JPS63501632A - 液圧または空気圧制御装置および該装置を走行中の自動車のタイヤ内圧力制御に応用した装置 - 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】

液圧または空気圧制御装置および該装置を走行中の自動車のタイヤ内圧力の制御 に応用した装置本発明は、水圧または空気圧の制御装置に関する。この制御装置 を用いると、ジヤツキまたは自動車のタイヤ等の空間部の圧力を増減させること ができる。本発明はまた、この装置を応用した走行中の自動車のタイヤに膨張収 縮を行わせるための圧力制御装置にも関する。 ジヤツキまたは自動車のタイヤ等の空間部の圧力調整を電気バルブやディストリ ビユータを用いて行ういろいろな装置が既に知られている。 このような装置には限られた用途しかないとか、複雑でしかもその装置が設置さ れている場所で電気制御を行う必要があるため取扱いが面倒であるという欠点が ある。 本発明は、このような欠点を解消して、加圧流体による制御手段のみを用いて動 作させることのできる水圧または空気圧制御装置を提供することを目的とする。 この装置を用いると、電気的インターフェイスを全く使わずにすむ。 本発明の別の目的は、圧力源を１つのみ用いて遠隔操作が可能な装置を提供する ことである。 本発明の別の目的は、動作が早く、大量の流体を通過させることのできる装置を 提供することである。 本発明の別の目的は、特に、温度、湿度、粉度、衝撃、振動、霜に関して非常に 苛酷な条件下でも動作する装置を提供することである。 本発明の別の目的は、圧力制御または圧力供給を常時行う必要のない装置を提供 することである。 本発明の別の目的は、例えばタイヤに対して弁を１つのみ使用して気密性を実現 し、従って、従来の膨張弁におけるのと同じぐらいに安全な装置を提供すること である。 本発明のさらに別の目的は、流体の迅速な排出操作、つまり自動車のタイヤにお いてはタイヤの迅速な収縮操作を非常に信頼性高く実行できる装置を提供するこ とである。 本発明のさらに別の目的は、流体の排出が容易な装置を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、簡単で廉価な装置を提供することである。 本発明によれば、圧力源と、代表的な使用空間であるジヤツキやタイヤと、排出 孔、例えば大気中への排出孔との間に配置されており、圧力源に好ましくはパイ プにより接続される第１の孔と、使用空間に好ましくはパイプにより接続される 第２の孔と、特に大気に通じていることが好ましい排出孔とを備える、加圧流体 を使用空間、すなわち加圧流体収容容器に注入したり、使用空間、すなわち加圧 流体収容容器から排出孔に向けて排出させたりを意志のままに行わせるための液 圧または空気圧制御装置であって、上記３つの孔を備える適当な物体内に、制御 用低圧である第１の圧力に反応して上記使用空間を上記排出孔と連通させる手段 と、高圧である第２の圧力、好ましくは圧力源から供給される圧力に反応して使 用空間を圧力源と連通させると同時に使用空間と排出孔の連通を阻止する手段と を備えることを特徴とする装置が提供される。 上記圧力反応手段により、低圧または高圧が１つのみ設けられている孔を通って 上記装置に伝えられることが好ましい。 すなわち、上記装置の場合には第１の孔を介してこの装置が圧力源に接続される 。 上記圧力反応手段としては例えば液圧または空気圧に関係する分野で通常使用さ れるすべり弁を用いることが可能である。しかし、上記反応手段は膜により制御 される弁またはバルブを備えていることが好ましい。 第３の孔、すなわち排出孔は、通常は例えば弁により封鎖されているが、この弁 は、弁制御空間内の圧力に反応して開放されることが好ましい。なお、この弁は 、第１の孔の位置で低圧供給手段に接続されることが好ましい。 従って、通常の状態、すなわち低圧がまったく上記装置に加えられていないとき には排出弁は封鎖されたままであるため排出孔が汚れることはなく、破損および 氷結の危険性もない。 好ましい実施態様によれば、上記装置は所定数の排気されるべき空間を備えてい る。これら空間は第１の孔に接続されていて、この第１の孔に接続されたパイプ の全体排気により排気される。 通常は排出弁が封鎖されている前記の°場合には、上記装置が、排気する空間を １つのみ、すなわち排出弁制御空間のみを備えるようにすることが可能である。 圧力源に接続される第１の孔と使用空間であるタイヤに接続される第２の孔の間 の通路は通常は例えば低圧である第１の圧力が作用している弁により封鎖されて いて、この弁が開放されることはないことが望ましい。すると、この低圧が排量 弁制御空間にのみ伝えられる。 タイヤに接続される第２の孔は、排出路を介して排出弁に接続されることが特に 好ましい。この排出路は通常は開放されており、制御用の低圧である第１の圧力 には反応しないが膨張用の高圧である第２の圧力には反応する弁により封鎖され る。この弁は非常に単純で安価なものでよく、第１の孔と第２の孔の間の通路を 封鎖する弁に機械的に固定するとよい。 すると、第１の孔と第２の孔の間の通路は、第２の孔と排出孔の間の通路が開放 されたときに封鎖され、逆の場合には開放される。 上記の装置は複数の膜付弁を用いることにより特に簡単に実現することができる 。例えば、膜を１枚のみ使用して、この膜を間にはさんで互いに接するように配 置される２つの部分で上記装置を構成する。この場合、排出孔に通じているこの 装置内部の適当な第１の空間内では、膜の一方の側に排出弁が配置され、反対側 には排出弁制御空間が配置されている。 また、第２の空間内には二重弁が配置されている。この二重弁の一方の弁は

