CN103003074A - 恒定压力气动平衡轮胎充气系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及恒定压力车辆轮胎充气系统，其包括空气供应源。第一车轮阀与车辆的第一轮胎流体连通，并且第二车轮阀与车辆的第二轮胎流体连通。气动管道在空气供应源和车轮阀之间延伸，并且与空气供应源和车轮阀流体连通。气动管道的至少一部分保持填充有来自供应源和轮胎中至少一个的空气。该系统包括用于在气动管道以及第一和第二车轮阀之间分配空气流的装置，其中车轮阀和该装置选择性地维持第一和第二轮胎与气动管道之间的流体连通，以提供轮胎之间的气动平衡，并且当轮胎经历显著压力损失时车轮阀提供应急保护。

Description

恒定压力气动平衡轮胎充气系统

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2010年7月30日提交的系列号为No.61/369,163的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及轮胎充气系统的领域。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）的轮胎充气系统，其能够在车辆运动时操作。更具体地，本发明涉及轮胎充气系统，其为恒定压力系统，连续地平衡系统中所有轮胎的气动压力，并且在系统中的轮胎经历显著压力损失的情况下提供应急保护。

背景技术

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。该最佳或推荐压力在本领域中通常称为目标充气压力或目标压力。

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，从而还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针对每个轮胎手动地检查和保持目标压力是不实际的。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，引起了现有技术的轮胎充气系统的发展。在这些现有技术的系统中，操作者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。

虽然满意于它们的预期功能，但是现有技术的轮胎充气系统在某些情形下可能存在缺陷。例如，现有技术中的第一个缺陷在于，许多现有技术的轮胎充气系统不能够放气。因此，当轮胎中的空气压力通常由于周围空气温度增加而大大高于目标压力时，这些系统不能够降低轮胎中的压力。因此，这样的现有技术的轮胎充气系统可能使得轮胎在显著充气过度的条件下操作，这不期望地降低了轮胎的性能，而又降低了轮胎的寿命。

现有技术的能够放气的轮胎充气系统中存在第二个缺陷。更具体地，能够放气的系统通常是电子控制的，采用电子操作的电磁阀、电子控制器和其它电子部件，这是昂贵的且通常安装和构造复杂。此外，这些电气部件需要使用车辆的电气系统，电气系统可能是不可靠的或者甚至在某些时候不起作用，而这又使得轮胎充气系统的操作不可靠且可能不起作用。因此，现有技术的电子控制的能够放气的轮胎充气系统通常不期望地昂贵、复杂，并且可能是不可靠的。

第三个缺陷在于，能够放气的大多数现有技术的轮胎充气系统，尤其是电子控制的系统，为非恒定压力系统，从而不会主动监测轮胎压力。更具体地，在现有技术中，大多数能够充气的轮胎充气系统的原理目标必须响应操作者控制的目标充气压力的调节，而不是主动地监测轮胎压力且连续地维持目标充气压力。因此，在大多数能够充气的现有技术的轮胎充气系统中，当该系统不执行充气或放气时，系统的气动管道排放到大气。

在这种系统中，在气动管道中没有空气压力的情况下，电子控制装置用来周期性地检查轮胎压力，继而触发或开始根据需要进行充气或放气。因为这样的现有技术系统仅仅能够提供轮胎压力的周期性检查，所以仅仅在周期性检查之后进行任何充气或放气以使轮胎获得目标压力。现有技术的系统缺乏连续监测轮胎压力且动态响应压力变化的能力不期望地降低了系统主动地或快速地响应降低的轮胎压力条件（例如在空气泄漏的情况下）和增大的轮胎压力条件（例如周围温度增大）的能力。此外，如上所述，现有技术的轮胎充气系统的电子控制装置是昂贵的、复杂的，并且需要来自车辆电气系统的电力，这是不可靠的。

现有技术的轮胎充气系统的第四个缺陷在于，大多数系统，尤其是为恒定压力系统的那些现有技术的系统，不提供系统中所有轮胎的气动压力的平衡。更具体地，如上所述，典型的重载车辆包括多个轮胎，并且这些轮胎中的每一个都操作地且独立地连接到单个轮胎充气系统。更具体地，大多数现有技术的轮胎充气系统直接连接到每个轮胎，并且这些系统中的许多包括用于每个轮胎的防止空气离开轮胎的单向止回阀。在这样的构造中，轮胎充气系统监测每个轮胎中的压力，从而使下降到低于目标压力的任何轮胎充气。虽然这种每个轮胎的单独充气满意于其期望目的，但是这种现有技术的系统不能够进行轮胎的放气，从而在轮胎中的压力增大到远大于目标压力的水平时不能够降低轮胎中的压力。

此外，这样的现有技术的系统缺乏轮胎之间的流体连通。在轮胎之间没有流体连通的情况下，不同的轮胎可能被充气到稍稍不同的压力水平，这是不期望的。更具体地，许多重载车辆包括双车轮或双轮胎构造，其中两个轮胎安装在单个车轮端部组件上。因为两个轮胎通过它们相应地安装在同一个车轮端部组件上而彼此机械地连接，所以它们在车辆操作期间以相同的速度旋转。尽管两个车轮设计成相同的直径，但是它们各自的实际直径稍稍不同，原因是它们之间缺乏流体连通使得它们被充气到稍稍不同的压力水平。虽然轮胎以相同的速度旋转，但是轮胎之间实际相应直径的不同使得轮胎中的一个轮胎经历拖曳，这在本领域中也被称为划擦。轮胎的划擦导致轮胎过早磨损，并且不期望地缩短了轮胎的寿命。

此外，轮胎之间缺乏流体连通不期望地增加了轮胎可能以极低的充气压力操作的机会。例如，在系统中的一个轮胎比目标充气压力低大约百分之五十（50%）的情况下，现有技术的系统可能要花费大量的时间来使得低压轮胎中的压力升到目标压力。在这段时间期间，轮胎可能以显著充气不足的状态操作，这降低了轮胎的寿命。相比之下，当轮胎之间具有流体连通时，系统中其余轮胎中的每一个轮胎都使得空气传到低于目标充气压力的轮胎。因为多个轮胎（例如七个或更多个轮胎）中每个轮胎都将较少量的空气传到低压轮胎，所以低压轮胎极为快速地接纳空气，并且系统中所有的轮胎在仅仅稍稍低于目标压力的压力下平衡，例如比目标压力低大约百分之五（5%）。在本领域中，更加期望的是，以稍稍低于目标压力的多个轮胎操作车辆，直到系统能够使得轮胎升到目标压力，而不是以显著低于目标压力的单个轮胎操作车辆。

现有技术的轮胎充气系统的第五个缺陷存在于少数现有技术的系统中，这些系统确实提供所有轮胎的气动压力的平衡。更具体地，在确实提供气动压力平衡的现有技术的轮胎充气系统中，所有的轮胎都彼此流体连通，从而轮胎具有大致均匀的或平衡的充气压力。然而，在一个轮胎经历显著压力损失的情况下，这些系统不提供对轮胎的应急保护。例如，如果具体的轮胎被刺穿或者轮胎处的气动管道破裂，那么重要的是，由于轮胎之间的流体连通而使得该系统与该轮胎气动地隔离。在这样的系统中，如果系统不与经历显著压力损失的轮胎隔离，那么所有轮胎的均匀充气压力可能显著降低，这可能对系统提出过度充气的需求。该系统可能不能够满足这些需求，这可能导致轮胎在低于目标充气压力的情况下操作，继而降低轮胎寿命，和/或该系统可能过度地致动以试图满足该需求，从而降低系统的寿命。

因此，本领域中需要轮胎充气系统，其通过提供能够放气的恒定压力轮胎充气系统来克服现有技术的缺陷，不是电子控制的，平衡系统中所有轮胎的气动压力，并且包括在一个或多个轮胎经历显著压力损失的情况下对轮胎的应急保护。本发明的恒定压力气动平衡轮胎充气系统满足这种需要，如下文详细所述。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轮胎充气系统，其是能够放气的恒定压力轮胎充气系统。

本发明的另一个目的在于提供一种轮胎充气系统，其不采用用于控制的电子部件。

本发明的另一个目的在于提供一种轮胎充气系统，其能够平衡系统中所有轮胎的气动压力。

本发明的另一个目的在于提供一种轮胎充气系统，其包括在一个或多个轮胎经历显著压力损失的情况下对轮胎的应急保护。

这些目的和其它目的通过本发明的恒定压力气动平衡轮胎充气系统来实现。以举例的方式，恒定压力车辆轮胎充气系统包括空气供应源。第一车轮阀与车辆的第一轮胎流体连通，并且第二车轮阀与车辆的第二轮胎流体连通。气动管道在空气供应源和车轮阀之间延伸，并且与空气供应源和车轮阀流体连通。气动管道的至少一部分保持填充有来自供应源和轮胎中至少一个的空气。该系统包括用于在气动管道以及第一和第二车轮阀之间分配空气流的装置，其中车轮阀和该装置选择性地维持第一和第二轮胎与气动管道之间的流体连通，以提供轮胎之间的气动平衡。

附图说明

本发明的优选实施例，申请人已经想到的应用该原理的最佳模式的展示，在以下的说明书中陈述，在附图中示出，并且在所附权利要求中具体地且清楚地指出和陈述。

图1为轴颈和车轮端部组件的一部分的局部剖视透视图，现有技术的轮胎充气系统的某些部件安装在其上，并且制动鼓和轮胎轮辋安装在车轮端部组件的轮毂上；

图2为本发明的第一示例性实施例的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的局部剖视正视图，示出为结合到轴颈中；

图3A图2的第一示例性实施例的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的示意图，加上气动流动箭头以指示充气模式；

图3B图2的第一示例性实施例的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的示意图，加上气动流动箭头以指示放气模式；

图4为图2所示的本发明的第一示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的轮毂盖和双车轮阀的外侧透视图；

图5为第一示例性实施例的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的各部件的局部剖视正视图，示出为处于仅仅充气构造；

图6为第一示例性实施例的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的各部件的局部剖视正视图，示出为处于仅仅放气构造；

图7为本发明的第二示例性实施例的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的某些部件的透视图，其中某些部分被去除和剖开；

图8为图7所示的本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的各部件的内侧前视图，其中隐藏的部分用虚线表示；

图9为图7所示的本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的各部件的剖视正视图；

图10为图7所示的本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的各部件的分解透视图；

图11A为图7所示的本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的轮毂盖的外侧透视图；

图11B为图7所示的本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的轮毂盖的内侧透视图；

图12A为图7所示的本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的气动分配板的内侧透视图；

图12B为图7所示的本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的气动分配板的外侧透视图；

图13为本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的各部件的内侧正视图，示出为处于仅仅充气构造，其中隐藏的部分用虚线表示；

图14为图13所示的本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的各部件的剖视正视图；

图15为本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的各部件的内侧正视图，示出为处于仅仅平衡构造，其中隐藏的部分用虚线表示；

图16为图15所示的本发明的第二示例性实施例恒定压力气动平衡轮胎充气系统的各部件的剖视正视图；

图17为本发明的第三示例性实施例的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的局部剖视正视图，示出为结合到轴颈中；以及

