УСТРОЙСТВО ПОДКАЧКИ АВТОМОБИЛЬНОЙ ШИНЫ

Область техники
Полезная модель относится к устройствам для поддержания постоянного давления воздуха в пневматической шине и может быть использовано в случае аварийных ситуаций.
Уровень техники
Наиболее близким техническим решением (прототип) является система подкачки проколотой шины на ходу автомобиля (патент РФ №65428). Система подкачки проколотой шины на ходу автомобиля состоит из корпуса с выступом и крышкой, кривошипа, поршня и сообщенного со штоком пневмонасоса, а также шланга надетого на штуцер, ввернутый в гильзу пневмонасоса, и на штуцер, ввернутый в крышку, шланга, надетого на штуцер, ввернутого в корпус, и на наконечник шланга подкачки, предохранительного клапана. Крышка установлена на выступе на подшипниках качения или скольжения. Корпус закреплен с помощью быстросъемного приспособления на диске колеса с проколотой шиной. Кривошип закреплен на выступе корпуса. Корпус пневмонасоса шарнирно закреплен на кронштейне крышки с поводком, проходящем через отверстие в фиксаторе. Корпус пневмонасоса закреплен на крыле автомобиля с помощью, например, постоянного магнита. Поршень закреплен на штоке пневмонасоса. Предохранительный клапан предназначен для стравливания излишков, воздуха, поступающего от пневмонасоса. При этом в крышку запрессованы манжетные уплотнения.
Недостатком прототипа является сложность конструкции за счет использования специальных приспособлений для крепления устройства к колесу, в частности фальш-дисков.
Целью предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции устройства.
Поставленная цель достигается за счет того, что в устройстве подкачки автомобильной шины, содержащем источник сжатого воздуха, средство крепления, первый соединительный элемент, второй соединительный элемент, первую трубку и вторую трубку, причем первая трубка одним концом присоединена к источнику сжатого воздуха, а другим концом присоединена ко второму соединительному элементу, вторая трубка одним концом присоединена к первому соединительному элементу, а другой конец второй трубки выполнен с обеспечением возможности соединения его с ниппелем, первый соединительный элемент и второй соединительный элемент соединены друг с другом с обеспечением возможности их вращения друг относительно друга с сохранением герметичности соединения первой трубки и второй трубки, осуществленного посредством первого соединительного элемента и второго соединительного элемента, пластина и, по крайней мере, один стержень, причем средство крепления закреплено с одного торца стержня с обеспечением возможности захвата, удержания и последующего отпускания болта или гайки, служащих для крепления колеса, пластина закреплена на другом торце стержня, первый соединительный элемент соединен с пластиной, при этом первая трубка и средство крепления расположены с противоположных сторон от пластины.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, на котором показан внешний вид устройства.
Раскрытие полезной модели
На чертеже обозначены: крепежный элемент 1, средство крепления 2, стержень 3, третий соединительный элемент 4, первое отверстие 5, второе отверстие 6, первый соединительный элемент 7, вторая трубка 8, первый штуцер 9, второй соединительный элемент 10, второй штуцер 11, фиксатор 12, первая трубка 13, первый уплотнитель 14, второй уплотнитель 15, пластина 16, третий уплотнитель 17, колесный диск 18.
Основными элементами устройства являются источник сжатого воздуха, манометр, первый соединительный элемент 7, второй соединительный элемент 10, третий соединительный элемент 4, первая трубка 13, вторая трубка 8, пластина 16, стержень 3, средство крепления 2, блок управления и блок питания.
Кузов автомобиля представляет собой часть автомобиля, предназначенную для размещения пассажиров и груза. Кузов автомобиля крепится к раме автомобиля. Бывают также безрамные кузова автомобиля, выполняющие одновременно функцию рамы - к ним крепятся все остальные узлы и агрегаты автомобиля. Кузов автомобиля выполнен из металла.
Колеса представляют собой круглые (цилиндрические), свободно вращающиеся или закрепленные на оси диски, принимающие крутящий момент от двигателя, и за счет сил сцепления с дорогой при их вращении обеспечивающие движение автомобиля. Колесо автомобиля состоит из колесного диска 18 и шины.
Колесный диск 18 представляет собой центральную часть колеса, выполненную из металла или любого другого твердого материала, применимого для данной области. Колесный диск 18 центральной частью крепится к ступице колеса или к полуоси заднего моста с помощью крепежных элементов 1. В качестве крепежных элементов 1 могут быть применены болты и гайки. Колесные диски 18 различают по типу (штампованные, кованные, литые), диаметру и количеству крепежных посадочных мест (4, 5, 6 и т.д.). Колесный диск 18 по периметру (по ободу) соединен с шиной.
