可调节位置的旋转组件的制作方法

可调节位置的旋转组件
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年8月12日提交的“可调位置的旋转组件”的美国临时专利申请62/885,637的优先权，在此通过引用将该美国临时专利申请完全并入本文。
技术领域
3.本技术总体涉及轮胎充气系统及其部件。


背景技术：

4.该部分旨在为权利要求中所述的发明提供背景或上下文内容。本文的描述可以包括可以追求但不一定是先前已构想或追求的构思。因此，除非本文另有说明，否则本部分中描述的内容不是针对本技术中的说明书和权利要求的现有技术，并且不被承认因包含在该部分中而成为现有技术。
5.自动轮胎充气系统(atis)可用于通过在车辆操作期间根据需要将流体添加到一个或多个车辆轮胎来控制车辆轮胎压力。自动轮胎充气系统可以包括旋转组件，所述旋转组件通常构造成将来自车辆安装式流体供应源的加压流体传送到旋转或可旋转的轮胎。例如，旋转组件可以例如螺纹安装在车辆的轮毂盖内，或者旋转组件可以使用不允许对旋转组件进行旋转调节以使旋转组件软管连接件和轮胎阀对准的其它类型的连接件安装到轮毂盖上。同样地，轮毂盖可能常常使用不允许旋转调节的连接件附接到车轮轮毂。因此，atis系统的安装和维护可能常常涉及将旋转组件过紧固或欠紧固到轮毂盖而增加损坏旋转组件和相关联的atis部件的风险。
6.需要一种旋转组件，其允许软管连接件相对于轮胎阀的简便的定位。


技术实现要素：

7.提供了一种用于轮胎充气系统的旋转组件，所述旋转组件包括：主体，所述主体具有第一端部和第二端部，第一端部包括用于螺纹连接到轮毂盖的螺纹，主体形成从第一端部延伸到主体的表面的流体通道；套筒，所述套筒可旋转地设置在主体上，所述套筒包括软管连接件，套筒密封到主体上，使得流体能够沿着从流体通道到软管连接件的密封路径流动；和管状构件，所述管状构件具有在主体的第一端部处密封地设置在流体通道中的第一端部。
附图说明
8.图1是具有安装好的充气系统的车辆的透视图。
9.图2是具有附接有旋转组件的轮毂盖的局部剖视图。
10.图3是转子主体和可旋转套筒的剖视图，其中管状构件进一步设置在转子主体内。
11.图4是转子主体和可旋转套筒的分解图，其中管状构件设置在转子主体内。
12.图5是转子主体和可旋转套筒的分解图，其中管状构件设置在转子主体内。
13.图6是转子主体、可旋转套筒和通风口遮蔽件的剖视图，其中管状构件设置在转子主体内。
具体实施方式
14.本公开总体涉及旋转组件和包括旋转组件的自动轮胎充气系统。可以设置旋转组件，以帮助将来自车辆安装式流体供应源的加压流体传送到旋转或可旋转的轮胎。例如，旋转组件可以安装在轮毂盖中，并且可以包括用于将流体从加压车轴连通到出口端口的部件，出口端口构造为在车辆操作中与轮毂盖一起旋转。然后，可以使用软管连接件来将流体从出口端口发送到可旋转轮胎的轮胎阀。本文描述的旋转组件还可包括可旋转套筒。这种可旋转套筒构造成可帮助旋转组件的出口端口与轮胎阀对准。因此，包括可旋转套筒的旋转组件可以固定到轮毂盖，而无需将出口端口与轮胎阀对准。在旋转组件固定到轮毂盖之后，可以使用套筒旋转该旋转组件，使得出口端口与轮胎阀对准。有利地，这可以简化旋转组件的安装，并且在安装或维护期间防止无意损坏充气系统部件。
