CN205605884U

CN205605884U - 轮边***总成

Info

Publication number: CN205605884U
Application number: CN201620381460.8U
Authority: CN
Inventors: 余同彦; 肖熙; 李凌飞; 叶星; 黄志华; 王明道
Original assignee: WUHAN YUANFENG AUTOMOBILE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: WUHAN YUANFENG AUTOMOBILE TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2016-04-29
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2026-04-29

Abstract

本实用新型涉及轮边***总成，包括气门嘴气管、外接气源接头、轮边阀以及轮边阀支架，轮边阀从上往下依次包括上阀盖、第一弹簧、上组合膜片、上密封唇、阀芯、阀体、下组合膜片、第二弹簧以及下阀盖，阀芯置于上密封唇内，上密封唇置于阀体内，上密封唇设置在第一气室内，第一气室通过上密封唇与阀体的中央气道连通，第二气室与中央气道和轮边阀上的放气口相连通，第一气室和第三气室均与轮毂内气道接口连通。本实用新型采用上下双膜片式结构的轮边阀，不仅能够提高充气或放气的稳定性、可靠性和增强轮边阀的密封性，还能够提高充放气速度和轮胎中央充放气***的执行效率。

Description

轮边***总成

技术领域

本实用新型涉及轮胎中央充放气***领域，尤其是涉及一种轮边***总成。

背景技术

当车辆行驶于良好路面时，希望其以尽可能高的车速行驶，以便充分发挥机动能力，这就要求尽可能地提高轮胎的充气压力，以减小滚动阻力和轮胎变形能量的耗损。同时,当车辆通过复杂路面(例如沙漠、沿海滩涂、沼泽、泥泞地等松软地面及冰雪路面)时，不仅希望车辆能顺利通过，而且还希望车辆保持一定的越野速度，这就需要降低轮胎的充气压力，一方面可以使轮胎沉陷量和土壤阻力减小，另一方面，由于轮胎嵌入土壤中花纹数目的增多，增大土壤的推进力，大幅度地增加牵引力，提高汽车的通过性。

鉴于以上这些需求，轮胎中央充放气***(Central Tire Inflation/Deflation System，简称CTI/DS)应运而生。轮胎中央充放气***是指安装在轮式车辆上，由压缩空气气源、控制电路及控制气路、旋转密封气室、轮胎阀以及相应的管路等所组成的一个***，用于调节和监测轮胎的气压，以满足不同路面对车轮轮胎气压的不同需要，可以极大地提高轮式车辆的松软和泥泞路面上的通过性。

目前，轮胎中央充放气***中的轮边***所采用的轮边阀通常有两种结构——活塞式结构和膜片式结构。

活塞式结构的轮边阀，如中国实用新型专利第201420042432.4号背景技术部分的记载，其作用机理为：不同压力分别作用在活塞上，使轮边阀分别接通不同通道，实现轮胎充、放气。然而，活塞式结构的轮边阀也存在这样那样的不足。例如，采用活塞式结构的轮边阀的轮胎中央放气***无法满足车辆对轮胎压力小于0.15MPa的要求。再例如，轮边阀固定于轮毂上，若车辆涉水，轮边阀则无法完全避免水分进入阀体，可能导致轮边阀失效，其适用范围减小。

另一种膜片式结构的轮边阀，在中国发明专利第201010140170.1号及中国实用新型专利第201420042432.4号中均有记载。采用膜片式结构的轮边阀，能够有效地避免活塞式结构的轮边阀所存在上述的问题。然而，现有的膜片式结构的轮边阀也存在着一定的不足之处。

在中国发明专利第201010140170.1号中，汽车轮胎中央充放气***中的充放气阀总成通过启闭电磁阀来切换充放气动作，从而控制轮胎充气或放气。如此，不仅使得轮边***的结构复杂，也相应地增加了控制轮边阀的轮胎中央充放气***的复杂度。

在中国实用新型专利第201420042432.4号中，采用气压来控制单膜片活动来启闭进气口、出气口，从而控制轮胎的充放气的动作。其中，轮边阀采用单一气道(气室)来实现充气和放气，充放气速度相对较慢，影响轮胎中央充放气***的执行效率。