【の 一方の側に位置して圧力源に接続される第１の孔を封鎖するのに対し、もう一方 の弁は膜の他方の側に位置してこの弁が移動したときに第２の孔と排出孔の間の 通路を封鎖する。 従って、タイヤを膨張させたい場合には、高圧を加えてまず排出弁を開放し短時 間空気を排出させる。すると、第２の孔と排出孔を接続する、通常は開放された 状態にある弁の下方の圧力が低下する。これに対して第１の孔と第２の孔の間の 通路を封鎖する弁は開放される。この弁の運動に伴って、第２の孔と排出孔の間 の通路に付属した弁がこの通路を封鎖する。この後、圧力低下のため、すなわち 第１の孔と第２の孔の間の通路が特別な構成となっているために、膨張用高圧が 遅れて第２の孔に伝達される。 上記のように、短時間空気を排出させることにより通路ならびに排気弁の掃除が 可能である。 本発明の別の実施態様によれば、上記装置は４つの弁を備える。すなわち、第１ は、通常は閉じられていて第２の孔すなわち使用孔を封鎖する一方、吸入用第１ の孔に直接接続されて弁制御空間内の低圧または高圧に反応する使用弁である。 この弁を封鎖するには、ばねを用いることが好ましい。第２は、通常は開放され ているが第３の孔すなわち排出孔を封鎖して、この排出孔と第２の孔に通じる使 用弁の間の通路を遮断する機能をもつ排出弁である。第３は、通常は封鎖されて いて第１の孔すなわち吸入孔と排出弁制御空間の間の通路を遮断している制御弁 である。最後の第４は、通常は第１の孔すなわち吸入孔と第２の孔すなわち使用 孔の間の通路を封鎖するが、排出弁が封鎖位置にきた後に吸入孔の圧力が十分大 きくなると開放される較正弁である。 本発明によれば、静止状態では使用弁、較正弁、制御弁は封鎖されているのに対 し、排出弁は開放されている。低圧パルスを第４の孔に加えると、使用弁制御空 間内が低圧となり使用弁が開放される。この圧力は較正弁を開放させるには不十 分な大きさであるため、較正弁は封鎖された状態にとどまる。また、この圧力は 制御弁を開放させるにも不十分な大きさであるため、制御弁も封鎖されたままで ある。従って、排出弁が開放されて使用空間内の加圧空気が第２の孔および第３ の孔に通じる通路を通って排出され、圧力が低下する。場合によっては完全に排 気されてしまうこともある。 上記の場合とは逆に第１の孔に高圧を加えると、同様に使用弁が開放される。し かしこれと同時に、第１段階として制御弁が開く。この結果高圧が排出弁制御用 油空間に伝えられて排出弁が封鎖される。従って空気はもはや排出されない。 吸入孔の圧力が上昇し続けると較正弁が開く。すると吸入孔は、第２の孔である 使用孔と連通する。この結果、第２の孔はもはや使用弁により封鎖されていない ので、この第２の孔を通って使用空間内に高圧空気が流入する。第１の孔に高圧 を加えるのを止めると、上記装置は静止状態に戻る。 先に述べたように、答弁は活空間内に配置された膜により制御されることが好ま しい。活空間、すなわち制御弁制御空間および排出弁制御空間では膜が移動して 使用弁が開放されけず直接作動させることが可能である。というのは、較正弁は 完全な高圧にしか反応しないからである。　好ましい実施態様によれば、上記装 置はさらに、内部排気用のいろいろなバイブを備えている。これらバイブを用い て膜の非作用面の側に位置する死空間の排気を行う。さらに、バイブの途中には 逆流防止弁を設置して、バイブ自体ならびに死空間に外部から不純物が入らない ようにする。 上記答弁および膜は、低圧または高圧が加えられていないときには通常の引張コ イルばねにより通常位置に保持されている。 本発明にはいろいろな用途がある。例えば、ジヤツキの制御に本発明を応用する ことができる。　本発明の装置はまた、走行中の自動車のタイヤの圧力制御に応 用可能である。 走行中の自動車のタイヤの圧力制御装置は既にいろいろな種類のものが知られて いる。 例えばワブコ　ウェスティングハウス（ＷＡＢＣＯＷＥＳＴＩＮＧＨＯＵＳＥ） 社のフランス国特許第２．３５７．３８８号に、走行中の圧力制御装置が記載さ れている。この特許に記載の装置の場合は、車輪の軸線上の回転継手付バイブを 介して、各タイヤが、複雑な電気弁で構成されたディストリビユータに接続され ている。 この装置を用いる場合には各タイヤを互いに独立に制御することはできない。特 に、この場合には、システムを定常状態にするたびごとに不定期に膨張、収縮を 行わせ、圧力を測定し、この測定値を所望の値と比較し、両方の値が一致するま で制御を行う必要がある。 ロバート　ボッシュ（ＲＯＢＥＲＴ　ＢＯ３Ｃ）Ｉ）社のフランス国特許第２． ４９９．４７６号には上記の欠点を改良した装置が開示されている。この装置は 複雑であり、かなり多数の電気弁と１つのタイヤ圧比較器を備えている。これは 、中央バイブ内の圧力値とあらかじめ決めた圧力値とを常時比較するためである 。 さらに、この装置の場合には、排気をまとめて行う必要があるため、バイブが非 常に複雑になる。 ロバート　ボッシュ社の所有するフランス国特許第２．５０７゜９７１号には、 タイヤごとに圧力を制御できる上記したのと類似の装置が記載されている。しか しこの装置の場合にも同様の欠点がある。 ザ　バッド　カンパニー（ＴＨＥ　ＢＵＤ口ＣＯＭＰＡＮＹ）のフランス国特許 第２．５０３．６３９号には、自動車のタイヤ内の圧力制御装置が記載されてい る。