JP4423225B2 - タイヤ圧調整弁 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤと共に回転する車軸に固定され、車軸に形成されたガス供給路を通して供給されるガスの圧力によって制御可能なタイヤ圧調整弁に関する。

この種の従来のタイヤ圧調整弁は、図９に示すように、ダイヤフラム１で仕切られたガス通過部屋２と弁制御部屋３とを備え、ガス通過部屋２がタイヤ連通路４にてタイヤ内に連通している。ガス通過部屋２の内面にはガス供給兼排出路５が開口しており、ダイヤフラム１に一体に備えた弁体６をスプリング７により、ガス供給兼排出路５の開口縁を押し付けて閉弁状態になる。また、タイヤ連通路４の中間部分にはスロート部８が形成され、そのスロート部８と弁制御部屋３とがオリフィス９にて連絡されている。この構造により、ガス供給兼排出路５の基端側からガスを供給すると、弁体６が押されて開弁すると共に、ガスがスロート部８を通過して生じる減圧作用により、ダイヤフラム１が弁体６と共に弁制御部屋３側に引かれて開弁状態が維持される。そして、この開弁状態でガスの供給を停止し、ガス供給兼排出路５を大気に開放すると、開弁状態が維持された状態のまま、タイヤ内のガスがガス供給兼排出路５を通過して大気中に排出されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２９６４７６６号公報（段落［０００５］〜［０００７］、第１図）

しかしながら、上記した従来のタイヤ圧調整弁は、タイヤに所定量のガスを供給してスロート部８による減圧作用とオリフィス９のダンパー作用により弁体６を開弁状態に維持してからでなければ、タイヤ内のガスの排気を開始することができず、排気を開始するまでに時間がかかった。また、ガスの排気及び給気を終えても、オリフィス９のダンパー作用により弁体６が迅速に開弁状態から閉弁状態に切り替わらなかった。さらに、ガスの排気中にガス供給兼排出路５の一部にガス漏れが生じると、スロート部８内をガスが流れ続けて開弁状態が維持され、排気を停止することが不可能になるという問題もあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来より、迅速かつ確実に開弁及び閉弁を行うことが可能なタイヤ圧調整弁の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るタイヤ圧調整弁（３０，３０Ｖ）は、タイヤ（１０）と共に回転する車軸（１４）に固定され、車軸（１４）に形成されたガス供給路（１８）を通して供給されるガスの圧力によって制御可能なタイヤ圧調整弁（３０，３０Ｖ）において、車軸（１４）に固定されたバルブ本体（３１，３１Ｖ）と、バルブ本体（３１，３１Ｖ）に形成されて、ガス供給路（１８）が連通したガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）と、バルブ本体（３１，３１Ｖ）に形成されて、タイヤ（１０）内に連通したタイヤ連通ポート（３５）と、バルブ本体（３１，３１Ｖ）に形成されて、バルブ本体（３１，３１Ｖ）の外側に開放した大気開放ポート（３６）と、バルブ本体（３１，３１Ｖ）に形成され、タイヤ連通ポート（３５）が開口した内側面（４１Ａ）を有し、かつ、ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）が一端に連通した第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）と、第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）内に収容され、ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力を受け、第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）の内側面（４１Ａ）に摺動しながら直動し、タイヤ連通ポート（３５）とガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）との間を断絶する閉弁位置と、タイヤ連通ポート（３５）とガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）との間を連通させる開弁位置とに移動可能な給気可動弁体（５０，５０Ｖ）と、給気可動弁体（５０，５０Ｖ）を閉弁位置に付勢し、ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力が給気基準圧未満のときには、その圧力に抗して給気可動弁体（５０，５０Ｖ）を閉弁位置に保持する一方、ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力が給気基準圧以上のときには、その圧力により給気可動弁体（５０，５０Ｖ）が開弁位置に移動することを許容する給気制御スプリング（５２）と、バルブ本体（３１，３１Ｖ）に形成され、ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）に一端が連通した第２のチャンバー（４２，４２Ｖ）と、第２のチャンバー（４２，４２Ｖ）の同軸上に形成されて、第２のチャンバー（４２，４２Ｖ）に連通すると共に、大気開放ポート（３６）が開口した内側面（４３Ａ）を有した第３のチャンバー（４３，４３Ｖ）と、第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）のうちガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）と隔絶された位置に一端が開口し、他端が、第２又は第３のチャンバー（４２，４２Ｖ，４３，４３Ｖ）のうちガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）から隔絶された位置に開口したチャンバー連通路（４４，４４Ｖ）と、第２及び第３のチャンバー（４２，４２Ｖ，４３，４３Ｖ）に跨って収容されかつ、第２のチャンバー（４２，４２Ｖ）の内側面（４２Ａ）に摺動する受圧主部（６４）と、第３のチャンバー（４３，４３Ｖ）の内側面（４３Ａ）に摺動する弁体主部（６５，６５Ｖ）とを一体に有し、受圧主部（６４）にガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力を受けて直動し、チャンバー連通路（４４，４４Ｖ）と大気開放ポート（３６）との間を弁体主部（６５，６５Ｖ）が断絶する閉弁位置と、チャンバー連通路（４４，４４Ｖ）と大気開放ポート（３６）との間を連通させる開弁位置とに移動可能な排気可動弁体（６０，６０Ｖ）と、排気可動弁体（６０，６０Ｖ）を閉弁位置に付勢し、ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力が給気基準圧より小さい排気基準圧を下回ったときには、その圧力に抗して排気可動弁体（６０，６０Ｖ）を閉弁位置に保持する一方、ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力が排気基準圧以上のときには、その圧力により排気可動弁体（６０，６０Ｖ）が開弁位置に移動することを許容する排気制御スプリング（６２）とを備えてなるところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のタイヤ圧調整弁（３０）において、第１〜第３のチャンバー（４１，４２，４３）と、チャンバー連通路（４４）とを同軸上に配置し、ガス供給ポート（３２，３３）として、第１のチャンバー（４１）の一端に連通した第１のガス供給ポート（３２）と、第３のチャンバー（４３）のうち第２のチャンバー（４２）側の一端部に連通した第２のガス供給ポート（３３）とを設けたところに特徴を有する。