实用新型内容

为解决以上问题，本实用新型提供了一种采用气压启动的膜片式轮边阀的轮边***总成，其密封性好、充放气稳定性好且速度快。

本实用新型采用的技术方案是：一种轮边***总成，包括气门嘴气管(1)、外接气源接头(2)、轮边阀(4)以及轮边阀支架(8)，气门嘴气管(1)、外接气源接头(2)和轮边阀支架(8)分别安装到轮边阀(4)上，气门嘴气管(1)的一端设有与轮胎的气门嘴相连接的轮胎气门嘴接口(B)，外接气源接头(2)设有与外接气源连接的外接气源接口(D)，轮边阀(4)上设有与轮边阀(4)的中央气道连通的轮毂内气道接口(A)，轮边阀(4)从上往下依次包括上阀盖(4.1)、第一弹簧(4.2)、上组合膜片(4.3)、上密封唇(4.5)、阀芯(4.7)、阀体(4.11)、下组合膜片(4.10)、第二弹簧(4.9)以及下阀盖(4.8)，阀芯(4.7)置于上密封唇(4.5)内，上密封唇(4.5)置于阀体(4.11)内，上组合膜片(4.3)与上密封唇(4.5)之间在阀体(4.11)内部形成第一气室(I)，上密封唇(4.5)设置在第一气室(I)内，第一气室(I)通过上密封唇(4.5)与阀体(4.11)的中央气道连通，阀体(4.11)下半部分与下组合膜片(4.10)之间在阀体(4.11)内形成第二气室(II)，第二气室(II)与中央气道和轮边阀(4)上的放气口(C)相连通，下组合膜片(4.10)与下阀盖(4.8)在下阀盖(4.8)内部形成第三气室(III)，第一气室(I)和第三气室(III)均与轮毂内气道接口(A)连通，上组合膜片(4.3)在第一弹簧(4.2)的向下弹性力和第一气室(I)内的气压的共同作用下紧贴或离开上密封唇(4.5)上与中央气道的连通口，下组合膜片(4.10)在第二弹簧(4.9)的向上弹性力和第三气室(III)的气压的共同作用下紧贴或离开阀体(4.11)下端与中央气道的连通口。

作为优选，所述外接气源接头(2)的一端通过第一接头(2.1)与所述气门嘴气管(1)连接，所述气门嘴气管(1)上轮胎气门嘴接口处设有第一O型圈(1.1)，所述气门嘴气管(1)上与所述第一接头(2.1)连接处设有第二O型圈(1.2)。

作为优选，所述轮边阀(4)的前端依次安装有第二接头(5)、第三接头(9)，所述第二接头(5)通过内六角圆柱头螺钉(6)、弹性垫圈(7)与所述轮边阀(4)连接。

作为优选，所述第三接头(9)的上端直接***所述第二接头(5)中并通过第六O型圈(13)密封，所述第三接头(9)的下端设有所述轮毂内气道接口(A)，所述轮毂内气道接口(A)通过螺纹接入车桥轮毂内气道中并通过第七O型圈(14)密封。

作为优选，所述轮边阀支架(8)通过第二内六角圆柱头螺钉(16)、第二弹性垫圈(17)、十字槽沉头螺钉(15)与所述轮边阀(4)的所述下阀盖(4.8)连接。

作为优选，所述气门嘴气管(1)的内部衬管为倒钩结构固定，所述气门嘴气管(1)的一端与轮胎的气门嘴相连接，所述气门嘴气管(1)的另一端与外接气源接头2的一端连接，所述外接气源接头(2)的另一端连接至所述轮边阀(4)的一侧且通过锁紧螺母(3)固定，并通过第三O型圈(10)、第四O型圈(11)密封。