图18为可选的软管装配件系统的局部剖视正视图，其用于本发明的恒定压力气动平衡轮胎充气系统且示出为安装在该轮胎充气系统上。

在整个附图中，类似的附图标号涉及类似的部分。

具体实施方式

为了更好地理解本发明的恒定压力气动平衡轮胎充气系统及其操作的环境，在图1中示出了并且现在将描述示例性现有技术的轮胎充气系统的各部件，以及安装该系统的车辆结构。

一个或多个轴10通常从重载车辆（未示出）悬挂并且沿横向延伸过重载车辆。每个轴10都具有两个端部，车轮端部组件12安装在每个端部上。为了方便和清楚起见，在本文中将仅仅描述轴10的一个端部及其相应的车轮端部组件12。此外，轴10以举例的方式在图1中示出为非驱动轴，应当理解，本发明应用于本领域中已知的所有类型的轴，包括驱动轴和非驱动轴。此外，重载车辆包括卡车和牵引车-拖车或半拖车，并且牵引车-拖车或半拖车通常装备有一个或多个拖车。为了方便起见，本文应当大致参考重载车辆，应当理解，这样的参考包括卡车、牵引车-拖车和半拖车及其拖车。

轴10包括中心管（未示出），并且轴颈14通过诸如焊接的任何合适的方式一体地连接至中心管的每个端部。车轮端部组件12包括轴承组件，该轴承组件具有固定不动地安装在轴颈14的外侧端部上的内侧轴承16和外侧轴承18。轴颈螺母组件20通过螺纹接合轴颈14的外侧端部，并且将轴承16、18固定就位。车轮轮毂22以本领域技术人员公知的方式可旋转地安装在内侧和外侧轴承16、18上。

轮毂盖24通过多个螺栓26安装在轮毂22的外侧端部上，每个螺栓都穿过在轮毂盖中形成多个开口28中相应的一个开口，并且通过螺纹接合在轮毂中形成的多个对准的螺纹开口30中相应的一个开口。这样，轮毂盖24闭合车轮端部组件12的外侧端部。主连续密封件32可旋转地安装在车轮端部组件12的内侧端部上并且闭合该组件的内侧端部。在典型的重载车辆双轮构造中，多个螺栓34用来将制动鼓36和一对轮胎轮辋38安装在车轮端部组件12上。一对轮胎（未示出）中的每一个都安装在相应的一个轮胎轮辋38上，如本领域中已知的。

现有技术的轮胎充气系统整体用40表示。中心孔48形成在轴10中，轮胎充气系统40的气动管道44通过该中心孔48朝向轴颈14的外侧端部延伸。气动管道44流体地连接到车辆空气供应装置（例如空气罐（未示出））和旋转联接头42，并且在车辆空气供应装置和旋转联接头42之间延伸。旋转联接头42附接到插塞50，该插塞50在轴颈14的外侧端部处压配合在形成于轴中心孔48中的机加工的沉孔52中，并且如本领域中已知的，方便静态气动管道44与空气管组件46的连接，空气管组件46与轮胎一起旋转。

空气管组件46包括第一管54，该第一管54在其一个端部处流体地连接到轮毂盖24内的旋转联接头42，并且在其另一个端部处流体地连接到T形装配件56，该T形装配件56穿过轮毂盖并且固定到轮毂盖。额外的空气管（未示出）流体地连接到轮毂盖24外侧的T形装配件56的两个出口中的每一个出口，并且从每一个出口延伸到安装在轮辋38上的相应一对轮胎中的每一个轮胎。这样，空气从车辆空气罐穿过气动管道44、旋转联接头42、第一空气管54、轮毂盖24和T形装配件56，而传到轮胎。

虽然满意于其期望的功能，但是现有技术的轮胎充气系统40包括一些缺陷。例如，许多现有技术的轮胎充气系统40不能够放气，从而可能允许轮胎在显著充气过度的条件下操作，这不期望地降低了轮胎的性能，继而降低了轮胎的寿命。此外，在那些能够放气的现有技术的轮胎充气系统40中，通常采用电子控制装置，采用不期望地昂贵的且复杂的电子操作的部件，由于依赖于车辆的电气系统，使得这可能也是不可靠的。此外，许多能够放气的现有技术的轮胎充气系统40不是恒定压力系统，从而再次需要不期望地昂贵的、复杂的且可能不可靠的电子操作的部件，并且缺乏连续地监测轮胎压力和快速地响应压力变化的能力。

此外，大多数现有技术的轮胎充气系统40不提供系统中所有轮胎的气动压力的平衡，这阻止了轮胎的放气，并且可能不期望地允许轮胎在显著充气过度的条件下操作。此外，缺乏气动压力的平衡阻止了轮胎之间的流体连通，这可能导致双轮构造中轮胎的划擦和过早磨损，并且还不期望地增大了轮胎可能以过低的充气压力操作的机会。在那些不提供所有轮胎的气动压力的平衡的现有技术的轮胎充气系统40中，不具有在一个或多个轮胎经历显著压力损失的情况下对轮胎的应急保护，这可能对系统提出过度的充气需求，导致轮胎在低于目标充气压力的情况下操作，从而降低了轮胎的寿命，和/或通过过度地致动以试图补偿压力损失而可能降低系统的寿命。本发明的恒定压力气动平衡轮胎充气系统克服了这些缺陷，如现在将详细所述。

本发明涉及轮胎充气系统，其为能够放气的气动地控制的恒定压力系统，连续地平衡系统中所有轮胎的气动压力，并且在系统中的轮胎经历显著压力损失的情况下提供应急保护。有创新性的具体部件用来获得恒定压力的连续平衡系统。这些部件优选地包括：轮毂盖，其用作歧管，其中轮毂盖包括模块化构造；车轮阀，其一体地形成到轮毂盖中，其中车轮阀包括用于控制重载车辆的双轮构造的某些构造，并且这些构造使得车轮阀能够安装在轮毂盖的外侧上、轮毂盖的内侧上，或者一体地形成到轮毂盖的外侧壁中；以及用于系统的可选的非轴向轮胎软管装配件。

应当理解，本文参考的恒定压力轮胎充气系统包括所有具有调节压力的轮胎充气系统。例如，恒定压力系统包括当系统不进行充气或放气时系统的所有或大部分气动管道保持被加压或填充有压缩空气的系统，以及气动管道的这种加压可能被开关或其它部件中断的系统。

现在转到图2-4，本发明的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的第一示例性实施例整体用70表示。应当理解，轮胎充气系统70包括空气源，例如空气罐（未示出），其经由气动管道96和其它部件与车辆轮胎（未示出）流体连通。还应当理解，本领域技术人员已知的装置（例如机械地操作的调节器阀（未示出））流体地连接到气动管道96，并且用来监测轮胎中的气动压力且致动轮胎的充气和/或放气。

第一示例性实施例的轮胎充气系统70包括轮毂盖72，轮毂盖又包括圆柱形侧壁74和外侧壁76，该外侧壁与侧壁的外侧端部一体地形成并且与侧壁大致垂直地延伸。应当理解，轮毂盖的侧壁74和外侧壁76可以采用其它形状和构造，而不影响本发明的整体概念或操作，例如形成为一个部件或多个部件的一体化的穹顶形或锥形。沿径向延伸的凸缘78形成在侧壁74的内侧端部上，并且形成有多个螺栓开口（未示出），以使得螺栓能够将轮毂盖72固定到车轮轮毂22的外侧端部（图1）。这样，轮毂盖72限定了内部隔室80。应当理解，除螺栓之外本领域技术人员已知的装置可以用来将轮毂盖72固定到车轮轮毂22，例如轮毂盖和车轮轮毂之间的螺纹连接、其它类型的机械紧固件和/或压力配合。

轮毂盖外侧壁76包括内侧表面82。螺栓（未示出）或其它紧固装置（包括机械紧固件和连接技术，例如焊接、粘接等）用来将旋转联接头86的圆柱形壳体84固定到在轮毂盖外侧壁76的内侧表面82中形成的凹部136。垫圈88设置在旋转联接头壳体84和轮毂盖外侧壁76的内侧表面82之间，以提供旋转联接头壳体和轮毂盖外侧壁的内侧表面之间的密封。旋转联接头86还包括杆90，杆又包括螺纹内侧部分92，该螺纹内侧部分通过任何已知的螺纹或非螺纹气动连接装置（包括螺纹件、推压连接装配件、管装配件、波纹装配件、摩擦装配件、软管夹钳等）接合轮胎充气系统的气动管道96的凹形软管连接器94。旋转联接头杆90还包括外侧部分98，该外侧部分可旋转地安装在旋转联接头的壳体84中。

为了方便杆90的外侧部分98可旋转地安装在旋转联接头的壳体84中，一对轴承102中的每一个都压到旋转联接头的杆的外侧部分上，并且杆的外侧部分利用轴承压到在旋转联接头的壳体84中形成的安装腔体104中。从而，轴承102使得轮毂盖72和旋转联接头壳体84能够绕旋转联接头的杆90旋转，杆保持静止。为了提供旋转联接头的杆的外侧部分98和旋转联接头的壳体84之间的额外密封，在壳体中形成有外侧凹槽106，并且在旋转联接头的杆90的外侧端部上的凹槽中设有旋转密封件108。旋转联接头杆90形成有中心孔100，该中心孔方便空气穿过旋转联接头86。因为轮胎充气系统的气动管道96流体地连接到车辆的空气供应装置（未示出），所以空气从车辆空气供应装置流过气动管道96，流过旋转联接头的杆90的中心孔100，并且流入到在轮毂盖外侧壁76中形成的供应腔体110中，如箭头A1所示（图3A）。

供应腔体110形成为与轴12和车轮端部组件12的轴向中心线C轴线对准（图2）。在轮毂盖外侧壁76中形成的中心端口140与供应腔体110流体连通，并且沿着轴向中心线C沿纵向从供应腔体110延伸到轮毂盖外侧壁的外侧表面142。车轮阀组件144（以举例的方式示出为双车轮阀）附接到轮毂盖外侧壁76的外侧表面142，并且与中心端口140流体连通，如下文更详细地所述。双车轮阀144与外侧壁76的外侧表面142的附接由螺栓146（图4）提供，或者由其它紧固装置提供，包括机械紧固件和连接技术，例如焊接、粘接、压力配合等。优选地，垫圈或O形环138绕中心端口140设置在双车轮阀144和外侧壁76的外侧表面142之间，以提供双车轮阀和轮毂盖外侧壁之间的流体连通密封。

双车轮阀144在单个本体150中结合两个单独的车轮阀148A、148B，双车轮阀144使得空气能够从单个端口（即轮毂盖72中的中心端口140）被供应到两个单独的轮胎，每个相应的轮胎具有一个车轮阀148A、148B，而不采用外部气动管道或软管。更具体地，空气流过中心端口140，并且流入到阀本体150的分配板152中。分配板152将空气流分为两个单独的路径，如箭头A2所示（图3A），从而空气流入每个车轮阀148A、148B。

