旋转联合体和具有光滑的孔的轮毂盖的制作方法

旋转联合体和具有光滑的孔的轮毂盖
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年8月12日提交的题为"旋转联合体和具有光滑的孔的轮毂盖"的美国临时专利申请62/885,654的优先权，该申请全文通过援引并入本文。
技术领域
3.本技术总体上涉及轮胎充气系统及其部件。


背景技术：

4.本节旨在为权利要求中所叙述的发明提供背景或语境。本文的描述可能包括可以被要求保护的概念，而不一定是先前设想过或被要求保护过的概念。因此，除非本文另有说明，否则本节所描述的内容不是相对于本技术中的说明书和权利要求的现有技术，并且不因包含在本节中而被承认是现有技术。
5.自动轮胎充气系统(atis)通过在车辆运行期间根据需要向一个或多个车辆轮胎添加流体，可用于控制车辆的轮胎压力。自动轮胎充气系统可以包括旋转联合体，其通常被配置为将加压的流体从安装在车辆上的流体供应器输送到旋转的或可旋转的轮胎。例如，旋转联合体可以螺纹地安装在车辆的轮毂盖内，或者旋转联合体可以使用另一种连接方式安装至轮毂盖，该连接方式不允许对旋转联合体进行旋转调整，以使旋转联合体的软管连接部与轮胎阀门对齐。类似地，轮毂盖通常可以使用不允许旋转调整的连接方式连接到轮毂上。因此，atis系统的安装和维护通常涉及到旋转联合体与轮毂盖的连接的过度拧紧或不足拧紧，增加了旋转联合体和相关atis部件损坏的风险。
6.需要有一种旋转联合体，其允许将软管连接部相对于轮胎阀门随时定位。


技术实现要素：

7.一种旋转联合体，所述旋转联合体包括：转子体，所述转子体具有第一端和第二端，所述第一端包括柱形凸块，所述柱形凸块具有光滑的外表面，并且被配置为在轮毂盖中自由旋转，所述轮毂盖具有光滑的孔，所述孔被配置为接收所述柱形凸块，所述转子体形成从所述第一端延伸到所述转子体的表面的流体通道。所述旋转联合体进一步包括管状部件，所述管状部件具有在所述转子体的第一端处密封地设置在所述流体通道中的第一端。
8.一种轮毂盖，所述轮毂盖包括具有第一端和第二端的柱形主体，所述第一端被外表面所包围，所述外表面具有在所述外表面的中心处形成的柱形孔口，所述柱形孔口包括光滑的孔；所述第二端包括被配置为与车辆的轮毂进行螺纹接合的螺纹。
9.一种旋转联合体，所述旋转联合体包括：具有第一端和第二端的主体，所述第一端包括光滑的凸块，所述凸块具有围绕所述凸块的外径周向形成的凹槽，所述主体形成从所述第一端延伸到所述主体的表面的流体通道；以及管状部件，所述管状部件具有在所述主体的第一端处密封地设置在所述流体通道中的第一端。
10.一种轮毂盖和旋转联合体，包括：柱形的轮毂盖主体，其具有第一端和第二端，所
述第一端被外表面所包围，该外表面在该外表面的中心处形成孔口，该孔口具有光滑的孔，所述第二端包括螺纹，所述螺纹被配置为与车辆的轮毂进行螺纹接合；和具有第一端和第二端的旋转联合体主体，旋转联合体主体的第一端包括光滑的凸块，该凸块具有围绕凸块的外径周向形成的凹槽，所述旋转联合体主体形成从旋转联合体主体的第一端延伸到旋转联合体主体的表面的流体通道；管状部件，所述管状部件具有在所述旋转联合体主体的第一端处密封地设置在所述流体通道中的第一端；所述光滑的凸块可旋转地设置在所述孔口中，并且保持环设置在所述凹槽中以便将所述凸块保持在所述孔口中。
