JP2017526568A

JP2017526568A - タイヤ空気圧管理システム用のバルブアセンブリ

Info

Publication number: JP2017526568A
Application number: JP2016572834A
Authority: JP
Inventors: シッダ−ス、ジェイソン、エム．
Original assignee: ダナヘビービーイクルシスティムズグループ、エルエルシー
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2017-09-14
Anticipated expiration: 2035-06-29
Also published as: US20170204983A1; JP6399564B2; CN106461098B; US10030781B2; WO2016003866A1; CN106461098A; EP3160776A1

Abstract

タイヤ空気圧管理システム用のバルブアセンブリである。バルブアセンブリはハウジングを含む。ハウジングはバルブキャビティを含む。ケージ部材がバルブキャビティの中に配置されている。ケージ部材は、ハウジングとシールされた関係にある。ピストンは、ケージ部材の中で移動可能である。付勢部材が、バルブキャビティの付勢部材キャビティ部に提供されている。付勢部材は、ピストンを付勢部材キャビティ部から離れるように付勢すべく、ピストンの軸部に接触している。

Description

［関連出願の相互参照］
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の定めにより、２０１４年６月３０日に出願された米国特許仮出願第６２／０１９，０７９号に与えられた利益を主張し、その全開示は本明細書により参照によって組み込まれる。

本発明は、バルブアセンブリに関する。より具体的には、本発明は、タイヤ空気圧管理システム用のバルブアセンブリに関する。

例えば、農業に用いられるトラクタなどの特定のタイプの車両は、その車輪アセンブリのタイヤ空気圧が定期的に最適性能に調整されることを必要とする。概して、このタイプの車両は、広範囲のタイヤ空気圧にわたって動作する大容量の車輪アセンブリを有する。当技術分野において、この大容量の車輪アセンブリを空気で膨張させる、又はそこから空気を抜くのにタイヤ空気圧管理システムを利用することが知られている。現在のところ、既知のシステムが動作できるタイヤ空気圧範囲は限定されている。

従って、タイヤ空気圧管理システムが動作できる圧力範囲を拡大するバルブアセンブリを提供することが望ましい。

タイヤ空気圧管理システム用のバルブアセンブリについての複数の実施形態が提供される。

一実施形態において、バルブアセンブリはハウジングを備える。ハウジングはバルブキャビティを有する。ケージ部材がバルブキャビティの中に配置されている。ケージ部材は、ハウジングとシールされた関係にある。ピストンは、ケージ部材の中で移動可能である。付勢部材が、バルブキャビティの付勢部材キャビティ部に提供されている。付勢部材は、ピストンを付勢部材キャビティ部から離れるように付勢すべく、ピストンの軸部に接触している。

別の実施形態において、バルブアセンブリはハウジングを備える。ハウジングはバルブキャビティを有する。第１の流体管が、バルブキャビティ、及びタイヤ空気圧管理システムの別の部分と流体連通している。第２の流体管が、バルブキャビティと流体連通し且つ第１の流体管と選択的に流体連通している。第３の流体管が、バルブキャビティと流体連通し且つ第１の流体管と選択的に流体連通している。ケージ部材がバルブキャビティの中に配置されている。ケージ部材は、ハウジングとシールされた関係にある。ピストンは、ケージ部材の中で移動可能である。ピストンは、第１の端面及び第２の端面を有する。第１の端面及び第２の端面は、ピストンの両端を画定する。第１の端面は、空気圧信号を受信するよう構成されている。第２の端面は、ピストンがバルブキャビティの端部から離れるよう付勢する付勢部材により接触されるよう構成されている。

本発明の上記の利点及び他の利点が、添付図面に照らして検討されると、以下の詳細な説明から当業者には容易に明らかになるであろう。

本発明によるタイヤ空気圧管理システムの一実施形態の概略図である。

本発明による図１のタイヤ空気圧管理システムのバルブアセンブリについての一実施形態の一部に関する断面図である。

図１のタイヤ空気圧管理システムの一部の断面図であり、図２のバルブアセンブリの別の部分を図示している。

図１のタイヤ空気圧管理システムの一部の斜視図であり、図２のバルブアセンブリの特定の部分を、明確にするためにバルブアセンブリの特定の部分を除去して図示している。

図２のバルブアセンブリの特定の部分の斜視図である。

本発明は、明示的に別段の定めをした場合を除き、様々な代替の方向及び段階的順序を想定し得ることを理解されたい。添付図面に図示され、以下の明細書に説明される特定のシステム、方法、アセンブリ、及び機能は、単に発明の概念の例示的な実施形態にすぎないことも理解されたい。従って、開示された複数の実施形態に関する特定の寸法、方向、又は他の物理的特徴は、明示的に別段の定めがない限り、限定とみなされることはない。また、そうでない場合があるが、様々な実施形態における同じ要素が、同じ参照番号を使用して本願のこのセクションの中で一般に参照され得る。

