BR112012032419B1 - Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante - Google Patents

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Abstract

SISTEMA DE INFLAÇÃO DE PNEU DE EQUILÍBRIO PNEUMÁTICO E DE PRESSÃO CONSTANTE. Trata-se de um sistema de inflação de pneu de veículo de pressão constante, que inclui uma fonte de alimentação de ar. A primeira válvula de roda está em comunicação fluida com um segundo pneu do veículo. Um conduto pneumático se estende entre e está em comunicação fluida com a fonte de alimentação de ar válvulas de roda. Pelo menos uma parte do conduto pneumático permanece carregada com ar a partir de pelo menos um entre a fonte de alimentação e os pneus. O sistema inclui os meios para distribuir o fluxo de ar entre o conduto pneumático e as primeira e segunda válvulas de roda, no qual as válvulas de roda e os meios mantêm, de maneira seletiva, a comunicação fluida entre os primeiros e segundo pneus e o conduto pneumático para fornecer o equilíbrio pneumático entre os pneus, e as válvulas de roda fornecem a proteção de emergência quando um pneu apresenta uma perda de pressão significativa.

Description

Referência Cruzada aos Pedidos Relacionados
[001 ] Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente provisória U.S. de número de série 61/369.163, que foi depositado no dia 30 de julho de 2012.
Fundamentos da Invenção Campo Técnico
[002] Esta invenção refere-se à técnica de sistemas de inflação de pneu. De maneira mais particular, a invenção refere-se aos sistemas de inflação de pneu para os veículos de carga pesada, como caminhões e caminhões-reboque ou semirreboques, que podem operar enquanto o veículo está em movimento. De maneira ainda mais particular, a invenção é direcionada a um sistema de inflação de pneu que é um sistema à pressão constante que equilibra de maneira contínua a pressão pneumática em todos os pneus no sistema, e fornece a proteção de emergência no caso de um pneu no sistema apresentar uma perda de pressão significativa.
Técnica Antecedente
[003] Os veículos de carga pesada incluem, tipicamente, os caminhões e os caminhões-reboque ou semirreboques. Os caminhões-reboque e semirreboques, que devem ser chamados, de forma coletiva, de caminhões-reboque com o propósito de conveniência, incluem pelo menos um reboque e, algumas vezes, dois ou três reboques, todos dos quais são puxados por um único caminhão. Todos os veículos de carga pesada, que são caminhões ou caminhões-reboque, incluem múltiplos pneus, cada um dos quais é inflado com um fluido ou gás, como ar, a uma pressão ótima ou recomendada. Tipicamente, essa pressão de pneu ótima ou recomendada é chamada na técnica de pressão de inflação alvo ou de pressão- alvo.
[004] No entanto, sabe-se que o ar pode vazar de um pneu, em geral, de forma gradual, mas, algumas vezes, rapidamente, se houver um problema com o pneu, como um defeito ou uma punção causada por um dano na estrada. Como resultado, é necessário verificar regularmente a pressão do ar em cada pneu para garantir que os pneus não estejam significativamente abaixo da pressão-alvo e, assim, subinflados. Caso uma verificação de ar mostre que um pneu está subinflado, é desejável permitir que o ar flua para dentro do pneu para que ele volte à pressão-alvo. Do mesmo modo, sabe-se que a pressão do ar em um pneu pode aumentar devido ao aumento da temperatura do ar ambiente, de modo que também é necessário verificar regularmente a pressão do ar em cada pneu para garantir que os pneus não estejam muito acima da pressão-alvo e, assim, superinflados. Caso uma verificação de ar mostre que um pneu está superinflado, é desejável permitir que o ar flua para fora do pneu para que ele volte à pressão-alvo.
[005] O grande número de pneus em uma determinada configuração de veículo de carga pesada impossibilita a verificação e a manutenção de forma manual da pressão alvo para cada pneu. Essa dificuldade é agravada pelo fato de que os reboques de caminhões-reboque ou caminhões em uma frota podem ficar em um local por um longo período de tempo, durante o qual a pressão do pneu pode não ser verificada. Qualquer um desses reboques ou caminhões pode ser colocado em serviço a qualquer momento, levando à possibilidade de operação com pneus subinflados ou superinflados. Tal operação pode aumentar a chance de um desempenho inferior ao ótimo e/ou a vida útil reduzida de um pneu em serviço, quando comparada à operação com os pneus na pressão-alvo, ou dentro de uma faixa ótima da pressão-alvo.
[006] Além disso, se um pneu encontrar uma condição, quando o veículo estiver na estrada, que faça com que o pneu fique subinflado, como o desenvolvimento de um vazamento ao ocorrer algum impacto na estrada, a vida útil e/ou o desempenho do pneu podem ser reduzidos de maneira significativa se a subinflação continuar constante conforme o veículo se movimenta. Da mesma forma, se um pneu encontrar uma condição que faz com que ele fique significativamente superinflado, tal como o aumento da pressão a partir de um aumento da temperatura do ar ambiente, a vida útil e/ou o desempenho do pneu podem ser reduzidos de maneira considerável se a superinflação continuar constante conforme o veículo se movimenta. A possível vida útil do pneu reduzida de maneira significativa tipicamente aumenta em veículos como os caminhões ou caminhões-reboque que viajam por longas distâncias e/ou por longos períodos de tempo em condições inferiores às condições ideais de inflação.
[007] Tal necessidade de manter a pressão-alvo em cada pneu, e a inconveniência para o operador de veículo de ter que verificar e manter de forma manual uma pressão adequada do pneu, ou seja, na ou próximo à pressão-alvo, levaram ao desenvolvimento de sistemas de inflação de pneu da técnica anterior. Nesses sistemas da técnica anterior, um operador seleciona uma pressão de inflação alvo para os pneus do veículo. Em seguida, o sistema monitora a pressão em cada pneu e tenta manter a pressão do ar em cada pneu na ou próxima à pressão-alvo mediante a inflação do pneu quando a pressão monitorada cai abaixo da pressão-alvo. Esses sistemas de inflação de pneu da técnica anterior inflam os pneus mediante o fornecimento de ar a partir do abastecimento de ar do veículo para os pneus mediante o uso de uma variedade de componentes, disposições e/ou métodos diferentes. Determinados sistemas da técnica anterior também são capazes de realizar a deflação, e esses sistemas realizam a deflação quando a pressão monitorada aumenta acima da pressão-alvo ao liberar o ar a partir dos pneus para a atmosfera.
[008] Ao mesmo tempo em que são satisfatórios para a suas funções destinadas, os sistemas de inflação de pneu da técnica anterior podem experimentar desvantagens em determinadas situações. Por exemplo, uma primeira desvantagem na técnica anterior é que muitos sistemas de inflação de pneu da técnica anterior não são capazes de realizar a deflação. Como um resultado, quando a pressão de ar em um pneu aumenta para um nível que está muito acima da pressão-alvo, tipicamente, devido aos aumentos na temperatura do ar ambiente, esses sistemas não são capazes de reduzir a pressão nos pneus. Como um resultado, tais sistemas de inflação de pneu técnica anterior podem permitir que os pneus operem em uma condição significativamente superinflada, o que diminui de maneira indesejável o desempenho dos pneus e, por sua vez diminui a vida útil dos pneus.
[009] Uma segunda desvantagem ocorre nos sistemas de inflação de pneu da técnica anterior que são capazes de realizar a deflação. De maneira mais particular, os sistemas que são capazes de realizar a deflação são, tipicamente, controlados de maneira eletrônica, que empregam as válvulas solenoides operadas de maneira eletrônica, os controladores eletrônicos, e outros componentes eletrônicos que são caros e são, em geral, complexos de ilustrar e configurar. Além disso, esses componentes elétricos exigem o uso do sistema elétrico do veículo, que podem não ser confiáveis ou até mesmo não funcionais algumas vezes, resultando, por sua vez, na operação não confiável e possivelmente não funcional do sistema de inflação de pneu. Como um resultado, os sistemas de inflação de pneu que são capazes de realizar a deflação da técnica anterior, que são controlados de maneira eletrônica são, em geral, caros, complexos e possivelmente não confiáveis.
[010] Uma terceira desvantagem é que a maior parte dos sistemas de inflação de pneu da técnica anterior que são capazes de realizar a deflação e, particularmente, os sistemas controlados de maneira eletrônica, não são sistemas à pressão constante e assim, não monitoram de forma ativa a pressão do pneu. De maneira mais particular, na técnica anterior, o objetivo principal da maior parte dos sistemas de inflação de pneu capazes de realizar a deflação tem sido responder aos ajustes controlados pelo operador da pressão de inflação alvo, em vez de monitorar ativamente a pressão do pneu e manter de maneira contínua a pressão de inflação alvo. Como um resultado, na maior parte dos sistemas de inflação de pneu capazes de realizar a deflação da técnica anterior, quando o sistema não está realizando a inflação ou a deflação, o conduto pneumático do sistema é liberado para a atmosfera.
[011] Em tal sistema, sem a pressão de ar no conduto pneumático, os controles eletrônicos são empregados para verificar a pressão do pneu periodicamente e, por sua vez, acionar ou realizar a inflação ou a deflação, conforme for exigido. Devido ao fato de que tais sistemas da técnica anterior são capazes de fornecer apenas uma verificação periódica da pressão do pneu, qualquer inflação ou deflação para levar os pneus à pressão-alvo ocorre apenas logo após a verificação periódica. Essa falta de capacidade dos sistemas da técnica anterior de monitorar de maneira contínua a pressão do pneu e responder de forma dinâmica às alterações de pressão reduz de modo indesejável a capacidade do sistema de responder de maneira ativa e rápida às condições de pressão reduzida do pneu, como no caso de um vazamento de ar, e às condições de pressão elevada do pneu, como um aumento na temperatura ambiente. Além disso, conforme acima mencionados, os controles eletrônicos empregados pelos sistemas de inflação de pneu da técnica anterior são caros, complexos e exigem a energia do sistema elétrico do veículo, o que pode não ser confiável.
[012] Uma quarta desvantagem dos sistemas de inflação de pneu da técnica anterior é que a maior parte dos sistemas e, particularmente, aqueles sistemas da técnica anterior que são sistemas à pressão constante, não fornecem o equilíbrio de pressão pneumática em todos os pneus no sistema. De maneira mais particular, conforme descrito acima, um veículo de carga pesada típico inclui múltiplos pneus, e cada um desses pneus é conectado de forma operacional e independente a um único sistema de inflação de pneu. Mais especificamente, a maior parte dos sistemas de inflação de pneu da técnica anterior é conectada diretamente a cada pneu e, desses, muitos incluem uma válvula de verificação de sentido único para cada pneu que evita que o ar saia do pneu. Em tal configuração, o sistema de inflação de pneu monitora a pressão em cada pneu, inflando qualquer pneu que fique abaixo da pressão-alvo. Embora tal inflação separada de cada pneu seja satisfatória para seu propósito destinado, tais sistemas da técnica anterior não são capazes de realizar a deflação dos pneus e assim, não são capazes de reduzir a pressão nos pneus quando ele aumenta para um nível que está muito acima da pressão-alvo.
[013] Além disso, tais sistemas da técnica anterior não apresentam a comunicação fluida entre os pneus. Sem a comunicação fluida entre os pneus, diferentes pneus podem ser inflados em níveis de pressão ligeiramente diferentes, o que não é desejado. De maneira mais particular, muitos veículos de carga pesada incluem uma configuração de roda dupla ou de pneu duplo, na qual os dois pneus são montados em um único conjunto de extremidade de roda. Devido ao fato de que dois pneus são conectados de modo mecânico uns aos outros através dos seus respectivos conjuntos no mesmo conjunto de extremidade de roda, eles giram na mesma velocidade durante o funcionamento do veículo. Embora ambas as rodas sejam desenvolvidas para o mesmo diâmetro, seus respectivos diâmetros reais são ligeiramente diferentes, uma vez que a falta de comunicação fluida entre eles faz com que eles inflem em níveis de pressão ligeiramente diferentes. A diferença nos respectivos diâmetros reais entre os pneus, enquanto eles giram na mesma velocidade, faz com que um dos pneus apresente um arrasto, o que também é chamado na técnica de lavagem. A lavagem de um pneu causa o desgaste prematuro do pneu, e encurta de maneira indesejável a vida útil do pneu.
[014] Além disso, a falta de comunicação fluida entre os pneus aumenta de maneira indesejável a chance de que um pneu possa operar com uma pressão de inflação excessivamente baixa. Por exemplo, no caso de um pneu no sistema com cerca de cinquenta por cento (50%) abaixo da pressão de inflação alvo, um sistema da técnica anterior pode levar um longo tempo para fazer com que a pressão no pneu abaixo suba para a pressão-alvo. Durante esse tempo, é possível que o pneu seja operado em um estado significativamente subinflado, o que diminui a sua vida útil. Em contraste, quando há a comunicação fluida entre os pneus, cada um dos pneus restantes no sistema passa o ar para o pneu que está abaixo da pressão de inflação alvo. Devido ao fato de que múltiplos pneus, como sete ou mais pneus, passam, cada um, uma quantidade relativamente pequena de ar para o pneu de baixa pressão, o pneu de baixa pressão recebe o ar de forma muito mais rápida, e todos os pneus no sistema se equilibram em uma pressão que é apenas ligeiramente abaixo da pressão-alvo, como cerca de cinco por cento (5%) abaixo da pressão-alvo. Na técnica, é mais desejável operar o veículo com múltiplos pneus que estão ligeiramente abaixo da pressão-alvo até que o sistema seja capaz de fazer com que eles alcancem a pressão-alvo, em vez de operar o veículo com um único pneu que está significativamente abaixo da pressão-alvo.
[015] Uma quinta desvantagem dos sistemas de inflação de pneu da técnica anterior ocorre em poucos sistemas da técnica anterior que não fornecem o equilíbrio da pressão pneumática em todos os pneus. Mais especificamente, em sistemas de inflação de pneu da técnica anterior que fornecem o equilíbrio da pressão pneumática, todos os pneus ficam em comunicação fluida uns com os outros e os pneus têm assim, a pressão de inflação, em geral, uniforme ou equilibrada. No entanto, esses sistemas não fornecem a proteção de emergência dos pneus no caso de um pneu apresentar uma perda de pressão significativa. Por exemplo, se um pneu específico furar ou um conduto pneumático no pneu romper, é importante isolar, de modo pneumático, o sistema daquele pneu devido à comunicação fluida entre os pneus. Em tal sistema, se o sistema não for isolado de um pneu que apresenta uma perda de pressão significativa, a pressão de inflação uniforme de todos os pneus pode diminuir de maneira significativa, o que pode ocasionar uma demanda de inflação excessiva no sistema. O sistema pode não ser capaz de atender a essa demanda, o que pode resultar nos pneus sendo operados abaixo da pressão de inflação alvo, que por sua vez, reduz a vida útil do pneu e/ou o sistema pode atuar de forma excessiva para tentar atender à demanda, reduzindo assim a vida útil do sistema.
[016] Como um resultado, existe uma necessidade na técnica de um sistema de inflação de pneu que soluciona as desvantagens da técnica anterior mediante o fornecimento de um sistema de inflação de pneu à pressão constante que seja capaz de realizar a deflação e não seja controlado de maneira eletrônica, que equilibre a pressão pneumática em todos os pneus no sistema, e que inclua a proteção de emergência dos pneus no caso de um ou mais pneus apresentarem uma perda de pressão significativa. O sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção satisfaz essa necessidade, conforme será descrito em detalhes abaixo.
