專(zhuān)利名稱(chēng)：一種能對(duì)氣輪胎自動(dòng)補(bǔ)充氣體并恒壓的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能對(duì)各種充氣輪胎在缺氣壓低、緩慢漏氣和因異物刺破內(nèi)胎所引起的氣體泄漏及時(shí)補(bǔ)充并恒壓的方法及裝置。特別對(duì)自行車(chē)、摩托車(chē)、三輪車(chē)、手推膠輪車(chē)及大、中、小各型汽車(chē)的漏氣補(bǔ)充更顯得效果尤佳。但本人發(fā)明該方法及裝置，最初仍是從自行車(chē)開(kāi)始聯(lián)想并發(fā)展的。
生活在山城重慶這個(gè)特殊地理環(huán)境里，對(duì)于自行車(chē)這種輕巧方便的交通工具沒(méi)有多大用武之地。因出門(mén)就上坡下坎反而給人們?cè)鎏砹瞬簧俾闊?，?dāng)然在這里的使用者大都將其既作為交通工具又作為鍛煉身體的運(yùn)動(dòng)器械。每當(dāng)我有機(jī)會(huì)驅(qū)車(chē)作樂(lè)時(shí)，總愿車(chē)胎氣足足的以便飛快行駛，因而也就常使我聯(lián)想到往年中央電視臺(tái)在春節(jié)晚會(huì)上播出的自行車(chē)自動(dòng)充氣發(fā)明的精采表演，但是每次聯(lián)想總使我迷惑不解的是這想好的發(fā)明為什么在國(guó)內(nèi)眾多的車(chē)手的車(chē)輪上不見(jiàn)其蹤跡，因此進(jìn)一步引起了我探索和求解的興趣。在一次到市情報(bào)所翻閱專(zhuān)刊公報(bào)文獻(xiàn)的同時(shí)也順便查了查有關(guān)充氣裝置的報(bào)道。其中比較有代表性的有(GG85202749 GG85202991 GG85203277)等幾種類(lèi)型。當(dāng)然它們有各自的特色和優(yōu)越性。都能在原空壓機(jī)和打氣筒的基礎(chǔ)上提供一種簡(jiǎn)便可行的充氣方法和裝置。但仔細(xì)分析，它們也各自存在著一些缺陷和不足。綜合表現(xiàn)在下面幾個(gè)方面一、它們幾乎都是采取從車(chē)輪外部附加一個(gè)裝置進(jìn)行充氣，如果用一個(gè)對(duì)比示意圖(圖2、圖3)來(lái)表示，即當(dāng)其在作充氣工作時(shí)，實(shí)際上就意味著將車(chē)胎這個(gè)密閉系統(tǒng)向外延伸(本發(fā)明是內(nèi)陷)當(dāng)然這是關(guān)鍵的第一步，此舉方案一定隨即導(dǎo)致產(chǎn)生下列鎖鏈反應(yīng)及不佳后果和必須采取的補(bǔ)救措施。
(1)首先是要在充氣裝置和車(chē)胎之間增加一套輸氣和銜接裝置、勢(shì)必導(dǎo)致結(jié)構(gòu)成本的增加，安裝的麻煩。
(2)充氣裝置欲輸出壓力空氣，勢(shì)必要借助于外部動(dòng)力，不論這種動(dòng)力是來(lái)自往復(fù)直線或旋轉(zhuǎn)式，均要求在工作時(shí)裝置體和動(dòng)力輸入臂之間不能發(fā)生同步運(yùn)動(dòng)，必須固定其中一部分，而在不停旋轉(zhuǎn)行駛的車(chē)輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體只能有車(chē)軸、車(chē)架和地面，這樣必將導(dǎo)致充氣裝置對(duì)動(dòng)力的獲得方式和位置受到一定限制，如果欲在行駛中自行充氣，能提供動(dòng)力的形式只能有輪與軸間的摩擦力，輪與車(chē)架或地面的碰撞，變化的離心力等幾種方式來(lái)獲得。而這些方式同樣要增加一些結(jié)構(gòu)和裝置來(lái)適應(yīng)這些設(shè)計(jì)方案的需要。將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本增高;如果將充氣裝置裝在車(chē)輪以外，最終還會(huì)因輸氣連接管道的限制，不但不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充氣，還必須將車(chē)停下來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充，自然后一種方式的缺點(diǎn)就更多了。