作为优选，所述上密封唇(4.5)用弹性挡圈(4.4)固定在所述阀体(4.11)中，所述上密封唇(4.5)与所述阀体(4.11)之间用O型圈(4.6)密封。

作为优选，所述上阀盖(4.1)、所述阀体(4.11)和所述下阀盖 (4.8)通过内六角圆柱头螺钉(4.13)和弹性垫圈(4.12)连接。

作为优选，所述轮毂内气道接口(A)的朝向与轮胎气门嘴接口(B)的朝向相同，所述外接气源接口(D)的朝向与所述轮毂内气道接口(A)和轮胎气门嘴接口(B)的朝向相反。

作为优选，所述放气口(C)的朝向与所述外接气源接口(D)的朝向、所述轮毂内气道接口(A)的朝向、所述轮胎气门嘴接口(B)的朝向相垂直。

本实用新型取得的有益效果是：本实用新型的轮边***总成采用上下双膜片式结构的轮边阀，将阀体内分成三个气室，通过气压来控制上下双膜片的运动，从而执行气室的启闭，达到充气、放气、保压和测压的目的，采用这种双膜片式结构的轮边阀，不仅能够提高充气或放气的稳定性、可靠性和增强轮边阀的密封性，还能够提高充放气速度和轮胎中央充放气***的执行效率。

附图说明

图1是本实用新型的轮边***总成的结构示意图；

图2是图1中的轮边***总成的俯视图；

图3是图1中的轮边***总成的轮边阀的立体分解视图；

图4是图2中的轮边***总成沿E-E方向的截面视图；

图5是图2中的轮边***总成沿F-F方向的截面视图。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，以下将结合附图和具体实例对本实用新型进行详细的说明。

请结合参阅图1和图2，本实用新型的提供一种用于轮胎中央充放气***的轮边***总成，其包括气门嘴气管1、外接气源接头2、锁紧螺母3、轮边阀4以及轮边阀支架8。

气门嘴气管1的一端为轮胎气门嘴接口B，与轮胎的气门嘴相连接；气门嘴气管1的另一端与外接气源接头2的一端连接，所述外接气源接头2的另一端连接至轮边阀4的一侧且通过锁紧螺母3固定，并与轮边阀4的中央气道连通。

气门嘴气管1上轮胎气门嘴接口B处设有第一O型圈1.1，气门嘴气管1上与外接气源接头2连接处设有第二O型圈1.2。

轮边***总成以轮边阀4为连接基体，轮边阀4左端依次为锁紧螺母3、外接气源接头2、气门嘴气管1。外接气源接头2的右端与轮边阀4连接，并靠锁紧螺母3将外接气源接头2和轮边阀4锁紧(保证外接气源接口D口朝上)，靠第三O型圈10、第四O型圈11密封。外接气源接头2的左端通过螺纹与气门嘴气管1右端连接，并靠第二O型圈1.2密封。气门嘴气管1的左端通过螺纹将轮胎气门嘴接口B与轮胎气门嘴连接，并靠第一O型圈1.1密封。气门嘴气管1的内部衬管为倒钩结构固定(如图示1所示)。

轮边阀4的前端依次为第二接头5、第三接头9。第二接头5通过第一内六角圆柱头螺钉6、第一弹性垫圈7与轮边阀4连接，并靠第五O型圈12密封。第三接头9的上端直接***第二接头5中，并靠第六O型圈13密封。第三接头9的下端设有轮毂内气道接口A，通过螺纹接入车桥轮毂内气道中，并靠第七O型圈14密封。轮边阀4上与轮胎气道相接的接口和与轮毂内气道相接的接口之间互成90°，即轮边阀4上轮胎气道接口与轮毂气道接口之间错开90°(具体见图2)

轮边阀4的下端为轮边阀支架8，靠第二内六角圆柱头螺钉16、第二弹性垫圈17、十字槽沉头螺钉15将轮边阀支架8与轮边阀4的下阀盖(下阀盖4.8，见图3)连接。

轮边***总成中，轮毂内气道接口A的朝向与轮胎气门嘴接口B的朝向相同(朝向车轮和轮毂内)；外接气源接口D的朝向与轮毂内气道接口A和轮胎气门嘴接口B的朝向相反，朝向轮胎外；放气口C的朝向与所述外接气源接口D的朝向、轮毂内气道接口A的朝向、轮胎气门嘴接口B的朝向相垂直，朝向轮胎的一侧。如此，整个轮边***总成的各个接口合理地相互错开分布。

