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专利号: 2020116212316
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种汽车轮胎自动充放气装置,其特征在于,包括固定于轮毂上的活塞充气装置、活塞杆驱动机构;

活塞充气装置包括第一活塞腔、活塞杆、活塞头、充气软管、充气嘴;

活塞杆与活塞头连接,且整体插设于第一活塞腔内,第一活塞腔一端设有第一开口,第一开口与充气软管一端连接,充气软管另一端与充气嘴连接,充气嘴与轮胎充气口连接;

活塞杆驱动机构用于在汽车行驶过程中驱动活塞杆于第一活塞腔内进行活塞运动,以对轮胎充气提供充气气体;

所述第一活塞腔位于第一开口边侧处设有一第三单向阀,第三单向阀的出口朝向第一活塞腔腔体内部;

充气软管上设置有依次相连的第一单向阀、第一控制阀、第二单向阀、第二控制阀,且第一单向阀靠近第一活塞腔一端,第一单向阀、第二单向阀的出口均朝向充气嘴一端;

第一控制阀包括与大气连通的第二开口,第二控制阀包括与大气连通的第三开口;

当第一单向阀与第二单向阀之间的气压大于第一限制气压P1时,第一控制阀的第二开口打开,以对两者之间进行放气,当气压回归至空气气压Pa时,第二开口关闭;

当轮胎气压P大于第二限制气压P2时,第二控制阀的第三开口打开,以对第二单向阀与充气嘴之间进行放气,即对轮胎进行放气,当轮胎气压回归至第二限制气压P2时,第三开口关闭;

上述P1<P2。

2.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎自动充放气装置,其特征在于:活塞杆与活塞头转动连接,以实现活塞杆围绕其与活塞头的连接点进行转动。

3.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎自动充放气装置,其特征在于:第一控制阀包括从上至下同轴线间隔设置的第二活塞腔、第三活塞腔、第四活塞腔,还包括分别相适配设置于三个活塞腔内的第一圆柱体、第二圆柱体、第三圆柱体;

第三活塞腔两侧端分别设有连接充气软管的开口,且所述第二开口位于第三活塞腔用于连接充气软管的两开口下端;

第二活塞腔上下两端开口、第三活塞腔下端开口、第四活塞腔上端开口,第一圆柱体、第二圆柱体、第三圆柱体固定安装于一贯穿插设于第二活塞腔、第三活塞腔、第四活塞腔的弹簧上;

第二活塞腔上端连接有第一连接软管,第一连接软管还与第二单向阀与第一控制阀之间的充气软管连接;

第四活塞腔底部转动安装有第一螺杆,第一螺杆与第三圆柱体固定连接,通过转动第一螺杆以改变第三圆柱体于第四活塞腔中的固定位置,且当第一单向阀与第二单向阀之间的气压等于第一限制气压P1时,第二圆柱体所处位置刚好能将第二出气口完全封堵。

4.根据权利要求1所述的一种汽车轮胎自动充放气装置,其特征在于:第二控制阀包括从上至下同轴线间隔设置的第五活塞腔、第六活塞腔、第七活塞腔,还包括分别相适配设置于三个活塞腔内的第四圆柱体、第五圆柱体、第六圆柱体;

第六活塞腔两侧端分别设有连接充气软管的开口,且所述第三开口位于第六活塞腔用于连接充气软管的两开口下端;

第五活塞腔上下两端开口、第六活塞腔下端开口、第七活塞腔上端开口,第四圆柱体、第五圆柱体、第六圆柱体通过一贯穿插设于第五活塞腔、第六活塞腔、第七活塞腔的弹簧固定连接;

第五活塞腔上端连接有第二连接软管,第二连接软管还与充气嘴与第二控制阀之间的充气软管连接;

第七活塞腔底部转动安装有第二螺杆,第二螺杆与第六圆柱体固定连接,通过转动第二螺杆以改变第六圆柱体于第七活塞腔中的固定位置,且当第二单向阀与充气嘴之间的气压等于第二限制气压P2时,第五圆柱体所处位置刚好能将第三出气口完全封堵。