Sumário da Invenção
[017] Um objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de inflação de pneu que é um sistema de inflação de pneu à pressão constante, que seja capaz de realizar a deflação.
[018] Outro objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de inflação de pneu que não emprega os componentes eletrônicos para o controle.
[019] Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de inflação de pneu que permite o equilíbrio da pressão pneumática em todos os pneus no sistema.
[020] Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de inflação de pneu que inclui uma proteção de emergência dos pneus no caso de um ou mais pneus apresentarem uma perda de pressão significativa.
[021] Esses objetivos e outros são obtidos pelo sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção. A título de exemplo, um sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante inclui uma fonte de alimentação de ar. Uma primeira válvula de roda está em comunicação fluida com um primeiro pneu do veículo, e uma segunda válvula de roda está em comunicação fluida com um segundo pneu do veículo. Um conduto pneumático se estende entre e está em comunicação fluida com a fonte de alimentação de ar e as válvulas de roda. Pelo menos uma parte do conduto pneumático permanece carregada com ar a partir de pelo menos um entre a fonte de alimentação e os pneus. O sistema inclui os meios para distribuir o fluxo de ar entre o conduto pneumático e as primeira e segunda válvulas de roda, no qual as válvulas de roda e os meios mantêm, de maneira seletiva, a comunicação fluida entre os primeiro e segundo pneus e o conduto pneumático para fornecer o equilíbrio pneumático entre os pneus.
Breve Descrição dos Desenhos
[022] As modalidades preferenciais da presente invenção, ilustrativas da melhor maneira na qual os requerentes contemplaram a aplicação dos princípios, são apresentadas na descrição a seguir e são mostradas nos desenhos, e são indicadas e apresentadas de forma específica e distinta nas reivindicações anexas.
[023] A figura 1 é uma vista em perspectiva fragmentada em seção transversal de uma parte de um fuso de eixo e de um conjunto de extremidade de roda, que tem determinados componentes de um sistema de inflação de pneu da técnica anterior montados nele, e um tambor de freio e os aros do pneu montados na parte central conjunto de extremidade de roda; a figura 2 é uma vista em elevação fragmentada em seção transversal dos componentes de uma primeira modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção, mostrado incorporado em um fuso de eixo; a figura 3A é a vista da primeira modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante mostrado na figura 2, com as setas de fluxo pneumático adicionadas para indicar um modo de inflação; a figura 3B é a vista da primeira modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante mostrado na figura 2, com as setas de fluxo pneumático adicionadas para indicar um modo de deflação; a figura 4 é uma vista em perspectiva externa da calota e da válvula de roda dupla da primeira modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção mostrado na figura 2; a figura 5 é uma vista em elevação fragmentada em seção transversal dos componentes da primeira modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante, mostrado em uma configuração apenas de inflação; a figura 6 é uma vista em elevação fragmentada em seção transversal dos componentes da primeira modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante, mostrado em uma configuração apenas de equilíbrio; a figura 7 é uma vista em perspectiva, com as partes rompidas e em seção, de determinados componentes de uma segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção; a figura 8 é uma vista em elevação interna dos componentes da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção mostrado na figura 7, com as partes omitidas representadas pelas linhas pontilhadas; a figura 9 é uma vista em elevação em seção transversal dos componentes da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção mostrado na figura 7; a figura 10 é uma vista em perspectiva explodida dos componentes da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção mostrado na figura 7; a figura 11A é uma vista em perspectiva externa da calota da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção mostrado na figura 7; a figura 11B é uma vista em perspectiva interna da calota da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção mostrado na figura 7; a figura 12A é uma vista em perspectiva interna da placa de distribuição pneumática da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção mostrado na figura 7; a figura 12B é uma vista em perspectiva externa da placa de distribuição pneumática da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção mostrado na figura 7; a figura 13 é uma vista em elevação interna dos componentes da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção, mostrado em uma configuração apenas de inflação, com as partes omitidas representadas pelas linhas pontilhadas; a figura 14 é uma vista em elevação em seção transversal dos componentes da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção mostrado na figura 13; a figura 15 é uma vista em elevação interna dos componentes da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção, mostrado em uma configuração apenas de equilíbrio, com as partes omitidas representadas pelas linhas pontilhadas; a figura 16 é uma vista em elevação em seção transversal dos componentes da segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção mostrado na figura 15; a figura 17 é uma vista em elevação fragmentada em seção transversal dos componentes de uma terceira modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção, mostrado incorporado em um fuso de eixo; e a figura 18 é uma vista em elevação fragmentada, parcialmente em seção, de um sistema de encaixe de mangueira opcional para o uso com e mostrado em um sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção.
[024] Os números similares se referem às partes similares ao longo dos desenhos.
Descrição Detalhada da Invenção
[025] A fim de melhor entender o sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção e o ambiente no qual ele opera, os componentes de um sistema de inflação de pneu exemplificador da técnica anterior, e as estruturas do veículo no qual eles são montados, são mostrados mostrado na figura 1, e serão agora descritos.
[026] Um ou mais eixos 10 dependem, tipicamente, de e se estendem de maneira transversal por um veículo de carga pesada (não mostrado). Cada eixo 10 tem duas extremidades, com um conjunto de extremidade de roda 12 montado em cada uma das extremidades. Com propósito de conveniência e objetividade, apenas uma extremidade do eixo 10 e seu respectivo conjunto de extremidade de roda 12 será descrito aqui. Além disso, o eixo 10 é mostrado, a título de exemplo na figura 1, como um eixo de não acionamento, com o entendimento de que a presente invenção se aplica a todos os tipos de eixos conhecido na técnica, incluindo os eixos de acionamento e os eixos de não acionamento. Além disso, os veículos de carga pesada incluem os caminhões e os caminhões-reboque ou semirreboques, e os caminhões-reboque ou semirreboques são, tipicamente, equipados com um ou mais reboques. A referência aqui deve ser feita, em geral, a um veículo de carga pesada com o propósito de conveniência, com o entendimento de que tal referência inclui os caminhões, os caminhões-reboque e os semirreboques, e os reboques dos mesmos.
[027] O eixo 10 inclui um tubo central (não mostrado), e um fuso de eixo 14 é conectado de modo integral por qualquer um dos meios adequados, como por soldagem, a cada extremidade do tubo central. O conjunto de extremidade de roda 12 inclui um conjunto de mancal que tem um mancal interno 16 e um mancal externo 18 montados de maneira imóvel sobre a extremidade externa do fuso de eixo 14. Um conjunto de porca de fuso 20 engato de maneira rosqueável a extremidade externa do fuso de eixo 14 e prende os mancais 16, 18 no lugar. A calota da roda 22é montada de maneira giratória nos mancais interno e externo 16, 18 de uma maneira bem conhecida aos versados na técnica.
[028] Uma calota 24 é montada na extremidade externa da calota 22 por uma pluralidade de pinos 26, cada um que passa através de uma respectiva de uma pluralidade de aberturas 28 formadas na calota e engata de maneira rosqueável uma respectiva de uma pluralidade de aberturas rosqueadas e alinhadas 30 formadas na calota. Dessa maneira, a calota 24 fecha a extremidade externa do conjunto de extremidade de roda 12. Uma vedação principal contínua 32 é montada de maneira giratória na extremidade interna do conjunto de extremidade de roda 12 e fecha a extremidade interna do conjunto. Em uma configuração de roda dupla típica de veículo de carga pesada, uma pluralidade de pinos rosqueados 34 é usada para montar um tambor de freio 36 e um bar de abas de pneu 38 no conjunto de extremidade de roda 12. Cada um de um par de pneus (não mostrado) é montado em uma respectiva das abas 38, conforme conhecido na técnica.
[029] Um sistema de inflação de pneu da técnica anterior é indicado, em geral, como 40. Um furo central 48 é formado no eixo 10, através do qual um conduto pneumático 44 do sistema de inflação de pneu 40 se estende em direção a uma extremidade externa do fuso de eixo 14. O conduto pneumático 44 é conectado de maneira fluida a e se estende entre o abastecimento de ar do veículo, como um tanque de ar (não mostrado) e uma união giratória 42. A união giratória 42 é fixa a um plugue 50 que é encaixado por pressão em um contrafuro usinado 52 formado em um furo central do eixo 48 em uma extremidade externa do fuso de eixo 14 e, conforme conhecido na técnica, facilita a conexão do conduto pneumático estático 44 a um conjunto de tubo de ar 46, que gira com o pneu.
[030] O conjunto de tubo de ar 46 inclui um primeiro tubo 54 que é conectado de maneira fluida em uma das suas extremidades à união giratória 42 dentro da calota 24 e é conectado de maneira fluida em outra de suas extremidades a uma conexão em T 56, que passa através da calota e é presa à calota. Os tubos de ar adicionais (não mostrados) são conectados de maneira fluida a e se estendem a partir de cada uma de duas saídas de conexão em T 56 fora da calota 24 a cada uma de um respectivo par de pneus montado nas abas 38. Dessa maneira, o ar passa a partir do tanque de ar do veículo, através do conduto pneumático 44, da união giratória 42, do primeiro tubo de ar 54, da calota 24 e da conexão em T 56 para os pneus.
[031] O sistema de inflação de pneu 40 da técnica anterior, ao mesmo tempo em que é satisfatório para a sua função destinada, inclui certas desvantagens. Por exemplo, muitos sistemas de inflação de pneu 40 da técnica anterior não são capazes de realizar a deflação e assim, podem permitir que os pneus operem em uma condição significativamente superinflada, o que aumenta de maneira indesejável o desempenho dos pneus e, por sua vez, diminui a vida útil dos pneus. Além disso, nos sistemas de inflação de pneu 40 da técnica anterior que são capazes de realizar a deflação, o controle eletrônico é usado com frequência, empregando componentes operados de maneira eletrônica que são caros e complexos de maneira indesejável, e além disso, podem não ser confiáveis por dependerem do sistema elétrico do veículo. Além disso, muitos sistemas de inflação de pneu 40 da técnica anterior que são capazes de realizar a deflação não são sistemas à pressão constante, exigindo assim, novamente, os componentes operados de maneira eletrônica que são caros e complexos de maneira indesejável e potencialmente não confiáveis, e não têm a capacidade de monitorar de forma contínua a pressão do pneu e responder rapidamente às alterações de pressão.
[032] Além disso, a maior parte dos sistemas de inflação de pneu 40 da técnica anterior não fornecem o equilíbrio de uma pressão pneumática em todos os pneus no sistema, o que impede a deflação dos pneus, e que podem permitir que os pneus operem de maneira indesejável em uma condição significativamente superinflada. Além disso, uma falta de equilíbrio de pressão pneumática impede a comunicação fluida entre os pneus, que podem levar a uma lavagem e a um desgaste prematuro de um pneu em uma configuração de roda dupla e, além disso, aumenta de maneira indesejável a chance de um pneu operar com uma pressão de inflação excessivamente baixa. Nos sistemas de inflação de pneu 40 técnica anterior que fornecem o equilíbrio de uma pressão pneumática por todos os pneus, não há uma proteção de emergência fornecida para os pneus no caso de um ou mais pneus apresentar uma perda de pressão significativa, o que pode ocasionar uma demanda de inflação excessiva no sistema, resultando nos pneus sendo operados abaixo da pressão de inflação alvo e assim, reduzindo a vida útil dos pneus, e/u a vida útil do sistema pode ser reduzida por uma atuação de forma excessiva em uma tentativa de compensar pela perda de pressão. O sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção soluciona essas desvantagens, conforme será descrito agora.
[033] A presente invenção é direcionada a um sistema de inflação de pneu que é um sistema à pressão constante controlado de modo pneumático, que é capaz de realizar a deflação, equilibrar de maneira contínua a pressão pneumática em todos os pneus no sistema, e fornece uma proteção de emergência no caso de um pneu no sistema apresentar uma perda de pressão significativa. Os componentes específicos da invenção são utilizados para alcançar um sistema de equilíbrio e pressão constante de forma contínua. Esses componentes incluem, de preferência: uma calota que atua como uma tubulação, cuja calota inclui uma construção modular; uma válvula de roda que é integrada na calota, na qual a válvula de roda inclui uma determinada construção para o controle de uma configuração de roda dupla de um veículo de carga pesada, e que permite que a válvula de roda seja montada fora da calota, dentro da calota ou integrada na parede externa da calota; e um encaixe de mangueira de pneu não axial opcional para o sistema.
[034] Deve-se entender que a referência aqui a um sistema de inflação de pneu à pressão constante inclui todos os sistemas de inflação de pneu com a pressão regulada. Por exemplo, os sistemas à pressão constante incluem os sistemas, nos quais todo ou uma parte significativa do conduto pneumático do sistema permanece pressurizada ou carregada com ar comprimido quando o sistema não é engatado em inflação ou deflação, e os sistemas nos quais tal pressurização do conduto pneumático pode ser interrompida por um comutador ou outro componente.
[035] Agora, com referência às figuras 2 a 4, uma primeira modalidade exemplificadora de um sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção é indicada, em geral, como 70. Deve-se entender que o sistema de inflação de pneu 70 inclui uma fonte de ar, como um tanque de ar (não mostrado), que está em comunicação fluida com os pneus do veículo (não mostrados) através de um conduto pneumático 96 e outros componentes, que serão descritos em detalhes abaixo. Deve-se entender também que os meios conhecidos aos versados na técnica, como as válvulas reguladoras operadas de modo mecânico (não mostradas), são conectados de maneira fluida ao conduto pneumático 96 e são empregadas para monitorar a pressão pneumática nos pneus e para atuar a inflação e/ou a deflação dos pneus.
[036] A primeira modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu 70 inclui uma calota 72 que, por sua vez, inclui uma parede lateral cilíndrica 74 e uma parede externa 76 formada de maneira integral com a extremidade externa da parede lateral e que se estende, em geral, perpendicular à parede lateral. Deve-se entender que outros formatos e configurações da parede lateral da calota 74 e da parede externa 76 podem ser utilizados sem afetar o conceito geral ou o funcionamento da presente invenção, como uma redoma ou cone integrado formado como uma peça ou como múltiplas peças. Um flange que se estende de maneira radial 78 é formado na extremidade interna da parede lateral 74 e é formado com uma pluralidade de aberturas de pino (não mostradas) para permitir que os pinos prendam a calota 72 à extremidade externa da calota da roda 22 (figura 1). Dessa maneira, a calota 72 define um compartimento interior 80. Deve-se entender que os meios conhecidos aos versados na técnica, além de pinos, podem ser usados para prender a calota 72 à calota da roda 22, como uma conexão rosqueada entre a calota e a calota da roda, outros tipos de fechos mecânicos, e/ou um encaixe por pressão.
[037] A calota parede externa 76 inclui uma superfície interna 82. Os pinos (não mostrados) ou outros meios de fixação, que incluem os fechos mecânicos e as técnicas de união, como a soldagem, os adesivos e similares, são usados para prender um alojamento cilíndrico 84 de uma união giratória 86 a um recesso 136 formado na superfície interna 82 da parede externa da calota 76. A gaxeta 88 é disposta entre alojamento de união giratória 84 e a superfície interna 82 da parede externa da calota 76 para fornecer uma vedação entre o alojamento de união giratória e a superfície interna da parede externa da calota. A união giratória 86 inclui adicionalmente uma haste 90 que, por sua vez, inclui uma parte interna rosqueada 92 que engata um conector de mangueira fêmea 94 do sistema de inflação de pneu conduto pneumático 96 por quaisquer meios de conexão conhecidos rosqueados ou não rosqueados, que incluem os encaixes de pressão para conectar, os encaixes por tudo, os encaixes dobrados, os encaixes por atrito, as braçadeiras para mangueira e similares. A haste de união giratória 90 inclui adicionalmente uma parte externa 8 que é montada de maneira giratória no alojamento de união giratória 84.
