专利名称：一种单向阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种单向阀，特别是涉及一种自动的、开启力小的、关闭迅捷的单 向阀。该单向阀特别适用下述场合在阀门已关闭的情况下，重新自动开启阀门的力度非常 之小，甚至于零开启力；如果发生安全事故，在阀门已开启的情况下，又自动地而快速地将 其关严。
背景技术：
单向阀是允许流体沿一个方向流动并防止流体沿相反方向流动的阀门。在流体的预期流动方向上，如果阀门上游的压力大于阀门下游压力，就称其为具 有正压力差，相反地，当阀门上游的压力小于下游的压力，就称其为具有负压力差。公知单向阀的关闭状态，其密封部利用了弹力，或磁力或杠杆作用，它们的密封结 构，使得重新打开处于关闭状态的单向阀，需要很大的开启力。就象是用软木塞子塞酒瓶一 样，塞得倒是很严，拔出来却费力，所以，只有在正向压力差达到足够大时，公知的单向阀才 能从关闭的状态转变为开启状态。公知单向阀由开启位置过渡到关闭位置的动力，有利用弹力、磁力或杠杆作用的， 也有利用静负压力差的，但是，它们的过渡时间都较长，关闭速度很慢。况且弹力、磁力或杠 杆的构成件也都需要成本。所以，现有的单向阀存在几个缺点阀门的开启需要较大的开启压力，当阀门的正 向压力达不到开启压力时，阀门不能正常开启；当阀门的正向压力消除时，阀门又不能及时 关闭；此外，现有的单向阀结构复杂、不利于维护和制造。此外，公知单向阀只能应用于单向阀的上游和下游互不关联的场合，其它场合如 防爆安全内胎中，安装于其上的单向阀处于外胎的气腔内部，该场合的单向阀的上游和下 游存在很强的关联。外胎气压直接从上游压迫该单向阀，同时外胎气压还压迫内胎软体，内 胎软体又压迫内胎的腔内气体，内胎气体的气压就从下游压迫该单向阀，此时，单向阀的上 游和下游会同时受到同一个压力的对冲，因此公知单向阀无法应用到防爆安全内胎。
发明内容本实用新型解决上述现有的单向阀存在的需要较大开启压力、阀门关闭不灵敏、 结构复杂的缺点，而提供一种单向阀，其结构简单、体积较小、能够在较小的压力差时打开 阀门并能在发生事故时及时地关闭阀门。为达到上述目的，本实用新型提供的一种单向阀，其技术方案为一种单向阀，至少包括空心阀体和位于空心阀体内的阀芯，阀芯的中部呈下凹状， 阀芯的底部下方设有止挡片，止挡片的外缘设有若干放射状筋片，阀芯的上端口设有水平 凸出的外缘，外缘与空心阀体的上缘闭合时呈上下吻合的密封状态，空心阀体的内侧面和 阀芯的外侧面之间有上窄下宽的间隙。所述的止挡片的中部铆接或胶接于阀芯本体底部的下方；对应于止挡片的下方，空心阀体本体的底部下方设有阀芯护片，空心阀体的和阀芯护片之间分布有多个连接柱。 空心阀体的和阀芯护片之间的连接柱也可为连接片，连接片也可与阀芯护片与空心阀体本 体冲压为一体。位于连接柱上方的空心阀体本体的内腔壁设有二次成形的突起；所述的空心阀体 的本体为中空的圆台柱，圆台柱的上部直径大于底部直径；所述的阀芯本体外侧设有多条 外竖肋，所述的空心阀体内侧有多条内竖肋；所述的阀芯本体内附有电磁材料。采用上述技术方案的单向阀，具有有益效果1、阀芯的形状可减轻重量，降低物理动量，还可平衡关闭力矩，从而加快了关闭速度。2.阀芯的壁口凸出外缘，有效地利用了流体的流动压强，增加了阀门由开到关的 力度，从而加快了关闭速度。不单是利用静压差，而且还充分利用动压差，这是本实用新型 加快关闭速度的关键。3、阀芯套装于空心阀体内，阀芯的外竖肋与空心阀体的内竖肋使阀芯可在内腔往 返平滑移动，减少磨擦，避免摆动和转动，既加快了关闭速度，还减小了开启力。4、阀芯的密封圈和空心阀体上部的密封采用上下吻合密封结构，它们的侧面平滑 而无弹性，从而减小了开启力，这是本实用新型减小开启力的关键。5、阀芯的外侧面和空心阀体的内侧面之间的上窄下宽的间隙，增大了预期方向的 流动通道，并减小了反向流动通道，特别适用于轮胎内的应用。6、阀芯的止挡片防止阀芯移出空心阀体，确保证了阀门的可关闭性。7、阀芯护片阻止外压对阀芯的直接冲击，阀芯护片与阀芯底间形成一条水平的流 体通道，有助于阀门关闭，特别适用于轮胎内的应用。8、本实用新型单向阀无需额外的元件控制阀门的开启和关闭，结构简单。9、阀芯本体内附有电磁材料，便于对阀门活动状态的监测。本实用新型可以应用于防爆安全内胎，作为为防爆安全内胎充气的气门芯。与公 知内胎不同，该本实用新型提供的单向阀可以满足这种场合中对内胎的充气要求。
