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用于具有转动执行装置的轮胎充气设备的压力控制装置和轮胎压力改变方法

摘要

本发明涉及一种用于车辆的轮胎充气设备(30)的压力控制装置(28),该压力控制装置(28)经由充气输入端(32)接收(134)压缩空气,经由密封件控制输出端(36)激活(142)至少一个用于密封在转动执行装置(14)的定子(90)与转子(92)之间的空气室(98)的密封件,并且经由充气输出端(34)和转动执行装置(14)以充气输出端压力给车辆的轮胎(12)充气。压力控制装置(28)具有可气动地借助于切换压力来切换的切换阀(38),只有当切换压力至少像规定的最小切换压力那么大的时候(158),才借助于该切换阀(38)以充气输出端压力给充气输出端(34)充气(156)。此外,该压力控制装置(28)具有压缩空气引导装置,使得为了充气(156),响应于先前排过气的充气输入端(32)上的充气输入端压力建立(136)到至少最小切换压力,实现不仅切换压力的而且密封件控制压力的压力建立(148、140),但是在此,切换压力的该最小切换压力的压力建立(148)相对于密封件控制压力到该最小切换压力的压力建立延迟地实现。由此,可以不需要附加控制通道就实现在给充气输出端(34)充气(156)之前就激活(142)密封件(100、100’)。此外,本发明还涉及一种转动执行装置(14)、一种轮胎充气设备(30)、一种车辆和一种轮胎压力改变方法(128)。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-08-17

    授权

    授权

  • 2014-07-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):B60C23/00 申请日:20120315

    实质审查的生效

  • 2014-02-26

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆尤其是道路行驶的商用车的轮胎充气设 备的压力控制装置,其中,该轮胎充气设备具有带有定子和转子的转 动执行装置。通过这种转动执行装置,使压缩空气穿过具有转动执行 装置的轮毂引导至紧固在轮毂上的车轮上。车轮具有轮胎,该轮胎可 以经由转动执行装置并因此经由轮毂来充气。此外,本发明涉及一种 转动执行装置、一种轮胎充气设备和一种具有轮胎充气设备的车辆。 最后,本发明涉及一种轮胎压力改变方法,其中借助于轮胎充气设备 给至少一个轮胎充气。

背景技术

车辆上的轮胎充气设备可以实现的是,从车辆出发即使在行驶中 仍然能够改变车辆车轮上的轮胎的轮胎压力。由此,轮胎压力尤其在 行驶期间仍然可以通过如下方式适应相应的道路路面和/或车辆的相应 的装载状态,即,使得轮胎的滚动阻力、轮胎的磨损和用于驱动车辆 所需要的驱动能量最小化。由此提高了轮胎的使用寿命并且降低了车 辆的燃料消耗。因此,轮胎充气设备的使用在总体上降低了配备有轮 胎充气设备的车辆的运行成本。

由DE 199 50 191 C1公知一种轮胎压力调节设备或者轮胎充气设 备,其中穿过轮毂中的转动执行装置可以引导一条、两条或者多条管 路。该公知的轮胎充气设备的转动执行装置具有至少一个室,其由在 定子侧和在转子侧相对于车轮的转动轴线同中心地布置的环形体界 定,其中,该室尤其是环形室。

定子侧的环形体或者定子以及转子侧的环形体或者转子通过运动 间隙彼此相距开。当压缩空气要从定子向转子传递并且进而向车轮传 递时,那么必须在室两侧密封运动间隙。这借助于密封件或者密封环 来实现,密封件或者密封圈可气动地激活或者可经由控制管路来控制。 当要改变轮胎中的压力时,首先经由控制管路激活密封件。然后,在 第二步骤中,经由转动执行装置改变轮胎中的压力。在通过转动执行 装置给室排气之后,必须给控制管路排气,以便再次解除密封件,从 而使得该密封件不会由于该密封件上相对于定子并且也相对于密封件 转动的转子而出现不需要的磨损。

根据DE 199 50 191 C1公知的轮胎压力调节设备的缺点是,该轮 胎压力调节设备除了穿过转动执行装置引导的管路之外还将附加的控 制管路引导向轮毂或者引导向转动执行装置,针对它们为了切换密封 件必须操控附加的控制压力。压力的这种操控和提供一般高成本地借 助于可电磁控制的阀来实现。

由DE 10 2007 027 147 A1公知一种用于可在压力下操作的介质的 转动执行装置,其中同样将该介质(尤其是压缩空气)从定子传递向 转子,其中,借助于通过转动执行装置操作的压缩空气的压力将密封 件从定子(跨越间隙地)压向转子。因此,在通过转动执行装置操作 压缩空气的时候,密封件抵靠在转子上,而在未操作压缩空气的时候, 释放该密封件。然而,当该压缩空气的压力并不足以使活塞在如此程 度上挤压向密封件以使得该密封件发生变形并且抵靠在转子上的时 候,压缩空气可以通过定子和转子之间的间隙漏出。这尤其分别针对 很短的时间段在建立压力和降低压力的时候会是这种情况。

发明内容

本发明的目的在于,从根据DE 199 50 191 C1的轮胎充气设备出 发,提供一种改进的并且同时简化的设施和一种用于改变轮胎压力的 方法,尤其是针对主要在道路上使用的商用车。