每个车轮阀148A、148B优选地为隔膜阀，其在所有正常操作条件下都保持打开，并且还能够将轮胎充气系统70中的每个轮胎与经历显著压力损失的一个或多个轮胎隔离，例如在轮胎被刺穿的情况下。在系统发生的泄漏超出了系统的充气能力的情况下，每个车轮阀148A、148B还能够将每个轮胎与轮胎充气系统70的其它部件隔离。更具体地，每个车轮阀148A、148B优选地为弹簧偏压的，并且在选定的压力设定值或压力水平下致动或打开，该选定的压力设定值或压力水平合理地低于或小于期望用作目标轮胎压力的最小压力。

例如，车轮阀148A、148B可以在合理的预定压力水平下打开或致动，在目标充气压力为大约90psi时，该合力的预定压力水平比目标充气压力小例如大约每平方英寸70磅（psi）。或者，车轮阀148A、148B可以在为比目标充气压力小的合理设定量的压力水平下打开或致动，该合理设定量为比目标充气压力小例如大约20%的值，或者比目标充气压力小大约20-30psi的值。这样，每个车轮阀148A、148B在所有正常操作条件下都保持打开，从而使得空气能够流到轮胎，并且还使得轮胎之间能够进行流体连通，以用于气动压力的平衡，如下文更详细地所述。

在一个轮胎中出现显著压力损失的情况下，或者在允许气动管道96中的压力水平下降到低于选定压力设定值的轮胎充气系统70的气动部件中出现显著压力损失的情况下，车轮阀148A、148B的弹簧偏压使得它们关闭，从而将每个轮胎与轮胎充气系统的其余部分隔离。例如，如果车轮阀148A、148B的打开或致动压力水平为70psi，而气动管道96中的压力下降到低于70psi，那么每个车轮阀都关闭，从而隔离轮胎。与现有技术的车轮阀不同的是，每个车轮阀148A、148B在低于目标充气压力的合理压力水平下的致动防止了轮胎的过度放气，从而提供应急保护。更具体地，现有技术的车轮阀在极低压力水平（例如大约10-20psi）下打开。因此，在一个或多个轮胎经历显著压力损失的情况下，或者在系统70出现的泄漏超出了系统的充气能力的情况下，现有技术的车轮阀保持打开，直到系统压力下降到10-20psi，继而允许轮胎的明显不期望的放气。

每个车轮阀148A、148B还提供一装置，通过响应车辆停车制动器的接合或者响应表示车辆已经停车的其它条件，该装置能够降低在车辆已经停车时轮胎中的压力损失。更具体地，在车辆已经长时间停车时，由于任何气动系统中常见的少量空气泄漏，使得车辆供应罐中的气动压力可能下降或流失。如果从供应罐到轮胎的充气路径保持打开，那么当供应罐中的气动压力下降时，轮胎中的气动压力下降。对于每个轮胎而言，这可能下降高达大约二十五（25）psi。于是，当车辆起动以准备在公路上行驶时，轮胎14必须重新充气到目标压力或目标压力附近，这可能涉及使多个轮胎增加大约25psi。这样的重新充气通常花费大量的时间，并且如果在操作车辆之前，车辆操作者不会等到轮胎被重新充气到目标压力，那么这又使得轮胎在充气不足的条件下操作，直到达到目标压力，从而降低了轮胎的寿命。为了最小化压力损失和提供轮胎大量重新充气的需要，在车辆停车时，每个车轮阀148A、148B都能够快速地和/或可靠地关闭，从而能够将轮胎与供应罐隔离，例如与本申请同时提交的名称为“具有分立放气回路的轮胎充气系统（Tire Inflation System with Discrete Deflation Circuit）”的单独申请中更加完整地描述的，该申请转让给与本发明相同的受让人。

当每个车轮阀148A、148B打开时，来自每个相应的车轮阀的空气流过相应的偏移端口154A、154B，如箭头A3所示（图3A）。每个偏移端口154A、154B都沿轴向定向形成在轮毂盖外侧壁76中，并且沿径向位于中心端口140的外侧，与其相应的车轮阀148A、148B的端口对准且流体连通。每个偏移端口154A、154B都从轮毂盖外侧壁7的外侧表面142延伸到也形成在轮毂盖外侧壁中的相应的圆柱形孔112A、112B，并且与相应的圆柱形孔112A、112B流体连通。优选地，垫圈或O形环156A、156B绕每个相应的偏移端口154A、154B设置在双车轮阀144和轮毂盖外侧壁76的外侧表面142之间，以提供双车轮阀和轮毂盖外侧壁之间的流体连通密封。

继续参考图2-4，圆柱形孔112A、112B形成在轮毂盖外侧壁76中，以使得轮胎软管118A、118B能够连接到轮毂盖72。优选地，圆柱形孔112A、112B在轮毂盖外侧壁76中相对于彼此形成大致一百八十（180）度，这能够优化两个轮胎软管118A、118B的构造，其中每个软管延伸到重载车辆双轮构造的一对轮胎中的相应一个，如下文更详细地所述。每个孔112A、112B都从轮毂盖圆柱形侧壁74的外部且与其相应的偏移端口154A、154B大致垂直地沿径向向内延伸，并且与其相应的偏移端口流体连通。

为了方便起见，现在应当参考第一孔112A及其相关结构、部件和构造，应当理解，这样的结构、部件和构造也适用于第二孔112B。轮毂盖外侧壁76优选地绕每个孔112A形成有例如螺纹116的特征，其通过螺纹接合轮胎软管118A的联接件114，以固定轮胎软管与轮毂盖的直接连接。每个轮胎软管118A还包括轮胎软管装配件120和第一止回阀组件134，该第一止回阀组件优选地为美式或杆式止回阀。轮胎软管装配件120接纳在设置在孔112A中的固定衬套或套筒122中，并且美式阀134设置在轮胎软管装配件中。当轮胎软管118A连接到轮毂盖72时，美式阀134通过提升阀组件124（这将在下文详细描述）保持打开，以使得空气能够流过美式阀。当轮胎软管联接件114和装配件120从套筒122脱开且移除时，美式阀134保持与软管联接件一起，以在移除轮胎软管118A的情况下防止过量的空气从轮胎逸出，并且套筒保留在孔中。

优选地为提升阀的第二止回阀组件124设置在套筒122中，并且在轮胎软管118A从轮毂盖72移除的情况下防止过量的空气从轮胎充气系统70逸出。更具体地，套筒122在其与孔112的径向内端部对应的径向内端部上形成有锥形部126。提升阀组件124包括弹簧128、座部130和安装在座部上的O形环132。当轮胎软管118A连接到轮毂盖72时，轮胎软管装配件120沿径向向内推压座部130、O形环132和弹簧128，这在O形环和套筒锥形部126之间形成空气流过的间隔或间隙。当轮胎软管118A从轮毂盖72移除时，弹簧128的偏压沿径向向外推压座部130和O形环132，使得O形环接触套筒锥形部126，以关闭该间隔或间隙，从而防止空气流过提升阀组件124。

第一实施例的轮胎充气系统70的结构提供系统中所有轮胎的气动压力的连续平衡。更具体地，在气动地平衡的系统70中，轮胎彼此流体连通，从而根据流体流动原理，所有轮胎都具有大致均匀的或平衡的充气压力。当这种均匀的充气压力高于目标压力时，用来监测轮胎压力的装置使得轮胎充气系统70能够通过将多余的空气排出到大气而降低该均匀压力，如上所述，继而相应地将系统中所有轮胎的充气压力降低到目标压力。当这种均匀的充气压力低于目标压力时，用来监测轮胎压力的装置使得轮胎充气系统70能够通过供应来自车辆空气罐的空气而增大该均匀压力，如上所述，继而相应地将系统中所有轮胎的充气压力增大到目标压力。

此外，轮胎充气系统70中所有轮胎之间的这种流体连通使得双轮构造中的每对轮胎能够具有相同的压力水平，从而具有相同的实际直径，这降低或消除了一个轮胎将经历划擦的机会，从而增加了轮胎的寿命。此外，轮胎充气系统70中所有轮胎之间的流体连通使得处于目标压力下的轮胎能够向具有极低充气压力的轮胎提供空气，降低了轮胎可能以极低充气压力操作的机会。

现在具体参考图3A和3B，通过由轮毂盖72和双车轮阀144提供的独特的歧管路径来提供第一实施例的轮胎充气系统70的气动压力的连续平衡，该歧管路径与轮毂盖成一体或者直接附接到轮毂盖。更具体地，歧管路径可以以举例的方式示出为利用车辆轮胎的充气。

当用来监测轮胎中气动压力的装置（如上所述）确定轮胎中的压力低于期望水平时，该装置致动轮胎的充气。在充气期间，如图3A所示，空气从车辆供应罐流过气动管道96，流过旋转联接头的杆90的中心孔100，并且流入供应腔体110，如箭头A1所示。然后，空气从供应腔体110流入中心端口140，并且进入双车轮阀144，在此处空气流被分配板152分为两个路径或空气流，如箭头A2所示。然后，空气流过每个相应的车轮阀148A、148B而流入每个相应的偏移端口154A、154B，如箭头A3所示。空气从每个相应的偏移端口154A、154B流过对应孔112A、112B中相应的提升阀组件124和止回阀组件120，如箭头A4所示，且流入轮胎软管118A、118B和相应的轮胎。在正常操作条件下，该歧管空气路径在第一实施例的轮胎充气系统70中保持打开，以提供恒定压力系统，该恒定压力系统在充气期间连续地平衡系统中所有轮胎的气动压力。

更具体地，第一轮胎软管118A、第一圆柱形孔112A、第一偏移端口154A和第一车轮阀148A沿着由分配板152提供的从每个相应的车轮阀到中心端口的流体路径与第二车轮阀148B、第二偏移端口154B、第二圆柱形孔112B和中心端口140处的第二轮胎软管118B流体地连通。该流体路径提供双轮构造中每个轮胎之间的流体连通。此外，如箭头A1所示，流体路径从中心端口140继续通过供应腔体110、旋转联接头的杆90的中心孔100，并且通过气动管道96。气动管道96流体地连接到系统中的轮胎的其余部分，从而使得轮胎充气系统70中所有轮胎之间能够进行流体连通。轮胎之间的这种流体连通使得轮胎能够具有大致均匀的或平衡的充气压力。

当用来监测轮胎中气动压力的装置（如上所述）确定轮胎中的压力高于期望水平时，该装置致动轮胎的放气。通常在放气时，空气经由气动管道96从系统中移除，并且被排出到大气。在放气期间，歧管空气路径在第一实施例的轮胎充气系统70中保持打开，如图3B所示。更具体地，当每个轮胎软管118A、118B连接到轮毂盖72时，每个相应的圆柱形孔112A、112B中的轮胎软管装配件120保持每个相应的提升阀组件124处于打开位置，从而使得空气能够通过止回阀组件134和提升阀组件流出轮胎，如箭头B1所示。然后，空气流过每个相应的偏移端口154A、154B而流到每个相应的车轮阀148A、148B，如箭头B2所示。

