CN107816564A - 具有通向大气的通气件的轮阀组件及制成有该轮阀组件的轮胎充气*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于轮胎充气***的轮阀组件。该轮阀组件可包括与盖部联接的本体部。隔膜可设置在本体部和盖部之间。隔膜和本体部限定控制腔；而隔膜和盖部限定盖腔。至少一个控制端口与控制腔流体连通。此外，轮胎端口可选择性地与控制腔流体连通。此外，盖部限定了与大气和盖腔流体连通的孔口。

Description

具有通向大气的通气件的轮阀组件及制成有该轮阀组件的轮 胎充气***
技术领域
本发明涉及轮胎充气***，更具体地涉及用于轮胎充气***中的轮阀组件。
用于车辆的轮胎充气***在车辆静止或者运动时向车辆提供调节轮胎压力的多样性。例如，与轮胎充气***流体连通的一个或多个轮组件的轮胎压力可以降低以增加轮胎牵引力，或者轮胎压力可以增加以减小滚动阻力并且增加车辆的燃料效率和轮胎使用寿命。此外，轮胎充气***增加了车辆在不同地形上的可操纵性并且减少了维护要求。
轮胎充气***经常采用一种轮阀组件来将加压流体连通到轮组件，以将流体保持在轮组件内并且调整或者维持其压力。传统的轮阀可能会遭受因它们操作的温度范围、高度、它们所受到的力和/或它们设计成要执行的各专门功能所带来的性能问题。此外，高温和低温以及高度变化会造成轮胎充气***中的压差，这会导致***的失效。鉴于上述问题，仍存在对能在升高的温度和高度范围下运行的轮阀组件的需求。
发明内容
本发明提供一种用于轮胎充气***的组件，该组件包括可在升高的温度和压力范围下运行的轮阀组件。在一个实施例中，该轮阀组件包括与盖部联接的本体部。隔膜可设置在本体部和盖部之间。控制腔由隔膜和本体部限定；且盖腔由隔膜和盖部限定。至少一个控制端口与控制腔流体连通。此外，轮胎端口可选择性地与控制腔流体连通。此外，盖部限定了与大气和盖腔流体连通的孔口。
附图说明
附图作为说明书的一部分被包含到文中。在此描述的附图示出了目前公开的主题的各实施例，并且说明了本发明的所选择的原理和教导。然而，这些附图并不说明目前公开的主题的所有可能的实施方式，并且不意在以任何方式来限制本发明。
图1示意性示出根据本发明的一个实施例的轮胎充气***；
图2是图1的轮胎充气***的轮阀组件的一个实施例的剖视图；
图3是图2的轮阀组件的俯视图；
图4是图2的轮阀组件的仰视图；
图5是图2的轮阀组件的侧视图；
图6是图2的轮阀组件的分解图；以及
图7是图1的轮胎充气***的轮阀组件的另一实施例的剖视图。
具体实施方式
应该理解，除了明确指定相反的地方外，本发明可假设各种可替代定向及步骤顺序。还应该理解，附图中所示及以下说明书中所述的具体组件和***仅仅是本文限定的发明构思的示例性实施例。因此，除非明确指出，否则关于所公开的实施例的具体尺寸、方向或其它物理特征不应理解为限制性。再者，在本申请中不同实施例中的相同元件用相同的附图标记标示，尽管可能未标示。
下面描述轮胎充气***10的各实施例。在某些实施例中，轮胎充气***10与车辆(未示出)一起使用。轮胎充气***10可以是用于商用车辆的中央轮胎充气***(CTIS)。此外，文中描述的轮胎充气***10可具有在轻型和重型车辆中以及在客车、商用车和非公路车辆中的应用。本领域技术人员应理解到，轮胎充气***10具有工业、机车、军事、农业和航空方面的应用。
轮胎充气***10的一个实施例的示意图在图1中示出。该轮胎充气***10在此参照加压流体、例如空气来进行描述。轮胎充气***10可具有充气和/或放气能力，以允许轮胎压力增加和/或降低。
轮胎充气***10可包括控制单元14。控制单元14包括用于测量空气压力的压力传感器16。在一实施例中，控制单元14还包括可呈电磁阀类型的多个阀组件18、20、22、24以及用于控制流经***10的空气流量并且引导空气流经***的第一控制单元管道26。
