本发明涉及一种充气装置，特别是涉及一种轮胎充气快速夹头。
背景技术
轮胎作为车辆重要的组成部分，影响着车辆的性能，更关乎到行车安全。轮胎上装设有气门嘴以对轮胎进行充放气。一般的充气夹头要先按压(内有弹簧使卡夹往内扣)再推进，夹头前端有卡夹片伸入进气夹头内，放松按压卡扣卡夹片会单边卡入轮胎气门嘴牙纹槽内，往往向内推进时，放松后卡不到轮胎气门嘴牙纹槽内，会退后一个牙纹槽，无法顶住止漏垫圈造成漏气，另外单边卡夹不牢靠，费力，气密性差。
技术实现要素：
基于此，本发明要解决的技术问题是提供一种快速连接、操作省力、气密性良好的轮胎充气快速夹头。
一种轮胎充气快速夹头，包括：进气接头，用于与输气管连接；进气夹头，包括本体和夹持件，所述本体具有第一端和第二端，且包括一通道及至少一个切口槽，所述通道轴向贯穿所述本体，轮胎气门嘴能够通过所述本体第一端插入所述通道，所述进气接头通过所述本体第二端插入所述通道与所述本体固定；所述切口槽中部与所述通道连通；所述夹持件容置于所述切口槽内且能够沿所述切口槽往复移动，所述夹持件两端伸出所述切口槽，夹持件中部伸入所述通道能够与轮胎气门嘴上的外螺纹相卡接；还包括：第一控制件，活动设置于所述进气夹头外部，所述第一控制件上开设容置槽，用于容置所述夹持件两端，当所述第一控制件沿所述进气夹头的轴向运动时，能够改变所述夹持件在所述切口槽内的位置；以及弹性件，弹性件一端与第一控制件一端抵接，另一端与所述进气接头抵接；轮胎气门嘴与所述轮胎充气快速夹头连接前，所述弹性件伸展驱使第一控制件位于第一工作位置，第一控制件与夹持件相抵接，夹持件位于所述切口槽的内端；轮胎气门嘴与所述轮胎充气快速夹头连接后，所述弹性件处于压缩状态，第一控制件位于第二工作位置，驱使夹持件将轮胎气门嘴夹紧。
在其中一个实施例中，所述切口槽沿轮胎气门嘴的外螺纹螺牙斜面向所述本体第一端倾斜；所述进气夹头的切口槽的倾斜角度与轮胎气门嘴上的外螺纹的斜角相同。
在其中一个实施例中，所述第一控制件为一种圆盘垫，呈套筒状且套设于所述进气夹头外周；所述弹性件为压簧。
在其中一个实施例中，还包括第二控制件，所述第二控制件活动地设置于所述进气夹头外部，且抵靠于所述第一控制件相对弹性件的另一端，以改变所述第一控制件的位置。
在其中一个实施例中，所述第二控制件呈套筒状且套设于进气夹头外周，为一种活动套筒；所述圆盘垫设置于所述活动套筒与进气夹头之间，且所述活动套筒设置有抵接部抵靠于所述圆盘垫相对弹性件的另一端；活动套筒产生的压力通过圆盘垫直接作用在所述压簧上。
在其中一个实施例中，所述本体设置两个切口槽，所述夹持件为一种卡棒，所述卡棒和第一控制件的容置槽分别相对应地设置有两个，两个切口槽相对开设；
轮胎气门嘴与所述轮胎充气快速夹头连接前，所述压簧伸展驱使圆盘垫位于第一工作位置，圆盘垫与两个卡棒相抵接，两个卡棒均位于所述切口槽的内端；轮胎气门嘴与所述轮胎充气快速夹头连接后，所述压簧处于压缩状态，圆盘垫位于第二工作位置，两个卡棒之间的距离大于或等于轮胎气门嘴上的外螺纹内径，但小于轮胎气门嘴上的外螺纹外径，两个卡棒将轮胎气门嘴夹紧；轮胎气门嘴脱离所述轮胎充气快速夹头时，下压所述活动套筒及圆盘垫，圆盘垫位于第三工作位置，所述压簧处于进一步压缩状态，两个卡棒沿所述切口槽继续外移，两个卡棒之间的距离大于轮胎气门嘴上的外螺纹外径，轮胎气门嘴松脱。
在其中一个实施例中，所述本体的两个切口槽，沿所述本体轴向错位设置，错位距离为轮胎气门嘴上的外螺纹的半个螺距的整数倍，以使两个卡棒均与轮胎气门嘴上的外螺纹相卡接。