更具体地，如上所述，每个车轮阀148A、148B优选地为弹簧偏压的，并且在选定的压力水平（例如大约70psi）下致动或打开，该选定的压力水平低于期望用作目标轮胎压力的最小压力。只要气动管道96中的压力高于该选定的压力水平，那么每个车轮阀148A、148B都保持打开，从而使得空气能够流过每个车轮阀。然后，空气从每个相应的车轮阀148A、148B流过分配板152，如箭头B3所示。在流过分配板152之后，每个单独的空气流在轮毂盖中心端口140中合并为单个空气流。

在这点上，轮胎之间进行用于连续地平衡气动压力的流体连通。更具体地，第一轮胎软管118A、第一圆柱形孔112A、第一偏移端口154A和第一车轮阀148A沿着由分配板152提供的从每个相应的车轮阀到中心端口的流体路径与第二车轮阀148B、第二偏移端口154B、第二圆柱形孔112B和中心端口140处的第二轮胎软管118B流体地连通。该流体路径提供双轮构造中每个轮胎之间的流体连通。此外，如箭头B4所示，流体路径从中心端口140继续通过供应腔体110、旋转联接头的杆90的中心孔100，并且通过气动管道96。气动管道96流体地连接到系统中的轮胎的其余部分，从而使得轮胎充气系统70中所有轮胎之间能够进行流体连通。当系统70处于放气模式时，轮胎之间的这种流体连通使得轮胎能够具有大致均匀的或平衡的压力。

应当理解，在充气和放气期间以及当系统不进行充气或放气时，上述用于第一实施例的轮胎充气系统70的歧管空气路径提供系统中所有轮胎之间的流体连通。因此，第一实施例的轮胎充气系统70提供恒定压力系统，该恒定压力系统连续地平衡系统中所有轮胎的气动压力。

这样，第一实施例的轮胎充气系统70的轮毂盖72和一体的双车轮阀144配合以提供独特的歧管路径，在正常操作条件下，该歧管路径连续地平衡轮胎充气系统70中所有轮胎之间的气动压力，而没有任何电子部件或控制器。此外，第一实施例的轮胎充气系统70补偿周围温度变化，原因在于由轮毂盖72和一体的双车轮阀144提供的轮胎之间的流体连通使得由于周围温度增加所导致的气动压力中的增加通过控制阀组件（未示出）释放到大气，该控制阀组件流体地连接到气动管道96。由轮毂盖72和一体的双车轮阀144提供的轮胎之间的流体连通还能够使得由于周围温度降低所导致的气动压力中的降低通过将空气引入气动管道96而得到解决，如上所述。

此外，由轮毂盖72和一体的双车轮阀144提供的独特的歧管路径在没有中间软管或管道的情况下连接旋转联接头86、双车轮阀和轮胎软管118A、118B。与现有技术的轮胎充气系统40相比，中间软管或管道的消除继而降低了第一实施例的轮胎充气系统70的成本和复杂性。

在系统中的轮胎经历显著压力损失的情况下，或者在系统的各部件产生的泄漏超出了系统的充气能力的情况下，第一实施例的轮胎充气系统70的一体的双车轮阀144还提供应急保护。例如，如果具体的轮胎被刺穿或者气动管道破裂，那么气动管道96中的压力可能下降。当气动管道96中的气动压力下降时，车轮阀148A、148B检测到压力下降。如上所述，当车轮阀148A、148B检测到的压力下降到低于阀的选定的致动或打开压力水平时，阀关闭，其中该选定的致动或打开压力水平低于期望用作目标轮胎压力的最小压力。一旦车轮阀148A、148B关闭，从相应的轮胎软管118A、118B的空气流和到相应的轮胎软管118A、118B的空气流被终止，从而从相应的轮胎的空气流和到相应的轮胎的空气流被终止，从而将每个轮胎与轮胎充气系统70的其余部分隔离。

每个车轮阀148A、148B还提供在车辆已经长时间停车时降低轮胎中压力损失的手段。更具体地，在车辆停车时，每个车轮阀148A、148B能够快速地和/或可靠地关闭，从而能够将轮胎与供应罐隔离。

第一实施例的轮胎充气系统70的双车轮阀144包括额外的优点。例如，通过将两个单独的车轮阀148A、148B结合为单个阀本体150，双车轮阀144能够从单个气动供应管道96将空气供应到多个轮胎，并且通过与轮毂盖72配合，双车轮阀144能够平衡那些轮胎之间的空气。双车轮阀144提供方便的、紧凑的单元，同时还经由单独的车轮阀148A、148B监测单独的轮胎中的气动压力。与现有技术的轮胎充气系统40相比，通过直接安装到轮毂盖72，双车轮阀144消除了外部软管或管道，继而降低了第一实施例的轮胎充气系统70的成本和复杂性。此外，通过为分立的单元，双车轮阀144可以与轮毂盖72分开构建或构造，并且之后安装在轮毂盖上，从而提供更加经济的制造，并且还可以从轮毂盖移除以进行维护。

任选地，第一实施例的轮胎充气系统70的各部件提供模块化设计，使得能够根据设计和/或使用要求形成用于系统的不同构造。如图2-4所示，第一实施例的轮胎充气系统70的轮毂盖72可以被构造为用于轮胎充气、放气，并且通过采用轮毂盖72以及双车轮阀144和旋转联接头86而用于气动平衡。

或者，如图5所示，第一实施例的轮胎充气系统70可以采用轮毂盖72和旋转联接头86而没有双车轮阀144，来提供轮胎，而没有放气和气动平衡。更具体地，形成有通道162的外侧盖板160可以安装到轮毂盖外侧壁76的外侧表面142。通道162使得空气能够从中心端口140流过圆柱形孔112A、112B而流到每个相应的偏移端口154A、154B，并且流过轮胎软管118A、118B而流到轮胎。当使用盖板160时，提升阀组件124的形状被构造为使其不保持美式阀134打开。因此，空气能够从每个偏移端口154A、154B流过相应的轮胎软管118A、118B而流入轮胎，但是不能够从轮胎回流出去。因为在这种构造中空气不能够从轮胎回流通过外侧盖板160而流到中心端口140，所以轮胎充气系统70提供轮胎充气，而不提供放气或平衡。

作为额外的替代形式，如图6所示，第一实施例的轮胎充气系统70可以采用轮毂盖72和双车轮阀144，以便能够独立于旋转联接头86和气动管道96形成轮胎之间的流体连通和气动平衡（图5）。更具体地，内侧盖板164可以越过供应腔体110安装在轮毂盖外侧壁76的内侧表面82上。轮毂盖72和双轮胎阀144使得轮胎之间能够进行流体连通，并且使得轮胎能够具有大致均匀的或平衡的充气压力。更具体地，第一轮胎软管118A、第一圆柱形孔112A、第一偏移端口154A和第一车轮阀148A沿着由分配板152提供的从每个相应的车轮阀到中心端口的流体路径与第二车轮阀148B、第二偏移端口154B、第二圆柱形孔112B和中心端口140处的第二轮胎软管118B流体地连通。因为供应腔体110内内侧盖板164覆盖，所以没有流体连通经过供应腔体110，从而在这种构造中，双车轮阀144独立于充气或放气而提供轮胎之间的气动平衡。

第一实施例的轮胎充气系统70的各部件的模块化设计使得标准或通常的重载车辆能够容易地在用于系统的不同构造之间转换，例如充气、放气和气动平衡；充气而不进行放气和气动平衡；以及独立于充气和放气进行气动平衡。利用一个轮毂盖72和简单的相应的外侧和内侧盖板160、164，第一实施例的轮胎充气系统70能够快速且容易地进行这样的转换。

现在转到图7-12B，本发明的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的第二和优选的示例性实施例整体用170表示。第二示例性实施例的轮胎充气系统170将车轮阀组件172（以举例的方式示出为双车轮阀）结合到轮毂盖176的中间壁174中，如下文更详细地所述。将双车轮阀172结合到轮毂盖中间壁174中，保护车轮阀不受环境冲击和环境污染。应当理解，轮胎充气系统170包括空气源，例如空气罐（未示出），其经由气动管道96（图2）和其它部件与车辆轮胎（未示出）流体连通。还应当理解，本领域技术人员已知的装置（例如机械地操作的调节器阀（未示出））流体地连接到气动管道96，并且用来监测轮胎中的气动压力且致动轮胎的充气和/或放气。

现在具体参考图7-9和12A-12B，第二示例性实施例的轮胎充气系统170的轮毂盖176包括圆柱形侧壁178。中间壁174一体地形成在轮毂盖176的内侧端部和侧壁178的外侧端部200之间，且优选地更加靠近侧壁的外侧端部，并且与侧壁大致垂直地延伸。应当理解，轮毂盖的侧壁178和中间壁174可以采用其它形状和构造，而不影响本发明的整体概念或操作，例如形成为一个部件或多个部件的一体化的穹顶形或锥形，和/或将中间壁调节为外侧壁。沿径向延伸的凸缘180形成在侧壁178的内侧端部上，并且形成有多个螺栓开口182，以使得螺栓（未示出）能够将轮毂盖176固定到车轮轮毂22的外侧端部（图1）。这样，轮毂盖176限定了内部隔室184。应当理解，除螺栓之外本领域技术人员已知的装置可以用来将轮毂盖176固定到车轮轮毂22，例如轮毂盖和车轮轮毂之间的螺纹连接、其它类型的机械紧固件和/或压力配合。

额外参考图10，轮毂盖176还包括分立的外侧壁190，该外侧壁190设置在形成于侧壁的外侧端部200内的沿周向延伸的凹槽192中。外侧壁190与侧壁178大致垂直地延伸，并且流体密封件通过内垫圈194设置在外侧壁和轮毂盖侧壁之间，内垫圈194设置在外侧壁和凹槽192的基部之间。外侧壁190通过保持环196被固定在凹槽192中。外垫圈198设置在外侧壁190和保持环196之间，以在外侧壁和保持环之间提供流体密封。保持环196形成有开口202，并且螺栓或其它机械紧固件228延伸穿过保持环开口以及分别在外垫圈198和侧壁外侧端部200中形成的开口197和199中对准的开口，以将保持环和外垫圈固定到轮毂盖侧壁。任选地，外侧壁190可以是透明或半透明的，以便在采用油润滑时提供对车轮端部润滑水平的方便的视觉检查。当采用油脂润滑时，外侧壁190可以是不透明的。

气动分配板204设置在轮毂盖中间壁174和旋转联接头86之间。更具体地，气动分配板204包括：外侧表面206（图12B），其靠着轮毂盖中间壁174的内侧表面186设置；和内侧表面208（图12A），其靠着旋转联接头86设置。优选地，螺栓188或其它机械紧固件将旋转联接头86的圆柱形壳体84固定到气动分配板204，并且还将气动分配板固定到轮毂盖中间壁174的内侧表面186。旋转联接头86的构造与以上所述的用于第一实施例的轮胎充气系统70的类似，包括杆90，该杆90具有接合气动管道96（图2）的内侧部分92和经由轴承102可旋转地安装在旋转联接头壳体84中的外侧部分98。

以举例的方式，为了使车辆轮胎充气，空气从气动管道96流过在旋转联接头的杆90中形成的中心孔100，而流到气动分配板204。具体参考图8-9和12A-12B，气动分配板204包括中心凹部210，该中心凹部210使得旋转联接头86的壳体84能够设置在气动分配板的内侧表面208上。当旋转联接头86设置在气动分配板204的内侧表面208上时，供应腔体212在中心凹部210处形成在旋转联接头和气动分配板之间。一对供应开口214在中心凹部210处形成在气动分配板204中，使得空气能够从旋转联接头的杆90的中心孔100流过供应腔体212而流入气动分配板。