二、作為花錢(qián)買(mǎi)自動(dòng)充氣機(jī)的消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，本來(lái)就在經(jīng)濟(jì)等方面受到一定的心理壓力，更何況現(xiàn)實(shí)社會(huì)中仍有那么一些連車(chē)鈴都要摘的小人，自動(dòng)充氣機(jī)更是他們要獵取的對(duì)象了，這樣人們花錢(qián)買(mǎi)來(lái)的方便反成為他們的負(fù)擔(dān)，停車(chē)時(shí)欲拆又閑麻煩，不拆又提心吊膽，確實(shí)令人啼笑皆非極大地?fù)p傷了他們的消費(fèi)心理。
三、在自動(dòng)充氣裝置中還必須配一套自控系統(tǒng)，而在非自動(dòng)充氣裝置充氣過(guò)程中就只能憑經(jīng)驗(yàn)充氣并無(wú)法使胎壓維持恒定。
在分析并看到了上述的不足和缺陷之后，于是激發(fā)了本人要進(jìn)行改進(jìn)并創(chuàng)作的熱情，經(jīng)過(guò)反復(fù)思考和推敲后，認(rèn)為要克服并彌補(bǔ)上述不足之處必須要從以下幾方面著手突破與改進(jìn)。
(1)不能讓充氣裝置裸露在外，給人們一種安全使用感，同時(shí)既能防盜又能維持原車(chē)形的美觀。
(2)要使充氣、恒壓、停止充氣的控制實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)。
(3)要使充氣裝置的結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單體積盡量小，加工程序盡量少，生產(chǎn)設(shè)備投資盡量小，讓使用者經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。生產(chǎn)廠家獲利大。
(4)要使充氣裝置能夠適應(yīng)在特殊情況下(刺破漏氣)維持胎壓和進(jìn)出氣量的平衡而不影響繼續(xù)行駛。
(5)盡可能減少各結(jié)構(gòu)之間的摩擦損耗以延長(zhǎng)其使用壽命。
(6)要盡量能使其在各類(lèi)氣輪胎中通用。
(7)要盡量保持原車(chē)輪結(jié)構(gòu)和功能。
當(dāng)然也只有當(dāng)上述各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到和實(shí)現(xiàn)后，才能使本發(fā)明與裝置變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)并為社會(huì)所承認(rèn)。經(jīng)過(guò)10多天的探索、分析、思考、選擇、設(shè)計(jì)，本發(fā)明基本上實(shí)現(xiàn)和達(dá)到了上述各項(xiàng)指標(biāo)并具備了相當(dāng)?shù)膶?shí)用性。
本發(fā)明及裝置的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，首先著手解決的問(wèn)題是既要使充氣裝置不裸露在車(chē)身外并能防盜，又要使之不與車(chē)體的其它部位發(fā)生碰撞、摩擦、牽扯并要隨車(chē)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)并獲得動(dòng)力以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充氣，經(jīng)選擇認(rèn)為在車(chē)胎內(nèi)氣門(mén)芯處安裝一個(gè)充氣裝置是理想位置和方法，這一方案實(shí)施的結(jié)果是將充氣裝置置身于車(chē)胎內(nèi)，既防止了易盜的危險(xiǎn)性，又保持原車(chē)的外形美觀，同時(shí)也能隨車(chē)輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)并不會(huì)與車(chē)體其它部位發(fā)生碰撞和牽扯，更重要的是當(dāng)充氣裝置與氣門(mén)芯連為一體后，其原來(lái)那些認(rèn)為是必須的連接、輸氣、固定等結(jié)構(gòu)系統(tǒng)統(tǒng)統(tǒng)被認(rèn)為是多余的部分，全都淘汰并刪去，它不但使其結(jié)構(gòu)和安裝變得極為簡(jiǎn)單，也使成本大幅度下降。