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CN2740447Y - 一种自动调节气压的车轮 - Google Patents

一种自动调节气压的车轮 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种自动调节气压的车轮,包括由轮辋和轮辐组成的轮圈以及充气轮胎,特征是充气轮胎胎体设有自动单向排气阀,轮辋的胎圈座上或邻近胎圈座的轮辐内侧设有带气门嘴的环形贮气腔,环形贮气腔也设有自动单向排气阀,该阀的出口经密封件接入所述充气轮胎胎体,两自动单向排气阀的开启或关闭由充气轮胎胎体内的气压决定。能免除经常性的重复充气作业,使胎内气压自动保持在符合安全要求的范围内,从而最大限度地发挥轮胎的功用,延长轮胎的使用寿命,保障行车安全,实时调节适量胎内气压,还有助于提升车辆的机动性能、制动效能和经济潜能。可以广泛应用于小轿车、越野车、家庭厢式车、客车、卡车、大型载重汽车和特种车等多种机动车辆。

Description

一种自动调节气压的车轮
技术领域
本实用新型涉及有多个分隔充气室的充气轮胎和以横截面为特点的轮辋组成的车轮,尤其是涉及一种自动调节气压的车轮。
背景技术
现有机动车采用的车轮,一般都是由充气轮胎和轮辋组成。充气轮胎主要有低压胎和真空胎。低压胎中有内胎,大多用于普通汽车和摩托车。而真空胎大多用于轿车和轻型汽车,它没有内胎,外胎兼作充气内胎,空气直接压入外胎中,外胎内壁有一层密封自粘层,使充气轮胎与轮辋密封为一体。充气轮胎气压的大小直接关系到行车的安全性。行驶中的轮胎气压受环境、温度、轮胎质量等因素的影响,随时可能发生变化,偏离规定值要求,机动车行驶时间超长,轮胎温度会持续升高,进而使轮胎压力过高,长期处于紧张状态,减小轮胎接地面和轮胎附着系数,降低刹车时的制动效果,尤其是在雨雪路面上,对行车安全造成较大的危害,轮胎中央部位容易发生异常磨损和爆胎。而轮胎在行驶中被扎穿或气门发生松动又会造成轮胎压力过低,与气压过高相比,气压不足对轮胎两侧的过度磨损及破损、走行稳定性及操纵性变差、增加燃油消耗等的坏影响更大。在气压不足时踩刹车,刹车力不只在前后面也在侧面发生,会出现方向盘偏向的现象。如果不及时发现和排除这些隐患,可能造成轮胎或车辆严重损坏,甚至发生交通事故。为保障行车安全,目前多见的是采用轮胎气压监测或安全报警装置,主要是通过人工检查和电子监控气压,在轮胎气压出现异常时,及时发出安全报警,防止由轮胎气压异常而产生的安全事故,但是人工检查比较麻烦,且容易疏忽;而电子监控由于受环境等因素的影响,其可靠性较低,且仍需要人工调节气压。有些性能卓越的高档汽车,如梅赛德斯·奔驰旗下的乌尼莫克Unimog,装备有中央轮胎充放气系统,只需操作位于仪表盘上的按钮,即可在行驶中自动对前、后车轮胎的气压分别进行调节,轮胎泄去的压力可由气泵补偿,实现对轮胎最大和最小压力进行限制的安全控制,并在显示屏上持续显示轮胎的调节气压数值,由于该中央轮胎充放气系统价格昂贵,难以在大多数汽车上广泛采用。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是弥补现有技术的上述缺陷,提出一种自动调节气压的车轮,该车轮轮胎能够始终保持胎内气压在设定的符合安全要求的范围,当胎内气压高于或低于设定的范围值时,会自动调节胎内气压使其保持在设定的范围值,而不须人工调节。