[038] Para facilitar o conjunto giratório da parte externa 98 da haste 90 no alojamento de união giratória 84, cada um e um par de mancais 102 é pressionado na parte externa da haste de união giratória e a parte externa da haste, com os mancais, com os mancais, é pressionada em uma cavidade de conjunto 104 formado no alojamento de união giratória 84. Os mancais 102 permitem assim que a calota 72 e o alojamento de união giratória 84 girem ao redor da haste de união giratória 90, que permanece estática. Para fornecer uma vedação adicional entre a parte externa da haste de união giratória 98 e o alojamento de união giratória 84, um sulco externo 106 é formado no alojamento, e uma vedação giratória 108 é disposta no sulco sobre a extremidade externa da haste de união giratória 90. A haste de união giratória 90 é formada com um furo central 100, que facilita a passagem de ar através da união giratória 86. Devido ao fato de que o sistema de inflação de pneu conduto pneumático 96 é conectado de maneira fluida a um abastecimento de ar do veículo (não mostrado), o ar fui a partir do abastecimento de ar do veículo, através do conduto pneumático 96, através do furo central 100 da haste de união giratória 90 e em uma cavidade de abastecimento 110 formada na parede externa da calota 76, conforme indicado pela seta A1 (figura 3 A).
[039] A cavidade de abastecimento 110 é formada em alinhamento axial com uma linha central axial C do eixo 12 e do conjunto de extremidade de roda 12 (figura 2). Um orifício central 140 formado na parede externa da calota 76 está em comunicação fluida com e se estende de maneira longitudinal ao longo da linha central axial C a partir da cavidade de abastecimento 110 a uma superfície externa 142 da parede externa da calota. Um conjunto de válvula de roda 144 mostrada, a título de exemplo, como uma válvula de roda dupla, é fixa à superfície externa 142 da parede externa da calota 76, e está em comunicação fluida com o orifício central 140, conforme será descrito em mais detalhes abaixo. A fixação da válvula de roda dupla 144 à superfície externa 142 da parede externa 76 é fornecida por pinos 146 (figura ou outros meios de fixação, incluindo os fechos mecânicos e as técnicas de união, como a soldagem, os adesivos, o encaixe por pressão e similares. De preferência, uma gaxeta ou anel em O 138 é disposta entre a válvula de roda dupla 144 e a superfície externa 142 da parede externa 76 ao redor do orifício central 140 para fornecer uma vedação de comunicação fluida entre a válvula de roda dupla e a parede externa da calota.
[040] A válvula de roda dupla 144 incorpora duas válvulas de roda separadas 148A, 148B em um único corpo 150, a válvula de roda dupla 144 permite que o ar seja fornecido a dois pneus separados a partir de um único orifício, ou seja, o orifício central 140 na calota 72, com uma válvula de roda 148A, 148B para cada respectivo pneu, sem empregar as mangueiras ou o conduto pneumático exterior. De maneira mais particular, o ar flui através do orifício central 140 e para a placa de distribuição 152 do corpo da válvula 150. A placa de distribuição 152 divide o fluxo de ar em duas trajetórias separadas, conforme mostrado pelas setas A2 (figura 3A), de modo que o ar flui para cada válvula de roda 148A, 148B.
[041] Cada válvula de roda 148A, 148B é, de preferência uma válvula de diafragma que permanece aberta durante todas as condições normais de funcionamento, e também é capaz de isolar cada pneu no sistema de inflação de pneu 70 a partir de um ou mais pneus que apresentam uma perda de pressão significativa, como se um pneu furar. Cada válvula de roda 148A, 148B também é capaz de isolar cada pneu dos outros componentes do sistema de inflação de pneu 70 se o sistema desenvolver um vazamento que excede a capacidade de inflação do sistema. De maneira mais particular, cada válvula de roda 148A, 148B é, de preferência pressionada por mola e atua ou abre em um ajuste de pressão ou nível de pressão selecionado, que está razoavelmente abaixo ou é menor que a pressão mínima que seria esperada ser utilizada como uma pressão-alvo do pneu.
[042] Por exemplo, a válvula de roda 148A, 148B pode abrir ou atuar em um nível de pressão razoável ou predeterminado que é inferior à pressão de inflação alvo, como cerca de 70 libras por polegada quadrada (psi) quando a pressão de inflação alvo está em cerca de 90 psi. De maneira alternativa, a válvula de roda 148A, 148B pode abrir ou atuar em um nível de pressão que é uma quantidade razoável definida menor que a pressão de inflação alvo, como um valor de cerca de 20% menor que a pressão de inflação alvo, ou um valor de cerca de 20 a 30 psi menor que a pressão de inflação alvo. Dessa maneira, cada válvula de roda 148A, 148B permanece aberta durante todas as condições normais de funcionamento, permitindo assim que o ar flua para os pneus, e também permitindo a comunicação fluida entre os pneus para o equilíbrio da pressão pneumática, conforme será descrito com mais detalhes abaixo.
[043] No caso de uma perda de pressão significativa em um dos pneus ou nos componentes pneumáticos do sistema de inflação de pneu 70 que permite que o nível de pressão no conduto pneumático 96 fique abaixo do ajuste de pressão selecionado, a tração da mola das válvulas de roda 148A, 148B faz com que elas se fechem, isolando assim cada pneu do resto do sistema de inflação de pneu. Por exemplo, se o nível de pressão de abertura ou de atuação da válvula de roda 148A, 148B for 70 psi e a pressão no conduto pneumático 96 ficar abaixo de 70 psi, cada válvula de roda se fecha e assim, isola os pneus. A atuação de cada válvula de roda 148A, 148B em um nível de pressão razoável abaixo da pressão de inflação alvo evita a deflação excessiva dos pneus e assim, fornece a proteção de emergência, ao contrário das válvulas de roda da técnica anterior. De maneira mais particular, as válvulas de roda da técnica anterior abrem em um nível de pressão extremamente baixo, como cerca de 10 a 20 psi. Como um resultado, no caso de um ou mais pneus apresentarem uma perda de pressão significativa ou o sistema 70 desenvolver um vazamento que excede a inflação do sistema, as válvulas de roda da técnica anterior permanecem aberta até que a pressão do sistema caia para 10-20 psi, que, por sua vez, permite a deflação não desejável significativa dos pneus.
[044] Cada válvula de roda 148A, 148B também fornece os meios para permitir a redução da perda de pressão nos pneus quando o veículo foi estacionado, ao responder ao engate do freio de estacionamento do veículo, ou a outras condições que indicam que o veículo foi estacionado. De maneira mais particular, quando um veículo foi estacionado por um longo período de tempo, a pressão pneumática no tanque de abastecimento do veículo pode cair ou purgar devido a pequenos vazamentos de ar que são típicos em qualquer sistema pneumático. Se a trajetória de inflação a partir do tanque de abastecimento aos pneus permanecer aberta, a pressão pneumática nos pneus cai quando a pressão pneumática no tanque de abastecimento cai. Isso pode ser uma queda de cerca de vinte de cinco (25) para cada pneu. Em seguida, quando o veículo é iniciado até a preparação a viagem na estrada, os pneus 14 precisam ser inflados novamente até ou próximo à pressão-alvo, que pode envolver a adição de cerca de 25 psi a múltiplos pneus. Tipicamente, tal reinflação leva bastante tempo, e se o operador do veículo não esperar para os pneus serem inflados novamente para a pressão-alvo antes de operar o veículo, os pneus, por sua vez, podem ser operados em uma condição subinflada até que a pressão-alvo seja alcançada, o que reduz a vida útil dos pneus. Para minimizar a perda de pressão e a necessidade de fornecer uma reinflação significativa dos pneus, cada válvula de roda 148A, 148B pode ser fechada de maneira rápida e/ou confiável quando o veículo está estacionado, permitindo assim o isolamento dos pneus do tanque de abastecimento, como descrito de forma mais completa em um pedido separado, intitulado "Tire Inflation System with Discrete Deflation Circuit", que é depositado juntamente com este, e que é atribuído ao mesmo cessionário da presente invenção.
[045] Quando cada válvula de roda 148A, 148B está aberta, o ar flui a partir de cada respectiva válvula de roda através de um respectivo orifício de deslocamento 154A, 154B, conforme indicado pelas setas A3 (figura 3A). Cada orifício de deslocamento 154A, 154B é formada na parede externa da calota 76 em uma orientação axial e está situada para fora de modo radial do orifício central 140 em alinhamento com e em comunicação fluida com um orifício da sua respectiva válvula de roda 148A, 148B. Cada orifício de deslocamento 154A, 154B se estende a partir da superfície externa 142 da parede externa da calota 76 para e em comunicação fluida com um respectivo furo cilíndrico 112A, 112B, que também é formado na parede externa da calota. De preferência, uma gaxeta ou anel em O 156A, 156B é disposto entre válvula de roda dupla 144 e a superfície externa 142 da parede externa da calota 76 ao redor do respectivo orifício de deslocamento 154A, 154B para fornecer uma vedação de comunicação fluida entre a válvula de roda dupla e a parede externa da calota.
[046] Continuando com a referência às figuras 2 a 4, os furos cilíndricos 112A, 112B são formados na parede externa da calota 76 para permitir a conexão das mangueiras de pneu 118A, 118B à calota 72. De preferência, os furos cilíndricos 112A, 112B são formados, aproximadamente, cento e oitenta graus (180°) um do outro na parede externa da calota 76, permitindo a configuração ótima para duas mangueiras de pneu 118A, 118B, com cada mangueira que se estende para aquele respectivo de um par de pneus de uma configuração de roda dupla de veículo de carga pesada, conforme será descrito com mais detalhes abaixo. Cada furo 112A, 112B se estende para dentro de modo radial a partir do exterior da calota parede lateral cilíndrica 74 e, em geral, de modo perpendicular ao seu respectivo orifício de deslocamento 154A, 154B, e está em comunicação fluida com o seu respectivo orifício de deslocamento.
[047] A referência deve ser feita agora a um primeiro furo 112A e a sua estrutura, componentes e configuração relacionados com o propósito de conveniência, com o entendimento de que tal estrutura, componentes e configuração também se aplicam ao segundo furo 112B. A calota parede externa 76 é, de preferência, formada com as características, como as roscas 116 ao redor de cada furo 112A, que engatam de maneira rosqueável um acoplamento 114 da mangueira do pneu 118A para prender a conexão direta da mangueira do pneu à calota. Cada mangueira do pneu 118A também inclui um encaixe de uma mangueira de pneu 120 e um primeiro conjunto de válvula de verificação 134 que é, de preferência, uma válvula de verificação do tipo Schrader ou do tipo haste. O encaixe de mangueira de pneu 120 é recebido em uma bucha ou manga fixa 122 que se estabelece no furo 112 A, e a válvula Schrader 134 se estabelece no encaixe de mangueira de pneu. Quando a mangueira do pneu 118A é conectada à calota 72, a válvula Schrader 134 é mantida aberta por um conjunto de válvula de gatilho 124, que é descrito em detalhes abaixo, para permitir que o ar flua através da válvula Schrader. Quando o acoplamento de mangueira do pneu 114 e o encaixe 120 são desacoplados e removidos da manga 122, a válvula Schrader 134 permanece com o acoplamento da mangueira para evitar a saída de ar excessiva do pneu mediante a remoção da mangueira do pneu 118A, e a manga permanece no orifício.
[048] Um segundo conjunto de válvula de verificação 124 que é, de preferência, a válvula de gatilho, se estabelece na manga 122 e evita a liberação excessiva de ar a partir do sistema de inflação de pneu 70 mediante a remoção da mangueira do pneu 118A da calota 72. De maneira mais particular, a manga 122 é formada com um afunilamento 126 na sua extremidade para dentro de modo radial, que corresponde à extremidade para dentro de modo radial do furo 112. O conjunto de válvula de gatilho 124 inclui uma mola 128, um assento 130 e um anel em O 132 montados sobre o assento. Quando mangueira do pneu 118A é conectada à calota 72, o encaixe de mangueira de pneu 120 impulsiona o assento 130, o anel em O 132 e a mola 128 para dentro de modo radial, criando um espaço ou vão entre o anel em O e o afunilamento da manga 126 através do qual o ar flui. Quando a mangueira do pneu 118A é removida da calota 72, a tração da mola 128 impulsiona o assento 130 e o anel em O 132 para dentro de modo radial, de modo que o anel em O fica em contanto com o afunilamento da manga 126 para fechar o espaço ou vão, impedindo assim que o ar flua através do conjunto de válvula de gatilho 124.
[049] A estrutura da primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 fornece o equilíbrio contínuo da pressão pneumática em todos os pneus no sistema. De maneira mais particular, em um sistema equilibrado de modo pneumático 70, os pneus estão em comunicação fluida uns com os outros, de modo que e de acordo com os princípios do fluxo de fluido, todos os pneus têm uma pressão de inflação, em geral, uniforme ou equilibrada. Quando essa pressão de inflação uniforme está acima da pressão-alvo, os meios que são empregados para monitorar a pressão do pneu permitem que o sistema de inflação de pneu 70 diminua a pressão uniforme ao liberar o ar em excesso para a atmosfera conforme descrito acima, que, por sua vez, diminui a pressão de inflação de todos os pneus no sistema para a pressão- alvo. Quando essa pressão de inflação uniforme está abaixo da pressão-alvo, os meios que são empregados para monitorar a pressão do pneu permitem que o sistema de inflação de pneu 70 aumente a pressão uniforme mediante o abastecimento de ar a partir de um tanque de ar do veículo conforme descrito acima, que, por sua vez, aumenta respectivamente a pressão de inflação de todos os pneus no sistema para a pressão-alvo.
[050] Além disso, tal comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 70 permite que cada par de pneus em uma configuração de roda dupla tenha o mesmo nível de pressão e assim, o mesmo diâmetro real, o que reduz ou elimina a chance de um dos pneus passar por lavagem, o que aumenta a vida útil dos pneus. Além disso, a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 70 permite que os pneus que estão na pressão-alvo contribuam com ar para um pneu com uma pressão de inflação excessivamente baixa, reduzindo a chance de que um pneu possa operar com uma pressão de inflação excessivamente baixa.
[051] Agora, com referência particular às figuras 3A e 3B, o equilíbrio contínuo da pressão pneumática da primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 é fornecido pela trajetória de tubulação exclusiva fornecida pela calota 72 e pela válvula de roda dupla 144, que é integrada ou diretamente fixa à calota. De maneira mais particular, a trajetória de tubo pode ser ilustrada com o uso da inflação dos pneus do veículo a título de exemplo.
