自動充氣保壓輪胎的製作方法

2023-10-06 21:17:54

專利名稱：自動充氣保壓輪胎的製作方法
技術領域：
本發明涉及車輛輪胎的自動充氣保壓裝置。
一九八八年二月二十四日公告的CN86105961A，提出了一種多規格自動充氣調壓車輪內胎，其技術特徵在於有一個可與內胎連接一體的充氣囊，充氣囊與內胎連接的兩端隔壁備有一個通氣口，通氣口各有一個自動開啟的橡皮活瓣，嘴子中安裝一個自動開關的球體活瓣。但是，這個發明在實用性和創造性方面都有嚴重的缺陷一是其充氣囊高度大，形狀不合理，充氣囊的壓縮率小，充氣囊內能達到的充氣壓力小，只有對超低氣壓的輪胎並且僅僅當輪胎內完全無氣或氣壓很小時才能進行充氣，而在其他的大多數情況下不可能實現發明者所說的充氣調壓作用;二是其充氣囊是輪胎的一個軟弱段，當車輪轉到充氣囊觸地的位置時，充氣囊突然發生較大的壓縮，使車輛發生顛簸和振動。
本發明的目的，是提供一種能自動充氣保壓的輪胎。
本發明是這樣實現的在輪胎壁上設置一個隔離層，隔離層由隔離層內壁、隔離層外壁和尾部組成;隔離層外壁呈向上凹的彎曲形;隔離層外壁與隔離層內壁之間形成一個隔離空腔;隔離層外壁和內壁由具有彈性的材料做成;隔離空腔通過管子或孔道與設在輪胎外的進氣單向氣門連通，該氣門當隔離空腔從外界吸氣時導通;隔離層上另設一出氣單向氣門，該氣門當隔離空腔被壓縮向輪胎內充氣時導通。隔離層的外壁與輪胎外壁緊貼在一起，當車輪轉到使隔離層處的輪胎觸地時，如果輪胎內氣壓不足，輪胎就會被壓扁，隔離層的外壁和內壁都會由原來的彎曲形變成扁平狀，從而使隔離層內的隔離空腔得到壓縮，空腔內氣壓升高，並通過出氣單向氣門向輪胎內充氣。當車輪轉動使隔離層離開地面時，隔離層依靠其外壁和內壁的彈性使隔離空腔張開到原來的形狀，空腔體積增大，並通過進氣單向氣門從外界吸入空氣。
下面結合附圖對本發明作進一步說明。


圖1中，(1)為輪胎外壁，(2)為隔離層外壁，(3)為隔離層內壁，(4)為隔離空腔，(5)和(6)為隔離層的兩個尾部，它們呈片狀，(7)為隔離層上的出氣單向氣門，(8)為連通隔離層和進氣單向氣門的軟管，(9)為輪胎內壁，(10)為氣門座，(11)為氣門座中的進氣孔，(12)為設在進氣孔(11)頂部孔周的進氣齒槽，(13)為墊圈，(14)為活動球體，(15)為氣門套，(16)為氣門套中的進氣孔，(17)為墊圈，(18)為氣門蓋，(19)為沿氣門蓋下周邊設置的進氣小孔。
隔離層外壁(2)、內壁(3)、隔離層的兩個尾片(5)和(6)組成一體，稱之為隔離層，其中含有一個隔離空腔(4)。
隔離層的兩個尾片(5)和(6)固定或膠結在輪胎外壁(1)上，其作用是使隔離層外壁(2)緊貼在輪胎外壁(1)上。隔離層兩端附近的輪胎壁應適當加厚或加強。
隔離層外壁(2)與輪胎外壁(1)沒有膠結在一起，或者沒有完全膠結在一起，輪胎內的氣壓可以串通到它們之間的縫隙內。這樣有兩個作用，一是當輪胎內的氣壓達到設計值時，由於輪胎的氣壓可以承受車輛載重，輪胎不會被壓扁或變形很小，隔離層不會被壓縮或壓縮量很小，隔離空腔內的氣壓不會升高或不會升高很大，隔離層不會向輪胎內充氣，起自動限壓的作用;二是避免車輪轉動到隔離層處的輪胎觸地的位置時車輛發生顛簸。
隔離層外壁(2)採用向上凹的彎形，隔離層內壁(3)採用向下凹的彎形或其他較為平坦的形狀，它們都應採用具有彈性的材料做成，如橡膠、塑料、薄金屬片、夾有金屬的橡膠或塑料、以及夾有上膠織物(棉線、人造絲、合成纖維、鋼絲等)的橡膠等。