Шина представляет собой пневматическую, резиновую или резинотканевую оболочку с протектором, надеваемую на колесный диск по его периметру (обод). Шина обеспечивает сцепление колес с дорогой, смягчает удары и толчки. Шина выполнена полой, т.е. имеющей полость для заполнения ее воздухом. Шина может быть выполнена камерной и бескамерной. В камерной шине находится резиновая камера, полость которой и заполняется воздухом. А сама шина без камеры называется покрышкой. В бескамерной шине отсутствует, и не предусмотрена, резиновая камера для воздуха. Полость, заключенная между покрышкой и колесным диском (ободом) выполнена герметичной, так как непосредственно она и заполняется воздухом. Для заполнения шины воздухом колесо снабжено ниппелем.
Ниппель представляет собой втулку, один из концов которой закреплен на колесе с обеспечением возможности доступа к полости для наполнения ее воздухом, а противоположный конец имеет внутреннюю или наружную резьбу для крепления к нему одного из концов второго трубопровода, например посредством первого штуцера 9. Ниппель может быть снабжен колпачком для перекрытия доступа в полость. Внутри ниппеля в частном случае может быть установлен клапан (золотник) для обеспечения поступления воздуха в камеру и предотвращения выхода воздуха из камеры при отсутствии внешнего воздействия на указанный клапан.
Источник сжатого воздуха (далее по тесту именуемый - насос) представляет собой устройство для нагнетания сжатого воздуха в полость в шине. В качестве источника сжатого воздуха в частном случае может быть использован механический вакуумный насос или типовой автомобильный компрессор, питаемый от бортовой сети автомобиля или конец первой трубки, подсоединяемый к устройству, подающему сжатый воздух.
Манометр представляет собой прибор для измерения давления газа в полости. Манометр может быть установлен на первой трубке 13 или на второй трубке 8 или на выходе насоса с обеспечением возможности измерения давления в полости.
Первая трубка 13 и вторая трубка 8 представляют собой длинные полые предметы в виде цилиндрической поверхности со сквозным отверстием для прохождения потока жидкости или газа. Первая трубка 13 и вторая трубка 8 выполнены гибкими.
Первая трубка 13 одним концом подсоединена к насосу, например посредством второго штуцера 11 или непосредственно, а противоположным концом ко второму соединительному элементу 10. На первой трубке 13 в частном случае расположен фиксатор 12. Фиксатор 12 выполнен с обеспечением возможности фиксации первой трубки 13 к оконному стеклу автомобиля. Фиксатор 12 закреплен на первой трубке 13 с обеспечением возможности прохождения воздуха по первой трубки 13.
Вторая трубка 8 одним концом подсоединена к первому соединительному элементу 7 посредством третьего соединительного элемента 4 или непосредственно. Противоположный конец второй трубки 8 выполнен с обеспечением возможности подсоединения к ниппелю. Присоединение второй трубки 8 к ниппелю может быть выполнено посредством различных зажимов или гаек или любым другим приспособлением применимым для данной области. В частном случае присоединение второй трубки 8 к ниппелю выполнено посредством первого штуцера 9.
Первый соединительный элемент 7 представляет собой цилиндрическую деталь со сквозным осевым отверстием для прохождения потока воздуха из первой трубки 13 во вторую трубку 8. Первый соединительный элемент 7 снабжен приспособлением для присоединения к нему второго соединительного элемента 10 соосно первому соединительному элементу 7. Первый соединительный элемент 7 снабжен приспособлением для присоединения третьего соединительного элемента 4 соосно первому соединительному элементу 7.
Второй соединительный элемент 10 представляет собой цилиндрическую деталь со сквозным осевым отверстием. Второй соединительный элемент 10 выполнен с обеспечением возможности крепления к нему конца первой трубки 13, противоположного концу, присоединяемому к насосу. Второй соединительный элемент 10 присоединен к первому соединительному элементу 7 с обеспечением возможности взаимного вращения первого соединительного элемента 7 относительно второго соединительного элемента 10. При этом соединение первого соединительного элемента 7 со вторым соединительным элементом 10 выполнено с обеспечением прохождения через выполненные в них отверстия воздуха из первой трубки 13 во вторую трубку 8 без потерь проходящего воздуха. Для предотвращения потерь воздуха в месте соединения первого соединительного элемента 7 со вторым соединительным элементом 10, т.е. сохранения герметичности соединения первой трубки 13 и второй трубки 8 посредством первого соединительного элемента 7 и второго соединительного элемента 10 установлен первый уплотнитель 14. В качестве первого уплотнителя 14 может быть использована герметизирующая прокладка.