额外参考图7，气动分配板204中的供应开口214的每一个都与容纳在轮毂盖中间壁174中的相应车轮阀148A、148B流体连通。更具体地，轮毂盖中间壁174用作双车轮阀壳体，形成有相应的一体的车轮阀容纳腔室216A、216B。利用安装在用于每个相应的轮胎的每个车轮阀容纳腔室216A、216B中的车轮阀148A、148B，而不采用外部气动管道或软管，轮毂盖中间壁174能够从单个端口（即从供应腔体212）将空气供应到两个单独的轮胎。更具体地，空气流过供应腔体212且流过气动分配板204中的供应开口214，该气动分配板将空气流分为两个单独的路径，从而空气流入每个车轮阀148A、148B。

每个车轮阀148A、148B都与如上所述用于第一实施例的轮胎充气系统70的类似。更具体地，每个车轮阀148A、148B优选地为隔膜阀，其在所有正常操作条件下都保持打开，并且还能够将轮胎充气系统170中的每个轮胎与经历显著压力损失的一个或多个轮胎隔离，例如在轮胎被刺穿的情况下。在系统发生的泄漏超出了系统的充气能力的情况下，每个车轮阀148A、148B还能够将每个轮胎与轮胎充气系统170的其它部件隔离。也就是，每个车轮阀148A、148B优选地为弹簧偏压的，并且在选定的压力设定值或压力水平下致动或打开，该选定的压力设定值或压力水平低于或小于期望用作目标轮胎压力的最小压力。

例如，车轮阀148A、148B可以在合理的预定压力水平下打开或致动，在目标充气压力为大约90psi时，该合力的预定压力水平比目标充气压力小例如大约每平方英寸70磅（psi）。或者，车轮阀148A、148B可以在为比目标充气压力小的合理设定量的压力水平下打开或致动，该合理设定量为比目标充气压力小例如大约20%的值，或者比目标充气压力小大约20-30psi的值。这样，每个车轮阀148A、148B在所有正常操作条件下都保持打开，从而使得空气能够流到轮胎，并且还使得轮胎之间能够进行流体连通，以用于气动压力的平衡，如下文更详细地所述。

在一个轮胎中出现显著压力损失的情况下，或者在允许气动管道96中的压力水平下降到低于选定压力设定值的轮胎充气系统170的气动部件中出现显著压力损失的情况下，车轮阀148A、148B的弹簧偏压使得它们关闭，从而将每个轮胎与轮胎充气系统的其余部分隔离。例如，如果车轮阀148A、148B的打开或致动压力水平为70psi，而气动管道96中的压力下降到低于70psi，那么每个车轮阀都关闭，从而隔离轮胎。与现有技术的车轮阀不同的是，每个车轮阀148A、148B在低于目标充气压力的合理压力水平下的致动防止了轮胎的过度放气，从而提供应急保护。更具体地，现有技术的车轮阀在极低压力水平（例如大约10-20psi）下打开。因此，在一个或多个轮胎经历显著压力损失的情况下，或者在系统170出现的泄漏超出了系统的充气能力的情况下，现有技术的车轮阀保持打开，直到系统压力下降到10-20psi，继而允许轮胎的明显不期望的放气。

此外，在车辆长时间停车时，每个车轮阀148A、148B提供能够通过快速地和/或可靠地关闭而将轮胎与车辆供应罐隔离的手段。如上所述，每个车轮阀148A、148B能够响应车辆停车制动器的接合或者响应表示车辆已经停车的其它条件。这样，如果在车辆停车时供应罐压力下降，那么能够由车轮阀148A、148B进行的轮胎的隔离通过降低轮胎压力而防止该下降。

当每个车轮阀148A、148B打开时，空气从每个相应的车轮阀流过在气动分配板204中形成的相应的车轮阀出口端口218A、218B，流过在气动分配板中形成的相应的通道224（图8），并且通过在气动分配板中形成的相应的出口端口220A、220B而流出气动分配板。气动分配板204的每个出口端口220A、220B都与在轮毂盖中间壁174中形成的相应的圆柱形孔222A、222B流体连通。

圆柱形孔222A、222B与如上所述用于第一实施例的轮胎充气系统70的圆柱形孔112A、112B类似。优选地，圆柱形孔222A、222B在轮毂盖中间壁174中相对于彼此形成大致一百八十（180）度，这能够优化两个轮胎软管118A、118B（图2）的构造，其中每个软管延伸到重载车辆双轮构造的一对轮胎中的相应一个。和第一实施例的轮胎充气系统70一样，每个轮胎软管118A、118B的联接件114固定每个相应的轮胎软管118A、118B与轮毂盖176的直接连接。

为了方便起见，现在应当参考第一孔222A及其相关结构、部件和构造，应当理解，这样的结构、部件和构造也适用于第二孔222B。固定衬套或套筒122接纳在孔222A中，并且轮胎软管118A的轮胎软管装配件120设置在套筒中。轮胎软管118A还包括美式阀134，其设置在轮胎软管装配件120中。提升阀组件124与如上所述用于第一实施例的轮胎充气系统70的类似，在轮胎软管118A从轮毂盖176移除的情况下，防止过量的空气从第二实施例的轮胎充气系统170逸出。

第二实施例的轮胎充气系统170的结构提供系统中所有轮胎的气动压力的连续平衡。更具体地，在气动地平衡的系统170中，轮胎彼此流体连通，从而根据流体流动原理，所有轮胎都具有大致均匀的或平衡的充气压力。当这种均匀的充气压力高于目标压力时，用来监测轮胎压力的装置使得轮胎充气系统170能够通过将多余的空气排出到大气而降低该均匀压力，如上所述，继而将系统中所有轮胎的充气压力降低到目标压力。当这种均匀的充气压力低于目标压力时，用来监测轮胎压力的装置使得轮胎充气系统170能够通过供应来自车辆空气罐的空气而增大该均匀压力，如上所述，继而将系统中所有轮胎的充气压力增大到目标压力。

此外，轮胎充气系统170中所有轮胎之间的这种流体连通使得双轮构造中的每对轮胎能够具有相同的压力水平，从而具有相同的实际直径，这降低或消除了一个轮胎将经历划擦的机会，从而增加了轮胎的寿命。此外，轮胎充气系统170中所有轮胎之间的流体连通使得处于目标压力下的轮胎能够向具有极低充气压力的轮胎提供空气，降低了轮胎可能以极低充气压力操作的机会。

通过由轮毂盖176提供的独特的歧管路径来提供第一实施例的轮胎充气系统170的气动压力的连续平衡。更具体地，歧管路径可以以举例的方式示出为利用车辆轮胎的充气。

当用来监测轮胎中气动压力的装置（如上所述）确定压力低于期望水平时，该装置致动轮胎的充气。在充气期间，空气从车辆供应罐流过气动管道96（图3A），流过旋转联接头的杆100的中心孔100，并且流入供应腔体212。然后，空气从供应腔体212流过气动分配板204中的供应开口214，该气动分配板将空气流分为两个单独的路径。来自每个路径的空气流过每个相应的车轮阀148A、148B，流过气动分配板204中相应的车轮阀出口端口218A、218B，通过相应的出口端口220A、220B流出气动分配板，并且流入在轮毂盖中间壁174中形成的相应的圆柱形孔222A、222B。然后，空气在对应的孔222A、222B中流过相应的提升阀组件124和止回阀组件120，并且流入轮胎软管118A、118B和相应的轮胎。在正常操作条件下，该歧管空气路径在第二实施例的轮胎充气系统170中保持打开，以提供恒定压力系统，该恒定压力系统在充气期间连续地平衡系统中所有轮胎的气动压力。

更具体地，第一轮胎软管118A、第一圆柱形孔222A、第一出口端口220A、第一车轮阀出口端口218A和第一车轮阀148A在供应开口214和供应腔体212处沿着由轮毂盖中间壁174和气动分配板204提供的从每个相应的车轮阀到供应腔体的流体路径与第二车轮阀148B、第二车轮阀出口端口218B、第二出口端口220B、第二圆柱形孔222B和第二轮胎软管118B流体连通。该流体路径提供双轮构造中每个轮胎之间的流体连通。此外，流体路径从供应开口214继续通过供应腔体212、旋转联接头的杆90的中心孔100，并且通过气动管道96。气动管道96流体地连接到系统中的轮胎的其余部分，从而使得轮胎充气系统170中所有轮胎之间能够进行流体连通。轮胎之间的这种流体连通使得轮胎能够具有大致均匀的或平衡的充气压力。

当用来监测轮胎中气动压力的装置（如上所述）确定轮胎中的压力高于期望水平时，该装置致动轮胎的放气。通常在放气时，空气经由气动管道96（图2）从系统中移除，并且被排出到大气。在放气期间，歧管空气路径在第二实施例的轮胎充气系统170中保持打开。更具体地，当每个轮胎软管118A、118B连接到轮毂盖176时，每个相应的圆柱形孔222A、222B中的轮胎软管装配件120保持每个相应的提升阀组件124处于打开位置，从而使得空气能够通过止回阀组件和提升阀组件从轮胎流出。然后，空气流过气动分配板204中相应的出口端口220A、220B，流过气动分配板的相应的车轮阀出口端口218A、218B，并且流入每个相应的车轮阀148A、148B。

如上所述，每个车轮阀148A、148B优选地为弹簧偏压的，并且在选定的压力水平（例如大约70psi）下致动或打开，该选定的压力水平低于期望用作目标轮胎压力的最小压力。只要气动管道96中的压力高于该选定的压力水平，那么每个车轮阀148A、148B都保持打开，从而使得空气能够流过每个车轮阀。然后，空气从每个相应的车轮阀148A、148B流过气动分配板204中的供应开口214，并且各个单独的空气流在供应腔体212中合并为单个空气流。

在这点上，轮胎之间进行用于连续地平衡气动压力的流体连通。更具体地，第一轮胎软管118A、第一圆柱形孔222A、第一出口端口220A、第一车轮阀出口端口218A和第一车轮阀148A在供应开口214和供应腔体212处沿着由轮毂盖中间壁174和气动分配板204提供的从每个相应的车轮阀到供应腔体的流体路径与第二车轮阀148B、第二车轮阀出口端口218B、第二出口端口220B、第二圆柱形孔222B和第二轮胎软管118B流体连通。该流体路径提供双轮构造中每个轮胎之间的流体连通。此外，流体路径从供应开口214继续通过供应腔体212、旋转联接头的杆90的中心孔100，并且通过气动管道96（图3B）。气动管道96流体地连接到系统中的轮胎的其余部分，从而使得轮胎充气系统170中所有轮胎之间能够进行流体连通。当系统170处于放气模式时，轮胎之间的这种流体连通使得轮胎能够具有大致均匀的或平衡的压力。

