用于轮胎充气系统的旋转式馈通组件的制作方法

本发明涉及一种用于轮胎充气系统的旋转式馈通(feedthrough)组件，尤其涉及用于机动车辆的旋转式馈通组件。

背景技术

充气系统用于不同类型的车辆诸如卡车、拖拉机或土方机械中。轮胎充气系统的主要目的是使轮胎压力适应不同的操作条件。通常，这些条件包括车辆正在行驶的地面、车辆速度和车辆负荷中的至少一个。轮胎的接触面受轮胎压力的影响。随着轮胎压力减小，接触面增加。随着轮胎压力增加，接触面减小。出于这一目的，期望根据地面条件优化轮胎压力。例如，当车辆行驶在软表面诸如砾石上时，可以采用较低轮胎压力。另一方面，当车辆行驶在硬表面诸如柏油路或混凝土上时，可以选择较高轮胎压力。因此，轮胎充气系统可以提高轮胎寿命、减小土壤压实、降低燃料消耗，并且减少总操作成本。

因为期望轮胎可以在车辆的操作期间进行充气和放气，所以从现有技术已知的轮胎充气系统包括旋转式密封设备。例如，这些可以置于车辆心轴和轮毂之间，车轮和轮胎可以安装在该车辆心轴和轮毂上。通常，旋转式密封设备的功能对于轮胎充气系统是非常关键的，因为旋转式密封设备应优选地被配置为在车轮旋转时将用于给轮胎充气的流体从充气管线传递到车轮阀。通常，旋转式密封设备包括置于心轴和/或轮毂上的密封装置，该密封装置通常在车轮旋转时处于滑动接触。这样，密封装置形成环形密封室，可以通过该环形密封室将流体从流体源诸如压缩机运送到旋转的轮胎，并且反之亦然。

wo2013/156430a1描述了一种用于轮胎充气系统的心轴组件，其中流体管线中的一些集成于车桥中。然而，该解决方案可能需要可旋转部件(例如轮毂)的设计适应于心轴的设计，例如。在一些情况下，这可能意味着必须在车桥中钻深孔，这可能使制造过程变得复杂。当所述组件包括多于一条流体管线时(例如用于填充和排出轮胎的主管线和用于气动地致动可致动控制阀的先导(pilot)管线)，其空间延伸(尤其是其轴向延伸)可能必须扩大，以便容纳所有密封件和流体管线。这通常是不期望的，因为对于许多应用而言，需要包括轮胎充气系统的车桥的长度低于给定的最大长度。

因此，本发明的目的是，设计可以以优选地简单方式制造和装配的一种优选紧凑的用于轮胎充气系统的旋转式馈通组件。

该目的通过根据权利要求1的用于轮胎充气系统的旋转式馈通组件解决。从属权利要求中描述了具体实施例。

技术实现要素：

当前提出的用于轮胎充气系统的旋转式馈通组件，尤其是用于机动车辆的旋转式馈通组件至少包括：

固定部件，其包括主流体管线的第一区段和先导流体管线的第一区段；

可旋转部件，其可旋转地安装在固定部件上，并且被配置为支承充气轮胎，该可旋转部件包括主流体管线的第二区段和先导流体管线的第二区段；

第一环形密封室，其径向地置于固定部件和可旋转部件之间，该第一环形密封室提供主流体管线的第一区段和主流体管线的第二区段之间的流体连通；

第二环形密封室，其径向地置于固定部件和可旋转部件之间，该第二环形密封室提供先导流体管线的第一区段和先导流体管线的第二区段之间的流体连通。固定部件可以为转向关节(steeringknuckle)或另一类型的车轮支承固定构件。例如，可旋转部件可以为轮毂或另一种可旋转构件。

当前提出的旋转式馈通组件与已知的组件的不同之处在于，第一环形密封室和第二环形密封室定位在可旋转部件的径向相对的侧面上。该设计便于第一环形密封室和第二环形密封室的特别紧凑的布置，这种特别紧凑的布置具体地沿着由可旋转部件的旋转轴线限定的方向。此外，所提出的组件允许旋转式密封室的设计与可旋转部件的设计分开。与wo2013/156430a1中所公开的解决方案相比较，主流体管线可以延伸，因为该管线可以从车桥移动到可以运载较小重量的机械元件，此外，这可以便于制造。在本文的范围内，术语流体优选地是指气体介质诸如空气。