相关领域技术人员应理解到，控制单元14可包括机电控制单元(MCU)或者气动控制单元(PCU)，但不限于此。
控制单元14还包括电子控制部分28。该电子控制部分28可接收来自压力传感器16、电源30和一个或多个附加的传感器(未示出)，例如负载传感器和速度传感器的输入信号。该电子控制部分28还可接收来自操作者控制装置32的输入信号。该电子控制部分28可包括在一组编程指令的控制下进行操作的微处理器34，这些编程指令也可被称为软件。该电子控制部分28可包括存储器(未示出)，编程指令存储在该存储器中。存储器还可在一段时间内存储识别码、胎压记录和/或用户输入。
电子控制部分28可将信号输出到阀组件18、20、22、24，以打开或者关闭这些阀组件18、20、22、24。电子控制部分28还可将信号输出到显示装置(未示出)。显示装置可作为操作者控制装置32的一部分被包含，或者可被包含到独立装置中。
控制单元14经由空气供给回路38选择性地与空气供给装置36连通。压力传感器16经由空气供给回路38和第一控制单元管道26测量空气供给装置36的压力。控制单元14还可包括控制阀组件24。该控制阀组件设有孔(未示出)，该孔比供给阀组件22的孔小，并且用于提供空气从空气供给装置36至流体控制回路40的排出。在一实施例中，供给阀组件22和控制阀组件24呈电磁阀类型。
空气供给装置36用于检查胎压，并且如有需要可增加和/减小胎压。空气供给装置36包括附连到车辆的空气压缩机42。在一实施例中，空气供给装置36还包括储存器44，例如湿箱(液体储罐)。压缩机42经由供给管道46与储存器44流体连通。空气压缩机42将加压空气供给到储存器44以将其储存在储存器内。来自空气供给装置36的加压空气经由储存器44提供到空气供给管道38。在某些实施例中，提供干燥器48来将水从空气供给装置36去除。过滤件(未示出)也可间设在空气供给管道38或供给管道46中。
控制单元14还与流体控制回路40选择性地流体连通。流体连通回路40用于提供控制单元14和一个或多个轮胎50、52之间的流体连通。在一实施例中，控制单元14和流体控制回路40之间的流体连通通过打开或关闭通道阀组件18来进行控制。
每个轮胎50、52包含处于一定压力下的空气，这种压力将在下文中被称为胎压。在一实施例中，胎压等于目标胎压。目标胎压可被选定为期望压力。在选定目标胎压之后，将该目标胎压编程到控制单元14中。如果确定了胎压小于该目标胎压，则可升高胎压。如果确定了胎压大于目标胎压，则可降低该胎压。下面将参照一个轮胎50的胎压来描述轮胎充气***10。然而，轮胎充气***10可以与多个轮胎流体连通。
流体控制回路40包括轮阀组件200。该轮阀组件200与轮胎50相关联。如图2中所示，在一实施例中，轮阀组件200包括阀本体202。阀本体202的几何形状可为大致圆柱形，其具有第一对紧固件孔204，第一对紧固件孔位于阀本体202的外部处的大致相对的位置上。第二对紧固件孔206也位于阀本体202的外部处的大致相对的位置上。在一实施例中，第一对紧固件孔204和第二对紧固件孔206围绕阀本体202相等地间隔开。在一实施例中，阀本体202包括四个半圆柱形部分208，这些半圆柱形部分具有与阀本体202的纵向轴线平行延伸的纵向轴线。第一对紧固件孔204和第二对紧固件孔206可以至少部分地穿过半圆柱形部分208设置。
阀本体202可包括基部203和盖部228。如图3中所示，基部203和盖部228可以经由紧固件207联接，这些紧固件穿过第二对紧固件孔206设置。一对紧固件(未示出)还可穿过第一对紧固件孔设置，以使轮阀组件200与轮(未示出)联接。
