專利名稱：具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎充氣系統(tǒng)的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及用于重載車輛(例如卡車 和牽引車-拖車或半拖車)的輪胎充氣系統(tǒng)，其能夠在車輛運動時操作。更具體地，本發(fā)明 涉及輪胎充氣系統(tǒng)，其包括與充氣回路分立或分離的輪胎放氣回路，從而能夠基于具體的 預(yù)定條件控制輪胎放氣。
背景技術(shù)：
重載車輛通常包括卡車和牽引車-拖車或半拖車。牽引車-拖車和半拖車(為了 便利的目的而共同稱為牽引車-拖車)包括至少一個拖車，有時候是兩個或三個拖車，這些 拖車均由單個牽引車拉引。為卡車或牽引車-拖車的所有重載車輛都包括多個輪胎，每個 輪胎都用諸如空氣的流體或氣體充氣到最佳或推薦壓力。該最佳或推薦壓力在本領(lǐng)域中通 常稱為目標充氣壓力或目標壓力。
然而，眾所周知的是，空氣通?？赡芤灾饾u的方式從輪胎中泄漏，但是有時候，當(dāng) 輪胎存在問題(例如缺陷或由路面危險源所導(dǎo)致的刺穿)時可能會從輪胎中快速泄漏。因 此，需要規(guī)律地檢查每個輪胎中的空氣壓力，以確保輪胎不會顯著低于目標壓力而充氣不 足。如果空氣檢查顯示輪胎充氣不足，那么期望的是使空氣能夠流入到輪胎中以使該輪胎 返回到目標壓力。同樣，眾所周知的是，輪胎中的空氣壓力可能由于周圍空氣溫度增加而增 大，從而需要規(guī)律地檢查每個輪胎中的空氣壓力，以確保輪胎不會大大高于目標壓力而充 氣過度。如果空氣檢查顯示輪胎充氣過度，那么期望的是使空氣能夠從輪胎流出以使該輪 胎返回到目標壓力。
任何指定的重載車輛設(shè)備上的輪胎的巨大數(shù)量使得難以針對每個輪胎手動地檢 查和保持目標壓力。這個困難部分地是由于以下的事實車隊中的牽引車-拖車的拖車或 卡車可能長時間位于某個地點，在這個期間可能不會檢查輪胎壓力。這些拖車或卡車中的 任一個都可能在即時通知的情況下投入使用，這導(dǎo)致可能以充氣不足或充氣過度的輪胎進 行操作。與處于目標壓力或者在目標壓力的最佳范圍內(nèi)的輪胎的操作相比，這樣的操作可 能增加使用的輪胎的性能低于最佳性能且使用壽命降低的機會。
此外，當(dāng)車輛在公路上行駛時，如果輪胎遇到導(dǎo)致輪胎充氣不足(例如由于撞擊路 上危險源而引起泄漏)或充氣過度(例如由于周圍空氣溫度增加而導(dǎo)致壓力增大)的條件， 那么在車輛行駛時充氣不足或充氣過度持續(xù)不減弱的情況下，輪胎的壽命和/或性能可能 顯著地降低。在長距離和/或長時間行駛的車輛(例如卡車或牽引車-拖車)中，通常增大 了顯著降低輪胎壽命的可能性。
在每個輪胎中保持目標壓力的這種需要以及車輛操作者手動檢查輪胎壓力和保持目標壓力下或附近的合適輪胎壓力的不便利，引起了現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)的發(fā)展。 在這些現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中，操作者選擇用于車輛輪胎的目標充氣壓力。然后，系統(tǒng)監(jiān)測每個 輪胎中的壓力，并且當(dāng)監(jiān)測的壓力下降到目標壓力以下時試圖通過對輪胎充氣而將每個輪 胎中的空氣壓力保持為目標壓力或目標壓力附近。這些現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)利用多種 不同的部件、布置和/或方法將空氣從車輛的空氣供應(yīng)裝置供應(yīng)到輪胎而使輪胎充氣。在 現(xiàn)有技術(shù)的還能夠放氣系統(tǒng)中，當(dāng)監(jiān)測的壓力上升到高于目標壓力時，該系統(tǒng)通過將空氣 從輪胎排放到大氣而使輪胎放氣。
雖然滿意于它們的預(yù)期功能，但是現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)在某些情形下可能存 在缺陷。更具體地，許多現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)不能夠放氣。因此，當(dāng)輪胎中的空氣壓力 由于周圍空氣溫度增加而大大高于目標壓力時，這些系統(tǒng)不能夠降低輪胎中的壓力。因此， 這樣的現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)可能使得輪胎在顯著充氣過度的條件下操作，這不期望地 降低了輪胎的性能，而又降低了輪胎的壽命。
此外，在具有放氣能力的那些現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)通常通過從 車輛空氣供應(yīng)裝置延伸到輪胎的相同的部件、氣動管道回路或通路、閥等使車輛輪胎充氣 和放氣，這在本文中稱為回路。通過采用包括電子致動的電磁閥的電子控制的系統(tǒng)，現(xiàn)有技 術(shù)中已經(jīng)實現(xiàn)了使用相同的回路用于充氣和放氣功能。對于電磁閥，當(dāng)期望使輪胎充氣時， 電子控制器致動該閥，以使閥移動到使得空氣能夠從空氣存儲器流到車輛輪胎的位置。當(dāng) 期望使輪胎放氣時，電子控制器致動該閥，以使閥移動到使得空氣從輪胎排出到大氣的位 置。這種現(xiàn)有技術(shù)的能夠放氣的輪胎充氣系統(tǒng)具有某些缺陷。
首先，現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)僅僅將輪胎中的充氣壓力保持為目標壓力，并且 缺乏根據(jù)操作條件而適應(yīng)增大的輪胎壓力的能力。更具體地，期望的目標充氣壓力通常 由車輛操作者根據(jù)本領(lǐng)域中所謂的冷充氣壓力或冷壓力(為車輛保持停車時輪胎的充氣壓 力)進行選擇。在許多情況下，輪胎制造商推薦的目標壓力為用于具體軸載荷的冷壓力設(shè)定值。
然而，當(dāng)車輛在公路上操作和行駛時，與行駛相關(guān)的能量和力使得每個車輛輪胎 的溫度增大。當(dāng)輪胎的溫度增大時，輪胎內(nèi)的空氣膨脹。因為輪胎的體積受限，所以空氣的 膨脹使得輪胎內(nèi)的空氣壓力增大到超過冷充氣壓力。該增大的空氣壓力通常稱為輪胎的操 作壓力。以舉例的方式，操作壓力可以為比典型重載車輛兩輪構(gòu)造中每個輪胎的冷壓力大 大約每平方英寸十五(15)磅(psi )。事實上，國家公路交通安全管理局(NHTSA)推薦的是， 當(dāng)在輪胎處于其操作溫度的情況下檢查壓力時，冷壓力設(shè)定值加上大約15psi。操作壓力的 增大是期望的，原因是在公路行駛期間輪胎溫度增加時，輪胎制造商通常依賴于該增大來 補償輪胎的下側(cè)壁剛度，從而通常將重載車輛的輪胎設(shè)計成在操作壓力下提供最佳性能。
因為車輛操作者通常選擇冷充氣壓力下的輪胎的目標充氣壓力，所以現(xiàn)有技術(shù)的 輪胎充氣系統(tǒng)在需要獲得該冷目標壓力時使輪胎充氣或放氣。然而，如上所述，當(dāng)車輛操作 時，輪胎內(nèi)的空氣壓力從冷壓力增大到較高的操作壓力。因為現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)僅 僅將輪胎內(nèi)的充氣壓力維持在目標壓力，所以當(dāng)車輛操作期間輪胎內(nèi)的空氣壓力增大時， 這些系統(tǒng)使輪胎放氣而從最佳操作壓力下降到較低的目標壓力。由于缺乏根據(jù)操作條件適 應(yīng)增大的輪胎壓力的能力，使得現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)通常將輪胎的充氣壓力維持在低 于最佳操作壓力的水平，這降低了輪胎的性能，從而降低了車輛的性能。
在車輛操作者試圖通過選擇較高的操作壓力作為目標充氣壓力來防止現(xiàn)有技術(shù) 的充氣系統(tǒng)使輪胎放氣而從最佳操作壓力下降到較低的冷目標壓力的情形下，可能對系統(tǒng) 提出不期望的需求。更具體地，因為操作壓力高于冷壓力，所以操作壓力可能接近或為車輛 空氣供應(yīng)裝置中不可能獲得的壓力水平，或者這將要求車輛空氣供應(yīng)裝置維持在不期望的 高水平。維持車輛空氣供應(yīng)裝置中這種壓力水平的要求對輪胎充氣系統(tǒng)提出了不期望的需 求，這又降低了系統(tǒng)的性能和/或壽命。因此，試圖通過選擇操作壓力作為目標充氣壓力來 防止現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)使輪胎放氣而從最佳操作壓力下降到較低的冷目標壓力是不現(xiàn)實的。
現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)的第二個缺陷在于，能夠充氣和放氣的大多數(shù)系統(tǒng)是電 子控制的，這是不期望地昂貴的、復(fù)雜的，并且可能是不可靠的。例如，電子控制的系統(tǒng)通常 涉及電子操作的電磁閥、電子控制器和其它電子部件，這是昂貴的且通常安裝和構(gòu)造復(fù)雜。 此外，這些電氣部件需要使用車輛的電氣系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)可能是不可靠的或者甚至在某些 時候不起作用，而這又使得輪胎充氣系統(tǒng)的操作不可靠且可能不起作用。
現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)的第三個缺陷在于，電子系統(tǒng)不是恒定壓力系統(tǒng)。更具 體地，當(dāng)系統(tǒng)不執(zhí)行充氣時，系統(tǒng)的氣動管道排放到大氣，從而不會主動地監(jiān)測輪胎壓力。 在這種系統(tǒng)中，在氣動管道中沒有空氣壓力的情況下，電子控制裝置用來周期性地檢查輪 胎壓力，繼而觸發(fā)或開始進行充氣。因為這樣的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)僅僅能夠提供輪胎壓力的周 期性檢查，所以僅僅在周期性檢查之后進行任何充氣以使輪胎獲得目標壓力。現(xiàn)有技術(shù)的 系統(tǒng)缺乏連續(xù)監(jiān)測輪胎壓力且動態(tài)響應(yīng)壓力變化的能力不期望地降低了系統(tǒng)主動地或快 速地響應(yīng)降低的輪胎壓力條件(例如在空氣泄漏的情況下)的能力。此外，如上所述，現(xiàn)有技 術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)用來確定何時需要觸發(fā)或開始進行充氣的電子控制裝置是昂貴的、復(fù)雜 的，并且需要來自車輛電氣系統(tǒng)的電力，這是不可靠的。
現(xiàn)有技術(shù)輪胎充氣系統(tǒng)的弟四個缺陷存在于某些氣動控制的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)為恒 定壓力系統(tǒng)，即在所有時間都保持在車輛空氣存儲器和輪胎之間延伸的氣動管道中的空氣 壓力的系統(tǒng)。這些恒定壓力系統(tǒng)中的一些系統(tǒng)包括能夠放氣的車輪閥，該車輪閥保持從空 氣存儲器到輪胎的充氣通路開放。本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的是，當(dāng)車輛長時間停車時，由于 任何氣動系統(tǒng)中常見的少量空氣泄漏，使得空氣存儲器中的氣動壓力可能下降或流失。因 為現(xiàn)有技術(shù)的恒定壓力系統(tǒng)(其包括能夠放氣的車輪閥)保持從空氣存儲器到輪胎的充氣 通路開放，所以當(dāng)空氣存儲器中的氣動壓力下降時，輪胎中的氣動壓力也下降。該壓力下降 可能高達25psi或更多，在這點處，車輪閥通常關(guān)閉，以消除甚至更大的壓力下降。
然而，當(dāng)車輛起動以準備在公路上行駛時，輪胎充氣系統(tǒng)必須使每個輪胎重新充 氣到目標壓力或目標壓力附近，從而這可能涉及使八個或更多個輪胎中的每一個輪胎增加 大約25psi。該重新充氣的過程通常要花費大量的時間，并且向輪胎充氣系統(tǒng)提出重復(fù)的需 求，這可能降低系統(tǒng)的壽命。此外，在操作車輛之前，車輛操作者可能不會等到輪胎被重新 充氣到目標壓力，這又使得輪胎在充氣不足的條件下操作，直到達到目標壓力。這樣的操作 降低了輪胎的壽命。因此，對于恒定壓力輪胎充氣系統(tǒng)而言期望的是，任選地包括這樣的特 征，即在車輛停車時將輪胎與空氣存儲器和系統(tǒng)的其它部件隔離，從而最小化輪胎的壓力 損失，繼而最小化為輪胎提供大量重新充氣所需的系統(tǒng)后續(xù)時間和需求。
現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)的第五個缺陷存在于某些氣動控制的恒定壓力系統(tǒng)中， 該恒定壓力系統(tǒng)不包括能夠放氣的車輪閥。更具體地，在沒有能夠放氣的車輪閥的情況下，該現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)不能夠響應(yīng)由于周圍空氣溫度增加而過度增大的輪胎壓力，如上針對不 能夠放氣的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)所述的。因此，這樣的現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)可能使得輪胎在 顯著充氣過度的條件下操作，這不期望地降低了輪胎的性能，而又降低了輪胎的壽命。
