CN105682946A - 用于自动轮胎充气系统的转动接头 - Google Patents

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Abstract

一种用于轮胎充气系统的转动接头，该转动接头可以包括定子和转子组件，并且可以被完全包含在由毂盖和轮端部形成的空间内。转子组件可以安装到毂盖的内部。转子组件可以包括管，该管延伸到定子中。该管可以通过第一环形密封件被密封在转子组件中，并且可以通过第二环形密封件被密封在定子中。

Description

用于自动轮胎充气系统的转动接头
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年10月23日提交的美国临时专利申请系列No.61/894653的优先权。前述申请的全部公开内容通过引用并入于此。
技术领域
本发明公开的方法和设备总体上涉及车辆轮胎充气系统。
背景技术
有需要一种方法和设备，该方法和设备用于车辆轮胎充气系统的改进的转动接头。
发明内容
一种转动接头，它可以包括：定子，该定子具有贯穿布置的第一流体通道；第一环形密封件，该第一环形密封件布置在第一流体通道内；转子体，该转子体具有贯穿布置的第二流体通道，该转子体被构造用来可移除地安装到毂盖的内部，该毂盖具有布置在毂盖中的第三流体通道，使得当转子体安装到毂盖时第二流体通道与第三流体通道处于密封的流体连通中；第二环形密封件，该第二环形密封件布置在第二流体通道中；和管，该管密封地布置在第一环形密封件和第二环形密封件中。一种转动接头，它可以包括：定子；和转子组件，该转子组件包括转子体和密封地布置在转子体中的管，其中该管密封地联接到定子，其中转子组件被构造用来可移除地安装到毂盖的内部。一种转动接头，它可以包括：定子；和转子组件，该转子组件包括毂盖和管，该管密封地且可转动地布置在毂盖的内部中，其中，该管密封地且可转动地联接到定子。一种转动接头，它可以包括：定子；和管，该管密封地且不可转动地布置在毂盖的内部中，其中该管密封地且可转动地联接到定子。
一种车辆轮胎充气系统，它可以包括：流体源；和转动接头，该转动接头与流体源处于密封的流体连通中，并且该转动接头被构造用来可移除地安装到毂盖的内部。一种车辆轮胎充气系统，它可以包括：流体源；和毂盖，该毂盖包括第一流体通道和转动接头，该转动接头布置在毂盖的内部内并与第一流体通道以及与流体源处于密封的流体连通中，该转动接头包括管，该管具有布置在毂盖内的端部；和环形密封件，该环形密封件布置在该管和毂盖之间以便形成管和毂盖之间的密封界面。一种车辆轮胎充气系统，它可以包括：流体源；定子，该定子包括环形密封件，该定子与流体源处于密封的流体连通中；毂盖，该毂盖包括第一流体通道；管，该管不可转动地安装到毂盖，该管具有第一端部和第二端部，该第一端部与第一流体通道处于密封的流体连通中，该第二端部密封地且可转动地布置在环形密封件内；和第一流体导管，该第一流体导管具有第一端部和第二端部，该第一端部与第一车辆轮胎处于密封的流体连通中，该第二端部与第一流体通道处于密封的流体连通中。
一种具有流体通道的毂盖，该毂盖可以包括：环形密封件，该环形密封件布置在流体通道中；和管，该管位于毂盖的内部内，并且具有密封地且可转动地布置在环形密封件内的端部。一种具有流体通道的毂盖，该毂盖可以包括管，该管延伸到毂盖的内部中并且与流体通道处于密封的流体连通中，该管被固定以免相对于毂盖转动。
附图说明
图1示出用于轮胎充气系统的转动接头的一个实施例。
图2示出图1的实施例的转动接头的详细视图。
图3示出转动接头的实施例的详细视图。
图4示出图1的实施例的透视图。
图5示出图4的“分解”视图。
图6示出示例性毂盖的实施例的详细视图。
图7示出定子，该定子具有与其连接的流体导管以便密封连接到流体压力源。
图8示出用于轮胎充气系统的转动接头的实施例。