[052] Quando os meios que são empregados para monitorar a pressão pneumática nos pneus, conforme descrito acima, determinam que a pressão nos pneus está abaixo de um nível desejado, os meios atuam a inflação dos pneus. Durante a inflação, conforme mostrado na figura 3 A, o ar flui a partir do tanque de abastecimento do veículo, através do conduto pneumático 96, através do furo central 100 da haste de união giratória 90 e para a cavidade de abastecimento 110, conforme indicado pela seta A1. Em seguida, o ar flui a partir da cavidade de abastecimento 110 para o orifício central 140 e entra na válvula de roda dupla 144, onde o fluxo de ar é dividido em duas trajetórias ou fluxos pela placa de distribuição 152, conforme indicado pelas setas A2. Em seguida, o ar flui através de cada respectiva válvula de roda 148A, 148B e para cada respectivo orifício de deslocamento 154A, 154B, conforme indicado pelas setas A3. O ar flui a partir de cada respectivo orifício de deslocamento 154 A, 154B através de um respectivo conjunto de válvula de gatilho 124 e conjunto de válvula de verificação 120 no furo correspondente 112A, 112B, conforme indicado pelas setas A4, e para as mangueiras de pneu 118A, 118B e os respectivos pneus. Mediante as condições normais de funcionamento, essa trajetória de ar de tubulação permanece aberta na primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 para fornecer um sistema à pressão constante que equilibra de maneira contínua a pressão pneumática em todos os pneus no sistema durante a inflação.
[053] De maneira mais particular, a primeira mangueira de pneu 118A, o primeiro furo cilíndrico 112A, o primeiro orifício de deslocamento 154A e a primeira válvula de roda 148A se comunicam de maneira fluida com a segunda válvula de roda 148B, o segundo orifício de deslocamento 154B, o segundo furo cilíndrico 112B, e a segunda mangueira de pneu 118B no orifício central 140 ao longo da trajetória de fluido fornecida a partir de cada respectiva válvula de roda para o orifício central pela placa de distribuição 152. Essa trajetória de fluido fornece a comunicação fluida entre cada pneu em uma configuração de roda dupla. Além disso, conforme indicado pela seta A1, a trajetória de fluido continua a partir do orifício central 140 através da cavidade de abastecimento 110, do furo central 100 da haste de união giratória 90 e através do conduto pneumático 96. O conduto pneumático 96 é conectado de maneira fluida ao restante dos pneus no sistema e assim, permite a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 70. Tal comunicação fluida entre os pneus permite que eles tenham uma pressão de inflação, em geral, uniforme ou equilibrada.
[054] Quando os meios que são empregados para monitorar a pressão pneumática nos pneus, conforme descrito acima, determinam que a pressão nos pneus está acima de um nível desejado, os meios atuam a deflação dos pneus. Tipicamente na deflação, o ar é removido do sistema através do conduto pneumático 96 e liberado para a atmosfera. A trajetória de ar de tubulação permanece aberta na primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 durante a deflação, conforme mostrado na figura 3B. Mais especificamente, quando cada mangueira do pneu 118A, 118B é conectada à calota 72, encaixe de mangueira de pneu 120 em cada respectivo furo cilíndrico 112A, 112B mantém cada respectivo conjunto de válvula de gatilho 124 em uma posição aberta, permitindo assim que o ar flua para fora dos pneus através do conjunto de válvula de verificação 134 e do conjunto de válvula de gatilho, conforme indicado pelas setas B1. O ar, em seguida, flui através de cada respectivo orifício de deslocamento 154A, 154B para cada respectiva válvula de roda 148A, 148B, conforme indicado pelas setas B2.
[055] De maneira mais particular, conforme descrito acima, cada válvula de roda 148A, 148B é, de preferência pressionada por mola e atua ou abre em um nível de pressão selecionado, como cerca de 70 psi, que é abaixo da pressão mínima que seria esperada ser utilizada como uma pressão-alvo do pneu. Contanto que a pressão no conduto pneumático 96 esteja acima desse nível de pressão selecionado, cada válvula de roda 148A, 148B permanece aberta, permitindo assim que o ar flua através de cada válvula de roda. Em seguida, o ar flui a partir de cada respectiva válvula de roda 148A, 148B através da placa de distribuição 152, conforme indicado pelas setas B3. Depois de fluir através da placa de distribuição 152, cada corrente de fluxo de ar separada se une em uma única corrente de fluxo de ar no orifício central da calota 140.
[056] É nesse momento que a comunicação fluida entre os pneus para o equilíbrio contínuo da pressão pneumática ocorre. De maneira mais particular, a primeira mangueira de pneu 118A, o primeiro furo cilíndrico 112A, o primeiro orifício de deslocamento 154A e a primeira válvula de roda 148A se comunicam de maneira fluida com a segunda válvula de roda 148B, o segundo orifício de deslocamento 154B, o segundo furo cilíndrico 112B e a segunda mangueira de pneu 118B no orifício central 140 ao longo da trajetória de fluido fornecida a partir de cada respectiva válvula de roda para o orifício central pela placa de distribuição 152. Essa trajetória de fluido fornece a comunicação fluida entre cada pneu em uma configuração de roda dupla. Além disso, conforme indicado pela seta B4, a trajetória de fluido continua a partir do orifício central 140 através da cavidade de abastecimento 110, do furo central 100 da haste de união giratória 90 e através do conduto pneumático 96. O conduto pneumático 96 é conectado de maneira fluida ao restante dos pneus no sistema e assim, permite a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 70. Tal comunicação fluida entre os pneus permite que eles tenham uma pressão, em geral, uniforme ou equilibrada quando o sistema 70 está em um modo de deflação.
[057] Deve-se entender que a trajetória de ar de tubulação descrita acima para a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 fornece a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema durante a inflação e a deflação, e quando o sistema não está engatado em inflação ou deflação. Como um resultado, a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 fornece um sistema à pressão constante que equilibra de maneira contínua a pressão pneumática em todos os pneus no sistema.
[058] Dessa maneira, a calota 72 e a válvula de roda dupla integrada 144 da primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 cooperam para fornecer uma trajetória de tubulação exclusiva que equilibra de maneira contínua a pressão pneumática entre todos os pneus in sistema de inflação de pneu 70 sob as condições normais de operação, sem quaisquer componentes eletrônicos ou controladores. Além disso, a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 compensa as alterações na temperatura ambiente, uma vez que a comunicação fluida entre os pneus fornecida pela calota 72 e a válvula de roda dupla integrada 144 permite os aumentos na pressão pneumática, que podem ser atribuídos aos aumentos na temperatura ambiente a ser liberada para a atmosfera através de um conjunto de válvula de controle (não mostrada), que é conectado de maneira fluida ao conduto pneumático 96. A comunicação fluida entre os pneus fornecida pela calota 72 e a válvula de roda dupla integrada 144 também permite as diminuições na pressão pneumática que podem ser atribuídas às diminuições na temperatura ambiente a ser direcionada através da introdução de ar no conduto pneumático 96, conforme descrito acima.
[059] Além disso, a trajetória de tubulação exclusiva fornecida pela calota 72 pela válvula de roda dupla integrada 144 conecta a união giratória 86, a válvula de roda dupla e as mangueiras de pneu 118A, 118B com nenhuma mangueira ou conduto intermediário. A eliminação de mangueiras ou condutos intermediários, por sua vez, reduz o custo e a complexidade da primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 quando comparado aos sistemas de inflação de pneu 40 da técnica anterior.
[060] A válvula de roda dupla integrada 144 da primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 também fornece a proteção de emergência no caso de um pneu no sistema apresentar perda de pressão significativa, ou se os componentes do sistema desenvolverem um vazamento que excede a capacidade de inflação do sistema. Por exemplo, se um pneu específico furar ou um conduto pneumático romper, a pressão no conduto pneumático 96 pode cair. Quando a pressão pneumática no conduto pneumático 96 cai, as válvulas de roda 148A, 148B detectam a queda de pressão. Conforme descrito acima, quando a pressão detectada pelas válvulas de roda 148A, 148B cai abaixo do nível de pressão de atuação ou de abertura selecionado para as válvulas, que é abaixo da pressão mínima que seria esperada ser utilizada como uma pressão-alvo do pneu, as válvulas se fecham. Uma vez que as válvulas de roda 148A, 148B se fecham, o fluxo de ar para e das respectivas mangueiras de pneu 118A, 118B e assim, dos respectivos pneus acaba, isolando assim cada pneu do restante do sistema de inflação de pneu 70.
[061] Cada válvula de roda 148A, 148B também fornece os meios para reduzir a pressão nos pneus quando o veículo foi estacionado por um longo período de tempo. De maneira mais particular, cada válvula de roda 148A, 148B é capaz de se fechar de maneira rápida e/ou confiável quando o veículo está estacionado, permitindo assim o isolamento dos pneus do tanque de abastecimento.
[062] A válvula de roda dupla 144 da primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 inclui as vantagens adicionais. Por exemplo, ao incorporar duas válvulas de roda separadas 148A, 148B em um único corpo de válvula 150, a válvula de roda dupla 144 é capaz de fornecer o ar a múltiplos pneus a partir de um único conduto de abastecimento pneumático 96, e em cooperação com a calota 72 é capaz de equilibrar o ar entre esses pneus. A válvula de roda dupla 144 fornece uma unidade compacta e conveniente, ao mesmo tempo em que também monitora a pressão pneumática em pneus separados através de válvulas de roda separadas 148A, 148B. Ao ser montada diretamente na calota 72, a válvula de roda dupla 144 elimina as mangueiras ou condutos externos, por sua vez, reduzindo o custo e a complexidade da primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 quando comparado aos sistemas de inflação de pneu 40 da técnica anterior. Além disso, ao ser uma unidade distinta, a válvula de roda dupla 144 pode ser desenvolvida ou construída de maneira separada da calota 72 e, posteriormente, montada na calota, fornecendo assim uma fabricação mais econômica, e também pode ser removida da calota para a manutenção.
[063] De maneira opcional, os componentes de uma primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 fornecem um design modular que permite diferentes configurações para o sistema, dependendo das exigências com relação ao design e/ou ao uso. Conforme mostrado nas figuras 2 a 4, a calota 72 da primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 pode ser configurada para a inflação, deflação e o equilíbrio pneumático do pneu ao empregar a calota 72 com a válvula de roda dupla 144 e a união giratória 86.
[064] De maneira alternativa, conforme mostrado na figura 5, a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 pode empregar a calota 72 e a união giratória 86 sem a válvula de roda dupla 144 para fornecer a inflação do pneu sem a deflação e o equilíbrio pneumático. De maneira mais particular, uma placa de cobertura externa 160 formada com um canal 162 pode ser montada na superfície externa 142 da parede externa da calota 76. O canal 162 permite que o ar flua a partir do orifício central 140 para cada respectivo orifício de deslocamento 154A,154B, através dos furos cilíndricos 112A, 112B e através das mangueiras de pneu 118A, 118B para os pneus. Quando placa de cobertura 160 é usada, o formato de conjunto de válvula de gatilho 124 é configurado de modo que ela não mantém a válvula Schrader 134 aberta. Como um resultado, o ar é capaz de fluir a partir de cada orifício de deslocamento 154A, 154B através das respectivas mangueiras de pneu 118A, 118B e para os pneus, mas não é capaz de fluir de volta para fora dos pneus. Devido ao fato de que o ar não é capaz de fluir a partir dos pneus de volta através da placa de cobertura externa 160 para o orifício central 140 nessa configuração, o sistema de inflação de pneu 70 fornece a inflação de pneu sem a deflação ou o equilíbrio.
[065] Como uma alternativa adicional, conforme mostrado na figura 6, a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 pode empregar a calota 72 e a válvula de roda dupla 144 para permitir a comunicação fluida e o equilíbrio pneumático entre os pneus independente da união giratória 86 e do conduto pneumático 96 (figura 5). De maneira mais particular, uma placa de cobertura interna 164 pode ser montada na superfície interna 82 da parede externa da calota 76 pela cavidade de abastecimento 110. A calota 72 e a válvula de pneu duplo 144 permitem a comunicação fluida entre os pneus e permite que eles tenham uma pressão de inflação, em geral, uniforme ou equilibrada. Mais especificamente, a primeira mangueira de pneu 118A, o primeiro furo cilíndrico 112A, o primeiro orifício de deslocamento 154A e a primeira válvula de roda 148A se comunicam de maneira fluida com a segunda válvula de roda 148B, o segundo orifício de deslocamento 154B, o segundo furo cilíndrico 112B e a segunda mangueira de pneu 118B no orifício central 140 ao longo da trajetória de fluido fornecida a partir de cada respectiva válvula de roda para o orifício central pela placa de distribuição 152. Devido ao fato de que a cavidade de abastecimento 110 é coberta pela placa de cobertura interna 164, não há comunicação fluida além da cavidade de abastecimento 110, de modo que nessa configuração, a válvula de roda dupla 144 fornece o equilíbrio pneumático entre os pneus independente de inflação ou deflação.
[066] O design modular dos componentes da primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 permite que um veículo de carga pesada padrão ou de empilhamento converta facilmente entre as diferentes configurações para o sistema, como a inflação, a deflação e o equilíbrio pneumático; a inflação sem a deflação e o equilíbrio pneumático; e o equilíbrio pneumático independente da inflação ou deflação. A primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70 permite que tal conversão seja feita de maneira fácil e rápida com o uso de uma, calota 72 e as placas de cobertura simples interna e externa 160, 164, respectivamente.
[067] Agora, com referência ás figuras 7 a 12B, uma segunda, e preferencial, modalidade exemplificadora de um sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção é indicada, em geral, como 170. A segunda modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu 170 integra um conjunto de válvula de roda 172 mostrada, a título de exemplo, como uma válvula de roda dupla, em uma parede intermediária 174 de uma calota 176, conforme será descrito em mais detalhes abaixo. A integração da válvula de roda dupla 172 na parede intermediária da calota 174 protege a válvula de roda do impacto ambiental e da contaminação ambiental. Deve-se entender que o sistema de inflação de pneu 170 inclui uma fonte de ar, como um tanque de ar (não mostrado), que está em comunicação fluida com os pneus do veículo (não mostrados) através de um conduto pneumático 96 (figura 2) e outros componentes, que serão descritos em detalhes abaixo. Deve-se entender também que os meios conhecidos aos versados na técnica, como as válvulas reguladoras operadas de modo mecânico (não mostradas), são conectados de maneira fluida ao conduto pneumático 96 e são empregadas para monitorar a pressão pneumática nos pneus e para atuar a inflação e/ou a deflação dos pneus.
[068] Agora, com a referência específica às figuras 7 a 9 e 12A e12B, a calota 176 da segunda modalidade exemplificadora do de inflação de pneu 170 inclui uma parede lateral cilíndrica 178. A parede intermediária 174 é formada de maneira integral entre uma extremidade interna da calota 176 e uma extremidade externa 200 da parede lateral 178 e, de preferência, mais próxima à extremidade externa da parede lateral, e se estende, em geral, perpendicular à parede lateral. Deve-se entender que outros formatos e configurações da parede lateral da calota 178 e da parede intermediária 174 podem ser utilizados sem afetar o conceito geral ou o funcionamento da presente invenção, como uma redoma ou cone integrado formado como uma peça ou como múltiplas peças, e/ou com o ajuste da parede intermediária para ser uma parede externa. Um flange que se estende de maneira radial 180 é formado em uma extremidade interna da parede lateral 178, e é formado com uma pluralidade de aberturas de pino 182 para permitir que os pinos (não mostrados) prendam a calota 176 à extremidade externa da calota da roda 22 (figura 1). Dessa maneira, a calota 176 define um compartimento interior 184. Deve-se entender que os meios conhecidos aos versados na técnica, além de pinos, podem ser usados para prender a calota 176 à calota da roda 22, como uma conexão rosqueada entre a calota e a calota da roda, outros tipos de fechos mecânicos, e/ou um encaixe por pressão.
