一种汽车轮胎气门嘴总成的制作方法

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车轮胎气门嘴总成。

背景技术：

气门嘴是一种安装在轮毂上给轮胎充放气的单向阀。目前市场上使用的气门嘴,其只能做到为轮胎充气和密封的作用。需要放气时，需要用专用钥匙拧下气针或直接压迫气阀杆放气。也就是说，现有的气门嘴无法自动打开泄压，如果轮胎内部压力过高的话，容易出现爆胎风险。

例如，在汽车高速行驶时，汽车轮胎会与地面接触并沿地面高速旋转，在此过程中，汽车轮胎内的气体温度会因轮胎与地面长时间地接触摩擦而逐渐升高，与此同时，汽车轮胎内的气体压力则会在高温的影响下而增大，当气体压力增大至汽车轮胎所能承受的最大压力值时，汽车轮胎就会出现爆胎等现象，严重时易发生交通事故，给安全行驶带来较大隐患。

为解决自动泄压的问题，如中国专利【申请号200920094100.x】公开了一种调压防爆胎气门嘴总成，其特征是：嘴体与防尘帽螺纹固定配合，在防尘帽上开有通气孔，在芯体的中心线上固定有芯杆，芯杆穿过芯帽并与其滑动配合，在芯体与芯帽之间按有调压弹簧。在充气状态时，芯杆受压下移，芯底与芯体接触的密封处开启，气体从芯帽，芯底之间的缝隙进入轮胎。泄气状态时，轮胎压力增大，调压弹簧受压形变，芯体上移，芯体上与嘴体接触的密封处出现缝隙，气体通过缝隙，经由芯帽中的缝隙，从防尘帽的通气孔排出，以此实现自动泄压，预防因爆胎引起的交通事故。

但是，上述调压防爆胎气门嘴总成存在以下缺陷：由于为了实现自动泄压的功能，芯体需要设计成可移动式，即泄压时芯体上与嘴体接触的密封处需要出现缝隙以实现排气，且该处的密封设计不能太紧密，这样导致正常状态时，上述芯体与嘴体接触处容易出现密封问题，导致轮胎的密封性能下降。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车轮胎气门嘴总成，本发明解决的技术问题是如何使轮胎能够实现超压排气的同时又能够有效保证轮胎的密封性能。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车轮胎气门嘴总成，包括底座、与底座固连的壳套、与壳套滑动配合的芯杆，其特征在于，所述壳套内设有呈锥形且小端相对的上密封腔和下密封腔，上密封腔内密封配合有上密封垫且上密封垫内设有用于与外界相通的上通气孔，下密封腔内密封配合有下密封垫且下密封垫内设有用于与胎内气腔相通的下通气孔；所述上密封垫的上端通过弹簧一压在上密封腔内，所述下密封垫的下端通过弹簧二压在下密封腔内；所述芯杆上具有上密封部和下密封部，上密封部抵靠在上密封垫的下端上使上通气孔密封，下密封部抵靠在下密封垫的上端上使下通气孔密封。

本汽车轮胎气门嘴总成的工作原理如下：正常状态时，由于上密封垫通过弹簧一压在上密封腔内，下密封垫通过弹簧二压在下密封腔内，那么，上密封垫上端受到弹簧一的弹力作用紧紧的压在上密封腔内并与上密封腔密封配合，下密封垫下端受到弹簧二的弹力作用紧紧的压在下密封腔内并与下密封腔密封配合，而此时芯杆上的上密封部和下密封部分别受到上密封垫和下密封垫的挤压，使得上密封部能够紧紧抵靠在上密封垫的下端上使上通气孔密封，使得下密封部能够紧紧抵靠在下密封垫的上端上使下通气孔密封；并且，由于上密封腔和下密封腔均呈锥形且小端相对，那么，当上密封垫和下密封垫受到各自弹簧的弹力作用时，上密封垫和下密封垫均会往各自密封腔的小端挤压，这样使得上密封垫和下密封垫与各自密封腔的腔壁之间能够形成有效可靠的密封，保证气体不会从上述位置漏出；同时，上密封垫和下密封垫也能够更好的为对应芯杆的密封部提供挤压力，使得芯杆上的上密封部和下密封部处的密封接触也更加紧密可靠；从上述分析可知，本气门嘴通过上述上下密封腔、上下密封垫以及上下密封部的配合设计，从而使得本气门嘴能够在正常状态下形成多重可靠的密封，大大增加了气体逃逸的难度，从而保证了轮胎的密封性能；当芯杆顶部受外力往下按往轮胎内充气时，芯杆整体相对壳套向下移动，此时上密封垫的下端和上密封部之间解除密封，使得上通气孔与外界相通，气体进入上通气孔；而下密封部挤压下密封垫变形，使下密封垫与下密封腔的腔壁之间解除密封并形成有缝隙，从而使得上通气孔内的气体能够从缝隙跑出进入到胎内空间，以此完成充气；当轮胎内压力过高达到设定临界值时，气体经由下通气孔顶住芯杆的下密封部上移，使得下密封部与下密封垫之间解除密封，使得下通气孔与胎内空间相通，气体进入下通气孔；而上密封部此时挤压上密封垫变形，使得上密封垫与上密封腔的腔壁之间解除密封并形成有缝隙，从而使得下通气孔内的气体能够从缝隙跑出进入到外界，以此完成排气，释放胎内压力。因此，综上分析可知，本气门嘴不仅实现了充气和自动排气，而且能够有效保证轮胎的密封性能。

