空气保持泵技术领域
本发明总体涉及车辆胎压的保持，并且更具体地，涉及包含在车辆轮子上的自动
地调节和保持轮胎中期望的轮胎充气压力或空气量的胎压保持装置。
背景技术
车辆轮胎充气不足是危险、致命和常见的。每年，许多事故、受伤和死亡事件中涉
及充气不足。自动地保持合适的轮胎充气的装置可消除由充气不足导致的大多数事故、受
伤和死亡事件。此外，有效的胎压保持装置可提高燃料效率并减少轮胎胎面磨损。
发明内容
根据本发明的空气保持轮胎组件，包括：轮胎，所述轮胎具有由延伸到轮胎胎面区
域的第一侧壁和第二侧壁界定的轮胎腔；以及空气泵送装置，所述空气泵送装置用于产生
加压空气，所述加压空气用于保持所述轮胎腔内的空气压力处于预设压力水平。所述空气
泵送装置包括被固定到车辆轮辋的上部安装板、被固定到所述轮辋并直径地与所述上部安
装板相反的下部安装板、在动力质量的第一端处枢转地附接到所述上部安装板的所述动力
质量、以及被固定到所述下部安装板并且枢转地附接到所述动力质量的第二端的泵。
根据空气保持组件的另一方面，所述动力质量是180°的弓形枢转臂。
根据空气保持组件的又另一方面，所述动力质量的第一端通过第一铰链枢转地附
接到所述上部安装板。
根据空气保持组件的又另一方面，所述动力质量的第二端通过第二铰链枢转地附
接到所述下部安装板。
根据空气保持组件的又另一方面，所述空气泵送装置包括附接到所述动力质量的
第二端上的活塞和气缸，所述气缸对应于所述活塞的线性运动。
根据空气保持组件的又另一方面，当所述车辆轮辋旋转时，所述动力质量的重量
致使所述动力质量围绕所述动力质量的第一端处的第一铰链旋转，由此给予所述空气泵送
装置往复线性运动。
根据空气保持组件的又另一方面，约束缆绳位于所述动力质量的第一端和所述动
力质量的第二端之间。
根据空气保持组件的又另一方面，所述动力质量是180°的弓形枢转臂，并且与所
述枢转臂成90°地放置的约束缆绳限制所述枢转臂和所述上部安装板之间的旋转运动。
根据空气保持组件的又另一方面，所述空气泵送装置利用所述车辆轮辋的旋转产
生用于传送到所述轮胎腔的空气压力。
根据空气保持组件的又另一方面，位于所述动力质量的第一端和所述动力质量的
第二端之间的约束装置限制所述动力质量和所述上部安装板之间的枢转。
根据本发明的方法对充气轮胎的轮胎腔进行加压。所述方法包括步骤：将上部安
装板固定到车辆轮辋上的第一位置；将下部安装板固定到所述车辆轮辋上的第二位置，所
述第二位置与所述第一位置直径地相反；利用所述车辆轮辋以及从所述充气轮胎的胎圈区
域延伸到轮胎胎面区域的第一侧壁和第二侧壁封闭所述轮胎腔；相对于所述车辆轮辋枢转
动力质量，由此产生加压空气；以及将所述加压空气泵送到所述轮胎腔中用于保持所述轮
胎腔中的压力处于预设压力水平。
根据所述方法的另一方面，所述方法包括进一步的步骤：将所述动力质量形成为
180°的弓形枢转臂。
根据所述方法的又另一方面，所述方法包括进一步的步骤：将所述动力质量的第
一端通过第一铰链附接到所述上部安装板。
根据所述方法的又另一方面，所述方法包括进一步的步骤：将所述动力质量的第
二端通过第二铰链附接到所述下部安装板。
根据所述方法的又另一方面，所述方法包括进一步的步骤：通过所述动力质量相
对于气缸线性地移动活塞，由此产生加压空气。
根据所述方法的又另一方面，所述方法包括进一步的步骤：致使所述动力质量相
对于所述车辆轮辋旋转。
根据所述方法的又另一方面，所述方法包括进一步的步骤：约束所述动力质量相
对于所述车辆轮辋的枢转运动。
根据所述方法的又另一方面，所述方法包括进一步的步骤：在90°位置处约束所述
动力质量。
根据所述方法的又另一方面，所述方法包括进一步的步骤：通过所述车辆轮辋和
所述充气轮胎的旋转产生加压空气。
根据所述方法的又另一方面，所述方法包括进一步的步骤：限制所述动力质量和
所述上部安装板之间的枢转运动。
本发明还提供了如下技术方案：
技术方案1：一种空气保持轮胎组件，包括：
