JP2731910B2 - 自動タイヤ膨張・収縮装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は米国特許明細書第4,640,331号に明示されて
いる集中タイヤ膨張システム（CTIS）を改良したもので
あって、この発明の譲受人へ譲度されたものであり、搭
載膨張システム及びタイヤ牽引力システムとしても知ら
れていて、一本以上の車両用タイヤの膨張圧力を遠隔位
置（通常、車両運転室）から、車両の静止中及び／又は
走行中に、加圧流体源（通常、車両の空気ブレーキ圧縮
器及び／又は圧縮空気貯蔵タンクの搭載供給源）を利用
して制御できる自動タイヤ膨張・収縮装置に関する。

（従来の技術） 集中タイヤ膨張システムはタイヤトラクションシステ
ムとしても知られているが、米国特許明細書第2,634,78
2、第2,976,906、第2,989,999、第3,099,309、第3,102,
573、第3,276,502、第3,276,503、第4,434,833の各号参
照により確認できる通り、従来の技術により公知であ
り、これら先行技術のすべての開示は、参考としてここ
に組み入れられている。CTISによって、通常、車両が休
止している時は勿論のこと運転中も、運転者は手動遠隔
操作か／又は自動的に、車両（通常トラック）空気シス
テムから送る一本以上の車両用タイヤの膨張圧力を変え
るか／又は保持できる。

比較的柔らかな地面（例えば、泥地、砂地、又は雪上
での車両の牽引力は、タイヤ内の膨張圧力を低下させる
ことによって非常に増大させることができる。膨張圧力
を低下させることによって、タイヤ支柱面（通常、“fo
otprint"『踏み跡』と呼ばれている）が増大し、その結
果、タイヤと地面間の接触面積を拡大する。したがっ
て、荒れた路上での乗り心地を向上するために長距離輸
送又は高速路走行膨張圧力よりもタイヤ圧力を低くする
ことが望ましいことがよくある。一方、高めのタイヤ圧
力は、平担な路面での転がり抵抗とタイヤのカーカス
（Carcass）温度を減少させることになり、経済性と安
全性の向上につながる。したがつて、クロスカントリー
用車両においては、地面に適合させるために空気タイヤ
の膨張圧力を変えることが望ましく、更に車両の運転
中、又は停止中に、搭載供給源からタイヤの膨張圧力を
変えるシステムを具備することも望ましく更に、そのシ
ステムが車両運転室から制御されることが望ましい。こ
れは、通常は縦列走行をするので車両の停止が全縦隊を
遅らせるような軍用車両の場合は特に真実である。更
に、軍隊が敵軍攻撃下にあるような場合は、車両ができ
るかぎり長く機動性を保持することが肝要である。もし
タイヤが砲火等によって空気漏れを起こしたならば、破
損したタイヤを少なくとも部分的に膨張させ、できるこ
となら車両を可動させるようにすることが肝要である。
従来の技術において知れているCTISは、極度の被害をこ
うむった車両タイヤの分離手段をとるものである。しか
し、従来技術ではCTISには“run flat"『ランフラッ
ト』モードを前もって選ぶ手段を備えていない。この方
式により、制御装置はシステム圧力をすみやかにそして
たびたび検知させるようにし、戦闘等で損傷をうけたタ
イヤを識別し、損傷直後に圧縮空気を供給することがで
き、更に、損傷をうけていない車両タイヤの圧縮空気と
ブレーキ系統のような車両圧縮空気貯蔵タンクが、砲火
等によって損傷を受けるか又はパンクしたタイヤへ空気
を補充するのに利用できる。

本発明の譲受人へ譲度された米国特許明細書第4,640,
331号は、各車輪端末アセンブリ（通常、単一又は二重
タイヤ）で制御バルブと低タイヤ圧力遮断バルブからな
るバルブアセンブリを利用するCTISを開示しており、こ
のバルブアセンブリは、回転シールアセンブリを経て単
一圧力ライン又はコンジットにより中央制御装置に接続
されている。

単一圧力コンジットの加圧は、車両タイヤにに対する
伝達の開閉を行い、前記タイヤを選択した圧力に膨張及
び／又は収縮する上で有効である。

低タイヤ圧力遮断バルブは、膨張圧力が規定最低基準値
に満たない時、そのバルブと関係しているタイヤを中枢
のタイヤ膨張システムの残部から自動的に分離するのに
効果がある。

（発明が解決しようとする課題） しかし、システム圧力の測定頻度が少ないため、砲火
等によって損傷を受けたタイヤを直ちに、確認すること
はできないし、損傷タイヤの空気漏れが規定最低基準を
越える限り、充分な圧力を自動的に保持することはでき
ず、この場合、損傷タイヤは自動的に分離される。

従って、本発明の目的は、戦闘等で損傷したタイヤが
直ちに確認され、損傷タイヤの分離を遅らせるか、又は
避けるために充分な圧縮空気の供給を受けるように、シ
ステム圧力を度々検知することを可能にする『ランフラ
ット』操作モードを前もって選ぶ手段を備えた新式の改
良された自動タイヤ膨張・収縮装置を提供することであ
る。