基部203包括限定表面214的第一壁215。该表面214包括轮胎端口212。轮胎端口212包括位于第一壁215上的开口216。基部203还包括从第一壁215向盖部228轴向延伸的凸出部218。在一实施例中，该凸出部218可以是圆柱形的。通道222穿过该凸出部218设置，并且与轮胎端口开口216选择性地流体连通。在一实施例中，盘状筛网过滤件254可设置在轮胎端口212中并且与其联接。
基部203还包括第二壁217，该第二壁为大致圆柱形，并且与第一壁215联接。第二壁218横向于第一壁215设置。第一壁215、第二壁217和凸出部218限定了环形控制腔220的一部分。
如图4中所示，一对控制端口224穿过基部的第一壁215设置。控制端口224与控制腔220流体连通。控制端口224也与控制单元14流体连通。此外，控制端口224经由控制腔220和隔膜226(文中将进一步描述)与轮胎端口212选择性流体连通。
轮胎端口212与轮胎50流体连通。控制单元14和轮胎50经由控制端口224、控制腔220和轮胎端口212选择性流体连通。穿过凸出部218设置的轮胎端口通道222使控制腔220被置于与轮胎端口212的孔口216成选择性流体连通。
如图2、3、5和6中所示，轮阀本体202包括盖部228。盖部228包括限定第一对紧固件孔204和第二对紧固件孔206的一部分的半圆柱形部分。盖部228还包括轴向延伸部分230A，该轴向延伸部分至少部分地限定盖腔230。轴向延伸部分230A可包括圆柱形的几何形状。盖腔230和控制腔220由隔膜226分隔开并且部分地由隔膜226来限定。此外，盖部228至少部分地容纳偏置构件232和背衬板234。
隔膜226包括大致盘状构件，该大致盘状构件包括第一部分226A和第二部分226B。第一部分226A联接在盖部228和基部203之间，以使得隔膜226的第二部分226B可沿轴向致动。第二部分226B包括第一轴向延伸突起部227A。第一突起部227A限定一表面，该表面选择性地密封接合凸出部218并且密封通道222。第二部分226B包括第二轴向延伸突起部227B，该第二轴向延伸突起部与第一突起部227A相对地突出。
第二部分226B还包括盘状肩部229。隔膜226的第二突起部227B和肩部229与位于背衬板234的第一壁236中的呈互补形状的凹陷部接合，并且至少部分地位于这些凹陷部内。背衬板234包括大致圆柱形的第二壁235。第二壁235可在隔膜226的致动过程中在盖腔230中引导背衬板234。
在静态的状态下，偏置构件232在其第一端处与盖部228的内表面接合，并且在第二端处与背衬板234的第一壁236的表面接合。背衬板234与隔膜226接合，并且经由偏置构件232将隔膜226驱动成与凸出部218密封接触。隔膜226由此密封轮胎端口通道222。
在轮胎50的充气、放气或压力检查过程中，加压流体经由控制端口224进入控制腔220。控制腔220中的升高压力将力沿轴向施加于隔膜226，并且由此至少部分地压缩偏置构件232。
当轮阀组件200在静态过程中暴露于高温或者高度变化时，盖腔230中的压力会升高。通常，轮阀组件中的升高压力会使轮阀组件的总性能变差。例如，在传统的轮阀组件中的升高压力会增加打开轮阀组件以使得控制单元可与轮组件流体连通所需的力。同样，在低温条件下或者由于高度变化，轮阀组件中的压力会降低，并且在盖腔中产生真空。
在本发明中，为了克服由盖腔230中升高或降低的压力所呈现的问题，轮阀组件200可包括通气组件240。在一实施例中，如图2、4、5、6中所示，阀组件240可包括(螺旋)拧入式通气件。允许盖腔230与大气之间的流体连通可防止增加在盖腔230中的压力以及防止增加为了致动隔膜226所需的控制腔220中的流体压力。盖腔230和大气之间的流体连通还可防止在盖腔230中产生真空，这种真空会导致控制腔220中的加压流体致动隔膜226并且压缩偏置构件232。在一实施例中，本发明允许轮阀组件200使轮胎50在高达250°F(华氏温度)的温度状况下进行放气。
