CN104723812B - 过剩压力校准仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及过剩压力校准仪。阀组件具有壳体，以及设置在壳体中的阀部，其中阀能够在开放位置与关闭位置之间变化。阀组件还包括：设置在壳体中的可变气动装置，其能够在第一构造与第二构造之间变化；以及与壳体处于流体连通的内部腔体。排气孔口形成为壳体的一部分，并且随着压力在可变气动装置中建立，可变气动装置从第一构造变化为第二构造，使得空气被阻止围绕可变气动装置流过，并且流动穿过阀体的空气穿过排气孔口。

Description

过剩压力校准仪

技术领域

本发明总体上涉及用于阻止轮胎过度充气的阀组件。

背景技术

阀通常用于促进轮胎的充气。通常，轮胎中的压力被设定为所需量，以使乘坐感受、胎面使用和燃料经济性最佳化。由于轮胎压力随温度而变化，所以重要的是，轮胎被恰当地充气，使得轮胎在交通工具的操作期间根据需要发挥功能。

存在数个可能源自轮胎过度充气的危险，如突变失效(即，轮胎爆胎)、不均匀的胎面磨损、以及性能降低，比如燃料经济性降低。

因此，需要一种阀组件来阻止轮胎过度充气，同时允许所需量的空气进入轮胎以使性能最佳化。

发明内容

本发明是一种阀组件，其用于阻止轮胎过度充气，并用于将轮胎充气至所需压力。在一个实施例中，阀组件包括壳体，以及设置在壳体中的阀，其中阀能够在开放位置与关闭位置之间变化。阀组件还包括：设置在壳体中的可变气动装置，其能够在第一构造与第二构造之间变化；以及与壳体处于流体连通的内部腔体。当阀处于开放位置时，压力在可变气动装置中建立，以使可变气动装置从第一构造变化为第二构造，使得空气被阻止围绕可变气动装置流过。

阀包括位于壳体中的阀体、形成为阀体的一部分的阀座、至少部分地延伸穿过阀体的阀杆、和连接至阀杆的阀构件。阀构件选择性地与阀座接触，并且弹簧至少部分地设置在阀体中。弹簧的第一端部连接至阀杆，并且弹簧的第二端部连接至阀体，使得弹簧偏置阀构件以接触阀座，并将阀设置在关闭位置。当作用力被施加至阀杆以移动阀杆穿过阀体并移动阀构件离开阀座时，阀构件从阀构件与阀座发生接触的关闭位置移走，从而将阀构件设置在开放位置。

可变气动装置包括位于壳体中的气动肌肉、设置在气动肌肉内的可变容积腔体、连接至气动肌肉的第一端部的动态密封件、连接至气动肌肉的第二端部的静态密封件、和形成为静态密封件的一部分的孔口。气动肌肉的一部分延伸穿过气动密封件并进入内部腔体中，并且随着空气充注可变容积腔体并且可变气动装置从第一构造变化为第二构造，可变容积腔体发生扩张，使得气动肌肉的外表面接触壳体的内表面，并且动态密封件朝向静态密封件移动。

当可变气动装置处于第一构造时，动态密封件阻止空气流动穿过排气孔口，并且当可变气动装置处于第二构造时，空气穿过排气孔口离开。当所述可变气动装置处于第二构造时，所述内部腔体中的压力大致类似于所述可变气动装置的压力。

从以下提供的详细描述中，本发明的适用性的再一些领域将变得清楚明了。应该明白的是，详细描述和具体示例，在指示本发明的优选实施例的同时，旨在只用于说明的目的而并非旨在限制本发明的范围。

