具有双泵的自动载重汽车组件轮胎充气系统的制作方法
【专利说明】具有双泵的自动载重汽车组件轮胎充气系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年11月5日提交的、名称为“具有双栗的自动载重汽车轮胎充气系统(AUTOMATIC TRUCK TIRE INFLATOR SYSTEM WITH DUAL PUMP)” 的美国临时专利申请序列号N0.61/900，103的优先权和利益。上述申请的全部公开内容通过参引并入本文。
【背景技术】
[0003]1、发明领域
[0004]本公开内容总体上涉及流体压力控制设备，并且更具体地涉及自动轮胎充气装置，该自动轮胎充气装置安装在车辆的双轮单元上以用于保持安装在双轮单元上的一对轮胎内的期望的充气压力。
[0005]2、相关技术
[0006]这部分提供了与本公开内容相关的背景信息，本公开内容不一定为现有技术。
[0007]保持车辆轮胎中的准确的充气压力已知为一种提高燃料经济性、减小轮胎磨损以及提高安全性的有效途径。当车辆轮胎充气到合适的压力一一其中轮胎的滚动阻力为最小一一时获得最优的燃料经济性结果。轮胎过充气导致由于轮胎向外膨胀而在轮胎的胎面的中央附近产生过量的磨损。另一方面，充气不足导致由于轮胎变平而在轮胎的胎面的边缘处产生过量的磨损。据估计，在美国，不适当的轮胎充气导致每年数十亿美元的不必要的轮胎磨损，以及增加了大约3%的燃料消耗并且产生了每辆车的额外的1400千克的0)2排放。
[0008]机动车辆轮胎在较冷的天气下每月会损失I到2psi(镑/平方英寸)的压力而在较温暖的天气下会损失的更多。另外，轮胎压力随着轮胎中的空气的温度而变化并且由此受车辆速度、道路表面、环境温度等影响。尽管可以通过定期地检查轮胎压力并且因而调节轮胎压力来保持适当的轮胎充气，但由于涉及不便操作，因此很大程度地倾向于忽视这种保持。
[0009]已知许多系统用于在机动车辆的操作期间自动地保持轮胎充气压力。这些已知的系统可以分组为两个广泛的类别:集中式系统和轮上系统。集中式系统通常安装在诸如拖拉机拖车之类的商用车辆上并且其经由旋转气动接头和密封件将空气从中央空气罐或压缩机给送至每个车辆旋转轮胎。当然，使用这种旋转密封件涉及若干固有缺陷。例如，安装和维修是复杂且昂贵的。此外，这种旋转接头和密封件必要地在对其性能固有不利的环境中操作。像这样，用于自动地保持轮胎充气的集中式系统通常不认为是用在机动车辆中的实际解决方案，除了一些高端奢侈品牌的车辆之外。
[0010]各种轮上(或轮内)系统也是已知的。在这些系统中，单独的充气机构在车辆每个轮上执行使得使用安装至其中安装有轮胎的同一轮的机构来调节每个轮胎的压力。基于轮胎变形的系统——比如美国专利N0.5，975，174中公开的基于轮胎变形的系统——可以包括压缩机和柱塞，其中，该压缩机设置在轮胎内，该柱塞用于将旋转轮胎的变形转换成用于驱动压缩机的活塞的线性力。当然，该机构不是用户可维修的并且通常是不可进入的，而需要执行每次维修时将轮胎移除。替代性地，在美国专利申请公开N0.2011/0129360中公开了用于调节轮胎压力的安装有轮的、离心激活式空气压缩机。公开的系统使用多个活塞和弹簧偏置离心臂来调节每个轮胎的压力。该系统不仅是过于复杂的，而且在通常在车轮附近所遇到的恶劣的操作条件下易于受到机械失效的影响。
[0011]因此，提供克服现有技术的上述限制中的至少一些限制的轮胎充气装置将是有利的。此外，提供能够在车辆的双轮单元上使用的轮胎充气装置将是有利的。
【发明内容】
[0012]这部分提供了本公开内容的一般总结而不是本公开内容的全部范围或所有其特征、方面以及目的的综合性公开内容。
[0013]本公开内容的一方面在于提供一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置能够对机动车辆的双轮单元的两个轮胎同步地充气。
[0014]本公开内容的另一方面在于提供一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置提供了栗部件的减小的周期磨损同时增大了栗部件的冲程力。
[0015]本公开内容的另一方面在于提供一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置构造成在第一栗杆和第二栗杆的线性运动期间对第一栗杆和第二栗杆施加相等的力以用于对轮胎进行充气。
[0016]本公开内容的另一方面在于提供一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置构造成减小复杂性并且促进延长的使用寿命。