因此，本領(lǐng)域中需要輪胎充氣系統(tǒng)，其通過提供對發(fā)生放氣的條件的控制，通過提 供能夠適應(yīng)由于操作條件而增大的輪胎壓力的能力，來克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，其不采用電 子部件，從而比現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)更加經(jīng)濟、更加簡單、更加可靠且更加高效，并且 其是恒定壓力系統(tǒng)，能夠放氣且任選地包括在車輛停車時能夠?qū)⑤喬ヅc空氣存儲器和系統(tǒng) 的其它部件隔離以最小化壓力損失的特征。本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)滿 足這種要求，如下詳細所述。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種輪胎充氣系統(tǒng)，其包括對通過該系統(tǒng)放氣的條件的控 制。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種輪胎充氣系統(tǒng)，其具有適應(yīng)由于操作條件而增 大的輪胎壓力的能力。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種輪胎充氣系統(tǒng)，其不采用電子部件，從而比現(xiàn) 有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)更加經(jīng)濟、更加簡單、更加可靠且更加高效。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種輪胎充氣系統(tǒng)，其是能夠放氣的恒定壓力系 統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種輪胎充氣系統(tǒng)，其任選地包括在車輛停車時能 夠?qū)⑤喬ヅc空氣存儲器和系統(tǒng)的其它部件隔離以最小化壓力損失的特征。
這些目的和其它目的通過本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)來實現(xiàn)。以 舉例的方式，車輛的輪胎充氣系統(tǒng)包括空氣供應(yīng)源，該空氣供應(yīng)源與車輛的多個輪胎流體 連通。氣動管道在空氣供應(yīng)源和輪胎之間延伸，并且與空氣供應(yīng)源和輪胎流體連通。裝置流 體地連接到氣動管道，以用于能夠選擇性地使輪胎充氣和放氣。該裝置包括用于輪胎充氣 的第一氣動回路和用于輪胎放氣的第二氣動回路。第二氣動回路與第一氣動回路分立，并 且共同用于不止一個輪胎。該裝置基于預(yù)定條件在第二氣動回路中提供輪胎的受控放氣， 使得輪胎充氣系統(tǒng)能夠適應(yīng)輪胎中增大的壓力。
這些目的和其它目的通過具有本發(fā)明的分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)來實現(xiàn)。以 額外舉例的方式，車輛的輪胎充氣系統(tǒng)包括空氣供應(yīng)源，該空氣供應(yīng)源與車輛的多個輪胎 流體連通。氣動管道在空氣供應(yīng)源和輪胎之間延伸，并且與空氣供應(yīng)源和輪胎流體連通。輪 胎隔離導(dǎo)向閥與氣動管道流體連通，并且裝備有用于監(jiān)測車輛條件的裝置。當(dāng)車輛處于停 車條件時，輪胎隔離導(dǎo)向閥中斷空氣供應(yīng)源和輪胎之間的流體連通，以便氣動地隔離輪胎， 這最小化輪胎的氣動壓力損失。


本發(fā)明的優(yōu)選實施例，申請人已經(jīng)想到的應(yīng)用該原理的最佳模式的展示，在以下 的說明書中陳述，在附圖中示出，并且在所附權(quán)利要求中具體地且清楚地指出和陳述。
圖1A為本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的第一示例性實施例的示意圖，示出了充氣模式；
圖1B為圖1A所示的輪胎充氣系統(tǒng)的實施例的示意圖,但是示出了放氣模式；
圖2A為本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的第二示例性實施例的示意 圖，示出了充氣模式；
圖2B為圖2A所示的輪胎充氣系統(tǒng)的實施例的示意圖,但是示出了放氣模式；
圖3A為本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的第三示例性實施例的示意 圖，示出了充氣模式；
圖3B為圖3A所示的輪胎充氣系統(tǒng)的實施例的示意圖,但是示出了放氣模式；
圖4A為本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的第四示例性實施例的示意 圖，示出了充氣模式；
圖4B為圖4A所示的輪胎充氣系統(tǒng)的實施例的示意圖,但是示出了放氣模式；
圖5為輪胎充氣系統(tǒng)的可選的輪胎隔離系統(tǒng)的示意圖，示出為結(jié)合到本發(fā)明的具 有分立放氣回路的代表性輪胎充氣系統(tǒng)中；
圖6A為本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的第五示例性實施例的示意 圖，結(jié)合有與圖4A所示的第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)類似的放氣回路，具有圖5所示的可 選的輪胎隔離系統(tǒng)，并且示出了充氣模式；
圖6B為圖6A所示的輪胎充氣系統(tǒng)的實施例的示意圖,但是示出了放氣模式；
圖7為用于圖1A-1B和3A-3B所示的本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng) 的第一和第三示例性實施例的示例性釋放調(diào)節(jié)器的橫截面示意圖；以及
圖8為用于圖1A-1B和3A-3B所示的本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng) 的第一和第三示例性實施例的另一個示例性釋放調(diào)節(jié)器的橫截面示意圖。
在整個附圖中，類似的附圖標號涉及類似的部分。
具體實施方式
本發(fā)明涉及輪胎充氣系統(tǒng)，其包括與充氣回路分立或分離的放氣回路。分立的放 氣回路能夠根據(jù)具體的預(yù)定條件控制輪胎的放氣，這將在本發(fā)明的示例性實施例中描述。 利用這些具體的預(yù)定條件防止輪胎的放氣直到車輛停車，或者限制輪胎的放氣量，繼而防 止輪胎壓力下降到低于最小預(yù)定壓力，例如由NHTSA和/或輪胎制造商設(shè)定的用于具體車 輛載荷的最小推薦壓力。應(yīng)當(dāng)理解，下文中參考的術(shù)語目標壓力指的是，由車輛操作者根據(jù) 車輛輪胎的冷充氣壓力或冷壓力選擇的期望目標充氣壓力。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1A，本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的第一示例性實施例 整體用10表示。圖1A示出了處于充氣模式的輪胎充氣系統(tǒng)10，空氣流動的方向整體上用 箭頭I表示。輪胎充氣系統(tǒng)10包括加壓或壓縮空氣的車輛空氣供應(yīng)裝置或源12。車輛空 氣供應(yīng)裝置12通常為存儲罐，并且在下文中為了方便的目的將被稱為供應(yīng)罐。供應(yīng)罐12 通過以下詳細描述的部件連接到車輛輪胎14。為了方便起見，圖1A中僅僅示出了單個輪 胎14，但是應(yīng)當(dāng)理解，輪胎充氣系統(tǒng)10通常用于多個輪胎。氣動管道整體上用字母C表示， 并且包括將在下文中更詳細地描述的具體管道區(qū)段或部分，該氣動管道在輪胎充氣系統(tǒng)10 的各部件之間延伸，并且與輪胎充氣系統(tǒng)10的各部件相互連接。
更具體地，氣動管道C的第一區(qū)段15在供應(yīng)罐12和供應(yīng)閥18之間延伸，并且流體地連接到供應(yīng)罐12和供應(yīng)閥18。氣動管道C的第二區(qū)段16流體地連接到供應(yīng)閥18并 且從供應(yīng)閥18延伸。供應(yīng)閥18優(yōu)選地為機械操作的調(diào)節(jié)器，其能夠機械地調(diào)節(jié)到在目標壓 力下致動或打開閥的設(shè)定值。優(yōu)選地，閥18被偏壓到通常關(guān)閉位置，并且當(dāng)?shù)诙鈩庸艿?區(qū)段16中的空氣壓力下降到低于目標壓力時，供應(yīng)閥18打開，以使得空氣能夠流過該閥， 如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的。一旦供應(yīng)閥18打開，空氣就從供應(yīng)罐12，通過第一氣動管道 區(qū)段15，而傳送到第二氣動管道區(qū)段16。
一旦在第二氣動管道區(qū)段16中達到目標壓力，供應(yīng)閥18就關(guān)閉，如本領(lǐng)域中已知 的。供應(yīng)閥18打開和關(guān)閉以實現(xiàn)目標壓力所處的設(shè)定值能夠由機械手段進行調(diào)節(jié)，例如通 過技術(shù)人員或車輛操作者根據(jù)系統(tǒng)要求旋轉(zhuǎn)旋鈕、設(shè)定螺釘、桿等。另外基于系統(tǒng)要求，用 于調(diào)節(jié)供應(yīng)閥18的裝置可以設(shè)置在車輛駕駛室(未示出)內(nèi)的方便位置中，或設(shè)置在車輛駕 駛室外，例如牽引車-拖車的拖車上。供應(yīng)閥18優(yōu)選地還包括流量開關(guān)(未示出)，其可以 檢測空氣流泄漏，如本領(lǐng)域中已知的。如將在下文中更詳細地描述的，在第二氣動管道區(qū)段 16中的目標壓力超出的情形下，供應(yīng)閥18排放到大氣。應(yīng)當(dāng)理解，供應(yīng)閥18可以是本領(lǐng)域 的技術(shù)人員已知的適合于控制氣動管道C中的空氣流動的任何機械操作的閥。
當(dāng)供應(yīng)閥18處于打開位置時，加壓空氣通過該閥流到第二氣動管道區(qū)段16，流過 放氣回路24的第一 T形裝配件34 (這將在下文中更詳細地描述)，并且流過氣動管道C的 第三區(qū)段17，該第三區(qū)段17在第一 T形裝配件和第一止回閥22之間延伸，并且流體地連接 到第一 T形裝配件和第一止回閥22。第一止回閥22也為放氣回路24的一部分。應(yīng)當(dāng)理 解，放氣回路24采用氣動管道C的某些區(qū)段或部分，以及還用于充氣的其它部件，如將在下 文中更詳細地描述的。在流過第一止回閥22之后，空氣流過氣動管道C的第四區(qū)段19，該 第四區(qū)段19在第一止回閥和放氣回路24的第二 T形裝配件36之間延伸，并且流體地連接 到第一止回閥和第二 T形裝配件36。
在流過放氣回路24的第二 T形裝配件36之后，空氣流過氣動管道C的第五區(qū)段 20，該第五區(qū)段20在放氣回路24的第二 T形裝配件和可選的輪胎隔離系統(tǒng)130的隔離導(dǎo) 向閥26之間延伸，并且流體地連接到第二 T形裝配件和隔離導(dǎo)向閥26。可選的輪胎隔離系 統(tǒng)130和隔離導(dǎo)向閥26也將在下文中更詳細地描述。
一旦加壓空氣流過可選的輪胎隔離系統(tǒng)130的隔離導(dǎo)向閥26，加壓空氣就通過氣 動管道C的第六區(qū)段21前進到機械操作的車輪閥28，該第六區(qū)段21在隔離導(dǎo)向閥和車輪 閥28之間延伸，并且流體地連接到隔離導(dǎo)向閥和車輪閥28。車輪閥28優(yōu)選地為隔膜閥，將 每個輪胎14與輪胎充氣系統(tǒng)的其余部分隔離開。更具體地，車輪閥28優(yōu)選地為彈簧偏壓 的，并且在低于目標壓力的選定壓力設(shè)定值或壓力水平下致動或打開車輪閥，從而使得最 多的空氣能夠從輪胎充氣系統(tǒng)10流動到輪胎14。選定壓力設(shè)定值或壓力水平小于將期望 用作目標輪胎壓力的最小壓力。這樣，車輪閥28在車輛和輪胎14的所有正常操作條件期 間保持打開，并且在極端條件(第六氣動管道區(qū)段21中的壓力低或不夠)下關(guān)閉。
氣動管道C的第七區(qū)段30流體地連接到車輪閥28和輪胎閥32，并且在車輪閥28 和輪胎閥32之間延伸。輪胎閥32 (其優(yōu)選地為美式氣門嘴)氣動地連接到輪胎14，如本領(lǐng) 域中已知的。輪胎閥32通常被彈簧偏壓到關(guān)閉位置，并且通常僅僅在機械裝置用來將其保 持打開時打開。優(yōu)選地，第七氣動管道區(qū)段30包括裝配件(未示出)，當(dāng)?shù)谄邭鈩庸艿绤^(qū)段 連接到輪胎閥時，該裝配件通過機械裝置保持輪胎閥32打開，以便能夠使輪胎14充氣。這樣，當(dāng)輪胎充氣系統(tǒng)10處于充氣模式時，空氣從供應(yīng)罐12流經(jīng)氣動管道C，流過供應(yīng)閥18、 可選的輪胎隔離系統(tǒng)130的隔離導(dǎo)向閥26、車輪閥28、輪胎閥32，并且流入到輪胎14中。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖1B，第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10示出為處于放氣模式，并且空氣流 動的方向整體上用箭頭D表示。當(dāng)出現(xiàn)輪胎14進行放氣的條件時，第一實施例的輪胎充氣 系統(tǒng)10的放氣回路24采用固定差值放氣壓力，從而能夠控制輪胎的放氣。更具體地，放氣 回路24氣動地連接到氣動管道C，并且包括氣動管道C的某些區(qū)段或部分。
以舉例的方式，在一種類型的構(gòu)造中，放氣回路24分別包括優(yōu)選為T形裝配件的 第一和第二氣動裝配件34和36。第一和第二裝配件34和36彼此間隔開，并且流體地連接 到氣動管道C。如上所述，第一 T形裝配件34流體地連接到第二氣動管道區(qū)段16和第三 氣動管道區(qū)段17，并且在第二氣動管道區(qū)段16和第三氣動管道區(qū)段17之間延伸，而第二 T 形裝配件36流體地連接到第四氣動管道區(qū)段19和第五氣動管道區(qū)段20，并且在第四氣動 管道區(qū)段19和第五氣動管道區(qū)段20之間延伸。第一止回閥22設(shè)置在第一和第二 T形裝 配件34和36之間，并且流體地連接到第三氣動管道區(qū)段17和第四氣動管道區(qū)段19。第一 止回閥22使得空氣能夠沿著從供應(yīng)罐12到輪胎14的方向流動，但是防止空氣沿相反的方 向(即從輪胎到供應(yīng)罐)流動。
