專利名稱：用于輪胎壓力調節(jié)的形狀記憶的腔的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種用于輪胎壓力調節(jié)的形狀記憶腔，它是輪胎的一部分， 或設置在輪胎壁附近，并且腔的一端與輪胎內腔相連，另一端與外界相連。本 發(fā)明還涉及這種腔及帶有這種腔的輪胎和輪轂的制造方法。
背景技術：
在實際工藝中具有多種維持工況下的輪胎內的壓力的處理方法。例如一些 方法是在輪胎上裝一個進氣口，其連接一個外部高壓空氣泵。這種處理方式的 缺點在于高成本和設備的復雜性。
還有一些自充氣的輪胎。例如，待審專利CZ PV 2002-1364和CZ PV
2001-4451中描述了一種典型的自充氣輪胎。進氣腔位于輪胎外壁上或在其附 近。該腔周期性地充分壓縮或斷開，進而跨過輪胎內腔翻轉變形，腔進一步地 壓縮到零截面積的程度，促使腔的中間部分向前移動，從而在后部產(chǎn)生真空區(qū)。 該腔呈軟管型位于輪胎外壁上，或者沿著輪胎圓周在輪胎外壁的附近，其作用 如同一個軟管泵(peristaltic pump)。
在輪胎制造時，將多種組分的單層體以平板材料的形式作用于旋轉的成型 鼓桶上。之后，組合物受來自內側的壓力作用膨脹形成環(huán)狀結構。
該壓力通常由一個膠囊(blader)提供和控制，例如專利CZ 246152中描 述的膠囊，其說明了用于輪胎成型的成型鼓桶的中心膠囊以及這種膠囊的使用。
在壓力成型之后，將生橡膠輪胎從成型鼓桶上取下，并插入呈最終完成輪 胎的形狀的定型硫化模具中。該模具被密封加熱。將動力液注入到安裝并放置 在模具內部的硬化膠囊中，使生橡膠輪胎膨脹， 一直徑向向外膨脹到模具外緣。 該硬化膠囊膨脹，從而將生輪胎的胎面和側壁推壓在加熱的模具壁上。通過這 一硫化過程，單層體結合在一起，輪胎的最終形狀和硬度得以確定。
翻新輪胎也按類似的方式處理。
例如，在專利CZ 273325《用于硫化外胎的移動式設備(Mobile unit for vulcanization of tire-casings)》中描述的膠囊的功能，其中該設備由一個兩件套 模具組成，兩部分能夠連接在一起形成一個環(huán)形腔，來容納尚未硫化的外胎。 模具兩部分中的一個具有一個閉合回路，用作壓力硫化介質。該閉合回路包括 膠囊的內部和與加熱供給通路和返回通路連接的外罩，膠囊被擠壓放入環(huán)形腔中。該膠囊由彈性材料制成，呈C形并在該環(huán)形腔內膨脹，從而壓在尚未硫化 的生外胎的內表面上。
專利CZ 246152說明了用于外胎成型的設備中的成型鼓桶的中心膠囊以 及這種膠囊的使用方法，該膠囊作為硫化膜可用于大多數(shù)成型鼓桶。它可以作 為活化元素使原先加工的鼓形外胎半成品重新整形變成圓環(huán)形。
為了說明標準輪胎內腔的一些新的的制造方法，有必要對無內胎輪胎輪轂 組件的設計以及該組件的工作性能迸行一下說明。通常，無內胎輪胎呈C形。 當輪胎裝到輪轂上并充氣膨脹后，輪胎外壁沿旋轉軸的方向膨脹，并在胎圈處 壓在輪轂壁上，從而使膨脹的輪胎密封。密閉的組件包括輪胎外壁、輪胎胎面 部分和輪轂。
這些設計的缺點在于很高的生產(chǎn)成本，將腔以及相關部件裝進車輪組件的 操作性差，非常高的破損率，腔的側壁在壓縮時會破裂和磨損，從而縮短腔的 期望使用壽命，同時降低輪胎的安全性。當施加在腔上的力阻礙腔的閉合，這 在使用這種腔時是十分常見的，腔的側壁會裂開。另一個缺點在于，單個腔組 分之間相互結合是十分困難的，或者說是尚未解決；從而無法在輪胎腔形制造 方法中進行基本修正，特別是對生產(chǎn)機器進行基本修正。另一個缺點是，無法 為每一種輪胎及其胎壓制造出基本的完全獨特的腔組件。最后，考慮到用于安 裝腔的空間相對較小，該腔需要具有相對小的工作容積和工作輸出。

發(fā)明內容
上述提到的種種缺陷可以通過使用一種基于本發(fā)明的用于輪胎內壓力調節(jié) 的形狀記憶腔得以顯著地消除，它是輪胎的一部分，或設置在輪胎壁附近，并 且其一端與輪胎內腔相連，另一端與外界相連。本發(fā)明的核心在于該腔的形狀 呈彎曲中空管道狀，其中它的至少一個外壁由一對縱長平行于所述腔的表面的 至少一部分構成，兩表面夾角a為0到120°。如果該夾角a>0°，該夾角位于這 些表面的連接邊上，，該連接邊位于距腔橫截面的中心較遠的一側。
腔優(yōu)選至少部分環(huán)形的，或者至少部分圓環(huán)形的，或至少部分菱形的。腔 可以位于在胎面處的輪胎側壁的區(qū)域內；或者位于輔助結構中，該輔助結構插 在輪胎側壁與選至輪轂、輪轂蓋或支撐體的組件的至少一組件之間。在優(yōu)選設 計中， 一帶有腔的輔助結構與輪轂或輪轂蓋固定連接，或者與輪胎側壁連接。 包含腔的該輔助結構的形狀優(yōu)選為在一側與輪胎側壁緊密貼合，在另一側與輪 轂貼合。
