JPH02106413A - 取外し自在の軸受を備えた車輌用ハブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、一般にタイヤ膨張システムに関し、特に車輌
のタイヤ内の圧力を自動的に調節するための装置に関す
る。

従来の技術 柔かい地面上にある車輌の牽引は、タイヤ内の圧力を減
少させることにより、著しく改善できることは周知であ
る。圧力を減少させることにより、タイヤ支持表面は増
大し、それによってタイヤと地面との間の接地面積を拡
大する。更にその上、凹凸のある道路上での乗り心地を
よくするためにタイヤの圧力を減少させることが屡々望
ましい。

他方において、タイヤの圧力を高くすると、滑らかな道
路上での転がり抵抗及びタイヤのカーカスの温度を減少
させ、それによって経済性と完全性を高める。

車輌を停止させることなくタイヤ内の圧力を調節でき、
タイヤを手動で膨張又は収縮させ得ることが望ましい。

これは、通常、種々の条件下で列をなして長時間移動す
る軍用車について特に真実であり、この場合車輌の停止
は全体の列を遅らせるであろう。また、軍用車は、敵の
攻撃にさらされている場合、できるだけ長くその機動性
を維持することが肝要である。タイヤが砲火等によりバ
ンクした場合、タイヤを少くとも部分的に非常に迅速に
膨張させることができて、車輌を使用可能に維持するこ
とが必要である。

これらの問題の１つ又はそれ以上を多少なりとも解決す
るため、従来、種々の自動タイヤ膨張システムが使用さ
れてきた。このような１つのシステムは、第２次世昇天
戦で使用された“ダック（Ｄｕｋ）”として周知の米国
陸軍の軍用車の標準装備であった。この技術は、空気圧
を細棒状の長い導管を通して供給する、いわゆるシュラ
−デル（Ｓｃｈｒａｄｅｒ）弁システムを使用している
。シニラーデル弁の導管は、フレーム内の車輌ホイール
の開口部から突出し且つハブの外側に連結された回転継
手内に空気を供給する。回転継手の内側縁からの第２管
路が、タイヤ用内側チューブ内の弁ステムに連結されて
いる。

上記解決方法についての問題の１つは、空気を搬送する
導管が、車輌の通過する凹凸の地面に対してむき出しに
なっているため、非常に損傷を受け易いということであ
った。導管は、ブラシ、岩、又は他の車輌と接触するこ
とにより破壊又は損傷を受ける。

このシステムを改良せんとる１つの試みにおいて、この
ような損傷を受けない内部空気圧供給技術を提供する、
種々の試みが報告されている。ソ連及びその衛星諸国で
使用されている車輌には、圧縮空気源からの空気をホイ
ール組立体に通し、ここからタイヤ内へ送出する自動タ
イヤ膨張システムを使用しているものがあると信じられ
ている。

更に、以下の米国特許は、自動タイヤ膨張システムを提
供せんとする種々の他の試みについての代表的なリスト
であるが、これがすべてではない。

即ち、ウェブスター・ジニニア（Ｗｅｂｓｔｅｒ、　Ｊ
ｒ）米国特許第２．６９３．８４１号、カム（Ｋａｍｍ
）等に賦与された米国特許第２．９４４’、　５７９号
及び同第２．９７６、９０６号、テユラック（Ｔｕｒｅ
ｋ）等に賦与された米国特許第２、６３４．７８３号及
び第２．６３４．７８２号、ゲートマン（Ｇａｌｐｔｍ
ａｎ）に賦与された米国特許第２．５７７、４５８号、
ラモン（Ｌａｍｏｎｔ）等に賦与された米国特許第２．
８４９゜０４７号、バーニッシュ（Ｈａｒｎｉｓｈ）に
賦与された米国特許第３．３６２．４５２号、グー＝−
−ル（Ｄａｎｅｅｌ）に賦与された米国特許第１．８０
０．７８０号、イエットナー（Ｊｕｔｔｅｒ）等に賦与
された米国特許第３．７０５．６１４号、リンデマン（
Ｌｉｎｄｅｒｎａｎ）等に賦与された米国特許第２、７
１５．４３０号、及びツルク（Ｔｓｕｒｕｔａ）に賦与
された米国特許第４．０１９．５５２号及び第４．１５
４．２７９号である。

発明が解決しようとする問題点 これらの種々の解決方法の主な欠点のうちの１つは、一
般に、所望の空気圧力を達成するのに操作員がかなり注
意を払わねばならないということである。はとんどの場
合、これらのシステムでは、操作員は、膨張又は収縮の
スイッチを入れ、次に所望の圧力に達っするまで空気圧
力計を連続的に監視し、所望の圧力に達っした時、スイ
ッチを切らなければならない。更に、タイヤの圧力を−
旦最初にこの操作により設定した場合に、このタイヤ圧
力を正確且つ自動的に維持するための装置が全ったく設
けられていない。これらの問題は、車輌が敵の攻撃下に
あって、兵士が圧力計を見るよりも身を守るのにより多
くの時間を費す場合に特に大きなものである。

膨張／収縮弁を制御する先行技術の解決方法も同様に満
足のいくものではない。従来、一般に一つの弁しか使用
されておらずこの弁は、タイヤ内の現在の圧力と所望の
圧力との圧力差に応じて徐々に開閉を行なう。例えば、
圧力差が減少すると、弁は、均衡状態に到るまで徐々に
締め切られる。

残念なことに、この技術は、戦斗状態においては非常に
重要な膨張／収縮にかかる時間を増大させてしまう。

従来、ホイール組立体の回転部材と非回転部材との間の
空気通路に対して簡単で且つ信頼性のあるシールを提供
することは、困難であった。先行技術の解決方法の多く
は、比較的に複雑で、組立ての難しいものであった。１
つ又は２つ以上のほぼ垂直に延びるシールフラップを備
えた一般的に使用された空気シールは、高圧下でその表
面から持上げられる傾向をもち、それによってシールの
完全性を損なってしまう。他のシールの設計では、軸受
の外側に配置され、また劣悪な環境条件にさらされて、
その有効寿命を減少させてしまう。