放氣回路24還包括放氣氣動管道38，該放氣氣動管道38又包括第一放氣管道區(qū) 段38a和第二放氣管道區(qū)段38b。第一放氣管道區(qū)段38a包括第一端部42和第二端部44。 第一放氣管道區(qū)段38a的第一端部42流體地連接到第一 T形裝配件34，該第一 T形裝配 件34提供第二氣動管道區(qū)段16和第一放氣管道區(qū)段之間的流體連通。第二放氣管道區(qū)段 38b包括第一端部46和第二端部48。第二放氣管道區(qū)段38b的第一端部46流體地連接到 第二 T形裝配件36，該第二 T形裝配件36提供第五氣動管道區(qū)段20和第二放氣管道區(qū)段 之間的流體連通。
第一放氣管道區(qū)段38a的第二端部44流體地連接到第二止回閥40，并且第二放氣 管道區(qū)段38b的第二端部48也流體地連接到第二止回閥。這樣，第二止回閥40流體地連 接到第一放氣管道區(qū)段38a和第二放氣管道區(qū)段38b，并且在第一放氣管道區(qū)段38a和第二 放氣管道區(qū)段38b之間延伸。第二止回閥40使得空氣能夠沿著從輪胎14到供應(yīng)罐12的 方向流動，但是防止空氣沿相反的方向(即從供應(yīng)罐到輪胎)流動。此外，第二止回閥40被 偏壓成僅僅當(dāng)?shù)诙艢鈿鈩庸艿绤^(qū)段38b中的氣動壓力至少為比目標壓力大固定差值或 預(yù)定量時允許空氣沿著從輪胎14到供應(yīng)罐12的方向流動。該固定差值或預(yù)定量在這里被 稱為X。
優(yōu)選的固定差值X的實例為輪胎的冷壓力和輪胎的操作壓力之間的差。如上所 述，當(dāng)重載車輛已經(jīng)長時間停車時，車輛輪胎中的空氣壓力到達被稱為冷壓力的壓力水平。 冷壓力通常是輪胎制造商推薦的用于具體軸載荷的壓力。于是，當(dāng)車輛在公路上行駛時，與 行駛相關(guān)的能量和力使得每個車輛輪胎的溫度增大。當(dāng)輪胎的溫度增大時，輪胎內(nèi)的空氣 膨脹。因為輪胎的體積受限，所以空氣的膨脹使得輪胎內(nèi)的空氣壓力增大。該增大的空氣 壓力通常稱為輪胎的操作壓力。通常，典型重載車輛兩輪構(gòu)造的輪胎的操作壓力比輪胎的 冷壓力大或高大約沒平方英寸十五(15)磅(psi )，就像NHTSA推薦在輪胎處于其操作溫度 的情況下檢查壓力時將冷壓力加上大約15psi。因此，優(yōu)選的固定差值X是冷壓力和操作壓 力之間的差，即大約15psi。
當(dāng)然，表明具體輪胎或輪胎布置的冷壓力和操作壓力之間的差的其它壓力量或水 平由本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10補償，而不會影響本發(fā)明的概念或操作。
系統(tǒng)的操作示出了在第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10的放氣回路24中使用固定差 值X的期望效果。更具體地，如上所述，通過利用一裝置調(diào)節(jié)供應(yīng)閥18，車輛操作者或技術(shù) 人員來選擇目標壓力，根據(jù)系統(tǒng)要求，該裝置設(shè)置在車輛駕駛室內(nèi)的方便位置中，或設(shè)置在 車輛駕駛室外，例如牽引車-拖車的拖車上。如圖1A所示，當(dāng)輪胎14需要充氣時，供應(yīng)閥 18被打開或致動，從而使得空氣能夠從供應(yīng)罐12流過第一氣動管道區(qū)段15，流過供應(yīng)閥， 并且流到第二氣動管道區(qū)段16、放氣回路24的第一 T形裝配件34和第三氣動管道區(qū)段17。 第一止回閥22確?？諝鈴牡谌龤鈩庸艿绤^(qū)段17繼續(xù)流過第四氣動管道區(qū)段19而流到放 氣回路24的第二 T形裝配件36，流過第五氣動管道區(qū)段20，并且流到可選的輪胎隔離系統(tǒng) 130的隔離導(dǎo)向閥26。然后，空氣流過第六氣動管道區(qū)段21、車輪閥28、第七氣動管道區(qū)段 30，并且流入到輪胎14中。第二止回閥40確?？諝庠诔錃膺^程期間分別流過第二、第三、第 四和第五氣動管道區(qū)段16、17、19和20，而不是流過放氣管道38。一旦達到目標壓力，供應(yīng) 閥18就關(guān)閉。因為輪胎充氣系統(tǒng)10為恒定壓力系統(tǒng)，所以分別在第二、第三、第四、第五、 第六和第七氣動管道區(qū)段16、17、19、20、21和30，以及輪胎14中保持氣動壓力。
如果輪胎14中的氣動壓力增大，那么輪胎可能需要放氣。在不能夠放氣的現(xiàn)有技 術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)中，輪胎14可能在顯著充氣過度的條件下操作，這不期望地降低了輪胎 的性能，而又降低了輪胎的壽命。在能夠放氣的現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)中，缺乏適應(yīng)增大 的輪胎壓力的能力導(dǎo)致系統(tǒng)使輪胎14放氣，而從最佳操作壓力下降到較低的冷輪胎目標 壓力，這也不期望地降低了輪胎的性能。然而，第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10的放氣回路 24限制輪胎14放氣到低于最小預(yù)定壓力，例如由NHTSA和/或輪胎制造商設(shè)定的用于具體 車輛載荷的最小推薦壓力，這優(yōu)化了輪胎的性能。
更具體地，如圖1B所示，第一止回閥22防止沿著從輪胎14到供應(yīng)罐12的方向流 動。從而，當(dāng)輪胎14中的氣動壓力增大時，第七、第六、第五和第四氣動管道區(qū)段30、21、20 和19中的壓力分別增大，直到第一止回閥22。第一止回閥22防止增大的壓力直接前進分 別通過第三和第二氣動管道區(qū)段17和16，直到供應(yīng)閥18。這樣，第一止回閥22防止供應(yīng) 閥18將空氣從第二、第三、第四、第五、第六和第七氣動管道區(qū)段16、17、19、20、21和30排 出，從而防止將空氣從輪胎14排出而使壓力下降到低于推薦的水平。
與到達供應(yīng)閥18不同的是，空氣流過第二放氣管道區(qū)段38b而流到第二止回閥 40。第二止回閥40僅僅允許空氣在氣動壓力比目標壓力大固定差值X的情況下穿過或流過 該第二止回閥40。例如，利用15psi的固定差值X (其為輪胎14的冷壓力和操作壓力之間 的差)，第二止回閥40僅僅允許空氣在氣動壓力大于目標壓力加上15psi時流過該第二止 回閥40。當(dāng)氣動壓力大于目標壓力加上15psi時，空氣流過第二止回閥40，流過第一放氣 管道區(qū)段38a，流過第二氣動管道區(qū)段16并且流到供應(yīng)閥18。然后，供應(yīng)閥18排出空氣， 直到第二氣動管道區(qū)段16中的壓力下降到低于目標壓力加上15psi的水平，然后使得第二 止回閥40關(guān)閉，從而防止進一步的放氣。
這樣，第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10提供包括分立放氣回路24的恒定壓力系統(tǒng)。 分立的放氣回路24通過能夠控制輪胎14的放氣來適應(yīng)由于操作條件而增大的輪胎壓力， 采用固定差值放氣壓力X防止輪胎放氣到低于最小預(yù)定壓力，例如由NHTSA和/或輪胎制造商設(shè)定的用于具體車輛載荷的最小推薦壓力。此外，通過為恒定壓力系統(tǒng)以及使用機械 地和/或氣動地致動的機械部件而不是采用電氣地致動且依賴于拖車的電氣系統(tǒng)的部件， 第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10比現(xiàn)有技術(shù)的電氣地致動的和電氣地控制的系統(tǒng)更加可 靠、更加經(jīng)濟且更加容易安裝和使用。
應(yīng)當(dāng)理解，為了清楚示出本發(fā)明的目的，已經(jīng)參考分開的止回閥22、40、T形裝配 件34、36以及管道區(qū)段16、17、19、20、38a、38b的使用描述了第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10 的放氣回路24。優(yōu)選地，止回閥22、40利用閥本體中的對應(yīng)通道結(jié)合到單個或一體化的閥 本體中，從而消除了 T形裝配件34、36和管道區(qū)段16、17、19、20、38a、38b中的一個或多個， 而不影響本發(fā)明的整體概念或操作。
此外，如上所述，當(dāng)?shù)诙艢鈿鈩庸艿绤^(qū)段38b中的氣動壓力比目標壓力至少大 固定差值X時，止回閥40被偏壓成允許空氣沿著從輪胎14到供應(yīng)罐12的方向流動。優(yōu)選 地，不采用供應(yīng)閥18與單獨的第一止回閥22和第二止回閥40結(jié)合，通過使用用于供應(yīng)閥 的具有固有滯后作用的釋放調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)放氣回路24使用固定差值X。這樣的構(gòu)造消除了 止回閥22、40以及相關(guān)的T形裝配件34、36和管道區(qū)段17、19、38a和38b，而不影響本發(fā)明 的整體概念或操作?？梢岳枚喾N類型的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)用于供應(yīng)閥18的具有固有滯后作用 的釋放調(diào)節(jié)器。
圖7中示出了第一示例性的具有固有滯后作用的釋放調(diào)節(jié)器200，其包括本體 202。供應(yīng)腔室204形成在本體202中，并且與也形成在本體中的出口腔室206選擇性地流 體連通。供應(yīng)腔室204和出口腔室206之間設(shè)置有供應(yīng)止回部件208。氣動釋放活塞210 選擇性地機械接觸供應(yīng)止回部件208，并且機械地連接到隔膜212和初級主彈簧214。初級 主彈簧214的調(diào)節(jié)通過壓力調(diào)節(jié)螺釘216的調(diào)節(jié)提供。在充氣模式中，出口腔室206中的 氣動壓力不足以克服初級主彈簧214的偏壓，從而初級主彈簧沿向下的方向移動隔膜212。 隔膜212的向下移動繼而使得氣動釋放活塞210和供應(yīng)止回部件208向下移動，從而使得 空氣能夠從供應(yīng)腔室204流經(jīng)供應(yīng)止回部件而流到出口腔室206，并且流出調(diào)節(jié)器200。
釋放調(diào)節(jié)器200還采用次級主彈簧218，該次級主彈簧218具有用dl表示的直立 高度。當(dāng)隔膜從中立位置移動到釋放位置時，次級主彈簧218抵抗隔膜212。更具體地，在 放氣或釋放模式中，空氣通過出口腔室206進入調(diào)節(jié)器200，并且在氣動壓力克服初級主彈 簧214和次級主彈簧218的偏壓時使得隔膜212沿著向上的方向移動。隔膜的向上移動使 得釋放活塞210向上移動，這在釋放活塞和供應(yīng)止回部件208之間形成間隙。然后，空氣流 過釋放活塞210和供應(yīng)止回部件208之間的間隙，流過釋放活塞中形成的中心孔211，并且 流過排放通道220。因此，通過使用次級主彈簧218，釋放氣動壓力所需的力大于傳遞氣動 壓力所需的力。通過調(diào)節(jié)次級主彈簧218的彈簧剛度，可以控制滯后作用。優(yōu)選地，次級主 彈簧218不延伸到壓力調(diào)節(jié)螺釘216，從而初級主彈簧214通過壓力調(diào)節(jié)螺釘進行的調(diào)節(jié)不 會影響次級主彈簧。
圖8中示出了第二示例性的具有固有滯后作用的釋放調(diào)節(jié)器222，其在構(gòu)造和操 作上類似于第一示例性釋放調(diào)節(jié)器200 (圖7)。然而，與采用次級主彈簧218不同的是，釋 放調(diào)節(jié)器222采用包括供應(yīng)檢查提升閥224的供應(yīng)止回部件226，該供應(yīng)檢查提升閥224機 械地附接到供應(yīng)止回部件。供應(yīng)檢查提升閥224與釋放活塞210的中心孔對準，如圖8所 示?；蛘撸?yīng)檢查提升閥224可以圍繞釋放活塞210的外側(cè)直徑。在允許空氣流過釋放活塞210的中心孔211且流過排放通道220之前，供應(yīng)檢查提升閥224要求隔膜212移動 由d2表示的向上距離或位移。通過在調(diào)節(jié)器222開始釋放空氣之前要求隔膜212從中立 位置移動距離d2，供應(yīng)檢查提升閥224也要求釋放氣動壓力的力大于傳遞氣動壓力的力。 通過要求移動距離d2，供應(yīng)檢查提升閥224大致提供對(除了由初級主彈簧214提供的初始 抵抗之外)釋放氣動壓力的隔膜212運動的抵抗。
現(xiàn)在參考圖2A，本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的第二示例性實施例 整體上用50表示。圖2A示出了處于充氣模式的輪胎充氣系統(tǒng)50，空氣流動的方向整體上 用箭頭I表示。第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50在結(jié)構(gòu)和操作上整體類似于第一實施例的 輪胎充氣系統(tǒng)10，除了第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)采用與第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)不同 的放氣回路52和預(yù)定條件。因此，以下將僅僅描述第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50和第一 實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10之間的不同。