本发明通过根据权利要求1所述的压力控制装置、根据权利要求 6所述的转动执行装置、根据权利要求7所述的轮胎充气设备、根据权 利要求10所述的车辆以及根据权利要求11所述的轮胎压力改变方法 来实现上述目的。

压力控制装置具有充气输入端,该充气输入端可以与车辆的压力 供应装置或者中央阀单元连接。压力供应装置可以提供具有例如借助 于电磁阀操控的压力的压缩空气。此外,压力控制装置具有充气输出 端,通过该充气输出端可以将压缩空气经由转动执行装置从定子引导 向转子。因此,根据本发明的压力控制装置可以通过车轮轮毂加入到 车辆的压力供应装置与转动执行装置之间。经由充气输入端,压力控 制装置接收具有充气输入端压力的压缩空气。经由充气输出端并且进 一步经由转动执行装置,压力控制装置通过充气输出端压力给轮胎通 气。

但是,此外压力控制装置也提供在密封件控制输出端上的密封件 控制压力,其中,压力控制装置经由该密封件控制输出端借助于具有 密封件控制压力的压缩空气激活至少一个密封件,并且由此密封布置 在定子与转子之间的空气室。密封件控制输出端的充气同样凭借经由 充气输入端输送的压缩空气来实现。尤其是,压力控制装置不具有其 它充气输入端,尤其是不具有单独的用于控制密封件控制压力的控制 输入端。

此外,压力控制装置具有能气动地借助于切换压力来切换的切换 阀,其中,只有当切换压力至少像规定的最小切换压力那样大的时候, 才借助于该切换阀以充气输出端压力给该充气输出端充气。相反,当 切换压力小于最小切换压力的时候,切换阀占据闭锁位置,在该闭锁 位置中,充气输出端相对于充气输入端充气而阻塞。

压力控制装置通过如下方式构成,即,在给充气输入端充气的情 况下也给密封件控制输出端和切换阀的切换输入端充气。当给充气输 入端或者带有充气输入端、充气输出端和密封件控制输出端的压力控 制装置排气并且要改变轮胎中的压力的时候,必须给充气输出端充气。 为此,尤其借助于压力供应装置给充气输入端充气。

压力控制装置通过如下方式构成或者通过如下方式具有压缩空气 引导装置或者压力通道和压力腔的布局,即,响应于先前排过气的充 气输入端上的充气输入端压力的建立为了给充气输出端充气,不仅实 现切换压力的压力建立而且实现密封件控制压力的压力建立。切换压 力负责激活密封件。当切换压力达到最小切换压力的时候,密封件控 制压力切换切换阀。

在此,尤其是,充气输入端压力的建立以时间上的压力梯度来实 现,该压力梯度至少像规定的最小压力梯度那样大。此外,压缩空气 引导装置是如下这样的,即在此,切换压力的根据最小切换压力的压 力建立相对于密封件控制压力的根据最小切换压力的压力建立延迟地 实现。由此,本发明实现了,响应于充气输入端上的压缩空气提供, 首先激活密封件,并且当密封件以足够的力密封定子与转子之间的空 气室时才时间延迟地切换切换阀,从而接下来将压缩空气引入定子与 转子之间的空气室中,并因此穿过转动执行装置引导向轮胎。由此, 当通过转动执行装置借助于切换阀来释放具有空气室时的压力通道的 时候,已经以足够高的压力将密封件抵靠在转子上。

在释放之后或者在切换阀的穿通位置中,顺畅地使压缩空气立即 穿过转动执行装置引导向轮胎。由此,即使当充气输入端压力没有达 到或者还没有达到用于充气输入端压力的最大可能的值的时候,就已 经可以实现向充气输出端的顺畅充气。

在本发明的有利设计方案中,压力控制装置是一个具有壳体的单 元,该壳体设置有接头,即充气输入端、充气输出端和密封件控制输 出端。优选地,该壳体不具有其他接头。尤其是,压力控制装置仅仅 包括气动的部件,但是不包括电气动的部件。优选地,其他的电装置 不包括在压力控制装置中,从而压力控制装置例如可以构成为块体, 该块体同时形成壳体,并且在该压力控制装置中引入作为用于引导压 缩空气的压力通道的孔以及运动部件作为阀或者阀的部分。

在有利实施方式中,压力控制装置具有横截面变窄部(尤其是节 流阀),和后置于横截面变窄部并且与切换阀的切换输入端连接的压 力腔,它们共同地延迟切换压力的压力建立。尤其是,切换压力的压 力建立相对于密封件控制压力的压力建立被延迟。由此实现了,只有 当密封件被激活或者被安放时,才将切换阀从其闭锁位置切换到其穿 通位置中,并因此引导压缩空气穿过转动执行装置。

横截面变窄部是空气操作部,其例如可以实现为孔,其中,该提 供横截面变窄部的孔相对于将压缩空气引导至密封件控制输出端的孔 具有更小的横截面积,从而每个时间单元内,与引导至密封件控制输 出端的压缩空气相比,可以将较少的压缩空气穿过横截面变窄部引导 至切换阀的切换输入端。此外,空气室负责使更大的空气量经过横截 面变窄部,直至建立最小切换压力。

切换阀优选具有弹簧,并且当切换压力小于最小切换压力的时候, 该切换阀通过弹簧的力占据闭锁位置。穿通位置由切换压力抵着弹簧 的力来实现。优选地,切换阀是2/2换向阀,其仅仅可以占据闭锁位置 和穿通位置。

