专利名称：运动球阀的制作方法
技术领域：
本发明在广义方面涉及一种阀，尤其是但不局限于涉及一种运动球阀(sports ball valve)。
背景技术：
图1和2表示了运动球阀1的剖视图。阀1装入外壳2内，该外壳2胶接或者通过其它方式固定在可充气球胆3上。阀1包括轴向布置且穿过的通道4，该通道4可膨胀，但是通常封闭阀口5。
操作时，可充气球胆3通过手动泵(未示出)充气，注射器6可与该手动泵螺纹连接。最好如图2所示，推动注射器6通过阀1的通道4，这样，它穿透可膨胀口5。阀1在注射器6周围形成密封，以便在球胆3的充气过程中限制空气的逸出。
惯用的运动球阀1至少有以下缺点。
1.将注射器6压入阀通道4并穿透可膨胀口5会损伤阀1的材料，从而导致泄漏；2.已知在球胆放气时迫使注射器6通过阀1会刺破球胆的相对侧，从而导致它不能使用；3.注射器6在相对用力插入过程中或者在球胆3的充气过程中可能在阀1内突然折断；以及4.运动球在没有注射器的情况下不能进行充气，该注射器可能并不总是容易得到。
发明内容
在第一方面，本发明提供了一种运动球阀，它包括一适用于安装阀的安装部件；以及一阀元件，该阀元件与安装部件连接并且呈具有朝向向前流动方向的减小直径部分的锥形或截头锥形，阀元件包括位于或邻近减小直径部分的可收缩孔，且该可收缩孔在打开状态时允许流体沿向前方向流过阀，而在关闭状态时可收缩孔防止流体沿相反方向流动，可收缩孔单独通过流体压力被打开。
优选是，运动球阀设置成在没有用注射器穿透阀元件或可收缩孔的情况下进行充气，从而避免损害阀元件和邻接的部件。
运动球阀可以设置成在向安装部件施加预定轴向力时使得可收缩孔打开。
适合的是，运动球阀包括隔离区域，该隔离区域设置在安装部件和阀元件的中间，并设置成在向安装部件施加操作力时减小可收缩孔意外打开的可能性。在本发明第一方面的优选形式中，隔离区域包括周向凹口，在该周向凹口处阀的横截面面积减小。适合的是，隔离区域为锥形或截头锥形的阀元件的最大截面面积的大约30至80％。
在第二方面，本发明提供了一种阀，它包括一适用于安装阀的安装部件；以及一阀元件，该阀元件包括可收缩孔，且该可收缩孔在打开状态时允许流体沿向前方向流过阀，而在关闭状态时该可收缩孔防止流体沿相反方向流动，阀元件通过隔离区域而与安装部件连接，该隔离区域减小了可收缩孔在冲击下运动至打开状态的可能性。
适合的是，本发明第二方面的可收缩孔安置成单独在流体压力下打开。
本发明第二方面的阀可以包括另外安装部件，该另外安装部件通过一个或多个隔离区域或者附加的隔离区域与安装部件连接，该隔离区域或者附加隔离区域允许安装部件和另外安装部件彼此基本独立地运动。
阀元件优选是至少局部由弹性材料形成。适合的是，隔离区域具有比阀元件更大的柔性。隔离区域可以包括环行凹口，在该环行凹口区域阀的截面面积减小。在优选形式中，隔离区域包括阀的狭窄颈部部分，该狭窄颈部部分连接安装部件和阀元件。阀在隔离区域处的横截面面积优选是阀元件的最大横截面面积的大约30至80％。该隔离区域可以是两个或更多隔离区域中的一个。
安装部件和另外安装部件可以与安装表面连接，或者设置成与安装表面连接。一个安装表面可以与第一容器的一部分连接，或者形成第一容器的一部分。另外安装表面可以与第二容器的一部分连接，或者形成第二容器的一部分。
一个或多个附加隔离区域可以包括柔性套筒，该柔性套筒包围阀元件的隔离区域的至少一部分。柔性套筒可以包括可沿轴向方向延伸和收缩的套筒。
在第三方面，本发明提供了一种阀，它包括一适用于安装阀的安装部件；以及一阀元件，该阀元件与安装部件连接，并包括可收缩孔，该可收缩孔在打开状态时允许流体沿向前方向流过阀，而在关闭状态时该可收缩孔防止流体沿相反方向流动，阀元件设置成在向安装部件施加预定轴向力时使可收缩孔打开。
适合的是，本发明第二和第三方面的阀元件为锥形或截头锥形形状，并有朝向向前流动方向的减小直径部分，且可收缩孔位于或邻近减小直径部分。
本发明第二和第三方面的可收缩孔可以设置成以接收注射器。
本发明第二和第三方面的安装部件可以与可充气球胆连接，或者设置成与可充气球胆连接。
