CN105705348A - 具有双泵的自动载重汽车组件轮胎充气*** - Google Patents

Abstract

提供了一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置用于保持安装在车辆的双轮单元上的一对轮胎的预定充气压力。该装置包括连接至外壳的第一泵单元和第二泵单元，该外壳包括用于与双轮单元的互补安装结构接合的安装结构。第一泵和第二泵包括构造成响应于双轮单元的旋转而平移的第一泵杆和第二泵杆。齿轮组和偏心驱动机构设置成使第一泵杆和第二泵杆往复运动。

Description

具有双泵的自动载重汽车组件轮胎充气***

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年11月5日提交的、名称为“具有双泵的自动载重汽车轮胎充气***(AUTOMATICTRUCKTIREINFLATORSYSTEMWITHDUALPUMP)”的美国临时专利申请序列号No.61/900,103的优先权和利益。上述申请的全部公开内容通过参引并入本文。

背景技术

1、发明领域

本公开内容总体上涉及流体压力控制设备，并且更具体地涉及自动轮胎充气装置，该自动轮胎充气装置安装在车辆的双轮单元上以用于保持安装在双轮单元上的一对轮胎内的期望的充气压力。

2、相关技术

这部分提供了与本公开内容相关的背景信息，本公开内容不一定为现有技术。

保持车辆轮胎中的准确的充气压力已知为一种提高燃料经济性、减小轮胎磨损以及提高安全性的有效途径。当车辆轮胎充气到合适的压力——其中轮胎的滚动阻力为最小——时获得最优的燃料经济性结果。轮胎过充气导致由于轮胎向外膨胀而在轮胎的胎面的中央附近产生过量的磨损。另一方面，充气不足导致由于轮胎变平而在轮胎的胎面的边缘处产生过量的磨损。据估计，在美国，不适当的轮胎充气导致每年数十亿美元的不必要的轮胎磨损，以及增加了大约3％的燃料消耗并且产生了每辆车的额外的1400千克的CO₂排放。

机动车辆轮胎在较冷的天气下每月会损失1到2psi(磅/平方英寸)的压力而在较温暖的天气下会损失的更多。另外，轮胎压力随着轮胎中的空气的温度而变化并且由此受车辆速度、道路表面、环境温度等影响。尽管可以通过定期地检查轮胎压力并且因而调节轮胎压力来保持适当的轮胎充气，但由于涉及不便操作，因此很大程度地倾向于忽视这种保持。

已知许多***用于在机动车辆的操作期间自动地保持轮胎充气压力。这些已知的***可以分组为两个广泛的类别：集中式***和轮上***。集中式***通常安装在诸如拖拉机拖车之类的商用车辆上并且其经由旋转气动接头和密封件将空气从中央空气罐或压缩机给送至每个车辆旋转轮胎。当然，使用这种旋转密封件涉及若干固有缺陷。例如，安装和维修是复杂且昂贵的。此外，这种旋转接头和密封件必要地在对其性能固有不利的环境中操作。像这样，用于自动地保持轮胎充气的集中式***通常不认为是用在机动车辆中的实际解决方案，除了一些高端奢侈品牌的车辆之外。

各种轮上(或轮内)***也是已知的。在这些***中，单独的充气机构在车辆每个轮上执行使得使用安装至其中安装有轮胎的同一轮的机构来调节每个轮胎的压力。基于轮胎变形的***——比如美国专利No.5,975,174中公开的基于轮胎变形的***——可以包括压缩机和柱塞，其中，该压缩机设置在轮胎内，该柱塞用于将旋转轮胎的变形转换成用于驱动压缩机的活塞的线性力。当然，该机构不是用户可维修的并且通常是不可进入的，而需要执行每次维修时将轮胎移除。替代性地，在美国专利申请公开No.2011/0129360中公开了用于调节轮胎压力的安装有轮的、离心激活式空气压缩机。公开的***使用多个活塞和弹簧偏置离心臂来调节每个轮胎的压力。该***不仅是过于复杂的，而且在通常在车轮附近所遇到的恶劣的操作条件下易于受到机械失效的影响。

因此，提供克服现有技术的上述限制中的至少一些限制的轮胎充气装置将是有利的。此外，提供能够在车辆的双轮单元上使用的轮胎充气装置将是有利的。

发明内容

这部分提供了本公开内容的一般总结而不是本公开内容的全部范围或所有其特征、方面以及目的的综合性公开内容。

本公开内容的一方面在于提供一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置能够对机动车辆的双轮单元的两个轮胎同步地充气。

本公开内容的另一方面在于提供一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置提供了泵部件的减小的周期磨损同时增大了泵部件的冲程力。

本公开内容的另一方面在于提供一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置构造成在第一泵杆和第二泵杆的线性运动期间对第一泵杆和第二泵杆施加相等的力以用于对轮胎进行充气。

本公开内容的另一方面在于提供一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置构造成减小复杂性并且促进延长的使用寿命。

根据本公开内容的另一方面，提供了一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置用于保持一对轮胎中的预定充气，其中，一对轮胎中的每一者安装在车辆的双轮单元上。轮胎充气装置包括双泵组件，该双泵组件适于安装成与双轮单元的第一轮一起旋转并且具有第一活塞泵和第二活塞泵，第一活塞泵和第二活塞泵通过能够线性地移动的泵架而以可操作的方式相互连接。第一活塞泵能够操作成保持第一轮胎中的预定充气压力而第二活塞泵能够操作成保持第二轮胎中的预定充气压力。第一活塞泵和第二活塞泵中的每一者包括形成在其泵筒状孔中的局部凹入部，这创建了当活塞定位在其冲程行进的开始位置时用于使空气进入泵室的进入路径。当活塞运动超过该开始位置时，局部凹入部闭合使得空气不再能够进入泵室或离开泵室，由此限定一体式泵进气阀。

根据本公开内容的另一方面，轮胎充气装置装备有双泵组件，其中，第一活塞泵和第二活塞泵中的每一者还包括排气阀，该排气阀构造成在活塞达到最大冲程位置之前防止加压空气从泵室释放，其中，活塞的末端在该最大冲程位置接触施克拉德(Schrader)型排气阀的释放销。当释放销压下时，Schrader阀打开并且泵室中的压缩空气排出并供给至轮胎。具体地，通过Schrader阀排出的加压空气经由排出管或软管而递送至轮胎上的充气阀。当活塞从其最大冲程位置朝向其开始位置向后缩回时，Schrader阀关闭。