根据有利实施方式,压力控制装置具有止回阀,经由该止回阀使 得充气输出端向充气输入端排气。由此,可以在排气方向上经由该止 回阀实现充气输出端的排气,尤其是在如下情况下,即,止回阀是闭 合的或者在最小切换压力之下使切换阀输入端排气。由此,即使当切 换阀应该已经处于闭锁位置的时候,也可以在排气时降低充气输出端 上的在给定情况下还存在的剩余压力。相反,位于闭锁位置的止回阀 在相反的方向上或者在充气方向上受到阻塞。因此,充气输出端的充 气或者充气输出端上的压力提高优选仅仅经由切换阀来实现,从而只 有在安放密封件的时候才进行充气。

在一有利实施方式中,该压力控制装置具有另一止回阀以及横截 面减小的连接部或者节流阀。经由该另一止回阀,给密封件控制输出 端充气。相反,在排气方向上阻塞该另一止回阀。密封件控制输出端 的排气经由横截面减小的连接部或者节流阀来实现。因此,经由另一 止回阀最大以第一体积流给密封件控制输出端充气,并且经由横截面 减小的连接部或者节流阀最大以相对于第一体积流减小的第二体积流 给密封件控制输出端排气。由此,实现了密封件的快速安放,以及相 反地密封件的相对缓慢的松开。因此,密封件的激活早于切换阀的切 换。然而,仅仅迟缓地解除密封件,相反相对快速地使充气输出端排 气,从而使充气输出端在密封件解除之前就排气了。

在本发明的优选实施方式中,另一止回阀和横截面减小的连接部 或者节流阀共同构成为节流止回件,其中,节流阀集成在止回阀中。 尤其是,节流阀通过节流止回件的阀活塞中的孔来实现。

根据本发明的一种特殊实施方式,压力控制装置具有压力下降机 构,其前置于充气输出端。压力下降机构提供充气输出端上具有充气 输出端压力的输出空气,该充气输出端压力相对于充气输入端上的空 气输入端压力是减小的。尤其是,充气输出端压力以预先给定的减小 比例相对于充气输入端压力减小。由此确保了在充气或排气时总是以 足够强的压力来安放密封件,即使在要以相对低的压力来充气的时候。

在本发明的一种改进方案中,压力控制装置集成在转动执行装置 中。转动执行装置因此具有定子、转子和压力控制装置。因此,在具 有转动执行装置的车轮轮毂上,仅仅需要将用于安放密封件和用于给 轮胎充气或排气以及在需要时用于控制车轮上的充气和排气的压缩空 气管路引向车轮轮毂或者转动执行装置。尤其是,这导致从压力控制 装置至密封件并且至如下管路的短的引导路径,该管路由转动执行装 置穿通引导。

在备选实施方式中,压力控制装置相反地布置在车辆上的转动执 行装置旁边或者轮毂旁边。

根据本发明的轮胎充气设备设置用于车辆,其具有可与转子一起 转动的轮胎。轮胎充气设备具有带有定子和转子的转动执行装置。此 外,轮胎充气设备具有压力控制装置,该压力控制装置要么与转动执 行装置分开地布置要么集成到转动执行装置中。

优选地,轮胎充气设备具有车轮阀或者轮胎压力控制阀,其布置 在具有轮胎的车轮上或者与转子连接,从而车轮阀或者轮胎压力控制 阀可以与转子和轮胎一起转动。车轮阀控制轮胎的充气和排气并因此 控制轮胎压力,方法是:车轮阀至少为了充气但是优选也为了排气而 释放从压力控制装置的充气输出端至轮胎的压缩空气路径并且在其他 情况下使其中断,并因此在不用改变轮胎压力的时候将空气保持在轮 胎中。

根据本发明的实施方式,在车轮阀与轮胎之间加入有轮胎充气阀, 其将车轮阀至轮胎的连接长久地保持打开。优选地,从轮胎充气阀引 导至车轮阀的压缩空气管路通过如下方式拧在轮胎充气阀上,即,防 止轮胎充气阀占据其闭锁位置。在备选实施方式中放弃了轮胎充气阀。

优选地,车轮阀通过如下方式构造和布置,即,车轮阀由它处在 车轮阀输入端上的车轮阀输入端压力气动地控制。在此,车轮阀输入 端与转动执行装置连接,而车轮阀输出端引导至轮胎或者前置于轮胎 的轮胎充气阀。因此,不需要附加的控制管路穿过车轮轮毂或者穿过 转动执行装置地引导。因此,优选地,转动执行装置构造为单通道转 动执行装置,其仅仅具有一个在定子与转子之间的空气室,该空气室 可以在两侧由各一个密封件来密封。

为了借助于车轮阀来执行充气、排气和压力保持的功能,车轮阀 的控制接头与车轮阀输入端连接,其中,根据优选实施方式,当车轮 阀输入端上的压力至少像规定的最小压力那么大的时候,车轮阀占据 穿通位置,而当车轮阀输入端上的压力小于该规定的最小压力或者另 一最小压力的时候,车轮阀占据闭锁位置。最小压力例如为1巴(Bar)。 因此,为了将轮胎压力改变到像最小压力那么大的值上,在压力控制 装置的充气输出端上并因此也在车轮阀输入端上提供新的轮胎压力。 接着打开车轮阀,从而轮胎压力同样根据充气输出端压力调整。当达 到了希望的压力时,压力控制装置使充气输出端快速排气至充气输入 端,从而车轮阀输入端上的压力并且进而车轮阀控制接头上的压力下 降到最小压力之下,并且车轮阀切换到其闭锁位置中,从而随后在轮 胎中保持所调整的压力。