空気を内部で供給するホイール組立体の多くは、負荷支
持部材（車軸、シャフト）に組人まれで空気通路を形成
する。これは、残念なことに、これらの部材の強度を低
下させてしまう。また先行技術の解決方法のうちの幾つ
かのものは、軸受をその最初の設計位置から再配置する
必要があり、このため、追加のコストで関連部品を再設
計することを必要とする。

現在使用中の軍用車の多くは、有効寿命をまだ何年間も
残しており、又は今なお生産中である。

成る場合には、自動タイヤ膨張システムを含むように、
これらの車輌を低コストで改造することが望ましい。し
かしながら、先行技術の解決方法の多くは、特定の用途
について特別に設計されたものであり、軍用トラックＭ
８０９、Ｍ４４Ａ２、Ｍ２Ｂ５のような従来用いられた
軍用車に容易に組み込むことができない。

本発明は、上述の問題の１つ又は２つ以上を解決するこ
とに向けられている。

問題点を解決するための手段 本発明によれば、タイヤに対して所望の圧力を選択する
ための手動式セレクタ装置が提供される。

タイヤに連結された手段は、実際のタイヤ圧力と関連し
た出力を提供するのに使用される。制御手段は、更なる
手動操作なしで、実際のタイヤ圧力と関連した出力と所
望のタイヤ圧力と関連した出力との差の関数として、タ
イヤ内の圧力を所望の圧力に自動的に調節し且つ一定に
維持するように作動する。かくして、操作員はセレクタ
装置を所望の設定値に設定するだけでよく、本システム
は、タイヤを必然的に膨張又は収縮させ、タイヤ圧力に
悪影響をもたらすパンク、温度変化等の状態の変化が起
こっても、タイヤ内を選択した圧力に常に維持する。

一つの実施例では、膨張／収縮弁組立体は、二つのシャ
トル弁のマスター／スレーブ組み合わせを使用する。ス
レーブ弁はパイロット空気で制御される。実際の膨張又
は収縮を制御するスレーブ弁は、一つの位置において完
全に開放した状態にあるか或いは、マスター弁に加えら
れる所望のタイヤ圧力と実際のタイヤ圧力との間の差に
応じた状態にあるかの何れかである。所望の圧力は、出
力側がマスター弁に連結された一組の圧力調節装置によ
って、車輌の運転席に取付けた多位置トグル弁の選択し
た位置の関数として、供給される。

スレーブ弁は、その制御入力端に作用するパイロット空
気に応じて一つの完全に開放した位置へ移動して圧縮空
気をタイヤに連結し、マスター弁の両方の制御入力端が
均衡するまでこれらのタイヤを膨張させる。逆に、スレ
ーブ弁の他方の制御入力端に作用するパイロット空気は
、このスレーブ弁を他の位置に完全に移動させ、タイヤ
をマスター弁のところに均衡が得られるまで収縮させる
。

本発明の一つの特徴に従って、自動タイヤ膨張システム
内で使用するホイール組立体を開示する。

ハブ軸受の完全に内側に一対のシールリングを配置する
手段が、ホイール組立体内に構成される。

シールリングは、はぼ水平方向に延びる可撓性リップ部
分を有し、このリップ部分は、ホイール組立体の非回転
部分上に載っている。ホイール組立体の非回転部分から
回転部分への空気通路は、もっばら非荷重支持部材内に
形成される。本発明の設計は、空気通路の非回転部分と
回転部分とが出会う推移領域のところに、簡単で然も信
頼性のある回転式空気シール構造体を提供するのに役立
つ。

一実施態様において、従来のハブに固定されたスリーブ
は、標準的な車輌を、自動タイヤ膨張システム用に改良
できるように、シールリングを位ｉ決めするのに用いら
れる。

他の一実施態様では、ハブは、非荷重支持スピンドルが
貫通する中央通路を構成する環状内側表面を有する鋳造
金属製の隼−の部材で構成される。

このハブはスピンドルを中心として回転するように、間
隔を隔った一対の軸受上に取付けられている。車軸は、
スピンドルを貫通し、ハブに連結されてハブに回転運動
を与える。ハブは、その中央部に拡大内部キャビティを
有する。一対の環状シールリングを受入れるための手段
が、キャビティの両側でハブの環状表面上に設けられる
。はぼ水平に延びる可撓性リップシールが、各シールリ
ングの内周から延びている。これらのシールリングは、
ハブの環状内側表面にある受入れ手段により、少くとも
一部が適所定位置に保持される。好ましくは、受入れ手
段は、スナップリングが内在する離間された溝と、肩部
とを包含する。シールリングは、肩部とスナップリング
との間で所定位置に横方向に保持される。この位置に保
持する、シールリングの水平に延びる可撓性リップ部分
は、スピンドルの外面上に乗る。

空気通路の一部は、スピンドルの孔が構成する。

圧縮空気は、空気通路を通してハブの拡大中央キャビテ
ィ内へ、次にタイヤへ導かれる。中央キャビティ内の比
較的に高い空気圧力は、シールのリップ部分上に大きい
下向きの力を与え、空気がホイール組立体の回転部分と
非回転部分との間を通るのを阻止するのに役立つ。

開示した実施態様において、シールリングの外面は、ゴ
ムのような材料で被覆される。このゴム被覆は、シール
リングの外周とハブとの間に改良されたシールを与える
のに役立つ。シールリングの水平に延びるリップは、非
潤滑条件下でシールの摩耗寿命を高めるために、その係
合表面上にテア　０　ン（ＴＥＦＬＯＮ）　（ホリテト
ラフルオロエチレン）を含むことができる。

本発明の他の特徴は、自動タイヤ膨張システムを含むよ
うに車輌を改良するためのキットに向けられている。こ
のキットは、車輌の運転席内に取付けることができるよ
うになった制御箱を含み、また、複数の所定の空気圧設
定値のうちの１つを選択するためのセレクタ装置を含む
。弁組立体は、車輌の本体上へ取付けるようになってい
る。弁組立体は、予め選択した圧力設定値の関数として
タイヤの膨張又は収縮を制御する１つ又は２つ以上の弁
を包含する。好ましくは、キットは、タイヤの人口と弁
組立体との間に連結されるようになった静圧タンクを更
に包含する。静圧タンク内の圧力は、タンクの出力を弁
組立体の作動を制御する基準として使用しろるように、
タイヤと同じ圧力に維持されるようになっている。車輌
が、自動タイヤ膨張システム用に適合されたホイール組
立体を未だ備えていない場合には、キットは、ホイール
組立体用の取替え部品及び／又は付属部品をも含むのが
よい。本発明のキットを使用することによって、車輌の
所有者が、最少のコストと最少の労力で自動タイヤ膨張
システムを含むように自己の装備を格上げすることがで
きる。