本实用新型的技术问题是这样加以解决的:
这种自动调节气压的车轮,包括由轮辋和轮辐组成的轮圈,以及充气轮胎,所述轮辋由限制充气轮胎侧向移动的弧形腿和支承充气轮胎的胎圈座连接为一体,所述充气轮胎包括充气轮胎胎体,以及套入轮辋垫带或直接嵌在轮辋预置孔内的气门嘴。
本实用新型的特点是:
所述充气轮胎胎体,设有一自动单向排气阀,所述自动单向排气阀的出口经密封件接至充气轮胎胎体外,该自动单向排气阀的开启或关闭由充气轮胎胎体内的气压决定,与充气轮胎胎体外气压无关。在胎内气压达到开启阈值时自动开启,胎内气体通过所述自动单向排气阀的出口向充气轮胎胎体外排气,达到关闭阈值时,所述自动单向排气阀自动关闭,停止排气,使胎内气压始终保持在设定的符合安全要求的范围内,以改善汽车的运行状况。
所述轮圈设有带气门嘴的环形贮气腔。通过设置该环形贮气腔自动调节车轮轮胎胎内气压,使其保持在设定的符合安全要求的范围值,而不须人工调节。
所述环形贮气腔也设有一自动单向排气阀,所述自动单向排气阀的出口经密封件接入所述充气轮胎胎体内,该自动单向排气阀的开启或关闭由充气轮胎胎体内的气压决定,与环形贮气腔内气压无关。在胎内气压达到开启阈值时自动开启,腔内气体通过所述自动单向排气阀的出口向充气轮胎胎体充气,达到关闭阈值时,所述自动单向排气阀自动关闭,停止充气,使胎内气压始终保持在设定的符合安全要求的范围内,以改善汽车的运行状况。
本实用新型的技术问题可以是这样进一步加以解决的:
作为一种具体的技术方案,所述环形贮气腔贴附在轮辋的胎圈座上,气门嘴套入轮辋垫带或直接嵌在轮辋预置孔内,在所述环形贮气腔与充气轮胎胎体相对接触的部位,分别留置有经密封件安装环形贮气腔的自动单向排气阀的出口的通孔。
作为另一种具体的技术方案,所述环形贮气腔贴附在邻近胎圈座的轮辐内侧,气门嘴直接嵌在轮辐预置孔内,在所述环形贮气腔、充气轮胎胎体以及它们相对最近的胎圈座,分别留置有经密封件安装环形贮气腔的自动单向排气阀的出口的通孔。
所述环形贮气腔,是由中空圆管或椭圆管绕制的至少一圈的环形贮气腔,或者是由中空圆管或椭圆管制作且其间用气管联通的至少两个分别贴附在轮辋的胎圈座上或邻近胎圈座的轮辐内侧的环形贮气腔。
所述环形贮气腔,是单独制作的环形贮气腔,或者是与所述轮辋或所述轮辐一体化制作的环形贮气腔。
所述环形贮气腔的制作材料,与轮辋的制作材料的热膨胀系数相同或相接近,差值在10%以内,且环形贮气腔的制作材料是钢材或合金材料,如铝合金材料。
所述环形贮气腔,必须承受至少15Kg/cm2的压力,以保障行车安全。
在所述轮圈边缘嵌扣有用于调整设有环形贮气腔的轮圈的平衡精度的平衡块,使车轮的动平衡符合安全要求。
所述平衡块可以用铅合金制作,重量以克为量级。
所述充气轮胎,包括有内胎的低压胎和无内胎的真空胎。
为延长轮胎使用寿命,确保行车安全起见,应按轮胎上标明的标准气压充气,充气量一般在标准气压的±10%较为适宜。为此,所述环形贮气腔的贮气容量设定至少有三个等级,低等级是环形贮气腔的全部贮气充入无气的充气轮胎,胎内气压在额定气压以下;中等级是环形贮气腔的全部贮气充入无气的充气轮胎,胎内气压在额定标准气压与1.5倍的额定气压之间;高等级是环形贮气腔的全部贮气充入无气的充气轮胎,胎内气压在1.5倍的额定气压以上。
