NO153393B - System for automatisk oppumping av hjuldekk. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt systemer for oppumping av hjuldekk og nærmere bestemt en anordning for automatisk regulering av trykket i kjøretøyhjul.

Det er vel kjent at trekkraften for kjøretøy på mykt underlag kan i høy grad forsterkes ved å redusere trykket i hjuldekkene. Ved å minske trykket vil dekkenes bærende flate øke og derved øke kontaktområdet mellom dekkene og terrenget. Det er dessuten ofte ønskelig å redusere trykket i dekkene for

å øke bekvemmeligheten under kjøring på dårlige veier. På den annen side vil høyere trykk i dekkene redusere rullemotstanden og temperaturene i dekksk jelettetpå jevne veier og således øke økonomi og sikkerhet.

Det ville være ønskelig å være istand til å justere trykket i dekkene uten å måtte stoppe kjøretøyet og manuelt pumpe opp eller slippe ut luft av hjulene. Dette er særlig tilfelle for militærkjøretøyer som vanligvis beveger seg i kolonner, mange ganger under tilstander hvor stopp av kjøre-tøyet ville forsinke hele kolonnen. I tillegg kommer at hvis militærkjøretøyet er under fiendtlig angrep, er det av største betydning at kjøretøyet bibeholder sin evne til å manøvrere så lenge som mulig. Hvis et hjul er punktert ved skyting eller lignende, er det nødvendig å være istand til i det minste delvis å kunne pumpe opp hjulene meget hurtig,slik at kjøretøyet forblir brukbart.

Forskjellige automatiske systemer for oppumping av

hjul har vært anvendt tidligere for å avhjelpe et eller flere av disse problemer. Et slikt system var vanlig utstyr på

U.S. Army kjøretøyer kjent som "Duk" som ble anvendt i den annen verdenskrig. Denne teknikk benyttet et såkalt Schrader-ventilsystem, hvor lufttrykk ble levert gjennom lange stav-lignende ledninger som stakk frem fra kjøretøyets hjulkasser i rammen og matet luft inn i roterende koblinger forbundet med det ytre av navene. En annen ledning fra den innvendige kant av de roterende koblinger ble forbundet med ventilstammer i de indre slanger i hjulene.

Et av problemene med denne løsning var dens overordent-lige sårbarhet overfor skade fordi ledningene som førte luften var utsatt for det ujevne terreng som kjøretøyet gikk over. Ledningene var utsatt for brudd eller skader ved å

komme i kontakt med busker, steiner eller andre kjøretøyer.

I et forsøk på å forbedre dette system har det vært gjort flere forsøk på å forbedre en tilførselsteknikk for det indre lufttrykk som ikke ville være utsatt for slikt misbruk. Det antas at noen av de kjøretøyer som ble anvendt i U.S.S.R. og de tilhørende land har benyttet systemer for automatisk oppumping av hjul, hvor luft fra en trykkluftkilde ble ført gjennom hjulutstyret og inn i dekket. I tillegg gir følgende U.S.-patenter en representativ, men ikke uttømmende liste over forskjellige andre løsninger på systemer for automatisk oppumping av hjul: U.S. patent nr. 2693 841, 2 944 579, 2 976 906, 2 634 783, ' 2 "634 782', 2 577 458, 2 849 047, 3 362 452, 1 800 780, 3 705 614, 2 715 430, 4 019 552 og 4 154 279 .'

En av dé vesentlige ulemper ved disse forskjellige løsninger er at de generelt krever en vesentlig mengde be-tjeningsoppmerksomhet for å oppnå det ønskede lufttrykk. For den største del krever disse systemer en operatør til å be-tjene en bryter for oppumping eller tømming og deretter konti-nuerlig kontrollere en lufttrykkmåler inntil det ønskede trykk er nådd, ved hvilket tidspunkt operatøren må koble ut bryteren. Videre ble det ikke anordnet noe for nøyaktig og automatisk å opprettholde lufttrykket i hjulet når dette til å begynne med var innstilt ved denne operasjon. Disse problemer er særlig akutte når kjøretøyet er under fiendtlig angrep, hvor soldatens tid mege't bedre kunne anvendes til å for-svare seg selv enn til å overvåke instrumenter.

Like utilfredsstillende er teknikkens stand når det gjelder å løse styringen av oppumpings-tømmeventilen. Tidligere ble det vanligvis bare anvendt en styreventil, hvilken gradvis åpnet eller lukket avhengig av trykkdifferensialet mellom det ønskede og virkelige trykk inne i hjulene. Når f.eks. trykkdifferensialet avtok stengte, ventilen gradvis inntil der ble likevekt. Uheldigvis økte denne teknikk på en utilbørlig, måte tiden for oppblåsing eller tømmingssyklusen, hvilket er ytterst viktig under kampbetingelser.

En enkel og allikevel pålitelig tetning for luftkana-lene mellom de roterende og ikke roterende deler av hjulutstyret har vært vanskelig å frembringe tidligere. Mange av de tidligere kjente løsninger har. vært relativt komplekse og vanskelige å sette sammen. Vanlig anvendte lufttetninger med en eller flere generelt vertikalt forløpende tetningsfliker kan ha en tendens til å løfte seg fra sine overflater under høyt trykk og derved ødelegge tetningens helhet. Ytterligere andre tetningskonstruksjoner ble anbragt utenfor lagrene og var utsatt for skadelige omgivelsesbetingelser som reduserte deres nyttige levetid.

Mange av hjulutstyrene for innvendig luftmatning var koblet inn i lastbærende deler (f.eks. aksler, stammer) for å danne luftkanaler. Dette reduserer uheldigvis styrken av disse deler. Noen av de tidligere kjente løsninger krevet også ny anbringelse av lagrene i forhold til deres opprinne-

lig konstruerte anbringelse og gjorde det derved ofte nødven-

dig å konstruere pånytt forskjellige deler til ekstra omkostninger .