在上述的汽车轮胎气门嘴总成中，所述上密封腔和下密封腔之间设有通气腔，所述通气腔的腔壁为球面，所述通气腔、上密封腔和下密封腔的轴线均重合。当芯杆顶部受外力往下按往轮胎内充气时，芯杆整体相对壳套向下移动，此时上密封垫的下端和上密封部之间解除密封，使得上通气孔与通气腔相连通，气体进入通气腔；而下密封部挤压下密封垫变形，使下密封垫与下密封腔的腔壁之间解除密封并形成有缝隙，从而使得通气腔内的气体能够从缝隙跑出进入到胎内空间，以此完成充气；当轮胎内压力过高达到设定临界值时，气体经由下通气孔顶住芯杆的下密封部上移，使得下密封部与下密封垫之间解除密封，使得下通气孔与通气腔相连通，气体进入通气腔；而上密封部此时挤压上密封垫变形，使得上密封垫与上密封腔的腔壁之间解除密封并形成有缝隙，从而使得通气腔内的气体能够从缝隙跑出进入到外界，以此完成排气，释放胎内压力；同时，通过以上设计，当气体逃逸经过通气腔时，通气腔能够对气体进行一定缓冲，降低气体流速，从而使得气体不容易从上密封腔和下密封腔的密封处跑出，进而有效保证轮胎的密封性能。

在上述的汽车轮胎气门嘴总成中，所述上密封腔和通气腔之间设有上环形腔，所述上密封部呈环状且和上环形腔滑动配合。通过以上上环形腔和上密封部的设计配合，一方面实现了芯杆与壳套的滑动配合；另一方面，由于两者采用滑动配合，使得上密封部周侧与壳套之间也能够形成一道密封通道，再配合以上密封垫对于该密封通道的封堵，这样能够进一步提高本气门嘴的密封性能，从而有效保证轮胎的密封性能。

在上述的汽车轮胎气门嘴总成中，所述下密封腔和通气腔之间设有下环形腔，所述下密封部呈环状且和下环形腔滑动配合。通过以上下环形腔和下密封部的设计配合，一方面实现了芯杆与壳套的滑动配合；另一方面，由于两者采用滑动配合，使得下密封部周侧与壳套之间也能够形成一道密封通道，再配合以下密封垫对于该密封通道的封堵，这样能够进一步提高本气门嘴的密封性能，从而有效保证轮胎的密封性能。

在上述的汽车轮胎气门嘴总成中，所述上密封垫呈锥形，所述上通气孔贯通上密封垫且上通气孔的轴线和上密封垫的轴线重合，所述上密封部的上侧面抵靠在上密封垫的小端上。通过以上上密封垫形状和上通气孔位置设计，能够进一步提高上密封垫周侧和上通气孔下端处的密封性能，从而有效保证轮胎的密封性能。

在上述的汽车轮胎气门嘴总成中，所述下密封垫呈锥形，所述下通气孔贯通下密封垫且下通气孔的轴线和下密封垫的轴线重合，所述下密封部的下侧面抵靠在下密封垫的小端上。通过以上下密封垫形状和下通气孔位置设计，能够进一步提高下密封垫周侧和下通气孔下端处的密封性能，从而有效保证轮胎的密封性能。

在上述的汽车轮胎气门嘴总成中，所述底座上设有盲孔，所述芯杆穿入盲孔并与盲孔滑动连接。通过以上设计，一方面增加芯杆滑动的稳定性，另一方面，盲孔设计也能够起到限位的作用。

在上述的汽车轮胎气门嘴总成中，所述壳套的下端与底座螺纹连接，所述底座外还螺纹连接有锁紧螺帽，所述锁紧螺帽的下端与底座之间设有密封圈。通过以上锁紧螺帽和密封圈的设计，能够提高壳套与底座之间的密封性能，从而有效保证轮胎的密封性能。

在上述的汽车轮胎气门嘴总成中，所述底座上具有连通胎内气腔的通道。排气状态时，胎内气体经过上述通道、下通气孔、通气腔、上密封垫周侧缝隙排出；充气状态时，充入气体经过上通气孔、通气腔、下密封垫周侧缝隙进入上述通道，最终进入胎内。