15.包括可旋转套筒的旋转组件可以包括在诸如如图1所示的商业卡车或其他车辆中。如本文所示，车辆2可包括卡车4和拖车6。卡车4可以包括作为车辆动力总成的一部分的一根或多根驱动轴8。卡车4还可包括具有可枢转的主轴的转向轴(未详细示出)，主轴可以为车辆2提供转向能力。拖车6可包括一根或多根固定轴(未示出)。每根轴可以具有安装在其上的一个或多个车轮10。气动轮胎12可以安装到每个车轮10。轴可以终止于车轮端部。例如，车轮端部可包括主轴和轮毂盖。在一些实施例中，包括可旋转套筒的旋转组件可以与本文描述的各种类型的轴中的任一者或其他合适的轴一起使用。
16.车辆2可以设置有自动轮胎充气系统，其可以使用来自车辆的空气制动系统或一些其他加压空气源的加压空气来将轮胎保持在期望的空气压力下。例如，加压空气可以沿着轴或穿过轴被引导并发送到安装在轮毂盖中的旋转组件。旋转组件可以将流体流通到一根或多根空气软管14。软管14可以将流体与轮胎12来回连通。轮胎12可以例如是标准的单轮胎或宽基轮胎，诸如商用车辆所使用的超级单轮胎。
17.自动轮胎充气系统还可包括其他部件，该其他部件包括例如压力调节器(未示出)。在一些实施例中，压力调节器可以安装在密封控制箱中，该密封控制箱包括电子控制板和适用于控制压力调节器的处理器。压力调节器可以接收来自流体压力源的加压流体，该流体压力源诸如是车辆空气制动系统空气供应源或升压或增压泵。压力调节器可以控制来自流体压力源的流体的压力，以便以适于对轮胎充气的水平提供流体压力，例如110psi的流体压力。加压流体可以通过管道从压力调节器流动到轴。从那里，流体可以流动通过在轴中或沿着轴的导管流体管线，或者流动通过轴(如果是密封的话)，到达旋转组件，到达软管，到达连接到轮胎的轮胎阀。
18.图2示出了这种旋转组件16的一个实施。如本文所示的，旋转组件16可以安装到轮毂盖20。旋转组件16可以将来自轴58的流体发送到软管连接件端口26。软管连接件端口26可以将流体密封地连通到空气软管14(如图1所示)。旋转组件16可包括具有管状构件36的可旋转部件。管状构件36可以同轴伸展地且可平移地设置在轴58中。例如，管状构件36的一个端部可密封地接合设置在定子60中的第一环形密封件61。定子60可以例如联接到压塞62，该压塞62又密封地设置在轴58的开口端部。空气过滤器64也可以设置在定子60的端部
处。可替代地，在其他实施例中，环形密封件61可以直接设置在轴58中。第一环形密封件61可以是旋转或不旋转的密封件，并提供与管状构件36的可枢转或不可枢转的密封接合。例如，管状构件36可以可枢转地且可平移地设置在第一环形密封件61中以适应车轮跳动。换句话说，取决于环形密封件61的构造，管状构件36可以或不可以在第一环形密封件61中旋转。
19.管状构件36的另一端部可以密封地接合转子主体24，例如，参考图3，管状构件36可以设置在第二环形密封件42内。第二环形密封件42可以是旋转或不旋转的密封件，并提供可枢转或不可枢转的密封接合。例如，管状构件36可以可枢转地设置在第二环形密封件42中以适应车轮跳动。取决于第二环形密封件42的构造，管状构件36可以或不可以在第二环形密封件42中旋转。然而，如果不在环形密封件61和42中的两者中旋转的话，管状构件36可以在环形密封件61和42中的至少一者或另一者中旋转。管状构件36可以是刚性的或柔性的，或者可以包括柔性部分和刚性部分两者。管状构件36还可包括柔性接头或联接器(未示出)。环形密封件61、42可包括o形环、垫圈、唇形密封件、面密封件或任何合适的密封界面，并且可以包括各种材料，所述材料诸如是橡胶、硅树脂、石墨和钢或任何其他合适的密封材料或界面。在一些实施例中，管状构件36的端部可以是喇叭形的以提供用于与轴承40接触的支承表面。伸缩式盖38可用于将管状构件36、轴承40和环形密封件42保持在转子主体24中。诸如来自车辆压力源的加压流体可以通过管状构件36流动到流体通道54中，流动通过软管连接件端口26并流到空气软管，以用于输送到轮胎。环形密封件42将基本上防止加压流体在管状构件36和转子主体24之间泄漏。
