CN104626893B - 自动充气车轮 - Google Patents

Abstract

一种自动充气车轮，其包括轮胎、支撑件及充气装置。轮胎安装于支撑件上。充气装置安装在支撑件上，并部分收容于轮胎内。充气装置包括活塞缸、活塞缸阀门、活塞、活塞阀门及第一弹性件。活塞缸固定在支撑件上，活塞缸形成有收容腔，且开设第一连通孔，活塞缸阀门设置于活塞缸上，用以开启或闭合第一连通孔，以选择性地使收容腔与外界连通。活塞形成有充气腔并开设有第二连通孔，其一端相对该活塞缸滑动地且密封地伸入活塞缸内，另一端伸入轮胎内并开设有与轮胎连通的充气孔。活塞阀门设置于活塞上，用以开启或闭合第二连通孔，从而选择性地连通收容腔与充气腔。第一弹性件收容于活塞缸内，第一弹性件两端分别与活塞缸及活塞抵持。

Description

自动充气车轮

技术领域

本发明涉及一种车轮，尤其涉及一种在行驶过程中能够自动充气的车轮。

背景技术

在车辆（如汽车、电动车或自行车）行驶过程中，如果轮胎内气压不足，一般需要将车辆停止，采用对应的充气装置充气后，才能继续行驶。目前，业界开发出一种能在车辆行驶的同时还可自动对轮胎充气的自动充气装置，该自动充气装置包括壳体、充气泵、充气室。充气室设在壳体的内腔中。壳体固定在钢圈上，且壳体上设置有叶轮，叶轮轴与充气泵连接，充气泵的一端与充气室连接，充气室通过气管穿过钢圈与轮胎相连。充气室内设有活塞、连杆、弹簧，活塞腔与通风道相通，并可将通风道密封。上述自动充气装置利用轮胎在旋转过程中，钢圈内产生的气流经过充气装置时，使叶轮旋转带动充气泵工作，给充气室及轮胎充气。当轮胎中的气压超过设定值时，气压推动活塞将通风道密封，叶轮停止转动，充气泵停止工作，充气完成。然而，上述自动充气装充置结构比较复杂，制造成本高。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种结构简单的自动充气车轮。

一种自动充气车轮，其包括轮胎、支撑件及充气装置，该轮胎固定安装于该支撑件上，该充气装置包括活塞缸组件、活塞组件及第一弹性件，该第一弹性件收容于该活塞缸组件内，该活塞缸组件包括活塞缸及活塞缸阀门，该活塞缸固定安装在该支撑件上，该活塞缸形成有收容腔，且开设有连通该收容腔并与外界相通的第一连通孔，该活塞缸阀门设置于该活塞缸上，用以开启或闭合该第一连通孔，以选择性地使该收容腔与外界连通，该活塞组件包括活塞及活塞阀门，该活塞形成有充气腔，其一端相对该活塞缸滑动地且密封地伸入该活塞缸内并开设有第二连通孔，另一端伸入该轮胎内并开设有与该轮胎连通的充气孔，该活塞阀门设置于该活塞上，用以开启或闭合该第二连通孔从而选择性地连通该收容腔与该充气腔，该第一弹性件的两端分别与该活塞缸和该活塞相抵持，当该轮胎气压不足，该充气装置转至该轮胎的受压处时，该轮胎受压处的内壁能够抵压该活塞伸入该轮胎一端，从而压缩该第一弹性件，使得该收容腔内的气压增大，进而使该收容腔内的气体通过该充气孔充入该气腔中。

本发明的自动充气车轮在轮胎气压不足时，充气装置对轮胎自动充气，并能在每次充气完成后自动停止充气。自动充气车轮在现有车轮基础上装设充气装置即可改装而成，且充气装置为活塞式，通过活塞缸与活塞之间的活塞运动完成自动充气过程，结构简单，制造成本较低。

附图说明

图1是自动充气车轮的立体组装的局部剖视图。

图2是图1所示充气装置的示意图。

图3是自动充气车轮在活塞被挤压到一定状态的局部剖视图。

图4是自动充气车轮在活塞偏离车胎挤压处，刚不被挤压的局部剖视图。

图5是自动充气车轮在偏离车胎挤压处的局部剖视图。

主要元件符号说明

自动充气车轮	100
		轮胎	10
气腔	11
		支撑件	30
轮辋	31
		轮辐	33
轮毂	35
		充气装置	50
活塞缸组件	51
		活塞缸	511
收容腔	5111
		第一端壁	5112
第一连通孔	5113
		第一周壁	5114
活塞缸阀门	513
		第二弹性件	515
活塞组件	53
		活塞	535
充气腔	5351
		充气孔	530
滑动部	531
		腔体	5311
第二端壁	5313
		第二周壁	5314
第二连通孔	5315
		抵持部	533
盲孔	5331
		活塞阀门	537
第一弹性件	55

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，自动充气车轮100包括轮胎10、支撑件30及充气装置50。轮胎10固定安装在支撑件30上。充气装置50用于对轮胎10自动充气，其安装在支撑件30上，并部分收容于轮胎10内，且与轮胎10的气腔11连通。本实施方式中，轮胎10为无内胎结构的轮胎。