轮胎，所述轮胎具有由延伸到轮胎胎面区域的第一侧壁和第二侧壁界定的轮胎腔；以
及
空气泵送装置，所述空气泵送装置用于产生加压空气，所述加压空气用于保持所述轮
胎腔内的空气压力处于预设压力水平，所述空气泵送装置包括被固定到车辆轮辋的上部安
装板、被固定到所述轮辋并直径地与所述上部安装板相反的下部安装板、在动力质量的第
一端处枢转地附接到所述上部安装板的所述动力质量、以及被固定到所述下部安装板并且
枢转地附接到所述动力质量的第二端的泵。
技术方案2：如技术方案1所述的空气保持轮胎组件，其中，所述动力质量是180°的
弓形枢转臂。
技术方案3：如技术方案1所述的空气保持轮胎组件，其中，所述动力质量的第一端
通过第一铰链枢转地附接到所述上部安装板。
技术方案4：如技术方案3所述的空气保持轮胎组件，其中，所述动力质量的第二端
通过第二铰链枢转地附接到所述下部安装板。
技术方案5：如技术方案1所述的空气保持轮胎组件，其中，所述空气泵送装置包括
附接到所述动力质量的第二端上的活塞和气缸，所述气缸对应于所述活塞的线性运动。
技术方案6：如技术方案1所述的空气保持轮胎组件，其中，当所述车辆轮辋旋转
时，所述动力质量的重量致使所述动力质量围绕所述动力质量的第一端处的第一铰链旋
转，由此给予所述空气泵送装置往复线性运动。
技术方案7：如技术方案1所述的空气保持轮胎组件，还包括所述动力质量的第一
端和所述动力质量的第二端之间的约束缆绳。
技术方案8：如技术方案1所述的空气保持轮胎组件，其中，所述动力质量是180°的
弓形枢转臂，并且与所述枢转臂成90°地放置的约束缆绳限制所述枢转臂和所述上部安装
板之间的旋转运动。
技术方案9：如技术方案1所述的空气保持轮胎组件，其中，所述空气泵送装置利用
所述车辆轮辋的旋转产生用于传送到所述轮胎腔的空气压力。
技术方案10：如技术方案1所述的空气保持轮胎组件，还包括位于所述动力质量的
第一端和所述动力质量的第二端之间的用于限制所述动力质量和所述上部安装板之间的
枢转的约束装置。
技术方案11：一种用于加压充气轮胎的轮胎腔的方法，所述方法包括步骤：
将上部安装板固定到车辆轮辋上的第一位置；
将下部安装板固定到所述车辆轮辋上的第二位置，所述第二位置与所述第一位置直径
地相反；
利用所述车辆轮辋以及从所述充气轮胎的胎圈区域延伸到轮胎胎面区域的第一侧壁
和第二侧壁封闭所述轮胎腔；
相对于所述车辆轮辋枢转动力质量，由此产生加压空气；以及
将所述加压空气泵送到所述轮胎腔中用于保持所述轮胎腔中的压力处于预设压力水
平。
技术方案12：如技术方案11所述的方法，还包括步骤：将所述动力质量形成为180°
的弓形枢转臂。
技术方案13：如技术方案12所述的方法，还包括步骤：将所述动力质量的第一端通
过第一铰链附接到所述上部安装板。
技术方案14：如技术方案13所述的方法，还包括步骤：将所述动力质量的第二端通
过第二铰链附接到所述下部安装板。
技术方案15：如技术方案14所述的方法，还包括步骤：通过所述动力质量相对于气
缸线性地移动活塞，由此产生加压空气。
技术方案16：如技术方案15所述的方法，还包括步骤：致使所述动力质量相对于所
述车辆轮辋旋转。
技术方案17：如技术方案16所述的方法，还包括步骤：约束所述动力质量相对于所
述车辆轮辋的枢转运动。
技术方案18：如技术方案17所述的方法，还包括步骤：在90°位置处约束所述动力
质量。
技术方案19：如技术方案18所述的方法，还包括步骤：通过所述车辆轮辋和所述充
气轮胎的旋转产生加压空气。
技术方案20：如技术方案11所述的方法，还包括步骤：限制所述动力质量和所述上
部安装板之间的枢转运动。
附图说明
参照以下描述和附图，将更好地理解本文公开的例子的这些及其他特征和优点，
在所有附图中，相似的附图标记涉及相似的零件，并且其中：
图1示意性地示出处于第一状态的根据本发明的系统；
图2示意性地示出处于第二状态的根据本发明的系统；