タイヤ空気圧管理システム１０用のバルブアセンブリ８が本明細書に説明される。バルブアセンブリ８は、公開済みＰＣＴ特許出願第ＷＯ２０１４／１２４４２９号に記述されたタイヤ空気圧管理システムの実施形態とともに用いるのに適しており、その全開示は本明細書により参照によって組み込まれる。バルブアセンブリ８は、公開済みＰＣＴ特許出願第ＷＯ２０１４／１２４４２９号に開示されていない他のシステムにおいて利用され得ることを理解されたい。

タイヤ空気圧管理システム１０は、例えば、乗用車、商用車、又は不整地（ｏｆｆ−ｈｉｇｈｗａｙ）用車両などの車両（図示せず）とともに利用されてよい。また、システムは工業用途、移動用途、及び航空宇宙用途を有し得る。タイヤ空気圧管理システム１０は、主に図１を参照しながら、主に１つのバルブアセンブリ８を参照して説明される。しかし、システム１０は、１つのバルブアセンブリ８だけを含むように限定されず、複数のバルブアセンブリ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃを含んでよい。提供される各バルブアセンブリ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃは同様に構成されて、後述されるように構成されることが好ましい。また、システム１０は、主に１つの車輪アセンブリ１２を参照して説明される。しかし、システムは、１つの車輪アセンブリ１２だけを用いるように限定されず、複数の車輪アセンブリ１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃとともに用いるのに適している。

車輪アセンブリ１２は、タイヤ１４及び車輪リム１６を有する。車軸（図示せず）が、車輪アセンブリ１２、具体的には車輪リム１６に連結されてよい。好ましくは、各車輪アセンブリ１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは上述された通りである。車輪アセンブリ１２は、加圧流体、例えば空気などを収めるよう構成されている。車輪アセンブリ１２の内部に収められた空気の圧力は、以下、「タイヤ空気圧」と呼ばれる。

システム１０は、タイヤ空気圧を調節する（増やす、減らす、又は維持する）のに利用される。一実施形態において、目標タイヤ空気圧は、車輪アセンブリ１２のために選択されてよい。他の複数の実施形態において、システムは、目標タイヤ空気圧が１つ又は複数の車輪アセンブリ１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃのために選択されるように実行され得る。特定の実施形態において、目標タイヤ空気圧は、約１００ｐｓｉ又はそれより大きく選択されてよい。例えば、目標タイヤ空気圧は、約１１０ｐｓｉに選択されてよい。他の複数の実施形態において、目標タイヤ空気圧は、１００ｐｓｉより少なく選択されてよい。例えば、目標タイヤ空気圧は、約４０ｐｓｉに選択されてよい。有利なことに、システム１０により、タイヤ空気圧は、目標タイヤ空気圧まで増加する又は減少することが可能である。例えば、タイヤ空気圧は、約６０ｐｓｉから約１１０ｐｓｉに、又は約１０ｐｓｉから約４０ｐｓｉに増加し得る。更に他の複数の実施形態において、目標タイヤ空気圧は、約５ｐｓｉに選択され、約４０ｐｓｉから約５ｐｓｉに減少してよい。

加圧空気が、空気源１８から車輪アセンブリ１２に供給される。空気源１８は、タイヤ空気圧及び目標タイヤ空気圧より大きい圧力の空気を供給する。空気源１８及びそこから供給される加圧空気は、必要な場合に、車輪バルブアセンブリ２０を開いてタイヤ空気圧を増加させるのに利用される。好ましくは、空気源１８は、例えばウェットタンクなどのリザーバ２２を有する。コンプレッサー２４は、供給管２６を通ってリザーバ２２と流体連通しており、リザーバ２２に蓄えるために加圧空気をそこに供給する。特定の実施形態において、加圧空気から水分を除去するために、乾燥器２８が供給管２６に挿入されている。フィルタ（図示せず）も供給管２６に挿入されてよい。

空気源１８は、給気管３２を通って空気圧制御ユニット３０と流体連通している。空気圧制御ユニット３０は、タイヤ空気圧を増加させる、減少させる、維持する、及び測定するのに利用される。空気圧制御ユニット３０は、システム１０をベントするのにも利用される。

空気圧制御ユニット３０は本体部３４を有し、これは図２〜図４に最も良く示されている。給気ポート３６及びチャネルポート３８が、本体部３４に形成されている。好ましくは、別々のチャネルポート３８、３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃが、システム１０と流体連通が可能な各車輪アセンブリ１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに提供される。給気ポート３６及びチャネルポート３８はそれぞれ、別々の流体管３２、４０を空気圧制御ユニット３０に取り付けるためのねじ部（図示せず）を含んでよい。図１に図示されるように、給気ポート３６は供給流体管３２に取り付けられており、チャネルポート３８は第１の制御経路流体管４０に取り付けられている。