本発明の上記及び他の目的及び利点は、添付図面に関
連して取り扱われている下記の好ましい実施例の説明か
ら明瞭となる。

（課題を解決するための手段） 本発明は、複数のタイヤホィールアセンブリと、加圧
空気供給源（138）と、各タイヤと前記加圧空気供給源
とを接続する空気回路（50,52,170,146）と、前記タイ
ヤの空気圧を検出する検出手段（186）と、前記タイヤ
に要求されるいくつかの空気圧の１つを予め選択する選
択手段（222）と、前記検出手段からの信号を受けて、
検出されたタイヤ空気圧が前記選択された空気圧に実質
的に等しくないとき、前記空気回路を作動させて各タイ
ヤを前記選択された空気圧に維持するマイクロプロセッ
サを含む制御回路（237）とを有する車両用の自動タイ
ヤ膨張・収縮装置であって、 前記選択手段（222）は、車両が戦闘地帯に入ったと
き、運転者によって作動され、その作動中には、前記マ
イクロプロセッサに少なくとも毎分数回タイヤ空気圧を
監視させて、タイヤ空気圧の低下を直ちに検出して損傷
タイヤを確認するランフラットモードセレクタ（234）
を備えており、 前記空気回路は、前記マクロプロセッサによって作動
され、前記検出された損傷タイヤを他の非損傷タイヤお
よび前記加圧空気供給源に接続して、前記損傷タイヤに
当該装置において可能な最大量の加圧空気を供給するこ
とにより、当該車両が戦闘地帯から脱出して安全地帯へ
到達できるようにするバルブ手段（58）と、 各タイヤについての常閉の低圧力遮断バルブ（56）
と、 前記損傷タイヤの漏出率が前記他のタイヤおよび前記
加圧空気供給源の空気容量を越えたとき、前記低圧力遮
断バルブ（56）を開いて前記損傷タイヤのバルブ手段
（58）を閉じることにより、前記損傷タイヤを前記空気
回路から分離する手段（122,124,136）とを備えている
ことを特徴とする。

（作用） このように構成したことにより、ランフラットモード
では、タイヤ空気圧の検出頻度を毎分数回に高め、タイ
ヤが損傷を受けた場合、タイヤ空気圧の低下を直ちに検
出して損傷タイヤを確認し、バルブ手段を作動させて損
傷タイヤに加圧空気を供給し、損傷タイヤの空気の漏出
率が他のタイヤおよび加圧空気供給源の空気容量を越え
ない限り、損傷タイヤを空気回路から分離することなく
膨張させる。また、損傷タイヤの漏出率が他のタイヤお
よび加圧空気供給源の空気容量を越えた場合には、低圧
力遮断バルブによってバルブ手段を閉じて、損傷タイヤ
を空気回路から分離する。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。車両が通
行する地面に従って、車両の、特に比較的重装備（heav
y duty）の車両の空気タイヤ（特に駆動車輪のタイヤ）
の膨張圧力を変えることの利点は従来技術でも公知であ
り、第６図を参照すれば正しく認識できる。例えば、車
両の後輪駆動軸のタイヤが高速走行用に約75psi（平方
インチ当たりのポンド数）に通常膨張されていると仮定
すれば、荒れた道路をクロスカントリーする場合、約30
psiへ、又は砂地、ぬかるみ、又は雪条件下での運転で
は約20psiへ、タイヤ膨張圧力を減じることは、タイヤ
の接地面積（即ち、踏み跡）の増大及び牽引力の向上を
もたらす。このように低いタイヤ膨張圧力での牽引力の
向上に加えて、車両は劣悪な地面で高速を保つことがで
き、『洗たく板』のような地面をよりなめらかに走行す
るので、車両の劣化を減ずることができる。逆に、高速
時のタイヤの運転温度と磨滅を減ずるには、より高いタ
イヤ膨張圧力が望ましい。勿論、可能性を向上するに
は、タイヤ膨張圧力が搭載加圧流体源から、車両運転室
から制御でき、車両が休止している時は勿論のこと、運
転中の車両でもこの圧力を変更及び保持できることが大
いに望ましい。車両タイヤの膨張圧力が、タイヤ膨張圧
力の速やかな確認、増大及び低下を行う集中タイヤ圧力
膨張システムとは独立して、変更と測定ができることも
大いに望ましい。これはタイヤを最初に膨張する場合に
特に望ましいことである。6X6トラックのような多数の
車軸を有する車両におけるタイヤ膨張システム10が第1A
図および第1B図に示されている。このタイヤ膨張システ
ム10は４輪駆動後輪タイヤ12R及び２輪駆動前輪タイヤ1
2Fの膨張圧力を制御する。