优选地,车轮阀构造为2/2换向阀,其仅仅具有一个用于将车轮 阀输入端与车轮阀输出端连接的切换位置和用于将车轮阀输出端相对 于车轮阀输入端阻塞的切换位置。在此,车轮阀在控制压力低于最小 压力的情况下通过弹簧的力占据闭锁位置。

根据本发明优选实施方式,以节流的方式实施车轮阀输出端,或 者将用于在车轮阀输出端与轮胎或者轮胎充气阀之间界定体积流的横 截面变窄部或者节流阀后置于该车轮阀输出端。由此实现了,在压力 控制装置的充气输出端排气的情况下,车轮阀输入端上的压力并因此 车轮阀控制接头上的压力快速降低到最小压力之下,并因此使得车轮 阀阻塞,即使压缩空气随之从轮胎流动至车轮阀。该压缩空气的随之 流动由于节流的车轮阀输出端而受到界定,从而当闭合车轮阀之前就 使充气输出端排气的时候,轮胎中的压力仅仅不明显地降低。

在有利的改进方案中,转动执行装置与承载着具有轮胎的车轮的 车轮轴承一起在构造上组合成一个单元。通过这种方式,可以实现转 动执行装置的节约空间并且低成本的布局。备选地或者附加地,转动 执行装置在本发明的有利的改进方案中与配属于车轮的ABS(防抱死 系统)速度传感器一起在构造上组合成一个单元。在这种情况下,也 可以得到在转动执行装置的节约空间和低成本的布局方面的优点。

附图说明

本发明的其他实施方式由权利要求以及借助于附图所详细阐述的 实施例得知。在附图中:

图1以剖面图示出车辆的一部分车轮,其带有具有压力控制装置 和转动执行装置的轮胎充气设备;

图2示出图1的实施例的压力控制装置的线路图,其带有节流止 回件;

图3示出图2的节流止回件在阀闭合的情况下的剖面图;

图4示出图2和图3的节流止回件在阀打开的情况下的剖面图;

图5示出根据图2至图4的节流止回件的阀座的前视图;

图6示出根据图1和图2的压力控制装置的第一剖面图;

图7示出根据图1和图2的压力控制装置的第二剖面图;

图8示出根据图1和图2的压力控制装置的第三剖面图;

图9示出图1中的图示的部分的放大图示,其带有转动执行装置 和压力控制装置;

图10示出图9中所示的部分,其带有压力控制装置的不同于图9 的图示的布局;

图11示出根据图1的压缩空气设备中车轮阀的线路图;

图12示出根据图11的车轮阀的第一剖面图;

图13示出根据图11的车轮阀的第二剖面图;

图14示出根据本发明的轮胎压力改变方法的示意性图示。

附图中相同的附图标记标识了相同的或者至少相似的或者功能上 相同的部件。

具体实施方式

图1示出车辆的车轮1的部分,其中,车轮1在车桥2上借助于 轮毂4以可围绕虚线示出的转动轴线5转动的方式得以支承。为此, 轮毂4包括车轮轴承6。此外,在轮毂4上布置有制动装置8,例如盘 式制动器。

车轮1具有轮缘10和轮胎12。轮缘10例如借助于多个未示出的 螺栓紧固在轮毂4上。轮胎12由轮缘10来承载。

在轮毂4中集成有转动执行装置14,其用于将压缩空气通道16 与压缩空气通道18连接。压缩空气通道16联接在布置在车轮1旁边 的未示出的中央阀单元上,经由该阀单元可以获得具有经操控的压力 的压缩空气或者也可以使得压缩空气通道16排气。

压缩空气通道18按顺序经由压缩空气通道20、构造为轮胎压力 控制阀的车轮阀22、压缩空气通道24和轮胎充气阀26与轮胎12或者 轮胎12中的压缩空气连接或者能够与它们连接。轮胎充气阀26占据 穿通位置。尤其是,通过改变压缩空气通道16中的压力可以提高或者 降低轮胎12中的压力。在此,压缩空气通道18和20不仅是将压缩空 气引导至轮胎12或者将压缩空气从轮胎12中移走的工作通道,而且 是用于车轮阀22的控制通道。因此,转动执行装置14单通道地构造 就已经足够。

前置于转动执行装置14的是根据本发明的压力控制装置28,该 压力控制装置28依赖于压缩空气通道16中的压力要么阻塞从压缩空 气通道16至转动执行装置14并因此至压缩空气通道18的连接,要么 通过转动执行装置14和压力控制装置28释放压缩空气通道18的充气 和排气。此外,压力控制装置28同样依赖于压缩空气通道16中的压 力来控制用于密封转动执行装置14的密封件。因此,压缩空气通道16 具有工作管路的功能并且附加地具有用于压力控制装置28以及用于车 轮阀22的控制管路的功能。

