專利名稱：用于充氣式輪胎的壓力釋放裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于充氣式輪胎的壓力釋放裝置，尤其是車用輪 胎的壓力釋放裝置。該裝置用于當(dāng)輪胎中的壓力超過某一閾值時(shí)從所 述輪胎中釋放空氣或者用于防止在其充氣過程中過量的空氣被迫入輪 胎中。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了各種用于充氣式輪胎的壓力釋放裝置。美
國(guó)專利No. 3,830,249公開了一種裝置，其中壓力釋放球通過壓縮彈簧 施加的作用力而保持在安放位置，直到輪胎內(nèi)的空氣壓力超過設(shè)定壓 力。當(dāng)已經(jīng)超過所述設(shè)定壓力時(shí)，壓力釋放球從主體移開，并且過剩 的空氣經(jīng)由壓力釋放裝置從所述輪胎中排出。
美國(guó)專利No. 4,660,590涉及一種充氣壓力調(diào)節(jié)器，所述調(diào)節(jié)器的 殼體內(nèi)設(shè)置有基本上無摩擦的撓曲密封，當(dāng)輪胎內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定水 平時(shí)，所述調(diào)節(jié)器為所述輪胎設(shè)旁路。撓曲元件的密封部分通常被由 彈簧/環(huán)組合施加在所述撓曲元件上的力推入與座表面的密封接觸。當(dāng) 輪胎已經(jīng)被充氣到所述調(diào)節(jié)器的壓力額定值時(shí)，殼體中的第一室內(nèi)的 壓力將在所述撓曲元件的上表面上施加足夠的作用力，以使其一部分 產(chǎn)生撓曲和因而產(chǎn)生密封部分遠(yuǎn)離所述座表面的運(yùn)動(dòng)，從而允許空氣 經(jīng)由排氣孔排出。
從美國(guó)專利No. 6,125,694已知了另一種裝置，其公開了一種可與 輪胎上先前存在的閥芯桿相互作用的發(fā)聲報(bào)告壓力釋放的自動(dòng)輪胎組 件。
WO 2005/042277公開了 一種包括環(huán)形彈性元件的壓力釋放裝置， 其中所述彈性元件收縮地裝配在所述裝置的主體的外表面部分周圍，從而當(dāng)主體內(nèi)的空氣壓力超過預(yù)定水平時(shí)，所述彈性元件被拉伸以釋 放空氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一個(gè)目的在于提供一種可靠的壓力釋放裝 置。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的另一個(gè)目的是提供一種緊湊的裝置，其相 對(duì)于已知的裝置來說，可減少安裝有該裝置的輪胎的慣性不平衡。本 發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的再一個(gè)目的是提供一種耐磨和耐損的壓力釋放裝 置。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的再一個(gè)目的是提供一種裝置，該裝置能夠 實(shí)現(xiàn)可變的閾值壓力水平，或者可以制造有可變閾值壓力的各種實(shí)施 例，同時(shí)維持較低的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明提供了一種用于充氣式輪胎的壓力釋放裝置，包括
- 內(nèi)部具有室的主體；
- 可連接到充氣裝置的空氣入口；
- 可連接到輪胎的閥的空氣出口；
- 用于在輪胎的充氣過程中把來自充氣裝置的空氣導(dǎo)入 所述輪胎的管道；
- 被設(shè)置成在所述主體內(nèi)的通道中軸向地滑動(dòng)的銷，所 述銷由空氣入口延伸到空氣出口并且能夠在不能釋放輪胎的 閥桿的第 一 位置和能釋放所述閥桿的第二位置之間滑動(dòng)；