第２図に示されているように、各膨張可能タイヤ12
は、タイヤリム14に装着されていて、そのタイヤリムは
軸受20によって各車軸18の外部末端に回転可能に支持さ
れたホイルハブアセンブリ16に固定されている。本発明
の譲受人へ譲渡されている米国特許明細書第4,434,833
号を参照することにより詳細に分かるように、環状スリ
ーブ24は軸受20の内側位置で、車軸へ押しつけることが
でき、ホイールハブは定められそしてスリーブ24を入れ
子式にスリーブ式環状フランジ26を内部へ広げることが
できる。一組のロータリシール28と30は、スリーブ24の
外周辺とスリーブ式フランジ26に放射状に広がってい
て、シール間の環状密閉室32を規定している。スリーブ
24は入口34及び密閉室32へ通じている通路36を具備して
いる。スリーブ式フランジ26は環状密閉室32からその外
側の外径表面へのびている一般的に放射状に延びる通路
38を具備している。単一通路40は圧力コンジットの通路
用に車輪ハブ16の放射状フランジ部42に具備できる。上
記構成は上記の米国特許明細書第4,434,833号に記載さ
れており、本発明の一部分を形成するものではない。本
発明は他の構造のホイールハブ／車軸収納アセッブリ
（所謂、『ホイールエンドアッセンブリ』）にも同様に
して適用できるものである。タイヤ膨張システム10は二
つの構成部品、即ち車両シャシーに取り付けられた静止
部品と、各ホイールハブ16とタイヤ12へ回転可能に取り
付けた回転部品とで構成すると考えることができる。静
止部品はロータリシール28及び30によって限定された環
状室32によって回転部品へ流体接続されている。静止部
品からの流体コンジット50は、スリーブ24に設けた通路
36の入口34に流体接続されていて、一方ホイールバルブ
48へ導かれている流体コンジット52は、スリーブ式フラ
ンジ26に設けた通路38に流体接続され、ハブ16のフラン
ジ42に限定された開口部40を通っている。コンジット52
を保護するために、グロメット又はブッシング54を開口
部40に具備でき、この開口部40はホイールスタッドに穴
をあけることによって形成してもよい。もちろん選択的
に、外側に向いているハブ16に通路が設けられるように
してもよい。このように、システム10のホイールエンド
アセンブリへの取付けは、車軸ハウジング18の穴あけを
必要とせず、ホイールハブ16の放射状フランジ42に単一
穴40のみをあければよい。したがって、システム10の車
両への最初の取付け及び／又は改装は相当に簡易化さ
れ、車軸ハウジングとホイールハブの荷重支持構造を弱
めることがない。ロータリシール28と30及びホイルエン
ドアセンブリへ通じるコンジット50は車両内部の比較的
保護された位置に配置することができる。

第２図に示すように、ホイールバルブ48は低圧遮断バ
ルブ56、制御バルブ58、及び手動膨張及び圧力チエック
バルブ60を包含する。低圧バルブ56及び制御バルブ58は
一体に形成してもよく、またこれをタイヤ12の内側に配
置することもできる。低圧遮断バルブ56と制御バルブ58
は、システム10のタイヤバルブアセンブリとみなすこと
ができる。コンジット52のマニホールド部62は、バルブ
56,58のポート64,66に各々相互に接続し、又密閉室32を
経由してコンジット50とも相互に接続しており、他方で
は、マニホールドコンジット68は、バルブ56,58のポー
ト70,72に各々相互接続され、さらに手動膨張／チエッ
クバルブ60と、膨張可能タイヤ12の内部室74とに相互接
続している。コンジット76はバルブ56,58のポート78,80
とそれぞれを相互接続している。二重タイヤを使用する
場合は、マニホールドコンジット68は、必要であればバ
ルブ60及びタイヤを分離するために具備されている手動
遮断バルブの下流で分割できる。

制御バルブ58及び低タイヤ圧遮断バルブ56の詳細な構
造及び操作は、第３−４図をそれぞれ参照すれば理解さ
れる。本発明において使用する種々のバルブの構造は、
ある程度、詳細に説明してあり、同じ機能を果たすが、
異なった構造のバルブ及び／又はバルブの組み合わせ
に、取り替えることができる。種々のコンジット及び通
路は、一つの構造体として説明されているが、多重構造
体に取り替えができる。第３図を参照して分かる通り、
制御バルブ58はダイアフラムバルブであって、これは市
販の保証された構成部品を利用するのであれば、部品番
号AC15793としてバーグ製造会社から販売されている型
を改良したトラックの空気ブレーキ急速解除バルブであ
る。バルブ58は４つのポート、即ち、コンジット52のマ
ニホールド部62に接続されたポート66、マニホールドコ
ンジット68に接続されたポート72、コンジット76に接続
されたポート80、及びプラグ84によって密閉された活動
していないポート82を形成している。バルブ58は、プラ
グ式ダイアフラム90を受け入れる中央室88を定めるバル
ブ本体86を含む。バルブ本体86は、多重構造体でもよ
く、ポート80と66の間の流体伝達を制御するためにダイ
アフラム90の外周辺94によって密閉された第１の環状バ
ルブシート92を規定する。スプリング96とスプリング保
持器98はそれぞれ、ダイアフラム90の外周辺94を環状バ
ルブシート92と密閉係合状態へ付勢する。バルブ本体86
はまだダイアフラム90のプラグ部分102によって通常噛
み合わせる環状バルブシート100を定めてポート66,72の
間の流体伝達を制御する。スリーブ104がポート72に取
り付けられ、そこに縮小した開口部を備えている。スプ
リング106とスプリングシート108は、底面112よりも大
きい面積を有するダイアフラム90の上面110にポート80
での流体圧力が作用するようにプラグ102を一方に付勢
させ、シート100と密閉係合状態するように設けられて
いる。縮小した開口部によってスプリング106により小
さな付勢を加えることができる。