因此,经由压缩空气通道16实现了三个功能,该压缩空气通道 16必然作为唯一的压缩空气通道引导至轮毂4。由此,本发明可以实 现对轮胎12中的轮胎压力的技术上简单并且低成本的压力调节。由此, 提供了带有压力控制装置28、转动执行装置14、车轮阀22、轮胎充气 阀26和压缩空气通道16、18、20和24的轮胎充气设备30,该轮胎充 气设备30尤其针对主要在道路上使用的车辆商用车是最优的。因此, 在此尤其可以实现具有转动执行装置14的单通道构造方式和经由压缩 空气通道16的单通道联接的简单设计方案,这是因为一方面轮胎12 中的空气压力不必降低到相对于大气1巴(bar)的过压以下,并因此 可以提供足够的过压以气动地在车轮阀22和压力控制装置28中切换。 另一方面,仅须使在道路行驶车辆中的轮胎压力在小的压力区间内变 化,尤其是小于2巴,优选小于1巴。

图2示出图1的实施例的压力控制装置28的线路图。压力控制装 置28具有充气输入端32,该充气输入端32与压缩空气通道16连接。 此外,压力控制装置28具有充气输出端34和密封件控制输出端36。 充气输出端34可以通过如下方式联接到转动执行装置14上,即,该 充气输出端34可以通过转动执行装置14的通道与压缩空气通道18连 接。相反,密封件控制输出端36可以通过如下方式与转动执行装置14 连接,即,借助于在密封件控制输出端上提供的密封件控制输出端压 力可以密封该转动执行装置14中充气输出端34与压缩空气通道18之 间的连接部。为此,借助于密封件控制输出端压力来操作密封件。

压力控制装置28具有可气动地操作的部件。尤其是,压力控制装 置28具有切换阀38,该切换阀38构造为2/2换向阀,其能够抵着弹 簧40的力借助于切换输入端42上的切换压力来切换。切换阀38在其 静止位置中使得充气输出端34相对于充气输入端32阻塞。从切换输 入端42上的最小压力起,切换阀38抵着弹簧40的力切换到其穿通位 置中,在该穿通位置中,充气输入端32和充气输出端34经由切换阀 38气动地彼此连接。充气输出端34至充气输入端32的排气,尤其在 切换阀38的闭锁位置中,可以经由止回阀44来实现。

切换阀38的切换输入端42经由节流阀46与充气输入端32连接。 在节流阀46与切换输入端42之间布置有压力容器48,该压力容器48 提高了所需要的必须流过节流阀46的空气量,由此改变切换输入端42 上的切换压力。因此,节流阀46和压力容器48以组合的方式起作用, 从而响应于充气输入端32上的压力变化延迟地在切换输入端42上将 那里存在的充气输入端压力调整为切换压力。这样做的目的是,只有 当过去足够长的时间以便将密封件安放在转动执行装置14中的时候, 才给充气输出端34充气。

相对快速地激活或者安放密封件,这是因为充气输入端32和密封 件控制输出端36借助于节流止回件50彼此连接,其中,密封件控制 输出端36不仅可以经由节流止回件50中的节流阀52充气,而且可以 首先经由节流止回件50中的另一个止回阀54充气。相反,密封件控 制输出端36经由节流止回件50的排气仅仅经由节流阀52来实现,这 是因为另一个止回阀54在排气方向上闭塞。由此,尤其相对于充气输 出端34至充气输入端32的排气,延迟地或者逐渐地解除转动执行装 置14中的密封件。

图3示出根据图2的节流止回件50在阀闭合的情况下在构造上的 剖面图。该节流止回件50具有壳体55或者阀体,在该壳体或者阀体 中,凭借弹簧58的力将闭塞体56压向阀座60。该壳体55或者该阀体 可以是用于压力控制装置28的多个部件或者所有部件的共同壳体或者 共同阀体并且在一种特别的实施方式中可以是车轮轴承6的一部分。 弹簧58压向支座62,该支座62借助于杆64和支座66相对于阀座60 得以固定。闭塞体56和阀座60具有彼此相对应的孔68和70作为节 流阀52。尤其是,通过孔68和70或者通过节流阀52,不依赖于闭塞 体56的位置,压缩空气可以在排气方向上从节流止回件50的流出侧 72流至流入侧74。

闭塞体56以及阀座60分别具有至少一个孔76或78,其具有相 对于孔68或70放大的横截面积。但是,不同于孔68和70,孔76和 78并非相应于彼此地布置。因此,在止回阀54的闭合状态下或者在闭 塞体56抵靠阀座60的情况下,孔76和78相对于彼此闭塞,从而空 气不能穿过孔76和78从节流止回件50的流出侧72流至流入侧74。

图4示出图2和图3的节流止回件50在止回阀54打开的情况下 的剖面图。该打开的位置在如下情况下实现,即流入侧74相对于流出 侧72的过压如此大,以至于流过孔78的压缩空气使闭塞体56抵着弹 簧58的力轴向移动并且由此打开使孔76和78彼此连接的压力腔79, 从而压缩空气可以从节流止回件50的流入侧74穿过孔78、压力腔79 和孔76流至流出侧72。只要完成节流止回件50的侧72与侧74之间 的压力平衡调整,弹簧58就再次使止回阀54闭合,从而实现在图3 中所示的布局。

图5以充气方向上的视图或者从节流止回件50的流入侧74朝向 流出侧72的视图示出阀座60连同在中间布置在阀座前面的支座66。 阀座60除了孔78还具有两个其他的类似于孔78的孔78’和78’’。经 由这些孔78、78’和78’’可以看到闭塞体56。该闭塞体56具有(如虚 线所示)孔76以及其他类似于孔76的孔76’和76’’,它们所有都相对 于阀座60中的每个孔78、78’和78’’错开地布置,从而当闭塞体56抵 靠阀座60时,没有空气流过孔76、76’、76’’、78、78’和78’’。