請求項３の発明は、請求項２に記載のタイヤ圧調整弁（３０）において、給気可動弁体（５０）が開弁位置に移動したときに、チャンバー連通路（４４）に挿入されてチャンバー連通路（４４）を閉塞する直動シャフト（５５）を給気可動弁体（５０）に設けたところに特徴を有する。

［請求項１の発明］
請求項１の構成によれば、車軸（１４）に備えたガス供給路（１８）を通してガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）に付与する圧力を排気基準圧未満にすると、給気可動弁体（５０，５０Ｖ）が、給気制御スプリング（５２）の付勢により閉弁位置に保持されて、タイヤ連通ポート（３５）とガス供給ポート（３２）との間が断絶されると共に、排気可動弁体（６０，６０Ｖ）が、排気制御スプリング（６２）の付勢により閉弁位置に保持されて、排気可動弁体（６０，６０Ｖ）の弁体主部（６５，６５Ｖ）により、チャンバー連通路（４４，４４Ｖ）と大気開放ポート（３６）との間が断絶される。これにより、ガス供給路（１８）からガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）、第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）、タイヤ連通ポート（３５）、タイヤ（１０）までを連絡する給気経路が遮断されると共に、タイヤ（１０）からタイヤ連通ポート（３５）、第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）、チャンバー連通路（４４，４４Ｖ）、第２のチャンバー（４２，４２Ｖ）、大気開放ポート（３６）、バルブ本体（３１，３１Ｖ）の外側の大気空間までを連絡する排気経路が遮断され、タイヤ（１０）内の圧力が一定状態に保持される。

ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）に付与する圧力を排気基準圧以上かつ給気基準圧未満にすると、給気可動弁体（５０，５０Ｖ）は給気制御スプリング（５２）の付勢により閉弁位置に保持され、排気可動弁体（６０，６０Ｖ）はガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）側に受けた圧力により開弁位置に移動し、チャンバー連通路（４４，４４Ｖ）と大気開放ポート（３６）との間が開通する。これにより、給気経路が遮断される一方、排気経路が開通した状態になり、タイヤ（１０）からガスが排気され、タイヤ（１０）内の圧力を下げることができる。

ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）に付与する圧力を給気基準圧以上にすると、給気可動弁体（５０，５０Ｖ）はガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）側に受けた圧力により開弁位置に移動して、タイヤ連通ポート（３５）とガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）との間が開通し、かつ、第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）のうちタイヤ連通ポート（３５）とチャンバー連通路（４４，４４Ｖ）との間が、給気可動弁体（５０，５０Ｖ）によって断絶された状態になる。これにより給気経路が開通する一方、排気経路が遮断され、ガス供給路（１８）からタイヤ（１０）内へのガスの供給が行われ、タイヤ（１０）内の圧力を上げることができる。