約100psiのポート72（コンジット68経由でタイヤ12へ
連結されている）における圧力に対し、プラグ102をシ
ート100に対してスプリングを付勢させ、しかして最大
タイヤ圧を100psiに制限する。勿論、他の最大タイヤ圧
力に選択することもできる。万一、タイヤ圧力が最大圧
力を超過する場合は、プラグ102は、ポート72と66間を
連通するシート100を移動させて下記に述べる方法で余
分のタイヤ圧力を軽減させる。過度のタイヤ圧力は、手
動膨張バルブ60による不適切な充填及び／又はタイヤ12
の過度運転温度の結果により起こり得る。ポート80が開
放されていると仮定して、ダイヤフラム90の下部表面11
2に作用するポート66における約10〜20psiの圧力は、プ
ラグ部分102をシート100から持ち上げて、ポート72とポ
ート66との間を連通させ、タイヤ密閉室32との間の流体
連通を成立させる。ポート66での圧力が約7psi未満へ下
がったときスプリング106はプラグ102を制御バルブを閉
じるシート100に密閉的に噛み合わせるよう仕向けるこ
とになる。したがって、コンジット50及び52の圧力が約
7psi圧力未満では、制御バルブ58は閉じられて、10−20
psi以上の圧力では、制御バルブはポート66と72の間で
開かれることになる。

低タイヤ圧遮断バルブ56は第４図に示されていて、上
記制御バルブ58のように、部品AC15793としてバーグ製
造会社から入手可能なタイプを改良したトラック空気ブ
レーキシステム用急速解除バルブを構成している。低圧
遮断バルブ56は、四つのポート、即ち、コンジット52の
マニホールド部62へ連結されたポート64、マニホールド
コンジット68経由でタイヤ12の内部室74へ連結されたポ
ート70、コンジット76経由でバルブ58のポート80へ連結
された78及びプラグ118により密閉された未使用のポー
ト116を限定しているバルブ本体114を含んでいる。バル
ブ本体114はプラグ式ダイアフラム122が受け入れられる
内部室120も規定する。バルブ56は普通は設置してある
ダイアフラムスプリングを取り外し、バルブシート128
に対するダイアフラム122の外周辺126を確実に支えるス
リーブ部材124に取り替えることにより改良される。し
たがって、ポート70はポート64と78から確実に分離され
ている。スリーブ部材124には、１個以上の開口部130を
設け、ポート64と78の間、及びダイアフラム122の上部
表面134よりも面積の小さいダイアフラム122の下部表面
132とポート78の間に流体伝達を与えるようになってい
る。バルブ本体114は、ダイアフラム122のプラグ部138
によって密閉的にかみ合わせることのできる環状バルブ
シート136を形成してポート64と78の間の流体伝達を制
御する。

ポート70でタイヤ圧力に曝されているダイアフラム12
2の表面積134は、ポート64で供給圧力にさらされるダイ
アフラム122のプラグ部138の表面積140の少なくとも10
倍にしてある。したがって、少なくとも最低圧力がタイ
ヤ室74に存在する限り、ポート64に通じているマニホー
ルド部62の10倍より高い供給圧力でも、バルブ56を開い
てポート64と78の間を通じることはない。ポート64にお
ける供給圧力が110psiを決して超えることがないと仮定
した場合、タイヤとコンジット68内の10psiを超える圧
力はバルブ56を閉じたままにする。しかし、タイヤ12の
広範囲の損傷によって、少なくとも最低圧力をタイヤが
保持できない場合、供給コンジット62の与圧によりプラ
グ138がバルブシート136を離れポート64と78とを流体で
つなぎ、制御バルブ58のポート80にコンジット76経由で
供給圧力を送り、その供給圧力がバルブ58のダイアフラ
ム90の上部表面110に作用して、バルブ58を閉塞位置に
してポート66と72の間の連通を止めて損傷タイヤを自動
的に分離する。このように、少なくとも規定最低与圧を
維持できない損傷タイヤからのシステム供給空気の損失
を防止し、その他のタイヤ膨張システムによって通常の
方法で残ったタイヤを膨張することができる。タイヤ膨
張システムが止められた場合、表面110に作用するダイ
アフラム90の上側の圧力は外周辺94とバルブシート92あ
たりからもれる。勿論、システムが作動するには、最小
タイヤ圧力、例えば10psiを超える最初のタイヤ圧力
は、初期膨張及び圧力チエックバルブ60を通じてタイヤ
12に供給されなければならない。

初期膨張及び圧力チエックバルブ60はマニホールドコ
ンジット68に位置するか、もしくはタイヤリムに直接位
置しても良く、バルブ56と58の下流に位置してタイヤ12
の内部室74へ直接流体を伝達している。初期膨張及び圧
力チエックバルブは従来技術においてもよく知られてい
るように標準タイヤバルブシステム構造を有するもので
ある。

一方、車体側に固定された部分には、圧縮流体源138
があり、これは代表的には車両空気システム圧縮機139
と、圧縮機によってライン141経由で供給される圧縮空
気ブレーキ貯蔵タンク140、空気ブレーキ、トランスミ
ッション及び／又はアクスルシフトアクチュエータ及び
／又は制御装置、空気サスペンション等から成るライン
143によって供給される圧縮空気システム142及びスペア
タイヤ144を含む。ブレーキ貯蔵タンク140は、空気シス
テム142、スペアタイヤ144及びコンジット146を経由し
てシステム貯蔵タンク145とつながっている。

