一種輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于氣控型輪胎閥【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的閥芯結(jié)構(gòu)應(yīng)用于氣控型輪胎閥中，其為一種新的閥芯結(jié)構(gòu)，采用了雙導(dǎo)向環(huán)定位的活塞為閥芯運動部件，活塞的復(fù)位采用雙彈簧裝置，這種結(jié)構(gòu)的活塞運動摩擦力穩(wěn)定，工作可靠性高。閥芯還具有防塵裝置，能夠有效阻擋外界雜質(zhì)進入閥芯內(nèi)部。這種閥芯結(jié)構(gòu)極大的提高了輪胎閥的工作可靠性和防塵抗污染能力，能夠顯著提高輪胎閥可靠性并減小輪胎閥外形尺寸。
【專利說明】一種輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氣控型輪胎閥【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著輪胎中央充放氣系統(tǒng)在各種重型載重車輛中的廣泛應(yīng)用，使用者對輪胎中央充放氣系統(tǒng)自身性能和可靠性要求也日益提高。在輪胎中央充放氣系統(tǒng)中，輪胎閥是系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，系統(tǒng)的可靠性很大程度上取決于輪胎閥的可靠性。
[0003]在發(fā)明專利ZL200510088613.6中，詳細介紹了一種輪胎壓力氣體方向控制閥(既輪胎閥)的結(jié)構(gòu)，該閥的工作原理詳見發(fā)明專利ZL200510088613.6說明書的敘述。該輪胎閥屬于氣控型輪胎閥，能夠?qū)崿F(xiàn)為輪胎進行充氣、放氣、測壓和保壓的功能。但該輪胎閥也有以下不足:①該輪胎閥的運動部件活塞為一個加了密封圈的金屬圓柱，活塞運動的摩擦面為金屬對金屬，這容易造成活塞運動的摩擦阻力加大，引起活塞運動卡滯。②活塞的復(fù)位裝置為一個螺旋壓縮彈簧，為了保證活塞在不同點的復(fù)位力，彈簧的工作行程較長，導(dǎo)致活塞行程較長，增大了活塞運動的不穩(wěn)定性和閥體的結(jié)構(gòu)尺寸。③該輪胎閥防塵能力較差，夕卜界雜質(zhì)容易從放氣口進入閥芯內(nèi)部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種新型閥芯結(jié)構(gòu)，要求其能夠解決上述現(xiàn)有閥芯所存在的技術(shù)問題。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)，所述閥芯結(jié)構(gòu)包括:閥芯運動活塞結(jié)構(gòu)、雙彈簧活塞復(fù)位結(jié)構(gòu)以及防塵圈結(jié)構(gòu)；
[0008]所述閥芯運動活塞結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置于缸套9內(nèi)部的活塞1、導(dǎo)向環(huán)3及密封圈4 ;所述活塞I內(nèi)部開有軸向和徑向的環(huán)形槽，用來形成氣路，通過氣體，所述活塞I的外表面上開有3個環(huán)形槽，所述導(dǎo)向環(huán)3設(shè)有兩個，分別安裝在所述活塞I位于兩側(cè)的環(huán)形槽上，所述密封圈4安裝在所述活塞I位于中間的環(huán)形槽上；所述導(dǎo)向環(huán)3在活塞I兩側(cè)起到支撐作用，缸套9內(nèi)表面與活塞I外表面之間存有間隙，不發(fā)生接觸；運動摩擦面為導(dǎo)向環(huán)3外表面與缸套9內(nèi)表面之間的接觸面；
