一种实现气流在旋转件与非旋转件之间传输的装置

摘要

本发明公开了一种实现气流在旋转件与非旋转件之间传输的装置，其特征在于，包括头部为球笼的传动轴以及同中心轴套设在球笼上的环形配合盘，所述传动轴相对配合盘旋转，所述配合盘沿径向设有与外界相通的非旋转气道，所述传动轴上设有从球笼通向轴外端至与外界相通的旋转气道，球笼与配合盘间配合处形成密封的环状充气腔室，所述充气腔室外圆固定于配合盘内壁，所述充气腔室内圆与球笼表面匹配；所述充气腔室分别与非旋转气道和旋转气道相通。本发明密封圈对应的安装槽位于球笼表面，加工容易，精度高，且密封圈与配合盘硫化为一体，性能稳定、寿命长。充气腔室、配合盘位于球笼表面，防尘、密封、检修都容易操作。

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体地指一种实现气流在旋转件与非旋转件之间传输的装置。

背景技术

可对行驶中车辆的轮胎进行实时充放气的系统在乘用车上的应用目前处于空白状态，其限制性因素之一是气流在非旋转件与旋转件之间的传递较难实现。具体来讲，充放气泵体与控制元件等主体安装于乘用车车身或底盘承载件上，为非旋转体，而轮胎在车辆行驶时处于转动状态，为旋转体；控制单元控制泵体对轮胎进行实时充放气时，气流将在非旋转端与旋转端之间传输；因此，需要在现有乘用车结构基础上，开发一种可实现该气流传递的装置，以解决乘用车配置可对轮胎实时充放气系统的难题。

公开号为CN 104589931A的发明专利公开了一种实现气流由静止件传递到旋转件的充放气装置，静止件为外圈，旋转件为轮毂轴，静止件内壁的两个密封圈安装槽内设置密封圈，两密封圈与旋转件外表面形成环状充气腔室，静止件沿径向设有与外界相通的第一进气通道，旋转件设有外端与外界相通的第二进气通道。在现有技术下，该专利存在以下缺陷：密封圈安装槽位于外圈内壁上，第一进气通道的内端口设置在两列密封圈安装槽之间，加工难度大，精度差；密封圈安装后由于需要配合转动，易松动的同时导致密封效果差且寿命短；该充放气装置位于静止件内部与旋转件相配合处，外观上完全被静止件遮挡，因此安装后防尘、密封、检修都存在困难。

因此，需要开发出一种结构简单、密封效果好、寿命长的实现气流在旋转件与非旋转件之间传输的装置。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种结构简单、密封效果好、寿命长的实现气流在旋转件与非旋转件之间传输的装置。

本发明的技术方案为：一种实现气流在旋转件与非旋转件之间传输的装置，其特征在于，包括头部为球笼的传动轴以及同中心轴套设在球笼上的环形配合盘，所述传动轴相对配合盘旋转，所述配合盘沿径向设有与外界相通的非旋转气道，所述传动轴上设有从球笼通向轴外端至与外界相通的旋转气道，球笼与配合盘间配合处形成密封的环状充气腔室，所述充气腔室外圆固定于配合盘内壁，所述充气腔室内圆与球笼表面匹配；所述充气腔室分别与非旋转气道和旋转气道相通。

优选的，所述充气腔室包括一对同轴并列设置的第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈和第二密封圈径向外侧对应硫化固定于环形配合盘内壁的上下端。

进一步的，所述充气腔室还包括设置在球笼表面的环形基础槽，所述基础槽上下端设有与第一密封圈和第二密封圈对应的两列密封圈安装槽，所述第一密封圈和第二密封圈径向内侧安装于密封圈安装槽内。

更进一步的，所述配合盘内壁为向内凸出的圆弧形；所述基础槽横截面为底部深于配合盘圆弧形内壁、两侧朝外倾斜的U形，两列密封圈安装槽分别设置于基础槽朝外倾斜的两侧壁上。

更进一步的，第一密封圈和第二密封圈横截面为矩形，第一密封圈和第二密封圈的外圈面与配合盘内壁硫化固定，内圈面配合安装于密封圈安装槽内；所述第一密封圈和第二密封圈的内外圈面以及所在密封圈安装槽槽底均与所在安装槽的倾斜侧壁平行。

进一步的，所述非旋转气道内端口位于第一密封圈和第二密封圈之间。

优选的，所述旋转气道包括从球笼表面斜向传动轴内部延伸的斜向孔以及从传动轴外端轴向向内延伸的轴向孔，所述斜向孔与轴向孔在传动轴内相通。

优选的，所述配合盘上非旋转气道处沿圆周间隔设置螺孔，所述配合盘与转向节螺栓连接。

本发明的有益效果为：

1.第一密封圈和第二密封圈外圈面与配合盘内壁硫化固定，内圈面配合安装于密封圈安装槽内，且内外圈面与所在安装槽的倾斜侧壁平行，如此设置是为了密封圈为倾斜状态时，外圈面与配合盘内壁倾斜硫化，倾斜硫化面积大于配合盘内壁为竖直状态下硫化面积，使密封圈与配合盘固定更紧密；利用基础槽的倾斜侧壁设置密封圈安装槽，使得密封圈与倾斜槽底比竖直槽底具有更大的接触密封面积，使其密封效果更佳；而且基础槽为横截面两侧朝外倾斜的U形，在两侧有密封圈存在时，由于基础槽横截面底部深于配合盘弧形内壁，配合盘内壁与基础槽横截面底部的空间直接形成环形气道。