Mange av de militære kjøretøyer som stadig er i bruk,

har fortsatt mange års levetid tilgode eller de er fremdeles under fremstilling. I noen tilfeller vil det være ønskelig å forandre disse kjøretøyer ved lave omkostninger til å inkludere et system for automatisk oppumping av hjulene. Imidlertid er mange av de tidligere kjente løsninger spesielt konstruert for en bestemt anvendelse og kan ikke lett inkor-poreres i et konvensjonelt anvendt militærkjøretøy såsom M809, M44A2 og M939 militærvogner.

Foreliggende oppfinnelse er rettet på å løse et eller flere av de ovenfor beskrevne problemer og omfatter et automatisk system for oppumping av kjøretøyhjul på kjøretøyer med flere hjulsammenstillinger, hvor hver hjulsammenstilling har en dreibar del forbundet med sitt tilhørende hjul og en del forbundet med kjøretøyet og som er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av karakteristikken til det etterfølgende krav 1. Ytterligere karakteristiske trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av underkravene.

I forbindelse.med et trekk ved oppfinnelsen er beskrevet et hjulutstyr for anvendelse i det automatiske system for hjuloppumping og det er beskrevet organer i hjulutstyret for å anbringe et par tetningsringer fullstendig inne i navlagrene. Tetningsringene inkluderer en fleksibel, hoved-

sakelig horisontalt forløpende kantdel som ligger an mot ikke roterende deler av hjulutstyret. En luftkanal fra den ikke

roterende del til den roterende del av hjulutstyret er utformet utelukkende i ikke lastbærende deler. Konstruksjonen av foreliggende oppfinnelse tjener til å skaffe en enkel og allikevel pålitelig roterende lufttetningskonstruksjon i overgangsområdet for luftgjennomgangen/hvor de ikke roterende og roterende deler møtes. I en utførelse er en mansjett festet til et konvensjonelt nav og benyttes til å anbringe tetningsringene slik at standard kjøretøyer kan bli ombygget for et system for automatisk oppumping av hjul.

I en annen utførelse er et nav konstruert av en eneste del av støpemetall med en ringformet indre overflate som avgrenser en sentral gjennomgang, gjennom hvilken er ført en ikke lastbærende spindel. Navet er montert for dreiebevegelse om spindelen på et par innbyrdes adskilte lågere. En aksel strekker seg gjennom spindelen og er forbundet med navet for å gi dette en dreiebevegelse. Navet inkluderer et sentralt anbragt utvidet indre hulrom. Der er anordnet organer på den ringformede overflate av navet på begge sider av hulrommet for opptak av et par ringformede tetningsringer. En hovedsakelig horisontalt forløpende fleksibel leppetetning strekker seg fra den indre omkrets av hver tetningsring. Ringene holdes på plass i det minste delvis av mottagerorganer i den ringformede indre overflate av navet. Fortrinnsvis inkluderer mottager-organene en ansats og et adskilt spor, hvori befinner seg en sneppring. Tetningsringene holdes i sideretning på plass mellom ansatsene og sneppringene. Når de holdes i denne stilling ligger den horisontalt forløpende fleksible leppedel av tetningsringene an mot den ytre overflate av spindelen.

En del av luftkanalen er fremskaffet ved hjelp av en boring i spindelen. Trykkluft drives gjennom luftkanalen inn i det utvidede sentrale hulrom i navet og derfra til hjulene. Det relativt høye lufttrykk inne i det sentrale hulrom tjener til å gi en stor del av den nedoverrettede kraft på leppedelene av tetningene for å blokkere luft fra å gå mellom de roterende og ikke roterende deler av hjulutstyret.

I en vist utførelse er de ytre overflater av tetningsringene belagt med et gummilignende materiale. Dette gummi-belegg tjener til å skaffe en forbedret tetning mellom den ytre omkrets av tetningsringene og navet. Den horisontalt forløpende leppe av tetningsringen kan inkludere en del av "teflon" på sin kontaktoverflate for å øke,levetiden av tetningene under smøringsfrie betingelser.

Et annet trekk ved denne oppfinnelse er rettet på et utstyr for ombygging eller montering i kjøretøy for å inkludere systemer for automatisk oppumping av hjul. Utstyret inkluderer en betjeningsboks som er innrettet for montering inne i kjøretøyets styrehus og inkluderer en velgerinnretning for valg av en av et antall på forhånd innstilte lufttrykk-innstillinger. Et ventilutstyr er anordnet for montering på kjøretøyets karosseri. Ventilutstyret inkluderer en eller flere ventiler som styrer oppumping eller tømming av hjulene som en funksjon av på forhånd valgte trykkinnstillinger. Utstyret inkluderer videre fortrinnsvis en statisk trykktank som er innrettet for kobling mellom inntakene til hjulene og ventilutstyret. trykket i tanken er innrettet for å bibeholde; på samme trykk som hjulene, slik at utgangen fra tanken kan benyttes som et kriterium i styring av operasjonen av ventilutstyret. Hvis kjøretøyet ikke allerede er utstyrt med hjulutstyr innrettet for automatiske systemer for oppumping av hjul, kan utstyret også inkludere utskiftings- og/eller tilpasningsdeler for hjulutstyret. Anvendelsen av utstyret ifølge foreliggende oppfinnelse tillater kjøretøyeiere å forbedre sitt kjøretøy slik at dette inkluderer et system for automatisk oppumping av hjulene til minimale omkostninger og påkrevet arbeide.

Disse og ytterligere fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå for en fagmann på området etter å ha lest den følgende beskrivelse under henvisning til tegningene,

hvor fig. 1 er et perspektivriss av et hjulutstyr fremstilt i samsvar med et trekk ved foreliggende oppfinnelse, fig. 2

er et snitt av hjulutstyret vist på fig. 1, fig. 3 er et adskilt perspektivriss av deler av hjulutstyret, fig. 4 er et riss som rent skjematisk viser styresystemet for regulering av lufttrykket i hjulene ifølge et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse, fig. 5 er et riss i likhet med fig. 4, hvilket skjematisk viser de pneumatiske komponenter i styresystemet, fig. 6 er et enderiss av et nav ifølge en alternativ utførelse av foreliggende oppfinnelse, fig. 7 er et snitt etter linjen 7-7 på fig. 6, fig. 8 er et snitt av et hjulutstyr i samsvar med en alternativ' utførelse av oppfinnelsen og fig. 9 er et delriss i større målestokk av den

roterende tetningskonstruksjon som kan anvendes i begge ut-førelser av hjulutstyret.