チャネルポート３８は、流体制御経路４２を通って、車輪バルブアセンブリ２０と流体連通している。好ましくは、システム１０の各車輪バルブアセンブリ２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは、車輪バルブアセンブリとチャネルポートとの間に提供された流体制御経路４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃを通って、チャネルポート３８、３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃと流体連通している。流体制御経路４２は、チャネルポート３８に取り付けられ且つそれと流体連通している第１の制御経路流体管４０と、ロータリージョイント４４とを有する。流体制御経路４２の回転部分及び静止部分は、ロータリージョイント４４を通って流体連通している。また、流体制御経路４２は、ロータリージョイント４４及び車輪バルブアセンブリ２０と流体連通している第２の制御経路流体管４６を有する。一実施形態において、ロータリージョイント４４は、第２の制御経路流体管４６が車輪アセンブリ１２とともに回転し、第１の制御経路流体管４０が車輪アセンブリ１２に対して静止していることを可能にする。好ましくは、各流体制御経路４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃは同様に構成されている。

流体制御経路４２は、車輪バルブアセンブリ２０を通って車輪アセンブリ１２と選択的に流体連通している。好ましくは、車輪バルブアセンブリ２０は車輪アセンブリ１２に取り付けられ、タイヤ空気圧を増加させる、減少させる、又は維持するために、開位置と閉位置との間で動作可能である。好ましくは、システム１０と流体連通している各車輪バルブアセンブリ２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは上述の通りであり、図１に図示されるように、それぞれの車輪アセンブリ１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに取り付けられている。車輪バルブアセンブリ２０の好ましい複数の実施形態が、公開済みＰＣＴ特許出願第ＷＯ２０１４／０２８１４２号に記述されており、その全開示はその全体の参照により本明細書によって組み込まれる。好ましくは、各車輪バルブアセンブリ２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは同様に構成されている。

車輪バルブアセンブリ２０は、閉位置又は開位置にあってよい。第２の制御経路流体管４６の内部圧力とタイヤ空気圧との間の差圧が開閾値より上である場合、車輪バルブアセンブリ２０は開位置にある、又は開位置に置かれている。好ましくは、開閾値は、約５ｐｓｉ又はそれより大きい。より好ましくは、開閾値は、約５〜約８ｐｓｉである。車輪バルブアセンブリ２０は、特定の開閾値を有するよう構成されてよい。第２の制御経路流体管４６の内部圧力とタイヤ空気圧との間の差圧が開閾値より上である限り、車輪バルブアセンブリ２０は開位置にとどまる。タイヤ空気圧と第２の制御経路流体管４６の内部圧力との間の差圧が閉閾値より上である場合、車輪バルブアセンブリ２０は閉位置にある、又はそこに置かれている。好ましくは、閉閾値は、約５〜約８ｐｓｉである。車輪バルブアセンブリ２０は、特定の閉閾値にあるよう構成されてよい。タイヤ空気圧を調整する必要があるとシステム１０が判断するまで、車輪バルブアセンブリ２０は閉位置にとどまる。

空気圧制御ユニット３０は、内部流体管４８も有する。内部流体管４８は、空気圧制御ユニット３０を通じて空気を方向付けるための流路を提供する。内部流体管４８は、１つ又は複数の分岐５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５２を含み得る。各分岐５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５２は、空気圧制御ユニット３０の別の部分と選択的に流体連通し得る。空気圧制御ユニット３０が、１つより多くのチャネルポート３８、３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃを有する場合、別々のバルブアセンブリ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃが提供され、内部流体管４８と各チャネルポートとの間の選択的な流体連通を可能にする。一実施形態において、各分岐５０、５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃは、それぞれのバルブアセンブリ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃを通ってそれぞれのチャネルポート３８、３８Ａ、３８Ｂ、３８Ｃと選択的に連通し得る。バルブアセンブリ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、流体制御経路４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃが、互いに分離され且つ内部流体管４８から分離されることを可能にする。このように、必要に応じて、バルブアセンブリ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、内部流体管４８が各流体制御経路４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃと個々に連通することを可能にする。また、内部流体管４８は、給気ポート３６及び給気バルブアセンブリ５４を通って、供給管３２と選択的に流体連通している。

給気バルブアセンブリ５４は、空気源１８と内部流体管４８との間の選択的な流体連通を可能にする。タイヤ空気圧を調節することが望ましい場合、給気バルブアセンブリ５４は開位置になり、空気源１８が内部流体管４８と連通することを可能にする。給気バルブアセンブリ５４は、好ましくは、公開済みＰＣＴ特許出願第ＷＯ２０１４／１２４４２９号に記述される通りである。給気ポート３６は、給気バルブアセンブリ５４、内部流体管４８、及びバルブアセンブリ８を通って、チャネルポート３８と選択的に流体連通している。