20.可旋转套筒22通常包括软管连接件端口26和套筒主体28。软管连接件端口26可以具有螺纹部分23和端口通路32，螺纹部分用于将空气软管适配器25可移除地附接到软管连接件端口26，端口通路便于转子主体24和空气软管14(图1中所示)之间的流体连通。在一些实施例中，空气软管适配器25可以是提升阀适配器。当软管未连接到旋转组件时，提升阀适配器防止空气流动通过软管连接件端口26。然后，提升阀适配器可以用作常闭的单向阀，但是当空气软管14连接在软管连接件端口26和轮胎阀杆之间时保持处于打开位置。当空气软管与软管连接件端口26断开联接时，则提升阀将关闭，从而防止流体通过软管连接件端口26逸出到大气中。在一些实施例中，空气软管适配器25可以集成到软管连接件端口26中，以成为空气软管适配器25轴的一体部件。
21.轴承40可以保护管状构件36的端部以免于假若在腔内发生平移会损坏转子主体24。轴承40可包括轴承通道，以允许流体从管状构件36流到转子主体的流体通道54。因此，管状构件36的喇叭形端部46可以邻近轴承40设置，其中环形密封件42和伸缩式盖38将转子主体24相对于外部环境密封。在旋转组件16联接到轮毂盖20时，管状构件36可以密封地联接到轴中的定子60或流体导管。
22.在其他实施例中，转子主体24可包括管状构件36，该管状构件36具有密封地设置在转子主体的流体通道中的一个端部。石墨轴承可以抵靠管状构件36的端部设置在转子主体24中，使得管状构件36的端部和石墨轴承的界面形成旋转式面密封。诸如来自车辆压力源的加压流体可以流动通过管状构件36进入流体通道中，流动通过软管连接件端口流到空气软管中，以用于输送到轮胎。面密封基本上将基本上防止加压流体在管状构件和转子主体之间泄漏。
23.如可在图3和图4中看到的，转子主体24包括大致圆柱形的主体，套筒22可以围绕该主体旋转。转子主体24形成从一个端部55延伸到表面47的流体通道54，从而在转子主体的表面47中形成流体开口49。环形密封件48在流体开口49的每一侧围绕转子主体设置。当套筒22设置在转子主体24中时，环形密封件48将套筒22密封到转子主体24。从流体开口49流出的流体因此可以围绕转子主体的表面47朝向套筒22的软管连接部分26流动。
24.套筒主体28构造为接收转子主体24，使得转子主体24可以在套筒主体28内旋转。转子主体24可包括端盖44，端盖的尺寸设定为防止在旋转组件器16安装到轮毂盖20时可旋转套筒22从转子主体24中滑出。例如，在将旋转组件16安装到轮毂盖20期间，套筒主体28可以设置在转子主体24上，使得套筒主体28定位成邻近端盖44。还可以进一步添加保持环30以在安装期间将设置好的套筒22和转子主体24保持在一起。例如，可旋转套筒22的套筒主体28可以设置在转子主体24上。然后可以将保持环30安装在转子主体24的螺纹部分56上，以将套筒22和转子主体24保持在一起。然后，例如如图2所示，所得到的包括可旋转套筒22、转子主体24和保持环30的结构可安装在轮毂盖20内。可替代地，环形密封件48可以在转子主体24和套筒22之间提供足够的摩擦，以将套筒22保持在转子主体24上。在这样的实施例中，可能不需要保持环30。