在這一方案選定后，隨之又出現(xiàn)充氣裝置必須微型化并能適應(yīng)于在高壓環(huán)境下工作等問(wèn)題，本人又選擇了結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單皮老虎和活塞式二種結(jié)構(gòu)作為充氣裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)單，工作可靠性和體積微型化均達(dá)到了上述要求并為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)提供了第一種可能性。
在裝置問(wèn)題得以解決后，下一步的關(guān)鍵是解決動(dòng)力問(wèn)題，在仔細(xì)觀察和分析了車(chē)輪在行駛過(guò)程中的變化規(guī)律后，本人驚奇的發(fā)現(xiàn)這種變化規(guī)律和前面對(duì)裝置結(jié)構(gòu)與安裝位置方案的選定設(shè)計(jì)有二處可喜的巧合，首先是動(dòng)力的獲得，從幾十公斤的自行車(chē)到數(shù)十噸的載重車(chē)，雖然他們因車(chē)輪在接觸地面時(shí)壓力分散壓強(qiáng)變小，而一但車(chē)輪的重量集中在某一點(diǎn)時(shí)又轉(zhuǎn)化為巨大的壓力，表現(xiàn)在車(chē)輪上的這種分散的小壓強(qiáng)和集中的大壓力就恰恰迎合了裝在氣門(mén)芯上的這微型充氣裝置應(yīng)在小壓強(qiáng)的環(huán)境下獲得足夠的壓力的需要，其次是動(dòng)力的作用方向，在研究車(chē)輪行駛途中變化規(guī)律的同時(shí)又可見(jiàn)到。車(chē)輪這種受重力的壓迫(地面的反作用力)變形雖然是隨車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而依次繞周變形，但變形的方向卻始終垂直于地面并朝向車(chē)輪軸心作直線往返運(yùn)動(dòng)，而這恰好就是充氣裝置所需的動(dòng)力和作用力方向。與此同時(shí)，這種隨車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的繞周變形和形變的恢復(fù)過(guò)程相對(duì)充氣裝置來(lái)說(shuō)又是一個(gè)呈周期性的變化過(guò)程，這就給充氣裝置所需要的間隙往返式動(dòng)力再次達(dá)到了高度的吻合。
在解決了動(dòng)力這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題后的有幸之余，本人再來(lái)仔細(xì)研討捉摸這個(gè)動(dòng)力的做功過(guò)程，在仔細(xì)推敲這個(gè)動(dòng)力做功過(guò)程中又發(fā)現(xiàn)它既是一個(gè)十分復(fù)雜的作用過(guò)程又是一個(gè)有趣的反應(yīng)，也就是說(shuō)這個(gè)力最終表現(xiàn)出來(lái)的做功過(guò)程是多種力在相互作用過(guò)程中的綜合反應(yīng);同時(shí)這個(gè)力的最終做功結(jié)果又是一個(gè)十分巧妙的，也可以說(shuō)是根據(jù)自身的需求并經(jīng)選擇的自控的按相應(yīng)需求自供的動(dòng)力，下面我簡(jiǎn)略的描述一下這個(gè)反應(yīng)過(guò)程，首先是當(dāng)車(chē)胎需補(bǔ)充氣體時(shí)對(duì)動(dòng)力的需求，這個(gè)需求是按胎內(nèi)失去了多少氣體和降低了多少壓力，需及時(shí)補(bǔ)充多少數(shù)量和需做多少功而自己選定的，在每次做功過(guò)程中表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面(1)當(dāng)胎壓下降較大時(shí)它對(duì)地面?zhèn)鹘o輪胎的反作用力阻力減小，故充許輪胎將這個(gè)動(dòng)力較大的遠(yuǎn)距離的作用于壓氣室做功以大量的向胎供氣。