[069] Com a referência adicional à figura 10, a calota 176 também inclui uma parede externa distinta 190 que se estabelece em um sulco que se estende de maneira circunferencial 192 formado na extremidade externa da parede lateral 200. A parede externa 190 se estende, em geral, de forma perpendicular à parede lateral 178, e uma vedação fluida é fornecida entre a parede externa e a parede lateral da calota por uma gaxeta interna 194, que é disposta entre a parede externa e a base do sulco 192. A parede externa 190 é presa no sulco 192 por um anel de retenção 196. Uma gaxeta externa 198 é disposta entre a parede externa 190 e o anel de retenção 196 para fornecer uma vedação fluida entre a parede externa e o anel de retenção. O anel de retenção 196 é formado com as aberturas 202, e os pinos e outros fechos mecânicos 228 se estendem através das aberturas do anel de retenção e aquelas alinhadas das aberturas 197 e 199 formadas na gaxeta externa 198 e na extremidade externa da parede lateral 200, respectivamente, para prender o anel de retenção e a gaxeta externa à parede lateral da calota. De maneira opcional, a parede externa 190 pode ser transparente ou translúcida a fim de fornecer a inspeção visual conveniente do nível de lubrificante da extremidade da roda quando um lubrificante do tipo óleo é empregado. Quando um lubrificante do tipo graxa é utilizado, a parede externa 190 pode ser opaca.
[070] A placa de distribuição pneumática 204 é disposta entre a parede intermediária da calota 174 e a união giratória 86. De maneira mais particular, a placa de distribuição pneumática 204 inclui uma superfície externa 206 (figura 12B) que é disposta contra uma superfície interna 186 da parede intermediária da calota 174, e uma superfície interna 208 (figura 12A) que é disposta contra a união giratória 86. De preferência, os pinos 188 ou outros fechos mecânicos prendem o alojamento cilíndrico 84 da união giratória 86 à placa de distribuição pneumática 204, e também prendem a placa de distribuição pneumática à superfície interna 186 da parede intermediária da calota 174. A construção da união giratória 86 é similar àquela descrita acima para a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70, que inclui uma haste 90 que tem a parte interna 92 que engata o conduto pneumático 96 (figura 2) e a parte externa 98 que é montada de maneira giratória no alojamento de união giratória 84 através dos mancais 102.
[071] A título de exemplo, para inflar os pneus do veículo, o ar flui a partir do conduto pneumático 96 através do furo central 100 formado na haste de união giratória 90 para a placa de distribuição pneumática 204. Com referência particular às figuras 8 e 9 e 12A e 12B, a placa de distribuição pneumática 204 inclui um recesso central 210, que permite que o alojamento 84 da união giratória 86 se estabeleça na superfície interna 208 da placa de distribuição pneumática. Quando a união giratória 86 se estabelece na superfície interna 208 da placa de distribuição pneumática 204, a cavidade de abastecimento 212 é formada entre a união giratória e a placa de distribuição pneumática no recesso central 210. Um par de aberturas de abastecimento 214 é formado na placa de distribuição pneumática 204 no recesso central 210, que permite que o ar flua a partir do furo central 100 da haste de união giratória 90, através da cavidade de abastecimento 212 e para a placa de distribuição pneumática.
[072] Com a referência adicional à figura 7, cada uma das aberturas de abastecimento 214 na placa de distribuição pneumática 204 se comunica de maneira fluida com uma respectiva válvula de roda 148A, 148B alojada na parede intermediária da calota 174. De maneira mais particular, a parede intermediária da calota 174 atua como uma válvula de roda dupla alojamento, que é formada com a respectiva câmara de alojamento de válvulas de roda integral 216A, 216B. A calota parede intermediária 174 permite que o ar seja fornecido a dois pneus separados a partir de um único orifício, ou seja, a partir da cavidade de abastecimento 212, com uma válvula de roda 148A, 148B montada em cada câmara de alojamento de válvula de roda 216A, 216B para cada respectivo pneu, sem empregar as mangueiras ou o conduto pneumático exterior. De maneira mais particular, o ar flui através da cavidade de abastecimento 212 e através das aberturas de abastecimento 214 na placa de distribuição pneumática 204, que divide o fluxo de ar em duas trajetórias separadas, de modo que o ar flui para cada válvula de roda 148A, 148B.
[073] Cada válvula de roda 148A, 148B é similar àquela descrita acima para a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70. De maneira mais particular, cada válvula de roda 148A, 148B é, de preferência uma válvula de diafragma que permanece aberta durante todas as condições normais de funcionamento e também é capaz de isolar cada pneu no sistema de inflação de pneu 170 de um ou mais pneus que apresentam uma perda de pressão significativa, como se o pneu furar. Cada válvula de roda 148A, 148B também é capaz de isolar cada pneu de outros componentes do sistema de inflação de pneu 170 se o sistema desenvolver um vazamento que excede a capacidade de inflação do sistema. Ou seja, cada válvula de roda 148A, 148B é, de preferência pressionada por mola e atua ou abre em um ajuste de pressão ou nível de pressão selecionado, que é abaixo ou inferior à pressão mínima que seria esperada ser utilizada como uma pressão-alvo do pneu.
[074] Por exemplo, a válvula de roda 148A, 148B pode abrir ou atuar em um nível de pressão razoável ou predeterminado que é inferior à pressão de inflação alvo, como cerca de 70 libras por polegada quadrada (psi) quando a pressão de inflação alvo está em cerca de 90 psi. De maneira alternativa, a válvula de roda 148A, 148B pode abrir ou atuar em um nível de pressão que é uma quantidade razoável definida menor que a pressão de inflação alvo, como um valor de cerca de 20% menor que a pressão de inflação alvo, ou um valor de cerca de 20 a 30 psi menor que a pressão de inflação alvo. Dessa maneira, cada válvula de roda 148A, 148B permanece aberta durante todas as condições normais de funcionamento, permitindo assim que o ar flua para os pneus, e permitindo também a comunicação fluida entre os pneus para o equilíbrio da pressão pneumática, conforme será descrito em mais detalhes abaixo.
[075] No caso de uma perda de pressão significativa em um dos pneus ou nos componentes pneumáticos do sistema de inflação de pneu 170 que permite que o nível de pressão no conduto pneumático 96 fique abaixo do ajuste de pressão selecionado, a tração da mola das válvulas de roda 148A, 148B faz com que elas se fechem, isolando assim cada pneu do resto do sistema de inflação de pneu. Por exemplo, se o nível de pressão de abertura ou de atuação da válvula de roda 148A, 148B for 70 psi e a pressão no conduto pneumático 96 ficar abaixo de 70 psi, cada válvula de roda se fecha e assim, isola os pneus. A atuação de cada válvula de roda 148A, 148B em um nível de pressão razoável abaixo da pressão de inflação alvo evita a deflação excessiva dos pneus e assim, fornece a proteção de emergência, ao contrário das válvulas de roda da técnica anterior. De maneira mais particular, as válvulas de roda da técnica anterior abrem em um nível de pressão extremamente baixo, como cerca de 10 a 20 psi. Como um resultado, no caso de um ou mais pneus apresentarem uma perda de pressão significativa ou o sistema 170 desenvolver um vazamento que excede a inflação do sistema, as válvulas de roda da técnica anterior permanecem aberta até que a pressão do sistema caia para 10 a 20 psi, que, por sua vez, permite a deflação não desejável significativa dos pneus.
[076] Além disso, cada válvula de roda 148A, 148B fornece os meios para permitir o isolamento dos pneus do tanque de abastecimento do veículo ao ser capaz de fechar de maneira rápida e/ou confiável quando o veículo está estacionado por um longo período de tempo. Conforme descrito acima, cada válvula de roda 148A, 148B é capaz de responder ao engate do freio de estacionamento do veículo, ou a outras condições que indicam que o veículo foi estacionado. Dessa maneira, se houver uma queda na pressão do tanque de abastecimento enquanto o veículo estiver estacionado, o isolamento dos pneus que é permitido pelas válvulas de roda 148A, 148B evita que essa queda reduza a pressão do pneu.
[077] Quando cada válvula de roda 148A, 148B está aberta, o ar flui a partir de cada respectiva válvula de roda através de um respectivo orifício de saída de válvula de roda 218A, 218B formada na placa de distribuição pneumática 204, através de um respectivo canal 224 (figura 8) formado na placa de distribuição pneumática, e fora da placa de distribuição pneumática através de um respectivo orifício de saída 220 A, 220B formada na placa. Cada orifício de saída 220A, 220B da placa de distribuição pneumática 204 está em comunicação fluida com um respectivo furo cilíndrico 222A, 222B formado na parede intermediária da calota 174.
[078] Os furos cilíndricos 222A, 222B são similares aos furos cilíndricos 112A, 112B que são descritos acima para a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70. De preferência, os furos cilíndricos 222A, 222B são formados, aproximadamente, cento e oitenta graus (180°) um do outro na parede intermediária da calota 174, o que permite uma configuração ótima para as mangueiras dos pneus 118A, 118B (figura 2), com cada mangueira que se estende para aquele respectivo do par de pneus de uma configuração de roda dupla de veículo de carga pesada. Como com a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70, um acoplamento 114 de cada mangueira de pneu 118A, 118B prende a conexão direta de cada respectiva mangueira de pneu 118A, 118B à calota 176.
[079] A referência deve ser feita agora a um primeiro furo 222A e a sua estrutura, componentes e configuração relacionados com o propósito de conveniência, com o entendimento de que tal estrutura, componentes e configuração também se aplicam ao segundo furo 222B. A bucha ou a manga fixa 122 é recebida no furo 222A, e o encaixe de mangueira de pneu 120 da mangueira de pneu 118A se estabelece na luva. A mangueira de pneu 118A também inclui a válvula Schrader 134, que se estabelece no encaixe de mangueira de pneu 120. O conjunto de válvula de gatilho 124 é similar àquela descrita acima para a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70, evitando a liberação excessiva de ar a partir da segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 mediante a remoção da mangueira de pneu 118A da calota 176.
[080] A estrutura da segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 fornece o equilíbrio contínuo da pressão pneumática em todos os pneus no sistema. De maneira mais particular, em um sistema equilibrado de modo pneumático 170, os pneus estão em comunicação fluida uns com os outros, de modo que, e de acordo com os princípios do fluxo de fluido, todos os pneus têm a pressão de inflação, em geral, uniforme ou equilibrada. Quando essa pressão de inflação uniforme está acima da pressão-alvo, os meios que são empregados para monitorar a pressão do pneu permitem que o sistema de inflação de pneu 170 diminua a pressão uniforme ao liberar o ar em excesso para a atmosfera, conforme descrito acima, que, por sua vez, diminui a pressão de inflação de todos os pneus no sistema para a pressão-alvo. Quando essa pressão de inflação uniforme está abaixo da pressão-alvo, os meios que são empregados para monitorar a pressão do pneu permitem que o sistema de inflação de pneu 170 aumente a pressão uniforme mediante o abastecimento de ar a partir de um tanque do veículo conforme descrito acima, que, por sua vez, aumenta a pressão de inflação de todos os pneus no sistema para a pressão-alvo.
[081] Além disso, tal comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 170 permite que cada par de pneus em uma configuração de roda dupla tenha o mesmo nível de pressão e assim, o mesmo diâmetro real, o que reduz ou elimina a chance de um dos pneus passar por lavagem, o que aumenta a vida útil dos pneus. Além disso, a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação 170 permite que os pneus que estão na pressão-alvo contribuam com ar para um pneu com uma pressão de inflação excessivamente baixa, reduzindo a chance de que um pneu possa operar com uma pressão de inflação excessivamente baixa.
[082] O equilíbrio contínuo da pressão pneumática da primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 170 é fornecido pela trajetória de tubulação exclusiva fornecida pela calota 176. De maneira mais particular, a trajetória de tubo pode ser ilustrada com o uso da inflação dos pneus do veículo a título de exemplo.
[083] Quando os meios que são empregados para monitorar a pressão pneumática nos pneus, conforme descrito acima, determinam que a pressão está abaixo de um nível desejado, os meios atuam a inflação dos pneus. Durante a inflação, o ar flui a partir do tanque de abastecimento do veículo, através do conduto pneumático 96 (figura 3A), através do furo central 100 da haste de união giratória 100 e para a cavidade de abastecimento 212. Em seguida, o ar flui a partir da cavidade de abastecimento 212 através das aberturas de abastecimento 214 na placa de distribuição pneumática 204, que divide o fluxo de ar em duas trajetórias separadas. O ar de cada trajetória flui através de cada respectiva válvula de roda 148A, 148B, através de um respectivo orifício de saída de válvula de roda 218A, 218B na placa de distribuição pneumática 204, fora da placa de distribuição pneumática através de um respectivo orifício de saída 220A, 220B, e em um respectivo furo cilíndrico 222A, 222B formado na parede intermediária da calota 174. Em seguida, o ar flui através de um respectivo conjunto de válvula de gatilho 124 e o conjunto de válvula de verificação 120 no furo correspondente 222A, 222B, e para as mangueiras de pneu 118A, 118B e respectivos pneus. Mediante as condições normais de funcionamento, essa trajetória de ar de tubulação permanece aberta na segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 para fornecer um sistema à pressão constante que equilibra de maneira contínua a pressão pneumática em todos os pneus no sistema durante a inflação.
[084] De maneira mais particular, a primeira mangueira de pneu 118A, o primeiro furo cilíndrico 222A, o primeiro orifício de saída 220A, o primeiro orifício de saída de válvula de roda 218A, e a primeira válvula de roda 148A se comunicam de maneira fluida com a segunda válvula de roda 148B, o segundo orifício de saída de válvula de roda 218B, o segundo orifício de saída 220B, o segundo furo cilíndrico 222B e a segunda mangueira de pneu 118B nas aberturas de abastecimento 214 e na cavidade de abastecimento 212 ao longo da trajetória de fluido fornecida a partir de cada respectiva válvula de roda para a cavidade de abastecimento pela parede intermediária da calota 174 e pela placa de distribuição pneumática 204. Essa trajetória de fluido fornece a comunicação fluida entre cada pneu em uma configuração de roda dupla. Além disso, a trajetória de fluido continua a partir das aberturas de abastecimento 214, através da cavidade de abastecimento 212, do furo central 100 da haste de união giratória 90 e através do conduto pneumático 96. O conduto pneumático 96 é conectado de maneira fluida ao restante dos pneus no sistema e assim, permite a comunicação fluida entre todos os pneus in sistema de inflação de pneu 170. Tal comunicação fluida entre os pneus permite que eles tenham uma pressão de inflação, em geral, uniforme ou equilibrada.
[085] Quando os meios que são empregados para monitorar a pressão pneumática nos pneus, conforme descrito acima, determinam que a pressão nos pneus está acima de um nível desejado,os meios atuam a deflação dos pneus. Tipicamente na deflação, o ar é removido do sistema através do conduto pneumático 96 (figura 2) e liberado para a atmosfera. A trajetória de ar de tubulação permanece aberta na segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 durante a deflação. Mais especificamente, quando cada mangueira do pneu 118A, 118B é conectada à calota 176, o encaixe de mangueira de pneu 120 em cada respectivo furo cilíndrico 222 A, 222B mantém cada respectivo conjunto de válvula de gatilho 124 em uma posição aberta, permitindo assim que o ar flua a partir dos pneus através do conjunto de válvula de verificação e do conjunto de válvula de gatilho. Em seguida, o ar flui através de um respectivo orifício de saída 220A, 220B na placa de distribuição pneumática 204, através de um respectivo orifício de saída de válvula de roda 218A, 218B da placa de distribuição pneumática, e em cada respectiva válvula de roda 148A, 148B.