5.根据权利要求2所述的一种汽车轮胎自动充放气装置,其特征在于:所述活塞杆驱动机构包括固定杆、椭圆片,固定杆一端固定安装于汽车车身,另一端转动安装有一椭圆片,且该固定杆与椭圆片的第一端点连接,所述第一端点不在垂直于轮毂面且过轮毂中心点的直线上,且固定杆连接于椭圆片背离轮胎一面;

所述第一活塞腔固定安装于轮毂上,所述活塞杆与椭圆片的第二端点连接,且活塞杆连接于椭圆片靠近轮胎一面;

汽车行驶过程中,轮毂的转动带动第一活塞腔做圆周运动,从而活塞杆带动椭圆片围绕第一端点转动,通过椭圆片的转动实现活塞杆于第一活塞腔内进行活塞运动,以对轮胎充气提供充气气体;

固定杆为一直杆,轮毂中心点到水平面的垂线与该固定杆平行,且该固定杆包括上半杆与下半杆,其中下半杆在汽车进行转向运动时可同角度进行转动,以保证椭圆片所在平面与轮毂所在平面平行。

6.根据权利要求2所述的一种汽车轮胎自动充放气装置,其特征在于:所述活塞杆驱动机构包括椭圆片、连接杆、风扇、固定件;

固定件一端固定于轮毂、另一端转动安装一连接杆,连接杆垂直于轮毂面,连接杆靠近轮毂一端与椭圆片第一端点固定连接、另一端与风扇固定连接,所述第一端点在垂直于轮毂面且过轮毂中心点的直线上,且椭圆片与轮毂所在平面平行;

所述第一活塞腔固定安装于轮毂上,所述活塞杆与椭圆片的第二端点连接,且活塞杆连接于椭圆片靠近轮胎一面;

汽车行驶过程中,风能带动扇叶转动,扇叶转动带动连接杆转动,从而使椭圆片围绕第一端点转动,通过椭圆片的转动实现活塞杆于第一活塞腔内进行活塞运动,以对轮胎充气提供充气气体。

7.根据权利要求6所述的一种汽车轮胎自动充放气装置,其特征在于,固定件用于转动安装连接杆的一端设有一二叉树结构,二叉树的两端端部均设有一固定环,两固定环内均设有一内转环,连接杆安装于两内转环中,内转环上设有多个圆孔,连接杆上设有多个槽口,圆孔内放置有球珠,球珠外侧与固定环内壁贴合,球珠内侧与连接杆上的槽口相互配合,实现连接杆于固定环内的转动,固定环背离轮毂一侧的内圆半径小于其与球珠贴合处的半径大小,固定环靠近轮毂一侧的内圆半径等于其与球珠贴合处的半径大小,且固定环靠近轮毂一侧处设有相应的圆环挡板。

8.根据权利要求5所述的一种汽车轮胎自动充放气装置,其特征在于,轮胎内圆半径为R,且R>L,所述第一端点与垂直于轮毂面且过轮毂中心点的直线距离为L/6,第一端点与第二端点之间的距离为L/4,第一活塞腔长度为11L/24,第一活塞腔的开口端面的中心点至垂直于轮毂面且过轮毂中心点的直线距离为L/2,活塞杆与活塞头的长度共L/2,活塞头的长度为L/18。

9.根据权利要求6所述的一种汽车轮胎自动充放气装置,其特征在于,轮胎内圆的半径为R,且R>L,第一端点与第二端点的距离为5L/24,第一活塞腔的长度为L/2,第一活塞腔的开口端面的中心点至垂直于轮毂面且过轮毂中心点的直线距离为L/4,活塞杆与活塞头的长度共L/2,活塞头的长度为L/36。

10.根据权利要求3所述的一种汽车轮胎自动充放气装置,其特征在于,第二活塞腔的腔体横截面面积为S1,第三活塞腔的腔体横截面面积为S2,第一控制阀中的弹簧的劲度系数为K,则:

(P0‑Pa)×(S1+S2)=K×X,其中,P0为第二、三活塞腔内的气压,Pa为空气气压,X为弹簧长度的变化量。

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