整个轮边***总成通过轮毂螺母、轮边阀支架8与车桥轮毂内气道连通并固定。

请参阅图3，轮边阀4包括上阀盖4.1、第一弹簧4.2、上组合膜片4.3、孔用弹性挡圈4.4、上密封唇4.5、第八O型圈4.6、阀芯 4.7、下阀盖4.8、第二弹簧4.9、下组合膜片4.10、阀体4.11、第三弹性垫圈4.12、以及第三内六角圆柱头螺钉4.13。

轮边阀4以阀体4.11为连接基体。轮边阀4从上往下依次为上阀盖4.1、第一弹簧4.2、上组合膜片4.3、上密封唇4.5、阀芯4.7阀体4.11、下组合膜片4.10、第二弹簧4.9、下阀盖4.8。其中，上阀盖4.1、阀体4.11、下阀盖4.8通过第三内六角圆柱头螺钉4.13、第三弹性垫圈4.12连接。阀芯4.7放入上密封唇4.5中，并将其压入阀体4.11中，靠孔用弹性挡圈4.4固定，靠第八O型圈4.6密封。

通过上述结构，可将轮边阀4内可分为三个气室——第一气室I、第二气室II和第三气室III。阀体4.11内部分成有上下两个气室——第一气室I和第二气室II。上组合膜片4.3与上密封唇4.5之间在阀体4.11内部形成第一气室I，上密封唇4.5设置在第一气室I内，第一气室I通过上密封唇4.5与中央气道连通。阀体4.11的下半部分与下组合膜片4.10之间在阀体4.11内形成第二气室II，第二气室II与中央气道和放气口C相连通。中央气道通过轮胎气门嘴接口B始终与轮胎连通。下组合膜片4.10与下阀盖4.8在下阀盖4.8内部形成第三气室III。第一气室I和第三气室III均与轮毂内气道接口A连通。

在轮边阀4的初始状态下，第一弹簧4.2将上组合膜片4.3向下压紧贴上密封唇4.5，封闭上密封唇4.5上与中央气道的连通口，从而隔绝第一气室I与中央气道(隔绝轮毂内气道与中央气道)；第二弹簧4.9将下组合膜片4.10向上压紧贴阀体4.11，封闭阀体4.11下端与中央气道的连通口，从而隔绝第二气室II与中央气道(隔绝放气口C与中央气道)。

请结合参阅图4和图5，当轮边***总成安装完成后，轮边阀4处于初始状态。

初始状态：轮边阀4内的第一弹簧4.2、第二弹簧4.9处于压缩状态，第一弹簧4.2、第二弹簧4.9的高度为分别为H₁₀、H₂₀，上组合膜片4.3与上密封唇4.5贴紧，下组合膜片4.10与阀体4.11贴紧。轮胎内的气体通过轮胎气门嘴接口B经由气门嘴气管1，通过外接气源接头2，始终与阀体4.11的中央气道连通，气压使阀芯4.7受到向上的力与上密封唇4.5贴紧。

充气状态：当接收到充气指令需要给轮胎充气时，轮胎中央充放气***对轮毂内气道接口A施加正压气源(大于轮胎胎压)，气源依次通过第三接头9、第二接头5的气道进入轮边阀4的第一气室I(阀体4.11内部上组合膜片4.3与上密封唇4.5之间的腔室)和第三气室III(下阀盖4.8内部与下组合膜片4.10之间的腔室)。此时，上组合膜片4.3、下组合膜片4.10分别受到向上的力，第一弹簧4.2进一步压缩，弹簧高度H₁₁(H₁₁＜H₁₀)，第二弹簧4.9基本维持初始压缩状态，弹簧高度H₂₀。上组合膜片4.3与上密封唇4.5分离，阀芯4.7与上密封唇4.5分离，下组合膜片4.10与阀体4.11维持初始贴紧状态，第一气室I内的气体通过上密封唇4.5、阀体4.11的中央气道、外接气源接头2的气道，经由气门嘴气管1到达轮胎气门嘴接口B进入轮胎，从而实现对轮胎的充气动作。整个充气过程中，气体流向如图示4箭头方向所示。