好ましくは、バルブアセンブリ８は３方向仕様である。ここで図１〜図４を参照すると、バルブアセンブリ８はハウジング５６を有する。一実施形態において、ハウジング５６は、空気圧制御ユニット３０の本体部３４の一部から形成されている。ハウジング５６は、バルブキャビティ５８を含む。バルブキャビティ５８は、主要キャビティ部６０、下側キャビティ部６２、及び付勢部材キャビティ部６４を含む。主要キャビティ部６０は、下側キャビティ部６２に取り付けられ、傾斜移行部６５が下側キャビティ部６２を付勢部材キャビティ部６４に接続している。このように、主要キャビティ部６０は、下側キャビティ部６２及び傾斜移行部６５により、付勢部材キャビティ部６４から分離されている。主要キャビティ部６０、下側キャビティ部６２、及び付勢部材キャビティ部６４はそれぞれ、全体的に円筒形状をしている。主要キャビティ部６０、下側キャビティ部６２、及び付勢部材キャビティ部６４のそれぞれには直径がある。主要キャビティ部６０の直径は、下側キャビティ部６２の直径より大きい。下側キャビティ部６２の直径は、傾斜移行部６５の直径及び付勢部材キャビティ部６４の直径より大きい。ピストン６６及び付勢部材６８が、バルブキャビティ５８の中に配置されている。

バルブアセンブリ８は、タイヤ空気圧を迅速に増加又は減少させることを可能にするための高流量を有する。バルブアセンブリ８は、第１の流体管７０を通ってチャネルポート３８と流体連通している。第１の流体管７０は、バルブアセンブリ８と、チャネルポート３８と流体連通しているタイヤ空気圧管理システム１０の他の複数の部分との間の流体連通を可能にする。第１の流体管７０が、チャネルポート３８から本体部３４を通ってバルブキャビティ５８に延在している。第１の流体管７０はバルブキャビティ５８と流体連通している。より具体的には、第１の流体管７０は、その１つの端部において、バルブキャビティ５８の主要キャビティ部６０と流体連通している。

バルブアセンブリ８は、第２の流体管７２を通って大気とも流体連通している。第１の流体管７０及び第２の流体管７２は、選択的に流体連通している。第２の流体管７２は、１つの端部において、バルブキャビティ５８と流体連通している。より具体的には、第２の流体管７２は、その１つの端部において、バルブキャビティ５８の主要キャビティ部６０と流体連通している。第２の流体管７２は、本体部３４を通って延在している。第２の流体管７２は、反対側の端部において、チャンバ７４、及び空気圧制御ユニット３０に形成されたベントポート７５を通って大気と流体連通している。ベントポート７５は、１つの端部において、チャンバ７４と流体連通している。ベントポート７５は、反対側の端部において、大気と流体連通している。このように、第２の流体管７２は、バルブキャビティ５８と大気との間の流体連通を可能にする。

第２の流体管７２は、空気圧制御ユニット３０の本体部３４を通って、バルブキャビティ５８とチャンバ７４との間に、バルブキャビティ５８に対して斜めに延在している。好ましくは、第２の流体管７２は、全体的に卵形の断面を有する。第２の流体管７２に全体的に卵形の断面を提供することで、バルブアセンブリ８の上側チャンバ７６からのそこを通る加圧空気流量は増加することが可能である。上側チャンバ７６からのそこを通る加圧空気流量が増加するので、車輪アセンブリ１２の目標タイヤ空気圧は下げられ得る。しかし、第２の流体管７２は別の断面形状であり得ることを理解されたい。一実施形態において、第２の流体管７２は、一対の丸みのある壁部７８、及び一対の平坦な壁部８０によって画定されている。それぞれの丸みのある壁部７８は、一対の平坦な壁部８０のそれぞれに取り付けられ、一対の平坦な壁部８０は互いに平行な関係にある。

バルブアセンブリ８は、第３の流体管８２を通って空気源１８と選択的に流体連通している。第１の流体管７０及び第３の流体管８２は、選択的に流体連通している。第３の流体管８２は、空気圧制御ユニット３０の本体部３４を通って延在し、１つの端部においてバルブキャビティ５８と流体連通している。より具体的には、第３の流体管８２は、１つの端部において、バルブキャビティ５８の下側キャビティ部６２と流体連通している。第３の流体管８２は、反対側の端部において、内部流体管４８の分岐５０と流体連通して、バルブキャビティ５８と空気源１８との間の流体連通を可能にする。

ピストン６６は、上側部分８４、中央部分８６、及び下側部分８８を有する。中央部分８６は上側部分８４及び下側部分８８に取り付けられ、上側部分８４を下側部分８８から分離している。上側部分８４は端面９０を有する。端面９０は、ピストン６６の第１の端部を形成する。この端面は、ソレノイドバルブ９２から加圧空気の空気圧信号を受信するよう構成されている。加圧空気の空気圧信号を提供すべく、ソレノイドバルブ９２は流体管（図示せず）を通って内部流体管４８と流体連通している。ソレノイドバルブ９２は、空気圧信号管９４を通ってバルブキャビティ５８とも流体連通している。空気圧信号管９４は、バルブキャビティ５８、より具体的には主要キャビティ部６０にあるピストン６６の上方の空間９５と流体連通している。

空気圧制御ユニット３０は、圧力変換器１５０も有する。圧力変換器１５０は、タイヤ空気圧を測定し、空気源１８からの空気の圧力を測定し、内部流体管４８の空気の圧力を動的に測定し、それに関連した信号を提供する。圧力変換器１５０は、本体部３４に形成されたポートを通って、内部流体管４８と流体連通している。