このように本発明に係るタイヤ圧調整弁（３０，３０Ｖ）によれば、車軸（１４）側に備えたガス供給路（１８）内の圧力を、給気可動弁体（５０，５０Ｖ）及び排気可動弁体（６０，６０Ｖ）を動作させるための弁駆動力として用いたので、従来のようにタイヤ圧調整弁側に備えたスロート部（８）等の減圧作用等による負圧を弁駆動力としたものに比べて、確実かつ迅速に開弁及び閉弁を行うことができる。しかも、本発明に係るタイヤ圧調整弁（３０，３０Ｖ）は、１つのガス供給路（１８）でタイヤ（１０）の圧力を加圧・減圧・保持することができるので、車両本体（２１）側のガスの供給源（２２）からタイヤ圧調整弁（３０，３０Ｖ）までの間をコンパクトな構成にすることが可能になる。

［請求項２の発明］
請求項２の構成によれば、第１〜第３のチャンバー（４１，４２，４３）と、チャンバー連通路（４４）とを同軸上に配置したことによりタイヤ圧調整弁（３０）を細くすることができる。

［請求項３の発明］
請求項３の構成によれば、ガス供給路（１８）からタイヤ（１０）への給気を行うために、給気可動弁体（５０）が開弁位置に移動すると、給気可動弁体（５０）に備えた直動シャフト（５５）がチャンバー連通路（４４）に突入してチャンバー連通路（４４）を閉塞し、排気経路が確実に遮断される。

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１に基づいて説明する。
図１に示されたタイヤ１０は、タイヤホイール１１に装着されており、そのタイヤホイール１１が車両２０に備えた車軸１４に取り付けられている。車軸１４は、車両本体２１に固定されたスリーブ１５内にベアリング１６を介して軸支され、車両２０の走行時にタイヤ１０と共に回転する。また、車軸１４の先端にはハブ盤１７が備えられ、そのハブ盤１７から突出した図示しないハブボルトをタイヤホイール１１に貫通させてそれらハブボルトにナットを螺合することで、タイヤ１０が車軸１４に一体固定されている。

なお、本発明における「車軸」とは、タイヤ１０と一体になって回転する部材全体を指し、従って、本実施形態では、ハブ盤１７を含む車軸１４全体が本発明に係る「車軸」に相当する。

車軸１４の軸心部分には、長手方向の途中部分からハブ盤１７の先端面に亘ってガス供給路１８が形成されている。図２に示すようにハブ盤１７に開放したガス供給路１８の先端開口部１８Ａには、その内周面に雌螺子部１８Ｂが形成されており、ここに本発明に係るタイヤ圧調整弁３０が螺合固定されている。なお、ガス供給路１８の先端開口部１８Ａの内周面とタイヤ圧調整弁３０の外周面との間にはＯリング１９が設けられている。

図１に示すように車両２０には、ガス供給制御装置２２が搭載されている。ガス供給制御装置２２は、図示しないポンプ、圧力制御弁等を備え、ガスを任意の圧力に変更して出力可能な構成になっている。

車軸１４とスリーブ１５との間には、ガス供給制御装置２２とガス供給路１８とを接続するためのロータリージョイント機構２４が設けられている。具体的には、ガス供給路１８は、車軸１４の中間部分で径方向に直角曲げされ、車軸１４の外周面に開放した基端開口部１８Ｃを有している。車軸１４の外周面には、ガス供給路１８の基端開口部１８Ｃを挟むようにして、１対のシールリング２３，２３が設けられている。これらシールリング２３，２３は、スリーブ１５の内周面に摺動可能となっている。これにより、車軸１４とスリーブ１５とシールリング２３，２３とに囲まれた円筒空間２３Ａが外気から隔絶され、ここに基端開口部１８Ｃが連通した状態になっている。また、スリーブ１５には、シールリング２３に連通した連通孔１５Ａが形成され、この連通孔１５Ａにガス供給制御装置２２から延びたパイプ２２Ｐが接続されている。これにより、ロータリージョイント機構２４が構成されている。そして、このロータリージョイント機構２４によりガス供給制御装置２２とガス供給路１８とが接続され、ガス供給制御装置２２からタイヤ圧調整弁３０に任意に圧力のガスを供給することができる。

図２に示すように、タイヤ圧調整弁３０は、バルブ本体３１に給気可動弁体５０と排気可動弁体６０とを収容して備えている。バルブ本体３１は、本体小径部３１Ａと、その本体小径部３１Ａより外径が大きな本体中径部３１Ｂと、さらに外径が大きな本体大径部３１Ｃとを軸方向に並べた構造をなしている。そして、本体小径部３１Ａの外面に形成された雄螺子部３１Ｎをガス供給路１８の雌螺子部１８Ｂ内に螺合して車軸１４に固定されている。

バルブ本体３１の中心部には、本体小径部３１Ａ側から順番に、第１のガス供給ポート３２、第１のチャンバー４１、チャンバー連通路４４、第３のチャンバー４３及び第２のチャンバー４２が形成され、これらが連通してバルブ本体３１を軸方向に貫通している。