[0009]所述雙彈簧活塞復(fù)位結(jié)構(gòu)包括:第一復(fù)位彈簧5、第二復(fù)位彈簧6以及復(fù)位彈簧支撐2 ;所述第二復(fù)位彈簧6在復(fù)位彈簧支撐2的限位作用下被預(yù)緊于活塞I運動方向上的某一位置，所述復(fù)位彈簧支撐2設(shè)置為可在活塞I運動方向上滑動；所述第一復(fù)位彈簧5作用于活塞I背面，用于產(chǎn)生第一復(fù)位力，當(dāng)活塞I向左側(cè)運動到某一位置，與復(fù)位彈簧支撐2相接觸后壓縮復(fù)位彈簧支撐2，使復(fù)位彈簧支撐2發(fā)生滑動，被事先預(yù)緊了的復(fù)位力迅速作用在活塞I背面，使活塞I的復(fù)位力實現(xiàn)了階段性跳躍；[0010]所述防塵圈結(jié)構(gòu)包括:防塵圈7 ;所述防塵圈7安裝在閥體8上，防塵圈7在安裝后自身發(fā)生變形，在其自身變形力的作用下，完全遮擋了閥體8上的放氣孔，使外界雜質(zhì)難以進入，當(dāng)放氣孔有氣體排出時，防塵圈7在氣體壓力下變形，使氣體通過。
[0011]其中，所述活塞I為金屬材質(zhì)制成。
[0012]其中，所述導(dǎo)向環(huán)3為非金屬耐磨材料制成，與金屬之間的滑動摩擦系數(shù)較小，并且具有自潤滑性。
[0013]其中，所述防塵圈7為橡膠材質(zhì)制成。
[0014](三)有益效果
[0015]本發(fā)明的閥芯結(jié)構(gòu)應(yīng)用于氣控型輪胎閥中，其為一種新的閥芯結(jié)構(gòu)，采用了雙導(dǎo)向環(huán)定位的活塞為閥芯運動部件，活塞的復(fù)位采用雙彈簧裝置，這種結(jié)構(gòu)的活塞運動摩擦力穩(wěn)定，工作可靠性高。閥芯還具有防塵裝置，能夠有效阻擋外界雜質(zhì)進入閥芯內(nèi)部。這種閥芯結(jié)構(gòu)極大的提高了輪胎閥的工作可靠性和防塵抗污染能力，能夠顯著提高輪胎閥可靠性并減小輪胎閥外形尺寸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]【附圖標(biāo)記說明】
[0018]1.活塞；2.復(fù)位彈簧支撐；3.導(dǎo)向環(huán)；4.密封圈；5.第一復(fù)位彈簧；
[0019]6.第二復(fù)位彈簧；7.防塵圈；8.閥體；9.缸套。
[0020]1.活塞；2.復(fù)位彈簧支撐；3.導(dǎo)向環(huán)；4.密封圈；5.第一復(fù)位彈簧；
[0021]6.第二復(fù)位彈簧；7.防塵圈；8.閥體；9.缸套；
[0022]10.閥桿；11.單向閥腔室。
【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。
[0024]為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供一種輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)，如圖1所示，所述閥芯結(jié)構(gòu)包括:閥芯運動活塞結(jié)構(gòu)、雙彈簧活塞復(fù)位結(jié)構(gòu)以及防塵圈結(jié)構(gòu)；
[0025]所述閥芯運動活塞結(jié)構(gòu)包括:設(shè)置于缸套9內(nèi)部的活塞1、導(dǎo)向環(huán)3及密封圈4 ;所述活塞I內(nèi)部開有軸向和徑向的環(huán)形槽，用來形成氣路，通過氣體，所述活塞I的外表面上開有3個環(huán)形槽，所述導(dǎo)向環(huán)3設(shè)有兩個，分別安裝在所述活塞I位于兩側(cè)的環(huán)形槽上，所述密封圈4安裝在所述活塞I位于中間的環(huán)形槽上；所述導(dǎo)向環(huán)3在活塞I兩側(cè)起到支撐作用，缸套9內(nèi)表面與活塞I外表面之間存有間隙，不發(fā)生接觸；運動摩擦面為導(dǎo)向環(huán)3外表面與缸套9內(nèi)表面之間的接觸面；在活塞I運動的過程中，由導(dǎo)向環(huán)3支撐活塞I在缸套9內(nèi)滑動；由于活塞I上兩側(cè)導(dǎo)向環(huán)3的作用，減小了活塞的運動摩擦力，提高了活塞的運動穩(wěn)定性?；钊鸌運動了很短的距離后，密封圈4就越過了缸套9上的氣隙，實現(xiàn)了氣路的切換；這種新結(jié)構(gòu)的閥芯運動裝置具有較高的工作可靠性；