(2)同時(shí)，相對(duì)降低的胎壓又給壓氣室壓出的壓力空氣提供了一個(gè)容易進(jìn)入的環(huán)境。而后在不斷充氣過(guò)程中胎壓逐漸升高，這時(shí)它又好似根據(jù)自己的需求減小故意產(chǎn)出較大的阻力阻礙輪胎傳來(lái)的反作用力以阻止其對(duì)壓氣室做較大的功，同時(shí)也極力阻止略高于胎壓的壓力空氣進(jìn)入胎內(nèi)，直到它最后感到胎壓已滿(mǎn)足需求時(shí)，輪胎也就不再對(duì)壓氣室施力做功了。正是因?yàn)樯鲜鲞@些反應(yīng)過(guò)程，就好象是它自身感到需大量補(bǔ)充空氣時(shí)，車(chē)胎就及時(shí)的做出相應(yīng)反應(yīng)將壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化成一個(gè)較大動(dòng)力以滿(mǎn)足其需要，一但當(dāng)它感到不需要時(shí)，車(chē)胎則自動(dòng)不輸出動(dòng)力以終止充氣。它們之間看上去就好象是達(dá)到了高度的協(xié)調(diào)，統(tǒng)一并配合得那么默契，欲大則多給，欲小則少及，所以本人認(rèn)為它的這種反應(yīng)過(guò)程和機(jī)制是一種按自身需求的、經(jīng)選擇的自控的，自動(dòng)提供相應(yīng)動(dòng)力并做功充氣的過(guò)程。當(dāng)然在這個(gè)反應(yīng)過(guò)程中還有壓氣室內(nèi)的壓縮空氣和彈簧的反作用力也同時(shí)在對(duì)做功過(guò)程起阻礙限制作用，只不過(guò)它們?cè)谧龉^(guò)程中的變化比較穩(wěn)定有規(guī)律，為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，在論述過(guò)程中基本沒(méi)有提及，但實(shí)際他們?cè)诔錃膺^(guò)程中所起的作用也是不容忽視的。在解決了上述兩關(guān)鍵問(wèn)題之后，本發(fā)明的構(gòu)想和設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)的可能性已完全具備了，但它仍不完善還有不少缺陷需要改進(jìn)，在進(jìn)一步探索和研究后，又提出了必須利用這個(gè)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的充氣裝置在不另外增加其它附加結(jié)構(gòu)的同時(shí)去實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充氣恒壓并盡可能減少充氣裝置和車(chē)內(nèi)胎間的摩擦損傷以延長(zhǎng)其使用壽命，在著手研究過(guò)程中本人又再次可喜的發(fā)現(xiàn)車(chē)輪在行駛過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)的這種重量的變化，車(chē)胎受壓力和胎壓影響的變形規(guī)律，氣體在被壓縮后的變化規(guī)律等因素只要通過(guò)合理運(yùn)用均可為自動(dòng)恒壓的實(shí)現(xiàn)提供有利的條件。在這里應(yīng)指出的是自動(dòng)充氣并恒壓和盡量減少機(jī)械磨損這二個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)幾乎是同時(shí)的和相互的，而絕非各自獨(dú)立完成。在弄清了各種因素間的相互聯(lián)系和作用后在技術(shù)上對(duì)本發(fā)明作了下述處理。