一种旋转汽车车轮的外置旋转接头的制作方法

本发明涉及胎压监测技术领域，尤其涉及一种旋转汽车车轮的外置旋转接头。

背景技术：

汽车行驶过程中，胎压过高时，会使轮胎与地面的接触面积减小，会导致车轮的抓地力减小；胎压过低时，会使汽车的颠簸感明显，且欠压行驶会缩短轮胎的使用寿命。所以，现在越来越多的乘用车配备了胎压监测功能，在汽车行驶过程中对车轮的胎压进行实时监测。

现有的胎压检测器主要有两种：内置式胎压检测器和外置式胎压检测器；其中，外置式胎压检测器一般插接在车轮的气嘴上，压力传感器实时对胎压进行检测；但在车轮快速转动中，由于外置式胎压检测器不是固定在汽车车轮的中心或转轴上，所以会受到很大的离心力，容易出现固定不可靠的情况。如果直接通过气管将轮胎的气连接至压力传感器或汽车终端，则需要解决高速旋转的车轮接气困难的难题，需要设计一种专用的接头。

如专利号为“cn201821488196.3”公开一种外置式胎压检测器，包括外壳、底座、电路板、传感器、电极安装槽及电池；底座设置于外壳内；底座上设置有相对的安装槽以及容置槽；安装槽内设置有检测气嘴；容置槽上开设有通气孔；检测气嘴通过通气孔与容置槽连通；容置槽内设置有多个金属固定柱；多个金属固定柱与检测气嘴连接；电路板设置有与多个金属固定柱对应的多个固定螺孔；每一固定螺孔与一金属固定柱通过螺丝连接；传感器设置于电路板上并位于容置槽内电极安装槽设置于电路板上并与传感器电性连接；电池安装于电极安装槽。该类外置式胎压检测器则是安装在气嘴上，车轮高速旋转过程中，检测器容易受到很大的离心力，容易出现连接不可靠的情况。

由于汽车胎压监测功能的大量使用，现在的汽车检测项目中也增加了胎压监测的检测试验，但是同样需要解决，如何在车轮高速转动的过程中，可靠连接气管的难题。

如专利号为“cn201811203665.7”公开了一种用于测试胎压监测系统性能的装置及方法，包括轮胎通过管路分别与压力传感器的进气口及电磁阀一的进气口连接；压力传感器的信号输出端与数据采集仪的数据采集端连接，数据采集仪的数据输出端与移动pc数据输入端连接；轮胎通过管路与电磁阀二的出气口连接，电磁阀二的进气口与储气罐连接；压力传感器的信号输出端连接plc模块的输入端，电磁阀一的线圈控制端与电磁阀二的线圈控制端分别与plc模块的输出端连接。该测试过程中，则必须要解决如何在车轮高速转动的过程中，可靠连接气管的难题。

为解决现有旋转车轮接气管困难的问题，需要设计一种结构简单、连接可靠的旋转汽车车轮的外置旋转接头。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对现有技术上述不足，提出一种结构简单、连接可靠的旋转汽车车轮的外置旋转接头。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种旋转汽车车轮的外置旋转接头，包括有：

具有进气口的进气座；所述进气座向上延伸出一连接轴，所述连接轴和进气座上开设有第一通孔，且连接轴和进气座中还具有与进气口连通的气流通道；所述进气座下方连接有一连接件，所述连接件上开设有与第一通孔连通的第二通孔；所述第一通孔和/或第二通孔上具有内螺纹；

固定装置，包括有驱动轴和多个卡爪，多个所述卡爪铰接在连接件上；所述驱动轴设置在第一通孔和第二通孔中，且驱动轴上具有与所述内螺纹连接的外螺纹，驱动轴可在第一通孔和第二通孔中上下运动；所述驱动轴的顶部从连接轴的顶部凸出，且驱动轴的顶部连接有旋钮；驱动轴的底部从连接件的底部凸出，且驱动轴的底部连接有用于驱动所述卡爪的驱动块；

