu)造，其中，形成T的套管連接到管26的端部并且出口導(dǎo)管將空氣從管傳導(dǎo)到輪胎腔20。入口裝置30也具有T形構(gòu)造，連接到管28的相對(duì)端部并且具有入口導(dǎo)管，入口導(dǎo)管將外部空氣吸入管通道28。前面指出且并入本文的待決申請(qǐng)?zhí)峁┝顺隹诤腿肟谘b置的細(xì)節(jié)。合適的、可商購的閥機(jī)構(gòu)布置在入口和出口裝置中，用于控制吸入管26中的空氣以及從管排入腔20中的空氣。
[0046]如將會(huì)從圖2意識(shí)到的，空氣管26、入口裝置30和出口裝置32定位在輪胎側(cè)壁之一中的適當(dāng)?shù)亍⒒パa(bǔ)地構(gòu)造的溝道中。隨著輪胎沿所示旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，在地面上形成胎印(未示出)。因此，擠壓力從胎印指向輪胎中并且起到使通道28和空氣管26的區(qū)段扁平的作用。隨著輪胎進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，空氣管和通道順序地變扁平并且沿所示的方向72泵送空氣。由此，管的一個(gè)區(qū)段接著一個(gè)區(qū)段的變扁平迫使空氣從入口沿管通道28行進(jìn)，直到加壓空氣從出口導(dǎo)入輪胎腔中。出口處的適當(dāng)閥機(jī)構(gòu)將會(huì)在輪胎腔壓力處于或高于推薦輪胎壓力的情況下排出空氣。在所示的180度空氣管構(gòu)造的情況下，在一圈旋轉(zhuǎn)的一半時(shí)發(fā)生空氣的泵送。
[0047]圖3示出了替代的360度空氣管，其如上所述地起作用，不同之處在于在輪胎的整個(gè)360度旋轉(zhuǎn)時(shí)在方向72上沿空氣管泵送空氣。圖4示出了具有兩個(gè)180度蠕動(dòng)管的輪胎，作為一個(gè)替代實(shí)施例。在圖4的實(shí)施例中，泵將會(huì)在由方向箭頭所示的任一輪胎旋轉(zhuǎn)方向上起作用。兩個(gè)空氣管各自在各自的旋轉(zhuǎn)方向上操作以將空氣泵入輪胎腔。
[0048]參照?qǐng)D5、6和7，根據(jù)本發(fā)明，提供多個(gè)止回閥34以便組裝到脈管26的通道28中。止回閥34包括圓柱形閥主體36，其由任何合適的剛性或半剛性材料構(gòu)成。主體36具有滾圓的前端邊緣38。一系列向外指向的保持肋或凸緣40沿閥主體36的表面隔開，每個(gè)保持肋向著主體的后部傾斜。由合適的彈性體組合物制成的柔性膜構(gòu)件42被組裝到圓柱形閥主體36的中心貫通通道中。膜構(gòu)件42包括圓柱形膜主體，膜主體被閥主體36的彎曲端部凸緣45、47俘獲在閥主體36中。膜插入件42還包括中心突出鼻部46，中心突出鼻部46具有貫穿其中的裂縫48。鼻部46形成閘口，加壓空氣能沿前向方向50 (圖6)流動(dòng)通過該閘口，但是該閘口防止空氣沿后向方向(圖7 )回流通過止回閥。
[0049]圖8、9和10示出了組裝順序，根據(jù)該組裝順序，可將多個(gè)止回閥34插入彈性體柔性管26的軸向通道28中。多個(gè)止回閥34被設(shè)計(jì)成以如下的取向占據(jù)管26內(nèi)的隔開的各自位置，該取向促進(jìn)加壓空氣沿前向方向從入口 30流到出口 32但是防止加壓空氣沿相反方向的回流。如圖8所示，加壓空氣源52被定位成將加壓空氣54注射到管通道28中，由此沿方向56徑向地?cái)U(kuò)張管，使得通道28呈現(xiàn)臨時(shí)的過大直徑。塞子57被插入管的前端中，以防止氣流54逸出。在通道28內(nèi)的將要放置止回閥34的位置，夾持套圈58被固定在管26上并且在管上施加徑向力60，由此防止管在該位置擴(kuò)張。此后，在膜閘口打開的情況下止回閥34被插入管的開放端朝向管的出口端。桿62推動(dòng)止回閥34通過經(jīng)擴(kuò)張的管26直到其到達(dá)通道28內(nèi)的其預(yù)期位置，如圖9所示。
