BR112014002004B1

BR112014002004B1 - sistema de ventilação de eixo de veículo

Info

Publication number: BR112014002004B1
Application number: BR112014002004-3A
Authority: BR
Inventors: Matt J. Wilson; Jay D. White; Jesse W. Cervantez; Stephen H. Burke
Original assignee: Hendrickson Usa, L.L.C.
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2012-08-17
Publication date: 2021-02-09
Also published as: CN104040455A; CN104040455B; WO2013025991A3; US8925574B2; EP2744668A2; AU2012296445B2; MX353049B; AU2012296445A1; US20130139911A1; CA2844503A1; WO2013025991A2; CA2844503C; NZ620320A; BR112014002004A2; MX2014001625A; EP2744668A4

Abstract

SISTEMA DE VENTILAÇÃO DE EIXO DE VEÍCULO. Um sistema de ventilação para um eixo de um veículo de linha pesada inclui uma válvula de retenção e um tubo de descarga que é conectado à válvula de retenção. A válvula de retenção inclui uma primeira extremidade que é montada no eixo, uma segunda extremidade e um corpo que é disposto entre as primeira e segunda extremidades e está em comunicação de fluido seletiva com o interior de eixo. O tubo de descarga inclui uma primeira extremidade que é montada na segunda extremidade da válvula de retenção, e uma segunda extremidade que é aberta para atmosfera e está em comunicação de fluido com o corpo de válvula de retenção. Usando qualquer um de diversos tipos de configurações para o corpo de válvula, o sistema de ventilação seletivamente descaregar ar do interior de eixo para atmosfera para aliviar desenvolvimentos de pressão dentro do eixo, enquanto protegendo a integridade da válvula de retenção e impedindo contaminantes de entrar no eixo.

Description

Referência cruzada a pedidos relacionados

[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente provisório US 61/524.476, o qual foi depositado em 17 de agosto de 2011.

Antecedentes da invenção Campo técnico

[002] A invenção diz respeito a sistemas de ventilação para eixos. Mais particularmente, a invenção diz respeito a um sistema de ventilação para eixos de veículos de linha pesada tais como caminhões e reboques de trator ou semirreboques. Ainda mais particularmente, a invenção diz respeito a um sistema de ventilação de eixo que inclui uma válvula de retenção que é montada em um eixo e fica em comunicação de fluido com o interior do eixo, e um tubo de descarga que é conectado de forma fluídica à válvula de retenção. O sistema alivia acúmulo de pressão no eixo e em uma montagem de extremidade de roda que é montada no eixo, enquanto protegendo a integridade da válvula de retenção e impedindo contaminantes de entrar no eixo e montagem de extremidade de roda, estendendo assim a vida dos componentes da montagem de extremidade de roda.

Técnica anterior

[003] É para ser entendido que o sistema de ventilação de eixo da presente invenção pode ser empregado em veículos de linha pesada que incluem sistemas de inflação de pneumáticos, e em veículos de linha pesada que não incluem sistemas de inflação de pneumáticos, e que neste documento é feita referência para veículos de linha pesada com sistemas de inflação de pneumáticos somente a título de exemplo. Veículos de linha pesada tipicamente incluem caminhões e reboques de trator ou semirreboques. Reboques de trator e semirreboques, os quais serão referidos coletivamente como reboques de trator para o propósito de conveniência, incluem pelo menos um reboque, e algumas vezes dois ou três reboques, todos os quais são puxados por um único trator. Todos os veículos de linha pesada que são caminhões ou reboques de trator incluem múltiplos pneumáticos, cada um dos quais é inflado com um fluido ou gás, tal como ar, para uma pressão ideal ou recomendada, a qual é conhecida na técnica como a pressão alvo.

[004] Entretanto, é bem conhecido que o ar pode vazar de um pneumático, usualmente em um modo gradual, mas algumas vezes rapidamente se existir um problema com o pneumático, tal como um defeito ou uma perfuração causada por um obstáculo de estrada. Como resultado, é necessário verificar regularmente a pressão de ar em cada pneumático para assegurar que os pneumáticos não estão significativamente abaixo da pressão alvo e assim subinflados. Se uma verificação de ar mostrar que um pneumático está subinflado, é desejável permitir que ar flua para dentro do pneumático para retorná-lo para a pressão alvo. Igualmente, é bem conhecido que a pressão de ar em um pneumático pode aumentar por causa de aumento em temperatura de ar ambiente, de maneira que é necessário verificar regularmente a pressão de ar em cada pneumático para assegurar que os pneumáticos não estão muito acima da pressão alvo e assim superinflados. Se uma verificação de ar mostrar que um pneumático está superinflado, é desejável permitir que ar flua para fora do pneumático para retorná-lo para a pressão alvo.

[005] O grande número de pneumáticos em qualquer dada configuração de veículo de linha pesada torna difícil verificar e manter manualmente a pressão alvo de todos os pneumáticos. Esta dificuldade é composta pelo fato de que reboques de reboques de trator ou caminhões em uma frota podem ficar estacionados em um local por um período de tempo estendido, durante o qual a pressão de pneumático pode não ser verificada. Qualquer um destes reboques ou caminhões pode ser colocado em serviço a qualquer momento, resultando na possibilidade de operação com pneumáticos subinflados ou superinflados. Tal operação pode aumentar a chance de desempenho menor que o ideal e/ou de vida reduzida de um pneumático em serviço quando comparada à operação com pneumáticos na pressão alvo, ou dentro de uma faixa ideal da pressão alvo.

[006] Além disso, se um pneumático encontrar uma condição à medida que o veículo se desloca sobre a estrada que faça com que o pneumático se torne subinflado, tal como desenvolver um vazamento a partir do ato de atingir um obstáculo de estrada, a vida e/ou desempenho do pneumático podem ser reduzidos significativamente se a subinflação continuar a diminuir à medida que o veículo continua a se deslocar. Igualmente, se um pneumático encontrar uma condição que faça com que ele se torne significativamente superinflado, tal como aumentar pressão a partir de uma temperatura de ar ambiente aumentada, a vida e/ou desempenho do pneumático podem ser reduzidos significativamente se a superinflação não diminuir à medida que o veículo continua a se deslocar. O potencial para vida de pneumático significativamente reduzida tipicamente aumenta em veículos tais como caminhões ou reboques de trator que se deslocam em longas distâncias e/ou períodos de tempo estendidos sob tais condições de inflação menor que a ideal.

[007] Tal necessidade de manter a pressão alvo em cada pneumático, e a inconveniência para o motorista de veículo tendo que verificar e manter manualmente uma pressão de pneumático apropriada que é na pressão alvo ou perto dela, levou ao desenvolvimento de sistemas de inflação de pneumáticos. Nestes sistemas, uma pressão de inflação alvo é selecionada para os pneumáticos de veículo. O sistema monitora então a pressão em cada pneumático e tenta manter a pressão de ar em cada pneumático na pressão alvo ou perto dela ao inflar o pneumático quando a pressão monitorada cai para abaixo da pressão alvo. Estes sistemas de inflação de pneumáticos de técnica anterior inflam os pneumáticos ao fornecer ar do fornecimento de ar do veículo para os pneumáticos ao usar uma variedade de componentes, arranjos e/ou métodos diferentes. Certos sistemas de técnica anterior também são capazes de esvaziamento, e estes sistemas esvaziam os pneumáticos quando a pressão monitorada sobe para acima da pressão alvo ao liberar ar dos pneumáticos para atmosfera.

[008] Um tipo de arranjo para sistemas de inflação de pneumáticos envolve estender um conduto ou linha de fornecimento pneumático através do eixo, o qual é oco, para uma união rotativa que é montada na extremidade da ponta de eixo ou em uma calota de roda da montagem de extremidade de roda. A união rotativa é uma vedação rotativa à prova de ar que permite comunicação de fluido entre o eixo que não gira e o pneumático que gira. Se a linha de fornecimento experimentar um vazamento ou ruptura, ou se a união rotativa experimentar um vazamento, a pressão de ar pode acumular no eixo oco e na montagem de extremidade de roda. Se o acumúlo de pressão permanecer não aliviado, os componentes da montagem de extremidade de roda podem ser danificados.

[009] Mais particularmente, a montagem de extremidade de roda tipicamente inclui um cubo de roda que é montado rotativamente em uma montagem de rolamentos, a qual por sua vez é montada de forma fixa na extremidade externa do eixo, comumente conhecida como uma ponta de eixo. A montagem de rolamentos inclui um rolamento interno e um rolamento externo, os quais podem ser separados por um espaçador de rolamento. Uma montagem de porca de ponta de eixo prende a montagem de rolamentos na ponta de eixo ao engatar de modo rosqueado roscas que são feitas no diâmetro externo da extremidade externa da ponta de eixo.

[010] Tal como é bem conhecido para os versados na técnica, para ocorrer a operação normal da montagem de extremidade de roda, a montagem de rolamentos e componentes circundantes devem ser lubrificados com graxa ou óleo. Portanto, a montagem de extremidade de roda também deve ser selada para impedir vazamento do lubrificante, e também para impedir que contaminantes de entrem na montagem, ambos os quais podem ser prejudiciais para seu desempenho. Mais especificamente, uma calota de roda é montada em uma extremidade externa do cubo adjacente e externa à montagem de porca de ponta de eixo, e uma vedação principal é montada rotativamente em uma extremidade interna do cubo em contiguidade com a ponta de eixo, resultando em uma montagem de extremidade de roda fechada ou selada.

[011] No caso de uma linha ou união rotativa de suprimento de sistema de inflação de pneumático vazar, pode existir um acúmulo relativamente alto na pressão de ar dentro do eixo e/ou da montagem de extremidade de roda. Um acúmulo de pressão de ar como este pode danificar a vedação principal de montagem de extremidade de roda. Se a vedação principal for danificada, ela pode permitir perda do lubrificante de rolamento, o que por sua vez indesejavelmente pode reduzir a vida dos rolamentos e/ou de outros componentes da montagem de extremidade de roda.

[012] Além do mais, acúmulos de pressão de ar relativamente pequenos podem ocorrer no interior de um eixo e/ou de montagem de extremidade de roda de um veículo de linha pesada que inclui um sistema de inflação de pneumático, e de um veículo de linha pesada que não inclui um sistema de inflação de pneumático. Tais pequenos acúmulos em pressão de ar podem ocorrer por causa de qualquer uma de múltiplas causas, tais como um aumento em temperatura ambiente, aquecimento dinâmico dos componentes da montagem de extremidade de roda à medida que o veículo se desloca, mudanças na pressão atmosférica quando o veículo se desloca sobre estradas com mudanças de altitude significativas, ou um pequeno vazamento em uma linha de fornecimento se um sistema de inflação de pneumático for empregado. Mesmo um acúmulo em pressão de ar relativamente baixo como este dentro do eixo e/ou da montagem de extremidade de roda indesejavelmente pode reduzir a integridade e/ou a vida da vedação principal, o que por sua vez indesejavelmente pode reduzir a vida dos rolamentos e/ou de outros componentes da montagem de extremidade de roda.

