CN115210490A - 改进的气动阀***和其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种气动阀***，其用于将阀联接器容易地附接和密封到阀杆以填充可充气容器，如轮胎、内胎、床垫等。所述阀***可以包括以下主要组件：阀杆；具有销通道和用于附接到阀联接器的附接结构的阀盖；密封构件；偏置构件；所述阀联接器，所述阀联接器包括联接器外壳、销底座、充气销和具有与所述阀盖的所述附接结构互补的滚珠轴承的套环；以及用于向所述滚珠轴承提供向内力的弹性套筒。所述阀***可以通过简单地向下推动所述阀联接器来实现所述阀联接器与所述阀杆之间的容易、牢固且密封的接合，并且可以通过用少至两根手指向上牵拉所述阀联接器来实现所述阀联接器与所述阀杆之间的脱离接合。

Description

改进的气动阀***和其使用方法
技术领域
本发明总体上涉及用于与流体泵一起使用的气动阀***以及制造和使用所述气动阀***的方法。更具体地，本发明涉及作为Schrader阀、Presta阀和Dunlop阀以及其它气动阀的替代物的改进的阀***。
背景技术
用于将加压空气源(例如，加压罐或气泵)连接到充气轮胎、内胎或其它结构的气动阀***已投入使用相当长的一段时间。迄今为止设计和使用的常规装置被广泛使用，但仍然存在设计缺陷。在填充内胎或轮胎时，这些装置很难附接并且保持附接，并且通常无法在轮胎、内胎或其它结构的阀杆上提供可靠的密封，从而导致泄漏。进一步地，常规气动阀与气压计之间的不良联接可以导致压力读数不准确和轮胎充气不当，这可能会减少汽油里程(或使自行车减慢)，并且引起不均匀的轮胎磨损，从而降低轮胎寿命并且可能使制造商保修失效。虽然常规装置满足它们相应的特定目标和要求(即，增加内胎或轮胎中的气压)，但这些常规装置也存在令人懊恼的功能缺陷。例如，通常情况下，使用阀联接需要一个人在填充内胎或轮胎时很长一段时间内处于尴尬且不舒服的位置。在此类情况下，阀连接的可靠性是非常令人期望的，以尽可能避免身体不适和浪费时间。
Schrader阀由于泵头与阀杆的固定方式而存在严重的连接问题。由于泵头与阀之间的密封被置于阀杆的外侧，因此阀杆的远端与泵头阀腔之间共享的内表面积相对较大。因此，与阀附接的轮胎或其它容器的内部压力对泵头的内部表面施加了显著的力，这可能导致泵头在没有用于将其固持在适当位置的机构的情况下被吹离阀。为了正确地将泵头固定到阀上，Schrader泵头设计中包含了锁定杆。Schrader泵头的抓握嘴件施加显著的力来充分压缩橡胶，以便防止泵头由于来自泵的高瞬时输出压力以及轮胎或其它容器中的内部压力的逐渐增强而“弹出”。因此，几乎所有Schrader阀的泵头都存在同样的问题——它们很难锁定，需要两只手和相当大的手指力量来配合和锁定泵头。
Presta阀具有若干个缺点，并且众所周知难以使用。其与Schrader阀存在同样的问题，即泵头经受的力足以在没有锁定机构的情况下将其从阀杆上吹离。锁定杆和卡盘很难操作。Presta阀还存在另外的困难和缺点，包含必须拧下形成阀杆结构的一部分的栓住螺母的额外不便；对符合专业Presta设计、Presta阀杆的精致且易损坏设计的专用泵的需求；以及Presta阀杆的螺纹芯在与泵头接合时从阀杆外壳上旋松的常见问题。
因此，在常规装置的理念和设计上改进的气动阀联接器的需求仍然存在。
发明内容
本发明提供了一种用于充气轮胎和相关装置的新型阀和充气***，以提高易用性。本文所述的发明被设计成用作易于使用的轮胎阀和阀联接器***，并且呈现为长期使用的轮胎阀***的替代方案。新的阀***允许用户在一次线性运动中将阀联接器施加到阀杆，而无需施加卡扣或闩锁来将阀联接器固定到阀杆。本发明允许将阀联接器平滑地轴向附接到阀杆，并且防止阀联接器与阀杆之间发生泄漏。因此，本发明提供了对常规阀***的重大改进，从而为用户提供了机械上更可靠、高效并且符合人体工程学的阀***。
本设计独特地结合了微型球形止回阀机构与作为致动器的充气销以及用于将新型泵头附接到新型阀结构的球和凹槽保持或锁定机构的组合。本阀***提供了等效的流速，具有改进的密封稳定性和更简单的致动方法，无需外部螺纹连接或杠杆锁定卡盘来配合阀并将泵头固定到阀上。与需要用户使用母泵头和致动器施加显著的向下力并且使用另一只手接合阀联接器上的锁定杆的之前的阀***，例如Schrader、Presta和Dunlop阀相比，本阀设计只需要最小的力来将泵头的母联接器与阀杆接合并固定。有可能的是，大多数用户将只需要一只手，并且只需要少至两根手指即可完成本发明的阀的配合。在其用作循环阀的情况下，考虑到车轮辐条之间的狭小空间(这通常是业余和职业自行车手都感到沮丧的根源)，这一细节尤其重要。与常规阀相比，当前公开的阀的易用性有所提高，并且使得那些由于受伤或疾病或仅仅由于缺乏手指力量或协调(例如，对于幼童或老年人)而导致手部身体受限的人可以更容易地连接泵头，并且从而使用轮胎或其它可充气设备。
除了易用性的改进外，本阀***还具有相当多的通用性，因为它可以在尺寸上缩放或重新配置以适应更大范围的流速、轮胎压力和尺寸。作为实例，非常小直径的版本可以用于性能自行车轮胎，而不改变本阀***的基本机构。另外，本发明还包含适配器***，所述适配器***可操作以与具有Schrader、Presta或Dunlop轮胎阀的轮胎或轮胎内胎一起实施，以实现容易的推入和拉出功能，使用户可以选择利用阀杆适配器和适于此类用途的本发明的母联接器来继续使用其现有的阀***。
当前公开的阀可以使用各种材料制造，从而允许适应不同的环境和不同的用途。对于需要耐腐蚀性的应用，如汽车轮胎，可以使用不锈钢或如黄铜等有色金属。在其中经济上需要低成本的大批量生产材料的其它应用，例如循环阀中，可以使用铝。除金属外，阀还可以适用于通过3D打印材料进行部分或完整制造，所述材料包含：ABS、PETG、尼龙、碳纤维、ASA或聚碳酸酯。可以生产3D打印组件，以提供有效的低成本阀，用于车辆轮胎和内胎以外的众多应用。例如，阀的低成本塑料版本可以有效地用于可充气设备，如内胎和空气床垫以及其它类似装置。本发明的此应用中包含针对两种材料：金属和碳/非碳塑料定制的功能设计。一些应用可能需要几种不同材料的组合，从而提供可以包括金属、塑料和其它材料如橡胶或碳纤维的阀。另外，本设计可以应用于更高压力的情况，如液体***、危险流体和其它需要可靠防漏密封的应用的阀。展现了各种设计实施方案，以支持在众多应用中广泛保护设计的新颖性。
在一方面，本发明涉及一种气动阀***，所述气动阀***用于通过新型机械连接将泵头容易地附接和密封到阀杆。在一些实施例中，所述阀***可以包括(1)阀杆，所述阀杆具有以下主要组件：具有销通道和用于附接到所述泵头的阀联接器的附接机构的阀盖；具有密封构件、所述密封构件可以定位于的底座和用于将所述密封机构偏置到密封位置的偏置构件的密封机构；以及当所述泵头与所述阀杆接合时所述充气销穿过的室；和(2)泵头，所述泵头包括以下：阀联接器，所述阀联接器包括外壳、销底座、充气销、具有与所述阀盖的所述附接结构互补的滚珠轴承的套环，和用于向所述滚珠轴承提供向内力的轴承套筒(例如，弹性套筒)。所述阀***可以通过简单地在轴向路径上向下推动所述阀联接器来实现所述阀联接器与所述阀杆之间的容易、牢固且密封的接合，并且通过向上牵拉所述阀联接器来实现所述阀联接器与所述阀杆之间的脱离接合，而不需要杠杆、扣环或其它繁琐的装置。在将所述阀联接器在所述阀杆之上向下推动时，所述充气销可以使所述第一密封机构从所述销通道移位并且进入所述第一室中，从而形成通过所述充气销进入所述室的空气通道。使所述密封机构移位并且将所述充气销的远端***所述室中允许来自所述泵头的空气从所述充气销流动到所述室中。所述室可以与所述阀杆连接到的可加压容器(例如，内胎、轮胎、橡皮艇、空气床垫、可充气椅、可充气玩具等)的内部开放流体连通，从而允许对所述可加压容器进行充气。
在一些实施例中，所述阀***可以包括(1)阀杆，所述阀杆具有以下主要组件：阀盖，所述阀盖具有销通道和用于附接到所述泵头的阀联接器的附接机构；第一室，所述第一室中具有第一密封机构；偏置构件，所述偏置构件用于将所述第一密封机构偏置到密封位置；第二室，所述第二室中具有第二密封机构；和位于所述第一室与第二之间的通道；和(2)泵头，所述泵头包括以下：阀联接器，所述阀联接器包括外壳、销底座、充气销、具有与所述阀盖的所述附接机构互补的滚珠轴承的套环，和用于向所述滚珠轴承提供向内力的轴承套筒(例如，弹性套筒)。所述阀***可以通过简单地在轴向路径上向下推动所述阀联接器来实现所述阀联接器与所述阀杆之间的容易、牢固且密封的接合，并且通过向上牵拉所述阀联接器来实现所述阀联接器与所述阀杆之间的脱离接合，而不需要杠杆、扣环或其它繁琐的装置。在将所述阀联接器在所述阀杆之上向下推动时，所述充气销可以使所述第一密封机构从所述销通道移位并且进入所述第一室中，从而形成通过所述充气销进入所述第一室的空气通道。所述第一密封机构的所述移位可以引起所述第二密封机构的致动和移位，从而打开所述第一室与所述第二室之间的通道。来自所述泵头的空气可以从所述充气销进入所述第一室中，并且然后通过所述第一室与所述第二室之间的所述通道进入所述第二室中。所述第二室可以与所述阀杆连接到的可加压容器(例如，内胎、轮胎、橡皮艇、空气床垫、可充气椅、可充气玩具等)的内部开放流体连通，从而允许对所述可加压容器进行充气。
在另一方面，本发明涉及一种阀转换***，其用于利用新型阀杆和泵头组合来转换常规气动阀，所述组合通过新型机械连接将所述泵头容易地附接和密封到阀杆。在一些实施例中，所述转换***可以包括(1)阀杆适配器，所述阀杆适配器具有以下主要组件：可操作以附接到预先存在的常规阀杆的阀杆连接器、具有销通道和用于附接到所述泵头的阀联接器的附接机构的盖、密封机构、用于将所述密封机构偏置到密封位置的偏置构件、和当所述泵头与所述阀杆接合时所述充气销通过的室；和(2)泵头，所述泵头包括以下：阀联接器，所述阀联接器包括外壳、销底座、充气销、具有与所述阀盖的所述附接结构互补的滚珠轴承的套环，和用于向所述滚珠轴承提供向内力的轴承套筒(例如，弹性套筒)。所述阀转换***可以通过简单地在轴向路径上向下推动所述阀联接器来实现将常规的阀转换为所述阀联接器与所述阀杆适配器之间的容易、牢固且密封的接合，并且通过向上牵拉所述阀联接器来实现所述阀联接器与所述阀杆适配器之间的脱离接合，而不需要杠杆、扣环或其它繁琐的装置。在将所述阀联接器在所述阀杆之上向下推动时，所述充气销可以使所述密封机构从所述销通道移位并且进入所述室中，从而形成通过所述充气销进入所述室的空气通道。使所述密封机构移位并且将所述充气销的远端***所述室中允许来自所述泵头的空气从所述充气销流动到所述室中。在一些实施例中，可以在附接所述阀杆适配器以提高常规阀(例如，Presta阀、Schrader阀或Dunlap阀)的性能之前移除所述阀的阀芯，从而留下所述阀杆适配器附接到的阀外壳。在其它实施例中，所述常规阀的所述阀芯可以保持完整，并且所述阀杆适配器可以附接到所述阀外壳。在此类实施例中，当所述泵头联接到所述阀杆适配器时，所述充气销可以使所述常规阀的预先存在的阀致动器移位。在一些实施例中，所述阀杆适配器可以包含一种结构，所述结构使所述常规阀的所述预先存在的阀致动器移位并且将其保持处于打开位置，从而使所述阀杆适配器内部的阀机构控制通过所述阀杆的流体流量。所述阀致动器的致动使得所述室与所述常规阀杆连接到的可加压容器(例如，内胎、轮胎、橡皮艇、空气床垫、可充气椅、可充气玩具等)的内部开放流体连通，从而允许对所述可加压容器进行充气。