11.一种组装旋转联合体和轮毂盖的方法，该方法包括提供旋转联合体主体，该旋转联合体主体具有第一端和第二端，第一端包括光滑的凸块，该凸块具有围绕该凸块的外径周向形成的凹槽，该旋转联合体主体形成从第一端延伸到旋转联合体主体的表面的流体通道，该旋转联合体主体具有管状部件，该管状部件具有在所述旋转联合体主体的第一端处密封地设置在所述流体通道中的第一端；将保持环设置在该凹槽内；提供轮毂盖，其包括具有第一端和第二端的柱形轮毂盖主体，该第一端被外表面所包围，该外表面在该外表面的中心处形成孔口，该孔口具有光滑的孔，该第二端包括被配置为与车辆的轮毂进行螺纹接合的螺纹；将保持环压缩在凹槽中，并将凸块和保持环在外表面处插入光滑的孔中；以及将凸块和保持环移动穿过所述光滑的孔，直到所述保持环从所述光滑的孔露出并膨胀，凸块由此可旋转地配置在所述光滑的孔中。
12.一种组合的轮毂盖和旋转联合体，包括：轮毂盖，该轮毂盖具有外表面和在外表面的中心处形成的光滑孔的孔口；以及旋转联合体主体，该旋转联合体主体具有光滑的凸块，该凸块具有围绕凸块的外径周向形成的凹槽，该光滑的凸块可旋转地设置在孔口中，该旋转联合体主体还包括设置在凹槽中以便将凸块保持在孔口中的保持环。
附图说明
13.图1是具有轮胎充气系统的重型车辆的立体图。
14.图2示出了轮毂盖和旋转联合体的半分解剖视图。
15.图3示出了其上安装有旋转联合体的轮毂盖。
16.图4示出了其上安装有旋转联合体的轮毂盖，并示出了通气口护罩。
17.图5a示出了转子体，其包括具有锯齿部的可变形的端部。
18.图5b示出了转子体，其包括具有倒钩的可变形的端部。
19.图5c示出了转子体，其包括安装在轮毂盖上的可变形的端部。
具体实施方式
20.本公开内容总体上涉及旋转联合体和包括旋转联合体的自动轮胎充气系统。旋转联合体可以被配置成有助于将加压流体从安装在车辆上的流体供应部输送到旋转或可旋转的轮胎。例如，旋转联合体可以安装在轮毂盖中，并包括这样的部件，该部件用于将流体从加压的车轴输送到软管连接部，该软管连接部提供与可旋转轮胎的轮胎阀门的密封的流体连通。本文所述的旋转联合体可包括转子体，该转子体包括具有光滑外表面的柱形凸块，该柱形凸块被配置为在轮毂盖的孔内旋转。转子体可以牢固地保持在轮毂盖内，但可相对于轮毂盖旋转，以便转子体的出口端口可以与轮胎的轮胎阀门对齐。因此，用于将流体从旋
转联合体引导到轮胎阀门的软管可以更容易地连接，而不会对旋转联合体或软管管件造成压力。有利的是，这可以简化旋转联合体的安装，并防止在安装或维护过程中对充气系统部件的不慎损坏。
21.配置为安装在轮毂盖孔内并在其中自由旋转的旋转联合体可被包含在商用卡车或其他车辆中，如图1所示。如图所示，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系统的一部分的一个或多个驱动轴8。卡车4可进一步包括转向轴(未详细显示)，该转向轴具有可枢转的主轴，可为车辆2提供转向能力。拖车6可以包括一个或多个固定轴(未显示)。每个轴可以具有安装在其上的一个或多个车轮10。充气轮胎12可以安装在每个车轮10上。
22.车辆2可以设置有自动轮胎充气系统，该系统可以使用来自车辆的空气制动系统或一些其他加压空气来源的加压空气，以保持轮胎处于期望的空气压力。例如，加压空气可以沿着或通过车轴被引导到安装在轮毂盖中的旋转联合体。旋转联合体可以将流体连通到一条或多条空气软管14。软管14可以将流体输送到轮胎12，也可以从轮胎输送流体。例如，轮胎12可以是标准的单胎或加宽式轮胎，如商用车中使用的超级单胎。