出氣單向氣門(7)，當隔離層向輪胎內充氣時導通，其它時間閉塞。對它的主要要求是工作可靠，耐久，結構簡單，長期氣密性的要求則可以適當放低。圖1中的出氣單向氣門(7)是在隔離層內壁(3)和外壁(2)的交接處設置一間隙很小的窄切口，這個切口在隔離層內壁(3)和外壁(2)的彈力作用下被壓合在一起，輪胎內的氣壓作用在切口的外側也會使切口壓合得更加緊密，所以輪胎內的空氣不會通過它流往隔離空腔(4)內。當隔離層受到地面反力作用被壓扁時，原來使切口壓合的來自隔離層內壁(3)和外壁(2)的彈性力就會消失或減小，隔離空腔(4)內的氣壓由於整個隔離層被壓縮而升高，當這個氣壓升高到比輪胎內氣壓高時，這個氣壓也會使切口張開，隔離空腔(4)內的氣體便通過切口流往輪胎內。此外，根據製造上的方便，出氣單向氣門還可以採用微型球閥或片閥，安裝在隔離層內壁(3)上或兩端處。
隔離層與設在輪胎外的進氣單向氣門的連通是通過管子或孔道，在氣門座(10)正下方的隔離層內壁(3)上開一小孔，用一根軟管直接從這個小孔連通到氣門座(10)上，見圖1。此外，也可以在隔離層側邊開一小孔，用一根軟管從這個小孔沿輪胎側壁連通到氣門座，這根軟管可以膠結在輪胎側壁上或埋入在輪胎側壁內。此外，還可以在輪胎側壁內予留一孔道，用以連通隔離層側邊上的小孔與氣門座。當氣門座採用膠合式時，進氣軟管或孔道應與輪胎內壁(9)膠結在一起。對於壓合式氣門嘴(現行自行車多為壓合式)，進氣軟管應與輪胎內壁分開，輪胎內壁上予留一孔，進氣軟管從這個孔中伸出來，並將進氣軟管的出口端做成園形寬沿，如圖2所示。圖2中(8)為進氣軟管，(9)為輪胎內壁，(20)為進氣軟管出口端的寬沿。
如圖1所示，進氣單向氣門由氣門座(10)、氣門套(15)、活動球體(14)、氣門蓋(18)、墊圈(13)和(17)組成。氣門座(10)的中心有進氣孔(11)與進氣軟管(8)相通。進氣孔(11)的上端沿孔周設有若干徑向的進氣齒槽(12)，其作用是防止活動球體堵住進氣孔(11)。氣門套(15)採用螺紋方式緊套在氣門座(10)上，兩者的接合面上設有墊圈(13)加強密封。氣門套(15)的空腔內有一活動球體(14)，氣門套(15)的中心有一進氣孔(16)。當氣流欲通過進氣孔(11)和進氣孔(16)往外流時，活動球體(14)跳起即可堵住進氣孔(15)，截斷氣流。當隔離層從外界吸氣時，氣流通過進氣孔(16)流往進氣孔(11)，這時活動球體(14)雖然停留在進氣孔(11)的進口上，但由於進氣孔(11)的孔口周邊上設有進氣齒槽(12)，所以氣流不會被堵住。
氣門套(15)的上部採用與現行車輛輪胎氣門嘴相同的形狀和尺寸，或者採用其他合適的能與現行的輪胎外充氣設備相配合的形狀和尺寸，使得能用現行的輪胎外充氣設備(如打氣筒等)對輪胎充氣。充氣前先將氣門蓋(18)取下，把充氣設備的充氣孔對準氣門套上的進氣孔(16)，氣流便可以經氣門套上的進氣孔(16)、氣門座上的進氣孔(11)、進氣軟管(8)進入隔離空腔(4)內，當隔離空腔(4)內的氣壓升高到比輪胎內氣壓高時，出氣單向氣門(7)導通，氣流流往輪胎內。這樣，本發明使輪胎同時具有兩種充氣方式一是自動充氣，即當輪胎內氣壓不足時，輪胎在行駛過程中自動充氣，直到輪胎內氣壓達到設計氣壓為止;二是在任何需要的時候，可以利用打氣筒或現行的其他充氣設備對輪胎充氣。