在另一方面，本发明涉及一种用于与现有气动阀***(例如，Schrader阀、Presta阀和Dunlap阀)一起使用的适配器***，所述适配器***包含：阀杆适配器，所述阀杆适配器可操作以连接到(例如，Schrader阀、Presta阀或Dunlap阀的)预先存在的阀杆；和泵头，所述泵头可操作以通过简单地以轴向方式将所述泵头按压到所述阀杆上来牢固地连接到所述阀杆，而无需操纵任何移动部件。在一些实施例中，所述阀***可以包括(1)阀杆，所述阀杆具有以下主要组件：用于将所述阀杆适配器附接到所述预先存在的阀杆(例如，Schrader、Presta或Dunlap阀杆)的联接机构(例如，互补螺纹)、用于接纳来自泵头组合件的致动销的销通道、密封构件和用于接合所述泵头的联接机构；和(2)泵头，所述泵头包括以下：阀联接器，所述阀联接器包括外壳、具有与所述阀杆适配器的所述第二联接机构互补的滚珠轴承的套环，以及用于向所述滚珠轴承提供向内力的轴承套筒(例如，弹性套筒)、销底座和致动器销。所述致动器销可以与所述预先存在的阀杆的所述阀致动器接合，从而利用现有的阀机构对其中安装有所述阀的所述气动装置进行充气。所述阀适配器***可以通过简单地将所述泵头联接器轴向地按压到所述阀杆适配器上来实现与所述阀杆适配器的容易、牢固且密封的接合，并且通过向上牵拉所述泵头来实现与所述阀杆适配器的脱离接合，而无需杠杆、扣环或其它繁琐的装置。
在一些实施例中，所述阀杆适配器可以将所述预先存在的阀的内部致动结构(例如，Schrader、Presta或Dunlap阀致动器)替换为包括销通道、密封构件和偏置构件的阀结构。例如，所述阀杆适配器可以包含内部阀结构，所述内部阀结构在移除所述预先存在的阀杆的所述内部阀机构后安放于所述预先存在的阀杆外壳中。所述阀杆适配器可以包含：中心通道，当所述阀机构接合时，空气可以穿过所述中心通道；密封构件，如滚珠轴承；密封构件底座，所述密封构件可以抵靠所述密封构件底座形成气密密封；和偏置构件，所述偏置构件用于当所述泵头的销与所述阀杆适配器脱离接合时抵靠所述密封构件底座偏置所述密封构件。
本发明的各种实施例和方法的特征在下面进一步详细讨论。
阀杆基部
在一些实施例中，阀杆可以附接到可加压容器，如内胎、轮胎、橡皮艇、空气床垫、可充气椅、可充气玩具等，并且与所述可加压容器流体连通。阀杆可以充当此类容器的入口和出口，并且允许与阀联接器容易且牢固地连接，所述阀联接器可以与加压空气源(例如，空气压缩机)流体连通，以便对所述容器加压。
阀杆可以包含阀结构和机构，所述阀结构和机构可操作以保持气密密封，直到泵头通过互补的阀联接器附接到阀，以通过阀杆将空气注入轮胎或其它可填充容器中。在一些实施例中，阀杆可以包括管状形状，所述管状形状具有中心通道、附接到容器的基部和包围阀机构的阀盖结构。阀盖可以通过附接结构附接到基部，用于半永久性地连接到阀杆的基部。在一些实施例中，附接结构可以包括基部的远端的外表面上的螺纹，所述螺纹具有与阀盖的螺纹的形状互补的形状。在其它实施例中，附接结构可以包括唇缘，并且阀盖可以包括在其内表面中的周向凹面，或反之亦然，所述唇缘具有与周向凹面互补的形状。阀杆基部可以由刚性材料(例如，抗腐蚀金属，如黄铜、不锈钢、铝等)构成，并且阀盖可以包括相同或类似的刚性材料(例如，金属、碳纤维、刚性塑料等)。在一些实施例中，阀杆基部可以包括单一的刚性材料(例如，金属、碳纤维、刚性塑料等)或半刚性材料(例如，具有有限弯曲性的聚合物材料)。在一些实施例中，阀盖可以与阀杆一体化，并且包括相同的材料。
阀盖和致动机构
阀盖可以包括具有近端和远端的壳体。在一些实施例中，近端可以包括基本上圆柱形的形状和具有附接结构的内表面，所述附接结构与基部的附接结构互补，从而允许阀盖以气密方式牢固地附接到阀基部。在一些实施例中，阀盖的附接结构可以包括螺纹，所述螺纹的形状与阀杆的基部的外表面上的螺纹的形状互补。
阀盖的第二端可以包括具有用于可移除地附接到阀联接器(泵头)的联接颈的外表面，和与阀杆的中心通道基本上同轴的阀销通道。在一些实施例中，阀盖的远端的联接颈可以包括一个或多个凹面，如具有与阀联接器的联接套环的形状互补的形状的周向凹面。在一些实施例中，阀联接器的联接套环可以包括至少一个滚珠轴承，所述至少一个滚珠轴承嵌套在阀联接器的联接套环中并且由弹性套筒向内偏置。在一些实施例中，销通道可以包括基本上圆柱形的通道，所述通道与阀杆的中心通道同轴并且横穿阀盖的远端。销通道可以包括直径，以接纳阀联接器的充气销，使得充气销可以通过销通道进入阀杆的中心通道中。
阀盖可以包含至少一个阀机构，并且阀杆可以包含至少一个密封构件并且可以由至少一个偏置构件保持在密封位置直到泵头联接到阀杆。阀机构可以定位于阀基部与阀盖之间，并且完全装配在阀基部和/或阀盖内。在一些实施例中，偏置构件可以包括具有整体基本上圆柱形形状(例如，开路线圈形状)的弹簧，所述弹簧的外径与阀盖的内径互补(例如，与阀盖的内径的基本上类似但小于阀盖的内径)。在一些实施例中，阀杆的基部可以包括位于室底部处或其附近的内表面上的肩部，所述肩部可操作以为偏置构件提供底座，所述偏置构件提供弹力，以将密封构件朝密封位置(例如，抵靠阀盖的密封环)偏置。所述至少一个密封机构可以包含定位于偏置构件的上端并且具有与阀杆中的销通道互补的形状，如球形、卵形、锥形金字塔形或可操作以与偏置构件接合的其它形状的密封构件，并且与阀盖的销通道中的密封环形成密封。当对轮胎或其它气动容器进行充气时，密封构件后面的空气压力可以足够可靠地将密封构件安放并且保持在销通道中的密封位置中。因此，弹簧可以是轻型弹簧，并且当泵头附接到阀杆时，弹簧的力可以容易地被充气销的向下力抵消。
在一些实施例中，密封机构可以包括基本上球形的密封构件(例如，滚珠轴承或其它基本上球形的结构，所述结构包括刚性或半刚性材料，如聚合物、金属或陶瓷材料或其复合材料)、具有扩张形尖端的密封杆或相关结构，并且弹簧的内径可以小于密封构件的外径，使得密封构件可操作以就坐于弹簧的上端上。密封构件的外径可以小于阀盖的内径，使得密封构件可以在阀盖内自由移动，并且当密封构件处于打开位置时(例如，未抵靠阀盖的密封环安放)，空气可以在密封构件周围经过。在一些实例中，密封构件可以固定到弹簧的上端。密封构件可以接合密封环的下表面并且压靠在所述下表面上以关闭销通道并且防止空气流过阀。在使用球形或椭球形球作为密封构件的情况下，弹簧或其它偏置构件可以省略，因为滚珠轴承后面的空气压力确保其被迫使进入O形环并且覆盖内径。在此类实例中，附接到室的下部部分的透气网材料或短弹簧可以用作密封球的支座，以便其在充气期间不会阻塞通过室底部处的空气通道的气流。
阀盖可以包括与销通道同心的肩部。肩部可以为密封环提供底座。密封环可以保持在阀盖的肩部与阀基部的圆形上尖端之间的位置。密封环可以压缩在肩部与阀基部的尖端之间，从而防止空气流过阀盖的螺纹区域，并且限制充气销外部的气流。密封环的外径可以与阀盖的内径互补，并且密封环的内径可以显著小于密封构件的外径。密封环可以提供止动件，当阀杆未与阀联接器接合时，密封构件被偏置构件压靠在所述止动件上。当阀联接器与阀盖接合时，充气销可以穿过密封环的中心通道。密封环的内径可以与充气销的外径基本上相似(即相同或比充气销的外径略小)，使得其可以稍微变形或拉伸，以允许充气销通过，并且在密封环与充气销之间形成抵抗容器内的空气压力的气密密封。
密封环可以是可压缩结构，所述可压缩结构抵靠阀盖中的内部通道中的肩部进行密封并且具有中心开口，当阀杆联接到阀联接器时，阀针可以穿过所述中心开口。密封构件被偏置构件压靠在密封环上，以在阀杆中形成气密密封，直到阀联接器与阀杆接合以对加压容器充气。密封构件(例如，滚珠轴承、密封杆等)可以包含球形、椭球形或其它逐渐变细的形状，所述形状的直径大于密封环的内径，并且由于其逐渐变细的形状，可以自然地找到密封环的内径。密封环可以是具有圆形或卵形横截面的O形环型垫圈，所述横截面与密封构件的外表面互补，从而允许密封构件与密封环具有相当大的表面积界面，并且因此形成可靠的气密密封。密封环可以由半刚性但可压缩的材料，如硫化橡胶、硅酮、氟硅酮、乙烯-丙烯(EPDM)、聚氨酯或其它合适的材料构成。
在本发明的实施例中，密封环可以被配置成使得其内径刚好大到足以接纳充气销，从而当充气销***销通道和密封环并且进入室时，在充气销周围提供紧密密封。充气销与密封环的接合为加压空气从泵头行进穿过阀杆提供了狭窄路径。由于密封环(或其它密封装置)，销通道仅足够大到充气销通过。这是对常规泵头-阀杆接合，如Schrader阀的改进。在Schrader阀设计中，当泵头与阀接合时，在阀中的柱塞周围形成相对较大的环形通道。泵头将柱塞推动到Schrader阀中的凹陷位置，从而使环形空气柱通过阀。这在Schrader阀的泵头上产生相当大的反吹压力。这就是Schrader阀包含笨拙的拇指杆的原因，在使用Schrader***泵送之前，所述拇指杆需要被锁定到位。本发明的阀的狭窄、受控的空气通道降低了泵头经受的压力，从而形成了易于使用的刚性且笨拙度降低的联接机构。可以简单地在阀杆之上向下推动本发明的泵头到滚珠轴承找到阀杆的外径上的附接机构(例如，通道或套环)并且安放在所述附接机构中的点，其中弹性轴承套筒对轴承施加向内压力，以将其安放并且固持在附接机构中。通过将泵头轴向地从阀杆上拉离，可以很容易地移除泵头。因此，本发明可操作以提供具有容易附接和移除的弹性快速连接机构的泵头。然而，应当理解，本发明包含以下实施例，其中快速连接套环可以是滑动脊状套环，所述滑动脊状套环必须通过将套环滑动到打开位置来将其从安放的位置移动，以释放滚珠轴承上的压力，并且允许它们安放在阀套环的附接机构中或从所述附接机构移开。
在一些实施例中，阀***可以包含两个独立的密封机构，所述密封机构消除了当泵头从阀杆解联接时在常规阀设计中出现的可能相当大的压力损失(例如，高达10PSI)。在此类实施例中，阀杆可以包含两个串联的室，每个室由单独的密封机构密封。上部室可以包含第一密封环，当处于关闭位置时，第一密封构件被压靠在所述第一密封环上，并且下部室可以包含第二密封环或密封底座。在一些实施例中，第一密封构件可以是密封杆，所述密封杆在其上端处具有锥形塞，当处于闭合位置时，所述锥形塞与第一密封环接合。偏置构件(例如，弹簧)可以定位在上部室中并且与密封杆接合，并且可以将密封杆朝第一密封构件偏置。在弹簧偏置构件的情况下，密封杆可以通过使一部分嵌套在弹簧内来与弹簧接合，或者可以将所述密封杆附接到弹簧的上端。弹簧的底端可以安放在第一室的肩部上。在一些实施例中，过滤器结构可以包含在上部室中，其可操作以捕捉颗粒物质并且防止将颗粒引入阀杆或其附接到的可充气容器中。颗粒物质会阻塞阀机构并且导致阀泄漏，并且甚至导致阀故障。颗粒过滤器可以具有环形结构，所述环形结构定位于塞与弹簧之间的密封杆的轴周围，使得其保持在邻近塞的位置。颗粒过滤器可以是金属网材料或穿孔金属盘(例如，激光穿孔不锈钢、铝或其它刚性材料)。在其它实施例中，第一室的结构和其中的密封机构可以具有与上述实施例中的室和密封机构类似的设计。
第二室可以包含第二密封机构，所述第二密封机构包含密封构件，所述密封构件抵靠互补底座安放，这在密封构件与互补底座之间提供相对较大的表面积界面。密封构件可以是基本上球形的刚性球(例如，不锈钢、铝或其它耐腐蚀材料)。互补底座可以具有球形盖形状，所述球形盖形状由柔性热塑性塑料、丁腈橡胶(Buna-N Nitrile)、天然橡胶、HypalonTM、NeopreneTM、聚氨酯、SBR(红色橡胶)、硅酮、VitonTM、氟硅酮、乙烯丙烯、丁基橡胶或其它材料构成。所述材料可以具有一定的柔性，使得当密封构件由加压容器的内部压力推靠在底座上时，所述材料会弯曲。在其它实施例中，底座可以是三点式球底座，即使在阀杆附接到的容器中压力相对较低的情况下，所述三点式球底座也可以与球形密封球高度有效的组合以提供气密密封。三点式底座由两个不同直径的球形盖的部分构成，所述两个部分可以连接在一起以形成类似图8的结构。球形盖中的一个球形盖的横截面面积可以比密封球的横截面面积大10％-15％，并且另一个球形盖的横截面可以比密封球的横截面小10％-15％。两个球形盖部分可以通过一体模制形成或连接在一起，通过焊接或搭接技术或其它合适的方法熔接在一起。具有这种几何形状的底座在两个球形盖结构之间形成完美的圆形区，没有同心度误差或垂直度误差，并且即使在低压下，也可以实现接近零泄漏的非常紧密的密封。底座可以由高抗拉强度、高硬度金属制成。