[013] Como resultado, frequentemente é desejável prover um eixo e/ou montagem de extremidade de roda com dispositivos para aliviar tais acúmulos de pressão de ar ao ventilar ou liberar ar para atmosfera. De forma ideal, a fim de impedir danos à vedação principal de montagem de extremidade de roda, tais dispositivos devem ser capazes de liberar ar em uma pressão baixa, assim pequenos acúmulos em pressão de ar no eixo e/ou montagem de extremidade de roda que são por causa de aumentos em temperatura ambiente, aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda e/ou mudanças na pressão atmosférica permanecem menores que uma (1) libra por polegada quadrada (psi) (6,89 kPa). Além do mais, para permitir alívio de grandes acúmulos de pressão para ventilar adequadamente o eixo e/ou montagem de extremidade de roda no caso de uma linha ou união rotativa de suprimento de sistema de inflação de pneumático vazar e assim impedir danos à vedação principal de montagem de extremidade de roda, tais dispositivos também de forma ideal devem ser capazes de fluxo alto de pelo menos cerca de cinco (5) a dez (10) pés cúbicos padrão por minuto (scfm) (0,14 a 0,28 metro cúbico padrão por minuto) em um diferencial de pressão de cerca de três (3) psi (20,68 kPa).

[014] Além disso, ao ventilar ou liberar um acúmulo de pressão de ar para atmosfera de um eixo e/ou de montagem de extremidade de roda, contaminantes podem ser introduzidos na montagem de extremidade de roda, o que indesejavelmente pode reduzir a vida dos rolamentos e/ou de outros componentes da montagem. Portanto, também é desejável reduzir ou minimizar a possibilidade de contaminantes entrarem na montagem de extremidade de roda através de qualquer ventilação ou descarga.

[015] Na técnica anterior, certos sistemas de inflação de pneumáticos têm incorporado dispositivos de ventilação na calota de roda para aliviar acúmulo de pressão de ar excessivo. Entretanto, muitos destes dispositivos de ventilação de calota de roda são desprovidos da robustez necessária para adequadamente impedir que contaminantes entrem na montagem de extremidade de roda, o que indesejavelmente pode reduzir a vida dos rolamentos e/ou de outros componentes da montagem. Mais particularmente, por causa de estes dispositivos de ventilação estarem incorporados na calota de roda, a qual frequentemente está em uma localização externa exposta na montagem de extremidade de roda, os dispositivos de ventilação também ficam em uma localização exposta. Uma localização como esta permite que contaminantes, tais como água de uma lavagem de caminhão de alta pressão, violaem tais dispositivos de ventilação e entrar na montagem de extremidade de roda, reduzindo assim a vida dos rolamentos e/ou de outros componentes da montagem. Além do mais, muitos destes dispositivos de ventilação de calota de roda de técnica anterior são desprovidos de fluxo adequado para permitir alívio de grandes acúmulos de pressão no eixo e/ou na montagem de extremidade de roda no caso de uma linha ou união rotativa de suprimento de sistema de inflação de pneumático vazar, permitindo assim que a integridade da vedação principal de montagem de extremidade de roda fique potencialmente comprometida.

[016] Outros dispositivos de ventilação de eixo de técnica anterior conhecidos incluem tubos de ventilação para eixos de acionamento. Tubos de ventilação são utilizados frequentemente em eixos de acionamento porque as engrenagens dentro do eixo geram calor durante operação, induzindo assim o ar dentro do eixo para expandir, criando uma necessidade de aliviar pressão de ar excessiva. Tais tubos de ventilação são instalados em um eixo de acionamento ao atarraxar uma extremidade de um tubo ou mangueira em uma abertura correspondente formada no eixo. O tubo pende verticalmente do eixo, com a extremidade oposta do tubo estando aberta para atmosfera. Por causa de o tubo estar aberto para atmosfera, tais tubos de ventilação tipicamente não são efetivos em impedir que contaminantes, tais como água, entrem no eixo. Por exemplo, se um veículo de linha pesada tendo um tubo de ventilação de eixo como este é movido para trás para uma plataforma de carregamento que esteja parcialmente submersa em água, o tubo pode se tornar submerso, o que indesejavelmente permite que água entre no eixo.

[017] Um outro dispositivo de ventilação de eixo de técnica anterior conhecido envolve fixar uma extremidade de uma mangueira ou tubo de borracha a uma parte central superior de um eixo, e fixar a mangueira ao chassi de veículo em um modo que permite à mangueira se estender verticalmente para cima a partir do eixo, dobrar em seu ponto mais alto, e então retornar sobre si mesma verticalmente para baixo. Alternativamente, alguns tipos destes dispositivos de ventilação são independentes, em vez de serem fixados ao chassi de veículo, e a parte de extensão para baixo da mangueira é presa à parte de extensão para cima por meio de dispositivo tal como um envoltório de amarração comum. Entretanto, a extremidade da mangueira que é oposto à extremidade que é fixada ao eixo é aberta e, portanto, não é efetiva em impedir que contaminantes, tais como água, entrem no eixo. Tais dispositivos de ventilação de eixo permitem que água entre no eixo se a mangueira ficar submerso quando um veículo de linha pesada se desloca para trás para uma plataforma de carregamento parcialmente submersa.

[018] Ainda um outro dispositivo de ventilação de eixo de técnica anterior conhecido, que é mostrado e descrito na patente US 6.725.743, e que pertence ao mesmo requerente da presente invenção, Hendrickson USA, L.L.C., envolve um tubo que é pré-formado em pelo menos um único laço e é capaz de circundar substancialmente o eixo. Uma extremidade do tubo é conectada a uma abertura formada no eixo, e a extremidade oposta do tubo inclui uma válvula de retenção para impedir que contaminantes entrem no eixo e na montagem de extremidade de roda pelo tubo de ventilação. Entretanto, a colocação da válvula de retenção na extremidade do tubo oposta à extremidade que é conectada ao eixo expõe potencialmente a válvula de retenção a danos indesejáveis por fragmentos de estrada, comprometendo assim possivelmente a integridade da válvula de retenção. Se a integridade da válvula de retenção for comprometida, contaminantes tais como umidade podem ser permitidos a entrar no tubo e impedir ou obstruir assim o caminho de ventilação, particularmente se a umidade congelar dentro do tubo. Também, se a integridade da válvula de retenção for comprometida, contaminantes podem ser permitidos a passar pelo tubo e entrar no eixo e/ou na montagem de extremidade de roda. Além disso, o tubo de laço pré-formado pode ser difícil de instalar e/ou de ajustar, já que aperto ou rotação do encaixe que fornece a conexão do tubo ao eixo pode ser impedido uma vez que o tubo circunda o eixo.

[019] Dispositivos de técnica anterior para aliviar o acúmulo de pressão de ar em um eixo e/ou montagem de extremidade de roda frequentemente também são desprovidos da capacidade para equalizar a pressão dentro do eixo para impedir que uma condição de vácuo seja formada dentro do eixo e/ou da montagem de extremidade de roda. Mais particularmente, se o dispositivo para aliviar o acúmulo de pressão de ar for incapaz de permitir que ar flua da atmosfera para dentro do eixo, oscilações em temperatura ambiente podem criar uma condição de vácuo dentro do eixo. Uma condição de vácuo como esta indesejavelmente pode deslocar a vedação principal de extremidade de roda de sua posição global entre a ponta de eixo e o cubo de roda, e/ou pode deslocar a posição relativa dos componentes da vedação principal, cada um dos quais pode comprometer a integridade da vedação principal e/ou reduzir sua vida. Também é desejável evitar criar uma condição de vácuo dentro do eixo e/ou da montagem de extremidade de roda a fim de reduzir a possibilidade de contaminantes poderem ser arrastados para dentro do eixo e/ou da montagem de extremidade de roda pelo vácuo. Portanto, é desejável que o dispositivo para aliviar o acúmulo de pressão de ar opcionalmente também permita a equalização de pressão dentro do eixo, reduzindo ou minimizando assim a criação de uma condição de vácuo dentro do eixo.

[020] Como resultado, existe uma necessidade na técnica para um sistema de ventilação de eixo de veículo que alivie acúmulo de pressão no eixo e/ou na montagem de extremidade de roda e opcionalmente permita a equalização de pressão dentro do eixo, enquanto protegendo a integridade da válvula de retenção, reduzindo a possibilidade de gelo para obstruir o caminho de ventilação, e impedindo que contaminantes entrem no eixo e na montagem de extremidade de roda, estendendo assim a vida dos componentes da montagem de extremidade de roda, e que seja fácil de instalar. O sistema de ventilação de eixo de veículo da presente invenção satisfaz estas necessidades, tal como será descrito detalhadamente a seguir.

Sumário da invenção

[021] Um objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de ventilação de eixo de veículo que alivie acúmulo de pressão no eixo e/ou na montagem de extremidade de roda.

[022] Um outro objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de ventilação de eixo de veículo que opcionalmente permita a equalização de pressão dentro do eixo.

[023] Um objetivo adicional da presente invenção é fornecer um sistema de ventilação de eixo de veículo que proteja a integridade da válvula de retenção, reduza a possibilidade de gelo obstruir o caminho de ventilação, e impeça contaminantes de entrar no eixo e na montagem de extremidade de roda.

[024] Também um outro objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de ventilação de eixo de veículo que estenda a vida dos componentes da montagem de extremidade de roda.

[025] Ainda um outro objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de ventilação de eixo de veículo que seja fácil de instalar.

[026] Estes e outros objetivos são alcançados pelo sistema de ventilação de eixo de veículo da presente invenção. A título de exemplo, o sistema de ventilação inclui uma válvula de retenção. A válvula de retenção inclui uma primeira extremidade que é montada em um eixo do veículo, uma segunda extremidade, e um corpo que é disposto entre as primeira e segunda extremidades, e está em comunicação de fluido seletiva com um interior do eixo. O sistema de ventilação também inclui um tubo de descarga se estendendo verticalmente. O tubo de descarga inclui uma primeira extremidade que é montada na segunda extremidade da válvula de retenção, e uma segunda extremidade que é aberta para atmosfera e está em comunicação de fluido com o corpo de válvula de retenção. O sistema de ventilação seletivamente esgota ar do interior de eixo para atmosfera para aliviar acúmulos de pressão pneumática dentro do eixo.