25.在另一实施例中，端盖44可以从转子主体24移除，以当转子主体24安装到轮毂盖20时允许可旋转套筒22设置到转子主体24或从转子主体24移除。可替代地，端盖44可以定位成在转子主体24的相对端部上，使得套筒主体28在将套筒主体28插在转子主体24的顶部上之后搁置在端盖上。然后保持环30或保持夹可定位在可旋转套筒22和转子主体24上方。因此，正如可以适用于在车轮端部处安装旋转组件16时在不同阶段连接可旋转套筒22和转子主体24那样地，可想到安装可旋转套筒22和转子主体24的各种方式。
26.如上所解释的，可旋转套筒22可以从转子主体24的一个端部或另一个端部设置在转子主体24上，并且可旋转套筒22和转子主体24的组合可以安装在轮毂盖20内。可替代地，如图5所示，转子主体24可以已经安装在轮毂盖20上并且准备好用于安装可旋转套筒22。例如，可旋转套筒22可以设置在转子主体24上，如图5所示(参见箭头66)。在安装位置中，转子主体24可以设置成邻近保持环30，保持环可包括衬套并允许套筒主体28和转子主体24之间的旋转运动。盖衬套(未示出)也可以设置在可旋转套筒22和可拆卸的端盖44之间。在可旋转套筒主体22已设置在转子主体24上之后，可移除的端盖44可以被定位(由箭头68示出)并利用螺纹57而螺纹附接到转子主体24。可替代地，可移除的端盖44可以以其他合适的方式附接到转子主体24，诸如通过按压转动锁、磁体、倒钩或摩擦界面附接到转子主体24。
27.套筒主体28可绕转子主体24旋转。例如，套筒主体28和转子主体24可以摩擦接合，使得套筒主体28可以通过施加手强力或使用手动工具而围绕转子主体24旋转。在其他实施例中，套筒主体28可以在一个或多个轴承(未示出)上自由旋转，或者环形密封件48可以只提供小量摩擦并且套筒主体28可以仅用最小的力旋转。在一些实施例中，套筒主体28的外几何形状可以是大致正方形或矩形的，以便在调节其取向时产生用于抓握的平坦区域，以便于与通到软管连接件端口26或通到相关联的空气软管适配器25的软管配合。可替代地，保持环30可以成形为使得在调节套筒22的旋转位置时可被抓握。其他外部几何形状也可以是合适的。用于改善抓握套筒22的其他特征可以在其他实施例中实现。例如，可以采用套筒主体28上的带隆起的外表面。
28.在一些实施例中，套筒主体28可以相对于转子主体24旋转，使得软管连接件端口26处于期望的取向，然后套筒主体28可以被固定或至少适当地拧紧以防止相对于转子主体24的不想要的旋转。例如，保持环30可以是垫圈、螺母、衬套或其他合适的结构。在图2所示的实施例中，保持环30可以定位成邻近轮毂盖20的外侧面18。保持环30可用于确保软管连接件端口26保持在相对于轮胎阀(未示出)的期望位置，以允许简便地安装空气软管(未示出)，以将软管连接件端口26和/或空气软管适配器25连接到轮胎阀。例如，套筒主体28可以旋转，使得软管连接件端口26面向轮胎阀，然后拧紧保持元件30以确保在将空气软管连接到轮胎阀时保持就位。
29.在其他实施例中，可以通过拧紧旋转组件16以牢固地抵靠轮毂盖的外侧面18并因此在轮毂盖20和转子主体24的端盖44之间引入压缩力来确保套筒主体28的放置。例如，如图2所示，端盖44可以远离外侧面18定位在可旋转套筒22的外侧端部上。通过允许套筒主体相对于转子主体旋转，可调节空气软管连接件端口26的位置以与轮胎阀对准，而不会有欠紧固或过紧固轮毂盖或旋转组件的风险。因此，在不考虑软管连接件端口26相对于轮胎阀的取向的情况下，带螺纹的轮毂盖可以被拧紧到期望位置(例如，防止泄漏的位置)，然后可以旋转套筒22以更好地将软管连接件端口26与轮胎阀对准。