之后，本發(fā)明提供了上述限定的腔的生產(chǎn)方法。在該方法中，大體扁平的基體在硫化前被插在構成輪胎側壁的膠層之間，其寬度為0.1到200mm，厚度 為0.01到100mm。之后進行硫化，插入的基體被整體取出，或分成幾部分取 出。在優(yōu)選設計中，基體厚度沿從中心軸向外的方向逐漸增加。
硫化后，基體被取出， 一個構件被插入U形橫截面的開口朝向中心軸的生 成的槽中，該構件的橫截面與該構件插入腔中的位置的腔橫截面相同。在將輪 胎裝載輪轂上之后，所有腔壁表面將處在工作位置，槽壁各自的部分將相互接 觸，腔橫截面將與負載前所要求的腔橫截面相對應。在優(yōu)選設計中，該構件， 至少它的一端，裝在管道上，開口開在腔的端面上并與輪胎外界或者輔助結構 的外部相通。
基體優(yōu)選被分成至少兩部分，其中第一部分與腔的長度相對應，并在硫化 后取出?；w的第二 (附加)部分保留在輪胎內，不可壓縮的管道至少它的一 端優(yōu)選生成在附加部分中，并與腔的一個端面相通，它的另一端與輪胎內或輪 胎外的空腔連通。
該腔可以優(yōu)選通過覆蓋輪胎或輔助結構的部分圓周的基體生成。 帶有腔的輔助結構，或輪胎壁內的腔分別可以通過將兩個材料條粘合在一 起而生成，其中至少其中一個材料條或者至少腔的一部分將被壓出、碾出、碾 磨出、加工出、切除、熔融掉或燃燒掉。生成在僅一個材料條或輪胎壁上的輔 助結構中的腔也可以通過壓出、碾出、碾磨出、加工出、切除、熔融掉或燃燒 掉而加工出來，或者整個輔助結構可以按照加工例如密封條和軟管的方法被擠 出成形。
本發(fā)明也涉及輪胎或輪轂，其壁的輪廓需要與輔助結構的壁的輪廓相配合。 腔的優(yōu)點在于，腔的壁，由一對以很小角度相交的表面構成，在腔變形時
受到相對小的力作用。這樣會減少壁破損的可能，例如負載時的內張力導致撕
裂或斷裂。
這對表面可以以相互夾角為O度的狀態(tài)繼續(xù)延伸到腔的外部。這些表面壓 緊在一起，從而使作用它們自身上的內壁張力程度更小。如果壁不是由部分平 行的表面構成，相互之間作用的力將變大。另一方面，具有平行表面時，腔壁 上的內力將變得特別單一，相互作用特別小。
該壁分叉或者開口朝向腔的內部。如果為了表面的臨時需要，在腔變形時， 開口開在距離腔橫截面中心較遠處，開口位置可以移向最初平行表面所處的位 置。但是，如果表面緊密結合在開口的最初位置處，并且它們無法繼續(xù)平行延 伸到腔的外部，那么在該位置將發(fā)生破裂。因而在輪胎和腔負載時移動開口位
6置可以使腔壁受到更低強度的壓力。
相對的腔壁可以具有不同的橫截面長度。但是，它們在承載時必需密封配 合在一起，他們的橫截面長度同時放大。該結構可以分別通過橫向壓縮較長橫 截面的壁來實現(xiàn)，或者通過拉長較短橫截面的壁來實現(xiàn)。壓縮或拉長壁受它們
壁材料的可壓縮率或延伸率限制。但是，如果具有較長橫截面的壁由以0到120 度相交的兩個表面構成，角的頂點可以設置在例如該壁橫截面中心，之后當受 到負載影響時該壁可以更容易改變它的橫截面長度。由于腔的設置位置受到材 料特性的限制，這樣的折疊布置可以使腔的容積在給定條件下最大化，甚至在 有限的空間中。
具有不同長度的腔壁當受到負載時趨向于相互錯移。這樣折疊布置將減少 這種趨向，該腔受到負載作用將折疊成最終閉合的形狀，相對的壁在它們相互 接觸之前將變得幾乎平行。同時在這種布置的情況下，腔壁大體上受到垂直于 腔壁的力的作用。從而，它們的方向使腔閉合，閉合成所需的狀態(tài)，并且沒有 使在平行于腔壁的方向上的作用的力呈很大的程度，該情況不是所期望的狀態(tài)， 因為壁將相互錯移。壁的相互滑動將導致它們磨損和破裂，進而導致密封失效 或者增加一部分腔的容積，從而改變輸出壓力。普通的客車輪胎，每公里大約 旋轉500圈，或者每萬公里旋轉5百萬圈。這就是為什么需要將可能的缺陷導 致的任何問題最小化。
腔優(yōu)選為至少部分環(huán)形的或圓環(huán)形的，或者至少部分螺旋形的，因為這些 形狀更容易制造并達到所需的效果。該腔優(yōu)選設置在輪胎胎面處的輪胎側壁區(qū) 域中，因為這里有足夠的空間來設置腔。該腔可以很容易與進氣口和出氣口連 接，所有腔部件，包括閥，均靠近輪轂，其中它們在輪胎內均受到最小的離心 力，從而更容易平衡輪胎。胎圈區(qū)域是輪胎中剛度最大的位置之一，因而這里 輪胎的旋轉周期非常容易預測，設置位置和期望狀態(tài)的偏移最小，輪胎中為防 止磨損破損保護最大的區(qū)域之一就在這里。
腔可以設置在輔助結構中，其插在輪胎側壁和下述部件中的至少一個之間， 包括輪轂、輪轂蓋或支撐件。這種設計可以用于普通的常用輪胎和所有常用 車輪中；輔助結構也可以與輪轂或輪轂蓋或輪胎側壁固定在一起，這樣將減少 相互移動的危險性或磨損。
用于生成腔的基體可以通過腔壁的平行表面從腔中取出。如果表面，連同 他們中的基體，穿過輪胎壁繼續(xù)延伸到輪胎的外部，可能將基體從由基體生成 的空間中在表面之間取出。為了更容易取出基體，可以暫時將這些表面拉開。