與第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10采用的固定差值放氣壓力X相比，第二實施例的 輪胎充氣系統(tǒng)50采用能夠隨著發(fā)生放氣的條件變化的放氣壓力。更具體地，放氣回路52 氣動地連接到氣動管道C，并且包括氣動管道C的一部分。以舉例的方式，在一種類型的構(gòu) 造中，放氣回路52也包括第一止回閥54，該第一止回閥54流體地連接到第二氣動管道區(qū) 段16。因為第二氣動管道區(qū)段16在沒有T形裝配件的情況下延伸到第一止回閥54，所以 第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50消除了第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10中采用的第三氣動管 道區(qū)段17 (圖1A)。
第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50的第一止回閥54使得空氣能夠沿著從供應(yīng)罐12 到輪胎14的方向流動，但是防止空氣沿相反的方向(即從輪胎到供應(yīng)罐)流動。第四氣動管 道區(qū)段19流體地連接到第一止回閥54和氣動裝配件56，并且在第一止回閥54和氣動裝配 件56之間延伸，該氣動裝配件56優(yōu)選地為T形裝配件。第五氣動管道區(qū)段20流體地連接 到T形裝配件56和可選的輪胎隔離系統(tǒng)130的隔離閥26，并且在T形裝配件56和可選的 輪胎隔離系統(tǒng)130的隔離閥26之間延伸。
放氣回路52還包括放氣氣動管道58。放氣氣動管道58包括第一端部60和第二 端部62。放氣氣動管道58的第一端部60流體地連接到T形裝配件56，該T形裝配件56 提供第五氣動管道區(qū)段20和放氣氣動管道之間的流體連通。放氣氣動管道58的第二端部 62流體地連接到第二止回閥64。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2B，第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50示出為處于放氣模式，并且空氣流 動的方向整體上用箭頭D表示。第二止回閥64允許空氣沿著從輪胎14到第二止回閥的方 向流動，以在達到預(yù)定條件的情況下將空氣直接排放到大氣。更具體地，第二止回閥64能 夠通過機械手段(例如通過旋轉(zhuǎn)旋鈕、設(shè)定螺釘、桿等)調(diào)節(jié)至在預(yù)定壓力水平下致動或打 開止回閥的設(shè)定值。用于調(diào)節(jié)第二止回閥64的裝置可以根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)置在車輛駕駛室 (未示出)內(nèi)的方便位置中，或設(shè)置在車輛駕駛室外，例如牽引車-拖車的拖車上。該壓力水 平為預(yù)定水平，在這里被稱為Y。通過第二止回閥64的調(diào)節(jié)，預(yù)定水平Y(jié)能夠由車輛操作者 或技術(shù)人員針對具體車輛載荷和/或行駛條件進行調(diào)節(jié)，從而預(yù)定水平Y(jié)是放氣回路52采 用的可變放氣壓力。例如，優(yōu)選的壓力水平Y(jié)為冷輪胎目標壓力加上15psi，從而如果目標 壓力為lOOpsi，那么Y將為115psi。
系統(tǒng)的操作示出了在第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50的放氣回路52中使用可變放氣壓力Y的期望效果。更具體地，如上所述，車輛操作者或技術(shù)人員通過調(diào)節(jié)供應(yīng)閥18來選擇基于冷充氣壓力的目標壓力。如圖2A所示，當(dāng)輪胎14需要充氣時，供應(yīng)閥18被打開或致動，從而使得空氣能夠從供應(yīng)罐12流過第一氣動管道區(qū)段15，流過供應(yīng)閥，并且流到第二氣動管道區(qū)段16。第一止回閥54確保繼續(xù)流過第二氣動管道區(qū)段16而流到第四氣動管道區(qū)段19、T形裝配件56、第五氣動管道區(qū)段20、可選的輪胎隔離導(dǎo)向閥26、第六氣動管道區(qū)段21、車輪閥28、第七氣動管道區(qū)段30，并且流入到輪胎14中。一旦達到目標壓力，供應(yīng)閥18就關(guān)閉。因為輪胎充氣系統(tǒng)50為恒定壓力系統(tǒng)，所以分別在第二、第四、第五、第六和第七氣動管道區(qū)段16、19、20、21和30，以及輪胎14中保持氣動壓力。
如果輪胎14中的氣動壓力增大，那么輪胎可能需要放氣。在不能夠放氣的現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)中，輪胎14可能在顯著充氣過度的條件下操作，這不期望地降低了輪胎的性能，而又降低了輪胎的壽命。在能夠放氣的現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)中，缺乏適應(yīng)增大的輪胎壓力的能力導(dǎo)致系統(tǒng)使輪胎14放氣，而從最佳操作壓力下降到較低的冷輪胎目標壓力，這不期望地降低了輪胎的性能。然而，放氣回路52限制輪胎14放氣到低于最小預(yù)定壓力，例如由NHTSA和/或輪胎制造商設(shè)定的用于具體車輛載荷的最小推薦壓力，這優(yōu)化了輪胎的性能。
更具體地，如圖2Β所示，第一止回閥54防止沿著從輪胎14到供應(yīng)罐12的方向流動。從而，當(dāng)輪胎14中的氣動壓力增大時，第七、第六、第五和第四氣動管道區(qū)段30、21、20 和19中的壓力分別增大，直到第一止回閥54。第一止回閥54防止增大的壓力直接前進通過第二氣動管道區(qū)段16，直到供應(yīng)閥18。這樣，第一止回閥54防止供應(yīng)閥18將空氣從第二、第四、第五、第六和第七氣動管道區(qū)段16、19、20、21和30排出，從而防止將空氣從輪胎 14排出而使壓力下降到低于推薦的水平。
與到達供應(yīng)閥18不同的是，空氣流過放氣氣動管道58而流到第二止回閥64。第二止回閥64僅僅允許空氣在放氣氣動管道58中的氣動壓力為預(yù)定水平Y(jié)psi的情況下穿過或流過該第二止回閥64。當(dāng)氣動壓力大于預(yù)定水平Y(jié) (其大于冷輪胎目標壓力)時，空氣流過第二止回閥64，并且排放到大氣66，直到氣動壓力下降到預(yù)定水平Y(jié)psi。一旦放氣氣動管道58中的氣動壓力下降到低于Ypsi的水平，第二止回閥64就關(guān)閉，從而防止進一步的放氣。
這樣，第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50提供包括分立放氣回路52的恒定壓力系統(tǒng)。 分立的放氣回路52通過能夠控制輪胎14的放氣來適應(yīng)由于操作條件而增大的輪胎壓力， 采用可變放氣壓力Y防止輪胎放氣到低于最小預(yù)定壓力，例如由NHTSA和/或輪胎制造商設(shè)定的用于具體車輛載荷的最小推薦壓力。此外，通過為恒定壓力系統(tǒng)以及使用機械地和/ 或氣動地致動的機械部件而不是采用電氣地致動且依賴于拖車的電氣系統(tǒng)的部件，第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50比現(xiàn)有技術(shù)的電氣地致動的和電氣地控制的系統(tǒng)更加可靠、更加經(jīng)濟且更加容易安裝和使用。
應(yīng)當(dāng)理解，為了清楚示出本發(fā)明的目的，已經(jīng)參考分開的止回閥54、64、T形裝配件56以及管道區(qū)段16、19、20、58的使用描述了第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50的放氣回路 52。優(yōu)選地，止回閥54、64利用閥本體中的對應(yīng)通道結(jié)合到單個或一體化的閥本體中，從而消除了 T形裝配件56和/或一個或多個管道區(qū)段16、19、20、58，而不影響本發(fā)明的整體概念或操作。此外，如上所述，第二止回閥64能夠機械地調(diào)節(jié)，以便在達到預(yù)定條件Y的情況下將空氣直接排放到大氣66。優(yōu)選地，不采用供應(yīng)閥18與單獨的第一止回閥54和第二止 回閥64結(jié)合，通過使供應(yīng)閥18中的第二止回閥64的機械調(diào)節(jié)與供應(yīng)閥和第二止回閥共同 的機械驅(qū)動相結(jié)合來實現(xiàn)獲得預(yù)定壓力水平Y(jié)的調(diào)節(jié)能力。因為冷輪胎目標壓力和操作壓 力之間的差，如上詳細所述，所以目標壓力和預(yù)定壓力水平優(yōu)選地同時調(diào)節(jié)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3A，本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的第三示例性實施例 整體用70表示。圖3A示出了處于充氣模式的第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)70，空氣流動的 方向整體上用箭頭I表示。具有分立放氣回路的第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)70在結(jié)構(gòu)和 操作上分別整體類似于第一和第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10、50，除了第三實施例的輪胎 充氣系統(tǒng)采用與第一和第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)不同的放氣回路72和預(yù)定條件。因此， 以下將僅僅描述第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)70和第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10之間的不 同。
第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)70采用與第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10的固定差值 放氣壓力X類似的固定差值放氣壓力，并且還包括監(jiān)測供應(yīng)壓力。更具體地，放氣回路72氣 動地連接到氣動管道C，并且包括氣動管道C的一部分。以舉例的方式，在一種類型的構(gòu)造 中，與第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10 (圖1A)的放氣回路24類似，第三實施例的輪胎充氣 系統(tǒng)70的放氣回路72包括第一和第二 T形裝配件34和36，第一和第二 T形裝配件34和 36彼此間隔開并且流體地連接到氣動管道C。第一 T形裝配件34流體地連接到第二氣動 管道區(qū)段16和第三氣動管道區(qū)段17，并且在第二氣動管道區(qū)段16和第三氣動管道區(qū)段17 之間延伸，而第二 T形裝配件流體地連接到第四氣動管道區(qū)段19和第五氣動管道區(qū)段20， 并且在第四氣動管道區(qū)段19和第五氣動管道區(qū)段20之間延伸。第一止回閥22設(shè)置在第 一和第二 T形裝配件34和36之間，并且流體地連接到第三氣動管道區(qū)段17和第四氣動管 道區(qū)段19。第一止回閥22使得空氣能夠沿著從供應(yīng)罐12到輪胎14的方向流動，但是防止 空氣沿相反的方向(即從輪胎到供應(yīng)罐)流動。
放氣回路72還包括放氣氣動管道74，該放氣氣動管道74又包括第一放氣管道區(qū) 段74a、第二放氣管道區(qū)段74b和第三放氣管道區(qū)段74c。第一放氣管道區(qū)段74a包括第一 端部76和第二端部78。第一放氣管道區(qū)段74a的第一端部76流體地連接到第一 T形裝配 件34，該第一 T形裝配件34提供第二氣動管道區(qū)段16和第一放氣管道區(qū)段之間的流體連 通。第一放氣管道區(qū)段74a的第二端部78流體地連接到供應(yīng)保險閥84，該供應(yīng)保險閥84 將在下面更詳細地描述。
第二放氣管道區(qū)段74b包括第一端部80和第二端部82。第二放氣管道區(qū)段74b 的第一端部80流體地連接到第二 T形裝配件36，該第二 T形裝配件36提供第五氣動管道 區(qū)段20和第二放氣管道區(qū)段之間的流體連通。第二放氣管道區(qū)段74b的第二端部82流體 地連接到第二止回閥40，與第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10的放氣回路24類似。
第三放氣管道區(qū)段74c包括第一端部86和第二端部88。第三放氣管道區(qū)段74c 的第一端部86流體地連接到第二止回閥40，并且第三放氣管道區(qū)段的第二端部88流體地 連接到供應(yīng)保險閥84。這樣，第三放氣管道區(qū)段74c在第二止回閥40和供應(yīng)保險閥84之 間延伸。
與第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10的放氣回路24類似，第二止回閥40防止空氣沿 著從供應(yīng)罐12到輪胎14的方向流動，并且被偏壓成僅僅當(dāng)?shù)诙艢鈿鈩庸艿绤^(qū)段74b中的氣動壓力比目標壓力大預(yù)定量或固定差值X時允許空氣沿著從輪胎到供應(yīng)罐的方向流 動。轉(zhuǎn)到圖3B，其中第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)70示出為處于放氣模式，并且空氣流動的 方向整體上用箭頭D表示，當(dāng)氣動壓力大于目標壓力加上固定差值Xpsi時，空氣流過第二 止回閥40，并且流過第三放氣管道區(qū)段74c，而流到供應(yīng)保險閥84。