この装置の場合にはバイブと中空車軸の回転継手内に常に圧力をかけておく 必要があるので、回転継手の摩耗が早いという欠点がある。 ペンヌ　マレル（ＢＥＮＮＥＳ　ＭＡＲＲＥＬ）社のフランス国特許第２、４６ ５．６０２号には、タイヤ制御パイプを用いて車輪の逆流防止弁の制御を行うこ とのできる上記のタイプの装置が記載されている。この装置の場合には二重パイ プが必要であるだけでなく、圧力値を読むために全パイプ内に常時圧力をかけて おかなくてはならない。この結果、回転継手が摩耗する。 セルデン　ティー、ウィリアムス（Ｓｅｌｄｅｎ　Ｔ、　ＩＩＩＬＬＩＡＭＳ） のアメリカ合衆国特許第２．６８５．９０６号には、各タイヤごとに空気圧を制 御することのできる装置が記載されている。この装置においては、圧力測定を行 う際に固定導管内に圧縮空気が存在している必要がある。ところが排気は、固定 パイプを介してディストリビュータの方向に戻る向きにしが行うことができない 。 本発明は、上記の欠点を改良することを目的とするもので、本発明の制御装置を 応用した走行中の自動車のタイヤの圧力制御装置が本発明により提供される。こ の圧力制御装置は単純で信頼性が高く、苛酷な環境、温度、湿度で機能し、車軸 位置での回転継手の使用を必要としない。さらに、パイプ内の圧力測定を省略で きるためタイヤ内の圧力を素早く制御でき、しかも各タイヤごとに空気または電 気による特殊な制御回路が必要とされることはない。 本発明の制御装置は、走行中の自動車のタイヤの圧力制御装置に応用することが 好ましい。すなわち、本発明の制御装置を、所定の制御を行う対象となる各車輪 に配置してその制御装置おのおのをパイプを介して運転者が操作する中央制御装 置に接続する。この中央制御装置には加圧空気源または加圧流体源が接続されて いる。さらに、この中央制御装置は、上記バイブ内に３つの状態を実現すること が可能である。すなわち、バイブ内が周囲圧力、例えば大気圧である静止状態、 大気圧とは異なる低圧状態、それに、膨張圧力に対応する高圧状態である。 本発明の制御装置を備える各タイヤは、例えば逆流防止弁を用いて制御用低圧で ある第１の圧力を供給する手段と、高圧を供給する手段と、排気手段とに接続さ れていることが望ましい。この場合、接続には単一のパイプおよび選択式弁を用 いるのが好ましい。また、圧力測定手段は、逆流防止弁の下流に設置する。 上記の様々な手段は単一のユニットにまとめることが可能である。しかし、タイ ヤから延びているパイプを低圧用電気弁と高圧用電気弁に接続することもできる 。排気は、いずれかの電気弁を通して行う。タイヤから延びているパイプは、選 択式弁により低圧用電気弁または高圧用電気弁に交互に接続されていることが好 ましい。排気の制御を行わない電気弁に接続されるパイプ中に逆流防止弁を配置 して、特に、１つのタイヤから別のタイヤに空気が移動するのを防ぐのが望まし い。 圧力測定は、例えばフランス国特許第２．４９７．３４２号に記載のあるタイヤ 付車輪に取り付けた測定器と結合手段とを用いて行うか、あるいは、タイヤから 延びているパイプが自動車のシャーシに固定されている位置に取り付けられた測 定器を用いて行う。 上記の測定器は、すべて本システムの各電気弁を制御する中央制御装置に接続す ることが望ましい。すると、この中央制御装置が測定値を読んで収縮または膨張 の制御を行う。 中央制御装置は、収縮の開始時からタイヤ内の圧力を読んで、収縮に必要な時間 を計算して導出する。計算によりめられた時間が経過すると、中央制御装置は制 御用第１の圧力を加えるのを停止させて、関係する通路を排気させる。すると、 収縮は止まる。一般に、再度圧力を調整する必要はない。 ・　膨張時間を制御するのはより難しい。というのは、圧力源の圧力が変動する 可能性があるからである。従って、計算でめた所定の時間が経過した時点で膨張 を止め、必要に応じてその後に圧力調整を行う。 本発明の別の利点および特徴は、添付の図面を参照した以下の実施例の説明に現 われるであろう。なお、本発明がこの実施例に限定されることはない。 第１図は、本発明の装置の略断面図である。 第２図は、この装置中に設けられた様々な通路を上方から見た略図である。 第３図は、本発明の装置を自動車に取り付けた場合の配管を示すブロックダイヤ グラムである。　第４図は、第３図の配管の制御を行うコンピュータの略図であ る。 第５図は、本発明の装置の別の実施例の略断面図である。 第６図は、第５図の装置の制御を行うコンピュータの略図である。 まず第１図と第２図を参照する。 図示の装置はほぼ四角形の形状をもつケースからなる。このケースは、実際は、 ２つの半ケース１０２．１０３とその間にはさ古れた柔軟な膜１０４とで構成さ れている。半ケース１０２は、３通りの圧力を供給する圧力設定手段に接続され る第１の孔１０５を備える。３通りの圧力とは、大気圧と、値の小さな第１の制 御圧力と、第２の制御圧力である膨張圧力である。 第１の制御圧力は例えば大気圧よりも大きな値とし、第２の制御圧力は第１の制 御圧力よりも大きくする。半ケース１０２にはさらに、排気孔１０６が設けられ ている。これに対し半ケース１０３には第２の孔１０７が設けられている。この 孔１０７は、タンク、例えば自動車のタイヤに接続される。 第１の孔１０５は、膜１０４を横断している通路１０８を介して、半ケース１０ ３内でこの膜の下に位置するスペース１０９に通じている。空間１０９は、弁１ １０、すなわち排気弁の開閉を制御するために設けられている。