コンジット146は分岐されていて、分岐ライン147及び
148を定め、膨張バルブ154及び圧力調節器156の入口へ
それぞれ導いている。圧力調節器156は収縮バルブ164の
入口へ導くコンジット160に連結されている。膨張バル
ブ154と収縮バルブ164のそれぞれの出口は、マニホール
ドコンジット170に連結されている。マニホールドコン
ジット170はさらに遮断バルブ174の入口へ連結されてい
る。遮断バルブ174は排気管へ連結された出口がある。
マニホールドコンジット170は、各車輛に具備された急
速解除バルブ180のポート178にも連結されている。圧力
変換器186は分岐コンジット188によってコンジット170
の圧力にさらされている。

各急速解除バルブ180は、排気管へ接続されているポ
ート182と、各ホイールエンドアセンブリへ導いている
コンジット50に連結されているポート184を規定する。

圧力調節器156は従来のデザインのものでよく、そこ
を通ってコンジット160へ流れる圧力を約８−10psiの比
較的低い圧力に限定し、更に排気管へ導くリリーフポー
ト（図示せず）を包含する。したがって、膨張バルブ15
4への入口は供給圧力を受けて、一方、収縮バルブ164の
出口は、約８−10psiの調整圧力と通じている。

以下わかるように、圧力調節器156は、急速解除バル
ブ180を調節して、システム10で収縮するタイヤ12の最
低圧力を調節する。

膨張バルブ154、収縮バルブ164及び遮断バルブ174
は、各々、従来のデザインの、比較的小さな二方向流れ
の弁、好ましくはソレノイド制御弁である。バルブ154,
164および174は、第１または閉じられた位置で、その入
口と出口のポート間の流体の流れを止め、第２または開
いた位置でその入口と出口のポート間に流体を流れさせ
る。一般的にソレノイド二方向弁154,164は、閉じた位
置にスプリングで偏位させており、一方バルブ174は開
いた位置にスプリングで偏位させている。

急速解除又は圧力解除バルブ180の詳しい構造は、第
５図参照により見ることができる。簡単に言えば、急速
解除バルブ180は、上記制御バルブ58で利用されている
排気制限器104を用いないことを除けば、バルブ58の構
造と実質上同一である。バルブ180は４つのポート、即
ち、マニホールドコンジット170へ連結されたポート17
8、排気管へ連結されたポート182、コンジット50へ連結
されたポート184、184を備えたバルブ本体192を規定す
る。バルブ本体192は、プラグ式ダイアフラム200が受け
入れられる中央内部室198を規定する。ダイアフラム200
の外周辺202は、ポート178からポート184への流体の流
れを制御する環状バルブシート204と協同する。スプリ
ング206とスプリングリテーナ208は、外周辺202を偏位
させてバルブシート204と密閉接触させるのに利用され
る。中央のプラグ部210は、ポート182において環状バル
ブシート212と協同して、ポート182と184の間の流体の
流れを制御する。ダイアフラムとしてのプラグ部210は
偏位してあり、上部表面218に作用するコンジット170に
おける流体圧力によりバルブシート212と密閉係合状態
になる。

急速解除バルブ180の操作上の特徴は、流体の流れ
（即ち、低目の与圧のコンジット又は室へのより高い加
圧流体の流れ）が、ポート178からポート184へ保持でき
ることである。しかし、ダイアフラム200が上がってポ
ート184を排気ポート182に通じるようにすると流体の流
れはポート184からポート178へは保持できない。更に、
バルブ180は、ポート178からポート184へ、そしてポー
ト184から排気管182へ流体伝達させることによって、ポ
ート178（コンジット170）における与圧およびポート18
4（コンジット50）における与圧を、低目の加圧コンジ
ットの与圧に等しくなるようにする。

ホイールエンドアセンブリーで種々のバルブが排気さ
れるようになっている急速解除バルブ180はホイールエ
ンドアセンブリーから遠くに位置していて、制御バル
ブ、ソレノイドバルブ154,164,174からも遠くに位置し
ていることを注目することが重要である。急速解除バル
ブ180は、マニホールドコンジット170経由でソレノイド
バルブを備えたバルブ180のポート178を流体によって連
結している単一圧力ライン170によって遠隔制御でき
る。以下に詳述するように、システムのより急速の排気
及び／又はホイールエンドバルブ56,58のより迅速な操
作には、別個の急速解除バルブが各車軸かホイールエン
ドアセンブリのために具備できる。

コンジット170の与圧を制御することによって、コンジ
ット50と52及び流体によって連結されているすべての室
が急速解除バルブ180から自動的に排出される最低圧力
が制御される。システム10の操作が収縮モードの間、急
速解除バルブ180はコンジット50と52から空気を排出す
るが、両コンジットは制御バルブ58を介してタイヤ室74
へ接続されており、これらの圧力を調整器156からの調
整圧力に等しくする。システム停止（定常状態操作）の
間、タイヤ室74は制御バルブ58によってコンジット52か
ら分離されており、コンジット170は遮断バルブ174を介
して大気中へ空気を放出させ、かつ急速解除バルブ180
を介してコンジット50および52,およびシール室32から
空気を放出させるようになっている。

