CN1035084A - 轮胎气压控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及调节轮胎压力的装置，这些轮胎应用 于具有多个轮胎的车辆100，诸如拖拉机、挖土机或 类同物。该装置采用一个通常安装于车轮100的制 动装置上的压缩机3，并备有一储气箱4，用以储存来 自压缩机3的空气。每一轮胎装有一调节阀5，一传 递阀6和一旋转接头7，其中各传递阀6通过手工操 纵各调节阀5来调节，这样，各轮胎内的压力就根据 地面状况，不以分级的方式，而能线性和连续地被独 立调节。

Description

本发明涉及到用于轮胎式车辆，例如，牵引式挖土机等车辆的轮胎空气压控制装置的改良。

截止目前，作为这种轮胎空气压控制装置，已经知道的，例如有日本的公开专利昭和61-160306号(美国专利第4,641,698号)所记载的技术。

这些专利所记述的装置基本上是这样的，即在车辆的空气轮胎自动加压系统中包含以下各部分：根据车辆动作，由车辆本身提供能量而连续输出加压空气的抽气机(泵)装置；和轮胎充气、轮胎空气压力维持及轮胎放气的第一、第二、第三工况选择相对应的能由司机进行选择的工况选择装置；把抽气机装置、工况选择装置和车辆各个轮胎互相连接起来，并对工况选择装置所选择的操作方式进行响应的空气压控制回路装置。即在第一工况时，这个空气压控制回路装置就给轮胎充气，在第二工况时，该控制装置能使轮胎维持一定的空气压不变，而在第三工况时，该空气压控制回路装置便使轮胎放气。

不过，上述这样的装置具有以下缺点：

由于没有使用控制轮胎空气压的空气箱，所以抽气机装置必须始终处于驱动状态，这就容易损伤抽气机装置；

为了使轮胎具有所希望的空气压，首先得通过压力计等仪表来检测轮胎的空气压力，然后，司机必须不断操作工况选择装置，直到轮胎达到所要求的空气压为止，所以，不仅对司机来说操作烦琐、不方便，同时，由于外界环境温度的变化而使轮胎空气压发生变化时，也不能自动调节成所希望的空气压；

因为使轮胎放气要由司机操作工况选择装置来进行，所以，轮胎放气的异常臭味常使司机感到恶心。

作为解决这些问题的技术，在已经公开的专利上记载的，例如有，日本的公开专利昭和58-67504号(美国专利第4,418,737号和第4,431,043号)。

这些专利所记述的装置在象包括自动轮胎膨胀统那样的为了对汽车进行翻新改进的用具中，基本上是一种适合于安装在司机台上的控制箱。而这个控制箱实质上是一种适合于安装在汽车上的膨胀/收缩阀组装件，而且该控制箱具有能通过手动操作，从预先设定的多个轮胎空气压中任意选出其中一个设定值的选择手段。这个膨胀/收缩阀组装配件在结构上包括按主从关系工作的两个相互结合的往复阀，其中第一往复阀依存于加在该阀上的实际轮胎压力和所要求的轮胎压力之差，为了调节第二往复阀的位置，有选择地提供辅助引导空气。第二往复阀只对完全往复于为使轮胎膨胀的一方位置、或为使轮胎收缩的另一方位置的无论哪一方位置的专用引导空气作出响应。

不过，这样的装置又具有以下缺点：

因为根据选择装置，预先只能决定几个有限的轮胎空气压希望值，所以，不能得到与行走路面相适应的轮胎空气压；

由于这些装置用来控制轮胎空气压的空气不是专门准备的，而必须利用专为制动装置配备的空气箱，因此，在制动过程中，就不能进行轮胎的空气压控制；

因为这种装置对全部轮胎的空气压控制是同时一齐进行的，所以，不能得到与行走路面相适应的轮胎空气压。

本专利所峁┑淖爸谜羌谝陨衔侍猓朔庑┤钡愣⒚?的。也就是说，本发明的目的在于提供既能对应于行走路面条件个别单独地连续控制轮胎空气压，又能不受制动操作的影响，即在制动过程中，也能同时对轮胎空气压进行控制的车辆轮胎空气压控制装置。

本发明的轮胎空气压控制装置具有以下结构特征。这个装置包括下列组件：设置于车身上的能够旋转的多个轮胎；用于制动装置的空气压缩机；与空气压缩机相连接并能把来自空气压缩机的压缩空气存贮起来的空气箱；与空气箱相连接，并能把来自空气箱的空气通过手动调节到各个轮胎所要求的空气压的调整阀；连接空气箱和各个轮胎、并根据来自各个调整阀所要求的空气压和来自各个轮胎的空气压来供给或排泄空气箱和各个轮胎之间的空气、使各轮胎始终保持所要求空气压的传递阀；以及介于车身和轮胎之间所设置的能把各个传递阀和各个轮胎始终相连通的旋转接头。