具体实施方式
图1示出布置在车辆(诸如商用货车或拖车)的车轮端部处的示例性转动接头10。在图1的示例中，中空的拖车车桥12可以具有如现有技术中已知的安装到其上的毂14。中空的车桥12可以在每一个端部12a处通过塞子16(诸如挤压塞子)被密封。转动接头10可以包括：定子18，该定子可以密封地安装在塞子16中；和转子组件20。转子组件20可以包括管22，该管的长度足以延伸到定子18中。转子组件20可以安装到毂盖26。具体而言，转子组件20可以安装到毂盖的内部，使得转动接头10被完全包含在由毂盖和车轮端部形成的空间内。
毂盖26可以包括从中心辐射开的一个或更多个流体通道24，通过该一个或更多个流体通道，诸如加压空气的流体可以被连通。毂盖26可以通过带耳螺母28密封地安装到毂14。毂盖26可以在毂周边30由垫片32、观察镜(sightclass)34和保持环36密封。观察镜34可以包括塞子38。在其它实施例中，塞子38可以安装在保持环36中并且延伸穿过观察镜34。在一些实施例中，塞子38可以包括减压阀或开口以减轻可能积累在毂盖26中的流体压力。这种塞子38例如可以是由Stemco制造的SentinelTMESP塞子或SentinelTMESP过滤器通气口。
当与车轮端部组装时，转子组件20的管22可以密封地延伸到定子18中。转子组件20可以诸如通过NPT螺纹或直螺纹或O型环凸起密封件密封地安装到毂盖26。毂盖26可以安装到毂14。观察镜组件50可以通过例如螺钉(未示出)密封地安装到毂盖26。
转动接头10可以与轮胎充气系统一起使用，诸如由PressureSystemsInternational,Inc.制造的自动轮胎充气系统。当然，本文所公开的转动接头可以用于任何其它合适的轮胎充气系统(用于密封的车桥或未密封的车桥、实心的或中空的、或者拖车、驱动或转向车桥)。在图1中示出的实施例中，加压流体(该加压流体例如可以是空气、氮气和/或其它轮胎加压流体)可以从压力源40通过导管42流到压力调节器44，该压力调节器可以将该流体的压力调节到适合于轮胎充气的压力，诸如110psi。该流体可以从压力调节器44通过导管46流到车桥12。该流体可以流经车桥12至定子18。过滤器48可以在该流体进入定子18之前从该流体移除颗粒。该流体可以流经定子18进入转子组件20的管22中。该流体可以从转子组件20流经流体通道24至软管52，该软管通过配合件54连接到毂盖。该软管52可以连接到轮胎阀56以便允许流体流到轮胎(未示出)中。因此，不管车辆是否正在运动，转动接头10都可以允许加压流体从压力源40流到轮胎。毂盖26和转动接头组件20的一部分可以随着车辆轮胎(未示出)转动，该车辆轮胎可以安装到车轮(未示出)，该轮安装到毂14。
图2提供图2的示例性转动接头10更详细的视图。如在图2的实施例中可以看到地，定子18可以包括形成定子流体通道204的头部200和定子管202。过滤器48可以安装在定子管202的一个端部处以从加压流体移除较大的碎屑颗粒。环形密封件206可以布置在流体通道204的直径周围的凹槽内。环形密封件206可以是O型环、唇形密封件或任何其它合适的密封件构造，并且可以包括多种材料，诸如橡胶、硅树脂、尼龙、含油轴承合金或石墨。环形密封件206可以被构造用来当管22被插入到定子18中时将管22密封在定子18内。
在其它实施例中，定子可以包括枪钻(rifle-drilled)到实心车桥中的端口，该实心轴诸如实心拖车车桥或卡车转向车桥。在诸如具有未密封车桥的另外实施例中，定子可以不密封地安装在该车桥端部中，并且密封地联接到流体导管46(图7)。在图7的实施例中，定子800可以安装在中空的或钻孔的车桥(未示出)的端部，诸如通过挤压塞子802或其它合适的密封或非密封塞子或支撑件，或者例如通过摩擦配合或螺纹。流体导管46可以诸如通过PrestolokTM配合件804将定子800密封地联接到流体压力源。该定子800可以限定开口806，转子组件管(未示出)可以密封地插在该开口中。这种密封插入可以例如以与图2所示方式相类似的方式通过环形密封构件(未示出)被实现，该环形密封构件围绕定子开口806的内直径布置。