图6示出根据图1和图2的压力控制装置28的第一剖面图。该压 力控制装置28具有根据图3、图4和图5的结构设计方案的、根据图 2的节流止回件50,其中,图6示出根据图3的止回阀54的闭合位置。 在节流止回件50的流入侧74上分岔出据此与充气输入端32连接的压 缩空气管路80,该压缩空气管路80引导至切换阀38,该切换阀38在 所示的闭塞状态下将压缩空气管路80与压缩空气管路82隔开,该压 缩空气管路82与充气输出端34连接。尤其是,闭塞体84将压缩空气 管路82与压缩空气管路80隔开。在此,该闭塞体84通过弹簧40的 力经由布置在弹簧40与闭塞体84之间的密封圈85或者隔离圈(尤其 是橡胶圈)保持在其位置中。

止回阀44、节流阀46和压力容器48在结构上集成在切换阀38 的设计中。在此,节流阀46通过闭塞体84中的孔来实现,该节流阀 46将压力容器48与室86连接,在室86中布置有弹簧40。室86又经 由孔88与节流止回件50的流出侧72或者与密封件控制输出端36形 成连接。

止回阀44通过闭塞体84中的槽89和密封圈85来实现。压缩空 气可以经由槽89从密封件控制输出端36流至密封圈85,并且密封圈 85可以通过如下方式抵着弹簧40的力,即,压缩空气可以穿过闭塞体 84与密封圈85之间的间隙以及进一步穿过密封圈85中的开口漏出至 室86。

为了能够切换切换阀38,压力补偿通过孔89a来给定,其中,借 助于密封环89b和89c使压缩空气管路80和压力容器48相对于该孔 89a闭塞。在此,孔89将切换阀38的由密封环89b和89c界定的区域 (一部分闭塞体56在该区域中运动)与周围环境或者大气连接并且因 此被施加大气压力。

不同于根据图6的图示,代替最终将切换阀38的切换输入端42 与密封件控制输出端36连接起来的孔88,可以在室86与节流止回件 50的流入侧74或者压缩空气管路80或者充气输入端32之间设置备选 的孔或者压缩空气管路。

图7示出压力形成时的压力控制装置28。不同于根据图6的图示, 不仅节流止回件50中的止回阀54而且切换阀38分别处于打开的位置 或者穿通位置中。当给充气输入端32和密封件控制输出端36充气时, 这些阀位置被占据,其中,压力腔79中的压力必须至少如此大,以使 得止回阀54抵着弹簧58的力和节流止回件50的流出侧72的压力保 持在止回阀54的打开的位置中。在压力容器48中并且进而在切换阀 38的切换输入端42上的切换压力至少像用于切换切换阀38所需要的 最小切换压力那样大,从而切换阀38占据其打开位置。在该切换位置 中还给充气输出端34充气。

当要改变轮胎中的压力时,在充气输入端32上提供压缩空气,该 压缩空气根据所示出的箭头扩散。尤其是,首先打开节流止回件50中 的止回阀54,从而快速地给密封件控制输出端36充气,并且可以实现 将密封件安放在转动执行装置14中。此外,压缩空气迟缓地经由孔88 流入室86中,并且进一步经由孔或者节流阀46流入该室或者压力容 器48中。在压力容器48中,压力作为用于切换阀38的切换压力相对 于密封件控制输出端36上的密封件控制输出端压力只是缓慢地得以提 高。但是,当切换压力达到最小切换压力时,切换阀38抵着弹簧40 的力切换到其穿通位置中,从而经由切换阀38给充气输出端34充气, 并且接下来可以提高或者降低轮胎12中的压力。

图8示出压力降低时的压力控制装置28。在此,阀44和54处于 根据图6所示的切换位置中。但是,附加地在图8中示出如下箭头, 其显示出,在充气输入端32排气的情况下压缩空气如何回流至该充气 输入端32。尤其是,充气输入端32上的压力下降导致节流止回件50 中的止回阀54阻塞,从而接下来仅仅通过孔68和70并且进而以节流 的方式实现密封件控制输出端36的排气。相反,与此相对地,经由至 充气输入端32的切换阀38快速给充气输出端34排气。只有在如下稍 晚的时间点上,即当通常可以从该时间点出发使得充气输出端34完全 排气时,切换输入端42上的控制压力才通过压缩空气以节流的方式经 由节流阀46和孔88以及在这种情况下经由在节流止回件50中的节流 阀52流出而在如下程度上降低,即,切换阀38凭借弹簧40的力占据 切换阀38的闭锁位置。阀44和54的切换位置相应于后续在图6中所 示的位置。

在需要的情况下充气输出端34上仍然存在的过压可以在切换阀 38的闭锁位置中通过止回阀44或者槽89、室86和孔88导出至密封 件控制输出端36或者导出至充气输入端32。

图9示出根据图1的图示的部分放大图。尤其是,相对于出自图 1的图示放大地示出转动执行装置14的细节,并且下面首次对其进行 标记。

转动执行装置14具有定子90和转子92。定子90和转子92通过 间隙94彼此隔开,从而转子92可以相对于定子90无接触地转动。在 此,转子92的转动轴线是车桥2的转动轴线5。