空气压缩机一旦开动，工作起来，就把压缩空气送往各个空气箱并存贮起来。

存贮于各个空气箱的空气进而被送往各个调整阀和各个传递阀。

通过手动把送到各个调整阀的空气调节到每个轮胎所要求的空气压上，并送到各个传递阀。

各个传递阀根据来自各个调整阀所希望的空气压和来自各个轮胎的空气压，供给或排泄空气箱和各个轮胎之间的空气使各个轮胎自动维持所希望的空气压。

也就是说，当来自各个调整阀所希望的空气压大于来自各个轮胎的空气压时，从空气箱来的空气就经过各个传递阀和各个旋转接头给各个轮胎充气。

当充气到各个轮胎的空气压达到要求值时，充气就自动停止。

相反，当来自各个调整阀所希望的空气压小于来自各个轮胎的空气压时，各个轮胎内的空气就通过各个旋转接头从各个传递阀向外界排气。

当排气到各个轮胎的空气压达到要求值时，排气就自动停止。

另外，由于外界环境温度的变化，各个轮胎的空气压或大于希望气压，或小于希望气压时，各个传递阀就如上述那样工作，自动控制给轮胎充气或排气，使轮胎自动维持所希望的空气压。

因为这个控制装置给每个轮胎都分别配置有调整阀和传递阀，所以，可以个别单独地、连续控制每个轮胎空气压，这就能够根据路面条件把轮胎空气压调为最适。

此外，又因为来自空气压缩机的、用于制动的压缩空气是存贮在专用制动空气箱里的，因此，即使在制动过程中，也能利用存贮在控制空气箱里空气，同时进行轮胎的空气压控制。

以下，结合图面来说明本发明的实施情况。

图1表示的是关于这个发明实施情况的轮胎空气压控制装置的空气回路图。图2表示的是轮胎和旋转接头附近的纵断面图。图3表示的是放大了的旋转接头的纵断面图。图4表示的是调整阀等部件的配置状态平面图。

轮胎空气压控制装置1的主要组成部分有：轮胎2，空气压缩机3，空气箱4，调整阀5，传递阀6以及旋转接头7。

以下，详细说明轮胎空气压控制装置1及其主要组成部分2-6。

第一，关于轮胎空气压控制装置1。

轮胎空气压控制装置1适用于牵引式挖土机。

如图2所示，上述的轮胎式车辆100配备有车身101、装载在车身101上的发动机(图中没有表示)、设置在车身101上的车轴套102、安装在车轴套上的制动箱103、安装在制动箱上的变速箱104、设置于车轴套102内能够旋转的、并与发动机相连接的车轴105、设置在制动箱103内侧和车轴105之间的圆盘制动片106、安装在变速箱104内并在轮毂轴承107上可以旋转的轮毂108、在变速箱104内部并设置在车轴105和轮毂108之间的行星终减速机109、安装在轮毂108上的轮圈110以及设在其上的轮胎2。

另外，如图1所示，轮胎式车辆100还装备有制动装置111。

这个制动装置安装在车身101上，是由以下主要部分组成的。即有由发动机驱动的空气压缩机、空气干燥机112、空气清洗槽113、调压器114、制动用空气箱115、止回阀116、安全阀117、排漏阀118、制动阀119以及如图2所示的圆盘制动片106等。

进而，如图4所示，轮胎式车辆100还备有设置在车身101的司机室120内的驾驶盘121和司机座位122。

第二，关于轮胎2。在这个轮胎空气压控制装置中，设置在车身101上并能旋转的轮胎2有多个。

而在这个实施例中，设有前左(FL)、前右(FR)、后左(RL)、后右(RR)共四个轮胎。

第三，关于空气压缩机3。空气压缩机3是用作制动装置111的设备。

在这个实施例中，所用的空气压缩机是设置在轮胎式车辆100上的制动装置111现用的设备。

第四，关于空气箱。控制用空气箱4与空气压缩机3相连通，并把压缩机送来的压缩空气存贮在这里。

在这个实施例中，控制用空气箱和轮胎一样共有四个，这些控制用空气箱是通过止回阀8、空气过滤器9、空气清洗槽113、空气干燥机112与空气压缩机3相连接的。

另外，控制用空气箱4通过止回阀10与制动用空气箱115相连接，同时也同安全阀(设定空气压为6公斤/平方厘米)11和空气压力计12以及排漏阀13相连接。

第五，关于调整阀5。调整阀5与控制用空气箱4相连接，并把来自控制用空气箱4的空气，通过手动调节到各个轮胎2所要求的空气压。

在这个实施例中，调整阀5和轮胎2一样共有四个。

调整阀5备有进气口、排气口、引导控制口、弹簧、旋钮N，并通过开闭阀14和止回阀15把控制用空气箱4连接到进气口，而把调整压力计16连接到排气口，再把排气口与引导控制口相连通，从而通过旋转旋钮N调节弹簧的压力来控制来自进气口的空气压，最终在排气口得到所希望的空气压(1.5～3.5公斤/平方厘米)。

