轮胎充气阀和用于机动车轮胎充气和放气的方法与流程

[0001]
本发明涉及一种轮胎充气阀以及一种可以借助其进行机动车轮胎充气和放气的方法。


背景技术：

[0002]
根据地面和装货情况的不同，机动车的轮胎具有不同的最佳胎压。例如在松质地面、沙地、烂泥地或类似条件下，需要尽可能好的、可通过胎压非常小的轮胎实现的牵引。在平整的地面上，例如农村公路，即使在胎压较高时也会实现足够的牵引，其中，高胎压的轮胎会导致低的摩擦和更小的燃油消耗。满载卡车的最佳胎压要高于空驶情况下。在野外或建筑工地上行驶的卡车，例如翻斗卡车，在途中通常或者完全空载，或者完全满载，因此，尤其是针对这样的卡车，各个最佳胎压之间的差别非常大。
[0003]
已知的是，为了进行胎压调节，须设置两根分别用一个阀门进行控制的空气导管，以便根据所需胎压的不同通过一根空气导管从压力源供应空气或通过另一根空气导管排放空气。
[0004]
始终需要以尽可能简单的设计低成本地进行机动车轮胎的充气和放气。


技术实现要素：

[0005]
本发明的任务是，指明能够以简单的设计低成本地进行机动车轮胎充气和放气的措施。
[0006]
根据本发明，通过一种具备权利要求1所述特征的轮胎充气阀以及一种具备权利要求10所述特征的方法解决所述任务。在从属权利要求和后面的说明书中给出了本发明的优选设计方案，它们能够分别单独或以组合方式展示本发明的相应方面。
[0007]
本发明规定了一种用于机动车轮胎充气和放气的轮胎充气阀，它包含一个限定安装空间的空心阀体，其中，所述阀体具有一个与所述安装空间连通的入口和一个以与所述入口轴向错开的方式布置的、与所述安装空间连通的出口；一个以可轴向移动的方式容纳在所述阀体安装空间中的阀销；一个支撑在所述阀体上并作用在所述阀销上的复位弹簧，其中，所述阀销按如下方式设计，即：在用于封闭机动车轮胎的第一位置中，不管是入口还是出口都是关闭的，在与所述第一位置轴向错位的、用于机动车轮胎放气的第二位置中，不管是入口还是出口都是打开的，并且在与所述第一位置和第二位置轴向错位的、用于机动车轮胎充气的第三位置中，入口是打开的，出口是关闭的。
[0008]
作为为机动车轮胎的充气和放气分别设置一个单独控制的阀门的替代方案，只需要一个轮胎充气阀即可进行机动车轮胎的充气以及放气。在此，尤其是可以将设置用于机动车轮胎充气的、连接在入口上的空气导管同时用于机动车轮胎的放气，为此，需要在阀销的第二位置中通过阀体的安装空间将入口与出口短接。针对单个运行状态“保持”，其中，机动车轮胎在第一位置中是封闭的，在第二位置中“放气”，在第三位置中“充气”，只有处于安装空间内部单个位置之间的阀销相对于阀体轴向错位。在此要充分利用以下知识，即：用于
机动车轮胎充气的压力源在胎压调节过程中可以对着复位弹簧的弹簧力轴向作用在阀销上，这样一来，就可以通过压力源作用在阀销上的压力简单移向阀销的各个位置，无需复杂的设计。尤其是，卡车设置有一个气动系统，其压力源可被用于操作轮胎充气阀以及用于机动车轮胎的充气和放气。通过阀销的、可借助压力源简单控制的三个不同的位置，可以利用简单的设计低成本地进行机动车轮胎的充气和放气。
[0009]
在出口上可以连接一个节流元件，以便延迟机动车轮胎的放气并且能够通过机动车轮胎的、仅缓慢降低的压力更为简单地控制所需的额定压力。作为附加或替代方案，可以在出口上连接一个消音器，以便在机动车轮胎放气时避免不必要的噪音排放。尤其是，消音器还可以提供有意识的节流。入口尤其可以通过回转接头与机动车轮胎的轮胎软管耦合，这样一来，就不必以与机动车轮胎同步转动的方式设计轮胎充气阀。阀体尤其可以被设计成单面封闭的空心圆柱体的形式。在阀销与阀体的封闭轴向面之间可以设置复位弹簧。复位弹簧尤其被设计成螺旋弹簧，尤其是压力弹簧。在阀体的开放轴向面上可以将阀销插入到安装空间中。必要时，阀销可以在阀体的开放轴向面上从阀体中伸出。作为替代方案，阀销可以在所有位置中以埋入方式定位在阀体中，这样一来，在阀销的指向开放轴向面的端面上就会形成一个至少部分被阀体限定的背压腔。
[0010]
尤其是，用于对着复位弹簧的弹簧力轴向移动阀销的压力源会作用在阀销的端面上。由此可以以气动方式轴向移动阀销，其中，为此尤其会用到一个始终设置在机动车中的压力源。尤其是设置了一个用于为气动系统形成气动压力的压力源，它尤其是始终设置在卡车中，其中，该压力源还被用于移动阀销。由此可以确保轮胎充气阀较为简单的设计。
