CN107848349A - 用于轮胎充气***的旋转接头组件 - Google Patents

Abstract

一种用于轮胎充气***的旋转接头组件包括旋转部分。旋转部分附接到轮辋以与其一起旋转。旋转部分包括中心部分，其具有形成在其中的空气通路。旋转接头组件还包括非旋转部分。非旋转部分具有形成在其中的非旋转部分空气通路。非旋转部分空气通路经由腔室与形成在旋转部分中的空气通路流体连通。一对环形密封构件附接到旋转部分并且密封地接触非旋转部分的密封表面。环形密封构件限定了腔室的内侧端部和外侧端部。

Description

用于轮胎充气***的旋转接头组件

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(a)要求授予序列号No.15425061.7并且于2015年8月6日提交的欧洲专利申请的权益，其全部公开内容通过引用方式结合于此。

技术领域

本发明涉及一种旋转接头组件。具体地，本发明涉及一种用于轮胎充气***的旋转接头组件。

背景技术

对于某些车辆(诸如例如卡车、拖拉机和运土车辆)，轮胎充气***正变得至关重要。利用轮胎充气***来测量和调整轮胎压力，从而为车辆提供在不同地形类型上操纵的多功能性并且减少维护需求。例如，与轮胎充气***流体连通的车轮组件的轮胎压力可降低以为车辆提供附加的牵引力，或者可升高以减小车辆的滚动阻力。在轮胎充气***中利用旋转接头以允许***的非旋转部件和旋转部件之间的流体连通。

现有技术中已知的旋转接头通常设置在主轴和轮毂之间的区域中。遗憾的是，这些接头永久地附连到车辆，并且受到主轴和轮毂之间的区域的空间约束的限制。因此，希望提供一种克服已知设计的缺陷的旋转接头组件。

发明内容

提供了一种用于轮胎充气***的旋转接头组件的实施例。

在一个实施例中，旋转接头组件包括附接到轮辋以与其一起旋转的旋转部分。旋转部分包括中心部分，其具有形成在其中的空气通路。旋转接头组件还包括非旋转部分。非旋转部分具有形成在其中的非旋转部分空气通路。非旋转部分空气通路经由腔室与形成在旋转部分中的空气通路流体连通。一对环形密封构件附接到旋转部分并且密封地接触非旋转部分的密封表面。环形密封构件限定了腔室的内侧端部和外侧端部。

附图说明

图1是用于车辆的轮胎充气***的示意图；

图2是根据本发明的图1的轮胎充气***的旋转接头组件的实施例的一部分的局部剖视图；

图3是图2的旋转接头组件的另一个部分的局部剖视图；以及

图4是图2的旋转接头组件的另一个部分的局部剖视图。

具体实施方式

应该理解，本发明可采取各种另选的取向和步骤序列，除非明确地相反指定。还应该理解，在附图中示出并且在下面的说明书中描述的具体组件和处理仅是本发明构思的示例性实施例。因此，除非另有明确说明，否则与所公开的实施例相关的具体尺寸、方向或其它物理特性不应被视为限制性的。另外，虽然它们可不是限制性的，但是在各个实施例中的相同元件可在本申请的该部分中通常用相同的附图标记表示。

本文描述了旋转接头组件10。将结合轮胎充气***12描述旋转接头组件10。将描述旋转接头组件10用于将加压流体从轮胎充气***12的旋转部分传递到轮胎充气***12的非旋转部分，反之亦然。优选地，加压流体是空气。然而，应该理解，其它加压流体也可适合于与旋转接头组件一起使用。

优选地，轮胎充气***12是中心轮胎充气***。旋转接头组件10和轮胎充气***12可应用于乘用、商用和非公路车辆(诸如例如卡车、拖拉机、土方车辆和军用车辆)。旋转接头组件10还可具有工业、机车和航空航天方面的应用。

图1中示出了轮胎充气***12的实施例的示意图。轮胎充气***12包括气动控制部分14。气动控制部分14包括用于测量空气压力的压力传感器(未示出)。优选地，气动控制部分14还包括电磁阀类的多个阀组件(未示出)，以及用于控制空气流并且引导空气通过***12的一个或多个第一流体管道。

