JP3807140B2 - Tire pressure adjusting device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両に装備されるタイヤ空気圧調整装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば自動車のクロスカントリーラリーなどのように路面状況が刻々と変化する地域を走行する場合、タイヤ性能を最大限に引き出すには、路面状況に応じてタイヤ空気圧を適切に調整する必要がある。例えば砂丘走行時には比較的低い空気圧によってトラクション性能を確保し、硬く踏み固められたハードグラベル走行時等には高い空気圧によって旋回性能を高めたり耐パンク性を高めることが望まれる。
【0003】
従来は、上記のようなタイヤ空気圧調整が必要になったときに、そのつど車両を停止させ、乗員が車両から降りてタイヤから空気の一部を排出したり、あるいは高圧エアボンベによってエアをタイヤ内部に供給するといった作業を行なっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このため従来はタイヤ空気圧調整に手間がかかり、大きなタイムロスにつながるだけでなく、最適な空気圧に調整することに困難を伴う場合がある。そうかといって空気圧調整を怠ると、適正な空気圧で走行することができず、トラブル発生の原因となってしまう。
【0005】
なお、特許第2540745号に記載されている従来例のように、ハブの中心部に切換弁を設け、この切換弁とタイヤとを空気配管でつなぎ、車載の圧縮空気供給源から供給される圧縮空気を切換弁を介してタイヤに導くことにより、走行中にタイヤ空気圧を調整できるようにしたものも提案されている。しかしながらこの従来例は、前記空気配管がホィールの外面に沿って外部に露出し、この空気配管がホィールと一体に回転することになるため、走行中に空気配管が障害物と接触することによるトラブル発生の可能性がある。しかもこの従来例は、ナックルの中心を通る空気通路がナックルの背面側において車体側(固定側)の空気配管に接続されるため、駆動輪のようにナックルの中心部に車軸部材が通るものでは、空気配管が車軸部材やドライブシャフトと干渉することから、駆動輪に適用することが困難である。
【0006】
従って本発明の目的は、車両走行中に必要に応じてタイヤ空気圧を所望の圧力に速やかに調整することができるようなタイヤ空気圧調整装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を果たすための本発明は、請求項1に記載したように構成され、エア流通孔はホィールの金属材料よりも融点の高い金属からなるパイプを該ホィールのディスク部と一体に鋳込むことにより前記パイプの内側に形成され、該エア流通孔の一端が前記ホィールのリム部の内面側においてタイヤの内部空間に開口し、該エア流通孔の他端がホィールのディスク部の外壁面に開口する。タイヤ空気圧を高めたい場合、切換弁をエア供給モードにし、圧縮エア供給源から送られる高圧エアをハブベアリングのエア流通部とハブのエア流通部と切換弁などを経てホィール内部のエア流通孔に送ることにより、圧縮エアをタイヤの内部に供給する。タイヤ空気圧を減少させたい場合には、切換弁を排出モードに切換えることにより、タイヤ内部の空気をホィールのエア流通孔を経て大気中に放出する。
【0008】
ホィールにエア流通孔を形成する手段として、例えばホィールの鋳造時にホィールの金属材料(例えばアルミニウム合金等)よりも融点の高い金属からなるパイプをホィールと一体に鋳込むことにより、ホィールの肉厚内部にエア流通孔を形成することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について、図面に示すタイヤ空気圧調整装置1を参照して説明する。
図1は、自動車等の車両のホィール10を回転自在に支持するための車輪支持部11を示している。この車輪支持部11は、ホィール10を取付けるハブ12と、ハブ12を支持するためのハブベアリング13によってハブ12を回転自在に支持するナックル14と、ハブ12のスプライン孔15に挿入される車軸部材(アクスルシャフト)16などを備えている。ホィール10のリム部10aにタイヤ17が装着される。車軸部材16には、自在継手20を介してドライブシャフト21が連結される。ホィール10の回転中心部分には、後述する切換弁ユニット22が設けられている。切換弁ユニット22の後壁22aとハブ12の端壁12aとの間に、エア室23が形成される。
【0010】
ハブ12と車軸部材16とは互いにスプライン嵌合した状態でボルト24によって固定されている。エンジンの回転力はドライブシャフト21と自在継手20を介して車軸部材16に伝わり、車軸部材16が回転することによってハブ12が回転する。ハブ12には、ハブボルト30やロータ取付部材31が設けられている。ロータ取付部材31には、ディスクブレーキの一部を構成するブレーキロータ32が固定されている。ホィール10は、ハブボルト30に螺合されるナット33によってハブ12に締結される。ナックル(ハブキャリア)14にアッパボールジョイント34やロアボールジョイント35などが設けられている。
【0011】
ハブベアリング13は、内輪40と、外輪41と、ボール等の転動部材42などを備えている。内輪40と外輪41にそれぞれエア流通部43,44が形成されている。エア流通部43,44はそれぞれハブベアリング13の内周面と外周面に開口し、ハブベアリング13の内周側と外周側とを連通させている。また、内輪40と外輪41との間に、エア流通部43,44を気密に保ちかつ内輪40と外輪41との相対回転を許容するシール材45,46が設けられている。内輪40の内周側と外輪41の外周側にも、気密を保つためのシール材47,48が設けられている。
【0012】
外輪41のエア流通部44は、ナックル14に設けたエア流通部55に連通している。このエア流通部55は、接続部材56を介してエア配管57に接続される。エア配管57は、図2に示すように電磁弁60を介して車載の圧縮エア供給源61と負圧源62に接続されている。電磁弁60と圧縮エア供給源61との間に減圧弁63が設けられている。
【0013】
圧縮エア供給源61は、コンプレッサ等によって圧縮された高圧エア(例えば12MPaの空気)を蓄えるタンクである。減圧弁63は圧縮エア供給源61の圧力を例えば300kPa程度に減圧する。なお、圧縮エア供給源61は空気以外のガス(例えばCO2 やN2 )などを蓄えるアキュムレータであってもよい。すなわちこの明細書でいうエアは、いわゆる空気をはじめとして、空気以外の気体も含む概念である。負圧源62は、例えばエンジンの吸気経路等に発生する大気圧以下の負圧を利用するものでよい。
