JP2010528920A - 取付け型組立体用パージ弁 - Google Patents

Abstract

本発明は、リム（２２）を備えたホイールと、タイヤとから成る車両用取付け型組立体のためのパージ弁（２１）であって、パージ弁が、リム（２２）と関連した本体（２３）と、閉鎖位置とパージ位置との間で本体（２３）に対して動くことができるピストン（２４）とを有する、パージ弁に関する。本発明によれば、パージ弁（２１）は、リム（２２）の半径方向外部に存在する空間内におけるピストン（２４）の運動によって開放するよう構成され、開放は、ピストン（２４）に加わる制御力の作用によって達成され、制御力は、リム（２２）の半径方向内部に存在する空間から及ぼされ、制御力は、リム（２２）の半径方向内部に存在する空間からピストン（２４）の半径方向内面まで導かれる圧縮空気によって提供され、リム（２２）の半径方向内部に存在する空間からピストン（２４）の半径方向内面まで導かれる圧縮空気は、取付け型組立体の圧力よりも低い又はこれに等しい圧力状態にある。

Description

本発明は、リムと、タイヤとから成る車両用の取付け型組立体のためのパージ弁に関し、取付け型組立体は、土木工学作業型の重車両又はプラントに取り付けられるようになっている。

本発明は、この種の用途には限定されないが、本発明を、特に、鉱山で稼働し、軸方向幅が１８インチ（４５．７２ｃｍ）を超えるダンプ型の車両のタイヤに関して説明する。

かかる取付け型組立体のリムを具体化するには通常２つの方法が存在する。これらリムは、組立体の回転軸線に対して５°又は１５°の角度だけ傾けられたテーパ付きビードの受座を備えた深底（ドロップセンタ）リムか、回転軸線に対して０°か５°かのいずれかの角度をなして傾けられた受座を有する平底（フラットベース）リム若しくはほぼ平底のリムかのいずれかである。

平底リムと呼ばれているリムは、直径がリムの公称直径よりも著しく小さい取付け用ウェルを有している。リムのこの内径は、ユーザにとっては小さすぎると見なされる場合がある。というのは、例えば、このようなリムの内径では、重量に対してますます強力になっている車両の効果的な制動に適した寸法のブレーキドラムを選択することが可能ではないからである。

その結果、これらリムは、通常、乗用車型及び／又は重量物運搬車両型の車両向きの取付け型組立体に用いられているが、例えば現場機械及び土木工学作業用車両のような他形式の車両には全くとは言わないまでもあまり用いられていない。

取付け型組立体、特に「チューブレス」型の取付け型組立体を製作するため、平底リムは、この場合、少なくとも１つの取り外し可能な側方リング、１つのロックリング及びシールを有する必要があり、明らかなこととして、平底リムは、部品が取り外し可能に設けられている側部とは反対側に固定フランジを有している。確かに、車両のホイールの寸法及びタイヤの寸法、特に底部領域の剛性は、ホイールがタイヤをリムに取り付けることができるよう幾つかの部品の状態で製作されなければならないことを意味している。したがって、少なくとも３つの部品が必要である。しかしながら、大抵の場合、必要な部品の数は４つよりも多く、タイヤのサイズが大きい場合には６つという多くの部品になる場合があり、ホイールを車両に固定する部品については言うまでもない。ゴムで作られているシールを除き、リムの部品は、金属で作られており、したがって、重く且つ嵩張っており、取り扱いが困難である。この場合、大型のタイヤや超大型のタイヤの脱着は、困難であり、時間のかかる作業であることが予想される。かかるタイヤを備えたホイールを取り付けると共に／或いは取り外すには、車両又は機械を取るに足りないとは言えないほどの時間の間作動を中止しなければならず、したがって、このことは、これら車両の使用において望ましい生産性にとって有害である。

国際公開第００／７１３６５号パンフレットは、タイヤの取付けを単純化する技術を記載しており、これらタイヤは、リムとしての役目を果たすハブに直接取り付けられる。この場合、独立取付けリングは、リム受座としての役目を果たし、ブロッキングリングによって定位置に保持され、これらブロッキングリングは、特に相補形状の異形材を用いてハブに固定される。この技術では、ロックリングは、円周方向に弾性があり且つ半径方向に耐圧縮性がある補強リングで補強されると共にこれを覆っている加硫ゴム配合物で作られている。

このような技術は、非常に魅力的である。というのは、リムへの取付け段階及び車両へのホイールの固定段階を無くすことができるからであり、タイヤは、取付けリング及びロックリングを介してハブに直接取り付けられる。さらに、部品数が大幅に減少するので、これら要素の取り扱い段階が一層単純になる。