轮胎充气***还包括电子控制部分16。电子控制部分16可接收来自压力传感器、电源(未示出)和一个或多个附加传感器(未示出)(诸如例如压力开关18和速度传感器20)的输入信号。电子控制部分16还可接收来自操作者控制装置22的输入信号。电子控制部分16可包括在一组编程指令的控制下操作的微处理器(未示出)，其也可被称为软件。电子控制部分16可包括编程指令存储在其中的存储器(未示出)。存储器还可在一段时间内存储识别码、轮胎压力记录和/或用户输入。

电子控制部分16向气动控制部分14输出信号以例如打开或关闭阀组件。电子控制部分16也可将信号输出到显示装置(未示出)。可包括作为操作者控制装置22的一部分或独立式装置的显示装置。

气动控制部分14和电子控制部分16分别经由空气供应回路26选择性地与空气源24连通。压力传感器经由空气供应回路26测量空气源24的压力。空气源24可用于检查轮胎压力，并且增加和/或降低轮胎压力(如果需要的话)。

空气源24优选地由附接到车辆的空气压缩机28提供。优选地，空气源24还包括贮存器30，例如空气罐。压缩机28经由供应管道32与贮存器30流体连通。空气压缩机28将加压空气供应到贮存器30以存储在其中。来自空气源24的加压空气经由贮存器30被提供到空气供应回路26。提供干燥器34以从空气源24去除水。过滤器(未示出)也可插置在空气供应回路26或供应管道32中。

气动控制部分14还选择性地与一个或多个流体控制回路36,38流体连通。利用每个流体控制回路36,38以在气动控制部分14与一个或多个轮胎40,42,44,46之间提供流体连通。气动控制部分14和流体控制回路36,38之间的流体连通优选地通过打开或关闭阀组件(未示出)来控制。

每个轮胎40,42,44,46在一定压力下包含空气，其在下面在本文中将被称为轮胎压力。优选地，轮胎压力等于目标轮胎压力。目标轮胎压力可被选择为期望的压力。在选择目标轮胎压力之后，将其编程到电子控制部分16中。如果确定轮胎压力小于目标轮胎压力，则可增加轮胎压力。如果确定轮胎压力大于目标轮胎压力，则可降低轮胎压力。下面将参考一个轮胎40的轮胎压力来描述轮胎充气***12。然而，轮胎充气***12在某些时候可与多个轮胎40,42流体连通，以便执行前述功能。

轮阀48设置在流体控制回路36的端部处，以控制加压空气流入和流出轮胎40。优选地，为每个轮胎40,42,44,46设置轮阀48,50,52,54以控制加压空气流入和流出轮胎40,42,44,46。轮阀48,50,52,54可具有本领域已知的任何配置。

流体控制回路36包括旋转接头组件10。将参考一个组件10来描述流体控制回路36。然而，如图1所示，流体控制回路36可包括一个或多个旋转接头组件10,10A。例如，可提供与车辆的驱动轴上的轮胎40相关联的第一旋转接头组件10，并且可提供与驱动轴上的另一轮胎42相关联的第二旋转接头组件10A。优选地，第一旋转接头组件10和第二旋转接头组件10A被类似地配置。流体控制回路36还可包括一个或多个流体管道56,58。

旋转接头组件10不限于与驱动轴一起使用。因此，旋转接头组件10适合于与例如转向轴一起使用。旋转接头组件10也适合于和可转向轴一起使用。可转向轴可以是驱动的或非驱动的。

现在参考图2，旋转接头组件10是大致环形的构件。旋转接头组件10容纳在轮辋60内。轮辋60支撑轮胎40。在一个实施例中，旋转接头组件10设置在轮辋60的外侧壁部分62的内侧，并且位于轮辋60的外壁部分64的内径以内。在另一个实施例中，旋转接头组件10围绕轮轴66的一部分定位，并且环绕轮轴66的一部分。优选地，旋转接头组件10定位在轮轴66的端部处或附近，并且围绕其设置。旋转接头组件10可设置在轮辋60的外壁部分64和轮轴66之间。在该位置中，旋转接头组件10设置在轮轴66的一部分周围并且环绕轮轴66的一部分，并且将轮辋60的外壁部分64与轮轴66分开。有利地，旋转接头组件10未集成在轮轴66内。因此，旋转接头组件10可附接到轮辋60或从轮辋60移除，而不需要拆卸轮轴66，这降低了维护成本并且允许组件在制造车辆期间附接到车辆，或者在后期制造过程中添加到车辆。