支撑件30包括轮辋31、多个轮辐33及轮毂35。轮辋31与轮毂35呈圆形，且同心装设。多个轮辐33均匀间隔装设在轮辋31及轮毂35上。每个轮辐33的两端分别安装在轮辋31内侧及轮毂35外缘上。轮胎10套设在轮辋31的外缘上，并由轮辋31固定。

请一并参阅图2，充气装置50固定装设在轮辋31上，且一端伸入轮胎10的气腔11内。充气装置50包括活塞缸组件51、活塞组件53及第一弹性件55。活塞组件53可滑动地且密封地伸入活塞缸组件51内。第一弹性件55收容于活塞缸组件51内，且其两端分别抵持活塞缸组件51与活塞组件53。

活塞缸组件51包括活塞缸511、活塞缸阀门513及第二弹性件515。活塞缸511固定安装在轮辋31上，且活塞缸511部分伸入到轮胎10的气腔11中。活塞缸511大致为一端开口的中空圆柱状，其包括第一端壁5112及从第一端壁5112的边缘朝同一侧延伸形成的第一周壁5114。第一端壁5112与第一周壁5114共同形成沿轴线方向的收容腔5111。第一端壁5112上开设有与收容腔5111连通的第一连通孔5113。活塞缸阀门513大致呈圆形片状，且其直径略大于第一连通孔5113的孔径，活塞缸阀门513枢接于第一端壁5112内侧，用于打开或关闭第一连通孔5113，以选择性地使活塞缸511与外界连通。活塞缸阀门513与第一端壁5112的枢接处固定安装有第二弹性件515，用以关闭活塞缸阀门513，从而防止运动过程中灰尘进入活塞缸511内。第二弹性件515的一端安装于活塞缸511上，其另一端抵持活塞缸阀门513。本实施方式中，第二弹性件515为弹性系数较小的扭簧。

活塞组件53包括活塞535及活塞阀门537。活塞535部分收容于轮胎10中，活塞535可滑动地且密封地伸入活塞缸511内。活塞535包括滑动部531及抵持部533。滑动部531与抵持部533固定连接。滑动部531大致为一端开口的中空圆柱状，其包括第二端壁5313及从第二端壁5313的边缘向同一侧延伸形成的第二周壁5314。第二端壁5313与第二周壁5314共同形成沿轴线方向上的腔体5311。第二端壁5313上开设有与腔体5311连通的第二连通孔5315。滑动部531可滑动地且密封地伸入活塞缸511远离第一端壁5112的一端内。抵持部533的一端与第二周壁5314的远离第二端壁5313的一侧固定连接，另一端收容于轮胎10的气腔11中，并与轮胎10的内侧抵持。抵持部533为一端开口的中空圆柱状，其沿轴线方向上开设有一盲孔5331，盲孔5331的轴线与腔体5311的轴线重合，且盲孔5331的直径小于腔体5311的直径。抵持部533两侧开设有多个充气孔530，且多个充气孔530在该两侧呈对称分布，充气孔530用于使盲孔5331与轮胎10的气腔11连通。活塞阀门537大致呈圆形片状，且其直径略大于第二连通孔5315的直径，活塞阀门537枢接于第二端壁5313的内侧，用于打开或关闭第二连通孔5315，以选择性地使活塞缸511的收容腔5111与活塞535的腔体5311连通。本实施方式中，腔体5311与盲孔5331共同形成活塞535的充气腔5351。

第一弹性件55收容于活塞缸511内，第一弹性件55两端分别与第一端壁5112的内侧和第二端壁5313的外侧抵持。本实施方式中，第一弹性件55为弹簧。

组装时，首先将轮胎10固定安装在轮辋31的外缘上。然后，将活塞组件53可滑动地且密封地伸入活塞缸组件51中。最后，将活塞缸组件51固定安装在轮辋31上且使活塞组件53远离活塞缸组件51的一端与轮胎10的内侧抵持。