[0026]所述雙彈簧活塞復(fù)位結(jié)構(gòu)包括:第一復(fù)位彈簧5、第二復(fù)位彈簧6以及復(fù)位彈簧支撐2 ;所述第二復(fù)位彈簧6在復(fù)位彈簧支撐2的限位作用下被預(yù)緊于活塞I運動方向上的某一位置，所述復(fù)位彈簧支撐2設(shè)置為可在活塞I運動方向上滑動；所述第一復(fù)位彈簧5作用于活塞I背面，用于產(chǎn)生第一復(fù)位力，當(dāng)活塞I向左側(cè)運動到某一位置，與復(fù)位彈簧支撐2相接觸后壓縮復(fù)位彈簧支撐2，使復(fù)位彈簧支撐2發(fā)生滑動，被事先預(yù)緊了的復(fù)位力迅速作用在活塞I背面，使活塞I的復(fù)位力實現(xiàn)了階段性跳躍；這種裝置既滿足了活塞在不同點的不同復(fù)位力要求，又有效縮短了活塞行程。
[0027]所述防塵圈結(jié)構(gòu)包括:防塵圈7 ;所述防塵圈7安裝在閥體8上，防塵圈7在安裝后自身發(fā)生變形，在其自身變形力的作用下，完全遮擋了閥體8上的放氣孔，使外界雜質(zhì)難以進入，當(dāng)放氣孔有氣體排出時，防塵圈7在氣體壓力下變形，使氣體通過；防塵圈的存在相當(dāng)于在排氣孔上增加了一個低阻力的單向閥裝置，能夠有效阻止外界雜質(zhì)進入，具有一定的抗污染能力。
[0028]其中，所述活塞I為金屬材質(zhì)制成。
[0029]其中，所述導(dǎo)向環(huán)3為非金屬耐磨材料制成，與金屬之間的滑動摩擦系數(shù)較小，并且具有自潤滑性。
[0030]其中，所述防塵圈7為橡膠材質(zhì)制成。
[0031]下面結(jié)合具體實施例來詳細說明.[0032]實施例
[0033]本實施例提供一種新的閥芯具體結(jié)構(gòu)，安裝在輪胎閥閥體中，能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎閥保壓、充氣、放氣和測壓的功能，具體功能實現(xiàn)的過程如下:
[0034]1.保壓過程。當(dāng)輪胎閥的進氣口通大氣時，輪胎閥工作在保壓狀態(tài)，保壓狀態(tài)為輪胎閥將輪胎氣壓截止，使輪胎氣壓不與外界相通的狀態(tài)。此時閥芯的工作原理是這樣的，請參見說明書附圖1，輪胎閥的進氣口與活塞I右側(cè)表面相連，活塞I的右側(cè)表面受到大氣壓的作用，活塞I的左側(cè)表面始終`與大氣相連，同時活塞I左側(cè)表面還與第一復(fù)位彈簧5相接觸，在第一復(fù)位彈簧5的彈簧力作用下活塞I向右移動，閥桿10與活塞I通過螺紋剛性聯(lián)接，因而閥桿10也向右移動，直到閥桿10上的硫化橡膠面與閥口緊密接觸，并緊緊密封住左側(cè)腔室，由于左側(cè)腔室與輪胎相連接，因而輪胎氣壓被截止，實現(xiàn)了輪胎閥的保壓功能。
[0035]2.充氣過程。當(dāng)輪胎閥的進氣口通有高壓氣體時，輪胎閥實現(xiàn)充氣功能。高壓氣體通過輪胎閥進氣口作用在活塞I的右側(cè)表面上，活塞I的左側(cè)表面受到大氣壓力和第一復(fù)位彈簧5的作用力。由于高壓氣體(約為0.8-lMpa)在活塞I上的作用力遠大于大氣壓力和第一復(fù)位彈簧5的作用力，活塞I向左移動，與復(fù)位彈簧支撐2相接觸，繼而推動第二復(fù)位彈簧6，使其壓縮，活塞I繼續(xù)向左移動。直到活塞I左側(cè)表面上的密封墊與輪胎閥閥體相接觸時，活塞I被限位，停止運動。由于閥桿10與活塞I剛性連接，因此也隨活塞I向左運動。同時由于活塞I向左運動，密封圈4向左越過了缸套9上的縫隙。此時形成了如下一條氣路通道:作用在活塞I右表面的高壓氣體經(jīng)過活塞I上的環(huán)形溝槽，進入缸套9上的間隙，再經(jīng)過輪胎閥閥體上的通氣孔進入單向閥腔室U，經(jīng)過單向閥腔室11后進入左側(cè)腔室，由于左側(cè)腔室與輪胎相連接，高壓氣體進入輪胎，為輪胎充氣，輪胎閥進入充氣工作過程。