放气状态：当接收到放气指令需要给轮胎放气时，轮胎中央充放气***对轮毂内气道接口A施加负压气源(即对管道抽真空，使管道气压＜大气压)，通过第三接头9、第二接头5的气道进入轮边阀4的第一气室I和第三气室III。此时，上组合膜片4.3、下组合膜片4.10分别受到向下的吸力，第一弹簧4.2基本维持初始压缩状态，弹簧高度H₁₀)，第二弹簧4.9进一步压缩，弹簧高度H₂₂(H₂₂＜H₂₀)。上组合膜片4.3与上密封唇4.5维持初始贴紧状态，阀芯4.7与上密封唇4.5维持初始贴紧状态，下组合膜片4.10与阀体4.11分离。阀体4.11的中央气道(始终与轮胎连通)内的气体进入第二气室II(阀体4.11内部与下组合膜片4.10之间的腔室，与放气口C相连通)，并通过轮边阀4一侧的放气口C排放至大气，从而实现对轮胎的放气动作。整个放气过程中，气体流向如图示5箭头方向所示。

保压状态：当接收到保压指令需要对轮胎保压时，轮胎中央充放气***对轮毂内气道接口A施加一个短暂的正压，上组合膜片4.3与上密封唇4.5分离，然后从轮毂内气道接口迅速排空气体，使第一气室I内的气压迅速下降。当第一气室I内气压的压力下降到小于第一弹簧4.2的弹力时，上组合膜片4.3与上密封唇4.5贴紧(上述过程中，下组合膜片4.10始终与阀体4.11维持初始贴紧状态。阀体4.11的中央气道(始终与轮胎连通)内的气体不能进入第一气室I和第二气室II，即不能通过轮毂内气道接口A和放气口C排气，从而实现对轮胎的保压动作。

测压状态：当接收到测压指令需要对轮胎测压时，轮胎中央充放气***对轮毂内气道接口A施加一个短暂的正压，上组合膜片4.3与上密封唇4.5分离，然后停止轮毂内气道接口A的正压输入。此时，轮胎内气压与轮毂内气道接口A所联接的气道内气压一致，测量气道内气压值即为当前轮胎胎压，从而实现对轮胎的测压动作(测压结束后需执行保压动作使轮胎保压)。

如前文所述，本实用新型的轮边***总成中的轮边阀采用上下双膜片式结构的轮边阀，将阀体内分成三个气室，通过气压来控制上下双膜片的运动，从而执行气室的启闭，达到充气、放气、保压和测压的目的。这种双膜片式结构的轮边阀，不仅能够提高充气或放气的稳定性、可靠性和增强轮边阀的密封性，还能够提高充放气速度和轮胎中央充放气***的执行效率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种轮边***总成，包括气门嘴气管(1)、外接气源接头(2)、轮边阀(4)以及轮边阀支架(8)，所述气门嘴气管(1)、所述外接气源接头(2)和所述轮边阀支架(8)分别安装到所述轮边阀(4)上，所述气门嘴气管(1)的一端设有与轮胎的气门嘴相连接的轮胎气门嘴接口(B)，所述外接气源接头(2)设有与外接气源连接的外接气源接口(D)，所述轮边阀(4)的上设有与所述轮边阀(4)的中央气道连通的轮毂内气道接口(A)，所述轮边阀(4)包括上阀盖(4.1)、上密封唇(4.5)、阀芯(4.7)、阀体(4.11)、以及下阀盖(4.8)，其特征在于：所述轮边阀(4)从上往下依次包括所述上阀盖(4.1)、第一弹簧(4.2)、上组合膜片(4.3)、所述上密封唇(4.5)、所述阀芯(4.7)、所述阀体(4.11)、下组合膜片(4.10)、第二弹簧(4.9)以及所述下阀盖(4.8)，所述阀芯(4.7)置于所述上密封唇(4.5)内，所述上密封唇(4.5)置于所述阀体(4.11)内，所述上组合膜片(4.3)与所述上密封唇(4.5)之间在所述阀体(4.11)内部形成第一气室(I)，所述上密封唇(4.5)设置在所述第一气室(I)内，所述第一气室(I)通过所述上密封唇(4.5)与阀体(4.11)的中央气道连通，所述阀体(4.11)下半部分与所述下组合膜片(4.10)之间在所述阀体(4.11)内形成第二气室(II)，所述第二气室(II)与所述中央气道和所述轮边阀(4)上的放气口(C)相连通，所述下组合膜片(4.10)与所述下阀盖(4.8)在所述下阀盖(4.8)内部形成第三气室(III)，所述第一气室(I)和第三气室(III)均与所述轮毂内气道接口(A)连通，所述上组合膜片(4.3)在所述第一弹簧(4.2)的向下弹性力和所述第一气室(I)内的气压的共同作用下紧贴或离开所述上密封唇(4.5)上与所述中央气道的连通口，所述下组合膜片(4.10)在所述第二弹簧(4.9)的向上弹性力和所述第三气室(III)的气压的共同作用下紧贴或离开所述阀体(4.11)下端与所述中央气道的连通口。

