JPS60500365A - 流体移送部材によるタイヤ冷却 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 流体移送部材によるタイヤ冷却 技術分野 本発明は空気タイヤを有する車輌の車輪、特に、運転中のタイヤの冷却に関する 。

背景技術 運転中に空気タイヤに蓄積される熱は、タイヤを非常に早く劣化させてしまう。

熱はタイヤ材料へ直接影響を与え、また、内圧を過大にする。大きく高価なタイ ヤを使用する土工用車輌では、タイヤの過熱による影響を低減するために、運転 速度、従って、トン哩／時間で表わされる車輌の生産性を制限することが必要で ある。

タイヤへの熱の悪影響は従来も認められており、種々な冷却装置が今までに提案 された。

従来の冷却装置の一つの型式としては、１９３４年５月１日付のＲ。ボラートｆ よる米国特許第１．９５６．７９３号、１９６０年８月８日付のり、Ｏ，モート による米国特許第４９４８，３２１号、１９７３年１月２日付のカルビンＪ、キ ングによる米国特許第３．７０８．００６号に例示される。この型式の冷却装置 は、タイヤ膨張チャンバ内に、熱が主として発生する踏面領域からタイヤが装着 されるリムまで延びる熱導体を設ける。そして、金属リムがタイヤの内部から熱 を除去する。

成る場合には、タイヤ材料から熱導体への熱伝達を促進するためにタイヤ膨張チ ャンバ内に所定量の液体が封入される。

１９１２年９月１０日付のＡ、Ｂ。クレーブによる米国特許第１、０３８．０９ ２号、１９１３年１月７日付の同様にＡ、Ｂ、クレーブによる米国特許第１．０ ４９．６７７号に例示される他のタイヤ冷却装置では、膨張チャンバまたは内側 チューブに収容した冷却液を、車輪の回転によって駆動されるポンプにより車輪 のハブに設けた熱輻射用冷却コイルへ送る。

１９６８年１２月３日付のＦ、Ｏ。スキッドモアによる米国特許第３．４１４． ０３６号に記載の様な更に他の型式の従来のタイヤ冷却装置は、膨張チャンバ内 に設けるが、またはタイヤ自体の内側面に形成し、膨張チャンバ内の空気または 冷却液または高伝導性ガスの循環を促進する。ダグラス自プルギンの英国特許第 １．３７７，４８９号は、この型式の冷却装置の変形を示し、これはタイヤに収 容した揮発性液体を導管を介して車輪のハブの冷却用凝縮器へ送り、その後、膨 張チャンバへ戻ス。

これ等の従来の冷却装置は、タイヤ自体の構造をがなり変更することを要し、ま た全体としての車輪組立体がかなり複雑となる。従って、タイヤから熱を排除す るには費用が嵩みすぎ、また複雑になりすぎる。いづれにしても、タイヤから熱 を排除するこれ等の型式の従来装置は、あまり採用されなかったと思われる。タ イヤにおける熱の蓄積の悪影響は、相変らず非常Ｋ［大な問題である。

本発明は、上述の様な問題の一つまたはそれ以上を克服することに指向される。

発明の開示 本発明の一側面では、回転可能なリムと該リムに装着されるタイヤとを有し、該 タイヤおよびリムが膨張可能なチャンバを限定し、更に・該膨張チャンバ内に位 置する所定量の冷却液を有し、また、該所定量の冷却液から該リムへ流体を移送 する流体移送装置を有する可撓性流体移送部材を備える車輌の車輪が提供され、 該流体移送部材は、リムに駆動可能に結合され、該所定量の冷却液に接触する。

熱は冷却用流体と冷却剤流体およびリムを連絡する材質のストリップとを介しタ イヤ踏面の領域からリムへ効率的に伝達される。本発明は、新しく製造される車 輪と同様に、既存の車輌の車輪に経済的に適合可能である。

膨張チャンバからの熱の高度に効率的な除去は、タイヤの寿命を延長し、特定の 土工用車輌等の場合には、運転が過熟によるタイヤ損傷を排除する目的のために 制限されなくてもよいため、車輌の運転のトン哩／時間で表わされる車輌の生産 性を増大する。

図面の簡単な説明 第１図は、本発明の一実施例による車輌の車輪の一部断面の立面図であり、 第２図は、第１図の線■−■に沿う第１図の車輌の車輪の断面図であり、 第３図は、第１図の車輪の一部の詳細な拡大断面図である。

