本發(fā)明涉及一種用于車輪的充裝壓縮空氣的輪胎的輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備，其包括用于給輪胎填充和/或排放壓縮空氣的調(diào)節(jié)閥裝置，壓縮空氣是由用于產(chǎn)生輪胎充氣壓力的壓縮機裝置供給的。此外，本發(fā)明還涉及一種用于填充充裝壓縮空氣的輪胎的方法以及一種配備有輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備的商用車掛車。

背景技術(shù)：

本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域主要延及商用車技術(shù)。對于商用車的通常為氣動的制動設(shè)備，已經(jīng)存在一種壓縮空氣系統(tǒng)，該壓縮空氣系統(tǒng)通常由自身車載的壓縮機供給(壓縮空氣)，該壓縮機一般是由商用車的內(nèi)燃機驅(qū)動的。通過這種方式產(chǎn)生的壓縮空氣通常不單單只供氣動制動系統(tǒng)使用；除此之外例如也可以對車輪的氣動彈性懸架設(shè)備和在本發(fā)明范圍內(nèi)所關(guān)心的輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備提供供給。

按照現(xiàn)行規(guī)定，車輛壓縮空氣系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力水平限于最大8.5Bar。視車輛載荷而定，通過輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備依據(jù)負載對輪胎進行充氣。

因此，與車輛載荷較高的情形相比，在車輛載荷小的情況下應(yīng)調(diào)定較小的輪胎壓力。對于這種依據(jù)負載給輪胎填充壓縮空氣，還需要超過8.5Bar的最大系統(tǒng)壓力水平的壓力水平，亦即根據(jù)輪胎結(jié)構(gòu)型式直至高達9.5Bar，所以該系統(tǒng)壓力水平不足以運行輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備。

由WO 01/70521 A1披露了一種具有附加增壓裝置的輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備。所述增壓裝置設(shè)計成一個用于增強輪胎空氣供應(yīng)系統(tǒng)的空氣壓力的專用增壓泵，該增壓泵帶有入口和出口。其中，入口與車輛的系統(tǒng)壓力供應(yīng)系統(tǒng)連接，而出口與輪胎連接。增壓泵設(shè)計成一個往復(fù)式的活塞壓力泵，并使空氣壓力提高超過系統(tǒng)壓力所期望的量值。由于結(jié)構(gòu)型式之故，所述增壓泵產(chǎn)生很高的壓縮空氣損失，該損失大致為在輸入側(cè)供給的系統(tǒng)壓縮空氣的一半。這樣導(dǎo)致很高的能量消耗。

US 8,528,611 B2公開了用于輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備的另一種解決方案，該輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備具有一個附加的壓縮機裝置，以產(chǎn)生超過系統(tǒng)壓力水平的高壓力水平用于對輪胎進行充氣。然而在這種情況下壓縮機裝置并不是由系統(tǒng)壓力提供供給，而是從大氣取用待壓縮的空氣。原則上在此只使用一個單獨的附加壓縮機，該壓縮機由于還附加地需要驅(qū)動裝置之故，與上文作為現(xiàn)有技術(shù)說明的增壓裝置相比，造成了在設(shè)備技術(shù)上提高的費用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明的目的是，進一步改進這種類型的輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備，使得以設(shè)備技術(shù)上最少的費用便能實現(xiàn)合乎需要地節(jié)能的壓縮空氣供應(yīng)，用以在超過系統(tǒng)壓力水平的高壓力水平上對輪胎進行充氣。

此目的基于如權(quán)利要求1前序部分所述的輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備，結(jié)合該權(quán)利要求特征部分所述的特征得以實現(xiàn)。在方法技術(shù)方面，此目的通過權(quán)利要求6得以實現(xiàn)。關(guān)于包括輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備的商用車掛車則參見權(quán)利要求8。相應(yīng)后繼的從屬權(quán)利要求反映了本發(fā)明的一些有益的發(fā)展設(shè)計。

本發(fā)明包含的技術(shù)教導(dǎo)是，壓縮機裝置為了產(chǎn)生輪胎充氣壓力是通過如下方式由車輪的機械旋轉(zhuǎn)運動驅(qū)動的：設(shè)置在壓縮機裝置與車輪之間的傳動裝置將車輪的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動運動傳遞至壓縮機裝置的驅(qū)動軸。