旋转接头组件10附接到轮辋60，使得其一部分与轮辋一起旋转。如图所示，旋转接头组件10可经由凸缘68附接到轮辋60的外侧壁部分62。然而，应该理解，旋转接头组件可经由凸缘附接到轮辋的另一个部分。另外，旋转接头组件10附接到车辆的非旋转部分，例如底盘或轮轴外壳。

旋转接头组件10包括非旋转部分70和旋转部分72。旋转部分72经由凸缘68和一个或多个紧固件73附接到轮辋60以与其一起旋转。应该理解，旋转部分72也能以另一种方式附接到轮辋60。叉74用于将非旋转部分70附接到车辆的非旋转部分。叉74还有助于防止非旋转部分70与旋转部分72一起旋转。在一端部上，叉74经由螺钉76与非旋转部分70接合。螺钉76的第一端部78通过螺纹连接或以另一种方式与非旋转部分70接合。螺钉76从非旋转部分70朝向车辆的非旋转部分径向向内延伸。螺钉76的第二端部80设置在位于叉74中的空腔82中。螺钉76通过过盈配合或其它方式与叉74接合，以防止非旋转部分70旋转。在另一个端部上，叉74可通过机械紧固件、焊接、过盈配合或以另一种合适的方式附接到车辆的非旋转部分。

现在参考图2-3，旋转部分72是围绕非旋转部分70周向设置的大致环形的构件。旋转部分72围绕旋转轴线84旋转。旋转轴线84延伸穿过旋转接头组件10的中心。旋转轴线也可延伸穿过轮辋的外侧壁部分的中心(未示出)。

如上所述，旋转部分72是大致环形的构件。在一个实施例中，旋转部分72包括中心部分86。外侧侧方部分88附接到中心部分86的外侧侧面，而内侧侧方部分90附接到中心部分86的内侧侧面。一个或多个紧固件92可用于将外侧侧方部分88和内侧侧方部分90附接到中心部分86。中心部分86、外侧侧方部分88和内侧侧方部分90中的每一个可以是大致环形的。

环形凹槽94,96设置在外侧侧方部分88和内侧侧方部分90中的每一个的内表面98,100中。与内表面98,100相对的是每个部分88,90的相应的外表面102,104。外表面102,104与中心部分86的外表面106一起限定旋转接头组件10的外表面。

旋转部分72具有形成在其中的空气通路108。在一个实施例中，旋转部分空气通路108具有大致圆柱形的形状，并且穿过旋转部分72的中心部分86形成。优选地，空气通路108从中心部分86的外表面106延伸到内表面110，并且与旋转轴线84成垂直关系。然而，在某些实施例(未示出)中，空气通路可相对于旋转轴线以倾斜角度设置。

旋转部分空气通路108与轮胎40、轮阀48或端部112上的轮胎充气***的另一个部分流体连通。在相对的端部114上，空气通路108通过设置在其间的腔室116与设置在非旋转部分70中的空气通路115流体连通。旋转部分空气通路108相对于非旋转部分空气通路旋转。

当有空气压力施加到空气通路108,115时，非旋转部分70和旋转部分72之间的腔室116被加压。腔室116是环形的并且还设置在一对环形密封构件118,120之间。环形密封构件118,120被间隔开，并且限定腔室116的内侧端部和外侧端部。环形密封构件118,120设置在外侧侧方部分88和内侧侧方部分90的相对部分之间，并且围绕旋转轴线84周向地设置。

一对间隔件122,124设置在腔室116中。每个间隔件122,124是环形构件，并且接触非旋转部分70的密封表面130和旋转部分72的中心部分86的内表面。每个间隔件122,124抵接环形密封构件118,120中的一个以帮助维持构件相对于腔室116的取向和位置。间隔件122,124设置在形成于中心部分86中的环形突起的相对侧上。另外，环形密封构件118,120设置在环形突起的相对两侧上。每个间隔件122,124抵接环形突起并且将环形密封构件118,120与环形突起分开。在一个实施例中，形成在旋转部分72中的空气通路108延伸穿过环形突起。在该实施例中，每个间隔件122,124的一部分设置在其抵接的环形密封构件118,120和空气通路108之间。