首先是將充氣裝置受力端稍稍移動(dòng)使之和內(nèi)胎保持一定間距，這個(gè)間距的大小應(yīng)使車(chē)體重量變化為原來(lái)1-2倍的情況下仍能保持正常充氣，這種設(shè)計(jì)方案是否合理，本人再作進(jìn)一步分析和論證，在分析車(chē)輪行駛的全過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)下面三種情況，即平穩(wěn)的行駛，車(chē)振動(dòng)著的行駛，車(chē)輪受到巨大的壓力和沖擊力的情況下行駛，當(dāng)然第三種情況是因路面極壞、凹凸不平，石塊頂撞，急剎車(chē)，車(chē)速快等多種因素造成的撞擊顛頗和振動(dòng)。這三種狀態(tài)它們間的發(fā)生次數(shù)在一般情況下成正態(tài)分布，也就是說(shuō)平穩(wěn)的行駛和受到巨大撞擊的行駛出現(xiàn)的次數(shù)相應(yīng)要少得多，而這第三種現(xiàn)象的時(shí)有間斷發(fā)生再加上發(fā)生在車(chē)輪360度內(nèi)偶然機(jī)會(huì)，正是本發(fā)明既要實(shí)現(xiàn)充氣自動(dòng)并恒壓，又要盡可能的減少磨損的最有利條件，本人在考察一個(gè)正常輪胎后發(fā)現(xiàn)每天的漏氣量實(shí)際非常小，也就是說(shuō)不必要讓車(chē)輪每轉(zhuǎn)一周進(jìn)行一次氣體補(bǔ)充，只要利用這種為數(shù)不多的撞擊次數(shù)和相對(duì)較大變化的重量迫使車(chē)胎發(fā)生的間隙較大變形，就完全足以補(bǔ)充每天的漏氣數(shù)量了，實(shí)際上在解決上述兩個(gè)難題的時(shí)候，僅僅只是在間距上作了一個(gè)小小移動(dòng)手術(shù)，巧妙地利用了車(chē)輪在行駛途中的變化規(guī)律即達(dá)到了一舉兩得效果和目的，當(dāng)然本人在這里無(wú)法以具體的數(shù)據(jù)精確計(jì)算作出準(zhǔn)確的結(jié)論，更何況行車(chē)的狀況是千變?nèi)f化的，但本發(fā)明及裝置也確實(shí)就在這撞擊的相對(duì)和絕對(duì)之中，時(shí)而停停充充時(shí)而充充停停，在極大地減少了磨損情況下實(shí)現(xiàn)了對(duì)車(chē)輪的自動(dòng)充氣并恒壓。當(dāng)然這種撞擊的利用還具有另一獨(dú)特的意義，在這里必須說(shuō)明，即當(dāng)胎壓下降較大胎內(nèi)氣量經(jīng)一段時(shí)間的補(bǔ)充基本滿(mǎn)足時(shí)，這時(shí)的車(chē)胎和充氣裝置是處于一個(gè)似接觸非接觸要離開(kāi)不離開(kāi)的狀況，而充氣也是處于一個(gè)似充非充的狀況，胎壓也處于一個(gè)快要達(dá)到最大值的狀況時(shí)，要使胎壓充完全趨于最大值，裝置和車(chē)胎真正離開(kāi)，仍就是必須要借助于這種偶然間的撞擊去實(shí)現(xiàn)真正的分離。到此為止，本發(fā)明提出的主要技術(shù)目標(biāo)基本上全部實(shí)現(xiàn)。
在最后，為了讓本發(fā)明及裝置有更大的適應(yīng)用性以滿(mǎn)足不同車(chē)、人的不同要求，同時(shí)又在下面幾方面進(jìn)行了技術(shù)處理。
1、在恒壓方面，為防止萬(wàn)一充氣過(guò)量出現(xiàn)事故，本人對(duì)壓氣室進(jìn)行了定量的設(shè)計(jì)，根據(jù)公式P1V1＝P2V2可知P2和V2成反比關(guān)系，如果限定了V2大小也就等于限定了P2，于是在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)各種輪胎所需的不同工作壓力，在壓氣室的底部(即連桿的端部)留出一個(gè)空間V2，不論壓氣室受到多大的作用力，它所壓出的氣體壓力也不會(huì)超過(guò)定值P2，這種處理方案也是對(duì)前自動(dòng)恒壓的一種補(bǔ)充和限定。
2、在考慮到駕車(chē)人各自對(duì)胎壓的愛(ài)好不同(反彈力)，設(shè)計(jì)時(shí)在壓氣室和連桿接合部加減2-3塊墊圈，其目的是利用墊圈的厚度在小范圍內(nèi)改變并調(diào)節(jié)壓氣室V2，從而達(dá)到改變P2的目的，這樣就能很方便的滿(mǎn)足不同人的不同需要了。