しかしながら、この後者の技術を用いるにせよ、タイヤが数個の部品で構成されたホイールと関連しているにせよ、タイヤを交換し又は２本のタイヤを車両についてローテーションすることが必要な場合、ホイール及び／又はタイヤを取り外すステップは、常に必要であり、このためには、タイヤをデフレートさせ、そして重量を減少させるためにタイヤを交換するのに欠くことができず、また、少なくとも１つには取付け型組立体をローテーションする場合、実際に欠くことができない何らかの手順が必要である。ダンプ型の車両に取り付けられた５９／８０Ｒ６３サイズのタイヤをデフレートさせるのに要する時間は、３０分を超え、これは、車両のタイヤを全てローテーションするには、合計で少なくとも２時間のデフレーション時間が必要である。

鉱山において、ダンプ型の車両によりダンプ車体全体の運搬に相当する作業サイクルが、通常、この３０分よりも短いとすると、タイヤに対する作業に費やされる時間は、車両の生産性に直接的且つ相当な影響を及ぼす。

したがって、特に、かかるタイヤをデフレートさせるのに要する時間を短縮することが要望されている。

土木工学作業型車両、例えば鉱山で用いられる車両、例えばダンプ型の車両用のタイヤは、通常、負荷及びサイズが慣例の場合、４〜１０バールの圧力までインフレートされる。

現行のデフレーション技術では、空気が逃げ出ることができるようにするために、インフレーション弁の内部部品を弛め又は自由にする必要がある。デフレーション時間を短縮するには、現行のインフレーション弁システムの寸法を増大させる必要があるが、この場合、これらの設計が問題となり、この種のタイヤ内の空気の圧力及び体積により生じる流量は、弁の内部部品を自由にしなければならないオペレータに危害を及ぼす場合がある。

適当なサイズの蝶弁型、スプール弁型又は逆止弁型の既存の弁を検討するにつけ、これらには種々の欠点がある。一方、これら弁は、或る特定の車両に取り付けるには、嵩が大きすぎ、他方、これら弁のメンテナンスを行うには、完全分解が必要である。空気が取付け型組立体から逃げ出る際、空気が粒子、例えばホイールからやって来る腐食残渣、タイヤの破片（タイヤが劣化している場合）、更に凝縮に起因して生じた液体や腐食に抵抗するようになった特定の製品に起因する液体を同伴するので、メンテナンスを考慮に入れる必要がある。

国際公開第００／７１３６５号パンフレット

上記についての研究中、特に、サイズの大きなタイヤ、特に軸方向幅が１８インチを超え、ダンプ型の車両に取り付けられるようになったタイヤを有する取付け型組立体の製作を検討しようとする場合、取付け型組立体の生産性の向上が不断に望まれている。かくして、本発明者は、タイヤをデフレートさせるのに要する時間を短縮する課題に取り組んだ。

この目的は、本発明によれば、リムを備えたホイールと、タイヤとから成る車両用取付け型組立体のためのパージ弁であって、パージ弁が、リムと関連した本体と、閉鎖位置とパージ位置との間で本体に対して動くことができるピストンとを有する、パージ弁において、パージ弁は、リムの半径方向外部に存在する空間内におけるピストンの運動によって開放するよう構成され、開放は、ピストンに加わる制御力の作用によって達成され、制御力は、リムの半径方向内部に存在する空間から及ぼされ、制御力は、少なくとも一部がリムの半径方向内部に存在する空間からピストンの半径方向内面まで導かれる圧縮空気によって提供され、リムの半径方向内部に存在する空間からピストンの半径方向内面まで導かれる圧縮空気は、取付け型組立体の圧力よりも低い又はこれに等しい圧力状態にあることを特徴とするタイヤによって達成される。

「軸方向」という用語は、取付け型組立体の回転軸線に平行な方向を意味し、「半径方向」という用語は、取付け型組立体の回転軸線と交差し、これに垂直な方向を意味している。取付け型組立体の回転軸線は、取付け型組立体が通常の使用中に回転する中心となる軸線である。

円周方向平面又は円周方向断面は、取付け型組立体の回転軸線に垂直な平面である。赤道面又は円周方向中央平面は、タイヤのトレッドの中心又はクラウンを通り、タイヤ及び／又は取付け型組立体を２つの半部に分割する円周方向平面である。

半径方向平面は、取付け型組立体の回転軸線を含む平面である。

タイヤの長手方向又は円周方向は、タイヤの周囲に一致し、タイヤ及び／又は取付け型組立体の転動方向により定められる方向である。

本発明の意味の範囲内において、取付け型組立体は、ホイール又はリムの形式とは無関係に、任意形式のタイヤ／ホイール組立体、特に、上述すると共に国際公開第００／７１３６５号パンフレットに記載された取付け型組立体のような取付け型組立体を含む。