圧力変換器186は市販で入手可能なデザインでよく、コ
ンジット170における圧力の示す信号好ましくは電気信
号を供給する。

タイヤ膨張システム10の空気コンポーネントの操作は次
の通りである。通常又は定常状態下、即ちタイヤ膨張シ
ステム10が作動していない場合は、タイヤ12の内部室7
4、したがってマニホールドコンジット68は、例えば、
高速路走行には75psi、クロスカントリ走行には30psi、
砂地、ぬかるみ又は積雪での運転には20psiのように、
最低与圧レベルよりも大きい与圧レベルへ加圧されるこ
とになる。もしタイヤ12の与圧が最低圧力レベル（10ps
iのような）未満であれば、タイヤは手動膨張および与
圧チエックバルブ60によって少なくとも最低与圧レベル
まで加圧されなければならない。定常状態においては、
膨張バルブ154及び収縮バルブ164は閉じられ、遮断バル
ブ174は開かれている。これらの状態下では、供給圧力
はコンジット146に加えられ、制御圧力はコンジット160
に加えられている。遮断バルブ174が開かれている時
は、コンジット170は大気と連通しそして急速解除バル
ブ180のダイアフラム200の上部表面218は大気圧にのみ
さらされる。ダイアフラム200の下部表面220に作用する
圧力はプラグ210をコンジット50に連結するバルブシー
ト212と離間させ急速解除バルブ180のポート184と182を
連通させるので、コンジット62,52,および50にどんな圧
力が存在しても大気中に排出されることになる。コンジ
ット52のマニホールド部62が大気と連通する時は、バル
ブ56,58のポート64,66にそれぞれ大気圧のみが存在して
いて、バルブ56,58のポート70,72はそれぞれタイヤ膨張
圧力時のコンジット68とタイヤ12をシステムの残部から
分離するために密閉される。コンジット52,50が大気と
連通するか、あるいは急速に急速解除バルブ180によっ
て排気される時は、シール室32を規定するロータリシー
ル28,30は、その両側で大気又は実質上大気圧にさらさ
れる。好ましくは、オペレータには車両運転室に制御パ
ネル222を用意され、この制御パネルは第７図参照によ
り詳細に見ることができる。典型的な制御パネルは、車
両の計器盤に装備されているのが望ましく、点灯式押し
ボタン226,228,230,232および234の多様性（ここでは５
つ示されている）を持ったパネル本体224を含む。実施
例では、押しボタン226は『高速路』、押しボタン228は
『クロスカントリ』、押しボタン230は『砂、ぬかる
み』、押しボタン232は『オフ』、押しボタン234は『ラ
ンフラット』と表示されている。勿論、追加の制御ボタ
ンが供されて、運転者には現時点のタイヤ圧力膨張を示
す計器、又は発光ダイオード、又は液晶ディジタル等の
表示装置が用意され、そして／又は運転者には特定の膨
張圧力を要求できる制御装置を設けることができる。各
々の制御ボタンは以下で詳細に説明されるように中央制
御装置へ連結する連結器手段236を含む。

制御パネル222の一つの実施例では、ボタン226,228お
よび230のうちの一つでの間断のない光はシステム10に
よって現時点で保持されている圧力調節を表示する。運
転者は、他のボタンを押し、そのボタンが絶え間なく光
る時点で新しい圧力が得られるまで光を点滅させること
ができる。もし運転者がオフボタン232を押すと、制御
装置は高速路圧力を選び、そしてシステムを不活動状態
にさせ、オフボタンは絶え間なく光ることになる。運転
者、又はシステム選択圧力を供するために、システム
は、定期的に、一時間に数回、種々のタイヤで保持され
ている圧力を監視して、該選択圧力を保持するために要
求されるどのような調整的処置（膨張、又は収縮）をも
取ることになる。不十分な空気供給及び／又は他の機能
障害は、オフボタンの点滅によって表示出来る。下に詳
細に説明されるように、制御装置は車両の速度を検知
し、車両があらかじめ定められたスピード、例えば毎時
40マイルに達した時、自動的にタイヤを高速路圧力へ膨
張させ、高速路ボタン226を点灯させることが望まれて
いる。安全対策として、システムは検知された毎時40マ
イル以上の車両速度では、ボタン228又230を押してもク
ロスカントリ又は砂・ぬかるみの運転者による選択には
応じないようになっている。運転者が現時点の操作圧力
と違った膨張圧力を選ぶ時、又は現時点の操作膨張圧力
の自動周期調整中の時、もし膨張及び／又は収縮が選ば
れた望ましい圧力を得るか、保持することを要求されて
いるかどうかを決定するために制御ユニットは目下の膨
張圧力を測定しなければならない。

簡単に言えば制御器237は膨張バルブ154、収縮バルブ
164及び遮断バルブ174を閉じることになる。膨張バルブ
154はそこで速やかにパルス（即ち、急速に開閉する）
し、そしてそれは急速解除バルブ180のダイアフラム200
の上部表面218に供給空気圧力が作用するように仕向
け、しかしてコンジット50,52及び60を与圧する。タイ
ヤ及びコンジット68での圧力が最低圧力以上であるとす
れば、低タイヤ圧力遮断弁56は閉じたままになってお
り、制御バルブ58のポート66での供給圧力は、バルブ58
のポート66,72の間の流体伝達を開くためバルブ58のダ
イアフラム90の下面112に作用することになる。コンジ
ット68におけるタイア圧力は開かれた状態ではバルブ58
を保持しており、このようにタイヤ圧力又は実質的なタ
イヤ圧力は、コンジット62,52及び50及び急速解除バル
ブ180の作動によって圧力変換器に導いていくコンジッ
ト170と188に存在する。従って、変換器186はタイヤ圧
力にさらされ、制御ユニットに対してその表示をする信
号を供する。タイヤ膨張圧力の正確な測定のためには、
システムは平衡（即ち、流体の流れが皆無に近い）状態
でなければならず、そしてそれはその閉じられた位置に
おける制御バルブ154,164及び174にとっても同じ事情で
あることが理解されている。