图3示意性地示出处于第三状态的根据本发明的系统；
图4示意性地示出图1-3的系统的剖视图。
具体实施方式
现在参照附图，附图是为了说明本发明的各种例子，而非限制本发明。根据本发明
的空气泵送装置可与轮辋和充气轮胎一起使用。泵送装置可被附加到轮辋，其目的是补还
充气轮胎的充气体积中的空气损失。泵送装置可包括动力质量和泵送腔，动力质量被机械
地限定成围绕传动机构移动。
空气泵送装置可包括一个或更多腔以及多个阀。动力质量的机械运动可改变腔体
积。可包含一个或多个偏置元件（诸如弹簧）以使腔体积从高体积返回低体积，反之亦然。阀
可被配置成允许腔从充气空间外部吸入空气并且将吸入的空气排放到充气空间（例如，轮
胎腔）内部。阀可自我检查或者可在辅助机构（例如，电的、气动的、液压的等）的影响下机械
地打开和关闭。可包括压力调节元件，目的是限制空气泵送装置将充气空间的压力升高超
过优选水平的能力。在感测到目标压力时，或当接近目标压力时，调节元件可通过对任何数
量的功能性元件（诸如口、阀、机械联接等）进行锁定、释放、关闭、打开等，以突然地或渐进
地停用空气泵送装置。
传动装置可允许动力质量和空气泵送装置之间的各种相互作用模式。一个这种传
动装置可引起动力质量的许多移动转向的机械整合，以影响单个吸入和排放循环，由此允
许捕获、存储和/或周期性地释放大范围的震荡幅度，以驱动空气泵送装置的操作。另一种
传动装置可允许在动力质量的整个移动范围内存在可变的机械上有利轮廓，由此允许来自
动力质量的工作能量与空气泵送装置的可变能量需求平衡。又一传动装置，具体是其中在
空气泵送装置中存在偏置元件的传动装置，可利用动力质量的工作能量影响从空气泵送装
置的空气排放，或替代性地，影响将空气吸入空气泵送装置中。
泵送装置可以是机电的，从动力质量的移动获取机械能量并将它转化成电容装置
中存储的电能，利用机电装置，然后通过同一或不同的机电装置释放该电能，以影响泵送操
作。
可用若干方式将空气泵送装置安装到轮辋。首先，空气泵送装置可利用现有的轮
辋特征并且不再需要以任何方式修改轮辋。例如，空气泵送装置可利用轮辋壁中的充气阀
出入孔来提供紧固点和环境空气吸入口。这种安装可将充气阀功能集成到其结构中，或与
行业标准的充气阀相配合。第二，一般地，装置可被配置成被安装在轮辋上和充气空间或轮
胎腔内的任何位置处，由此不需要修改轮辋以使空气泵送装置结构上地建立在轮辋的基础
上并提供用于吸入环境空气的出入口。根据本发明的空气泵送装置可降低车辆所有者的操
作成本并且为轮胎制造商提供达到政府强制的性能标准的额外选择。
如图1-4所示，根据本发明的空气泵送装置10可包括：被固定到车辆轮辋1的上部
安装板20；被固定到轮辋并且直径地与上部安装板相反的下部安装板30；动力质量或弓形
枢转臂40，其在枢转臂的第一端41处通过第一铰链21枢转地附接到上部安装板；以及被固
定到下部安装板并且枢转地附接到枢转臂的第二端42的泵50。
枢转臂40可围绕轮辋1的旋转轴线从第一铰链21至泵50的第二铰链52沿周向延伸
180°。泵50可包括附接到第二铰链52的活塞53和气缸54，气缸54对应于活塞的线性运动。当
轮辋1旋转时，枢转臂40的重量可致使枢转臂围绕第一铰链21旋转并由此给予气缸54中的
活塞53往复线性运动。空气泵送装置10由此可利用轮辋1的旋转产生用于传送到轮胎2的轮
胎腔4的空气压力。约束缆绳60或其他限制装置可在第一铰链21和第二铰链52之间的任何
点（例如，第一铰链和第二铰链的中间）处围绕枢转臂40放置（图1-3）。
以上描述是以举例方式给出的，而非限制。鉴于以上公开内容，本领域技术人员可
想到在本文公开的本发明的范围和精神之内的改变，包括利用或修改本发明的例子的各种
方式。此外，本文公开的例子的各种特征可彼此单独地或按不同方式结合地使用，并且不限
于本文描述的特定结合。因此，权利要求的范围不受所示例子的限制。利用本文发现的教
导，可以按不同方式实现其他修改。