30.转子主体24可以具有端盖44，以提供用于将转子主体24拧入轮毂盖20中的抓握点。端盖44可以一体地连接到转子主体24或者可以从转子主体24移除。在一些实施例中，端盖44可以是六边形，但是可以实现其他端盖几何形状。在一些实施例中，端盖44可以构造为便于手动初始旋拧。端盖44可包括一个或多个表面或空隙，其形状用于在最终紧固期间应用工具。端盖44还可以防止套筒主体22从转子主体24中滑出。可替代地，端盖44可以定位成邻近轮毂盖20的外侧面18。在该实施例中，保持元件30可用于将可旋转套筒22和转子主体24固定在一起。
31.环形密封件48围绕转子主体24设置，以便将套筒22密封到转子主体24。例如，密封件48可以设置在流动通道52的每一侧上。密封件48可以是o形环、唇形密封件或其他合适的密封构型，并且可包括各种材料，所述材料诸如是橡胶、硅树脂、尼龙、含油轴承合金或石墨。在一些实施例中，密封件48中的一个或多个可以就位在形成于转子主体24上的肩部中的环形槽50内。在另一实施例中，密封件可以就位在设置于可旋转套筒28的内表面上的环形槽中。转子主体24可以具有围绕其设置的流动通道52。流动通道52与转子主体24中的流体通道54流体连通。形成于转子主体24中的流体通道54可以允许管状构件36和流动通道52之间的流体连通。当对套筒主体22与转子主体24进行组装时，流动通道52也与软管连接件端口26中的端口通道32流体连通。
32.流动通道52可包括在可旋转套筒28和转子主体24之间形成的间隙。例如，间隙可以由密封件48桥接。在一些实施例中，流动通道52可以形成于套筒主体28的内表面中。例如，当套筒主体28围绕转子主体24设置时，可以在面向转子主体24的表面中形成流动通道52。在又一其他实施例中，可以在套筒主体28和转子主体24两者中形成流动通道52。流动通道可以构造为允许流体在转子主体24的流体通道54和软管连接件端口26的流体通道32之间流动。
33.转子主体24可包括螺纹部分56，用于可移除地联接到轮毂盖20。在一些实施例中，垫圈或衬套可以设置在套筒主体和端盖44之间。在又一其他实施例中，垫圈或衬套可以在
将旋转组件16安装到轮毂盖20时设置在套筒主体28和轮毂盖20之间。
34.在一些实施例中，减压阀41(如图5所示)也可以安装在轮毂盖20的壁或面上，以便从轮毂盖20的内部排出过量压力事件。这种减压阀41可以是诸如鸭嘴阀的单向阀、无返流阀、球止回阀或其他风格的止回阀，其中材料仅被允许从轮毂盖20的内部传递到轮毂盖20的外部。这种过量压力事件可以通过轮胎充气部件的泄露、过热或可能增加轮毂盖20内部压力的其他事件来启动。在这样的实施例中，没有必要遮蔽通风口以防止污染物进入通风口41，并且在轮毂盖-旋转组件界面处的配合可以是密公差，以衰减在所述界面处污染物的可能进入。然而，当可能涉及为污染物提供进入路径的轮毂盖-旋转组件界面时，可以添加在图6中看到的通风口遮蔽件51以作为可选构造。
35.在其他实施例中，可以借助于邻近旋转组件设置的一个或多个通风口53来释放轮毂盖20的内部压力。通风口53允许轮毂盖20中的压力释放到大气中。通风口53可包括弯曲的开口管，使得当车辆在道路上行进时，当轮毂盖20随轮胎旋转时，润滑剂可以通过离心力从管的端部甩出。旋转组件可以设置有通风口遮蔽件51和柔性挡板盘。通风口遮蔽件51可以设置在通风口53上，以防止污染物进入轮毂盖内部。挡板盘可以设置在通风口遮蔽件51和排气管之间，以基本上密封通风口53。随着流体从轮毂盖释放，挡板盘可以颤动离开轮毂盖20，以允许加压流体逸出。对于高压的轮毂盖，从通风口53流到大气中的流体可能导致挡板盘以充分大的暴力颤动以引起响亮的噪音，从而允许驾驶员更易于检测具有加压轮毂盖的车轮端部。
