用于空气维持轮胎的通道管 |
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| 申请号 | CN201510482390.5 | 申请日 | 2015-08-07 | 公开(公告)号 | CN105365499B | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 固特异轮胎和橡胶公司; | 发明人 | C.A.威尔特; D.钱德拉; R.L.贝内迪特; R.兰加代; 林正雄; T.戈比纳思; R.A.罗奇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及用于空气维持轮胎的通道管。本发明涉及一种轮胎组件，其包括：轮胎，其具有 胎面 部分和从所述胎面部分径向向内延伸以与相应的 胎圈 连接的一对 侧壁 ；用于所述胎面部分和侧壁的 支撑 胎体 ； 泵 通路，其 定位 在所述轮胎的弯曲区域中，所述泵通路操作来当所述轮胎旋转时来开启和闭合； 阀 组件，其与所述泵通路 流体 连通；兜部，其形成在所述轮胎中； 过滤器 组件，其安装在所述兜部中，所述过滤器组件与所述阀组件气流连通，其中所述兜部具有的面积大于过滤器壳体的面积，其中所述阀组件具有入口，其中所述阀组件具有出口，其中管将所述过滤器出口组件连接至所述阀组件的入口；其中所述管由具有通过ASTM‑D2240所测量的大于40的邵氏D硬度的 橡胶 化合物制成。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种轮胎组件，其包括轮胎，所述轮胎具有胎面部分和从所述胎面部分径向向内延伸以与相应的胎圈连接的一对侧壁；用于所述胎面部分和侧壁的支撑胎体，所述轮胎组件的特征在于， |
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| 说明书全文 | 用于空气维持轮胎的通道管技术领域[0001] 本发明大体涉及轮胎，以及更确切地涉及用于轮胎的空气维持组件。 背景技术[0002] 随着时间的推移，正常的空气扩散使轮胎压力降低。轮胎的自然状态是处于充气状态。因此，驾驶员必须重复地动作以维持轮胎压力，否则他们将看到降低的燃料经济性，轮胎寿命和降低的车辆制动和操纵性能。已经提出了轮胎压力监测系统，以便在轮胎压力明显低时警告驾驶者。然而，这种系统仍依赖于驾驶员在被警告时采取补救动作，以将轮胎重新充气至推荐压力。因此，希望的是在轮胎内并入空气维持特征，其将维持轮胎内正常的空气压力，而不需要驾驶员介入从而补偿随着时间推移的任何轮胎压力下降。在空气维持轮胎系统的设计中并入过滤器是有用的，使得外部空气在进入系统之前被过滤。过滤器必须固定至轮胎且能够维持旋转力。过滤器还必须以使得轮胎中的应力最小且允许容易组装的方式设计。 发明内容[0003] 本发明涉及的轮胎组件具有：轮胎，其具有：胎面部分和从胎面部分径向向内延伸以与各自的胎圈连接的一对侧壁；用于胎面部分和侧壁的支撑胎体；定位在轮胎的弯曲区域内的泵通路，该泵通路可操作来当轮胎旋转时开启和闭合；与该泵通路流体连通的阀组件；形成在轮胎中的兜部；安装在兜部中的过滤器组件，所述过滤器组件与阀组件气流连通，其中兜部具有的区域大于过滤器壳体的区域，其中阀组件具有入口，其中过滤器组件具有出口，其中管将过滤器出口组件连接至阀组件的入口；其中管由具有通过ASTM-D2240所测量的邵氏D硬度大于40的橡胶合成物制成。 [0004] 本发明还包括以下技术方案： [0005] 1. 一种轮胎组件，其包括轮胎，所述轮胎具有胎面部分和从所述胎面部分径向向内延伸以与相应的胎圈连接的一对侧壁；用于所述胎面部分和侧壁的支撑胎体，所述轮胎组件的特征在于， [0006] 泵通路，其定位在所述轮胎的弯曲区域内，当所述轮胎旋转时所述泵通路操作来开启和闭合； [0007] 阀组件，其与所述泵通路流体连通； [0008] 兜部，其形成在所述轮胎中； [0009] 过滤器组件，其安装在所述兜部中，所述过滤器组件与所述阀组件气流连通，其中所述兜部具有的面积大于过滤器壳体的面积， [0010] 其中所述阀组件具有入口，其中所述阀组件具有出口，其中管将所述过滤器出口组件连接至所述阀组件的所述入口； [0011] 其中所述管由具有通过ASTM-D2240所测量的大于40的邵氏D硬度的橡胶化合物制成。 [0012] 2. 根据技术方案1所述的轮胎组件，其特征在于，所述兜部的面积比所述过滤器壳体的面积大10-30%。 [0013] 3. 根据技术方案1所述的轮胎组件，其特征在于，所述过滤器组件具有椭圆形的状。 [0014] 4. 根据技术方案2所述的轮胎组件，其特征在于，所述椭圆具有长轴和短轴，其中所述过滤器组件的所述短轴与所述轮胎的径向方向对准。 [0015] 5. 根据技术方案1所述的轮胎组件，其特征在于，所述兜部形成在所述轮胎的所述侧壁中。 [0016] 6. 根据技术方案1所述的轮胎组件，其特征在于，所述兜部具有底部表面，其中所述底部表面具有孔，所述孔连接至形成在轮胎壁中的通道，其中所述孔与所述阀组件通过所述通道流体连通。 [0017] 7. 根据技术方案5所述的轮胎组件，其特征在于，所述兜部具有椭圆形的形状，且具有的短轴与所述轮胎的所述径向方向对准。 [0018] 8. 根据技术方案1所述的轮胎组件，其特征在于，所述橡胶化合物具有大于45的邵氏D硬度。 [0019] 9. 根据技术方案1所述的轮胎组件，其特征在于，所述橡胶化合物具有大于50的邵氏D硬度。 [0020] 10. 根据技术方案1所述的轮胎组件，其特征在于，所述管在每个端部上具有钩用于快速连接。 [0021] 11. 根据技术方案1所述的轮胎组件，其特征在于，所述管在每个端部上具有快速连接。 [0022] 12. 根据技术方案1所述的轮胎组件，其特征在于，所述管在每个端部上具有压力配件用于快速连接。 [0023] 13. 根据技术方案1所述的轮胎组件，其特征在于，所述过滤器组件由壳体和盖形成，其中所述盖具有用于与所述壳体传递空气的一个或多个孔，其中所述盖连接至所述壳体，所述壳体具有用于接纳过滤器介质的内部腔体，所述壳体具有用于与所述阀组件流体连通的孔，其中柔性套环围绕所述盖。 [0024] 14. 根据技术方案12所述的轮胎组件，其特征在于，所述柔性套环由橡胶制成。 [0025] 15. 根据技术方案12所述的轮胎组件，其特征在于，所述套环的截面形状是U形的。 [0026] 16. 一种轮胎组件，其包括轮胎，所述轮胎具有胎面部分和从所述胎面部分径向向内延伸以与相应的胎圈连接的一对侧壁；用于所述胎面部分和侧壁的支撑胎体，所述轮胎组件的特征在于， [0027] 泵通路，其定位在所述轮胎的弯曲区域内，在所述轮胎旋转时所述泵通路操作来开启和闭合； [0028] 阀组件，其与所述泵通路流体连通； [0029] 椭圆形的兜部，其形成在所述轮胎中，其中所述兜部的短轴与所述轮胎的径向方向对准； [0030] 过滤器组件，其安装在所述兜部中，所述过滤器组件与所述阀组件气流连通，其中所述过滤器具有椭圆形的形状； [0031] 其中所述阀组件具有入口，其中所述过滤器组件具有出口，其中管将所述过滤器出口组件连接至所述阀组件的所述入口； [0032] 其中所述管由具有通过ASTM-D2240所测量的大于40的邵氏D硬度的橡胶化合物制成。 [0033] 17. 一种轮胎组件，其包括轮胎，所述轮胎具有胎面部分和从所述胎面部分径向向内延伸以与相应的胎圈连接的一对侧壁；用于所述胎面部分和侧壁的支撑胎体，所述轮胎组件的特征在于， [0034] 泵通路，其定位在所述轮胎的弯曲区域内，在所述轮胎旋转时所述泵通路操作来开启和闭合； [0035] 阀组件，其与所述泵通路流体连通； [0036] 兜部，其形成在所述轮胎中， [0037] 过滤器组件，其安装在所述兜部中，所述过滤器组件与所述阀组件气流连通，其中所述过滤器组件由壳体和盖形成，其中所述盖具有用于传递空气至所述壳体中的一个或多个孔，其中所述盖连接至所述壳体，所述壳体具有带有容纳在其中的过滤介质的内部腔体，所述壳体具有孔，所述孔与所述阀组件流体连通，其中柔性套环围绕所述盖； [0038] 其中所述阀组件具有入口，其中所述过滤器组件具有出口，其中管将所述过滤器出口组件连接至所述阀组件的所述入口； [0040] 本发明将以示例的方式且参照附图进行描述，其中： [0041] 图1是带有泵、阀和过滤器组件的轮胎和轮辋组件的前视图； [0042] 图2是在轮胎的胎圈区域中具有花纹沟的卡车轮胎的截面图； [0044] 图4是图示过滤器兜部的卡车轮胎胎圈区域的特写截面图； [0045] 图5是轮胎的胎圈区域中所示的过滤器兜部的前视图； [0046] 图6是过滤器组件、调节器和轮胎胎圈区域的分解图； [0047] 图7是图示轮胎胎圈区域的兜部中的过滤器组件的轮胎部分的截面图； [0048] 图8是安装在轮胎中的过滤器组件的前视图； [0049] 图9是过滤器组件的前透视图； [0050] 图10是过滤器组件的侧截面图； [0051] 图11是过滤器壳体的透视图； [0052] 图12是过滤器壳体的剖视图。 具体实施方式[0053] 公开了一种轮胎组件，其具有：轮胎，其具有：胎面部分和从胎面部分径向向内延伸以与各自的胎圈连接的一对侧壁；用于胎面部分和侧壁的支撑胎体；定位在轮胎的弯曲区域内的泵通路，该泵通路可操作来当轮胎旋转时开启和闭合；与该泵通路流体连通的阀组件；形成在轮胎中的兜部；安装在兜部中的过滤器组件，所述过滤器组件与阀组件气流连通，其中兜部具有的区域大于过滤器壳体的区域，其中阀组件具有入口，其中过滤器组件具有出口，其中管将过滤器出口组件连接至阀组件的入口；其中管由具有通过ASTM-D2240所测量的邵氏D硬度大于40的橡胶合成物制成。 [0054] 参照图1和图2，轮胎组件10包括轮胎12和泵组件14。轮胎以常规方式安装至具有外轮辋凸缘22的轮16。如所示出的，环状的轮辋本体28连接轮辋凸缘22且支撑轮胎组件。轮胎具有常规的构造，其具有从相对的胎圈区域34延伸至胎冠或轮胎胎面区域38的一对侧壁32。轮胎和轮辋封闭填充以空气的内部轮胎腔体40。 [0055] 如图1和图3所示，轮胎组件包括具有泵通路42的泵14，该泵通路42安装或定位在轮胎中在通道44中，优选地在侧壁的胎圈区域34附近。泵通路42可以由弹性的、柔性的材料（例如塑料、弹性体或橡胶化合物）制成的离散管形成，且其能够经受住在管受到外力作用时形变至扁平状态以及在此力移除时返回至初始状态的反复形变循环。为了此处所述的目的，管具有足够来可操作地穿过空气体积的足够的直径，并且如将描述的允许管在轮胎组件内定位在可操作的位置中。优选地，管具有椭圆形的截面形状，但是也可以采用例如圆形的其它形状。 [0056] 泵通路本身也可在硫化期间整体成型或模制至轮胎的侧壁中，消除了对于插入管的需要。整体成型的泵通路优选地通过构建至选定的生轮胎部件（例如胎圈包布、由线或硅树脂制成的可移除条）中来制成。该部件构建至轮胎中且被固化。然后可移除条在被移除后固化以形成模制其中的或整体成型的泵空气通路。 [0057] 在下文中，术语“泵通路”指安装的管或整体模制在通路中。对于泵通路在轮胎内的选定位置可以在位于轮胎的高挠性区域内的轮胎部件中，当轮胎在负载作用下旋转时，其挠性足够来使内部中空的空气通路组件逐渐坍塌，由此将空气沿着空气通路从入口传送至泵出口。 [0058] 泵空气通路42具有入口端42a和出口端42b，其通过阀系统200连接在一起，如图1和图6所示。适合于与本发明一起使用的压力调节器或阀系统的示例在美国申请序列号13/221,231、13/221,433和13/221,506中公开，且其通过引用并入此文中。如此特定示例中所示的，入口端42a和出口端42b间隔开接近360度，形成环形的泵组件。然而，入口和出口端可以间隔开90°、180°等。 [0059] 阀组件200优选地固定至轮胎的内部在胎圈区域附近。阀组件200具有与中心空气管道204流体连通的入口端口202。如图6-8中所示，中心空气管道204与空气过滤器组件300流体连通。中心空气管道优选是从过滤器壳体延伸至阀组件200的入口端口202的柔性的管或通路。 [0060] 阀组件200可操作来控制入口至泵系统42的空气的量。如果轮胎腔体压力40下降低于设定的触发压力，则阀装置允许空气通过入口端口202进入阀组件200，且然后通向泵通路42。阀组件200可允许空气流通过空气入口端口210流至泵系统中。阀系统200也可控制从泵至轮胎腔体中的空气的流动，以及阻止腔体空气回流至泵通路中。 [0061] 空气过滤器组件300优选定位在轮胎的外侧壁上，在泵通路的附近，如图6-8所示。然而，也可使用其它位置。空气过滤器组件过滤外部空气且将经过滤的空气传递至阀组件 200的入口端口202。空气过滤器组件300具有壳体304和盖306，其组装在一起以形成内部腔体308。过滤器壳体304在图7、图10、图11和图12中示出。过滤器壳体304也优选地具有椭圆形的形状，其短轴与轮胎的径向方向对准。过滤器壳体的底部表面310具有孔312用于接纳中心空气管道204的第一端。过滤器壳体具有带有切口316的侧壁314。盖306的平坦的端部 320接纳在切口316中以将盖附接至过滤器壳体。盖的前面具有一个或更多个孔322。过滤器壳体304和盖306可以由硬的塑料或金属制成。一层或更多层过滤介质550容纳在过滤器组件300的内部腔体308中。过滤介质可以是编织的或非编织的纤维、泡沫、纺成的玻璃纤维、木炭或对于本领域技术人员已知的其它材料。可替代地，可以单独的或与过滤介质结合的方式使用例如PTFE GoreTex的膜。 [0062] 空气过滤器组件300安装在形成在轮胎的外表面上的兜部400中，通常在侧壁区域中靠近泵通路处。兜部400在图4-6中示出。兜部可以模制在轮胎（未示出）中或者形成在硫化轮胎中，通过激光切割来后固化处理。 [0063] 如图5中所示，兜部400的大体形状是弯曲的，其不带有拐角以消除应力集中。优选地，兜部也具有椭圆形的形状，椭圆的短轴与轮胎的径向方向对准。兜部也可以是圆形的。兜部的深度约为5-15毫米，以及长轴的宽度约为20-40毫米，短轴的宽度约为8-15毫米。兜部具有底部表面402，其具有孔404，该孔404连接至形成通过轮胎至轮胎腔体的通路406，使得流体可以从兜部中的孔44传递至通路出口408。