Третий соединительный элемент 4 представляет собой цилиндрическую деталь со сквозным осевым отверстием. Третий соединительный элемент 4 выполнен с обеспечением возможности соединения конца второй трубки 8 с первым соединительным элементом 7. При этом к третьему соединительному элементу 4 крепится конец второй трубки 8, противоположный концу, присоединяемому к ниппелю. Третий соединительный элемент 4 присоединен к первому соединительному элементу 7.
Между первым соединительным элементом 7 и третьим соединительным элементом 4 в месте их соединения закреплена пластина 16. При этом в пластине 16 выполнено второе отверстие 6 соосное отверстиям, выполненным в первом соединительном элементе 7 и третьем соединительном элементе 4 с обеспечением возможности прохождения воздуха из первой трубки 13 во вторую трубку 8 без потерь. В частном случае возможно выполнение крепления первого соединительного элемента 7 и третьего соединительного элемента 4 к пластине 16. Для предотвращения потерь воздуха в месте соединения первого соединительного элемента 7, пластины 16 и третьего соединительного элемента 4 установлены второй уплотнитель 15 и третий уплотнитель 17.
Второй уплотнитель 15 установлен между первым соединительным элементом 7 и пластиной 16. Третий уплотнитель 17 установлен между третьим соединительным элементом 4 и пластиной 16. В качестве второго уплотнителя 15 и третьего уплотнителя 17 могут быть использованы герметизирующие прокладки.
Пластина 16 представляет собой плоскую тонкую металлическую деталь, в частном случае круглой формы. В пластине 16 выполнено второе отверстие 6 и, по крайней мере, одно первое отверстие 5. Второе отверстие 6 и первое отверстие 5 выполнены сквозными. Второе отверстие 6 в частном случае выполнено в центральной части пластины 16. Первое отверстие 5 выполнено с обеспечением возможности пропускания через него второй трубки 8. Пластина 16 может быть снабжена, по крайней мере, одним стержнем 3 со средством крепления 2. В частном случае пластина 16 снабжена тремя стержнями 3.
Стержень 3 со стороны одного из его торцов присоединен к пластине 16, например посредством сварного соединения или резьбового соединения или любым другим способом. На противоположном торце стержень 3 снабжен средством крепления 2, т.е. первая трубка и средство крепления расположены с противоположных сторон от пластины в зоне расположения самой пластины. Выполненное указанным образом соединение обеспечивает такое взаимное расположение первой трубки 13 и второй трубки 8, что они не препятствуют вращению колеса, при том, что на удалении от пластины (и колеса) первая трубка 13 может формально располагаться с той же стороны, что и средство крепления 2 (например в салоне автомобиля).
Средство крепления 2 выполнено с обеспечением возможности прикрепления устройства к крепежным элементам 1 колеса, т.е. захвата, удержания и последующего отпускания болта или гайки, служащих для крепления колеса. В качестве средства крепления 2 может быть применены цанговые или обжимные крепления.
Блок управления представляет собой устройство, выполненное с обеспечением возможности автоматического или механического включения насоса при снижении давления в полости ниже необходимого и выключения насоса при достижении необходимого давления в полости. Блок управления в частном случае может быть выполнен в виде механической кнопки, при воздействии на которую происходит замыкание необходимых контактов и запуск насоса, а при повторном нажатии происходит размыкание указанных контактов и остановка насоса.
Блок питания представляет собой, например аккумуляторную батарею, а также схему стабилизации и преобразования напряжения батареи, или шнур электропитания, подключаемый к системе бортового источника питания (аккумулятору или генератору) автомобиля.
Осуществление полезной модели
Полезная модель реализуется следующим образом. Изготавливают насос, манометр, блок управления, блок питания, первую трубку 13, вторую трубку 8, первый соединительный элемент 7, второй соединительный элемент 10, третий соединительный элемент 4, средство крепления 2, стержни 3, первый штуцер 9, второй штуцер 11, фиксатор 12, первый уплотнитель 14, второй уплотнитель 15, пластину 16 и третий уплотнитель 17.