[0050]然后，可去除夾持套圈58并且將其沿著管26的軸向長度重新放置在第二止回閥66將要放置的位置。第二止回閥66被放置在管的開放端處，并且被桿62推動(dòng)通過直徑擴(kuò)張的管到達(dá)管通道28中的預(yù)期的第二止回閥位置65。圖10示出了用桿62插入第二止回閥66。重復(fù)上述步驟，直到所有的止回閥均在管28中就位。一旦從管通道撤出加壓空氣流54，則管26彈性地、徑向地收縮到其初始非擴(kuò)張狀態(tài)。在其彈性徑向收縮中，管26于是俘獲每個(gè)所放置的止回閥34并且在止回閥主體36上施加徑向擠壓力以將止回閥保持在通道28內(nèi)的其預(yù)期位置。在管徑向收縮的情況下，每個(gè)止回閥34的圓柱形閥主體的側(cè)面上的保持凸緣或倒鉤40接合到限定通道28的管側(cè)壁中，從而與止回閥上的管徑向夾持力一起用于將止回閥34保持在其預(yù)期放置位置。圖12示出了止回閥34被組裝到管通道中，管處于其初始未擴(kuò)張直徑并且每個(gè)止回閥34的保持凸緣40接合到形成通道28的管側(cè)壁中。
[0051]參照?qǐng)D1lA和11B，多個(gè)第二保持夾具68可被部署在沿著管26的已布置有止回閥34的相應(yīng)位置上，每個(gè)第二保持夾具68具有圓柱形套圈的形狀。夾具68由諸如塑料或金屬的柔性材料形成。夾具68打開以促進(jìn)通過每個(gè)夾具來接收管26。接著，夾具68關(guān)閉到圓形構(gòu)造并且重疊的鎖定凸緣70接合以將每個(gè)夾具68在管26上保持在關(guān)閉圓形構(gòu)造。穿過夾具68的開口的尺寸標(biāo)稱地小于管直徑尺寸，從而處于關(guān)閉位置的夾具68在止回閥上徑向向內(nèi)擠壓管。
[0052]圖12示出了沿著管26在相應(yīng)止回閥位置處的夾具68的布置。管26的彈性的徑向指向力、每個(gè)止回閥的保持凸緣40與管內(nèi)側(cè)的接合以及夾具68提供了用于將每個(gè)止回閥保持在管通道28內(nèi)的其預(yù)期位置的冗余措施。因此，在泵組件的操作期間，止回閥34的打開和關(guān)閉將不會(huì)使任何止回閥從它們?cè)诠芡ǖ纼?nèi)的位置移位。
[0053]參照?qǐng)D13，以拼接構(gòu)造示出了替代性構(gòu)造的止回閥76。止回閥76具有相對(duì)更細(xì)長的圓柱形閥主體78。提供了第一和第二系列的保持凸緣或倒鉤，第一系列80位于沿主體78的前部位置并且第二系列82位于后部位置。如將在圖14A、14B和14C看到的，主體78具有中心膜插入件，該中心膜插入件構(gòu)造成以前述方式操作。細(xì)長主體78用于將兩個(gè)管區(qū)段84、88拼接到一起的目的。在倒鉤陣列80、82接合管端部86的內(nèi)側(cè)壁時(shí)，每個(gè)管84、88的端部86附接在主體78的相應(yīng)端部上(圖14A、14B、15)，如圖14C和15所示。
[0054]參照?qǐng)D1、3、16和17，在將止回閥完全地組裝到管通道28中時(shí)，將管26插入形成于輪胎側(cè)壁16內(nèi)的互補(bǔ)構(gòu)造的溝道中。圖16和17所示的在胎圈區(qū)域22上的下側(cè)壁區(qū)域充分地?fù)锨栽试S前述由管進(jìn)行的一個(gè)區(qū)段接著一個(gè)區(qū)段的空氣泵送動(dòng)作。如果希望的話，輪胎側(cè)壁上的更高的位置可被用作脈管泵管26的位置，而不偏離本發(fā)明。如果希望的話，輪胎側(cè)壁之一或二者可容納空氣泵送管，并且該系統(tǒng)可構(gòu)造成180度、360度或雙180度的管構(gòu)造。