3、在材料上本人采用了橡膠和金屬二種，連桿統(tǒng)一采用橡膠(或彈簧)其目的是要使連桿既能起到支撐壓氣室，又要作為反作用的傳遞承受與緩沖者，在設(shè)計(jì)時(shí)橡膠連桿的承受壓力規(guī)定為胎壓的1-2倍，當(dāng)壓力不超過(guò)時(shí)它能正常的協(xié)助壓氣室壓出壓力空氣，一但超過(guò)這個(gè)承受力時(shí)連桿即發(fā)生變形彎曲，以緩沖這種猛烈的沖擊力，一但沖擊力消失，連桿又因橡膠的良好彈性恢復(fù)原狀，同時(shí)，橡膠之間也不會(huì)因相互沖擊而迅速損壞，提高了產(chǎn)品的使用壽命，如考慮壓氣室用橡膠制作它較適于胎壓較小的車(chē)輪，同時(shí)它加工容易成本非常低，金屬則相對(duì)來(lái)說(shuō)可承受較高壓力并且壓出的空氣壓力較恒定，但成本略高一些。
4、為幫助壓氣室在壓氣后恢復(fù)原狀(相對(duì)高壓下)并吸入外界氣體，在連桿和壓氣室之間加一個(gè)壓簧以幫助壓氣室恢復(fù)原狀，而安裝彈簧的位置和空間也正是V2的所必須的空間5、為使本發(fā)明及裝置在不改變?cè)?chē)輪結(jié)構(gòu)的情況下即能使用，首先是采用了連接在氣門(mén)芯內(nèi)的連接方案，同時(shí)在壓氣室和連桿上各分別安裝一個(gè)同向氣閥，它既能讓原打氣方法得到保留，又能獨(dú)立的自動(dòng)充氣，并防止空氣外溢，在原氣門(mén)芯外加一個(gè)泡沫，以過(guò)濾空氣和阻擋灰塵的進(jìn)入。
6、對(duì)于充氣裝置的安裝方式，因只有二部分主要構(gòu)件，故安裝時(shí)壓氣室裝在外或內(nèi)都可以，當(dāng)然如果壓氣室裝在氣門(mén)芯處，還可以受到車(chē)輪輞圈和車(chē)輪的保護(hù)，如果車(chē)輪橫剖面直徑較大(連桿較長(zhǎng))，在連桿間再加一個(gè)壓簧更能緩沖外界傳來(lái)的劇烈撞擊。見(jiàn)(圖4-7)。
本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)了全部設(shè)計(jì)目標(biāo)后，和原方法及結(jié)構(gòu)(GG85202991 GG85202749 GG85203277)相比較其優(yōu)點(diǎn)突出表現(xiàn)在以下幾方面。
1、運(yùn)用非常巧妙的方法和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，靈活地利用了車(chē)輪在行駛過(guò)程中的各種力學(xué)原理和壓縮氣體的變化規(guī)律，在基本上不改變?cè)?chē)輪結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)了車(chē)輪在行駛中自動(dòng)沖氣、補(bǔ)氣和恒壓，并保持了原車(chē)的結(jié)構(gòu)和美觀。
2、它以極低的成本和售價(jià)(僅為原來(lái)同類(lèi)產(chǎn)品的價(jià)格的幾十分之一)和安裝位置給使用者帶來(lái)了極大的方便和實(shí)惠，并使偷盜者因安裝的位置和其價(jià)值失去了盜竊的意義。
3、它不但能恒壓還可以在一定范圍改變其恒壓值，滿(mǎn)足了各種使用者對(duì)胎壓的不同需求，一次安裝上去可舒舒服服使用數(shù)月以至數(shù)年。
4、本發(fā)明及裝置的高度自控性，可使車(chē)在行駛途中的充氣自我調(diào)節(jié)，差一點(diǎn)它補(bǔ)一點(diǎn)，差得多補(bǔ)得快，氣量充足后它又自動(dòng)停止充氣(裝置和車(chē)胎自動(dòng)分離)，在一定范圍內(nèi)車(chē)胎被尖銳物刺破漏氣仍可不必中途停下來(lái)修補(bǔ)充氣直到到達(dá)目的地，給使用者帶來(lái)極大方便。
5、對(duì)于生產(chǎn)廠家，可在極少的設(shè)備和投資(幾百元至幾千元)下進(jìn)行批量生產(chǎn)且市埸之大可保證生產(chǎn)廠有足夠的利潤(rùn)。
6、它適用的廣泛性，幾乎包括了所有的充氣輪胎。