在此类实施例中，第二室中的第二密封构件可以通过容器中的气动压力保持在底座中的适当位置。当泵头与阀杆接合时，充气针穿过第一密封环并且与第一室中的密封杆的塞接合，并且使密封杆从第一密封环移位。密封杆的与塞相对的下端随后与第二室中的第二密封构件接合，并且使第二密封构件从底座移位，从而打开阀杆的第二密封。密封杆的长度可以在密封杆的远端与第二密封构件之间提供小间隙。当从阀杆上移除泵头时，小间隙(例如，在约1mm到约5mm的范围内)可以允许第二密封构件在第一密封构件之前密封，从而有助于防止在泵头的脱离接合期间泄漏。
空气或其它气体然后可以通过充气针流动到第一室中，并且然后流动通过第一室与第二室之间的通道，并且流动通过第二室以对容器进行充气。第二室可以包含垫片，所述垫片防止密封球在充气期间通过第二室的较低通道。“隔离”垫片可以是笼状结构或可以具有叶状凸起，当密封球与垫片接触时，所述笼状结构或叶状凸起允许空气或其它充气气体通过垫片。
销底座
销底座可以将充气销保持与阀联接器附接。销底座可以通过附接到联接器外壳、销接纳器和连接通道的连接机构附接到阀联接器的凹部。在一些实施例中，远端可以包括头部(例如，盘形形状)，所述头部的外径大于近端的外径。在一些实施例中，头部可以包括凹槽、突出部或其它可抓取结构(安装结构)。安装结构可以具有与用于将销底座安装在联接器外壳中的工具的功能部分的形状互补的形状。在一些实施例中，安装结构可以具有与螺丝刀、扳手(例如，固定头扳手、套筒扳手、艾伦扳手(Allen wrench)或六角扳手等)、钻头等中的至少一种互补的形状。在一些实施例中，安装结构可以是狭槽，可以横穿销底座的远端(例如，头部)的上表面，从而穿过其中心点，并且可以被定位成使得狭槽的纵轴与销底座的连接通道的中心轴线平行(当销底座旋入联接器外壳中时，所述连接通道是不可见的)。因此，用户可以能够通过观察销底座的头部上的狭槽的位置来确定连接通道的位置(例如，旋转或径向位置)。用户可以进一步能够通过观察空气源附接构件的位置来确定联接器外壳的进气通道的位置，并且通过将狭槽与空气源附接构件对齐来将连接通道与进气通道对齐。因此，可以实现从空气源、通过空气源附接构件和联接器外壳的空气通道、通过销底座的连接通道并且进入充气销的中心通道(并且随后在阀联接器与阀杆接合时进入所述阀杆)的流体连通。
在一些实施例中，销底座的近端(即，当阀联接器与阀杆接合时最靠近阀杆的端)可以包括销收纳器，所述销收纳器包括与阀联接器的中心通道和阀杆的中心通道基本上同轴的通道。销收纳器可操作以收纳充气销的第一端。销收纳器的内径可以与充气销的外径互补，使得当充气销的第一端与销收纳器接合(例如，***销收纳器中)时，充气销可以以基本上静态的方式保持。销收纳器可以与销底座的连接通道流体连通。
在一些实施例中，销底座的连接通道可以大致定位在销底座的第一端与第二端之间的中点处，并且当销底座附接到(例如，完全旋入)联接器外壳时，可以被定向成与进气通道对齐。在一些实施例中，连接通道可以包括多个通道，每个通道与中心点流体连通，并且每个通道包括位于销底座的周边上的开口，如果与进气通道对齐，则所述开口可操作以与进气通道流体连通。在一些实施例中，所述多个通道可以包括两个通道，每个通道横穿销底座并且相互正交布置，从而在中心点处交叉。因此，所述两个通道可以形成X形状，其中X的中心布置在中心点(例如，在销底座的中心轴线上的点)处，所述中心点与充气销的中心通道流体连通。X形状的每条臂的端可以在销底座的外表面中限定开口。因此，当销底座处于四个不同的旋转位置时(即，当X形状的臂中的任何臂与进气通道对齐时)，连接通道可操作以使联接器外壳的进气通道与充气销的中心通道流体连通。
当销底座和联接器外壳的附接结构包括互补螺纹时，所述多个连接通道的这种布置可以允许销底座在完全旋入(例如，完全拧紧)到联接器外壳的90度以内，同时在充气销与进气通道之间提供流体连通。在一些实施例中，所述多个连接通道可以提供围绕销底座的外表面均匀地周向布置的多于四个开口。在一些实施例中，所述多个连接通道可以提供6个开口或8个开口，使得销底座可以分别在完全拧紧的60度或45度以内，同时仍然在进气通道与充气销之间提供流体连通。
充气销
充气销可以包括具有任何形状的导管，所述导管可操作以在销底座与阀杆之间提供气密流体连通。在一些实施例中，充气销可以包括限定中心通道的基本上圆柱形的形状，所述中心通道具有位于充气销的第一端处的入口和位于充气销的第二端处或附近的出口。在一些实施例中，第一端可操作以***销底座的销收纳器中，并且可以与销底座的连接通道流体连通。在一些实施例中，当将阀联接器与阀杆接合时，充气销的第二端可操作以***并且穿过阀盖的销通道，并且因此可以进入阀杆的中心通道。在一些实施例中，出口可以布置在充气销的第二端的侧向外表面上，而不是第二端的前沿表面上。如此，当充气销穿过密封环时，前沿表面可以自由接触阀杆的密封构件并且将所述密封构件推离阀杆的密封环，而不会阻止从充气销的出口流出的空气。
阀联接器
阀联接器的联接器外壳可以包括空气源附接构件、用于销底座的附接结构，以及用于附接到阀杆的套环。在一些实施例中，联接器外壳可以包括刚性材料(即金属、金属合金、塑料、碳纤维等)和具有中心通道的大体圆柱形形状，当阀联接器与阀杆接合时，所述中心通道与阀杆的中心通道基本上同轴。联接器外壳的中心通道可以具有内表面，所述内表面具有用于将销底座固定在中心通道中的适当位置的附接结构。在一些实施例中，联接器外壳的附接结构可以包括螺纹，所述螺纹具有与销底座的外表面上的螺纹互补的形状，使得销底座可以通过旋入联接器外壳的中心通道中而牢固地附接到联接器外壳。
在一些实施例中，联接器外壳可以包括至少一个密封环，所述至少一个密封环被定位成在销底座与联接器外壳之间形成气密密封。在一些实施例中，联接器外壳可以包括第一密封环和第二密封环。第一密封环被定位成在销底座、联接器外壳和销底座的近端(即，与销底座的头部相对)处的充气销之间形成气密密封。联接器外壳的第一密封环的内径可以与充气销的外径基本上类似(即，相同或比所述外径略小)。因此，当充气销与销底座接合(即，***销底座的销收纳器中)时，充气销可以穿过第一密封环的中心通道(所述中心通道可以轻微变形或拉伸以允许充气销通过)，从而在第一密封环与充气销之间形成气密密封。在一些实施例中，第一密封环可以包括与联接器外壳的内径基本上类似的外径，并且当将销底座旋入联接器外壳时可以固定在销底座的近端与联接器外壳的第一肩部之间的适当位置。第二密封环可以被定位成在销底座与销底座的远端处(即，销底座的头部处)的联接器外壳之间形成气密密封，并且当将销底座旋入联接器外壳时可以固定在联接器外壳的第二肩部与销底座的头部之间的适当位置。
联接器外壳的中心通道可以与联接器外壳的进气通道连通。在一些实施例中，进气通道的一部分可以由空气源附接构件的内表面限定。在一些实施例中，进气通道可以相对于联接器外壳的中心通道的中心轴线正交。在一些实施例中，当将销底座安装在(例如，旋入)联接器外壳中时，联接器外壳的进气通道可以通过销底座的连接通道与充气销的中心通道流体连通，并且在联接器外壳的中心通道与进气通道之间提供唯一的流体连通。
空气源附接构件可以包括可操作以牢固地附接到空气源的任何形状或机构(例如，气动软管)。空气源附接构件可以包括与进气通道流体连通的中心通道。在一些实施例中，空气源附接构件可以包括用于气动***的标准公连接器，所述空气源附接构件可操作以牢固地附接到标准母连接器(例如，具有刚性套筒的快速连接器，所述刚性套筒可以从一组滚珠轴承中拉回以附接到公连接器)。在其它实施例中，空气源附接构件可以包括外周向唇缘或周向倒钩，并且可操作以***气动软管的中心通道中。在一些实施例中，气动软管可以包括由内表面限定的中心通道，所述内表面包括在形状上与空气源附接构件的唇缘或倒钩互补的周向凹面。在其它实施例中，气动软管的中心通道可以是基本上弹性的并且可操作以在其内表面上不具有互补的周向凹面的情况下与空气源附接构件形成气密连接。
阀联接器可以包括用于牢固地附接到阀盖的附接构件。在一些实施例中，附接构件可以包括至少一个滚珠轴承，所述至少一个滚珠轴承嵌套在横穿阀联接器外壳的套环的壁的轴承通道中，所述至少一个滚珠轴承由包围套环的弹性轴承套筒向内偏置。套环的壁中的轴承通道可以包括外端和内端，所述外端限定阀联接器的套环的外表面中的开口，所述内端限定套环的内表面中的开口。除了内端与轴承通道的其余部分相比变窄(即，内端的直径小于轴承通道的其余部分的直径)之外，轴承通道可以包括基本上圆柱形的形状。滚珠轴承的外径可以显著大于轴承通道的内端的直径，并且显著大于套环的壁的厚度，使得滚珠轴承无法完全穿过变窄的内端，但是滚珠轴承的一部分可以通过变窄端突出。由于滚珠轴承比套环的壁宽，所以包围套环的弹性套筒将接触滚珠轴承的从通道的外端突出的部分，并且将滚珠轴承弹性地朝内端偏置。因此，当阀联接器与阀杆接合时，滚珠轴承可以延伸到阀盖的第二端的周向凹面中，从而将阀联接器固定在阀杆上的适当位置。
联接器套筒
联接器套筒可以布置在联接器外壳的套环周围。在一些实施例中，联接器套筒可以包括基本上圆柱形的形状，所述形状的内径与套环的外径互补(例如，与所述外径基本上类似)。在一些实施例中，联接器套筒可以由可操作以向联接器外壳的滚珠轴承提供弹性向内力的弹性体材料构成。在一些实施例中，当阀联接器与阀杆接合时，由弹性体联接器套筒施加在滚珠轴承上的向内力足以承受空气进入容器时从阀盖的附接结构施加在滚珠轴承上的向外压力，并且因此阀联接器不会仅因为向容器中填充空气而产生的向外压力而从阀杆上弹出。同时，弹性体联接器套筒可以被设计成对滚珠轴承提供向内力，可以通过用一只手将阀联接器拉离阀杆来容易地克服所述向内力。在一些实施例中，可以通过用拇指和食指或其它手指将阀联接器拉离阀杆来克服弹性体联接器套筒的向内力。弹性体联接器套筒可以包括可操作以向联接器外壳套环的附接装置提供向内力的任何弹性材料。在一些实施例中，弹性套筒可以包括聚四氟乙烯(PTFE)、天然橡胶、合成橡胶、丁腈橡胶、硅酮橡胶、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶和乙烯醋酸乙烯酯中的至少一种。
因此，可以通过简单地使阀联接器的套环与阀杆的阀盖对齐并且用一只手对阀联接器施加力来将阀联接器与阀杆接合。此动作可以使套环向下滑动并且与阀盖接合。施加在阀联接器上的力必须足以：1)使套环的滚珠轴承克服弹性套筒的向内力而向外移动，以便在向内移动回到阀盖的附接构件(例如，周向凹面)之前在阀盖的上唇缘上滑动，和2)使充气销通过密封环的中心***，并且抵抗偏置构件的偏置使密封构件与密封环脱离接合，使得充气销的出口移动经过密封环并与阀杆的中心通道流体连通。如以上所讨论的，密封环的内径可以等于或略窄于充气销的外径，使得在充气销与密封环之间形成气密密封。密封环和充气销的气密接合限制了泵头与阀杆之间的气流通过充气销。这将由气动容器中的加压空气施加到泵头的力减少到可忽略不计的量，从而允许使用弹性体联接器套筒连接机构附接泵头，而无需如Schrader阀设计那样繁琐的锁定机构。