2.根据权利要求1所述的轮边***总成，其特征在于：所述外接气源接头(2)的一端与所述气门嘴气管(1)连接，所述气门嘴气管(1)上轮胎气门嘴接口处设有第一O型圈(1.1)，所述气门嘴气管(1)上与所述外接气源接头(2)连接处设有第二O型圈(1.2)。

3.根据权利要求1所述的轮边***总成，其特征在于：所述轮边阀(4)的前端依次安装有第二接头(5)、第三接头(9)，所述第二接头(5)通过内六角圆柱头螺钉(6)、弹性垫圈(7)与所述轮边阀(4)连接。

4.根据权利要求3所述的轮边***总成，其特征在于：所述第三接头(9)的上端直接***所述第二接头(5)中并通过第六O型圈(13)密封，所述第三接头(9)的下端设有所述轮毂内气道接口(A)，所述轮毂内气道接口(A)通过螺纹接入车桥轮毂内气道中并通过第七O型圈(14)密封。

5.根据权利要求1所述的轮边***总成，其特征在于：所述轮边阀支架(8)通过第二内六角圆柱头螺钉(16)、第二弹性垫圈(17)、十字槽沉头螺钉(15)与所述轮边阀(4)的所述下阀盖(4.8)连接。

6.根据权利要求1所述的轮边***总成，其特征在于：所述气门嘴气管(1)的内部衬管为倒钩结构固定，所述气门嘴气管(1)的一端与轮胎的气门嘴相连接，所述气门嘴气管(1)的另一端与外接气源接头(2)的一端连接，所述外接气源接头(2)的另一端连接至轮边阀(4)的一侧且通过锁紧螺母(3)固定，并通过第三O型圈(10)、第四O型圈(11)密封。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮边***总成，其特征在于：所述上密封唇(4.5)用弹性挡圈(4.4)固定在所述阀体(4.11)中，所述上密封唇(4.5)与所述阀体(4.11)之间用O型圈(4.6)密封。

8.根据权利要求7所述的轮边***总成，其特征在于：所述上阀盖(4.1)、所述阀体(4.11)和所述下阀盖(4.8)通过内六角圆柱头螺钉(4.13)和弹性垫圈(4.12)连接。

9.根据权利要求1所述的轮边***总成，其特征在于：所述轮毂内气道接口(A)的朝向与轮胎气门嘴接口(B)的朝向相同，所述外接气源接口(D)的朝向与所述轮毂内气道接口(A)和轮胎气门嘴接口(B)的朝向相反。

10.根据权利要求9所述的轮边***总成，其特征在于：所述放气口(C)的朝向与所述外接气源接口(D)的朝向、所述轮毂内气道接口(A)的朝向、所述轮胎气门嘴接口(B)的朝向相垂直。