かくして、本発明に従って構成されたパージ弁は、タイヤをデフレートさせるのに要する時間を短縮させることができるよう寸法決め可能である。具体的に説明すると、弁の内部部品の取り外しに対応した介在作業によって従来型インフレーション弁を特定のデフレーション条件に適合させる問題はもはや存在しないので、オペレータの側での直接的な介在無しに開放させることができる本発明の弁を設計することが可能になった。

第１の実施形態では、ピストンの制御面の面積とピストンの半径方向外面の面積の比は、１１０％よりも大きく又はこれに等しい。本発明の意味の範囲内において、制御力が加えられるピストンの表面の面積に一致する制御面の面積は、ピストンの半径方向外面の面積、即ち、取付け型組立体のインフレーション空気と接触状態にあるピストンの表面の面積よりも大きいので、制御力を及ぼす圧縮空気の圧力は、取付け型組立体のインフレーション圧力よりも小さく又はこれに等しいよう選択でき、それと同時に、パージ弁のピストンの半径方向外方運動を得ることが可能であり、かくして、この弁は、開くようになる。

また、第２の実施形態では、制御力は、機械式装置及び／又は油圧式装置及び／又は電気式装置によって増大することが想定される。ピストンの制御面の面積とピストンの半径方向外面の面積の比はさておき、制御力をピストンの制御面に加える圧縮空気によって有利に制御される追加の装置は、この第２の実施形態によれば、かかる制御力を増大させることができる。これらは、例えば、レバーアーム型の機械式システムであるのが良い。電気式装置、例えば電磁石も又、制御力に寄与することができる。

本発明は又、上述した２つの実施形態の組み合わせを想定している。

また、有利には、本発明によれば、パージ弁は、空気が車両のホイール相互間に軸方向に存在する空間中に放出されるようリムベースに固定される。かかる実施形態では、空気は、トラックの下面、地面及びホイールの中実部品によって相対的に包囲されたゾーン中に放出される。かくして、例えば車両のリヤアクスルに取り付けられたツインホイールの場合、空気を取付け型組立体の各々からツインホイール相互間の空間中に放出することができる。

本発明の上述の実施形態によれば、パージ弁の開放をもたらす制御力を加える圧縮空気は、１本又は複数本のホイールに固定されたダクト、例えば剛性管によって運ばれるのが良く、かかるダクトの一端部は、圧縮空気をピストンの半径方向内面まで運搬するためにパージ弁の半径方向内部部品に固定され、ダクトの他端部は、圧縮機の連結のためにオペレータに対して接近可能である。オペレータにとって接近可能なこの他端部は、有利には、ホイールの軸方向外部に存在する空間内に位置し、即ち、有利には、オペレータに対するデフレーションに関連した危害を制限するよう空気が放出されるゾーンの外部に位置する。

本発明の有利な変形形態では、パージ弁は、その開放位置において、タイヤキャビティ内のリムの半径方向外部の空間内に環状放出区分を生じさせる。本発明のこの変形形態によれば、全空気放出断面積が所与の場合、開口部の幅は、制限され、かくして、取付け型組立体内に入っており、開口部のこの幅よりも大きな寸法のデブリが通過するのを阻止するようにすることができる。さらに、本発明の実施形態のこの変形形態は、デフレーション中に同伴される恐れのある直径の大きな粒子を無くすことにより、デフレーションの安全特徴を高める。また、この結果、パージ弁の汚れの度合いが減少する。

本発明の第１の実施形態によれば、パージ弁は、オリフィスを通って空気をリムの半径方向内部の空間内に放出する。好ましくは、オリフィスは、１０ｍｍよりも短い少なくとも１つの特徴的な寸法を有する。本発明の意味の範囲内において、オリフィスの特徴的寸法という用語は、オリフィスを特徴づける寸法、例えば、円形断面のオリフィスの場合では直径、或いは、例えば、これとは異なる断面のオリフィスの場合、長さ、幅又は高さである。

本発明の他の実施形態によれば、パージ弁は、少なくとも２つのオリフィスを通って空気をリムの半径方向内部に存在する空間内に放出する。また、空気出口オリフィスの数を増やすことにより、デフレーション中に同伴されたデブリを濾過して除去することが可能になり、オリフィスの直径が減少し、この場合、オリフィスの数が増大することが考えられる。また、オリフィスの数の増大は、騒音の減少に寄与することができる。

１つ又は複数のオリフィスの全断面積は、有利には、パージ弁を通る空気の流れの際の圧力降下を最小限に抑えるために、取付け型組立体のキャビティ内のピストンの開放によって形成される断面積に少なくとも等しい。

本発明の有利な一実施形態によれば、パージ弁は、タイヤ圧力がしきい圧力を超えるや否や、ピストンをパージ弁位置に動かす制御システムを有する。本発明のかかる実施形態は、所定のしきい圧力にいったん達すると、パージ弁の開放をトリガする制御システムを提供することから成る。