2.本发明以在普通乘用车上实现气流在非旋转体与旋转体之间的传输，解决乘用车配置可对轮胎实时充放气系统的技术难题。

3.密封圈硫化固定于配合盘内壁，配合盘内壁无其他部件；密封圈对应的安装槽位于球笼表面，加工容易，精度高，且密封圈与配合盘硫化为一体，性能稳定、寿命长。充气腔室、配合盘位于球笼表面，防尘、密封、检修都容易操作。

附图说明

图1为本发明装置示意图

图2为配合盘结构示意图

图3为传动轴结构示意图

图4为本发明安装于汽车时结构示意图

其中：1.配合盘 2.传动轴 2.1球笼 3.非旋转气道 4.旋转气道4.1斜向孔 4.2轴向孔 5.充气腔室 6.第一密封圈 7.第二密封圈 8.基础槽 9.密封圈安装槽 10.螺孔 11.转向节 12.轮毂轴承单元 12.1轮毂轴 12.2外圈 13.螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-2所示，本发明提供的装置包括头部为球笼2.1的传动轴2以及同中心轴套设在球笼2.1上的环形配合盘1，本发明的旋转件指传动轴2，非旋转件指配合盘1，传动轴2相对配合盘1旋转。配合盘1沿径向设有与外界相通的非旋转气道3，传动轴2上设有从球笼2.1通向轴外端至与外界相通的旋转气道4，球笼2.1与配合盘1间配合处形成密封的环状充气腔室5，充气腔室5外圆固定于配合盘1内壁，充气腔室5内圆与球笼2.1表面匹配；充气腔室5分别与非旋转气道3和旋转气道4相通。

充气腔室5包括一对同轴并列设置的第一密封圈6和第二密封圈7，第一密封圈6和第二密封圈7径向外侧分别对应硫化固定于环形配合盘1内壁的上下端。非旋转气道3内端口位于第一密封圈6和第二密封圈7之间。如图3所示，充气腔室5还包括设置在球笼2.1表面的环形基础槽8，基础槽8上下端设有与第一密封圈6和第二密封圈7对应的两列密封圈安装槽9，第一密封圈6和第二密封圈7径向内侧安装于密封圈安装槽8内。

传动轴2头部为球笼2.1，球笼2.1以下为直径不变的轴部分，轴部分的端部为传动轴2的外端(图3中下端)，旋转气道4包括从球笼2.1表面斜向传动轴内部延伸的斜向孔4.1以及从传动轴外端轴向向内延伸的轴向孔4.2，斜向孔4.1与轴向孔4.2在传动轴2内相通。

配合盘1内壁为向内凸出的弧形；基础槽8横截面为底部深于配合盘弧形内壁、两侧朝外对称倾斜的U形，两列密封圈安装槽9分别设置于基础槽8朝外倾斜的两侧壁上。斜向孔4.1在球笼2.1表面的端口位于基础槽8槽底，斜向孔4.1、非旋转气道3分别通向充气腔室5的内外圆上。第一密封圈6和第二密封圈7横截面为矩形，第一密封圈6和第二密封圈7的外圈面与配合盘1内壁硫化固定，内圈面配合安装于密封圈安装槽9内；第一密封圈6和第二密封圈7的内外圈面以及所在密封圈安装槽9槽底均与所在安装槽8的倾斜侧壁平行。

第一密封圈6和第二密封圈7为倾斜状态时，外圈面与配合盘内壁倾斜硫化面积大于配合盘内壁为竖直状态下硫化面积，固定更紧密；利用基础槽的倾斜侧壁设置密封圈安装槽，使得内圈面与倾斜槽底比竖直槽底具有更大的接触密封面积，密封效果更好。

如图4所示，配合盘1上非旋转气道3处沿圆周间隔设置螺孔10，配合盘1通过螺栓13对应进入螺孔10与转向节11螺栓连接，实现配合盘1的非旋转状态；通过传动轴2外端上的花键与转向节11的轮毂轴承单元12相连，传动轴2带动轮毂轴承单元12的轮毂轴12.1转动，轮毂轴承单元12的外圈12.2与压装的转向节保持静止。

车辆行驶时：第一密封圈6和第二密封圈7与传动轴2球笼2.1配合处存在相对旋转运动，环形气道5在在车辆行驶和停驶时，始终与非旋转气道3、旋转气道4保持连通；当控制单元控制泵体对轮胎进行充放气时，传动轴2外端连接轮胎，气体在非旋转气道3、充气腔室5、旋转气道4、轮胎间传输。