[发明专利]车轴通气系统

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2011年8月17日提交的系列号为No.61/524,476的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及用于车轴的通气系统。更具体地，本发明涉及用于重载车辆（例如卡车和牵引车-拖车或半拖车）的车轴的通气系统。更具体地，本发明涉及车轴通气系统，其包括止回阀和排气管道，该止回阀安装在车轴上，并且与该车轴内部流体连通，该排气管道流体地连接到止回阀。该系统释放在车轴中以及在安装于车轴上的车轮端部组件中累积的压力，同时保护止回阀的完整性并且防止污染物进入车轴和车轮端部组件，从而延长车轮端部组件的各部件的寿命。

背景技术

应当理解，本发明的车轴通气系统可以用于包括轮胎充气系统的重载车辆和不包括轮胎充气系统的重载车辆，本文仅仅以举例的方式参考具有轮胎充气系统的重载车辆。重载车辆通常包括卡车和牵引车-拖车或半拖车。牵引车-拖车和半拖车（为了便利的目的而共同称为牵引车-拖车）包括至少一个拖车，有时候是两个或三个拖车，这些拖车均由单个牵引车拉引。为卡车或牵引车-拖车的所有重载车辆都包括多个轮胎，每个轮胎都用诸如空气的流体或气体充气到最佳或推荐压力，该压力在本领域中被称为目标压力。

然而，众所周知的是，空气通常可能以逐渐的方式从轮胎中泄漏，但是有时候，当轮胎存在问题（例如缺陷或由路面危险源所导致的刺穿）时可能会从轮胎中快速泄漏。因此，需要规律地检查每个轮胎中的空气压力，以确保轮胎不会显著低于目标压力而充气不足。如果空气检查显示轮胎充气不足，那么期望的是使空气能够流入到轮胎中以使该轮胎返回到目标压力。同样，众所周知的是，轮胎中的空气压力可能由于周围空气温度增加而增大，从而需要规律地检查每个轮胎中的空气压力，以确保轮胎不会大大高于目标压力而充气过度。如果空气检查显示轮胎充气过度，那么期望的是使空气能够从轮胎流出以使该轮胎返回到目标压力。

任何指定的重载车辆设备上的轮胎的巨大数量使得难以针对每个轮胎手动地检查和保持目标压力。这个困难部分地是由于以下的事实：车队中的牵引车-拖车的拖车或卡车可能长时间位于某个地点，在这个期间可能不会检查轮胎压力。这些拖车或卡车中的任一个都可能在即时通知的情况下投入使用，这导致可能以充气不足或充气过度的轮胎进行操作。与处于目标压力或者在目标压力的最佳范围内的轮胎的操作相比，这样的操作可能增加使用的轮胎的性能低于最佳性能且使用寿命降低的机会。

此外，当车辆在公路上行驶时，如果轮胎遇到导致轮胎充气不足（例如由于撞击路上危险源而引起泄漏）的条件，那么在车辆继续行驶时充气不足持续不减弱的情况下，轮胎的寿命和/或性能可能显著地降低。同样，如果轮胎遇到导致轮胎显著充气过度（例如由于周围空气温度增加而导致压力增大）的条件，那么在车辆继续行驶时充气过度持续不减弱的情况下，轮胎的寿命和/或性能可能显著地降低。在这种低于最佳充气条件下长距离和/或长时间行驶的车辆（例如卡车或牵引车-拖车）中，通常增大了显著降低轮胎寿命的可能性。

在每个轮胎中保持目标压力的这种需要以及车辆操作者必须手动检查轮胎压力和保持目标压力下或附近的合适轮胎压力的不便利，引起了轮胎充气系统的发展。在这些系统中，选择用于车辆轮胎的目标充气压力。然后，系统监测每个轮胎中的压力，并且当监测的压力下降到目标压力以下时试图通过对轮胎充气而将每个轮胎中的空气压力保持为目标压力或目标压力附近。这些现有技术的轮胎充气系统利用多种不同的部件、布置和/或方法将空气从车辆的空气供应装置供应到轮胎而使轮胎充气。某些现有技术的系统还能够放气，并且当监测压力上升到高于目标压力时，这些系统通过将空气从轮胎排放到大气而使轮胎放气。

一种类型的轮胎充气系统布置包括使气动供应管道或管线穿过中空的车轴延伸到旋转联接头，该旋转联接头安装在车轴轴颈的端部中或者安装在车轮端部组件的毂盖上。旋转联接头是气密旋转密封件，使得非旋转车轴和旋转轮胎之间能够流体连通。在供应管线经历泄漏或破裂的情况下，或者在旋转联接头经历泄漏的情况下，在中空车轴和车轮端部组件中可能累积空气压力。如果累积的压力保持不被释放，那么车轮端部组件的各部件可能损坏。

更具体地，车轮端部组件通常包括车轮轮毂，车轮轮毂可旋转地安装在轴承组件上，而轴承组件又固定不动地安装在车轴的外侧端部上，通常被称为车轴轴颈。轴承组件包括可以由轴承间隔件分隔开的内侧轴承和外侧轴承。车轴轴颈螺母组件通过可螺纹接合的螺纹将轴承组件固定在车轴轴颈上，该螺纹加工到车轴轴颈的外侧端部的外径中。