与现有技术相比，本汽车轮胎气门嘴总成具有以下优点：本气门嘴总成结构合理可靠，不仅能够实现正常充气和超压排气，保障汽车安全行驶，而且能够为汽车轮胎提供可靠、有效的密封，减小轮胎充气频次，使得汽车使用更加方便。

附图说明

图1是本汽车轮胎气门嘴总成的结构剖视图。

图2是本汽车轮胎气门嘴总成充气时的气体路径示意图。

图3是本汽车轮胎气门嘴总成排气时的气体路径示意图。

图中，1、底座；1a、盲孔；1b、通道；2、壳套；21、通气腔；22、上密封腔；23、下密封腔；24、上环形腔；25、下环形腔；3、芯杆；31、上密封部；32、下密封部；4、螺母；5、上密封垫；51、上通气孔；6、下密封垫；61、下通气孔；7、弹簧一；8、弹簧二；9、锁紧螺帽；10、密封圈。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

具体来说，如图1所示，本汽车轮胎气门嘴总成包括底座1、壳套2、与壳套2滑动配合的芯杆3和固定在壳套2上端内的螺母4。其中，底座1上设有盲孔1a，芯杆3穿入盲孔1a并与盲孔1a滑动连接。底座1上还具有连通胎内气腔的通道1b。壳套2的下端与底座1螺纹连接，底座1外还螺纹连接有锁紧螺帽9，锁紧螺帽9的下端与底座1之间设有密封圈10。

同时，壳套2内具有通气腔21；通气腔21的腔壁为球面，通气腔21的上、下方分别设有呈锥形且小端相对的上密封腔22和下密封腔23，通气腔21、上密封腔22和下密封腔23的轴线均重合。上密封腔22内密封配合有上密封垫5且上密封垫5内设有用于与外界相通的上通气孔51，下密封腔23内密封配合有下密封垫6且下密封垫6内设有用于与胎内气腔相通的下通气孔61；螺母4与上密封垫5之间顶有弹簧一7，弹簧一7的上端抵靠在螺母4上，所述弹簧一7的下端抵靠在上密封垫5的上端；下密封垫6与底座1之间顶有弹簧二8，弹簧二8的上端抵靠在下密封垫6的上端上，弹簧二8的下端抵靠在底座1上；芯杆3依次穿过螺母4、上通气孔51、通气腔21、下通气孔61，且芯杆3上具有上密封部31和下密封部32，上密封部31抵靠在上密封垫5的下端上使上通气孔51密封，下密封部32抵靠在下密封垫6的上端上使下通气孔61密封。

更具体地，上密封腔22和通气腔21之间设有上环形腔24，上环形腔24分别与上密封腔22和通气腔21相连通，上密封部31呈环状且和上环形腔24滑动配合。下密封腔23和通气腔21之间设有下环形腔25，下环形腔25分别与上密封腔22和通气腔21相连通，下密封部32呈环状且和下环形腔25滑动配合。并且，上密封垫5呈锥形，上通气孔51的轴线和上密封垫5的轴线重合且贯通上密封垫5，上密封部31的上侧面抵靠在上密封垫5的小端上。下密封垫6呈锥形，下通气孔61的轴线和下密封垫6的轴线重合且贯通下密封垫6，下密封部32的下侧面抵靠在下密封垫6的小端上。

另外，本气门嘴总成的充排气过程如下：当芯杆3顶部受外力往下按往轮胎内充气时，芯杆3整体相对壳套2向下移动，此时上密封垫5的下端和上密封部31之间解除密封，使得上通气孔51与通气腔21相连通，气体进入通气腔21；而下密封部32挤压下密封垫6变形，使下密封垫6与下密封腔23的腔壁之间解除密封并形成有缝隙，从而使得通气腔21内的气体能够从缝隙跑出进入到胎内空间，以此完成充气，其气体路径走向如图2所示；当轮胎内压力过高达到设定临界值时，气体经由下通气孔61顶住芯杆3的下密封部32上移，使得下密封部32与下密封垫6之间解除密封，使得下通气孔61与通气腔21相连通，气体进入通气腔21；而上密封部31此时挤压上密封垫5变形，使得上密封垫5与上密封腔22的腔壁之间解除密封并形成有缝隙，从而使得通气腔21内的气体能够从缝隙跑出进入到外界，以此完成排气，其气体路径走向如图3所示。

本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。

尽管本文较多地使用了底座1、盲孔1a、通道1b、壳套2、通气腔21、上密封腔22、下密封腔23、上环形腔24、下环形腔25、芯杆3、上密封部31、下密封部32、螺母4、上密封垫5、上通气孔51、下密封垫6、下通气孔61、弹簧一7、弹簧二8、锁紧螺帽9、密封圈10等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。