CN209409702U - 用于轮胎中央充放气系统的轮边结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于轮胎中央充放气系统的轮边结构，包括外轮毂（13）、转向节（7）、轮毂轴承（4）、旋转气室（10）、气管路（1）、制动盘（2）、导电滑环（5）；轮毂轴承内圈安装在转向节心轴上，轮毂轴承外圈和旋转气室安装在外轮毂内圈，旋转气室布置于两个轮毂轴承之间；气管路、制动盘和导电滑环安装在外轮毂外圈；转向节内有转向节气体通道（15）连通进气口（14）和旋转气室；旋转气室与外轮毂气孔（16）连通；气管路连通外轮毂气孔和出气口（17）。本实用新型通过一套气体通道实现中央充气，采用轮边电磁阀实现轮边放气。导电滑环与ABS齿圈（19）联结实现旋转导电，为轮边电磁阀持续供电。本实用新型有结构紧凑、成本低的优点。

Description

用于轮胎中央充放气系统的轮边结构

技术领域

本实用新型涉及轮胎中央充放气系统，特别涉及到一种用于轮胎中央充放气系统的轮边结构。

背景技术

汽车轮胎中央充放气系统（CTIS）是一套汽车在行驶时能够随时调节轮胎气压的系统，其主要作用为：当汽车通过沙漠、沿海滩涂、泥泞地等特殊地面及冰雪路面时，通过该系统可快速调节轮胎气压、轮胎与地面的接触面积以及牵引力，从而提高汽车的通过性。该系统主要由电子控制单元通过电指示气动控制单元检测轮胎当前压力，根据需要对轮胎进行充放气控制。

中国发明专利申请（申请号：200910176833.2）公开了一种中央充放气系统的气路结构，它包括轮毂，轮毂内安装有转向节，在轮毂的侧端面设有端盖，端盖与转向节之间形成空腔，在转向节与轮毂之间分别设有密封圈，在转向节上开有气道II静止部分和气道I静止部分，在轮毂上开有气道I旋转部分，在端盖上开有气道II出气口，其中，气道II静止部分和气道II出气口均与空腔连通，气道I旋转部分和气道I静止部分分别与密封圈连通。此发明属于传统的采用轮边放气的中央充放气系统， 通过控制两位三通电磁阀使得高压气体通过气道II来推动轮边气控开关阀（用于导通轮胎与气道I），同时控制常通开关电磁阀和常闭开关电磁阀来实现气体在气道I中的传输路径，实现充气、放气和测压，其轮边结构需要在转向节和轮毂上设计两套独立的气体传输通道，结构复杂庞大、成本高、使用寿命短。

另外，传统的轮胎中央充放气系统中的轮边结构无法解决轮边电磁阀、胎压传感器和温度传感器的电传输问题。目前，轮边电磁阀、胎压传感器和温度传感器只能通过电池供电，电池的寿命普遍比较短，不能满足持续供电问题。同时，轮边结构的空间布置问题也对电池的体积有一定的限制要求。

ABS即防锁死刹车系统，现广泛应用于汽车制动系统中，既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮在紧急制动时锁死。ABS系统通常由电子控制单元（ECU)、制动压力调节器、轮速传感器、和ABS警示装置等组成。工作原理是在汽车制动过程中ECU通过不断检测车轮运转速度的变化，按特定的控制方法，通过电磁阀调节制动轮缸制动压力，使汽车车轮能获得最佳制动效率，消除车轮抱死问题。 ABS轮速传感器的作用是实时监测汽车运行时车轮的转速，并将这一信息输送给ECU。ABS工作时，车轮轮速的正确检测是其正常工作的先决条件，而且车轮轮速信息也是现代汽车电子稳定系统等主动安全系统所必须的参数。

目前，在汽车ABS系统中广泛应用霍尔式轮速传感器和磁电式轮速传感器来检测车轮轮速信号。轮速传感器通常由ABS齿圈和传感头组成，ABS齿圈与轮毂单元的内圈或芯轴采用过盈配合，在轮毂单元的装配过程中，用油压机将ABS齿圈与轮毂单元内圈或芯轴组合在一起。轮速传感器通过与随车轮同步转动的ABS齿圈作用， 输出一组准正弦交流电信号，其频率和振幅与轮速有关．该输出信号传往ECU，实现对轮速的实时监控。