制御器237はそこで圧力変換器から信号によって表示
された現在のタイヤ膨張圧力を、膨張、又は収縮が必要
とされているかどうかを決定するために望まれたタイヤ
圧力と比較することになる。制御器237は、膨張が必要
であると決定したならば、それはシステム10が一定時間
にわたって操作のその膨張モードをとる起因となる。制
御器237は、収縮が必要であると決定したならばそれは
システム10が操作のその収縮モードをとる起因となる。
制御器237が、作動は必要でないと決定したならば、そ
れはシステムにそのシステムの操作の遮断モードをとる
起因となる。操作のこれらのモードの各々は以下に詳し
く説明されている。

もし、現行の監視されたタイヤ膨張圧力及び運転者又
は制御器選択希望の圧力に基づいてシステム制御装置23
7が、監視されたタイヤの膨張が必要とされていると決
定したならば、システム10は操作の膨張モードをとるこ
とになる。操作の膨張モードでは、収縮バルブ164及び
遮断バルブ174は閉じられており、膨張バルブ154は一定
の時間開かれている。時間の周期の終りでは、膨張バル
ブ154は閉じられており、コンジット60,62,52,50,170及
び188に存在しているタイヤの膨張圧力は、もしあると
して、更にどういう作動が必要とされているか決定する
ために圧力変換器186によって検知されている。遮断器
バルブ174を伴った膨張バルブ154の開口と閉じられた収
縮バルブ164はマニホールドコンジット170における供給
圧力に帰し、その供給圧力は急速解除バルブ180のダイ
アフラムの外周辺部、及びコンジット50へ、ロータリシ
ール室32を通して、コンジット52そしてマニホルド部62
とバルブ56,58のポート64,66のそれぞれに流れる。コン
ジット68に存在する膨張圧力は最低膨張圧力以上である
と仮定して、低タイヤ圧力遮断バルブ56は閉じられた状
態にとどまり、制御バルブ58のポート66における流体圧
力はダイアフラム90の底面112に作用し、コンジット68
を経由してタイヤ12の膨張のためにポート66をポート72
へ開くことになる。唯一の圧力又は排出コンジット経路
であるコンジット52は制御バルブ58を開き、タイヤ12を
膨張するよう利用されており、かつ又、膨張はタイヤ12
の迅速な膨張のために充分な供給圧力で起こることが注
目されている。時間の周期の終りでは、膨張バルブ154
は閉じられている。膨張バルブが、閉じられた状態で遮
断バルブと収縮バルブを保持しながら閉じられると、制
御バルブ58は開いたままになっており、急速解除バルブ
180はタイヤ膨張圧力を圧力変換器186によって監視され
るようさせることになる。選ばれたタイヤ圧力（通常一
定の百分率のプラスかマイナス値）に相当する膨張圧力
を得ると、タイヤ膨張システム10は操作の遮断モードを
とることになる。操作の遮断モードでは、ソレノイド膨
張バルブ154及び収縮バルブ164は閉じられており、そし
てソレノイドが通常開いた状態の遮断バルブ174は開か
れている。従って、マニホールドコンジット170は大気
と連通し、コンジット62,52および50での圧力は、急速
解除弁180の排気ポート182を経由して、大気中へ急速に
排出され、制御バルブ58が閉じるようになり、そしてシ
ステム10は通常の定常状態をとることになる。上述の通
り、望みの圧力を保持するためには、定常モードにある
間に制御装置237が毎時数回操作のシステム圧力測定モ
ードを通して自動的に巡回することが望ましいとされて
いる。

車両運転者が通常の定常状態でのシステム10で制御パネ
ル222の『クロスカントリ』ボタン228を作動させたとす
れば、運転者が敵火を感知するか戦闘が差し迫っている
と感じたならば、彼は制御パネルの『ランフラット』ボ
タン234を作動させる。

本発明に係る『ランフラット』ボタン234の作動は、
自動的にシステムの圧力測定モードの作動が毎時数回か
ら毎分数回へ移行するように、制御装置237の電気タイ
マーまたはクロックを循環させるようにする。

このように、膨張バルブ154は、システム圧力測定の
ために毎分数回活力を加えられ、その時点で制御バルブ
58は開かれた状態であり、収縮バルブ164と遮断バルブ1
74は閉じられている。圧力変換器186はタイヤ圧力にさ
らされており、制御装置237に対するタイヤ圧力を示す
信号を発し、その結果、タイヤ圧力は毎分数回監視さ
れ、上述された方法で選択されたクロスカントリ圧力に
保持される。