Visse trekk ved foreliggende oppfinnelse finner særlig anvendelse i forbindelse med militærkjøretøyer av den type som er vist på fig. 1. Kjøretøyet 10 kan være en femtonns M813 lastevogn bygget for U.S.Army av søkernes firma. På

fig. 1 er vist en del av kjøretøyet 10 som omfatter en front-aksel 12 som driver hjulutstyret 14, på hvilket hjulet 16 er montert. På fig. 1 er også vist en luftledning 18 med en konvensjonell luftinntaksventilstamme 20 og en manuell stengeventil 22.

Det skal forstås fra innledningen at mens denne oppfinnelse vil være beskrevet i forbindelse med en spesiell type kjøretøy kan oppfinnelsen i videre forstand benyttes i andre typer kjøretøy, såsom busser, lastevogner for ekstra stor påkjenning, varevogner og lignende. Derfor skal de spesi-elle utførelser som er beskrevet i foreliggende tekst ikke oppfattes som begrensende eksempler.

På fig. 2 og 3 inkluderer et hjulutstyr 14 en rørfor-met spindel 24, hvis indre del er litt utvidet for å danne en bakre flens 26. Spindelen 24 er stasjonær, dvs. den dreier seg ikke, fordi den bakre flens 26 er festet med bolter til kjøretøyets understell 28. Navet 30 er festet for dreiebevegelse om spindelen 24 ved hjelp av konvensjonelle lågere 32, 33. Det venstre lager 32 holdes på plass ved hjelp av deler 35, 37 og 39. Navet 30 inkluderer et sentralt anordnet hulrom 34 i dette. Hjulet 16 er montert omkring den ytre omkrets av navet 30 under anvendelse av kjent teknikk som omfatter en vulstlås 36. Akselen 12 går gjennom den hule spindel 24. Den indre del av akselen 12, for et drevet hjul, er tilkoblet en egnet kilde for drivkraft, såsom en differensial. Den ytre ende av akselen 12 inkluderer riller (ikke vist) som griper inn i tilsvarende spor i drivflensen 40. Drivflensen 40 er på sin side festet med bolter til navet 30 for å gi dreiebevegelse til hjulet 16 i samsvar med dreiningen av akselen 12.

Det således beskrevne hjulutstyr er konvensjonelt. I samsvar med foreliggende oppfinnelse kan hjulutstyret 14 lett tilpasses slik at det gir en tettet roterende luftkobling

med en minimal mengde tilpasning. En ringformermansjett 42

har sine ytre kanter forbundet for eksempel ved sveising, med navet 30, slik at mansjetten 42 generelt danner bro over det sentrale hulrom 34 i navet 30. De indre deler av mansjetten 42 inkluderer to adskilte spor for opptak av låseringer 44, 46. Mansjetten 42 danner også ansatser 48 og 50 som respektive motvirker låseringene 44 og 46.

Paret kombinasjoner av låsering og ansats i mansjetten 42 avgrenser et sete for opptak av de ytre omkretsflater av tetningsringer 52, 54. Tetningsringene 52, 54 er i form av ringformete kanaler med åpne ender som har en stivt konstruert ytre hoveddel og en fleksibel indre leppetetning fortrinnsvis laget av syntetisk gummi. Garterfjærer 56, 58 skaffer radialt innover rettede trykkrefter på de fleksible leppe-tetninger som ligger an mot den ytre overflate av spindelen 24. Denne anordning avgrenser et indre kammer 60 som omgir spindelen 24. Tetningsringene 52, 54 skal omtales nærmere senere.

Det er nå sørget for å frembringe en tettet luftkanal mellom et inntak 62 i den ikke roterende del av hjulutstyret 14 og et avløp 64 i det roterende nav 30. En første boring 66 bores i spindelen 24, gjennom hovedsakelig hele dens lengde, fortrinnsvis ved hjelp av en rifleboreteknikk. Den venstre del av boringen 66 er tettet med en plugg 68. En annen nedover rettet boring 70 i flensen 26 bores inntil den støter mot den høyre del av boringen 66. En hovedsakelig L-f<p>rmet tilkobling 72 påsveises spindelen for å forlenge boringen 70, slik at den lett kan tilkobles en luftkilde frem-bragt ved en slange 74. En hovedsakelig rettvinklet rettet åpning 76 strekker seg mellom kammeret 60 og den første boring 66 i spindelen 24. Mansjetten 42 inkluderer på lignende måte en åpning 78, slik at luften kan stå i forbindelse mellom kammeret 60 og hulrommet 34. En tredje boring 80 bores deretter i navet 30 som strekker seg inn i hulrommet 34 for å danne en gjennomgang mellom det gjengede utløp 64 og hulrommet 34. •

Luft som er tilført inntaket 62 går gjennom boringene

70 og 66 og deretter ut gjennom åpningen 76. i den stasjonære del av hjulutstyret 14. Luften går deretter ut gjennom åpningen 76 og inn i kammeret 60. Luft hindres i å unnslippe til de ytre omgivelser ved hjelp av mansjetten 42 og lufttetningene 52, 54 som dreier seg med navet 30. Når der er trykkluft i kammeret 60, påvirkes lufttetningene 52, 54 mot spindelen 24 og deres respektive holderinger 44, 46 og gir derved utmerket beskyttelse mot luftutslipping. Luften i kammeret 60 går gjennom åpningen 78 inn i hulrommet 34 og derfra gjennom boringen 80 til utløpet 64.

I samsvar med et trekk ved denne oppfinnelse er en manuell stengeventil 22 forbundet med utløpet 64. På ned-strømsiden av stengeventilen 22 er en manuell påfyllingsled-ning eller ventilstamme 20. Følgelig^Brukeren manuelt fylle hjulet 16 ved å lukke stengeventilen 22 for å blokere utløpet 64, slik at luften kan tilføres utvendig gjennom stammen 20 som går gjennom røret 18 tilbake gjennom navet 30 som på sin side står i forbindelse med en ledning 84 som går inn i den indre del av hjulet 16. Under- normale arbeidsbetingelser blir imidlertid luften til hjulene automatisk tilført.