23.自动轮胎充气系统可进一步包括其他部件，例如，包括压力调节器(未显示)。例如，压力调节器可以安装在密封的控制箱中，该控制箱包括适合控制压力调节器的电子控制板和处理器。压力调节器可以接收来自流体压力源(例如车辆空气制动系统的空气供应部或升压泵或增压泵)的加压流体，并控制来自流体压力源的流体的压力，以便提供适合给轮胎充气的程度的流体压力，例如，110psi的流体压力。加压的流体可以从压力调节器通过导管流向车轴。从那里，流体可以流经车轴内或沿车轴的导管流体管线，或通过车轴(如果是密封的)流向设置在轮毂盖内的旋转联合体。
24.图2中示出了被配置为可旋转地安装在轮毂盖的孔内的旋转联合体的实施方案。如图所示，旋转联合体18可以包括转子体28，该转子体具有可旋转地密封在其中的管状部件20。管状部件20可以具有在转子体28的第一端54处密封地设置在转子体28的流体通道48中的一个端部27。该流体通道48可从第一端54延伸至转子体28的外表面56。出口端口29可以设置在外表面56处，以便提供至连接软管14(如图1所示)的流体连通。因此，加压流体可以从管状部件20通过流体通道48被提供至出口端口29，以便与车辆轮胎连通。在一些实施例中，环形密封件24可以围绕管状部件20设置，以便将管状部件20与转子体28密封，并防止流体从流体通道48逃逸到轮毂盖16中。例如，环形密封件24可以包括o型圈、垫圈、唇形密封件、面形密封件或任何其他合适的密封接口。密封件24可以包括各种材料，如橡胶、硅胶、石墨和钢或任何其他合适的密封材料或接口。在图2所示的实施方案中，轴承22可以布置在转子体28中的管状部件20的端部27处。伸缩帽26可用于将管状部件20、轴承22和环形密封件24保持在转子体28中。
25.进一步参考图3，转子体28可以包括凸块32延伸部分，其包括具有光滑外表面的柱形主体41。该凸块32可以被接收到轮毂盖16的中心孔30内。中心孔30可以在轮毂盖16的外表面19限定柱形的开口。中心孔30的壁可以向内指向轮毂盖的内部，以形成轮毂盖中心凸台34。轮毂盖中心凸台34可以包括自由端35，其大体上限定了凸台面37，自由端35和凸台面37面向轮毂盖的内部。
26.如图3所示，旋转联合体18可以通过将凸块32插入中心孔30和轮毂盖中心凸台34
而被安装到轮毂盖16上。如图所示，保持环36可以进一步布置在形成在凸块32的表面上的凹槽38内。保持环36可以具有限定环宽度的内径和外径，周向凹槽的尺寸设置成在保持环36被压缩时接收具有环宽度的保持环36。例如，保持环36可以被压缩并放置在凹槽38内，然后将凸块32插入通过中心孔30。在其他实施方案中，保持环36可以在凸块32被插入中心孔30后被放置在凹槽38内。在其他实施方案中，保持环36可以在插入中心孔30之前与转子体28相邻地对准。在将转子体28插入通过中心孔30时，保持环36可被压缩，并在插入过程中坐置于凹槽38中。保持环36可以设置在凹槽38中，以帮助将转子体28保持在光滑的孔中。例如，在被压缩时，保持环36可以牢固地配合在凹槽38内。然而，该环36可以膨胀到使得防止旋转联合体18从中心孔30中平移出来的尺寸。
27.转子体28可以可旋转地安装在中心孔30内。例如，凸块32可包括具有光滑外表面的柱形主体41。轮毂盖中心凸台34可以具有相应的光滑内表面。凸块32和轮毂盖中心凸台34之间的界面可以提供适当地低的摩擦力，以允许旋转。因此，当用户施加手动级别的扭矩时，转子体28可以相对于轮毂盖旋转。因此，出口端口29和/或软管连接装置31的位置可以容易地与轮胎阀门对齐。