Descrição resumida das diversas vistas dos desenhos

[027] As modalidades preferidas da presente invenção, ilustrativas dos modos considerados como melhores pelos requerentes para aplicar os princípios, estão expostas na descrição a seguir e estão mostradas nos desenhos, e estão salientadas e expostas particularmente e de forma distinta nas reivindicações anexas. A figura 1 é uma vista seccional transversal fragmentada em perspectiva de uma parte de uma ponta de eixo e de uma montagem de extremidade de roda, tendo certos componentes de um sistema de inflação de pneumático montados na mesma, e um tambor de freio e aro de pneumáticos montados no cubo da montagem de extremidade de roda; A figura 2 é uma vista seccional transversal fragmentada de um dispositivo de ventilação de eixo de técnica anterior mostrado fixado operacionalmente a um eixo de veículo de linha pesada, com partes ocultas representadas por linhas tracejadas; a figura 3 é uma vista traseira fragmentada em perspectiva de uma modalidade exemplar do sistema de ventilação de eixo de veículo da presente invenção mostrado fixado operacionalmente a um eixo de veículo de linha pesada e mostrando componentes associados de uma montagem de suspensão; a figura 4 é uma vista seccional transversal ampliada de uma primeira válvula de retenção exemplar para uso no sistema de ventilação de eixo de veículo mostrado na figura 3; a figura 5 é uma vista seccional transversal ampliada de uma segunda válvula de retenção exemplar para uso no sistema de ventilação de eixo de veículo mostrado na figura 3; a figura 6 é uma vista seccional transversal ampliada de uma terceira válvula de retenção exemplar para uso no sistema de ventilação de eixo de veículo mostrado na figura 3; a figura 7 é uma vista seccional transversal ampliada de uma quarta válvula de retenção exemplar para uso no sistema de ventilação de eixo de veículo mostrado na figura 3; a figura 8 é uma vista seccional transversal ampliada de uma quinta válvula de retenção exemplar para uso no sistema de ventilação de eixo de veículo mostrado na figura 3; a figura 9 é uma vista seccional transversal ampliada de uma sexta válvula de retenção exemplar para uso no sistema de ventilação de eixo de veículo mostrado na figura 3; a figura 10 é uma vista seccional transversal ampliada de uma sétima válvula de retenção exemplar para uso no sistema de ventilação de eixo de veículo mostrado na figura 3; a figura 11 é uma vista seccional transversal ampliada de uma oitava válvula de retenção exemplar para uso no sistema de ventilação de eixo de veículo mostrado na figura 3; a figura 12 é uma vista seccional transversal fragmentada ampliada de uma parte de uma nona válvula de retenção exemplar para uso no sistema de ventilação de eixo de veículo mostrado na figura 3, com partes ocultas representadas por linhas tracejadas; e a figura 13 é uma vista seccional transversal ampliada de uma décima válvula de retenção exemplar para uso no sistema de ventilação de eixo de veículo mostrado na figura 3.

[028] Números similares se referem a partes similares por todos os desenhos.

Descrição detalhada da invenção

[029] A fim de melhor entender o sistema de ventilação de eixo de veículo da presente invenção e o ambiente no qual ela opera, os componentes de um sistema de inflação de pneumático exemplar e as estruturas de veículo nas quais eles são montados estão mostrados na figura 1, e serão descritos agora. Tal como mencionado anteriormente, é para ser entendido que o sistema de ventilação de eixo de veículo da presente invenção pode ser empregado em veículos de linha pesada que incluem sistemas de inflação de pneumáticos, e em veículos de linha pesada que não incluem sistemas de inflação de pneumáticos, e que neste documento é feita referência para veículos de linha pesada com sistemas de inflação de pneumáticos somente a título de exemplo.

[030] Um ou mais eixos 10 tipicamente pendem e se estendem transversalmente em um veículo de linha pesada (não mostrado). Veículos de linha pesada incluem caminhões e reboques de trator ou semirreboques, e os reboques de trator ou semirreboques tipicamente são equipados com um ou mais reboques. Neste documento é feita referência de uma maneira geral para um veículo de linha pesada para o propósito de conveniência, com o entendimento de que tal referência inclui caminhões, reboques de trator e semirreboques, e reboques dos mesmos. Cada eixo 10 tem duas extremidades, com uma montagem de extremidade de roda 12 montada em cada uma das extremidades. Para os propósitos de conveniência e clareza, somente uma extremidade do eixo 10 e sua respectiva montagem de extremidade de roda 12 serão descritas neste documento.

[031] O eixo 10 inclui um tubo central 13 (figura 2), e uma ponta de eixo 14 é conectada integralmente, por meio de qualquer recurso adequado tal como soldagem, a cada extremidade do tubo central. A montagem de extremidade de roda 12 inclui uma montagem de rolamentos tendo um rolamento interno 16 e um rolamento externo 18 montados de forma imóvel na extremidade externa da ponta de eixo 14. Uma montagem de porcas de eixo 20 engata de modo rosqueado com a extremidade externa da ponta de eixo 14 e prende os rolamentos 16, 18 no lugar. Um cubo de roda 22 é montado rotativamente sobre os rolamentos interno e externo 16, 18 em um modo bem conhecido para os versados na técnica.

[032] Uma calota 24 é montada na extremidade externa do cubo 22 por meio de uma pluralidade dos parafusos 26, cada um dos quais atravessa uma respectiva abertura de uma pluralidade das aberturas 28 formadas na calota, e engata de modo rosqueado com uma respectiva abertura rosqueada de uma pluralidade das aberturas rosqueadas alinhadas 30 formadas no cubo. Desta maneira, a calota 24 fecha a extremidade externa da montagem de extremidade de roda 12. Uma vedação contínua principal 32 é montada rotativamente na extremidade interna da montagem de extremidade de roda 12 e fecha a extremidade interna da montagem. Em uma configuração de veículo de linha pesada de roda dupla típico, uma pluralidade dos parafusos rosqueados 34 é usada para montar um tambor de freio 36 e um par dos aros de pneumático 38 na montagem de extremidade de roda 12. Cada um de um par de pneumáticos (não mostrados) é montado em um respectivo aro dos aros de pneumático 38, tal como conhecido na técnica.

[033] Um sistema de inflação de pneumático exemplar da técnica anterior está indicado de uma maneira geral por 40. Um furo central 48 é formado no eixo 10, através do qual um conduto pneumático 44 do sistema de inflação de pneumático 40 se estende na direção de uma extremidade externa da ponta de eixo 14. O conduto pneumático 44 é conectado de forma fluídica ao fornecimento de ar de veículo, tal como um tanque de ar (não mostrado), e se estende entre ele e uma união rotativa 42. A união rotativa 42 é fixada a um tampão 50 que é engatado por pressão em um furo alargado 52 formado no furo central de eixo 48 em uma extremidade externa da ponta de eixo 14 e, tal como conhecido na técnica, promove a conexão do conduto pneumático estático 44 a uma montagem de tubo de ar 46, a qual gira com o pneumático. O tampão 50 é formado com uma abertura 53, a qual é conhecida na técnica como um furo de respiro, e permite comunicação de fluido entre o furo central de eixo 48 e a montagem de extremidade de roda 12.

[034] A montagem de tubo de ar 46 inclui um primeiro tubo 54 que é conectado de forma fluídica em uma de suas extremidades à união rotativa 42 no lado de dentro da calota 24, e é conectado de forma fluídica na outra de suas extremidades a um encaixe em forma de T 56, o qual atravessa a calota e é preso à calota. Tubos de ar adicionais (não mostrados) são conectados de forma fluídica a cada uma das duas saídas do encaixe em forma de T 56 e se estendem delas no lado de fora da calota 24 para cada um de um respectivo par de pneumáticos montados nos aros 38. Desta maneira, ar proveniente do tanque de ar de veículo passa através do conduto pneumático 44, da união rotativa 42, do primeiro tubo de ar 54, da calota 24, do encaixe em forma de T 56 e para dentro dos pneumáticos.

[035] Se o conduto pneumático 44 do sistema de inflação de pneumático 40 apresentar um vazamento ou ruptura, ou se a união rotativa 42 apresentar um vazamento, pode existir um acúmulo relativamente grande de pressão de ar dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12. Se o acúmulo de pressão permanecer não aliviado, a vedação principal 32 pode ser danificada, o que por sua vez pode permitir a perda do lubrificante de rolamento, reduzindo assim indesejavelmente a vida dos rolamentos 16, 18 e/ou de outros componentes da montagem de extremidade de roda 12. Para permitir o alívio de grandes acúmulos de pressão para ventilar adequadamente o eixo 10 e/ou a montagem de extremidade de roda 12, é desejável fornecer dispositivos para ventilação ou liberação de ar para atmosfera em um fluxo alto de pelo menos cerca de cinco (5) a dez (10) pés cúbicos padrão por minuto (scfm) (0,14 a 0,28 metro cúbico padrão por minuto), em um diferencial de pressão de cerca de três (3) psi (20,68 kPa).

[036] Além do mais, aumentos em temperatura ambiente, aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda 12, e mudanças na pressão atmosférica podem fazer com que ocorram acúmulos de pressão de ar relativamente pequenos no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12, se sistema de inflação de pneumático 40 é ou não empregado no veículo. Mesmo tais acúmulos em pressão de ar relativamente pequenos no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12 indesejavelmente podem reduzir a integridade e/ou a vida da vedação principal 32, o que por sua vez indesejavelmente pode reduzir a vida dos rolamentos 16, 18 e/ou de outros componentes da montagem de extremidade de roda 12. Para aliviar tais pequenos acúmulos de pressão, é desejável fornecer dispositivos para liberar ar do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12 em uma pressão baixa, assim pequenos acúmulos em pressão de ar permanecem menores que uma (1) libra por polegada quadrada (psi) (6,89 kPa).

[037] Como resultado, frequentemente é desejável fornecer um dispositivo de ventilação que alivie o acúmulo de pressão de ar no eixo 10 e/ou na montagem de extremidade de roda 12 ao ventilar ou liberar ar para atmosfera. Entretanto, contaminantes podem ser introduzidos na montagem de extremidade de roda 12 como resultado do uso de um dispositivo de ventilação como este, e indesejavelmente podem reduzir a vida dos rolamentos 16, 18 e/ou de outros componentes da montagem de extremidade de roda. Portanto, é desejável que um dispositivo de ventilação como este reduza ou minimize a possibilidade de contaminantes entrarem na montagem de extremidade de roda 12.

[038] Um dispositivo de ventilação de eixo de técnica anterior exemplar está indicado de uma maneira geral como 60 e está mostrado na figura 2. Tal como mostrado na figura 2, o eixo 10 opcionalmente se estende através de um envoltório ou luva de eixo 62 e é soldado a isto, preferivelmente usando soldas contínuas (não mostradas) nas janelas traseira e dianteira 64 e 66, respectivamente, formadas na luva. O dispositivo de ventilação de técnica anterior 60 inclui um tubo 68 que é pré- formado ou espiralado em pelo menos um único laço que é suficiente para circundar substancialmente a luva de eixo 62. O diâmetro interno da espiral do tubo 68 preferivelmente é um pouco menor que o diâmetro externo da luva de eixo 62, de maneira que, quando esticado em volta da luva de eixo, o tubo agarra a luva.

[039] Uma primeira extremidade do tubo 68 tem um encaixe rosqueado 70 fixado a ela, o qual por sua vez é disposto em uma abertura rosqueada dimensionada e modelada de forma complementar 72 formada no eixo 10 em uma localização dentro da primeira janela de luva de eixo 64. O encaixe 70 se comunica de forma fluídica com interior oco ou furo de eixo 48 e com o tubo 68. Uma segunda extremidade do tubo 68 preferivelmente é engatada com uma válvula de retenção unidirecional tipo bico de pato 74, a qual se comunica de forma fluídica com o tubo. A comunicação de fluido do tubo 68 com o eixo 10 permite que o dispositivo de ventilação de eixo de técnica anterior 60 alivie o acúmulo de pressão de ar dentro do eixo e/ou da montagem de extremidade de roda 12 ao ventilar ou liberar excesso de pressão de ar para atmosfera. Além do mais, a válvula de retenção 74 disposta na segunda extremidade do tubo 68 permite que ar saia de dentro do eixo 10, enquanto impedindo de uma maneira geral contaminantes de entrar no eixo e na montagem de extremidade de roda 12.