根据装备有双泵组件的轮胎充气装置的又一方面，减速机构以可操作的方式设置在泵冲程输入部件与配重部件之间以促进轮胎旋转的次数与一个完整的泵送周期之间的预定关系。减速机构可以为行星齿轮组。当轮单元旋转时，行星齿轮组的输入构件以可旋转的方式被驱动，并且行星齿轮组的输出构件以相对于输入构件的减小的速度被驱动。输出构件通过旋转至线性转换机构而以可操作的方式联接至双泵组件的泵架并且该旋转至线性转换机构能够操作成将输出构件的旋转运动转换成泵架的平移运动。

基于本公开内容的这些和其他方面以及目的，提供了一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置用于保持第一轮胎和第二轮胎的预定充气压力，每个轮胎安装在机动车辆的双轮单元上，双轮单元能够绕旋转轴线旋转。轮胎充气装置包括泵外壳和双泵组件，其中，该泵外壳连接至双轮单元以便与双轮单元一起绕旋转轴线旋转，该双泵组件包括第一泵单元和第二泵单元。第一泵单元包括第一套筒，该第一套筒连接至泵外壳并且限定第一泵孔，该第一泵孔沿着横向于旋转轴线的第一线性轴线延伸并且在近端区域与远端区域之间延伸。第一泵单元还限定位于第一泵孔的远端区域处的第一排出通路和以可滑动的方式设置在第一泵孔中的第一泵杆。第一泵杆具有与第一泵孔的近端区域面对的基端区段和与第一泵孔的远端区域面对的末端区段。第一泵杆能够在第一泵孔中线性地滑动以用于对空气进行加压并且用于将加压空气从第一排出通路排出以及排入第一轮胎的第一充气阀中。第二泵单元包括第二套筒，该第二套筒连接至泵外壳并且限定第二泵孔，该第二泵孔沿着横向于旋转轴线的第二线性轴线延伸并且在后部区域与前部区域之间延伸。第二泵单元还限定位于第二泵孔的前部区域处的第二排出通路和以可滑动的方式设置在第二泵孔中的第二泵杆。第二泵杆具有与第二泵孔的后部区域面对的基端区段和与第二泵孔的前部区域面对的末端区段。第二泵杆能够在第二泵孔中线性地滑动以用于响应于第二泵杆的运动而对空气进行加压并且用于将加压空气从第二排出通路排出并且排入第二轮胎的第二充气阀中。第一泵孔以相对于第二泵孔成间隔开且平行的关系的方式延伸，其中，第一泵孔的远端区域与第二泵孔的前部区域大致对准以使第一排出通路与第二排出通路彼此间隔开。轮胎充气装置还包括偏心驱动机构和泵支架，其中，该偏心驱动机构具有能够响应于泵外壳的旋转而旋转的旋转输入件和能够响应于泵外壳的旋转而线性地移动的平移输出件，该泵支架将第一泵杆的基端区段与第二泵杆的基端区段相互连接以与偏心驱动机构的平移输出件一起线性运动，由此这些泵杆的末端区段相对于彼此定向在相反方向中以用于提供第一泵杆和第二泵杆相对于泵外壳的共同线性运动。轮胎充气装置还包括齿轮组，该齿轮组具有：输入齿轮，该输入齿轮通过泵外壳的旋转而被驱动；输出齿轮，该输出齿轮驱动偏心机构的旋转输入件；以及至少一个减速齿轮，所述至少一个减速齿轮用于以相对于输入齿轮的减小的速度来驱动输出齿轮。

附图说明

通过参照在结合附图考虑时的以下详细描述将更好地理解本发明，同时将容易地理解本发明的其他优势，在附图中：

图1为根据本公开内容的教示的以与机动车辆的双轮单元相关联的方式所构造的轮胎充气装置的分解立体图；

图2图示了与本公开内容的轮胎充气装置相关联的双泵组件的第一泵单元和第二泵单元；

图2A和图2B为从图2截取的局部放大视图以图示与轮胎充气装置的第一泵单元和第二泵单元中的每一者相关联的进气阀装置；

图3和图3A图示了与轮胎充气装置的第一泵单元和第二泵单元中的每一者相关联的排出通路布置；

图4和图4A图示了将容积损失布置并入与本公开内容的轮胎充气装置相关联的每个泵单元的泵室中以用于调节最大空气压力特性；

图5为本公开内容的轮胎充气装置的立体组装视图；

图5A为图5中示出的轮胎充气装置的局部截面图；

图6为本公开内容的轮胎充气装置的分解图；

图7A和图7B为与本公开内容的轮胎充气装置相关联的减速齿轮组和偏心驱动机构的分解立体图；

图8为与本公开内容的轮胎充气装置相关联的偏心驱动机构的正视图；以及

图9和图9A图示了适于同与本公开内容的轮胎充气装置相关联的双泵组件一起使用的替代性泵单元的密封装置。

具体实施方式

现在将总体上公开根据本公开内容的教示所构造的轮胎充气装置的至少一个示例实施方式。提供以下示例实施方式从而使得本公开内容将会是详尽的，并且将向本领域技术人员充分地传达范围。阐述了诸如具体部件、装置和方法的示例之类的许多具体细节以提供对本公开内容的实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员而言将明显的是，不必采用具体细节，示例实施方式可以以许多不同的形式实施，并且这两种情况均不应当被理解为是对本公开内容的范围的限制。在一些示例实施方式中，将对熟知的过程、熟知的装置结构以及熟知的技术进行详细地描述。