附图说明

从详细描述和附图中，本发明将被更全面地理解，所述附图中：

图1是根据本发明的实施例的具有处于第一构造的可变气动装置的过剩校准阀组件的截面侧视图；

图2是根据本发明的实施例的具有处于第二构造的可变气动装置的过剩校准阀组件的截面侧视图；

图3是根据本发明的实施例的具有处于第二构造的可变气动装置的过剩校准阀组件的另一截面侧视图；

图4A是根据本发明的实施例的用作校准阀组件的一部分的气动肌肉的侧视图，其中气动肌肉处于第一构造；

图4B是根据本发明的实施例的用作校准阀组件的一部分的气动肌肉的侧视图，其中气动肌肉处于第二构造；并且

图5是根据本发明的实施例的示意图，示出了校准阀组件的相应压力和位置变化。

具体实施方式

对优选实施例的以下描述在本质上仅仅是示例性的，并且绝不旨在限制本发明、其应用或者用途。

过剩校准阀组件在图中总体上以10示出。阀组件10是壳体12的一部分，并且在该实施例中，壳体12是阀杆，但是处于本发明的范围的是壳体12也可以用于其它应用。

设置在壳体12内的是总体上以14示出的阀部以及总体上以16示出的可变气动装置。阀部14包括具有阀座20的阀体18。延伸穿过阀体18的是总体上以22示出的阀，并且阀22包括具有阀头26的阀杆24。连接至阀杆24的是具有突部30的阀构件28，阀构件28在阀22在开放位置与关闭位置之间变化时选择性地接触阀座20。部分地设置在阀体18中的是弹簧32，并且弹簧32的总体上以34示出的第一端部位于阀杆24的沟槽36中，而总体上以38示出的第二端部连接至阀体18的内表面40。弹簧32朝阀座20偏置阀构件28，从而将阀22偏置至关闭位置。当足够的作用力被施加至阀头26以克服弹簧32的作用力从而移动阀构件28离开阀座20时，阀22移动至开放位置。阀构件28移动离开阀座20的距离取决于施加至阀头26的作用力的大小。

可变气动装置16包括可变容积腔体，其总体上以42示出，并被气动肌肉(pneumatic muscle)44封闭。连接至气动肌肉44的是密封装置，其在该实施例中为动态密封件，总体上以46示出，其设置在壳体12中，并沿着壳体12的内表面48移动。更具体地，动态密封件46包括垫圈46A，其具有多个流动孔口46B，空气在某些条件下穿过所述多个流动孔口46B。动态密封件46还包括密封件46C，其与壳体12的内表面48接触。还附接至气动肌肉44的是静态密封件50，其安装至壳体12的内表面48。静态密封件50还包括流动孔口58，空气在某些条件下穿过所述流动孔口58。肌肉44的一部分延伸穿过静态密封件50，形成孔口52，其暴露于轮胎的总体上以54示出的内部腔体。还形成为壳体12的一部分的是排气孔口56，其在动态密封件46在壳体12中移动时，被动态密封件46的密封件46C选择性地阻断。

操作中，当轮胎泄气并且需要空气时，阀组件10处于图1中示出的位置。肌肉44处于具有第一压力水平P1的第一构造，并且动态密封件46处于位置D1，使得空气被阻止离开排气孔口56(动态密封件46的密封件46C阻断排气孔口56)。来自空气分配装置比如空气压缩机或类似物的连接器被连接至壳体12，使得作用力被施加至阀头26，克服弹簧32的作用力，移动阀构件28离开阀座20，将阀22设置在开放位置。这允许空气穿过动态密封件46的流动孔口46B，并且在壳体12的内表面48与肌肉44的外表面44A之间的区域中。图中空气流由箭头60示出。空气然后流动穿过静态密封件50的流动孔口58，并进入腔体54中。随着腔体54被充注空气，压力开始在轮胎中建立。随着压力在轮胎中建立，肌肉44也被充注空气，并发生扩张直到肌肉44处于图2中示出的第二构造。随着肌肉44被充注空气，肌肉44扩张，并且动态密封件46移动离开阀部14，并移动朝向静态密封件50。随着肌肉44继续被充注空气，肌肉44的外表面44A的一部分接触壳体12的内表面48，并且动态密封件46移动朝向静态密封件50，使得动态密封件46从而密封件46C不再阻断排气孔口56，并且空气被允许离开排气孔口56。随着压力在腔体42内建立，压力通过肌肉44的外表面44A施加至壳体12的内表面48。

一旦腔体42内的压力处于第二压力水平P2后，肌肉44的外表面44A的部分接触壳体12的内表面48，且作用力足以阻止空气围绕肌肉44经过。肌肉44的弹性被校准，使得肌肉44扩张至第二构造，其具有图2中示出的第二压力水平P2，以对应于内部腔体54中的所需压力。当肌肉44处于图2中示出的第二构造时，动态密封件46处于第二位置D2，并且密封件46C因此不再阻断出口孔口56，从而允许任何过剩的空气逸出出口孔口56。第一压力水平P1、第一位置D1、第二压力水平P2和第二位置D2之间的关系在图5中示出。

在所需量的空气处于内部腔体54中之后，来自空气分配装置的连接器或喷嘴与壳体12分离，使得作用力不再被施加至阀头26，并且弹簧32移动阀构件28朝向阀座20，使得一旦阀构件28接触阀座20后，阀处于关闭位置。