如在图2中可以进一步看到地，转子组件20可以包括管22和转子体208。该转子体208可以包括带螺纹的部分208a，该带螺纹的部分可以用于将转子组件安装到具有匹配螺纹的毂盖。在图2的实施例中，带螺纹的部分208被示出为NPT螺纹。然而，也可以使用直螺纹和其它螺纹。当然，可以提供任何其它合适的安装手段，诸如键和槽、摩擦配合、粘合剂、卷边等等。该转子体208可以包括流体室209。管22可以通过伸缩盖212组装到转子体208。伸缩盖212可以通过任何合适的手段(诸如摩擦配合、螺纹、粘合剂或卷边等等)安装到转子体208。管22可以包括扩口端部210，该扩口端部可以布置在流体室209内。扩口端部210可以防止管22滑出伸缩盖212。轴承214可以布置在转子体208的唇部216和管22的扩口端部210之间。该轴承可以包括任何合适材料，诸如石墨、尼龙、含油轴承合金、聚甲醛树脂、黄铜或适于减小管22与转子体208之间的磨损或摩擦的任何其它材料。管22可以通过环形密封件218密封到转子体208。环形密封件218可以是O型环、唇形密封件或任何其它合适的密封件构造，并且可以包括多种材料，诸如橡胶、硅树脂、尼龙、含油轴承合金或石墨。管22可以在环形密封件206和/或环形密封件208内转动。
管22可以包括任何合适的材料或材料的组合，并且可以是刚性的和/或柔性的。例如，管22可以包括钢、黄铜、尼龙、聚碳酸酯、丙烯酸树脂、橡胶、或其任何组合。例如，管22的扩口端部210可以包括钢管状部分，并且定子端部220可以包括尼龙管状部分，并且该尼龙和钢部分可以通过任何合适手段(诸如压缩环、螺纹、粘合剂、摩擦配合、Presto-Lok配合件等等)联接。刚性管可以在环形密封件206和208中的任一个或两者内枢转和/或平移通过环形密封件206和208中的任一个或两者，从而适应毂与轴之间的不对准(例如可能由轴承间隙引起)。全部地或部分地柔性的管可以通过弯曲而适应这种不对准。在一些实施例中，环形密封件206与管之间的摩擦力可以不同于环形密封件208与之间的摩擦力，因此允许该管以不同于毂盖的速度转动。在一些实施例中，环形密封件206或208之间的摩擦力可能足以防止管在该密封件中转动，这可能导致该管与毂盖一样快地转动(即，该管将不相对于毂盖转动)，或根本不转动(即，该管相对于毂盖静止不动)。
在另外实施例中，一个或更多个另外的环形密封件可以布置在定子200中，诸如邻近环形密封件206。类似地，一个或更多个另外的环形密封件可以布置在转子体208中，诸如邻近环形密封件218。
图3示出转子组件的实施例，其中毂盖26被构造用来用作转子体。毂盖26可以包括流体室250，流体通道24可以从该流体室辐射。管22可以布置在流体室250中，并且由安装到毂盖26的伸缩盖212保持。环形密封件218可以提供管22与毂盖26之间的密封界面。轴承214可以布置在该管的扩口端部220和毂盖26之间。加压流体可以从定子18流经管22并流入毂盖流体室250，并且从流体室250流至一个或更多个流体通道24。
图4示出安装到毂盖26的转子组件20(诸如图2的实施例)的实施例。流体通道24(未示出)可以被设置成穿过径向凸起部400。转子体208可以螺纹连接地安装到毂盖。观察镜34可以具有安装到其上的塞子或通气口38。图5示出了其中可以螺纹连接地安装有转子组件20的流体室602的示例性带螺纹端口600，并且还示出从毂盖26被拆卸或“分解”的图4的转子组件20。
图6示出毂盖26和其各种部件，包括保持环36、观察镜34、塞子或通气口38、用来将保持环安装到毂盖26的螺钉700和软管配合件54。