适合的是，安装部件为盘形形状，或者是与锥形或截头锥形阀元件连接的和同轴的柱体形状。
适合的是，向安装部件施加所述预定力包括施加预定轴向力，该预定轴向力促进可收缩孔的打开，以便使球充气。向安装部件施加所述预定轴向力可以促使球放气。
安装部件优选是与阀元件形成一体，因此阀为单件结构。
阀可以主要由聚合物或橡胶材料形成。
为了更好地理解本发明的特征，下面将通过实例并参考附图介绍阀的优选实施例，附图中图1和2是惯用的运动球阀的剖视图；图3(a)、(b)、(c)是本发明一个实施例的阀的正视图、剖视图和仰视图；图4是本发明的阀的另一实施例的剖视图；图5是本发明的又一阀的正视图、剖视图和倒转平面图；
图6是本发明的阀的又一实施例的正视图和剖视图；图7是本发明的阀的又一实施例的示意剖视图和平面图；以及图8是本发明的阀的又一实施例的剖视图、平面图和照相图。
具体实施例方式
如图3所示，图3表示了本发明一个实施例的阀10，根据本发明的该特殊方面，该阀10设计成安装在运动球(未示出)上。该运动球阀10包括总体以12表示的安装部件以及阀元件14。
安装部件12包括相对较薄的盘，该盘的壁厚朝着它的轴线增大。安装部件12与截头锥形的阀元件14连接，或者在本实例中与阀元件14形成一体。阀10包括轴向布置且穿过的通道16。通道16在安装部件12处为大致柱形，并向内逐渐变细，以便在阀元件14内形成楔形部分18。然后，楔形部分18形成为与可收缩和大致矩形形状的孔20连续，该孔20穿过阀元件14延伸，并离开圆锥的减小直径部分。
本实施例的运动球阀10包括位于安装部件12和阀元件14中间的隔离区域。在该具体实施例中，隔离区域包括周向凹口22。该周向凹口22为大致圆形截面，且横截面面积为阀元件14的最大横截面面积的50％。运动球阀类似于球茎形状。
在使用时，隔离区域减小了可收缩孔20对于施加在球上的外部操作力的敏感性，该外部操作力例如由于使运动球弹起、踢球或者传球而产生。因此，可收缩孔20不会由于该操作力而意外打开，可收缩孔20的打开将导致运动球的压力损失。
本实施例的运动球阀10由橡胶状材料构成。阀10为单件结构，橡胶状材料用于将可收缩孔20偏压成关闭状态。
运动球阀10以传统方式装配在运动球或运动球胆上，例如它胶接或者以其它方式粘接在球或球胆的内表面上。运动球阀10设计成在没有注射器的情况下使用，而单独利用充气流体；最通常为空气；的充气压力来将可收缩孔20打开至它的打开状态。否则，可收缩孔20偏压至通常关闭状态。在一个实例中，将手动空气泵(没有注射器)压靠在通道16的进口上，且在充气时，压入通道16内的充气流体使得可收缩孔20膨胀，并使运动球充气。
图4表示了本发明的运动球阀30的另一实施例，除了它有呈两个凹口32形式而不是凹口22的隔离区域以外它与阀10相同。因此，与阀10相比，阀30对外部操作力具有较小敏感性。
图5表示了阀36的另一实施例，该阀36将参考图3的运动球阀10来介绍。阀10和36的相同特征以相同参考标号表示。阀36包括阀元件14，该阀元件14通过具有周向凹口22的隔离区域而与安装部件12连接。安装部件12和38形成各个内部容器和外部容器(未示出)的一部分。隔离区域40允许安装部件12和38彼此独立地少量运动，以便减小在外部和内部容器之间传递的操作力。
图6表示了阀46的另一实施例，该阀46也参考图3的运动球阀10来介绍。阀10和46的相同特征以相同参考标号表示。阀46包括通过隔离区域连接的阀元件14和安装部件12，该隔离区域有周向凹口22，与上面相关阀10和36所述相同。阀46还包括总体以48表示的另外安装部件，该安装部件通过柔性管50形式的柔性套筒而与安装部件12连接。安装部件48和12可以形成各个内部和外部容器的一部分，如上面相关阀36所述。阀46的内部容器例如可以是水或燃料储罐，柔性管50可以通过相连的外部容器进入该储罐，该外部储罐例如可以包括内部容器的壳体。