在一些实施例中，联接器套筒可以具有刚性滑动套筒，所述刚性滑动套筒固持安放在阀杆盖中的收纳器中的滚珠轴承。滑动套筒可以具有足以沿着联接器外壳的套环穿过并且固持安放于阀杆盖中的收纳器中的滚珠轴承的第一内径。滑动套筒可以具有足够大以允许滚珠轴承从阀杆盖中的收纳器释放并且允许泵头从阀杆上拉出的第二内径。滑动套筒可以朝闭合位置偏置，在所述闭合位置中，第一内径定位于滚珠轴承之上，以便将滚珠轴承锁定在阀杆盖中的收纳器中的位置。为了释放泵头，可以将滑动套筒朝泵头向上牵拉，以使第二内径与滚珠轴承对齐，并且使其从阀杆盖中的收纳器上移开。然后，可以通过轴向向上牵拉泵头并且将其从阀杆上拉出来移除泵头。包含滑动套筒的实施例还提供了一种易于操作的接合机构，所述接合机构可以使用一只手附接和移除。用户可以将滑动套筒拉回到缩回位置，将联接器套筒放置在阀杆上，使得滚珠轴承与阀杆中的收纳器对齐，并且然后释放滑动套筒，以使偏置套筒朝阀杆向下移动，以将第一内径定位在滚珠轴承之上，从而将其安放于收纳器中，并且将泵头锁定到阀杆上。为了释放泵头，使用可以简单地抓住滑动套筒并且将其向上拉离阀杆，这使第二内径移动到滚珠轴承之上的位置，从而释放滚珠轴承并且在一次运动中将泵头拉出阀杆。滑动套筒可以用于作用在阀***上的流体压力更高的较高压力情况，或用于阀***用于输送液体、危险气体或其它高压或危险流体的情况。
使用方法
本发明的阀***的使用方法可以包括以下步骤：1)提供具有充气销和套环的阀联接器，所述套环具有至少一个滚珠轴承，所述至少一个滚珠轴承由用于附接到阀杆的弹性套筒向内偏置；2)提供具有阀杆和阀盖的容器，所述阀杆具有被偏置抵靠密封环的密封构件，所述阀盖具有用于接纳充气销的销通道和用于安放套环的至少一个滚珠轴承的凹面；3)将阀联接器与阀杆接合，使得充气销穿过销通道和密封环；4)使足够体积的空气通过充气销进入阀基部，以对可加压容器进行充气；和5)使阀联接器与阀杆脱离接合。在一些实施例中，可以通过将套环与阀盖对齐并且向联接器施加线性轴向力来执行将阀联接器与阀杆接合的步骤。在一些实施例中，施加到联接器的力必须在阀杆的方向上，并且必须足以将至少一个滚珠轴承移动经过阀盖的唇缘并且进入阀盖的圆形凹陷。在一些实施例中，施加到联接器的力必须足以使充气销***穿过密封环，并且抵抗偏置构件的偏置使密封构件与密封环脱离接合。在一些实施例中，施加到联接器的力可以用一只手来施加。在一些实施例中，使联接器与阀杆脱离接合的步骤可以用两根手指完成。
本发明的阀***的使用方法可以包括以下步骤:1)提供具有充气销和套环的阀联接器，所述套环具有至少一个滚珠轴承，所述至少一个滚珠轴承由用于附接到阀杆的弹性套筒向内偏置；2)提供具有阀杆和阀盖的容器，所述阀杆具有被偏置抵靠第一底座从而形成第一密封的第一密封构件和形成第二密封的第二密封构件和第二底座，所述阀盖具有用于接纳充气销的销通道和用于安放套环的至少一个滚珠轴承的凹面；3)将阀联接器与阀杆接合，使得充气销穿过销通道和所述第一底座中的中心通道以使所述第一密封构件移位，从而打开第一密封，这进而使第二密封构件从第二底座移位，从而打开第二密封；4)使足够体积的空气通过充气销进入阀基部，以对可加压容器进行充气；和5)使阀联接器与阀杆脱离接合。在一些实施例中，可以通过将套环与阀盖对齐并且向联接器施加线性轴向力来执行将阀联接器与阀杆接合的步骤。在一些实施例中，施加到联接器的力必须在阀杆的方向上，并且必须足以将至少一个滚珠轴承移动经过阀盖的唇缘并且进入阀盖的圆形凹陷。
本发明的阀转换***的使用方法中可以包括以下步骤：1)例如通过将阀杆联接器旋入预先存在的阀杆的外部螺纹来将阀杆适配器联接到与可充气容器附接的预先存在的阀杆；2)提供具有充气销和套环的阀联接器，所述套环具有用于附接到阀杆适配器的由弹性套筒向内偏置的至少一个滚珠轴承，所述阀杆适配器包含用于接纳充气销的销通道和用于安放套环的至少一个滚珠轴承的圆形凹陷；3)将阀联接器与阀杆适配器接合，使得充气销穿过销通道和密封环，并且压下预先存在的阀杆的阀致动器；4)使足够体积的空气通过充气销穿过预先存在的阀杆，以对可加压容器进行充气；和5)使阀联接器与阀杆脱离接合。
在一些实施例中，可能经受磨损的本发明的弹性或半刚性元件中的至少一个可以通过将至少一个销底座从联接器外壳上脱离接合(例如，旋松)或将阀盖从阀杆上脱离接合来轻松更换。在一些实施例中，用户可以通过使销底座从联接器外壳上旋松来轻松更换联接器外壳的密封环。在一些实施例中，用户可以通过从阀杆上旋松阀盖来轻松更换阀杆中的密封构件、偏置构件和密封环中的至少一个。在一些实施例中，当阀联接器未与阀杆接合时，用户可以轻松更换弹性套筒。销底座和充气销也可以通过简单的移除并用更换部件更换来进行更换。
根据本文提供的描述和公开，对于本领域技术人员来说，另外的方面和实施例将是显而易见的。
本发明的目的是提供一种易于与需要填充空气的容器接合和脱离接合的阀***。
本发明的另外的目的是提供一种对常规阀***进行改进的阀***，因为所述阀***可以通过简单地分别推动或牵拉阀联接器来与要填充空气的容器完全接合或脱离接合。
本发明的另外的目的是提供一种阀适配器，其可以连接到预先存在的阀杆并且提高预先存在的阀杆的性能、可靠性和易用性。
本发明的另外的目的是提供一种改进的阀***，其在向容器中填充空气的同时产生更可靠的密封，而不需要锁定杆或阀联接器与阀杆之间的螺纹连接。
本发明的另外的目的是提供一种改进的阀***，其允许正在填充空气的容器中的更准确的压力读数，从而防止容器过度填充或填充不足以及由此引起的不均匀磨损。
本发明的另外的目的是提供一种改进的阀***，其允许用户使用一只手，并且在一些情况下使用少至两根手指来使阀***接合和脱离接合。
本发明的另外的目的是提供一种改进的阀***，其减少了将容器填充到合适的压力所需的时间。
本发明的另外的目的是提供一种改进的阀***，其中所有可能磨损的部件，例如阀***的弹性和/或半刚性部件都可易于更换。
结合附图根据以下详细的描述，以上所描述的本发明的目的、优点和特征以及其组织和操作方式变得显而易见，其中贯穿本文所描述的若干个附图，相似的元件具有相似的数字。根据对优选实施例的详细描述，本发明的另外的益处和其它优点将变得显而易见。
附图说明
图1A提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的横截面侧视图。
图1B提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的横截面侧视图。
图2提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的阀杆和阀盖的分解透视图。
图3A提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的销底座的横截面侧视图。
图3B提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的销底座的透视图。
图4提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的充气销的透视图。
图5A提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的阀联接器外壳的横截面侧视图。
图5B提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的阀联接器外壳的透视图。
图6提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的分解视图。
图7A提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的横截面视图。
图7B提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的阀机构组件的横截面视图。
图7C提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的阀机构组件的横截面视图。
图8提供了根据本发明的实施例的改进的气动阀***的横截面视图。
图9提供了根据本发明的实施例的气动阀适配器***的分解视图。
图10提供了根据本发明的实施例的气动阀适配器***的横截面视图。
图11提供了根据本发明的实施例的气动阀适配器***的透视图。
图12A提供了根据本发明的实施例的气动阀适配器***的横截面视图。
图12B提供了根据本发明的实施例的气动阀适配器***的横截面视图。
图13提供了根据本发明的实施例的气动阀适配器***的横截面视图。
图14A提供了根据本发明的实施例的气动阀适配器***的正视图。
图14B提供了根据本发明的实施例的气动阀适配器***的横截面视图。
图14C提供了根据本发明的实施例的气动阀适配器***的横截面视图。
图15提供了根据本发明的实施例的气动阀适配器***的横截面视图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的某些实施例，在附图中展示所述实施例的实例。尽管将参考这些实施例来描述本发明，但应当理解，这些实施例并不旨在限制本发明。相反，本发明旨在涵盖包含在本发明的精神和范围内的替代方案、修改和等效物。在以下公开中，给出了具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将清楚的是，可以在没有提供所有具体细节的情况下实践本发明。
本发明涉及一种用于将阀联接器容易地附接和密封到阀杆的气动阀***。如在图1A-5B中看到的，阀***100可以包括以下主要组件：阀杆101、阀盖110、由偏置构件125偏置的密封构件120，以及阀联接器130，所述阀联接器包括联接器外壳131、销底座150、充气销160和弹性套筒170。
阀杆101可以附接到可加压容器199(例如，自行车轮胎内胎，参见图2)并且可以与所述可加压容器流体连通。阀杆101可以充当容器的入口和出口，并且允许与阀联接器130容易且牢固地连接，所述阀联接器可以与加压空气源(例如，空气压缩机，未示出)流体连通，以便对容器199加压。阀杆101可以包括位于可加压容器199与阀盖110之间的气密通道。阀杆101可以包括具有中心通道102、第一端103和第二端104的管状形状，第一端103包括附接到容器199的基部，并且第二端104可以包括开放端，所述开放端的螺纹105的形状与阀盖110的螺纹115的形状互补。
阀杆101的第二端104可以包括位于其内表面上的肩部106，肩部106可操作以提供用于支撑偏置构件125(例如，弹簧)的底座，偏置构件125提供用于将密封构件120朝密封位置(例如，抵靠阀盖110的密封环116)偏置的弹力。偏置构件125可以包括基本上圆柱形的形状(例如，开路线圈形状)，所述形状的外径与阀杆101的第二端104的内径互补。密封构件120可以包括基本上球形的形状，并且偏置构件125的内径可以小于密封构件120的外径，使得密封构件120可操作以就坐于偏置构件125的远端126上或部分嵌套在所述远端中。密封构件120的外径可以显著小于阀杆101的中心通道102的内径，使得密封构件120可以在中心通道102内自由移动，并且当密封构件120处于打开位置时(例如，未抵靠阀盖110的密封环116安放，参见图1B)，空气可以在密封构件120周围经过。
