氣門嘴接頭的制作方法

專利名稱：氣門嘴接頭的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1前序部分所述的、用于通過各種車輛輪胎的氣門嘴給輪胎充氣的氣門嘴接頭。
為了清楚起見，會引用一些所用的標準。在第104751992(E)號國際標準中，對車輛輪胎充氣氣門嘴的螺紋做了說明。使用最多的螺紋有標明為5V2型(德國工業標準Vg5,2)的螺紋，其標稱直徑為5.2毫米，螺距為1.058毫米；和標明為8V1型(德國工業標準Vg8)的螺紋，其標稱直徑和螺距分別為7.7毫米和0.794毫米。這些螺紋型號用于鄧祿普-伍茲(Dunlop-Woods)式、斯克拉弗蘭德(Sclaverand)式或施拉德爾(Schrader)式氣門嘴中。上述最后一種氣門嘴常用于普通小汽車，當給輪胎充氣時，氣門芯中承受彈簧負載的芯桿頭必須保持壓下狀態，以使空氣流通。因此，氣門嘴接頭必須具備適用于此目的的適當裝置。此外，必須使用反向閥(contra valve)或類似的適當裝置，以保證當開啟芯桿時避免空氣流失。就象鄧祿普-伍茲式氣門嘴一樣，斯克拉弗蘭德式氣門嘴具有與眾不同的特性，其芯桿只能由空氣壓力開啟。用于開啟斯克拉弗蘭德式氣門嘴的必要氣壓達16巴，該氣門嘴最常用于與壓力達16巴的高壓輪胎連接。鄧祿普-伍茲式氣門嘴的開啟壓力約為4巴，使得這種氣門嘴較易開啟。
由機械工程常識可知當螺母與螺紋連接時，對應于螺母N的螺紋軸向長度TN為大于等于相應螺桿外徑DN的0.8倍，即TN≥0.8×DN。該經驗公式適用于高負載結構中，其螺紋是用扳手來擰緊的。
著名的氣門嘴接頭(例如GB-B-977,139)只能用于鄧祿普-伍茲式和/或斯克拉弗蘭德式氣門嘴中，或用于施拉德爾式氣門嘴中。
一種用于施拉德爾式氣門嘴的著名的接頭類型是借助軸向擠壓橡膠氣缸的手柄，使橡膠氣缸緊緊擠壓嘴體(stem)。因此，橡膠氣缸沿徑向擠壓嘴體。對于不同的氣門嘴直徑，需要將輔助件(螺母6)擰到氣門嘴螺紋上或從其上擰下，以預先減小或增加內徑，保證氣門嘴接頭與其它氣門嘴直徑之間建立連接。可松開部件可能會找不到，在使用中當轉動氣泵軟管時可能會松動，使得該連接不再密封。這種接頭類型的缺點是，當用戶使用手柄時，必須用很大的力。需要用兩只手來穩固這種連接(分離)。
GB-B-15 99 304公開了一種通用氣門嘴接頭，它可以擰在所有類型的氣門嘴上。對應于8V1型的螺紋(4)使套筒(26)保持就位。套筒(26)具有適用于斯克拉弗蘭德或鄧祿普-伍茲式氣門嘴的5V2型內螺紋(30)。施拉德爾式氣門嘴的芯桿借助以(12)標識的靜止桿以機械方式開啟。該接頭類型的缺點是在與施拉德爾式氣門嘴連接之前必須拆除具有5V2型螺紋的套筒(26)，而在與鄧祿普-伍茲式或斯克拉弗蘭德式氣門嘴連接之前必須將套筒(26)再裝上。在此情況下也要用到可松開部件。它們可能會找不到，而在使用中當轉動氣泵軟管時可能會松動，致使連接不再密封。
由DE-B 38 19 771已知一種手動氣泵用的具有兩個聯接孔的通用接頭一個孔用于鄧祿普-伍茲和斯克拉弗蘭德式氣門嘴，另一個孔用于芯桿需機械式開啟的施拉德爾式氣門嘴。這種聯接方式的缺點是第一，無法擰緊在氣門嘴上；第二，只能用于使聯接孔轉到幾乎垂直向上的特定位置；最后，用戶必須在兩個孔中找出哪個該用于要連的氣門嘴。因此，當必須做到用戶可使用該聯接件而不需要研究氣門嘴的類型和用戶須知、確定該使用何種類型的氣門嘴、隨后再將車輪轉到使上述聯接孔位于正確的朝上位置時，該先有技術并無重要意義。
由US-A-2 025 067已知一種聯接件，其中不同直徑的管可以與一個管中的匹配直徑相聯。該先有技術對沒有螺紋的管子形成密封，各密封的軸向位置是不確定的。這種聯接件用于罐裝設備(tank fillingdevice)。用于密封轉換接頭的密封墊基本上呈蘑菇形，其蘑菇的柄部設在轉換接頭的不規則四邊形壁之間，從而形成半圓形密封以密封住沒有螺紋的管口。若在這種密封墊中使用帶螺紋的管子，在幾次連接后該密封墊就會損壞。
另一種顯然在專利文件中不存在的著名通用氣門嘴類型，與上述GB-B-15 99 304之一的類型相同。橡膠氣缸由相鄰的具有不同直徑和長度的兩部分組成，兩部分分別與5V2和8V1型螺紋相配。孔中心線上有可能近似軸向交錯地安裝一個裝置，該裝置可開啟施拉德爾式氣門嘴的芯桿。這種連接的部分缺點是，必須用雙手穩固有關氣門嘴類型的連接(分離)；另一部分缺點是，為了能夠連接具有不同螺紋型號的氣門嘴，必須將橡膠氣缸從外殼中取出并上下翻轉，使得用于聯接氣門嘴的聯接區總處于最靠近聯接孔開口處。此外，在上述操作中必須轉動機械開啟施拉德爾式氣門嘴的芯桿。為了能夠將聯接件與氣門嘴相連，因此兩裝置間必須彼此正確定位，這對于普通用戶是個難題，此時具有四種組合可能，只有具有用戶手冊時才能正確完成選擇。除此以外，上述裝置在所述操作中可能會丟失、松動或找不到。