本発明のこの実施形態の第１の変形形態によれば、パージ弁は、常閉位置を保証する圧縮可能な手段を有し、パージ弁は、受動型の制御システムを有し、タイヤ圧力は、圧縮可能な手段により定められる圧力に達するまで、パージ弁を開放状態に保つ。

本発明のこの実施形態の第２の変形形態によれば、パージ弁は、能動型の制御システムを有し、タイヤ圧力は、オペレータの制御を介してパージ弁を開放状態に保つ。

受動型制御システムから成る第１の変形形態の場合、本発明者は、パージ弁に直接作用してこれを開放させるためにタイヤ圧力を利用することを提案する。

本発明者は、例えば、既定の圧力しきい値で破裂し、取付け型組立体のキャビティからパージ弁のピストンの半径方向内部部品に向かってダクト、例えば剛性管を通る空気の通路を開くよう較正された装置、例えばダイヤフラム弁を提案する。このような装置は、有利には、パージ弁がオペレータ制御圧力の作用下で開いているとき、例えば、望ましくない圧力がダイヤフラム弁に及ぼされるのを阻止するよう逆止弁と関連する。

能動型制御システムから成る第２の変形形態の場合、本発明者は又、パージ弁に直接作用してこれを開放させるようタイヤ圧力を利用するが、この時点では、オペレータにより制御される装置を用い、かかる装置は、例えば、取付け型組立体のキャビティをパージ弁に結合するダクトに設けられる。パージ弁の動作の仕方及び特にパージ弁が開く仕方は、受動型制御システムの方式に類似している。

本発明のこの実施形態の別の変形形態によれば、パージ弁は、タイヤ圧力がしきい圧力を超えるや否やピストンをパージ位置に動かす制御システムを有し、パージ弁は、能動型の制御システムと受動型の制御システムを組み合わせて利用する。この場合、例えば、しきい圧力値に近くなると共に／或いはこれを超えたことをオペレータが知ったときに熟慮の上での行為か受動型システムによる自動的行為かのいずれかによってタイヤ圧力を定めることが可能である。

取付け型組立体の圧力を利用する能動型及び／又は受動型制御システムの場合、パージ弁の設計は、パージ弁がピストンの半径方向内面に働く取付け型組立体のインフレーション圧力に等しい空気圧力の作用を受けて開くことができるようにするためには上述したようなものでなければならず、かかる空気圧力は、ピストンの半径方向外面に加わる同一の圧力の作用と上述の圧縮可能な手段の作用の合計に対抗する。この場合、パージ弁は、取付け型組立体のキャビティ内に入っている空気と接触状態にあるピストンの半径方向外面の面積よりも少なくとも１０％大きいピストンの制御面の面積を有し、したがって、パージ弁は、断面の差及び圧縮可能手段の剛性によってあらかじめ定められた圧力に圧すると共に／或いは制御力がピストンが動くようにするためにピストンの半径方向内面に作用する力により空気の作用を補う機械的及び／又は油圧的作用により増大するまで、開放位置のままであるようになっている。

かくして、本発明に従って構成されたパージ弁により、オペレータへの危害を生じさせないで、迅速なデフレーションが可能であり、その直径及びスループットを取付け型組立体の体積及びそのインフレーション圧力による必要に応じて適合させることが可能である。

また、更に、本発明により、過度に高いタイヤ圧力で運転する危険性を回避し、更に、特にタイヤ損傷をもたらす恐れのある危険性を制限する目的で、過度に高い圧力が生じた場合に現存する待機時間を制限することができるようにする能動型及び／又は受動型制御システムの追加が可能である。

本発明のパージ弁は又、新品のホイールの設計又は製造時点で元の機器として最初に提供することも可能であり、必要なことは、このホイールが所要の寸法の穿孔を有することだけであり、この場合、弁は、オリフィスに嵌め込まれる。パージ弁は、その本体をホイールを構成する板金の厚みの中にねじ込み、パージ弁の２つの要素、例えば、互いにねじ止めされ、ホイールを把持する２つの要素をホイールに押し付けることにより取付け可能である。また、取付けの単純化により、本発明の弁を既存のホイールに取り付けることができ、必要なことは、単純な追加の穿孔である。

新品のホイールの設計又は製造の場合、変形例として、パージ弁の本体をホイールに溶接しても良く、この本体は、かくして、ホイールの一体部分となり、その全体的な機械的強度に寄与する。

ピストンは、弁の内部機構体に固定され、組立体は、有利には、弁体にねじ止めされることにより固定される。ピストンは、弁の半径方向外部部品に向かって動くことができるので、ピストンは、タイヤが定位置に存在していなくても又はもはや存在することがなくても、接近可能状態になる。かくして、例えばピンレンチ（引っかけレンチ）用の穴、ねじ回し用のスロット等のような手段を用いてメンテナンスのためにパージ弁を容易に取り外すことができ、確かに、パージ弁を定期的にクリーニングすることが、特に重要である。というのは、本発明のパージ弁は、粒子が取付け型組立体のキャビティから激しく排出されるのを阻止するために粒子を収集しやすいからである。