圖3A和3B中示出了處于接通狀態(tài)的供應(yīng)保險閥84。供應(yīng)保險閥84監(jiān)測第一氣 動管道區(qū)段15中的氣動壓力，從而監(jiān)測可得自供應(yīng)罐12的壓力。更具體地，供應(yīng)監(jiān)測氣動 管道90在供應(yīng)保險閥84和第一氣動管道區(qū)段15之間延伸，并且流體地連接到供應(yīng)保險閥 84和第一氣動管道區(qū)段15。供應(yīng)保險閥84與第一氣動管道區(qū)段15的連接使得供應(yīng)保險 閥能夠檢測第一氣動管道區(qū)段中的氣動壓力，從而能夠檢測供應(yīng)罐12的氣動壓力。這種檢 測在供應(yīng)罐12中的氣動壓力低于最小期望壓力水平的情況下防止輪胎14放氣，以增加輪 胎中的空氣壓力保持高于最小推薦壓力的可能性，如將在下文中更詳細地描述的。
例如，如果供應(yīng)罐12的最小期望壓力水平為115psi，那么通過供應(yīng)監(jiān)測氣動管道 90與第一氣動管道區(qū)段15的連接，供應(yīng)保險閥84能夠檢測供應(yīng)罐的壓力水平。供應(yīng)保險 閥84優(yōu)選地為彈簧偏壓的導(dǎo)向閥，使得當(dāng)閥檢測到第一氣動管道區(qū)段15的壓力水平低于 115psi時，閥保持關(guān)閉(圖3B)，從而防止空氣從第二止回閥40排出，繼而防止輪胎14的放 氣。當(dāng)供應(yīng)保險閥84檢測到第一氣動管道區(qū)段15的壓力水平處于或高于115psi時，閥 致動從而打開。當(dāng)供應(yīng)保險閥84打開時，空氣流過供應(yīng)保險閥84，流過第一放氣管道區(qū)段 74a，而流到第二氣動管道區(qū)段16和供應(yīng)閥18。然后，供應(yīng)閥18排出空氣，直到第二氣動管 道區(qū)段16中的壓力下降到低于目標壓力加上固定差值Xpsi的水平，然后使得第二止回閥 40關(guān)閉，從而防止進一步的放氣。在放氣期間，如果供應(yīng)罐12中的氣動壓力下降到低于最 小罐壓力，那么供應(yīng)保險閥84關(guān)閉以防止進一步的放氣。
從而，使用供應(yīng)保險閥84防止輪胎14在供應(yīng)罐12中的氣動壓力低于最小壓力水 平時放氣。這種防止放氣是期望的，原因是如果供應(yīng)罐12中的壓力水平由于制動的空氣消 耗而變低，那么供應(yīng)罐可能不能夠提供足夠的空氣來使得輪胎14充氣到目標壓力。如果 供應(yīng)罐12不具有這樣足夠的空氣壓力，那么輪胎充氣系統(tǒng)70可能實際上使得空氣從輪胎 14不期望地移除或放氣，繼而將不期望地使得輪胎中的壓力降低到低于期望操作壓力的水 平。通過限制可能發(fā)生的放氣量，供應(yīng)保險閥84增大了輪胎14中的空氣壓力保持高于由 NHTSA和/或輪胎制造商設(shè)定的用于具體車輛載荷的最小推薦壓力的可能性。
這樣，第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)70提供包括分立放氣回路72的恒定壓力系統(tǒng)。 分立的放氣回路72通過能夠控制輪胎14的放氣來適應(yīng)由于操作條件而增大的輪胎壓力， 采用固定差值放氣壓力X防止輪胎放氣到低于最小預(yù)定壓力，例如由NHTSA和/或輪胎制 造商設(shè)定的用于具體車輛載荷的最小推薦壓力。此外，第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)70提供 供應(yīng)壓力的監(jiān)測，以防止空氣在供應(yīng)罐12中的氣動壓力低時從輪胎14排出，從而增大輪胎 中的空氣壓力保持高于最小推薦壓力的可能性。此外，通過為恒定壓力系統(tǒng)以及使用機械 地和/或氣動地致動的機械部件而不是采用電氣地致動且依賴于拖車的電氣系統(tǒng)的部件， 第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)70比現(xiàn)有技術(shù)的電氣地致動的和電氣地控制的系統(tǒng)更加可 靠、更加經(jīng)濟且更加容易安裝和使用。
應(yīng)當(dāng)理解，為了清楚示出本發(fā)明的目的，已經(jīng)參考分開的止回閥22、40、T形裝配 件34、36、管道區(qū)段16、17、19、20、74a、74b、74c以及供應(yīng)保險閥84的使用描述了第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)70的放氣回路72。優(yōu)選地，止回閥22、40和/或供應(yīng)保險閥84利用閥本 體中的對應(yīng)通道結(jié)合到單個或一體化的閥本體中，從而消除了 T形裝配件34、36和管道區(qū) 段16、17、19、20、74a、74b、74c中的一個或多個，而不影響本發(fā)明的整體概念或操作。此外， 如上所述，當(dāng)?shù)诙艢鈿鈩庸艿绤^(qū)段74b中的氣動壓力比目標壓力至少大固定差值X時，止 回閥40被偏壓成允許空氣沿著從輪胎14到供應(yīng)罐12的方向流動。
優(yōu)選地，不采用供應(yīng)閥18與單獨的第一止回閥22和第二止回閥40結(jié)合，通過使 用用于供應(yīng)閥的具有固有滯后作用的釋放調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)放氣回路72使用固定差值X。這樣 的構(gòu)造消除了止回閥22、40以及相關(guān)的T形裝配件34、36和管道區(qū)段17、19、74a、74b、74c， 而不影響本發(fā)明的整體概念或操作。優(yōu)選的具有固有滯后作用的釋放調(diào)節(jié)器包括第一示例 性釋放調(diào)節(jié)器200和第二示例性釋放調(diào)節(jié)器222，分別如圖7和8所示，且如上所述。
現(xiàn)在參考圖4A，本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的第四示例性實施例 整體上用100表示。圖4A示出了處于充氣模式的輪胎充氣系統(tǒng)100，空氣流動的方向整體 上用箭頭I表示。具有分立放氣回路的第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100在結(jié)構(gòu)和操作上分 別整體類似于第一、第二和第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70，除了第四實施例的輪胎 充氣系統(tǒng)采用僅僅在車輛停車時允許放氣的放氣回路102。因此，以下將僅僅描述第四實施 例的輪胎充氣系統(tǒng)100和第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10之間的不同。
第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100在操作條件期間通過防止放氣而保持輪胎14中 的空氣壓力，直到車輛停車，從而降低了車輛以壓力太低的輪胎進行操作的可能性。更具體 地，第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100采用的放氣回路102包括放氣導(dǎo)向閥104，該放氣導(dǎo)向 閥104僅僅允許在車輛停車時進行輪胎14的放氣。
放氣回路102氣動地連接到氣動管道C，并且包括氣動管道C的一部分。以舉例的 方式，優(yōu)選的構(gòu)造類似于第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10(圖1A)的放氣回路24，其中第四實 施例的輪胎充氣系統(tǒng)100的放氣回路102包括第一和第二 T形裝配件34和36，第一和第二 T形裝配件34和36彼此間隔開并且流體地連接到氣動管道C。第一 T形裝配件34流體地 連接到第二氣動管道區(qū)段16和第三氣動管道區(qū)段17，并且在第二氣動管道區(qū)段16和第三 氣動管道區(qū)段17之間延伸，而第二 T形裝配件流體地連接到第四氣動管道區(qū)段19和第五 氣動管道區(qū)段20，并且在第四氣動管道區(qū)段19和第五氣動管道區(qū)段20之間延伸。第一止 回閥22設(shè)置在第一和第二 T形裝配件34和36之間，并且流體地連接到第三氣動管道區(qū)段 17和第四氣動管道區(qū)段19。第一止回閥22使得空氣能夠沿著從供應(yīng)罐12到輪胎14的方 向流動，但是防止空氣沿相反的方向(即從輪胎到供應(yīng)罐)流動。
放氣回路102還包括放氣氣動管道106，該放氣氣動管道106又包括第一放氣管道 區(qū)段106a和第二放氣管道區(qū)段106b。第一放氣管道區(qū)段106a包括第一端部108和第二 端部110。第一放氣管道區(qū)段106a的第一端部108流體地連接到第一 T形裝配件34，該第 一 T形裝配件34提供第二氣動管道區(qū)段16和第一放氣管道區(qū)段之間的流體連通。第二放 氣管道區(qū)段106b包括第一端部112和第二端部114。第二放氣管道區(qū)段106b的第一端部 112流體地連接到第二 T形裝配件36，該第二 T形裝配件36提供第五氣動管道區(qū)段20和 第二放氣管道區(qū)段之間的流體連通。因為第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100不包括可選的輪 胎隔離系統(tǒng)130，所以第五氣動管道區(qū)段20直接延伸到車輪閥28，從而消除了第一實施例 的輪胎充氣系統(tǒng)10中采用的第六氣動管道區(qū)段21 (圖1A)。
第一放氣管道區(qū)段106a的第二端部110流體地連接到放氣導(dǎo)向閥104，并且第二 放氣管道區(qū)段106b的第二端部114也流體地連接到放氣導(dǎo)向閥。這樣，放氣導(dǎo)向閥104流 體地連接到第一放氣管道區(qū)段106a和第二放氣管道區(qū)段106b，并且在第一放氣管道區(qū)段 106a和第二放氣管道區(qū)段106b之間延伸。應(yīng)當(dāng)理解，放氣導(dǎo)向閥104在圖4A中示出為處 于接通狀態(tài)。
轉(zhuǎn)到圖4B，其中第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100示出為處于放氣模式，并且空氣 流動的方向整體上用箭頭D表示，當(dāng)車輛停車時，放氣導(dǎo)向閥104能夠進行輪胎14的放氣。 更具體地，停車制動器管道或回路116在導(dǎo)向閥104和車輛的停車制動器118之間延伸，并 且流體地連接到導(dǎo)向閥104和車輛的停車制動器118。對于牽引車-拖車重載車輛應(yīng)用的 拖車，停車制動器118在本領(lǐng)域中也被稱為緊急備用裝置。放氣導(dǎo)向閥104與停車制動器 118的連接使得放氣導(dǎo)向閥能夠僅僅當(dāng)車輛停車時允許輪胎14放氣，從而當(dāng)車輛在公路上 行駛時防止輪胎放氣到低于任何最小推薦指標。
例如，放氣導(dǎo)向閥104優(yōu)選地為彈簧偏壓的導(dǎo)向閥，被偏壓到打開位置。如圖4B 所示，當(dāng)車輛停車時，停車制動器118上沒有或幾乎沒有空氣壓力，這使得放氣導(dǎo)向閥104 能夠保持打開。當(dāng)放氣導(dǎo)向閥104打開時，空氣流過放氣導(dǎo)向閥，流過第一放氣管道區(qū)段 106a，而流到第二氣動管道區(qū)段16和供應(yīng)閥18。然后，供應(yīng)閥18排出空氣，直到第二氣動 管道區(qū)段16中的壓力下降到目標壓力，在該目標壓力下供應(yīng)閥關(guān)閉。相比之下，如圖4A所 示，當(dāng)車輛在公路上行駛時，空氣壓力施加到停車制動器118，以釋放停車制動器。基于放氣 導(dǎo)向閥104通過停車制動器管道116與停車制動器118的連接，該空氣壓力克服放氣導(dǎo)向 閥的偏壓，使閥移動到關(guān)閉位置，繼而在車輛操作期間防止輪胎14放氣。
從而，當(dāng)車輛在公路上操作時，使用放氣導(dǎo)向閥104防止輪胎14的放氣，繼而僅僅 允許當(dāng)車輛停車時進行放氣。因為用于具體車輛載荷的最小推薦輪胎壓力由NHTSA和/或 輪胎制造商根據(jù)冷非操作壓力設(shè)定，并且輪胎14直到車輛停車才能夠放氣，所以降低了以 低于最小推薦輪胎壓力的輪胎操作車輛的可能性。
這樣，第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100提供包括分立放氣回路102的恒定壓力系 統(tǒng)。分立的放氣回路102通過能夠控制輪胎14的放氣來適應(yīng)由于操作條件而增大的輪胎壓 力，采用對車輛停車制動器118的監(jiān)測，來防止車輛操作時輪胎的放氣，從而降低了以壓力 低于推薦放氣水平的輪胎操作車輛的可能性。此外，通過為恒定壓力系統(tǒng)以及使用機械地 和/或氣動地致動的機械部件而不是采用電氣地致動且依賴于拖車的電氣系統(tǒng)的部件，第 四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100比現(xiàn)有技術(shù)的電氣地致動的和電氣地控制的系統(tǒng)更加可靠、 更加經(jīng)濟且更加容易安裝和使用。
應(yīng)當(dāng)理解，雖然已經(jīng)參考止回閥22、T形裝配件34、36、放氣導(dǎo)向閥104和管道區(qū) 段16、106a、106b的使用描述了放氣回路102,但是作為另外一種選擇，閥可以利用閥本體 中的對應(yīng)通道結(jié)合到單個或一體化的閥本體中，從而消除了 T形裝配件和管道區(qū)段中的一 個或多個，而不影響本發(fā)明的整體概念或操作。此外，作為監(jiān)測車輛停車制動器118以便當(dāng) 車輛操作時防止輪胎14放氣的另一種選擇，第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100可以采用其它 監(jiān)測裝置。例如，放氣回路102可以連接到車輛的牽引車的點火回路，以檢測或確定車輛是 否準備進行操作。在這種情況下，如果檢測到車輛的點火電力，從而指示出車輛準備進行操 作，那么將防止輪胎14的放氣。另外，放氣回路102可以連接到檢測車輛車輪運動的傳感器，并且如果車輪在移動，那么防止輪胎14的放氣。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5，本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)的可選方面或特征，輪胎隔離系統(tǒng)，整體用 130表示。輪胎隔離系統(tǒng)130尤其分別用于第一、第二和第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10(圖1A 和 1B)、50 (圖 2A 和 2B)和 70 (圖 3A 和 3B)。