可选的中心空气管道204定位在通路406中以将经过滤的空气传递至阀组件200。可替代地，可使用通路406来将流体从兜部传送至腔体。 [0064] 如图10所示，兜部的底部表面402可进一步可选地包括模制的附接突出部416。可使用附接突出部416来将过滤器壳体固定至兜部。如图10所示，过滤器壳体的底部可具有凹部418，其允许突出部416卡入内部。可替代地，过滤器壳体可具有固定至兜部的凹部（未示出）中的突出部（未示出）。 [0065] 兜部400进一步包括侧壁410。侧壁410由连接在一起的第一和第二壁架412、414围绕。柔性套环500具有内部孔502，其中内部孔定位成围绕盖306的外圆周边缘307。柔性套环500具有定位在第一壁架412上的第二端。可替代地，第二端可以定位在狭槽510中，该狭槽 510形成在兜部的侧壁中，如图10中所示。柔性套环的截面轮廓512可以是U形的。柔性套环允许在轮胎维修中在保护过滤介质防止挠曲同时呈现+/-10%的侧壁应变。柔性套环500由例如橡胶的柔性材料制成。 [0066] 生的（未硫化的）橡胶圈600具有内孔，该内孔定位成围绕柔性套环500的外圆周并且其中橡胶圈的外部部分定位在第二外部壁架414上。生的橡胶圈600具有的内侧涂覆有如下所述的合适的粘合剂。然后生的橡胶圈600在柔性套环上方被固化且固定至轮胎的侧壁。生的橡胶圈600可以通过加热进行固化。 [0067] 如图7和图10所示，过滤器壳体的长轴尺寸和短轴尺寸小于兜部内部腔体308，使得围绕过滤器壳体存在间隙。空间间隙能够在2毫米至约8毫米的范围内。由此，过滤器壳体的长轴尺寸可以小于兜部长轴尺寸在10%至50%的范围内，以及更优选地小于兜部长轴尺寸在20-30%的范围内。 [0068] 过滤器壳体的底部通过使用生的未硫化的橡胶的一个或更多个条来附接至兜部底部表面402，其中这些条在两侧上涂覆有合适的粘合剂。粘合剂可以加热固化或在室温下固化。一种合适的粘合剂是由Rubber Patch公司所制造的Fast Dry Self-vulcanizing Cement。 [0069] 如图5和图6所示，邻接兜部的是两个孔704、706。孔704、706延伸穿过轮胎的侧壁且与调节器的对准的孔708、710流体连通。泵管702、703具有插入通过孔704、706且插入至调节器孔708、710中的第一端705、707。泵管702、703优选地具有快速连接端（例如钩等），使得可以容易地组装系统。泵管具有弯曲约90°的第二端712、714。第二端712、714插入至邻近兜部形成的狭槽716、718中。泵管的第二端712、714连接至连续的泵通路42。 [0070] 泵通路连接至泵管的第二端，且然后泵通路插入至通道44中。优选地，泵通路涂覆有橡胶结合剂且然后插入至泵通路中。具有内表面的生的橡胶的覆盖条首先涂覆有橡胶接合剂，且然后放置在环形通道中的泵通路上方。可使用加热来固化橡胶接合剂。 [0071] 当在使用中且轮胎旋转通过在胎面和最接近泵管和中心空气管道的地面之间的界面处的印迹时，来自泵通路的空气被推动穿过在胎圈区域中的泵管和中心空气管，同时使得轮胎和车辆的负载向下压在其开口上。为了维持泵管和中心空气管道的完整性，泵管和中心空气管道由具有通过ASTM-D2240所测量的至少40的邵氏D硬度的橡胶化合物形成。在一个实施例中，橡胶化合物的邵氏D硬度至少是45。在一个实施例中，橡胶化合物的邵氏D硬度至少是50。 [0072] 橡胶化合物至少包括一种基于二烯的橡胶。代表性的合成聚合体是丁二烯和其同系物以及衍生物的均聚合产品，例如甲基丁二烯、二甲基丁二烯、戊二烯以及例如从丁二烯或其同系物或衍生物与其它不饱和单体形成的那些共聚物。在后者之中有例如乙炔，例如乙烯基乙炔；石蜡，例如异丁烯，其与异戊二烯共聚以形成丁基橡胶；乙烯基化合物，例如丙烯酸、丙烯腈（其与来自NBR的丁二烯共聚）、甲基丙烯酸和苯乙烯，后者化合物与丁二烯共聚以形成SBR，以及乙烯基酯和各种不饱和的醛、酮和醚（例如丙烯醛、甲基异丙烯基酮和丁二烯）。合成橡胶的具体示例包括氯丁橡胶（聚氯丁二烯），聚丁二烯（包括顺式1,4-聚丁二烯），聚异戊二烯（包括顺式1,4-聚异戊二烯），丁基橡胶，卤代丁基橡胶如氯丁基橡胶或溴丁基橡胶，苯乙烯/异戊二烯/丁二烯橡胶，1,3-丁二烯或异戊二烯与单体（如苯乙烯）的共聚物，丙烯腈和甲基丙烯酸甲酯，以及乙烯/丙烯三元共聚物，也称为乙烯/丙烯/二烯单体（EPDM），以及特别地，乙烯/丙烯/二环戊二烯三元共聚物。可使用的橡胶的额外示例包括烷氧基-甲硅烷基端基官能化溶液聚合的聚合物（SBR，PBR，IBR和SIBR），硅偶联和锡偶联星形支化聚合物。优选的橡胶或弹性体是天然橡胶、合成聚异戊二烯，聚丁二烯和SBR。 [0073] 在一个方面中，橡胶优选地具有至少两种基于二烯的橡胶。例如，两种或更多种橡胶的组合是优选的，例如顺式1,4-聚异戊二烯橡胶（天然或合成的，虽然优选天然的），3,4-聚异戊二烯橡胶，苯乙烯/异戊二烯/丁二烯橡胶，乳液和溶液聚合衍生的苯乙烯/丁二烯橡胶，顺式1,4-聚丁二烯橡胶和乳液聚合制备的丁二烯/丙烯腈共聚物。 [0074] 在本发明的一个方面中，乳液聚合衍生的苯乙烯/丁二烯（E-SBR）可以使用具有相对常规的约20%至约28％的结合苯乙烯的苯乙烯含量，或者对于一些应用而言，E-SBR具有中等至相对高的结合苯乙烯含量，即，约30%至约45％的结合苯乙烯含量。 [0075] 通过乳液聚合制备的E-SBR，意味着苯乙烯和1,3-丁二烯共聚成水性乳液。这对于本领域技术人员是众所周知的。结合苯乙烯含量能够变化，例如从约5%至约50％。在一个方面中，E-SBR也可含有丙烯腈以形成三元共聚物橡胶E-SBAR，例如，在三元共聚物中总计具有约2%至约30％（重量百分比）的结合丙烯腈。 [0076] 也预期到将在共聚物中含约2%至约40％（重量百分比）的结合丙烯腈的乳液聚合制备的苯乙烯/丁二烯/丙烯腈共聚物橡胶作为基于二烯的橡胶用于在本发明中的使用。 [0078] 在一个实施例中，可以使用顺式1,4-聚丁二烯橡胶（BR）。此类BR能够例如通过1,3-丁二烯的有机溶液聚合来制备。BR可通过例如具有至少90％顺式1,4-含量来方便地表现特征。 [0079] 顺式1,4-聚异戊二烯和顺式1,4-聚异戊二烯天然橡胶是橡胶领域中技术人员所众所周知的。 [0080] 在一个实施例中，使用顺式1,4-聚丁二烯橡胶（BR）。合适的聚丁二烯橡胶可以例如通过1,3-丁二烯的有机溶液聚合制备。BR可例如通过具有至少90％顺式1,4-含量和在-95ºC至-105ºC的范围内玻璃化转变温度Tg来方便地表现特征。合适的聚丁二烯橡胶是可商购的，例如来自Goodyear的Budene®1207等。 [0081] 在一个实施例中，可使用合成的或天然的聚异戊二烯橡胶。 [0082] 弹性体或弹性体化合物的玻璃化转变温度或Tg当在此文中涉及到时是代表各个弹性体或弹性体化合物在其未固化状态或者在弹性体化合物的情况下可能是固化状态时的玻璃化转变温度。以每分钟增加10ºC的温度速率通过微分扫描热量计（DSC）能够将Tg合适地确定为峰值中点。 [0083] 此文中所使用的以及根据常规实践的术语“phr”是指每100份橡胶或弹性体重量中的相应材料的重量份数。 [0084] 橡胶化合物液可包括高达70phr的加工油。加工油可以包括在橡胶化合物中作为通常使用来延伸弹性体的增量油。加工油也可通过在橡胶复合期间直接将油添加来包括在橡胶化合物中。使用的加工油可包括增量油存在于弹性体中以及在复合期间添加加工油两者。合适的加工油包括如本领域中所公知的各种油，包括芳香族，石蜡，环烷，植物油，和低PCA油，如MES，TDAE，SRAE和重环烷油。合适的低PCA油包括具有如由IP346方法确定的那些小于3％重量的多环芳香族含量的低PCA油。对于IP346方法的步骤可以在于2003年由Institute of Petroleum, United Kingdom发行的第62版Standard Methods for Analysis & Testing of Petroleum and Related Products和British Standard 2000 Parts中找到。 [0085] 橡胶化合物可以包括从约10phr至约150phr的硅石。在另一个实施例中，可以使用从约20phr至约120phr的硅石。 [0086] 可使用在橡胶化合物中的通常使用的硅质色素包括常规焦化和的沉淀的硅质色素（硅石）。在一个实施例中，使用沉淀的硅石。在本发明中使用的常规硅质色素是沉淀硅石，例如，通过可溶性硅酸盐（例如硅酸钠）的酸化来获得的。 [0087] 此类常规硅石的特征可以例如通过具有的BET表面积来表现，如使用氮气所测量的。在一个实施例中，BET表面积可以在每克约40平方米至约600平方米的范围中。在另一个实施例中，BET表面积可以在每克约80平方米至约300平方米的范围中。测量表面积的BET方法在1930年的Journal of the American Chemical Society的第60卷第304页中进行了描述。 [0088] 常规硅石的特征也可以通过具有邻苯二甲酸二丁酯（DBP）吸收值在约100至约400的范围中来表现，可替代地在约150至约300的范围中。 [0090] 可使用各种可商购的硅石，例如，此处仅举例说明且不限于：从PPG Industries商购的Hi-Sil商标下的名称210、243等的硅石；从Rhodia可购的例如名称是Z1165MP和Z165GRV的硅石以及从Degussa AG可购的例如名称是VN2和VN3的硅石等。 [0091] 通常使用的炭黑能够用作数量范围在从10phr至150phr的常规的过滤器。在另一个实施例中，可以使用从20phr至80phr的炭黑。此类炭黑的代表性示例包括N110、N121、N134、N220、N231、N234、N242、N293、N299、N315、N326、N330、N332、N339、N343、N347、N351、N358、N375、N539、N550、N582、N630、N642、N650、N683、N754、N762、N765、N774、N787、N907、N908、N990和N991。这些炭黑具有从9 g/kg至145 g/kg的范围中的碘吸收和从34 cm3/100 g至150 cm3/100 g的范围中的DBP数量。 [0092] 在橡胶化合物中可使用的其它过滤器包括但不限于，颗粒状填料（包括超高分子量聚乙烯（UHMWPE）），交联颗粒聚合体凝胶（包括但不限于那些在美国专利号6,242,534、6,207,757、6,133,364、6,372,857、5,395,891或6,127,488中公开的那些），以及塑化淀粉复合填料（包括但不限于在美国专利号5,672,639中公开的那些）。可以使用数量范围在从 1phr至30phr的此类其它填料。 [0093] 在一个实施例中，橡胶化合物可以包括包含有机硅化合物的常规硫。合适的包含有机硅化合物的硫的示例具有下式： [0094] [0095] 其中Z选自包括下列的组： [0096] [0098] 在一个实施例中，包含有机硅化合物的硫是3,3'-双（三甲氧基或三乙氧基甲硅烷基丙基）聚硫化物。在一个实施例中，包含有机硅化合物的硫是3,3'-双（三乙氧基硅丙基）二硫化物和/或3,3'-双（三乙氧基硅丙基）四硫化物。因此，关于式子I，Z可以是： [0099] [0100] 其中R2是2-4个碳原子（可替代地2个碳原子）的烷氧基；alk为2到4个碳原子（可替代地，具有3个碳原子）的二价烃；以及n是从2至5的整数（可替代地2或4）。 [0101] 在另一个实施例中，包含有机硅化合物的合适的硫包括在美国专利号6,608,125中所公开的化合物。在一个实施例中，包含有机硅化合物的硫包括3-（辛酰基硫代）-1-丙基三乙氧基硅烷，CH3(CH2)6C(=O)S-CH2CH2CH2Si(OCH2CH3)3，其可从Momentive Performance Materials商购NXTTM。 [0102] 在另一个实施例中，包含有机硅化合物的合适的硫包括那些在美国专利公开号2003/0130535中所公开的。在一个实施例中，包含有机硅化合物的合适的硫是来自Degussa的Si-363。 [0103] 包含有机硅化合物的硫在橡胶化合物中的量将根据所使用的其它添加剂的水平变化。总体而言，化合物的量将是从0.5phr到20phr的范围。在一个实施例中，此量将是从1phr到10phr的范围。 [0104] 橡胶化合物可包含原位树脂，其是一种亚甲基受体和亚甲基供体的反应产物。 [0105] 原位树脂在橡胶化合物中形成，并且涉及亚甲基受体和亚甲基供体的反应。术语“亚甲基供体”是指能够与亚甲基受体反应且产生原位树脂的化学物质。适合于在本发明中使用的亚甲基供体的示例包括环六亚甲基四胺 和N-代甲醛三聚氰 胺（oxymethylmelamines），其的通式： [0106] [0107] 其中X是氢或具有1至8个碳原子的烷基，R1、R2、R3、R4和R5是独立地选自包括下列的组：氢、具有1至8个碳原子的烷基、CH2OX基团或其缩合产物。具体的亚甲基供体包括六-（甲氧甲基）三聚氰胺、N,N',N''-三甲基/N,N',N''-三羟甲基三聚氰胺、六羟甲基三聚氰胺、N,N',N''-二羟甲基三聚氰胺、N-羟甲基三聚氰胺、N,N'-二羟甲基三聚氰胺、N,N',N''-三（甲氧基甲基）三聚氰胺、N,N',N''-三丁基-N,N',N''-三羟甲基三聚氰胺，六甲氧甲基三聚氰胺和六乙氧甲基三聚氰胺。三聚氰胺的N-羟甲基衍生物通过已知的方法制备。 [0108] 在橡胶化合物中的亚甲基的量可以变化。在一个实施例中，亚甲基供体的量是从0.5phr至25phr的范围。在另一个实施例中，亚甲基供体的量是从1phr至15phr的范围。 [0109] 术语“亚甲基受体”对于本领域技术人员是已知的且使用来描述与亚甲基供体反应的反应物，以形成被认为是羟甲基单体的产物。通过亚甲基桥的形成羟甲基单体的缩合产生树脂。有助于以后形成亚甲基桥的半族的初始反应是亚甲基供体，其中另一种反应物是亚甲基受体。