もし、『ランフラット』ボタン234が作動されている
間に、タイヤ12の一本が敵火にあたるか、または損傷を
受けた場合は、損傷タイヤは、数秒以内に漏出が生じて
いることを検知することによってただちに確認されるこ
とになる。システム10はただちに操作の膨張モードをと
り、膨張は損傷されていないタイヤ、スペア144、貯蔵
器140を含む流体圧力供給源138、圧縮器139、及び圧縮
空気システム142の全容量に至る最大限の供給圧力及び
容量で発生するものである。システム10は、損傷タイヤ
の漏出率が車両を戦闘区域から撤退させるか、さもなけ
れば操作を続けさせる圧力供給源の容量を超えない限
り、内部膨張圧力及び損傷タイヤに対する供給圧力を絶
えず監視することになる。損傷タイヤの漏出率が空気圧
力供給源の容量を超え、損傷タイヤの圧力が7psiの最低
圧力へ落ちる場合は、損傷タイヤ／車輪に装備された制
御バルブ58は自動的に閉じられることになる。制御バル
ブは閉ざされた状態にとどまり、その結果、損傷タイヤ
は分離され、損傷タイヤによるシステム圧力の損失は防
げる。

（発明の効果） 本発明は選択手段にランフラットモードの操作を備え
たことから、ランフラットモードでは、タイヤ空気圧の
検出頻度を毎分数回に高め、タイヤが損傷を受けた場
合、タイヤ空気圧の低下を直ちに検出して損傷タイヤを
確認し、バルブ手段を作動させて損傷タイヤに加圧空気
を供給し、損傷タイヤの空気の漏出率が他のタイヤおよ
び加圧空気供給源の空気容量を越えない限り、損傷タイ
ヤを空気回路から分離することなく膨張させることによ
り、車両の機動性を確保することができる。また、損傷
タイヤの漏出率が他のタイヤおよび加圧空気供給源の空
気容量を越えた場合には、低圧力遮断バルブによってバ
ルブ手段を閉じて、損傷タイヤを空気回路から分離する
ことにより、システム圧力の過度の損失を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第1A図は本発明に係る実施例において前輪タイヤの膨張
を制御するための空気圧構成部分の概略図、 第1B図は本発明に係る実施例において後輪タイヤの膨張
を制御するための空気圧構成部分の概略図、 第２図は回転シールからの下流面空気圧部分の概略図、 第３図は第２図に概略が示されている制御バルブの断面
図、 第４図は第２図に概略が説明されている低タイヤ圧力遮
断バルブの断面図、 第５図は第1A図および第1B図に概略が示されている急速
解除弁の断面図、 第６図はタイヤの膨張圧力の異なる場合のタイヤ痕跡の
図表、 第７図は操作制御パネルの斜視図である。 10……タイヤ膨張システム、50,52,146……コンジット 56……低圧遮断バルブ、58……制御バルブ 122……ダイヤフラム、124……スリーブ部材 136……環状バルブシート、138……プラグ部 170……マニホールドコンジット、186……圧力変換器 222……制御器、234……ランフラットボタン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−61613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−67504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−7011（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−54358（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−102701（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭44−16003（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭46−12814（ＪＰ，Ｙ１) 実公 平４−50162（ＪＰ，Ｙ２) 特公 平６−45282（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平１−26885（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−27402（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のタイヤホィールアセンブリと、加圧
   空気供給源（138）と、各タイヤと前記加圧空気供給源
   とを接続する空気回路（50,52,,170,146）と、前記タイ
   ヤの空気圧を検出する検出手段（186）と、前記タイヤ
   に要求されるいくつかの空気圧の１つを予め選択する選
   択手段（222）と、前記検出手段からの信号を受けて、
   検出されたタイヤ空気圧が前記選択された空気圧に実質
   的に等しくないとき、前記空気回路を作動させて各タイ
   ヤを前記選択された空気圧に維持するマイクロプロセッ
   サを含む制御回路（237）とを有する車両用の自動タイ
   ヤ膨張・収縮装置であって、 前記選択手段（222）は、車両が戦闘地帯に入ったと
   き、運転者によって作動され、その作動中には、前記マ
   イクロプロセッサに少なくとも毎分数回タイヤ空気圧を
   監視させて、タイヤ空気圧の低下を直ちに検出して損傷
   タイヤを確認するランフラットモードセレクタ（234）
   を備えており、 前記空気回路は、前記マクロプロセッサによって作動さ
   れ、前記検出された損傷タイヤを他の非損傷タイヤおよ
   び前記加圧空気供給源に接続して、前記損傷タイヤに当
   該装置において可能な最大量の加圧空気を供給すること
   により、当該車両が戦闘地帯から脱出して安全地帯へ到
   達できるようにするバルブ手段（58）と、 各タイヤについての常閉の低圧力遮断バルブ（56）と、 前記損傷タイヤの漏出率が前記他のタイヤおよび前記加
   圧空気供給源の空気容量を越えたとき、前記低圧力遮断
   バルブ（56）を開いて前記損傷タイヤのバルブ手段（5
   8）を閉じることにより、前記損傷タイヤを前記空気回
   路から分離する手段（122,124,136）とを備えているこ
   とを特徴とする自動タイヤ膨張・収縮装置。
2. 【請求項２】各低圧力遮断バルブ（56）は、各タイヤの
   ホィール（16）に取付けられていることを特徴とする請
   求項１に記載の自動タイヤ膨張・収縮装置。
3. 【請求項３】前記空気回路は、前記全てのタイヤに共通
   するコンジット（170,50）および該コンジットと前記加
   圧空気供給源（138）との間に接続される膨張バルブ（1
   54）を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の自
   動タイヤ膨張・収縮装置。