更具體地，如上所述，當(dāng)車輛已經(jīng)長時間停車時，供應(yīng)罐12中的氣動壓力可能由 于任何氣動系統(tǒng)中典型的少量空氣泄漏而下降或流失，此外，某些現(xiàn)有技術(shù)的氣動控制的 恒定壓力輪胎充氣系統(tǒng)包括能夠放氣的車輪閥，這保持供應(yīng)罐12到輪胎14的充氣通路開 放。因此，當(dāng)供應(yīng)罐12中的氣動壓力下降時，輪胎14中的氣動壓力也下降，這可能下降高 達大約25psi。于是，當(dāng)車輛起動以準備在公路上行駛時，輪胎14必須重新充氣到目標壓力 或目標壓力附近，這可能涉及使八個或更多個輪胎中的每一個輪胎增加大約25psi。該重新 充氣的過程通常要花費大量的時間，并且向輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70提出重復(fù)的需求，這可 能降低系統(tǒng)的壽命。此外，在操作車輛之前，車輛操作者不會等到輪胎14被重新充氣到目 標壓力，這又使得輪胎在充氣不足的條件下操作，直到達到目標壓力，從而降低了輪胎的壽 命O
為了最小化壓力損失和提供輪胎14大量重新充氣的需要，輪胎隔離系統(tǒng)130是可 選的特征，其當(dāng)車輛停車時將輪胎與供應(yīng)罐12隔離。輪胎隔離系統(tǒng)130包括隔離導(dǎo)向閥 26。如上所述，當(dāng)供應(yīng)閥18處于打開位置時，加壓空氣流過供應(yīng)閥而流到第二氣動管道區(qū) 段16。在輪胎隔離系統(tǒng)130中，T形裝配件34、36 (圖1A)、第一止回閥22以及第三、第四 和第五氣動管道區(qū)段17、19和20分別為可選的部件。因此，隔離導(dǎo)向閥26在圖5中示出 為流體地連接到第二氣動管道區(qū)段16，從而空氣從供應(yīng)閥18流過第二氣動管道區(qū)段而流 到隔離導(dǎo)向閥。應(yīng)當(dāng)理解，隔離導(dǎo)向閥26在圖1A-1B、2A-2B和3A-3B中示出為處于接通狀 態(tài)。
隔離導(dǎo)向閥26的操作將在下文中詳細描述，當(dāng)隔離導(dǎo)向閥處于打開位置時，空氣 流過隔離導(dǎo)向閥且前進到車輪閥28，并且流過第六氣動管道區(qū)段21。于是，空氣流過車輪 閥28，流過第七氣動管道區(qū)段30，而流到輪胎閥32且流入到輪胎14中。從而，隔離導(dǎo)向閥 26設(shè)置在第二氣動管道區(qū)段16和第六氣動管道區(qū)段21之間，并且與第二氣動管道區(qū)段16 和第六氣動管道區(qū)段21相互連接，其致動影響供應(yīng)罐12和輪胎14之間的空氣流動，從而 隔離導(dǎo)向閥能夠當(dāng)車輛停車時隔離輪胎。
更具體地，停車制動器管道132在導(dǎo)向閥26和車輛的停車制動器134之間延伸， 并且流體地連接到導(dǎo)向閥26和車輛的停車制動器134。對于牽引車-拖車重載車輛應(yīng)用 的拖車，停車制動器134在本領(lǐng)域中也被稱為緊急備用裝置。隔離導(dǎo)向閥26與停車制動器 134的連接使得隔離導(dǎo)向閥能夠當(dāng)車輛停車時隔離輪胎14。
更具體地，隔離導(dǎo)向閥26優(yōu)選地為彈簧偏壓的導(dǎo)向閥，其被偏壓到這樣一個位 置，在該位置，妨礙或堵塞來自第二氣動管道區(qū)段16的空氣流，并且將來自第六氣動管道 區(qū)段21的空氣流排放或排出到大氣138。因此，當(dāng)車輛停車時，停車制動器134上沒有或 幾乎沒有空氣壓力，這使得隔離導(dǎo)向閥26能夠妨礙或堵塞來自第二氣動管道區(qū)段16的空 氣流，并且將來自第六氣動管道區(qū)段21的空氣流排放到大氣138，從而中斷供應(yīng)罐12和輪 胎14之間的流體連通。供應(yīng)罐12和輪胎14之間的流體連通的這種中斷將輪胎與供應(yīng)罐 隔離，繼而當(dāng)車輛停車時最小化輪胎的壓力損失。例如，如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)車輛長時間停車時，供應(yīng)罐12可能經(jīng)歷高達25psi或更多的壓力下降，從而輪胎14可能經(jīng)歷高達 25psi或更多的壓力下降。通過使用輪胎隔離系統(tǒng)130，包括隔離導(dǎo)向閥26，輪胎中的這種 壓力下降可能被降低到小于Ipsi。
當(dāng)車輛在公路上行駛時，空氣壓力施加到停車制動器118以釋放停車制動器?；?于隔離導(dǎo)向閥26通過停車制動器管道132與停車制動器134的連接，該空氣壓力克服隔離 導(dǎo)向閥的偏壓，使閥移動到打開位置。在車輛操作期間，隔離導(dǎo)向閥26的這種打開使得空 氣能夠在第二氣動管道區(qū)段16和第六氣動管道區(qū)段21之間流動。
任選地，輪胎隔離系統(tǒng)130的隔離導(dǎo)向閥26還包括對第一氣動管道區(qū)段15中氣 動壓力的檢測以及由此對供應(yīng)罐12中氣動壓力的檢測，以便使得隔離導(dǎo)向閥能夠在供應(yīng) 罐中的氣動壓力低于最小期望壓力水平的情況下隔離輪胎14。這樣的選擇在供應(yīng)罐12中 的氣動壓力低于期望水平的情況下提供輪胎14的隔離，在這種情況下輪胎的隔離是使得 當(dāng)車輛停車時由于供應(yīng)罐12的放氣所導(dǎo)致的輪胎14中的壓力損失最小化所必須的。此 外，隔離導(dǎo)向閥26可以任選地為快速釋放閥或者可以結(jié)合有快速釋放特征，以確保在隔離 輪胎14的情況下，第六氣動管道區(qū)段21盡可能快速地排放，從而限制排放或排出過程導(dǎo)致 的輪胎的氣動壓力損失的量。
此外，作為監(jiān)測車輛停車制動器134以隔離輪胎14的另一種選擇，輪胎隔離系統(tǒng) 130可以采用其它監(jiān)測裝置。例如，隔離導(dǎo)向閥26可以連接到車輛的牽引車的點火回路，以 檢測或確定車輛是否準備進行操作。在這種情況下，當(dāng)沒有檢測到車輛的點火電力，從而指 示出車輛沒有準備進行操作時，閥26將隔離輪胎14，如上所述。另外，隔離導(dǎo)向閥26可以 連接到檢測車輛車輪運動的傳感器，并且如果車輪沒有移動，那么閥將隔離輪胎14。
從而，輪胎隔離系統(tǒng)130為可選的特征，其尤其分別用于第一、第二和第三實施例 的輪胎充氣系統(tǒng)10、50和70，以最小化當(dāng)車輛停車時壓力損失，從而最小化提供輪胎14大 量重新充氣的需要。最小化提供輪胎14大量重新充氣的需要繼而顯著地減少了在車輛起 動時使輪胎充氣所需的時間，并且還減少了對輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70提出的不期望的需 求，從而增加了系統(tǒng)的壽命。通過降低輪胎在重新充氣到目標壓力之前操作的可能性，輪胎 隔離系統(tǒng)130還增加了輪胎14的壽命。此外，通過使用機械地和/或氣動地致動的部件， 而不是采用電氣地致動且依賴于拖車的電氣系統(tǒng)的部件，輪胎隔離系統(tǒng)130是可靠的、經(jīng) 濟的，并且易于安裝和使用。
現(xiàn)在參考圖6A，本發(fā)明的具有分立放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的第五示例性實施例 整體上用150表示。圖6A示出了處于充氣模式的輪胎充氣系統(tǒng)150，空氣流動的方向整體 上用箭頭I表示。具有分立放氣回路的第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)150在結(jié)構(gòu)和操作上分 別整體類似于第一、第二、第三和第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100，除了第五實施 例的輪胎充氣系統(tǒng)采用僅僅在車輛停車時允許放氣的放氣回路152，類似于圖4A和4B所 示的第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)，并且還結(jié)合有輪胎隔離系統(tǒng)154，類似于圖5所示且如上 所述的輪胎隔離系統(tǒng)130。因此，以下將僅僅描述第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)150和第四 實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100之間的不同，以及第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)的輪胎隔離系統(tǒng) 154和輪胎隔離系統(tǒng)130之間的不同。
放氣回路152確保僅僅當(dāng)車輛停車且供應(yīng)罐12的氣動壓力超過最小閾值時進行 輪胎14的放氣，并且還采用輪胎隔離系統(tǒng)154以當(dāng)車輛停車時將輪胎與供應(yīng)罐隔離。更具體地，在第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)150中，輪胎14的充氣進行為，空氣從供應(yīng)罐12流 過第一氣動管道區(qū)段15而流到供應(yīng)閥18，并且在供應(yīng)閥已經(jīng)被致動時流過供應(yīng)閥，如上所 述。當(dāng)供應(yīng)閥18已經(jīng)被致動時，空氣流入到第二氣動管道區(qū)段16中。
以舉例的方式，在優(yōu)選的構(gòu)造中，第一T形裝配件34流體地連接到第二氣動管道 區(qū)段16和第三氣動管道區(qū)段17，并且在第二氣動管道區(qū)段16和第三氣動管道區(qū)段17之間 延伸。第三氣動管道區(qū)段17流體地連接到第一 T形裝配件34和第一止回閥22，并且在第 一 T形裝配件34和第一止回閥22之間延伸。第一止回閥22流體地連接到第三氣動管道 區(qū)段17和第四氣動管道區(qū)段19，并且在第三氣動管道區(qū)段17和第四氣動管道區(qū)段19之間 延伸，并且使得空氣能夠沿著從供應(yīng)罐12到輪胎14的方向流動，但是防止空氣沿著相反的 方向(即從輪胎到供應(yīng)罐)流動。第四氣動管道區(qū)段19流體地連接到第一止回閥22和第二 T形裝配件36，并且在第一止回閥22和第二 T形裝配件36之間延伸，繼而流體地連接到第 四氣動管道區(qū)段19和第五氣動管道區(qū)段20，并且在第四氣動管道區(qū)段19和第五氣動管道 區(qū)段20之間延伸。
從而，在充氣期間，空氣流過第二氣動管道區(qū)段16、第三氣動管道區(qū)段17、止回閥 22、第四氣動管道區(qū)段19和第五氣動管道區(qū)段20，而流到隔離導(dǎo)向閥172，隔離導(dǎo)向閥172 流體地連接到第五氣動管道區(qū)段。
以下將更詳細地描述隔離導(dǎo)向閥172的操作，一旦空氣流過隔離導(dǎo)向閥，其就將 流過第六氣動管道區(qū)段21的第一部分21a，該第一部分21a在隔離導(dǎo)向閥和可選的快速釋 放閥174之間延伸，并且流體地連接到隔離導(dǎo)向閥和可選的快速釋放閥174?？蛇x的快速 釋放閥174提供隔離導(dǎo)向閥172的更加快速的致動，如本領(lǐng)域中已知的。然后，空氣流過第 六氣動管道區(qū)段21的第二部分21b，該第二部分21b在可選的快速釋放閥174和機械操作 的車輪閥28之間延伸，并且流體地連接到可選的快速釋放閥174和機械操作的車輪閥28。 在流過車輪閥28之后，空氣通過第七氣動管道區(qū)段30流到輪胎閥32，并且流入到輪胎14 中。
放氣回路152包括第一放氣氣動管道176，該第一放氣氣動管道176在第一 T形裝 配件34和放氣導(dǎo)向閥178之間延伸，并且流體地連接到第一 T形裝配件34和放氣導(dǎo)向閥 178。放氣回路152還包括第二放氣氣動管道184，該第二放氣氣動管道184在放氣導(dǎo)向閥 178和第二 T形裝配件36之間延伸，并且流體地連接到放氣導(dǎo)向閥178和第二 T形裝配件 36。應(yīng)當(dāng)理解，隔離導(dǎo)向閥172和放氣導(dǎo)向閥178在圖6A中示出為處于接通狀態(tài)。
轉(zhuǎn)到圖6B，其中第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)150示出為處于放氣模式，并且空氣 流動的方向整體上用箭頭D表示，當(dāng)車輛停車時，放氣導(dǎo)向閥178能夠進行輪胎14的放氣。 更具體地，停車制動器管道或回路180在放氣導(dǎo)向閥178和車輛的停車制動器182之間延 伸，并且流體地連接到放氣導(dǎo)向閥178和車輛的停車制動器182。對于牽引車-拖車重載車 輛應(yīng)用的拖車，停車制動器182在本領(lǐng)域中也被稱為緊急備用裝置。以與如上所述用于第 四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100 (圖4A和4B)的類似的方式，放氣導(dǎo)向閥178與停車制動器 182的連接使得放氣導(dǎo)向閥能夠僅僅當(dāng)車輛停車時允許輪胎14放氣，從而當(dāng)車輛在公路上 行駛時防止輪胎放氣。