在其中一个实施例中，所述夹持件的两端为连接部，中部为卡扣部，所述连接部为圆柱状，所述卡扣部具有边角部，能够与轮胎气门嘴上的外螺纹相卡接。
在其中一个实施例中，所述卡扣部为多角柱状，所述多角柱的柱面设置有切槽能够容纳轮胎气门嘴上的外螺纹的螺牙，多角柱的棱边伸入螺牙之间。
在其中一个实施例中，所述第一控制件的容置槽具有底面和相互平行的第一斜面、第二斜面，所述夹持件与所述第一斜面、第二斜面和底面接触；所述第一斜面的倾斜方向与所述切口槽的倾斜方向相反。
在其中一个实施例中，所述第一控制件的容置槽具有底面和第一斜面，所述夹持件与所述第一斜面和底面接触；所述第一斜面的倾斜方向与所述切口槽的倾斜方向相反；所述底面平行于进气夹头的径向平面。
在其中一个实施例中，所述容置槽还具有第二侧面，所述第二侧面垂直于所述底面。
上述轮胎充气快速夹头，轮胎气门嘴直接插入到进气夹头中，能够实现快速连接；夹持件通过第一控制件与弹性件连接，第一控制件上的斜槽形成一个省力斜推，使得可以施加较小的力以推开夹持件承受的弹性件推力，解开轮胎气门嘴；并能够增大夹持件扣住轮胎气门嘴的夹持力，保证轮胎充气时可靠不漏气。
附图说明
图1为本发明轮胎充气快速夹头的爆炸图；
图2为图1正视图；
图3为本发明轮胎充气快速夹头的剖视图；
图4为本发明轮胎充气快速夹头的内部结构示意图；
图5为本发明轮胎充气快速夹头与轮胎气门嘴配合的示意图一，图示为扣住轮胎气门嘴状态；
图6为图5中a处放大图，图示为夹持件与轮胎气门嘴外螺纹螺牙的配合示意图；
图7为图5中b处放大图，图示为两个夹持件错位设置的示意图；
图8为本发明轮胎充气快速夹头与轮胎气门嘴配合的示意图二，图示为松开轮胎气门嘴状态；
图9为图6中松开轮胎气门嘴过程中，夹持件向外侧移动的示意图；
图10为图5中扣住轮胎气门嘴过程中，夹持件向内侧移动的示意图；
图11为本发明轮胎充气快速夹头中，夹持件卡扣部为多角柱状时与轮胎气门嘴外螺纹螺牙配合的放大示意图；
图12为为本发明轮胎充气快速夹头中，另一种夹持件卡扣部为多角柱状时与轮胎气门嘴外螺纹螺牙配合的放大示意图；
图13为本发明轮胎充气快速夹头中，省力斜推装置的示意图；
图14为本发明轮胎充气快速夹头中，圆盘垫的结构示意图；
图15为本发明轮胎充气快速夹头中，另一种圆盘垫的结构示意图；
图16为本发明轮胎充气快速夹头中，另一种圆盘垫的结构示意图；
附图标记说明：
进气接头100；
进气夹头200；本体210；通道211；切口槽212；夹持件220；连接部221；卡扣部222；边角部223a、223b、223c；
圆盘垫300；容置槽310a、310b、310c；第一斜面311a、311b、311c；第二斜面312a、312b；底面313a、313b、313c；
弹性件400；
活动套筒500；抵接部510；
止漏垫圈600；
轮胎气门嘴700；外螺纹710。
卡环800。
具体实施方式
以下将结合说明书附图对本发明的具体实施方案进行详细阐述，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1和图2，本发明的一个实施例轮胎充气快速夹头，包括进气接头100、进气夹头200、第一控制件和弹性件400。进气接头100，用于与进气管(未示出)连接。