如在图8中可以看到地，管状延伸件90可以以可移除的方式安装到毂盖26。因为如此安装，管状延伸件90可以被基本上固定以免相对于毂盖26转动。在一些实施例中，管状延伸件90可以包括带螺纹的部分91，该带螺纹的部分用来与毂盖26可螺纹连接地接合。如上所述，管状延伸件90可以包括管92，该管具有柔性部分93和刚性部分94。在其它实施例中，管状延伸90可以包括完全柔性的管或完全刚性的管。在又一些其它实施例中，管92的柔性和刚性部分可以颠倒:该部分93可以是刚性的并且该部分94可以是柔性的。管92的部分93可以插入到定子16中，诸如结合图2描述的定子。在这种实施例中，转动接头密封界面可以由刚性部分93和环形密封件(诸如O型环206)形成。取决于管92的构造，管92可以在定子中的环形密封件206内平移、转动和/或枢转。
虽然本发明及其优点已经被详细描述，但应当理解，在这里可以作出各种改变、替代和变化而不偏离如由所附权利要求限定的本发明。此外，本申请的范围不意图被限制到本说明书中描述的过程、机器、制造、成分、或物质、装置、方法和步骤的特别实施例。如从本公开将容易理解的，与这里描述的对应实施例执行基本上相同的功能或实现基本上相同的结果的目前存在的或以后将被开发的过程、机器、制造、物质的成分、装置、方法或步骤可以被使用。因此，所附权利要求意图在它们的范围内包括这种过程、机器、制造、物质的成分、装置、方法或步骤。

Claims (33)

1.一种转动接头，所述转动接头包括：
定子，所述定子具有贯穿布置的第一流体通道；
第一环形密封件，所述第一环形密封件布置在所述第一流体通道内；
转子体，所述转子体具有贯穿布置的第二流体通道，所述转子体被构造用来可移除地安装到毂盖的内部，所述毂盖具有布置在所述毂盖中的第三流体通道，使得当所述转子体安装到所述毂盖时所述第二流体通道与所述第三流体通道处于密封的流体连通中；
第二环形密封件，所述第二环形密封件布置在所述第二流体通道中；和
管，所述管密封地布置在所述第一环形密封件和所述第二环形密封件中。
2.根据权利要求1所述的转动接头，其中，所述管是刚性的。
3.根据权利要求1所述的转动接头，其中，所述管是柔性的。
4.根据权利要求1所述的转动接头，其中，所述管包括柔性部分和刚性部分。
5.根据权利要求1所述的转动接头，其中，所述第一环形密封件包括O型环，所述第二环形密封件包括唇形密封件。
6.根据权利要求1所述的转动接头，其中，所述第一环形密封件包括唇形密封件，所述第二环形密封件包括O型环。
7.根据权利要求1所述的转动接头，其中，所述第一环形密封件和所述第二环形密封件各包括O型环。
8.根据权利要求1所述的转动接头，其中，所述管可以在所述第一环形密封件中以及在所述第二环形密封件中转动。
9.根据权利要求1所述的转动接头，其中，所述管可以在所述第一环形密封件中转动，但是不可以在所述第二环形密封件中转动。
10.根据权利要求1所述的转动接头，其中，所述管不可以在所述第一环形密封件中转动，但是可以在所述第二环形密封件中转动。
11.根据权利要求1所述的转动接头，还包括伸缩盖，所述伸缩盖布置在所述管周围，并配合到所述转子体以将所述管保持在所述转子体中。
12.根据权利要求11所述的转动接头，其中所述管的一个端部张开以便防止该端部平移通过所述第二环形密封件和所述伸缩盖。
13.根据权利要求12所述的转动接头，还包括轴承，所述轴承布置在所述管的端部与所述转子体之间，所述轴承包括流体通道以允许流体从所述管流到所述转子体。
14.根据权利要求1所述的转动接头，其中，所述转子体可以可螺纹连接地安装到所述毂盖的内部。
15.一种转动接头，所述转动接头包括：
定子；和
转子组件，所述转子组件包括转子体和密封地布置在所述转子体中的管，其中所述管密封地联接到所述定子，其中所述转子组件被构造用来可移除地安装到毂盖的内部。