阀盖110可以包括近端111和远端112。近端111可以包括基本上圆柱形的形状和具有螺纹115的内表面，所述螺纹与阀杆101的第二端104的螺纹105互补，从而允许阀盖110的近端111以气密的方式牢固地附接到阀杆101的远端104。阀盖110的远端112可以包括具有用于可移除地附接到阀联接器130的圆形周向凹面113的外表面，以及与阀杆101的中心通道102基本上同轴的销通道114。销通道114可以包括与充气销160的直径互补的直径，使得充气销160可以穿过销通道114并且进入阀杆101的中心通道102。
阀盖110的密封环116可以具有圆形形状和基本上圆形或卵形的横截面形状，并且可以包括弹性体材料。密封环116的外径可以与阀盖110的内径互补，并且密封环116的内径可以显著小于密封构件120的外径，使得密封环116可以提供止动件，密封构件120被偏置构件125偏置抵靠在所述止动件上。当阀杆104未与阀联接器130接合时，密封构件120与密封环116之间的接触形成抵抗容器119中的空气压力的气密密封。密封环116的内径可以小于或等于充气销160的外径，使得充气销160可以穿过密封环116(所述密封环可以轻微变形或拉伸以允许充气销160通过)，从而在充气销160与密封环116之间形成抵抗容器199内的空气压力的气密密封。
在其它实施例中，密封构件120可以与三点式球底座116a接合以密封阀盖110。三点式底座116a由两个球形盖的熔接的或一体模制的部分构成，一个球形盖的横截面面积比密封构件120的横截面面积大10％-15％，并且另一个球形盖的横截面可以比密封球221的横截面小10％-15％。球形盖可以轴向对齐，其中两个盖中的较小盖定位在较大盖之上，其中在较小球形盖中具有通道以允许流体穿过阀盖。如图2B-2C所示，三点式底座可以定位于阀盖110中，与密封环116相邻并且正好位于所述密封环下方，并且可以在其下端被由螺纹105的上边缘形成的内肩部支撑。三点式底座116a可以由高抗拉强度、高硬度金属制成。
如在图3A和3B中最佳看到的，销底座150可以包括近端151和远端152、用于附接到联接器外壳130的螺纹153、销收纳器154和连接通道155。远端152可以包括外径大于近端151的外径的基本上圆盘形状的头部和具有基本上方形的横截面的狭槽156。狭槽156可以横穿远端152的上表面，并且可以被定位成使得狭槽152的纵轴被对齐成与连接通道155的第一分支155a平行并且与连接通道155的第二分支155b正交。因此，当销底座150被旋入联接器外壳131时，用户可以能够通过观察狭槽156的位置来确定第一分支155a和第二分支155b中的每个的位置。用户可以进一步能够通过观察空气源附接构件132的位置来确定联接器外壳131的进气通道135的位置，并且通过将狭槽156与空气源附接构件132对齐(平行或正交)来将第一分支155a和第二分支155b中的至少一个与进气通道135对齐。因此，可以实现从空气源(未示出)、通过空气源附接构件132和空气通道135、通过连接通道155并且进入充气销160的中心通道161(并且随后在阀联接器131与阀杆101接合时进入所述阀杆)的流体连通。在一些实施例中，联接器外壳131可以在连接通道周围具有空间，使得连接通道的分支中的每个分支与进气通道135流体连通。
销底座150的近端151可以包括销收纳器157，销收纳器157包括与联接器外壳131的中心轴线和阀杆101的中心通道102基本上同轴的通道。销收纳器157可操作以收纳充气销160的第一端162，销收纳器157的内径与充气销160的外径互补。连同联接器外壳131的密封环133，销收纳器157可操作以在充气销160的第一端162与销收纳器157接合(例如，***所述销收纳器中)时以基本上静态的方式容纳所述充气销。
如在图4中最佳看到的，充气销160可以包括基本上圆柱形的形状，所述形状限定中心通道161，中心通道161具有位于充气销160的近端162处的入口164和位于充气销160的远端163处的出口165。近端162可操作以***销底座150的销收纳器157中，并且可以与连接通道155流体连通。当将阀联接器130与阀杆101接合时，充气销160的第二端163可操作以***并穿过阀盖110的销通道114，并且可以由此进入阀杆101的中心通道102。出口165可以布置在远端163的侧外表面上，而不是前沿表面166上，前沿表面166因此在充气销160进入阀杆101时可自由接触密封构件120并且将所述密封构件推离密封环116，而不会阻止空气从出口165流出。
阀联接器130的联接器外壳131可以包括空气源附接构件132、用于附接到销底座150的螺纹136，以及用于附接到阀盖110的套环140。联接器外壳131可以包括刚性材料(即金属、金属合金、塑料、碳纤维等)和具有中心通道137的大体圆柱形形状(参见图5B)，当阀联接器130与阀杆101接合时，所述中心通道与阀杆101的中心通道102基本上同轴。联接器外壳131的中心通道137可以具有内表面，所述内表面具有用于将销底座150固定在中心通道137中的适当位置的螺纹136。联接器外壳131可以包括第一密封环133和第二密封环134，当销底座150旋入联接器外壳131中时，第一密封环133被定位成在销底座150的远端151与联接器外壳131的第一肩部138之间形成气密密封。第二密封环134可以被定位成在销底座150的近端152与联接器外壳131的第二肩部139之间形成气密密封。
空气源附接构件132可以包括多个外周向倒钩，并且可操作以***气动软管(未示出)的中心通道中。气动软管的中心通道可以是基本上弹性的并且可操作以与空气源附接构件132的多个倒钩形成气密连接。
阀联接器130可以包括嵌套在横穿套环140的壁的多个通道142中的多个滚珠轴承141，多个滚珠轴承141中的每个滚珠轴承由包围套环140的弹性轴承套筒170向内偏置。套环140的壁中的多个通道142可以包括限定套环140的外表面中的开口的外端和限定套环140的内表面中的开口的内端(参见图5A)。除了内端与通道的其余部分相比变窄(即，内端的直径小于通道的其余部分的直径)之外，每个通道142可以包括基本上圆柱形的形状。每个滚珠轴承141的外径可以显著大于通道142的内端的直径，并且显著大于套环140的壁的厚度(参见图1A)，使得滚珠轴承141不能完全穿过通道142，但是滚珠轴承141的一部分可以通过通道142的变窄端突出。因为滚珠轴承141比套环140的壁宽，所以弹性套筒170将接触滚珠轴承141并且将所述滚珠轴承弹性地朝通道142的内端偏置。因此，当阀联接器130与阀杆101接合时(参见图1B)，滚珠轴承142可以延伸到阀盖110的周向凹面113中，从而将阀联接器130固定在阀杆101上的适当位置。
可以通过简单地将套环140与阀盖110对齐并且用一只手向阀联接器(朝阀杆)施加线性力来将阀联接器130与阀杆101接合。如在图1B中看到的，此动作可以使套环140在阀盖110之上向下滑动并且与所述阀盖接合。施加在阀联接器130上的力必须足以：1)使套环140的滚珠轴承141克服弹性套筒170的向内力而向外移动，以便在向内移动回到周向凹面113之前在阀盖110的上唇缘117之上滑动，和2)使充气销160的第二端163通过密封环116的中心***，并且抵抗偏置构件125的力使密封构件120与密封环116脱离接合，使得充气销160的出口165移动经过密封环116并且与阀杆101的中心通道102流体连通。
图6-8展示了气动阀***的另外的实施例，所述气动阀***用于将阀联接器容易地附接和密封到包含两个独立密封件的阀杆。如在图6中看到的，阀***200可以包括以下主要组件：阀杆201、阀盖210、包含由偏置构件225偏置的第一密封构件220的第一室281、包含第二密封构件221的第二室282、限定两个室281和282之间的连接的双密封阀芯285和如上所描述的阀联接器130，所述阀联接器具有联接器外壳131、销底座150、充气销160以及弹性套筒170。两个独立室281和282中的两个独立密封机构消除了当泵头与阀杆解联接时在常规阀设计中出现的可能相当大的压力损失(例如，高达10PSI)。上室281可以包含密封环216，当处于关闭位置时，第一密封构件220被压靠在所述密封环上，并且下室282可以包含密封底座286。
第一密封构件220可以是密封杆，所述密封杆在其上端处具有锥形塞220a，当处于闭合位置时，所述锥形塞与密封环216接合。偏置弹簧225可以定位在上室281中并且与密封杆220接合，并且可以将密封杆220朝密封构件216偏置。密封杆220可以通过使一部分嵌套在弹簧225内来与偏置弹簧225接合。偏置弹簧225的底端可以安放于第一室281的下端处的双密封阀芯285的肩部206上。过滤器228可以包含在上室281中，其可操作以捕捉颗粒物质并且防止将颗粒引入阀杆201或其附接到的可充气容器中。颗粒过滤器228可以具有环形结构，所述环形结构定位于塞220a与偏置弹簧225之间的密封杆220的轴周围，使得其保持在邻近塞220a的位置。颗粒过滤器228可以是金属网材料或穿孔金属盘(例如，激光穿孔不锈钢、铝或其它刚性材料)。
阀盖210可以包括下端211和上端212。下端211可以包括基本上圆柱形的形状和具有螺纹215的内表面，所述螺纹与定位于两个室281和282阀杆201之间的双密封阀芯的上端204的螺纹205互补，从而允许阀盖210的上端211以气密方式牢固地附接到双密封阀芯285的上端204a。阀盖210的上端212可以包括具有用于可移除地附接到阀联接器130的圆形周向凹面213的外表面，以及与双密封阀芯285和阀杆201基本上同轴的销通道214。销通道214可以包括与充气销160的直径互补的直径，使得充气销160可以穿过销通道214进入阀杆201中。
阀盖210的密封环216可以具有圆形形状和基本上圆形或卵形的横截面形状，并且可以包括弹性体材料。密封环216的外径可以与阀盖210的内径互补，并且密封环216的内径可以显著小于密封塞220a的外径，使得密封环216可以提供止动件，密封构件220被偏置构件225偏置抵靠在所述止动件上。密封环216可以定位于双密封阀芯285的上周边与阀盖210的肩部212之间。当阀联接器130未与阀盖210接合时，密封塞220a与密封环216之间的接触形成抵抗容器中的空气压力的气密密封。密封环216的内径可以小于或等于充气销160的外径，使得充气销160可以穿过密封环116(所述密封环可以轻微变形或拉伸以允许充气销160通过)，从而在充气销160与密封环216之间形成抵抗容器内的空气压力的气密密封。
第二室282可以包含第二密封机构，所述第二密封机构包含密封构件221，所述密封构件可以是基本上球形的刚性球(例如，不锈钢、铝或其它耐腐蚀材料)，所述刚性球与互补底座218接合，这在密封构件221与互补底座218之间提供了相对较大的表面积界面。互补底座218可以具有球形盖形状，所述球形盖形状由柔性热塑性塑料、丁腈橡胶、天然橡胶、HypalonTM、NeopreneTM、聚氨酯、SBR(红色橡胶)、硅酮、VitonTM、氟硅酮、乙烯丙烯、丁基橡胶或其它材料构成。所述材料可以具有一定的柔性，使得当密封构件221由加压容器的内部压力推靠在底座218上时，所述材料会弯曲。第二室282可以包含或可以不包含偏置构件。第二室282中的密封构件221可以通过阀杆201连接到的容器中的气动压力保持在底座218中的适当位置。
在其它实施例中，底座218可以是三点式球底座218a。三点式底座218a由两个球形盖的熔接的或一体模制的部分构成，一个球形盖的横截面面积比密封球221的横截面面积大10％-15％，并且另一个球形盖的横截面可以比密封球221的横截面小10％-15％。球形盖可以轴向对齐，其中两个球形盖中的较小球形盖定位在较大球形盖之上，其中在小球形盖中具有通道以允许空气或其它气体穿过阀。三点式底座218a可以由高抗拉强度、高硬度金属制成。