而且，如图4所示，各个调整阀5、各个开闭阀14、各个调整压力计16是配置在司机室120的司机座位122旁边的操作盘17上的。

第六，关于传递阀6。传递阀6连接在控制用空气箱4和各个轮胎2之间，根据来自各个调整阀5的空气压和来自各个轮胎2的空气压，对控制用空气箱4和各个轮胎2之间的空气进行供给或排泄，从而得到各个轮胎2所希望的适中空气压。

在这个实施例中，传递阀6也同轮胎2的数目相同，共有四个。

传递阀6也备有进气口、排气口、开放口和两个辅助引导口，并且，通过开闭阀14和止回阀15把控制用空气箱4接到进气口，并通过轮胎压力计18和旋转接头7以及轮胎阀19把轮胎2接到排气口，又把调整阀5的排气口与进气的辅助引导口相连接，而把传递阀6的排气口与排气的辅助引导口相连接。当辅助引导口进气和排气的空气压相等时，就分别关闭各个传递阀的进气口、排气口和开放口；而当辅助引导口进气端的空气压大于它的排气端的空气压时，只关传递阀的开放口，分别接通它的进气口和排气口；而相反，当辅助引导口进气端的空气压小于它的排气端的空气压时，就关闭传递阀的进气口，而分别接通它的排气口和开放口。

此外，关于这些设备的安装配置状况是这样的，虽然没有图面表示，不过可以把各个传递阀6配置在除司机室120以外的车身101上，把各个轮胎压力计18如图4所示配置在操作盘17上，而把各个轮胎阀19如图2所示那样配置在轮胎2的附近。

第七，最后说明旋转接头7。旋转接头7设置在车身101和各个轮胎2之间，从而能使各个传递阀6始终与各个轮胎2相连通。

在这个实施例中，旋转接头的主要构成部分是：设置在变速箱104上、不能旋转的固定环状体20；安装在轮毂108上并且在固定环状体20的内侧可以旋转的旋转体21；设置在固定环状体20和旋转体21之间的一个空气连通室22以及在这个空气连通室两侧形成一对润滑脂收容室23的至少四个密封环24；设置在固定环状体20上并能到达空气连通室22的进气通路25；设置在旋转体21上并能到达空气连通室22的排气通路26；设置在固定环状体20上并能到达润滑脂收容室23的润滑脂供给路27。除此之外，为形成空气连通室22和润滑脂收容室23的隔板28设置在各个密封环24之间，而把防尘密封垫29配置在固定环状体20的外侧和旋转体21之间，把开闭润滑脂供给路27的塞子30安装在固定环状体20上。

然后，把进气通路25通过配管31与传递阀6的排气口相连接，而把排气通路26通过配管32与轮胎2相连接，另外，在配管32的中途设置有开闭式轮胎阀19，在润滑脂收容室23填充着润滑脂。

下面，根据上述装置的基本构成，详细说明这个装置的工作原理及其作用。

空气压缩机3在发动机的驱动下工作起来以后，从空气压缩机输出的压缩空气便经空气干燥机112→空气清洗槽113→止回阀116→制动用空气箱115→止回阀116→制动用空气箱115，送到各个制动用空气箱115，并存贮到这些空气箱内。

一旦操作制动阀119，制动装置111的圆盘制动片106就通过存贮于制动用空气箱115内的空气动作起来，从而使轮胎式车辆100制动刹闸。

另一方面，从空气压缩机3输出的压缩空气同时经由空气干燥机112→空气清洗槽113→空气过滤器9→止回阀8，送到各个控制用空气箱4并存贮到这些空气箱里。

存贮于各个控制用空气箱4的空气则通过各个止回阀15→各个开闭阀14，被送到各个调整阀5和各个传递阀6。

通过分别旋转各个旋钮N，把送到各个调整阀5的空气调整到所希望的空气压，并继而送到各个传递阀6。

这里，各个传递阀6的作用是，根据来自各个调整阀5所希望的空气压和来自各个轮胎2的空气压来充/排各个控制用空气箱4和各个轮胎2之间的空气，从而使各个轮胎2自动保持所希望空气压。

也就是说，当来自各个调整阀5所希望的空气压大于来自各个轮胎2的空气压时，则从各个控制用空气箱4来的空气就经由各个止回阀15→各个开闭阀14→各个传递阀6→各个旋转接头7→各个轮胎阀19→各个轮胎2，给各个轮胎充气。