优选地，环形密封构件118,120密封地附接到旋转部分72，并且每个都具有密封地接触非旋转部分70的密封表面130的唇形密封件126,128。更具体地，外侧环形密封构件118的一部分附接到中心部分86的内表面110和外侧侧方部分88的内侧表面，并且内侧环形密封构件120的一部分附接到中心部分86的内表面110和内侧侧方部分90的外侧表面。环形密封构件118,120可由任何合适的材料形成。然而，优选的是，唇形密封件126,128包含PTFE。

现在参考图4，设置在非旋转部分70中的空气通路115经由腔室116、流体控制管道36的剩余部分、流体管道56、气动控制部分14和/或其相对端部133上的轮胎充气***12的另一个部分与其端部131上的旋转部分72中的空气通路108流体连通。非旋转部分空气通路115相对于旋转部分空气通路108静止。非旋转部分空气通路115包括第一部分135。第一部分135是大致圆柱形形状的。非旋转部分空气通路115还包括第二部分137。第二部分137的直径向着并朝着腔室116逐渐增加，并且截面为截头圆锥形形状。第二部分137与腔室116直接流体连通，并且设置在腔室116与非旋转部分空气通路115的第一部分135之间。第一部分135设置在流体管道56与非旋转部分空气通路115的第二部分137之间。

返回参考图2-3，优选的是，非旋转部分70由单个环形体形成。旋转接头组件包括由非旋转部分70限定的中心开口132。非旋转部分70包括第一部分134和第二部分136。密封表面130被设置为第一部分134的一部分，并且是非旋转部分70的径向最外侧部分。在该位置中，密封表面130面向旋转部分72。在一个实施例中，第一部分134的截面是大致截头圆锥形形状。在该实施例中，第一部分134的宽度大于第二部分136的宽度。第二部分136与第一部分134以一体的方式形成并且是非旋转部分70的径向最内侧部分。第二部分136的截面为矩形形状。第二部分136的内表面138限定中心开口132。中心开口132围绕轮轴66的一部分定位。

一对环形凹槽140,142设置在密封表面130中。更具体地，内侧凹槽140设置成邻近非旋转部分70的内侧端部144，并且外侧凹槽142设置成邻近非旋转部分70的外侧端部146。优选地，内侧衬套148设置在内侧凹槽140中，并且外侧衬套150设置在外侧凹槽142中。内侧衬套148也设置在位于内侧侧方部分90的内表面98的环形凹槽98中。另外，外侧衬套150设置在位于外侧侧方部分88的内表面100的环形凹槽96中。衬套148,150有利于旋转部分72相对于非旋转部分70围绕旋转轴线84旋转。在一个实施例中，衬套148,150包括塑性材料。然而，在其它实施例(未示出)中，内侧衬套148可由内侧轴承代替，并且外侧衬套150可由外侧轴承代替。在这些实施例中，内侧轴承设置在内侧凹槽中，并且外侧轴承设置在外侧凹槽中，从而有利于旋转部分相对于非旋转部分的移动。

内侧覆盖构件152附接到邻近内侧衬套148的内侧侧方部分90的内侧表面154。内侧覆盖构件152是环形的，并且包括附接到弯曲部分158的径向延伸部分156。弯曲部分158设置在非旋转部分70的内侧端部144的内侧。弯曲部分158附接到轴向延伸部分160。轴向延伸部分160延伸经过非旋转部分70的内侧端部144并且朝向非旋转部分70的第二部分136。

内侧密封构件162设置在内侧覆盖构件152与旋转部分72的内侧侧方部分90之间。内侧密封构件162密封地接触内侧覆盖构件152和内侧侧方部分90，以防止灰尘和水进入旋转接头组件10中。内侧密封构件162径向延伸以密封地接触内侧衬套148的内侧表面164和非旋转部分70的内侧表面166，以防止灰尘和水进入旋转接头组件10。更具体地，内侧密封构件162密封地接触在第一部分134的内侧倾斜表面并且设置在其上。外侧密封构件168设置在旋转部分72的外侧侧方部分88和凸缘68之间。外侧密封构件168密封地接触外侧侧方部分88和凸缘68，以防止灰尘和水进入旋转接头组件。外侧密封构件168径向延伸以密封地接触外侧衬套148的外侧表面170和非旋转部分70的外侧表面172，以防止灰尘和水进入旋转接头组件10。更具体地，外侧密封构件168密封地接触在第一部分134的外侧倾斜表面并且设置在其上。每个密封构件162,168可以是大致环形的，由弹性体材料形成，并且通过一个或多个紧固件92附接到旋转接头组件10。