本公开内容总体涉及轮胎充气装置，该轮胎充气装置装备有双泵组件以用于调节安装在双轮单元上的一对轮胎的充气压力。双泵组件适于安装成与双轮单元的外轮部段一起旋转并且包括构造成附接至外轮部段的泵外壳。双泵组件总体上包括第一泵单元和第二泵单元。第一泵单元和第二泵单元中的每一者为活塞泵，该活塞泵具有安装成在呈长形筒状孔的泵室中往复运动的活塞。筒状孔包括构造成提供进入泵室的空气进入路径的至少一个凹入进气区域。活塞固定至泵杆，该泵杆被保持成在杆导引室中滑动运动。当活塞的稍端构件朝向最大冲程位置运动到其冲程开始位置之外时，凹入进气部闭合以将空气密封在泵室内，由此作为一体式进气阀作用并且允许去除常规的进气止回阀。在至泵孔的入口处设置有空气过滤器，同时套筒衬套支承泵杆以用于在筒状孔中滑动运动。第二泵单元的部件通常等同于第一泵单元的部件，但第二泵单元的部件与第一泵单元的部件设置在相反的定向中以容置两个活塞的线性滑动运动。

本公开内容的轮胎充气装置还包括泵支架，该泵支架以可操作的方式设置以将第一泵杆与第二泵杆相互连接从而相对于泵外壳共同滑动平移运动。泵冲程输入构件保持在形成于泵支架中的孔中并且结合偏心驱动机构作用以将双轮单元的旋转运动转换成泵支架的平移运动，由此调整第一活塞和第二活塞中的每一者在其缩回位置与延伸位置之间的运动。减速齿轮组也以可操作的方式设置在配重部与偏心驱动机构之间。齿轮组构造成提供其输入部件与其输出部件之间的期望的减速。齿轮组的输入部件通过泵外壳而以可旋转的方式被驱动。偏心驱动组件将齿轮组的输出部件的旋转转换成泵支架的平移运动。基于与齿轮组相关联的特定的齿轮部件，减速比被建立成使得整个泵周期将需要多次完整的轮胎旋转。

现在参照附图——其中，贯穿若干附图，相同的附图标记指示对应的零部件——总体示出了轮胎充气装置20，该轮胎充气装置20用于保持各自安装在机动车辆的双轮单元26上的第一轮胎22和第二轮胎24的预定充气压力。双轮单元26能够绕旋转轴线R旋转。

如图1中最佳呈现的，轮胎充气装置20包括泵外壳28。泵外壳28包括裙状部段30，该裙状部段30具有大致方形截面并且限定第一侧表面32和第二侧表面34。裙状部段30的第一侧表面32适于固定地连接至双轮单元26的外轮使得将泵外壳28连接成与双轮单元26共同旋转。泵外壳28可以使用包括例如安装支架(未示出)的各种连接器而连接至双轮单元26，该安装支架适于经由诸如螺栓之类的合适的紧固器而紧固至轮的中央毂和/或轮辋部。这种布置允许轮胎充气装置20容易地安装在双轮单元26上以及从双轮单元26移除。

参照图2，双泵组件36的第一泵单元40示出为被连接至泵外壳28的裙状部段30。具体地，第一泵单元40包括第一套筒42，该第一套筒42与泵外壳28的裙状部段30的第一侧表面32一体地形成或固定地连接至该第一侧表面32。第一套筒42沿着与旋转轴线R大致垂直的第一线性轴线L1延伸并且在第一端44与第二端46之间延伸。第一泵单元40的第一套筒42限定沿着线性轴线L1在第一端44与第二端46之间延伸的长形筒状泵孔48。

泵外壳28还包括连接至第一套筒42的第一端44和第二端46的一对端盖50。第一端盖50中的一个第一端盖——被称为第一进气端盖——限定以与第一套筒42的第一泵孔48对准的方式沿着第一线性轴线L1延伸的第一导引通路52。第一端盖50中的另一第一端盖——被称为第一排出端盖——限定以与第一套筒42的第一泵孔48对准的方式沿着第一线性轴线L1延伸的第一排出通路54。第一套筒42的第一泵孔48结合与第一端盖50相关联的第一导引通路52和第一排出通路54来限定第一导引通道58。第一导引通道58具有位于第一导引通路52处的近端区域60和位于第一排出通路54处的远端区域62。

第一泵单元40还包括以可滑动的方式设置在第一导引通道58中的第一泵杆64。第一泵杆64具有位于第一导引通道50的近端区域60中的基端区段66和与第一导引通道58的远端区域62面对的末端区段68。第一泵杆64能够沿着第一线性轴线L1在第一导引通道58中线性地滑动以用于响应于第一泵杆64在第一导引通道58中的运动对第一泵孔48内的空气进行加压从而随后对将加压空气从第一排出通路54排出以及排入第一轮胎22的第一充气阀(未示出)中进行控制。

如图2A至图2B中最佳示出的，第一泵单元40还限定第一空气入口74，该第一空气入口74朝向第一线性轴线L1沿径向延伸并且与第一泵孔48流体连通。第一泵孔48还包括沿径向向外延伸远离第一线性轴线L1的至少一个第一凹入进气区段76。第一空气入口74延伸至第一泵孔48的第一凹入进气区段76中。第一泵单元40还包括第一过滤器78，该第一过滤器78设置在第一空气入口74中以用于对穿过第一空气入口74的空气进行过滤并且允许空气通过凹入进气区段76进入第一孔48。第一泵单元40还包括第一密封件80和一对横向间隔开的第一活塞环81，所述一对横向间隔开的第一活塞环81将第一泵孔48分隔成第一泵室82和第一回弹室84。密封件80为腈类U形密封构件而活塞81由乙酰材料制造以保护密封件80。

第一泵杆64能够在第一泵孔48内在“冲程开始”位置与“最大冲程”位置之间线性地滑动。在冲程开始位置中，第一泵孔48的第一凹入进气区段76以流体的方式连接至第一泵室82。在最大冲程位置中，第一凹入进气区段76通过第一密封件80、活塞81以及第一泵杆64而与第一泵室82密封开。因此，这种布置用作一体式进气阀并且允许去除常规的进气止回阀。

特别参照图4和图4A，通过在第一泵室82内影响容积损失能够调节第一泵单元40可以生成的最大压力。以这种方式，通过假定控制容积***从初始未压缩状态(P1、V1)移动至最终压缩状态(P2、V2)——其中，V1>V2——的理想气体定律来给出最大压力。