16.一种转动接头，所述转动接头包括：
定子；和
转子组件，所述转子组件包括毂盖和管，所述管密封地且可转动地布置在所述毂盖的内部中，其中，所述管密封地且可转动地联接到所述定子。
17.一种转动接头，所述转动接头包括：
定子；和
管，所述管密封地且不可转动地布置在毂盖的内部中，其中，所述管密封地且可转动地联接到所述定子。
18.一种车辆轮胎充气系统，所述车辆轮胎充气系统包括：
流体源；和
转动接头，所述转动接头与所述流体源处于密封的流体连通中，并且所述转动接头被构造用来可移除地安装到毂盖的内部。
19.根据权利要求18所述的车辆轮胎充气系统，所述毂盖具有布置在所述毂盖中的流体通道，所述系统还包括：
流体导管，所述流体导管提供在车辆轮胎与所述毂盖的流体通道之间的密封的流体连通。
20.一种车辆轮胎充气系统，所述车辆轮胎充气系统包括：
流体源；和
毂盖，所述毂盖包括第一流体通道和转动接头，所述转动接头布置在所述毂盖的内部内，并与所述第一流体通道以及所述流体源处于密封的流体连通中，所述转动接头包括：
管，所述管具有布置在所述毂盖内的端部；和
环形密封件，所述环形密封件布置在所述管与所述毂盖之间以便形成所述管与所述毂盖之间的密封界面。
21.一种车辆轮胎充气系统，所述车辆轮胎充气系统包括：
流体源；
包括环形密封件的定子，所述定子与所述流体源处于密封的流体连通中；
毂盖，所述毂盖包括第一流体通道；
管，所述管不可转动地安装到所述毂盖，所述管具有第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第一流体通道处于密封的流体连通中，所述第二端部密封地且可转动地布置在所述环形密封件内；和
第一流体导管，所述第一流体导管具有第一端部和第二端部，所述第一端部与第一车辆轮胎处于密封的流体连通中，所述第二端部与所述第一流体通道处于密封的流体连通中。
22.根据权利要求21所述的车辆轮胎充气系统，所述管可螺纹连接地安装到所述毂盖。
23.根据权利要求21所述的转动接头，其中，所述管是柔性的。
24.根据权利要求21所述的转动接头，其中，所述管包括柔性部分和刚性部分。
25.根据权利要求24所述的转动接头，其中，所述刚性部分包括所述管的第二端部。
26.根据权利要求21所述的车辆轮胎充气系统，所述毂盖还包括第二流体通道，所述第二流体通道与所述管的第一端部处于密封的流体连通中，所述系统还包括第二流体导管，所述第二流体导管具有第一端部和第二端部，所述第一端部与第二车辆轮胎处于密封的流体连通中，所述第二端部与所述第二流体通道处于密封连通中。
27.一种具有流体通道的毂盖，所述毂盖包括：
环形密封件，所述环形密封件布置在所述流体通道中；和
管，所述管位于所述毂盖的内部中，并且所述管具有密封地且可转动地布置在所述环形密封件内的端部。
28.权利要求27所述的毂盖，还包括伸缩盖，所述伸缩盖布置在所述管周围以将所述管端部保持在所述毂盖中。
29.根据权利要求28所述的毂盖，其中所述管端部张开以便防止该端部平移通过所述第二环形密封件和所述伸缩盖。
30.根据权利要求29所述的毂盖，还包括轴承，所述轴承布置在所述管端部与所述毂盖之间，所述轴承包括流体通道以允许流体从所述管流到所述流体通道。
31.根据权利要求27所述的毂盖，还包括：
观察镜，所述观察镜形成所述毂盖的外部的一部分；和
通气口，所述通气口安装到所述观察镜以便允许从所述毂盖的内部到大气的流体连通。
32.根据权利要求27所述的毂盖，其中，所述流体通道被设置在可以从所述毂盖移除的转子体中。
33.一种具有流体通道的毂盖，所述毂盖包括管，所述管延伸到所述毂盖的内部中并与所述流体通道处于密封的流体连通中，所述管被固定以免相对于所述毂盖转动。
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