【0014】
電磁弁60は、車載のマイクロコンピュータ等を利用したコントローラ65によって開閉動作が制御され、後述するようにタイヤ空気圧を高めたい場合には圧縮エア供給源61をエア配管57に連通させ、タイヤ空気圧を下げたい場合には負圧源62をエア配管57に連通させる機能を有している。
【0015】
ハブベアリング13の内輪40に設けたエア流通部43は、ハブ12に形成されたエア流通部66に連通している。このエア流通部66は、前記エア室23に連通している。エア室23のエア圧は圧力センサ67(図2に示す)によって検出され、その検出信号がコントローラ65に入力されるようになっている。
【0016】
図3にホィール10の一部を示すように、ホィール10のディスク部(スポーク部と称されることもある)10bの肉厚内部に、エア流通孔70が形成されている。ホィール10の一例はアルミニウム合金などの軽合金からなる鋳造等による一体成形品であり、その鋳造時にディスク部10bにホィール10の材料(例えばアルミニウム合金)よりも融点の高い金属パイプ71をホィール10と一体に鋳込むことにより、パイプ71の内側にエア流通孔70が形成されるようにしている。
【0017】
エア流通孔70の一端70aは、ホィール10のリム部10aの内面側、すなわちタイヤ17の内部空間に開口するようになっている。エア流通孔70の他端70bは、ホィール10のディスク部10bの内周部近傍の外壁面72に開口している。
【0018】
切換弁ユニット22は、ホィール10のディスク部10bの内周部に固定されるハウジング80を有している。このハウジング80の後壁22aとハブ12の端壁12aとの間にエア室23が形成される。ハウジング80の内部に切換弁81が収容されている。この切換弁ユニット22はハブ12に固定されていてもよい。
【0019】
図4等に拡大して示すように、切換弁81は、第1の弁座82を有するバルブボディ83と、バルブボディ83に収容されかつ第1の弁座82に対して接離可能な弁体(チェックボール)84と、第2の弁座85を有するダイヤフラム86と、ダイヤフラムカバー87と、ダイヤフラム86の第2の弁座85を閉弁させる方向に付勢するリターンばね88と、エア流通部89と、大気側に開放されたエア排出部(リリースポート)90などを備えて構成されている。エア流通部89はホィール10のエア流通孔70に連通している。弁体84やダイヤフラム86等はホィール10の回転中心に位置している。
【0020】
この切換弁81は、後述するように、圧縮エア供給源61から供給される高圧エアをホィール10のエア流通孔70に供給するエア供給モードと、タイヤ内部の空気をエア排出部90から排出する排出モードと、エアの移動を止める保持モードとに切換えることができる。この切換弁81をはじめとして、エア流通孔70を備えたホィール10、エア流通部43,44を備えたハブベアリング13、圧縮エア供給源61およびコントローラ65などは、この発明のタイヤ空気圧調整装置1を構成している。
【0021】
次に、上記タイヤ空気圧調整装置1の作用について説明する。
図4は、タイヤ空気圧が保持されている状態、すなわち切換弁81が保持モードにある状態を示している。この保持モードでは、タイヤ17の内圧がエア流通孔70とエア流通部89を介して弁体84に作用し、弁体84が第1の弁座82に押圧されるため、第1の弁座82が閉弁している。また、リターンばね88の反発荷重によってダイヤフラム86の第2の弁座85が閉弁状態に保たれる。このためタイヤの空気圧が維持される。この保持モードでは、万一エア配管57等が破損しても、弁体84が閉弁状態を維持できるため、タイヤ空気圧を保つことができる。
【0022】
タイヤ空気圧を高めたい場合、コントローラ65のスイッチを車内にて操作することにより、コントローラ65に予め設定されている複数種類のタイヤ空気圧の中から希望の加圧側のタイヤ空気圧を選定する。この場合、コントローラ65が送出する電気的な指令により、電磁弁60がエア供給モードに切換わり、圧縮エア供給源61がエア配管57に連通する。これにより、圧縮エア供給源61から供給される高圧エアがハブベアリング13のエア流通部43,44を通り、エア室23に送られる。
【0023】
図5に示すようにエア室23に供給された高圧エアは、弁体84を押し開けながらエア流通部89を通り、ホィール10のエア流通孔70を経てタイヤ17の内部に供給され、タイヤ空気圧を高めることになる。この加圧操作は、車両を停止させることなく走行中に行なうことができる。
【0024】
そして予め設定された空気圧に至った時点で電磁弁60が保持モードに復帰してエア配管57を遮断することにより、切換弁81が元の閉弁状態、すなわち図4に示す保持モードに復帰し、エアの供給が止まる。そしてこのタイヤ空気圧以外の圧力が選択されるまでは、圧力センサが随時圧力をモニタしながらタイヤ17の内圧を一定に保つ。
【0025】
タイヤ空気圧を減少させたい場合は、コントローラ65のスイッチを操作することにより、コントローラ65に予め設定されている減圧側の希望のタイヤ空気圧を指定する。この場合、コントローラ65が送出する電気的な指令によって、電磁弁60が排出モードに切換わり、負圧源62がエア配管57に連通することにより、負圧源62の負圧がエア室23に作用する。この場合、切換弁81は、図6に示す排出モードのようにダイヤフラム86をエア室23側に吸引するため第2の弁座85が開弁する。
【0026】
この排出モードにより、タイヤ17の内部のエアがホィール10のエア流通孔70を経て切換弁81の第2の弁座85を通り、エア排出部90から大気中に放出される。この減圧操作も、車両を停止させることなく行なうことができる。すなわち走行中に、路面状況に応じて臨機応変にタイヤ空気圧を変化させることができ、タイムロスを生じることがない。
【0027】
そして予め設定された空気圧に至った時点で、電磁弁60が保持モードに復帰し、エア配管57を遮断することにより、ダイヤフラム86がリターンばね88の弾力によって元の状態、すなわち図4に示す保持モードに復帰してエアの放出が止まる。この場合も、他のタイヤ空気圧が選択されるまでは、圧力センサが随時圧力をモニタしながらタイヤ内圧を一定に保つ。
【0028】