如图1中最佳示出的，第一泵单元40还包括第一软管86，该第一软管86连接至第一端盖50的第一排出通路54并且延伸至第一轮胎22的第一充气阀。具体地，第一软管86将第一泵单元40的第一排出通路54与第一轮胎22的第一充气阀以流体的方式连接从而允许从第一泵室82排出的加压空气对第一轮胎22进行充气。第一软管86可以包括快速连接式联接器以用于连接至端盖50的第一排出通路54和/或第一充气阀。

如图3至图3A中最佳呈现的，第一泵单元40还包括设置在第一端盖50的第一排出通路54中的第一排气阀90——优选地为Schrader阀类型。在不脱离本主题公开内容的范围的情况下，可以替代性地使用其他类型的排气阀。第一排气阀90包括第一出口和沿着第一线性轴线L1延伸的第一释放销。第一释放销能够沿着第一线性轴线L1在打开位置与关闭位置之间线性地移动并且朝向关闭位置偏置。当第一释放销处于打开位置时，第一排气阀90允许加压空气从第一泵室82穿过第一排气阀90进入排出通路54中以经由第一软管86递送至第一轮胎22的第一充气阀。在打开位置中，第一泵杆64的末端区段68处于最大冲程位置并且与第一释放销接合，这使第一出口敞开。当第一释放销处于关闭位置时，第一排气阀90被密封。在关闭位置中，第一泵杆64处于冲程开始位置并且与第一释放销线性地间隔开，这允许第一出口闭合。

再次参照图2，与双泵组件36相关联的第二泵单元96以与第一泵单元40的方式大致类似的方式连接至泵外壳28的裙状区段30。具体地，第二泵单元96包括第二套筒98，该第二套筒98与泵外壳28的裙状区段30的第一侧表面32一体地形成或固定地连接至该第一侧表面32。第二套筒98沿着第二线性轴线L2延伸并且限定第一端44和第二端46，其中，该第二线性轴线L2以与第一线性轴线L1间隔开且以平行的关系对准。第二泵单元96的第二套筒98限定沿着第二线性轴线L2在第一端44与第二端46之间延伸的第二长形筒状泵孔48。

泵外壳28还包括连接至第二套筒98的第一端44和第二端46的一对第二端盖100。第二端盖100中的一个第二端盖——被称为第二进气端盖——限定以与第二套筒98的第二泵孔48对准的方式沿着第二线性轴线L2延伸的第二导引通路102。第二端盖100中的另一第二端盖——被称为第二排出端盖——限定以与第二套筒98的泵孔48对准的方式沿着第二线性轴线L2延伸的第二排出通路104。在图1至图6中最佳示出的实施方式中，各个第一端盖50与第二端盖100中的一个第二端盖一体地形成。具体地，第一进气端盖50与第二排出端盖100一体地形成以限定第一端盖单元51，而第二进气端盖100与第一排出端盖50一体地形成以限定第二端盖单元101。实际上，端盖单元51和101为镜像部件。端盖单元51和101适于比如通过螺纹紧固器而紧固至第一套筒42和第二套筒98的两端。在图9至图9A中最佳呈现的实施方式中，第一端盖与第二端盖为彼此分离的部件。

第二套筒98的第二泵孔48以及与第二端盖100相关联的第二导引通路102和第二排出通路104限定第二导引通道106。第二导引通道106具有位于第二导引通路102处的近端区域60和位于第二排出通路104处的远端区域62。

第二泵单元96还包括以可滑动的方式设置在第二导引通道106中的第二泵杆108。第二泵杆108具有与第二导引通道106的近端区域60面对的基端区段66和与第二导引通道106的远端区域62面对的末端区段68。第二泵杆108能够沿着第二线性轴线L2在第二泵孔48中线性地滑动以用于响应于第二泵杆108的运动对第二泵孔48中的空气进行加压从而对将加压空气从第二排出通路104排出以及排入第二轮胎24的第二充气阀中进行控制。

第二泵单元96限定第二空气入口(未示出)，该第二空气入口朝向第二线性轴线L2沿径向延伸并且与第二泵孔48流体连通。第二泵孔48还具有沿径向向外延伸远离第二线性轴线L2的至少一个第二凹入进气区段(未示出)。第二空气入口延伸至第二泵孔48的凹入进气区段中。第二泵单元96还包括第二过滤器(未示出)，该第二过滤器设置在第二空气入口中以用于对穿过第二空气入口的空气进行过滤。第二泵单元96的第二空气入口和第二凹入进气区段同与第一泵单元40相关联的第一空气入口74和第一凹入区段76等同地构造。

像第一泵单元40一样，第二泵单元96包括第二密封件120和一对横向间隔开的第二活塞环121，所述一对横向间隔开的第二活塞环121将第二泵孔48分隔成第二泵室122和第二回弹室124。第二排出通路104延伸至第二泵室122中并且第二空气入口延伸至第二回弹室124中。第二泵杆108能够在冲程开始位置与最大冲程位置之间线性地滑动。在冲程开始位置中，第二泵孔48的第二凹入进气区段以流体的方式连接至第二泵室122。在最大冲程位置中，第二凹入进气区段通过第二密封件120、活塞环121以及第二泵杆108而与第二泵室122密封开。

如图1中最佳示出的，第二泵单元96还包括第二软管126，该第二软管126适于连接至第二端盖100的第二排出通路104并且延伸至第二轮胎24的第二充气阀。第二软管126将第二泵单元96的第二排出通路104与第二轮胎24的第二充气阀以流体的方式连接从而允许来自第二泵室122的空气对第二轮胎24进行充气。

第二泵单元96还包括设置在第二端盖100的第二排出通路104中的呈Schrader阀类型的第二排气阀92。在不脱离本主题公开内容的范围的情况下，可以替代性地使用其他类型的排气阀。第二排气阀92包括第二出口和沿着第二线性轴线L2延伸的第二释放销130。第二释放销130能够沿着第二线性轴线L2在打开位置与关闭位置之间线性地移动并且朝向关闭位置偏置。当第二释放销130处于打开位置时，第二排气阀92允许加压空气从第二泵室122穿过第二排气阀92进入第二排出通路104中以经由第二软管126递送至第二轮胎24的第二充气阀128。在打开位置中，第二泵杆108的末端区段68处于最大冲程位置并且与第二释放销130接合，这使第二出口打开。当第二释放销130处于关闭位置时，第二排气阀92被密封。在关闭位置中，第二泵杆108处于冲程开始位置并且与第二释放销130线性地间隔开，这允许第二出口闭合。