[086] Conforme descrito acima, cada válvula de roda 148A, 148B é, de preferência pressionada por mola e atua ou abre em um nível de pressão selecionado, como cerca de 70 psi, que é abaixo da pressão mínima que seria esperada ser utilizada como uma pressão-alvo do pneu. Contanto que a pressão no conduto pneumático 96 esteja acima do nível de pressão selecionado, cada válvula de roda 148A, 148B permanece aberta, permitindo assim que o ar flua através de cada válvula de roda. Em seguida, o ar flui a partir de cada respectiva válvula de roda 148A, 148B através das aberturas de abastecimento 214 na placa de distribuição pneumática 204, e cada corrente de fluxo de ar separado se funde em uma única corrente de fluxo de ar na cavidade de abastecimento 212.
[087] É nesse momento que a comunicação fluida entre os pneus para o equilíbrio contínuo da pressão pneumática ocorre. De maneira mais particular, a primeira mangueira de pneu 118A, o primeiro furo cilíndrico 222 A, o primeiro orifício de saída 220A, o primeiro orifício de saída de válvula de roda 218A e a primeira válvula de roda 148A se comunicam de maneira fluida com a segunda válvula de roda 148B, o segundo orifício de saída de válvula de roda 218B, o segundo orifício de saída 220B, o segundo furo cilíndrico 222B e a segunda mangueira de pneu 118B nas aberturas de abastecimento 214 e na cavidade de abastecimento 212 ao longo da trajetória de fluido fornecida a partir de cada respectiva válvula de roda para a cavidade de abastecimento pela parede intermediária da calota 174 e pela placa de distribuição pneumática 204. Essa trajetória de fluido fornece a comunicação fluida entre cada pneu em uma configuração de roda dupla. Além disso, a trajetória de fluido continua a partir das aberturas de abastecimento 214, através da cavidade de abastecimento 212, do furo central 100 da haste de união giratória 90 e através do conduto pneumático 96 (figura 3B). O conduto pneumático 96 é conectado de maneira fluida ao restante dos pneus no sistema e assim, permite a comunicação fluida entre todos os pneus in sistema de inflação de pneu 170. Tal comunicação fluida entre os pneus permite que eles tenham uma pressão, em geral, uniforme ou equilibrada quando o sistema 170 está em um modo de deflação.
[088] Deve-se entender que a trajetória de ar de tubulação descrita acima para a segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 fornece a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema durante a inflação e a deflação, e quando o sistema não está engatado em inflação ou deflação. Como um resultado, a segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 fornece um sistema à pressão constante que equilibra de maneira contínua a pressão pneumática em todos os pneus no sistema.
[089] Dessa maneira, a calota 176 fornece uma trajetória de tubulação exclusiva que equilibra de maneira contínua a pressão pneumática entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 170 sob as condições normais de operação, sem quaisquer componentes eletrônicos ou controladores. Além disso, a segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 compensa as alterações na temperatura ambiente, uma vez que a comunicação fluida entre os pneus fornecida pela calota 176 permite aumentos na pressão pneumática que podem ser atribuídos aos aumentos na temperatura ambiente a serem liberados para a atmosfera através de um conjunto de válvula de controle (não mostrada), que é conectado de maneira fluida ao conduto pneumático 96. A comunicação fluida entre os pneus fornecida pela calota 176 também permite as diminuições na pressão pneumática que podem ser atribuídos às diminuições na temperatura ambiente a serem direcionadas através da introdução de ar no conduto pneumático 96, conforme descrito acima.
[090] Além disso, a trajetória de tubulação exclusiva fornecida pela calota 176 conecta a união giratória 86, a válvula de roda dupla 172 e as mangueiras de pneu 118A, 118B com nenhuma mangueira ou conduto intermediário. A eliminação da mangueira ou do conduto intermediário, por sua vez, reduz o custo e a complexidade da segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 quando comparado aos sistemas de inflação de pneu 40 da técnica anterior.
[091] A válvula de roda dupla 172 da segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 também fornece a proteção de emergência no caso de um pneu no sistema apresentar perda de pressão significativa, ou se os componentes do sistema desenvolverem um vazamento que excede a capacidade de inflação do sistema. Por exemplo, se um pneu específico furar ou um conduto pneumático romper, a pressão no conduto pneumático 96 pode cair. Quando a pressão pneumática no conduto pneumático 96 cair, as válvulas de roda 148A, 148B detectam a queda de pressão. Conforme descrito acima, quando a pressão detectada pelas válvulas de roda 148A, 148B cai abaixo do nível de pressão de atuação ou de abertura selecionado para as válvulas, que é abaixo da pressão mínima que seria esperada ser utilizada como uma pressão-alvo do pneu, as válvulas se fecham. Uma vez que as válvulas de roda 148A, 148B se fecham, o fluxo de ar para e das respectivas mangueiras de pneu 118A, 118B e assim, dos respectivos pneus acaba, isolando assim cada pneu do restante do sistema de inflação de pneu 70.
[092] Cada válvula de roda 148A, 148B também fornece os meios para reduzir a pressão nos pneus quando o veículo foi estacionado por um longo período de tempo. De maneira mais particular, cada válvula de roda 148A, 148B é capaz de se fechar de maneira rápida e/ou confiável quando o veículo está estacionado, permitindo assim o isolamento dos pneus do tanque de abastecimento.
[093] A válvula de roda dupla 172 da segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 inclui as vantagens adicionais. Por exemplo, ao incorporar duas válvulas de roda separadas 148A, 148B na parede de calota intermediária 174, a válvula de roda dupla 172 é capaz de fornecer ar a múltiplos pneus a partir de um único conduto de abastecimento pneumático 96, e é capaz de equilibrar o ar entre esses pneus. A válvula de roda dupla 172 também monitora a pressão pneumática em pneus separados através de válvulas de roda separadas 148A, 148B. Ao ser integrada na parede intermediária 174 da calota 176, a válvula de roda dupla 172 elimina as mangueiras ou condutos externos, por sua vez, reduzindo o custo e a complexidade da segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 quando comparado aos sistemas de inflação de pneu 40 da técnica anterior.
[094] Ao ser integrada na parede intermediária 174 da calota 176, a válvula de roda dupla 172 está dentro da calota e assim, é protegida do impacto ambiental e da contaminação ambiental. Além disso, ao estar dentro da calota 176, a válvula de roda dupla 172 inclui uma trajetória de ventilação protegida para cada válvula de roda 148A, 148B, que permite que cada câmara de alojamento de válvula de roda 216A, 216B se abra diretamente para o compartimento interior da calota 184 e seja liberada através das aberturas de ventilação 226 (figuras 11A e 1B) através do eixo 10 (figura 2), que reduz a introdução de contaminantes ambientais para as válvulas de roda. A integração da válvula de roda dupla 172 na parede intermediária da calota 174 também permite que cada válvula de roda 148A, 148B seja disposta em um local resistente à adulteração, evitando assim o ajuste não autorizado das definições de pressão da válvula de roda.
[095] De maneira alternativa, conforme mostrado nas figuras 13 e 14, a segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 pode empregar a calota 176 e a união giratória 86 sem a válvula de roda dupla 172 para fornecer a inflação do pneu sem a deflação e o equilíbrio pneumático. De maneira mais particular, uma placa de inflação 290 formada com um canal 292 pode ser usada no lugar da placa de distribuição pneumática 204 (figura 9) e as válvulas de roda 148A, 148B não estão incluídas nas respectivas câmaras de alojamento 216A, 216B. O canal 292 permite que o ar flua a partir da cavidade de abastecimento 212 para cada respectiva câmara de alojamento 216A, 216B, através dos furos cilíndricos 222 A, 112B e através das mangueiras de pneu 118A, 118B para os pneus. Nessa configuração apenas de inflação, o formato do conjunto de válvula de gatilho 124 é configurado de modo que ele não mantém a válvula Schrader 134 aberta. Como um resultado, o ar é capaz de fluir a partir de cada respectiva câmara de alojamento 216A, 216B através das respectivas mangueiras de pneu 118A, 118B e para os pneus, mas não é capaz de fluir de volta para fora dos pneus. Devido ao fato de que o ar não é capaz de fluir a partir dos pneus de volta através da placa de inflação 290 para a cavidade de abastecimento 212 nessa configuração, o sistema de inflação de pneu 170 fornece a inflação de pneu sem a deflação ou o equilíbrio.
[096] Como uma alternativa adicional, conforme mostrado nas figuras 15 e 16, a segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 pode empregar a calota 176 e uma única válvula de roda 148A para permitir a comunicação fluida e o equilíbrio pneumático entre os pneus, independente da união giratória 86 e do conduto pneumático 96 (figura 5). De maneira mais particular, uma placa de cobertura interna 294 pode ser usada no lugar da placa de distribuição pneumática 204 (figura 9). A calota 176 e a válvula de roda 148A permitem a comunicação fluida entre os pneus e permite que eles tenham uma pressão de inflação, em geral, uniforme ou equilibrada. Mais especificamente, a primeira mangueira de pneu 118A, o primeiro furo cilíndrico 222 A, o primeiro orifício de saída 220A, o primeiro orifício de saída de válvula de roda 218A e a primeira válvula de roda 148A se comunicam de maneira fluida com o segundo orifício de saída de válvula de roda 218B, o segundo orifício de saída 220B, o segundo furo cilíndrico 222B e a segunda mangueira de pneu 11 SB nas aberturas de abastecimento 214 e na cavidade de abastecimento 212 ao longo da trajetória de fluido fornecida a partir de cada respectiva válvula de roda para a cavidade de abastecimento pela parede intermediária da calota 174 e para a placa de cobertura interna 294. Devido ao fato de que não há comunicação fluida na parte interna além da placa de cobertura interna 294, a válvula de roda 148A fornece o equilíbrio pneumático entre os pneus independente da inflação ou deflação.
[097] O design modular dos componentes da segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 permite que um veículo de carga pesada padrão ou de empilhamento converta facilmente entre as diferentes configurações para o sistema, como a inflação, a deflação e o equilíbrio pneumático; a inflação sem a deflação e o equilíbrio pneumático; e o equilíbrio pneumático independente da inflação ou deflação. A segunda modalidade do sistema de inflação de pneu 170 permite que tal conversão seja feita de maneira fácil e rápida com o uso de uma calota 176 e uma simples placa de inflação 290 e as placas de cobertura interna 294, respectivamente.
[098] Agora com referência à figura 17, uma terceira modalidade exemplificadora de um sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante da presente invenção é indicada, em geral, como 230. A terceira modalidade exemplificadora do sistema de inflação de pneu 230 emprega um conjunto de válvula de roda distinto 232 mostrado, a título de exemplo, como uma válvula de roda dupla, montada sobre uma superfície interna 234 de uma parede externa 236 de uma calota 238, conforme será descrito em mais detalhes abaixo. O conjunto da válvula de roda dupla 232 sobre a superfície interna 234 da parede externa da calota 236 protege a válvula de roda do impacto ambiental e da contaminação ambiental. Deve-se entender que o sistema de inflação de pneu 230 inclui uma fonte de ar, como um tanque de ar (não mostrado), que está em comunicação fluida com os pneus do veículo (não mostrados) através de um conduto pneumático 96 e outros componentes, que serão descritos em detalhes abaixo. Deve-se entender também que os meios conhecidos aos versados na técnica, como as válvulas reguladoras operadas de modo mecânico (não mostradas), são conectados de maneira fluida ao conduto pneumático 96 e são empregadas para monitorar a pressão pneumática nos pneus e para atuar a inflação e/ou a deflação dos pneus.
[099] A calota 238 da segunda modalidade exemplificadora do de inflação de pneu 230 inclui uma parede lateral cilíndrica 240, e a parede externa 236 é formada de maneira integral com a extremidade externa da parede lateral e se estende, em geral, perpendicular à parede lateral. Deve-se entender que outros formatos e configurações da parede lateral da calota 240 e da parede externa 236 podem ser utilizados sem afetar o conceito geral ou o funcionamento da presente invenção, como uma redoma ou cone integrado formado como uma peça ou como múltiplas peças. Um flange que se estende de maneira radial 242 é formado na extremidade interna da parede lateral 240, e é formado com uma pluralidade de aberturas de pino (não mostrada) para permitir que os pinos prendam a calota 238 à extremidade externa da calota da roda 22 (figura 1). Dessa maneira, a calota 238 define um compartimento interior 244. Deve-se entender que os meios conhecidos aos versados na técnica, além de pinos, podem ser usados para prender a calota 238 à calota da roda 22, como uma conexão rosqueada entre a calota e a calota da roda, outros tipos de fechos mecânicos, e/ou um encaixe por pressão.
[0100] A válvula de roda dupla 232 é integrada ou fixa de maneira direta à calota 238 no compartimento interior da calota 244. De maneira mais particular, a válvula de roda dupla 232 inclui uma superfície externa 246 que é disposta contra a superfície interna 234 da parede externa da calota 236, e uma superfície interna 248 que é disposta contra a união giratória 86. De preferência, os pinos 250 ou outros fechos mecânicos prendem o alojamento cilíndrico 84 da união giratória 86 à válvula de roda dupla 232, e também prendem a válvula de roda dupla à superfície interna 234 da parede externa da calota 236. A construção da união giratória 86 é similar àquela descrita acima para a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70, que inclui uma haste 90 que tem parte interna 92 que engata o conduto pneumático 96 e a placa externa 98 que é montada de maneira giratória no alojamento de união giratória 84 através de mancais 102.
[0101] A título de exemplo, para inflar os pneus do veículo, o ar passa do conduto pneumático 96 através do furo central 100 formado na haste de união giratória 90 para uma passagem de fluido 252 formada em um corpo 254 da válvula de roda dupla 232. A válvula de roda dupla 232 inclui uma placa de distribuição 256 na superfície externa de válvula de roda 246. O ar flui através da passagem fluida 252 na válvula de roda dupla 232 para uma passagem central 258 formada na placa de distribuição 256, e a placa de distribuição divide o fluxo de ar em duas trajetórias separadas, de modo que o ar flui através dos orifícios de eixo 260A, 260B formadas na placa de distribuição, e em cada respectiva válvula de roda 148A, 148B.
[0102] Cada válvula de roda 148A, 148B é similar àquela descrita acima para a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70. De maneira mais particular, cada válvula de roda 148A, 148B é, de preferência uma válvula de diafragma que permanece aberta durante todas as condições normais de funcionamento, e também é capaz de isolar cada pneu no sistema de inflação de pneu 230 de um ou mais pneus que apresentam uma perda de pressão significativa, como se um pneu furar. Cada válvula de roda 148A, 148B também é capaz de isolar cada pneu de outros componentes do sistema de inflação de pneu 230 se o sistema desenvolver um vazamento que excede a capacidade de inflação do sistema. Ou seja, cada válvula de roda 148A, 148B é, de preferência pressionada por mola e atua ou abre em um ajuste de pressão ou nível de pressão selecionado, que é abaixo ou inferior à pressão mínima que seria esperada ser utilizada como uma pressão-alvo do pneu.