导电滑环属于电接触滑动连接应用范畴，又称集电环、或称旋转关节、旋转电气接口、滑环、集流环、回流环、线圈、换向器、转接器。通常，导电滑环的外圈为静止部分（也称为定子），外圈包括弹性材料（比如电刷），导电滑环的内圈为旋转部分（也称为转子），内圈包括滑动触电表面材料（由导电环、精密小钢轴承、绝缘塑胶材料、树脂粘合材料组成）。导电滑环利用电刷的弹性压力与导电环环槽滑动接触来传输信号和电流，是一种在固定座架部件与滚动或滑动部件之间传递信号和电能传递的精密输电装置，特别适合应用于无限制的连续旋转，同时又需要从固定位置到旋转位置传送功率或数据的场所。导电滑环大大简化了系统结构，避免导线在旋转过程中造成扭伤。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于轮胎中央充放气系统的轮边结构。该轮边结构在转向节、外轮毂上布置了一套气体传输通道，用于轮胎中央充气，并采用轮边放气电磁阀来实现轮边放气。导电滑环与ABS齿圈联结，实现旋转导电，为轮边放气电磁阀提供连续不断的电源联接，同时也解决了轮边空间受限制的问题。本实用新型具有集成度高、结构紧凑、成本低的优点。

本实用新型是这样实现的：

一种用于轮胎中央充放气系统的轮边结构，包括外轮毂、转向节、轮毂轴承、锁紧螺母、轴承挡圈、旋转气室、气管路、制动盘；所述轮毂轴承内圈安装在转向节心轴上，锁紧螺母通过转向节心轴螺纹将轴承挡圈压紧轮毂轴承内圈，轮毂轴承外圈安装在外轮毂内圈；所述旋转气室安装在外轮毂内圈，位于外轮毂和转向节之间，旋转气室布置在两个轮毂轴承之间；所述转向节内开有转向节气体通道，转向节气体通道外侧一端为进气口，转向节气体通道另一端沿心轴延伸并与旋转气室内壁上的气口连通；旋转气室外壁上开有气口并与外轮毂上开设的外轮毂气孔连通；所述气管路安装在外轮毂外圈上，一端连通外轮毂气孔，另一端连通外轮毂的法兰盘端上的出气口；所述制动盘通过螺栓安装在外轮毂外圈上；所述轮边结构还包括一种与ABS齿圈集成的导电滑环，导电滑环安装在外轮毂外圈上。

所述导电滑环包括导电滑环外圈、导电滑环电刷、导电滑环内圈，导电滑环内圈和ABS齿圈联结，实现旋转导电。

所述导电滑环外圈通过螺栓固定在导电滑环支架上；所述导电滑环支架通过螺栓安装在转向节上。

本实用新型与现有技术相比，具有如下有益效果：

1. 本实用新型通过一套气路通道实现中央充气和通过轮边放气电磁阀实现轮边放气，代替了传统轮胎中央充放气系统在转向节和轮毂上开设的两套独立的气路通道，使得轮边结构集成度高，结构紧凑，降低成本。

2. 本实用新型通过将导电滑环和ABS齿圈集成在一起并布置在车轮外轮毂上，解决了传统轮胎中央充放气系统的轮边结构中轮边放气电磁阀、胎压和温度传感器的持续供电问题，在车轮行驶过程中实现了旋转导电， 取代了传统使用的电池，实现固定部件与旋转部件之间的持续电传输，同时也解决了轮边结构空间布置受限的问题。

本实用新型通过将传统轮胎中央充放气系统所使用的在转向节、外轮毂上开设两套独立的气路通道替代为一套气路通道结构用于中央充气，通过轮边放气电磁阀来实现轮胎轮边放气。该轮边放气电磁阀由导电滑环提供持续供电，导电滑环的内圈和ABS齿圈联结成一体，并将导电滑环布置于车轮外轮毂上，能为轮边放气电磁阀、胎压和温度传感器等用于轮胎中央充放气系统的用电装置提供电能，解决了车轮在行驶过程中的旋转导电问题，并有效利用了轮边受限空间。本实用新型具有集成度高，结构紧凑，成本低的优点。

附图说明

图1本实用新型一种用于轮胎中央充放气系统的轮边结构的气体传输路径示意图；

图2是图1所述轮边结构的电路传输路径示意图；

图中，1气管路，2 制动盘，3锁紧螺母，4轮毂轴承，5与ABS齿圈集成的导电滑环，6导电滑环支架，7转向节，10 旋转气室，11 轴承挡圈，13外轮毂，14 进气口，15 转向节气体通道，16 外轮毂气孔，17 出气口，18 导电滑环输入导线，19 ABS齿圈，20 导电滑环外圈，21 导电滑环电刷，22 导电滑环内圈， 23 导电滑环输出导线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1，一种用于轮胎中央充放气系统的轮边结构，包括外轮毂13、转向节7、轮毂轴承4、锁紧螺母3、轴承挡圈11、旋转气室10、气管路1、制动盘2、导电滑环5。