この実施形態の場合、タイヤ17と一体に回転するホィール10の肉厚内部にエア流通孔70を形成し、ホィール10に設けた切換弁81を介してエア流通孔70がハブベアリング13のエア流通部43,44に連通するようにしている。そしてエア流通部44がナックル14の側部において車体側のエア配管57に接続される。このためホィール10の外側にエア配管等が突出しないためエア配管等が障害物に触れるおそれがなくなり、信頼性が確保される。
【0029】
しかも前記切換弁81は、ハブベアリング13に設けたエア流通部44を介して、ナックル14の側部においてエア配管57に接続されるため、エア配管57が車軸部材16やドライブシャフト21と干渉することがない。このためナックル14の内側に車軸部材16が通るような駆動輪にも問題なく適用することができる。
【0030】
なお、この発明を実施するに当たって、ホィールやその内部のエア流通孔をはじめとして、切換弁、ハブベアリング、圧縮エア供給源など、この発明を構成する各要素をそれぞれ適宜に変形して実施できることは言うまでもない。
【0031】
【発明の効果】
請求項1に記載した本発明のタイヤ空気圧調整装置によれば、路面状況などに応じてタイヤ空気圧を適正な値に速やかに調整することができ、タイムロスをなくすことができる。本発明のタイヤ空気圧調整装置は、エア流通孔をホィールの肉厚内部に形成しているため、エア配管等がホィール外部に突出することがなく信頼性が高いものである。そしてハブベアリングに形成したエア流通部を介して車体側のエア配管に接続されるため、駆動輪のようにナックルの中心部に車軸部材が通るものにおいて車軸部材とエア配管との干渉を避けることができ、駆動輪にも問題なく適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態を示すタイヤ空気圧調整装置を備えた車両の一部の断面図。
【図2】 図1に示されたタイヤ空気圧調整装置の圧縮エア供給源やエア配管等を示す概略図。
【図3】 図1に示されたタイヤ空気圧調整装置に用いるホィールの一部の断面図。
【図4】 図1に示されたタイヤ空気圧調整装置の切換弁の保持モードを拡大して示す断面図。
【図5】 図1に示されたタイヤ空気圧調整装置の切換弁のエア供給モードを拡大して示す断面図。
【図6】 図1に示されたタイヤ空気圧調整装置の切換弁の排出モードを拡大して示す断面図。
【符号の説明】
1…タイヤ空気圧調整装置
10…ホィール
13…ハブベアリング
16…車軸部材
17…タイヤ
43,44…エア流通部
57…エア配管
61…圧縮エア供給源
62…負圧源
70…エア流通孔
81…切換弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire pressure adjusting device installed in a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
For example, when driving in an area where the road surface condition changes every moment, such as an automobile cross-country rally, in order to maximize the tire performance, it is necessary to appropriately adjust the tire pressure according to the road surface condition. For example, it is desired to ensure traction performance by relatively low air pressure when traveling on dunes, and to improve turning performance or puncture resistance by high air pressure when traveling hard gravel hardened.
[0003]
Conventionally, when it is necessary to adjust the tire pressure as described above, the vehicle is stopped each time, and the occupant gets out of the vehicle and exhausts a part of the air from the tire, or the high pressure air cylinder is used to blow the air into the tire. We were doing work such as supplying to.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
For this reason, conventionally, adjustment of tire air pressure is troublesome, which not only leads to a large time loss, but it may be difficult to adjust to the optimum air pressure. However, if the air pressure adjustment is neglected, the vehicle cannot travel at an appropriate air pressure, causing trouble.
[0005]
As in the conventional example described in Japanese Patent No. 2540745, a switching valve is provided in the center of the hub, the switching valve and the tire are connected by an air pipe, and the compression supplied from the on-board compressed air supply source is provided. There has also been proposed a system in which tire air pressure can be adjusted during traveling by guiding air to the tire via a switching valve. However, in this