- 壓力釋放機(jī)構(gòu)，用于當(dāng)所述室中的壓力超過預(yù)定水平 時(shí)從所述室中釋放空氣；
其中所述管道被用作所述銷中的通道。
由于通道設(shè)置在所述銷內(nèi)，因此該裝置可以較低的成本大批量生 產(chǎn)，這是因?yàn)?，例如不再需要單?dú)的空氣管道。
所述壓力釋放機(jī)構(gòu)可包括設(shè)置在所述主體內(nèi)的彈簧元件，該彈簧 元件在閉合元件上施加閉合力，從而使得所述閉合元件在所述預(yù)定壓 力水平打開。所述閉合元件可包括第一部分和第二部分，其中所述彈 簧作用在第一部分上，第二部分關(guān)閉和密封通往所述室的通道。所述第一部分優(yōu)選地由比第二部分的材料更加剛硬的材料制成。所述第二 部分優(yōu)選地為彈性體，例如由橡膠制成。
所述壓力釋放機(jī)構(gòu)還可包括將所述室連接到外部環(huán)境的通道，該 通道在彈簧偏置的所述閉合元件的作用下常閉，所述閉合元件被設(shè)置 成使所述室中的壓力在所述閉合元件上施加力。所述閉合元件優(yōu)選地 可在主體中縱向地移動(dòng)，從而使得當(dāng)室中的壓力超過預(yù)定的壓力水平 時(shí)，所述閉合元件可以被提升以與它的座分離。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述壓力釋放機(jī)構(gòu)包括與所述銷同軸地延伸的 壓縮彈簧。所述銷可方便地具有比所述彈簧的內(nèi)徑更小的直徑，從而
所述銷可延伸穿過所述彈簧。所述壓縮彈簧的變形是可調(diào)節(jié)的，以調(diào) 節(jié)所述預(yù)定壓力水平。所述變形的調(diào)節(jié)的可能性可通過將所述彈簧設(shè) 置在相互之間的距離可變的兩個(gè)元件之間實(shí)現(xiàn)。
所述銷優(yōu)選地在所述主體內(nèi)的通道中被引導(dǎo)。為了能夠在所述主 體內(nèi)軸向地保持所述銷，所述銷可具有增厚的部段，該增厚的部段容 納于所述通道中的直徑增加的部段中。
彈性密封元件可在所述銷和所述通道之間形成密封，所述彈性密 封元件被設(shè)置成在所述主體內(nèi)的空氣壓力的作用下與所述銷和所述通 道密封接合。從而提供了可靠的密封，可以防止空氣從所述室排出到 所述裝置的入口區(qū)域。
主體的底部部分可限定用于在所述主體內(nèi)例如所述主體的中心接 收輪胎的閥的空腔，并且所述主體的頂部部分可適于連接到充氣裝置， 例如泵或壓縮才幾。
為了保護(hù)穿過所述銷的管道不受機(jī)械損傷和污物，所述銷中的通 道可包括橫向延伸的入口部段和/或橫向延伸的出口部段，它們通過縱 向延伸的主要部段互連。所述橫向延伸的入口部段優(yōu)選地與主體的頂 部部段中的入口腔連通，所述橫向延伸的出口部段優(yōu)選地與所述室連 通。在一個(gè)實(shí)施例中，所述銷在其入口端附近是端部開口的并且由第 一插入元件保護(hù)，其中入口被形成為橫向或縱向延伸的通道。橫向延 伸的出口部段可以被設(shè)置成與在輪胎充氣過程中用于與輪胎的閥桿接合的所述銷的端部部分隔開一段距離，從而防止出口周圍相對(duì)較弱的 區(qū)域與其他部分接合?？蛇x擇地，所述銷可在其出口端附近是端部開 口的，在那里可選擇地提供延伸進(jìn)入所述銷的開通的出口端的第二插 入元件，該第二插入元件具有小于所述銷中的通道的內(nèi)徑的外徑，從 而在所述第二插入元件和所述銷的內(nèi)壁之間形成環(huán)形的流道。所述第 一和第二插入件保護(hù)所述銷不接觸污物和灰塵。
為防止過壓閥故障，理想的是所述裝置包括用于確保空氣從所述 裝置中排出的防故障裝置，以防止壓力在所述裝置中聚積，從而產(chǎn)生 導(dǎo)致所述裝置或正在被充氣的輪胎爆破的風(fēng)險(xiǎn)。其中一種防故障裝置 可以例如在主體內(nèi)包括一薄弱部段，該薄弱部段的特性使得當(dāng)壓力高 于所述第一和笫二預(yù)定壓力水平的至少一個(gè)時(shí)其發(fā)生破裂。例如，所 述主體的外壁的一個(gè)部段可以具有減小的厚度，從而該壁在特定的壓 力下破裂。