底座218(或218a)可以定位于第二室282内双密封阀芯285的肩部206的下侧。双密封阀芯285可以通过螺纹或其它机械连接定位于阀盖210的下部部分与阀杆201的上部部分之间。双密封阀芯285可以包含下螺纹部分285b，所述下螺纹部分连接到阀杆201的上部部分的螺纹收纳器205。螺纹收纳器205可以具有与下螺纹部分285b的形状互补的形状。阀杆201可以附接到可加压容器(例如，自行车轮胎内胎)并与所述可加压容器流体连通，并且可以充当容器的入口和出口。
垫圈283可以定位于下螺纹部分285b与阀杆201的螺纹收纳器的下部处的肩部203之间。垫片290可以定位于垫圈283上方。垫片290可以防止密封构件221在充气期间安放于第二室的下通道中。此“隔离”垫片290可以是笼状结构或可以具有叶状凸起，当密封构件221与垫片290接触时，所述笼状结构或叶状凸起允许空气或其它充气气体在垫片290周围通过。垫片290的外径可以基本上等于双密封阀芯285的下螺纹部分285b的内径，使得垫片可以保持在垫圈283之上的位置。
可以通过简单地将套环140与阀盖210对齐并且用一只手向阀联接器(朝阀杆)施加线性力来将阀联接器130与阀盖210接合。如在图8中看到的，此动作可以使套环140在阀盖210之上向下滑动并且与所述阀盖接合。施加在阀联接器130上的力必须足以：1)使套环140的滚珠轴承141克服弹性套筒170的向内力而向外移动，以便在向内移动回到周向凹面213之前在阀盖210的上唇缘217之上滑动，2)使充气销160的第二端163通过密封环216的中心***，并且抵抗偏置构件225的力使密封杆220与密封环216脱离接合，使得充气销160的出口265移动经过密封环216并且与第一室281的内部流体连通；并且3)使密封杆220的下端与第二室282中的第二密封构件221接合，并且使第二密封构件221从底座218移位，从而打开阀200的第二密封。空气或其它气体然后可以通过充气针160流动到第一室281中，并且然后流动通过第一室与第二室之间的通道，并且流动通过第二室282以对容器进行充气。+
图9-11展示了气动阀适配器***300的另外的实施例，所述气动阀适配器***用于将阀联接器130容易地附接和密封到预先存在的阀杆301，其中适配器装置310附接到所述预先存在的阀杆。阀适配器***300可操作以用于与现有的气动阀***(例如，Schrader阀)一起使用。如在图_中看到的，阀适配器***300可以包括以下主要组件：阀杆适配器310、用于接纳来自泵头组合件的致动销的销通道314、密封垫圈316和如上所描述的阀联接器130，所述阀联接器具有联接器外壳131、销底座150、充气销160和弹性套筒170。
常规Schrader阀包含致动销，当常规泵头附接到致动销上时，所述致动销被按压。致动销的移动使致动销的下端处的塞移位以打开阀。如图10-11所示，本发明的适配器装置310具有母螺纹收纳器315，所述母螺纹收纳器与常规Schrader阀350的外部公螺纹355互补并且可操作以以气密方式牢固地旋入到Schrader阀杆350上。密封垫圈316可以定位于适配器装置310的内肩部320与Schrader阀杆的上边缘356之间。密封垫圈316可以具有圆形形状，并且可以包括弹性体材料。密封垫圈316的外径可以与适配器装置310的内径互补，并且所述密封垫圈的内径小于或等于充气销160的外径，使得充气销160可以穿过密封垫圈316(所述密封垫圈可以稍微变形或拉伸以允许充气销160通过)，从而在充气销160与密封垫圈316之间形成抵抗Schrader阀350附接到的气动容器内的空气压力的气密密封。
适配器装置310可以包括具有用于可移除地附接到阀联接器130的圆形周向凹面313的外表面，以及与Schrader阀杆350的致动器销352基本上同轴的销通道314。销通道314可以包括与充气销160的直径互补的直径，使得充气销160可以穿过销通道314并且接触Schrader阀杆350的致动器销352。
可以通过简单地将套环140与适配器装置310对齐并且用一只手向阀联接器(朝适配器装置310)施加线性力来将阀联接器130与适配器装置310接合。如图10所示，此动作可以使套环140在适配器装置310之上向下滑动并且与所述适配器装置接合。施加在阀联接器130上的力必须足以1)使套环140的滚珠轴承141克服弹性套筒170的向内力向外移动，以便在向内移动回到周向凹面313之前在适配器装置310的上唇缘317之上滑动，和2)使充气销160通过垫圈316的中心***并且使致动器销352和其下端处的密封塞352a移位，以打开Schrader阀350。然后空气或其它气体可以流动通过充气针160，并且然后流动通过Schrader阀350以对容器进行充气。
图12A-13展示了气动阀适配器***400的另外的实施例，所述气动阀适配器***用于将阀联接器130容易地附接和密封到预先存在的阀杆401，其中适配器装置410附接到所述预先存在的阀杆。阀适配器***400可操作以用于与现有的气动阀***(例如，Presta阀、Dunlop阀或Schrader阀)一起使用。如在图_中看到的，阀适配器***400可以包括以下主要组件：1)阀杆适配器410，所述阀杆适配器具有从泵头组合件100接纳充气销160的销通道414、密封垫圈416；和2)具有如上所描述的阀联接器130的泵头100，所述阀联接器具有联接器外壳131、销底座150、充气销160和弹性套筒170。
可以移除常规阀(例如，Presta阀)的阀芯，从而消除阀致动机构。然后，可以使用根据本发明的阀机构将适配器装置401附接到常规阀的剩余的阀杆。如图12A-12B所示，本发明的适配器装置401可以具有阀杆连接器402，所述阀杆连接器具有母螺纹收纳器403，所述母螺纹收纳器与常规阀450的外部公螺纹455互补并且可操作以以气密方式牢固地旋入到阀杆450a上。密封垫圈406可以定位于阀杆连接器402的凹部406a与常规阀杆450a的外径之间。密封垫圈406可以防止在充气或在其它情况期间压力空气从阀适配器401逸出。阀杆连接器402还包含可以连接到适配器盖410的上部公连接器404。
适配器盖410可以包括近端411和远端412。下端411可以包括基本上圆柱形的形状和具有螺纹415的内表面，所述螺纹与阀杆连接器402的上部公连接器404的螺纹互补，从而允许适配器盖410的下端411以气密的方式牢固地附接到阀杆连接器401的上部公连接器404。
适配器盖410的远端412可以包括具有用于可移除地附接到阀联接器130的圆形周向凹面413的外表面，以及与常规阀杆450基本上同轴的销通道414。销通道414可以包括与充气销160的直径互补的直径，使得充气销160可以穿过销通道414进入适配器盖的内部中。密封机构可以定位于上部公连接器404与适配器盖410之间。阀杆连接器401具有位于上部公连接器404的内径中的肩部405。偏置构件425(例如，弹簧)可以定位于公连接器404内，其中所述偏置构件的下端安放于肩部405上。密封构件420可以定位于偏置构件425的上方，使得偏置构件将密封构件朝适配器盖410中的销通道414偏置。
阀盖410的密封环416可以具有圆形形状和基本上圆形或卵形的横截面形状，并且可以包括弹性体材料。密封环416的外径可以与适配器盖410的内径互补，并且密封环416的内径可以显著小于密封构件420的外径，使得密封环416可以提供止动件，密封构件420被偏置构件425偏置抵靠在所述止动件上。当适配器盖410未与阀联接器130接合时，密封构件420与密封环416之间的接触形成抵抗阀杆450附接到的气动容器中的空气压力的气密密封。密封环416的内径可以小于或等于充气销160的外径，使得充气销160可以穿过密封环416(所述密封环可以轻微变形或拉伸以允许充气销160通过)，从而在充气销160与密封环416之间形成抵抗气动容器内的空气压力的气密密封。
可以通过简单地将套环140与适配器盖410对齐并且用一只手向阀联接器(朝适配器盖410)施加线性力来将阀联接器130与适配器装置410接合。如图13所示，此动作可以使套环140在适配器盖410之上向下滑动并且与所述适配器盖接合。施加在阀联接器130上的力必须足以1)使套环140的滚珠轴承141克服弹性套筒170的向内力而向外移动，以便在向内移动回到周向凹面413之前在适配器盖410的上唇缘417之上滑动，和2)使充气销160通过密封环416的中心***并且使密封构件420移位以打开阀机构。然后空气或其它气体可以流动通过充气针160，并且然后流动通过适配器装置401。
图14A-15展示了气动阀适配器***500的另外的实施例，所述气动阀适配器***用于将阀联接器130容易地附接和密封到预先存在的阀杆501，其中适配器装置510附接到所述预先存在的阀杆。阀适配器***500可操作以用于与现有的气动阀***(例如，Schrader阀、Presta阀和其它阀)一起使用。如在图14B中看到的，阀适配器***500可以包括以下主要组件：1)阀杆适配器501，所述阀杆适配器具有从泵头组合件100接纳充气销560的销通道514、密封垫圈516；和2)具有如上所描述的阀联接器130的泵头100，所述阀联接器具有联接器外壳131、销底座150、充气销160和弹性套筒170。
适配器装置501可以包含用于接合常规阀杆550的致动销590的接合构件519，当适配器装置501附接到常规阀杆550时，所述接合构件可操作以使常规阀杆保持处于打开位置。然后，适配器装置501的阀机构可以专门控制流体从适配器装置501流动到常规阀杆550。接合构件可以包含接合板519a，所述接合板基本上垂直于通过适配器装置501的流体的路径，并且接合板519a中可以具有穿孔519b以允许流体从中穿过。接合板519还可以包含向下延伸以触及常规阀杆550的致动致动销590的下部突出部。当适配器装置附接到预先存在的阀杆550a时，致动销590向下移位，从而使塞591移位并且允许流体穿过预先存在的阀杆550。
然后，可以使用根据本发明的阀机构将适配器装置501附接到常规阀的常规阀杆。如图14A-14B所示，本发明的适配器装置501可以具有阀杆连接器502，所述阀杆连接器具有母螺纹收纳器503，所述母螺纹收纳器与常规阀550的外部公螺纹555互补并且可操作以以气密方式牢固地旋入到阀杆550a上。密封垫圈506可以定位于阀杆连接器502的凹部506a与常规阀杆550a的外径之间。密封垫圈506可以防止在充气或在其它情况期间压力空气从阀适配器501逸出。阀杆连接器502还包含可以连接到适配器盖510的上部公连接器504。
适配器盖510可以包括近端511和远端512。下端511可以包括基本上圆柱形的形状和具有螺纹515的内表面，所述螺纹与阀杆连接器502的上部公连接器504的螺纹互补，从而允许适配器盖510的下端511以气密的方式牢固地附接到阀杆连接器501的上部公连接器504。
适配器盖510的远端512可以包括具有用于可移除地附接到阀联接器130的圆形周向凹面513的外表面，以及与常规阀杆550基本上同轴的销通道514。销通道514可以包括与充气销160的直径互补的直径，使得充气销160可以穿过销通道514进入适配器盖510的内部中。密封机构可以定位于上部公连接器504与适配器盖510之间。阀杆连接器501具有位于上部公连接器504的内径中的肩部505。偏置构件525(例如，弹簧)可以定位于公连接器504内，其中所述偏置构件的下端安放于肩部505上。密封构件520可以定位于偏置构件525的上方，使得偏置构件将密封构件朝适配器盖510中的销通道514偏置。