本発明のこれらの利点と他の利点は、添付図面を参照し
て以下の説明を読めば、当業者にとり明らかとなるであ
ろう。

実施例 本発明の特定の特徴は、第１図に示す種類の軍用車につ
いて特に有用である。車輌１０は、本発明の譲受人であ
るニーエムゼネラル社が米国陸軍のために製造した５ト
ンのＭ８１３貨物トラックであってもよい。第１図にお
いて、車輌１０の一部が図示してあり、この図には、タ
イヤ１６が装着されているホイール組立体１４を駆動す
る前車軸１２が図示されている。また、第１図には、従
来のタイヤ人口弁ステム２０及び手動式閉止弁２２を有
する空気管路１８が示されている。

本発明を、特定の型の車輌について説明するけれども、
本発明に具体化されたより広い概念を、バス、重トラッ
ク、有蓋トラック等の他の種類の車輌に使用することが
できるということは、最初から理解すべきである。それ
故、本明細書に記載した特定の実施例を、限定した例で
あると解釈すべきではない。

第２図及び第３図に目を向けると、ホイール組立体１４
は管状スピンドル２４を有し、この管状スピンドル２４
の駆動側部分は、幾分拡張されて後方フランジ２６を形
成する。スピンドル２４は、後方フランジ２６が車輌の
シャーシ２８へボルト止めされているため、静止即ち非
回転になっている。ハブ３０は、従来の軸受３２．３３
によってスピンドル２４を中心として回転するように装
着される。左側の軸受３２は、部材３５．３７、及び３
９によって所定位置に保持される。ハブ３０の中央には
、キャビティ３４が配置されている。

タイヤ１６は、ビード０−）り（ｂｅａｄ　Ｌｏｃｋ）
、　３６を組み込む公知の技術を用いて、ハブ３０の外
周の周りに取付けられる。車軸１２は、中空スピンドル
２４を貫通している。車軸１２の駆動側部分は、被駆動
ホイールのため、ディファレンシャルのような適当な回
転動力源へ連結される。車軸１２の外端は、駆動フラン
ジ４０内の対応スロットと係合するスプライン（図示せ
ず）を有する。駆動フランジ４０は、車軸１２０回転と
一致してタイヤ１６へ回転運動を与えるために、ハブ３
０ヘボルト止めされている。

以上説明したホイール組立体は、従来の技術の装置であ
る。本発明によれば、最少程度の修正で、空気用密封回
転継手を提供するようにホイール組立体１４を容易に改
造することができる。環状スリーブ４２は、その外縁が
溶接等によりハブ３０へ連結され、そのためスリーブ４
２が、ハブ３０内の中央キャビティ３４を全体に橋渡し
するようになっている。スリーブ４２の内側部分には、
スナップリング４４．４６を受入れるため、間隔を隔て
た二つの溝が設けられている。スリーブ４２は、また、
スナップリング４４と４６に夫々対向する肩部４８と５
０を構成する。

スリーブ４２内の一対のスナップリング−肩部の組合せ
は、シールリング５２．５４の外周面を受入れるための
座を構成する。これらのシールリング５２．５４は、端
部の開放した環状溝の形態であり、剛性に構成した外側
本体及び好ましくは合成ゴム製の可撓性内側リップシー
ルを有する。

ガータースプリング５６．５８は、スピンドル２４の外
面上に載る可撓性リップシール上に、半径方向内向きの
圧縮力を加える。この構成は、スピンドル２４を取囲む
内部室６０を構成する。シールリング５２．５４につい
ては、更に後で述べる。

ホイール組立体１４の非回転部分にある入口６２と、回
転するハブ３０にある出口６４との間に、密封シール空
気通路を作るための装置が設けられる。第１ボア６６は
、好ましくは旋条成形技術により、スリーブ２４のほぼ
全長にわたって穿孔される。第１ボア６６の左側の部分
は、栓６８で密封される。フランジ２６に設けた下方に
延びる第２ボア７０は、このボアが第１ボア６６の右側
部分と出会うまで穿孔される。全体にＬ字形をなした継
手７２をスピンドルに溶接して第２ボア７０を延長し、
ホース７４により供給される空気源へ容易に連結される
ようになっている。はぼ直角に向けられた開口部７６は
、室６０とスピンドル２４の第１ボア６６との間に延び
る。スリーブ４２が、開口部７８を同様に有するため、
空気が室６０とキャビティ３４との間を連通できるよう
になっている。次に、第３ボア８０をハブ３０に穿孔す
る。このボアは、キャビティ３４の中へ延びてねじ山付
き出口６４とキャビティ３４との間に通路を形成する。

入口６２へ供給された空気は、ボア７０及び６６を通過
し、次いでホイール組立体１４の静止部分にある開口部
７６から出る。次に、空気は、開口部７６から出て室６
０の内へ流れる。空気は、ハブ３０と共に回転するスリ
ーブ４２及び空気シール５２．５４によって外部へ散逸
しないようになっている。室６０内に圧縮空気があると
きは、空気シール５・２．５４は、スピンドル２４及び
それらの夫々の保持リング４４．４６に押付けられ、そ
れによって空気の散逸に対してすぐれた保護を与える。

室６０内の空気は、開口部７８を通ってキャビティ３４
内へ入り、ここからボア８０を通って出口６４へ流れる
。

本発明の特徴によれば、手動式閉止弁２２が出口６４へ
連結される。閉止弁２２の下流には、手動式充填管又は
弁ステム２０がある。従って、使用者は、空気を外部か
らステム２０を通して供給できるように閉止弁２２を閉
鎖して出口６４をふさぐことによりタイヤを充填するこ
とができる。

空気は、管１８を通り、ハブ３０を逆方向に通り、次い
で管路８４と連通し、タイヤ１６の内部に入る。しかし
ながら、通常の作動条件下では、空気はタイヤへ自動的
に供給される。