本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，因此不背离本发明的要旨的变化旨在处于本发明的范围内。这种变化不应看作背离本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种用于阻止轮胎过度充气的设备，包括：

阀组件，其包括：

壳体；

阀部，其设置于所述壳体中，所述阀部具有开放位置和关闭位置；可变气动装置，其位于所述壳体中；

气动肌肉，其位于所述壳体中；和

可变容积腔体，其设置在所述气动肌肉内；

其中，当所述阀部处于开放位置时，空气被允许穿过所述阀部，并且至少部分地流动到所述可变气动装置中，以在第一构造与第二构造之间改变所述可变气动装置，当所述可变气动装置处于第一构造时，空气围绕所述气动肌肉的外侧经过，使得所述可变容积腔体发生扩张，并且所述气动肌肉的外表面接触所述壳体的内表面，并且当所述可变气动装置处于第二构造时，空气被阻止围绕所述可变容积腔体的外侧经过。

2.如权利要求1所述的设备，所述阀部进一步包括：

阀构件；和

阀座，所述阀构件选择性地与所述阀座接触；

其中，当所述阀构件移动离开所述阀座时，所述可变气动装置从所述第一构造改变为所述第二构造。

3.如权利要求2所述的设备，所述阀部进一步包括：

阀体，其位于所述壳体中；

阀杆，其延伸穿过所述阀体，所述阀构件连接至所述阀杆；和

弹簧，其具有第一端部和第二端部，所述弹簧的第一端部连接至所述阀杆，并且所述弹簧的第二端部连接至所述阀体，使得所述弹簧朝向所述阀座偏置所述阀构件；

其中，当足够的作用力被施加至所述阀杆以克服由所述弹簧施加至所述阀构件的作用力、并移动所述阀构件离开所述阀座时，所述阀部从关闭位置改变为开放位置。

4.如权利要求1所述的设备，所述可变气动装置进一步包括：

动态密封件，其连接至所述气动肌肉的第一端部；和

静态密封件，其连接至所述气动肌肉的第二端部；

其中，随着空气充注所述可变容积腔体，所述动态密封件在所述可变气动装置从所述第一构造改变为所述第二构造时朝向所述静态密封件移动。

5.如权利要求4所述的设备，所述可变气动装置进一步包括：形成为所述静态密封件的一部分的孔口，所述气动肌肉的一部分延伸穿过形成为所述静态密封件的一部分的所述孔口，其中，加压空气的围绕所述可变气动装置经过的部分流动穿过所述气动肌肉的延伸穿过所述孔口的部分，并进入所述气动肌肉中。

6.如权利要求5所述的设备，进一步包括内部腔体，所述气动肌肉的一部分延伸穿过所述孔口并进入所述内部腔体中，使得所述空气的围绕所述气动肌肉经过的部分流动进入所述内部腔体中。

7.如权利要求4所述的设备，进一步包括：形成为所述壳体的一部分的排气孔口，其中所述排气孔口在所述可变气动装置处于第一构造时被所述动态密封件阻断，并且空气在所述可变气动装置处于第二构造时流出所述排气孔口。

8.如权利要求1所述的设备，进一步包括内部腔体，其中，当所述可变气动装置处于第二构造时，所述内部腔体中的压力大致类似于所述可变气动装置的压力。

9.一种阀组件，包括：

壳体；

阀部，其设置于所述壳体中，所述阀部能够在开放位置与关闭位置之间变化，所述阀部包括阀体，其位于所述壳体中；

可变气动装置，其设置于所述壳体中，所述可变气动装置能够在第一构造与第二构造之间变化；

内部腔体，所述壳体与所述内部腔体处于流体连通；和

排气孔口，其形成为所述壳体的一部分；

其中，随着压力在所述可变气动装置中建立，所述可变气动装置从所述第一构造变化为所述第二构造，使得空气被阻止围绕所述可变气动装置流过，并且流动穿过所述阀体的空气穿过所述排气孔口。

10.如权利要求9所述的阀组件，所述阀部进一步包括：

阀座，其形成为所述阀体的一部分；

阀杆，其至少部分地延伸穿过所述阀体；

阀构件，其连接至所述阀杆，所述阀构件选择性地与所述阀座接触；和

弹簧，其至少部分地设置在所述阀体中，所述弹簧的第一端部连接至所述阀杆，并且所述弹簧的第二端部连接至所述阀体，使得所述弹簧偏置所述阀构件以接触所述阀座，并将所述阀构件设置在关闭位置；