由WO-A-92/22448可知一種密封裝置，該裝置置于單獨平面內，由GB-B-977,139可知一種由連桿凸輪控制的氣門嘴接頭。這兩種先有技術資料的共同點是由于該密封裝置只有一種與例如施拉德爾式氣門嘴配合的直徑，它們只能與施拉德爾式氣門嘴用在一起，而無論斯克拉弗蘭德式或鄧祿普-伍茲式氣門嘴均不能使用這種接頭。
對許多人來說給輪胎充氣是個難題，當輪胎具有不同類型的氣門嘴而只能用一個氣泵時尤其如此。這是大多數家庭的情況。本發明的目的是提供一種適合所有現有氣門嘴類型的氣門嘴接頭，該接頭易于操作、經濟實惠、且具有根據所連氣門嘴自動調整自身的可能。此外，還可以將現有氣泵用于該接頭。
根據本發明，此項任務通過權利要求1特征部分的特征加以解決。
做為車輛輪胎充氣氣門嘴用的接頭，該接頭包含與氣壓源相連的外殼，該氣壓源優選的是手動或腳動氣泵，該外殼具有聯接孔，其直徑與所連接的氣門嘴直徑一致，該聯接孔裝有用于緊固在氣門嘴上的緊固裝置和密封不同尺寸氣門嘴的密封裝置，本發明由下述事實構成密封裝置與外殼同軸地裝入其中，位于聯接孔之后，且設在至少兩個平行的分離平面上，以外殼的中心線做為它們的法線，密封裝置的內徑與在使用時聯接件所連接的現有氣門嘴的外徑尺寸大致相等，與外殼中聯接孔的開口離得最近的密封裝置具有最大內徑，而與外殼中聯接孔的開口距離最遠的密封裝置具有最小內徑，在兩個極端之間的直徑與在這些極端之間的分離距離相對應。被連接的氣門嘴的聯接區位于緊靠著所述氣門嘴聯接孔中密封裝置的密封表面處。接頭只有一個聯接孔。因此使用簡單，即使沒有用戶手冊也可以，并且非緊固的螺紋接套是不必要的。因此，僅僅在一個操作中就總能夠建立連接。
本發明的一個恰當實施例建議緊固裝置為安裝于外殼上的旋轉套筒，在聯接孔內具有與相應氣門嘴相配的螺紋，并且通過密封裝置與接頭外殼之間密封，該密封裝置與接頭外殼中的聯接孔距離最遠。此時該接頭以密封連接的方式定位于氣門嘴中，當轉動所連接的軟管時，該接頭不會松開。此外，無需施加非常大的力即可迅速完成安裝。聯接件的連接(分離)只需用一只手完成。
為降低接頭外殼中的密封墊表面的磨損，同時為降低在被迫轉動旋轉套筒時所施加的力，另外為保證對具有5V2型螺紋的氣門嘴形成可靠的密封，一個更加恰當的實施例建議套筒最深處的螺紋為5V2型螺紋，套筒嵌在旋轉聯接套筒的圓錐銑面中做輕微軸向滑動，并且通過一組加強肋與聯接套筒轉動自由地聯接在一起，這組加強肋分布在套筒圓周的四周且卡入聯接套筒的相應凹槽中，而密封裝置靠在臺階銑面上。這樣當其主要部分被擰緊與松開時，保證了密封墊與聯接套筒之間不會產生摩擦力，而當封緊時，聯接套筒拉動接頭外殼及其密封墊靠在氣門嘴上。對氣門嘴螺紋的氣門芯也形成密封，且通過減小密封墊內部部件的半徑而穩固該密封。
為了能夠將該氣門嘴接頭用在斯克拉弗蘭德式氣門嘴上，該氣門嘴是非標準的，即去掉了一些螺紋從而在斯克拉弗蘭德式氣門嘴的每側形成兩條平行的割線，提出了對內套筒的進一步改進該套筒在氣門嘴外殼的空刀槽中轉動。這種斯克拉弗蘭德式氣門嘴不能靠密封裝置密封，壓力空氣將試圖從割線開口中漏出。當氣門嘴接頭安裝于氣門嘴時，通過套筒在空刀槽中的轉動加以密封。
在只用一只手進行連接和松開連接時，借助暫時螺紋形成接頭，即通過擠壓(例如)橡膠氣缸在現有氣門嘴螺紋上所產生的螺紋，接頭具有的緊固裝置與密封裝置以眾所周知的方式包括以下部分套筒，由可變形材料制成，位于外殼中，優選的是用橡膠類材料做成類似“H”的形狀；活塞，安裝于氣門嘴與橡膠套筒的近處，橡膠套筒在兩個極端位置構成軸向壓縮與放松；手柄，用于開啟活塞，手柄的軸心與中心線垂直并與之相交，用于開啟活塞的手柄從與中心線構成夾角ψ的位置轉動到幾乎與中心線垂直的位置，此時手柄鎖定裝置與相應的外殼鎖定裝置共同作用，舉例來說，在手柄的構造中形成手柄鎖定裝置。在一個別具優勢的實施例中，加入了反作用柄以吸收手柄在兩個位置間運動時所產生的反作用力。該項措施保證使緊固可靠并且操作簡單。
借助該接頭實施例，可以只用一只手象將手柄壓低到其鎖定位置一樣來安裝，因為只需簡單地擠壓手柄和連在接頭外殼上與軟管平行的反作用柄。通過這一動作，活塞壓縮橡膠套筒，而套筒沿徑向緊緊擠壓所述氣門嘴。
在氣門嘴接頭的一個改進實施例中，橡膠套筒在垂直于中心線且靠近那些擠壓氣門嘴螺紋的零件的圓周上，至少具有一個朝外的V形切口。通過這種切口，橡膠套筒預定將在切口處對螺紋施加最大的徑向力，氣門嘴接頭的使用者將體驗到操作柔和的手柄。為了進一步支持此目的并且即使在高壓下也可將氣門嘴接頭緊固于氣門嘴上，建議在切口中放置優選的環型圈，從而增強所施加的徑向力。
