[发明专利]自密封气门

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含了低弹性模量材料的气门。本发明应用于这样的物体，其旨在容纳受压的空气，例如车轮轮辋、内胎或者轮胎。在轮胎或轮辋的情形下，本发明应用于任何类型的轮胎或轮辋，特别是那些旨在装配到客车类型车辆、SUV(运动型多用途汽车)、两轮车辆(特别是摩托车)、飞机、选自小卡车的工业车辆、重型车辆-其意味着地铁、公共汽车、重型道路运输车辆(卡车、拖拉机、拖车)、诸如农业或土木工程机械的非道路车辆-或者其它运输或作业车辆。

背景技术

现有技术公开了无内胎类型的轮胎，这是一种没有内胎的轮胎。这种轮胎旨在安装到具有孔口的轮辋上，机械气门容置在所述孔口内。文献WO2004/002760中描述了这种气门。

然而，除了相对复杂以外，这种气门的气密性水平还能够进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种比较简单并且更加有效的气门。

为此，本发明的一个目的是提供一种用于轮胎、轮辋或内胎的自密封气门，其中，它包括自密封材料，该自密封材料包含至少一种弹性体，该弹性体在10Hz下测量的动态剪切模量G^*小于或等于0.06MPa，优选地小于或等于0.03MPa，更加优选地小于或等于0.01MPa。

根据本发明的气门由于自密封材料的性能而可以实现良好的气密性。具体来说，所述材料具有几乎完美的弹性机械性能，这意味着即使在空气注入构件(例如针)已经穿透该材料之后，在轮胎或者内胎的内压的作用下，通过该材料对所述构件造成的通路进行了填充，也能够确保气门的气密性。

进一步地，根据本发明的气门相对简单，这是因为单凭所述材料就足以对气门进行密封，并进而密封了轮胎或者内胎。

根据本发明的气门的优点在于：在非常广泛的工作温度范围内具有几乎完美弹性的机械性能。当气门被例如针的空气注入构件刺穿的时候，这种性能显著提高了密封速度。

根据本发明的自密封材料呈现出非常接近于弹性材料的机械性能。在取出所述空气注入构件的期间展现了该优点。因为所述材料具有几乎完美弹性的性能，因此在取出期间，在流体静态的压缩力的作用下，该材料的响应是接近瞬时的。没有观察到气密性的缺失。

还可以通过以下事实来对自密封材料进行表征：它的动态伸长模量小于0.18MPa，优选地小于0.09MPa，更加优选地小于0.03MPa。记住，该伸长模量和剪切模量通过关系式E^*＝2(1+v).G^*而联系在一起，其中v是泊松比。

优选地，对于在-30℃和+100℃之间的给定的温度范围内的任何温度来说，该自密封材料的损耗因子tgδ小于0.2，并且动态模量G^*小于0.05MPa，优选地小于0.03MPa，更加优选地小于0.01MPa；tanδ和G^*是在10Hz的频率下测量的。优选地，G^*小于与气门接触的受压空气的充气压力Pg。

还注意到，在给定的温度范围内当动态模量G^*变得大于充气压力Pg的时候，自密封材料的密封性能遭到削弱。这是因为，由于很多密封机构后方的驱动力是与被充气的轮胎的压力相关联的压缩力，因此当自密封材料的动态模量G^*大于或等于充气压力Pg的时候，发现该自密封材料不再能够足够有效地变形来密封移除了空气注入构件所留下的孔。相对照而言，某些特定的自密封材料对于客车轮胎(这种客车轮胎的工作压力介于2巴(bar)和3巴之间)而言刚性太大，这些特定的自密封材料可以成功地用于大约为8至10巴的工作压力的重型车辆轮胎。

动态模量G^*还优选地大于Pg/30。与非常低的损耗因子相结合的话，这在高速和高温行驶下呈现了优异的形状稳定性。

当空气注入构件刺穿气门的时候，充气压力Pg使得自密封材料处于流体静力压缩状态，并且它的伸长模量或动态剪切模量越小，则该流体静力压缩的状态就越完美。这些力将自密封材料压靠在所述构件上并且密封了气门。在空气注入构件被移除之后，这些相同的流体静力的压缩力将所述构件在气门中留下的孔口保持为封闭，从而保持了气门的气密性。