所述轮毂轴承4内圈安装在转向节7心轴上，锁紧螺母3通过转向节7心轴螺纹将轴承挡圈11压紧轮毂轴承4内圈，轮毂轴承4外圈安装在外轮毂13内圈；所述旋转气室10安装在外轮毂13内圈，位于外轮毂13和转向节7之间，旋转气室10布置在两个轮毂轴承4之间；所述转向节7内开有转向节气体通道15，转向节气体通道15外侧一端为进气口14，转向节气体通道15另一端沿心轴延伸并与旋转气室10内壁上的气口连通；旋转气室10外壁上开有气口并与外轮毂13上开设的外轮毂气孔16连通；所述气管路1安装在外轮毂13外圈上，一端连通外轮毂气孔16，另一端连通外轮毂13的法兰盘端上的出气口17；所述制动盘2通过螺栓安装在外轮毂13外圈上；导电滑环5安装在外轮毂13外圈上。

所述轮毂轴承4，可以是单列轴承，也可以是一代轮毂轴承单元；所述转向节7是车辆悬架与轮边结构的联接件，是轮边系统的固定支座；所述外轮毂13是车轮与轮边系统的安装部件；所述旋转气室10，一种实现旋转密封气室，并能够在固定部件（转向节7）和旋转部件（外轮毂13）之间，实现高压气体传输的专用装置。

高压气体从进气口14进入转向节气体通道15，到达旋转气室10，然后再通过外轮毂气孔16进入气管路1，最后通过出气口17与轮边阀连接，完成气体从中央储气罐传输到轮胎轮边阀的过程，从而实现轮胎中央充气。

参见图1和图2，所述轮边结构还包括一种集成ABS齿圈19的导电滑环5。导电滑环5是一种与ABS齿圈19联结为一体的组合件，包括导电滑环外圈20、导电滑环电刷21、导电滑环内圈22，借助导电滑环电刷22的弹性压力与导电滑环内圈22上的导电环环槽滑动接触来传递电流；导电滑环内圈22和ABS齿圈19联结在一起共同旋转，即可以实现旋转导电，又能用于ABS传感器的信号采集。

所述导电滑环内圈22和ABS齿圈19集成在一起安装在外轮毂13外圈上。所述导电滑环外圈20通过紧固螺栓固定在导电滑环支架6；导电滑环支架6通过紧固螺栓安装在转向节7上。

电流通过导电滑环输入导线18传导到导电滑环外圈20，再通过导电滑环电刷21传导到导电滑环内圈22，最后通过导电滑环输出导线23连接到轮边放气电磁阀，为轮边放气电磁阀持续供电，由电子控制单元按照程序控制轮边放气电磁阀来实现气路的导通和关闭，从而实现轮胎轮边放气。

本实用新型通过在转向节、外轮毂上开设一套气路通道结构用于中央充气，同时采用轮边放气电磁阀来实现轮边放气，该轮边放气电磁阀由导电滑环供电。导电滑环的内圈和ABS齿圈联结成一体，并将该导电滑环布置于车轮外轮毂上，能为轮边放气电磁阀、胎压和温度传感器等轮边用电装置持续供电。本实用新型具有集成度高，结构紧凑，成本低的优点。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于轮胎中央充放气系统的轮边结构，包括外轮毂（13）、转向节（7）、轮毂轴承（4）、锁紧螺母（3）、轴承挡圈（11）、旋转气室（10）、气管路（1）、制动盘（2）；

其特征在于：所述轮毂轴承（4）内圈安装在转向节（7）心轴上，锁紧螺母（3）通过转向节（7）心轴螺纹将轴承挡圈（11）压紧轮毂轴承（4）内圈，轮毂轴承（4）外圈安装在外轮毂（13）内圈；

所述旋转气室（10）安装在外轮毂（13）内圈，位于外轮毂（13）和转向节（7）之间，旋转气室（10）布置在两个轮毂轴承（4）之间；所述转向节（7）内开有转向节气体通道（15），转向节气体通道（15）外侧一端为进气口（14），转向节气体通道（15）另一端沿心轴延伸并与旋转气室（10）内壁上的气口连通；旋转气室（10）外壁上开有气口并与外轮毂（13）上开设的外轮毂气孔（16）连通；所述气管路（1）安装在外轮毂（13）外圈上，气管路（1）一端连通外轮毂气孔（16），气管路（1）另一端连通外轮毂（13）的法兰盘端上的出气口（17）；

所述制动盘（2）通过螺栓安装在外轮毂（13）外圈上；

所述轮边结构还包括一种与ABS齿圈（19）集成的导电滑环（5），所述导电滑环（5）安装在外轮毂（13）外圈上。

2.根据权利要求1所述的轮边结构，其特征在于：所述导电滑环（5）包括导电滑环外圈（20）、导电滑环电刷（21）、导电滑环内圈（22），所述导电滑环内圈（22）和ABS齿圈（19）联结，实现旋转导电。

3.根据权利要求2所述的轮边结构，其特征在于：所述导电滑环外圈（20）通过螺栓固定在导电滑环支架（6）上；所述导电滑环支架（6）通过螺栓安装在转向节（7）上。