具有手柄的實施例被稱為無彎矩連接(分離)，這是由于氣門嘴不會通過該連接(分離)傳遞任何彎矩。這種接頭可以與幾乎所有氣門嘴相連，這是由于這種接頭類型能夠開啟施拉德爾式氣門嘴中的芯桿，而該芯桿在空氣壓力約為5-6巴時開啟。氣泵軟管中的空氣壓力應與裝有斯克拉弗蘭德式氣門嘴的高壓輪胎在充氣時的壓力量值相同。通過使用高壓手動或腳動自行車氣泵可最優化地做到這一點。而有些芯桿類型不能由普通自行車氣泵的空氣壓力(例如最大壓力為10巴)開啟。這時可以有兩種方式簡易且舒適地完成連接。一種是將最后提到的氣門芯類型用第一次提到的氣門芯類型取代，且將本發明中沒有芯桿的實施例用做接頭，另一種是根據本發明的一個恰當實施例，可通過與接頭外殼中心線同軸且位于其延長線上的芯桿開啟該氣門芯。該芯桿從離氣門嘴最遠的位置(圖4A)經軸向移位轉移到使氣門芯的中央芯桿開啟的位置(圖4B)。憑借此實施例，當給施拉德爾式氣門嘴充氣時，由于不需用空氣壓力來開啟氣門嘴，所需要的泵送力相當低。因此可用普通自行車氣氣泵進行充氣。
作為用于使開啟桿在外殼中從關閉位置自動滑動到開啟位置的裝置，開啟桿被構造成裝有適當的緊固裝置和活塞桿的活塞，該活塞可在氣缸形狀的外殼中滑動，當不受任何機械負載時，該活塞保持在與氣缸壁之間縱向密封的位置，使得在氣門嘴接頭連接以后活塞借助從氣壓源輸送的壓縮空氣發生滑動，從而使位于距離車輪氣門嘴最遠處的活塞與氣缸壁之間的密封小于100％。
對于按照權利要求1所述的裝有這種自動滑動開啟桿的氣門嘴接頭，可以將帶有閥門的氣門嘴接頭安裝于氣泵軟管，公眾可從自行車商店等處獲得這種氣泵。由于用戶施加的壓力能夠保證氣密性連接，因此無需將氣門嘴接頭擰緊在氣門嘴上。
有了這種氣門嘴接頭，使用戶給輪胎充氣時不用確認氣門嘴類型及功能成為可能，這已經顯著提高了操作方便性，現在又使用戶更為容易地給輪胎充氣到正確壓力，正確的壓力可在總體上使傳動容易并降低輪胎的磨損。同時，在施拉德爾式氣門嘴中加入了反向閥功能，只有當從氣壓源中供給足夠的空氣壓力時，該閥門才能開啟施拉德爾式氣門嘴的氣門芯，且在充氣過程中空氣不會從輪胎中漏出。
在根據本發明的氣門嘴接頭的一個恰當實施例中，建議活塞構造成中央軸向滑閥，被彈性壓縮到活塞頂部的關閉位置。這樣形成了易于定義的開啟區域，它不受活塞導桿磨損的影響，并且增大氣門芯開口保證從氣壓源來的壓縮空氣通道暢通。
舉例來說，通過用從活塞中偏心伸出的閥門連桿操縱活塞閥門，可以使活塞上的中央軸向滑閥以適當的方式開啟，并且當活塞不影響車輪氣門嘴中的氣門芯時，通過活塞與其閥門之間的彈簧保持閥門關閉。
可選的是，活塞閥門可由沿活塞軸向同心伸出的芯桿來控制，此時它由彈簧將其保持在距活塞遠端的位置。由于帶有芯桿的活塞可按所用氣門嘴的限制條件自動調整其長度，于是在由國際標準設立的限制條件以內，使活塞能夠具有可靠功能。
后一個實施例保證閥門連桿的安全運行，這是由于閥門是關閉的且只受軸向控制力的影響。另外，施拉德爾式氣門嘴上的芯梁可用于開啟活塞閥門。此外，由活塞帶來的反作用力被導入空氣中而不是機械結構中。
施拉德爾式氣門嘴的外螺紋(螺紋型號分別見國際標準4570/38V1，國際標準104751992-12V1)具有最大外徑，且聯接區距聯接孔的開口最近。鄧祿普-伍茲式氣門芯和斯克拉弗蘭德式氣門嘴具有相同的螺紋類型，其外螺紋(螺紋形號國際標準4570/2 5V2)的大徑小于8V1型內螺紋的小徑。因此，鄧祿普-伍茲式氣門芯和斯克拉弗蘭德式氣門嘴均可從8V1型螺紋和12V1型螺紋的聯接區穿過。因此，5V2型螺紋連接的聯接區距聯接孔的開口最遠。鄧祿普-伍茲式氣門芯(即以德國工業標準規范的類型和在日常用語中稱之為‘球閥’的類型)的5V2型螺紋足以從使氣門芯保持在嘴體中的8V1型螺母中伸出，其大徑小于套筒中用于12V1型螺紋的內螺紋的小徑。因此，具有足夠的空間用于至少兩種螺紋類型，每種帶有相應的密封圈。根據本發明，上述情況同樣適用于擠壓式連接中，其中接頭受擠壓形成暫時的螺紋。所述8V1型螺母不能穿過施拉德爾式氣門嘴的聯接區。這是由于所述螺母的大徑大于橡膠氣缸中最大孔的直徑(8V1型外螺紋的大徑)。5V2型螺紋的聯接區的開始端位于與聯接孔的開口相隔一段距離處。由于連接所受負載很小，不必要使用內螺紋的全長，即通用公式所謂的0.8×聯接件外螺紋的尺寸。該公式是基于高負載的機械結構的，其螺紋需通過扳手擰緊。因此可能將5V2型螺紋的聯接區置于8V1型螺紋的聯接區之后。
本發明可存在于將在從屬權利要求中出現的多個實施例中。
將通過附圖對本發明詳細說明如下，附圖中