空気圧制御ユニット３０の複数の部分は、制御デバイス１５２と通信している。タイヤ空気圧が増加している、又は減少している場合、圧力変換器１５０は、内部流体管４８の空気の圧力を動的に測定し、タイヤ空気圧に対応する信号を制御デバイス１５２に提供し得る。制御デバイス１５２は、圧力変換器１５０から信号を受信し、給気バルブアセンブリ５４、バルブアセンブリ８、デフレートバルブアセンブリ１５４に信号を提供し得る。制御デバイス１５２も、タイヤ空気圧を読み取って表示するために、圧力変換器１５０と通信し得る。

制御デバイス１５２により提供される信号は電流の形であり、バルブアセンブリ８に送信されると、ソレノイドバルブ９２により受信される。制御デバイス１５２により提供される信号に応答して、ソレノイドバルブ９２は通電され、空気圧信号をピストン６６に提供する。ソレノイドバルブ９２に通電すると、流体管及び空気圧信号管９４を通って、内部流体管４８とピストン６６の上方の空間９５との間の流体連通が可能になる。空気圧信号管９４はピストン６６の上方の空間９５と流体連通しているので、制御デバイス１５２により提供される信号がソレノイドバルブ９２により受信されると、内部流体管４８からの加圧空気がピストン６６の端面９０に方向づけされ得る。ピストン６６は、その端面９０に方向づけされた空気圧信号に応答して移動可能である。

本明細書に提供されるシステムを説明するために、電流がソレノイドバルブ９２により受信された場合、バルブアセンブリ８は「開いている」と呼ばれ得る。電流がソレノイドバルブ９２により受信されていない場合、又は電流がソレノイドバルブ９２により除去された場合、バルブアセンブリ８は「閉じている」と呼ばれ得る。

図３に示されるようにバルブアセンブリ８が開いている場合、バルブアセンブリ８の第１の流体管７０及び第３の流体管８２と、チャネルポート３８との間の流体連通によって、内部流体管４８は流体制御経路４２と流体連通している。また、この条件下で、内部流体管４８は、流体制御経路４２を通って車輪バルブアセンブリ２０と流体連通している。図２に示されているようにバルブアセンブリ８が閉じている場合、流体制御経路４２は内部流体管４８と流体連通していない。その代わりに、この条件下で流体制御経路４２は、後述されるように、バルブアセンブリ８の第１の流体管７０と第２の流体管７２との間の流体連通によって大気にベントされる。また、バルブアセンブリ８が閉じている場合、車輪バルブアセンブリ２０は、タイヤ空気圧と大気との間の圧力差に起因して閉位置に移動する。車輪バルブアセンブリ２０を閉じることで、加圧空気が車輪アセンブリ１２に加えられる、又はそこから除去されることが防止される。有利には、本明細書で説明されるバルブアセンブリ８を利用することで、車輪バルブアセンブリ２０を低タイヤ空気圧状態の下で迅速に閉じることが可能になる。提供される各バルブアセンブリ８、８Ａ、８Ｂ、８Ｃは、上述されたように開く又は閉じて、内部流体管４８と選択された流体制御経路４２、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃとの間の流体連通を可能にする又は防止し、それぞれの車輪バルブアセンブリ２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを閉じ得る。

ピストン６６の端面９０が、ピストン６６の上側部分８４の一部として提供され、第１の環状部９６に取り付けられている。第１の環状部９６は外径９８を有する。第１の環状部９６は第１の円筒部１００に取り付けられている。第１の円筒部１００は、第１の環状部９６の外径９８より小さい外径１０２を有する。第１の円筒部１００は第１の円錐台形部１０４に取り付けられている。第１の円錐台形部１０４は、１つの端部が第１の円筒部１００に、反対側の端部が中央部分８６に取り付けられている。中央部分８６は、全体的に円筒形状をしている。中央部分８６は第２の円錐台形部１０６に取り付けられ、第２の円錐台形部１０６はピストン６６の下側部分８８の一部として提供されている。第２の円錐台形部１０６は第２の円筒部１０８に取り付けられている。第２の円筒部１０８は外径１１０を有する。第２の円筒部１０８は第２の環状部１１２に取り付けられている。第２の環状部１１２は、第２の円筒部１０８の外径１１０より大きい外径１１４を有する。

第２の環状部１１２は軸部１１６に取り付けられている。軸部１１６は、第２の環状部１１２からバルブキャビティ５８の付勢部材キャビティ部６４に延在している。一実施形態において、軸部は円筒形状をしている。ピストン６６の第２の端部は、軸部１１６の端面１１８により画定されている。ピストン６６の第２の端部は、ピストン６６の第１の端部の反対側に提供されている。