主要参照图1至图3和图6，轮胎充气装置20示出为还包括泵支架132，该泵支架132构造成将第一泵杆64的基端区段与第二泵杆108的基端区段相互连接从而提供第一泵杆64和第二泵杆108相对于泵外壳28的共同的线性运动，由此调整第一泵杆64和第二泵杆108在它们的冲程开始位置与最大冲程位置之间的运动。此外，如图7A至图8中最佳呈现的，轮胎充气装置20还包括偏心驱动机构134，该偏心驱动机构134能够操作成将泵外壳28的旋转运动转换成泵支架132的线性运动，由此致使第一泵杆64和第二泵杆108的线性运动。如将更详细地描述的，偏心驱动机构134包括旋转输入件176和平移输出件178，其中，该旋转输入件176能够响应于外壳28的旋转而旋转，该平移输出件178能够平行于第一线性轴线L1和第二线性轴线L2线性移动以响应于外壳28的旋转而线性地移动。

如图1和图7A至图7B中最佳呈现的，轮胎充气装置20还包括示出为齿轮组136的减速机构，该减速机构将泵外壳28与偏心驱动机构134相互连接以在泵外壳28的旋转运动与偏心驱动机构134的平移输出件178的线性运动之间提供减速。齿轮组136可以包括：输入齿轮162，该输入齿轮162通过泵外壳28的旋转而被驱动；输出齿轮164，该输出齿轮164驱动偏心机构134的旋转输入件176；以及多个减速齿轮166、168，所述多个减速齿轮166、168以相对于输入齿轮162的减小的速度来驱动输出齿轮164。基于与齿轮组136相关联的特定的部件，减速比建立成使得第一泵杆64和第二泵杆108的整个泵周期将需要多次完整的轮胎旋转。优选的但非限制性的减速比的范围为大约25:1至150:10。此外，因为齿轮组136用于减小泵送速度，因此，针对行进的距离所完成的累积的泵送周期也减小。这引起泵部件的减小的周期磨损同时增大对于与齿轮组136相关联的配重部160的给定重量的冲程力。

如图1和图5至图7B中最佳呈现的，齿轮组136还包括壳体138，该壳体138具有沿着与旋转轴线R垂直地延伸的平面而配合的第一半壳体140和第二半壳体142。第一半壳体140和第二半壳体142各自具有大致圆形截面。多个螺纹紧固器143延伸通过形成在第一半壳体140和第二半壳体142上的对准的成组凸耳以用于将壳体138紧固至泵外壳28。壳体138限定内部齿轮室，齿轮组136以可操作的方式设置在该内部齿轮室内。罩144构造成封围壳体138并且还适于连接至泵外壳28。

壳体138的第一半壳体140具有限定与旋转轴线R对准的内部环形齿轮146的第一管状部。第一半壳体140还包括朝向第二半壳体142也平行于旋转轴线R延伸的第二管状部148。板150绕旋转轴线R设置在壳体138的内部室内并且对准成在第一半壳体140的第二管状部148内沿着旋转轴线R旋转。板150包括外周缘和环形凸缘152，该环形凸缘152朝向壳体138的第二半壳体142平行于旋转轴线R延伸。

齿轮组136还包括中央轴154，该中央轴154在壳体138内部分地延伸以绕旋转轴线R旋转。齿轮组136还包括太阳齿轮158，该太阳齿轮158固定地连接成在齿轮室内与中央轴154一起旋转。在优选的实施方式中，齿轮组136的旋转输入部件为形成在壳体138的第二半壳体142内的输入环形齿轮162，并且齿轮组136的旋转输出部件为形成在板150的环形凸缘152中的输出环形齿轮164。输入环形齿轮162可以具有比输出环形齿轮164更大的直径。此外，齿轮组136的减速齿轮包括多个第一行星齿轮166，所述第一行星齿轮166设置在太阳齿轮158与输入环形齿轮162之间并且与太阳齿轮158和输入环形齿轮162啮合。齿轮组136的减速齿轮还包括多个第二行星齿轮168，所述多个第二行星齿轮168各自与第一行星齿轮166中的对应的一个第一行星齿轮同轴且固定地连接至该对应的一个第一行星齿轮，并且第二行星齿轮168布置在输出环形齿轮164之间且与输出环形齿轮164啮合。第一行星齿轮166也可以具有比第二行星齿轮168更大的直径。

另外，齿轮组136包括配重部160，该配重部160在壳体138的外侧固定地连接至中央轴154并且与第二半壳体142相邻以响应于重力施加反作用于中央轴154的扭矩，从而抵抗中央轴154响应于双轮单元26和泵外壳28的旋转而旋转的趋势。也就是说，配重部160阻碍中央轴154绕旋转轴线R相对于双轮单元26的运动。因此，配重部160支承中央轴154与双轮单元26之间的相对运动。齿轮组136还包括行星支架单元，该行星支架单元具有第一支架板170和第二支架板172，第一支架板170和第二支架板172相互连接并且构造成将对准的成组的第一行星齿轮166和第二行星齿轮168以可旋转的方式支承在共同的销上以绕旋转轴线R旋转。连接臂174以相对于旋转轴线R成间隔开且平行的关系的方式从板150轴向地延伸。