圖1第一實施例中的通用接頭，與(高壓)腳動氣泵軟管相連，其中接頭以螺紋擰在氣門嘴上，且施拉德爾式氣門嘴可由空氣壓力開啟；圖2A第二實施例中與圖1相應的接頭，其中具有5V2型螺紋的套筒和用于施拉德爾式氣門嘴的密封墊可平行于中心線滑動；圖2B與圖2A相應的接頭的細部圖(A-A截面)；圖3第三實施例中與圖2相應的設計用于斯克拉弗蘭德式氣門嘴的接頭，該氣門嘴不符合國際標準；圖4A，B第四實施例中與圖1相應的通用接頭，其中聯接管以螺紋擰在氣門嘴上，借助一個芯桿可機械開啟施拉德爾式氣門嘴，芯桿進給機構由螺紋構造而成，分別圖示出芯桿在頂部和底部位置；圖5A，B第五實施例中與圖4A，4B相應的通用接頭，其中芯桿進給機構設計成具有大螺距螺紋，分別圖示出芯桿在頂部和底部位置；圖6與圖5A(X-X截面)和圖5B(Y-Y截面)相應的接頭的細部圖；圖7與圖5A，5B(Z-Z截面)相應的實施例的進給氣缸；圖8第六實施例中與圖1相應的氣門嘴接頭，其中聯接管用螺紋擰在氣門嘴上，借助構成活塞的芯桿可自動開啟施拉德爾式氣門嘴，圖示為處于末端位置的活塞，此時壓力空氣可流過該活塞，該活塞又是一個控制閥；圖9七實施例中與圖8相應的氣門嘴接頭，其中活塞具有閥門，該閥門由偏心閥連桿操縱；圖10八實施例中的另一種接頭，其中活塞具有閥門，該閥門由同心閥連桿操縱；圖中所示位置為活塞運動到施拉德爾式氣門芯的途中，活塞頂部的閥門是關閉的；圖11九實施例中與(高壓)腳動氣泵軟管相連的通用接頭，其中接頭被擠壓在氣門嘴上，且施拉德爾式氣門嘴可由空氣壓力開啟；圖12A，B十實施例中的通用接頭，它是對圖5所示實施例的進一步改進，其中聯接管與腳動氣泵的軟管相連，且聯接管被擠壓在氣門嘴上，借助可動芯桿可以機械開啟施拉德爾式氣門嘴，可動芯桿分別位于頂部和底部位置；圖12C分別對應于圖12A的A-A截面和圖12B的B-B截面，未示出非基本細部；圖13一個特定實施例中的通用接頭，制作目的是用在具有窄接頭開口的車輛輪子上，該接頭被擠壓在氣門嘴上，借助自動的可動芯桿開啟施拉德爾式氣門嘴；圖14第十二實施例中的通用接頭，其中使用帶有切口的橡膠套筒將聯接管擠壓在氣門嘴上，在每個切口中具有環形圈(torroid ring)，借助自動的可動芯桿開啟施拉德爾式氣門嘴，該芯桿被構造成活塞，圖示為活塞處于底部位置；圖15第十三實施例中的通用接頭，其中使用帶有切口的橡膠套筒將聯接管擠壓在氣門嘴上，在每個切口中具有環形圈，借助自動的可動芯桿開啟施拉德爾式氣門嘴，該芯桿被構造成帶有控制閥的活塞，圖示為活塞位于底部位置。
圖1中，氣泵軟管1借助環形夾具2固定在外殼3上。外殼3相對于聯接孔5的中心線4彎曲一定角度，如30-60度。在所示實施例中，套筒6具有兩種國際標準螺紋型號5V2型螺紋7從距離聯接孔5的開口8最遠處開始，而8V1型螺紋9從上述開口處開始。在連接(分離)時，轉動套筒6，且通過抓鉤10使套筒固定在外殼3的凹槽11中，密封墊12和13將5V2和8V1型螺紋密封住。當接頭用于施拉德爾式氣門嘴時，密封墊12還密封住外殼3與套筒6之間的截面14。套筒6的底側具有錐體15。
圖2A圖示出第二實施例，外殼190具有聯接套筒191，該套筒可繞外殼190自由且無摩擦地轉動，這是由于密封裝置192與套筒193以及接頭套筒191之間具有小間隙b。用于施拉德爾式氣門嘴的密封墊194自由地置于接頭套筒191中8V1型螺紋195上面。帶有5V2型螺紋的套筒193無關連地置于接頭套筒191內圓錐銑面202中，可軸向移動。兩者均可沿氣門嘴中心線平行移位。嵌在外殼190內臺階銑面201中的密封裝置200具有外伸部分192，該部分也密封住外殼190和接頭套筒191之間的截面。由于套筒193至少具有兩個裝卡在接頭套筒191的相應凹槽197(圖2B)中的加強肋196，故套筒193可以和接頭套筒191一同轉動。當與鄧祿普-伍茲式或斯克拉弗蘭德式氣門嘴相連時，密封裝置200密封住氣門嘴螺紋的小徑。氣門嘴在邊沿198處止動，所以鄧祿普-伍茲式氣門嘴的螺母不把氣門嘴本身固定在8V1型螺紋的下側199處。在頂部，密封裝置200的直徑沿徑向臺階狀減小。
圖3顯示了設計用于不符合國際標準的斯克拉弗蘭德式氣門嘴的另一種接頭。在這種氣門嘴中去掉了一些螺紋，從而在斯克拉弗蘭德式氣門嘴的每一側形成兩條平行割線。由于壓縮空氣將試圖通過割線開口處漏出，所以這種斯克拉弗蘭德式氣門嘴不能密封在上述氣門嘴接頭的密封裝置330上。套筒340通過可卸的鎖定裝置339與外殼341固定，該鎖定裝置伸入外殼341上垂直于中軸線的外部凹槽中。內密封裝置330和外密封裝置332分別置于聯接套筒331與外殼341和與套筒340之間。聯接套筒331借助裝卡在空刀槽中的另一個密封裝置333與外殼341的空刀槽密封。當在氣門嘴上安裝氣門嘴接頭時，聯接套筒在氣門嘴外殼內的空刀槽內轉動，若斯克拉弗蘭德式氣門嘴不能與密封裝置330密封，則空氣將進入聯接套筒331與另一密封裝置333之間的空隙中。
圖4A和4B顯示了與圖1相應的接頭，其中，芯桿161內裝于旋鈕162中，該旋鈕通過抓鉤163保持在外殼164的凹槽160中。旋鈕162具有大螺距的內螺紋165。當轉動旋鈕162時，芯桿161沿聯接孔5的開口8的中心線4軸向移動，這是由于芯桿161具有在孔5的狹縫167內運動的葉片166。密封只用一個密封墊168完成。旋鈕162由(例如)彈性材料制成。芯桿161在圖4A的圖示中位于頂部位置18，而在圖4B的圖示中位于底部位置32。