而当各个轮胎2的空气压充到所要求的规定指标时，各个控制用空气箱4就不再给各个轮胎2充气。

相反，当来自各个调整阀5所希望的空气压小于来自各个轮胎2的空气压时，则从各个轮胎2来的空气便经由各个轮胎阀19→各个旋转接头7→各个传递阀6，向外界大气中排气。

一旦各个轮胎2的空气压成为所希望的空气压时，便自动中止排气，并维持这个希望的空气压。

另外，当各个轮胎2的空气压由于外界环境温度的变化，或小于所希望的空气压或大于所希望的空气压时，各个传递阀6便会如同上述过程一样工作，自动维持各个轮胎2始终保持所希望的空气压。

当然，通过旋转各个调整阀5的旋钮N，就可以个别单独地、并且任意连续地调整各个轮胎2的空气压。

这时，对每个轮胎2按要求一个一个分别进行调整，自由度大、效率好，而且，操作也很简单，只需开启与要调整的轮胎2有关的开闭阀14就可以了。

前记的轮胎空气压控制操作即使在制动装置111使用中也无妨。

为什么呢？这是因为用于制动的空气箱115和用于轮胎空气压控制的空气箱4是分别独立设置的。

不仅如此，因为用于控制空气压的空气箱4和用于制动的空气箱115还通过止回阀10互相连接着，所以，当用于制动的空气箱115的空气压下降不足以制动时，也可以利用空气箱4的空气来使制动装置111刹闸。

旋转接头7至少通过四个密封环24形成空气连通室22和润滑脂收容室23，并且润滑脂收容室23里填充着润滑脂，因此，空气连通室22的空气被密封环24和润滑脂完全密封的同时，密封环24还由润滑脂给以良好的润滑，从而使整个旋转接头7保持有非常好的密封效果。

最后要说明的是，虽在上述的实施例中，设轮胎2共有四个，但也可以不受这个数字的限制，例如，也可以是2-3个或者5个以上。

同样，在上述的实施例中，也设控制用空气箱4共有四个，这也可以不限于此，例如也可以是1-3或者5个以上。

类似的，在前面的实施例中，虽然设旋转接头7共有四个密封环24，当然也可以不受此限制，比如也可以是6以上的偶数。

此外，在前面的实施例中，旋转接头7虽是通过塞子30来开闭润滑脂供给路27的，这也可以不受此限制，比如，也可以在润滑脂供给路上连接润滑脂供给装置(没有图面表示)。

如上所示，本发明能够收到以下效果：

轮胎空气压控制装置是由轮胎、空气压缩机、空气存贮箱、调整阀、传递阀、旋转接头构成的，特别因为与轮胎状态相呼应设置了调整阀、传递阀、旋转接头，所以可以根据路面条件，个别单独地、任意连续控制各个轮胎的空气压；

因为设置有专供控制用的空气箱，所以，即使利用空气压缩机的制动装置正处于制动状态中，也能进行轮胎的空气压控制；

因为设置有专供控制用的空气箱，所以，在制动空气压不足时，也可以把它用于制动装置。

Claims (4)

1、本发明的轮胎空气压控制装置具有以下结构特征。这个装置包括下列组件：设置于车身上的能够旋转的多个轮胎；用于制动装置的空气压缩机；与空气压缩机相连接并能把来自空气压缩机的压缩空气存贮起来的空气箱；与空气箱相连接，并能把来自空气箱的空气通过手动调节到各个轮胎所要求的空气压的调整阀；连接空气箱和各个轮胎，并根据来自各个调整阀所要求的空气压和来自各个轮胎的空气压来供给或排泄空气箱和各个轮胎之间的空气，使各轮胎始终保持所要求空气压的传递阀；以及介于车身和轮胎之间所设置的能把各个传递阀和各个轮胎始终相连通的旋转接头。

2、按照上述权利要求1项所记载的轮胎空气压控制装置，其特征是轮胎和调整阀以及传递阀各有四个。

3、按照上述权利要求1项所记载的轮胎空气压控制装置，其特征是，也可以把控制用空气箱用于制动装置。

4、按照上述权利要求1项所记载的轮胎空气压控制装置，其特征是，旋转接头由安装在变速箱上的不能旋转的固定环状体、安装在轮毂上并能在固定环状体内侧旋转的旋转体、介于固定环状体和旋转体之间而设置的一个空气连通室和在这个空气连通室两侧形成一对润滑脂收容室的至少四个密封环、设置于固定环状体上并与空气连通室相通的进气通路、设置于旋转体上并与空气连通室相通的排气通路以及设置在固定环状体上并与润滑脂收容室相通的润滑脂供给路所构成。

Images