如图7A至图8中最佳呈现的，偏心驱动机构134包括能够响应于泵外壳28的旋转而旋转的旋转输入部件176。偏心驱动机构134还包括能够响应于泵外壳28的旋转而线性地移动的平移输出部件178。在优选的实施方式中，偏心驱动机构134的旋转输入部件为驱动齿轮176，该驱动齿轮176以可旋转的方式安装在板150的连接臂174上并且与形成在壳体138的第一半壳体140中的环形齿轮146啮合。因此，驱动齿轮176响应于板150的旋转而在环形齿轮146内沿轨道运行。偏心驱动机构134还包括覆盖在驱动齿轮176上并且固定地连接至驱动齿轮176的平台182。此外，在一个优选的实施方式中，偏心驱动机构134的平移输出部件为具有大致筒状形状的泵冲程输入构件178。泵冲程输入构件178从平台182延伸并且与连接臂174沿径向向外间隔开。泵冲程输入构件178响应于驱动齿轮176在环形齿轮146内旋转而线性地滑动以用于将泵外壳28的旋转运动转换成泵支架132的线性运动。在操作中，泵外壳28的由于轮单元26的旋转的旋转使得输入环形齿轮162驱动受太阳齿轮158反作用的第一行星齿轮166和配重部160。第一行星齿轮166的旋转使得第二行星齿轮168同时旋转，这进而驱动外环形齿轮164。像这样，板150的旋转速度相对于泵外壳28和输入环形齿轮162的输入速度减小。板150的这种旋转使得偏心驱动机构134将板150的旋转转换成筒状泵冲程输入构件178的线性平移运动。

图1和图6最佳图示了泵支架132被支承为在泵外壳28的第二面表面34内滑动运动并且包括联接孔口186，该联接孔口186定大小且定位成在其中接纳并且保持偏心驱动机构134的筒状泵冲程构件178。像这样，通过双泵组件36与轮单元26一起旋转所引起的泵冲程构件178的平移运动被传递至泵支架132。泵支架132包括联接至第一泵杆64的基端区段66的第一连接构件188和联接至第二泵杆108的基端区段66的第二连接构件190。第一连接构件188和第二连接构件190在分别形成于第一套筒42和第二套筒98中的导引槽192、194中被导引。连接构件188、190适于结合导引槽192、194而移动至套筒中的导引通路中。

由于第一泵杆64和第二泵杆108的末端区段68指向相反的方向中并且彼此同步移动，并且由于第一排出通路54和第二排出通路104彼此限定在第一导引通道58和第二导引通道106的相反两侧上，因此，在第一泵杆64和第二泵杆108的线性运动期间，泵支架132在任何时候对第一泵杆64和第二泵杆108施加相等的力。这确保了从双泵组件36的相应的第一泵单元40和第二泵单元96排出的加压空气的均匀分配并且引起泵部件的减小的磨损。

在泵单元40、96的第一示例实施方式中，如图2A至图4A中最佳呈现的，第一凹入进气区段76通过第一套筒42限定并且第二凹入进气区段114通过第二套筒98限定。另外，第一密封件80安装在第一泵杆64上邻近于第一泵杆64的末端区段68并且第二密封件120安装在第二泵杆108上邻近于第二泵杆108的末端区段68。此外，在套筒42中设置有具有环形形状的第一衬套198。第一衬套198接纳第一泵杆64以用于当第一泵杆64在其冲程开始位置与最大冲程位置之间滑动时导引第一泵杆64。同样地，在第二套筒98中设置有具有环形形状的第二衬套198。第二衬套198接纳第二泵杆108以用于当第二泵杆108在其冲程开始位置与最大冲程位置之间滑动时导引第二泵杆108。

构造成用于与轮胎充气装置20的双泵组件36一起使用的泵单元240的另一示例实施方式在图9至图9A中图示。泵单元240的与泵单元40的部件相似的部件用共同的附图标记来标示。因此，第一凹入进气区段276现在通过进气端盖250来限定。此外，第一密封件280被夹在第一套筒242与进气端盖250之间以用于接纳第一泵杆64。此外，第一空气入口274通过进气端盖250来限定。在本实施方式中，与定位成与泵杆64一起运动相反，第一密封件280为静止的，这有利地提供了更简单的泵单元240并且还减小了导引通道的严格的表面光洁度需求。另外，空气入口274处于简化的、可进入的位置。Schrader阀90示出为位于连接至管242的相反一端的排气端盖252中。因此，泵外壳现在为三件式装置。

显然，根据以上教示，本发明的许多改型和变型是可能的，并且在所附权利要求的范围内，这些改型和变型可以以与具体描述的方式不同的方式实施。这些先前的详述应当被解释为覆盖下述任何组合：在任何组合中，发明的新颖性实践其实用性。装置权利要求中的词语“所述”的使用是指意为包括在权利要求的覆盖范围中的确定性详述的先行词，而在词语之前的词语“所述(the)”则不意为包括在权利要求的覆盖范围中。

Claims (20)

1.一种轮胎充气装置，所述轮胎充气装置用于保持各自安装在机动车辆的双轮单元上的第一轮胎和第二轮胎的预定充气压力，所述双轮单元能够绕旋转轴线旋转，所述轮胎充气装置包括：

外壳，所述外壳固定成与所述双轮单元一起绕所述旋转轴线旋转；

第一泵单元，所述第一泵单元连接至所述外壳并且限定沿着横向于所述旋转轴线的第一线性轴线延伸的第一泵孔，所述第一泵孔在近端区域与远端区域之间延伸，所述第一泵单元限定位于所述第一泵孔的远端区域处的第一排出通路，所述第一泵单元包括设置在所述第一泵孔中的第一泵杆并且包括与所述第一泵孔的近端区域面对的基端区段和与所述第一泵孔的远端区域面对的末端区段，所述第一泵杆能够在所述第一泵孔中线性地滑动以响应于所述第一泵杆的运动而对空气进行加压并且用以对加压空气从所述第一排出通路的排出以及向所述第一轮胎的第一充气阀中的排入进行控制；

第二泵单元，所述第二泵单元连接至所述外壳并且限定沿着横向于所述旋转轴线的第二线性轴线延伸的第二泵孔，所述第二泵孔在后部区域与前部区域之间延伸，所述第二泵单元限定位于所述第二泵孔的所述前部区域处的第二排出通路，所述第二泵单元包括设置在所述第二泵孔中的第二泵杆并且包括与所述第二泵孔的所述后部区域面对的基端区段和与所述第二泵孔的所述前部区域面对的末端区段，所述第二泵杆能够在所述第二泵孔中线性地滑动以响应于所述第二泵杆的运动而对空气进行加压并且用以对加压空气从所述第二排出通路的排出以及向所述第二轮胎的第二充气阀中的排入进行控制；