在圖5A至圖7中，氣泵軟管1通過環形夾具2與外殼35相連。環形夾具2的中心線36與聯接孔5的開口8的中心線4之間的夾角α為30-60度。帶有內螺紋和密封墊的套筒6與圖1中相同。當把旋鈕43從位置44(圖5A)轉動到位置45(圖5B)時，芯桿40可沿聯接孔5的中心線4從位置18移動到位置32，反之亦然。旋鈕43的下側具有徑向向內的回轉突出件46，包圍著相應的球狀零件47，旋鈕43在卡住球狀零件47時(見X-X截面(圖6))樞軸式鎖定在位置44和45處。氣缸48直接與旋鈕43相連。氣缸48中有兩個狹縫49，50，其中之一49在旋鈕43的相反端是開口的。芯桿40的兩個圓形隆起51，52彼此完全相反地在狹縫49和50中運動。具有與中心線4平行的中心線53，54的兩個狹縫49和50的各兩端具有兩個狹縫55，56，57，58，它們彼此完全相反地布置，其中心線59，60，61，62垂直于中心線53，54。狹縫55，56，57，58的端部為半圓形，這些半圓的圓心63，64，65，66與狹縫49，50最近側的距離稍大于隆起51和52的半徑。另外，隆起51，52在內螺紋67中相對聯接孔5移動。螺紋67螺距較大，使得旋鈕43從位置44到45或反過來，只須轉動大約240度。當轉動旋鈕43時，狹縫49，50，55，56，57，58在螺紋67內推動隆起51，52。旋鈕43通過夾頭68固定在外殼35上，夾頭68在旋鈕中內突起69的后面運動。通過位于外殼35頂部的密封墊70使上述結構形成氣密密封。在外殼35的位置44和45的旁邊注有所能連接的氣門嘴類型的符號71，72，73。
圖8顯示了根據本發明的氣門嘴接頭局部縱截面的一部分，其中活塞304位于其末端位置，在該位置活塞對施拉德爾式氣門嘴的氣門芯施加壓力使之完全打開。這樣，來自氣壓源的空氣可流經氣缸303且經過中央盲孔309，該中央盲孔309沿軸向位于活塞304以及活塞桿312內部，其末端位于活塞桿312內徑向分支孔310處，該徑向孔的末端位于例如用O形圈311密封住的活塞控制件308的另一側。這種孔的結構安排確保活塞上具有最大壓力用于打開施拉德爾式氣門嘴的氣門芯，之后當施拉德爾式氣門嘴的氣門芯幾乎完全打開時，形成用于氣壓的開口。活塞304本身通過另一個O形圈305與氣缸壁303形成密封，在活塞末端位置上方至少等于施拉德爾式氣門嘴的氣門芯行程的適當距離處，氣缸壁303具有用于減弱該密封的裝置307。應用這種結構的目的是當該活塞304用在施拉德爾式氣門嘴以外的其它氣門嘴中近距離位移時，可以使空氣流過活塞304。在該位置，活塞桿312也要從末端位置位移一定距離，使得盲孔310位于氣缸壁303的密封部分之上。活塞桿312的末端部分總是導引于活塞控制器308中，且為了將空氣引入所連的氣門嘴中，活塞桿312具有縱向的通氣孔306，該通氣孔使空氣能夠越過被密封裝置311密封住的活塞控制件308而流經活塞桿312。
圖9顯示了根據本發明的氣門嘴接頭的另一個實施例的局部縱剖面，活塞304具有閥門317，該閥門由偏心閥連桿315控制。此處活塞閥門317位于活塞304的頂部，活塞閥門底側具有中央芯桿318，該中央芯桿318在到閥門的通道處，局部有一個徑向盲孔313，局部有O形圈314，該O形圈314在閥門317與活塞304之間形成密封。徑向盲孔313的末端位于中央軸向盲孔309’中，該盲孔309’從盲孔313向遠離閥門317方向貫穿芯桿318。在芯桿318的末端，拉簧316固定在閥桿312的末端，當氣門嘴317不受其它作用力時，該彈簧牽拉關閉氣門嘴317。當活塞304在氣缸303中移動時，活塞304和閥門317是相互伴隨的。當活塞接近其末端位置時，可打開閥門317，閥門連桿315由氣缸303內的端面止動。這樣使活塞304和閥門317的伴隨運動停止，然后，首先是密封圈314，短暫之后是盲孔313均被帶到活塞304上方。這使得在活塞304上方的壓縮空氣可以從盲孔313和309’中排出。隨后壓縮空氣被導入施拉德爾式氣門嘴的氣門芯，到此時該氣門嘴被完全打開。
圖10以局部縱剖視圖的形式表示出根據本發明的氣門嘴接頭的另一個實施例，其中活塞304具有閥門317，該閥門由一個同心閥連桿控制，在此閥連桿構成芯桿。活塞304上的那個閥門317的構造如圖9所示，因此不再加以說明。活塞304的圖示位置為到達施拉德爾式氣門嘴之氣門芯的途中，此時位于活塞304頂部的閥門317是關閉的。當芯桿318將施拉德爾式氣門嘴的氣門芯壓下時，氣門嘴打開，并且與閥門317本身是同時打開的。由此，彈簧316擠壓在一起達到一定程度，使芯桿318本身總能適應施拉德爾式氣門嘴之氣門芯的不同限制條件。