进气夹头200包括本体210和夹持件220，本体210具有第一端和第二端，且包括一通道211及至少一个切口槽212。通道211轴向贯穿本体210，如图3和图4所示，轮胎气门嘴700能够通过本体210第一端插入通道211，进气接头100通过本体210第二端插入通道211与本体210螺纹连接固定。其中，切口槽212可以为水平方向的切槽，也可以为倾斜的切槽，倾斜的切口槽212从本体210第二端向本体210第一端沿轮胎气门嘴700的外螺纹710螺牙斜面倾斜，进气夹头的切口槽212的倾斜角度与轮胎气门嘴上的外螺纹的斜角相同。切口槽212中部与通道211连通。夹持件220为一种卡棒，容置于切口槽212内且能够沿切口槽212往复移动，夹持件220两端伸出切口槽212，夹持件220中部伸入通道211能够与轮胎气门嘴700上的外螺纹710相卡接。
如图3所示，第一控制件活动设置于进气夹头200外部，具体地，第一控制件为一种圆盘垫300，呈套筒状且套设于进气夹头200外周。如图1、图4和图14所示，圆盘垫300上开设容置槽310a，用于容置夹持件220两端，以改变夹持件220在切口槽212内的位置。具体地，切口槽212为倾斜的切槽时，容置槽具有底面313a和相互平行的第一斜面311a、第二斜面312a，夹持件220的两端与第一斜面311a、第二斜面312a和底面313a接触。第一斜面311a的倾斜方向与切口槽212的倾斜方向相反。
弹性件400一端与圆盘垫300一端抵接，另一端与进气夹头200抵接；弹性件400可选为压簧。
上述轮胎充气快速夹头，轮胎气门嘴700与轮胎充气快速夹头连接前，弹性件400伸展驱使第一控制件位于第一工作位置，第一控制件与夹持件220相抵接，夹持件220位于切口槽212的内端；轮胎气门嘴700与轮胎充气快速夹头连接后，弹性件400处于压缩状态，第一控制件位于第二工作位置，驱使夹持件220将轮胎气门嘴700夹紧。
进一步地，轮胎充气快速夹头还包括第二控制件，第二控制件活动地设置于进气夹头200，抵靠于圆盘垫300相对弹性件400的另一端，以改变圆盘垫300的位置。具体地，第二控制件呈套筒状且套设于进气夹头200外部，为一种活动套筒500。圆盘垫300设置于活动套筒500与进气夹头200之间，且活动套筒500设置有抵接部510抵靠于圆盘垫300相对弹性件的另一端，活动套筒500产生的压力通过圆盘垫300直接作用与弹性件400上。
上述轮胎充气快速夹头使用过程：
(1)当轮胎充气时，轮胎气门嘴与轮胎充气快速夹头连接前，如图4所示，进气夹头200切口槽212内的夹持件220中部默认状态下保持伸入到进气夹头200的通道211中。弹性件400伸展驱使圆盘垫300位于第一工作位置，圆盘垫300与夹持件220相抵接，夹持件220位于切口槽212的内端。参照图5，充气时，将轮胎充气快速夹头的进气夹头200推入轮胎气门嘴700，如图6，利用轮胎气门嘴700外螺纹710螺牙牙顶和牙底的高度差，夹持件220中部从牙底往牙顶移动时，螺牙将夹持件220推开，进气夹头200垂直方向的推力转换成沿切口槽212斜面往外侧方向推动夹持件220的推力，此时夹持件220沿切口槽212斜面向外侧移动，夹持件220两端推动圆盘垫300移动，使弹性件400进一步发生形变储存弹性力。继续推动进气夹头200，弹性件400推动圆盘垫300向复位方向移动，位于圆盘垫300斜槽310内的夹持件220在圆盘垫300的推动下，沿斜口槽斜面向内侧方向移动，夹持件220中部卡入两个螺牙之间，将轮胎气门嘴700扣住。此时弹性件400处于压缩状态，圆盘垫300位于第二工作位置，夹持件220与轮胎气门嘴中线之间的距离大于或等于轮胎气门嘴上的外螺纹内半径，但小于轮胎气门嘴上的外螺纹外半径，夹持件220将轮胎气门嘴700夹紧。如此反复经过推开、扣住的过程后，轮胎气门嘴700顶到进气接口，轮胎气门嘴700的气门嘴芯被顶开，此时，夹持件220在弹性件400推力作用下，紧紧扣住轮胎气门嘴700，并顶住止漏垫圈600，形成轮胎充气状态。