[0011]
作为优选，至少用于机动车轮胎充气的压力源与安装空间连通。由此，压力源不仅被用于移动阀销，还被用于机动车轮胎的充气。由此可以节省各个单独的压力源，进而实现较为简单的设计。
[0012]
作为特别优选，复位弹簧在阀销的第二位置中最大限度地放松，并且在阀销的第三位置中最大限度地张紧。压力源和复位弹簧尤其可以设置在阀体的不同轴向面上，这样一来，就会避免互相干扰。尤其是当在背离复位弹簧的轴向面上施加用于机动车轮胎充气的压力时，可能会形成一个特别高的压力，该压力会对着复位弹簧的弹簧力将阀销最大限度地压入到阀体中。在机动车轮胎的压力按需要降低时，压力源所提供的压力通常为最小，这样一来，复位弹簧就可以移向为机动车轮胎充气而设置的第二位置。
[0013]
尤其是，可以以可松脱的方式将阀销与阀体锁在一起，其中，尤其是设置了一个符合圆珠笔原理的止动装置。由此就无需在阀销上施加一个特定的最小压力，以便在第一位置中封闭机动车轮胎。
[0014]
作为优选，设置了一个作用在阀体和阀销上的止动装置，其中，所述止动装置具有一个轴向支撑在阀体上的进给套管，其中，在轴向移到阀体中时，可以利用一个挡块将所述进给套管固定在阀体的一个对着轴向方向并且沿圆周方向倾斜的旋转斜面上，其中，在所述旋转斜面上滑到一个沿圆周方向扭转的位置中之后，可以通过复位弹簧以一个轴向运动分量沿从阀体中出来的方向将进给套管的挡块压向阀体的、跟在旋转斜面后面的保持斜面上，其中，阀销在阀销进一步轴向移到阀体中之后可以沿圆周方向从保持斜面旁边扭转经过并且可以通过复位弹簧被轴向移到从阀体中最大限度地伸出的位置。由此，止动装置可以根据圆珠笔原理通过短的压力冲击序列控制阀销的单个位置。在阀销的伸入程度最大的
位置中，尤其是设置用于充气的第三位置，始终会施加一个高压力，这样一来，在该位置中就无需借助复位弹簧轴向支撑阀销。就此而言，止动装置只需具有两个止动位置即可，所述两个止动位置尤其是对应第一位置和第二位置。针对阀销的伸出程度最大的位置，可以设置一个例如由阀体的盖子和/或径向朝内伸出的延长部分构成的轴向挡块，复位弹簧可以对着该轴向挡块将阀销从固定斜面旁边挤压经过。
[0015]
作为特别优选，可以通过第一止回阀封闭入口和/或通过第二止回阀封闭出口，其中，所述第一止回阀和/或第二止回阀具有一个可通过阀销移动的关闭元件，尤其是一个弹簧加载式球体。各个止回阀的关闭元件可以从径向外部通过入口或出口一定程度地伸入到安装空间中，这样一来，阀销就可以在轴向移动时以一个尤其是倾斜的接触面顶在关闭元件上并且可以将关闭元件从发挥密封座作用的入口或出口上顶开，进而就可以打开各个止回阀。入口和出口的封闭借助各个止回阀进行，这样一来，阀销就不必负责密封功能。由此，就可以相应简单并且低成本地设计轮胎充气阀。
[0016]
尤其是，阀销具有一个用于关闭入口的第一径向凹陷和一个用于关闭出口的第二径向凹陷，其中，第一凹陷的轴向延伸小于第二凹陷的轴向延伸。由于凹陷的轴向长度不同，可以通过简单的阀销设计考虑到以下情况，即：在阀销的三个轴向彼此隔开的位置中，入口的开启程度要大于出口的开启程度。各个凹陷尤其通过相对于外径减小尤其是基本为圆柱形的阀销的直径来形成，其中，凹陷的轴向末端优选以相对于径向平面倾斜的方式设计。凹陷的倾斜的轴向末端可以分别构成一个接触面，该接触面顶在封闭入口或出口的止回阀的关闭元件、尤其是球体上，以便通过沿相对于阀体的径向方向移动各个关闭元件来打开止回阀。
[0017]
作为优选，在阀销与阀体之间形成了一个用于通过空气的环形间隙。阀销可以以一个明显的空隙容纳在阀体中，这样一来，该空隙就可以构成环形间隙。凭借微小的公差要求可以降低制造成本。通过环形间隙可以将压力源所提供的空气引到入口。另外，还可以通过环形间隙将来自机动车轮胎的空气经过入口引到出口。
[0018]
另外，本发明还涉及一种用于机动车轮胎充气和放气的方法，在此，通过对着复位弹簧的弹簧力轴向作用在阀销上的压力，尤其是脉冲形式的压力冲击，在第一位置、第二位置与第三位置之间移动可以按照上述进行设计和改进的轮胎充气阀，其中，尤其是在阀体移到从阀体中最大限度地伸出的位置之前，阀体会首先移到最大限度地伸入到阀体中的位置。所述方法尤其可以按照上述根据轮胎充气阀进行设计和改进。通过阀销的、可借助压力源简单控制的三个不同的位置，可以利用简单的设计低成本地进行机动车轮胎的充气和放气。