主體的底部部分優(yōu)選地限定一在所述主體內(nèi)容納輪胎的閥的腔， 該腔最優(yōu)選地限定一用于將所述裝置螺紋連接到輪胎閥的螺紋部分上 的螺紋部分。主體的頂部部分可適于將主體內(nèi)的充氣閥連接到充氣裝 置，例如空氣充氣噴嘴。為了確保所述裝置較短的縱向長(zhǎng)度，所述空 氣管道優(yōu)選地被設(shè)置成在所述底部部分附近相對(duì)于所述腔徑向地移 置。
為了在輪胎的充氣過程中提醒用戶已經(jīng)到達(dá)或超過預(yù)定的閾值壓 力水平，可以提供一種當(dāng)所述室中的空氣壓力已經(jīng)到達(dá)或超過預(yù)定壓 力水平時(shí)發(fā)出聲音信號(hào)的裝置或發(fā)出光信號(hào)的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中， 所述聲音信號(hào)可以是在過量的空氣排出所述裝置時(shí)產(chǎn)生的哨聲。 一旦 過量的空氣已經(jīng)排出，過量空氣的氣流停止，并且哨聲將停止?？商?換地，可以提供例如電子壓力傳感器形式的電子裝置，該電子裝置被 連接到發(fā)光裝置或電控的聲源。
本發(fā)明還提供了包括多個(gè)壓力釋放裝置的套件，其中所述裝置限 定了不同的預(yù)定壓力水平。優(yōu)選地，所述套件中的每個(gè)裝置可以被用 戶方便地識(shí)別，從而所述套件中的每個(gè)獨(dú)立的裝置可以與特定的壓力水平聯(lián)系起來。例如，所述套件的每個(gè)裝置的預(yù)定閾值壓力水平可顯 示在所述裝置的可視表面上。
另一方面，本發(fā)明還提供了本發(fā)明所公開的壓力釋放裝置與充氣 式輪胎的組合。所述壓力釋放裝置可與充氣式輪胎，例如與所述輪胎 的閥桿永久地集成起來，用于形成一個(gè)整體的單元，或者其可以可拆 地連接到輪胎的閥桿。本發(fā)明還提供了用于充氣式輪胎的輪輞，所述 輪輞包括根據(jù)本發(fā)明的壓力釋放裝置，該壓力釋放裝置可選擇地與充 氣式輪胎的閥集成。此外，本發(fā)明還提供了一種包括所述輪輞和充氣 式輪胎的輪。


現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的壓力釋放裝置的實(shí)施例，其中: 圖l和2描繪了第一實(shí)施例； 圖3和4描繪了第二實(shí)施例； 圖5描繪了第三實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
壓力釋放裝置100包括主體102,用于釋放輪胎閥(未示出)的 閥桿的銷104。銷104可滑動(dòng)地安裝在主體中的通道106中。主體的 底部部分限定了用于在所述主體的中心接收輪胎閥(未示出)的室 116。插入元件118裝配到所述主體的底部部分中。該插入元件限定了 用于將壓力釋放裝置連接到輪胎閥的螺紋部分120。銷104限定了縱 向延伸的空氣通道108、倒圓的端部部分113和115以及橫向延伸的 入口 110和橫向延伸的出口 112。銷104在通道106中可縱向地滑動(dòng)， 所述通道106的直徑增加的部段107容納所述銷104的增厚的部段 109。所述直徑增加的部段107的上末端和下末端限定了所述銷104 的最大行程。
主體102包括帶有入口區(qū)域124的上部部分122，其中所述入口 區(qū)域124為腔的形式，用于接收充氣裝置，例如泵或壓縮機(jī)。該主體
8還包括內(nèi)部的中間部段126，其通過螺紋128螺紋連接到上述上部部 分122。所述中間部段126限定了所述直徑增加的部段107。此外，所 述主體還包括外部部段130以及插入元件118，如上文所述。