(2)当轮胎充气完成后需解开轮胎气门嘴700时，如图8和图9所示，施加力f推动活动套筒500以改变圆盘垫300的位置，圆盘垫300位于第三工作位置，弹性件400处于进一步压缩状态。此时推动圆盘垫300直接施力在弹性件400上，另外也使夹持件220在斜槽310内沿斜槽310斜面被推动、同时斜槽310的轴向移动使得夹持件220在切口槽212内沿切口槽212斜面向外侧移动，夹持件与轮胎气门嘴中线之间的距离大于轮胎气门嘴上的外螺纹外半径，夹持件220向外侧被推开，松开轮胎气门嘴700的螺纹，此时可以解开轮胎气门嘴700。
因夹持件220承受弹性件400的推力、及止漏垫圈600被轮胎气门嘴700顶住时压缩后的弹力，要解开轮胎气门嘴700要施较大的力。如图13所示，在解开轮胎气门嘴700的过程中，夹持件220在斜槽310内沿斜槽310斜面被推动时，斜槽310形成一个省力斜推装置(斜面上推一重物，使其沿着斜面向上移动时，比使重物沿竖直方向升高要省力，斜面与水平面的夹角愈小，升高重物时就愈省力)，在图9和图13中，h为圆盘垫300移动距离，h为夹持件220向内水平移动的距离，s为夹持件220在斜面移动的距离，α为斜槽310的省力斜面倾斜角度。由于省力斜推装置的作用，因此可以对活动套筒500施加较小的力以推开夹持件220承受的弹性件400推力、止漏垫圈600弹力(图9中箭头a为夹持件220移动方向)，解开轮胎气门嘴700。
相反的，在轮胎需充气时，轮胎气门嘴700插入进气夹头200过程中省力，并且夹持件220扣住轮胎气门嘴700的外螺纹710时，如图10所示省力斜推装置使弹性件400的垂直推力f推分解损失较小，进而增大夹持件220扣住轮胎气门嘴700的夹持力，保证轮胎充气时可靠不漏气。
上述轮胎充气快速夹头，夹持件220通过圆盘垫300与弹性件400连接，圆盘垫300上的斜槽310形成一个省力斜推，使得可以施加较小的力以推开夹持件220承受的弹性件400推力和止漏垫圈600弹力，解开轮胎气门嘴700；并能够增大夹持件220扣住轮胎气门嘴700的夹持力，保证轮胎充气时可靠不漏气。
上述的切口槽212为水平方向的槽时，圆盘垫300上的斜槽310在运动过程中能够形成省力斜推，将切口槽设置为倾斜的槽时，切口槽斜面也能形成一个省力斜推，可以损失更小的力，进而可以施加更加小的力推开夹持件220承受的弹性件推力，解开轮胎气门嘴700。
在一个实施例中，如图7所示，本体210设置两个切口槽212，夹持件220和圆盘垫300的斜槽310分别相对应地设置有两个。在其他的实施例中，也可以设置多个夹持件220，多个夹持件220沿进气夹头200周向均匀分布，相应增大扣住轮胎气门嘴700的夹持力。如图10所示，设置为两个夹持件220夹持轮胎气门嘴700时，两个切口槽212相对开设，且沿本体210轴向错位设置，两个夹持件220也相应错位设置，以使两个夹持件220同时与轮胎气门嘴700上的外螺纹710相卡接。圆盘垫300位于第一工作位置，圆盘垫300与两个夹持件220相抵接，两个夹持件220均位于所述切口槽的内端。