I stedet for å modifisere konvensjonelle hjulutstyr ved anvendelsen av den tidligere omtalte mansjettkonstruksjon kan det være ønskelig å anordne en helt ny navkonstruksjon i stedet for eller som en erstatning for disse nav som ikke er innrettet for automatiske oppumpingssystemer. Ifølge et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse er et alternativt hjulutstyr anordnet som vist på fig. 6-9. I en stor utstrek-ning er hjulutstyret ifølge denne alternative utførelse ganske likt det allerede beskrevne utstyr. Følgelig vil de samme henvisninstall bli anvendt for å betegne like deler. En hoved-forskjell mellom de to utførelser er at den siste utførelse anvender en ny navkonstruksjon i motsetning til bruken av de konvensjonelle nav omtalt i den første utførelse.

Med henvisning til fig. 6 - 8 er vist et nav 30'

støpt fortrinnsvis i ett stykke av metall av smibart jern kvalitet I eller II. Den sentrale åpning gjennom navet 30' er avgrenset av en ringformet indre overflate generelt betegnet med henvisningstallet 83. Et par ansatser 85, 87 er utformet i overflaten 83, en på hver side av hulrommet 34'. Et par spor 88, 89 er også utformet i overflaten 8 3 i en på forhånd fastlagt avstand fra ansatsen 8 5 henholdsvis 87. I denne

utførelse inkluderer navet 30" et antall med jevn avstand anbragte rampeflater 90, 91 og 92 som befinner seg innenfor den ringformede overflate for opptak av lagrene. En slik konstruksjon gjør det mulig lett å ta ut lagerutstyret fra navet, f.eks. å erstatte det. Lagérutstyrene kan fjernes med en innretning som har tre bakoverkrummede fingre. Lagrene trekkes ut ved å strekke fingrene gjennom den sentrale åpning i lagerutstyret, ekspandere dem inn i rampeflåtene 90, 91 og 92 og deretter trekke dem tilbake idet de tar med seg lagerutstyret.

Med spesiell henvisning til fig. 8 og 9 er det her vist låseringer 44 og 46 anbragt i spor 88 hhv. 89. Tetningsringen 52 holdes på plass i sideretningen mellom låseringen 44 og ansatsen 85. På lignende måte holdes tetningsringen 54 på plass mellom låseringen 46 og ansatsen 87 i navet 30". Fig. 9 viser detaljer ved tetningsringene som kan benyttes i begge utførelser. Hoveddelen 9 3 av hver tetningsring er laget av et stivt materiale såsom stål. Hoveddelen 9 3 avgrenser den vertikale kantdel og den ytré periferiske del eller ben av innretningen. Den indre periferiske del er avgrenset av en hovedsakelig horisontalt forløpende fleksibel leppe 94 som er laget av et polymerisk gummimateriale med forholdsvis stor hardhet. Leppen 9 4 er fortrinnsvis laget av "nitrilpolymer" med en hardhet på 40 - 4 5 (durometer). I denne spesi-elle utførelse inkluderer leppen 94 en spiss 9 5 av slitefast materiale. I dette eksempel er spissen 9 5 laget av "Teflon" som er utformet ved å inkludere en ring av "Teflon" i støpe-prosessen når leppen 9 4 lages og deretter ved maskinering av Teflonringen etter ønske. Spissen 95 skaffer en selvsmørende kontaktflate som forlenger tetningsvirkningen når der er lite eller ikke noe smøremiddel på spindelen 24. Den ytre overflate av hoveddelen 9 3 er fortrinnsvis belagt med et tynt belegg av tetningsmateriale. I den foretrukne utførelse er belegget 9 3 en gummilignende polymer og nærmere bestemt laget av nitrilpolymer med en hardhet 10-15 (durometer). Som et alternativ til anvendelsen av en nitrilleppe med et Teflon-innlegg, kan leppedelen være laget med "Viton" som viser gode egenskaper ved høy temperatur og liten friksjon.

Det kan nå forstås at tetningskonstruksjonen i begge utførelser gir vesentlige fordeler sammenlignet med tidligere kjente konstruksjoner. Den er forholdsvis enkel og lett å sette sammen fordi der foreligger meget få enkeltdeler. Foreliggende oppfinnelse skaffer videre en utmerket roterende tetning som stenger luft fra å unnslippe mellom de ikke-roterende og roterende deler av hjulutstyret. Når hulrommet 34 eller 34' inneholder trykkluft, tvinges leppene 94 på tetningsringene 52 og 54 nedover mot den ikke roterende spindel

24 for å danne en utmerket tetning. Tetningsringene er solide og ventes å oppvise utmerket slitestyrke. Det antas også at det forholdsvis store volum som fremskaffes av hulrommet 34 (34') i navet, kan spille en betydelig rolle når det gjelder

å fremskynde oppumpings-/tømmingstiden for systemet for automatisk oppumping av hjulene. Hulrommet danner virksomt en liten lagertank som er istand til å levere en vesentlig mengde luft til hjulene. Hulrommet kan også tjene som en buffertsone for å redusere til et minimum turbulensen i luftstrømmen før denne ledes gjennom de forholdsvis små luftkanaler i de reste-rende deler av systemet. Disse fordeler er særlig utpreget i den integrerte navkonstruksjon i den siste utførelse.

Med henvisning til fig. 4 og 5 skal beskrives det automatiske styresystem 100 for regulering av lufttrykket til kjøre-tøyets hjulsammen stillinger. Fig . 4 viser styresystemet skjematisk, mens fig. 5 skjematisk viser de forskjellige komponenter i dette under anvendelse av vel kjente pneumatiske symboler. Vanlige elementer på disse to figurer vil bli betegnet med de samme henvisningstall hvor dette er mulig.