第１のガス供給ポート３２は、本体中径部３１Ｂの端面に開放し、本体中径部３１Ｂの一端部まで延びており、第１のガス供給ポート３２の第１のチャンバー４１側には、弁体抜止リング３７が嵌合固定されている。

第１のチャンバー４１は、本体中径部３１Ｂの一端部から他端部まで延びている。そして、第１のチャンバー４１内に給気可動弁体５０が直動可能に収容されて、弁体抜止リング３７により給気可動弁体５０が第１のチャンバー４１内に抜け止めされている。また、第１のチャンバー４１は、弁体抜止リング３７の中空部分３７Ａを通して第１のガス供給ポート３２に連通している。さらに、第１のチャンバー４１における内側面４１Ａには、第１のガス供給ポート３２寄り位置にタイヤ連通ポート３５の一端が開口している。タイヤ連通ポート３５の他端は、本体中径部３１Ｂの外面に開口しており、その外面開口部分にタイヤ接続パイプ４５の一端が接続されている。そして、タイヤ接続パイプ４５の他端がタイヤ１０に接続され、これにより、タイヤ連通ポート３５が、タイヤ１０内に常時連通している。

チャンバー連通路４４は、本体大径部３１Ｃのうち本体中径部３１Ｂ側の一端部に配置されて、第２のチャンバー４２及び第３のチャンバー４３より内径が小さくなっている。

第３のチャンバー４３は、本体大径部３１Ｃの一端部から中間部分まで延び、第２のチャンバー４２は、本体大径部３１Ｃの中間部分から他端部まで延びている。そして、第３のチャンバー４３の内径は第１のチャンバー４１より僅かに小さく、第２のチャンバー４２の内径は第１のチャンバー４１の約２倍程度の大きさになっている。そして、これら第２及び第３のチャンバー４２，４３に跨って排気可動弁体６０が直動可能に収容されている。また、第２のチャンバー４２の内側面４２Ａのうち本体大径部３１Ｃの端面寄り部分には、雌螺子４２Ｂが形成され、ここに栓部材３８が螺合固定されている。なお、栓部材３８の中心部には、貫通孔３８Ａが形成されている。

第３のチャンバー４３における内側面４３Ａには、そのチャンバー連通路４４寄り位置に大気開放ポート３６の一端が開口している。大気開放ポート３６の他端は、本体大径部３１Ｃの外側、即ち、大気空間に開放されている。

第２のチャンバー４２のうち第３のチャンバー４３側の端面４２Ｔには、外縁寄り位置に第２のガス供給ポート３３の一端が開口している。第２のガス供給ポート３３は、第３のチャンバー４３、チャンバー連通路４４、第１のチャンバー４１及び第１のガス供給ポート３２の側方を通過してガス供給路１８に連通している。

給気可動弁体５０は、円盤状の受圧開閉部５４の一端面の中心から直動シャフト５５をチャンバー連通路４４に向けて突出した構造をなしている。受圧開閉部５４の外周面にはシール溝５１Ａが形成され、そこにオイルシール５１Ｂが装着されている。そして、このオイルシール５１Ｂが第１のチャンバー４１の内側面４１Ａに密着している。

また、給気可動弁体５０は弁体抜止リング３７に当接して閉弁位置に位置決めされる。給気可動弁体５０が閉弁位置になると、受圧開閉部５４がタイヤ連通ポート３５より第１のガス供給ポート３２側に位置し、これにより、第１のガス供給ポート３２とタイヤ連通ポート３５との間が遮断される。また、給気可動弁体５０は、図４に示すようにタイヤ連通ポート３５より第１のガス供給ポート３２から離れた開弁位置まで移動することができる。そして、給気可動弁体５０が開弁位置になると、第１のガス供給ポート３２とタイヤ連通ポート３５とが第１のチャンバー４１を介して連通した状態になる。

直動シャフト５５の外側には、給気制御スプリング５２が挿通され、その給気制御スプリング５２が受圧開閉部５４と第１のチャンバー４１におけるチャンバー連通路４４側の端面との間で突っ張り状態になって、給気可動弁体５０を閉弁位置側に付勢している。そして、給気可動弁体５０の受圧開閉部５４が第１のガス供給ポート３２側から給気基準圧力以上の圧力を受けると、その圧力により給気可動弁体５０が給気制御スプリング５２に抗して開弁位置に移動する。

なお、直動シャフト５５のうち受圧開閉部５４側の基端部には大径部５５Ａが設けられ、給気制御スプリング５２の一端部が大径部５５Ａの外側に嵌合されて、直動シャフト５５に対して芯だしされている。