28.在一些实施例中，环形密封件17可以设置在轮毂盖-旋转联合体的界面处。这样的密封件17可以是o型圈、唇形密封件或任何其他合适的密封结构，并且可以包括各种材料，如橡胶、硅树脂、尼龙、含油合金或石墨。该密封件17可以在凸块和中心孔30之间提供一些摩擦力，但仍允许转子体28在中心孔30中旋转。该密封件17可进一步用于提供针对污染物侵入的保护，并提供密封以防止润滑剂从轮毂盖内部泄漏。
29.在一些实施例中，如在图3中看到的，孔口30的壁可以具有逐渐引导至该壁的引导部40，例如斜面或倒角、锥度或曲率。这样的引导部40可以允许在将旋转联合体18安装到轮毂盖16之前，将所述保持环安装到配合的凸块32处。引导部40将允许未被压缩的保持环36坐置到配合的凸块32的环形凹槽38中，并且孔口的壁的引导部将压缩所述保持环，以便配合的凸块的前边缘可以通过孔口的孔。在通过并离开孔口的孔时，保持环36可以减压或膨胀到原始尺寸，从而将旋转联合体锁定在轮毂盖上。
30.如图3进一步所示，在一些实施例中，管状部件20可以可同轴延伸地并可平移地设置在轴58上。例如，管状部件20的一个端部可以可密封地与设置在定子60中的环形密封件61接合。例如，定子60可以与压接塞子62相连接，而压接塞子又密封地设置在轴58的开口端处。空气过滤器64可以进一步设置在定子60的一个端部处。可替换地，在其他实施方案中，环形密封件61可以直接设置在轴58上。第一环形密封件61可以是旋转或非旋转密封件，并提供与管状部件20的可枢转或非可枢转的密封接合。例如，管状部件20可以在第一环形密封件61中可枢转和可平移地设置，以适应车轮的跳动。换句话说，根据环形密封件61的配置，管状部件20可以或不可以在密封件61中旋转。
31.在一些实施方案中，压力释放阀42也可以安装在轮毂盖16的壁或面上，以便从轮毂盖的内部在多余压力的情况下进行通气。这种压力释放阀可以是单向阀，如鸭嘴阀、止回阀、球形止回阀或其他类型的止回阀，其中只允许物质从轮毂盖的内部传递到轮毂盖的外部。这样的多余压力的情况可通过轮胎充气部件的泄漏、过热或其他可能增加轮毂盖内部压力的的情况引发。在这样的实施方案中，没有必要对通气口进行屏蔽以防止污染物从通气口进入，而且轮毂盖-旋转联合体界面处的配合可以有较紧的公差，以减少污染物在所述
界面处的可能发生的侵入。然而，当担心轮毂盖-旋转联合体界面为污染物提供侵入路径时，可以添加图4中的通气口护罩49作为一种可选的配置。
32.在其他实施方案中，如图4所示，轮毂盖内部的压力可以通过设置在中心孔30附近的一个或多个通气口44来释放。通气口44允许轮毂盖16中的压力被释放到大气中。通气口44可以包括弯曲的开口管，这样当轮毂盖16在车辆在道路上行驶时而与轮胎一起旋转时，润滑剂可以通过离心力从管的端部甩出。通气口护罩49被放置在通气口44上，以防止污染物进入轮毂盖内部。挡盘(未显示)可以被放置在通气口护罩49和通气管之间，以便基本上密封通气口44。当流体从轮毂盖释放出来时，挡盘可以从轮毂盖振开，以便允许受压的流体排出。对于高度加压的轮毂盖来说，从通气口流向大气的流体可能会导致挡盘以足够大的力度颤振，从而引起巨大的噪音，从而使司机更容易发现轮端有加压的轮毂盖。
