CN1067214A

CN1067214A - 轮胎自动充气装置

Info

Publication number: CN1067214A
Application number: CN 91103547
Authority: CN
Inventors: 丁定藩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-05-27
Filing date: 1991-05-27
Publication date: 1992-12-23

Abstract

本轮胎自动充气装置是一种完全装在轴皮内或装在轴承座内或装在空心轴内的自动充气装置，由叶片式充气泵、压力控制阀、充气—停止气动执行机构组成，没有凸轮挺杆或齿轮副等转动机构。其中的充气泵是叶片式充气泵，泵的转子的中心有一能让轴或空心轴内的轴承座穿过的孔，充气—停止气动执行机构中的离合器的一半固定在轴或轴承座上，另一半安装在转子的轴凸上并能沿轴凸滑动。

Description

本发明涉及一种新结构的轮胎自动充气装置。

860712号中国专利申请”轮胎自动充气装置”给出了一种由充气泵、压力控制阀、充气-停止气动执行机构、由挺杆和凸轮或齿圈或者由齿轮副组成的传动副组成的轮胎自动充气装置。这种轮胎自动充气装置虽能实现自动充气，但由于整个充气装置是置于轴皮或轴承座之外，因而引起一些缺点，这些缺点是：外观不好;空气阻力大;用于汽车拖拉机上则因受刹车装置的限制而无法安装;若不给车轮装上平衡物，则由于平衡性不好，车轮转动时会产生甩动的感觉，并产生离心力，在离心力长时间作用下，会造成轮胎车的局部磨损，甚至会造成轴皮的弯曲，如要平衡，则要增加配重，使车子的重量增加;由于整个充气装置置于轴外，要将轮子与车架之间的相对运动传给充气装置，一般地要有传动机构，如有凸轮挺杆装置或有齿轮副装置，因而结构上比较复杂，此外，机壳及部份零件的结构和外形也比较复杂，加工和表面修饰都比较费工费时，这些都大大增加了成本。另外，该发明的自动充气装置中的压力控制阀由充气转为停止或由停止转为充气的过程是渐变的、不是突变的，因而压力控制阀对充气-停止气动执行机构的控制不够灵敏。为克服上述缺点，本发明给出一些结构上经过改进的轮胎自动充气装置。

本发明给出的一种轮胎自动充气装置由叶片式充气泵、压力控制阀、充气-停止气动执行机构组成，其中不再包含由挺杆和凸轮或齿圈组成的或由齿轮副组成的传动副;整个充气装置安装在轴皮或轴承座或空心轴内或其端头，最多只是充气泵的排气阀因采用的结构不同而可能露出在轴皮外或轴承座外或空心轴外;叶片充气泵的转子的两端有轴凸，轴凸以两端盖上的孔为轴承座;转子中心有一通孔，可让轴或空心轴内的轴承座（如汽车后桥的半轴套管）穿过并可在其中自由转动;离合器的一半安装在转子的一个轴凸上，可由充气-停止气动执行机构中的气动装置推动沿轴凸滑动并可带动转子转动，另一半则固定在穿过转子上的通孔的轴上或轴承座上，离合器是充气-停止气动执行机构的一部份，当离合器合上时，转子与轴或轴承座结合带动转子相对于充气泵的缸体转动从而实现充气。

本发明给出的另一种轮胎自动充气装置由叶片式充气泵、压力控制阀和由压力控制阀的阀杆驱动的离合器组成，其中不再包含由挺杆和凸轮或齿圈组成的或由齿轮副组成的传动副，且压力控制阀兼作充气-停止气动执行机构中的气动装置;整个充气装置安装在轴皮或轴承座或空心轴内或其端头，最多只是充气泵的排气阀因采用的结构不同而可能露出在轴皮外或轴承座外或空心轴外;叶片充气泵的转子的两端有轴凸，轴凸以两端盖上的孔为轴承座;转子中心有一通孔，可让轴或空心轴内的轴承座（如汽车后桥的半轴套管）穿过并可在其中自由转动;离合器的一半安装在转子的一个轴凸上，可由压力控制阀的阀杆推动沿轴凸滑动并可带动转子转动，另一半则固定在穿过转子上的通孔的轴上或轴承座上，当离合器合上时，转子与轴或轴承座结合相对于充气泵的缸体转动从而实现充气。这种轮胎自动充气装置结构更为简单。