軸部は、バルブキャビティ５８の付勢部材キャビティ部６４へと下方に延在している。付勢部材キャビティ部６４において、軸部１１６の端面１１８は、付勢部材６８により接触されている。軸部１１６の端面１１８は、ピストン６６を付勢部材キャビティ部６４及びバルブキャビティ５８の端部１２０から離れるように付勢する付勢部材６８により接触されるよう構成されている。一実施形態において、端面１１８は円形を有する。図２から図３に最も良く図示されるように、付勢部材６８は付勢部材キャビティ部６４に提供され、その端部は軸部１１６に接触して、ピストン６６に付勢を与える。別の端部では、付勢部材は空気圧制御ユニット３０の本体部３４の一部と接触する。付勢部材６８を付勢部材キャビティ部６４に配置することで、上側チャンバ７６を通じた大気への加圧空気流量を増加させることが可能になるのは、付勢部材６８が加圧空気の流路に提供されていないからである。上側チャンバ７６を通じた大気への加圧空気の流れを増加させることで、車輪アセンブリ１２の目標タイヤ空気圧は下げられることが更に可能である。付勢部材６８は、例えば、ばね鋼などの弾性材料で形成されている。好ましくは、付勢部材６８はコイルばねである。

ピストン６６は、ケージ部材１２２の中に少なくとも部分的に配置されている。ケージ部材はガイドとしても機能し、ピストン６６はその中で線形に移動可能である。ピストン６６の複数の部分はケージ部材１２２の複数の部分とシールするように係合され、加圧空気がバルブアセンブリ８を通ってタイヤ空気圧管理システム１０の他の複数の部分に流れることを可能にする。ケージ部材１２２及び付勢部材６８は、離間した関係にある。一実施形態において、ケージ部材１２２及び付勢部材６８は、ピストン６６の部分により互いに分離されている。より具体的には、図２、図３、及び図５に最も良く図示されているように、ケージ部材１２２及び付勢部材６８は、軸部１１６により互いに分離されている。

図２〜図３に図示されるように、ケージ部材１２２はバルブキャビティ５８の中に配置されている。より具体的には、ケージ部材１２２は、バルブキャビティ５８の主要キャビティ部６０の中に配置されている。ケージ部材１２２及び付勢部材６８は、バルブキャビティ５８の下側キャビティ部６２によっても互いに分離されている。後述されるように、ケージ部材１２２は、ハウジング５６とシールされた関係にある。

ここで図５を参照すると、ケージ部材１２２は、上側環状部１２４、中央環状部１２６、及び下側環状部１２８を有する。上側環状部１２４は、ピストン６６の第１の環状部９６の周りに配置されている。上側環状部１２４は、第１の壁部１３０を介して中央環状部１２６に取り付けられている。第１の壁部１３０は円筒形状をしており、そこを貫通して提供された複数の円形の穴１３２を有する。第１の壁部１３０は、ピストン６６の第１の円筒部１００の周りに配置されている。中央環状部１２６は、第２の壁部１３４を介して下側環状部１２８に取り付けられている。第２の壁部１３４は円筒形状をしており、そこを貫通して提供された複数の穴１３６を有する。第２の壁部１３４を貫通して形成された複数の穴１３６のうち少なくとも1つの穴は、面取りされた部分１３８によって少なくとも部分的に画定されている。好ましくは、複数の穴１３６のそれぞれの穴は、第２の壁部１３４の面取りされた部分１３８によって少なくとも部分的に画定されている。面取りされた部分１３８を利用して穴１３６を画定すると、バルブアセンブリ８を通じた加圧空気の流れ、及び流体制御経路４２のベントが改善され、これにより、車輪バルブアセンブリ２０は低タイヤ空気圧状態の下で閉じることが更に可能になる。図２に戻って参照すると、面取りされた部分１３８は、バルブアセンブリ８の中央チャンバ１４０を通じた、より大量の加圧空気流量を可能にする。バルブアセンブリ８の中央チャンバ１４０を通じた、より大量の加圧空気流量を可能にすることで、車輪アセンブリ１２の目標タイヤ空気圧は下げられることが更に可能である。第２の壁部１３４は、ピストン６６の中央部分８６の周りに配置されている。

図５に戻って参照すると、シール部材１４２、１４４、１４６が、上側環状部１２４、中央環状部１２６、及び下側環状部１２８のそれぞれの周りに提供されている。好ましくは、各シール部材１４２、１４４、１４６は、溝にリング状に配置されている。好ましくは、各シール部材１４２、１４４、１４６は、エラストマ材料で形成されている。一実施形態において、各シール部材１４２、１４４、１４６はＯリングである。シール部材１４２、１４４、１４６は、上側環状部１２４、中央環状部１２６、及び下側環状部１２８と、ハウジング５６との間に別々のシールを提供し、ハウジング５６はケージ部材１２２がハウジング５６とシールされた関係にあることを可能にする。

図２に戻って参照すると、バルブアセンブリ８も、上側チャンバ７６、中央チャンバ１４０、及び下側チャンバ１４８を有する。上側チャンバ７６は、第２の流体管７２を通ってチャンバ７４と流体連通している。上側チャンバ７６は、中央チャンバ１４０とも選択的に流体連通している。上側チャンバ７６は、例えば、流体制御経路４２をベントすることが望ましい場合、中央チャンバ１４０と流体連通している。