7在將輪胎裝到輪轂上后，所有腔壁表面將處在工作位置，在負載之前腔橫截面 將與期望的腔橫截面相對應。因而通常作用在輪胎和輪轂之間的力確定腔呈現(xiàn) 所需的形狀，并密封所有的密封表面。
甚至當腔壁表面繼續(xù)平行延伸到腔的外部時，雖然未到輪胎外部，或者當 使用一個薄的可彎曲的、或可變形的基體時，基體在硫化后更容易取出。當壓 力平行于腔壁的延伸方向作用在腔上，或者拉力沿著腔壁作用在腔壁上，腔壁 將在拉力方向上相互分離，并與大部分基體外表面脫離。因而，它們將無法產(chǎn) 生足夠大的阻力，來阻止基體從縱長的腔中取出。但是，基體一部分起鈹或彎 曲，在平行表面上生成印記，從而使腔在該方向上收縮。
優(yōu)化地，基體可以是可彎曲的，例如涂上膠的、纖維織品。這樣的材料是 可彎曲的，但只有很小的可壓縮率，從而確?；w具有所需的印記形狀?？蓮?曲的基體可以十分容易地取出，由于它變形，在取出時避免自身上的障礙。
在輪胎制造中，平行表面可以使對硫化模具進行修改簡單化從而加工出腔， 該硫化模具通常使用在輪胎制造過程中。用于腔加工的基體粘結到硫化模具上， 輪胎硫化之后基體與硫化模具一同被移除。該方法相對便宜并且技術上修改簡 單，這樣將確保生成的腔在輪胎裝到輪轂上之后結構完全。在輪胎插入硫化模 具之前，用于腔加工的基體也可以被插在個別輪胎膠層之間，并在輪胎從模具 中拿出后移除?；w也可以設置在輪胎膠層上，并被一層材料覆蓋，之后進行 硫化。
生成在輪胎和輪轂之間的腔，或裝在輪轂上的支撐件，完全利用輪胎變形 時作用在輪胎和輪轂之間的力。為了利用這個力，其每天作用在輪胎胎圈上方 的輪胎壁中，在作用位置處輪胎不再接觸輪轂，但是周期性地靠近，因而在輪 胎壁上可能生成一個凸起，其將填充這空間并使用由輪胎接近輪轂而產(chǎn)生的力 來閉合其中包含的腔。如果該凸起與輪胎一同加工出來，那么這在設計上是很 簡單的修改。該凸起也可以被插在輪胎和輪轂之間的輔助結構取代。
此外，該凸起或輔助結構可以增加輪胎側壁的剛性，這是有好處的。優(yōu)選 地，它可以生成在輪胎的兩側胎面上，即使如果它們中的只有一個包含有作用 的腔。這種在兩側胎面上的布置將確保輪胎剛性兩面對稱。
輪胎壁受到特別大的熱應力；輪胎胎面處于暴露位置中。在腔內周期性空 氣流動將提高輪胎壁散熱性。
由于扁平的基體，其寬度0.1到200mm厚度0.01到100mm，并優(yōu)選帶 有一定形狀的凸起，該基體將在硫化前插在構成輪胎側壁的膠層或輔助結構之間，該基體可以在硫化后很簡單地移除，同時在壓入材料上留下了所需的輪廓?；w可以分幾部分取出，這將基體更容易取出，或者作為一個整體取出，在這情況下該基體可以重復使用而無需每次重新排列各個部分。如果基體的厚度朝中心軸方向變化，可以更容易將基體取出。
如果輪胎和輪轂的壁已在生產(chǎn)過程中設有與輔助結構的輪廓緊密貼合裝配在一起的輪廓，之后該輔助結構的位置將被修正和固定。
這種方式加工的腔(如果設置在靠近輪轂的胎圈部分上)可以連接更堅固的部件，該部件將輪胎和外界連通。例如，使用一個較大的閥，該閥具有更優(yōu)良的性能和/或具有更多的功能，例如與其它設備機械或電子通訊、給駕駛員數(shù)據(jù)提示、給輪胎放氣等等。該閥可以直接安裝在輪轂上，從而不給輪胎結構增加負擔。整體結構越接近車輪軸，整體結構可以更大，并其離心力對車輪帶來的負擔更小。生成在輪轂與輪胎或輔助結構之間的與其它部件連通的腔，或者部分生成在輪胎或輔助結構中的腔的一部分以及腔的其余部分，例如在輪轂中或輪轂與輪胎之間，這些部件簡單地互相連通，輪胎裝在輪轂上，在輪胎和輪轂之間產(chǎn)生壓力將它們密封。由于構成的不可壓縮的管道，不僅使腔的各個部分相互連通，同時不可壓縮的管道可以直接作為腔的不可變形到零橫截面積的一部分。在輪胎或輔助結構中生成的腔的一部分和在它們之外生成的腔的其它部分使得腔可以以模塊化的方式形成，其中每個組件是標準化的，例如可用于不同尺寸的輪胎。在這種方式下，例如，形成在輪胎中的腔的內容積可以精確確定，并且由于輪轂中形成的腔不可變形，根據(jù)其容積可以確定腔的最終充氣壓力，它們的容積與充氣壓力相對應，以適用于一些特殊車輛使用的輪轂。這樣腔可以普遍用于不同尺寸不同充氣壓力的輪胎，只需要根據(jù)特定需求調整使用合適的相應的腔部件。
路面上大約一半的車輛有至少一個輪胎充氣不足大于20%，這被認為是高風險的。充氣不足的輪胎將使車轍變差和過熱，從而導致快速磨損和開裂，進而導致附著力損失，或者甚至爆胎。除了這些安全隱患之外，經(jīng)濟方面也是很重要的。 一個充氣不足的輪胎使用壽命更短，旋轉阻力更高，這樣將增加車輛油耗。由于駕駛員通常忽略該隱患而不去處理它，自充氣輪胎會具有很高的安全性和經(jīng)濟性效果。
為了大體給出自充氣輪胎腔的功用，不局限于本發(fā)明的腔，下面就該功用
的一般基本原理進行一下描述。 一個縱長的腔，例如為1x3毫米矩形橫截面，在輪胎o中生成。輪胎在胎面與道路接觸的位置處被壓縮，該變形大約朝輪胎