图1给出了一种适合于多种类型的使用充气轮胎的车辆使用的轮胎自动充气装置，装置中的叶片式充气泵由缸体2，缸盖5、10，转子3，叶片18，压缩弹簧19，弹簧导柱20以及气门针21，气门芯22，密封垫片23组成，其中气门针、气门芯组成排气阀;压力控制阀由滑阀25、二个钢球26、压缩弹簧27、压缩弹簧28、调节螺旋30以及在缸体上加工出来的阀腔24组成;充气-停止气动执行机构由活塞7、密封圈8、弹簧6、在缸体上加工出来的活塞腔9以及拨叉11和离合器组成;离合器的两半分别是13、14，13安装在转子的轴凸上并只能在轴凸上滑动，14则通过紧定衬套15、螺母16和止动垫圈17锁紧在轴4上或是锁紧在支撑空心轴的轴承座4上;1是轴皮或是轴承座或是与轮胎一同转动的空心轴，轴皮上或空心轴上开有能让与内胎连接的管道的接头32伸入轴皮内或空心轴内与充气泵连接的孔31。孔道33是阀腔和活塞腔之间的连通管道，分别与阀腔中的两道槽和活塞腔9相通。转子3的中心孔的直径比4的直径大，当离合器脱开时，转子与缸体相对不动，不进行充气;当离合器啮合时，轴带动转子相对于缸体转动，进行充气。缸体用紧固件固定在轴皮或轴承座或空心轴内。

图1所示轮胎自动充气装置的工作原理和860712号中国专利申请中所述的原理是相同的，其优点有：由于整个充气装置都位于轴皮或轴承座或空心轴内，因而外观整洁简洁、阻力小;动平衡性良好;因传动是通过4与离合器进行的，故可不用凸轮挺杆或齿轮副之类的传动机构;缸体、缸盖、阀杆、阀腔以及活塞腔等的结构都非常简单，十分易于加工，特别是缸体、缸盖以及一些零件的一些外表面的加工精度、光洁度可以大大降低，表面修饰加工也可以大大简化甚至不要，因而可以大大降低成本。

图2是另一种适用于汽车、拖拉机使用的轮胎自动充气装置，装置中的叶片式充气泵由缸体40，缸盖43、51，转子41，叶片18，压缩弹簧19，弹簧导柱20以及钢球69，压缩弹簧70、阀座71组成，其中钢球69、弹簧70和阀座71组成的单向阀作为排气阀;压力控制阀、充气-停止气动执行机构的结构与图1中的一样，只是阀腔和活塞腔是加工在转子上，而密封圈8中的一个由密封圈48、49和密封圈座50取代;轴42上加工有中心孔74和侧孔75，中心孔可以通过管道与内胎连接，单向阀的排气孔与转子和轴之间的间隙相通，该间隙两侧有密封装置，使压缩空气能进入轴的中心孔而不会从两侧泄漏掉;密封装置可以是如图所示的密封圈，也可以是迷宫式密封装置，而最好的是磁流体密封装置。充气装置通过螺栓或弹性支撑装置与轴承座连接。

图2所示的轮胎自动充气装置的工作原理和图1所示的轮胎自动充气装置的工作原理是相同的，其优点亦相同，只是转子和轴之间有经常性的磨擦，因而会损耗一点点能量。

图3、图4是两种由压力控制阀的阀杆直接驱动离合器的轮胎自动充气装置。压力控制阀仍由滑阀25、二个钢球26、压缩弹簧27、压缩弹簧28、调节螺旋30组成，只是阀杆的一端伸出端盖外与图3中的拨叉11接合以驱动离合器或直接驱动图4中的离合器73。图3中的8仍为密封圈;图4中的48、49、50与图2中的相同，为了增强密封性能还增加了一个密封圈72。图中的12是螺母。图3、图4中的其它各部份的名称与图1、图2中的相应部份的名称相同。

图1、图2中的离合器画的是爪型离合器，但也可以采用任何一种离合器，如磨擦离合器等。图1至图3中的离合器可以和图4中的离合器13一样制成一体，也可将离合器改为齿轮，而在图1、2的活塞的伸出端盖的一端或图3、4的阀杆的伸出端盖的一端安装一个双连齿轮，双连齿轮随活塞或阀杆一起移动从而实现齿轮的啮合或脱离，这种结构可以使中充气泵以较快或较慢的转速转动。

图中的两种排气阀可以相互取代，也可以用其它的单向阀取代。另外，图2、图4中的单向阀也可以与转子轴线平行配置，但单向阀进气孔仍需如图2所示的那样成径向布置。

图1至图4中所示的充气泵的叶片可以采用二片或多片结构。另外，叶片也可以不是安装在转子上的滑槽内，而是安装在缸体上的滑槽内。这时，转子的垂直于转轴的截面可以是圆形的、椭圆形的、三角形的或是其它形状的。当转子的截面形状为圆形时，转子上的轴凸和通孔应是偏心的;当转子的截面形状不是圆形时，转子上的轴凸和通孔可以是偏心的也可以不是偏心的。