具体地，第一环形密封室和第二环形密封室可以布置在距可旋转部件的旋转轴线不同的径向距离处。例如，第一环形密封室和第二环形密封室可以布置为使得它们沿轴向部分地重叠。这允许减小馈通组件的轴向延伸。

通常，所述组件进一步包括阀，例如，该阀可安装在可旋转部件上。然后，该阀可以被配置为选择性地提供主流体管线的第二区段和可以安装在可旋转部件上的充气轮胎之间的流体连通。该阀可以进一步被配置为由可通过先导流体管线施加到阀的流体压力来致动。例如，该阀可以被致动为使得先导流体管线中的流体压力高于或低于使阀打开的阈值压力，从而可以增加或减小轮胎压力。

第一环形密封室可以径向地定位在可旋转部件的外侧上，可旋转部件的外侧背离可旋转部件的旋转轴线，并且第二环形密封室可以径向地定位在可旋转部件的内侧上，可旋转部件的内侧面向可旋转部件的旋转轴线。

替代地，第二环形密封室可以径向地定位在可旋转部件的外侧上，可旋转部件的外侧背离可旋转部件的旋转轴线，并且第一环形密封室可以径向地定位在可旋转部件的内侧上，可旋转部件的内侧面向可旋转部件的旋转轴线。

固定部件可以包括第一部分，可旋转部件安装在该第一部分上，并且固定部件可以进一步包括环形的第二部分。固定部件的第一部分和第二部分可以整体形成。固定部件的第一部分和第二部分可以相对于彼此同心布置。固定部件的第一部分和第二部分可以包围轴向延伸的环形凹陷部。该环形凹陷部可以具有面向可旋转部件的开口。

可旋转部件可以包括环形的、轴向延伸的突出部。该突出部可以至少部分地延伸到由固定部件形成的凹陷部中，或者该突出部可以至少部分地容纳在由固定部件形成的凹陷部中。环形密封室中的一个(例如，第一环形密封室)可以径向地定位在突出部的外侧上，突出部的外侧背离可旋转部件的旋转轴线。在这种情况下，主流体管线的第二区段通常至少部分地在可旋转部件的突出部内延伸。

所述组件可以进一步包括环形密封件，该环形密封件置于可旋转部件和固定部件的第二部分之间，从而防止污染物进入由固定部件形成的凹陷部。

第一环形密封室或第二环形密封室可以径向地定位在固定部件的环形第二部分的内侧上。

第一环形密封室可以包括一对环形密封唇部或由一对环形密封唇部形成，或者可以至少部分地由一对环形密封唇部形成。第一环形密封室的环形密封件可以安装在固定部件上，例如安装在固定部件的第二环形部分的内侧上。

类似地，第二环形密封室可以包括一对环形密封唇部或由一对环形密封唇部形成，或者可以至少部分低由一对环形密封唇部形成。第二环形密封室的环形密封唇部可以安装在可旋转部件上，例如安装在可旋转部件的内侧上，其中可旋转部件的内侧面向可旋转部件的旋转轴线。

所述组件可以进一步包括一对轴承，该对轴承径向地置于固定部件和可旋转部件之间。通常，轴承安装在固定部件的第一部分上。换言之，可旋转部件可以凭借轴承可旋转地安装在固定部件上，具体是安装在固定部件的第一部分上。例如，轴承可以被配置为滚柱轴承或滚珠轴承。轴承可以相对于彼此轴向地隔开。环形密封室中的一个(例如第二环形密封室)可以轴向地置于轴承之间。具体地，轴承和可旋转部件的上述突出部可以布置为使得轴承中的至少一个能支承可旋转部件的突出部。