conventional example, the air pipe is exposed to the outside along the outer surface of the wheel, and the air pipe rotates integrally with the wheel. May occur. Moreover, in this conventional example, since the air passage passing through the center of the knuckle is connected to the air pipe on the vehicle body side (fixed side) on the back side of the knuckle, the axle member does not pass through the center portion of the knuckle like a drive wheel. Since the air pipe interferes with the axle member and the drive shaft, it is difficult to apply to the drive wheel.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a tire air pressure adjusting device that can quickly adjust a tire air pressure to a desired pressure as required while the vehicle is running.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for achieving the above object is constructed as described in claim 1, and the air flow hole is formed by integrally casting a pipe made of a metal having a melting point higher than that of the metal material of the wheel with the disk portion of the wheel. Is formed on the inner side of the pipe, one end of the air circulation hole is opened in the inner space of the tire on the inner surface side of the rim portion of the wheel, and the other end of the air circulation hole is opened in the outer wall surface of the disk portion of the wheel. To do. If you want to increase the tire pressure, set the switching valve to the air supply mode, and send the high-pressure air sent from the compressed air supply source to the air circulation hole in the wheel via the air circulation part of the hub bearing, the air circulation part of the hub, the switching valve, etc. By sending, compressed air is supplied to the inside of the tire. When it is desired to reduce the tire air pressure, the air inside the tire is released into the atmosphere through the air circulation hole of the wheel by switching the switching valve to the discharge mode.
[0008]
As a means for forming an air circulation hole in the wheel, for example, by casting a pipe made of a metal having a melting point higher than that of the metal material of the wheel (for example, an aluminum alloy) at the time of casting the wheel, An air circulation hole can be formed on the surface.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to a tire air pressure adjusting device 1 shown in the drawings.
FIG. 1 shows a wheel support portion 11 for rotatably supporting a
[0010]
The
[0011]
The hub bearing 13 includes an
[0012]
The
[0013]
The compressed
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
As shown in a part of the
[0017]
One end 70 a of the
[0018]
The switching
[0019]
As shown in an enlarged view in FIG. 4 and the like, the switching
[0020]
As will be described later, the switching
[0021]
Next, the operation of the tire pressure adjusting device 1 will be described.