间隙94在外部边缘上通过防污密封件96来密封,该防污密封件 96抵抗污物侵入该间隙94中。定子90具有同中心地围绕转动轴线5 布置的槽或者同中心的环形间隙作为空气室98。间隙94可以在空气室 98两侧上借助于密封件100和100’来密封。密封件同中心地围绕车桥 2的转动轴线布置并且以可轴向移动的方式支承在同中心地围绕转动 轴线5布置的密封件环形槽102和102’中。密封件环形槽102和102’ 从间隙94出发在密封件100和100’后面借助于同中心地围绕转动轴线 5地布置在该密封件环形槽102和102’中的O形环103和103’来密封。 此外,在密封件环形槽102和102’后面,控制管路104和104’通入密 封件环形槽102或者102’中,该控制管路104与压力控制装置28的密 封件控制输出端36共同连接。压力控制装置28的充气输出端34经由 工作管路106与空气室98连接。对应于空气室98,在转子侧,工作管 路108与间隙94相邻,该工作管路108通入压缩空气通道18中,其 中,工作管路108与压缩空气通道18之间的过渡部分可以理解为相对 于外部环境是密封的。

在向密封件控制输出端36施加压力时,压缩空气压向O形环103 和103’,这些O形环又压向密封件100和100’,这些密封件因此(跨 越间隙94地)挤压向转子92。由此,尤其借助于工作管路106和108 以及借助于相对于外部环境密封的空气室98,提供从充气输出端34至 压缩空气通道18的单通道转动执行装置,经由该转动执行装置可以给 轮胎充气或者排气。

使密封件控制输出端36排气导致:密封件100和100’在密封件环 形槽102或102’中往回运动并且再次释放间隙94,从而保护密封件100 和100’以保护免由通过不然的话在转子92上会发生的摩擦而受到磨 损。密封件100和100’为了释放间隙94的移动可以在需要时通过弹簧 或者其他复位元件来支持。

图10示出图9中所示的部分,但是其中,压力控制装置28并不 像图9中那样直接法兰连接至转动执行装置14上或者与转动执行装置 14的定子90在结构上形成一个单元,而是单独地布置在轮毂4旁边。 因此,压力控制装置28的充气输出端34和密封件控制输出端36并没 有直接与工作管路106或者与控制管路104连接,而是经由压缩空气 管路110或者112来提供相应的气动连接。然而,仅须将在这里未示 出的中央阀单元的在这里同样未示出的压缩空气通道16引向压力控制 装置28。因此,压力控制装置28可以有利地布置在该中央阀单元旁边 并且布置在具有车桥2的车轮1附近,尤其是当轮毂4的构造不允许 将压力控制装置28集成到轮毂4或者车轮轴承6中的时候。

图11示出出自图1的车轮阀22在轮胎充气设备30中的线路图。 车轮阀22构造为具有气动的控制输入端114和弹簧116的2/2换向阀。 此外,车轮阀22具有车轮阀输入端118和车轮阀输出端120。车轮阀 输入端118与控制输入端114连接。在车轮阀输入端118的排气状态 下,该车轮阀22凭借弹簧116的力占据车轮阀输出端120相对于车轮 阀输入端118的闭锁位置。因此,相反地,当车轮阀输入端118上的 压力并且进而还有控制输入端114上的压力达到或者超出在结构上预 先给定的最小压力时,车轮阀22占据从车轮阀输入端118至车轮阀输 出端120的穿通位置。前置于或者后置于车轮阀输出端120的是节流 阀122,从而车轮阀输入端118上的压力可以为了阻塞车轮阀22而下 降到预先给定的最小压力之下,而不会妨碍经由车轮阀输出端120和 节流阀122回流的、出自轮胎12的空气。

图12和图13示出根据图11的车轮阀22的结构上的设计方案的 第一或者第二剖面图,其中,图12示出在其闭锁位置中的车轮阀22, 而图13示出在其穿通位置中的车轮阀22。

在此,车轮阀22通过如下方式构成,即,车轮阀输入端118同时 形成控制输入端114。节流阀122由形成车轮阀输出端120的或者引导 至车轮阀输出端120的孔来形成,该节流阀122具有相对于车轮阀输 入端118或者引导至车轮阀输入端118的孔减小的横截面。因此,可 以使轮胎虽然从车轮阀输出端120至车轮阀输入端118发生缓慢排气, 但是不用使车轮阀22闭合。尤其是,车轮阀输入端118或者控制接头 114上的压力使得闭塞体124抵着弹簧116的力保持与阀座126相距开。 但是,在车轮阀输入端118上的压力相对快速地下降到预先给定的最 小压力之下的时候,经由车轮阀输出端120随之流入的空气不能使得 车轮阀22的闭塞体124抵着弹簧116的力与阀座126保持相距开。

图14示出根据本发明的实施例的一种轮胎压力改变方法128的示 意性图示。在开始130中,转动执行装置14已排气并因此在充气输入 端32上、充气输出端34上和密封件控制输出端36上不存在过压,在 开始130之后,要改变轮胎12中的压力。为此,对图1的描述中所提 到的中央阀单元例如借助于电磁阀操控新的有待调整的轮胎压力,并 且根据步骤132提供具有带有待调整的压力的、由压缩机提供的压缩 空气。所提供的压缩空气经由压缩空气通道16输送给压力控制装置28, 根据步骤134,该压力控制装置28在充气输入端32上接收该压缩空气。 根据步骤136,在充气输出端34上基于充气建立充气输入端压力。