[040] Entretanto, a colocação da válvula de retenção 74 na segunda extremidade do tubo 68 expõe potencialmente a válvula de retenção a danos indesejáveis causados por fragmentos de estrada, possivelmente comprometendo assim a integridade da válvula de retenção. No caso em que a integridade da válvula de retenção 74 está comprometida, contaminantes tais como umidade podem ser permitidos a entrar no tubo 68 e assim impedir ou obstruir o caminho de ventilação, particularmente se a umidade congelar dentro do tubo. Também, se a integridade da válvula de retenção 74 estiver comprometida, contaminantes podem ser permitidos a passar pelo tubo 68 e entrar no eixo 10 e/ou na montagem de extremidade de roda 12. Além disso, pelo fato de o tubo 68 incluir uma espiral ou laço pré-formado, pode ser difícil instalar e/ou ajustar o dispositivo de ventilação de eixo 60, já que aperto ou rotação do encaixe 70 pode ser impedido uma vez que o tubo circunda o eixo 10.

[041] Como resultado, existe uma necessidade na técnica para um sistema de ventilação de eixo de veículo que alivie acúmulo de pressão no eixo 10 e/ou na montagem de extremidade de roda 12 e opcionalmente permite a equalização de pressão dentro do eixo, enquanto impedindo contaminantes de entrar no eixo e na montagem de extremidade de roda, reduzindo a possibilidade de gelo obstruir o caminho de ventilação, e protegendo a integridade de uma válvula de retenção, estendendo assim a vida dos componentes da montagem de extremidade de roda, e que seja fácil de instalar. O sistema de ventilação de eixo de veículo da presente invenção satisfaz estas necessidades, tal como será descrito agora.

[042] O sistema de ventilação de eixo de veículo da presente invenção está indicado de uma maneira geral como 80 e está mostrado na figura 3. O sistema de ventilação 80 inclui uma válvula de retenção unidirecional 82 que é montada diretamente no eixo 10, e um tubo flexível se estendendo verticalmente para baixo 84 que é conectado de forma fluídica à válvula de retenção. Mais particularmente, com referência adicional à figura 4, a válvula de retenção 82 inclui um corpo de válvula 86 que será descrito com mais detalhes a seguir, um ressalto rosqueado 88 e uma ponta para mangueira 90. Para engatar com o eixo 10, uma abertura rosqueada 92 é formada na parede do eixo, e o ressalto 88 é formado com as roscas 94 que engatam com as roscas da abertura de parede de eixo. Uma extremidade distal 96 do ressalto 88 se estende para dentro do furo de eixo 48 (figura 1). Cada um de o ressalto 88 e a ponta para mangueira 90 é formado com o respectivo furo central 120, 122, criando um caminho de fluido que se estende através da válvula de retenção 82, permitindo assim comunicação de fluido selada entre o furo de eixo 48 e a válvula de retenção. Esta comunicação de fluido é controlada pelo corpo de válvula 86, tal como será descrito a seguir.

[043] Continuando com referência para a figura 3, a válvula de retenção 82 preferivelmente é montada no eixo 10 na janela traseira 64 na luva de eixo 62. Mais particularmente, muitos veículos de linha pesada têm um sistema de eixo/suspensão 104, no qual o eixo 10 se estende entre um par das montagens de suspensão espaçadas lado a lado 106 e é capturado por elas, somente uma das quais está mostrada. As montagens de suspensão 106 podem ser do tipo viga de braço dianteiro, do tipo viga de braço traseiro ou do tipo viga de mola. Para o propósito de conveniência, a montagem de suspensão 106 está mostrada e descrita neste documento como uma do tipo viga de braço traseiro.

[044] Na montagem de suspensão 106, um suporte (não mostrado) é montado de forma segura no chassi de veículo (não mostrado) e pende dele. A extremidade dianteira de uma viga traseira 108 inclui uma montagem de bucha (não mostrada) que é montada de forma articulável no suporte em um modo bem conhecido. Uma mola pneumática 118 é montada na extremidade traseira da viga 108. A viga 108 tipicamente é uma estrutura de aço robusta semelhante a caixa tendo uma parede superior 110, e opcionalmente uma parede de fundo (não mostrada), e um par das paredes laterais espaçadas lado a lado 114 que interligam a parede superior e qualquer parede de fundo para formar a estrutura de viga de caixa oca de uma maneira geral de forma retangular. A luva de eixo 62 se estende através e é soldada a um par das aberturas dimensionadas e modeladas de forma complementar 116 formadas nas paredes laterais de viga 114 e se estende para fora por uma pequena distância a partir de cada uma das paredes laterais. O eixo 10 se estende através da luva 62 e é soldado a ela, preferivelmente usando soldas contínuas (não mostradas) nas primeira e segunda janelas 64 e 66 (figura 2).

[045] A localização de montagem preferida da válvula de retenção 82 no eixo 10 dentro da janela traseira 64 da luva de eixo 62 permite que o sistema de ventilação 80 seja disposto dentro da viga 108, a qual protege o sistema contra fragmentos de estrada durante operação do veículo, reduzindo ou minimizando assim potenciais danos ao sistema. A redução ou minimização de potenciais danos ao sistema de ventilação 80 é alcançada pela localização do sistema sem a necessidade de estruturas complementares indesejáveis, tais como guardas ou proteções, reduzindo assim desejavelmente o custo e peso do sistema.

[046] Além disso, a localização de montagem preferida da válvula de retenção 82 dentro da janela traseira 64 da luva de eixo 62 é uma área de baixa tensão do eixo 10, o que é favorável para formar a abertura de eixo 92. Mais particularmente, de uma maneira geral é preferido na técnica formar uma abertura em uma área de baixa tensão do que em uma área de alta tensão, já que uma abertura em uma área de baixa tensão tende a reduzir a possibilidade de que a abertura enfraquecerá eixo 10 quando comparado com formar uma abertura em uma área de alta tensão. Por causa de a parte do eixo 10 que é localizada dentro da janela traseira 64 da luva de eixo 62 tender a suportar tensões menores que as de certas outras partes do eixo, formar a abertura 92 para receber o ressalto de válvula de retenção 88 nesta localização reduz potencial enfraquecimento do eixo. Certamente, dependendo de considerações de projeto particulares, a válvula de retenção 82 pode ser montada diretamente no eixo 10 em outras localizações, tais como dentro da janela dianteira 66 da luva de eixo 62, a qual também é uma área de baixa tensão, ou em outras partes do eixo.

[047] Voltando agora à figura 4, um primeiro corpo de válvula exemplar 86A da válvula de retenção 82 do sistema de ventilação de eixo de veículo 80 está mostrado. O ressalto 88 é formado integralmente com o corpo de válvula 86 ou é conectado mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma entrada 124 que é conectada de forma fluídica ao furo de ressalto 120. A ponta para mangueira 90 também é formada integralmente com o corpo de válvula 86A ou é conectada mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma saída 126 que é conectada de forma fluídica ao furo de ponta para mangueira 122. Uma câmara de válvula 128 é formada entre a entrada de corpo de válvula 124 e a saída de corpo de válvula 126 e é conectada de forma fluídica a elas. Um diafragma de borracha plano 130 e um pino de retenção 132 são dispostos na câmara de válvula 128. Mais particularmente, o pino de retenção 132 se estende através de uma abertura 134 formada no diafragma 130 e inclui uma parte em forma de cone 136 em um lado do diafragma e uma parte plana 138 no outro lado do diafragma, as quais cooperam para manter a posição do diafragma através da câmara de válvula 128.

[048] Com esta construção do primeiro corpo de válvula exemplar 86A, quando existe um aumento em pressão no interior do eixo 10 (figura 3) e/ou da montagem de extremidade de roda 12 (figura 1) para acima da pressão atmosférica, ar flui através do furo 120 no ressalto 88, induzindo o diafragma 130 para fletir na direção da parte de cone 136 do pino de retenção 132. Quando o diafragma 130 flete na direção da parte de cone 136, ar flui para além do diafragma através da câmara de válvula 128 para o furo de ponta para mangueira 122, e para fora para atmosfera através do tubo 84 (figura 3), aliviando assim pressão em excesso no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[049] A fim de maximizar a vida da vedação principal 32, é desejável manter a pressão no furo de eixo 48 tão próxima quanto possível da pressão atmosférica, o que também é conhecido como manter um diferencial de pressão que é tão próximo quanto possível de zero (0) libras por polegada quadrada (psi) (zero Pascal (Pa)). Em muitos casos, é preferível manter um diferencial de pressão no furo de eixo 48 que seja menor que cerca de três (3) a cinco (5) psi (20,68 a 34,47 kPa), e é mais preferível manter um diferencial de pressão que seja de aproximadamente um (1) psi (6,89 kPa) ou menos, dependendo da construção específica da vedação principal 32. Para manter uma pressão diferencial baixa como esta, o diafragma 130 flete na direção da parte de cone 136 do pino de retenção 132 e assim é aberto mediante um aumento de pressão no interior do eixo 10 que preferivelmente é menor que cerca de um (1) psi (6,89 kPa). Isto é referido como a válvula 82 tendo uma pressão de abertura preferida de menos que cerca de um (1) psi (6,89 kPa). Uma pressão de abertura baixa como esta permite que a válvula de retenção 82 alivie pequenos aumentos de pressão que indevidamente podem tensionar a vedação principal de montagem de extremidade de roda 32, tais como aqueles causados por um aumento em temperatura ambiente, por aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda 12, ou por mudanças na pressão atmosférica.

[050] Além do mais, a configuração do diafragma 130 e da parte em forma de cone 136 do pino de retenção 132 permite um grande volume de fluxo de ar através da câmara de válvula 128, ventilando ou aliviando assim rapidamente e de forma eficiente pressão dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12 no caso de um grande aumento de pressão, tal como um vazamento no conduto pneumático 44 (figura 1) ou na união rotativa 42 quando o sistema de inflação de pneumático 40 é empregado. O corpo de válvula 86A permite ventilação de fluxo de ar alto, preferivelmente incluindo uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de cinco (5) a dez (10) scfm (0,14 a 0,28 Nm3/min), e mais preferivelmente entre cerca de oito (8) e oito vírgula cinco (8,5) scfm (0,22 e 0,24 Nm3/min), quando o diferencial de pressão é de aproximadamente três (3) psi (20,68 kPa) ou menos. Certamente, a taxa de fluxo do corpo de válvula 86A será diferente para outros diferenciais de pressão.