[0017]根据本公开内容的另一方面，提供了一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置用于保持一对轮胎中的预定充气，其中，一对轮胎中的每一者安装在车辆的双轮单元上。轮胎充气装置包括双栗组件，该双栗组件适于安装成与双轮单元的第一轮一起旋转并且具有第一活塞栗和第二活塞栗，第一活塞栗和第二活塞栗通过能够线性地移动的栗架而以可操作的方式相互连接。第一活塞栗能够操作成保持第一轮胎中的预定充气压力而第二活塞栗能够操作成保持第二轮胎中的预定充气压力。第一活塞栗和第二活塞栗中的每一者包括形成在其栗筒状孔中的局部凹入部，这创建了当活塞定位在其冲程行进的开始位置时用于使空气进入栗室的进入路径。当活塞运动超过该开始位置时，局部凹入部闭合使得空气不再能够进入栗室或离开栗室，由此限定一体式栗进气阀。
[0018]根据本公开内容的另一方面，轮胎充气装置装备有双栗组件，其中，第一活塞栗和第二活塞栗中的每一者还包括排气阀，该排气阀构造成在活塞达到最大冲程位置之前防止加压空气从栗室释放，其中，活塞的末端在该最大冲程位置接触施克拉德(Schrader)型排气阀的释放销。当释放销压下时，Schrader阀打开并且栗室中的压缩空气排出并供给至轮胎。具体地，通过Schrader阀排出的加压空气经由排出管或软管而递送至轮胎上的充气阀。当活塞从其最大冲程位置朝向其开始位置向后缩回时，Schrader阀关闭。
[0019]根据装备有双栗组件的轮胎充气装置的又一方面，减速机构以可操作的方式设置在栗冲程输入部件与配重部件之间以促进轮胎旋转的次数与一个完整的栗送周期之间的预定关系。减速机构可以为行星齿轮组。当轮单元旋转时，行星齿轮组的输入构件以可旋转的方式被驱动，并且行星齿轮组的输出构件以相对于输入构件的减小的速度被驱动。输出构件通过旋转至线性转换机构而以可操作的方式联接至双栗组件的栗架并且该旋转至线性转换机构能够操作成将输出构件的旋转运动转换成栗架的平移运动。
[0020]基于本公开内容的这些和其他方面以及目的，提供了一种轮胎充气装置，该轮胎充气装置用于保持第一轮胎和第二轮胎的预定充气压力，每个轮胎安装在机动车辆的双轮单元上，双轮单元能够绕旋转轴线旋转。轮胎充气装置包括栗外壳和双栗组件，其中，该栗外壳连接至双轮单元以便与双轮单元一起绕旋转轴线旋转，该双栗组件包括第一栗单元和第二栗单元。第一栗单元包括第一套筒，该第一套筒连接至栗外壳并且限定第一栗孔，该第一栗孔沿着横向于旋转轴线的第一线性轴线延伸并且在近端区域与远端区域之间延伸。第一栗单元还限定位于第一栗孔的远端区域处的第一排出通路和以可滑动的方式设置在第一栗孔中的第一栗杆。第一栗杆具有与第一栗孔的近端区域面对的基端区段和与第一栗孔的远端区域面对的末端区段。第一栗杆能够在第一栗孔中线性地滑动以用于对空气进行加压并且用于将加压空气从第一排出通路排出以及排入第一轮胎的第一充气阀中。第二栗单元包括第二套筒，该第二套筒连接至栗外壳并且限定第二栗孔，该第二栗孔沿着横向于旋转轴线的第二线性轴线延伸并且在后部区域与前部区域之间延伸。第二栗单元还限定位于第二栗孔的前部区域处的第二排出通路和以可滑动的方式设置在第二栗孔中的第二栗杆。第二栗杆具有与第二栗孔的后部区域面对的基端区段和与第二栗孔的前部区域面对的末端区段。第二栗杆能够在第二栗孔中线性地滑动以用于响应于第二栗杆的运动而对空气进行加压并且用于将加压空气从第二排出通路排出并且排入第二轮胎的第二充气阀中。第一栗孔以相对于第二栗孔成间隔开且平行的关系的方式延伸，其中，第一栗孔的远端区域与第二栗孔的前部区域大致对准以使第一排出通路与第二排出通路彼此间隔开。轮胎充气装置还包括偏心驱动机构和栗支架，其中，该偏心驱动机构具有能够响应于栗外壳的旋转而旋转的旋转输入件和能够响应于栗外壳的旋转而线性地移动的平移输出件，该栗支架将第一栗杆的基端区段与第二栗杆的基端区段相互连接以与偏心驱动机构的平移输出件一起线性运动，由此这些栗杆的末端区段相对于彼此定向在相反方向中以用于提供第一栗杆和第二栗杆相对于栗外壳的共同线性运动。轮胎充气装置还包括齿轮组，该齿轮组具有:输入齿轮，该输入齿轮通过栗外壳的旋转而被驱动;输出齿轮，该输出齿轮驱动偏心机构的旋转输入件；以及至少一个减速齿轮，所述至少一个减速齿轮用于以相对于输入齿轮的减小的速度来驱动输出齿轮。
【附图说明】
[0021]通过参照在结合附图考虑时的以下详细描述将更好地理解本发明，同时将容易地理解本发明的其他优势，在附图中:
[0022]图1为根据本公开内容的教示的以与机动车辆的双轮单元相关联的方式所构造的轮胎充气装置的分解立体图；
[0023]图2图示了与本公开内容的轮胎充气装置相关联