本発明は更に、リムを備えたホイールと、タイヤとから成る取付け型組立体を、リムと関連した本体と、閉鎖位置とパージ位置との間で本体に対して動くことができるピストンとを有するパージ弁を用いてデフレートさせる方法であって、パージ弁が、常態では閉じられている、方法において、弁をリムの半径方向内部に存在する空間から及ぼされる制御力の作用で開放することを特徴とする方法を提案する。

以下において、本発明の別の詳細及び有利な特徴は、図１〜図４を参照して行われる本発明の幾つかの例示の実施形態の説明から明らかになろう。

リムに固定された本発明の第１の実施形態としてのパージ弁の略図である。 リムに固定された本発明の第１の実施形態としてのパージ弁の略図である。 リムに固定された本発明の第２の実施形態としてのパージ弁の略図である。 リムに固定された本発明の第２の実施形態としてのパージ弁の略図である。 リムに固定された本発明の第３の実施形態としてのパージ弁の略図である。 リムに固定された本発明の第３の実施形態としてのパージ弁の略図である。 ツイン取付け型組立体に固定された本発明のパージ弁の略図である。

図を理解しやすくするために、図は、縮尺通りには描かれていない。図１〜図３は、軸線ＸＸ′に関して対称に延びるパージ弁の半分の図であるに過ぎない。

図１ａ及び図１ｂは、本発明に従って製作され、取付け型組立体のホイールのリム２の中に固定されたパージ弁１の半径方向断面図である。この例では、実質的に円形断面のパージ弁１は、特に、例えばリム２に設けられた穴の中にねじ込まれることによりリム２に固定された弁体３と、弁を作動させるために弁体の内部に設けられた追加の機械的部品５を介してねじ止めされることによりそれ自体弁体３と関連したピストン４とから成っている。

図１ａ及び図１ｂの場合、パージ弁１の設計は、ピストン４の半径方向外面の面積がピストン１の半径方向内面の面積よりも小さいようなものであり、制御面の直径ｄは、図１の場合、ピストン４の半径方向外面の直径Ｄよりも大きく、この半径方向外面は、それ自体、取付け型組立体のインフレーション用空気の圧力と接触状態にある。

図１ａ及び図１ｂの記載によれば、パージ弁１は、ピストン４の半径方向外面の断面積を減少させることができる追加の要素９を有している。この追加の要素９は、有利には、弁体３への螺着によって固定される。ピストン４が動くと、このピストンは、この追加の要素９のところの通路を露出させると同時に、弁体３の半径方向内側部分と接触関係をなしたままである。

パージ弁を構成する種々の要素は、十分な寸法上の正確さ及び剛性を達成することができるようにする任意の材料で構成可能であり、これは、ステンレス鋼、射出成形材料等であるのが良い。

単純化のため、図１ａ及び図１ｂ並びにこれらの図に続く図は、互いに固定される要素及び互いに対して動くことができる要素相互間に必要なシールを示していない。本発明では、高い密封レベルが必要であり、かかる高い密封レベルは、ホイール／弁体及び／又は弁体／ピストン連結部相互間のＯリングシール又は金属製弾性ガスケットの使用により又は変形例として、金属間接触を可能にするピストンの傾斜プロフィールの使用により当業者には知られている仕方で得ることができる。

締結要素、例えば、ねじ山の領域及びパージ弁の種々の構成部品を互いに分離するためにこれら種々の構成部品にトルクを及ぼすことができる領域は、どの図にも示されていない。具体的に言えば、図１は、ピストン４と部品又は要素５との間に設けられる場合があり、リムの半径方向外側ゾーンからピストン４に作用することにより、例えばピストン４と部品又は要素５の組立体をねじ戻すためにピストン４を回すことにより要素５を弁体３から離脱させることができるようにする機械的結合手段を示していない。

本発明のパージ弁１は、上述したように、穴が設けられた新たに設計されると共に／或いは製造されたリム（又はホイール）に固定されるのが良く、或いは、変形例として、取付け型組立体に必要なパージ弁のサイズに適した穴が設けられた既存のリム（又はホイール）に固定可能である。

パージ弁１は、一方において部品５に設けられた支持体とピストン４の部品７との間で圧縮されるばね６を更に有している。ばねの圧縮度及び剛性は、パージ弁１が図１ａに示されているような常閉型のものであるようにあらかじめ定められており、図１ｂは、パージ弁１を開放状態で示している。