应当理解，在充气和放气期间以及当系统不进行充气或放气时，上述用于第二实施例的轮胎充气系统170的歧管空气路径提供系统中所有轮胎之间的流体连通。因此，第二实施例的轮胎充气系统170提供恒定压力系统，该恒定压力系统连续地平衡系统中所有轮胎的气动压力。

这样，轮毂盖176提供独特的歧管路径在正常操作条件下，该歧管路径连续地平衡轮胎充气系统170中所有轮胎之间的气动压力，而没有任何电子部件或控制器。此外，第二实施例的轮胎充气系统170补偿周围温度变化，原因在于由轮毂盖176提供的轮胎之间的流体连通使得由于周围温度增加所导致的气动压力中的增加通过控制阀组件（未示出）释放到大气，该控制阀组件流体地连接到气动管道96。由轮毂盖176提供的轮胎之间的流体连通还能够使得由于周围温度降低所导致的气动压力中的降低通过将空气引入气动管道96而得到解决，如上所述。

此外，由轮毂盖176提供的独特的歧管路径在没有中间软管或管道的情况下连接旋转联接头86、双车轮阀172和轮胎软管118A、118B。与现有技术的轮胎充气系统40相比，中间软管或管道的消除继而降低了第二实施例的轮胎充气系统170的成本和复杂性。

在系统中的轮胎经历显著压力损失的情况下，或者在系统的各部件产生的泄漏超出了系统的充气能力的情况下，第二实施例的轮胎充气系统170的双车轮阀172还提供应急保护。例如，如果具体的轮胎被刺穿或者气动管道破裂，那么气动管道96中的压力可能下降。当气动管道96中的气动压力下降时，车轮阀148A、148B检测到压力下降。如上所述，当车轮阀148A、148B检测到的压力下降到低于阀的选定的致动或打开压力水平时，阀关闭，其中该选定的致动或打开压力水平低于期望用作目标轮胎压力的最小压力。一旦车轮阀148A、148B关闭，从相应的轮胎软管118A、118B的空气流和到相应的轮胎软管118A、118B的空气流被终止，从而从相应的轮胎的空气流和到相应的轮胎的空气流被终止，从而将每个轮胎与轮胎充气系统70的其余部分隔离。

每个车轮阀148A、148B还提供在车辆已经长时间停车时降低轮胎中压力损失的手段。更具体地，在车辆停车时，每个车轮阀148A、148B能够快速地和/或可靠地关闭，从而能够将轮胎与供应罐隔离。

第二实施例的轮胎充气系统170的双车轮阀172包括额外的优点。例如，通过将两个单独的车轮阀148A、148B结合为中间轮毂盖壁174，双车轮阀172能够从单个气动供应管道96将空气供应到多个轮胎，并且能够平衡那些轮胎之间的空气。双车轮阀172还经由单独的车轮阀148A、148B监测单独的轮胎中的气动压力。与现有技术的轮胎充气系统40相比，通过结合到轮毂盖176的中间壁174中，双车轮阀172消除了外部软管或管道，继而降低了第二实施例的轮胎充气系统170的成本和复杂性。

通过结合到轮毂盖176的中间壁174中，双车轮阀172处于轮毂盖内，从而得到保护而不受环境冲击和环境污染。此外，通过处于轮毂盖176内，双车轮阀172包括用于每个车轮阀148A、148B的保护排气路径，从而使得车轮阀容纳腔室216A、216B能够直接通向轮毂盖内部隔室184，并且经由排出开口226（图11A和11B）通过轴10（图2）而进行排气，这减少了将环境污染物引入到车轮阀中。将双车轮阀172结合到轮毂盖中间壁174中还使得每个车轮阀148A、148B能够设置在防改动位置中，从而防止车轮阀压力设定值的未授权的调节。

或者，如图13-14，第二实施例的轮胎充气系统170可以采用轮毂盖176和旋转联接头86而没有双车轮阀172，来提供轮胎，而没有放气和气动平衡。更具体地，形成有通道292的充气板290可以用来取代气动分配板204（图9），并且车轮阀148A、148B不包括在相应的容纳腔室216A、216B中。通道292使得空气能够从供应腔体212通过圆柱形孔222A、112B而流到每个相应的容纳腔室216A、216B，并且通过轮胎软管118A、118B而流到轮胎。在这种仅仅充气的设置中，提升阀组件124的形状被构造为使其不保持美式阀134打开。因此，空气能够从每个相应的容纳腔室216A、216B流过相应的轮胎软管118A、118B而流入轮胎，但是不能够从轮胎回流出去。因为在这种构造中空气不能够从轮胎回流通过充气板290而流到供应腔体212，所以轮胎充气系统170提供轮胎充气，而不提供放气或平衡。

作为额外的替代形式，如图15-16所示，第二实施例的轮胎充气系统170可以采用轮毂盖176和单个车轮阀148A，以便能够独立于旋转联接头86和气动管道96（图5）形成轮胎之间的流体连通和气动平衡。更具体地，内侧盖板294可以用来取代气动分配板204（图9）。轮毂盖176和车轮阀148A使得轮胎之间能够进行流体连通，并且使得轮胎能够具有大致均匀的或平衡的充气压力。更具体地，第一轮胎软管118A、第一圆柱形孔222A、第一出口端口220A、第一车轮阀出口端口218A和第一车轮阀148A在供应开口214和供应腔体212处沿着由轮毂盖中间壁174和内侧盖板294提供的从每个相应的车轮阀到供应腔体的流体路径与第二车轮阀出口端口218B、第二出口端口220B、第二圆柱形孔222B和第二轮胎软管118B流体连通。因为向内超过内侧盖板294没有流体连通，所以车轮阀148A独立于充气或放气而提供轮胎之间的气动平衡。

第二实施例的轮胎充气系统170的各部件的模块化设计使得标准或通常的重载车辆能够容易地在用于系统的不同构造之间转换，例如充气、放气和气动平衡；充气而不进行放气和气动平衡；以及独立于充气和放气进行气动平衡。分别利用一个轮毂盖176和简单的充气板290以及内侧盖板294，第二实施例的轮胎充气系统170快速且容易地进行这样的转换。

现在转到图17，本发明的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的第三示例性实施例整体用230表示。第三示例性实施例的轮胎充气系统230采用分立的车轮阀组件232（以举例的方式示出为双车轮阀），其安装在轮毂盖238的外侧壁236的内侧表面234上，如下文更详细地所述。将双车轮阀232安装在轮毂盖外侧壁236的内侧表面234上，保护车轮阀不受环境冲击和环境污染。应当理解，轮胎充气系统230包括空气源，例如空气罐（未示出），其经由气动管道96和其它部件与车辆轮胎（未示出）流体连通。还应当理解，本领域技术人员已知的装置（例如机械地操作的调节器阀（未示出））流体地连接到气动管道96，并且用来监测轮胎中的气动压力且致动轮胎的充气和/或放气。

第二示例性实施例的轮胎充气系统230的轮毂盖238包括圆柱形侧壁240，并且外侧壁236与侧壁的外侧端部一体地形成并且与侧壁大致垂直地延伸。应当理解，轮毂盖的侧壁240和外侧壁236可以采用其它形状和构造，而不影响本发明的整体概念或操作，例如形成为一个部件或多个部件的一体化的穹顶形或锥形。沿径向延伸的凸缘242形成在侧壁240的内侧端部上，并且形成有多个螺栓开口（未示出），以使得螺栓能够将轮毂盖238固定到车轮轮毂22的外侧端部（图1）。这样，轮毂盖238限定了内部隔室244。应当理解，除螺栓之外本领域技术人员已知的装置可以用来将轮毂盖238固定到车轮轮毂22，例如轮毂盖和车轮轮毂之间的螺纹连接、其它类型的机械紧固件和/或压力配合。

双车轮阀232与轮毂盖内部隔室244中的轮毂盖238成一体，或者直接附接到轮毂盖内部隔室244中的轮毂盖238。更具体地，双车轮阀232包括：外侧表面246，其靠着轮毂盖外侧壁236的内侧表面234设置；和内侧表面248，其靠着旋转联接头86设置。优选地，螺栓250或其它机械紧固件将旋转联接头86的圆柱形壳体84固定到双车轮阀232，并且还将双车轮阀固定到轮毂盖外侧壁236的内侧表面234。旋转联接头86的构造与以上所述的用于第一实施例的轮胎充气系统70的类似，包括杆90，该杆90具有接合气动管道96的内侧部分92和经由轴承102可旋转地安装在旋转联接头壳体84中的外侧部分98。

以举例的方式，为了使车辆轮胎充气，空气从气动管道96穿过在旋转联接头的杆90中形成的中心孔100，而流到在双车轮阀232的本体254中形成的流体通道252。双车轮阀232包括在车轮阀外侧表面246处的分配板256。空气通过双车轮阀232中的流体通道252流入到在分配板256中形成的中心通道258，并且分配板将空气流分为两个单独的路径，从而空气流过在分配板中形成的出口端口260A、260B，而流入每个相应的车轮阀148A、148B。

每个车轮阀148A、148B都与如上所述用于第一实施例的轮胎充气系统70的类似。更具体地，每个车轮阀148A、148B优选地为隔膜阀，其在所有正常操作条件下都保持打开，并且还能够将轮胎充气系统230中的每个轮胎与经历显著压力损失的一个或多个轮胎隔离，例如在轮胎被刺穿的情况下。在系统发生的泄漏超出了系统的充气能力的情况下，每个车轮阀148A、148B还能够将每个轮胎与轮胎充气系统230的其它部件隔离。也就是，每个车轮阀148A、148B优选地为弹簧偏压的，并且在选定的压力设定值或压力水平下致动或打开，该选定的压力设定值或压力水平低于或小于期望用作目标轮胎压力的最小压力。

例如，车轮阀148A、148B可以在合理的预定压力水平下打开或致动，在目标充气压力为大约90psi时，该合力的预定压力水平比目标充气压力小例如大约每平方英寸70磅（psi）。或者，车轮阀148A、148B可以在为比目标充气压力小的合理设定量的压力水平下打开或致动，该合理设定量为比目标充气压力小例如大约20%的值，或者比目标充气压力小大约20-30psi的值。这样，每个车轮阀148A、148B在所有正常操作条件下都保持打开，从而使得空气能够流到轮胎，并且还使得轮胎之间能够进行流体连通，以用于气动压力的平衡，如下文更详细地所述。

在一个轮胎中出现显著压力损失的情况下，或者在允许气动管道96中的压力水平下降到低于选定压力设定值的轮胎充气系统230的气动部件中出现显著压力损失的情况下，车轮阀148A、148B的弹簧偏压使得它们关闭，从而将每个轮胎与轮胎充气系统的其余部分隔离。例如，如果车轮阀148A、148B的打开或致动压力水平为70psi，而气动管道96中的压力下降到低于70psi，那么每个车轮阀都关闭，从而隔离轮胎。与现有技术的车轮阀不同的是，每个车轮阀148A、148B在低于目标充气压力的合理压力水平下的致动防止了轮胎的过度放气，从而提供应急保护。更具体地，现有技术的车轮阀在极低压力水平（例如大约10-20psi）下打开。因此，在一个或多个轮胎经历显著压力损失的情况下，或者在系统230出现的泄漏超出了系统的充气能力的情况下，现有技术的车轮阀保持打开，直到系统压力下降到10-20psi，继而允许轮胎的明显不期望的放气。