附图说明

现在将以示例方式参考附图描述本发明的实施例，在附图中：

图1为旋转式馈通组件的剖视图，其中先导流体管线的第一区段和第二区段通过环形密封室流体连通，该环形密封室布置在转向关节和面向轮毂的旋转轴线的轮毂面之间；以及

图2为图1的旋转式馈通组件的另一剖视图，其中主流体管线的第一区段和第二区段通过环形密封室流体连通，该环形密封室布置在转向关节和背离轮毂的旋转轴线的轮毂面之间。

具体实施方式

图1示出用于机动车辆(例如非公路车辆，如拖拉机或材料搬运车辆)的轮胎充气系统的旋转式馈通组件100的剖视图。组件100包括固定部件2(例如转向关节)和可旋转部件5(例如轮毂)。可旋转部件5凭借一对滚柱轴承对12a、12b安装到固定部件2上。可旋转部件5的旋转轴线13限定轴向。径向14垂直于轴向13行进。固定部件2不可相对于轴向13旋转。固定部件2和可旋转部件5二者相对于可旋转部件5的旋转轴线13同心布置。

固定部件2包括主流体管线16的第一区段16a和先导流体管线17的第一区段17a。主流体管线16的第一区段16a和先导流体管线17的第一区段17a二者集成于固定部件2中。主流体管线16的第一区段16a通过螺旋拧入到固定部件2的孔23中的配件7与流体源诸如压缩机(未示出)流体连通。先导流体管线17的第一区段17a通过螺旋拧入到固定部件2的孔18中的配件1与同一流体源或另一流体源流体连通。主流体管线16的第一区段16a和先导流体管线17的第一区段17a二者集成于固定部件2中。

可旋转部件5包括主流体管线16的第二区段16b(图2)和先导流体管线17的第二区段17b。在图1和图2中，重复出现的特征用相同的附图标记标出。在图1和图2中，可旋转部件5以相对于固定部件2不同的旋转角度进行布置。主流体管线16的第二区段16b(图2)和先导流体管线17的第二区段17b二者集成于可旋转部件5中。主流体管线16的第二区段16b(图2)和先导流体管线17的第二区段17b二者与可安装在可旋转部件5上的可气动致动的控制阀(未示出)流体连通。该阀提供主流体管线16和充气轮胎(未示出)之间的选择性流体连通，充气轮胎安装在可旋转部件5上，并且由可旋转部件5支承。即，轮胎可以通过主流体管线16充气或放气。控制阀可以由通过先导流体管线17在致动器上施加高流体压力或低流体压力来进行选择性地打开或关闭。

主流体管线16的第一区段16a和第二区段16b通过第一环形密封室8(图2)彼此流体连通。第一环形密封室8径向地置于固定部件2和可旋转部件5之间。类似地，先导流体管线17的第一区段17a和第二区段17b通过第二环形密封室3(图1)彼此流体连通。第二环形密封室3同样径向地置于固定部件2和可旋转部件5之间。

在本文未明确描绘的替代实施例中，流体管线16和17作为主流体管线和先导流体管线可以互换其角色，使得流体管线17充当主流体管线，而流体管线16充当先导流体管线。即，在该替代实施例中，充气轮胎可以经由流体管线17和控制阀进行充气和放气，并且，在同一替代实施例中，控制阀可以由通过流体管线16在致动器上施加高流体压力或低流体压力来进行选择性地打开或关闭。

固定部件2由金属制成，并且相对于旋转轴线13具有圆柱形对称性或基本上圆柱形对称性。固定部件包括第一部分2a和第二部分2b。第一部分2a的轴向延伸用2a’指示，而第二部分2b的轴向延伸用2b’指示。第一部分2a和第二部分2b与固定部件2整体形成。第二部分2b具有环形形状。在图1和图2所描绘的实施例中，第一部分2a也具有环形形状，心轴15容纳于第一部分2a的中心孔或中心间隙中。第一部分2a和第二部分2b相对于可旋转部件5的旋转轴线13同心布置。环形第二部分2b的内半径比第一部分2a的外半径大。第一部分2a和第二部分2b沿轴向13至少部分地重叠。第一部分2a和第二部分2b沿径向14围绕凹陷部22，该凹陷部22朝向可旋转部件5敞开。