給気可動弁体５０の直動シャフト５５における先端部には、緩やかに先細りになっており、給気可動弁体５０が閉弁位置に配置されたときには直動シャフト５５の先端の一部がチャンバー連通路４４に突入した状態になっている。また、直動シャフト５５の中間部分には、Ｏリング溝５７が形成されてそこにＯリング５３が装着されている。そして、給気可動弁体５０が開弁位置に移動すると、図４に示すように直動シャフト５５の中間部分までチャンバー連通路４４内に進入し、Ｏリング溝５７がチャンバー連通路４４の内側面４４Ａに密着してチャンバー連通路４４を閉塞する。

排気可動弁体６０は、受圧主部６４の一端面の中心から弁体主部６５を突出した構造になっている。受圧主部６４は、第２のチャンバー４２に対応した外径の円盤形状をなし、その受圧主部６４の外周面にはシール溝６４Ａが形成され、そこにオイルシール６４Ｂが装着されている。そして、そのオイルシール６４Ｂが第２のチャンバー４２の内側面４２Ａに密着している。弁体主部６５は、第３のチャンバー４３に対応した外径のシャフト状をなし、受圧主部６４から突出して第３のチャンバー４３内に挿入されている。その弁体主部６５の外周面のうち先端寄り位置には、１対のシール溝６６Ａ，６６Ａが間隔を開けて配置され、それら１対のシール溝６６Ａ，６６Ａ内にそれぞれオイルシール６６Ｂ，６６Ｂが装着されている。そして、それらオイルシール６６Ｂ，６６Ｂがチャンバー連通路４４の内側面４３Ａに密着している。

排気可動弁体６０は第２のチャンバー４２における第３のチャンバー４３側の第２の端面４２Ｔに当接して閉弁位置に位置決めされる。詳細には、端面４２Ｔの外縁部には、ストッパ突部４２Ｓが形成され、排気可動弁体６０の受圧主部６４がストッパ突部４２Ｓに当接することで、受圧主部６４により第２のガス供給ポート３３の開口が閉塞されないようになっている。そして、排気可動弁体６０が閉弁位置になると、弁体主部６５における１対のオイルシール６６Ｂ，６６Ｂの間に大気開放ポート３６の開口が配置され、これにより、大気開放ポート３６のバルブ本体３１内における開口が閉塞されて、大気開放ポート３６とタイヤ連通ポート３５との間が遮断された状態になる。また、排気可動弁体６０は、図３に示すように栓部材３８に当接した開弁位置まで移動することができる。そして、排気可動弁体６０が開弁位置になると、弁体主部６５のオイルシール６６Ｂ，６６Ｂが大気開放ポート３６より第２のチャンバー４２側に位置し、大気開放ポート３６とタイヤ連通ポート３５とが第１のチャンバー４１、チャンバー連通路４４、第３のチャンバー４３を介して連通した状態になる。

受圧主部６４と栓部材３８との間には、排気制御スプリング６２が突っ張り状態になって収容され、排気可動弁体６０を閉弁位置側に付勢している。そして、排気可動弁体６０の受圧主部６４が第２のガス供給ポート３３から排気基準圧力以上の圧力を受けると、その圧力により排気可動弁体６０が給気制御スプリング５２に抗して開弁位置に移動する。ここで、上記した排気可動弁体６０を開弁位置に移動させるための排気基準圧力は、給気可動弁体５０を開弁位置に移動させるための給気基準圧力より小さな値になるように、受圧開閉部５４及び受圧主部６４の受圧面積と、給気制御スプリング５２及び排気制御スプリング６２のバネ剛性とが所定の値に設定されている。

なお、排気可動弁体６０及び栓部材３８の互いの対向面には、それぞれの中心部分に当接突部６４Ｔ，３８Ｔが形成され、これら当接突部６４Ｔ，３８Ｔの外側に排気制御スプリング６２の両端部が嵌合されている。

上記構造により、本発明に係る給気制御弁機構７０は、第１のチャンバー４１と給気可動弁体５０と給気制御スプリング５２から構成され、排気制御弁機構７１は、第１〜第３のチャンバー４１，４２，４３、チャンバー連通路４４、給気可動弁体５０、給気制御スプリング５２、排気可動弁体６０、排気制御スプリング６２から構成されている。ここで、ガス供給路１８から第１のガス供給ポート３２、タイヤ連通ポート３５、タイヤ１０までを連絡する経路（詳細には、第１のガス供給ポート３２とタイヤ連通ポート３５との間を連絡する第１のチャンバー４１を含む）を「給気経路」とし、タイヤ１０からタイヤ連通ポート３５、大気開放ポート３６、バルブ本体３１の外部の大気空間までを連絡する経路（詳細には、タイヤ連通ポート３５と大気開放ポート３６との間を連絡する第１のチャンバー４１、チャンバー連通路４４、第２のチャンバー４２を含む）を「排気経路」とすると、タイヤ圧調整弁３０は、以下のように作動して給気経路及び排気経路を開閉し、タイヤ１０の内圧を増圧、減圧することをできる。