[0055]雖然圖1所示的管通常具有圓形截面，但也可使用替代的管截面構(gòu)造。圖18以剖面圖示出了具有圓形貫通通道92的圓形管26。圖19示出了圓形管26，其被修改為具有橢圓形空氣通道94。圖20示出了蘑菇形狀的管96，其具有鄰接的帽98和栓102管部件。管配合到側(cè)壁溝槽中，帽鄰接外部側(cè)壁表面。橢圓形空氣通道100延伸穿過管。圖21示出了具有圓形空氣通道的蘑菇形狀的管。將會(huì)理解的是，止回閥(例如34)將具有與空氣通道(止回閥放置在該空氣通道中)的形狀互補(bǔ)的外部形狀和構(gòu)造。類似地，夾持機(jī)構(gòu)(例如68)將構(gòu)造成配合在管構(gòu)造上以便在止回閥上施加徑向夾持力。
[0056]圖22示出了多區(qū)段AMT脈管泵的曲線圖以及絕對(duì)壓力(PSA)與輪胎所行駛的距離(km)的關(guān)系。圖22示出了當(dāng)管迫使空氣通過一系列管區(qū)段時(shí)的區(qū)段壓力的放大，相鄰區(qū)段被止回閥分開。管區(qū)段之間的止回閥僅僅在空氣入口和空氣出口之間的前向方向打開并且不允許管內(nèi)的空氣沿相反方向的任何回流。將一系列區(qū)段串到一起，相鄰區(qū)段被止回閥分開，就制造了脈管型系統(tǒng)。當(dāng)安裝在輪胎中的管移動(dòng)通過滾動(dòng)的輪胎胎印時(shí)，鄰近的區(qū)段一個(gè)區(qū)段一個(gè)區(qū)段地順序地泵送空氣。止回閥防止空氣回流并且操作成增加脈管/管系統(tǒng)的泵送效率。因此，脈管/管的體積尺寸可以盡可能小，而不會(huì)連累實(shí)現(xiàn)為了將輪胎維持在其額定壓力所必需的空氣泵送體積。因此，止回閥和脈管區(qū)段構(gòu)造用于改善出口端口處的空氣壓力水平而超過相同長度的單區(qū)段、無止回閥的管所可能獲得的水平。
[0057]圖23表示對(duì)于使用六區(qū)段組件的脈管泵到0.15L室中的壓縮比效應(yīng)的個(gè)案研究曲線圖。畫出了壓縮比R = 1.50、1.35、1.324、1.291、1.267和1.20。隨著所行駛的距離(km)增加，室壓力增加，R= 1.50得到最高的增加。
[0058]圖24示出了對(duì)于使用六區(qū)段組件的脈管泵上的區(qū)段體積效應(yīng)的個(gè)案研究曲線圖，其輸送加壓空氣到0.15L室。所畫出的區(qū)段體積是57.5、114、172.5和230立方毫米。室壓力與所行駛的距離(km)的關(guān)系示出了室壓力隨距離增大，較大的區(qū)段體積獲得較高的壓力水平。
[0059]圖25示出了對(duì)于區(qū)段數(shù)量的效應(yīng)的個(gè)案研究曲線圖。所考察的區(qū)段數(shù)量是具有
10、7、6、5、4個(gè)區(qū)段的脈管泵，每個(gè)區(qū)段具有圖25所示的半徑。畫出了室壓力與所行駛的距離的關(guān)系。該曲線圖表明脈管泵中使用的區(qū)段數(shù)量越大，所獲得的室壓力越高。然而，10、7和6個(gè)區(qū)段的曲線是相對(duì)重合的，暗示區(qū)段數(shù)量增加到超過某個(gè)點(diǎn)結(jié)果不會(huì)提供顯著的益處。
[0060]圖26畫出了由區(qū)段半徑的變化導(dǎo)致的止回閥死端體積效應(yīng)的個(gè)案研究(六個(gè)區(qū)段，0.15L室)。室壓力與所行駛的距離的關(guān)系示出了 5立方毫米的死端體積導(dǎo)致在區(qū)段半徑R-1.575時(shí)的最高室壓力。
[0061]圖27畫出了在受控的個(gè)案研究參數(shù)下的前向和后向輪胎旋轉(zhuǎn)方向之間的比較。針對(duì)前向區(qū)段6壓力、前向室壓力、后向區(qū)段6壓力和后向室壓力畫出了室壓力與所行駛距離的關(guān)系。該曲線圖表明脈管泵在前向和后向方向上的一致性能。
[0062]圖28示出了脈管區(qū)段上的前向運(yùn)動(dòng)效應(yīng)，畫出了六個(gè)區(qū)段的每一個(gè)的絕對(duì)壓力與所行駛距離的關(guān)系。由此，如圖所示，壓力從區(qū)段I到區(qū)段6增加，區(qū)段六中存在的絕對(duì)壓力最大。