[051] No caso em que água ou outros contaminantes entram no corpo de válvula 86A pelo furo de ponta para mangueira 122, o diafragma 130 coopera com a parte plana 138 do pino de retenção 132 para assentar firmemente na câmara e assim vedar a câmara de válvula 128. Quando o diafragma 130 assenta na câmara de válvula 128, água e/ou outros contaminantes são impedidos de passar através do furo de ressalto 120 e para dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[052] O pino de retenção 132 preferivelmente também inclui uma parte de material poroso 140 para impedir que uma condição de vácuo se forme dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12. Mais particularmente, se o diafragma 130 não for capaz de permitir que ar passe do furo de ponta para mangueira 122 para o furo de ressalto 120, oscilações em temperatura ambiente podem criar uma condição de vácuo no lado de dentro do furo de eixo 48. Uma condição de vácuo como esta indesejavelmente pode deslocar a vedação principal de extremidade de roda 32 de sua posição global entre a ponta de eixo 14 e o cubo de roda 22 (figura 1), e/ou pode deslocar a posição relativa dos componentes da vedação principal, cada um dos quais pode comprometer a integridade da vedação principal e/ou reduzir sua vida. Além do mais, é desejável evitar criar uma condição de vácuo no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12 que possa fazer com que água ou outros contaminantes sejam arrastados através do tubo 84 e para dentro do corpo de válvula 86A, o que aumenta a possibilidade de contaminação do eixo e/ou da montagem de extremidade de roda. A parte de material poroso 140 do pino de retenção 132 permite que ar flua do furo de ponta para mangueira 122 para o furo de ressalto 120, enquanto impedindo ou bloqueando o fluxo de água e/ou de outros contaminantes. A parte de material poroso 140 permite assim equalização de pressão, o que reduz ou minimiza a criação de uma condição de vácuo no lado de dentro do furo de eixo 48, e que por sua vez maximiza a integridade e vida da vedação principal 32 e evita o arrasto de água e/ou de outros contaminantes através do tubo 84 e para dentro do corpo de válvula 86A.

[053] Com referência adicional agora à figura 3, uma primeira extremidade 100 do tubo se estendendo verticalmente 84 engata com a ponta para mangueira 90 tal como conhecido na técnica, e opcionalmente inclui uma braçadeira de mangueira (não mostrada) para fixar o tubo à ponta para mangueira. Uma segunda extremidade 102 do tubo 84 é aberta para atmosfera. O tubo 84 preferivelmente é formado de um material flexível ou semiflexível, tal como vinil ou outros polímeros, um elastômero, ou uma combinação dos mesmos, e opcionalmente pode ser reforçado com trançado de metal ou de polímero tal como conhecido na técnica. Além do mais, o tubo 84 preferivelmente inclui um diâmetro externo de cerca de metade (1/2) de uma polegada (1,27 centímetros), e um comprimento de cerca de quatro (4) a cerca de seis (6) polegadas (10,16 a cerca de 15,24 centímetros). Desta maneira, excesso de pressão de ar no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12 passa do furo de eixo 48 através do ressalto de válvula 88, do corpo de válvula 86A, da ponta para mangueira 90 e do tubo 84, e é esgotado para atmosfera.

[054] O tubo 84 preferivelmente se estende verticalmente para baixo, o que permite que qualquer umidade e/ou outros contaminantes no tubo sejam facilmente drenados para fora e para longe da válvula de retenção 82. A orientação se estendendo para baixo do tubo 84 minimiza assim a retenção de umidade ou de outros contaminantes no tubo, o que por sua vez reduz a probabilidade de contaminantes permanecerem perto da válvula de retenção 82, e também reduz a possibilidade de umidade ou de outros contaminantes congelarem e assim obstruir o tubo. Além do mais, a orientação se estendendo para baixo do tubo 84 e a natureza flexível do tubo permitem que vibração causada pelo deslocamento sobre a estrada do veículo desaloje gelo que possa ter formado no tubo, reduzindo assim a capacidade de gelo obstruir o caminho de ventilação.

[055] Além do mais, ao montar o tubo vertical 84 na válvula de retenção 82, o tubo fornece um caminho de descarga controlado que também reduz a quantidade de spray de estrada e de outros contaminantes que alcançam o caminho de fluxo da válvula de retenção. A montagem da válvula de retenção 82 no eixo 10, combinada com a montagem do tubo 84 na válvula de retenção, age para preservar a integridade da válvula de retenção ao proteger a válvula de retenção contra fragmentos de estrada e acúmulo de contaminantes na saída de válvula 126. Esta proteção da válvula de retenção 82 permite o funcionamento continuado da válvula, o que por sua vez impede que contaminantes entrem no eixo 10 e/ou na montagem de extremidade de roda 12.

[056] Além disso, por causa de o tubo 84 preferivelmente ser flexível e ter um comprimento relativamente pequeno, de cerca de quatro (4) polegadas (10,16 centímetros) a cerca de seis (6) polegadas (15,24 centímetros), a válvula de retenção 82 pode ser girada na abertura de eixo 92 enquanto o tubo está na válvula. Uma construção como esta permite a instalação e/ou ajuste convenientes e fáceis do sistema de ventilação de eixo de veículo 80, assim como instalação do sistema no eixo 10 em um espaço confinado e assim desejavelmente protegido.

[057] Voltando agora às figuras 5-13, a válvula de retenção 82 pode incluir tipos dos corpos de válvula 86 a não ser o corpo de válvula 86A tendo o diafragma 130 e o pino de retenção 132 (figura 4), permitindo assim configurações diferentes baseadas em considerações de projeto.

[058] Com referência à figura 5, um segundo corpo de válvula exemplar 86B está mostrado. O ressalto 88 é formado integralmente com o corpo de válvula 86B ou é conectado mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma entrada 142 que é conectada de forma fluídica ao furo de ressalto 120. A ponta para mangueira 90 também é formada integralmente com o corpo de válvula 86B ou é conectada mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma saída 144 que é conectada de forma fluídica ao furo de ponta para mangueira 122. Uma câmara de válvula 146 é formada entre a entrada de corpo de válvula 142 e a saída de corpo de válvula 144 e é conectada de forma fluídica a elas. Um diafragma de borracha 148 é disposto dentro da câmara de válvula 146 e é conectado a um pino 150, o qual impele o diafragma contra uma sede porosa 152 que é formada com uma abertura 154. Quando existe um aumento em pressão no interior do eixo 10 (figura 3) e/ou da montagem de extremidade de roda 12 (figura 1) para acima da pressão atmosférica, ar flui através do furo 120 no ressalto 88, induzindo o diafragma 148 para fletir na direção do pino 150. O ar flui pela abertura de sede 154, para além do diafragma 148, através da câmara de válvula 146 para o furo de ponta para mangueira 122, e para fora para atmosfera através do tubo 84 (figura 3), aliviando assim pressão em excesso no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[059] Para manter um diferencial de pressão preferido de menos que cerca de três (3) a cinco (5) psi (20,68 a 34,47 kPa), e um diferencial de pressão mais preferido de cerca de um (1) psi (6,89 kPa), o diafragma 148 é capaz de fletir na direção do pino 150 e assim abrir em uma pressão de abertura preferida de menos que cerca de um (1) psi (6,89 kPa). Abrir em uma pressão de abertura baixa como esta permite que a válvula de retenção 82 alivie pequenos aumentos de pressão que indevidamente podem tensionar a vedação principal de montagem de extremidade de roda 32 (figura 1), tais como aqueles causados por um aumento em temperatura ambiente, por aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda 12, ou por mudanças na pressão atmosférica.

[060] Além do mais, a configuração do diafragma 148 na sede 152 permite um grande volume de fluxo de ar através da câmara de válvula 146, ventilando ou aliviando assim rapidamente e de forma eficiente pressão dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12 no caso de um grande aumento de pressão, tal como um vazamento no conduto pneumático 44 (figura 1) ou na união rotativa 42 quando o sistema de inflação de pneumático 40 é empregado. O corpo de válvula 86B permite ventilação de fluxo de ar alto, preferivelmente incluindo uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de cinco (5) a dez (10) scfm (0,14 a 0,28 Nm3/min), e mais preferivelmente entre cerca de oito (8) e oito vírgula cinco (8,5) scfm (0,22 a 0,24 Nm3/min), quando o diferencial de pressão é de aproximadamente três (3) psi (20,68 kPa) ou menos. Certamente, a taxa de fluxo do corpo de válvula 86B será diferente para outros diferenciais de pressão.

[061] No caso em que água ou outros contaminantes entram no corpo de válvula 86B pelo furo de ponta para mangueira 122, o impulsionamento do diafragma 148 pelo pino 150 faz com que o diafragma encaixe com a sede 152 e vede assim a câmara de válvula 146, impedindo assim que água e/ou outros contaminantes ingressem pelo furo de ressalto 120 para dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[062] A sede 152 preferivelmente é formada de um material poroso para permitir equalização de pressão entre atmosfera e o furo de eixo 48. Tal equalização reduz ou minimiza a criação de uma condição de vácuo no lado de dentro do furo de eixo 48, o que por sua vez maximiza a integridade e vida da vedação principal 32 e evita o arrasto de água e/ou de outros contaminantes através do tubo 84 e para dentro do corpo de válvula 86B.

[063] Voltando à figura 6, um terceiro corpo de válvula exemplar 86C está mostrado. O ressalto 88 é formado integralmente com o corpo de válvula 86C ou é conectado mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma entrada 156 que é conectada de forma fluídica ao furo de ressalto 120. A ponta para mangueira 90 também é formada integralmente com o corpo de válvula 86C ou é conectada mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma saída 158 que é conectada de forma fluídica ao furo de ponta para mangueira 122. Uma câmara de válvula 160 é formada entre a entrada de corpo de válvula 156 e a saída de corpo de válvula 158 e é conectada de forma fluídica a elas. Um orifício de entrada 162 é formado entre a entrada 156 e a câmara de válvula 160. Uma parte superior 164 de um guarda- chuva 166 é disposta dentro da câmara de válvula 160 e veda o orifício de entrada 162, enquanto que uma parte inferior em forma de bola 168 do guarda-chuva é disposta abaixo da entrada 156 para reter a parte superior de guarda-chuva em uma posição geral perto do orifício de entrada. Um pescoço 170 se estende entre a parte superior de guarda-chuva 164 e a parte inferior de guarda-chuva 168 através do orifício de entrada 162. Quando existe um aumento em pressão no interior do eixo 10 (figura 3) e/ou da montagem de extremidade de roda 12 (figura 1) para acima da pressão atmosférica, ar flui através do furo 120 no ressalto 88, fazendo com que a parte superior de guarda-chuva 164 seja deslocada para longe do orifício de entrada 162, enquanto a parte inferior de guarda-chuva 168 retém a parte superior de guarda-chuva perto do orifício de entrada. O ar flui através do orifício de entrada 162, para além da parte superior de guarda-chuva 164, através da câmara de válvula 160 para o furo de ponta para mangueira 122, e para fora para atmosfera através do tubo 84 (figura 3), aliviando assim pressão em excesso no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[064] Para manter um diferencial de pressão preferido de menos que cerca de três (3) a cinco (5) psi (20,68 a 34,47 kPa), e um diferencial de pressão mais preferido de cerca de um (1) psi (6,89 kPa), o guarda-chuva 166 é capaz de abrir em uma pressão de abertura preferida de menos que cerca de um (1) psi (6,89 kPa). Abrir em uma pressão de abertura baixa como esta permite que a válvula de retenção 82 alivie pequenos aumentos de pressão que indevidamente podem tensionar a vedação principal de montagem de extremidade de roda 32 (figura 1), tais como aqueles causados por um aumento em temperatura ambiente, por aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda 12, ou por mudanças na pressão atmosférica.