在主體內(nèi)設(shè)置有包括壓縮彈簧134的壓力釋放機(jī)構(gòu)，所述壓縮彈 簧134的一端安放在所述中間部段126上，另 一端作用在閉合元件136 上。所述閉合元件保持環(huán)形彈性閉合元件138，在圖1所示的閉合結(jié) 構(gòu)中，所述閉合元件138保持流通道140關(guān)閉?？蛇x擇地，提供了四 個(gè)彈性閉合元件138。腔或室142限定在外部部段130和閉合元件136 之間，室142通過通道144與外部環(huán)境連通。密封元件146在銷和主 體的通道之間提供密封，以防止沿所述銷的外表面意外的漏氣。密封 元件146被布置成使室116中的空氣壓力迫使它與所述銷形成密封接 合。所述主體的上部部分可在例如入口區(qū)域124的部段底部處形成密 封部分147，所述密封部分147被優(yōu)選地布置成使得入口區(qū)域124中 的入口壓力迫使其與所述銷形成密封接合。作為該密封部分的替換， 可以提供單獨(dú)的密封元件(未示出)。
壓力釋放裝置的操作如下通過插入元件118的螺紋部分120將 該裝置與輪胎閥的外表面部分螺紋接合，從而所述輪胎閥被容納于室 116中。連接到壓力源的充氣裝置，例如送風(fēng)管噴嘴，被連接到主體 102的上部部分122，使所述充氣裝置的桿(未示出)與銷104的上表 面113接觸。從而銷104被向下壓，直到銷104的下端表面115與輪 胎的閥桿(未示出)的上端接觸，以打開輪胎閥。來自壓力源的空氣 經(jīng)由銷104中的通道108進(jìn)入輪胎的內(nèi)部。從而室116和流通道140 中的空氣壓力與輪胎壓力基本上相等。空氣管道和流通道140中的壓 力在閉合元件138上施加力。當(dāng)流通道140以及輪胎中的壓力達(dá)到特 定的閾值水平時(shí)，向上作用在閉合元件138上的力足以克服壓縮彈簧 134的向下作用的力。從而，空氣可以通過流通道140、腔142和通道 144排到外部環(huán)境中。
所述閾值水平由壓縮彈簧134的特性、閉合元件138的表面積以 及壓縮彈簧的變形決定。壓縮彈簧的變形可通過所述上部部分122的位移(旋轉(zhuǎn))改變。
圖3和4描繪了根據(jù)本發(fā)明的壓力釋放裝置的第二實(shí)施例，圖5 描繪了第三實(shí)施例。下文中，將只討論圖1和2的實(shí)施例與圖3-5的 實(shí)施例之間的區(qū)別。在圖3-5的實(shí)施例中具有相同的元件或執(zhí)行相同 功能的元件的情況下，這些元件將被標(biāo)注與圖l和2中相同的附圖標(biāo) 記?？梢岳斫?，上文參照?qǐng)Dl和2對(duì)這些元件的描述也將適用于圖3-5 的描述。圖3-5的裝置與圖l和2的裝置以相同的方式操作。
在圖3-5的實(shí)施例中，銷204具有端部開口的管狀導(dǎo)管形式。第 一插入元件206設(shè)置在入口區(qū)域124中以封閉銷204的開口端。如圖 4中的細(xì)節(jié)所示，第一插入元件206在212處圓周地封閉上部主體部 分122的內(nèi)壁。橫向延伸的入口 210位于所述第一插入元件206中。 在銷204的相對(duì)的出口端上設(shè)置有第二插入元件214，該第二插入元 件214具有比銷204的內(nèi)徑更小的外徑，從而提供一環(huán)形的流出通道 212。
在圖5的實(shí)施例中，省略了圖1-4的實(shí)施例中出現(xiàn)的中間部段126。 可選擇地提供了環(huán)形元件226,該環(huán)形元件226的高度決定了彈簧234 的變形并且因此決定了所述裝置的釋放閾值壓力。
主體102的外部部段130和上部主體部分122可以形成為一個(gè)整 體的元件。
權(quán)利要求