På samme måte som hjulutstyret ifølge foreliggende oppfinnelse kan styresystemet lett tilpasses for anvendelse i konvensjonelle militærkjøretøyer. Generelt anvender styresystemet en betjeningsboks 101 som er montert i kjøretøyets 10 førerhus. Avhengig av innstillingen av en kneleddventil 102 arbeider systemet for oppumping eller tømming av hjulene ved å tilføre eller trekke ut luft gjennom grenrøret 104 som er forbundet med de respektive hjul ved hjelp av slanger 74. Dessuten opprettholder styresystemet automatisk hjulene på

det på forhånd valgte trykk og justerer derved økninger eller minskninger i hjultrykket på grunn av punkteringer, økt

arbeidstemperatur osv.

Den eneste kilde for luft til styresystemet er

fra en luftkompressor 106 som typisk anvendes for tilførsel av trykkluft til en lufttank 108 anvendt i kjøretøyets luft-bremsesystem. Luftkompressoren 106 frembringer på en typisk måte lufttrykk i ledningen 110 på omkring 8,44 kg/cm^.

En meget liten luftmengde fra kompressoren 16 benyttes som styreluft for å styre omkoblingen av oppumpings-/tømmingsventilene. Luften kan hensiktsmessig tappes ut fra en kobling 112 på et grenrør under dashbordet, hvilken leve-rer luft til kjøretøyets tilbehør, såsom et lufthorn eller vinduspussere. Uttrykket "styreluft" betyr at den tilføres fra en kilde som er uavhengig av det ønskede og virkelige trykk i hjulene. Luften fra kompressoren 106 mates gjennom inntaksledningen 114 til betjeningsboksen i kjøretøyets førerhus.

Inntaksledningen 114 er forbundet med et luftfilter 116 som fjerner smuss og skiller ut. vann fra luften. Utgangen fra luftfilteret 116 er forbundet med en tilbakeslagsventil 118 for å opprettholde et konstant styretrykk på nedstrøms-siden av styresystemet til tross for svingende lufttrykk levert av luftkompressoren 106 som kan være bevirket ved anvendelse av luftbremser eller hjuloppumping. Et sett på tre faste trykkregulatorinnretninger benyttes for å generere på forhånd innstilte regulerte trykk ved deres utganger. Trykk-regulatorinnretningen 120 er konstruert for å skaffe 5,27 kg/cm2 trykk ved sin utgang. Trykkregulatorinnretningén 122 er konstruert for 2,11 kg/cm 2 mens trykkregulatoren 124 genererer 0,7 kg/cm 2 ved sin utgang.

Utgangene fra regulatorinnretningen 120 og 122 er forbundet med inngangsåpningene på velgerinnretningen 102. Velgerinnretningen 102 er en trestillings kneleddventil som

i en stilling arbeider for å forbinde utgangen fra trykkregu-latorinnretningen 120 med utløpsledningen 126 mens ledningen 128 tømmes. I en annen stilling forbindes utløpet fra trykkregulatoren 122 på 2,11 kg/cm 2med utløpsledningen 128, mens ledningen 126 tømmes. I en tredje stilling er ingen av utgangene fra regulatorinnretningene 120 eller 122 forbundet med ledningene 126 eller 128, men i stedet er ledningene 126 og 128 begge tømt gjennom utløpsåpningen 103.

Ledningene 126 og 128 er tilkoblet motsatte sider av en pendelventil 130, hvis utgang er forbundet med den ene side av en pendelventil 132. Den motsatte side av pendelventilen 132 er forbundet med utgangen fra regulatorinnretningen 124 for 0,7 kg/cm 2 over ledningen 134. Pendelventilene 130 og 132 arbeider etter vel kjente prinsipper, hvor det høyeste av de to trykk ved deres innganger er koblet til deres respektive utganger. For formål som skal forklares senere, er pendelventilen 132 forspent på omkring 0,21 kg/cm slik at luft-gjennomgangen fra generatoren 124 vil være stengt inntil trykket på den annen side av ventilen 132 er 0,49 kg/cm 2 eller mindre.

Det vil således forstås at det trykk som tilføres utgangen på pendelventilene 132 vil være enten 5,27, 2,11 eller 0,7 kg/cm 2 avhengig av stillingen av velgerinnretningen 102. Dette valgte trykk vil bli betegnet som styretrykket og det er koblet over ledningene 136 og 138 gjennom brannvegg-forbindelsen 140 til et oppumpings-/tømmingsutstyr 142. Styreluft leveres på lignende måte til utstyret 142 over ledningene 144, 146 gjennom forbindelsene 148. Hvis ønsket kan en hjultrykkmåler 150 også være anordnet i kjøretøyets førerhus. Instrumentet 150 er tilkoblet en statisk trykktank 152 gjennom ledninger 154, 156 gjennom skottforbindelsen 158. Den statiske trykktank 152 har det aktuelle statiske trykk i hjulene. Tanken 152 er tilkoblet hjulene gjennom et grenrør 104 ved hjelp av innløpsledningen 160 som går gjennom på rekke liggende luftfiltere 162, 164 på hver side av en fast åpning 165 som begrenser strømningen til og fra den statiske trykktank 152, slik at trykket i tanken 152 til enhver tid er det samme som det i hjulene.

Utstyret 42 for oppumping eller tømming anvender to rullende membranpendelventiler 166 og 168 som arbeider etter prinsippet hoved-sekundær. Hovedventilen 166 bestemmer hvorvidt hjulene må pumpes opp, tømmes ellerforbli uforandret, som en funksjon av trykkdifferensialet mellom det ønskede styretrykk og det statiske trykk i hjulene. Sekundærventilen 168 arbeider for å tømme eller pumpe opp hjulene i avhengighet av den styrebestemmelse som gjøres av ventilen 166.

Inngangene og utgangene til ventilene 166 og 168 såvel som deres respektive funksjoner vil bedre forstås med henvisning til den skjematiske fremstilling på fig. 5. På

fig. 5 er stillingene av de pneumatiske komponenter alle vist ved trykkløst system, dvs. i en nøytral stilling. Med særlig henvisning til ventilen 166 er dens styreinnganger 170 og 172 forbundet med det. valgte styretrykk over ledningen 138 respektive det statiske trykk i hjulene over ledningen 174 fra den statiske trykktank 152. Ventilen 166 inkluderer to inn-gangsåpninger 176, 178 og en avløpsåpning 18 0. Styreluften gjennom ledningen 146 forbindes direkte med innløpsåpningen 176, men går gjennom en prioritetsventil 182 før den går inn i innløpsåpningen 178. Prioritetsventilen 182 er konstruert for å stenge ved et trykk mindre enn ca. 5,27 kg/cm 2 for opp-gaver som skal forklares senere.