即ち、車両２０の運転席に備えた所定の操作部の操作により、或いは、車両２０に搭載された図示しないＥＣＵの制御により、ガス供給制御装置２２がガス供給路１８を通して第１及び第２のガス供給ポート３２，３３に所定の圧力を付与する。

ガス供給制御装置２２からガス供給路１８を通して第１及び第２のガス供給ポート３２，３３に付与する圧力を排気基準圧未満（圧力が「０」以下の場合も含む）にすると、図２に示すように給気可動弁体５０が、給気制御スプリング５２の付勢により閉弁位置に保持されて、タイヤ連通ポート３５と第１のガス供給ポート３２との間が断絶されると共に、排気可動弁体６０が排気制御スプリング６２の付勢により閉弁位置に保持されて、排気可動弁体６０における弁体主部６５により、チャンバー連通路４４と大気開放ポート３６との間が断絶される。即ち、第１のガス供給ポート３２とタイヤ連通ポート３５との間の給気制御弁機構７０が閉弁すると共に、大気開放ポート３６とタイヤ連通ポート３５との間の排気制御弁機構７１が閉弁する。これにより、給気経路と排気経路の両方が遮断され、タイヤ１０内の圧力が一定状態に保持される。

また、ガス供給制御装置２２からガス供給路１８を通して第１及び第２のガス供給ポート３２，３３に付与する圧力を、排気基準圧以上かつ給気基準圧未満にすると、図３に示すように給気可動弁体５０は給気制御スプリング５２の付勢により閉弁位置に保持され、排気可動弁体６０は第２のガス供給ポート３３側に受けた圧力により開弁位置に移動し、チャンバー連通路４４と大気開放ポート３６との間が開通する。即ち、給気制御弁機構７０は閉弁しかつ排気制御弁機構７１は開弁する。これにより、給気経路が遮断される一方、排気経路が開通した状態になり、タイヤ１０からガスが排気され、タイヤ１０内の圧力を下げることができる。

さらに、ガス供給制御装置２２からガス供給路１８を通して第１及び第２のガス供給ポート３２，３３に付与する圧力を給気基準圧以上にすると、図４に示すように給気可動弁体５０はガス供給ポート３２，３３側に受けた圧力により開弁位置に移動して、タイヤ連通ポート３５と第１のガス供給ポート３２との間が開通し、かつ、第１のチャンバー４１のうちタイヤ連通ポート３５とチャンバー連通路４４との間が給気可動弁体５０の受圧開閉部５４により断絶された状態になる。また、給気可動弁体５０の直動シャフト５５に備えたＯリング５３がチャンバー連通路４４の内側面４４Ａに密着してチャンバー連通路４４を閉塞し、チャンバー連通路４４が確実に閉塞される。即ち、給気制御弁機構７０が開弁する一方、排気制御弁機構７１が閉弁した状態になる。これにより、給気経路が開通する一方、排気経路が遮断され、ガス供給路１８からタイヤ１０内へのガスの供給されて、タイヤ１０内の圧力を上げることができる。

このように本実施形態のタイヤ圧調整弁３０によれば、車軸１４側に備えたガス供給路１８内の圧力を、給気可動弁体５０及び排気可動弁体６０を動作させるための弁駆動力として用いたので、従来のようにタイヤ圧調整弁側に備えたスロート部８等の減圧作用等による負圧を弁駆動力としたものに比べて、確実かつ迅速に開弁及び閉弁することができる。しかも、本実施形態のタイヤ圧調整弁３０は１つのガス供給路１８でタイヤ１０内の圧力を加圧・減圧・保持することができるので、車両本体２１側のガスのガス供給制御装置２２からタイヤ圧調整弁３０の間をコンパクトな構成にすることが可能になる。また、本実施形態のタイヤ圧調整弁３０は、第１〜第３のチャンバー４１，４２，４３と、チャンバー連通路４４とを同軸上に配置したことにより、細くすることができる。