出气环，套设在连接轴上，且出气环可绕连接轴转动；所述出气环上开设有与所述气流通道连通的出气口，出气环两端设有密封件。

在上述的一种旋转汽车车轮的外置旋转接头中，所述进气座底部开设有若干卡槽，所述连接件上具有若干卡设在所述卡槽中的卡块。

在上述的一种旋转汽车车轮的外置旋转接头中，所述卡爪向上延伸出两个具有第二销钉孔的支架，且两支架之间具有间隙；所述卡块处于间隙中，且卡块上开设有第一销钉孔；销钉依次穿过一支架上的第二销钉孔、卡块上的第一销钉孔及另一支架上的第二销钉孔，将所述卡爪铰接在卡块上。

在上述的一种旋转汽车车轮的外置旋转接头中，所述卡爪的数量为至少三个，所述卡爪包括连接部和卡合部，所述支架连接在连接部的上端，所述卡合部连接在连接部的下端，且所述连接部相对于支架呈倾斜设置。

在上述的一种旋转汽车车轮的外置旋转接头中，所述气流通道的截面呈圆形，且气流通道的轴线与所述第一通孔的轴线平行。

在上述的一种旋转汽车车轮的外置旋转接头中，所述连接轴包括有由上至下依次相连的上轴部、中轴部和下轴部；所述上轴部、中轴部和下轴部中，三者的外表面均为柱面，且所述中轴部柱面的直径小于所述上轴部和下轴部两者柱面的直径；

所述气流通道的进口与所述卡槽连通，所述气流通道的出口处于所述中轴部的柱面上。

在上述的一种旋转汽车车轮的外置旋转接头中，所述出气环包括由上至下依次相连的上环、中环和下环；所述上环上具有第一圆孔，所述中环上具有第二圆孔，所述下环上具有第三圆孔；所述第一圆孔、第二圆孔和第三圆孔依次连通，且呈同轴设置；所述第二圆孔的直径小于第一圆孔和第三圆孔的直径；

所述上环套设在上轴部上，所述中环套设在中轴部上，所述下环套设在下轴部上；所述出气口处于中环上。

在上述的一种旋转汽车车轮的外置旋转接头中，所述密封件的数量为两个，一密封件处于第一圆孔中；另一密封件处于第三圆孔中；两个所述密封件、出气环和连接轴合围成一气流空间，所述气流通道的出口与气流空间连通；所述出气口也与所述气流空间连通。

在上述的一种旋转汽车车轮的外置旋转接头中，还包括卡圈、轴承和耐磨环，所述轴承和耐磨环的数量均为两个；

其中，一耐磨环设置第一圆孔中，且处于第一圆孔中的密封件的下方；另一耐磨环设置在第三圆孔中，且处于第三圆孔中的密封件的上方；一轴承设置在第一圆孔中，且处于第一圆孔中的密封件的上方；另一轴承设置在第三圆孔中，且处于第三圆孔中的密封件的下方；

所述上轴部的柱面上开设有环形槽，所述卡圈设置在环形槽中；所述连接轴还包括连接在下轴部下方的限位圈，所述上轴部、中轴部、下轴部和限位圈呈一体设置。

在上述的一种旋转汽车车轮的外置旋转接头中，所述驱动块的外表面呈锥面设置，且所述锥面由上至下截面逐渐增大。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明中，通过旋动旋钮带动驱动轴转动，驱动轴通过驱动块的锥面驱动卡爪张开，而可将三个卡爪牢固的固定在车轮的轮轴上，将本接头固定在车轮上，车轮旋转，由于接头处于车轮的旋转中心，故不存在离心力的作用，连接牢固；且驱动轴与第一通孔或第二通孔为螺纹连接，固定后，只要不拧动旋钮，接头就被锁定在轮轴上。通过本外置旋转接头接气管时，能有效解决旋转车轮接气管困难的问题：将轮胎上的气嘴通过气管与进气座的进气口连通，而出气环的出气口通过气管连接至汽车终端或者感应部件上，车轮转动时，除出气环外的其他部件都随着车轮一起转动，而由于出气环可以沿连接轴旋转，所以出气环可以不随着车轮一起转动，可防止气管缠绕，旋转车轮接气管困难的问题；且本外置旋转接头的设计巧妙，结构简单、紧凑。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图，其中，卡爪为未张开状态；