9軸的方向向上一直到胎圈或者到輪轂穿過輪胎分別展開。由于該變形腔對角生
成，變形將腔對角閉合，閉合的腔的橫截面是0x3毫米。腔在對角閉合處為零
橫截面積；它消失了。當輪胎沿著道路表面滾動，變形的位置也沿著輪胎圓周移動，對角閉合的腔的位置也對角移動，從而推動腔中的氣體前進，真空會在腔中變形位置的背后形成。
基于上述原理，腔可以進行一些選擇，使用的閥的數(shù)量和種類不同、控制輸出的方法不同或者腔的最大壓力不同。例如，使用至少一個閥的腔中的輸出壓力或最大壓力，可以通過生成一個具有完全可變形部分和完全不可變形部分的腔進行設置，其中這兩部分具有確定的最大和最小內容積。在腔中的輸出壓力或最大壓力由腔部件在循環(huán)開始時的最大容積與循環(huán)結束時的最小容積之間的比率確定。
不同的輪胎具有不同的尺寸。 一個普通的尺寸為R13的輪胎，它底部與輪轂的接觸區(qū)域大約12mm寬，它的側部與輪轂的接觸區(qū)域大約7mm高。這樣一個用于客車的普通輪胎，在旋轉時，它的側壁可以靠近輪轂在輪轂壁的上方十分之一毫米處，在輪胎的外側的常用輪胎與輪轂的接觸區(qū)域上方毫米級位置。這些尺寸將確定生成在輪胎胎圈中非承載的腔的大小，精確到十分之一毫米到一毫米級。如果普通輪胎的設計改變，可能會增加這個范圍。
用于卡車和特種機械上的輪胎，受這些輪胎的尺寸和設計的影響，這些范圍可能會相應變大。


基于本發(fā)明的用于輪胎壓力修正的形狀記憶腔通過一些設計的特殊實施例配合所附附圖進行詳細描述。
圖1a是輪胎的截面圖，圖1b是其正視圖。圖2a至2d示出了腔的具體位置。圖3a至3i在截面圖中示出了不同類型的腔的橫截面以及它們的加工過程。圖4a至4d示出了基體提取的過程，其中圖4a和4b是貫穿整個輪胎的截面圖，圖4c和4d是輪胎的正視圖。圖5a示出了構件。圖5b至5f示出了插有構件的輪胎片段，圖6a至6e示出了不同形狀的腔和基體在制造時的橫截面以及腔的作用。圖7a詳細示出了腔和它的構件與輪胎外部的相互連通。圖8a詳細示出了構件和輪胎與輪轂之間的支撐件的位置關系。
具體實施例方式
為了解釋說明，本發(fā)明將以設計的單個實施例的方式進行描述。實施例1
10用于輪胎內壓力調節(jié)的形狀記憶腔1，其是輪胎的一部分或者設置在輪胎外壁附近，腔的一端與輪胎內腔相連，另一端與外界相連，其形狀呈彎曲中空管道狀，它的外壁部分由二對表面10構成，兩表面與腔1 (管道)縱向共面，
兩者夾角a=2到15°。該夾角0>0°位于這些表面10相交的邊上，設置在距離腔1橫截面中心較遠一側。腔1位于輪胎胎圈的輪胎側壁4區(qū)域。
當制造腔1時， 一個扁平的基體9，其具有一個凸起并且寬0.8mm厚0.22mm,在硫化前插在構成輪胎側壁4的膠層之間，之后進行硫化，之后將插入的基體9朝輪胎4中心軸2的方向整體取出?；w9的厚度大體沿著垂直于基體9寬度的方向測量。壓入輔助結構6的基體9的寬度(如圖3g所示)是沿著箭頭方向整個基體9的長度，其厚度在橫跨基體9箭頭的方向被粗略測量。構件19，其橫截面與腔1的橫截面相同，被插入通常為U形橫截面的生成的槽中，朝輪胎4的中心軸方向開口。構件19的一端裝到管道913上，管道開口開在腔1的末端面12處，通向輪胎4的內腔；另一構件19在腔的相反一側末端的相對面12處開口并通向輪胎4的外部?；w9也可以朝非輪胎4的軸線的方向取出，例如朝輪胎4軸線的反向，或者平行于輪胎4軸線的方向。需要說明的是，生成的槽或者延伸表面10沿一定方向上形成，基體9穿過它們被取出，當輪胎裝在輪轂7上之后，產(chǎn)生了足夠的力將它們氣密地封起來，如圖3h所示，在輔助結構6處示出。
圖3h示出了生成在輔助結構6中的圓形的腔1 ，延伸表面10穿過輔助結構6的壁向輪胎4和輪轂7外部延伸出來。表面10被輪胎4和輪轂7之間的壓力緊密地壓在一起。因而，在輪胎4側壁內可能由延伸表面10生成腔1。延伸表面10也可能穿過輔助結構6的壁朝輪胎4壁延伸。通常，延伸表面10有可能延伸到輔助結構6和/或輪胎4的外部，朝向輔助結構6或者輪胎4的任何外壁。唯一需要說明的是，它們在延伸表面10上恰到好處地產(chǎn)生足夠的壓力，從而確保它們的氣密性。
通常，腔1可以包含可變形到零截面積的部分。不可變形到零截面積的部分可以添加其中。實施例中重點描述腔1的可變性部分，不過腔的不可變形到零截面積的部分也可以按類似的方式生成。為了清楚表述，腔1的任何部分，可能提及的，均被認為是在該應用方案中的腔1。雖然在該實施例中的腔1主要設置在鄰近輪胎4胎邊的位置，但是它也可以生成(在保留帶來好處的設計中的重要部件的同時)在除了輪胎4的壁的任何位置或者就在壁上，例如，甚至位于輪胎4的胎面上。圖1a示出了貫穿一個非負載的輪胎4和輪轂7的切面。圓圈指示了用于設置腔1的位置，腔1在其它附圖中詳細示出，圖2a將該圓圈的細節(jié)放大示出。
在圖2b中，輔助結構6位于非負載的輪胎4和輪轂7之間。該結構一側的形狀與輪胎4壁的橫截面相匹配，另一側與輪轂7的橫截面相匹配。輔助結構6因為輪胎4作用在輪轂7上的壓力被固定在所需的位置上，或者它能夠固定在輪轂7或輪胎4上。
