[发明专利]基于阀杆的空气维持轮胎和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及空气维持轮胎（air maintenance tire），并且更具体而言，涉及一种用于维持轮胎气压的基于阀杆（valve stem-based）的空气维持轮胎。

背景技术

正常的空气扩散会随着时间的推移而降低轮胎压力。轮胎的自然状态是充气不足的（under inflated）。因此，驾驶员必须反复地采取行动以维持轮胎压力，否则他们将看到降低的燃料经济性、轮胎寿命以及降低的车辆制动和操纵性能。已提出了轮胎压力监测系统（Tire Pressure Monitoring System）以在轮胎压力显著低时警告驾驶员。然而，这样的系统仍依赖于驾驶员在被警告时采取补救行动以将轮胎再充气到推荐的压力。因此，期望的是，在轮胎内结合将自维持轮胎气压的空气维持特征，以便补偿轮胎压力随时间的任何降低，而无需驾驶员干预。

发明内容

依据本发明的空气维持轮胎组件包括：具有轮胎腔的轮胎，所述轮胎腔通过延伸至轮胎胎面区域的第一侧壁和第二侧壁来界定；空气泵送装置，其用于产生用于将所述轮胎腔内的气压维持在预设的压力水平的加压空气；以及阀壳体，其与阀杆的向外的端部相邻设置，并且操作来选择性地打开和关闭从阀杆内部通路到所述轮胎腔中的加压气流。所述第一侧壁具有在滚动的轮胎印迹内操作性地弯曲的至少一个弯曲区域，以及通过位于第一轮胎侧壁的所述弯曲区域内的花纹沟侧壁限定的侧壁花纹沟。响应于所述第一侧壁的弯曲区域在所述滚动的轮胎印迹内的弯曲，所述花纹沟在非变形状态和变形、收缩状态之间逐段变形。

根据所述组件的另一方面，阀壳体包括用于将所述轮胎腔中的气压维持在所述预设的压力水平的止回阀。

根据所述组件的再一方面，所述阀壳体是圆柱形的。

根据所述组件的又一方面，所述阀壳体还包括安全阀，所述安全阀打开和关闭，以将所述空气泵送装置置于“打开”和“关闭”的状态下。

根据所述组件的再一方面，所述空气泵送装置在第一轮胎侧壁内具有管。该管通过轮胎在负载下的旋转而逐渐变平。

根据所述组件的又一方面，所述阀壳体还包括设置在所述阀壳体的外端处的手动填充组件。

根据所述组件的再一方面，所述阀壳体的手动填充组件包括止回阀，使得所述轮胎腔可与直接通过所述阀杆的手动加压相同地来手动加压。

根据所述组件的又一方面，随着轮胎在负载下沿地面继续旋转，所述空气泵送装置的管的一部分当所述部分与轮胎印迹相邻时被顺序地挤压。

根据所述组件的再一方面，所述空气泵送装置的部分的逐段顺序变平将空气导引至所述阀壳体和所述轮胎腔。

根据所述组件的又一方面，当所述轮胎腔内的气压低于所述预设的压力水平时，空气通过所述阀壳体，通过所述阀杆，并且进入到所述轮胎腔中。

根据所述组件的再一方面，当轮胎腔中的气压处于所述预设的压力水平时，空气通过安全阀排放至大气。

一种方法维持轮胎内的预定气压。所述方法包括以下步骤：将细长的阀杆定位成从所述轮胎的轮胎腔向外突出，所述阀杆具有用于将加压空气输送到所述轮胎腔中的细长的内部空气通路；将阀壳体定位到所述阀杆上；选择性地打开和关闭所述阀杆的内部空气通路，以控制从所述阀杆的内部通路到所述轮胎腔中的加压气流；以及将空气泵送装置耦接到所述阀壳体，使得加压空气被导引通过所述阀杆的内部通路的向外的端部并且进入到所述轮胎腔中。所述空气泵送装置包括所述轮胎的第一侧壁，所述第一侧壁具有当与轮胎印迹相邻时操作性地弯曲的至少一个弯曲区域以及通过位于第一轮胎侧壁的所述弯曲区域内的花纹沟侧壁限定的侧壁花纹沟，响应于所述第一侧壁的弯曲区域在所述轮胎印迹内的弯曲，所述花纹沟在非变形状态和变形、收缩状态之间逐段变形。

根据所述方法的另一方面，另外的步骤包括：将所述轮胎支撑在轮辋上；使所述阀杆从所述轮胎延伸通过所述轮辋中的孔；以及将所述阀壳体定位在所述轮胎腔外部。

根据所述方法的再一方面，所述阀杆中的止回阀选择性地打开和关闭从所述阀杆的通路到所述轮胎腔中的空气通路。

根据所述方法的又一方面，另一步骤包括在阀壳体内结合安全阀。

根据所述方法的再一方面，另外的步骤包括：将所述阀壳体的内部腔室耦接成接收所述空气泵送装置的加压空气；以及响应于加压空气在所述内部腔室内的存在和不存在，选择性地打开和关闭所述阀杆的止回阀。

根据所述方法的又一方面，另外的步骤包括：使所述阀杆从所述轮胎延伸通过孔，所述孔延伸通过支撑所述轮胎的轮辋；以及将所述阀壳体安装至所述阀杆。