流体制御経路４２をベントすることが望ましい場合、ソレノイドバルブ９２は通電解除される。ソレノイドバルブ９２が通電解除された場合、空気圧信号はピストン６６の端面９０に方向づけされず、付勢部材６８はピストンに付勢を与え、これにより、ピストン６６はバルブキャビティ５８の付勢部材キャビティ部６４及び端部１２０から離れるように付勢される。この条件下で、第１の流体管７０は、上側チャンバ７６及び中央チャンバ１４０を通って第２の流体管７２と流体連通している。上側チャンバ７６及び第２の流体管７２はチャンバ７４及びベントポート７５を通って大気と流体連通し、中央チャンバ１４０は、チャネルポート３８及び第１の流体管７０を通って流体制御経路４２と流体連通しているので、上側チャンバ７６が中央チャンバ１４０と流体連通すると、加圧空気は、流体制御経路４２からバルブアセンブリ８及び第２の流体管７２を通ってチャンバ７４に流れ得る。加圧空気は、チャンバ７４からベントポート７５を通って大気にベントされる。流体制御経路４２が大気にベントされている場合、図２に示されるように、ピストン６６の第２の円錐台形部１０６の一部が、下側環状部１２８の内部とシールするように係合される。

また、タイヤ空気圧管理システム１０をベントすることが望ましい場合、公開済みＰＣＴ特許出願第ＷＯ２０１４／１２４４２９号に記述されているように、タイヤ空気圧管理システム１０がベントされることが好ましい。タイヤ空気圧管理システム１０をベントすることが望ましい場合、デフレートバルブアセンブリ１５４が開き、内部流体管４８が可変エリアバルブアセンブリ１５６を通って大気と連通することが可能となる。デフレートバルブアセンブリ１５４、可変エリアバルブアセンブリ１５６、及びこれらの間に提供された流体管１５８は、好ましくは、公開済みＰＣＴ特許出願第ＷＯ２０１４／１２４４２９号に記述された通りである。

タイヤ空気圧を増加させる、減少させる、又は維持することが望ましい場合、中央チャンバ１４０は、下側チャンバ１４８と流体連通した状態に置かれる。中央チャンバ１４０を下側チャンバ１４８と流体連通した状態に置くべく、ソレノイドバルブ９２は通電され、上述されたように、空気圧信号がピストン６６の端面９０に方向づけされる。また、上述されたように、ソレノイドバルブ９２に通電することで提供される空気圧信号に応答して、ピストンが移動可能である。空気圧信号がピストン６６の端面９０により受信された場合、ピストンはバルブキャビティ５８の付勢部材キャビティ部６４及び端部１２０に向かって付勢され、付勢部材６８を圧縮する。

この条件下で、第１の流体管７０は、中央チャンバ１４０及び下側チャンバ１４８を通って第３の流体管８２と流体連通している。下側チャンバ１４８が、供給管３２、給気バルブアセンブリ５４、内部流体管４８、及び第３の流体管８２を通って空気源１８と流体連通し得、中央チャンバ１４０が、チャネルポート３８及び第１の流体管７０を通って流体制御経路４２と流体連通しているので、下側チャンバ１４８が中央チャンバ１４０と流体連通すると、加圧空気は、バルブアセンブリ８を通って内部流体管４８から流体制御経路４２へ方向づけされ、必要な場合にタイヤ空気圧を増加させる、減少させる、又は維持し得る。加圧空気が流体制御経路４２に方向づけされてタイヤ空気圧を増加させる、減少させる、又は維持する場合、図３に示されるように、ピストン６６の第１の円錐台形部１０４の一部が、中央環状部１２６の内部にシールするように係合される。

前述の詳細な説明から、本来の範囲及び趣旨から逸脱することなく、様々な変更、追加、及び他の代替的な実施形態が可能であることが明らかであろう。本発明の原理の最も良い例示及びその実用的な応用を提供し、それによって、当業者が本発明を様々な実施形態において、企図される特定の用途に適した様々な変更とともに用いることを可能にすべく、本明細書で論じられた複数の実施形態が選択され説明された。理解されるべきであるが、全てのそのような変更及び変形は本発明の範囲内である。