附图说明
[0019]
下文参考附图依据优选的实施例对本发明进行了示范性说明，其中，下文所述的特征能够分别单独以及以组合方式展示本发明的相应方面。附图简要说明：
[0020]
图1处于第一位置中的轮胎充气阀的示意性剖面图，
[0021]
图2图1所示处于第二位置中的轮胎充气阀的示意性剖面图，和
[0022]
图3图1所示处于第三位置中的轮胎充气阀的示意性剖面图。
具体实施方式
[0023]
图1所示用于机动车轮胎、尤其是卡车的轮胎充气阀10具有被设计成单面封闭式空心圆柱体的阀体12，在其安装空间13中以可轴向移动的方式容纳着阀销14。在阀销14与阀体12的封闭轴向面之间设置了被设计成压力弹簧的复位弹簧16。阀体12在其侧面中具有入口18和沿轴向方向并且尤其是还沿圆周方向相对于入口18错开的出口20，可以分别通过一个被设计成球体的关闭元件22从径向外部将所述入口或出口关闭。
[0024]
在阀销14的图1所示的第一位置中，不管是入口18还是出口20都是封闭的，这样一来，就可以保持住连接在入口18上的机动车轮胎的压力。为此，阀销14具有通过直径变小形成的第一凹陷24，入口18的关闭元件22可以伸入到该凹陷中，这样一来，关闭元件22就可以以密封方式封闭入口18。相应地，阀销14同时还具有通过直径变小形成的第二凹陷26，出口20的关闭元件22可以伸入到该凹陷中，这样一来，关闭元件22就可以以密封方式封闭出口20。可以通过压力源所提供的、作用在背离复位弹簧16的端面28上的并且与复位弹簧16的弹簧力处于平衡状态下的压力将阀销14保持在第一位置中。但作为优选，通过一个根据圆珠笔原理工作的止动装置以型配合但可松脱的方式将阀销14锁定、尤其是定位在第一位置中。
[0025]
如果减小作用在端面28上的压力，复位弹簧16的弹簧力就可以将阀销14从阀体12中进一步移出，如图2所示。为此，尤其会事先在端面28上施加一个短的压力脉冲，以便松开根据圆珠笔原理工作的止动装置，并将其置于一个与阀销14的图2所示第二位置相对应的止动位置中。在阀销14从图1所示的第一位置轴向移到图2所示的第二位置中时，设置在第一凹陷24轴向末端上的倾斜的接触面30可以顶在入口18的关闭元件22上，这样一来，关闭元件22就可以潜入到安装空间13中，仅潜入至到达阀销14的径向最外部的侧面，由此就可以对着止回阀的、作用在关闭元件22上的弹簧力打开入口18。与此同时，在阀销14从图1所示的第一位置轴向移到图2所示的第二位置中时，设置在第二凹陷26轴向末端上的倾斜的接触面30可以顶在出口20的关闭元件22上，这样一来，关闭元件22就可以潜入到安装空间13中，仅潜入至到达阀销14的径向最外部的侧面，由此就可以对着止回阀的、作用在关闭元件22上的弹簧力打开出口20。从机动车轮胎中通过入口18泄漏出来的空气可以通过形成于阀销14与阀体12之间的环形间隙32流向出口20，由此就可以降低机动车轮胎的压力。
[0026]
如果在阀销14的端面28上施加了一个特别高的压力，那么阀销14就可以对着复位弹簧16的弹簧力最大限度地潜入到阀体12中，如图3所示。由于第二凹陷26沿轴向方向的延伸明显大于第一凹陷24，在阀销14的图3所示的第三位置中，入口18是打开的，但出口20没有打开。出口20是关闭的。尤其是压力源所提供的压力可以让空气从阀销14的端面28经过形成于阀销14与阀体12之间的环形间隙32流向入口18，由此就可以对机动车轮胎进行充气并提高机动车轮胎的压力。
[0027]
附图标记说明
[0028]
10 轮胎充气阀
[0029]
12 阀体
[0030]
13 安装空间
[0031]
14 阀销
[0032]
16 复位弹簧
[0033]
18 入口
[0034]
20 出口
[0035]
22 关闭元件
[0036]
24 第一凹陷
[0037]
26 第二凹陷
[0038]
28 端面
[0039]
30 接触面
[0040]
32 环形间隙

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