根据步骤138,响应于在该充气输入端32上接收134压缩空气和 建立136充气输入端压力,经由止回阀54或者经由节流止回件50尤 其最大以第一体积流给密封件控制输出端36充气。这具有如下结果, 即,根据步骤140在密封件控制输出端36上建立密封件控制压力。此 外,压缩空气经由密封件控制输出端36流入密封件环形槽102和102’ 中。因此,根据步骤142,激活密封件100和100’或者使该密封件跨越 间隙94地抵靠在转子92上。由此,根据步骤144,密封空气室98。

在充气输入端32上接收134空气压力和建立136充气输入端压力 还具有使得切换阀38的切换输入端42充气的结果。但是,根据步骤 146,节流阀46界定出至切换阀38的切换输入端42的体积流。尤其 是,最大实现如下第二体积流,该第二体积流小于第一体积流,根据 步骤138以该第二体积流给密封件控制输出端36充气。根据步骤148, 结果是,在切换输入端42上建立切换压力,该切换压力的建立相对于 密封件控制压力的建立140是延迟的。根据查询150,只要切换压力并 没有至少像规定的最小切换压力那样大的话,那么切换阀38就保持在 其闭锁位置中。根据步骤152,只有当该切换压力至少达到最小切换压 力的时候,该切换压力才使得切换阀38切换到其穿通位置中。

前置于充气输出端34的可以是压力下降机构,其经由切换阀38 得以操纵和充气,而根据步骤154提供压力相对于充气输入端压力减 小的充气输出端压力或者得到压力下降。在步骤156中,以该充气输 出端压力以压缩空气给充气输出端34充气。

通过充气输出端34,使压缩空气穿过转动执行装置14引导至车 轮阀22的控制输入端,只要根据查询158在控制输入端114上存在的 压力像切换所需的最小压力那么大,那么根据步骤160,该车轮阀22 就占据其穿通位置或者从闭锁位置变换到穿通位置中。结果是,压力 控制装置28的充气输出端34至轮胎12的连接得以释放,从而给轮胎 充气或者排气,直到将轮胎压力调整到预先设置的新的轮胎压力上, 该新的轮胎压力与充气输出端34上的充气输出端压力相一致或者由充 气输入端32上的充气输入端压力来设置。

为此,中央阀单元可以拥有压力传感器,并且依赖于借助于该压 力传感器检测的值将其他的压缩空气输送给压力控制装置28的充气输 入端32或者导出压缩空气,以便维持所希望的充气输入端压力,并因 此最终获得所希望的轮胎压力。

尤其是,根据查询162,当充气输出端压力处于轮胎压力以上并 且车轮阀输入端压力至少像所要求的最小压力那么大的时候,根据步 骤164经由转动执行装置14给轮胎充气。与此相反,根据查询166, 当充气输出端压力小于轮胎压力并且车轮阀输入端压力又至少像最小 压力那么大的时候,根据步骤168尤其经由切换阀38和孔88给轮胎 12排气。如果在闭合切换阀38之后要在充气输出端34上保留剩余压 力的话,那么压缩空气流过槽89,抵着弹簧40的力使密封圈85从闭 塞体84上挤开,并且压缩空气流过闭塞体84与密封圈85之间的间隙, 并且接下来流过密封圈中的开口、室86、孔88以及节流止回件50直 至充气输入端32。

在中央阀单元上例如可以确定:不必再使压缩空气跟随至压力控 制装置28的充气输入端32或者从充气输入端32中导出以便维持所调 整的压力。由此发现,已调整到了所希望的轮胎压力。例如,响应于 此,根据步骤170随后尤其是通过中央阀单元实现充气输入端32的快 速排气尤其是完全排气。结果是使得充气输出端34尤其经由止回阀44 快速排气172。在此,排气快速地或者以如下体积流来实现,该体积流 大于使压缩空气从轮胎12经由车轮阀22上的节流阀122随之流动所 凭借的体积流。这导致根据步骤174该车轮阀输入端压力下降到最小 压力之下,并且车轮阀22最终根据步骤176占据其闭锁位置。

在该时间点上存在于轮胎12中的轮胎压力接下来根据步骤178得 以保持,而使压缩空气通道20、压缩空气通道18、转动执行装置14、 压力控制装置28和压缩空气通道16完全排气,尤其是排气至外部环 境空气压力。由此达到轮胎压力变化的结束180。

并行于充气输出端快速排气172,根据步骤182充气输入端排气 170具有如下结果,即,密封件控制输出端36也经由节流阀52或者经 由节流止回件50以节流的方式排气。但是,基于节流阀52,密封件控 制输出端压力相对于充气输出端压力相对缓慢地下降,从而根据步骤 184使得密封件100和100’尤其是相对于充气输出端34的完全排气延 迟地或者减缓地失效或者解除。因此,根据步骤186,只有当带有工作 管路108和106以及带有空气室98的单通道的转动执行装置14完全 排气时,尤其是排气至外部环境空气压力的时,该空气室98才朝向间 隙94的先前闭塞的部分或者朝向外部环境打开。

在前面的说明书和权利要求中所提到的所有特征,不仅能够单个 地使用而且能够以任意的相互组合使用。因此,本发明的公开内容并 不限于所描述的或者所要求权利的特征组合。更准确地说,所有的特 征组合都可以被视为是公开的。

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