7、它不但適用于中國(guó)的輪胎，同樣也適用于外國(guó)的輪胎，它在國(guó)外的市埸和意義，以及給國(guó)家?guī)?lái)的外匯收入，本人在此也無(wú)法去估計(jì)。
本發(fā)明和裝置的許多實(shí)質(zhì)性?xún)?yōu)點(diǎn)是很突出的，并有目共睹，但任何事物也不可能是十全十美，本發(fā)明及裝置也存在一些不足和缺陷。本裝置的結(jié)構(gòu)連桿的使用(1)是增大了和內(nèi)胎的磨損并加劇了車(chē)胎的損壞。(2)連桿還不太適宜特殊情況的沖擊頂撞(尖銳石塊等)。(3)不太適宜在太壞的路面行駛。


圖1是根據(jù)本發(fā)明及裝置安裝在氣門(mén)芯位置處以及和車(chē)輪的橫剖面示意圖。
圖1中所示的結(jié)構(gòu)有(1)連桿 (2)壓氣室 (3)內(nèi)胎 (4)外胎 (5)進(jìn)氣孔 (6)(7)氣閥門(mén) (8)彈簧 (9)氣門(mén)嘴 (10)過(guò)濾泡沫 (11)調(diào)節(jié)墊圈下面結(jié)合圖1說(shuō)明其工作原理一、安裝將(1)和(2)連接，增減(11)即可在小范圍內(nèi)改變并調(diào)節(jié)(2)在工作時(shí)的壓縮比以適應(yīng)不同使用者對(duì)不同胎壓的需求;再將(1)和(9)連接裝入胎內(nèi)固緊，首次使用打氣筒自(9)處向胎內(nèi)充入一定量氣體。
二、自動(dòng)吸氣、充氣過(guò)程車(chē)在一般情況下行駛時(shí)，當(dāng)(3)內(nèi)氣體密度和胎壓下降時(shí)，胎壓對(duì)(3)(4)受地面反作用力變形的阻力減小，再當(dāng)(1)(2)隨相應(yīng)位置的(3)(4)繞周轉(zhuǎn)動(dòng)近地面時(shí)，(3)(4)受地面反作用壓迫變形增大。朝軸心的運(yùn)動(dòng)距離加大，一但(3)(4)接觸到(2)即對(duì)(2)做功，當(dāng)(2)內(nèi)被壓縮的氣體值大于胎壓時(shí)，即推開(kāi)(7)向(3)內(nèi)充氣;而后(3)(4)轉(zhuǎn)離地面，地面對(duì)該處的反作用力消失;(3)(4)受自身彈力和胎壓的作用力離開(kāi)(2)并恢復(fù)原形，(2)失去(3)(4)的壓力并受(8)的彈力恢復(fù)原狀，此時(shí)(7)閉(6)開(kāi)空氣被吸入(2)，即完成一次充氣吸氣過(guò)程。
三、充氣的自動(dòng)停止在一般情況下，當(dāng)(3)內(nèi)因不斷充氣體密度和胎壓逐漸上升到近額定值時(shí)，胎壓對(duì)(3)(4)的變形阻力增大到(3)(4)對(duì)(2)的做功產(chǎn)生的壓力空氣的壓力等于或小于(3)內(nèi)胎壓時(shí)，即表現(xiàn)為充氣停止(注此時(shí)的胎壓應(yīng)略小于額定最大值)。
四、充氣裝置與內(nèi)抬處側(cè)的分離胎壓因不斷充入的氣體接近額定值時(shí)，車(chē)胎又因逐漸上升的胎壓對(duì)(3)(4)的變形阻力漸增大而逐漸遠(yuǎn)離(1)(2)時(shí)，車(chē)輪因路況不佳引起的重量超常變化和車(chē)輪的撞擊仍時(shí)有發(fā)生，當(dāng)這種異常情況足以克服胎壓的阻力繼續(xù)作用于(2)產(chǎn)生出最大額定氣壓的空氣向(3)內(nèi)充氣最終導(dǎo)致(3)內(nèi)胎壓達(dá)到或幾乎接近額定最大值并最大地阻礙(3)(4)的軸向變形以實(shí)現(xiàn)(3)與(2)間的分離(相對(duì)的)五、胎壓的調(diào)節(jié)和限定增或減(11)可改變(1)在(2)中的占有位置和留出的空間V2，根據(jù)公式P1V1＝P2V2可知，當(dāng)其V2被改變或限定后也就相應(yīng)地改變或限定了P2，而P2的限定也最終導(dǎo)致胎壓的被限定。如果胎壓在不斷地受到P2氣體的補(bǔ)充即表現(xiàn)為車(chē)胎氣壓的恒定。
六、胎破損引起漏氣補(bǔ)充當(dāng)胎壓因漏氣較快下降較快時(shí)，(3)(4)變形加大并作用于(2)使之迅速充氣(車(chē)輪轉(zhuǎn)速快充氣加快也是其中一個(gè)因素)如充氣和漏氣保持動(dòng)態(tài)的平衡，車(chē)仍保持正常行駛。