在圖11中，氣泵軟管1借助環形夾具2與活塞76相連，該活塞在外殼110中移動。通過將手柄102由頂端位置82壓低到手柄與環形夾具2的中心線36平行的位置83，具有聯接表面79(用于鄧祿普-伍茲式和斯克拉弗蘭德式氣門嘴)和80(用于施拉德爾式氣門嘴)的彈性件78受到可移動的活塞76的擠壓。手柄102繞著安裝在外殼110中的軸85轉動，其軸心線107與外殼110垂直且與聯接孔5的開口8的中心線4相交。聯接表面79位于與聯接孔5的開口8距離為‘a’處，而聯接表面80靠近該開口8。彈性件78的表面承載活塞76。活塞供氣孔75的直徑稍小于5V2型外螺紋的外徑，使得斯克拉弗蘭德式氣門嘴在連接中形成自然止動。于是用于5V2型螺紋的聯接區處于5V2型螺紋周圍。
在斷開連接時，放松手柄102。由于彈性件78恢復到不受負載狀態，手柄自動轉回到休止位置82。這種可能性是由于表面118與軸心線107的距離大于在活塞76頂端119處手柄102的表面120與軸心線的距離。當手柄102的平面120在活塞的平頂119處停止時，手柄102停止轉動。手柄102的頂端位于休止位置82，該位置與環形夾具2的中心線36之間的夾角ψ大約為45度。在聯接孔5的開口8處，外殼110具有便于安裝通用接頭的圓錐銑面15。
圖12A，12B，12C圖示了圖11中的接頭與圖5A和圖5B中的芯桿結構相結合的實施例。在圖12A中，芯桿142位于頂部位置18，在圖12B中位于底部位置32。芯桿142的構造及其工作方式與圖5所示相同，只是它通過氣缸136底端的邊沿135安裝在活塞138上。借助位于活塞138和氣缸136之間的密封墊139使芯桿結構形成氣密密封。旋鈕140上有一條指示旋鈕140位置的線141。氣門嘴符號71，72對應于芯桿142的位置18，符號73對應于芯桿142的位置32。當活塞以球狀零件144卡入旋鈕140中的凹部145(圖12C)時(見圖12A的A-A截面與圖12B的B-B截面)，旋鈕140分別固定在氣門嘴符號71，72，73處。此處聯接孔5的開口8也同樣具有中心線4。
圖13顯示了一個特定實施例中的通用接頭，制作目的是用在具有窄接頭開口的車輛輪子上，該接頭被擠壓在氣門嘴上，借助自動的可動芯桿開啟施拉德爾式氣門嘴。為了易于使用，手柄319具有特殊形狀，且在反作用柄320上開有凹槽321用于壓力軟管。
圖14顯示了一個實施例中的通用接頭，其中使用帶有切口361的橡膠套筒366將聯接管擠壓在氣門嘴上，在每個切口中具有環形圈362，借助自動的可動芯桿開啟施拉德爾式氣門嘴，該芯桿被構造成活塞，圖示為該活塞處于底部位置。為了避免把沖力傳遞給車輛氣門嘴，表面367可稍呈錐形。切口361在所示位置削弱了橡膠套筒366，導致橡膠套筒恰好在最合適的地方擠壓氣門嘴上的螺紋。進而，當環形圈置于切口中時，施加在氣門嘴螺紋上的作用力增大。
圖15顯示了類似于圖14所示實施例的通用接頭，但其中自動可動芯桿可調整自身以適應施拉德爾式氣門嘴的氣門芯制造公差。
按本發明的優選實施形式可總結概括如下一種用于車輛輪胎充氣氣門嘴的氣門嘴接頭，該接頭包括一個外殼3、16、19、35、77、110、134、151、164、190，該外殼局部與氣壓源、特別是手動或腳動氣泵相連，且在局部具有聯接孔5，該孔直徑與所要連接的氣門嘴直徑相對應，聯接孔具有連接氣門嘴的緊固裝置和用于不同尺寸氣門嘴的密封裝置，其中密封裝置12、13、80、192、194在外殼3、16、19、35、77、110、134、151、164、190中同軸定位，并且建立在至少兩個平行且分離的平面內，與氣門嘴中心線4同軸的外殼3、16、19、35、77、110、134、151、164、190的中心線為上述平面的法線，密封裝置的內徑約等于使用時聯接管所連接的當前氣門嘴型號的外徑，在外殼3、16、19、35、77、110、134、151、164、190中與聯接孔5的開口8距離最近的密封裝置13、80、194具有最大內徑，而在外殼3、16、19、35、77、110、134、151、164、190中與聯接孔5的開口8距離最遠的密封裝置12、79、192、200任何時候均具有最小內徑，在兩個極端之間的直徑與在兩個極端之間分離的距離相對應。
緊固裝置是置于外殼上的可轉動套筒6，具有與聯接孔5內的各種氣門嘴相匹配的螺紋，且通過與外殼3、16聯接孔距離最遠的密封裝置12密封在外殼3、16上。
內螺紋由具有5V2型螺紋的套筒193形成，套筒193嵌在可轉動的聯接套筒191的圓錐銑面202中并可輕微軸向滑動，并且通過一組加強肋196可自由轉動地聯接在聯接套筒191上，這組加強肋分布在套筒圓周193的四周且卡入聯接套筒191內的相應凹槽197中，在臺階銑面201上具有密封裝置200。
內套筒331在氣門嘴外殼341的空刀槽內運動。
在與外殼19中心線4同軸的延長線上，具有開啟桿161，通過從離閥門圖4A最遠的位置軸向移動，進給該芯桿去開啟氣門芯圖4B內的中央芯桿頭。