氣門蓋(18)以螺紋方式套在氣門套(15)上。氣門蓋的下側內周邊上設有多個細小的進氣孔(19)。這個氣門蓋有三個作用，一是進氣濾塵，即依靠細小的進氣孔(19)擋住塵土、細砂進入，只允許空氣進入;二是當有時希望輪胎內氣壓在略低於設計氣壓下行駛時，可將氣門蓋(18)擰緊，使氣門蓋(18)與氣門套(15)之間的墊圈(17)壓緊，堵住進氣孔(19)，使隔離層不能進氣，停止向輪胎內充氣，達到手動限壓的目的;三是當車輛長時間不用時，可將氣門蓋(18)擰緊，使墊圈(17)壓緊從而發揮密封作用，增強整個氣門的長期氣密性。
現行車輛大多數既有內胎又有外胎，以上敘述和附圖中所提到的輪胎是指內胎，即隔離層應設在內胎的外壁上。對於無內胎輪胎，隔離層應設在無內胎輪胎的外壁上，以上所述的原理和功能都是完全適用的，並且製造工藝上還方便一些。
本發明有以下功用和優點1.輪胎本身具有自動充氣保壓功能。當輪胎內氣壓不足時，車輛在行駛過程中輪胎將自動充氣，直到輪胎內氣壓達到設計氣壓為止。這樣可以保證輪胎總是在最佳氣壓下行駛。
2.具有兩種限壓功能。一是可以自動限壓，即當輪胎內氣壓達到設計氣壓時，隔離層由於壓力平衡的原理，會自動停止向輪胎內充氣;二是在任何需要的時候，都可以手動限壓，停止隔離層向輪胎內充氣。
3.輪胎既可以自動充氣，也可以象普通輪胎一樣利用打氣筒或其他充氣裝置對其充氣，並且即使輪胎的自動充氣功能被損壞了，整個輪胎還完全可以作為一隻普通輪胎使用。
4.本發明能適用於各種氣壓大小的輪胎。在設計隔離層的尺寸和材料時，應根據輪胎內的設計工作氣壓大小和載重量決定。
5.這種輪胎可以裝在自行車、摩託車、汽車、拖拉機等各種充氣輪胎車輛的車輪上，對車身、車輪結構不需要作任何改動，不需要增加任何部件。
6.不會使車輛行駛增加阻力，不會發生顛簸和震動。
7.本發明的工作原理是輪胎的變形反饋和壓力平衡，不存在機械傳動和機械磨損的問題，工作可靠，耐久性好。
權利要求
1.一種自動充氣保壓輪胎，其特徵是輪胎壁上設有隔離層，隔離層由外壁(2)、內壁(3)、尾部(5)和(6)組成，外壁(2)呈彎曲形，外壁(2)與內壁(3)之間形成空腔(4)，尾部(5)和(6)固定在輪胎外壁(1)上或與輪胎外壁(1)膠結成一體。
2.依權利要求1所述的輪胎，其特徵是所述隔離層通過管子或孔道與設在輪胎外的進氣單向氣門連通，隔離層上設有出氣單向氣門。
3.依權利要求2所述的出氣單向氣門，其特徵是一個切口。
4.依權利要求2所述的進氣單向氣門，由氣門座(10)、氣門套(15)、活動球體(14)、氣門蓋(18)、墊圈(13)和(17)組成，其特徵是氣門套(15)以螺紋方式套在氣門座(10)上，氣門蓋(18)上所設進氣小孔(19)具有進氣濾塵的作用，氣門蓋(18)可以擰緊到使墊圈(17)壓緊，封閉進氣孔，實行手動限壓，並可以增強整個氣門的氣密性。
全文摘要
一種自動充氣保壓輪胎，涉及車輛輪胎的自動充氣裝置。本發明解決的技術問題是可以不用輪胎外充氣設備，使輪胎在行駛過程中自動充氣，直到輪胎內氣壓達到設計氣壓為止。其主要技術特徵是在輪胎壁上設置隔離層，隔離層通過軟管或孔道與設在輪胎外的進氣單向氣門連通從外界吸入空氣，隔離層上設有出氣單向氣門向輪胎內充氣。本發明適用於各種充氣輪胎。
文檔編號B60C23/00GK1068072SQ9110442
公開日1993年1月20日 申請日期1991年6月24日 優先權日1991年6月24日
發明者曾慶義 申請人:曾慶義