此外，在车辆长时间停车时，每个车轮阀148A、148B提供能够通过快速地和/或可靠地关闭而将轮胎与车辆供应罐隔离的手段。如上所述，每个车轮阀148A、148B能够响应车辆停车制动器的接合或者响应表示车辆已经停车的其它条件。这样，如果在车辆停车时供应罐压力下降，那么能够由车轮阀148A、148B进行的轮胎的隔离通过降低轮胎压力而防止该下降。

当每个车轮阀148A、148B打开时，空气从每个相应的车轮阀流过相应的车轮阀出口端口262A、262B，并且流过在轮毂盖外侧壁236中形成的相应的端口264A、264B，而流到安装在轮毂盖外侧壁的外侧表面246上的歧管块体266。歧管块体266形成有相应的通道268A、268B（仅仅示出268A），其与形成在轮毂盖外侧壁236中的每个相应的端口264A、264B流体地连通。继而，在歧管块体266中形成的通道268A、268B流体地连接到每个相应的轮胎软管118A、118B。任选地，在轮毂盖外侧壁236中形成的端口264A、264B可以与在歧管块体266中形成的相应的圆柱形孔112A、112B流体地连通。圆柱形孔112A、112B流体地连接到每个相应的轮胎软管118A、118B，包括联接件114、软管装配件120和每个轮胎软管的美式阀134以及相关的提升阀组件124，和以上所述用于第一实施例的轮胎充气系统70一样。优选地，轮胎软管118A、118B根据非轴向轮胎软管装配件系统270（图18）进行构造，该非轴向轮胎软管装配件系统将在下文中更详细地描述。

第三实施例的轮胎充气系统230的结构提供系统中所有轮胎的气动压力的连续平衡。更具体地，在气动地平衡的系统230中，轮胎彼此流体连通，从而根据流体流动原理，所有轮胎都具有大致均匀的或平衡的充气压力。当这种均匀的充气压力高于目标压力时，用来监测轮胎压力的装置使得轮胎充气系统230能够通过将多余的空气排出到大气而降低该均匀压力，如上所述，继而将系统中所有轮胎的充气压力降低到目标压力。当这种均匀的充气压力低于目标压力时，用来监测轮胎压力的装置使得轮胎充气系统230能够通过供应来自车辆罐的空气而增大该均匀压力，如上所述，继而将系统中所有轮胎的充气压力增大到目标压力。

此外，轮胎充气系统230中所有轮胎之间的这种流体连通使得双轮构造中的每对轮胎能够具有相同的压力水平，从而具有相同的实际直径，这降低或消除了一个轮胎将经历划擦的机会，从而增加了轮胎的寿命。此外，轮胎充气系统230中所有轮胎之间的流体连通使得处于目标压力下的轮胎能够向具有极低充气压力的轮胎提供空气，降低了轮胎可能以极低充气压力操作的机会。

轮毂盖238和双车轮阀232的独特的歧管路径提供第三实施例的轮胎充气系统230的气动压力的连续平衡。更具体地，歧管路径可以以举例的方式示出为利用车辆轮胎的充气。

当用来监测轮胎中气动压力的装置（如上所述）确定轮胎中的压力低于期望水平时，该装置致动轮胎的充气。在充气期间，空气从车辆供应罐流过气动管道96，流过旋转联接头的杆90的中心孔100，并且流入双车轮阀232中的流体通道252。空气流过双车轮阀流体通道252且流过分配板256中的中心通道258，该分配板将空气流分为两个单独的路径。来自每个路径的空气流过分配板出口端口260A、260B，而流入每个相应的车轮阀148A、148B。当每个车轮阀148A、148B打开时，空气从每个相应的车轮阀流过相应的车轮阀出口端口262A、262B，并且流过在轮毂盖外侧壁236中形成的相应的端口264A、264B，而流到歧管块体266中的通道268A、268B，并且流入轮胎软管118A、118B和相应的轮胎。在正常操作条件下，该歧管空气路径在第三实施例的轮胎充气系统230中保持打开，以提供恒定压力系统，该恒定压力系统在充气期间连续地平衡系统中所有轮胎的气动压力。

更具体地，第一轮胎软管118A、第一歧管块体通道268A、第一轮毂盖外侧壁端口264A、第一车轮阀出口端口262A和第一车轮阀148A在分配板中心通道处与第二车轮阀148B、第二车轮阀出口端口262B、第二轮毂盖外侧壁端口264B、第二歧管块体通道268B和第二轮胎软管118B流体地连通。该流体路径提供双轮构造中每个轮胎之间的流体连通。此外，流体路径继续通过双车轮阀232中的流体通道252、旋转联接头的杆90的中心孔100，并且通过气动管道96。气动管道96流体地连接到系统中的轮胎的其余部分，从而使得轮胎充气系统230中所有轮胎之间能够进行流体连通。轮胎之间的这种流体连通使得轮胎能够具有大致均匀的或平衡的充气压力。

当用来监测轮胎中气动压力的装置（如上所述）确定轮胎中的压力高于期望水平时，该装置致动轮胎的放气。通常在放气时，空气经由气动管道96从系统中移除，并且被排出到大气。在放气期间，歧管空气路径在第三实施例的轮胎充气系统230中保持打开。更具体地，当每个轮胎软管118A、118B连接到轮毂盖238时，空气从轮胎流过歧管块体266，流过歧管块体中的通道268A、268B，流过在轮毂盖外侧壁236中形成的相应的端口264A、264B，流过分配板256中的车轮阀出口端口262A、262B，而流入每个相应的车轮阀148A、148B。

如上所述，每个车轮阀148A、148B优选地为弹簧偏压的，并且在选定的压力水平下致动或打开，该选定的压力水平低于期望用作目标轮胎压力的最小压力。只要气动管道96中的压力高于该选定的压力水平，那么每个车轮阀148A、148B都保持打开，从而使得空气能够流过每个车轮阀。然后，空气从每个相应的车轮阀148A、148B流过分配板出口端口260A、260B，并且流过分配板256而流到分配板中心通道258。

在这点上，轮胎之间进行用于连续地平衡气动压力的流体连通。更具体地，第一轮胎软管118A、第一歧管块体通道268A、第一轮毂盖外侧壁端口264A、第一车轮阀出口端口262A和第一车轮阀148A在分配板中心通道处与第二车轮阀148B、第二车轮阀出口端口262B、第二轮毂盖外侧壁端口264B、第二歧管块体通道268B和第二轮胎软管118B流体地连通。该流体路径提供双轮构造中每个轮胎之间的流体连通。此外，流体路径继续通过双车轮阀232中的流体通道252、旋转联接头的杆90的中心孔100，并且通过气动管道96。气动管道96流体地连接到系统中的轮胎的其余部分，从而使得轮胎充气系统230中所有轮胎之间能够进行流体连通。当系统230处于放气模式时，轮胎之间的这种流体连通使得轮胎能够具有大致均匀的或平衡的压力。

应当理解，在充气和放气期间以及当系统不进行充气或放气时，上述用于第三实施例的轮胎充气系统230的歧管空气路径提供系统中所有轮胎之间的流体连通。因此，第三实施例的轮胎充气系统230提供恒定压力系统，该恒定压力系统连续地平衡系统中所有轮胎的气动压力。

这样，轮毂盖238提供独特的歧管路径在正常操作条件下，该歧管路径连续地平衡轮胎充气系统230中所有轮胎之间的气动压力，而没有任何电子部件或控制器。此外，第三实施例的轮胎充气系统230补偿周围温度变化，原因在于由轮毂盖238提供的轮胎之间的流体连通使得由于周围温度变化所导致的气动压力中的增加通过控制阀组件（未示出）释放到大气，该控制阀组件流体地连接到气动管道96。由轮毂盖238提供的轮胎之间的流体连通还能够使得由于周围温度降低所导致的气动压力中的降低通过将空气引入气动管道96而得到解决，如上所述。

此外，由轮毂盖238提供的独特的歧管路径在没有中间软管或管道的情况下连接旋转联接头86、双车轮阀232和轮胎软管118A、118B。与现有技术的轮胎充气系统40相比，中间软管或管道的消除继而降低了第三实施例的轮胎充气系统230的成本和复杂性。

在系统中的轮胎经历显著压力损失的情况下，或者在系统的各部件产生的泄漏超出了系统的充气能力的情况下，第三实施例的轮胎充气系统230的双车轮阀232还提供应急保护。例如，如果具体的轮胎被刺穿或者气动管道破裂，那么气动管道96中的压力可能下降。当气动管道96中的气动压力下降时，车轮阀148A、148B检测到压力下降。如上所述，当车轮阀148A、148B检测到的压力下降到低于阀的选定的致动或打开压力水平时，阀关闭，其中该选定的致动或打开压力水平低于期望用作目标轮胎压力的最小压力。一旦车轮阀148A、148B关闭，从相应的轮胎软管118A、118B的空气流和到相应的轮胎软管118A、118B的空气流被终止，从而从相应的轮胎的空气流和到相应的轮胎的空气流被终止，从而将每个轮胎与轮胎充气系统230的其余部分隔离。

每个车轮阀148A、148B还提供在车辆已经长时间停车时降低轮胎中压力损失的手段。更具体地，在车辆停车时，每个车轮阀148A、148B能够快速地和/或可靠地关闭，从而能够将轮胎与供应罐隔离。

第三实施例的轮胎充气系统230的双车轮阀232包括额外的优点。例如，通过将两个单独的车轮阀148A、148B结合为单个阀本体254，双车轮阀232能够从单个气动供应管道96将空气供应到多个轮胎，并且通过与轮毂盖238配合，双车轮阀144能够平衡那些轮胎之间的空气。双车轮阀232提供方便的、紧凑的单元，同时还能够经由单独的车轮阀148A、148B监测单独的轮胎中的气动压力。与现有技术的轮胎充气系统40相比，通过直接安装到轮毂盖238，双车轮阀232消除了外部软管或管道，继而降低了第三实施例的轮胎充气系统230的成本和复杂性。此外，通过为分立的单元，双车轮阀232可以与轮毂盖238分开构建或构造，并且之后安装在轮毂盖上，从而提供更加经济的制造。

通过安装在轮毂盖内部隔室244中，双车轮阀232得到保护而不受环境冲击和环境污染。此外，通过处于轮毂盖238内，双车轮阀232包括用于每个车轮阀148A、148B的保护排气路径，从而使得每个车轮阀容纳腔室能够直接通向轮毂盖内部隔室244，并且通过轴10进行排气，这减少了将环境污染物引入到车轮阀中。将双车轮阀232安装在轮毂盖内部隔室244中还使得每个车轮阀148A、148B能够设置在防改动位置中，从而防止车轮阀压力设定值的未授权的调节。