所述充气轮胎胎体的自动单向排气阀和环形贮气腔的自动单向排气阀,是机械式自动单向排气阀,或者是电子机械合成式自动单向排气阀。
作为本实用新型的进一步改进,所述环形贮气腔的自动单向排气阀的关闭阈值,低于充气轮胎胎体的自动单向排气阀的开启阈值,其差值可以是0.1~0.5Kg/cm2
所述环形贮气腔的自动单向排气阀的关闭阈值,必须低于充气轮胎胎体的自动单向排气阀的开启阈值,才能有效地避免两个自动单向排气阀在相同压力下同时动作,不会丧失自动调节气压的功能。
所述充气轮胎胎体的自动单向排气阀的开启阈值,即胎内气压达到胎内允许最高气压时立即开启的气压值,至少有四个等级:低等级是高于标准气压值0.60Kg/cm2,中等级是高于标准气压值0.30Kg/cm2,次高等级是高于标准气压值0.25Kg/cm2,高等级是高于标准气压值0.20Kg/cm2。轮胎的标准气压一般是2.5Kg/cm2
所述充气轮胎胎体的自动单向排气阀的关闭阈值,即胎内气压达到略高于标准气压时立即关闭的气压值,至少有四个等级,低等级是低于开启阈值0.50Kg/cm2,中等级是低于开启阈值0.20Kg/cm2,次高等级是低于开启阈值0.15Kg/cm2,高等级是低于开启阈值0.10Kg/cm2。轮胎的标准气压一般是2.5Kg/cm2
所述环形贮气腔的自动单向排气阀的开启阈值,即胎内气压达到胎内允许最低气压时立即开启的气压值,至少有四个等级,低等级是低于标准气压值0.50Kg/cm2,中等级是低于标准气压值0.20Kg/cm2,次高等级是低于标准气压值0.15Kg/cm2,高等级是低于标准气压值0.10Kg/cm2。轮胎的标准气压一般是2.5Kg/cm2
所述环形贮气腔的自动单向排气阀的关闭阈值,即胎内气压达到略低于胎内允许最高气压时立即关闭的气压值,至少有四个等级,低等级是必须略低于充气轮胎胎体的自动单向排气阀的开启阈值且高于标准气压值0.60Kg/cm2,中等级是必须略低于充气轮胎胎体的自动单向排气阀的开启阈值且高于标准气压值0.30Kg/cm2,次高等级是必须略低于充气轮胎胎体的自动单向排气阀的开启阈值且高于标准气压值0.25Kg/cm2,高等级是必须略低于充气轮胎胎体的自动单向排气阀的开启阈值且高于标准气压值0.20Kg/cm2。轮胎的标准气压一般是2.5Kg/cm2
本实用新型车轮在轮辋的胎圈座上或在邻近胎圈座的轮辐内侧设有由中空圆管或椭圆管制作的环形贮气腔,还在所述环形贮气腔和充气轮胎胎体上分别设有自动单向排气阀,在轮胎存在各种自然泄漏的实际情况下,能免除经常性的重复充气作业,使胎内气压自动保持在符合安全要求的范围内,从而最大限度地发挥轮胎的功用,延长轮胎的使用寿命,保障行车安全,实时调节适量胎内气压,还有助于提升车辆的机动性能、制动效能和经济潜能。本实用新型可以广泛应用于小轿车、越野车、家庭厢式车、客车、卡车、大型载重汽车和特种车等多种机动车辆。
附图说明
下面对照附图并结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
图1是本实用新型的一种具体实施方式的结构示意图。