放氣導(dǎo)向閥178優(yōu)選地為彈簧偏壓的導(dǎo)向閥，被偏壓到打開位置。如圖6B所示， 當(dāng)車輛停車時，停車制動器182上沒有或幾乎沒有空氣壓力，這使得放氣導(dǎo)向閥178能夠保持打開。當(dāng)放氣導(dǎo)向閥178打開時，空氣流過放氣導(dǎo)向閥，流過第一放氣管道176而流到第 二氣動管道區(qū)段16和供應(yīng)閥18。然后，供應(yīng)閥18排出空氣，直到第二氣動管道區(qū)段16中 的壓力下降到目標壓力，在該目標壓力下供應(yīng)閥關(guān)閉。相比之下，如圖6A所示，當(dāng)車輛在公 路上行駛時，空氣壓力施加到停車制動器182，以釋放停車制動器?；诜艢鈱?dǎo)向閥178通 過停車制動器管道180與停車制動器182的連接，該空氣壓力克服放氣導(dǎo)向閥的偏壓，使閥 移動到關(guān)閉位置，繼而在車輛操作期間防止輪胎14放氣。
從而，使用放氣導(dǎo)向閥178防止輪胎14在車輛行駛時放氣，繼而僅僅允許當(dāng)車輛 停車時進行放氣。因為用于具體車輛載荷的最小推薦輪胎壓力由NHTSA和/或輪胎制造商 根據(jù)冷非操作壓力設(shè)定，并且輪胎14直到車輛停車才能夠放氣，所以降低了以低于最小推 薦輪胎壓力的輪胎操作車輛的可能性。
如圖6A和6B所示，第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)150還包括輪胎隔離系統(tǒng)154，以 最小化當(dāng)車輛長時間停車時由于供應(yīng)罐12的流失而導(dǎo)致的輪胎14中的壓力損失。最小化 輪胎14中的壓力損失減少了在車輛致動時使輪胎重新充氣所需的時間，并且還期望地最 小化對輪胎充氣系統(tǒng)150提出的需求。通過降低輪胎在重新充氣到目標壓力之前操作的可 能性，最小化輪胎14中的壓力損失還增加了輪胎14的壽命。
輪胎隔離系統(tǒng)154包括隔離導(dǎo)向閥172，該隔離導(dǎo)向閥172設(shè)置在第五氣動管道區(qū) 段20和第六氣動管道區(qū)段21的第一部分21a之間，并且與第五氣動管道區(qū)段20和第六氣 動管道區(qū)段21的第一部分21a相互連接。隔離導(dǎo)向閥172的這種位置影響供應(yīng)罐12和輪 胎14之間的空氣流動，從而當(dāng)車輛停車時隔離導(dǎo)向閥能夠隔離輪胎。更具體地，停車制動 器管道186在導(dǎo)向閥172和停車制動器182之間延伸，并且流體地連接到隔離導(dǎo)向閥172 和停車制動器182。應(yīng)當(dāng)理解，隔離導(dǎo)向閥172在圖6A和6B中示出為處于接通狀態(tài)。
隔離導(dǎo)向閥172優(yōu)選地為彈簧偏壓的導(dǎo)向閥，其被偏壓到這樣一個位置，在該位 置，妨礙或堵塞來自第五氣動管道區(qū)段20的空氣流，并且將來自第六氣動管道區(qū)段21的空 氣流排放或排出到大氣190。因此，當(dāng)車輛停車時，停車制動器182上沒有或幾乎沒有空氣 壓力，這使得隔離導(dǎo)向閥172能夠妨礙或堵塞來自第五氣動管道區(qū)段20的空氣流，并且將 來自第六氣動管道區(qū)段21的空氣流排放到大氣190，從而中斷供應(yīng)罐12和輪胎14之間的 流體連通。供應(yīng)罐12和輪胎14之間的流體連通的這種中斷將輪胎與供應(yīng)罐隔離，繼而當(dāng) 車輛停車時最小化輪胎的壓力損失。
當(dāng)車輛在公路上行駛時，空氣壓力施加到停車制動器182以釋放停車制動器。基 于隔離導(dǎo)向閥172通過停車制動器管道186與停車制動器182的連接，該空氣壓力克服隔 離導(dǎo)向閥的偏壓，使閥移動到打開位置。在車輛操作期間，隔離導(dǎo)向閥172的這種打開使得 空氣能夠在第五氣動管道區(qū)段20和第六氣動管道區(qū)段21之間流動。
優(yōu)選地，輪胎隔離系統(tǒng)154包括供應(yīng)壓力監(jiān)測管道192，該供應(yīng)壓力監(jiān)測管道192 在隔離導(dǎo)向閥172和供應(yīng)罐12之間延伸，并且流體地連接到隔離導(dǎo)向閥172和供應(yīng)罐12。 供應(yīng)壓力監(jiān)測管道192使得隔離導(dǎo)向閥172能夠檢測供應(yīng)罐12中的氣動壓力，繼而使得隔 離導(dǎo)向閥能夠在供應(yīng)罐中的氣動壓力低于最小期望壓力水平的情況下隔離輪胎14。從而， 供應(yīng)壓力監(jiān)測管道192在供應(yīng)罐12中的氣動壓力低于期望水平的情況下提供輪胎14的隔 離，在這種情況下輪胎的隔離是使得當(dāng)車輛停車時由于供應(yīng)罐12的放氣所導(dǎo)致的輪胎14 中的壓力損失最小化所必須的。此外，當(dāng)供應(yīng)罐12中的壓力高于最小期望壓力時，供應(yīng)壓力監(jiān)測管道192中的空氣壓力克服隔離導(dǎo)向閥172的偏壓，從而使閥移動到打開位置。隔 離導(dǎo)向閥172的這種打開使得空氣能夠在第五氣動管道區(qū)段20和第六氣動管道區(qū)段21之 間流動，從而使得空氣甚至能夠在車輛停車時流動。
這樣，第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)150提供包括分立放氣回路152的恒定壓力系 統(tǒng)。分立的放氣回路152通過能夠控制輪胎14的放氣來適應(yīng)由于操作條件而增大的輪胎 壓力，采用對車輛停車制動器182的監(jiān)測，來防止車輛行駛時輪胎的放氣，從而降低了以壓 力太低的輪胎操作車輛的可能性。此外，通過為恒定壓力系統(tǒng)以及使用機械地和/或氣動 地致動的機械部件而不是采用電氣地致動且依賴于拖車的電氣系統(tǒng)的部件，第五實施例的 輪胎充氣系統(tǒng)150比現(xiàn)有技術(shù)的電氣地致動的和電氣地控制的系統(tǒng)更加可靠、更加經(jīng)濟且 更加容易安裝和使用。
應(yīng)當(dāng)理解，雖然已經(jīng)參考止回閥22、T形裝配件34、36、放氣導(dǎo)向閥178和管道區(qū) 段16、17、19、176、184的使用描述了放氣回路152，但是作為另外一種選擇，閥可以利用閥 本體中的對應(yīng)通道結(jié)合到單個或一體化的閥本體中，從而消除了 T形裝配件和管道區(qū)段中 的一個或多個，而不影響本發(fā)明的整體概念或操作。此外，作為監(jiān)測車輛停車制動器182以 便當(dāng)車輛行駛時防止輪胎14放氣的另一種選擇，第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)150可以采用 其它監(jiān)測裝置。例如，放氣回路152可以連接到車輛的牽引車的點火回路，以檢測或確定車 輛是否準備進行操作。在這種情況下，如果檢測到車輛的點火電力，從而指示出車輛準備進 行操作，那么將防止輪胎14的放氣。另外，放氣回路152可以連接到檢測車輛車輪運動的 傳感器，并且如果車輪在移動，那么防止輪胎14的放氣。
第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)150還包括輪胎隔離系統(tǒng)154，該輪胎隔離系統(tǒng)154最 小化在車輛停車時的壓力損失，從而最小化提供輪胎14大量重新充氣的需要。最小化提供 輪胎14大量重新充氣的需要繼而顯著地減少了在車輛起動時使輪胎充氣所需的時間，并 且減少了對輪胎充氣系統(tǒng)150提出的不期望的需求，從而增加了系統(tǒng)的壽命。通過降低輪 胎在重新充氣到目標壓力之前操作的可能性，輪胎隔離系統(tǒng)154還增加了輪胎14的壽命。
作為監(jiān)測車輛停車制動器182以便當(dāng)車輛行駛時防止輪胎14放氣的另一種選擇， 第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)150的輪胎隔離系統(tǒng)154可以采用其它監(jiān)測裝置。例如，隔離導(dǎo) 向閥172可以連接到車輛的牽引車的點火回路，以檢測或確定車輛是否準備進行操作。在 這種情況下，當(dāng)沒有檢測到車輛的點火電力，從而指示出車輛沒有準備進行操作時，閥172 將隔離輪胎14，如上所述。另外，隔離導(dǎo)向閥172可以連接到檢測車輛車輪運動的傳感器， 并且如果車輪沒有移動，那么閥將隔離輪胎14。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100、150將供應(yīng)罐12流體地連接到 多個車輛輪胎14，在本文中為了方便起見示出了一個輪胎。分立的放氣回路24、52、72、 102、152流體地連接到多個車輛輪胎14，并且與該多個車輛輪胎14連通，從而能夠沿著或 通過單個共用的氣動回路控制多個輪胎的放氣。這樣，每個都分別具有分立的放氣回路24、 52、72、102、152的本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100、150提供高效且經(jīng)濟的系統(tǒng)。
從而，本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100、150的上述結(jié)構(gòu)和功能克服了現(xiàn)有 技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)的缺陷。更具體地，本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100、150的分立 的放氣回路24、52、72、102、152分別能夠根據(jù)具體的預(yù)定條件控制輪胎14的放氣，以適應(yīng) 根據(jù)操作條件而增大的輪胎壓力。這種控制防止當(dāng)輪胎增至較高操作壓力時根據(jù)冷輪胎目標壓力設(shè)定值進行放氣，從而降低了車輛可能以低于NHTSA或輪胎制造商推薦的水平的輪 胎14進行操作的可能性，繼而優(yōu)化了輪胎的性能。
更具體地，第一實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10的放氣回路24采用固定差值放氣壓力 X，以防止輪胎14放氣到低于最小預(yù)定壓力，例如由NHTSA和/或輪胎制造商設(shè)定的用于具 體車輛載荷的最小推薦壓力。第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50的放氣回路52采用可變放氣 壓力Y，以防止輪胎14放氣到低于最小預(yù)定壓力。第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)70的放氣回 路72采用固定差值放氣壓力X以防止輪胎14放氣到低于最小預(yù)定壓力，并且還監(jiān)測供應(yīng) 壓力，以防止當(dāng)供應(yīng)罐12中的壓力低于預(yù)定水平時排放空氣，從而期望地減少對供應(yīng)罐提 出的需求并且最小化使輪胎14重新充氣所需的時間。第四實施例的輪胎充氣系統(tǒng)100的 放氣回路102采用對車輛停車制動器進行監(jiān)測，以防止輪胎在車輛在公路上行駛時放氣， 這降低了車輛以壓力太低的輪胎進行操作的可能性。第五實施例輪胎充氣系統(tǒng)150的放氣 回路152采用對車輛停車制動器進行監(jiān)測以防止輪胎在車輛操作時放氣，并且還包括輪胎 隔尚系統(tǒng)154。
第五實施例的輪胎充氣系統(tǒng)150的輪胎隔離系統(tǒng)154以及分別用于第一、第二和 第三實施例的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70的可選的輪胎隔離系統(tǒng)130在車輛停車時將輪胎14 與供應(yīng)罐12隔離。這種隔離最小化車輛停車時輪胎14的壓力損失，繼而最小化啟動車輛 時使輪胎重新充氣所需的時間量，并且期望地減少了對用于輪胎重新充氣的每個輪胎充氣 系統(tǒng)10、50、70、150的需求。通過降低輪胎在重新充氣到目標壓力之前操作的可能性，輪胎 隔離系統(tǒng)154還增加了輪胎14的壽命。
本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100、150優(yōu)選地采用機械地和/或氣動地致動 的機械部件，而不是采用昂貴的且通常安裝和構(gòu)造復(fù)雜的電子操作的電磁閥、電子控制器 和其它電子部件。因此，輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100、150是簡單的、經(jīng)濟的，并且易于安 裝。此外，通過為機械地或氣動地致動的系統(tǒng)，本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100、150 是可靠的，原因是其不需要使用拖車的電氣系統(tǒng)，該電氣系統(tǒng)可能是不可靠的或者甚至可 能在某些時候不起作用。
此外，通過在輪胎14的充氣完成時不進行排放，本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、 70、100、150為恒定壓力系統(tǒng)。這樣的恒定壓力系統(tǒng)10、50、70、100、150不需要昂貴且復(fù)雜 的電子控制裝置來確定何時需要觸發(fā)或開始進行充氣。對于這個額外的原因，輪胎充氣系 統(tǒng)10、50、70、100、150是簡單的、經(jīng)濟的，并且易于安裝，通過不采用電氣部件，不需要使用 拖車的電氣系統(tǒng)，從而是可靠的。此外，作為恒定壓力系統(tǒng)，本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、 70、100、150連續(xù)地監(jiān)測輪胎壓力并且動態(tài)地響應(yīng)壓力變化，從而主動地或快速地響應(yīng)降低 的輪胎壓力條件，例如在空氣泄漏的情況下。