前述のスリーブ構造を使用することによって従来のホイ
ール組立体を改造する代りに、自動タイヤ膨張システム
に適合されていないこれらのハブの代りに即ちそのハブ
の代替品として、全く新しい設計のハブを与えることが
望ましい。本発明の他の特徴によれば、第６図乃至第９
図に示すような、別の設計のホイール組立体の設計が提
供される。この変形態様のホイール組立体は、大部分が
前述の実施態様と全く類似している。従って、同様の部
品を示すのに、同じ参照番号が用いられている。２つの
実施態様の間の主な相違は、後者の実施態様が、前者の
実施態様において述べた従来のハブを使用する代わりに
、新しい設計のハブを採用していることである。

第６図乃至第８図を参照すると、ハブ３０′は、好まし
くは、等級Ｉ又は■の可鍜鉄から鋳造した一体的金属構
造体である。ハブ３０′を通る中心開口は、全体に参照
番号８３が附された環状の内面が構成する。一対の肩部
８５．８７が、キャビティ３４′の各側に１つずつ、面
８３上に形成される。また、一対の溝８８．８９は、面
８３上に肩部８５及び８７から所定距離だけ間隔を隔て
られたところに夫々形成される。この実施態様では、ハ
ブ３０′は、複数の等間隔に間隔を隔てられた傾斜表面
９０．９１及び９２を有し、これらの傾斜表面は、軸受
を受入れるため、環状表面の駆動側に配置されている。

このような構造のため、軸受組立体を、例えば交換のた
め、ハブから容易に取り出すことができる。軸受組立体
は、３つの逆にカールした指状部（ｔｈｒｅｅ　ｒｅｖ
ｅｒｅｅｌｙ　ｃｕｒｌｅｄｆｉｎｇｅｒｓ）を備えた
装置によって取外すことができる。軸受け、軸受組立体
の中央開口を通して指状部を延ばし、次にこれらの指状
部を傾斜表面９０．９１と９２の中へ拡げ、次いでそれ
を引込めることにより、これらの指状部を軸受組立体と
共に抜き取ることができる。

特に第８図と第９図に注目すると、スナップリング４４
及び４６が、溝８８及び８９内に夫々配置されている。

シールリング５２は、スナップリング４４と肩部８５と
の間で所定位置に横に保持される。同様に、シールリン
グ５４は、スナップリング４６とハブ３０′の肩部８７
との間で所定位置に保持される。第９図は、両方の実施
態様に使用しろるシールリングの細部を示す。各シール
リングの本体９３は、鋼のような剛性材料から作られる
。本体９３は、装置の垂直縁部と外周部又は脚を構成す
る。内周部分は、ジニロメーター硬度が比較的に高い高
分子ゴム材料製のほぼ水平に延びる可撓性リップ９４に
より構成される。好ましくは、リップ９４は、４０乃至
４５のジニロメーター硬度を有するニトリル重合体から
作られる。

この特定の実施態様では、リップ９４は、耐摩耗性材料
の先端９５を有する。この例では、先端９５は、テフロ
ン（ポリテトラフルオロエチレン）から作られ、このテ
フロンは、リップを製造する際の成形工程中にリング状
のテフロンを包含させ、次いで、その後このテフロンリ
ングを所望の通りに機械加工することにより形成される
。この先端９５は、潤滑剤がスピンドル２４上に僅かし
かない、又は殆どない場合に密封効果を長引かせる自己
潤滑性（ｓｅｌｆ−１ｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ）係合面を
提供する。

本体９３の外面は、好ましくは、シール材料の薄い層で
被覆される。この好ましい実施態様において、被覆９３
は、ゴムのような重合体であり、より詳細に述べれば、
１０度乃至１５のジニロメーター硬度を有するニトリル
重合体から作られる。

テフロン挿入体を備えたニトリルリップを使用する代わ
りに、リップ部分を、高温特性及び低摩耗特性が優れた
ビトン（ｖｉｔｏｎ）で作ってもよい。

両実施態様の密封構造は、先行技術の構造を越える大き
な利点を提供することは理解されよう。

別体の部品が非常に少ないため、組立てが比較的簡単且
つ容易である。本発明は、更に、空気がホイール組立体
の非回転部品と回転部品との間から散逸するのを阻止す
る優れた回転密封を提供する。

キャビティ３４又は３４′が圧縮空気を内包している場
合には、シールリング５２及び５４のリップ９４は、非
回転スピンドル２４上に下方に向かって押しやられて優
れた密封を提供する。シールリングは、丈夫であり、非
常な耐摩耗特性を示すものと考えられる。また、ハブ３
０内のキャビティ３４（３４’）が提供する比較的大き
い容積は、自動タイヤ膨張システムの膨張／収縮時間を
高速化する上で重要な役割を果たすものと考えられる。

このキャビティは、大量の空気をタイヤへ供給すること
のできる小さい保有タンクを有効に形成する。また、こ
のキャビティは、空気流をシステムの残りの部分の比較
的小さい空気通路を通して差向ける前に、空気流れ中の
乱流を最少にする緩衝帯域として役立つ。これらの利点
は、後者の実施態様の一体ハブ設計において、特に顕著
である。

次に、第４図及び第５図を参照して、種々のホイール組
立体への空気圧を調節するための自動制御システム１０
０を説明する。第４図は、制御システムの概略図であり
、第５図は、周知の空気圧記号を用いてその中の種々の
構成部品を概略的に示している。これらの２つの間に共
通の要素は、可能な場合には同じ参照番号で表わされて
いる。

この制御システムは、本発明のホイール組立体の特徴と
同様、従来の軍用車内で使用するのに容易に適合される
。一般に、この制御システムは、車輌１０の運転席内に
装着される制御箱１０１を使用する。この制御システム
は、多位置トグル弁１０２の設定に応じて、夫々のタイ
ヤにホース７４で連結されたマニホールド１０４を介し
て空気を供給したり排出したりすることにより、タイヤ
を膨らませたりしぼませたりするように作用する。これ
に加えて、この制御システムは、タイヤを所定の圧力に
自動的に維持し、それによって、パンク、作動温度の上
昇等によるタイヤ圧力の増大又は減少に対して調節する
。