［第２実施形態］
本実施形態のタイヤ圧調整弁３０Ｖは、図５〜図８に示されている。このタイヤ圧調整弁３０Ｖに備えたバルブ本体３１Ｖは、本体小径部３１Ａと本体大径部３１Ｙとを軸方向に並べてなり、本体大径部３１Ｙに、第１のチャンバー４１Ｖと第２のチャンバー４２Ｖとが平行に配置して形成されている。そして、第１のチャンバー４１Ｖにおける内側面４１Ａの奥部と第２のチャンバー４２Ｖにおける内側面４２Ａの奥部との間が、チャンバー連通路４４Ｖにて連通されている。また、第２のガス供給ポート３３Ｖは第２のチャンバー４２Ｖと略同じ内径をなし、第２のガス供給ポート３３Ｖと第２のチャンバー４２Ｖとの間に嵌合固定された弁体抜止リング３７Ｖにより、排気可動弁体６０Ｖが第２のチャンバー４２Ｖ内に抜け止めされている。さらに、第３のチャンバー４３Ｖは、第２のチャンバー４２Ｖのうち第２のガス供給ポート３３Ｖに対して反対側に配置され、排気可動弁体６０Ｖに備えた弁体主部６５Ｖが第３のチャンバー４３Ｖ内に嵌合されている。

上記構成以外は、前記第１実施形態と実質的に同一であるので、それら同一の構成に関しては同一の符号を付して重複した説明は省略する。

本実施形態のタイヤ圧調整弁３０Ｖでは、ガス供給路１８を通して第１及び第２のガス供給ポート３２，３３Ｖに付与する圧力を排気基準圧未満にすると、図５に示すように、給気可動弁体５０Ｖが閉弁位置に保持されて、タイヤ連通ポート３５と第１のガス供給ポート３２との間が断絶されると共に、排気可動弁体６０Ｖが閉弁位置に保持されて、排気可動弁体６０Ｖにおける弁体主部６５Ｖのシール溝６６Ａにより、チャンバー連通路４４Ｖと大気開放ポート３６との間が断絶される。これにより、給気経路と排気経路の両方が遮断された状態になり、タイヤ１０内の圧力が一定状態に保持される。

また、第１及び第２のガス供給ポート３２，３３Ｖに付与する圧力を、排気基準圧以上かつ給気基準圧未満にすると、給気可動弁体５０Ｖは閉弁位置に保持され、排気可動弁体６０Ｖは第２のガス供給ポート３３Ｖ側に受けた圧力により開弁位置に移動し、チャンバー連通路４４Ｖと大気開放ポート３６との間が開通する。これにより、給気経路が遮断される一方、排気経路が開通した状態になりタイヤ１０からガスが排気され、タイヤ１０内の圧力を下げることができる。

さらに、第１及び第２のガス供給ポート３２，３３Ｖに付与する圧力を給気基準圧以上にすると、給気可動弁体５０Ｖは第１のガス供給ポート３２側に受けた圧力により開弁位置に移動して、タイヤ連通ポート３５と第１のガス供給ポート３２との間が開通し、かつ、第１のチャンバー４１のうちタイヤ連通ポート３５とチャンバー連通路４４Ｖとの間を、給気可動弁体５０Ｖの受圧開閉部５４が区画し、タイヤ連通ポート３５とチャンバー連通路４４Ｖとの間が断絶される。これにより、タイヤ１０の給気経路が開通する一方、排気経路が遮断され、ガス供給路１８からタイヤ１０内へのガスの供給されて、タイヤ１０内の圧力を上げることができる。

このように本実施形態のタイヤ圧調整弁３０Ｖによっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。また、本実施形態のタイヤ圧調整弁３０Ｖでは、第１のチャンバー４１Ｖと第２のチャンバー４２Ｖとを平行に並べたので、図１と図８に対比して示すようにタイヤ圧調整弁３０Ｖを短くすることができる。

本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、上記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

本発明の第１実施形態に係る車軸及びタイヤの断面図 タイヤ圧調整弁の断面図 タイヤから排気を行う場合のタイヤ圧調整弁の断面図 タイヤに給気を行う場合のタイヤ圧調整弁の断面図 第２実施形態に係るタイヤ圧調整弁の断面図 タイヤから排気を行う場合のタイヤ圧調整弁の断面図 タイヤに給気を行う場合のタイヤ圧調整弁の断面図 車軸及びタイヤの断面図 従来のタイヤ圧調整弁の断面図

符号の説明

１０ タイヤ
１４ 車軸
１８ ガス供給路
３０，３０Ｖ タイヤ圧調整弁
３１，３１Ｖ バルブ本体
３２，３３，３３Ｖ ガス供給ポート
３５ タイヤ連通ポート
３６ 大気開放ポート
４１，４１Ｖ 第１のチャンバー
４２，４２Ｖ 第２のチャンバー
４３，４３Ｖ 第３のチャンバー
４４，４４Ｖ チャンバー連通路
５０，５０Ｖ 給気可動弁体
５２ 給気制御スプリング
５５ 直動シャフト
６０，６０Ｖ 排気可動弁体
６２ 排気制御スプリング
６４ 受圧主部
６５，６５Ｖ 弁体主部
７０ 給気制御弁機構
７１ 排気制御弁機構

Claims (3)