弁１１０は、通 常は、排気孔１０６の中央に設置された支え面１１３に支持されたばね１１２に より弁座１１１に押しつけられている。なお、支え面１１３は、普通の放射状ア ームにより支持されて、アーム間にはいわゆる排気孔１０６用のスペースが形成 される。 第１の孔１０５の終点は弁座１１４である。この弁座１１４には、通常、膜１０ ４に取り付けた弁１１５が支持される。従って、弁１１５は、第１の孔１０５と 、財形に曲がっており、膜１０４を横断して孔１０７に侵入している通路１１６ との間を封鎖する。孔１０７は、弁１１８の下の通常は開放されている空間１１ ７にまで通じている。弁１１８は弁座１１９に押しつけられたときに封鎖される が、ばね１２０が弁１１８の封鎖を妨げている。空間１１７は、断面積の大きな 通路１２１を介して弁１１０に通じている。 弁１１０は、大断面通路１２１からこの弁１１０を通って迅速に排気可能なサイ ズにする。 上記の装置の動作は以下の通りである。 第１の孔１０５が周囲圧、すなわち大気圧となっているとき、答弁は第１図に示 す位置にある。自動車のタイヤ内の圧力、例えば約３バールの圧力は、空間１１ ７、通路１１６、通路１２１、ならびにこの通路１２１の弁１１０への出口に及 ぼされている。 ばね１２０には弁１１５を封鎖状態に保つ機能もある。弁１１５が封鎖されると 、弁１１８は当然開放される。　タイヤを収縮させるには、第１の孔１０５に、 低圧である第１の圧力、例えば約０．５バールの圧力を加える。この圧力は弁１ １５に作用するが、このとき膜の両側の答弁１１５．１１８　ｃｊ近傍での圧力 が空間１１７゛と通路１１６の膜１０４より上方の出口とで等しいのでばね１２ ００反発力に打ち勝つには十分な大きさでない。これに対して空間１０９がこの 第１の圧力になるとげね１１２の反発力に打ち勝つことができる。この結果弁１ １０は開放される。排気路の断面積が大きいため、空気が急激に排気されてタイ ヤ内の圧力が急降下する。この低圧である第１の圧力を加えるのを止めると第１ の孔１０５は再び大気圧になる。従って、空間１０９からこの第１の孔１０５に 通ずる通路１０８を介して空間１０９が排気されるので、弁１１０は再封鎖され る。 タイヤを膨張させるには、高圧である第２の圧力、例えば６バールを第１の孔１ ０５に加える。この圧力はばね１２０の反発力に打ち勝つに十分な大きさである 。従って弁１１５が開放される。これと同時に高圧が空間１０９に伝えられて、 排気弁１１０が開放される。すると空間１１７および通路１２１内の加圧空気が 排気されて弁１１８の下方の圧力が減少する。この結果弁１１５と１１８の運動 が加速されて、弁１１８が封鎖される。排気弁１１０は相変らず開放されたまま であるが、もはやまったく排気は行われない。このとき通路１１６が財形である ことによる遅延効果のために高圧が第２の孔１０７に遅れて伝達されてタイヤの 膨張が始まる。高圧を加えるのを止めて第１の孔１０５の圧力を大気圧に戻すと 、空間１０９からこの第１の孔１０５に通じている通路１０８を介してこの空間 】０９が排気されるので、タイヤの膨張が止まり、答弁は第１図に示す通常の状 態に戻る。 次に第３図と第４図を参照する。 タイヤは複数個、例えば本実施例では４個であるが、そのうちの１つのみを参照 番号１２３で示す。各タイヤには装置１０１が接続されている。装置１０１の第 １の孔１０５は、パイプ１２４を介してリムと車軸の端部との間に設置された気 密回転継手１２５に接続されている。この継手１２５はパイプ１２４と自動車の シャーシに取り付けられたパイプ１２６を接続している。 パイプ１２６には、圧力パラメータを電気信号、例えば電圧に変換する圧力測定 装置１２７　Ｍ接続されている。パイプ１２６の端部には、コンピュータ制御の ３チャネル選択式電気弁１２８が取り付けられている。電気弁１２８のチャネル の１つは、パイプ１２９と逆流防止弁１３０を介して低圧電気弁１３１に接続さ れている。低圧電気弁１３１には４本のパイプ１２９が共通に接続されている。 圧力源１３４とパイプ１３３と低圧制御装置１３２を介して低圧が低圧電気弁１ ３１に供給される。圧力源１３．４としては、例えばコンプレッサを用いる。圧 力源１３４の圧力は、圧力測定装置１３５によりコンピュータに伝えられる。電 気弁１２８の出口に接続されて膨張用チャネルを形成する別のパイプ１３６は、 ３チヤネル高圧制御電気弁１３７に接続されている。 この電気弁１３７は、第２チヤネルがパイプ１３８を介して圧力源１３４に接続 され、第３チヤネルが全体排気１３９に接続されている。 ４つの電気弁１２８、低圧電気弁１３１、および高圧電気弁１３７は、コンピュ ータにより制御される。コンピュータには、各タイヤに対応する４台の圧力測定 装置１２７での測定圧力に対応する電気信号と、圧力測定装置１３５での圧力源 の測定圧力に対応する電気信号も入力される。 圧力源には一般に圧縮空気タンクが含まれている。自動車においてはこの圧縮空 気タンクが別の用途にも使用される。 圧力源にはさらに小さな補助タンクを設けて、故障の際にこの圧力源が連続的に 減圧されるようにしておくとよい。 コンピュータ１４０は、ボタン付の制御パネル１４１を備える。 ４つのボタンはそれぞれ前もって設定した膨張圧力レベル、すなわちＰｌ、Ｐ２ 、Ｐ３Ｐ４に対応する。なお、制御パネルは自動車の運転手が操作する。このコ ンピュータはまた、様々な圧力信号が入力される計算装置１４２を備える。圧力 信号は、圧力測定装置１２７から圧力信号変換器１４３、Ａ／Ｄ変換器１４４、 それにバス１４５を介して計算装置１４２に入力される。 