制御システム用の唯一の空気源は、空気圧縮機１０６か
らのものであり、この圧縮機１０６は、代表的には車輌
の空気ブレーキシステムで使用される空気タンク１０８
へ圧縮空気を供給するために使用される。空気圧縮機１
０６は、代表的には、管路１１０内に約１２０ｐｓｉ（
８，４３７２ｋｇ／ｃｒＩ）の空気圧を発生させる。

空気圧縮機１０６からの僅かな量の空気は、膨張／収縮
弁の切替えを制御するパイロット空気として使用される
。パイロット空気は、空気警笛又は風防ガラスワイパー
のような車輌の付属部品へ空気を供給する、計器板の下
の空気マニホールド上の継手１１２から好都合に流出さ
せることができる。「パイロット空気」という用語は、
タイヤ内の実際の圧力及び所望の圧力とは無関係に空気
源から供給される空気であることを意味する。圧縮機１
０６からの空気は、車輌の運転席にある制御箱へ入口管
路１１４を通して送られる。

入口管路１１４は、空気からほこりを濾過し且つ水を分
離する空気フィルタ１１６に連結されている。空気フィ
ルタ１１６の出力側は、空気圧縮機１０６が送出する空
気の、空気ブレーキ又はタイヤの膨張での使用により引
起こされる圧力の変動にも拘らず、制御システムの下流
側に一定の制御圧力を維持するため、逆止弁１１８に連
結されている。３つの固定された圧力調節装置の組が、
予め設定した調節圧力をこれらの調節装置の出口のとこ
ろに発生させるのに使用される。圧力調節装置１２０は
、その出口のところに７５ｐｓｉ（５，２７３２５ｋｇ
／ｃｒｌ）の圧力を加えるように設計される。圧力調節
装置１２２は、３０ｐｓｉ（２，１０９３ｋｇ／ｃａｆ
）用に設計され、他方、圧力調節装置１２４は、その出
口のところで１０ｐｓｉ（０，７０３１ｋｇ／　ｃｒＩ
）の圧力を発生させる。

調節装置１２０と１２２の出力側は、セレクタ装置１０
２０入カポートに連結される。セレクタ装置１０２は、
３位置トグル弁であり、このトグル弁は、第１の位置に
おいて圧力調節装置１２０の出力側を出口管路１２６に
連結し、この際、管路１２８は排気される。第２の位置
では、３０ｐｓｉ（２，１０９３ｋｇ／　ｃｊ）の圧力
の圧力調節装置１２２からの出力側を出口管路１２８に
連結し、この際、管路１２６は、排気される。第３の位
置では、調節装置１２０又は１２２のいずれからの出力
側も管路１２６又は１２８に連結されないが、その代り
に、管路１２６及び１２８の両方を排気ポート１０３を
通して排気する。

管路１２６及び１２８は、シャトル弁１３０の向き合っ
た側部に連結され、このシャトル弁の出力側は、シャト
ル弁１３２の一方の側部に連結される。シャトル弁１３
２０反対側は、管路１３４を介して１０ｐｓｉ（０，７
０３１ｋｇ／ｃｎｆ）の圧力の圧力調節装置１２４の出
力側に連結される。シャトル弁１３０と１３２は、それ
らの人口のところでの２つの圧力のうちの高い方の圧力
がこれらのシャトル弁の夫々の出口に連結される周知の
原理で作動する。以下に説明する目的のため、シャトル
弁　１３２には、この弁１３２の他方の側部の圧力が７
ｐｓｉ（０，４９２１７ｋｇ／ｃｆｆｌ）以下となるま
で調節装置１２４からの空気通路を閉じるように、約３
ｐｓｉ（０，２１０９３ｋｇ／Ｃｒ１）の圧力が加わっ
ている。

かくして、シャトル弁１３２の出口のところに供給され
る圧力は、セレクタ装置１０２の位置に応じて７５ｐｓ
ｉ（５，２７３２５ｋｇ／ｃｌｌｌ）　、３０ｐｓｉ（
２，１０９３ｋｇ／　ｃｄ）又は１０ｐｓｉ（０，７０
３１ｋｇ／ｃａｆ）のうちのいずれかであることは理解
されよう。この選択された圧力を制御圧力と呼ぶ。この
制御圧力は、管路１３６及び１３８を介して耐火隔壁の
連結部１４０を通して膨張／収縮組立体１４２に連結さ
れる。パイロット空気は、同様に、管路１４４．１４６
を介して隔壁の連結部１４８を通って組立体１４２に連
結される。所望であれば、タイヤ圧力計を、車輌の運転
席に設けてもよい。圧力計１５０は、管路１５４．１５
ｆ３によって、隔壁の連結部１５８を通して静圧タンク
（ｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔａｎｋ）　　１５
２に連結される。静圧タンク１５２内の圧力は、タイヤ
のそのときの静圧にある。タンク１５２は、゛固定オリ
フィス１６５の両側にあるインライン空気フィルタ１６
２．１６４を通過する人口管路１６０によって、マニホ
ールド１０４を介してタイヤに連結されている。オリフ
ィス１６５は、静圧タンク１５２内の圧力がタイヤ内の
圧力と常に同じであるように、静圧タンク１５２への流
れ及び静圧タンク１５２からの流れを制限する。

膨張／収縮組π体１４２は、マスター・スレーブの関係
で作動する、２つのダイヤフラム回転式％式％ ｖａｌｖｅ）及び１６８を採用する。マスター弁１６６
は、所望の制御圧力とタイヤ内の静圧との間の圧力差の
関数として、タイヤを膨張させるべきか、収縮させるべ
きか、又はそのままの状態に保つべきかを決定する。ス
レーブ弁１６８は、マスター弁１６６によりなされた制
御決定に応じて、タイヤを膨張又は収縮させるように作
動する。

弁１６６と１６８の入力と出力並びにこれらの弁の夫々
の作動は、第５図の略図を参照することにより、容易に
理解することができる。第５図では、この図中に示す空
気圧力作動式構成部材の位置は、すべて、システムに空
気圧が加わっていない状態で、即ち中立位置で示されて
いる。特に弁１６６を参照すると、この弁の制御入力端
１７０及び１７２は、夫々選択した制御圧力に管路１３
８を介して連結され静圧タンク１５２から管路１７４を
介してタイヤの静圧に連結台される。