[065] Além do mais, a configuração de guarda-chuva 166 e do orifício de entrada 162 permite um grande volume de fluxo de ar através da câmara de válvula 160, ventilando ou aliviando assim rapidamente e de forma eficiente pressão dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12 no caso de um grande aumento de pressão, tal como um vazamento no conduto pneumático 44 (figura 1) ou na união rotativa 42 quando o sistema de inflação de pneumático 40 é empregado. O corpo de válvula 86C permite ventilação de fluxo de ar alto, preferivelmente incluindo uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de cinco (5) a dez (10) scfm (0,14 a 0,28 Nm3/min), e mais preferivelmente entre cerca de oito (8) e oito vírgula cinco (8,5) scfm (0,22 e 0,24 Nm3/min), quando o diferencial de pressão é de aproximadamente três (3) psi (20,68 kPa) ou menos. Certamente, a taxa de fluxo do corpo de válvula 86C será diferente para outros diferenciais de pressão.

[066] No caso em que água ou outros contaminantes entram no corpo de válvula 86C pelo furo de ponta para mangueira 122, o guarda-chuva 166 cobre o orifício de entrada 162 para vedar a câmara de válvula 160, impedindo assim água e/ou outros contaminantes de passar através do furo de ressalto 120 para dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[067] Com referência agora à figura 7, um quarto corpo de válvula exemplar 86D está mostrado. O corpo de válvula 86D é similar em construção e operação ao terceiro corpo de válvula exemplar 86C (figura 6), com a exceção de que o quarto corpo de válvula exemplar inclui um pino de retenção mecânico 172 para fornecer força mecânica adicional para manter a posição da parte superior de guarda-chuva 164 sobre o orifício de entrada 162.

[068] Voltando agora à figura 8, um quinto corpo de válvula exemplar 86E está mostrado. O corpo de válvula 86E é similar em construção e operação ao segundo corpo de válvula exemplar 86B (figura 5), com a exceção de que o quinto corpo de válvula exemplar não inclui a sede 152 de material poroso. Em vez disto o diafragma 148 assenta diretamente contra a parede da câmara de válvula 146 para cobrir um orifício de entrada 174 e vedar a câmara de válvula.

[069] Com referência agora à figura 9, um sexto corpo de válvula exemplar 86F está mostrado. O corpo de válvula 86F é similar em construção e operação ao primeiro corpo de válvula exemplar 86A (figura 4), com a exceção de que o sexto corpo de válvula exemplar inclui uma mola 176 integrada a ele ou ao pino de retenção 132. Mais particularmente, a mola 176 preferivelmente é uma mola cônica que assenta na sua extremidade ampla 178 contra um alojamento superior 180 do pino de retenção 132, e na sua extremidade estreita 182 contra uma base 184 do pino de retenção. O uso da mola 176, cuja rigidez pode ser selecionada com base em consideração de projeto particular, permite que uma força de carga específica seja exercida sobre o diafragma 130.

[070] Quando fluxo de ar baixo proveniente do furo de eixo 48 (figura 1) é exigido, tal como quando existe um aumento em temperatura ambiente, quando existe aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda 12 (figura 1), ou quando existe uma mudança em pressão atmosférica, o corpo de válvula 86F abre em uma pressão de abertura baixa. Por exemplo, a fim de manter um diferencial de pressão preferido de menos que cerca de três (3) a cinco (5) psi (20,68 a 34,47 kPa), e um diferencial de pressão mais preferido de cerca de um (1) psi (6,89 kPa) ou menos, o diafragma 130 flete em volta do pino 132 e da mola 176 em uma pressão de abertura preferida de menos que cerca de um (1) psi (6,89 kPa). A abertura do corpo de válvula 86F em uma pressão de abertura baixa como esta permite que um pequeno volume de ar flua através da câmara de válvula 128 a fim de maximizar a vida da vedação principal 32.

[071] Quando fluxo de ar alto proveniente do furo de eixo 48 é exigido, tal como no caso de um vazamento no conduto pneumático 44 ou na união rotativa 42 quando o sistema de inflação de pneumático 40 é empregado, a força do maior volume de ar supera a predisposição da mola 176 e desloca o diafragma 130 na direção do alojamento superior 180 para permitir que o grande volume de ar flua através da câmara de válvula 128. O corpo de válvula 86F permite ventilação de fluxo de ar alto, preferivelmente incluindo uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de cinco (5) a dez (10) scfm (0,14 a 0,28 Nm3/min), e mais preferivelmente entre cerca de oito (8) e oito vírgula cinco (8,5) scfm (0,22 e 0,24 Nm3/min), quando o diferencial de pressão é de aproximadamente três (3) psi (20,68 kPa) ou menos. Certamente, a taxa de fluxo do corpo de válvula 86F será diferente para outros diferenciais de pressão.

[072] Voltando à figura 10, um sétimo corpo de válvula exemplar 86G está mostrado. O ressalto 88 é formado integralmente com o corpo de válvula 86G ou é conectado mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma entrada afunilada 186 que é conectada de forma fluídica ao furo de ressalto 120. A ponta para mangueira 90 também é formada integralmente com o corpo de válvula 86G ou é conectada mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma saída 188 que é conectada de forma fluídica ao furo de ponta para mangueira 122. Uma câmara de válvula 190 é formada entre a entrada de corpo de válvula 186 e a saída de corpo de válvula 188 e é conectada de forma fluídica a elas. Uma bola 192 é disposta dentro da câmara de válvula 190 e é retida contra a entrada afunilada 186 por uma mola 194. Quando existe um aumento em pressão no interior do eixo 10 (figura 3) e/ou da montagem de extremidade de roda 12 (figura 1) para acima da pressão atmosférica, ar flui através do furo 120 no ressalto 88, supera a predisposição da mola 194 e desloca a bola 192 para longe da entrada 186. O ar flui através da entrada 186, para além da bola 192, através da câmara de válvula 190 para furo de ponta para mangueira 122, e para fora para atmosfera através do tubo 84 (figura 3), aliviando assim pressão em excesso no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[073] Para manter um diferencial de pressão preferido de menos que cerca de três (3) a cinco (5) psi (20,68 a 34,47 kPa), e um diferencial de pressão mais preferido de cerca de um (1) psi (6,89 kPa) ou menos, a bola 192 é capaz de ser deslocada ou abrir em uma pressão de abertura preferida de menos que cerca de um (1) psi (6,89 kPa). Abrir em uma pressão de abertura baixa como esta permite que a válvula de retenção 82 alivie pequenos aumentos de pressão que indevidamente podem tensionar a vedação principal de montagem de extremidade de roda 32 (figura 1), tais como aqueles causados por um aumento em temperatura ambiente, por aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda 12, ou por mudanças na pressão atmosférica.

[074] Além do mais, a configuração da bola 192, da mola 194 e da entrada 186 permite um grande volume de fluxo de ar através da câmara de válvula 190, ventilando ou aliviando assim rapidamente e de forma eficiente pressão dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12 no caso de um grande aumento de pressão, tal como um vazamento no conduto pneumático 44 (figura 1) ou na união rotativa 42 quando o sistema de inflação de pneumático 40 é empregado. O corpo de válvula 86G permite ventilação de fluxo de ar alto, preferivelmente incluindo uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de cinco (5) a dez (10) scfm (0,14 a 0,28 Nm3/min), e mais preferivelmente entre cerca de oito (8) e oito vírgula cinco (8,5) scfm (0,22 e 0,24 Nm3/min), quando o diferencial de pressão é de aproximadamente três (3) psi (20,68 kPa) ou menos. Certamente, a taxa de fluxo do corpo de válvula 86G será diferente para outros diferenciais de pressão.

[075] No caso em que água ou outros contaminantes entram no corpo de válvula 86G pelo furo de ponta para mangueira 122, a bola 192, ajudada pela predisposição da mola 194, assenta na entrada 186 para vedar a câmara de válvula 190, impedindo assim água e/ou outros contaminantes de passar através do furo de ressalto 120 para dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[076] Com referência agora à figura 11, um oitavo corpo de válvula exemplar 86H está mostrado. O ressalto 88 é formado integralmente com o corpo de válvula 86H ou é conectado mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma entrada 196 que é conectada de forma fluídica ao furo de ressalto 120. A ponta para mangueira 90 também é formada integralmente com o corpo de válvula 86H ou é conectada mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma saída 198 que é conectada de forma fluídica ao furo de ponta para mangueira 122. Uma câmara de válvula 200 é formada entre a entrada de corpo de válvula 196 e a saída de corpo de válvula 198 e é conectada de forma fluídica a elas. Uma pequena válvula bico de pato 202 é disposta dentro do corpo de válvula 86H entre a câmara 200 e a entrada 196, e inclui um orifício de entrada 204 e um orifício de saída 206. Quando existe um aumento em pressão no interior do eixo 10 (figura 3) e/ou da montagem de extremidade de roda 12 (figura 1) para acima da pressão atmosférica, ar flui através do furo 120 no ressalto 88, através da entrada de válvula bico de pato 204 e através da saída de válvula bico de pato 206. O ar flui então através da câmara de válvula 190 para o furo de ponta para mangueira 122 e para fora para atmosfera através do tubo 84 (figura 2), aliviando assim pressão em excesso no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[077] Para manter um diferencial de pressão preferido de menos que cerca de três (3) a cinco (5) psi (20,68 a 34,47 kPa), e um diferencial de pressão mais preferido de cerca de um (1) psi (6,89 kPa) ou menos, a válvula bico de pato 202 é capaz de abrir em uma pressão de abertura preferida de menos que cerca de um (1) psi (6,89 kPa). Abrir em uma pressão de abertura baixa como esta permite que a válvula de retenção 82 alivie pequenos aumentos de pressão que indevidamente podem tensionar a vedação principal de montagem de extremidade de roda 32 (figura 1), tais como aqueles causados por um aumento em temperatura ambiente, por aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda 12, ou por mudanças na pressão atmosférica. No caso em que água ou outros contaminantes entram no corpo de válvula 86H pelo furo de ponta para mangueira 122, o orifício de saída de válvula bico de pato 206 flete para uma posição apertada ou fechada para vedar a câmara de válvula 200, impedindo assim água e/ou outros contaminantes de passar através do furo de ressalto 120 para dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[078] Voltando à figura 12, um nono corpo de válvula exemplar 86I está mostrado. O ressalto 88 (figura 11) é formada integralmente com o corpo de válvula 86I ou é conectado mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma entrada 208 que é conectada de forma fluídica ao furo de ressalto 120 (figura 11). A ponta para mangueira 90 (figura 11) também é formada integralmente com o corpo de válvula 86I ou é conectada mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma saída 210 que é conectada de forma fluídica ao furo de ponta para mangueira 122 (figura 11). Uma câmara de válvula 212 é formada entre a entrada de corpo de válvula 208 e a saída de corpo de válvula 210 e é conectada de forma fluídica a elas.