図１ａ及び図１ｂは、ピストン４がホイールの半径方向外部に位置するゾーンに向かって動くことができるようにし、したがって、パージ弁１が開くことができるようにする圧縮空気を運ぶダクト８を更に示している。ダクト８により運ばれる圧縮空気は、制御面であると考えられるピストン４の半径方向内面と接触する。この制御面の直径ｄは、図１の場合、ピストン４の半径方向外面の直径Ｄよりも大きく、この半径方向外面は、それ自体、取付け型組立体のインフレーション用空気の圧力と接触状態にある。したがって、ピストンの制御面まで運ばれる圧縮空気の圧力は、ピストン４が動くことができるようにするほど高くなければならず、しかも、取付け型組立体のインフレーション圧力よりも低いものであるのが良い。ただし、ばね６及び特にばね剛性がそれに応じて選択されていることを条件とする。ピストン４の半径方向内面に及ぼされる圧縮空気の圧力は、実際には、インフレーション空気によりピストン４の半径方向外面に及ぼされる力とばね６により及ぼされる力の組み合わせ、即ち合力を補償しなければならない。

図２ａ及び図２ｂは、図１ａ及び図１ｂのパージ弁に類似したパージ弁２１を示しており、取付け型組立体内において既定のしきい圧力に達するや否や、パージ弁が開くようにする受動型及び／又は能動型制御システムがこのパージ弁２１に追加的に設けられている。特に例えばタイヤによる又は制動システムによるインフレーション用空気の温度の上昇に起因して、取付け型組立体内における圧力の上昇が生じる恐れがある。特にタイヤの一体性を保つために、この種の圧力増大を回避することが好ましい。

これら図２ａ及び図２ｂの場合、パージ弁２１の設計は、ピストン２４の半径方向外面の面積がピストン２１の半径方向内面の面積よりも小さいようなものであり、制御面の直径ｄには、図１の場合と同様、ピストン２４の半径方向外面の直径Ｄよりも大きく、この半径方向外面は、それ自体、取付け型組立体のインフレーション用空気の圧力と接触状態にある。さらに、ばねの寸法及び剛性は、ピストン２４の半径方向外面と半径方向内面の両方に作用する既定のしきい圧力よりも高い圧力の作用により、パージ弁２１がリム２２の半径方向外部に位置するゾーンに向かうピストン２４の運動により開くように選択されている。

図２ａ及び図２ｂの記載によれば、図１ａ及び図１ｂの場合と同様、パージ弁２１は、ピストン２４の半径方向外面の断面積を減少させることができる追加の要素２９を有している。この追加の要素２９は、有利には、弁体２３への螺着によって固定される。ピストン２４が動くと、このピストンは、この追加の要素２９のところの通路を露出させると同時に、弁体２３の半径方向内側部分と接触関係をなしたままである。

パージ弁２１は又、追加のダクト２１０と関連しており、この追加のダクトは、ピストン２１の半径方向内面を経て、取付け型組立体により形成された内部キャビティにつながっている。このダクト２１０は、空気の通路を閉鎖し、所定のしきい圧力に達するや否や開くことができる装置２１１を有し、このような要素は、例えば、既定のしきい圧力で破裂するよう較正されたダイヤフラム弁である。このように説明した装置は、取付け型組立体の圧力増大と関連した危険性を制限する受動型制御システムを構成する。

図２ａ及び図２ｂの場合、直径Ｄ２及び直径ｄ２並びにばねの寸法及び剛性の選択により、しきい圧力にいったん達すると、取付け型組立体の最終圧力を定めることができる。例えば、一選択肢は、例えばダイヤフラム弁を交換することによりこの受動型制御装置の修理か整備かのいずれかのために車両が無負荷状態で且つ低速で工場に戻ることができるようにする２バールの圧力状態にすることである。

パージ弁２１は、ピストン２１の半径方向内面を介して取付け型組立体により形成された内部キャビティに通じる別の追加のダクト２１２を更に有する。このダクト２１２は、車両の運転台からオペレータにより作動され又は変形例として車両の側部に位置する制御装置２１３と関連しており、この制御装置は、ダクト３１を開き、したがってパージ弁２１を開き、したがって取付け型組立体をデフレートさせることができる。このデフレーションを制御する方法は、オペレータが自分の思うように始動させたり停止させたりするので、能動型制御システムを構成する。

図２ａ及び図２ｂでは、ダクト２１０，２１２は、ちょうど１つの穿孔を備えたホイールへの取付けを単純化するために互いに連結されて単一のものになっている。他の変形実施形態では、ダクトは、別個のままであっても良く、この場合、車輪は、追加の穿孔を有する。

同様に、図示していない他の変形実施形態によれば、ダクト２１０，２１２は、パージ弁への連結を単純化するために互いに連結されて単一のものになっていても良い。

他の変形実施形態によれば、装置２１１，２１３は、弁体２３に組み込まれても良く、この変形実施形態により、特にパージ弁２１が既存のホイールに取り付けられているときの単純な取付けが可能である。