Claims

タイヤ空気圧管理システム用のバルブアセンブリであって、
バルブキャビティを有するハウジングと、
前記バルブキャビティの中に配置され、前記ハウジングとシールされた関係にあるケージ部材と、
前記ケージ部材の中で移動可能なピストンと、
前記バルブキャビティの付勢部材キャビティ部に提供された付勢部材と、
を備え、
前記付勢部材は、前記ピストンが前記付勢部材キャビティ部から離れるよう付勢すべく、前記ピストンの軸部に接触している、
バルブアセンブリ。
前記バルブキャビティは主要キャビティ部も有し、前記ケージ部材は、前記主要キャビティ部に配置されている、
請求項１に記載のバルブアセンブリ。
前記付勢部材は、前記ピストンが前記付勢部材キャビティ部から離れるように付勢すべく、前記軸部の円形端面に接触している、
請求項１又は２に記載のバルブアセンブリ。
前記付勢部材及び前記ケージ部材は、前記ピストンの一部によって互いに分離されている、
請求項１から３の何れか一項に記載のバルブアセンブリ。
前記ケージ部材は、第１の円筒形状の壁部を介して中央環状部に取り付けられた上側環状部と、第２の円筒形状の壁部を介して前記中央環状部に取り付けられた下側環状部とを有し、
前記第１の円筒形状の壁部は、そこを貫通して形成された複数の穴を含み、前記第２の円筒形状の壁部は、そこを貫通して形成された複数の穴を含み、前記第２の円筒形状の壁部を貫通して形成された前記複数の穴のうち少なくとも１つの穴は、前記第２の円筒形状の壁部の面取りされた部分によって少なくとも部分的に画定されている、
請求項１から４の何れか一項に記載のバルブアセンブリ。
前記ピストンは上側部分も有し、前記上側部分は空気圧信号を受信し、前記ピストンの第１の端部を形成する端面を有し、前記ピストンの前記第１の端部は前記ピストンの第２の端部の反対側に提供され、
前記ピストンの前記第２の端部は前記軸部の端面によって画定されている、
請求項１から５の何れか一項に記載のバルブアセンブリ。
第１の流体管は、前記バルブキャビティ、及び前記タイヤ空気圧管理システムの別の部分と流体連通しており、
第２の流体管は、前記バルブキャビティと流体連通し且つ前記第１の流体管と選択的に流体連通している、
請求項１から６の何れか一項に記載のバルブアセンブリ。
前記ピストンと流体連通している空気圧信号管を更に備え、
前記ピストンは、前記空気圧信号管を通って前記ピストンに方向づけされた空気圧信号に応答して、移動可能である、
請求項１から７の何れか一項に記載のバルブアセンブリ。
前記主要キャビティ部は、下側キャビティ部により前記付勢部材キャビティ部から分離されている、
請求項２に記載のバルブアセンブリ。
前記空気圧信号は、ソレノイドバルブに通電することで提供される、
請求項６に記載のバルブアセンブリ。
前記軸部は、前記ピストンの下側部分の一部として提供され、
前記下側部分は中央部分に取り付けられ、前記中央部分は前記下側部分と前記上側部分とを分離する、
請求項６に記載のバルブアセンブリ。
前記第２の流体管は、全体的に卵形の断面を有する、
請求項７に記載のバルブアセンブリ。
前記第２の流体管は、一対の丸みのある壁部により画定される、
請求項７に記載のバルブアセンブリ。
前記第１の流体管及び前記第２の流体管はそれぞれ、前記バルブキャビティの主要キャビティ部と流体連通している、
請求項７に記載のバルブアセンブリ。
前記タイヤ空気圧管理システムの前記別の部分は、空気圧制御ユニットに形成されたポートである、
請求項７に記載のバルブアセンブリ。
前記第２の流体管は、空気圧制御ユニットに形成されたチャンバを通って大気とも流体連通している、
請求項７に記載のバルブアセンブリ。
前記バルブキャビティの下側キャビティ部と流体連通している第３の流体管を更に備える、
請求項７に記載のバルブアセンブリ。
タイヤ空気圧管理システム用のバルブアセンブリであって、
バルブキャビティを有するハウジングと、
前記バルブキャビティ、及び前記タイヤ空気圧管理システムの別の部分と流体連通している第１の流体管と、前記バルブキャビティと流体連通し且つ前記第１の流体管と選択的に流体連通している第２の流体管と、前記バルブキャビティと流体連通し且つ前記第１の流体管と選択的に流体連通している第３の流体管と、
前記バルブキャビティの中に配置され、前記ハウジングとシールされた関係にあるケージ部材と、
前記ケージ部材の中で移動可能なピストンであって、前記ピストンは第１の端面及び第２の端面を有し、前記第１の端面及び前記第２の端面は前記ピストンの両端を画定し、前記第１の端面は空気圧信号を受信し、前記第２の端面は、前記ピストンを前記バルブキャビティの端部から離れるように付勢する付勢部材により接触される、ピストンと、
を備える、
バルブアセンブリ。
前記ケージ部材は、第１の円筒形状の壁部を介して中央環状部に取り付けられた上側環状部と、第２の円筒形状の壁部を介して前記中央環状部に取り付けられた下側環状部とを有し、
前記第１の円筒形状の壁部は、そこを貫通して形成された複数の穴を含み、前記第２の円筒形状の壁部は、そこを貫通して形成された複数の穴を含み、前記第２の円筒形状の壁部を貫通して形成された前記複数の穴のうち少なくとも１つの穴は、前記第２の円筒形状の壁部の面取りされた部分によって少なくとも部分的に画定されている、
請求項１８に記載のバルブアセンブリ。
前記第２の流体管は、一対の丸みのある壁部により画定され、全体的に卵形の断面を有する、
請求項１８に記載のバルブアセンブリ。