阀盖510的密封环516可以具有圆形形状和基本上圆形或卵形的横截面形状，并且可以包括弹性体材料。密封环516的外径可以与适配器盖510的内径互补，并且密封环516的内径可以显著小于密封构件520的外径，使得密封环516可以提供止动件，密封构件520被偏置构件525偏置抵靠在所述止动件上。当适配器盖510未与阀联接器130接合时，密封构件520与密封环516之间的接触形成抵抗阀杆550附接到的气动容器中的空气压力的气密密封。密封环516的内径可以小于或等于充气销160的外径，使得充气销160可以穿过密封环516(所述密封环可以轻微变形或拉伸以允许充气销160通过)，从而在充气销160与密封环516之间形成抵抗气动容器内的空气压力的气密密封。
可以通过简单地将套环140与适配器盖510对齐并且用一只手向阀联接器(朝适配器盖510)施加线性力来将阀联接器130与适配器装置510接合。如图15所示，此动作可以使套环140在适配器盖510之上向下滑动并且与所述适配器盖接合。施加在阀联接器130上的力必须足以1)使套环140的滚珠轴承141克服弹性套筒170的向内力而向外移动，以便在向内移动回到周向凹面513之前在适配器盖510的上唇缘517之上滑动，和2)使充气销160通过密封环516的中心***并且使密封构件520移位以打开阀机构。然后空气或其它气体可以通过充气针160流入适配器装置501，流动通过接合板519的穿孔519a，并且然后流动通过预先存在的阀杆550a。
出于说明和描述的目的呈现了对本发明的具体实施例的前述描述。前述描述并非旨在穷举或将本发明限于所公开的确切形式，并且鉴于上述教导，许多修改和变化是可能的。选择并描述所述实施例的目的在于最好地解释本发明的原理及其实践应用，由此使得本领域其他技术人员能够用适合预期的特定用途的多种修改方案来最好地利用本发明和各个实施例。

Claims (114)

1.一种气动阀组合件，其包括：
a)阀杆，所述阀杆具有密封机构，所述密封机构包含：
a.偏置构件，
b.密封构件，以及
c.底座，所述密封构件被偏置抵靠所述底座以关闭所述阀杆，从而阻止流体穿过，所述底座具有与所述密封构件互补的形状和中心通道；以及
b)泵头，所述泵头具有充气销，所述充气销的直径等于或大于所述底座的所述中心通道。
2.根据权利要求1所述的组合件，所述泵头进一步包括阀联接器，所述阀联接器包含球锁联接机构，所述球锁联接机构具有嵌套在所述阀联接器的内径中的孔中的至少一个球，以及能操作以将所述至少一个球偏置以突出到所述阀联接器的所述内径中的套筒。
3.根据权利要求2所述的组合件，其中所述至少一个球能操作以在所述泵头定位于所述阀杆之上时与所述阀杆的外表面中的收纳器接合。
4.根据权利要求3所述的组合件，其中所述套筒包括弹性材料，所述弹性材料具有足够的强度以将所述至少一个球保持在所述孔中，使得所述至少一个球保持突出到所述阀联接器的所述内径中并且在泵送操作期间与所述阀杆的所述收纳器接合。
5.根据权利要求1所述的组合件，其中阀盖包括用于收纳所述充气销的销通道，并且所述充气销能操作以在所述泵头与所述阀杆接合时穿过所述底座的所述中心通道。
6.根据权利要求5所述的组合件，其中当所述泵头与所述阀杆接合时，所述充气销与所述底座的所述中心通道形成气密密封。
7.根据权利要求5所述的组合件，其中当所述充气销穿过所述底座的所述中心通道时，所述充气销使所述密封构件与所述底座脱离接合。
8.根据权利要求2所述的组合件，其中当所述泵头与所述阀杆接合时，所述充气销是流体进入所述阀杆的唯一通道。
9.根据权利要求1所述的组合件，其中所述泵头包括进气通道和空气源附接构件。
10.根据权利要求9所述的组合件，其中所述泵头包括用于所述充气销的销底座和与所述充气销和所述进气通道流体连通的连接通道。
11.根据权利要求2所述的组合件，其中所述球锁联接机构进一步包括嵌套在围绕所述阀联接器周向均匀布置的多个通道中的多个滚珠轴承，所述滚珠轴承中的每个滚珠轴承由所述套筒向内偏置。
12.根据权利要求3所述的组合件，其中阀盖的所述收纳器包括在形状上与所述至少一个球互补的周向凹面。
13.根据权利要求1所述的组合件，所述阀联接器能操作以通过以下来固定到所述阀杆：将所述阀联接器定位成在所述阀杆之上对齐，使得所述充气销在所述阀杆之上居中；以及向与所述阀杆对齐的所述阀联接器施加线性力。
14.根据权利要求13所述的组合件，其中所述阀联接器能操作以通过以下与所述阀杆脱离接合：使用与所述阀杆基本上对齐的基本上线性的力将所述阀联接器拉离所述阀杆。
15.根据权利要求1所述的组合件，其中所述阀杆与气动容器流体连通。
16.根据权利要求1所述的组合件，其进一步包括所述阀杆中的第二密封机构。
17.根据权利要求16所述的组合件，其中所述第二密封机构包含第二密封构件和第二底座。
18.根据权利要求16所述的组合件，其中所述第二密封机构被定位成与所述密封与所述密封机构串联布置。
19.根据权利要求17所述的组合件，其中所述密封机构的所述密封构件是密封杆，所述密封杆具有用于与所述底座接合的塞和轴。
20.根据权利要求19所述的组合件，其中所述密封杆的所述轴能操作以接触所述第二密封机构的所述第二密封构件。
21.根据权利要求19所述的组合件，其进一步包括定位于所述密封杆的所述塞与所述偏置构件之间的颗粒过滤器。
22.根据权利要求20所述的组合件，其中所述密封杆的所述轴能操作以以连续方式在所述充气销使所述密封构件从所述底座移位时使所述第二密封构件从所述第二底座移位。
23.根据权利要求22所述的组合件，其中所述阀杆包含容纳所述第一密封机构的第一室和容纳所述第二密封机构的第二室，当所述第二密封构件从所述第二底座移位时，所述第一室和所述第二室流体连通。
24.根据权利要求22所述的组合件，其进一步包括垫片，所述垫片能操作以防止所述第二密封构件堵塞所述第二室与所述阀杆附接到的气动容器之间的通道。
25.一种气动阀组合件，其包括：
a)阀杆，所述阀杆包含：
a.第一密封机构
i.偏置构件，
ii.密封构件，以及
iii.底座，所述密封构件被偏置抵靠所述底座以关闭所述阀杆，从而阻止流体穿过，所述底座具有中心通道，所述中心通道具有与所述密封构件互补的形状；以及
b.第二密封机构包含第二密封构件和第二底座。
26.根据权利要求26所述的组合件，泵头具有充气销，所述充气销的直径等于或大于所述底座的所述中心通道。
27.根据权利要求25所述的组合件，其中所述第二密封机构被定位成与所述密封与所述密封机构串联布置。
28.根据权利要求26所述的组合件，其中所述密封机构的所述密封构件是密封杆，所述密封杆具有用于与所述底座接合的塞和轴。
29.根据权利要求28所述的组合件，其中所述密封杆的所述轴能操作以接触所述第二密封机构的所述第二密封构件。
30.根据权利要求28所述的组合件，其进一步包括定位于所述密封杆的所述塞与所述偏置构件之间的颗粒过滤器。
31.根据权利要求29所述的组合件，其中所述密封杆的所述轴能操作以以连续方式在所述充气销使所述密封构件从所述底座移位时使所述第二密封构件从所述第二底座移位。
32.根据权利要求25所述的组合件，其中所述阀杆包含容纳所述第一密封机构的第一室和容纳所述第二密封机构的第二室，当所述第二密封构件从所述第二底座移位时，所述第一室和所述第二室流体连通。
33.根据权利要求32所述的组合件，其进一步包括垫片，所述垫片能操作以防止所述第二密封构件堵塞所述第二室与所述阀杆附接到的气动容器之间的通道。
34.根据权利要求26所述的组合件，所述泵头进一步包括阀联接器，所述阀联接器包含球锁联接机构，所述球锁联接机构具有嵌套在所述阀联接器的内径中的孔中的至少一个球，以及能操作以将所述至少一个球偏置以突出到所述阀联接器的所述内径中的套筒。
35.根据权利要求34所述的组合件，其中所述至少一个球能操作以在所述泵头定位于所述阀杆之上时与所述阀杆的外表面中的收纳器接合。
36.根据权利要求35所述的组合件，其中所述套筒包括弹性材料，所述弹性材料具有足够的强度以将所述至少一个球保持在所述孔中，使得所述至少一个球保持突出到所述阀联接器的所述内径中并且在泵送操作期间与所述阀杆的所述收纳器接合。
37.根据权利要求25所述的组合件，其中阀盖包括用于收纳所述充气销的销通道，并且所述充气销能操作以在所述泵头与所述阀杆接合时穿过所述底座的所述中心通道。
38.根据权利要求37所述的组合件，其中当所述泵头与所述阀杆接合时，所述充气销与所述底座的所述中心通道形成气密密封。
39.根据权利要求37所述的组合件，其中当所述充气销穿过所述底座的所述中心通道时，所述充气销使所述密封构件与所述底座脱离接合。
40.根据权利要求38所述的组合件，其中当所述泵头与所述阀杆接合时，所述充气销是流体进入所述阀杆的唯一通道。
41.根据权利要求26所述的组合件，其中所述泵头包括进气通道和空气源附接构件。
42.根据权利要求41所述的组合件，其中所述泵头包括用于所述充气销的销底座和与所述充气销和所述进气通道流体连通的连接通道。
43.根据权利要求2所述的组合件，其中所述球锁联接机构进一步包括嵌套在围绕所述阀联接器周向均匀布置的多个通道中的多个滚珠轴承，所述滚珠轴承中的每个滚珠轴承由所述套筒向内偏置。
44.根据权利要求3所述的组合件，其中阀盖的所述收纳器包括在形状上与所述至少一个球互补的周向凹面。
45.根据权利要求1所述的组合件，所述阀联接器能操作以通过以下来固定到所述阀杆：将所述阀联接器定位成在所述阀杆之上对齐，使得所述充气销在所述阀杆之上居中；以及向与所述阀杆对齐的所述阀联接器施加线性力。
46.根据权利要求13所述的组合件，其中所述阀联接器能操作以通过以下与所述阀杆脱离接合：使用与所述阀杆基本上对齐的基本上线性的力将所述阀联接器拉离所述阀杆。
47.根据权利要求1所述的组合件，其中所述阀杆与气动容器流体连通。
48.一种气动阀适配器，其包括：
a)阀杆适配器，所述阀杆适配器能操作以附接到预先存在的阀杆，所述阀杆适配器包含：
a.与所述预先存在的阀杆的外部螺纹互补的收纳器；
b.密封机构，所述密封机构具有偏置构件、密封构件和底座，所述密封构件被偏置抵靠所述底座以关闭所述阀杆适配器，从而阻止流体穿过；以及
b)泵头，所述泵头具有充气销，所述充气销的直径等于或大于所述底座的所述中心通道。
49.根据权利要求48所述的适配器，其中所述阀杆适配器包括致动器销接合机构，所述致动器销接合机构用于在所述阀杆适配器附接到所述预先存在的阀杆时致动所述预先存在的阀杆的阀机构并且使所述预先存在的阀杆的所述阀机构保持处于打开位置。
50.根据权利要求48所述的适配器，其中所述致动器销接合机构被穿孔以允许流体在所述阀杆适配器与所述预先存在的阀杆之间穿过。
51.根据权利要求48所述的适配器，所述泵头进一步包括阀联接器，所述阀联接器包含球锁联接机构，所述球锁联接机构具有嵌套在所述阀联接器的内径中的孔中的至少一个球，以及能操作以将所述至少一个球偏置以突出到所述阀联接器的所述内径中的套筒。
52.根据权利要求51所述的适配器，其中所述至少一个球能操作以在所述泵头定位于所述阀杆适配器之上时与所述阀杆适配器的外表面中的收纳器接合。
53.根据权利要求52所述的适配器，其中所述套筒包括弹性材料，所述弹性材料具有足够的强度以将所述至少一个球保持在所述孔中，使得所述至少一个球保持突出到所述阀联接器的所述内径中并且在泵送操作期间与所述阀杆适配器的所述收纳器接合。
54.根据权利要求48所述的适配器，其中所述阀杆适配器包括用于收纳所述充气销的销通道，并且所述充气销能操作以在所述泵头与所述阀杆适配器接合时穿过所述底座的所述中心通道。