ダクト２１０，２１２は、有利には、ダクト２８により運ばれる空気が通るのを阻止するために逆止弁又はこれと均等な装置を有する。同様に、ダクト２８は、ダクト２１０，２１２により運ばれる空気が通るのを阻止するための逆止弁を有するのが良い。

図３ａ及び図３ｂも又、受動型及び／又は能動型制御システムの追加を計算に入れたパージ弁３１を示している。

これら図３ａ及び図３ｂの場合、パージ弁３１の設計は、ピストン３４の半径方向外面の面積がピストン３１の制御面の面積よりも小さいようなモノである。図３ａ及び図３ｂの記載によれば、寸法ｄ３，ｄ′３により示された２つの表面を組み合わせることによりピストン３１の制御面の面積が増大しており、このようにするために、寸法ｄ３により示された制御面に対応する弁３１のゾーンに到達した制御用空気は又、弁体３３に固定された要素３５に設けられている通路３１６によって寸法ｄ３′により示された制御面に対応したゾーンまで運ばれる。これら２つの制御面の組み合わせ作用は又、特に、ピストン３４と要素３５との間及び要素３７，３５相互間のそれぞれの摩擦のゾーン３１７，３１８のところに設けられた密封手段によって保証される。かくして、全体的制御面全体の全体寸法（ｄ３＋ｄ３′）は、図３の場合、ピストン３４の半径方向外面の寸法Ｄ３よりも大きく、この半径方向外面は、それ自体、取付け型組立体のインフレーション用空気の圧力と接触状態にある。さらに、図２の場合と同様、ばねの寸法及び剛性は、ピストン３４の半径方向外面と制御面の両方に作用する既定のしきい圧力よりも高い圧力の作用により、パージ弁３１がリム３２の半径方向外部に位置するゾーンに向かうピストン３４の運動により開くように選択されている。

図２ａ及び図２ｂの場合と同様、パージ弁は、能動型及び／又は受動型制御装置を有するのが良い。

パージ弁１，２１，３１の開放により、図１ｂの場合であれ、図２ｂの場合であれ、図３ｂの場合であれいずれにせよ、インフレーション用空気の入っている取付け型組立体のキャビティ内への環状オリフィス１４，２１４が形成される。この環状オリフィスは、今日における解決策と比較してデフレーション時間をかなり減少させると同時に取付け型組立体内に入っていて、デフレーション用空気の流れによって運ばれる飛翔体から成る場合のある固体粒子の通過を制限するためにオリフィスの寸法を局所的に制限するのに足るほど大きな空気出口表面積を提供するよう設計されている。

パージ弁内の流れは、有利には、ピストンの底端部のところ及び放出された空気の圧力降下を制限し、乱流の発生を阻止するよう図示のように放出オリフィス１５，２１５，３１５と面一をなす位置のところに設けられた漸変連結部によって最適化される。

この場合、この環状オリフィスにより運ばれる空気は、懸濁状態にある固体粒子を更に濾過して除去するために、制限された断面の１つ又は２つ以上のオリフィス５、２１５，３１５を通って放出される。

パージ弁１，２１の周囲に設けられるこれらオリフィス５，２１５の数を増大させると、放出される全空気流量を制限しないでこれらの断面を減少させることができる。

さらに、これらジェットの数を増大させることにより、圧力下における空気の放出によって生じる騒音レベルを制限することができる。また、騒音を一段と制限するためにサイレンサ型の装置をパージ弁１，２１の周りに関連させることが可能である。

本発明は又、図示されていないが、空気を放出するときの騒音を減少させることができる変形実施形態を更に提供することができ、例えば、１つ又は複数の出口オリフィスは、流量のうちの少なくとも６０％を表す１次空気層を形成するよう設計されるのが良く、この１次空気層は、１次空気層に当たると共に／或いは１次空気層の周りに低速空気層を生じさせる小さなジェットによって包囲される。

パージ弁のどの実施形態にせよ、パージ弁がその閉鎖位置にあるときに、パージ弁は、有利には、要素がリムの半径方向外側部品内で固定されているリムの表面に対して隆起した要素を備えておらず、換言すると、要素は、リムの半径方向外面から突き出ててはいない。このような構成により、タイヤのビード又は変形例としてホイールを構成しているリングのビードの通過は、取付け型組立体が取り付けられているとき又は取り外されているとき、遮られないようになる。

図４は、タイヤ４３，４３′と、各々がパージ弁４１，４１′を有するホイール４４，４４′とから成る２つのツイン取付け型組立体４２，４２′の組み合わせを示している。取付け型組立体は、アクスル４５に固定されている。パージ弁４１，４１′は、有利には、取付け型組立体相互間に位置する空間内に位置決めされ、空気が放出されると、空気は、この空間内に放出され、したがって、オペレータから遠ざかるようになっている。