與開啟桿一體的控制旋鈕162用來控制開啟桿161，控制旋鈕162旋轉連接于外殼164上，外殼164與開啟桿161同心并且將其對中地與進給機構合為一體，該進給機構與作用于開啟桿161的相應進給機構合作，開啟桿161轉動自由但可滑動地連接于外殼164上，以保證開啟桿轉動自由地從關閉位置圖4A軸向移動到開啟位置圖4B。
控制旋鈕43旋轉連接于與開啟桿40同軸的外殼35上，它同心地包含開啟桿40，并且含有氣缸48，該氣缸以合適的方式進給到外殼35和開啟桿40之間，開啟桿40可動地連接于控制旋鈕43上，它可在氣缸48中移動，利用進給機構51、52伸到氣缸48狹縫49、50和外殼35中的相應進給機構67之間，以使開啟桿40從關閉位置圖5A軸向移動到開啟位置圖5B。
外殼302中的開啟桿被構造成具有適當緊固裝置和活塞桿312的活塞304，該活塞可在氣缸303形狀的外殼302中滑動，當不受任何機械負載時，該活塞保持在與氣缸壁之間縱向密封的位置，使得在氣門嘴接頭301與施拉德爾式氣門嘴連接以后，借助從氣壓源輸送的壓縮空氣使活塞受迫滑動，并且使距離車輪氣門嘴最遠處的活塞304與氣缸壁之間的密封小于100％，活塞桿312的末端部具有縱向空氣導槽306，從而使空氣能夠越過具有密封裝置311的密封的活塞控制件308而流經活塞桿312。
活塞304被構造成中心軸向滑閥317，朝著活塞304的頂部被彈性地壓縮到關閉位置。
活塞閥門受到閥連桿控制，該閥連桿偏心地從活塞304及其活塞桿312中伸出，當活塞304不影響氣門芯的中央芯桿301時，活塞304與其閥門317之間的彈簧使閥門保持關閉狀態。
活塞304閥門317由芯桿318控制，該芯桿同心地從活塞304中軸向伸出，通過彈簧316將其轉移至遠離活塞304的位置。
所述緊固裝置和密封裝置以一種已知的方式由一個置于外殼110中的套筒組成，并由一種可變形材料、特別是橡膠類型的材料制成；在接近上述氣門嘴和套筒的位置，一個具有兩個極限位置以便軸向壓緊和松開上述套筒的活塞76與用于活塞76致動的手柄102置于一起，手柄102軸85與中心線4垂直相交；用于活塞致動的手柄102從與中心線4形成一夾角ψ的位置移到大致垂直于中心線的位置83，其中，一個鎖定裝置與在上述手柄102上的一個相應的鎖定裝置一起起作用。
在與外殼134中心線4同軸的延長線上，具有開啟桿142，通過從離閥門圖12A最遠的位置軸向移動，進給該芯桿去開啟氣門芯圖12B內的中央芯桿頭；手柄102是U形的，U形腿的自由端嵌入手柄102的軸85。
一個連接于開啟桿142的控制旋鈕140用來控制上述開啟桿；上述控制旋鈕140可轉動地連接于與開啟桿142同軸的活塞138，對中地裝有開啟桿142且具有與開啟桿142上的相應進給機構一起工作的進給機構，開啟桿142可動地以使其從關閉位置12A沿軸向移至開啟位置12B；手柄102是U形的，U形腿的自由端嵌入手柄102的軸85。
所述控制旋鈕140旋轉連接于與開啟桿142同軸的活塞138上，它同心地包含開啟桿142，并且含有一個氣缸48，該氣缸利用合適的導引裝置到達活塞138和開啟桿142之間內，開啟桿142可動地連接于控制旋鈕140上，它可在氣缸48中移動，利用隆起51、52伸出氣缸48狹縫49、50并伸進活塞138中的相應進給機構67之中，以使開啟桿142從關閉位置18軸向移動到開啟位置32。
權利要求
1.一種用于車輛輪胎的各種充氣氣門嘴的氣門嘴接頭，它包括-一個適用于與一氣壓源相連的外殼(35，134，164)；-在外殼內的一個氣門嘴聯接孔(5)，用于能使氣門嘴接頭密封地連接于充氣氣門嘴，該聯接孔具有一個中軸線(4)和一個外孔(8)；-一個開啟桿(161，40，312，318，142)，用于與一個第一種類型的充氣氣門嘴的彈簧力作用的中心芯桿在該充氣氣門嘴連接于聯接孔時接合；移位裝置(162-167；43，48，50；304，303；140，139)，用于使上述開啟桿相對于外殼沿上述聯接孔的中軸線方向軸向移位至一個遠端移位位置，該遠端移位位置對應于在第一種類型的充氣氣門嘴連接于聯接孔時與上述芯桿接合并向內壓下中心芯桿以使來自氣壓源的氣態介質通過充氣氣門嘴流動的開啟桿；其特征在于設有聯接裝置(12，13；330，332；78；336)，用于有選擇地將所述聯接孔連接于第一種類型和第二種類型的充氣氣門嘴，該第二種類型的充氣氣門嘴適合于利用氣壓源的壓力操縱，第一種和第二種類型充氣氣門嘴具有不同的直徑；所述移位裝置(162-167；43，48，50；304，303；140，139)還被設計成，使開啟桿(40，142，161)有選擇地移位至一個近端移位位置，該近端移位位置在外殼內比所述遠端移位位置更遠離所述聯接孔的外孔，從而允許所述聯接孔有選擇地連接至上述第二種類型的充氣氣門嘴，當所述第二種類型的充氣氣門嘴連接在聯接孔(5)內時允許該第二種類型充氣氣門嘴的操作。