Styreventilen 166 inkluderer også to utgangs-åpninger 18 4 og 186 som igjen er forbundet med styreinngangene 188 resp. 190 på ventilen 168/ Pilene i ventilene vist på

fig. 5 viser de innbyrdes forbindelser mellom inngangsåpningene og utgangsåpningene som opprettes i de tre trinn av ventilfunk-sjonen. I det nøytrale trinn, hvor trykk over styreinngangene 170 og 172 er det samme, er utgangsåpningene 184 og 186 forbundet tilbake til avløpsåpningen 18 0. Når trykket på styreinngangen 170 er større enn det på styreinngangen 172, vil styreluft fra inngangsåpningen 176 bli forbundet med utgangsåpningen 186 og utgangsåpningen 18 4 forbindes med avløps-åpningen 180. I motsetning til dette, hvis det statiske trykk på styreinngangen 172 er større, da vil styreluft som går ved hjelp av prioritetsventilen 182 gjennom inngangsåpningen 178 bli forbundet med utgangsåpningen 184, men utgangsåpningen 186 tømt gjennom utløpsåpningen 180.

Ventilen 168 arbeider etter det samme prinsipp. Den inkluderer en inngangsåpning 192 og en utløpsåpning 194. Inngangsåpningen 192 er forbundet med utgangen av bremse-systemets lufttank 108 gjennom en prioritetsventil 196. Prioritetsventilen 196 arbeider for å stenge når trykket i tanken 108 faller til under ca. 5,27 kg/cm 2 av grunner som vil bli forklart senere. Utgangsåpningen 198 fra ventilen 168 er forbundet med et grenrør 104, hvilket som allerede nevnt, er forbundet med hjulene gjennom hjulutstyrene 14. Når trykket over styreinngangen 190 er større enn det for 188, arbeider ventilen 168 for å koble trykkluften fra tanken 180 gjennom inngangsåpningen 192 til utgangsåpningen 198 og derved pumpe opp hjulene. I motsetning hertil, når styreinngangen 188 til-føres høyere trykk, forbindes utgangsåpningen 198 med av-løpsåpningen 194, slik at hjulene tømmes. Når trykkene over styreinngangene 190 og 188 er det samme, forekommer ikke noen oppumping eller tømming av hjulene.

Når kjøretøyets 10 motor begynner å løpe, fyller kompressoren 106 lufttanken 108 til et trykk på omkring 6,3 3 kg/cm 2, hvoretter prioritetsventilen 196 åpner og gjør luft tilgjengelig for oppumping av hjulene. Normalt kan trykket i tanken 108 øke til et maksimum på 8,44 kg/cm<2>. Hvis trykket i bremsetanken 108 faller under ca. 5,27 kg/cm 2, stenger prioritetsventilen 196 og tillater dermed trykket i bremsetanken å bygge seg opp til et sikkert arbeidstrykk for bremsesystemet som får prioritet fremfor systemet for oppumping av hjulene. Prioritetsventilen 196 sikrer også prioritert luft til bremsesystemet i tilfelle av en alvorlig svikt i systemet for oppumping av hjulene.

For å pumpe opp eller tømme hjulene stiller brukeren kneleddventilen 102 i en av de tre på forhånd innstilte stillinger. Ventilen 102 er fortrinnsvis merket i samsvar med terreng eller veibetingelser: En stilling (4,92 kg/cm 2) for landeveisbetingelser, en annen . stilling (2,11 kg/cm 2) for terrengkjøring og en tredje stilling (0,7 kg/cm 2) for leire, sand eller snebetingelser.

Det antas at hjulene er pumpet opp til 0,7 kg/cm og operatøren betjener kneleddventilen 102 til den stilling som hører til 5,27 kg/cm 2. Styresystemet vil automatisk pumpe opp hjulene og bibeholde disse ved dette trykk uten ytterligere manuell innblanding.

Utgangen fra trykkregulatoren 120 (5,27 kg/cm 2) forbindes ved den valgte innstilling av kneleddventilen 102 med utgangsledningen 126. Pendelventilen 130 tillater bare det høyere trykk i ledningen 128 og 126 å gå gjennom, hvilket i dette tilfelle er 5,27 kg/cm 2. Prioritets-pendelventilen 132 tillater på lignende måte bare det største av trykket i ledningen 134 eller trykket i. ventilen 130 å gå gjennom. Følge-lig blir trykket på 5,27 kg/cm 2det nye styretrykk som kob-les gjennom ledningen 138 til styreinngangen 170 på ventilen 166. Da den høyre styreinngang 172 befinner seg på 0,7 kg/cm (det herskende statiske trykk i hjulene) svinger ventilen 166 for å forbinde styreluft fra ledningen 146 gjennom inngangsåpningen 176 og avløpsåpningen 18 6 til styreinngangen 190 på ventilen 168. Den høyre styreinngang 188 på ventilen 168 er forbundet med avløpsåpningen 18 0 på ventilen 166. Da den venstre styreinngang 190 ligger over et større trykk enn høyre styreinngang 188, svinger ventilen 168 for å forbinde trykkluften fra lufttanken 180 gjennom åpningen 192 med av-løpet 198 som på sin side er tilkoblet grenrøret 104. Luften tillates således å strømme inn i hjulene og inn i den statiske trykktank 152. Strømningen gjennom begrensningen i den faste åpning 165 er slik at trykket i den statiske tank 152

er det samme som i et hvilket som helst og alle hjul til enhver tid. Når hjulene er pumpet opp til 5,27 kg/cm 2 er trykket i tanken 152 likeledes på denne verdi. Således er høyre styreinngang 172 på ventilen 166 nå på samme trykk som venstre styreinngang 170. Dette bringer systemet i balanse slik at ventilen 166 svinger til den nøytrale stilling (som vist på fig. 5) og blokkerer ytterligere styreluft fra til-førsel til styreinngangene på ventilen 168. Således svinger denne ventil også til den nøytrale stilling og stenger ytterligere forbindelse mellom tanken 108 og grenrøret 104.