計算装置１４２から出力された制御信号は接続線１４６を介して弁制御インター フェイス１４７に送られ、この弁制御インターフェイスからさらに電気弁の制御 コイルに伝えられる。コンピュータ全体には定電圧源１４８から２４Ｖが供給さ れている。 上記の装置の動作は以下の通りである。 自動車の４つのタイヤが正常に膨らんでいて、タイヤ内の圧力があらかじめ設定 された圧力レベルの１つ、例えばＰ２となっている（あらゆる地面を容易に走行 できる状態）と仮定する。装置１０１は第１図の状態にある。パイプ１２６は、 電気弁１２８を介してパイプ１３６に接続され、さらに、このパイプ１３６の先 には全体排気の方向に開放された電気弁１３７が接続されている。 タイヤの圧力を測定するためには、電気弁１３７を圧力源１３４に接続してこの 圧力源から短時間高圧パルスを発生させる。 先に説明したように、この高圧パルスが装置１０１に達すると、弁１１５が開放 される。ここでただちにタイヤの電気弁１２８をパイプ１２９に切り換えて電気 弁１３７を再び排気状態にすることにより高圧パルスの伝達を止める。弁１１５ は開放されているので、タイヤの圧力は、パイプ１２６と１２９を通って逆流防 止弁１３０まで達している。従って、圧力測定装置１２７により圧力測定ができ る。電気弁１２８を再びパイプ１３６に接続して排気するとシステム全体が元の 状態に戻る。 圧力がより低い状態、例えばＰ３（砂または雪の上の走行状態）を実現するため には、つまりタイヤの圧力を抜くためには、制御パネル上にこのタイヤ内での所 望の圧力Ｐ３を表示させる。コンピュータはまず上記の一連の圧力測定操作を実 施させる。この結果各タイヤ内の圧力がわかるので、コンピュータは、タイヤ内 の圧力を所望の値に低下させるのに必要な時間を前もって記憶させであるアルゴ リズムに従っテ導出する。実際、出発圧力から到達圧力まで圧力を低下させるの に要する時間は他の条件とはほぼ無関係である。コンピュータは、正しい状態に ある電気弁１３１と１２８を介して、計算によりめた期間にわたってタイヤに低 圧を供給する。低圧供給期間が１つ終了するごとに、関係のある電気弁１２８は パイプ１３６に接続されて排気が行われる。 タイヤを膨張させる、例えば圧力レベルＰ３からＰ２にするためには、先に述べ た圧力測定操作から開始する。コンピュータが各タイヤに対する膨張時間を導出 する。電気弁１２８はパイプ１３６に接続されているので、コンピュータは圧力 源１３４に接続された電気弁１３７を開放させる操作を次に行わせる。計算によ りめた圧力供給期間が１つ終了するごとに、関係のある電気弁１２８が切り換え られてパイプ１２９に接続される。この状態から、再び圧力測定を始める。圧力 測定の結果がタイヤ内の所望の圧力値と一致した場合には、電気弁１２８を電気 弁１３１に接続して、対応するタイヤに対する操作を停止する。圧力測定結果と タイヤ内の所望圧力値が一致しない場合には、新たに圧力供給期間が決定されて 再び膨張（または収縮）操作が同様に続けられる。新しい圧力供給期間はもちろ ん短くなっている。 従って、一般に、膨張段階のほうが収縮段階よりも時間がかかる。収縮段階にお いては最初に１変圧力廁定を行うだけでよい。しかし、このように収縮よりも膨 張に時間がかかっても困ることはない。というのは、実際上は迅速に収縮させる ことができることが重要だからである。例えば自動車が、固い舗装道路から、空 気を抜いたタイヤでなければ走行できない柔らかい地面に移るときには、タイヤ から急速に空気を抜く必要がある。ところがこれとは逆に、柔らかい地面から舗 装道路に戻る場合にはタイヤ内の圧力が高くならなくとも走行を続けることがで きる。 通常の使用時には、定期的に、例えば５分ごとに圧力測定を行うのが好ましい。 この操作を実行するとタイヤの状態を監視することができるので、必要なときに 適切な処置をとることが可能である。さらに、圧力測定のたびごとに最初に少し 圧力を逃がしてやると排出孔が繰返し掃除される。 次に第５図を参照する。 図示された装置は、１個の物体、すなわちケース１の形態である。このケース１ は金属製であることが好ましい。このケース１は、３つの孔、すなわち吸入孔２ 、使用孔３、排気孔４を備える。吸入孔は、例えば、パイプを介してケース内に 低圧と高圧の２つの圧力状態を実現する手段に接続される。 圧力状態の持続期間は調節可能であり、しかも長いことが好ましい。高圧または 低圧が加えられていない場合には、パイプと吸入孔は周囲圧力、例えば大気圧と 等しくなる。この圧力は低圧よりも低い。 吸入孔２は常に開放されているのに対して、使用孔３は通常は弁５により封鎖さ れている。この弁５は、普通の軸を介して弁駆動膜６に接続されている。膜６は 、この膜の一方の面に作用する引張コイルばね７により封鎖位置に押しつけられ ている。この結果、弁５は、ばね７と、使用孔３の下流の使用空間部分の高圧の ために通常は封鎖されている。使用空間には例えばタイヤやジヤツキが配置され る。膜６０作用面は、通路９を介して吸入孔２に直接接続された制御空間８の壁 面の１つを構成する。 排気孔４は通常は開放されているが、排気弁１ｏにより封鎖することができる。 この排気弁１ｏを封鎖するには、引張コイルばね１２により通常は開放位置に保 持されている膜１１に圧力を作用させる。すると、排気弁１ｏは空間１３内を移 動する。この空間１３は、通路１４を介して使用孔３と弁５のすぐ上流に配置さ れた空間１５に通じている。空間１５はまた、通路１６を介して通路９と吸入孔 ２に通じている。