На выходе насоса устанавливают манометр. К насосу подсоединяют один из концов первой трубки 13, например посредством второго штуцера 11. Противоположный конец первой трубки 13 посредством второго соединительного элемента 10 присоединяют к первому соединительному элементу 7. Присоединение первого соединительного элемента 7 ко второму соединительному элементу 10 выполнено с обеспечение возможности вращения первого соединительного элемента 7 относительно второго соединительного элемента 10. При этом для предотвращения потерь воздуха и сохранения герметичности соединения первой трубки 13 со второй трубкой 8 посредством первого соединительного элемента 7 и второго соединительного элемента 10 устанавливают первый уплотнитель 14. К первому соединительному элементу 7 посредством третьего соединительного элемента 4 присоединяют вторую трубку 8. При этом первый соединительный элемент 7 соединяют с третьим соединительным элементом 4 со стороны, противоположной соединению первого соединительного элемента 7 со вторым соединительным элементом 10. Между первым соединительным элементом 7 и третьим соединительным элементом 4 закрепляют пластину 16. При этом второе отверстие 6 в пластине 16 располагают соосно отверстию в первом соединительном элементе 7 и третьем соединительном элементе 4. Для предотвращения потерь воздуха между первым соединительным элементом 7 и пластиной 16 устанавливают второй уплотнитель 15, а между третьим соединительным элементом 4 и пластиной 16 устанавливают третий уплотнитель 17. В третьем соединительном элементе 4 со стороны противоположной первому соединительному элементу 7 закрепляют вторую трубку 8. На конец второй трубки 8, противоположный третьему соединительному элементу 4, при необходимости прикрепляют приспособления для подсоединения второй трубки 8 к ниппелю, например первый штуцер 9. Вторую трубку 8 пропускают через первое отверстие 5. При этом первый штуцер 9 располагают со стороны первого соединительного элемента 7 по отношению к пластине 16. К пластине 16 присоединяют стержни 3, на противоположных концах которых расположены средства крепления 2. Стержни 3 присоединяют к пластине 16 со стороны третьего соединительного элемента 4. Устройство снабжают блоком управления, выполненным с обеспечением возможности включения и выключения насоса при необходимости. К устройству подсоединяют блок питания, например шнур электропитания с разъемом для подключения к системе бортового источника питания.
При возникновении аварийной ситуации, в частности повреждении шины и потери ее герметичности подключают устройство. При этом средством крепления 2 прикрепляют устройство к центральной части колесного диска 18 путем зажима колесных болтов или гаек средствами крепления 2, выполненными в виде цанговых крепежей. При этом отверстие, выполненное в первом соединительном элементе 7, втором соединительном элементе 10, пластине 16 и третьем соединительном элементе 4 располагают соосно колесу. Конец второй трубки 8 с первым штуцером 9, противоположный соединению с третьим соединительным элементом 4 присоединяют к ниппелю с обеспечением возможности прохождения воздуха нагнетаемого насосом в полость между колесным диском 18 и шиной или в резиновой камере. Насос с манометром, блоком управления и блоком питания располагают в кузове автомобиля (в автомобильном салона). Первую трубку 13 закрепляют на оконном стекле автомобиля посредством фиксатора 12. Блок питания, выполненный в виде шнура электропитания, подключают к бортовой системе питания автомобиля.
Во время движения автомобиля первый соединительный элемент 7, пластина 16, третий соединительный элемент 4 и вторая трубка 8 вращаются вместе с колесом. При этом второй соединительный элемент 10 и первая трубка 13 остаются неподвижными относительно кузова автомобиля, т.е. не вращаются совместно с колесом.
При движении автомобиля манометр постоянно измеряет давление в полости. При снижении давления ниже установленной нормы посредством блока управления включают насос. Воздух от насоса по первой трубке 13, второму соединительному элементу 10, первому соединительному элементу 7, третьему соединительному элементу 4 и второй трубке 8 поступает в полость. Насос нагнетает воздух до необходимого уровня давления в полости. При достижении в полости необходимого давления посредством блока управления отключают насос.
Таким образом, выполнение устройства из первой трубки, второй трубки, первого соединительного элемента, второго соединительного элемента, пластины со стержнями и средствами крепления обеспечивает упрощение конструкции за счет осуществления крепления устройства к колесу посредством стержней со средствами крепления, применимыми для любого типа колесных дисков и не требующих наличия специальных крепежных приспособлений, как например фальш-дисков, используемых в прототипе.