圆盘垫300位于第二工作位置，两个夹持件220之间的距离大于或等于轮胎气门嘴上的外螺纹内径，但小于轮胎气门嘴上的外螺纹外径，两个卡棒将轮胎气门嘴夹紧。圆盘垫300位于第三工作位置，压簧处于进一步压缩状态，两个夹持件220沿切口槽继续外移，两个夹持件220之间的距离大于轮胎气门嘴上的外螺纹外径，轮胎气门嘴松脱。具体地，因轮胎气门嘴700螺纹一圈360°为一个螺距，半圈180°为半个螺距，当两个夹持件220对称设置时，只能保证其中一个夹持件220与轮胎气门嘴700螺纹卡合，因此两个夹持件220错位设置，只要满足两者错位距离为外螺纹的半个螺距的整数倍，便能保证两个夹持件220同时与轮胎气门嘴700螺纹卡合，此时可以将扣住轮胎气门嘴700的夹持力增加到两倍，保证充气时的气密性。同时保护轮胎气门嘴700外螺纹710不易变型，防止牙纹损坏。
在一个实施例中，如图1和图6，夹持件220的两端为连接部221，中部为卡扣部222。其中，连接部221为圆柱状，卡扣部222具有边角部223，能够与轮胎气门嘴700上外螺纹710的螺牙相卡接。具体地，卡扣部222可以为四方柱状。四方柱形卡扣部222的直角部为边角部223a，直角部的一面与螺牙斜面相贴合，另一面与牙顶抵接。
进一步地，如图11所示，卡扣部222也可以为多角柱状。多角柱的柱面设置有切槽能够容纳外螺纹的螺牙，多角柱的棱边伸入螺牙之间形成边角部223b。或者也可以由四方柱的直角部，与螺牙面相贴合的直角边向内侧延伸形成边角部223b。多角柱状的卡扣部可以增大与螺牙斜面的接触面积，增大卡扣部222的夹持力，同时可以防止螺牙磨损，保护螺牙不变形。如图12所示，是多角柱状卡扣部的进一步变形，多角柱的棱边向内侧延伸至螺牙之间的最底部形成边角部223c，进一步增大了与螺牙斜面的接触面积。可以理解的是，在多角柱柱面设置有切槽的实施例中，可以在一个柱面设置切槽，也可以相应对称在多个面设置，方便加工。在向内延伸形成多角柱的实施例中，四方柱的四个角中至少有一个直角向内延伸，也可以多个角各向内延伸。
在其中一个实施例中，轮胎充气快速夹头还包括止漏垫圈600。止漏垫圈600套设在进气接头100插入进气夹头200的一端，且与进气接头100和进气夹头200的本体210密封连接。止漏垫圈600为弹性材料制作，不仅可以保证气密性，而且当轮胎气门嘴700顶压到止漏垫圈600，轮胎气门嘴700的气门嘴芯被顶开，此时止漏垫圈600的弹力以及弹性件400的弹力同时对圆盘垫300施加推力，增大了夹持件220扣住轮胎气门嘴700的夹持力。
在另一个实施例中，进气夹头200上设置有卡环800，用于限制活动套筒500脱离进气夹头200，将圆盘垫300、活动套筒500和进气夹头200组装为一体。具体地，卡环800卡设在进气夹头200的第一端的外周面，与活动套筒500的抵接部510相对，通过对抵接部510止挡进行限位。
在另一个实施例中，如图16所示，为另一种圆盘垫300的结构示意图，其容置槽310c具有底面313c和第一斜面311c。夹持件220与第一斜面311c和底面313c接触。第一斜面311c的倾斜方向与切口槽的倾斜方向相反。底面313c平行于进气夹头的径向平面。
在另一个实施例中，如图15所示，也为另一种圆盘垫300的结构示意图，其容置槽310b具有第一斜面311b、底面313b，还具有第二侧面312b。第二侧面312b垂直于底面313b设置。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。