1. タイヤ（１０）と共に回転する車軸（１４）に固定され、前記車軸（１４）に形成されたガス供給路（１８）を通して供給されるガスの圧力によって制御可能なタイヤ圧調整弁（３０，３０Ｖ）において、
   前記車軸（１４）に固定されたバルブ本体（３１，３１Ｖ）と、
   前記バルブ本体（３１，３１Ｖ）に形成されて、前記ガス供給路（１８）が連通したガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）と、
   前記バルブ本体（３１，３１Ｖ）に形成されて、前記タイヤ（１０）内に連通したタイヤ連通ポート（３５）と、
   前記バルブ本体（３１，３１Ｖ）に形成されて、前記バルブ本体（３１，３１Ｖ）の外側に開放した大気開放ポート（３６）と、
   前記バルブ本体（３１，３１Ｖ）に形成され、前記タイヤ連通ポート（３５）が開口した内側面（４１Ａ）を有し、かつ、前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）が一端に連通した第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）と、
   前記第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）内に収容され、前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力を受け、前記第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）の前記内側面（４１Ａ）に摺動しながら直動し、前記タイヤ連通ポート（３５）と前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）との間を断絶する閉弁位置と、前記タイヤ連通ポート（３５）と前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）との間を連通させる開弁位置とに移動可能な給気可動弁体（５０，５０Ｖ）と、
   前記給気可動弁体（５０，５０Ｖ）を前記閉弁位置に付勢し、前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力が給気基準圧未満のときには、その圧力に抗して前記給気可動弁体（５０，５０Ｖ）を前記閉弁位置に保持する一方、前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力が前記給気基準圧以上のときには、その圧力により前記給気可動弁体（５０，５０Ｖ）が前記開弁位置に移動することを許容する給気制御スプリング（５２）と、
   前記バルブ本体（３１，３１Ｖ）に形成され、前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）に一端が連通した第２のチャンバー（４２，４２Ｖ）と、
   前記第２のチャンバー（４２，４２Ｖ）の同軸上に形成されて、前記第２のチャンバー（４２，４２Ｖ）に連通すると共に、前記大気開放ポート（３６）が開口した内側面（４３Ａ）を有した第３のチャンバー（４３，４３Ｖ）と、
   前記第１のチャンバー（４１，４１Ｖ）のうち前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）と隔絶された位置に一端が開口し、他端が、前記第２又は第３のチャンバー（４２，４２Ｖ，４３，４３Ｖ）のうち前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）から隔絶された位置に開口したチャンバー連通路（４４，４４Ｖ）と、
   前記第２及び第３のチャンバー（４２，４２Ｖ，４３，４３Ｖ）に跨って収容されかつ、前記第２のチャンバー（４２，４２Ｖ）の内側面（４２Ａ）に摺動する受圧主部（６４）と、前記第３のチャンバー（４３，４３Ｖ）の前記内側面（４３Ａ）に摺動する弁体主部（６５，６５Ｖ）とを一体に有し、前記受圧主部（６４）に前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力を受けて直動し、前記チャンバー連通路（４４，４４Ｖ）と前記大気開放ポート（３６）との間を前記弁体主部（６５，６５Ｖ）が断絶する閉弁位置と、前記チャンバー連通路（４４，４４Ｖ）と前記大気開放ポート（３６）との間を連通させる開弁位置とに移動可能な排気可動弁体（６０，６０Ｖ）と、
   前記排気可動弁体（６０，６０Ｖ）を前記閉弁位置に付勢し、前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力が前記給気基準圧より小さい排気基準圧を下回ったときには、その圧力に抗して前記排気可動弁体（６０，６０Ｖ）を前記閉弁位置に保持する一方、前記ガス供給ポート（３２，３３，３３Ｖ）の圧力が前記排気基準圧以上のときには、その圧力により前記排気可動弁体（６０，６０Ｖ）が前記開弁位置に移動することを許容する排気制御スプリング（６２）とを備えてなることを特徴とするタイヤ圧調整弁（３０，３０Ｖ）。
2. 前記第１〜第３のチャンバー（４１，４２，４３）と、前記チャンバー連通路（４４）とを同軸上に配置し、前記ガス供給ポート（３２，３３）として、前記第１のチャンバー（４１）の一端に連通した第１のガス供給ポート（３２）と、前記第３のチャンバー（４３）のうち前記第２のチャンバー（４２）側の一端部に連通した第２のガス供給ポート（３３）とを設けたことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ圧調整弁（３０）。
3. 前記給気可動弁体（５０）が前記開弁位置に移動したときに、前記チャンバー連通路（４４）に挿入されて前記チャンバー連通路（４４）を閉塞する直動シャフト（５５）を前記給気可動弁体（５０）に設けたことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ圧調整弁（３０）。

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