FIG. 4 shows a state where the tire air pressure is held, that is, a state where the switching
[0022]
When it is desired to increase the tire air pressure, a desired pressure-side tire air pressure is selected from a plurality of types of tire air pressures preset in the
[0023]
As shown in FIG. 5, the high-pressure air supplied to the
[0024]
When the preset air pressure is reached, the
[0025]
When it is desired to decrease the tire pressure, a desired tire pressure on the decompression side preset in the
[0026]
With this discharge mode, the air inside the
[0027]
When the preset air pressure is reached, the
[0028]
In the case of this embodiment, an
[0029]
Moreover, since the switching
[0030]
It should be noted that, in carrying out the present invention, the elements constituting the present invention such as a wheel, an air flow hole inside the wheel, a switching valve, a hub bearing, and a compressed air supply source can be appropriately modified and implemented. Needless to say.
[0031]
【The invention's effect】
According to the tire air pressure adjusting device of the present invention as set forth in claim 1, the tire air pressure can be quickly adjusted to an appropriate value according to the road surface condition and the time loss can be eliminated. In the tire air pressure adjusting device of the present invention, the air circulation hole is formed in the wall thickness of the wheel, so that the air piping or the like does not protrude outside the wheel and has high reliability. And, since it is connected to the air piping on the vehicle body side through the air circulation part formed in the hub bearing, avoid interference between the axle member and the air piping when the axle member passes through the center of the knuckle like a driving wheel. And can be applied to drive wheels without any problem.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a part of a vehicle provided with a tire air pressure adjusting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a compressed air supply source, air piping, and the like of the tire air pressure adjusting device shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view of a part of a wheel used in the tire pressure adjusting device shown in FIG. 1;
4 is an enlarged cross-sectional view showing a holding mode of a switching valve of the tire air pressure adjusting device shown in FIG. 1;
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing an air supply mode of a switching valve of the tire air pressure adjusting device shown in FIG. 1;
6 is an enlarged cross-sectional view showing a discharge mode of a switching valve of the tire air pressure adjusting device shown in FIG. 1. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tire
Claims (1)
ハブを支持するハブベアリングに形成されたエア流通部と、
前記ハブベアリングの前記エア流通部と前記圧縮エア供給源とをつなぐエア配管と、
ホィールの肉厚内部に形成され一端側がタイヤ内部に開口するエア流通孔と、
前記ハブに形成されかつ前記ホィールのエア流通孔の他端側と前記ハブベアリングのエア流通部とに連通可能なエア流通部と、
前記ハブに形成された前記エア流通部と前記ホィールのエア流通孔との間に設けられかつ前記圧縮エア供給源から送られる圧縮エアを前記ホィールのエア流通孔に供給するエア供給モードとタイヤ内部のエアを排出する排出モードとに切換可能な切換弁と、
を具備し、かつ、
前記エア流通孔は、前記ホィールの金属材料よりも融点の高い金属からなるパイプを該ホィールのディスク部と一体に鋳込むことにより前記パイプの内側に形成され、該エア流通孔の一端が前記ホィールのリム部の内面側において前記タイヤの内部空間に開口し、該エア流通孔の他端が前記ホィールのディスク部の外壁面に開口することを特徴とするタイヤ空気圧調整装置。A compressed air source;
An air circulation part formed in a hub bearing for supporting the hub;
An air pipe connecting the air circulation part of the hub bearing and the compressed air supply source;
An air circulation hole formed in the wall thickness of the wheel and having one end opened inside the tire;
An air circulation portion formed in the hub and capable of communicating with the other end side of the air circulation hole of the wheel and the air circulation portion of the hub bearing;
An air supply mode provided between the air circulation portion formed in the hub and the air circulation hole of the wheel and supplying compressed air sent from the compressed air supply source to the air circulation hole of the wheel and the inside of the tire A switching valve which can be switched to a discharge mode for discharging the air,
Equipped with, and,
The air circulation hole is formed inside the pipe by casting a pipe made of a metal having a melting point higher than that of the metal material of the wheel integrally with the disk portion of the wheel, and one end of the air circulation hole is formed on the wheel. A tire air pressure adjusting device having an opening in the inner space of the tire on the inner surface side of the rim portion, and the other end of the air circulation hole opening in an outer wall surface of the disc portion of the wheel .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06460799A JP3807140B2 (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Tire pressure adjusting device |
Applications Claiming Priority (1)
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