33.在一些实施方案中，转子体28可以包括凸块32，其包括沿凸块32轴向延伸的一个或多个凹槽。凹槽可以进一步提供流动路径，用于排放多余的压力。在一些实施例中，例如针对用于带有非流体润滑剂的轮毂盖上的旋转联合体，可以省略环形密封件，以便更好地允许受压气体从轮毂盖中排出。增加这样的凹槽可以更好地允许受压气体的排放。
34.一些实施方案可以包括通气口护罩49，该护罩49可以覆盖轮毂盖的通气口，以防止污染物通过通气口44进入轮毂盖16。对于护罩49不保护通气口的实施方案，仍然可以包括护罩，以防止污染物在轮毂盖-旋转联合体的界面处侵入。
35.在一些实施方案中，旋转联合体18可以成形为使其可以插入中心孔30内并保持在轮毂盖中心凸台34内，并且不使用保持环36。例如，如图5a-5c中的每一个所示，凸块32可以包括可变形的端部70，该可变形的端部70可以被设计成采取适合插入孔30内的压缩、折叠或其他改变的形状。一旦该端部70至少部分地插入通过孔30，其可以采取适合将转子体28保持在轮毂盖中心凸台34中的形状。可变形的端部70可以例如包括大体上设置在转子体28的端部54的弹性裙部或橡胶裙部。在一些实施例中，可变形的端部70可包括这样的材料(例如，形状记忆聚合物)，该材料可采取与温度有关的形状。例如，可变形的端部70可以在一个温度(例如旋转联合体18可被安装在轮毂盖16内的环境温度)下容易收缩并保持第一形状。在另一种温度条件下，例如在将旋转联合体18在中心孔30内安装就位时而可能被施加的升高的温度条件下，可变形的端部70采取第二形状。可变形的端部70可包括这样的材料，该材料可在通常在旋转轮胎内发现的升高的温度条件下设置。在一些实施例中，可变形的端部70可包括这样的材料，该材料可采取与温度有关的形状。例如，可变形的端部70可以包括在升高的温度条件下采取明显膨胀形状的材料。
36.如图5a所示，转子体28可以包括凸块32，其包括具有多个锯齿部70的可变形的端部72。在通过中心孔30期间，锯齿部72可被压缩。在通过中心孔30时，锯齿部72可以膨胀，从而与它们的插入前的原始形状基本一致，或者采取另一种合适的形状，以利于抓住轮毂盖中心凸台34的壁，从而防止转子体28从中心孔30中无意地移出。如图5b所示，凸块32可包括可变形的端部70，其包括一个或多个倒钩74。倒钩74可以被配置成在插入中心孔30期间向内折叠，并且被配置成在插入通过中心孔30时采取不同的形状。例如，倒钩74可被配置为采取这样的形状，其中倒钩74与轮毂盖中心凸台34的自由端35相抵接，从而防止转子体28从中心孔30中移出。例如，如图5c所示，倒钩74可以与自由端35相接触，以防止转子体28从中心孔30中无意地移出。
37.尽管已经详细描述了所公开的主题及其优点，但应该理解的是，在不脱离所附权利要求书所限定的主题的情况下，可以在本文中做出各种改变、替换和改动。此外，本技术的范围并不意在局限于说明书中描述的工艺、机器、制造、组合物或物质、手段、方法和步骤的特定实施例。正如人们从本公开内容中很容易理解的那样，可以利用目前已经存在的或以后将要开发的、执行与本文所述相应实施方案基本相同的功能或实现基本相同的结果的工艺、机器、制造、物质的组合、手段、方法或步骤。例如，尽管所披露的装置、系统和方法可以参照手动或手动启动的减压阀进行描述，但也可以使用电动阀或其他自动的电子或机械阀来完成相对快速的流体压力降低。因此，所附的权利要求书旨在将这种工艺、机器、制造、物质组合、手段、方法、系统或步骤纳入其范围。