[0063]從前面的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證將會(huì)理解到本發(fā)明的輪胎中的脈管泵組件相對(duì)于單個(gè)非分段的蠕動(dòng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了顯著的優(yōu)勢。該脈管概念采用了一個(gè)管和管道中的多個(gè)止回閥，其被止回閥分成一系列管區(qū)段。止回閥提供通過單向止回閥的單向空氣流動(dòng)，每個(gè)止回閥被對(duì)準(zhǔn)成朝向脈管泵的出口端口打開。使用了標(biāo)準(zhǔn)柔性管。止回閥放置方法考慮了如下內(nèi)容:
(A)將管道的一段打開；
(B)可將夾持固定裝置放置在管周圍，位于將要放置止回閥的位置；
(C)將止回閥落入或推入管道中直到被夾持固定裝置定位；
(D)將夾持固定裝置移動(dòng)到沿著管的第二位置，在該第二位置處將要放置第二止回
閥；
(E)將第二止回閥落入或推入管道中來到管通道中的其預(yù)期裝置；
(F)重復(fù)步驟B— E直到所有的止回閥均就位；
(G)可將夾持套圈在每個(gè)止回閥位置處固定在管周圍以將止回閥保持就位。止回閥還可相對(duì)于管通道太大并且包括一個(gè)或多個(gè)保持凸緣，其接合限定管通道的側(cè)壁。
[0064]上述方法還可被修改成包括通過注入強(qiáng)迫空氣而使空氣通道擴(kuò)張，從而使通道擴(kuò)大以便在其內(nèi)接收止回閥。
[0065]本發(fā)明的脈管系統(tǒng)可采用被插入的止回閥分成多個(gè)區(qū)段的單個(gè)整體管段，或者可采用被止回閥主體連接到一起的多個(gè)分離的管區(qū)段。結(jié)果，本發(fā)明的系統(tǒng)控制空氣流動(dòng)方向并且消除了由于回流造成的空氣損失。脈管泵要求相對(duì)低的輪胎側(cè)壁變形以實(shí)現(xiàn)必需的壓力累積。因此，脈管系統(tǒng)是相對(duì)寬容的并且可接受輪胎和脈管溝槽變化或非均勻性。脈管系統(tǒng)還能夠容忍輪輞變化。因此，通過使用多區(qū)段的管系統(tǒng)獲得了較高的效率，由于放大效應(yīng)而導(dǎo)致最終區(qū)段處的較高壓縮比。還消除了與死端體積有關(guān)的任何問題。
[0066]考慮到本文提供的本發(fā)明的描述，本發(fā)明的多種變體是可能的。雖然出于說明本發(fā)明的目的已經(jīng)示出了某些代表性的實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明白的是可以在不偏離本發(fā)明范圍的情況下在其內(nèi)作出各種變化和修改。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是可在所描述的具體實(shí)施例中作出改變，其將會(huì)在如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的完整預(yù)期范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種組裝用于輪胎的空氣泵的方法，其特征在于包括: (A)將細(xì)長的柔性空氣管的軸向空氣通道在一個(gè)端部打開； (B)將至少一個(gè)單向止回閥從所述一個(gè)端部插入所述空氣通道，所述一個(gè)止回閥具有大于空氣管通道的標(biāo)稱寬度的外部標(biāo)稱寬度； (C)在所述至少一個(gè)止回閥裝置和限定所述空氣通道的空氣管內(nèi)側(cè)壁之間形成壓配合接合，以將所述止回閥放置在所述空氣通道內(nèi)的優(yōu)選位置； (D)利用來自所述空氣管內(nèi)側(cè)壁的徑向壓力將所述一個(gè)止回閥保持在所述空氣通道內(nèi)的所述優(yōu)選位置；以及 (E)關(guān)閉所述柔性空氣管的所述一個(gè)端部。