本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100、150的額外特征在于能夠分別任選地將放 氣回路24、52、72、102、152定位在供應(yīng)閥18附近，這使得放氣回路的閥能夠利用供應(yīng)閥處 于封閉之中。這種封閉保護閥，繼而保護可能排放到大氣的任何閥端口。封閉閥端口以及 由此保護閥端口使得閥端口保持清潔和開放，這與現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)不同，現(xiàn)有技 術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)通常采用與輪胎14相鄰的排放閥，從而不能夠被封閉?，F(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng) 的這種排放閥暴露于各種因素，并且通常會遇到污染問題，這削弱了閥的操作，并且降低了 系統(tǒng)的效率。通過任選地封閉和保護放氣回路24、52、72、102、152的閥，維持了最佳的閥操作，從而分別維持了本發(fā)明的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100、150的效率。
可以任選地包括在本發(fā)明某些實施例(例如第二實施例的輪胎充氣系統(tǒng)50)中的 另一個特征是選擇包括供應(yīng)閥18和/或放氣回路52的閥64上的機械裝置，例如彈簧或螺 紋驅(qū)動器，以便在檢查大氣壓力的同時調(diào)節(jié)每個閥的調(diào)節(jié)器壓力。這種調(diào)節(jié)使得第二實施 例的輪胎充氣系統(tǒng)50能夠根據(jù)與大氣壓力的比較進行調(diào)節(jié)，這提高了系統(tǒng)的精度和效率。
本發(fā)明還包括提供具有放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)的方法，該放氣回路與充氣回路 分立或分離，本發(fā)明還包括利用與充氣回路分離的放氣回路使輪胎放氣的方法，這兩個方 法都能夠期望地控制發(fā)生放氣的條件。本發(fā)明還包括提供當(dāng)車輛停車時具有輪胎隔離系統(tǒng) 的輪胎充氣系統(tǒng)的方法，和當(dāng)車輛停車時隔離輪胎的方法。每個方法都包括與以上所述且 如圖1A-6B所示的說明相關(guān)的步驟。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的上述具有分立的放氣回路的輪胎充氣系統(tǒng)10、50、70、100、150 以及輪胎隔離系統(tǒng)130、154的結(jié)構(gòu)可以改變或重新布置，或者可以省略或增加某些部件， 而不影響本發(fā)明的整體概念或操作。例如，可以采用除了所示和所述的之外的閥，包括電磁 閥，并且部件的位置和布置可以根據(jù)具體設(shè)計要求進行調(diào)節(jié)。此外，諸如可選的輪胎隔離 系統(tǒng)130、154的部件可以省略，或者可以用于具有除本文所示的之外的構(gòu)造的輪胎充氣系 統(tǒng)。還應(yīng)當(dāng)理解，除了本文所示和所述的以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的之外，本發(fā)明能夠應(yīng)用 于各種類型的重載車輛的輪胎充氣系統(tǒng)，而不會影響本發(fā)明的概念或操作。此外，可以采用 除了空氣之外的能夠被壓縮且符合流體流動原理的氣體，包括氮、二氧化碳等，而不會影響 本發(fā)明的概念或操作。
因此，具有分立的放氣回路的改進的輪胎充氣系統(tǒng)被簡化，提供了有效的、安全 的、廉價的且高效的結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)崿F(xiàn)所有列舉的目標，以消除現(xiàn)有技術(shù)的輪胎充氣系統(tǒng)， 所遇到的困難，并且解決本領(lǐng)域中的問題且獲得新的結(jié)果。
在前述說明中，某些術(shù)語已經(jīng)簡潔、清楚和可理解地使用；但是對其沒有施加超過 現(xiàn)有技術(shù)的要求的非必要限制，原因是這些術(shù)語用于說明性的目的并且具有寬泛的意義。 此外，已經(jīng)參考示例性實施例說明了本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，該說明是示例性的而非限制性的， 本發(fā)明的范圍并不限于所示和所述的確切細節(jié)。在閱讀并理解了本公開的情況將可以進行 可能的修改、更改，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明包括所有這樣的修改和更改及其等效。
現(xiàn)在已經(jīng)說明了本發(fā)明的特征、公開和原理，構(gòu)造、布置和使用具有分立的放氣回 路的改進的輪胎充氣系統(tǒng)的方式，構(gòu)造和布置的特征以及優(yōu)點，所獲得的新的和有用的結(jié) 果；所附的權(quán)利要求中描述了新的和有用的結(jié)構(gòu)、裝置、元件、布置、部件和組合。
權(quán)利要求
1.一種車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其包括空氣供應(yīng)源，所述空氣供應(yīng)源與所述車輛的多個輪胎流體連通；氣動管道，所述氣動管道在所述空氣供應(yīng)源和所述輪胎之間延伸，并且與所述空氣供應(yīng)源和所述輪胎流體連通；以及流體地連接到所述氣動管道以用于能夠選擇性地使所述輪胎充氣和放氣的裝置，所述裝置包括第一氣動回路，所述第一氣動回路用于所述輪胎的充氣；第二氣動回路，所述第二氣動回路用于所述輪胎的放氣，所述第二氣動回路與所述第一氣動回路分立，并且所述第二氣動回路與所述第一氣動回路共同用于不止一個輪胎；以及所述裝置根據(jù)預(yù)定條件在所述第二氣動回路中提供所述輪胎的受控制的放氣，由此所述輪胎充氣系統(tǒng)適應(yīng)所述輪胎中增大的壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述車輛輪胎充氣系統(tǒng)為恒定壓力系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述車輛輪胎充氣系統(tǒng)不采用電子部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述氣動管道為第一氣動管道；所述裝置包括供應(yīng)閥、第一止回閥和第二止回閥；所述第一氣動回路包括流體地連接到所述第一氣動管道的所述第一止回閥和所述供應(yīng)閥；所述第二氣動回路包括流體地連接到所述第一氣動管道的第二氣動管道；并且所述第二止回閥流體地連接到所述第二氣動管道，所述第二止回閥根據(jù)所述預(yù)定條件在所述第二氣動回路中提供所述輪胎的所述受控制的放氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述預(yù)定條件是所述輪胎中的壓力比所述輪胎的目標充氣壓力大固定差值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述固定差值為所述輪胎的冷壓力與所述輪胎的操作壓力之間的差。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述預(yù)定條件是所述輪胎中的壓力為比所述輪胎的目標充氣壓力大的可變放氣壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述可變放氣壓力的值比所述目標充氣壓力大大約每平方英寸十五磅。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述裝置包括釋放調(diào)節(jié)器，所述釋放調(diào)節(jié)器形成有彼此選擇性地流體連通的供應(yīng)腔室和出口腔室；以及排放通道，所述排放通道與所述出口腔室流體連通；并且所述釋放調(diào)節(jié)器包括設(shè)置在所述供應(yīng)腔室和所述出口腔室之間的供應(yīng)止回部件、設(shè)置在所述出口腔室和所述排放通道之間的隔膜、以及連接到所述隔膜以用于抵抗所述隔膜的運動的第一彈簧；用于所述輪胎的充氣的所述第一氣動回路包括所述供應(yīng)腔室和所述出口腔室，由此， 來自所述空氣供應(yīng)源的空氣流過所述供應(yīng)腔室并且流過所述出口腔室；并且用于所述輪胎的放氣的所述第二氣動回路包括所述出口腔室和所述排放通道，由此， 來自所述輪胎的空氣選擇性地流過所述出口腔室并且選擇性地流過排放通道，所述供應(yīng)止回部件防止所述輪胎的空氣流到所述供應(yīng)腔室，并且所述隔膜根據(jù)所述預(yù)定條件通過使得所述空氣能夠從所述出口腔室流動到所述排放通道來提供所述受控制的放氣，其中通過第二彈簧和提升閥中的至少一者來控制所述隔膜的進一步的抵抗。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述預(yù)定條件是所述輪胎中的壓力比所述輪胎的目標充氣壓力大固定差值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述固定差值為所述輪胎的冷壓力與所述輪胎的操作壓力之間的差。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述預(yù)定條件是所述輪胎中的壓力為比所述輪胎的目標充氣壓力大的可變放氣壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述可變放氣壓力為比所述目標充氣壓力大大約每平方英寸十五磅的值。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述輪胎的所述受控制的放氣包括將多余的空氣從所述輪胎排放到大氣。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中用于所述輪胎的放氣的所述第二氣動回路還包括與所述空氣供應(yīng)源流體連通的供應(yīng)保險閥，當(dāng)所述空氣供應(yīng)源中的氣動壓力低于最小水平時，所述供應(yīng)保險閥防止所述輪胎的放氣。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中用于所述輪胎的放氣的所述第二氣動回路還包括與所述氣動管道和所述車輛的停車制動器流體連通的導(dǎo)向閥，所述導(dǎo)向閥根據(jù)所述停車制動器的接合提供所述輪胎的受控制的放氣。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其還包括輪胎隔離導(dǎo)向閥，所述輪胎隔離導(dǎo)向閥與所述氣動管道流體連通并且與所述空氣供應(yīng)源流體連通，由此，當(dāng)所述空氣供應(yīng)源中的氣動壓力低于最小水平時，所述輪胎隔離導(dǎo)向閥中斷所述空氣供應(yīng)源和所述輪胎之間的所述流體連通。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其還包括車輪閥，所述車輪閥與所述輪胎中的每一個流體連通，以選擇性地將所述輪胎中的一個與所述輪胎充氣系統(tǒng)的其它部件隔離。
19.一種車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其包括空氣供應(yīng)源，所述空氣供應(yīng)源與所述車輛的多個輪胎流體連通；氣動管道，所述氣動管道在所述空氣供應(yīng)源和所述輪胎之間延伸，并且與所述空氣供應(yīng)源和所述輪胎流體連通；以及輪胎隔離導(dǎo)向閥，所述輪胎隔離導(dǎo)向閥與所述氣動管道流體連通，并且裝備有用于監(jiān)測所述車輛的條件的手段，由此，當(dāng)所述車輛處于停車條件時，所述輪胎隔離導(dǎo)向閥中斷所述空氣供應(yīng)源和所述輪胎之間的所述流體連通，以氣動地隔離所述輪胎，從而最小化所述輪胎的氣動壓力損失。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述用于監(jiān)測所述車輛的條件的手段包括所述輪胎隔離導(dǎo)向閥和所述車輛的停車制動器之間的流體連通，由此，當(dāng)所述停車制動器接合時，所述輪胎隔離導(dǎo)向閥中斷所述空氣供應(yīng)源和所述輪胎之間的所述流體連通。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述用于監(jiān)測所述車輛的條件的手段包括將所述輪胎隔離導(dǎo)向閥操作地連接到所述車輛的點火回路，由此，當(dāng)所述點火回路未通電時，所述輪胎隔離導(dǎo)向閥中斷所述空氣供應(yīng)源和所述輪胎之間的所述流體連通。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其中所述用于監(jiān)測所述車輛的條件的手段包括將所述輪胎隔離導(dǎo)向閥操作地連接到車輛運動傳感器，由此，當(dāng)所述車輛的所述車輪沒有運動時，所述輪胎隔離導(dǎo)向閥中斷所述空氣供應(yīng)源和所述輪胎之間的所述流體連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及車輛輪胎充氣系統(tǒng)，其包括與車輛的多個輪胎流體連通的空氣供應(yīng)源。氣動管道在空氣供應(yīng)源和輪胎之間延伸，并且與空氣供應(yīng)源和輪胎流體連通。裝置流體地連接到氣動管道，以用于能夠選擇性地使輪胎充氣和放氣。該裝置包括用于輪胎充氣的第一氣動回路和用于輪胎放氣的第二氣動回路。第二氣動回路與第一氣動回路分立，并且共同用于不止一個輪胎。該裝置基于預(yù)定條件在第二氣動回路中提供輪胎的受控制的放氣，防止輪胎的放氣，直到車輛停車，或者限制輪胎的放氣，繼而使得輪胎充氣系統(tǒng)能夠適應(yīng)輪胎中期望的增大的壓力。
文檔編號B60C23/10GK103025546SQ201180035659
公開日2013年4月3日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者M·威爾遜, J·塞萬提斯, S·帕杜拉 申請人:亨德里克森美國有限責(zé)任公司