Det antas at kjøretøyet nå er på mykt underlag

og brukeren kobler velgerinnretningen 102 til den tredje stilling (0,7 kg/cm 2). Med velgerinnretningen 102 i denne stilling (som vist på fig. 5) er ledningene 128 og 126 tilkoblet avløpsåpningen 103 på pendelventilen 102. Dette gjør det mulig for trykket på 5,27 kg/cm i ledningene som fører til styreinngangen 170 på ventilen 160,. å bli frigjort bak-over gjennom avløpsåpningen 103. Det frigjorte trykk på hed-strømssiden i pendelventilen 132 må synke under ca. 0,49 kg/cm<2 >før ventilen 132 svinger for å tillate det nøyaktig styrte lufttrykk på 0,7 kg/cm 2 fra trykkregulatoren 124 i stedet å passere gjennom styreventilen 166. Dette gir et nøyaktig styretrykk på denne verdi som ikke på annen måte ville være

mulig med en standard (ikke forspent) pendelventil i denne stilling på grunn av hysterese-effekten.

Med dette trykk på 0,7 kg</>cm <2> pådratt styreinngangen 170 på ventilen 166 og 5,27 kg/cm <2>fremdeles pådratt høyre styreinngang 172, er systemet ikké lenger i balanse. Styreventilen 166 svinges da til venstre og forbinder styreluft fra inngangsåpningen 178 til avløpsåpningen 184 som er forbundet med høyre styreinngang 188 på ventilen 168^ Dette bevirker at ventilen 168 på lignende måte svinger mot venstre for å forbinde grenrøret 104 med avløpsåpningen 194. På denne måte tillates luft å strømme fra hjulene og den statiske trykktank 152 ut til atmosfæren inntil trykkene på begge sider av styreventilen 166 er det samme, dvs. 0,7 kg/cm . På dette tidspunkt svinger ventilen 166 til sin nøytrale stilling og stenger styreluften til ventilen 168 som på sin side også svinger til sin nøytrale stilling og stenger all luftstrøm. Styretrykket, trykket i hjulene, trykkét i den statiske tank og hjultrykkmåleren er nå alle lik 0,7 kg/cm 2.

Det er også sørget for å hindre uønsket tømming av hjulene i tilfelle av at der er et tap av lufttrykk som styrer ventilanordningen i styresystemet. Dette trykktap kan eventuelt opptre når kjøretøyet er parkért gjennom en lengre tid og bevirker at bremsetankene tappes ned og frembringer et trykktap. Et brudd i styreledningen ville også bevirke et tap av styretrykk. Under disse betingelser hindrer prioritetsventilen 182 uønsket tømming av hjulene. Prioritetsventilen 182 er koblet mellom styreluftledningen 146 og innløpsåpningen 178 på ventilen 166 som benyttes til å tømme luft for å

skaffe trykk på høyre styreinngang til ventilen 168. Prioritetsventilen 182 er konstruert for å stenge ved 5,27 kg/cm 2. Tilsvarende, hvis styretrykket skulle synke under denne sistnevnte verdi, ville ingen styreluft gå gjennom ventilen 166 til ventilen 168 og således hindre ventilen 168 i å

svinge til tømmetrinnet.

Det må også erkjennes at styresystemet ifølge foreliggende oppfinnelse automatisk bibeholder det på forhånd valgte ønskede lufttrykk i hjulene selv om betingelsene i hjulene kan forandre seg. Hvis f.eks. der er en svak lekkasje eller punktering i hjulene, vil den statiske trykktank 152 synke under det på forhånd valgte trykk og derved bevirke at ventilen 166 og 168 går over i oppumpingstilstand som nød-vendig for å bibeholde det ønskede trykk. På lignende måte, hvis temperaturen i hjulene øker slik at trykket i disse økes ut over den valgte temperatur, vil ventilanordningeh i styre- . systemet ifølge foreliggende oppfinnelse automatisk tømme hjulene inntil det ønskede trykk er nådd. Alt dette er opp-nådd uten noen ytterligere manuéll innblanding fra operatøren.

De personer som har erfaring på området, kan nå forstå at foreliggende oppfinnelse byr forskjellige betyde-lige fordeler sammenlignet med kjente, systemer for sentral hjuloppumping. Det foreliggende system er helt automatisk og krever ingen innblanding av en operatør bortsett fra å bevege krieleddbryteren til den stilling som hører til det terreng, hvorpå kjøretøyet beveger seg. Når først valget er gjort, justeres systemet automatisk og bibeholder hjulene på det valgte trykk. Systemet arbeider også meget hurtig.

Det er istand til å tømme alle hjul (seks stykk 14.00 ganger 20 hjul) til 0,7 kg/cm 2 fra 5,27 kg/cm 2 i løpet av 3 min. og

40 sekunder, meget hurtigere enn kjente oppumpingssystemer. Dette skyldes at sekuridærventilen 168 hurtig svinges til

sine fullt virksomme stillinger når først hovedventilen 166 har valgt oppumping eller tømming. Både hjulutstyret og det luftregulerende styresystem er ytterst besparende ved å anvende et minimalt antall komponenter. I tillegg kan hjul-oppumpingsystemet ifølge foreliggende oppfinnelse lett tilpasses konvensjonelle militærkjøretøyer med en minimal mengde forandringer. Alle disse fordeler fremkommer samtidig som det skaffes utmerket pålitelighet også under vanskelige forhold. Den roterende luftkobling i foreliggende oppfinnelse er isolert fra skadelige veiforhold fordi den er anbragt invendig og den er anordnet uten å bryte inn i lastbærende! konstruksjoner eller forstyrre hjullagrene.