[0103] Por exemplo, a válvula de roda 148A, 148B pode abrir ou atuar em um nível de pressão razoável ou predeterminado que é inferior à pressão de inflação alvo, como cerca de 70 libras por polegada quadrada (psi) quando a pressão de inflação alvo está em cerca de 90 psi. De maneira alternativa, a válvula de roda 148A, 148B pode abrir ou atuar em um nível de pressão que é uma quantidade razoável definida menor que a pressão de inflação alvo, como um valor de cerca de 20% menor que a pressão de inflação alvo, ou um valor de cerca de 20 a 30 psi menor que a pressão de inflação alvo. Dessa maneira, cada válvula de roda 148A, 148B permanece aberta durante todas as condições normais de funcionamento, permitindo assim que o ar flua para os pneus, e também permitindo a comunicação fluida entre os pneus para o equilíbrio de uma pressão pneumática, conforme será descrito com mais detalhes abaixo.
[0104] No caso de uma perda de pressão significativa em um dos pneus ou nos componentes pneumáticos do sistema de inflação de pneu 230 que permite que o nível de pressão no conduto pneumático 96 fique abaixo do ajuste de pressão selecionado, a tração da mola das válvulas de roda 148A, 148B faz com que elas se fechem, isolando assim cada pneu do resto do sistema de inflação de pneu. Por exemplo, se o nível de pressão de abertura ou de atuação da válvula de roda 148A, 148B for 70 psi e a pressão no conduto pneumático 96 ficar abaixo de 70 psi, cada válvula de roda se fecha e assim, isola os pneus. A atuação de cada válvula de roda 148A, 148B em um nível de pressão razoável abaixo da pressão de inflação alvo evita a deflação excessiva dos pneus e assim, fornece a proteção de emergência, ao contrário das válvulas de roda da técnica anterior. De maneira mais particular, as válvulas de roda da técnica anterior abrem em um nível de pressão extremamente baixo, como cerca de 10 a 20 psi. Como um resultado, no caso de um ou mais pneus apresentarem uma perda de pressão significativa ou o sistema 230 desenvolver um vazamento que excede a inflação do sistema, as válvulas de roda da técnica anterior permanecem aberta até que a pressão do sistema caia para 10 a 20 psi, que, por sua vez, permite a deflação não desejável significativa dos pneus.
[0105] Além disso, cada válvula de roda 148A, 148B fornece os meios para permitir o isolamento dos pneus do tanque de abastecimento do veículo ao ser capaz de fechar de maneira rápida e/ou confiável quando o veículo está estacionado por um longo período de tempo. Conforme descrito acima, cada válvula de roda 148A, 148B é capaz de responder ao engate do freio de estacionamento do veículo, ou a outras condições que indicam que o veículo foi estacionado. Dessa maneira, se houver uma queda na pressão do tanque de abastecimento enquanto o veículo estiver estacionado, o isolamento dos pneus que é permitido pelas válvulas de roda 148A, 148B evita que essa queda reduza a pressão do pneu.
[0106] Quando cada válvula de roda 148A, 148B está aberta, o ar flui a partir de cada respectiva válvula de roda através de um respectivo orifício de saída de válvula de roda 262A, 262B, e através dos respectivos orifícios 264A, 264B formados na parede externa da calota 236 para um bloco de tubulação 266 que é montado na superfície externa 246 da parede externa da calota. O bloco de tubulação 266 é formado com os respectivos canais 268A, 268B (apenas 268A mostrado) que se comunicam de maneira fluida com cada respectivo orifício 264A, 264B formado na parede externa da calota 236. Os canais 268A, 268B formados no bloco de tubulação 266, por sua vez, são conectados de maneira fluida a cada respectiva mangueira de pneu 118A, 118B. De modo opcional, os orifícios 264 A, 264B formados na parede externa da calota 236 podem se comunicar de maneira fluida com os respectivos furos cilíndricos 112 A, 112B formados no bloco de tubulação 266. Os furos cilíndricos 112A, 112B são conectados de maneira fluida a cada respectiva mangueira de pneu 118A, 118B, incluindo o acoplamento 114, o encaixe de mangueira 120, e a válvula Schrader 134 de cada mangueira de pneu, e os conjuntos de válvula de gatilho associados 124, conforme descrito acima para a primeira modalidade do sistema de inflação de pneu 70. De preferência, as mangueiras de pneu 118A, 118B são configuradas de acordo com um sistema de encaixe de mangueira de pneu não axial 270 (figura 18), que é descrito em mais detalhes abaixo.
[0107] A estrutura da terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 fornece o equilíbrio contínuo da pressão pneumática em todos os pneus no sistema. De maneira mais particular, em um sistema equilibrado de modo pneumático 230, os pneus estão em comunicação fluida uns com os outros, de modo que, e de acordo com os princípios do fluxo de fluido, todos os pneus têm a pressão de inflação, em geral, uniforme ou equilibrada. Quando essa pressão de inflação uniforme está acima da pressão-alvo, os meios que são empregados para monitorar a pressão do pneu permitem que o sistema de inflação de pneu 230 diminua a pressão uniforme ao liberar o ar em excesso para a atmosfera, conforme descrito acima, que, por sua vez, diminui a pressão de inflação de todos os pneus no sistema para a pressão-alvo. Quando essa pressão de inflação uniforme está abaixo da pressão-alvo, os meios que são empregados para monitorar a pressão do pneu permitem que o sistema de inflação de pneu 230 aumente a pressão uniforme mediante o abastecimento de ar a partir de um tanque do veículo conforme descrito acima, que, por sua vez, aumenta a pressão de inflação de todos os pneus no sistema para a pressão-alvo.
[0108] Além disso, tal comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 230 permite que cada par de pneus em uma configuração de roda dupla tenha o mesmo nível de pressão e assim, o mesmo diâmetro real, o que reduz ou elimina a chance de um dos pneus passar por lavagem, o que aumenta a vida útil dos pneus. Além disso, a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação 230 permite que os pneus que estão na pressão-alvo contribuam com ar para um pneu com uma pressão de inflação excessivamente baixa, reduzindo a chance de que um pneu possa operar com uma pressão de inflação excessivamente baixa.
[0109] O equilíbrio contínuo da pressão pneumática da terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 é fornecido pela trajetória de tubulação exclusiva da calota 238 e da válvula de roda dupla 232. De maneira mais particular, a trajetória de tubo pode ser ilustrada com o uso da inflação dos pneus do veículo a título de exemplo.
[0110] Quando os meios que são empregados para monitorar a pressão pneumática nos pneus, conforme descrito acima, determinam que a pressão nos pneus está abaixo de um nível desejado, os meios atuam a inflação dos pneus. Durante a inflação, o ar flui a partir do tanque de abastecimento do veículo, através do conduto pneumático 96, através do furo central 100 da haste de união giratória 90 e para a passagem de fluido 252 na válvula de roda dupla 232. O ar flui através da passagem de fluido da válvula de roda dupla 252 e através da passagem central 258 na placa de distribuição 256, que divide o fluxo de ar em duas trajetórias separadas. O ar a partir de cada trajetória flui através dos orifícios de saída de placa de distribuição 260A, 260B, e para cada respectiva válvula de roda 148A, 148B. Quando cada válvula de roda 148A, 148B está aberta, o ar flui a partir de cada respectiva válvula de roda através dos respectivos orifícios de saída de válvula de roda 262A, 262B e através dos respectivos orifícios 264A, 264B formados na parede externa da calota 236 para os canais 268A, 268B no bloco de tubulação 266, e para as mangueiras de pneu 118A, 118B e os respectivos pneus. Mediante as condições normais de funcionamento, essa trajetória de ar de tubulação permanece aberta na terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 para fornecer um sistema à pressão constante que equilibra de maneira contínua a pressão pneumática em todos os pneus no sistema durante a inflação.
[0111] De maneira mais particular, a primeira mangueira de pneu 118A, o primeiro canal de bloco de tubulação 268A, o primeiro orifício de parede externa da calota 264A, o primeiro orifício de saída de válvula de roda 262A, e a primeira válvula de roda 148A se comunicam de maneira fluida com a segunda válvula de roda 148B, o segundo orifício de saída de válvula de roda 262B, o segundo orifício de parede externa da calota 264B, o segundo canal de bloco de tubulação 268B e a segunda mangueira de pneu 118B na passagem de central de placa de distribuição. Essa trajetória de fluido fornece a comunicação fluida entre cada pneu em uma configuração de roda dupla. Além disso, a trajetória de fluido continua através da passagem de fluido 252 na válvula de roda dupla 232, no furo central 100 da haste de união giratória 90 e através do conduto pneumático 96. O conduto pneumático 96 é conectado de maneira fluida ao restante dos pneus no sistema e assim, permite a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 230. Tal comunicação fluida entre os pneus permite que eles tenham uma pressão de inflação, em geral, uniforme ou equilibrada.
[0112] Quando os meios que são empregados para monitorar a pressão pneumática nos pneus, conforme descrito acima, determinam que a pressão nos pneus está acima de um nível desejado,os meios atuam a deflação dos pneus. Tipicamente na deflação, o ar é removido do sistema através do conduto pneumático 96 e ventilado para a atmosfera.. A trajetória de ar de tubulação permanece aberta na terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 durante a deflação. Mais especificamente, quando cada mangueira do pneu 118A, 118B é conectada à calota 238, o ar flui a partir dos pneus através do bloco de tubulação 266, através dos canais 268A, 268B no bloco de tubulação, através dos respectivos orifícios 264A, 264B formadas na parede externa da calota 236, através dos orifícios de saída de válvula de roda 262A, 262B na placa de distribuição 256 e em cada respectiva válvula de roda 148A, 148B.
[0113] Conforme descrito acima, cada válvula de roda 148A, 148B é, de preferência pressionada por mola e atua ou abre em um nível de pressão selecionado que está abaixo da pressão mínima que seria esperada ser utilizada como uma pressão-alvo do pneu. Contanto que a pressão no conduto pneumático 96 esteja acima do nível de pressão selecionado, cada válvula de roda 148A, 148B permanece aberta, permitindo assim que o ar flua através de cada válvula de roda. Em seguida, o ar flui a partir de cada respectiva válvula de roda 148A, 148B através dos orifícios de saída de placa de distribuição 260A, 260B, e através da placa de distribuição 256 para a passagem central da placa de distribuição 258.
[0114] É nesse momento que a comunicação fluida entre os pneus para o equilíbrio contínuo da pressão pneumática ocorre. De maneira mais particular, a primeira mangueira de pneu 118A, o primeiro canal de bloco de tubulação 268A, o primeiro orifício de parede externa da calota 264A, o primeiro orifício de saída de válvula de roda 262A e a primeira válvula de roda 148A se comunicam de maneira fluida com a segunda válvula de roda 148B, o segundo orifício de saída de válvula de roda 262B, o segundo orifício de parede externa da calota 264B, o segundo canal de bloco de tubulação 268B, e a segunda mangueira de pneu 118B na passagem de central de placa de distribuição. Essa trajetória de fluido fornece a comunicação fluida entre cada pneu em uma configuração de roda dupla. Além disso, a trajetória de fluido continua através da passagem de fluido 252 na válvula de roda dupla 232, no furo central 100 da haste de união giratória 90 e através do conduto pneumático 96. O conduto pneumático 96 é conectado de maneira fluida ao restante dos pneus no sistema e assim, permite a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 230. Tal comunicação fluida entre os pneus permite que eles tenham uma pressão, em geral, uniforme ou equilibrada quando o sistema 230 está em um modo de deflação.
[0115] Deve-se entender que a trajetória de ar de tubulação descrita acima para a terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 fornece a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema durante a inflação e a deflação, e quando o sistema não está engatado em inflação ou deflação. Como um resultado, a terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 fornece um sistema à pressão constante que equilibra de maneira contínua a pressão pneumática em todos os pneus no sistema.
[0116] Dessa maneira, a calota 238 fornece uma trajetória de tubulação exclusiva que equilibra de maneira contínua a pressão pneumática entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 230 sob as condições normais de operação, sem quaisquer componentes eletrônicos ou controladores. Além disso, a terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 compensa as alterações na temperatura ambiente, uma vez que a comunicação fluida entre os pneus fornecida pela calota 238 permite aumentos na pressão pneumática que podem ser atribuídos às alterações na temperatura ambiente a ser liberada para a atmosfera através de um conjunto de válvula de controle (não mostrada), que é conectado de maneira fluida ao conduto pneumático 96. A comunicação fluida entre os pneus fornecida pela calota 238 também permite as diminuições na pressão pneumática que podem ser atribuídas às diminuições na temperatura ambiente a ser direcionada através da introdução de ar no conduto pneumático 96, conforme descrito acima.
[0117] Além disso, a trajetória de tubulação exclusiva fornecida pela calota 238 conecta a união giratória 86, a válvula de roda dupla 232 e as mangueiras de pneu 118A, 118B com nenhuma mangueira ou conduto intermediário. A eliminação da mangueira ou conduto intermediário, por sua vez, reduz o custo e a complexidade da terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 quando comparado os sistemas de inflação de pneu 40 da técnica anterior.
[0118] A válvula de roda dupla 232 da terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 também fornece a proteção de emergência no caso de um pneu no sistema apresentar uma perda de pressão significativa, ou se os componentes do sistema desenvolverem um vazamento que excede a capacidade de inflação do sistema. Por exemplo, se um pneu específico furar ou um conduto pneumático romper, a pressão no conduto pneumático 96 pode cair. Quando a pressão pneumática no conduto pneumático 96 cai, as válvulas de roda 148A, 148B detectam a queda de pressão. Conforme descrito acima, quando a pressão detectada pelas válvulas de roda 148A, 148B cai abaixo do nível de pressão de atuação ou de abertura selecionado para as válvulas, que é abaixo da pressão mínima que seria esperada ser utilizada como uma pressão-alvo do pneu, as válvulas se fecham. Uma vez que as válvulas de roda 148A, 148B se fecham, o fluxo de ar para e das respectivas mangueiras de pneu 118A, 118B e assim, dos respectivos pneus acaba, isolando assim cada pneu do restante do sistema de inflação de pneu 230.
[0119] Cada válvula de roda 148A, 148B também fornece os meios para reduzir a pressão nos pneus quando o veículo foi estacionado por um longo período de tempo. De maneira mais particular, cada válvula de roda 148A, 148B é capaz de se fechar de maneira rápida e/ou confiável quando o veículo está estacionado, permitindo assim o isolamento dos pneus do tanque de abastecimento.
[0120] A válvula de roda dupla 232 da terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 inclui as vantagens adicionais. Por exemplo, ao incorporar duas válvulas de roda separadas 148A, 148B em um único corpo de válvula 254, a válvula de roda dupla 232 é capaz de fornecer ar a múltiplos pneus a partir de um único conduto de abastecimento pneumático 96, e em cooperação com a calota 238, é capaz de equilibrar o ar entre esses pneus. A válvula de roda dupla 232 fornece uma unidade compacta e conveniente, ao mesmo tempo em que é capaz de monitorar a pressão pneumática em pneus separados através de válvulas de roda separadas 148A, 148B. Ao ser montada diretamente na calota 238, a válvula de roda dupla 232 elimina as mangueiras ou condutos externos, por sua vez, reduzindo o custo e a complexidade da terceira modalidade do sistema de inflação de pneu 230 quando comparado aos sistemas de inflação de pneu 40 da técnica anterior. Além disso, ao ser uma unidade distinta, a válvula de roda dupla 232 pode ser desenvolvida ou construída de maneira separada da calota 238 e, posteriormente, montada na calota, fornecendo assim uma fabricação mais econômica.