图2是本实用新型的另一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一  一种自动调节气压的车轮
如图1所示的自动调节气压的车轮,包括由铝合金轮辋1和轮辐2组成的轮圈,以及充气轮胎,所述铝合金轮辋1由限制充气轮胎侧向移动的弧形腿和支承充气轮胎的胎圈座3连接为一体,所述充气轮胎包括充气轮胎胎体4,以及直接嵌在轮辋预置孔内的气门嘴5。
所述充气轮胎胎体4,设有自动单向排气阀6,所述自动单向排气阀6的出口经密封件接至充气轮胎胎体4外。
所述铝合金轮辋1的胎圈座3上设有带气门嘴7的环形贮气腔8。
所述环形贮气腔8也设有自动单向排气阀9,所述自动单向排气阀9的出口经密封件接入所述充气轮胎胎体4内,所述环形贮气腔8与充气轮胎胎体4相互接触的部位,分别留置有经密封件安装环形贮气腔的自动单向排气阀的9出口的通孔。
所述环形贮气腔8附贴在铝合金轮辋1的胎圈座3上,由中空椭圆管单独制作,能承受至少15Kg/cm2的压力,气门嘴7直接嵌在轮辋1预置孔内。
所述环形贮气腔8的制作材料是铝合金材料,与铝合金轮辋1的制作材料的热膨胀系数相同。
在所述轮圈2边缘嵌扣有用铅合金制作的平衡块,用于调整轮圈2的平衡精度,使车轮的动平衡符合安全要求。
为延长轮胎使用寿命,确保行车安全起见,应按轮胎上标明的标准气压充气,充气量一般在标准气压的±10%较为适宜。为此,所述环形贮气腔的贮气容量设定至少有三个等级,低等级是环形贮气腔的全部贮气充入无气的充气轮胎,胎内气压在额定气压以下;中等级是环形贮气腔的全部贮气充入无气的充气轮胎,胎内气压在额定标准气压与1.5倍的额定气压之间;高等级是环形贮气腔的全部贮气充入无气的充气轮胎,胎内气压在1.5倍的额定气压以上。
所述充气轮胎胎体4的自动单向排气阀6是在胎内气压达到开启阈值时自动开启,胎内气体通过所述自动单向排气阀6的出口向充气轮胎胎体4外排气,达到关闭阈值时,所述自动单向排气阀6自动关闭,停止排气,使胎内气压始终保持在设定的符合安全要求的范围内,以改善汽车的运行状况。
所述环形贮气腔8的自动单向排气阀9是在胎内气压达到开启阈值时自动开启,腔内气体通过所述自动单向排气阀9的出口向充气轮胎胎体4充气,达到关闭阈值时,所述自动单向排气阀9自动关闭,停止充气,使胎内气压始终保持在设定的符合安全要求的范围内,以改善汽车的运行状况。
本具体实施方式轮胎的标准气压是2.5Kg/cm2,充气轮胎胎体4的自动单向排气阀6的开启阈值、关闭阈值以及环形贮气腔8的自动单向排气阀9的开启阈值都是次高等级,环形贮气腔8的自动单向排气阀9的关闭阈值是高等级。所述环形贮气腔8的自动单向排气阀9的关闭阈值2.70Kg/cm2,低于充气轮胎胎体4的自动单向排气阀6的开启阈值2.75Kg/cm2,其差值是0.5Kg/cm2
当胎内气压高于允许的最高气压值2.75Kg/cm2时,充气轮胎胎体4的自动单向排气阀6自动开启,向充气轮胎外排气,直至胎内气压低于开启气压值0.15Kg/cm2时,即降低至2.60Kg/cm2时,自动单向排气阀6关闭。当胎内气压低于允许的最低气压值2.35Kg/cm2时,环形贮气腔8的自动单向排气阀9自动开启,向充气轮胎胎体4充气,直至胎内气压略低于充气轮胎胎体4的自动单向排气阀6的开启阈值且高于标准气压值0.20Kg/cm2时,即提高至2.70Kg/cm2时,自动单向排气阀9关闭。