発明を実施するための最良の形態 第１、第２図を参照すると、車輌の車輪ｌ／は、膨張チャンバ１３を有し回転可 能な環状リム／クニ装着される空気タイヤ１２を備えている。リム／４’は、車 輪軸受ｌ乙ニよって回転不能なハブ構造１ｓ（ｃ支承され、ハブ構造１５は、車 軸ハウジング７７に、結合される。タイヤ／２は公知の構造のものでもよく、リ ムｌψと、ハブ構Ｍ／夕と、車軸ハウジング／６と、関連する部材とは、下記に 詳細に説明するように本発明の実施例がリムを冷却する装置／ざを有してもよい ことを除き、公知の構造のものでもよい。

所定量の冷却液／ｑは、タイヤ／２の膨張チャンバ１３内疋位置している。冷却 液の量は冷却液のレベルの上面がリムｌｔＩより下にあるように定める。冷却液 ／９はタイヤ材料内で発生される熱を受取って保持し得る任意の液体で也よい。

好適なものとしてエチレングリコールがあり、これは高い比熱を有し、タイヤ材 料およびリムの金属材料の両者を腐蝕しない。

可撓性流体移送部材２／は膨張チャンバ／３内に配置される。可撓性流体移送部 材２１はリムｌψのハブを包囲して冷却１１１り中に下方へ延びる連続的なベル トであるのが好ましい。ベル）２／は、リムｌりのハブとベルト２／との摩擦係 合によってリム／弘ニ駆動可能に結合される。ベルト２１は、冷却液／９をリム ／Ｆへ移送する流体移送装置芯を備えてぃる。この実施例の流体移送値開評は、 多孔性可撓織物のベルト２／を形成することによって与えられる。この実施例で は、ベルト２／はパイル織物のカーペット材料のストリップから形成されるが、 液体を保持する開口部ないし孔を有するその他の可撓性材料をこの特別な例の多 孔性織物の代りに使用してもよい。ベルト２／は、少くとも部分的に液体吸収性 材料で形成されてもよい。この代りに、可撓性流体移送部材２／は、リム／４’ に駆動可能証結合される一端を有する材料のストリップでもよい。

リムｌψ自体から一層効率的に熱を除去する冷却装置ｌにの様な別の部材を設け ることによって、更に大きく冷却効果を高めることができる。これは、特定の型 式の車輌におけるタイヤ加熱問題の大きさによって種々な形態を取ってもよい。

例えば、冷却フィンを車輪の回転の際ニ空気の循環を増加するために車輪リム／ ４’の内側面に設けてもよい。この例の様に一層苛酷な条件の下では、冷却器Ｒ １ｔは、リム／ＬＣ装着される冷却コイル２６を通して他の冷却液を循環するこ とｒより冷却液／９から熱を直接に抽出するために設けられる。

第１図に関連して第３図を参照すると、この特定の例のリムｌ≠は、膨張チャン バ／３に面するリムの面ＩＣ環状溝２７を有している。冷却コイル２６は溝２７ 内に配置される。

冷却コイルムは膨張チャンバ１３の外側を含むリム／Ｆの他の個所に位置しても よいことが認められる。リムの金属材料が代表的に優れた熱導体であるため、熱 伝達は良好である。

タンク２ヲは他の冷却液の供給源３０ヲ収容し、ポンプ３１はタンク２りから冷 却流体を吸弓［シて冷却器３３を介しコイル２６へ送った後、冷却流体をタンク ２９へ戻す。冷却液の供給＃３０は、図示されない冷凍系統から供給されてもよ い。

装置３μは、ハブ構造ｌりと冷却液フィル２６との間で流体冷却液を伝達するた めに設けられる。伝達値開評は、同心状の外側および内側の部材３６　、３７を 夫々有している。

外側部材３６は車輪リム／Ｉｃ−緒に回転するように固定され、一方、内側部材 ３７は、回転不能な車軸ハウジング／７に固定される。通路３ｇは、回転可能な 外側部材３６＜配置され、コイル２乙の端部に連通し、一方、通路３りは、回転 不能な内側部材３７に配置され、冷却液の受取りおよび戻りの管路Ｎ　、　ＩＩ ／に夫々連通する。離れた四つの環状シールｐが外側および内側の部材３６．　 Ｊ７の間に配置され、伝達装置３グの通路３に、３ワの間を連通し、かつ漏洩を 防止する。他の形態の継手は、本発明の本質から逸脱することなく上述の構造の 回転可能な部分と回転不能な部分との間で流体を伝達するのに使用されてもよい 。