この図４は、オペレータがパージ弁４１，４１′を開放することができるようにする圧力状態にある空気に圧縮機を連結することができるダクト４８，４８′だけを示している。

サイズが５９／８０Ｒ６３及び４４／８０Ｒ５７のタイヤを有する取付け型組立体についてデフレーション試験を行った。本発明のパージ弁を有する取付け型組立体について試験を行った。

インフレーション弁を用いて通常の仕方でデフレートする同一の取付け型組立体について他の試験を行った。

得られた結果は、次の表に記載されている。

〔表１〕
５９／８０Ｒ６３ ４４／８０Ｒ５７
本発明のパージ弁を用いたデフレーション ３．２０分 ２分
インフレーション弁を用いたデフレーション ４２分 ２８分

これら結果の示すところによれば、単純化及び安全性の面における利点とは別に、本発明により得られたデフレーション時間は、通常の時間よりも極めて短く、これにより、車両の生産性の面で相当な向上を得ることができる。

本発明のパージ弁は、土木工学作業用途のための大型取付け型組立体に特に魅力的である。このパージ弁は又、任意形式の取付け型組立体、例えば重量物運搬車両用の取付け型組立体、特に、ツイン取付け型組立体に代えて単一の取付け型組立体として車両に取り付けられるようになった取付け型組立体、農耕型の車両用の取付け型組立体、特にインフレーション圧力が低くてサイズが大きい取付け型組立体等にも使用できる。

Claims (11)

1. リムを備えたホイールと、タイヤとから成る車両用取付け型組立体のためのパージ弁であって、前記パージ弁が、前記リムと関連した本体と、閉鎖位置とパージ位置との間で前記本体に対して動くことができるピストンとを有する、パージ弁において、前記パージ弁は、前記リムの半径方向外部に存在する空間内における前記ピストンの運動によって開放するよう構成され、前記開放は、前記ピストンに加わる制御力の作用によって達成され、前記制御力は、前記リムの半径方向内部に存在する空間から及ぼされ、前記制御力は、少なくとも一部が前記リムの半径方向内部に存在する空間から前記ピストンの半径方向内面まで導かれる圧縮空気によって提供され、前記リムの半径方向内部に存在する空間から前記ピストンの半径方向内面まで導かれる前記圧縮空気は、前記取付け型組立体の圧力よりも低い又はこれに等しい圧力状態にある、タイヤ。
2. 前記ピストンの制御面の面積と前記ピストンの半径方向外面の面積の比は、１１０％よりも大きく又はこれに等しい、請求項１記載のパージ弁。
3. 前記制御力は、機械式装置及び／又は油圧式装置及び／又は電気式装置によって増大する、請求項１又は２記載のパージ弁。
4. 前記パージ弁は、その開放位置において、前記タイヤキャビティ内の前記リムの半径方向外部の前記空間内に環状放出区分を生じさせる、請求項１乃至３の何れか１項に記載のパージ弁。
5. 前記パージ弁は、少なくとも１つのオリフィスを通って空気を前記リムの半径方向内部の空間内に放出する、請求項１乃至４の何れか１項に記載のパージ弁。
6. 前記オリフィスは、１０ｍｍよりも短い少なくとも１つの特徴的寸法を有する、請求項５記載のパージ弁。
7. 前記パージ弁は、前記タイヤ圧力がしきい圧力を超えるや否や、前記ピストンを前記パージ弁位置に動かす制御システムを有する、請求項１乃至６の何れか１項に記載のパージ弁。
8. 常閉位置を保証する圧縮可能な手段を有し、前記パージ弁は、受動型の制御システムを有し、前記タイヤ圧力は、前記圧縮可能な手段により定められる圧力に達するまで、前記パージ弁を開放状態に保つ、請求項７記載のパージ弁。
9. 前記パージ弁は、能動型の制御システムを有し、前記タイヤ圧力は、オペレータの制御を介して前記パージ弁を開放状態に保つ、請求項７又は８記載のパージ弁。
10. ダンプ型の車両用の取付け型組立体のための請求項１乃至９の何れか１項に記載のパージ弁。
11. リムを備えたホイールと、タイヤとから成る取付け型組立体を、前記リムと関連した本体と、閉鎖位置とパージ位置との間で前記本体に対して動くことができるピストンとを有するパージ弁を用いてデフレートさせる方法であって、前記パージ弁が、常態では閉じられている、方法において、前記弁を前記リムの半径方向内部に存在する空間から及ぼされる制御力の作用で開放し、前記制御力は、少なくとも一部が前記リムの半径方向内部に存在する空間から及ぼされる前記ピストンの半径方向内面まで導かれる圧縮空気によって提供され、前記リムの半径方向内部に存在する空間から前記ピストンの半径方向内面まで導かれる前記圧縮空気は、前記取付け型組立体の圧力よりも低い又はこれに等しい圧力状態にある、方法。

Images