圖2d示出了負載狀態(tài)下的輪胎4側壁。輪胎4通過它的側壁使輔助結構6受到影響，將它壓向輪轂7。包含在其中的腔1將順著輔助結構6被壓縮。變形的方向由虛箭頭標示出。
腔1可以生成在輔助結構6中或者直接生成在輪胎4的側壁中，即要么生成在普通生產(chǎn)的輪胎4的膠層之間，要么當輪胎4側壁中沒有足夠的空間時生成在輪胎4側壁上的凸起部內，該凸起部與輔助結構6類似。輪胎4側壁上的凸起部在圖2c中示出，在這種情況下其橫截面與圖2c中的輔助結構6的橫截面一致。在負載狀態(tài)下，該凸起部同圖2d中的輔助結構6—樣發(fā)生變形。
在行駛時，輪胎4被周期性地壓縮，它的胎圈被壓向胎圈區(qū)域中的輪轂7，輪胎4的側壁在胎圈區(qū)域上方周期性地靠向輪轂7。施加力以及靠近均確保位于輪胎4胎圈或其上方的腔1橫向封閉?？v長的腔1呈不完全環(huán)形，并能夠從環(huán)形朝著輪胎4的軸線，也可以是平行于軸線的方向轉向；關于橫向封閉唯一需要說明的是，腔1應位于能夠產(chǎn)生足夠的力來閉合腔1的點上。該點能夠在例如輪胎4和輪轂7之間的部位找出。腔1的一部分，或者整個腔1可以是圓形、橢圓形、直線形、螺旋形或者螺旋線形，或者呈另一種曲線形，或者腔1或部分腔1橫截面中心位于這些曲線上。實施例2
圖3a示出了輔助結構6，其中含有橫截面呈三角星形狀的腔1。這部分腔1位于輪胎4胎圈和輪轂7上方的輪胎4外側壁上。輪胎4未在這里示出，示出的腔1處于未負載狀態(tài)。在構成其中一個角的外壁的表面10上具有一個銳角a。該銳角將確保腔1變形時構成腔1的外壁的氣密性，側壁受到最小化的彎曲和張緊，其將降低腔1外壁上的綜合張力和材料壓力。圖3b示出了在負載狀態(tài)時貫穿腔1的橫截面，腔1的外壁在負載點相互受壓緊貼在一起，使腔1消失并呈零橫截面積狀態(tài)。受壓產(chǎn)生的變形方向由虛箭頭標示出。
距離所示的腔1橫截面中心較遠一端的表面?zhèn)冗叧输J角的腔1可以生成在輪胎4側壁或其鄰近區(qū)域的任何位置，例如，可以在輪胎4的胎面或側壁中。
12之所以使用"腔1橫截面中心"這一概念，是因為腔1的橫截面不一定具有可定義 的幾何中心或對稱點。因此它是該區(qū)域中的一個大約的中心。
圖3c示出了輔助結構6，其中含有呈三角星形狀的腔1。該腔1與圖3a 中的腔1具有相同的外形。但是，該腔1的表面10在圖3a所示的銳角頂點后 方繼續(xù)延伸，并相互平行，這意味著其呈零角度，更深入腔1的壁。由于這一 延伸(由P標示)，腔1的外壁實質上相互分離，并且這些延伸表面10減少了 由于變形產(chǎn)生的在腔1外壁之間傳遞的力。在該實施例中，所有三角星形腔1 的頂點處的延伸均被示出，雖然只有其中一個頂點處的延伸以P標示出。
當輪胎4變形時，力被分離的表面吸收，否則如果表面沒有分離，腔1的 外壁將受損。這種帶有延伸表面10的腔1可以生成在輪胎4側壁或其鄰近區(qū)域 的任何位置，例如，同樣可以在輪胎4的胎面或側壁中。
腔1設于具有可變化的變形力的位置。在循環(huán)時當這些力與封閉腔1的力 暫時相抵時，腔1外壁的表面10的延伸將使腔1外壁的開口暫時擴大，并且在 這種情況下腔1外壁的觸點(touch point)將向延伸段移動。如果表面10沒有 延伸，腔1的外壁將在圖3a中所示銳角的頂點處破裂。
實施例3
將基體9壓入腔1外壁之間，之后再取出基體9，從而加工出腔1。表面 10自己延伸到腔1的外面，表面10之間呈零角度，從而使基體9在加工腔1 時可以很容易地取出。
圖3d示出了圓形的腔1的制造。部分圓形基體9被壓入將來的腔1材質 中；它延伸到腔1圓形橫截面的外面并且從輔助結構6中引出。在壓緊之后， 該延伸將使平行表面10穿過腔1外壁一直延伸到輔助結構6的外面。從而生成 一個通道用來取出壓入的基體9?；w9的取出在圖3e中示出。
將輔助結構6和輪胎4裝在輪轂7上之后，這些延伸的表面10被壓緊在 一起，腔1橫截面將呈現(xiàn)非負載的腔1所需的橫截面。密封以及呈現(xiàn)的期望的 腔1橫截面在圖3f中示出。因而，腔1也可以生成在輪胎4的側壁內。
如果基體9至少部分由易彎曲或易變形的材料制成，例如硫化橡膠織物或 薄鋼板，那么它將在取出時縮小或彎曲，并且不會帶來任何明顯的阻力。使用 分離器可以使基體9更容易取出，該分離器在硫化之前作用在基體9的壁上。 分離器確?；w9在硫化時不會與腔1外壁粘結在一起。
圖3g示出了箭頭形基體9被部分取出。輔助結構6的壁因其柔性而沒有 帶來任何明顯的阻力。使用一個合適的工具，可以暫時打開基于基體9生成的輪廓，從而使基體9更容易被取出?；w9也可以被分成多個部分， 一部分一 部分地將它們取出。在使用實心基體9時這樣更容易將其取出。