冷却液中に延び、リムから熱を消散する様にリムに冷却液を連続的に送るカーペ ットの様な多孔性材料の連続的なベルトを有する車輪は、本発明の好適実施例で ある。

付加的なタイヤ冷却は、リムに配置される冷却コイルを介し冷却液を伝達する装 置の付加によって得られる。

産業上の利用可能性 本発明は、膨張チャンバ／３を有するタイヤ／２を備える通常の型式の任意の種 々な車輌の車輪に利用可能である。

運転の際、膨張チャンバ／３内の冷却液ｌｑは、タイヤｔ２の踏面および隣接す る側壁領域から熱を吸収する。運転中の車輪／／の回転運動は、連続的な熱伝達 ベル）２／を駆動し、ベルト２１は加熱された冷却液／デの部分をリムｌ≠に接 触する様に搬送し、該熱はコイルムの別個の液体冷却剤中＜　ＩＪム／ψから伝 達された後、タンク３２へ伝達され、ポンプ３１の圧送作用によって冷却器３３ へ伝達される。

リム／ψに接触する様に搬送され上述の態様で冷却される彫版チャンバ１３内の 冷却液／ｑは、部分的とベルト自体内で、また部分的に落下または遠心力によっ て外方へ飛び散って膨張チャンバ／３の冷却液／ｑ中へ戻される。尚、車輪の運 転の際、回転速度は充分に遅く、冷却液／９が車輪の底には寸維持される。

車輌の車輪／／を荒れ地で運転すると、はねかけにより更に多く、かつより直接 に冷却液１９からリム／弘へ熱伝達が行なわれる。上述の様なベルトによって与 えられる熱伝達の基本的なり様に加えて、ベルトは該はねかけを促進する傾向が あり、従って、成る条件の下ではより多くより、直接に熱伝達を行う。

種々な型式の材料は、本発明の本質から逸脱することなくリムｌ弘に対する種々 な位置で使用可能なことが認められる。

熱伝達ベルト２／が全体として車輌の車輪の質量に比較して比較的軽く、多量の 冷却液が効率的な熱伝達のために必要でないため、本発明は、車輌の車輪への高 価な追加を必要とせず、燃料効率を何ら低減することもなし）。

冷却ベルト２１および冷却コイルムの付加により、非常に安価で効率的なタイヤ 冷却装置が提供される。

本発明のその他の側面、目的および利点は、図面と、開示と、請求の範囲とを精 査することによって得られる。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　回転可能なリム（／りと該リム（／すに装着されるタイヤ（ｌｌ）とを備 え、該タイヤおよびリムが膨張チャンバ（／３）を限定し、更に、該膨張チャン バ（／３）内ｆ位置する所定量の冷却液（ｌｌ）を備える車輌の車＠Ｃ１／）に おいて、 前記体積の冷却液から前記リムへ流体を移送する流体移送装置（２りを有する可 撓性流体移送部材（２／）を備え、該流体移送部材（２１）が、該リム（ｌすに 駆動可能に結合され、該体積の冷却液（／？）Ｋ接触することを特徴とする車輌 の車輪（／／）。 ２　請求の範囲第１＠に記載の車輌の車輪（ｌｌ）において、前記流体移送装置 （２りが、可撓性多孔織物で形成される材料のストリップ（２／）である車輌の 車輪（ｌｌ）。 １　請求の範囲第２項に記載の車輌の車輪（ｌｌ）において、前記材料のストリ ップ（２／）が連続的なベル）　（２／）である車輌の車輪（ｌｌ）。 ４　請求の範囲第１項に記載の車輌の車輪（／／）において、前記流体伝達ベル ）　（，２／）が、少くとも部分的に液体吸収性材料で形成される車輌の車輪（ ｌｌ）。 ５、請求の範囲第１項に記載の車輌の車輪（ｌｌ）において、前記リムを冷却す る装置（ｔｒ）を更に備える車輌の車輪（ｌｌ）。 ６　請求の範囲第５項に記載の車輌の車輪（ｌｌ）において、前記冷却装置（ｌ ｌ）が前記リム（／りに装着される冷却液循環コイル（ム）と、該コイル（２６ ）を介して別個の冷却液を循環するポンプ（３１）とを有する車輌の車輪（ｌｌ ）。 ７、　請求の範囲第６項に記載の車輌の車輪（ｌｌ）において、回転不能なハブ 構造（ｌＳ）を備え、該ハブ構造が前記ポンプ（３１）によって流体の連通状態 にあり、該ハブ構造（１５）と前記冷却液コイル（２６）との間で前記別個の冷 却液を伝達する装置（３りを有する車輌の車輪（／／）。