弁１６６は、２つの人力ポート１７６．１７８及び排気
ポート１８０を有する。管路１４６からのパイロット空
気は、入力ポート部１７６に直接連結されるが、然し、
人力ボート部１７８に入る前１ごプライオリティ弁１８
２を通過する。プライオリティ弁１８２は、以下に説明
する目的のため、約７５ｐｓｉ（５，２７３２５ｋｇ／
ｃｒｌ）以下の圧力で閉鎖するように設計されている。

また、制御弁１６６は２つの出口ボート１８４．１８６
を有し、これらのボートは、弁１６８の制御入力側１８
８．１９０に夫々連結されている。

第５図に示す弁内の矢印は、弁の作動の３つの段につい
ての人力ボートと出力ポートとの間の相互連結を図示す
る。制御入力側１７０及び１７２に加わる圧力が等しい
中立段では、出力ポート１８４及び１８６は、制御弁を
通して後方に排気ポート１８０に連結される。制御入力
側１７０に加わる圧力が制御入力端１７２に加わる圧力
より大きい場合には、入力ポート１７６からのパイロッ
ト空気が出力ポート１８６に連結され、出力ポート１８
４は排出ボート１８０に連結される。逆に、制御入力端
１７２に加わる静圧の方が大きい場合には、プライオリ
ティ弁１８２によって入力ポート１７８へ送出されるパ
イロット空気は、出力ポート１８４に連結され、この際
、出力ポート１８６は、排気ポート１８０を通して排気
される。

弁１６８は、同じ原理で作動する。この弁１６８は、１
つの人力ボート１９２及び排気ポート１９４を有する。

入力ポート１９２は、プライオリティ弁１９６を通して
ブレーキシステムの空気タンク１０８の出力側に連結さ
れる。プライオリティ弁１９６は、以下に説明する理由
でタンク１０８内の圧力が約７５ｐｓｉ（５，２７３２
５ｋｇ／ｃｎｆ）以下に低下すると閉鎖するように作動
する。弁１６８の出力ポート１９８はマニホールド１０
４に連結され、このマニホールド１０４は、前述のよう
に、ホイール組立体１４を通してタイヤに連結される。

制御入力側１９０での圧力が制御入力端１８８での圧力
よりも大きいと場合には、弁１６８は、タンク１０８か
らの加圧空気を人カポ−）１９２を通して出力ポート１
９８に連結合し、これによってタイヤを膨張させるよう
に作動する。

逆に、制御入力側１８８に制御入力側１９０よりも高い
圧力を供給すると、出力ポート１９８が排気ポート１９
４に連結合され、その結果、タイヤが収縮される。制御
入力端１９０に加えられる圧力と１８８に加えられる圧
力とが等しい場合には、タイヤの膨張も収縮も起らない
。

車輌１０のエンジンが作動を開始すると、空気圧縮機１
０６は空気タンク１０８を約９０ｐｓｉ（６，３２７９
ｋｇ／ｃｒｌ）の圧力まで満たし、ソノ後、プライオリ
ティ弁１９６が開放して空気をタイヤの膨張に利用でき
るようにする。通常、タンク１０８内の圧力は、最大１
２０ｐｓｉ（８，４３７２ｋｇ／ｃｕｔ）まで増大させ
ることができる。空気タンク１０８内の圧力が約７５ｐ
ｓｉ　　（５，２７ｋｇ／ｃ［ＩＩ）以下に低下すると
、プライオリティ弁１９６が閉鎖し、ブレーキシステム
を安全に作動させることのできる圧力まで空気タンク内
の圧力を増大させる。

これは、タイヤ膨張システムより優先権をもつ。

また、プライオリティ弁１９６は、タイヤシステムに大
きい故障が生じた場合、空気がブレーキシステムに優先
的に送られるようにする。

タイヤを膨張又は収縮させるため、使用者はトルグ弁１
０２を予め設定された３つの位置のうちの１つの位置に
置く。好ましくは、トグル弁１０２には、地形又は道路
条件に従って表示がなされている。即ち、高速道路に対
する第１設定値（７５ｐｓｉ　＝　４．９２１７　ｋｇ
／ｃ＋＋ｆ）　、田野横断に対する第２設定値（３Ｑｐ
ｓｉ　＝２．１０９３ｋｇ／Ｃｄ＞、及びぬかるみ、砂
、又は雪の条件に対する第３位置（Ｉ　Ｑｐｓｉ　＝０
．７０３１　ｋｇ／ｃａｔ）である。

タイヤが１０ｐｓｉ（０，７０３１ｋｇ／ｃｎｆ）まで
膨張されており、操作者が、トグル弁１０２を７５ｐｓ
ｉ（５，２７３２５ｋｇ／ｃｒｌ）と関連した位置に切
替えたものと仮定する。タイヤは、制御システムにより
自動的に膨張され、更なる手動操作を必要としないでこ
の圧力に維持される。

７５ｐｓｉ（５，２７３２５ｋｇ／ｃｎｆ）圧力調節装
置１２０の出力側は、トグル弁１０２の選択された設定
により、出力管路１２６に連結される。シャトル弁１３
０は、管路１２８と１２６のうちの高い方の圧力（この
場合、７５ｐｓｉ　＝５．２７３２５ｋｇ／ｃ［Ｉりだ
けを通過させる。同様に、プライオリティシャトル弁１
３２は、管路１３４に加わっている１　０ｐｓｉ（０，
７０３１ｋｇ／ｃＩＩｌ）の圧力と弁１３０の出力側に
加わっている圧力の高い方の圧力だけを通過させる。従
って、７５ｐｓｉ（５，２７３２５ｋｇ／　ｃｎｆ　）
の圧力が新たに制御圧力となり、これは、管路１３８を
介して弁１６６の制御入力側１７０に連結される。右側
の制御入力端１７２に加わる圧力が１０ｐｓｉ（０，’
７０３１　ｋｇ／ｃｔＪ’）　　（タイヤの現在の静圧
）であるため、弁１６６は、管路１４６からのパイロッ
ト空気を入力ボート１７６及び出力ボート１８６を介し
て弁１６８の制御入力端１９０に連結するように移動す
る。弁１６８の右側の制御入力側１８８は、弁１６６の
排気ポート１８０に連結される。左側の制御入力端１９
０に加わる圧力が右側の制御入力側１８８に加わる圧力
よりも高圧であるため、弁１６８は、空気タンク１０８
からの加圧空気をボート１９２を通して出口ボート１９
８に連結する。この出口ボート１９８はマニホールド１
０４に連結される。かくして、空気は、タイヤ内及び静
圧タンク１５２内へ流入される。固定オリフィス１６５
の絞りを通る流れは、静圧タンク１５２内の圧力が、全
てのタイヤの圧力と常に等しくなるような流れである。