ただしその途中には、較正用ばね１８により通常は封鎖されて いる較正弁１７が設置されている。ばね１８は、周囲圧力または低圧では較正弁 １７を封鎖させたままにしておくだけの反発力を有する。しかし、通路９内が高 圧になると較正弁１７は開放される。 吸入孔２に通ずる通路９を起点とする別の通路１９が制御弁２０の位置まで通じ ている。この制御弁２０は通常はばね２■により封鎖されているが、開放される と通路１９と膜１１の作用面とが通路２２を介して連通ずる。 さらに、図示されていない通路を用い名と、死空間、すなわち膜６用のばね７を 収容する空間２３およびばね２１を収容する空間２４を周囲圧力、例えば大気圧 にすることができる。逆流防止弁を使用すれば、この図示されていない通路を外 部からの汚染に対して保護することが可能である。 上記の装置の動作を以下に説明する。ただし、使用孔３は自動車のタイヤのチュ ーブ内部に通じているものとする。この場合、使用する流体は空気等のガスであ ることが好ましい。 しかし、タイヤの代わりにジヤツキを作動させるのに本装置を使用する場合でも 以下の記述とまったく同じでよい。 本発明の装置は３つの安定状態をとることができる。すなわち、静止状態、収縮 状態、膨張状態の３つである。先に説明したように、静止状態においては装置の 内部全体が大気圧となっており、弁５は、使用孔３内のタイヤの圧力とばね７の 作用とにより封鎖位置にある。この場合、第５図に図示したのとは異なり、排気 弁１０はばね１２の作用により開放されている。制御弁２０はばね２１の作用に より封鎖されている。 静止状態から収縮状態にするには、吸入孔２に低圧を加える。この低圧はもちろ ん大気圧よりも大きい。この低圧は、ばね１８により通常は封鎖されている弁１ ７を開放させるには不十分な大きさである。しかし、制御空間８内の圧力がこの 低圧になると、弁５が開放される。この結果としてタイヤ内の流体は、空間１５ から通路１４、空間１３を次々に通過して排気孔４から排出される。この間、通 路１９内の圧力は低圧となっているが、ばね２１の反発力に打ち勝つには不十分 である。従って、弁２０は封鎖されたままである。 低圧を加えるのを停止すると、弁５は再び封鎖されて装置は静止状態に戻る。 膨張状態にするためには、吸入孔２に高圧を加える。この高圧は膨張流体の圧力 と同じにするとよい。通路９と制御空間８内が高圧になると弁５が開放される。 同様に、通路１９も高圧になるので制御弁２０が開放される。この結果、この高 圧が通路２２を通って膜１１に及ぼされて、排気弁１０が封鎖される。 しばらくして圧力が上昇しつつあるときに弁１７は押し上げられ、加圧流体が通 路１６を通って空間１５に侵入する。この加圧流体は、さらに、開放されている 弁５を通って使用孔３からタイヤ内に入り込む。排気弁１０はあらかじめ封鎖し であるので、加圧流体が流出することはない。高圧が加えられている限り膨張が 続く。高圧を加えるのを停止すると、答弁は逆方向に移動して排気弁が開放され た状態となるため、排気が行われて静止状態が再び実現される。さらに詳細に説 明すると、高圧を加えるのを止めると弁１７が封鎖され、次いで制御弁２０が封 鎖される。この結果排気弁１０が開放されるので、空間１５、通路１４、空間１ ３内の加圧流体が排気孔４から流出する。圧力が十分低下して弁５が封鎖される まで、このようにタイヤ以外のところで流体がわずかずつ流出し続ける。このよ うにするためには、制御弁２０の膜の外側作用面の面積と通路１９の断面積の比 を適当に選択し、ばね２１の反発力を適当な値にする。 以下では本発明の装置の一実施例と、この装置を応用して、停止中または走行中 の複数のタイヤを有する自動車の各タイヤを選択的に膨らませる方法について詳 しく説明する。 第６図を参照する。 ６個のタイヤを有する自動車上に上記膨張、収縮装置が設置されている。この装 置は電子制御ユニット２５を備える。この電子制御コニット２５には電力供給線 ２６からパワーが供給される。入力２７には、ボタン、レバー等の公知の手段を 用いて運転手が命令を入力する。電子制御ユニット２５はさらに、入カニニット から信号が供給される計算機２８を備えている。従ってこの電子制御ユニット２ ５は、タイヤ２９の圧力を解析してそのデータを処理するとともに、入力２７か ら入力された命令に応じて膨張、収縮命令発生装置３０に制御信号を送る。この 信号発生装置が、各タイヤを独立に制御する６個の３チヤネル電気弁３２を備え る圧力分配ユニット３１を制御する。高圧源３３は、２チヤネル電気弁３４に接 続されるとともに減圧弁３５に接続されている。減圧弁３５はさらに、第２の２ チヤネル電気弁３６に接続されている。所定のタイヤ内に高圧を供給するために 、計算機により電気弁３４を制御する。すると電気弁３４は共通圧力供給バイブ ３７を介して各圧力制御電気弁３２に高圧を伝達するが、計算機によりアクティ ブにされた電気弁３２のみが高圧を通過させて、対応するタイヤにその高圧を伝 える。 これとは逆に低圧命令を伝達する場合には、計算機２８は、減圧弁３５から低圧 が供給されている電気弁３６をアクティブにする。すると電気弁３６は今度は圧 力供給バイブ３７に低圧を伝達するが、この地点から先は、アクティブになった 電気弁３２を通ってのみ対応するタイヤに低圧が伝えられる。 全電気弁３２を排気するには共通マニホルド３８を使用する。 圧力分配用電気弁３２のおのおのからは、対応するタイヤの車軸の中央部までバ イブ３９が延びている。このバイブ３９は、普通の回転継手４０を介してタイヤ のパイプ４１に接続されている。