现在转到图18，示出了分别用于第一、第二和第三实施例的轮胎充气系统70、170、230的可选特征。更具体地，非轴向轮胎软管装配件系统整体上用270表示。非轴向轮胎软管装配件系统270包括软管装配件272A、272B，该软管装配件272A、272B安装在轮毂盖278的外侧壁276的外侧表面274上，或者安装在歧管块体266（图17）上，而歧管块体266安装到轮毂盖外侧壁，或安装到轮毂盖中间壁174（图7）。软管装配件272A、272B大致非轴向地或并排定位，而不是沿着相同的轴线端部对端部地定位，以降低系统270的总体尺寸。当由于其它部件安装在轮毂盖上而使得轮毂盖278上可获得的空间有限时，使软管装配件272A、272B大致并排定位是有用的。此外，通过提供减小的尺寸，非轴向轮胎软管装配件系统270期望地使得轮毂盖278能够称为比现有技术的轮毂盖24（图1）更加紧凑和小巧的设计。

这样，本发明的轮胎充气系统70、170、230提供轮胎充气系统，其为能够放气的气动地控制的恒定压力系统，连续地平衡系统中所有轮胎的气动压力，并且在系统中的一个或多个轮胎经历显著压力损失的情况下提供应急保护。更具体地，轮胎充气系统70、170、230优选地分别包括轮毂盖72、176、238，其用作歧管并且分别与车轮阀组件144、172、232配合，每个车轮阀组件以举例的方式示出为双车轮阀，其与每个相应的轮毂盖成一体，或者附接到每个相应的轮毂盖。轮胎充气系统70、170、230的双车轮阀144、172、232分别包括能够控制重载车辆的双轮构造的气动压力的构造。轮胎充气系统70、170、230还任选地包括非轴向轮胎软管装配件270。

本发明的轮胎充气系统70、170、230优选地采用机械地和/或气动地致动的机械部件，而不是采用昂贵的且通常安装和构造复杂的电子操作的电磁阀、电子控制器和其它电子部件。因此，轮胎充气系统70、170、230是简单的、经济的，并且易于安装。此外，通过为机械地或气动地致动的系统，本发明的轮胎充气系统70、170、230是可靠的，原因是其不需要使用拖车的电气系统，该电气系统可能是不可靠的或者甚至可能在某些时候不起作用。

此外，通过在轮胎的充气完成时不进行排放，本发明的轮胎充气系统70、170、230为恒定压力系统。这样的恒定压力系统70、170、230不需要昂贵且复杂的电子控制装置来确定何时需要触发或开始进行充气，相反采用机械地和/或气动地致动的机械部件。由于这个额外的原因，使得轮胎充气系统70、170、230是简单的、经济的，并且易于安装，通过不采用电气部件，不需要使用拖车的电气系统，从而是可靠的。此外，作为恒定压力系统，轮胎充气系统70、170、230保持连续地填充有空气，这使得该系统能够连续地监测轮胎压力并且动态地相应压力变化，从而主动地或快速地响应降低的轮胎压力条件（例如在空气泄漏的情况下）和增大的轮胎压力条件（例如周围温度增大）。

本发明的轮胎充气系统70、170、230提供系统中所有轮胎的气动压力的连续平衡。因为轮胎充气系统70、170、230的结构使得轮胎能够彼此流体连通，所以所有的轮胎都具有大致均匀的或平衡的充气压力。轮胎充气系统70、170、230中所有轮胎之间的这种流体连通使得双轮构造中的每对轮胎能够具有相同的压力水平，从而具有相同的实际直径，这降低或消除了一个轮胎将经历划擦的机会，从而增加了轮胎的寿命。此外，轮胎充气系统70、170、230中所有轮胎之间的流体连通使得处于目标压力下的轮胎能够向具有极低充气压力的轮胎提供空气，降低了轮胎可能以极低充气压力操作的机会。

本发明的轮胎充气系统70、170、230还提供在一个轮胎经历显著压力损失的情况下对轮胎的应急保护。从而，在轮胎被刺穿的情况下，或者在系统的各部件产生的泄漏超出了系统的充气能力的情况下，轮胎充气系统70、170、230将每个轮胎与系统的其余部分隔离，从而避免所有轮胎的均匀充气压力的显著降低。在车辆已经长时间停车时，轮胎充气系统70、170、230还通过能够将轮胎与供应罐隔离而降低轮胎中的压力损失的手段。

本发明还包括连续地平衡恒定压力轮胎充气系统中所有轮胎的气动压力的方法，以及在系统中的轮胎经历显著压力损失的情况下提供应急保护的方法。每个方法都包括与以上所述且如图2-18所示的说明相关的步骤。

应当理解，上述恒定压力气动平衡轮胎充气系统的结构可以改变或重新布置，或者可以省略或增加某些部件，而不影响本发明的整体概念或操作。例如，车轮阀148A、148B可以为活塞式车轮阀，而不是上述隔膜阀。此外，轮毂盖72、176、238的壁可以采用其它的形状和构造，而不影响本发明的整体概念或操作，例如形成为一个部件或多个部件的一体化的穹顶形或锥形。此外，轮胎充气系统70、170、230可以采用不安装到或连接到轮毂盖的车轮阀148A、148B，而不影响本发明的整体概念或操作。

还应当理解，除了本文所示和所述的以及本领域技术人员已知的之外，本发明能够应用于各种类型的重载车辆的轮胎充气系统，而不会影响本发明的概念或操作。此外，本文中已经参考了恒定压力轮胎充气系统，并且这样的参考包括所有具有调节压力的轮胎充气系统。例如，恒定压力系统包括当系统不进行充气或放气时系统的所有或大部分气动管道保持被加压或填充有压缩空气的系统，以及气动管道的这种加压可能被开关或其它部件中断的系统。此外，可以采用除了空气之外的能够被压缩且符合流体流动原理的气体，包括氮、二氧化碳等，而不会影响本发明的概念或操作。

虽然为了方便起见，本文已经重载车辆大致参考了重载车辆，但是应当理解，这样的参考包括卡车、牵引车-拖车和半拖车及其拖车。此外，虽然轴10已经以举例的方式示出为非驱动轴，但是应当理解，本发明应用于本领域中已知的所有类型的轴，包括驱动轴和非驱动轴。

因此，改进的恒定压力气动平衡轮胎充气系统被简化，提供了有效的、安全的、廉价的且高效的结构，其能够实现所有列举的目标，以消除现有技术的轮胎充气系统，所遇到的困难，并且解决本领域中的问题且获得新的结果。

在前述说明中，某些术语已经简洁、清楚和可理解地使用；但是对其没有施加超过现有技术的要求的非必要限制，原因是这些术语用于说明性的目的并且具有宽泛的意义。此外，已经参考示例性实施例说明了本发明。应当理解，该说明是示例性的而非限制性的，本发明的范围并不限于所示和所述的确切细节。在阅读并理解了本公开的情况将可以进行可能的修改、更改，应当理解本发明包括所有这样的修改和更改及其等效。

现在已经说明了本发明的特征、公开和原理，构造、布置和使用改进的恒定压力气动平衡轮胎充气系统的方式，构造和布置的特征以及优点，所获得的新的和有用的结果；所附的权利要求中描述了新的和有用的结构、装置、元件、布置、部件和组合。

Claims (23)

1.一种恒定压力车辆轮胎充气系统，其包括：

空气供应源；

第一车轮阀，所述第一车轮阀与所述车辆的第一轮胎流体连通；

第二车轮阀，所述第二车轮阀与所述车辆的第二轮胎流体连通；

气动管道，所述气动管道在所述空气供应源和所述车轮阀之间延伸，并且与所述空气供应源和所述车轮阀流体连通，所述气动管道的至少一部分保持填充有来自所述供应源和所述轮胎中至少一者的空气；以及

分配装置，所述分配装置用于在所述气动管道以及所述第一车轮阀和第二车轮阀之间分配空气流，由此所述车轮阀以及所述分配装置选择性地保持所述第一轮胎和第二轮胎以及所述气动管道之间的流体连通，以在轮胎之间提供气动平衡。

2.根据权利要求1所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀和所述分配装置选择性地保持流体地连接到所述恒定压力车辆轮胎充气系统的所有轮胎之间的流体连通，并且在所有轮胎之间提供气动平衡。

3.根据权利要求1所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述恒定压力车辆轮胎充气系统不采用电子部件。

4.根据权利要求1所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀操作地附接到所述车辆的轮毂盖，所述轮毂盖包括：

大致圆柱形的侧壁；

外侧壁，所述外侧壁在所述轮毂盖的第一端部处与所述侧壁大致垂直地延伸；以及

凸缘，所述凸缘在所述轮毂盖的第二端部处从所述侧壁沿径向向外延伸。

5.根据权利要求4所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀附接到所述轮毂盖的所述外侧壁的外侧表面。

6.根据权利要求4所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀附接到所述轮毂盖的所述外侧壁的内侧表面。

7.根据权利要求4所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀一体地形成到所述轮毂盖的所述外侧壁中。

8.根据权利要求4所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述轮毂盖还包括设置在所述外侧壁和所述凸缘之间的中间壁。

9.根据权利要求8所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀附接到所述轮毂盖的所述中间壁的外侧表面。

10.根据权利要求8所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀附接到所述轮毂盖的所述中间壁的内侧表面。

11.根据权利要求8所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀一体地形成到所述轮毂盖的所述中间壁中。

12.根据权利要求4所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀能够从所述轮毂盖移除。

13.根据权利要求4所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其还包括旋转联接头，所述旋转联接头在所述轮毂盖的内部隔室中安装在所述轮毂盖上，所述旋转联接头提供从所述气动管道到所述车轮阀的流体连通。

14.根据权利要求13所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述旋转联接头安装在壳体中，所述壳体操作地附接到所述轮毂盖的壁中所选的一个壁的内表面，并且从该壁向内伸入到所述轮毂盖的内部隔室中。

15.根据权利要求4所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述轮毂盖包括第一端口和第二端口，所述第一端口用于接纳所述第一轮胎的轮胎软管，所述第二端口用于接纳所述第二轮胎的轮胎软管。

16.根据权利要求15所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其还包括设置在所述第一端口中的第一提升阀组件和设置在所述第二端口中的第二提升阀组件，由此所述第一提升阀组件和第二提升阀组件使得所述车轮阀和所述轮胎软管之间能够选择性地流体连通。

17.根据权利要求4所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其还包括第一装配件和第二装配件，所述第一装配件附接到所述轮毂盖以用于接纳所述第一轮胎的轮胎软管，所述第二装配件附接到所述轮毂盖以用于接纳所述第二轮胎的轮胎软管，其中所述第一装配件和所述第二装配件非轴向地设置在所述轮毂盖上。

18.根据权利要求1所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀结合到单个车轮阀组件中。

19.根据权利要求1所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述分配装置包括气动分配板，以在所述车轮阀和所述气动管道之间分配空气流。

20.根据权利要求1所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述车轮阀能够独立于所述气动管道形成所述第一轮胎和第二轮胎之间的所述流体连通。

21.根据权利要求1所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中当所述气动管道中的压力下降到低于预定水平时，所述车轮阀被偏压成关闭。

22.根据权利要求1所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中当所述第一轮胎和第二轮胎中的至少一者中的压力下降到低于预定水平时，所述车轮阀被偏压成关闭。

23.根据权利要求1所述的恒定压力车辆轮胎充气系统，其中所述系统能够使所述轮胎放气。

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