偏心驱动机构，所述偏心驱动机构包括旋转输入部件和平移输出部件，所述旋转输入部件能够响应于所述外壳的旋转而旋转，所述平移输出部件能够平行于所述第一线性轴线线性移动以便响应于所述外壳的旋转而线性地移动；

泵支架，所述泵支架将所述第一泵杆的基端区段与所述第二泵杆的基端区段相互连接至所述偏心驱动机构的所述平移输出部件以提供所述第一泵杆和所述第二泵杆相对于所述外壳的共同线性运动；以及

齿轮组，所述齿轮组将所述外壳与所述偏心驱动机构的所述旋转输入部件相互连接，所述齿轮组包括输入齿轮、输出齿轮以及至少一个减速齿轮，其中，所述输入齿轮通过所述外壳的旋转而被驱动，所述输出齿轮驱动所述偏心机构的所述旋转输入部件，所述至少一个减速齿轮用于以相对于所述输入齿轮减小的速度来驱动所述输出齿轮。

2.根据权利要求1所述的轮胎充气装置，其中，所述输入齿轮包括输入环形齿轮，所述输入环形齿轮绕所述旋转轴线设置并且能够与所述外壳一起绕所述旋转轴线旋转。

3.根据权利要求2所述的轮胎充气装置，其中，所述齿轮组还包括中央轴和太阳齿轮，所述太阳齿轮固定地连接至所述中央轴以便绕所述旋转轴线旋转。

4.根据权利要求3所述的轮胎充气装置，其中，所述至少一个减速齿轮包括多个第一行星齿轮，所述多个第一行星齿轮布置在所述太阳齿轮与所述输入环形齿轮之间并且与所述太阳齿轮和所述输入环形齿轮啮合。

5.根据权利要求4所述的轮胎充气装置，其中，所述齿轮组还包括配重部，所述配重部固定地连接至所述中央轴以响应于重力施加作用于所述中央轴齿轮的扭矩，从而抵抗所述中央轴和所述太阳齿轮响应于所述双轮单元的旋转而旋转的趋势。

6.根据权利要求5所述的轮胎充气装置，其中，所述齿轮组的所述输出齿轮包括沿着所述旋转轴线与所述输入环形齿轮间隔开的输出环形齿轮。

7.根据权利要求6所述的轮胎充气装置，其中，所述齿轮组还包括绕所述旋转轴线布置并且与所述输入环形齿轮间隔开的板，其中，所述板包括外周缘和环形凸缘，所述环形凸缘在所述外周缘处平行于所述旋转轴线延伸，并且其中，所述输出环形齿轮形成在所述板的所述环形凸缘上。

8.根据权利要求7所述的轮胎充气装置，其中，所述至少一个减速齿轮还包括多个第二行星齿轮，所述多个第二行星齿轮各自与所述第一行星齿轮中的一个第一行星齿轮同轴且固定地连接至所述一个第一行星齿轮，并且所述多个第二行星齿轮布置在所述输出环形齿轮之间且与所述输出环形齿轮啮合，其中，所述齿轮组还包括行星支架，所述行星支架以可旋转的方式支承所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮。

9.根据权利要求8所述的轮胎充气装置，还包括内部环形齿轮，所述内部环形齿轮沿着所述旋转轴线与所述输出环形齿轮间隔开并且能够与所述外壳一起绕所述旋转轴线旋转。

10.根据权利要求9所述的轮胎充气装置，还包括连接臂，所述连接臂从所述板以相对于所述旋转轴线成间隔开且平行的关系的方式延伸，并且其中，所述连接臂与所述偏心驱动机构的所述旋转输入部件连接。

11.根据权利要求10所述的轮胎充气装置，其中，所述偏心驱动机构的所述旋转输入部件包括驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述连接臂以可旋转的方式连接，并且所述驱动齿轮与所述内部环形齿轮啮合以响应于所述板绕所述旋转轴线的旋转而在所述内部环形齿轮内旋转，其中，所述偏心驱动机构还包括平台，所述平台覆盖所述驱动齿轮并且与所述驱动齿轮固定地连接以与所述驱动齿轮一起旋转，并且其中，所述偏心驱动机构的所述输出部件包括泵冲程输入构件，所述泵冲程输入构件从所述平台延伸并且与所述连接臂沿径向向外间隔开且连接至所述泵支架以响应于所述驱动齿轮在所述内部环形齿轮内的旋转而线性地滑动，由此所述外壳的旋转运动被转换成所述泵支架的线性运动。

12.根据权利要求1所述的轮胎充气装置，其中，所述第一泵孔具有第一凹入进气区段，所述第一凹入进气区段远离所述第一线性轴线沿径向向外延伸，所述第二泵孔具有第二凹入进气区段，所述第二凹入进气区段远离所述第二线性轴线沿径向向外延伸，所述第一泵单元限定第一空气入口，所述第一空气入口沿径向向内延伸成与所述第一凹入进气区段连通，并且所述第二泵单元限定第二空气入口，所述第二空气入口沿径向向内延伸成与所述第二凹入进气区段连通。

13.根据权利要求12所述的轮胎充气装置，其中，所述第一泵单元还包括第一密封件，所述第一密封件将所述第一泵孔分隔成第一泵室和第一回弹室，其中，所述第一排出通路延伸至所述第一泵室中并且所述第一空气入口延伸至所述第一回弹室中，其中，所述第二泵单元还包括第二密封件，所述第二密封件将所述第二泵孔分隔成第二泵室和第二回弹室，其中，所述第二排出通路延伸至所述第二泵室中并且所述第二空气入口延伸至所述第二回弹室中，其中，所述第一泵杆能够在冲程开始位置与最大冲程位置之间线性地滑动，其中，当所述第一泵杆处于其冲程开始位置时，所述第一泵孔的所述第一凹入进气区段流体连接至所述第一泵室，并且其中，当所述第一泵杆处于其最大冲程位置时，所述第一凹入进气区段通过所述第一密封件和所述第一泵杆而与所述第一泵室阻隔开，其中，所述第二泵杆能够在冲程开始位置与最大冲程位置之间线性地滑动，其中，当所述第二泵杆处于其冲程开始位置时，所述第二泵孔的所述第二凹入进气区段流体连接至所述第二泵室，并且其中，当所述第二泵杆处于其最大冲程位置时，所述第二凹入进气区段通过所述第二密封件和所述第二第一泵杆而与所述第一泵室阻隔开。