タイヤを７５ｐｓｉ（５゜２７’　３２５　ｋｇ／ｃＩ
Ｉｔ）まで膨張させると、タンク１５２内の圧力も同様
に７５ｐｓｉ（５，２７３２５ｋｇ／Ｃｎｔ）である。

かくして、弁１６６の右側の制御入力側１７２は、左側
の制御人力ｆｆ１ｆ１７０と同じ圧力である。これは、
弁１６６が中立位置（第５図に示すような）へ移動して
、パイロット空気が弁１６８の制御入力側へ更に供給さ
れるないように遮断して、システムを平衡状態に置く。

かくして、弁１６８もまた、中立位置へ移動して、タン
ク１０８とマニホールド１０４との更なる連通を遮断す
る。

車輌が柔かい地面の上にあり、使用者がセレクタ装置１
０２を第３位置（１０ｐｓｉ　＝０．７０３１ｔｃｇ　
／　ｃｎｆ　）へ切替えたものと仮定する。セレクタ装
置１０２がこの位置（第５図に示す）にある場合には、
管路１２８及び１２６は、シャトル弁１０２の排気ポー
ト１０３に連結される。これによって、弁１６６の制御
入力端１７０へ通ずる管路内の７５ｐｓｉ（５，２７３
２５ｋｇ／ｃＩＩｉ）の圧力が、排気ポート１０３を介
して後方に放出される。シャトル弁１３２の下流の放出
圧力は、弁１３２が移動して圧力調節装置１２４からの
正確に制御された１　０ｐｓｉ（０，７０３１ｋｇ／ｃ
ｕｔ）の圧力の空気が制御弁１６６へ通過する前に約７
ｐＳｉ（０，４９２１７ｋｇ／　ｃｔｌ　）以下に低下
してしまう。これは、この位置にある標準状態の（力が
加えられていない）シャトル弁では、ヒステリシス効果
のため、他の方法では発生させることの不可能な正確な
１０ｐｓｉ（０，７０３１ｋｇ／ｃｒｌ）の制御圧力を
生じさせる。

弁１６６０制御入力端１７０にこのようにして加えた１
　０ｐｓｉ（０，７０３１ｋｇ／ｃ／）の圧力と、右側
の制御入力端１７２に加えられたままの７５ｐｓｉ（５
，２７３２５ｋｇ／　ｃｆｆｌ）の圧力により、システ
ムのバランスが崩れる。次いで制御弁１６６が左に移動
して、人力ボート１７８からのパイロット空気を、弁１
６８の右側の制御入力側１８８に連結台された出口ボー
ト１８４に連結する。これによって、弁１６８を同様に
左に移動させ、マニホールド１０４を排気ポート１９４
に連結台する。このようにして、制御弁１６６の両側に
加わる圧力が等しい、即ち１０ｐｓｉ（０，７０３１ｋ
ｇ／ｃ／）になるまで、空気をタイヤ及び静圧タンク１
５２から大気中へ流ａさせる。この時、弁１６６は中立
位置へ移動して弁１６８へのパイロット空気を遮断し、
弁１６８も中立位置へ移動して全ての空気流を遮断する
。このとき、制御圧力、タイヤ内の圧力、静圧タンクの
圧力、及びタイヤ圧力計は、全て１０ｐｓｉ（０，７０
３１ｋｇ／ｃｕｔ）に等しい。

制御システムの弁装置を制御する空気圧の損失がある場
合の望ましからぬタイヤの収縮を回避するための設置も
設けられている。このような圧力損失は、車輌をしばら
くの間駐車してブレーキタンクから空気が流出し、圧力
損失を生じる場合に生ずる可能性がある。また、制御管
路が破損すると、制御圧力の損失を生せしめる。これら
の条件下で、プライオリティ弁１８２は、望ましからぬ
タイヤの収縮を防止する。プライオリティ弁１８２は、
パイロット空気管路１４６と弁１６６の人口ポート１７
８との間に連結され、弁１６６は、収縮モードで弁１６
８の右側の制御入口側に圧力を加えるのに使用される。

プライオリティ弁１８２は、７５ｐｓｉ（５，２７３２
５ｋｇ／ｃｉ）で閉鎖するように設計されている。従っ
て、制御圧力が７５ｐｓｉ（５，’２７３２５ｋｇ／ｃ
＋＋ｔ）以下に低下してしまうと、パイロット空気は弁
１６６を通って弁１６８へ流れないため、弁１６８を収
縮段階へ移動することを妨げる。

本発明の制御システムは、たとえタイヤ内の状態が変化
しても、予め選択した所望の空気圧をタイヤ内に自動的
に維持するということも理解すべきである。例えば、タ
イヤに僅かな漏れがある場合、又はタイヤがパンクした
場合、静圧タンク１５２は予め選択した圧力以下に低下
し、これによって、弁１６６と１６８を、所望の圧力を
維持するのに必要な膨張モードにする。同様に、タイヤ
内の温度が予め選択した温度を越えて上昇し、タイヤ内
の圧力を増大させる場合には、本発明の制御システムの
弁装置は、タイヤを所望の圧力に達するまで自動的に収
縮させる。これは全て、操作員が何ら手動操作すること
なく行なわれる。

当業者は、以上から、本発明が公知の中央タイヤ膨張シ
ステムを上回る幾つかの顕著な利点を提供するというこ
とを理解されよう。本発明のシステムは真に自動的なシ
ステムであり、操作員は、車輌が走行する地形と関連し
た位置ヘトグルスイッチを動かすこと以外、何の操作を
行うことも必要としない。−旦選択すると、本システム
は、タイヤをこの選択された圧力に自動的に調節して維
持する。また、このシステムは、非常に迅速に作動する
。全てのタイヤ（１４，００−２０のタイヤ６本）を７
５ｐｓｉ（０，５２３２５ｋｇ／ｃｒｌ）から１０ｐｓ
ｉ（０，７０３１ｋｇ／ｃｄ）へ３分４０秒以内に収縮
させることができる。これは、公知の膨張システムより
もはるかに迅速である。これは、マスター弁１６６がひ
とたび膨張／収縮の決定を下すと、スレーブ弁１６８が
その全開作動位置へ迅速に移動させられるためである。