图7所示为阀例如70的又一实施例，该阀70优选是运动球阀的形式。除了没有隔离区域或周向凹口22外它与图3的运动球阀10有本质的不同。替换的运动球阀70每个都包括总体以72表示的安装部件，该安装部件72与阀元件74连接，在本例中与该阀元件74形成一体。安装部件72为盘形部件，并与锥形形状的阀元件74同轴连接。各阀70包括穿过和轴向定位的通道76。通道76包括柱形部分，该柱形部分位于盘形安装部件72处并延伸入阀元件74中，同时形成为与可收缩孔78连续。可收缩孔78在它的顶点处离开锥形阀元件74。可收缩孔78包括单个狭槽。但是，可收缩孔78可以包括多个狭槽，这些狭槽在与阀元件74同轴的线上相交，且该可收缩孔78在它的顶点处离开阀元件74。
图7的阀70同样设计成单独依靠充气流体压力来充气，而不需要注射器。与图3的运动球阀的所述充气方式类似，这些替换的运动球阀70通过将手动充气泵(或者其它充气装置)施加在运动球上而进行充气，以便向通道76施加足够流体压力，从而使可收缩孔78膨胀。这些球阀70还设计成这样，即在圆形区域80内向安装部件72施加预定的和轴向的力以促进可收缩孔78的打开。该预定力相对较大，且超过在正常工作条件下当球反弹、踢球或传球时可能施加在运动球上的力。施加给安装部件72的预定力在运动球充气时促使可收缩孔78打开，或者使运动球局部或全部放气。
图8表示了阀90的另一实施例，根据本发明的该方面，阀90设计成装配在可充气轮胎(有内胎或无内胎)上。在本例中，轮胎阀90设计成可代替普通的Schrader阀结构。轮胎阀90装配在螺纹接头92上，螺纹接头92使得该轮胎阀能够装配在现有的轮胎设备上。
轮胎阀90为单件结构并由聚合物材料制造。阀90包括与阀元件96形成一体的安装部件94。安装部件94为大致柱形形状，并包括朝内的凸缘98，该凸缘98与接头92内的互补形状凹口100啮合。阀元件96是壁相对较厚且是有可收缩和同轴定位的孔102的锥形形状的部件。
包含内胎的自行车轮胎(未示出)有螺纹阀杆，轮胎阀90装配在该螺纹阀杆上。通过将增压流体引入可收缩孔102内以便使该孔膨胀并使轮胎充气。接头92包括进口孔104，充气流体压力施加在该进口孔104上，以便打开可收缩孔102。接头92设计成与标准充气连接器(未示出)连接，大气气源与充气连接器连接。因此，轮胎阀90单独通过充气流体压力来驱动而不需要注射器。
已经详细介绍了本发明的优选实施例，本领域技术人员应当理解该阀至少有以下优于现有技术的优点1.阀能够单独依靠充气流体压力而驱动或打开，因此不需要注射器；2.阀的结构相对简单；3.阀设计和设置成减小沿相反方向的泄漏或流动；以及4.在可替换结构中，阀能够通过向它的安装部件施加预定力而放气或打开。
本领域技术人员应当理解，所述发明能够进行与前面所述不同的变化和改变。例如，阀并不需要是如所述的单件结构，且它可以根据应用和工作参数而由任意合适材料制造。阀的特定形状和结构并不需要局限于所述和所示结构，而是可以延伸至在本发明的最宽范围内的其它结构。
所有这些变化和改变都认为在本发明的范围内，本发明的特征由前述说明来确定。
权利要求
1.一种运动球阀包括一适用于安装阀的安装部件；以及一阀元件，与安装部件连接并且呈具有朝向向前流动方向的减小直径部分的锥形或截头锥形，阀元件包括位于或邻近减小直径部分的可收缩孔，且该可收缩孔在打开状态时允许流体沿向前方向流过阀，而在关闭状态时可收缩孔防止流体沿相反方向流动，可收缩孔单独通过流体压力被打开。
2.根据权利要求1所述的运动球阀，其中它设置成在没有用注射器穿透阀元件或可收缩孔的情况下进行充气。
3.根据权利要求1或2所述的运动球阀，其中阀元件设置成在向安装部件施加预定轴向力时使可收缩孔打开。
4.根据前述任意一项权利要求所述的运动球阀，其中阀包括布置在安装部件和阀元件的中间的隔离区域，并设置成在向安装部件施加操作力时减小可收缩孔意外打开的可能性。
5.根据权利要求4所述的运动球阀，其中隔离区域包括阀的横截面面积在此处减小的周向凹口。
6.根据权利要求4或5所述的运动球阀，其中隔离区域为锥形或截头锥形阀元件的最大截面面积的大约30至80％。