14.根据权利要求13所述的轮胎充气装置，其中，所述第一凹入进气区段通过第一套筒限定，所述第二凹入进气区段通过第二套筒限定，所述第一密封件绕所述第一泵杆邻近于所述第一泵杆的末端区段设置，所述第二密封件绕所述第二泵杆邻近于所述第二泵杆的末端区段设置，在所述第一套筒中设置有第一衬套并且所述第一衬套接纳所述第一泵杆以用于当所述第一泵杆在其冲程开始位置与最大冲程位置之间滑动时导引所述第一泵杆，并且在所述第二套筒中设置有第二衬套并且所述第二衬套接纳所述第二泵杆以用于当所述第二泵杆在其冲程开始位置与最大冲程位置之间滑动时导引所述第二泵杆。

15.根据权利要求13所述的轮胎充气装置，其中，所述第一凹入进气区段通过第一端盖限定并且所述第二凹入进气区段通过第二端盖限定，其中，所述第一空气入口通过所述第一端盖限定并且所述第二空气入口通过所述第二端盖限定，并且其中，所述第一密封件被夹在所述第一套筒与所述第一端盖之间以用于接纳所述第一泵杆，并且所述第二密封件被夹在所述第二套筒与所述第二端盖之间以用于接纳所述第二泵杆。

16.根据权利要求13所述的轮胎充气装置，其中，所述第一泵单元还包括设置在所述排出通路中的排气阀，并且其中，所述第二泵单元还包括设置在所述第二排出通路中的排气阀。

17.根据权利要求16所述的轮胎充气装置，其中，所述第一排气阀包括第一出口和第一释放销，所述第一释放销沿着所述第一线性轴线延伸并且能够在使所述第一出口打开的打开位置与使所述第一出口关闭的关闭位置之间线性地移动，其中，在使所述第一出口打开的打开位置，当所述第一泵杆处于其最大冲程位置时所述第一泵杆的第一末端区段与所述第一释放销接合，在使所述第一出口关闭的关闭位置，当所述第一泵杆处于其冲程开始位置时所述第一泵杆与所述第一释放销线性地间隔开，并且其中，当所述第一阀处于其打开位置时，所述第一阀允许空气从所述第一泵室穿过所述第一阀到达所述第一轮胎的所述第一充气阀，并且其中，当所述第一阀处于其关闭位置时，所述第一阀被密封，并且其中，所述第二排气阀包括第二出口和第二释放销，所述第二释放销沿着所述第二线性轴线延伸并且能够在使所述第二出口打开的打开位置与使所述第二出口关闭的关闭位置之间线性地移动，其中，在使所述第二出口打开的打开位置，当所述第二泵杆处于其最大冲程位置时所述第二泵杆的第二末端区段与所述第二释放销接合，在使所述第二出口关闭的关闭位置，当所述第二泵杆处于其冲程开始位置时所述第二泵杆与所述第二释放销线性地间隔开，并且其中，当所述第二阀处于其打开位置时，所述第二阀允许空气从所述第二泵室穿过所述第二阀到达所述第二轮胎的所述第二充气阀，并且其中，当所述第二阀处于其关闭位置时，所述第二阀被密封。

18.根据权利要求1所述的轮胎充气装置，还包括第一软管和第二软管，所述第一软管连接至所述第一排出通路并且延伸至所述第一轮胎的所述第一充气阀以将所述第一泵单元的所述第一排出通路与所述第一轮胎的充气阀流体连接从而允许来自所述第一泵室的加压空气对所述第一轮胎进行充气，所述第二软管连接至所述第二排出通路并且延伸至所述第二轮胎的所述第二充气阀以将所述第二泵单元的所述第二排出通路与所述第二轮胎的充气阀流体连接从而允许来自所述第二泵室的加压空气对所述第二轮胎进行充气。

19.一种轮胎充气***，所述轮胎充气***用于保持安装在车辆的双轮单元上的第一轮胎和第二轮胎的预定轮胎充气压力，所述轮单元能够绕旋转轴线旋转，所述轮胎充气***包括：

外壳，所述外壳具有安装结构，所述外壳的安装结构用于与所述轮单元的互补安装结构接合；

双泵组件，所述双泵组件包括第一泵单元、第二泵单元、旋转至线性转换驱动机构、以及减速机构，所述第一泵单元限定第一泵室、第一活塞、第一空气入口以及第一空气出口，所述第一活塞以可滑动的方式设置在所述第一泵室中，所述第一空气入口用于使空气进入所述第一泵室中，所述第一空气出口用于将加压空气从所述第一泵室排出，所述第二泵单元限定第二泵室、第二活塞、第二空气入口以及第二空气出口，所述第二活塞以可滑动的方式设置在所述第二泵室中，所述第二空气入口用于使空气进入所述第二泵室中，所述第二空气出口用于将加压空气从所述第二泵室排出，所述旋转至线性转换驱动机构包括泵支架、旋转输入件、平移输出件以及用于将所述旋转输入件的旋转运动转换成所述平移输出件的平移运动的装置，所述泵支架将所述第一活塞与所述第二活塞相互连接以便相对于所述外壳共同平移运动，所述平移输出件联接至所述泵支架，所述减速单元包括输入齿轮、输出齿轮以及减速齿轮，所述输入齿轮通过所述轮单元的旋转而被驱动，所述输出齿轮驱动所述旋转至线性转换驱动机构的所述旋转输入件，所述减速齿轮用于以相对于所述输入齿轮的减小的速度来驱动所述输出齿轮；

第一软管，所述第一软管设置在所述第一空气出口与所述第一轮胎的第一充气阀之间；以及

第二软管，所述第二软管设置在所述第二空气出口与所述第二轮胎的第二充气阀之间。

20.根据权利要求19所述的轮胎充气***，其中，所述旋转至线性转换驱动机构包括偏心驱动组件，所述偏心驱动组件以可操作的方式设置在所述旋转输入件与所述平移输出件之间。