根据专利法规的规定，本发明已被描述为被认为代表其优选实施例。然而，应该注意的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，本发明可以不同于具体示出和描述的方式来实施。

Claims (19)

1.一种用于轮胎充气***的旋转接头组件，其包括：

旋转部分，其附接到轮辋以与其一起旋转，其中所述旋转部分包括中心部分，所述中心部分具有形成在其中的空气通路；

非旋转部分，其具有形成在其中的非旋转部分空气通路，所述非旋转部分空气通路经由腔室与形成在所述旋转部分中的所述空气通路流体连通；

一对环形密封构件，其附接到所述旋转部分并且密封地接触所述非旋转部分的密封表面，其中所述环形密封构件限定所述腔室的内侧端部和外侧端部；以及

内侧衬套或内侧轴承和外侧衬套或外侧轴承，所述内侧衬套或内侧轴承设置在形成于所述密封表面的内侧凹槽中，所述外侧衬套或外侧轴承设置在形成于所述密封表面的外侧凹槽中。

2.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述旋转部分经由凸缘附接到所述轮辋的外侧壁部分。

3.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述旋转部分还包括附接到中心部分的外侧的环形外侧侧方部分，以及附接到中心部分的内侧的环形内侧侧方部分，其中所述中心部分、所述环形外侧侧方部分和所述环形内侧侧方部分是通过一个或多个紧固件附接在一起的分开的构件。

4.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述旋转部分围绕旋转轴线旋转，并且形成在所述旋转部分的所述中心部分中的所述空气通路与旋转轴线成垂直关系。

5.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述中心部分包括环形突起，并且形成在所述旋转部分中的所述空气通路延伸穿过所述环形突起。

6.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述旋转接头组件容纳在所述轮辋内，使得所述旋转接头组件位于所述轮辋的外侧壁部分的内侧并且围绕轮轴的一部分。

7.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述非旋转部分空气通路包括大致为圆柱形形状的第一部分和朝向所述腔室直径逐渐增大的第二部分。

8.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述旋转接头组件是大致环形的构件，所述环形构件包括中心开口，所述中心开口定位成围绕轮轴的一部分，并且将所述轮轴的一部分与所述轮辋的外壁部分的一部分分开。

9.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其还包括螺钉，所述螺钉通过螺纹连接与所述非旋转部分接合，并且径向延伸到空腔中以通过过盈配合来接合叉。

10.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其还包括通过内侧密封构件与所述旋转部分的内侧侧方部分分开的内侧覆盖构件，所述内侧密封构件径向延伸，以密封地接触内侧衬套的内侧表面和所述非旋转部分的内侧表面。

11.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其还包括密封地接触所述旋转部分的外侧侧方部分的外侧密封构件和防止灰尘和水侵入所述旋转接头组件的凸缘，其中所述凸缘将所述旋转部分附接到所述轮辋。

12.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其还包括设置在所述腔室中的一对间隔件，所述一对间隔件中的一个抵接所述一对环形密封构件中的一个。

13.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述密封表面是所述非旋转部分的所述径向最外侧的部分。

14.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述非旋转部分包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有大致截头圆锥形形状的截面，所述第二部分具有矩形形状的截面，并且其中所述第一部分和所述第二部分以与彼此成一体的方式形成，并且所述第一部分的宽度大于所述第二部分的宽度。

15.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述非旋转部分包括第一部分，所述第一部分具有大致截头圆锥形形状的截面。

16.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其还包括环形的内侧密封构件，所述环形的内侧密封构件密封地接触所述旋转部分的内侧侧方部分，并且径向地延伸以密封地接触所述非旋转部分的内侧表面。

17.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其还包括环形的外侧密封构件，所述环形的外侧密封构件密封地接触所述旋转部分的外侧侧方部分，并且径向地延伸以密封地接触所述非旋转部分的外侧表面。

18.根据权利要求1所述的旋转接头组件，其中所述内侧衬套或内侧轴承设置在位于所述旋转部分的内侧侧方部分的环形凹槽中，并且所述外侧衬套或外侧轴承设置在位于所述旋转部分的外侧侧方部分中的环形凹槽中。

19.根据权利要求7所述的旋转接头组件，其中所述非旋转部分空气通路的所述第二部分与所述腔室流体连通，并且设置在所述腔室与所述非旋转部分空气通路的所述第一部分之间。