图1是本实用新型单向阀处于开启状态时的结构示意图；图2是本实用新型单向阀的阀芯护片结构示意图；图3是止挡片结构示意图；图中1-阀芯，2-空心阀体，3-止挡片，4-外缘，5-密封圈，6-阀芯护片，7_连接 柱，8-上缘，9-止挡圆片，10-筋片。
具体实施方式
图1为单向阀的阀门处于开启状态时的结构示意图，如图1所示，单向阀包括空心 阀体2和位于阀体内的阀芯1，阀芯1的中部呈下凹状，阀芯1的底部下方设有止挡片3，止 挡片3的外缘设有若干放射状筋片10，阀芯1的上端口设有水平凸出的外缘4，密封圈5紧 贴外缘4下面，外缘4与空心阀体2的上缘8闭合时呈上下吻合的密封状态，空心阀体2的 内侧面和阀芯1的外侧面之间有上窄下宽的间隙。[0029]阀芯1的止挡片3，外边缘筋片10形状为十字形，也可设计为米字形，参见图3。对应于止挡片的下方，空心阀体本体的底部下方设有阀芯护片6，空心阀体和阀芯 护片之间分布有多个连接柱7，空心阀体本体与阀芯护片通过连接柱连接，连接柱也可代之 为连接片，连接片也可与阀芯护片与空心阀体本体冲压为一体。位于连接柱7上方的空心阀体2本体的内腔壁设有二次成形的突起。阀芯1本体外侧设有多条外竖肋，空心阀体2内侧有多条内竖肋，阀芯1本体内附 有电磁材料。图1所示阀芯1的阀芯本体的形状为杯形，其杯体纵切面为凹字形，该形状有利于 平衡关闭力矩。杯口直径比底部直径大，阀芯1的外缘4呈环形，用于延长泄气通路，增大 泄气时的关闭力度；杯体上的外缘4与杯体为冲压而成的整体，采用小比重材料合金或碳 纤维，以降低动量，阀芯本体内设有电磁材料；阀芯1的密封圈5，与空心阀体2的上缘8形 成上下吻合的密封结构，阀芯1的密封圈5，紧贴于外缘4。空心阀体2呈圆台形，其纵切面呈梯形，其上端内腔直径比下端内腔直径大，与阀 芯本体配合，延长泄气通路的水平分量，增大泄气时的关闭力度。空心阀体2的阀芯护片6， 使阀芯免受外界压迫；阀芯护片6与空心阀体2之间的空隙是流体进出的必经之路，与此同 时，阀芯护片6与阀芯1的底部还将形成一条横向流体通道，该通道有助于阀门关闭，特别 适用于轮胎内的应用，轮胎运行时，它会促使阀门趋于关闭。阀芯1与空心阀体2之间形成环状楔形间隙，该间隙是流体进出通道中的一段。 上窄下宽的间隙设计有效地增大了预期方向的流动通道，并减小了反向的流动通道，特别 适用于轮胎内的应用，加大了轮胎的充气通道，缩短了灌气时间；同时减小了轮胎的泄气通 道，有助于阀门的快速关闭。阀芯本体1外侧冲压形成有突起的多条外竖肋，空心阀体2的内腔冲压形成有突 起的多条内竖肋，使阀芯1可在内腔往返平滑移动，减少磨擦，避免阀芯1无序摆动和转动， 从而改善阀门的开启和关闭性能。图2是本实用新型单向阀的阀芯护片6结构示意图，阀芯护片6与空心阀体2连 为一体，空心阀体2与阀芯护片6之间通过连接柱7连接，连接柱7的高度确保了空心阀体 2与阀芯护片6的间隙，该间隙是流体进出通道，同时，连接柱7还起支撑阀芯护片6的作 用。阀芯护片也可与空心阀体本体一起冲压而成，可免除连接柱7，其连接部留有足够的间 隙。图3是止挡片结构示意图，止挡片3中部是止挡圆片9，外缘为十字形或米字形筋 片10。止挡圆片9紧贴阀芯底部，止挡圆片9铆接和胶接于杯型本体底部，也可与本体底部 圆面合为一个圆面，即取代其底部。