1. 一種用于充氣式輪胎的壓力釋放裝置，包括-內(nèi)部具有室的主體；-可連接到充氣裝置的空氣入口；-可連接到輪胎的閥的空氣出口；-用于在輪胎的充氣過程中把來自充氣裝置的空氣導(dǎo)入所述輪胎的管道；-被設(shè)置成在所述主體內(nèi)的通道中軸向地滑動(dòng)的銷，所述銷由空氣入口延伸到空氣出口并且能夠在不能釋放輪胎的閥桿的第一位置和能釋放所述閥桿的第二位置之間滑動(dòng)；-壓力釋放機(jī)構(gòu)，用于當(dāng)所述室中的壓力超過預(yù)定水平時(shí)從所述室中釋放空氣；其中所述管道被設(shè)置為所述銷中的通道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述壓力釋放機(jī)構(gòu)包括設(shè) 置在所述主體內(nèi)的彈簧元件，該彈簧元件在閉合元件上施加閉合力， 從而使得所述閉合元件在所述預(yù)定壓力水平打開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述壓力釋放機(jī)構(gòu)包括將 所述室連接到外部環(huán)境的通道，該通道在所述閉合元件的作用下常閉， 所述閉合元件被設(shè)置成使得所述室中的壓力在所述閉合元件上施加力 以當(dāng)由所述室中的壓力施加的力超過所述壓力釋放機(jī)構(gòu)的反作用閉合 力時(shí)，打開所述通道。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述壓力釋放機(jī)構(gòu)包括與 所述銷同軸地延伸的壓縮彈簧。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述壓縮彈簧的變形是可 調(diào)節(jié)的，以調(diào)節(jié)所述預(yù)定壓力水平。
6. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其中所述銷在所述主體 內(nèi)的通道中被引導(dǎo)，所述銷具有增厚的部段，該增厚的部段容納于所 述通道中的直徑增加的部段中，從而所述增厚的部段和所述直徑增加的部段提供了在所述主體內(nèi)軸向保持所述銷的功能。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述銷在所述 主體的通道中被引導(dǎo)，并且其中至少一個(gè)彈性密封元件在所述銷和所 述通道之間形成密封，所述彈性密封元件被設(shè)置成在所述主體內(nèi)的空 氣壓力的作用下被迫使與所述銷和所述通道密封接合。
8. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其中所述銷中的通道包 括橫向延伸的入口部段和橫向延伸的出口部段中的至少一個(gè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述橫向延伸的出口部段 與所述室連通。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其中所述橫向延伸的出口 部段被布置成與所述銷的端部部分相距一定距離，其中所述銷的端部 部分在輪胎的充氣過程中用于與所述輪胎的閥桿接合。
11. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，其中所述銷中的通道是 端部開口的。
12. —種充氣式輪胎，其包括任一前述權(quán)利要求所述的壓力釋放 裝置。
全文摘要
用于充氣式輪胎的壓力釋放裝置(100)包括內(nèi)部具有室(116)的主體(102)和用于在所述室中的空氣壓力超過第一預(yù)定壓力水平時(shí)釋放空氣的壓力釋放機(jī)構(gòu)。管道(108；208)將空氣入口(110；210)與空氣出口(112；212)互連。所述管道(108；208)被設(shè)置于在所述主體的通道(106)中軸向地滑動(dòng)的銷(104；204)中，所述銷(104；204)由所述空氣入口(110；210)延伸至所述空氣出口(112；212)并且能夠在不能釋放輪胎的閥桿的第一位置和能釋放所述閥桿的第二位置之間滑動(dòng)。
文檔編號(hào)B60C29/06GK101479120SQ200780024007
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者A·謝哈, S·巴德施圖 申請(qǐng)人:發(fā)明人工廠有限責(zé)任公司