使用时，请参照图5，当轮胎10的胎压不足时，且充气装置50偏离轮胎10的受压处时，第一弹性件55与第二弹性件515均处于自然伸长状态，收容腔5111内的气压与外界气压相同，但在第二弹性件515的作用下活塞缸阀门513关闭第一连通孔5113，轮胎10内或盲孔5331内的气压大于收容腔5111内的气压，活塞阀门537关闭第二连通孔5315，此时，不能对轮胎10进行充气。请参阅图3，当轮胎10继续行驶时，轮胎10受压处正对充气装置50时，轮胎10挤压活塞535相对活塞缸511靠近，第一弹性件55被压缩，活塞535与活塞缸511之间的距离减小，收容腔5111内的气体被压缩，气压增大，且该收容腔5111的气压大于轮胎10中的气压时（即轮胎10受压处的形变量足够大时），活塞阀门537打开，使收容腔5111与腔体5311连通，收容腔5111中的气体通过充气孔530被充入到轮胎10内。请参阅图4，当充气装置50远离轮胎10的受压处，被压缩的第一弹性件55恢复到自然伸长状态，以使活塞535相对活塞缸511被推出，从而使得活塞535与活塞缸511之间的距离恢复到初始状态。收容腔5111内的气压减小，且收容腔5111内的气压小于外界压力，活塞535内的气压不变，活塞阀门537因其两侧存在压差而关闭第二连通孔5315。因收容腔5111内此时的气压小于外界气压，活塞缸阀门513因其两侧存在压力差而打开第一连通孔5113，以使收容腔5111与外界连通，此时第二弹性件515被压缩，外界气体充入到收容腔5111内，直至收容腔5111内的气压与外界气压相等，第二弹性件515恢复至初态，在第二弹性件515恢复力的作用下活塞缸阀门513关闭第一连通孔5113。上述过程为轮胎10在转动一周过程中充气装置50对轮胎10充气一次。如此，在自动充气车轮100的行驶中，多次对轮胎10充气，直至气腔11内的气压达到预设值，活塞缸阀门513关闭第一连通孔5113，活塞阀门537关闭第二连通孔5315，停止充气。

本发明的自动充气车轮100在轮胎10气压不足时，充气装置50对轮胎10自动充气，并能在每次充气完成后自动停止充气。自动充气车轮100在现有车轮基础上装设充气装置50即可改装而成，且充气装置50为活塞式，通过活塞缸511与活塞535之间的活塞运动完成自动充气过程，结构简单，制造成本较低。

可以理解，活塞缸阀门513可以不必枢接于第一端壁5112内侧，只要活塞缸阀门513能够在气压差的作用下开启或封闭第一连通孔5113即可，如，将活塞缸阀门513设计成球状的普通单向阀形式，第一连通孔5113相应地设计成锥形孔，弹簧的一端与活塞缸阀门513固定连接，弹簧的另一端与第一周壁5114连接，使球状的活塞缸阀门513能够紧密地抵持第一连通孔5113，以封闭第一连通孔5113。活塞阀门537可以不必枢接于第二端壁5313的内侧，只要活塞阀门537能够在气压差的作用下开启或封闭第二连通孔5315即可，如，将活塞阀门537设计成阀门为球状的普通单向阀形式，对应的第二连通孔5315设计成锥形孔，弹簧的一端与活塞阀门537固定连接，弹簧的另一端与第二周壁5314连接，使球状活塞阀门537能够紧密抵持第二连通孔5315，以封闭第二连通孔5315。可以理解，第一连通孔5113还可以开设于第一周壁5114上，活塞缸阀门513枢接于第一周壁5114上，可选择性地使收容腔5111与外界连通。可以理解，盲孔5331的直径可以等于腔体5311的直径。可以理解，第二弹性件515可以省略，只要在第一连通孔5113处安装一过滤件，即可避免灰尘进入到活塞缸511内。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (3)

1.一种自动充气车轮，其包括轮胎、支撑件及充气装置，该轮胎固定安装于该支撑件上，其特征在于：该充气装置包括活塞缸组件、活塞组件及第一弹性件，该第一弹性件收容于该活塞缸组件内，该活塞缸组件包括活塞缸及活塞缸阀门，该活塞缸固定安装在该支撑件上，该活塞缸形成有收容腔，且开设有连通该收容腔并与外界相通的第一连通孔，该活塞缸阀门设置于该活塞缸上，用以开启或闭合该第一连通孔，以选择性地使该收容腔与外界连通，该活塞组件包括活塞及活塞阀门，该活塞形成有充气腔，其一端相对该活塞缸滑动地且密封地伸入该活塞缸内并开设有第二连通孔，另一端伸入该轮胎内并开设有与该轮胎连通的充气孔，该活塞阀门设置于该活塞上，用以开启或闭合该第二连通孔从而选择性地连通该收容腔与该充气腔，该第一弹性件的两端分别与该活塞缸和该活塞相抵持，当该轮胎气压不足，充气装置转至该轮胎的受压处时，该轮胎受压处的内壁能够抵压该活塞伸入该轮胎一端，从而压缩该第一弹性件，使得该收容腔内的气压增大以打开该活塞阀门，进而使该收容腔内的气体通过该充气孔充入该充气腔中；该活塞缸阀门枢接于该活塞缸上，该活塞缸组件还包括第二弹性件，该第二弹性件固定安装于该活塞缸阀门与该活塞缸的枢接处，且弹性抵持该活塞缸阀门。

2.如权利要求1所述的自动充气车轮，其特征在于：该活塞缸包括第一端壁及从第一端壁的边缘向同一侧延伸形成的第一周壁，该第一端壁与该第一周壁共同形成该收容腔，该第一连通孔开设于该第一端壁上，该活塞的一端滑动地且密封地伸入该活塞远离该第一端壁的一端，该活塞缸阀门枢接于该第一端壁的内侧。

3.如权利要求1所述的自动充气车轮，其特征在于：该活塞阀门枢接于该活塞上。