[079] Um tampão afunilado 214 é disposto dentro da câmara de válvula 212, e é formado com um furo central 215 e um furo anular 217. Um par dos anéis-O de vedação 211 e 213, respectivamente, veda a interface entre o tampão afunilado 214 e a câmara de válvula 212, e um anel-O deslocável 216 assenta no tampão afunilado adjacente ao furo anular 217. Quando existe um aumento em pressão no interior do eixo 10 (figura 3) e/ou da montagem de extremidade de roda 12 (figura 1) para acima da pressão atmosférica, ar flui através do furo 120 no ressalto 88, através do furo central 215 no tampão afunilado 214 e através do furo anular 217. Quando ar flui através do furo anular 217 no tampão afunilado 214, o anel-O deslocável 216 é deslocado pelo fluxo de ar para criar uma folga entre o tampão afunilado e o anel-O deslocável. O ar flui através da folga entre o tampão afunilado 214 e o anel-O deslocável 216, através da câmara de válvula 212 para o furo de ponta para mangueira 122, e para fora para atmosfera através do tubo 84 (figura 3), aliviando assim pressão em excesso no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[080] Para manter um diferencial de pressão preferido de menos que cerca de três (3) a cinco (5) psi (20,68 a 34,47 kPa), e um diferencial de pressão mais preferido de cerca de um (1) psi (6,89 kPa) ou menos para maximizar a vida da vedação principal 32, o anel-O deslocável 216 é capaz de ser deslocado do tampão afunilado 214 em uma pressão de abertura preferida de menos que cerca de um (1) psi (6,89 kPa). Abrir em uma pressão de abertura baixa como esta permite que a válvula de retenção 82 alivie pequenos aumentos de pressão que indevidamente podem tensionar a vedação principal de montagem de extremidade de roda 32 (figura 1), tais como aqueles causados por um aumento em temperatura ambiente, por aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda 12, ou por mudanças na pressão atmosférica.

[081] Além do mais, a configuração do tampão afunilado 214 e do anel-O deslocável 216 permite um grande volume de fluxo de ar através da câmara de válvula 212, ventilando ou aliviando assim rapidamente e de forma eficiente pressão dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12 no caso de um grande aumento de pressão, tal como um vazamento no conduto pneumático 44 (figura 1) ou na união rotativa 42 quando o sistema de inflação de pneumático 40 é empregado. O corpo de válvula 86I permite ventilação de fluxo de ar alto, preferivelmente incluindo uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de cinco (5) a dez (10) scfm (0,14 a 0,28 Nm3/min), e mais preferivelmente entre cerca de oito (8) e oito vírgula cinco (8,5) scfm (0,22 e 0,24 Nm3/min), quando o diferencial de pressão é de aproximadamente três (3) psi (20,68 kPa) ou menos. Certamente, a taxa de fluxo do corpo de válvula 86I será diferente para outros diferenciais de pressão.

[082] No caso em que água ou outros contaminantes entram no corpo de válvula 86I pelo furo de ponta para mangueira 122, o anel-O deslocável 216 é comprimido contra o tampão afunilado 214 para vedar a câmara de válvula 212, impedindo assim água e/ou outros contaminantes de prosseguir através do furo de ressalto 120 para dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[083] Voltando à figura 13, um décimo corpo de válvula exemplar 86J está mostrado. O ressalto 88 é formado integralmente com o corpo de válvula 86J ou é conectado mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma entrada ou orifício de entrada 218 que é conectado de forma fluídica ao furo de ressalto 120. A ponta para mangueira 90 também é formada integralmente com o corpo de válvula 86J ou é conectada mecanicamente a ele, e o corpo de válvula inclui uma saída 220 que é conectada de forma fluídica ao furo de ponta para mangueira 122. Uma câmara de válvula 222 é formada entre o orifício de entrada de corpo de válvula 218 e a saída de corpo de válvula 220 e é conectada de forma fluídica a eles. Um diafragma de borracha 224 é disposto dentro da câmara de válvula 222, e um pino cilíndrico 226 impele o diafragma contra a parede da câmara de válvula para cobrir o orifício de entrada 218. É disposta no centro do diafragma 224 uma pequena válvula bico de pato 230, a qual inclui um orifício de entrada 232 e um orifício de saída 234. A válvula bico de pato 230 e o diafragma 224 podem ser componentes distintos, ou podem ser formados ou moldados integralmente.

[084] A válvula bico de pato 230 abre em uma pressão de abertura preferida de cerca de um (1) psi (6,89 kPa) ou menos, mantendo assim um diferencial de pressão preferido de menos que cerca de três (3) a cinco (5) psi (20,68 a 34,47 kPa), e um diferencial de pressão mais preferido de cerca de um (1) psi (6,89 kPa) ou menos, quando existe um pequeno aumento de pressão no interior do eixo 10 (figura 3) e/ou da montagem de extremidade de roda 12 (figura 1). Abrir em uma pressão de abertura baixa como esta permite ventilação através da válvula bico de pato 230 para aliviar um aumento de pressão que seja causado por um aumento em temperatura ambiente, por aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda 12, ou por mudanças na pressão atmosférica. Mais particularmente, no caso de um pequeno aumento de pressão, ar flui através do furo 120 no ressalto 88, através da entrada de válvula bico de pato 232 e através da saída de válvula bico de pato 234. O ar flui então através do pino cilíndrico 226, através de uma abertura 228 formada no pino, através da câmara de válvula 222 para o furo de ponta para mangueira 122, e para fora para atmosfera através do tubo 84 (figura 3), aliviando assim pressão em excesso no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[085] Quando existe um grande aumento de pressão no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12, tal como no caso de um vazamento no conduto pneumático 44 (figura 1) ou na união rotativa 42 quando o sistema de inflação de pneumático 40 é empregado, um grande volume de ar flui para além do diafragma 224. Mais particularmente, no caso de um aumento de pressão grande como este, ar flui através do furo 120 no ressalto 88 e através do orifício de entrada 218, induzindo o diafragma 224 para fletir na direção do pino cilíndrico 226. O ar flui para além do diafragma 224, através da câmara de válvula 222 para o furo de ponta para mangueira 122 e para fora para atmosfera através do tubo 84 (figura 3), aliviando assim pressão em excesso no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12. O diafragma 224 permite ventilação de fluxo de ar alto, preferivelmente incluindo uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de cinco (5) a dez (10) scfm (0,14 a 0,28 Nm3/min), e mais preferivelmente entre cerca de oito (8) e oito vírgula cinco (8,5) scfm (0,22 e 0,24 Nm3/min), quando o diferencial de pressão é de aproximadamente três (3) psi (20,68 kPa) ou menos. Certamente, a taxa de fluxo de diafragma 224 será diferente para outros diferenciais de pressão.

[086] No caso em que água ou outros contaminantes entram no corpo de válvula 86J pelo furo de ponta para mangueira 122, o impulsionamento do diafragma 224 pelo pino cilíndrico 226 induz o diafragma para engatar com a parede da câmara de válvula 222 para cobrir o orifício de entrada 218. Igualmente, o orifício de saída de válvula bico de pato 234 flete para uma posição apertada ou fechada. Desta maneira, a câmara de válvula 222 é selada, impedindo assim água e/ou outros contaminantes de passar através do furo de ressalto 120 para dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12.

[087] A construção e arranjo do sistema de ventilação de eixo de veículo 80 fornecem um sistema que alivia acúmulo de pressão dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12. A montagem da válvula de retenção 82 no eixo 10, combinada com a montagem do tubo 84 na válvula de retenção, age para preservar a integridade da válvula de retenção ao proteger a válvula de retenção contra fragmentos de estrada e acúmulo de contaminantes na saída de válvula. Esta proteção da válvula de retenção 82 permite o funcionamento continuado da válvula, o que por sua vez impede contaminantes de entrar no eixo 10 e/ou na montagem de extremidade de roda 12, estendendo assim a vida dos componentes da montagem de extremidade de roda.

[088] Além do mais, a orientação se estendendo para baixo do tubo 84 minimiza a retenção de umidade e outros contaminantes no tubo, o que por sua vez reduz a probabilidade de contaminantes permanecerem perto da válvula de retenção 82, e também reduz a possibilidade de umidade ou outros contaminantes congelarem e assim obstruírem o tubo. A orientação do tubo 84, portanto, fornece um caminho de ventilação aberto e protegido que impede contaminantes de entrar no eixo 10 e/ou na montagem de extremidade de roda 12, estendendo assim a vida dos componentes da montagem de extremidade de roda. A orientação se estendendo para baixo do tubo 84 e a natureza flexível do tubo também permitem que vibração causada pelo deslocamento do veículo sobre a estrada desaloje gelo que possa ter se formado no tubo, reduzindo assim a capacidade de gelo obstruir o caminho de ventilação.

[089] Além disso, a válvula de retenção 82 abre em uma pressão baixa que permite a ventilação ou alívio mesmo de pequenos aumentos em pressão dentro do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12 que são por causa de aumentos em temperatura ambiente, aquecimento dinâmico da montagem de extremidade de roda, ou mudanças em altitude/pressão atmosférica. Tal ventilação ou alívio de pequenos aumentos de pressão desejavelmente preserva a vida da vedação principal de montagem de extremidade de roda 32. A válvula de retenção 82 também é capaz de ventilar ou liberar um grande volume de fluxo, o que preserva a vida da vedação principal de montagem de extremidade de roda 32 no caso de um grande aumento de pressão, tal como um vazamento ou ruptura do conduto de fornecimento 44 ou um vazamento na união rotativa 42 no caso em que o sistema de inflação de pneumático 40 é empregado no veículo de linha pesada. A válvula de retenção 82 preferivelmente também permite equalização de pressão e assim alívio de condições de vácuo no interior do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12, de novo preservando a integridade e/ou vida da vedação principal 32.

[090] A configuração do sistema de ventilação de eixo de veículo 80, incluindo a válvula de retenção 82 sendo montada no eixo 10, e o tubo de ventilação 84 sendo flexível, sendo de um comprimento relativamente pequeno, e sendo montado na válvula de retenção, fornece um projeto compacto. Um projeto compacto como este por sua vez fornece instalação e/ou ajuste convenientes e fáceis do sistema de ventilação de eixo de veículo 80, assim como instalação do sistema no eixo 10 em um espaço confinado e assim desejavelmente protegido.

[091] O projeto compacto também permite uma instalação preferida de sistema de ventilação de eixo de veículo 80 em uma localização protegida dentro da viga de montagem de suspensão 108, a qual é também uma localização relativamente livre de tensão no eixo 10. Ao incluir uma construção relativamente simples, o sistema de ventilação de eixo de veículo 80 é econômico para fabricar, é fácil de instalar e é leve enquanto também sendo durável.

[092] A presente invenção também inclui um método de fabricar, montar e/ou usar um sistema de ventilação de eixo de veículo 80. O método inclui etapas de acordo com a descrição que foi apresentada anteriormente e mostrada nas figuras 3-13.