本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點尤其在于，利用了在車輛運動中本來就存在的車輪旋轉(zhuǎn)運動，方式是：將該旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)由傳動裝置分支出來，用以運行壓縮機裝置。由此，輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備獨立于系統(tǒng)壓力p_s并且還可以(根據(jù)壓縮機裝置的功率配置)具備更高的壓力水平，從而最大可實現(xiàn)的輪胎充氣壓力p_r可以大于系統(tǒng)壓力p_s，該系統(tǒng)壓力則主要可以用來運行氣動的制動設(shè)備和/或(彈性)懸架設(shè)備。

用于將車輪的機械旋轉(zhuǎn)運動傳遞到壓縮機裝置的驅(qū)動軸上的傳動裝置例如可以構(gòu)造為齒輪傳動機構(gòu)。這種實施方式適合于能夠?qū)鲃友b置安放在接近車輪的位置的情形。如果情況并非如此并且就這方面來說還要跨越較大的功率傳遞路途，則提出：將所述傳動裝置構(gòu)造為鏈傳動機構(gòu)或帶傳動機構(gòu)。如果不方便在輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備的安裝位置處安置運動的牽引器件，那么作為此外的另選方案而提出：將所述傳動裝置構(gòu)造為液壓泵-液壓馬達-組件系統(tǒng)。在此情況下，通過可固定布設(shè)安置于車輛的區(qū)域內(nèi)的壓力介質(zhì)管路來實現(xiàn)流體的功率傳遞。該傳動裝置的液壓泵部分于是可以安放在接近車輪的位置，而液壓馬達部分可以優(yōu)選直接裝配在傳動裝置的驅(qū)動軸上。

此外，也可以考慮將傳動裝置構(gòu)造為發(fā)電機-電動機-組件系統(tǒng)。在此情況中，在車輛的區(qū)域內(nèi)可布設(shè)電導(dǎo)線，用以進行功率傳遞。該傳動裝置的發(fā)電機部分可以安放在車輪的區(qū)域內(nèi)，而電動機部分則可以安裝在傳動裝置的驅(qū)動軸上。在所有這些情況下，傳動裝置確保能夠?qū)崿F(xiàn)可獨立于車輛的系統(tǒng)壓力網(wǎng)或車載供電網(wǎng)運行的輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備，該輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備能以簡單方式按需控制地由車輪的運動驅(qū)動。

根據(jù)一種改進本發(fā)明的措施，提出：在壓縮機裝置的空氣輸出側(cè)接有空氣干燥器單元。該空氣干燥器單元負責(zé)對由壓縮機裝置從大氣中吸入的空氣(在用它對所連接輪胎充氣之前)進行干燥。如此干燥的壓縮空氣與未經(jīng)干燥的壓縮空氣相比將輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備內(nèi)部的腐蝕降至最小程度。優(yōu)選經(jīng)過設(shè)置在壓縮機單元進氣側(cè)的空氣過濾器從大氣中吸入空氣。

為使輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備只在需要時運行，提出：在傳動裝置與驅(qū)動該傳動裝置的車輪之間設(shè)置一個離合裝置。優(yōu)選由輪胎的壓縮空氣需求來實現(xiàn)對離合裝置的操作。這意味著：當(dāng)輪胎充氣壓力p_r下降到低于界定的最低限度時，便接通在車輪與傳動裝置之間的離合器。與此相反，當(dāng)輪胎充氣壓力p_r達到確定的例如為9.5Bar的最大值時，則離合裝置分離。這種技術(shù)方案提供了一種簡單而穩(wěn)健的、合乎需要的輪胎充氣操控。作為此外的另選方案，也可以考慮通過電控制信號來操控所述離合裝置，以使該離合裝置在需要時運行。

此外，可以通過適當(dāng)?shù)膫鞲袡C構(gòu)，例如轉(zhuǎn)數(shù)計，來監(jiān)視傳動裝置的運行狀態(tài)，以便測定是否存在車輛運動產(chǎn)生的機械驅(qū)動能。用于電氣操控輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備的上級控制系統(tǒng)可對該信息加以利用。畢竟，在本發(fā)明的解決方案中，車輛的運動是輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備能夠(優(yōu)選通過閉合離合裝置)運行的前提條件。

按照本發(fā)明的解決方案優(yōu)選應(yīng)用在商用車掛車中并在那里獨立于經(jīng)由聯(lián)結(jié)部位輸送的系統(tǒng)壓力p_s工作。與此不同，經(jīng)由商用車掛車的聯(lián)結(jié)部位則可以給氣動的掛車制動設(shè)備提供系統(tǒng)壓力p_s。也可以考慮通過該中央壓力接口同時運行氣動的彈性懸架設(shè)備，以便在商用車掛車內(nèi)實施氣動的附加功能。