其中，当所述阀构件与所述阀座接触时，阀构件处于关闭位置，并且当作用力被施加至所述阀杆以克服所述弹簧的作用力并移动所述阀杆穿过所述阀体时，所述阀构件移动离开所述阀座，将所述阀构件改变为开放位置。

11.如权利要求9所述的阀组件，所述可变气动装置进一步包括：

气动肌肉，其位于所述壳体中；

可变容积腔体，其设置在所述气动肌肉内；

动态密封件，其连接至所述气动肌肉的第一端部；

静态密封件，其连接至所述气动肌肉的第二端部；和

孔口，其形成为所述静态密封件的一部分，所述气动肌肉的一部分延伸穿过所述静态密封件并进入所述内部腔体中；

其中，随着空气充注所述可变容积腔体，所述可变容积腔体发生扩张，使得所述气动肌肉的外表面接触所述壳体的内表面，并且所述动态密封件在所述可变气动装置从所述第一构造改变为所述第二构造时朝向所述静态密封件移动。

12.如权利要求11所述的阀组件，其中，所述壳体包括允许空气逸出的出口孔口，并且其中，当所述可变气动装置处于所述第一构造时，所述动态密封件阻止空气流动穿过所述出口孔口，并且当所述可变气动装置处于所述第二构造时，空气穿过所述出口孔口离开。

13.如权利要求9所述的阀组件，其中，当所述可变气动装置处于第二构造时，所述内部腔体中的压力大致类似于所述可变气动装置的压力。

14.一种用于阻止轮胎过度充气的阀组件，包括：

壳体，其包括允许空气逸出的出口孔口；

阀体，其设置在所述壳体中；

阀座，其形成为所述阀体的一部分；

阀构件，其选择性地与所述阀座接触，使得当所述阀构件处于关闭位置时，所述阀构件与所述阀座接触，并且当所述阀构件向开放位置移动时，所述阀构件移动离开所述阀座；

气动肌肉，其具有可变容积腔体，使得所述气动肌肉能够在第一构造与第二构造之间变化，所述气动肌肉设置在所述壳体中邻近所述阀体；

内部腔体，所述壳体与所述内部腔体处于流体连通；和

排气孔口，其形成为所述壳体的一部分；

其中，当所述阀构件处于开放位置并且所述气动肌肉处于第一构造时，空气流动穿过所述阀体并围绕所述气动肌肉流过，并且随着压力在所述内部腔体中建立，所述气动肌肉发生扩张，使得当所述气动肌肉处于第二构造时，所述气动肌肉的一部分接触所述阀体，并阻止空气围绕所述气动肌肉流过，并且流动穿过所述阀体的空气穿过所述出口孔口。

15.如权利要求14所述的用于阻止轮胎过度充气的阀组件，进一步包括：

动态密封件，其连接至所述气动肌肉的第一端部，所述动态密封件位于所述壳体中；

静态密封件，其连接至所述气动肌肉的第二端部，所述静态密封件位于所述壳体中；和

孔口，其形成为所述静态密封件的一部分；

其中，所述气动肌肉的一部分延伸穿过所述静态密封件的孔口进入所述内部腔体中，使得所述内部腔体中的空气压力大致类似于所述气动肌肉中的空气压力。

16.如权利要求15所述的用于阻止轮胎过度充气的阀组件，其中，当所述气动肌肉处于所述第一构造时，所述动态密封件阻断所述排气孔口，从而阻止空气流出所述排气孔口，并且随着所述气动肌肉从所述第一构造移动至所述第二构造，所述动态密封件移动更靠近所述静态密封件。

17.如权利要求14所述的用于阻止轮胎过度充气的阀组件，进一步包括：

阀杆，其可滑动地设置在所述阀体中，并连接至所述阀构件；和

弹簧，其第一端部连接至所述阀杆，而第二端部连接至所述阀体的内表面；

其中，当阀构件与所述阀座接触时，阀构件处于关闭位置，并且当作用力被施加至所述阀杆以克服所述弹簧的作用力时，所述阀杆移动穿过所述阀体，所述阀构件移动离开所述阀座，将所述阀构件设置在开放位置。

18.如权利要求14所述的阀组件，其中，当所述可变气动装置处于第二构造时，所述内部腔体中的压力大致类似于所述可变气动装置的压力。