图1至图4中的压力控制阀是一种反应灵敏的控制阀，阀腔上有两道环槽，每一环槽都和活塞腔9相通，阀杆上有一个横向通孔，孔内有两个钢球和一个压缩弹簧。设起始时阀腔中的气压为轮胎允许的低气压时阀杆处于使钢球卡入环槽36中，阀杆的37段将环槽36和内胎隔开，这时弹簧6将活塞推出使离合器啮合，充气泵进行充气。当轮胎中的气压升高到其作用在阀杆端面上的气体压力与弹簧28的弹力之差足以克服环槽36对钢球的阻力时，阀杆被气体压力一下子推到图示的钢球卡入环槽38的位置上，这时活塞腔9通过环槽36与内胎相通，高压气体进入活塞腔9并将活塞向活塞腔内推，从而带动离合器迅速脱开。当轮胎中的气压降低到其作用在阀杆端面上的气体压力与弹簧28的弹力之差足以克服环槽38对钢球的阻力时，阀杆又被弹簧28一下子推到钢球卡入环槽36的位置上，这时阀杆将活塞腔9与内胎间的通道隔断，同时活塞腔9通过环槽38、调节螺旋30的中心孔与大气连通，活塞腔9中的气体排入大气，弹簧6将活塞杆往外推，离合器迅速啮合，从而转变为充气状态。钢球也可以只用一个，而横孔则不是通孔。

环槽可以是矩形槽、梯形槽或其它形状的槽。

图1、图2中的阀杆可以和图3那样增加一个密封圈72。

缸体也可以和轴皮、轴承座或空心轴制成一体，对于自行车用的轮胎自动充气装置，缸体也可以替代轴皮中间的圆筒，而把端盖制成轴皮的侧板，辐条和轴碗装在端盖上，端盖和缸体通过定位销和螺栓连接，

离合器14也可以用键、紧定螺钉或其它方式固定在3或42上，离合器13或73与轴凸间一般通过平键或花键进行传动。

对于自行车用的轮胎自动充气装置，紧定衬套可以不是剖缝的衬套，而是内孔加工有螺纹的衬套，只要将衬套拧到车轴上的螺杆的底部就能在轴上定好位。

Claims

1、一种只由叶片式充气泵、压力控制阀和充气--停止气动执行机构组成的轮胎自动充气装置，其特征在于整个充气装置是置于轴皮或轴承座或空心轴内，充气泵的转子中心有一个能让轴或空心轴内的轴承座穿过的孔，充气--停止气动执行机构中的离合器的一半固定在轴或空心轴内的轴承座上，另一半安装在转子的空心轴凸上，并能沿轴凸滑动。

2、一种只由叶片式充气泵、压力控制阀和离合器组成的轮胎自动充气装置，其特征在于整个充气装置是置于轴皮或轴承座或空心轴内，充气泵的转子中心有一个能让轴或空心轴内的轴承座穿过的孔，离合器的一半固定在轴或空心轴内的轴承座上，另一半安装在转子的空心轴凸上，并由阀杆驱动沿轴凸滑动。

3、根据权利要求1所述的轮胎自动充气装置，其特征在于其中的压力控制阀和充气-停止气动停止机构是制作在转子上的，叶片式充气泵的排气阀的进气孔与充气泵泵腔相通，出气孔与转子的中心通孔相通、轴上有与转子中心通孔内表面和轴之间的间隙相通的孔道，间隙的两侧有防止气体泄漏的密封装置。

4、根据权利要求2所述的轮胎自动充气装置，其特征在于其中的压力控制阀是制作在转子上的，叶片式充气泵的排气阀的进气孔与充气泵泵腔相通，出气孔与转子的中心通孔相通、轴上有与转子中心通孔内表面和轴之间的间隙相通的孔道，间隙的两侧有防止气体泄漏的密封装置。

5、根据权利要求1至4所述的轮胎自动充气装置，其特征在于其中的充气泵的叶片是安装在充气泵缸体上的滑槽内，转子的截面形状可以是圆形的、椭圆形的或者是三角形的。

6、根据权利要求3、4所述的轮胎自动充气装置，其特征在于其中的密封装置是磁流体密封装置。

7、根据权利要求1至4所述的轮胎自动充气装置，其特征在于其中的压力控制阀的阀腔中加工有两道环槽，两道环槽都与活塞腔相通，阀杆上有一横孔，横孔中有一个或两个定位钢球和一个压缩弹簧。

8、根据权利要求1至4所述的轮胎自动充气装置，其特征在于其中的拨叉和离合器中的一半是制成一体的。

9、根据权利要求1至4所述的轮胎自动充气装置，其特征在于其中的缸体是和轴皮或轴承座或空心轴制成一体的。

10、根据权利要求1至4所述的轮胎自动充气装置，当其用于自行车时、其特征在于其中的端盖制成为轴皮的可以安装辐条和轴碗的侧板。