36.所公开的旋转组件16可特别适用于不能提供简便的或方便的旋转调节的轮毂盖，诸如可以螺纹连接到车轮端毂的轮毂盖20。例如，螺纹连接21可以设置在轮毂盖20的外表面处，而在其他实施例中，螺纹连接可以设置在轮毂盖20的内表面处。旋转组件16可以例如在轮毂盖20的外侧面18中可螺纹安装到轮毂盖20。这种螺纹连接可以利用任何类型的螺纹，诸如国家管螺纹、英国标准管螺纹(并行或锥形的)、任何螺距的统一螺纹、公制螺纹(并行或锥形的)、或任何其他合适的螺纹类型。
37.带螺纹的轮毂盖通常不允许对轮毂盖进行简便的旋转调节以使旋转组件软管连接件与轮胎阀对准，而不会增加将轮毂盖过紧固或欠紧固到轮毂的风险。类似地，与轮毂盖连接的带螺纹的旋转组件连接件通常不允许对旋转组件进行简便的旋转调节以使旋转组件软管连接件与轮胎阀对准，而不会增加将旋转组件连接件过紧固或欠紧固到轮毂盖的风险。过紧固可能导致损坏螺纹或促使车辆服务困难。欠紧固可能导致在驾驶时流体从轮毂盖的泄漏或轮毂盖丢失。因此，当通过螺纹连接将具有旋转固定软管连接件的旋转组件牢固地安装到轮毂盖并且通过螺纹连接将轮毂盖牢固地安装到轮毂上时，软管连接件可能并不方便地朝向轮胎阀定向以用于附接空气软管，而不会增加过紧固或欠紧固的风险。类似地，旋转组件16和轮毂盖20之间的其他类型的连接件可以不允许旋转调节，或者只能在有显著努力和/或损坏部件的风险的情况下来进行旋转调节。例如，旋转组件16可以使用螺纹或非螺纹连接件和连接器(例如，锁紧螺母、换向螺母或c形夹)连结到轮毂盖上，添加在轮毂盖20内部，或者旋转组件可以一些以足以提供强度和耐用性的其他合适方式固定到轮毂盖20。有利地，旋转组件16不需要提供旋转组件16和轮毂盖20之间的相对旋转以便于软管连接件对准。而是，如本文所公开的旋转组件16的软管连接件可以朝向轮胎阀旋转，以用于简便地附接空气软管。
38.在一些实施例中，可以在轮毂盖-旋转组件界面处设置密封件。这种密封件可以是o形环、唇形密封或任何其他合适的密封构型，并且可包括各种材料，所述材料诸如是橡胶、硅树脂、尼龙、含油轴承合金或石墨。可能有价值的是，在轮毂盖-旋转组件界面处提供连接件以使得部件可以旋转而不会存在损坏或移除密封件的风险。本文描述的软管连接件可以允许进行简便的旋转调节而不会存在损坏底层密封件的风险，诸如如果密封件遭受将旋转组件16过紧固到轮毂盖20可能以其他方式发生的风险，或者如果在调节期间密封件被移除或无意地暴露于污垢或其他污染物中可能以其他方式发生的风险。
39.所公开的旋转组件对于具有单个轮胎的车轮端部是有用的。然而，通过将适当数量的软管连接件端口添加到套筒主体，它可以易于适应具有两个或更多个轮胎的车轮端部。类似地，虽然所公开的旋转组件对于使用带螺纹的轮毂盖的车轮端部尤其有用，但是它可以用于具有螺栓紧固轮毂盖的车轮端部或用于以其他方式联结到车轮端部的轮毂盖。
40.尽管已经详细描述了所公开的主题及其优点，但是应该理解的是，在不脱离由所附权利要求限定的主题的情况下，可以在本文中进行各种改变、替代和修改。此外，本技术的范围不旨在受限于本说明书中描述的工艺、机器、制造、物质的组分、装置、方法和步骤的特定实施例。如人们将易于从本公开意识到的是，先前存在或稍后将开发的工艺、机器、制造、物质的组分、装置、方法或步骤，基本上与在可利用与本公开所描述的相应实施例一样地执行基本相同的功能或达到基本相同的结果。例如，尽管可以参考手动激活或手动激活的压降阀来描述所公开的设备、系统和方法，但是可以使用电动阀或其他自动电子阀或机械阀来实现空气压力的相对迅速降低。因此，所附权利要求旨在在其范围内包括这些工艺、机器、制造、物质的组分、装置、方法或步骤。