圖4a示出了帶有可彎曲壓緊基體9的輪胎4的截面；圖4c為其側視圖。 在側視圖中，覆蓋在基體9上的輪胎4的壁在圖中部分透明。圖4b和4d示出 的基體9的上部被部分取出，基體9的側部和底部還未被取出。在取出時，基 體9蜷縮彎曲，從而生成一定的空間用來取出基體9的其余部分。
圖3i示出了其它一些可以采用的腔1外形，有兩種透鏡的形狀。還示出了 外形呈折疊菱形的腔1。腔1的較佳形狀為可以使作用在腔1外壁上的力盡可 能地與腔1外壁垂直正交的形狀。這樣將使腔1相對的壁避免相互滑移，避免 磨損和破損。
可以向輪胎4的壁或輔助結構6上配上一些橡膠合成加固加強組件，例如 纖維繩、電線、緩沖層、加強膠條或繃帶。
用來制造輪胎4胎體的橡膠對于已進入輪胎4內的空氣具有相當高的滲透 率。由于這個原因，所謂的內橡膠層被用作輪胎的最內層，以確保輪胎4的不 滲透性。因此，內橡膠可以用做腔1的外壁。在腔1的加工過程中，內橡膠可 以直接用于輪胎4膠層或輔助結構6的生產(chǎn)，當加工腔1時基體9被放置在輪 胎4膠層或輔助結構6之間，或者，在將基體9插入生產(chǎn)輪胎4的膠層或輔助 結構6之間之前，內橡膠層可以置于基體9上。接下來經(jīng)過硫化，內橡膠與鄰 近膠層材料融合在一起。
腔1也可以切割制造出來，使用一把加熱的刀切割，在輪胎4的壁或輔助 結構6熔耗或燒除。也可以采用擠壓的方法生成腔1,生產(chǎn)方法與生產(chǎn)橡膠管 或橡膠墊類似。
將一個容納腔1的中空管放入由基體9或按照上述提及的方法生成的槽中， 也可以由一個實心管取代，其外壁以及基體9或其它上述方法生成的外壁將構 成腔1最終空間。該中空管可以由相對于該槽的壁彈性較高的材料制成，這樣 在負載時腔1更好地閉合密封。它也可以由不滲透性橡膠制成，因而代替在硫 化時將內橡膠添加到腔1的壁上。因此，實心管，亦即是非中空管，可以由相 對于該槽的壁彈性較高的材料制成，這樣在負載時腔1更好地對角閉合密封， 同時在未負載時在腔1中的外壁以及基體9或其它上述方法生成的外壁之間產(chǎn) 生轉變空間。
實施例4
輪轂7為標準型，但是它的部件根據(jù)輪轂7型號的不同而變化，部件的外
14形需要與輔助結構6的壁或者與含有腔1的輪胎4的壁相對應?？梢詫⑤嗇? 相關部件標準化，或者制造一個支撐件15安裝到輪轂7上輪轂罩上、或輪轂7 和輪胎4之間。這個支撐件15可以起到同輪轂7相同的支撐作用。為了易于運 行，支撐件15，在外形上，必須與含有腔1的輔助結構6的外壁或者含有腔1 的輪胎4的外壁的輪廓部分對應。該支撐件15可以是輪轂罩的一部分。
腔1可以生成在輔助結構6內，通過將兩條形材料膠合在一起，例如兩個 膠條，腔1輪廓己在膠條中按壓出來。這些膠條可以生成一個完整的縱向于腔1 的圓形，或者在同一方向上為至少一部分圓形。除了膠合在一起之外，可以將 膠條相互正好拼在一起，然后由輪胎4和輪轂7之間的持續(xù)的壓力將它們密封 起來。在普通輪轂7與輪胎4之間緊貼的某些位置上的壓力超過12個大氣壓。
不同的輪胎4其外壁的橫截面變化很大。普通的生產(chǎn)解決方法是將腔1放 置在輔助結構6中，然后提供具有標準輪廓壁的輔助結構6。輪胎4必須具有 相同輪廓的外壁來與輔助結構6相接，這在輪胎4的設計中是一項很簡單的改 變。這樣將確保輪胎4外壁與輔助結構6之間的力正好與輔助結構6的壁垂直 正交，從而減少相互滑移和磨損的機率。
實施例5
圖5a示出了構件19。構件19頂弧部分的橫截面與腔1的橫截面相對應。 由Vv和Vs標示的直線部分包括通過管道913面12與Vv和Vs部分的相對末 端相互連通。管道913由虛線箭頭標示。
圖5b示出了輪胎4正在裝配到輪轂7上的情況。在這之前，基體9沿著 輪胎4的整個圓周被壓進輪胎4中。由于通過這種方式生成的腔1為了可以使 用必須被中斷，中斷將通過插入構件19實現(xiàn)，構件19至少部分位置與腔1的 橫截面對應。該構件19將阻止空氣在腔1各部分之間通過構件19插入腔1的 部分滲透。
構件19的一部分被插入到腔1中，其形狀與腔1輪廓相對應。構件19的 該部分的輪廓與圖5a中A-A截面相對應。圖5c示出了輪胎4完全裝在輪轂7 上之后的情況，腔1的壁和構件19的壁被密封，從而使腔1在該部分中是無法 滲透的。
圖5d示出了插入構件19,該構件包括它的Vv部分，其處在腔1的壁之 間，也在輪胎4和輪轂7之間。輪胎4完全裝在輪轂7上之后(在圖5e中示 出)，構件19，包括它的Vv部分，腔1，輪胎4和輪轂7都密封在一起。構件 19的面12和輪胎4的內腔之間通過管道913與腔1連通，管道913位于構件19的一部分(由Vv標出)中。構件19的該部分的截面(在圖5a中由B-B標 出)與構件19的截面(在圖5d和5e中示出)相對應，同時，但是，在圖5d 和5e上構件在它的Vv部分彎曲，以從腔1中重復引出。
因此，構件19的相對面12和外界之間通過管道913與腔1相互連通，管 道913位于構件19的一部分(由Vs標出)中，在圖5f中示出。構件19的該 部分的截面(在圖5a中由C-C標出)與構件19的截面(在圖5f中示出)相 對應，同時圖5f示出了構件19在它的Vs部分彎曲，以從腔1中重復引出。