可用作亚甲基受体的代表性化合物包括但不限于间苯二酚，间苯二酚衍生物，一元酚和它们的衍生物，二元酚和它们的衍生物，多元酚和它们的衍生物，未改性苯酚酚醛清漆树脂，改性苯酚酚醛清漆树脂，间苯二酚酚醛清漆树脂和其的混合物。亚甲基受体的示例包括但不限于在下列中所公开的：U.S. 6,605,670、U.S. 6,541,551、U.S. 6,472,457、U.S. 5,945,500、U.S. 5,936,056、U.S. 5,688,871、U.S. 5,665,799、U.S. 5,504, 127、U.S. 5,405,897、U.S. 5,244,725、U.S. 5,206,289、U.S. 5,194,513、U.S. 5,030, 692、U.S.4,889,481、U.S. 4,605,696、U.S. 4,436,853和U.S. 4,092,455。改性苯酚酚醛清漆树脂的示例包括但不限于：腰果油改性苯酚酚醛清漆树脂、妥尔油改性苯酚酚醛清漆树脂和烷基改性苯酚酚醛清漆树脂。 [0110] 亚甲基受体的其它示例包括通过环取代活化的苯酚和腰果油改性酚醛清漆型酚醛树脂。通过环取代的活化的苯酚的代表性示例包括间苯二酚、甲酚、叔丁基苯酚，异丙基苯酚，乙基苯酚以及其的混合物。腰果油改性酚醛清漆型酚醛树脂是从Schenectady Chemicals Inc以SP6700的名称可商购的。基于总的酚醛清漆型酚醛树脂的油的改性率范围可以从10％到50％。对于酚醛清漆型酚醛树脂以腰果油改性的生产，可以使用各种处理。例如，酚类（如苯酚，甲酚和间苯二酚）可以与醛（如甲醛，多聚甲醛和苯甲醛）使用酸催化剂来反应。酸催化剂的示例包括草酸、盐酸、硫酸和对甲苯磺酸。在催化反应之后，树脂采用油进行改性。 [0111] 在橡胶原料中的亚甲基受体的量可改变。在一个实施例中，亚甲基受体的量的范围是从0.5phr至25phr。在另一个实施例中，甲基受体的量的范围是从1phr至15phr。 [0112] 本领域技术人员容易理解到，橡胶化合物将通过橡胶化合领域中通常已知的方法进行化合，例如混合各种硫-可硫化组分橡胶与各种常用添加剂材料（例如硫供体）、固化助剂（例如活化剂和阻滞剂）和加工添加剂（例如油，包括增粘树脂和可塑剂的树脂、填料、色素、脂肪酸、氧化锌、蜡）、抗氧化剂和抗臭氧剂和胶溶剂。如本领域技术人员所已知的，根据硫-可硫化和硫-硫化材料（橡胶）的所想要的用途，选择和通常以常规量使用上述提及的添加剂。流供体的代表性示例包括元素硫（单体硫）、二硫化胺、聚合多硫化物和硫烯烃加合物。在一个实施例中，硫-硫化剂是元素硫。硫-硫化剂的量可以使用在从0.5phr至8phr的范围中，可替代地从1.5phr至6phr的范围中。增粘树脂（如果使用）的典型的量包括约0.5phr至约10phr，通常约1phr至约5phr。加工助剂的典型的量包括约1phr至约50phr。抗氧化剂的典型的量包括约1phr至约5phr。代表性的抗氧化剂可以是例如二苯基-对苯二胺和其它，例如在1978年的The Vanderbilt Rubber Handbook中第344至346页所公开的。抗臭氧剂的典型的量包括约1phr至5phr。脂肪酸（如果使用，其能够包括硬脂酸）的典型的量包括约0.5phr至约3phr。蜡的典型的量包括约1phr至约5phr。通常使用微晶蜡。胶溶剂的典型的量包括约0.1phr至约1phr。典型的胶溶剂可以是，例如，五氯硫酚和二苯甲酰氨基二苯基二硫化物。 [0113] 使用促进剂来控制对于硫化和改进硫化物的性质所需要的时间和/或温度。在一个实施例中，可以使用单个的促进剂系统，即主促进剂。可以使用总量在从约0.5phr至约4phr的范围的主促进剂，可替代地在约0.8phr至约1.5phr的范围中。在另一个实施例中，可以使用与较小量的辅助促进剂（在从约0.05phr至约3phr的范围）一起使用的主促进剂和辅助促进剂的组合，以便于活化和改进硫化物的性质。这些促进剂的组合可以是预期的以在最终的性质上产生互相促进的影响，且在某种程度上优于通过单独使用任一促进剂产生的那些。此外，可以使用延迟动作的促进剂，其不受到正常的加工温度的影响，但是在普通的硫化温度下产生令人满意的固化。还可以使用硫化阻滞剂。在本发明中可使用的合适类型的促进剂是胺、二硫化物、胍、硫脲、噻唑、秋兰姆、亚磺酰胺、二硫代氨基甲酸盐和黄酸盐。 在一个实施例中，主促进剂是亚磺酰胺。如果使用辅助促进剂，则辅助促进剂可以是胍、二硫代氨基甲酸盐或秋兰姆化合物。合适的胍包括二苯胍等。合适的秋兰姆包括四甲基秋兰姆、四乙基秋兰姆二硫化物和四苄基秋兰姆二硫化物。 [0114] 橡胶化合物的混合能够通过橡胶混合领域中的技术人员所已知的方法来完成。例如，通常在至少两个阶段中混合成分，即，至少一个非生产阶段以及之后是生产混合阶段。包括硫-硫化剂的最终制品通常在最终的阶段中混合，其常规上称作“生产”混合阶段，在其中通常在温度或最终温度低于前面的非生产混合阶段的混合温度下发生混合。