55.根据权利要求54所述的适配器，其中当所述泵头与所述阀杆适配器接合时，所述充气销与所述底座的所述中心通道形成气密密封。
56.根据权利要求54所述的适配器，其中当所述充气销穿过所述底座的所述中心通道时，所述充气销使所述密封构件与所述底座脱离接合。
57.根据权利要求48所述的适配器，其中当所述泵头与所述阀杆适配器接合时，所述充气销是流体进入所述阀杆适配器的唯一通道。
58.根据权利要求48所述的适配器，其中所述泵头包括进气通道和空气源附接构件。
59.根据权利要求58所述的适配器，其中所述泵头包括用于所述充气销的销底座和与所述充气销和所述进气通道流体连通的连接通道。
60.根据权利要求51所述的适配器，其中所述球锁联接机构进一步包括嵌套在围绕所述阀联接器周向均匀布置的多个通道中的多个滚珠轴承，所述滚珠轴承中的每个滚珠轴承由所述套筒向内偏置。
61.根据权利要求52所述的适配器，其中所述阀杆适配器的所述收纳器包括在形状上与所述至少一个球互补的周向凹面。
62.根据权利要求48所述的适配器，所述阀联接器能操作以通过以下来固定到所述阀杆适配器：将所述阀联接器定位成在所述阀杆适配器之上对齐，使得所述充气销在所述阀杆适配器之上居中；以及向与所述阀杆适配器对齐的所述阀联接器施加线性力。
63.根据权利要求62所述的适配器，其中所述阀联接器能操作以通过以下与所述阀杆适配器脱离接合：使用与所述阀杆适配器基本上对齐的基本上线性的力将所述阀联接器拉离所述阀杆适配器。
64.根据权利要求48所述的适配器，其中所述阀杆适配器在附接到所述预先存在的阀杆时与气动容器流体连通。
65.根据权利要求64所述的适配器，其进一步包括垫片，所述垫片能操作以防止所述密封构件堵塞所述阀杆适配器与所述阀杆适配器附接到的所述预先存在的阀杆之间的通道。
66.根据权利要求48所述的适配器，其中所述阀杆适配器能操作以附接到所述预先存在的阀杆，并且控制流体通过所述预先存在的阀杆的移动，其中所述预先存在的阀杆的阀机构在附接所述阀杆适配器之前被移除。
67.根据权利要求48所述的适配器，其中所述密封构件是密封杆，所述密封杆具有用于与所述底座接合的塞和轴。
68.根据权利要求65所述的适配器，其中所述密封杆的所述轴能操作以接触所述预先存在的阀的所述致动销。
69.根据权利要求66所述的适配器，其中所述密封杆的所述轴能操作以以连续方式在所述充气销使所述密封构件从所述底座移位时使所述预先存在的阀的所述致动销移位。
70.根据权利要求19所述的组合件，其进一步包括定位于所述密封杆的所述塞与所述偏置构件之间的颗粒过滤器。
71.一种用于对可加压容器进行充气的气动阀***，所述***包括与所述容器流体连通的阀杆和与加压空气源流体连通的阀联接器，所述阀杆包括弹簧偏置的密封构件、密封环和具有附接结构的阀盖，并且所述阀联接器包括进气通道、具有连接通道和销收纳器的销底座、充气销和套环，所述套环具有嵌套在多个通道中并由弹性套筒向内偏置的多个滚珠轴承，所述套环能操作以通过向所述阀联接器施加力来容易且牢固地与所述阀盖接合。
72.一种气动阀适配器，其包括：
a)阀杆适配器，所述阀杆适配器能操作以附接到预先存在的阀杆，所述阀杆适配器包含：
a.与所述预先存在的阀杆的外部螺纹互补的收纳器；
b.销通道，以及
c.具有预定内径的垫圈；以及
b)泵头，所述泵头具有充气销，所述充气销的直径等于或大于所述预定内径。
73.根据权利要求72所述的适配器，其中当所述充气销穿过所述垫圈的所述内径并且进入所述阀杆适配器中时，所述充气销与所述预先存在的阀杆的致动器销接合，从而打开所述预先存在的阀杆的阀机构。
74.根据权利要求72所述的适配器，所述泵头进一步包括阀联接器，所述阀联接器包含球锁联接机构，所述球锁联接机构具有嵌套在所述阀联接器的内径中的孔中的至少一个球，以及能操作以将所述至少一个球偏置以突出到所述阀联接器的所述内径中的套筒。
75.根据权利要求74所述的适配器，其中所述至少一个球能操作以在所述泵头定位于所述阀杆适配器之上时与所述阀杆适配器的外表面中的收纳器接合。
76.根据权利要求74所述的适配器，其中所述套筒包括弹性材料，所述弹性材料具有足够的强度以将所述至少一个球保持在所述孔中，使得所述至少一个球保持突出到所述阀联接器的所述内径中并且在泵送操作期间与所述阀杆适配器的所述收纳器接合。
77.根据权利要求72所述的适配器，其中当所述充气销穿过所述垫圈的所述内径时，所述充气销与所述垫圈形成气密密封。
78.根据权利要求72所述的适配器，其中当所述泵头与所述阀杆适配器接合时，所述充气销是流体进入所述阀杆适配器的唯一通道。
79.根据权利要求72所述的适配器，其中所述泵头包括进气通道和空气源附接构件。
80.根据权利要求79所述的适配器，其中所述泵头包括用于所述充气销的销底座和与所述充气销和所述进气通道流体连通的连接通道。
81.根据权利要求74所述的适配器，其中所述球锁联接机构进一步包括嵌套在围绕所述阀联接器周向均匀布置的多个通道中的多个滚珠轴承，所述滚珠轴承中的每个滚珠轴承由所述套筒向内偏置。
82.根据权利要求81所述的适配器，其中所述阀杆适配器的所述收纳器包括在形状上与所述至少一个球互补的周向凹面。
83.根据权利要求72所述的适配器，所述阀联接器能操作以通过以下来固定到所述阀杆适配器：将所述阀联接器定位成在所述阀杆适配器之上对齐，使得所述充气销在所述阀杆适配器之上居中；以及向与所述阀杆适配器对齐的所述阀联接器施加线性力。
84.根据权利要求83所述的适配器，其中所述阀联接器能操作以通过以下与所述阀杆适配器脱离接合：使用与所述阀杆适配器基本上对齐的基本上线性的力将所述阀联接器拉离所述阀杆适配器。
85.根据权利要求72所述的适配器，其中所述阀杆适配器在附接到所述预先存在的阀杆时与气动容器流体连通。
86.一种用于使用气动阀***的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供泵头，所述泵头具有阀联接器，所述阀联接器具有充气销和用于附接到阀杆的具有至少一个滚珠轴承的套环，所述至少一个滚珠轴承由定位于所述套环的外部上的套筒向内偏置；
b)提供具有阀杆和阀盖的可加压容器，所述阀杆包括被偏置抵靠密封底座的密封构件，所述阀盖具有用于接纳所述充气销的销通道和用于接纳所述套环的所述至少一个滚珠轴承的收纳器；
c)将所述阀联接器与所述阀杆接合；
d)使一定体积的流体从所述阀联接器穿过所述阀杆进入所述可加压容器中；以及
e)使所述阀联接器与所述阀杆脱离接合。
87.根据权利要求86所述的方法，其中所述将所述阀联接器与所述阀杆接合的步骤包括将所述阀联接器与所述阀盖对齐，并且使用与所述阀盖基本上对齐的线性力将所述阀联接器在所述阀盖之上向下按压。
88.根据权利要求87所述的方法，其中通过使所述至少一个球移动经过所述阀盖的唇缘并且进入所述收纳器中来将所述阀联接器固定到所述阀盖。
89.根据权利要求87所述的方法，其中所述阀联接器与所述阀盖的所述接合也将所述充气销推进通过密封环，并且抵抗所述偏置构件的偏置使所述密封构件与所述密封底座脱离接合。
90.根据权利要求86所述的方法，其中所述使所述阀联接器与所述阀杆脱离接合的步骤能够通过在与所述阀杆基本上对齐的线性路径中将所述阀联接器拉离所述阀盖来执行。
91.根据权利要求86所述的方法，其中所述充气销的直径等于或大于所述密封底座的中心通道。
92.根据权利要求91所述的方法，其中当所述泵头与所述阀杆接合时，所述充气销与所述底座的所述中心通道形成气密密封。
93.根据权利要求91所述的方法，其中当所述充气销穿过所述底座的所述中心通道时，所述充气销使所述密封构件与所述底座脱离接合。
94.根据权利要求91所述的方法，其中当所述泵头与所述阀杆接合时，所述充气销是流体进入所述阀杆的唯一通道。
95.根据权利要求89所述的方法，其中所述阀杆包含容纳所述第一密封机构的第一室和容纳所述第二密封机构的第二室，当所述第二密封构件从所述第二底座移位时，所述第一室和所述第二室流体连通。
96.根据权利要求95所述的方法，其进一步包括垫片，所述垫片能操作以防止所述第二密封构件堵塞所述第二室与所述阀杆附接到的容器之间的通道。
97.根据权利要求86所述的方法，其中所述套筒包括弹性材料，所述弹性材料具有足够的强度以将所述至少一个球保持在所述孔中，使得所述至少一个球保持突出到所述阀联接器的内径中并且在泵送操作期间与所述阀杆的所述收纳器接合。
98.根据权利要求86所述的方法，其中所述阀盖的所述收纳器包括在形状上与所述至少一个球互补的周向凹面。
99.一种用于使用气动阀***的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供泵头，所述泵头具有阀联接器，所述阀联接器具有充气销和用于附接到阀杆的具有至少一个滚珠轴承的套环，所述至少一个滚珠轴承由定位于所述套环的外部上的套筒向内偏置；
b)提供具有阀杆的可加压容器；
c)将所述阀联接器与所述阀杆接合；
d)使一定体积的流体从所述阀联接器穿过所述阀杆进入所述可加压容器中；以及
e)使所述阀联接器与所述阀杆脱离接合。
100.根据权利要求99所述的方法，其进一步包括将阀杆适配器附接到所述阀杆。
101.根据权利要求100所述的方法，其中所述阀杆适配器包括密封机构，所述密封机构包括被偏置抵靠密封底座的密封构件。
102.根据权利要求99所述的方法，其中所述阀杆适配器具有用于接纳所述充气销的销通道和用于接纳所述套环的所述至少一个滚珠轴承的收纳器。
103.根据权利要求102所述的方法，其中所述将所述阀联接器与所述阀杆接合的步骤包括将所述阀联接器与阀盖对齐，并且使用与所述阀盖基本上对齐的线性力将所述阀联接器在所述阀盖之上向下按压。
104.根据权利要求104所述的方法，其中通过使所述至少一个球移动经过所述阀盖的唇缘并且进入所述收纳器中来将所述阀联接器固定到所述阀杆适配器。
105.根据权利要求104所述的方法，其中所述阀联接器与所述阀杆的所述接合也将所述充气销推进通过密封环，并且抵抗所述偏置构件的偏置使所述密封构件与所述密封底座脱离接合。
106.根据权利要求105所述的方法，其中所述使所述阀联接器与所述阀杆脱离接合的步骤能够通过在与所述阀杆基本上对齐的线性路径中将所述阀联接器拉离所述阀盖来执行。
107.根据权利要求105所述的方法，其中所述充气销的直径等于或大于所述密封底座的中心通道。
108.根据权利要求107所述的方法，其中当所述泵头与所述阀杆接合时，所述充气销与所述底座的所述中心通道形成气密密封。
109.根据权利要求107所述的方法，其中当所述充气销穿过所述底座的所述中心通道时，所述充气销使所述密封构件与所述底座脱离接合。
110.根据权利要求107所述的方法，其中当所述泵头与所述阀杆接合时，所述充气销是流体进入所述阀杆的唯一通道。
111.根据权利要求105所述的方法，其中所述阀杆包含容纳所述第一密封机构的第一室和容纳所述第二密封机构的第二室，当所述第二密封构件从所述第二底座移位时，所述第一室和所述第二室流体连通。
112.根据权利要求99所述的方法，其中所述套筒包括弹性材料，所述弹性材料具有足够的强度以将所述至少一个球保持在所述孔中，使得所述至少一个球保持突出到所述阀联接器的内径中并且在泵送操作期间与所述阀杆的所述收纳器接合。
113.根据权利要求1、25和48中任一项所述的装置，其中所述底座是三点式底座。
114.根据权利要求17和25中任一项所述的装置，其中所述第二底座是三点式底座。
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