バイブ４１は、上記のタイプの制御装置４２に 向かって放射状に延びている。 各タイヤに取り付けられた制御装置４２は、パイプ４３を介してタイヤのチュー ブ内部き連通している。バイブ４３内には、先に説明したのと同じタイプの圧力 測定装置４４が配置されている。このような圧力測定装置に関しては本特許出願 出願人のフランス国特許第２．４９７．３４２号に記載がある。この圧力測定装 置は独自の処理回路を備えており、測定信号をタイヤの接続線４５を介して回転 継手４０の位置に配置された回転変圧器の２次巻線４６に送る。この変圧器の固 定１次巻線４７の方は、２次巻線と対向するように配置されている。この１次巻 線４７は導線４８を介して入カニニットに接続されているので、タイヤ２９の圧 力を解析することができる。　このようにして、個々のタイヤを膨張、収縮させ ることが可能である。しかも、全タイヤ内の圧力状態を常時制御していながらパ イプ３９．４１および回転継手４０内の圧力を維持しておく必要がない。この結 果、例えばタイヤからの空気の流出またはバンクを検出すると同時に、計算機２ ８によりタイヤの圧力を所望の値に制御しておくことができる。各タイヤの収縮 は、制御装置４２において排気バイブをまったく使用せずに行う。このため、氷 結により排気不能になる危険性を回避することができる。 上記の装置の動作は、第１図〜第５図に示した装置の動作の説明を読めば容易に 理解できよう。本発明の装置を自動車のタイヤの膨張、収縮に応用した一例とし て、以下の圧力値を掲げておく。 低圧　：１．５バール 制御弁２０の開放　：２．５バール 較正弁１７の開放　＝３．８バール 高圧の最大値（膨張）：１０バール 本発明を特殊な実施例に基づいて記述したが、もちろん、本発明はそれだけに限 定されるものではなく、本発明の範囲、思想から離れることなく様々な変形や材 料の変更が可能である。従って、電気弁の代わりに他の手段で制御する弁を用い ることができる。 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＦ、Ｅ　ｒＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　Ｓ工λ：’ｔｃＦ 、　Ｒ三ＰＯＲτＣＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧力源と使用空間と排出孔との間に配置されており、上記圧力源に接続され る第１の孔（２）と上記使用空間に接続される第２の孔（３）と排出用の第３の 孔（４）を備える、加圧流体を上記使用空間、すなわち加圧流体収容容器に注入 したり、該使用空間、すなわち加圧流体収容容器から排出孔に向けて排出させた りを意志のままに行わせるための液圧または空気圧制御装置であって、上記３つ の孔（２、３、４）を備える適当な物体（１）内に、制御用低圧である第１の圧 力により上記使用空間を上記排出孔と連通させる手段（５、６）と、高圧である 第２の圧力により第２の孔（３）を上記圧力源と連通させると同時に第２の孔と 排出用第３の孔（４）との連通を阻止する手段（５、６、１７、２０、１０）と を備えることを特徴とする装置。 ２．排出用第３の孔（１０６）は通常は弁（１１０）により封鎖された状態にあ り、該弁は、制御用低圧である第１の圧力を供給する手段に接続されている弁制 御空間（１０９）内の圧力に反応して開放されることを特徴とする請求の範囲第 １項に記載の装置。 ３．排気されるべき所定数の空間を備え、該空間は第１の孔（１０５）に接続さ れて、該第１の孔に接続されたパイプの全体排気により排気されることを特徴と する請求の範囲第１項または第２項に記載の装置。 ４．上記弁制御空間（１０９）が通路（１０８）を介して第１の項（１０５）に 接続されていることを特徴とする請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載の 装置。 ５．上記弁制御空間が、排気される唯一の空間であることを特徴とする請求の範 囲第４項に記載の装置。 ６．第１の孔（１０５）と第２の孔（１０７）の間の通路（１１６）は通常は弁 （１１５）により封鎖されており、該弁は制御用第１の圧力では開放させること ができないので、第１の圧力が作用するときには封鎖されていることを特徴とす る請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載の装置。 ７．第２の孔（１０７）は、通常は開放されている排出路を介して排出弁（１０ ６）に接続され、該排出路は、低圧である制御用第１の圧力には反応しないが高 圧である膨張用第２の圧力には反応する弁（１１８）により再封鎖されることを 特徴とする請求の範囲第６項に記載の装置。 ８．上記排出路（１２１）内に設置された上記弁（１１８）は第１の孔（１０５ ）第２の孔（１０７）の間の通路を封鎖する弁（１１５）に機械的に固定され、 第１の孔と第２の孔の間の上記通路は、第２の孔と上記排出孔の間の通路が開放 されているときに封鎖され、逆の場合には開放されることを特徴とする請求の範 囲第７項に記載の装置。 ９．第１の孔（１０５）と第２の孔（１０７）の間の上記通路は、上記高圧が遅 延して第２の孔（１０７）に達する構成であることを特徴とする請求の範囲第７ 項または第８項に記載の装置。 １０．上記圧力反応手段、すなわち上記弁（１１０、１１５、１１８）を備える 膜（１０４）の両側に配置された２つの部分（１０２、１０３）からなるケース の形態の物体を備えることを特徴とする請求の範囲第１〜９項のいずれか１項に 記載の装置。 １１．上記排出弁（１１０）が上記膜（１０４）の一方の側に配置され、上記弁 制御空間（１０９）が該膜の他方の側に配置され、第１の孔（１０５）と、第１ の孔と第２の孔の間の通路を封鎖する弁（１１５）とは該膜の一方の側に配置さ れ、第２の孔（１０７）と、第２の孔（１０７）と排出用第３の孔（１０６）の 間の通路を封鎖する弁（１１８）とは該膜の他方の側に配置されていることを特 徴とする請求の範囲第１０項に記載の装置。 １２．圧力が加えられていないとき、すなわち静止状態のときに上記排出孔（４ ）が開放され、かつ、使用空間に接続される上記孔（３）が封鎖されるようにし た排出路封鎖手段（１０、１１）を備えることを特徴とする請求の範囲第１項に 記載の装置。 １３．静止状態では閉じられていて第２の孔（３）を封鎖する一方、第１の孔（ ２）に直接接続されて制御空間（８）内の低圧または高圧に反応する使用弁（５ ）と、通常は開放されているが、第３の孔（４）を封鎖して第２の孔（３）と第 ３の孔（４）の間の通路を遮断する機能をもつ排出弁（１０）と、通常は封鎖さ れていて第１の孔（２）と排出弁（１０）の制御空間（６４）の間の通路（１９ 、２２）を遮断し、第３の孔（４）を封鎖する機能をもつ制御弁と、通常は第１ の孔（２）と第２の孔（３）の間の通路を遮断し、排出弁（１０）が封鎖位置に きた後に圧力が十分高くなったときのみ開放される較正弁（１７）とを備えるこ とを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の装置。 １４．死空間（２３、２４）が内部排気パイプを介して外部と連通していること を特徴とする請求の範囲第１２項または第１３項に記載の装置。 １５．低圧と高圧の両方が、第１の孔（２）から上記装置に供給されることを特 徴とする請求の範囲第１〜１４項のいずれか１項に記載の装置。 １６．上記圧力反応手段が膜（６、２０、１１）を備えることを特徴とする請求 の範囲第１〜１５項のいずれか１項に記載の装置。 １７．膨張させるべき１つまたは複数のタイヤを備える車輪のおのおのに取り付 けられていることを特徴とする請求の範囲第１〜１６項のいずれか１項に記載の 装置を応用した走行中の自動車のタイヤの圧力制御装置。 １８．上記装置を取り付けたタイヤが、回転継手（１２５）を介して、制御用低 圧を供給する手段（１３１）と、高圧を供給する手段（１３７）と、全体排気手 段（１３９）とに接続されていることを特徴とする請求の範囲第１７項に記載の 応用装置。 １９．上記装置が選択式弁を介して上記手段（１３１、１３７、１３９）に接続 されていることを特徴とする請求の範囲第１７項または第１８項に記載の応用装 置。 ２０．圧力測定装置（１２７）がパイプ（１２９）内の圧力に反応することを特 徴とする請求の範囲第１７項または第１８項に記載の応用装置。 ２１．測定した圧力に対応する信号を、適当な結合手段、特に電磁結合手段を用 いて自動車のシャーシに伝達する内部圧力測定手段（４４）が各タイヤに付属し ていることを特徴とする請求の範囲第１７項または第１９項に記載の応用装置。 ２２．高圧電気弁（１３７）に圧力を供給するとともに低圧制御装置（１３２） を介して低圧電気弁（１３１）にも圧力を供給する圧力源（１３４）を自動車の シヤーシ上に備え、上記高圧電気弁（１３７）は、膨張用パイプ（１３６）を介 して各タイヤまたはタイヤ群に対応する各選択式電気弁（１２８）に接続され、 上記低圧電気弁（１３１）は、第２のパイプ（１２９）を介して各タイヤまたは タイヤ群に対応する各選択式電気弁（１２８）に同様に接続され、該選択式電気 弁（１２８）は回転継手（１２５）により車輪に接続されているとを特徴とする 請求の範囲第１７〜２１項のいずれか１項に記載の応用装置。 ２３．個々に独立した制御装置（４２）それぞれが、運転手が操作を行う加圧空 気または加圧流体源に接続された中央制御手段（２５、３１）に単一のパイプ（ ４１）を介して接続され、該中央制御手段が、上記パイプ内に３つの状態、すな わちこのパイプ内が周囲圧力である静止状態、該周囲圧力よりも大きな圧力の低 圧状態、それに、供給圧力に対応する高圧状態を実現可能であることを特徴とす る請求の範囲第１７項に記載の応用装置。 ２４．上記各電気弁は圧力測定装置（１２７）からの信号に応答する中央制御手 段（１４０）により制御され、該中央制御手段は各電気弁を以下のように制御す る、すなわち−静止状態では、車輪から延びているパイプ（１２６）と全体排気 手段（１３９）との接続を完了させ、−圧力測定時には、車輪に接続される上記 パイプ（１２６）内に高圧パルスを送り込み、次いで該パイプ（１２６）を封鎖 し、該パイプ内で圧力を測定し、 −タイヤを収縮させるには、車輪に接続される上記パイプ（１２６）内で圧力を 測定し、次いで該パイプ（１２６）内に所定の時間低圧パルスを送り込み、 −タイヤを膨張させるには、車輪に接続される上記パイプ（１２６）内で圧力を 測定し、次いで該パイプ（１２６）内に所定の時間高圧パルスを送り込み、 次いで圧力測定を行い、必要な場合には連続的に膨張、収縮を行わせて圧力を調 整することを特徴とする請求の範囲第１７〜２０項、第２２項、第２３項のいず れか１項に記載の応用装置。 ２５．上記中央制御手段が、タイヤ内の測定圧と、膨張圧または収縮圧をもとに して、膨張または収縮を行わせる時間を記憶されているアルゴリズム従って計算 することを特徴とする請求の範囲第２４項に記載の応用装置。