2.如權利要求1所述的氣門嘴接頭，其特征在于所述移位裝置被設計成沿軸向使上述開啟桿在所述遠端移位位置與近端移位位置之間移位。
3.如權利要求2所述的氣門嘴接頭，其特征在于所述移位裝置包括一個用于控制開啟桿的移位位置的控制鈕(43，162)，其中該控制鈕連接在上述外殼上繞上述中軸線(4)旋轉，并布置成利用一個主供給機構(48，165)和一個主控制機構(51，166)移動所述開啟桿(40，161)，上述主供給機構(48，165)和主控制機構(51，166)與所述開啟桿的一個從供給機構和一個從控制機構相配合，其中，所述開啟桿被布置成，隨著所述控制鈕的旋轉，在所述近端移位位置(18)和所述遠端移位位置(32)之間沿軸向移動。
4.如權利要求3所述的氣門嘴接頭，其特征在于所述開啟桿布置成在其被上述控制鈕沿軸向移位時繞其縱軸線轉動。
5.如權利要求3所述的氣門嘴接頭，其特征在于所述控制鈕(43)布置成在一個第一控制鈕位置和一個第二控制鈕位置之間大約轉動240°，其中，所述第一控制鈕位置對應于所述開啟桿(40)的所述近端移位位置(18)，而所述第二控制鈕位置對應于所述開啟桿(40)的所述遠端移位位置(32)；所述控制鈕具有與所述外殼(35)上的球狀零件(47)和所述開啟桿(40)上的隆起(51，52)相配合的的主鎖定裝置(46，55，56，57，58)；所述氣門嘴接頭具有與所述第一控制鈕位置有關的鄧祿普-伍茲式氣門嘴符號(72)和斯克拉弗蘭德式氣門嘴符號(71)以及與所述第二控制鈕位置有關的施拉德爾式氣門嘴符號(73)。
6.如權利要求1所述的氣門嘴接頭，其特征在于上述外殼在聯接孔(5)內具有氣門嘴密封裝置(12，13，79，80，200，194，330，332)，用于將氣門嘴接頭密封在不同尺寸的第一種和第二種充氣氣門嘴上；所述聯接孔(5)包括至少兩個聯接孔段，這些聯接孔段在軸向上彼此錯開并具有不同的直徑，其中較大直徑的聯接孔段比較小直徑的聯接孔段更靠近所述外孔(8)；以及，所述氣門嘴密封裝置包括一個第一密封部(13，80，194，332)和一個第二密封部(12，79，200，330)，它們與聯接孔(5)的中軸線(4)同軸地設置，并沿中軸線(4)位于不同的位置上，其中所述第一密封部(13，80，194，332)位于并配屬于上述較大聯接孔段，所述第二密封部(12，79，200，330)位于并配屬于上述較小聯接孔段。
7.如權利要求6所述的氣門嘴接頭，其特征在于，它包括一個手柄(102)，可在一個休止位置(82)與一個致動位置(83)之間運動；和一個位于聯接孔內的可變形套筒(78)；其中，所述可變形套筒布置成受所述手柄運動的影響，使得它當所述手柄位于其致動位置時變形而當所述手柄位于其休止位置時不變形，上述變形狀態相應于當氣門嘴接頭連接在一個充氣氣門嘴上時臨時緊固螺紋在可變形套筒表面上的變形。
8.如權利要求7所述的氣門嘴接頭，其特征在于所述手柄(102)為U形的，并具有一個軸線(85)，所述手柄圍繞該軸線可在所述休止位置和致動位置之間運動。
9.如權利要求7所述的氣門嘴接頭，其特征在于，它還包括一個反作用柄，用于同時抓握上述手柄(102)和該反作用柄。
10.一種用于車輛輪胎充氣的利用手或腳進行人工操作的泵，其特征在于它包括一個與其連接的按權利要求1-9中的任一項所述的氣門嘴接頭。
11.按權利要求1-9中的任一項所述的氣門嘴接頭的用途，用于利用一個借助手或腳進行人工操作的泵作為連接于上述外殼的所述氣壓源對車輛輪胎充氣。
全文摘要
一種用于(斯克拉弗蘭德式、鄧祿普－伍茲式或施拉德爾式)車輛輪胎充氣氣門嘴的通用氣門嘴接頭,接頭由接頭套筒(368)構成,該套筒局部與氣壓源優選的是手動或腳動氣泵相連;局部具有聯接孔(5),該聯接孔的直徑與其所連接的氣門嘴直徑相對應,聯接孔裝有用于緊固于氣門嘴上的緊固裝置和密封各種尺寸氣門嘴的密封裝置。實現此功能的方法是將密封裝置(366)同軸安裝于接頭套筒(368)中,并在至少兩個平行且分離的平面內建立密封,以與氣門嘴中心線同軸的接頭外殼(368)的中心線(4)為這些平面的法線,其中密封裝置的小徑與使用中接頭所安裝的現有氣門嘴的大徑大致相等,在接頭外殼(368)中距離聯接孔(5)的開口(8)最近的密封裝置(366)的小徑最大,而在接頭外殼(368)中距離聯接孔的開口(8)最遠的密封裝置(366)的小徑最小,在兩個極端位置之間的直徑與在兩個極端位置之間的分離距離相對應。氣門嘴接頭具有根據所連的氣門嘴自動調整自身的可能,并且當需要時可開啟施拉德爾式氣門嘴的中央氣門芯。此外,還可以將現有氣泵用于這種接頭。
文檔編號F16K15/20GK1380200SQ0211993
公開日2002年11月20日 申請日期2002年5月15日 優先權日1995年2月3日
發明者尼古拉斯·范德布洛姆 申請人:Nvb國際公司