附圖說明

下文借助唯一的附圖隨同對本發(fā)明優(yōu)選實施例的說明一起詳細地闡述另外一些改進本發(fā)明的措施。附圖示出了安置在商用車掛車中的輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備、掛車制動設(shè)備以及(彈性)懸架設(shè)備的示意圖。

具體實施方式

根據(jù)附圖，在僅示意性表示的商用車掛車1中設(shè)置有一個氣動系統(tǒng)，該氣動系統(tǒng)經(jīng)由輸入側(cè)的聯(lián)結(jié)部位2與(未進一步示出的)牽引車的氣動系統(tǒng)相連接，其產(chǎn)生壓縮空氣的壓縮機為商用車掛車1的氣動系統(tǒng)提供最大8.5Bar的系統(tǒng)壓力p_s。經(jīng)由分配閥3，首先為氣動的掛車制動設(shè)備提供系統(tǒng)壓力p_s，該掛車制動設(shè)備包括一個用于貯備執(zhí)行制動過程的壓縮空氣的儲壓器4以及一個制動閥裝置5，經(jīng)由該制動閥裝置氣動地操控(未進一步示出的)制動件。

在該實施例中，在聯(lián)結(jié)部位2處除了氣動的掛車制動設(shè)備之外還接有氣動的懸架設(shè)備，該懸架設(shè)備包括一個(示例性示出的)用于車軸減震的空氣彈簧氣囊單元6，該空氣彈簧氣囊單元由彈簧水平閥單元7操控，該彈簧水平閥單元由儲壓器8供給壓縮空氣。在此，儲壓器8經(jīng)由接在上游的限壓閥9連接于系統(tǒng)壓力p_s。

獨立于此，在商用車掛車1中還集成有輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備，該輪胎壓力調(diào)節(jié)設(shè)備包括一個用于依據(jù)負載給輪胎11填充壓縮空氣的調(diào)節(jié)閥裝置10。由自給自足的壓縮機裝置12在調(diào)節(jié)閥裝置10的輸入側(cè)提供壓縮空氣。壓縮機裝置12為了壓縮從大氣中吸入的空氣而由車輪的機械旋轉(zhuǎn)運動進行驅(qū)動。為此，設(shè)置在壓縮機裝置與車輪之間的傳動裝置13將車輪的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動運動傳遞至壓縮機裝置12的驅(qū)動軸。

在該實施例中，傳動裝置13構(gòu)造為液壓泵-液壓馬達-組件系統(tǒng)，在該組件系統(tǒng)(未詳細示出)中，液壓泵安裝在配備有輪胎11的車輪的軸上，而液壓馬達部分安裝在壓縮機裝置12的驅(qū)動軸上。通過油循環(huán)管路(虛線)進行傳遞。

在壓縮機裝置12上，在空氣輸出側(cè)接有一個空氣干燥器單元14，以便充分干燥由壓縮機裝置12通過吸入周圍空氣所產(chǎn)生的壓縮空氣，然后才將壓縮空氣提供給調(diào)節(jié)閥裝置10的供給壓力接口，從而所述調(diào)節(jié)閥裝置能夠依據(jù)負載對與之在工作管路側(cè)連接的輪胎11填充壓縮空氣。

在該實施例中，調(diào)節(jié)閥裝置10以電氣方式(點劃線)操控離合裝置15，該離合裝置設(shè)置在壓縮機單元12的驅(qū)動軸上，以便能夠根據(jù)需要分離或接通驅(qū)動功率流。由此能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮機裝置12合乎需要的運行。在該實施例中，離合裝置15構(gòu)造為氣動先導(dǎo)控制的片式離合器。

本發(fā)明并不局限于前述的優(yōu)選實施例。確切地說，也可以考慮由此得出的變型，這些變型也被囊括于后附權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。于是，例如也可以通過輪胎10的壓縮空氣需求來進行對離合裝置15的操控，在該輪胎內(nèi)其壓力水平以上述方式用作離合裝置15的操控壓力。此外，也可以按照其他結(jié)構(gòu)型式來設(shè)計傳動裝置13，例如將其設(shè)計為齒輪傳動機構(gòu)。

附圖標記列表

1 商用車掛車

2 聯(lián)結(jié)部位

3 分配閥

4 儲壓器

5 制動閥裝置

6 空氣彈簧氣囊單元

7 彈簧水平閥單元

8 儲壓器

9 壓力調(diào)節(jié)閥

10 調(diào)節(jié)閥裝置

11 輪胎

12 壓縮機裝置

13 傳動裝置

14 空氣干燥器單元

15 離合裝置