[发明专利]设有内部空气通道的双式车轮

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年5月16日提交的名称为“设有内部空气通道的双式车轮（Dual Wheels with Internal Air Passageways）”的第61/647,968号临时申请中公开的发明。特此要求该美国临时申请在35 USC §119（e）下的权益，并且前述申请特此以引用结合在此。

技术领域

本发明总体上涉及用于在一对双式轮胎——例如通常用在卡车、巴士和其他类型的车辆上——中维持相等压力而且无需外置软管或管路的设备的领域。更具体来说，本发明教导了一种系统，通过这种系统，在一个轮胎遇到快速漏气的情况下，气门机构将阻止另一个轮胎变扁。

背景技术

双式轮胎的一个主要问题是，一个双式轮胎中的压力往往与相配的双式轮胎中的压力不一样。之所以出现压力差，是因为缺乏维护、逐渐泄漏还有温差。即使两个双式轮胎开始时压力完全一样，但是在车辆驾驶过程中，轮胎受热可能不均匀。内部双式轮胎会经受制动热量和更少的空气流动，这使得内部双式轮胎中的压力大于外部双式轮胎。

本行业中众所周知需要双式轮胎中的压力相等。首先，轮胎压力相等会改进双式轮胎的胎圈寿命——如果一个双式轮胎的压力高于另一个，那么轮胎的有效外径将更大。因此，当轮胎被迫一起滚动时，周长差异将导致轮胎拖拽并且提前磨损。当双式轮胎维持在相等的充气压力下时，胎面磨损会减少。其次，轮胎压力相等会改进燃料经济性——如果轮胎因直径差异而发生拖拽，那么燃料经济性会降低。低气压也会降低燃料效率。根据联邦机动车安全管理局（FMCSA）的研究，轮胎充气如若不当，哪怕只比目标压力低10 psi，也会让燃料经济性降低大约百分之一。第三，轮胎压力相等，会保持适当的轮胎负荷承载能力。轮胎压力每降低5 psi，12R22.5型轮胎就会损失160磅的负荷承载能力。这个负荷必须由另一个双式轮胎承载，这样可能让另一个双式轮胎过载。第四，双式轮胎充气不当，可能导致轮胎压痕区域出现过度的轮胎鼓包，这样可能导致双式轮胎一起摩擦（或“轻触”），并且明显缩短轮胎寿命。

因此，世人进行了许多尝试来制造能减轻与双式轮胎中的不相等压力相关联的问题的系统和/或设备。这些系统设有软管，软管连接到每个车轮的气门杆上。软管的另一端连接到气门上，该气门让双式轮胎中的压力变均衡，而且提供单个轮胎充气点。在轮胎或软管发生爆裂的情况下，这个气门将封闭好轮胎以防变扁。

然而，这些系统虽然有效，但是有几个缺点。首先，这些产品中使用的气门和软管很笨重。气门和软管的重量会给车辆增加额外的重量，并且可能导致组件不平衡。其次，气门和软管不雅观。许多卡车主人对他们的车辆非常自豪，甚至会购买昂贵的抛光铝车轮或镀铬车轮。但是，这些气门和软管有损于车轮和车辆的外观。第三，气门组件用螺栓固定到凸耳、毂盖或驱动轴端部上。如果连接得不紧固，那么安装就不牢固。第四，软管连接会增加系统中的额外潜在泄漏点。第五，在例如农用卡车、灌丛消防车或军用卡车的越野应用中，外设气门和软管可能被灌丛钩住。第六，气门和软管让车轮很难清洁。第七，在拆除双式轮胎进行维护之前，必须先拆除均衡气门和软管。第八，需要用不同的安装支架将均衡气门安装到各种车轮和毂的配置上。与刚刚说明的当前技术的设备相比，本发明领域的先前设备的缺点甚至更多。

与前述设备不同的是，这里教教导的新设计不但能均衡双式轮胎的压力，而且在软管爆裂或断裂的情况下能将好轮胎和坏轮胎隔离开来。这种设计能感测到低轮胎压力或过压状况。然而，这种设计不是必须要利用电子器件来均衡压力，并且因此可靠性被提高。先前的设备、系统和/或其他用来减轻与成对双式轮胎中的不相等压力相关联的问题的尝试全都没有完全满足本发明领域中的需要，或者期望本发明的独特特征和优点。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的一个目的是提供具有平衡的压力的改进的双式车轮，这种双式车轮明显地减少了部件的数目，而且减少了泄漏的可能。部件更少还会减少系统的成本、重量和复杂度。本发明的另一个目的是去掉外置软管和管路，从而改进车轮平衡、减少复杂度、减少组装和拆卸时间、使组件更加稳固，并且使车轮端部维护更容易。本发明的再一个目的是提供一种结合充气气门以便提供单个轮胎充气点的改进的方式，并且在轮胎爆裂的情况下，提供一个集成气门，这个集成气门将封闭好轮胎使其不会变扁。这种集成气门组件减少了因路边沿、石头、树木和灌木丛树枝等等造成的损坏的风险。集成气门组件减轻了重量，改进了车轮组件的平衡，同时减少了对外置安装支架的需要，并且让维修时容易接近车轮。