[093] É para ser entendido que a estrutura e arranjo do sistema de ventilação de eixo de veículo 80 descrito anteriormente podem ser alterados ou rearranjados sem afetar o conceito ou operação global da invenção. Por exemplo, o sistema de ventilação 80 pode ser montado em outras localizações ao longo do eixo 10 e/ou da montagem de extremidade de roda 12; outros tipos das válvulas de retenção 82 além desses mostrados e descritos anteriormente podem ser empregados, incluindo o uso alternativo de um simples filtro ou tela; outros tipos de recursos de alívio de vácuo na válvula de retenção 82 além desses mostrados e descritos anteriormente podem ser empregados, tais como um anel de sede de diafragma sinterizado ou poroso, um pino de montagem de diafragma sinterizado ou poroso, um remendo Gore-Tex, uma bola sinterizada ou porosa e/ou um diafragma com um flutuador de bola; o tubo 84 pode ser formado de outros materiais além desses descritos anteriormente, e pode ser de outros diâmetros, comprimentos e/ou seções transversais além desses descritos anteriormente; e o sistema de ventilação pode ser empregado em veículos, eixos e/ou montagens de extremidade de roda que incluem outros tipos de sistemas de inflação de pneumáticos além desses mostrados e descritos anteriormente, e em veículos, eixos e/ou montagens de extremidade de roda que não incluem sistemas de inflação de pneumáticos, sem afetar o conceito ou operação global da invenção.

[094] Além do mais, o sistema de ventilação de eixo de veículo 80 pode ser empregado com outros tipos de eixos, montagens de extremidade de roda e/ou sistemas de eixo/suspensão além desses mostrados e descritos anteriormente, sem afetar o conceito ou operação global da invenção. Além disso, embora neste documento tenha sido feito referência de uma maneira geral para um veículo de linha pesada para o propósito de conveniência, isto foi feito com o entendimento de que tal referência inclui caminhões, reboques de trator e semirreboques, e reboques dos mesmos.

[095] Desta maneira, o sistema de ventilação de eixo de veículo aperfeiçoado é simplificado, fornece uma estrutura e método efetivos, seguros, baratos e eficientes que alcançam todos os objetivos relacionados, permitem eliminar dificuldades encontradas com sistemas de ventilação de eixo de veículo de técnica anterior, e resolvem problemas e obtêm resultados inéditos na técnica.

[096] Na descrição anterior, certos termos foram usados para brevidade, clareza e entendimento, mas limitações desnecessárias não são para serem implicadas disto além das exigências da técnica anterior, porque tais termos foram usados para propósitos descritivos e são pretendidos para serem interpretados amplamente. Além disso, a presente invenção foi descrita com referência para modalidades exemplares. Deve ser entendido que esta ilustração é a título de exemplo e não a título de limitação, já que o escopo da invenção não está limitado aos detalhes exatos mostrados ou descritos. Potenciais modificações e alterações ocorrerão para outras pessoas mediante uma leitura e entendimento desta revelação, e é entendido que a invenção inclui todas as tais modificações e alterações e equivalências das mesmas.

[097] Tendo descrito os recursos, descobertas e princípios da invenção, o modo no qual o sistema de ventilação de eixo de veículo aperfeiçoado é construído, arranjado e usado, as características da construção e arranjo, e os resultados vantajosos, novos e úteis obtidos, os novos e úteis estruturas, dispositivos, elementos, arranjos, partes e combinações estão expostos nas reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, o dito sistema de ventilação (80) CARACTERIZADO por compreender: uma válvula de retenção (82) incluindo: uma primeira extremidade montada no dito eixo (10); uma segunda extremidade; e um corpo (86) disposto entre as ditas primeira e segunda extremidades e estando em comunicação de fluido seletiva com um interior do dito eixo (10), o dito corpo (86) incluindo dispositivos para permitir fluxo de ar do dito interior de eixo para atmosfera quando um aumento de pressão no interior de eixo é menor que cerca de 6,89 kPa (1 psi) e dispositivos para seletivamente permitir fluxo de ar do dito interior de eixo para atmosfera a uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de 0,14 metros cúbicos padrão por minuto (5 scfm); e um tubo de descarga (84) se estendendo verticalmente incluindo: uma primeira extremidade (100) montada na dita segunda extremidade da dita válvula de retenção (82); e uma segunda extremidade (102) estando aberta para atmosfera e estando em comunicação de fluido com o dito corpo de válvula de retenção (86), pelo que o dito sistema de ventilação (80) seletivamente descarrega ar do dito interior de eixo para atmosfera para aliviar acúmulos de pressão pneumática no dito eixo (10).

2. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito tubo de descarga (84) se estende para baixo a partir da dita válvula de retenção (82).

3. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito tubo de descarga (84) inclui um comprimento de cerca de 101,6 milímetros (4 pol) a cerca de 152,4 milímetros (6 pol).

4. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito eixo (10) se estende através de uma luva (62), e a dita primeira extremidade de válvula de retenção é montada no eixo (10) em uma janela (64) formada na dita luva (62).

5. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos dispositivos de corpo de válvula de retenção (86) seletivamente permitem fluxo de ar do dito interior de eixo para atmosfera em uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de 0,14 a 0,28 metros cúbicos padrão por minuto (5 a 10 scfm) quando um diferencial de pressão é igual ou menor que cerca de 20,68 kPa (3 psi).

6. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos dispositivos de corpo de válvula de retenção (86) seletivamente permitem fluxo de ar do dito interior de eixo para atmosfera em uma taxa de fluxo de pelo menos cerca de 0,23 a 0,24 metros cúbicos padrão por minuto (8 a 8,5 scfm) quando um diferencial de pressão é igual ou menor que cerca de 20,68 kPa (3 psi).

7. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito corpo de válvula de retenção (86) inclui: uma câmara de válvula (128) disposta entre a dita primeira extremidade de válvula de retenção e a dita segunda extremidade de válvula de retenção e estando em comunicação de fluido com elas; um diafragma de borracha (130) disposto na dita câmara de válvula (128); e um pino de retenção (132) disposto na dita câmara de válvula (128) e se estendendo através de uma abertura (134) formada no dito diafragma (130), o dito pino de retenção (132) retendo uma posição do dito diafragma (130) na dita câmara de válvula (128).

8. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito pino de retenção (132) inclui uma parte (140) formada de um material poroso para impedir que uma condição de vácuo seja formada no dito interior de eixo.

9. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito corpo de válvula de retenção (86) inclui: uma câmara de válvula (128) disposta entre a dita primeira extremidade de válvula de retenção e a dita segunda extremidade de válvula de retenção e estando em comunicação de fluido com elas; um diafragma de borracha (130) disposto na dita câmara de válvula (128); um pino de retenção (132) disposto na dita câmara de válvula (128) e engatando o dito diafragma (130); e uma mola (176) integrada com o dito pino de retenção (132), pelo que fluxo seletivo de um pequeno volume de ar para fluir através da dita câmara de válvula (128) é permitido pela flexão do dito diafragma (130) em volta do pino de retenção (132) e da dita mola (176), e fluxo seletivo de um maior volume de ar através da câmara de válvula (128) é permitido por uma força do dito maior volume de ar superando uma predisposição da mola (176) e deslocando o diafragma (130).

10. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito corpo de válvula de retenção (86) inclui: uma câmara de válvula (128, 146, 222) disposta entre a dita primeira extremidade de válvula de retenção e a dita segunda extremidade de válvula de retenção e estando em comunicação de fluido com elas; um diafragma de borracha (130, 148, 224) disposto na dita câmara de válvula (128, 146, 222); e um pino disposto na câmara de válvula (128, 146, 222) e estando conectado ao dito diafragma (130, 148, 224), o dito pino impelindo o diafragma (130, 148, 224) contra uma parede da dita câmara de válvula (128, 146, 222).

11. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito corpo de válvula de retenção (86) inclui: uma câmara de válvula (128, 146, 222) disposta entre a dita primeira extremidade de válvula de retenção e a dita segunda extremidade de válvula de retenção e estando em comunicação de fluido com elas; uma sede (152) disposta na dita câmara de válvula (128, 146, 222) e sendo formada com uma abertura (154); um diafragma de borracha (130, 148, 224) disposto na dita câmara de válvula (128, 146, 222); e um pino (132, 150, 226) disposto na câmara de válvula (128, 146, 222) e sendo conectado ao dito diafragma (130, 148, 224), o dito pino (132, 150, 226) impelindo o diafragma (130, 148, 224) contra a dita sede (152).

12. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita sede (152) é formada de um material poroso para impedir que uma condição de vácuo seja formada no dito interior de eixo.

13. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito corpo de válvula de retenção (86) inclui: uma câmara de válvula (160) disposta entre a dita primeira extremidade de válvula de retenção e a dita segunda extremidade de válvula de retenção e estando em comunicação de fluido com elas; uma entrada de câmara de válvula (156) formada no dito corpo de válvula (86) próxima à dita primeira extremidade de válvula de retenção, a dita entrada (156) sendo formada com um orifício (162); e um elemento em forma de guarda-chuva (166) disposto na dita câmara de válvula (160), o dito elemento em forma de guarda-chuva (166) incluindo uma parte superior (164) para vedar o dito orifício de entrada (162), e uma parte inferior em forma de bola (168) para reter a dita parte superior (164) perto do orifício de entrada (162), e um pescoço (170) se estendendo entre a parte superior (164) e o orifício de entrada (162).

14. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito corpo de válvula de retenção (86) compreende adicionalmente um pino de retenção (132) disposto na dita câmara de válvula (160) adjacente à dita parte superior (164) de elemento em forma de guarda-chuva.

15. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito corpo de válvula de retenção (86) inclui: uma câmara de válvula (190) disposta entre a dita primeira extremidade de válvula de retenção e a dita segunda extremidade de válvula de retenção e estando em comunicação de fluido com elas; uma entrada de câmara de válvula afunilada (186) formada no dito corpo de válvula (86) próxima à dita primeira extremidade de válvula de retenção; uma bola (192) disposta na dita câmara de válvula (190); e uma mola (194) disposta na dita câmara de válvula (190) em contato com a dita bola (192) para seletivamente reter uma posição da bola (192) contra a dita entrada de câmara de válvula afunilada (186).

16. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito corpo de válvula de retenção (86) inclui: uma câmara de válvula (200, 222) disposta entre a dita primeira extremidade de válvula de retenção e a dita segunda extremidade de válvula de retenção e estando em comunicação de fluido com elas; uma entrada de câmara de válvula (196) formada no dito corpo de válvula (86) próxima à dita primeira extremidade de válvula de retenção; e uma válvula bico de pato (202, 230) disposta no dito corpo de válvula (86) entre a dita câmara de válvula (200, 222) e a dita entrada de câmara de válvula (196).

17. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito corpo de válvula de retenção (86) compreende ainda: um diafragma (224) disposto na dita câmara de válvula (200, 222); um pino cilíndrico (226) disposto na dita câmara de válvula (200, 222) adjacente ao dito diafragma (224); e em que a dita válvula bico de pato (230) é disposta em um centro do dito diafragma (224).

18. Sistema de ventilação (80) para um eixo (10) de um veículo de linha pesada, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito corpo de válvula de retenção (86) inclui: uma câmara de válvula (212) disposta entre a dita primeira extremidade de válvula de retenção e a dita segunda extremidade de válvula de retenção e estando em comunicação de fluido com elas; um tampão afunilado (214) disposto na dita câmara de válvula (212), o dito tampão (214) sendo formado com um furo central (215) e um furo anular (217); pelo menos um anel-O (213) disposto na dita câmara de válvula (212) adjacente ao dito tampão afunilado (214) para vedar uma interface entre o tampão afunilado (214) e a câmara de válvula (212); e um anel-O deslocável (216) disposto sobre o dito tampão afunilado (214) adjacente ao dito furo anular (217).