[0036]3.放氣過程。當(dāng)輪胎閥進氣口中的氣壓較低(0.08-0.1Mpa)時，輪胎閥實現(xiàn)放氣功能。氣源中的低壓氣體通過輪胎閥進氣口作用在活塞I的右側(cè)表面上，活塞I的左側(cè)表面受到大氣壓力和第一復(fù)位彈簧5的作用力。在低壓氣體的作用下，活塞I克服第一復(fù)位彈簧5的彈力向左移動。當(dāng)與復(fù)位彈簧支撐2相接觸時，由于低壓氣體的作用力不足以克服第二復(fù)位彈簧6的彈力，活塞I停止運動。此時活塞I上的密封圈4尚未越過缸套9上的縫隙。由于閥桿10與活塞I剛性連接，因此也隨活塞I向左運動。于是形成了如下一條氣路通道:輪胎中的壓力氣體通過閥桿10進入活塞I左側(cè)表面的腔室，由于活塞I左側(cè)表面的腔室始終通過防塵圈7與大氣相連，輪胎中壓力氣體經(jīng)防塵圈7排入大氣，由于防塵圈7單向閥作用的存在，使輪胎閥在排氣的過程中外界雜質(zhì)很難進入閥體內(nèi)部。輪胎閥實現(xiàn)了放氣功能。
[0037]4.測壓過程。當(dāng)需要為輪胎測量壓力時，首先輪胎閥進氣口通入與充氣過程壓力相同的高壓氣體，持續(xù)一段時間后，中央充放氣系統(tǒng)的整個管路封閉，由于管路上端中央充放氣系統(tǒng)控制箱中有壓力傳感器與管路連接，通過壓力傳感器測量管路上端的氣壓，從而得到輪胎氣壓進行測壓。輪胎閥的工作是這樣完成的:當(dāng)輪胎閥進氣口通入高壓氣體，閥芯動作過程與輪胎閥充氣過程完全相同。持續(xù)一段時間后，整個管路封閉。此時，活塞I右側(cè)表面的氣體壓力并沒有降低，活塞I不會回位，形成與輪胎閥充氣過程完全相同的氣路通道。氣體的流動隨著氣壓平衡逐漸停止。由于單向閥腔室11是反向可微量通過氣體的。使得活塞I右表面的腔室始終與輪胎相通，活塞右表面腔室通過輪胎閥進氣口始終與中央充放氣系統(tǒng)管路相連，這樣通過壓力傳感器測量管路上端的氣壓，就可以得到輪胎氣壓，輪胎閥實現(xiàn)了為輪胎測量壓力的功能。
[0038]5.由充氣、放氣和測壓過程進入保壓過程。輪胎閥由充氣和測壓過程進入保壓過程的過程完全相同，在進入保壓狀態(tài)前活塞I右表面都作用有高壓氣體。此時的氣路通道與輪胎閥在充氣過程使時的氣路通道完全相同。在進入保壓狀態(tài)時，活塞I右表面與大氣相通，由于單向閥腔室11只允許少量氣體反向流動，其流入量遠小于活塞I右表面氣體向外流出量。于是活塞I右表面壓力迅速下降，直到不足以克服第二復(fù)位彈簧6的彈力，于是活塞I向右移動，密封圈4向右越過缸套9上的間隙，氣路通道被隔斷，活塞I不與復(fù)位彈簧支撐2相接觸后，在第一復(fù)位彈簧5的彈力下繼續(xù)向右運動，由于閥桿10與活塞I剛性連接，在活塞I向右運動的過程中，閥桿10與活塞I 一同向右運動。當(dāng)閥桿10上的橡膠面與輪胎閥閥體相接觸后，閥桿10和活塞I被限位，停止運動。此時輪胎閥的工作狀態(tài)與輪胎閥保壓狀態(tài)完全相同，實現(xiàn)了輪胎閥由充氣過程或者測壓過程進入保壓過程的功能。輪胎閥由放氣過程進入保壓過程是這樣實現(xiàn)的:輪胎閥在放氣過程時，活塞I只向左運動到了與復(fù)位彈簧支撐2相接觸，就停止了繼續(xù)向左運動，在進入保壓狀態(tài)時，活塞I右表面與大氣相通，氣體壓力迅速下降，活塞I在第一復(fù)位彈簧5彈力的作用下向右移動，由于閥桿10與活塞I剛性連接，在活塞I向右運動的過程中，閥桿10與活塞I 一同向右運動。當(dāng)閥桿10上的橡膠面與輪胎閥閥體相接觸后，閥桿10和活塞I被限位，停止運動，此時輪胎閥的工作狀態(tài)與輪胎閥保壓狀態(tài)完全相同，實現(xiàn)了輪胎閥由放氣過程進入保壓過程的功能。