管道913也可以植入輪胎4或輪轂7的壁，或者生成在輪胎4或輪轂7的 壁內，而不需要與構件19一體成型。
實施例6
如果腔1的可變形部分幾乎沿著輪胎4的整個圓周設置，那么同時，當每 個輪胎4旋轉時在腔1的入口和出口處發(fā)生的變形將腔1對角封閉，并且輪胎 4的內腔或外界在腔1的面上的總的壓力將無法平衡，這樣可能會導致根據(jù)腔1 變形部分和非變形部分的壓縮率設置的內置輸出壓力(built-in output pressure) 無效。如果腔1的輸出壓力由基于輪胎4內壓作用的閥控制，輸出壓力就不需 要根據(jù)腔1的部件的比率進行調整，并且腔1的非變形部分不是必需的，但是 仍然可以存在。在這種情況下，無法根據(jù)內置輸出壓力設置腔1的輸出壓力， 其不一定是一種障礙。
當腔1的輸出壓力根據(jù)腔1的內置輸出壓力設置，同時，當在腔1上設置 一個閥，閥通過腔1從輪胎4中抽氣，在這情況下，應將腔1的最少一可變形 至零橫截面積的部分的進口和出口置于一相對距離，以容許當負載輪胎中旋轉 一圈，整個腔最少一次處于輪胎4變形而致的非負載位置，令腔1變形到零負 載面積。這意味著，負載輪胎每旋轉一周，腔1可變形部的所有部分將相互連 通最少一次。
進口和出口之間的距離可以例如是根據(jù)構件19的長度而設定。使用基體9 加工的腔1也可以根據(jù)輪胎4的圓周長制成所需的長度，該長度較輪胎4的圓 周長短了因輪胎4負載時變形的輪胎4圓周長度，或是一較長的距離。
基體9的長度與整個輪胎4圓周長之間的偏差可以由輪胎4壁的液體物質 經(jīng)過硫化輪胎4填充。
在制造腔1時，也可以在腔1必需長度中使用的基體9中添加基體9的附 加部分，該附加部分在輪胎4和腔1硫化后保留在輪胎4壁中，這樣將不需要 插入構件19，亦不需要在硫化時在輪胎4外壁之間移動。實施例7
圖6a示出了帶有壓入的基體9的腔1的橫截面。在硫化后，基體9生成 了腔1，該腔1具有腔1壁的延伸表面。圖6b上的虛線箭頭標出了作用在腔1 壁上的壓力，其大約平行于腔1壁的延伸表面和從基體9中抽出的腔1壁?；?體9的一部分收縮?；w9和腔1的壁之間最小化接觸，基體9可以從腔1縱 長方向取出。圖6c示出了取出基體9后的，尚未安裝在輪胎4和輪轂7之間的 腔1。圖6d示出了己經(jīng)安裝在非負載的輪胎4和輪轂7之間的腔1。腔1壁的 表面10相互緊貼，相互之間角度為零。圖6e示出了由于輪胎4變形處于負載 位置的腔1。腔1的所有壁均緊貼在一起，使腔1在該位置變成零橫截面積。 實施例8
輪胎4、輔助結構6、輪轂7和支撐件15或者輪轂蓋，都可以包含腔1的 生成部件和組件。例如，可變形成零橫截面積的腔1的一部分，生成在輔助結 構6中，在輪轂7中設置一個帶有過濾器的吸入口；排氣通道可以通過腔1的 壁引導。所有這些組件可以通過開口相互連通，生成的開口在每個相互連通的 組件上相對，這些開口的邊緣受到輪胎4和輪轂7之間壓力的作用壓緊在一起 并密封。由于這些部件，例如輪胎4、輪轂7、輔助結構6、輪轂蓋或支撐件15， 至少部分是一直同中心的，因而制造的開口距軸線的距離相同，當裝配車輪時 只需確保它們沿著圓周相對放置。沿著至少一個連通組件的較長部分的圓周上 或者整個圓周上設置一些凹槽，可以使沿著圓周的裝配準確。從而，在車輪裝 配完成后連通組件相對的連通開口與凹槽一直相對。當凹槽不沿著組件的整個 圓周設置，而是沿著其中一部分設置，相對的組件的連通開口將更容易對齊， 相比于如果連通管道的尺寸小的情況。
圖7a示出了輪胎4的截面，由淡灰色標出，該界面包括腔1，其通過一個 直徑為0.5mm的管道與在輪胎4外壁和輪轂7之間的輪胎4外壁上的凹槽Z 連通。該凹槽Z為1mm厚，2mm寬，它沿圓周閉合設置，即是，它的長度在 該區(qū)域中與輪胎4和/或輪轂7的整個圓周長相對應。由深灰色標出的直徑 0.5mm的開口 0加工在輪轂7上與凹槽Z相對，該開口 0將凹槽Z與外界相 互連接。開口O—直設置在凹槽Z相對的位置上，甚至當輪胎4相對輪轂7擺 動時。同時，它們受到輪胎4或輔助結構6作用在輪轂7上的壓力一直被密封 在一起。點劃線箭頭標示出空氣從外界穿過輪轂7中的開口 0流入凹槽Z中； 虛線箭頭標示出空氣從凹槽Z穿過管道流入腔1中。因而凹槽Z和開口O都成 為管道的一部分。
17實施例9
圖8a示出了輪胎4、輔助結構6、輪轂7和支撐件15。輔助結構6部分 斜靠在輪胎4的壁上，部分抵靠在輪轂7上，并部分抵靠在支撐件15上。在該 情況下，支撐件15使輪轂7更完善，與輪轂7不同的是，它與輔助結構6的壁 的輪廓相對應。另外，在該實施例中支撐件15可以使輔助結構6延伸， 一直延 伸到輪胎4無法接觸到輪轂7。更優(yōu)地，支撐件15是實心的，例如由鋼或塑料 制成。它也可以由低壓縮率材料制成，例如硫化橡膠。 本發(fā)明的應用
基于本發(fā)明的用于輪胎內壓力調節(jié)的形狀記憶的腔將可以應用在新胎生產(chǎn) 中和己有輪胎的改造中，可以用于客運車輛和多用途運載車輛的輪胎上。