如图2和6中所示，盖部228包括穿过盖部的孔口242。通气组件240与孔口242密封地联接，并且允许盖腔230与大气流体连通。在一实施例中，通气组件240包括螺纹部，该螺纹部与孔口242的螺纹部啮合。在一实施例中，轴向延伸部分230A的壁229包括孔口242。孔口242可以与轮阀组件200的纵向轴线为同心的。盖壁229的一部分231可朝向基部203轴向延伸。轴向向内延伸部分231可与孔口242同心并且限定该孔口242。此外，轴向向内延伸部分231可起到用于偏置构件232的定位引导件的作用。在一实施例中，轴向向内延伸部分231包括台阶状外表面。
通气组件240包括过滤件(未示出)，其允许诸如空气的气体在盖腔230和大气之间连通。过滤件防止或者阻碍诸如水的流体和碎屑进入盖腔230。在一实施例中，通气组件240的过滤件可以是疏油膜。通气组件240还包括密封构件250，诸如是O形环，该密封构件围绕通气组件240的柄部252设置。在一实施例中，密封构件250密封地接合盖部228的围绕孔口242的倒角部分(或称斜切部分)，并且密封地接合通气组件240。密封构件250防止包括但不限于水的流体和碎屑进入孔口242和盖腔230。
如图7中所示，在另一实施例中，轮阀组件200可包括通气组件340。在该实施例中，轮阀组件200可包括盖部328。盖部328包括穿过盖部的孔口342。孔口342限定孔口表面342A，该孔口表面具有从盖部328的内表面到盖部328的外表面逐渐增大的直径。密封构件250密封地接合孔口表面342A和通气组件340。通气组件340穿过孔口342设置，并且与盖部328联接。通气组件340包括至少一个弹性构件340A，弹性构件具有突脚340B，该突脚用于使通气组件340与盖部328联接。
尽管以上已经描述了本发明的各种实施例，但应当理解，它们仅以示例的方式提出而非限制。相关领域的技术人员可理解到本发明可以以其它具体的方式实施而不偏离其精神或基本特征。所述实施例被认为在所有方面仅是示例性的而非限制性的。

Claims (11)

1.一种轮阀组件，包括：
本体部；
盖部，所述盖部与所述本体部联接；
隔膜，所述隔膜设置在所述本体部和所述盖部之间；
控制腔，所述控制腔由所述本体部和所述隔膜限定；
盖腔，所述盖腔由所述盖部和所述隔膜限定；
至少一个控制端口，所述控制端口与所述控制腔流体连通；
轮胎端口，所述轮胎端口与所述控制腔选择性地流体连通；以及
其中，所述盖部限定了与大气和所述盖腔流体连通的孔口。
2.如权利要求1所述的轮阀组件，其特征在于，所述盖部包括与所述孔口同心的轴向向内延伸部分。
3.如权利要求1所述的轮阀组件，其特征在于，所述轴向向内延伸部分还包括台阶状外表面。
4.如权利要求1所述的轮阀组件，其特征在于，还包括：
通气组件，所述通气组件设置在所述孔口中，其中，所述通气组件包括阻挡水和碎屑的膜。
5.如权利要求4所述的轮阀组件，其特征在于，所述孔口限定螺纹部。
6.如权利要求5所述的轮阀组件，其特征在于：
所述通气组件包括螺纹部，由此，所述通气组件与所述孔口的螺纹部联接。
7.如权利要求4所述的轮阀组件，其特征在于：
所述通气组件与所述盖部的中心线同轴地设置。
8.如权利要求2所述的轮阀组件，其特征在于，还包括：
偏置构件，所述偏置构件设置在所述盖部和所述隔膜之间，所述轴向向内延伸部分至少部分地延伸到所述偏置构件中。
9.如权利要求1所述的轮阀组件，其特征在于，所述盖部包括围绕所述孔口设置的倒角表面。
10.如权利要求9所述的轮阀组件，其特征在于，还包括：
密封构件，所述密封构件围绕所述通气组件的一部分设置，所述密封构件密封地接合所述倒角表面。
11.如权利要求4所述的轮阀组件，其特征在于，所述通气组件包括至少一个弹性构件，由此，所述通气组件与所述盖部联接。
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