术语“非生产”和“生产”混合阶段对于橡胶混合领域的技术人员是众所周知的。橡胶化合物可以经受热机混合步骤。热机混合步骤通常包括在混合器或挤出器中进行一定时间周期的机械做功，以便适于产生在140℃和190℃之间的橡胶温度。热机做功的合适持续时间随着部件的操作条件和体积以及性质的函数变化。例如，热机做功可以持续从1分钟至20分钟。 [0115] 为了从橡胶化合物产生通道管和中心通道管，可以使用本领域中已知的方法（包括挤出等）使橡胶化合物形成管状形状。在一个实施例中，通导管和中心空气通道可以形成具有2毫米至4毫米的截面的外部直径以及具有0.5毫米至1毫米的壁厚度。 [0116] 本发明的气动轮胎的硫化通常在从约100℃至200℃的范围中的常规温度下实施。在一个实施例中，硫化在从约110℃至180℃的范围中的温度下进行。可以使用通常的硫化工艺中的任一种，例如在压制或模制中加热、以过热蒸汽或热空气加热。此类轮胎能够通过各种方法来建造、成形、模制和固化，其对于本领域中技术人员是已知的且将是显而易见的。 [0118] 本发明进一步通过下列非限制性示例进行说明。 [0119] 示例1 [0121] 三个钢管插入穿过轮胎进入轮胎胎圈区域中处于对于调节器附件所需要的位置和构型中（见图4、6）。这些管与轮胎的衬垫侧齐平，且通道以在轮胎的内侧上的修补片被密封。开始运行胎圈耐久性测试，且在等同于7566英里的距离的测试之后移除轮胎。 [0122] 轮胎在120"光滑的钢筒上进行胎圈耐久性测试。在此测试中，轮胎以恒定的速度、保持膨胀的、零滑动和外倾角运行，但是负载以规律间隔（通常每1200km的5%的额定负载）增加固定量。 [0123] 在等同于7566英里的测试之后，对轮胎进行分析。在层端处或其附近钢管已经断裂。样本显示扭矩和延展疲劳。一些区段具有表面裂纹。 [0124] 示例2 [0125] 在此示例中说明了对于泵管和中心通道管使用聚亚安酯管。 [0126] 两个轮胎如示例1中所制备和测试，除了使用聚亚安酯管。 [0127] 在两个轮胎中测试对于泵送花纹沟和层端而言通道的较高和较低定位的聚亚安酯管。两组管放置在每个轮胎中，在给定的轮胎中，多组管围绕轮胎分开180°。轮胎在被移除之前在耐久性测试上运行3775和1502英里。 [0128] 在一些样本中，能够观察到聚亚安酯管的融化。 [0129] 示例3 [0130] 在此示例中说明对于泵管和中心通道管使用聚四氟乙烯管。 [0131] 如示例1中制备和测试轮胎，除了使用聚四氟乙烯管。 [0132] 在测试上进行等同于7694英里之后对轮胎进行分析。在轮胎截面中管看起来完整无缺的，但是发现具有扭折、凹痕和凿口。三个管之一由切丝端刺入。在管中发现黑色的碎屑，且它们被阻塞。 [0133] 示例4 [0134] 在此示例中说明了对于泵管和中心通道管使用橡胶管。橡胶管从压延片材使用具有50和30的邵氏D硬度的两种标准顶点的橡胶化合物构造成。 [0135] 为了更好的黏性，使压延橡胶片材刷上Nylabond III接合剂。橡胶在金属销上方缠绕三次且将组件放置在模具中。五个组件装配至模具中。橡胶在170 ℃中固化10分钟。 [0136] 由高硬度和较低硬度材料制成的橡胶通道管安装至两个完全功能的空气维持轮胎中。在安装至轮胎中时由较低硬度橡胶制成的管没有空气流动。在安装轮胎和充气时较高硬度的橡胶管具有流动。 [0137] 示例5 [0138] 在此示例中说明了对于泵管和中心通道管使用挤出橡胶管。 [0139] 示例4的较高硬度的橡胶化合物（邵氏D=50）挤出至具有1.6毫米的内部直径和3.2毫米的外部直径的橡胶管中。在示例1的步骤之后制备和测试轮胎。 [0140] 轮胎进行ODR测试直至完成（89,809英里）。ODR（户外弹力计）测试是在位于户外的67"光滑的钢筒上进行的耐久性测试，以评估户外条件对轮胎耐久性的影响。轮胎以恒定的负载、恒定的速度、增大的充气、零滑动和零外倾角运行。原则上测试运行直至日常的视觉检查发现对于移除的各个标准原因中的任意一项。取证分析显示轻微拉长的（椭圆形的）开放管。所有的均是刚性的和完整无缺的。 [0141] 根据此文中所提供的描述，本发明中的变型是可能的。虽然为了说明本发明的目的已经示出了一些代表性的实施例和细节，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，其中能够产生各种改变和更改，而不脱离本发明的范围。因此，应该理解到所描述的特定实施例中能够产生变化，其将在本发明的如由随后所附的权利要求中所限定的本发明的全部预计全部范围内。 |
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