图2为本发明的整体结构示意图，其中，卡爪为张开状态；

图3为本发明的整体结构的爆炸图；

图4为图2沿气流通道中心处的剖切视图；

图5为进气座的结构示意图；

图6为图5的另一视角的结构示意图；

图7为图5沿气流通道中心处的剖切视图；

图8为出气环的对半剖切示意图；

图9为连接件的结构示意图；

图10为驱动块的结构示意图；

图11为旋钮的俯视图；

图12为卡爪的平面示意图。

图中，1、进气座；10、连接轴；11、进气口；12、第一通孔；13、气流通道；14、卡槽；100、上轴部；101、中轴部；102、下轴部；103、限位圈；130、进口；131、出口；150、气流空间；1001、环形槽；2、连接件；20、第二通孔；21、卡块；3、固定装置；30、驱动轴；31、卡爪；32、销钉；300、旋钮；301、驱动块；310、支架；311、连接部；312、卡合部；3001、通槽；3010、锥面；3101、第一销钉孔；3102、间隙；3103、第二销钉孔；4、出气环；40、上环；41、中环；42、下环；400、第一圆孔；410、第二圆孔；411、出气口；420、第三圆孔；5、密封件；6、卡圈；7、轴承；8、耐磨环；9、缓冲件；90、挡圈。

具体实施方式

下面通过结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细描述，但本发明并不限于这些实施例；本文中所指的连通，可以为直接连通，也可以为间接连通；所指的连接可以是直接连接，也可以为间接连接。

如图1-4所示,一种旋转汽车车轮的外置旋转接头，包括有：进气座1、连接件2、固定装置3、出气环4、密封件5、卡圈6、轴承7、耐磨环8和缓冲件9。

如图5-7所示，具有进气口11的进气座1；进气座1向上延伸出一连接轴10，本方案中的进气座1与连接轴10为一体设置，但将其设置成分体式，实质作用也未改变，也在本方案的保护范围中；连接轴10和进气座1上开设有第一通孔12，且连接轴10和进气座1中还具有与进气口11连通的气流通道13；进气座1下方连接有一连接件2，连接件2上开设有与第一通孔12连通的第二通孔20；第一通孔12和/或第二通孔20上具有内螺纹。

使用过程中，第一通孔12和/或第二通孔20上的内螺纹用于供驱动轴30上的外螺纹装配，螺纹配合既能使驱动轴30能在第一通孔12和第二通孔20中上下运动，又能在不拧动旋钮300时，将驱动轴30锁定，进而使驱动块301抵在卡爪31的内侧面上，使卡爪牢牢抓固在汽车车轮的轮轴上。

优选地，进气座1底部开设有若干卡槽14，连接件2上具有若干卡设在卡槽14中的卡块21，且每一卡块21上开设有第一销钉孔3101，第一销钉孔3101供销钉32安装，进而将卡爪31铰接在卡块21上。

如图9所示，本方案中，卡块21和卡爪31的数量最优均为三个，但不限于三个，三个卡块21形成三叉形，相邻两卡块21之间的夹角呈120度，当三个卡爪31铰接在三个卡块21上时，旋转接头受力平衡，不易松动。

具体地，卡块21和卡爪31的连接方式：卡爪31向上延伸出两个具有第二销钉孔3103的支架310，且两支架310之间具有间隙3102；卡块21处于间隙3102中，且卡块21上开设有第一销钉孔3101；销钉32依次穿过一支架310上的第二销钉孔3103、卡块21上的第一销钉孔3101及另一支架310上的第二销钉孔3103，将卡爪31铰接在卡块21上。保证每一卡爪31均能绕其销钉32旋转，进而使卡爪31抓紧车轮轮轴或卡爪31从车轮轮轴上取下，操作灵活。