Ifølge et annet trekk ved foreliggende oppfinnelse kan forskjellige komponenter av det nettopp beskrevne automatiske system for oppumping av hjulene være inkorporert som en del av et utstyr for ombygging av kjøretøy til å inkludere et slikt system. Antallet komponenter i utstyret vil avhenge av den type kjøretøy som skål bygges om og om-fanget av anvendelse av de forskjellige deler som brukeren ønsker å bibeholde. Utstyret kan f.eks. inkludere alle nye utskiftingsdeler for det ene eller andre av hjulutstyrene i de to utførelser sammen med alle de nye deler som er nødven-dige for å anvende ventilstyresystemet 100. Det skal be-merkes at luftkompressortanken 108 normalt ikke vil være påkrevet fordi den er standard utstyr på de fleste kjøretøyer som anvender luftbremser. Kjøretøyene kan også allerede anvende hjulutstyr som er istand til å motta et automatisk system for oppumping av hjulene, men av økonomiske grunner inkluderer ikke kjøretøyet ventilstyresystemet. Dette ville gjøre det mulig for produsenten å masseprodusere et visst kjøretøy og deretter selektivt velge hvilket av disse kjøre-tøy skal inkludere et automatisk system for oppumping av hjulene. Følgelig kan de kjøretøyer som vil bli anvendt på et bestemt underlag modifiseres slik, mens andre kjøretøyer anvendt under mindre krevende forhold, ikke blir forandret.

I disse tilfeller vil de innløp og avløp som er i de på forhånd borede hjulutstyr, vanligvis bli plugget. Ombyggings-utstyret ville da inkludere de deler som bare utgjør ventilstyresystemet. Pluggene kan fjernes i hjulutstyrene og ventilstyresystemet lett tilføyes for på denne måte å utstyre kjøretøyene med et automatisk system for oppumping av hjulene.

Fagfolk på området vil forstå at konstruksjonen

av foreliggende oppfinnelse gir anledning til lett innbygging i foreliggende kjøretøyer. Betjeningsboksen 101 kan lett monteres i førerhuset og de forskjellige trykkledninger leg-ges opp fra førerhuset gjennom den normale brannsikre vegg i kjøretøyet som vist på tegningene. Ventilutstyret 142 og grenrøret 104 monteres deretter på et hensiktsmessig sted på kjøretøyets ramme på samme måte som den statiske trykktank 152. De forskjellige luftledninger kan lett forbindes innbyrdes på egnede steder for å avslutte ombyggingsoperasjonen. Som bemerket ovenfor kan innholdet av utstyret variere noe fordi brukeren kan ha fleksible luftslanger, koblinger, tanker etc. på lager. I disse tilfeller ville utstyret bare inneholde betjeningsboksen 101 og ventilutstyret 142.

Claims (6)

1. Automatisk system for oppumping av kjøretøyhjul på kjøretøyer med flere hjulsammenstiIlinger, hvor hver hjulsammenstiIling har en dreibar del forbundet med sitt til-hørende hjul og en del forbundet med kjøretøyet, karakterisert ved en langstrakt ringformet spindel (24) som ikke roterer, et nav (30, 30') med et utvidet sentralt indre hulrom (34, 34'), hvilket nav er montert dreibart om spindelen (24) på et par innbyrdes adskilte lågere (32, 33), en aksel (12) som strekker seg gjennom spindelen (24) og er forbundet med navet (30, 30'), et par ringformede tetningsringer (52, 54), idet hver tetningsring har et kanallignende tverrsnitt med en hovedsakelig stiv hoveddel (93) og en hovedsakelig horisontalt forløpende fleksibel leppedel (94) omkring sin indre omkrets, mottagende organer for tetningsringene (52, 54) i den dreibare del av hjulsammenstillingen på begge sider av nevnte hulrom (34, 34') og innenfor lagrene (32, 33), innrettet for å holde hoveddelen (93) av tetningsringene (52, 54) i sideretning på plass slik at deres respektive leppedeler (94) ligger an mot spindelen (24), og tet-ningsorganer som avgrenser en tettet luftkanal fra et inn-løp (62) i de indre deler av spindelen (24) og et utløp (64) i de ytre deler av navet (30, 30'), hvilken kanal inkluderer en åpning (76) i spindelen (24) mellom leppedelene (94) av de nevnte tetninger (52, 54) og som dessuten inkluderer nevnte hulrom (34, 34').

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved en ringformet mansjett (42) med ytre kanter av denne forbundet med navet (30) for å danne bro over det sentrale hulrom (34) i dette, idet mansjetten (42) har en åpning (78) som utgjør endel av luftkanalen, og at de mottagende organer er utformet i en indre ringformet flate på mansjetten (42) .

3. System ifølge krav 1, karakterisert ved at de mottagende organer er utformet direkte i en indre ringformet overflate (83) på navet (30<1>).

4. System ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at de mottagende organer er avgrenset av et par ansatser (48, 50; 85, 87), en på hver side av det nevnte hulrom (34, 34'), et par spor (88, 89), hvor hvert spor befinner seg tett inntil og utenfor ansatsene, og låseringer (44, 46) i sporene.

5. System ifølge krav 1, karakterisert ved at en eneste metalldel tjener som et nav (30'), hvilket nav (30') har en ringformet overflate (83) som avgrenser en sentral gjennomgang, gjennom hvilken spindelen (24) er ført, et første og andre spor (88, 89) på motsatte sider av hulrommet (34') utformet i den ringformede overflate (83) av navet (30'), første og andre ansatser (85, 87) utformet i den ringformede overflate (83) mellom hulrommet (34') og det første hhv. annet spor, hvilke spor og ansatser er anbragt mellom nevnte par lågere (32, 33), et par låseringer (44, 46), en i hvert av det første og det annet spor, og ved at tetningsringene (52, 54) frembringer lufttetninger for å hindre luft i å unnslippe mellom det sentrale hulrom (34') i det roterende nav (30<1>) og den ikke roterende spindel (24), hvilke tetningsringer er anbragt innenfor lagrene (32, 33) for å beskytte dem mot skadelige omgivende betingelser.

6. System ifølge krav 5, karakterisert ved at luftkanalen er avgrenset av en første boring (66) som strekker seg hovedsakelig over hele lengden av spindelen (24) med den indre ende av den første boring i forbindelse med innløpet (62) , idet en første åpning (76) strekker seg vinkelrett gjennom spindelen (24) mellom tetningsringene (52, 54) og møter den første boring, og en annen boring (80) som strekker seg fra utløpet (64) på navet (30') inn i det sentrale hulrom (34') i dette.