可旋转部件5具有基本上盘状的主体5a和环形突出部5b，该环形突出部5b沿轴向13从主体5a朝向固定部件2延伸。可旋转部件5由金属制成。主体5a和突出部5b二者相对于可旋转部件5的旋转轴线13同心布置。主体5a和突出部5b整体形成。突出部5b至少部分地延伸到凹陷部22中，凹陷部22径向地置于固定部件的第一部分2a和第二部分2b之间。换言之，突出部5b至少部分地容纳在形成于固定部件的第一部分2a和第二部分2b之间的凹陷部22中。此外，突出部5b和内滚柱轴承12a(即轴向地置于第二环形密封室3和固定部件2之间的滚柱轴承12a)布置为使得内滚柱轴承12a支承突出部5b。

第二环形密封室3径向地定位在可旋转部件5的主体5a的内表面19a和固定部件2的第一部分2a的外表面20b之间。可旋转部件的主体5a的内表面19a面向可旋转部件5的旋转轴线13。固定部件2的第一部分2a的外表面20b背离可旋转部件5的旋转轴线13。第二环形密封室3轴向地置于滚柱轴承12a、滚柱轴承12b之间。第二环形密封室3由一对橡胶密封唇部6(图1)形成，该橡胶密封唇部6安装在可旋转部件5的主体5a的内表面19a上。密封唇部6包括面向第二环形密封室的气密性ptfe密封唇部和分别面向轴承12a、12b的常规密封唇部，用于将第二环形密封室3相对于用来润滑轴承12a、12b的润滑剂密封。第二环形密封室3进一步地由金属衬套21形成，该金属衬套21置于固定部件2的第一部分2a的外表面20b上。当可旋转部件5和安装在可旋转部件5的内表面19a上的密封唇部6相对于轴线13旋转时，密封唇部6与衬套21发生滑动密封接触。因此，当将流体从先导管线17的第一区段17a向先导管线17的第二区段17b引导或反之亦然时，第二环形密封室3可防止流体泄漏。

第一环形密封室8径向地定位在固定部件2的第二部分2b的内表面20a和可旋转部件5的轴向延伸的突出部5b的外表面19b之间。固定部件2的第二部分2b的内表面20a面向可旋转部件5的旋转轴线13。可旋转部件5的轴向延伸的突出部5b的外表面19b背离可旋转部件5的旋转轴线13。如同第二环形密封室3一样，第一环形密封室8由一对橡胶密封唇部10(图2)形成，该橡胶密封唇部10安装在固定部件2的环形第二部分2a的内表面20a上。第一环形密封室8进一步由金属衬套24形成，该金属衬套24置于可旋转部件5的突出部5b的外表面19b上。当可旋转部件5相对于轴线13旋转时，第一环形密封室8的密封唇部10与衬套24发生滑动密封接触。因此，当将流体从主流体管线16的第一区段16a向主流体管线16的第二区段16b引导或者反之亦然时，第一环形密封室8可防止流体泄漏。主流体管线的第二区段16b至少部分地经过可旋转部件5的突出部5b延伸，并且至少部分地集成于可旋转部件5的突出部5b中。

置于可旋转部件5和固定部件2的第二部分2b之间的环形密封件11附加地使第一环形密封室8免受污染。具体地，密封件11径向地置于突出部5b的外表面和固定部件2的第二部分2b的内表面之间。

第一环形密封室8和第二环形密封室3布置在距可旋转部件5的旋转轴线13的不同径向距离处。内滚柱轴承12a、轴向延伸的突出部5b或可旋转部件5和第一环形密封室8全部容纳于或至少部分容纳在形成于固定部件的第一部分2a和第二部分2b之间的凹陷部22中。换言之，至少内滚柱轴承12a和第一环形密封室沿径向14堆叠。即，第一环形密封室8和第二环形密封室3定位在可旋转部件的径向相对的侧面上的事实导致组件100作为整体的特别紧凑的布置。例如，与wo2013/156430a1的图2中所描绘的设计相比较，其中两个环形密封室沿轴向彼此相邻布置，当前提出的组件沿轴向14具有显著减小的延伸。