ホイール組立体及び空気調節制御システムは、両方とも
、最少数の構成部品を使用する極めて対費用効果の良い
装置である。更に、本発明のタイヤ膨張システムは、最
少の改造を施すことによって、従来の軍用車に容易に適
用することができる。これらの利点の全ては、悪条件下
でも優れた信頼性を提供すると同時に得ることができる
。本発明の空気用回転継手は、悪路条件の影響を全った
く受けない。これは、この継手が内部に配置されるから
であり、また荷重支持構造体に組込むことなく、すなわ
ちホイールの軸受と干渉することなく設けられているか
らである。

本発明の他の特徴によれば、上述の自動タイヤ膨張シス
テムを含むように車輌を改良するためのキットの一部と
して上述のシステムの種々の構成部品を組み込むことが
できる。キットの構成部品の点数は、改良すべき車輌の
種類と、使用者が維持することを望む種々の部品の在庫
品の程度と応じて変わる。例えば、キットは、弁制御シ
ステム１００を使用するのに必要な新たな部品の全て及
び、２つの実施態様のホイール組立体のうちの何れか一
方のための新たな全ての交換部品とを含むのがよい。圧
縮空気タンク１０８は、空気ブレーキを採用しているほ
とんどの車輌の標準装備であるため、通常は必要とされ
ない、ということに留意すべきである。また、この車輌
は、自動タイヤ膨張システムを受入れることのできるホ
イール組立体を既に採用しているのが良いが、経済上の
理由で、車輌は弁制御システムを備えていない。これは
、製造業者が、特定の車輌を大量生産し、次いで、これ
らの車輌のうちのいずれに自動タイヤ膨張システムを設
けるかを任意に選択することを可能ならしめる。従って
、特定の地形上で使用される車輌をこのように改造する
ことができ、他方、より少ない需要の用途で使用いられ
る他の車輌は改造されない。これらの場合では、予め穿
孔を行なったホイール組立体の人口及び出口は、一般に
栓をされる。この場合には、改良用キットは、弁制御シ
ステムのみを構成する部品を含む。栓は、車輪組室体内
で取外すことができ、弁制御システムが容易に追加され
、これによって車輌に自動タイヤ膨張システムを設ける
ことができる。

当業者は、本発明の設計を現存する車輌に容易に組み込
むことができるということを理解するであろう。制御箱
１０１は、運転席に容易に取付けることができ、種々の
圧力管路は、図示のように、車輌の通常の耐火壁を通し
て運転席から延ばすことができる。次いで、弁組立体１
４２及びマニホールド１０４を、静圧タンク１５２と同
様に、車輌のフレーム上の便利な場所に取付ける。種々
の空気管路を適当な場所で容易に相互連結して改良作業
を完了することができる。上述のように、使用者は、可
撓性空気ホース、継手、タンク等を在庫して持つかもし
れないので、キフ）の部品を幾分変えるもよい。これら
の場合には、用具は、制御箱１０１及び弁組立体１４２
のみを含む。

本発明の他の変更態様は、図面、明細書、及び以下の特
許請求の範囲を検討すれば、当業者に明らかとなるであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一つの特徴に従って形成したホイー
ル組立体の斜視図である。 第２図は、第１図に示すホイール組立体の断面図である
。 第３図は、ホイール組立体の部分の分解斜視図である。 第４図は、本発明の他の特徴に従ってタイヤ内の空気圧
を調節するための制御システムの概略図である。 第５図は、制御システムの空気圧構成要素を概略的に示
す、第４図と同様の図である。 第６図は、本発明の他の実施態様に従って形成したハブ
の端面図である。 第７図は、第６図の７−７線におけるハブの断面図であ
る。 第８図は、本発明の他の実施例に従って形成したホイー
ル組立体の断面図である。 第９図は、ホイール組立体の再実施例に使用できる、回
転シール構造体の部分拡大図である。 ２４・・・・・・環状スピンドル、 ３４．３４′・・・・・・中央キャビティ、３０．３０
′・・・・・・ハブ、 ３２．３３・・・・・・軸受、 １２・・・・・・車軸、 ５２．５４・・・・・・環状シールリング、９３・・・
・・・本体（シールリング５２．５４の）、９４・・・
・・・可撓性リップ部分、 ６２・・・・・・入口、 ６４・・・・・・出口、 ７６・・・・・・開口部（第１）、 ４２・・・・・・環状スリーブ、 ７８・・・・・・開口部（第２）、 ８３・・・・・・環状表面。 乃−／ ／Ｈｇ−２ Ｆ７ｇ−５ Ｆトθ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輌用ハブにおいて、 少なくとも一部が軸受組立体を受け入れるようになった
   内周面を持つ環状部材と、 前記面の軸受受け入れ部分の内方に形成された間隔を隔
   てられた複数の傾斜面と、 シールリングを保持するため、前記ハブの内面に形成さ
   れたシールリング受け入れ手段とを有し、 前記傾斜面は、前記シールリング受け入れ手段から軸受
   受け入れ部分へ半径方向外方に延び、これによって、前
   記傾斜面を通して前記軸受組立体の内側部分と接触する
   ようになった装置で前記軸受を取り外すことができるこ
   とを特徴とするハブ。
2. （２）前記シールリング受け入れ手段が、肩部と、スナ
   ップリングを受け入れるための軸線方向に間隔を隔てた
   溝とを含むことを特徴とする、特許請求の範囲第（１）
   項に記載のハブ。
3. （３）前記傾斜面が前記内面の周りに等間隔に間隔を隔
   てられていることを特徴とする、特許請求の範囲第（１
   ）項に記載のハブ。
4. （４）前記ハブが鋳造金属製であることを特徴とする、
   特許請求の範囲第（１）項に記載のハブ。
5. （５）前記傾斜面が、逆にカールした指状部を持つ工具
   を受け入れるようになっていることを特徴とする、特許
   請求の範囲第（４）項に記載のハブ。