附表-1為摩托車(chē)充氣裝置在受力后的氣壓體積變化表(溫度從略)。
附表-2為摩托車(chē)充氣裝置在充氣過(guò)程中氣量與體積壓力的變化表。
圖(8)是說(shuō)明書(shū)摘要簡(jiǎn)圖。
附表－
1規(guī)定密閉容器體積1毫升，空氣1毫升，壓強(qiáng)1公斤/厘米，P1·V1＝P2·V2。
附表－2
原始條件同上，0表示停止充氣。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種能對(duì)氣胎自動(dòng)充氣并恒壓的方法及裝置。其方法是利用車(chē)輪在行駛途中因車(chē)體的重量及重量的變化和胎壓的變化所引起的不同程度的車(chē)胎軸向變形并做功，使裝在胎內(nèi)的微型氣筒(泵)向胎內(nèi)壓出受限的壓力空氣以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)胎的自動(dòng)充氣并恒壓；其裝置是為本發(fā)明而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用設(shè)備，它僅由一個(gè)微型氣筒和傳輸動(dòng)力兼連接固定作用的連桿組成，它能在胎內(nèi)高壓環(huán)境下正常工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的方法，本發(fā)明的特征是對(duì)于自動(dòng)充氣的實(shí)現(xiàn)是利用車(chē)重量和胎壓的大小不同所引起車(chē)胎軸向變形的程度不同而對(duì)微型氣筒施力做功的大小不同能否產(chǎn)生出高于胎壓的壓力空氣并向胎內(nèi)充氣的方法以實(shí)現(xiàn)充氣的自動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的方法，本發(fā)明的特征是對(duì)胎壓的最終限定是利用限定微型氣筒的空氣壓縮比以產(chǎn)生出受限的壓力空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的方法，本發(fā)明的特征是裝置的安裝位置及方法是安裝在氣門(mén)芯和與之相對(duì)應(yīng)的內(nèi)胎外側(cè)之間并將其一端與氣門(mén)芯出氣口連接并固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的裝置，其特征是在微型氣筒內(nèi)有一個(gè)彈簧，以幫助微型氣筒在高壓環(huán)境中壓縮充氣后恢復(fù)原狀并吸收外界空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的裝置，其特征是該裝置的連桿是一個(gè)既能承受和傳輸10～20公斤/平方厘米的動(dòng)力又能在受到超過(guò)這個(gè)動(dòng)力的撞擊后能發(fā)生變形以緩沖這種猛烈沖擊并復(fù)原的彈性連桿(或彈簧裝置)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的裝置，其特征是在打氣筒內(nèi)始終留有一個(gè)一定量的并可在小范圍內(nèi)改變的空間，以限定或改變空氣的最大壓縮比并最終限定被壓縮后的空氣壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能對(duì)氣輪胎自動(dòng)補(bǔ)充氣體并恒壓的方法及裝置。它巧妙地利用了車(chē)體和載物自身的重量迫使車(chē)輪胎發(fā)生的變形對(duì)胎內(nèi)氣泵作功充氣；而氣泵則更合理地利用了變化的胎壓、胎形、泵室的結(jié)構(gòu)，與胎的間距等綜合因素的相互作用在不另增加任何附加裝置的情況下維持了胎壓的恒定。
文檔編號(hào)B60C23/00GK1057028SQ9010418
公開(kāi)日1991年12月18日 申請(qǐng)日期1990年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月3日
發(fā)明者杜健軍 申請(qǐng)人:杜健軍