如图1-4和图10所示，固定装置3包括有驱动轴30和多个卡爪31，多个卡爪31铰接在连接件2上，具体地为，卡爪31铰接在连接件2的卡块21上；驱动轴30设置在第一通孔12和第二通孔20中，且驱动轴30上具有与所述内螺纹连接的外螺纹，驱动轴可在第一通孔12和第二通孔20中上下运动；驱动轴30的顶部从连接轴10的顶部凸出，且驱动轴30的顶部连接有旋钮300；驱动轴30的底部从连接件2的底部凸出，且驱动轴30的底部连接有用于驱动卡爪31的驱动块301，且驱动块301的外表面呈锥面3010设置，且锥面3010由上至下截面逐渐增大，在卡爪31锁紧在汽车车轮轮轴上时，锥面3010贴在卡爪31的内侧面上，防止卡爪31内缩，在不拧动旋钮300的情况下，卡爪31抓固在车轮的车轴上，不易松动。

优选地，如图12所示，卡爪31包括连接部311和卡合部312，支架310连接在连接部311的上端，卡合部312连接在连接部311的下端，且连接部311相对于支架310呈倾斜设置，连接部311的内侧面与驱动块301的锥面3010相匹配，以方便驱动块301顺利驱动卡爪31张开，且连接部311由上至下，截面逐渐减小，加工卡爪31可以通过简单的机加工，也可以按图12的方式摆放，通过线切割加工成，卡合部312底面为直面，当旋转接头不使用时，可以将卡合部312的直面排在桌子或储物盒中，使旋转接头整体占用的空间小，排放方便。

优选地，如图11所示，旋钮300的外圈上开设有多个通槽3001，通槽3001均布在旋钮300的外圈上，通槽3001截面呈圆弧状，及部分圆形，且其小于整圆的一半，这样可以增大手指与旋钮300的接触面积，以方便人手动拧动旋钮300；且能保证开设通槽3001后旋钮还有足够的强度，不易断齿；还方便通槽3001的加工。具体地，通槽3001可以通过铣刀沿旋钮300外圈走刀，逐个加工；可以通过钻头加工，其钻头的中心落在旋钮300的外圈之外，还可以按照图11方式摆放，线切割机的铜丝或钼丝沿着旋钮300的截面形状走丝一周，将旋钮制成，旋钮300的加工方便。旋钮300的下方设置有缓冲件9，缓冲件9套设在驱动轴30上，缓冲件9为通过橡胶材料制成，具有良好的缓冲、减震效果。

如图6、8和图1-4所示，出气环4套设在连接轴10上，且出气环4可绕连接轴10转动；出气环4上开设有与气流通道13连通的出气口411，出气环4两端设有密封件5。具体地，气流通道13的截面呈圆形，且气流通道13的轴线与第一通孔12的轴线平行，且气流通道13的轴线和第一通孔12的轴线均垂直于进气座1的底面，以节省进气座1和连接轴2的加工时间，第一通孔12和气流通道13均可以通过钻床或者镗孔的方式加工。

优选地，如图4-7所示，连接轴10包括有由上至下依次相连的上轴部100、中轴部101和下轴部102；上轴部100、中轴部101和下轴部102中，三者的外表面均为柱面，且中轴部101柱面的直径小于上轴部100和下轴部102两者柱面的直径；气流通道13的进口130与卡槽14连通，气流通道13的出口处于中轴部101的柱面上，正是由于中轴部101的柱面直径要小于下轴部102的柱面直径，才能保证气流通道13加工时不从下轴部102的柱面上开出，且垂直于进气座1的底面将气流通道13加工出，不需额外再沿垂直于气流通道13的轴线方向钻孔加工出气流通道13的出口131，节省了一道钻孔的工序。

由于气流通道13与进气口11连通，且气流通道13的进口130与卡槽14连通，所以卡块21卡设在卡槽14中时，将气流通道13的进口130堵住，以防止气流从进气口11中进入，从气流通道13的进口130处泄漏出。