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括:在關(guān)閉所述一個(gè)端部之前針對(duì)多個(gè)單向止回閥的每一個(gè)重復(fù)步驟(B)、(C)和(D)，所述多個(gè)止回閥被順序地插入以形成沿所述空氣通道軸向隔開的一系列隔開的止回閥，并且每個(gè)所述止回閥位于所述空氣通道內(nèi)的各自優(yōu)選位置。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括:在將所述多個(gè)止回閥的每一個(gè)從一個(gè)空氣管端部插入所述空氣通道之前，使柔性空氣管從非擴(kuò)大直徑沿直徑方向擴(kuò)大到擴(kuò)大直徑；以及在將所述止回閥放置在其各自優(yōu)選位置之后使所述柔性空氣管在每個(gè)止回閥上沿直徑方向萎陷到所述非擴(kuò)大直徑。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于還包括:在將所述多個(gè)止回閥的每一個(gè)從一個(gè)空氣管端部插入所述空氣通道之前，在止回閥的各自優(yōu)選位置處順序地將所述空氣管夾到非擴(kuò)大直徑。`
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括:將包含一系列止回閥的細(xì)長的柔性空氣管部署到輪胎壁的撓曲區(qū)域中，當(dāng)所述輪胎壁的撓曲區(qū)域當(dāng)所述撓曲區(qū)域?qū)χ鴿L動(dòng)的輪胎胎印旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述空氣通道響應(yīng)于來自所述輪胎撓曲區(qū)域的所引發(fā)的力而操作性地一個(gè)區(qū)段一個(gè)區(qū)段地關(guān)閉。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于還包括: 部署與所述空氣通道連通的空氣入口端口，其能夠操作成允許空氣進(jìn)入所述空氣通道；以及 部署與所述入口端口隔開且與所述空氣通道連通的出口端口，其能夠操作且能夠操作成從所述空氣通道撤出加壓空氣。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括:在所述空氣通道內(nèi)的止回閥的各優(yōu)選位置處將夾持套圈固定在所述空氣管上。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括:利用所述多個(gè)止回閥將所述空氣管分成若干空氣管區(qū)段；以及將每個(gè)止回閥定位在上游空氣管區(qū)段和下游空氣管區(qū)段之間。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于還包括:使所述空氣管沿形成于輪胎側(cè)壁中的溝道延伸。
10.一種安裝用于輪胎的空氣泵的方法，其特征在于包括: (A)將細(xì)長的柔性空氣管的軸向空氣通道在一個(gè)端部打開； (B)將多個(gè)單向止回閥從所述一個(gè)端部逐個(gè)地插入所述空氣通道，以沿所述空氣通道形成一系列軸向隔開的止回閥，每個(gè)止回閥具有大于空氣管通道的標(biāo)稱寬度的外部標(biāo)稱寬度； (C)在每個(gè)止回閥和限定所述空氣通道的空氣管內(nèi)側(cè)壁之間形成壓配合接合，以將每個(gè)止回閥放置在所述空氣通道內(nèi)的各自優(yōu)選位置； (D)利用來自所述空氣管內(nèi)側(cè)壁的徑向壓力將所述止回閥保持在所述空氣通道內(nèi)的所述各自優(yōu)選位置；以及 (E)關(guān)閉所述柔 性空氣管的所述一個(gè)端部。
【文檔編號(hào)】B60C23/10GK103770586SQ201310505688
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】R.L.貝內(nèi)迪特, T.戈比納思, 林正雄, R.蘭加代, R.A.羅西 申請(qǐng)人:固特異輪胎和橡膠公司