[0121] Ao ser montada no compartimento interior da calota 244, válvula de roda dupla 232 é protegida do impacto ambiental e da contaminação ambiental. Além disso, ao estar dentro da calota 238, a válvula de roda dupla 232 inclui uma trajetória de ventilação protegida para cada válvula de roda 148A, 148B, que permite que cada câmara de alojamento de válvula de roda se abra diretamente no compartimento interior da calota 244 e o eixo de passagem de ventilação 10, que reduz a introdução de contaminantes ambientais nas válvulas de roda. O conjunto da válvula de roda dupla 232 no compartimento interior da calota 244 também permite que cada válvula de roda 148A, 148B seja disposta em um local resistente à adulteração, impedindo assim o ajuste não autorizado das configurações de pressão da válvula de roda.
[0122] Agora com referência à figura 18, uma característica opcional para o uso com a primeira, a segunda e a terceira modalidade de sistemas de inflação de pneu 70, 170, 230, respectivamente, é mostrada. De maneira mais particular, a sistema de encaixe de mangueira de pneu não axial é indicado, em geral, como 270. O sistema de encaixe de mangueira de pneu não axial 270 inclui os encaixes de mangueira 272A, 272B que são montados ou sobre uma superfície externa 274 de uma parede externa 276 de uma calota 278, ou sobre um bloco de tubulação 266 (figura 17) que, por sua vez, é montado na parede externa da calota, ou em uma parede intermediária da calota 174 (figura 7). Os encaixes de mangueira 272A, 272B estão situados, em geral, de maneira não axial ou lado a lado, em vez de ponta a ponta ao longo do mesmo eixo, para reduzir o tamanho geral do sistema 270. A localização dos encaixes de mangueira 272A, 272B, em geral, lado a lado é útil quando há espaço limitado disponível na calota 278 devido a outros componentes que são montados na calota. Além disso, o fornecimento de um sistema de encaixe de mangueira de pneu não axial 270 de tamanho reduzido permite, de maneira desejável, que a calota 278 tenha um design compacto e menor comparada à calota 24 da técnica anterior (figura 1).
[0123] Dessa maneira, o sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 da presente invenção fornece um sistema de inflação de pneu que é um sistema à pressão constante, controlado de modo pneumático que é capaz de realizar a deflação, equilibrar de modo contínuo a pressão pneumática em todos os pneus no sistema e fornecer a proteção de emergência no caso de um ou mais pneus no sistema apresentarem perda de pressão significativa. De maneira mais particular, o sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 inclui, de preferência, a calota 72, 176, 238, respectivamente, que atua como uma tubulação e coopera com um conjunto de válvula de roda 144, 172, 232, respectivamente, cada um mostrado, a título de exemplo, como uma válvula de roda dupla, que é integrada ou fixa a cada respectiva calota. A válvula de roda dupla 144, 172, 232 do sistema de inflação de pneu 70, 170, 230, respectivamente, inclui uma construção que permite o controle da pressão pneumática de uma configuração de roda dupla de um veículo de carga pesada. O sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 inclui também, opcionalmente, o encaixe de mangueira de pneu não axial 270.
[0124] O sistema de inflação de pneu da presente invenção 70, 170, 230 emprega, de preferência, os componentes mecânicos que são atuados de modo mecânico e/ou pneumático, em vez de válvulas solenoides operadas de modo eletrônico, de controladores eletrônicos e de outros componentes eletrônicos, que são caros e, frequentemente, complexos de instalar e configurar. Como um resultado, o sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 é simples, econômico e fácil de instalar. Além disso, por ser um sistema atuado de modo mecânico e pneumático, o sistema de inflação de pneu da presente invenção 70, 170, 230 é confiável, uma vez que ele não exige o uso do sistema elétrico do reboque, que pode ser não confiável ou, algumas vezes, até mesmo não funcional.
[0125] Além disso, por não se esgotar quando a inflação dos pneus está completa, o sistema de inflação de pneu da presente invenção 70, 170, 230 é um sistema à pressão constante. Tal sistema à pressão constante 70, 170, 230 não exige os controles eletrônicos caros e complexos determinar quando é necessário acionar ou iniciar a inflação, em vez disso emprega os componentes mecânicos que são atuados de modo mecânico e/ou pneumático. Por esse motivo adicional, o sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 é simples, econômico e fácil de instalar, e por não empregar os componentes elétricos, não exige o uso do sistema elétrico do reboque e assim, é relativamente confiável. Além disso, como um sistema à pressão constante, o sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 permanece carregado de maneira contínua com ar, o que permite que o sistema monitore constantemente a pressão do pneu e responda, de forma dinâmica, às alterações de pressão e assim, responda de maneira ativa e rápida às condições de pressão reduzida do pneu, como no caso de um vazamento de ar, e às condições de pressão elevada do pneu, como um aumento na temperatura ambiente.
[0126] O sistema de inflação de pneu da presente invenção 70, 170, 230 fornece o equilíbrio contínuo da pressão pneumática em todos os pneus no sistema. Devido ao fato de que a estrutura do sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 permite que os pneus estejam em comunicação fluida uns com os outros, todos os pneus têm uma pressão de inflação, em geral, uniforme ou equilibrada. Tal comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 permite que cada par de pneus em uma configuração de roda dupla tenha o mesmo nível de pressão e assim, o mesmo diâmetro real, o que reduz ou elimina a chance de que um dos pneus passe por lavagem, o que aumenta a vida útil dos pneus. Além disso, a comunicação fluida entre todos os pneus no sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 permite que os pneus que estão com a pressão-alvo contribuam com ar para um pneu com uma pressão de inflação excessivamente baixa, reduzindo a chance de que um pneu possa operar com uma pressão de inflação excessivamente baixa.
[0127] O sistema de inflação de pneu da presente invenção 70, 170, 230 também fornece uma proteção de emergência dos pneus no caso de um pneu apresentar uma perda de pressão significativa. Assim, se um pneu furar ou os componentes do sistema desenvolverem um vazamento que excede a capacidade de inflação do sistema, o sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 isola cada pneu do restante do sistema, evitando assim uma diminuição significativa da pressão de inflação uniforme de todos os pneus. O sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 também fornece os meios para reduzir a perda de pressão nos pneus quando o veículo for estacionado por um longo período de tempo, permitindo o isolamento dos pneus do tanque de abastecimento.
[0128] A presente invenção inclui, também, um método para equilibrar de maneira contínua a pressão pneumática por todos os pneus em um sistema de inflação de pneu à pressão constante, e um método para fornecer a proteção de emergência no caso de um pneu no sistema apresentar uma perda de pressão significativa. Cada método inclui as etapas de acordo com a descrição que é apresentada acima e mostrada nas figuras 2 a 18.
[0129] Deve-se entender que a estrutura do sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante descrito acima pode ser alterada ou redisposta, ou certos componentes podem ser omitidos ou adicionados, sem afetar o conceito ou o funcionamento geral da invenção. Por exemplo, válvulas de roda 148A, 148B podem ser válvulas de roda do estilo pistão, em vez das válvulas de diafragma descritas acima. Além disso, outros formatos e configurações das paredes de calota 72, 176, 238, como um formato de redoma ou cone integrado, formados como uma peça ou múltiplas peças, podem ser empregados sem afetar o conceito ou o funcionamento geral da invenção. Além disso, o sistema de inflação de pneu 70, 170, 230 pode empregar as válvulas de roda 148A, 148B que não são montadas ou conectadas a uma calota sem afetar o conceito ou o funcionamento geral da invenção.
[0130] Deve-se entender ainda que a presente invenção encontra aplicação em tipos de sistemas de inflação de pneu para veículos de carga pesada, além daqueles mostrados e descritos aqui e que são conhecidos pelos versados na técnica, sem afetar o conceito ou o funcionamento geral da invenção. Além disso, a referência foi feita aqui a um sistema de inflação de pneu à pressão constante, e tal referência inclui todos os sistemas de inflação de pneu com pressão regulada. Por exemplo, os sistemas à pressão constante incluem os sistemas nos quais todo ou uma parte significativa do conduto pneumático do sistema permanece pressurizada ou carregada com o ar comprimido quando o sistema não está engatado em inflação ou deflação, e os sistemas nos quais tal pressurização do conduto pneumático pode ser interrompida por um comutador ou outro componente. Além disso, os gases, além de ar, que podem ser comprimidos e seguem os princípios de fluxo fluido, que incluem o nitrogênio, o dióxido de carbono e similares, podem ser empregados sem afetar o conceito ou o funcionamento geral da invenção.
[0131] Embora a referência aqui seja feita, em geral, a um veículo de carga pesada com o propósito de conveniência, é de entendimento que tal referência inclui os caminhões, os caminhões-reboque e os semirreboques, e os próprios reboques. Além disso, embora o eixo 10 tenha sido mostrado, a título de exemplo, como um eixo de não acionamento, a presente invenção se aplica a todos os tipos de eixos conhecidos na técnica, incluindo os eixos de acionamento e os eixos de não acionamento.
[0132] Consequentemente, o sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante aprimorado é simplificado, fornece uma estrutura eficaz, segura, barata e eficiente que alcança todos os objetivos citados, elimina as dificuldades encontradas nos sistemas de inflação de pneu da técnica anterior e soluciona os problemas e contém novos resultados na técnica.
[0133] Na descrição supracitada, certos termos foram usados por razões de brevidade, objetividade e entendimento, mas nenhuma limitação desnecessária deve ser implicada a partir disso, além das exigências da técnica anterior, pois tais termos são utilizados para fins descritivos e destinam-se a ser interpretados de maneira ampla. Além disso, a presente invenção foi descrita com referência às modalidades exemplificadoras. Deve-se entender que essa ilustração é a título de exemplo, mas sem que isto constitua uma limitação, uma vez que o escopo da invenção não se limita aos detalhes exatos mostrados ou descritos. Possíveis modificações e alterações ocorrerão a outros após uma leitura e o entendimento dessa descrição, e deve-se entender que a invenção inclui todas essas modificações e alterações e seus equivalentes.
[0134] Agora, tendo descrito as características, as revelações e os princípios da invenção, a maneira na qual o sistema de inflação de pneu de equilíbrio pneumático à pressão constante aprimorado é construído, disposto e utilizado, as características de construção e de disposição, e os resultados vantajosos, novos e úteis obtidos; as estruturas, os dispositivos, os elementos, as disposições, as partes e as combinações novas e úteis são apresentados nas reivindicações anexas.

Claims (25)

1. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma fonte de alimentação de ar; uma primeira válvula de roda que está em comunicação fluida com um primeiro pneu do dito veículo; uma segunda válvula de roda que está em comunicação fluida com um segundo pneu do dito veículo; um conduto pneumático que se estende entre e que está em comunicação fluida com a dita fonte de alimentação de ar e as ditas válvulas de roda, pelo menos uma parte do dito conduto pneumático permanece carregada com ar a partir de pelo menos um da dita fonte de alimentação e dos ditos pneus; e meios para distribuir o fluxo de ar entre o dito conduto pneumático e as ditas primeira e segunda válvulas de roda, através dos quais as válvulas de roda e os ditos meios mantêm, de maneira seletiva, a comunicação fluida e o fluxo entre os ditos primeiro e segundo pneus e o conduto pneumático para fornecer o equilíbrio pneumático entre os primeiro e segundo pneus.
2. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda e os ditos meios mantêm, de maneira seletiva, a comunicação fluida entre todos os pneus que estão conectados de maneira fluida ao dito sistema e fornecem o equilíbrio pneumático entre todos os ditos pneus.
3. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sistema não emprega componentes eletrônicos.
4. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda são fixas de modo operativo a uma calota do dito veículo, a dita calota que inclui: uma parede lateral, em geral, cilíndrica; uma parede externa que se estende, em geral, perpendicular à dita parede lateral em uma primeira extremidade da dita calota; e um flange que se estende de maneira radial para fora a partir da dita parede lateral em uma segunda extremidade da dita calota.
5. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda são fixas a uma superfície externa da dita parede externa da dita calota.
6. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda são fixas a uma superfície interna da dita parede externa da dita calota.
7. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda são integradas na dita parede externa da dita calota.
8. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita calota compreende ainda uma parede intermediária disposta entre a dita parede externa e o dito flange.
9. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda são fixas a uma superfície externa da dita parede intermediária da dita calota.
10. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda são fixas a uma superfície interna da dita parede intermediária da dita calota.
11. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda são integradas na dita parede intermediária da dita calota.
12. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda podem ser removidas da dita calota.
13. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma união giratória, a dita união giratória sendo montada na dita calota em um compartimento interior da calota, a união giratória fornecendo a comunicação fluida a partir do dito conduto pneumático às ditas válvulas de roda.
14. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita união giratória é montada em um alojamento, o dito alojamento sendo fixado de modo operativo a uma superfície interior da dita parede externa e que se projeta para dentro a partir da parede para dentro do dito compartimento interior da calota.
15. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita calota inclui um primeiro orifício para receber uma mangueira de pneu do dito primeiro pneu e um segundo orifício para receber uma mangueira de pneu do dito segundo pneu.
16. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um primeiro conjunto de válvula de gatilho disposto no dito primeiro orifício e um segundo conjunto de válvula de gatilho disposto no dito segundo orifício, através dos quais os ditos conjuntos de válvula de gatilho permitem a comunicação fluida seletiva entre as ditas válvulas de roda e as ditas mangueiras de pneu.
17. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um primeiro encaixe fixo à dita calota para receber uma mangueira de pneu do dito primeiro pneu e um segundo encaixe fixo à calota para receber uma mangueira de pneu do dito segundo pneu, em que o dito primeiro encaixe e o dito segundo encaixe são dispostos de forma não axial na dita calota.
18. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda são incorporadas em um conjunto de única válvula de roda.
19. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos meios incluem uma placa de distribuição pneumática para distribuir o fluxo de ar entre as ditas válvulas de roda e o dito conduto pneumático.
20. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda são capazes de realizar a dita comunicação fluida entre os ditos primeiro e segundo pneus, independentemente do dito conduto pneumático.
21. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as ditas válvulas de roda são pressionadas para fechar quando uma pressão no dito conduto pneumático diminui abaixo de um nível predeterminado.
22. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito sistema é capaz de realizar a deflação dos ditos pneus.
23. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que: a dita calota compreende ainda uma parede intermediária disposta entre a dita parede externa e o dito flange; o dito sistema compreende ainda uma união giratória, a dita união giratória sendo montada sobre a dita calota em um compartimento interior da calota, a união giratória fornecendo comunicação fluida a partir do dito conduto pneumático para as ditas válvulas de roda; e a dita união rotativa é montada em um alojamento, o dito alojamento sendo operacionalmente fixado em uma superfície interior de uma calota selecionada das ditas paredes de calotas e que se projeta para dentro a partir da dita parede selecionada do dito compartimento interior da calota.
24. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita placa de distribuição pneumática é montada na dita calota.
25. Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma calota, e em que as ditas válvulas de roda são montadas na dita calota.
BR112012032419-5A 2010-07-30 2011-07-29 Sistema de inflação de pneu de veículo à pressão constante BR112012032419B1 (pt)

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