出气环4包括由上至下依次相连的上环40、中环41和下环42；上环40上具有第一圆孔400，中环41上具有第二圆孔410，下环42上具有第三圆孔420；第一圆孔400、第二圆孔410和第三圆孔420依次连通，且呈同轴设置；第二圆孔410的直径小于第一圆孔400和第三圆孔420的直径；上环40套设在上轴部100上，中环41套设在中轴部101上，下环42套设在下轴部102上；出气口411处于中环41上。将中环41设置成与上环40和下环42的直径不同，以与中轴部101和上轴部100、下轴部101相匹配，其中，中轴部101的长度与中环41的长度相等。加工出气环4时，由于其为回转体，通过车床和钻孔简单机加工即可将出气环4制成。

如图3-4所示，密封件5的数量为两个，一密封件5处于第一圆孔400中；另一密封件5处于第三圆孔420中；两密封件5、出气环4和连接轴10合围成一气流空间150，气流通道13的出口131与气流空间150连通；出气口411也与气流空间150连通。

出气环4可以在连接轴10上转动，当进气座1与出气环4之间有相对运动时，由于出气口411与气流通道13的相对位置关系也会随着相对运动而发生变化，所以气流空间150的设置，保证了气流可以从气流通道13的出口进入气流空间150，从出气口411处排至终端或者压力传感器。气流空间150的设置保证了进气座1与出气环4之间发生相对转动时，气流还能稳定流通，此结构设置巧妙，能有效解决快速旋转中的车轮接气管困难的问题，还不会出现气管缠绕的问题。

优选地，如图3-4所示，本外置旋转接头还包括卡圈6、轴承7和耐磨环8，所述轴承7和耐磨环8的数量均为两个；其中，一耐磨环8设置第一圆孔400中，且处于第一圆孔400中的密封件5的下方；另一耐磨环8设置在第三圆孔420中，且处于第三圆孔420中的密封件5的上方；一轴承7设置在第一圆孔400中，且处于第一圆孔400中的密封件5的上方；另一轴承7设置在第三圆孔420中，且处于第三圆孔420中的密封件5的下方。由于第二圆孔410的直径小于第一圆孔400和第三圆孔420的直径，所以当耐磨环8、密封件5和轴承7设置时，中环41具有一个限位作用，保证耐磨环8、密封件5和轴承7不能进入第二圆孔410中，保证气流空间150的稳定性，进而保证气流连通稳定。

上轴部100的柱面上开设有环形槽1001，卡圈6设置在环形槽1001中，具体地，卡圈6为开口卡圈，以方便将卡圈6卡入环形槽1001中。卡圈6和处于第一圆孔400中的轴承7之间还设置有若干挡圈90，挡圈90可以防止第一圆孔400中的耐磨环8、密封件5和轴承7从第一圆孔400中脱离。连接轴10还包括连接在下轴部102下方的限位圈103，限位圈103抵靠在处于第三圆孔420中的轴承7上，防止处于第三圆孔420中的轴承7、密封件5和耐磨环8从第三圆孔420中脱离出来。其中，上轴部100、中轴部101、下轴部102和限位圈103呈一体设置。

工作过程中，现有的汽车车轮的商标内侧，均具有一固定孔，且该固定孔的直径为标准值，本外置旋转接头可固定在该固定孔中。将卡爪31以未张开状态设置进固定孔中，拧动旋钮300，带动驱动轴30转动，与此同时，驱动轴30上的外螺纹与第一通孔12和/或第二通孔20中的内螺纹配合，驱动轴30相对于第一通孔12和第二通孔20为向上运动，且驱动轴30带动驱动块301也向上运动，驱动块301的锥面3010顶靠在卡爪31的内侧面上，进而驱动卡爪31沿其上的销钉32转动，卡爪31向外撑开，进而固定在固定孔中；当卡爪31抓固在固定孔中时，不再拨动旋钮300，保持驱动块301的锥面3010顶靠在卡爪31的内侧面上，防止卡爪抓固不牢，将车轮的气嘴通过气管连接在进气口11上，取另一气管连接至出气口411上，并连接至压力传感器或汽车终端等地，车轮旋转，带动除出气环4以外的其他部件转动，而出气环4可以保持不转动，因此解决了旋转车轮接气管困难的难题；由于本外置旋转接头是处于车轮的旋转中心，因此也不会产生离心力，本外置旋转接头的连接稳固、可靠。

文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。