本具体实施方式的充气轮胎胎内气压可以自动保持在符合安全要求的2.35~2.75Kg/cm2范围内,从而最大限度地发挥轮胎的功用,延长轮胎的使用寿命,保障行车安全。
具体实施方式二  另一种自动调节气压的车轮
如图2所示的自动调节气压的车轮,包括由铝合金轮辋1和轮辐2组成的轮圈,以及充气轮胎,所述铝合金轮辋1由限制充气轮胎侧向移动的弧形腿和支承充气轮胎的胎圈座3连接为一体,所述充气轮胎包括充气轮胎胎体4,以及直接嵌在轮辋预置孔内的气门嘴5。
所述充气轮胎胎体4,设有自动单向排气阀6,所述自动单向排气阀6的出口经密封件接至充气轮胎胎体4外。
所述铝合金轮辋1的胎圈座3上设有带气门嘴7的环形贮气腔8。
所述环形贮气腔8也设有自动单向排气阀9,所述自动单向排气阀9的出口经密封件接入所述充气轮胎胎体4内,所述环形贮气腔8与充气轮胎胎体4相互接触的部位,分别留置有经密封件安装环形贮气腔的自动单向排气阀的9出口的通孔。
所述环形贮气腔8附贴在铝合金轮辋1的胎圈座3上,由中空椭圆铝合金管与铝合金轮辋1一体化制作,能承受至少15Kg/cm2的压力,气门嘴7直接嵌在铝合金轮辋1预置孔内。
在所述轮圈2边缘嵌扣有用铅合金制作的平衡块,用于调整轮圈2平衡精度,使车轮的动平衡符合安全要求。
为延长轮胎使用寿命,确保行车安全起见,应按轮胎上标明的标准气压充气,充气量一般在标准气压的±10%较为适宜。为此,所述环形贮气腔的贮气容量设定至少有三个等级,低等级是环形贮气腔的全部贮气充入无气的充气轮胎,胎内气压在额定气压以下;中等级是环形贮气腔的全部贮气充入无气的充气轮胎,胎内气压在额定标准气压与1.5倍的额定气压之间;高等级是环形贮气腔的全部贮气充入无气的充气轮胎,胎内气压在1.5倍的额定气压以上。
所述充气轮胎胎体4的自动单向排气阀6是在胎内气压达到开启阈值时自动开启,胎内气体通过所述自动单向排气阀6的出口向充气轮胎胎体4外排气,达到关闭阈值时,所述自动单向排气阀6自动关闭,停止排气,使胎内气压始终保持在设定的符合安全要求的范围内,以改善汽车的运行状况。
所述环形贮气腔8的自动单向排气阀9是在胎内气压达到开启阈值时自动开启,腔内气体通过所述自动单向排气阀9的出口向充气轮胎胎体4充气,达到关闭阈值时,所述自动单向排气阀9自动关闭,停止充气,使胎内气压始终保持在设定的符合安全要求的范围内,以改善汽车的运行状况。
本具体实施方式轮胎的标准气压是2.5Kg/cm2,充气轮胎胎体4的自动单向排气阀6的开启阈值、关闭阈值以及环形贮气腔8的自动单向排气阀9的开启阈值都是中等级,环形贮气腔8的自动单向排气阀9的关闭阈值是次高等级。所述环形贮气腔8的自动单向排气阀9的关闭阈值2.75Kg/cm2,低于充气轮胎胎体4的自动单向排气阀6的开启阈值2.80Kg/cm2,其差值是0.5Kg/cm2
当胎内气压高于允许的最高气压值2.80Kg/cm2时,充气轮胎胎体4的自动单向排气阀6自动开启,向充气轮胎外排气,直至胎内气压低于开启气压值0.20Kg/cm2时,即降低至2.60Kg/cm2时,自动单向排气阀6关闭。当胎内气压低于允许的最低气压值2.30Kg/cm2时,环形贮气腔8的自动单向排气阀9自动开启,向充气轮胎胎体4充气,直至胎内气压略低于充气轮胎胎体4的自动单向排气阀6的开启阈值且高于标准气压值0.25Kg/cm2时,即提高至2.75Kg/cm2时,自动单向排气阀9关闭。