7.根据前述任意一项权利要求所述的运动球阀，其中安装部件为盘形形状，或者为与锥形或截头锥形阀元件连接和同轴的柱体形状。
8.一种阀包括一适用于安装阀的安装部件；以及一包括可收缩孔的阀元件，可收缩孔在打开状态时允许流体沿向前方向流过阀，而在关闭状态时可收缩孔防止流体沿相反方向流动，阀元件通过隔离区域与安装部件连接，该隔离区域减小了可收缩孔在冲击下运动至打开状态的可能性。
9.根据权利要求8所述的阀，其中可收缩孔设置成单独在流体压力下打开。
10.根据权利要求8所述的阀，其中可收缩孔设置成接收注射器。
11.根据权利要求8至10中任意一项所述的阀，其中阀元件至少局部由弹性材料形成。
12.根据权利要求11所述的阀，其中隔离区域具有比阀元件更大的柔性。
13.根据权利要求8至12中任意一项所述的阀，其中隔离区域包括阀的截面面积在此处减小的环形凹口。
14.根据权利要求8至13中任意一项所述的阀，其中隔离区域包括连接安装部件和阀元件的阀的狭窄颈部部分。
15.根据权利要求13或14所述的阀，其中阀在隔离区域处的横截面面积为阀元件的最大横截面面积的大约30至80％。
16.根据权利要求8至15中任意一项所述的阀，其中隔离区域是两个或更多隔离区域中的一个。
17.根据权利要求8至16中任意一项所述的阀，还包括另外安装部件，该另外安装部件通过一个或多个隔离区域或者附加的隔离区域与安装部件连接，该隔离区域或者附加隔离区域允许安装部件和另外安装部件彼此基本独立地运动。
18.根据权利要求17所述的阀，其中安装部件和另外安装部件与安装表面连接，或者设置成与安装表面连接。
19.根据权利要求18所述的阀，其中一个安装表面与第一容器的一部分连接或者形成第一容器的一部分。
20.根据权利要求19所述的阀，其中另外安装表面与第二容器的一部分连接或者形成第二容器的一部分。
21.根据权利要求17至20中任意一项所述的阀，其中一个或多个附加隔离区域包括包围阀元件的隔离区域的至少一部分的柔性套筒。
22.根据权利要求21所述的阀，其中柔性套筒包括可沿轴向方向延伸和收缩的套筒。
23.一种阀包括一适用于安装阀的安装部件；以及一与安装部件连接并包括可收缩孔的阀元件，该可收缩孔在打开状态时允许流体沿向前方向流过阀，而在关闭状态时可收缩孔防止流体沿相反方向流动，阀元件设置成在向安装部件施加预定力时使可收缩孔打开。
24.根据权利要求3或23所述的阀，其中向安装部件施加所述预定力促使可收缩孔打开以便使球充气。
25.根据权利要求3或23所述的阀，其中向安装部件施加所述预定力促使球放气。
26.根据前述任意一项权利要求所述的阀，其中安装部件与阀元件形成一体，因此阀为单件结构。
27.根据前述任意一项权利要求所述的阀，其中阀主要由聚合物或橡胶材料形成。
28.根据权利要求8至27中任意一项所述的阀，其中安装部件与可充气球胆连接，或者设置成与可充气球胆连接。
29.根据权利要求8至28中任意一项所述的阀，其中阀元件呈具有朝向向前流动方向的减小直径部分的锥形或截头锥形形状，且可收缩孔位于或邻近减小直径部分。
30.一种具有如权利要求8至29中任意一项所述的阀的容器。
31.一种具有如权利要求8至30中任意一项所述的阀的运动球。
全文摘要
本发明提供了一种阀(10)，其包括用于安装阀的安装部件(12)。该阀包括可收缩孔(20)，可收缩孔在打开状态时允许流体沿向前方向流过阀，而在关闭状态时防止流体沿相反方向流动。在阀的一种形式中，阀元件通过隔离区域(22)与安装部件(12)连接，隔离区域(22)减小了可收缩孔在冲击作用下运动至打开状态的可能性。在阀的另一形式中，阀元件设置成在向安装部件施加预定力时使可收缩孔打开。在阀的最后一形式中，阀包括具有单独通过流体压力来打开的可收缩孔的运动球阀。
文档编号B60C29/00GK1784565SQ200480012449
公开日2006年6月7日 申请日期2004年3月17日 优先权日2003年3月17日
发明者戴维·霍顿, 阿伦·D·迈耶 申请人:环球阀门技术有限公司