權利要求
1、用于輪胎內壓力調節(jié)的形狀記憶的腔，其是輪胎的一部分，或者設置在輪胎壁的附近，其在一端與輪胎內部連通，另一端與外界連通，其特征在于該腔(1)的形狀呈中空彎曲管道狀，它的至少一個外壁由一對表面(10)的至少一部分構成，所述表面與腔1縱向共面，兩者夾角α為0到120°，中如果該夾角α＞0°，該夾角位于這些表面(10)的連接邊上，該連接邊位于距所述腔(1)橫截面的中心較遠的一側。
2、 根據(jù)權利要求1所述的腔，其特征在于所述腔(1)為至少部分環(huán)形 的，或至少部分螺旋形的。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的腔，其特征在于其位于在輪胎胎面處的輪 胎側壁的區(qū)域內。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的腔，其特征在于其位于輔助結構(6)中，所述輔助結構插在輪胎側壁(4)與下述至少一個部件之間，包括輪轂(7)、輪轂蓋或連接到所述輪轂(7)或輪轂蓋的支撐體(15)。
5、 根據(jù)權利要求4所述的腔，其特征在于帶有所述腔(1)的所述輔助結構(6)與所述輪轂(7)或輪穀蓋或輪胎側壁(4)固定連接。
6、 根據(jù)權利要求4或5所述的腔，其特征在于帶有所述腔(1)的所述 輔助結構(6)的形狀為在一側與所述輪胎(4)的側壁緊密貼合，在另一側與 所述輪轂(7)緊密貼合。
7、 根據(jù)上述任一項權利要求所述的腔，其特征在于其與一構件(19)至 少在一端相接。
8、 根據(jù)上述任一項權利要求所述的腔，其特征在于其與下述部件中的至少一個連通輪胎(4)、輪轂(7)、支撐件(15)或輪轂蓋。
9、 根據(jù)權利要求1至8所述的腔(1)的加工方法，其特征在于寬度為0.1到200mm厚度為0.01到100mm的基體(9)放在生成所述輪胎(4)側 壁或所述輔助結構(6)的膠層之間；之后進行硫化，插入的基體(9)被整體 取出，或者被取出長度與所述腔(1)的長度相對應的部分，取出為整體或者分 幾部分取出。
10、 根據(jù)權利要求9所述的加工方法，其特征在于所述基體(9)的厚度 沿基體(9)中心軸向外的方向在至少部分基體(9)寬度上改變。
11、 根據(jù)權利要求9或10所述的加工方法，其特征在于所述基體(9)被取出，構件(19)被插入生成的槽中，所述構件(19)在所述腔(1)內所處的位置上的所述腔(1)的橫截面與所述構件(19)的橫截面至少在一位置處是相同的，所述槽通常為U形，并開口向外朝向輪胎(4)壁或輔助結構(6)壁。
12、 根據(jù)權利要求9至11中任一項所述的加工方法，其特征在于所述基體(9)被分成至少兩部分，其中第一部分與所述腔(1)的長度相對應并在硫化后被取出，基體(9)的附加部分保留在輪胎(4)或輔助結構(6)內。
13、 根據(jù)權利要求9至12中任一項所述的加工方法，其特征在于所述構件(19)至少一端裝在管道(913)上，該管道開口開在所述腔(1)的端面處，之后連通輪胎(4)或者輔助結構的外部空間。
14、 根據(jù)上述任一項權利要求所述的加工方法，其特征在于所述腔(1)的至少一部分被按壓、擠壓、碾壓、碾磨、加工、切除、熔融或燃燒。
15、 根據(jù)上述任一項權利要求所述的加工方法，其特征在于 一個包含所述腔(1)的軟管插入所述槽中和/或裝在一個實心界面軟管上，軟管橫截面積比未負載的腔(1)的橫截面積小。
16、 根據(jù)上述任一項權利要求所述的加工方法，其特征在于用在至少一部分的腔(1)壁上的力大體上為其垂直方向。
17、 根據(jù)上述任一項權利要求所述的加工方法，其特征在于它的壁的輪廓與裝在上面的輔助結構(6)的輪廓相貼合。
18、 根據(jù)上述任一項權利要求所述的加工方法，其特征在于至少一個它的壁與裝在上面的輔助結構(6)的輪廓相貼合。
全文摘要
一種腔(1)，按用于輪胎(4)內壓力調節(jié)的軟管泵的方式工作，其是設置在輪轂(7)與輪胎胎面(4)之間的輪胎(4)或輔助結構(6)的一部分，并在一端與輪胎(4)內腔相連，另一端與外界相連。該腔(1)的形狀呈彎曲中空管道狀，其中至少一個外壁由至少一對平行于所述腔(1)縱長方向的表面(10)至少部分構成。當輪胎裝在輪轂上時，這對表面(10)被按壓在一起，從而將腔(1)密封閉合。當腔(1)在車輪旋轉期間閉合時，該表面(10)會輕微相互滑移，產(chǎn)生內壁張力作用在它們自身，從而減少壁破損的可能性。加工這種腔(1)的方法也被披露。
文檔編號B60C23/00GK101495331SQ200780027842
公開日2009年7月29日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權日2006年5月23日
發(fā)明者法蘭提賽克·赫拉巴爾 申請人:哥達發(fā)展公司