[0039]6.附加說明。以上所述輪胎閥的工作過程中，活塞I的運動始終是由導(dǎo)向環(huán)3支撐活塞I在缸套9內(nèi)滑動。摩擦面為金屬與非金屬，摩擦阻力小，對潤滑狀況的要求低，從而減小了活塞I的運動摩擦力，提高了活塞的運動穩(wěn)定性。
[0040]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥芯結(jié)構(gòu)包括:閥芯運動活塞結(jié)構(gòu)以及雙彈簧活塞復(fù)位結(jié)構(gòu)； 所述閥芯運動活塞結(jié)構(gòu)包括:活塞(I)、導(dǎo)向環(huán)(3)、密封圈(4)及固定于輪胎閥閥體上的缸套(9);設(shè)置于缸套(9)內(nèi)部的活塞(I)、導(dǎo)向環(huán)(3)及密封圈(4);所述活塞(I)內(nèi)部開有軸向和徑向的環(huán)形槽，用來形成氣路，通過氣體，所述活塞(I)的外表面上開有3個環(huán)形槽，所述導(dǎo)向環(huán)(3)設(shè)有兩個，分別安裝在所述活塞(I)位于兩側(cè)的環(huán)形槽上，所述密封圈(4)安裝在所述活塞(I)位于中間的環(huán)形槽上；所述導(dǎo)向環(huán)(3)在活塞(I)兩側(cè)起到支撐作用，缸套(9)內(nèi)表面與活塞(I)外表面之間存有間隙，不發(fā)生接觸；運動摩擦面為導(dǎo)向環(huán)(3)外表面與缸套(9)內(nèi)表面之間的接觸面； 所述雙彈簧活塞復(fù)位結(jié)構(gòu)包括:直接與活塞(I)相接觸的第一復(fù)位彈簧(5)、第二復(fù)位彈簧(6)以及復(fù)位彈簧支撐(2);所述第二復(fù)位彈簧(6)在復(fù)位彈簧支撐(2)的限位作用下被預(yù)緊于活塞(I)運動方向上的某一位置，所述復(fù)位彈簧支撐(2 )設(shè)置為可在活塞(I)運動方向上滑動；所述第一復(fù)位彈簧(5)作用于活塞(I)背面，用于產(chǎn)生第一復(fù)位力，當(dāng)活塞(I)向左側(cè)運動到某一位置，與復(fù)位彈簧支撐(2)相接觸后壓縮復(fù)位彈簧支撐(2)，使復(fù)位彈簧支撐(2)發(fā)生滑動，被事先預(yù)緊了的復(fù)位力迅速作用在活塞(I)背面，使活塞(I)的復(fù)位力實現(xiàn)了階段性跳躍。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述閥芯結(jié)構(gòu)還包括防塵圈(7);所述防塵圈(7)安裝在輪胎閥閥體(8)上，防塵圈(7)在安裝后自身發(fā)生變形，在其自身變形力的作用下，完全遮擋了閥體(8)上的放氣孔，使外界雜質(zhì)難以進入，當(dāng)放氣孔有氣體排出時，防塵圈(7)在氣體壓力下變形，使氣體通過。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述活塞(I)為金屬材質(zhì)制成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述導(dǎo)向環(huán)(3)為非金屬耐磨材料制成，與金屬之間的滑動摩擦系數(shù)較小，并且具有自潤滑性。
5.如權(quán)利要求1或2所述的輪胎中央充放氣系統(tǒng)輪胎閥用的閥芯結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防塵圈(7)為橡膠材質(zhì)制成。
【文檔編號】F16K15/20GK103775693SQ201410050843
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】周文杰, 張宏超, 閆智洲, 尹君勝, 徐曉曦, 王成玲 申請人:中國北方車輛研究所