本具体实施方式的充气轮胎胎内气压可以自动保持在符合安全要求的2.30~2.80Kg/cm2范围内,从而最大限度地发挥轮胎的功用,延长轮胎的使用寿命,保障行车安全。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种自动调节气压的车轮,包括由轮辋和轮辐组成的轮圈,以及充气轮胎,所述轮辋由限制充气轮胎侧向移动的弧形腿和支承充气轮胎的胎圈座连接为一体,所述充气轮胎包括充气轮胎胎体,以及套入轮辋垫带或直接嵌在轮辋预置孔内的气门嘴,其特征在于:
所述充气轮胎胎体,设有一自动单向排气阀,所述自动单向排气阀的出口经密封件接至充气轮胎胎体外,该自动单向排气阀的开启或关闭由充气轮胎胎体内的气压决定,与充气轮胎胎体外气压无关;
所述轮圈设有带气门嘴的环形贮气腔;
所述环形贮气腔也设有一自动单向排气阀,所述自动单向排气阀的出口经密封件接入所述充气轮胎胎体内,该自动单向排气阀的开启或关闭由充气轮胎胎体内的气压决定,与环形贮气腔内气压无关。
2.按照权利要求1所述的自动调节气压的车轮,其特征在于:
所述环形贮气腔贴附在轮辋的胎圈座上,气门嘴套入轮辋垫带或直接嵌在轮辋预置孔内,在所述环形贮气腔与充气轮胎胎体相对接触的部位,分别留置有经密封件安装环形贮气腔的自动单向排气阀的出口的通孔。
3.按照权利要求1所述的自动调节气压的车轮,其特征在于:
所述环形贮气腔贴附在邻近胎圈座的轮辐内侧,气门嘴直接嵌在轮辐预置孔内,在所述环形贮气腔、充气轮胎胎体以及它们相对最近的胎圈座,分别留置有经密封件安装环形贮气腔的自动单向排气阀的出口的通孔。
4.按照权利要求1或2或3所述的自动调节气压的车轮,其特征在于:
所述环形贮气腔,是由中空圆管或椭圆管绕制的至少一圈的环形贮气腔,或者是由中空圆管或椭圆管制作且其间用气管联通的至少两个分别贴附在轮辋的胎圈座上或邻近胎圈座的轮辐内侧的环形贮气腔。
5.按照权利要求1或2或3所述的自动调节气压的车轮,其特征在于:
所述环形贮气腔,是单独制作的环形贮气腔,或者是与所述轮辋或所述轮辐一体化制作的环形贮气腔。
6.按照权利要求1或2或3所述的自动调节气压的车轮,其特征在于:所述环形贮气腔的制作材料与轮辋的制作材料的热膨胀系数相同或相接近,差值在10%以内,且环形贮气腔的制作材料是钢材或合金材料。
7.按照权利要求1所述的自动调节气压的车轮,其特征在于:在所述轮圈边缘嵌扣有用于调整设有环形贮气腔的轮圈的平衡精度的平衡块。
8.按照权利要求1所述的自动调节气压的车轮,其特征在于:所述充气轮胎胎体的自动单向排气阀和环形贮气腔的自动单向排气阀,是机械式自动单向排气阀,或者是电子机械合成式自动单向排气阀。
9.按照权利要求1或8所述的自动调节气压的车轮,其特征在于:所述环形贮气腔的自动单向排气阀的关闭阈值,低于充气轮胎胎体的自动单向排气阀的开启阈值。
10.按照权利要求9所述的自动调节气压的车轮,其特征在于:所述环形贮气腔的自动单向排气阀的关闭阈值,低于充气轮胎胎体的自动单向排气阀的开启阈值0.1~0.5Kg/cm2
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