空心阀体2的内腔有二次成形的止挡突起，阻挡住止挡片3的过度上行，防止阀芯 移出空心阀体，确保了阀门的关闭性。本实用新型结构简单，便于制造，体积小，该单向阀可适用于多个场合控制流体单 向流动。尤其适用于上游和下游存在关联的场合，如轮胎的内部或内胎。下面以防爆安全内胎上的使用为例，简述本实用新型单向阀的工作流程。防爆安全内内胎及其上所装的本实用新型单向阀置于外胎内，该外胎与轮辋形成 密封的储气空间。在通过轮辋上的气门嘴给外胎打气时，单向阀两端的很小的正压力差(小于百分之十)即可将阀芯1上移，使密封圈5与空心阀体2的上缘8之间形成上下间 隙，于是，轻便地开启了空气的的流动通道。外胎内空气通过图1单向阀的下端流向它的上 端，即，流体由空心阀体2的各连接柱7间的空隙，经由阀芯1的止挡片3间的空隙，再通过 阀芯的外侧面和空心阀体的内侧面之间的上窄下宽的间隙，从它的下端流向它的上端，最 后从密封圈5与空心阀体2的上缘8之间的空隙流进到内胎腔内，直到内胎充饱空气。 与此反向的流动是要关闭的，即内胎泄气是要避免的。轮胎正常运转时，安全内胎 的内外压力差接近零，也就是单向阀的压力差接近零，该单向阀利用轮胎运转形成的离心 力和外胎内的动态气流，使该单向阀处于关闭状态。如果外胎突然爆裂，内胎仍旧会保持关 闭状态，这就可避免或减轻事故的发生。此时，如果单向阀尚未关严，就必然会发生泄气，该 泄气的流动压强会迅捷将阀芯1下移，使阀芯1的密封圈5与空心阀体2的上缘8迅捷吻 合，它们之间的空隙被迅捷关闭，反向的流动也就是说内胎泄气被迅捷关闭。此后，静态负 压与离心力会共同维持单向阀和内胎的关闭，可为驾驶员赢得一定的宝贵时间。
权利要求一种单向阀，至少包括空心阀体和位于空心阀体内的阀芯，其特征在于阀芯的中部呈下凹状，阀芯的底部下方设有止挡片，止挡片的外缘设有若干放射状筋片，阀芯的上端口设有水平凸出的外缘，外缘与空心阀体的上缘闭合时呈上下吻合的密封状态，空心阀体的内侧面和阀芯的外侧面之间有上窄下宽的间隙。
2.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于止挡片的中部铆接或胶接于阀芯本体 底部的下方。
3.根据权利要求1或2所述的单向阀，其特征在于对应于止挡片的下方，空心阀体本 体的底部下方设有阀芯护片，空心阀体的和阀芯护片之间分布有多个连接柱。
4.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于空心阀体的和阀芯护片之间连接有连 接柱，阀芯护片与空心阀体本体冲压为一体。
5.根据权利要求1或4所述的单向阀，其特征在于位于连接柱上方的空心阀体本体 的内腔壁设有二次成形的突起。
6.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于所述的空心阀体的本体为中空的圆台 柱，圆台柱的上部直径大于底部直径。
7.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于所述的阀芯本体外侧设有多条外竖肋， 所述的空心阀体内侧有多条内竖肋。
8.根据权利要求1所述的单向阀，其特征在于所述的阀芯本体内附有电磁材料。
专利摘要本实用新型涉及一种单向阀，至少包括空心阀体和位于空心阀体内的阀芯，阀芯的中部呈下凹状，阀芯的底部下方设有止挡片，止挡片的外缘设有若干放射状筋片，阀芯的上端口设有水平凸出的外缘，外缘与空心阀体的上缘闭合时呈上下吻合的密封状态，空心阀体的内侧面和阀芯的外侧面之间有上窄下宽的间隙。本实用新型的单向阀结构简单、体积小、便于制造，可适用于控制流体单向流动，尤其适用于对轮胎的内部或内胎充气。
文档编号F16K15/02GK201672107SQ201020211539
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者李先林 申请人:李先林