(57)【要約】【課題】  タイヤ圧力が高い場合でも、確実にタイヤ空気圧を保持するタイヤ圧調整装置を提供する。【解決手段】  空気供給ラインに通じる第１ポート１０６と、タイヤ空気室に通じる第２ポート１０４と、スプール通路１２６内を摺動自在に構成され、第１ポートと第２ポートの圧力差にしたがってスプール通路内を摺動して第１ポートと第２ポートの間を連通または遮断状態にするスプール弁１１０と、第２ポートが第１ポートより高圧であるとき、スプール弁が遮断位置で停止するようにその摺動を規制し、第１ポートが第２ポートより高圧にされたとき規制を解除するように構成された制止弁１２２を備える。【選択図】  図３
2006069469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気供給ラインに通じる第１ポートと、
タイヤ空気室に通じる第２ポートと、
スプール通路内を摺動自在に構成され、第１ポートと第２ポートの圧力差にしたがってスプール通路内を摺動して第１ポートと第２ポートの間を連通または遮断状態にするスプール弁と、
第２ポートが第１ポートより高圧であるとき、前記スプール弁が遮断位置で停止するようにその摺動を規制し、第１ポートが第２ポートより高圧にされたとき規制を解除するように構成された制止弁と、
を備えることを特徴とするタイヤ空気圧調整装置。
【請求項２】
空気供給ラインに通じる第１ポートと、
タイヤ空気室に通じる第２ポートと、
第１ポートと第２ポートとを連通する通路と、
前記通路と交差するスプール通路と、
前記スプール弁を収容するために前記スプール通路の両側にそれぞれ形成される第１室および第２室と、
第１室と第２室の間の圧力差に応じて前記スプール通路内を摺動するように構成され、第１ポートと第２ポートの間を連通または遮断状態にするスプール弁と、
第１室と第１ポートを連通する第１絞り部と、
第２室と第２ポートを連通する第２絞り部と、
第１室の圧力に応じて該第１室内に突出して、前記スプール弁の第１室内への収容を規制する制止弁と、
を備えることを特徴とするタイヤ空気圧調整装置。
【請求項３】
前記制止弁は、第１室に開口するボア内を摺動自在に構成され通常時は第１室内に突出するように付勢されており、
第１室の圧力を所定の短時間だけ増圧し、前記制止弁が前記ボア内に収容されるとともに前記スプール弁がスプール通路内を第１室から離れる方向に移動させた後、第１室を大気開放して、前記制止弁が第１室内に突出する前に前記スプール弁が第１室に収容されるように調整されたことを特徴とする請求項２に記載のタイヤ空気圧調整装置。
【請求項４】
第１室と第２室の圧力が略等しいとき、前記通路を遮断状態にするよう前記スプール弁を位置せしめる付勢手段をさらに備えることを特徴とする請求項２または３に記載のタイヤ空気圧調整装置。
【請求項５】
空気供給ラインに通じる第１ポートと、
タイヤ空気室に通じる第２ポートと、
スプール通路内を摺動自在に構成され、第１ポートと第２ポートの圧力差にしたがってスプール通路内を摺動して第１ポートと第２ポートの間を連通または遮断状態にするスプール弁と、
第２ポートが第１ポートより高圧であるとき、前記スプール弁が遮断位置で停止するようにその摺動を規制し、第１ポートが第２ポートより高圧にされたとき規制を解除するように構成された制止弁と、
を備えるタイヤ空気圧調整装置において、
タイヤ空気圧を減圧する前に、第１ポートが第２ポートより高圧となるように第１ポート側を所定の短期間だけ増圧して、前記制止弁による規制を解除させることを特徴とするタイヤ空気圧調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤに設けられ走行中のタイヤ空気圧の増圧、減圧を可能にするタイヤ空気圧調整装置およびその使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の乗り心地や操縦性を向上させ、またドライバーの嗜好を反映させるために、車両の走行中にタイヤの空気圧を調整可能なタイヤ空気圧調整装置をホイールに設けた車両が知られている。
【０００３】
従来のタイヤ空気圧調整装置としては、特許文献１に示すようなタイヤ圧調整弁が知られている。この構造を、図７を参照して説明する。タイヤ圧調整弁３００のハウジング３１０には、空気の出入口となる第１ポート３１１と第２ポート３１２が形成される。第１ポート３１１は車体側の空気圧調整ラインに連結され、第２ポート３１２はタイヤの空気室に連結される。ハウジング３１０には、第１ポート３１１と第２ポート３１２に連通可能な通路３１３が形成される。この通路３１３は、第１弁機構３３０と第２弁機構３４０によって開閉される。
【０００４】
第１弁機構３３０は、ハウジング３１０と、このハウジング３１０にボルト３１４により固定されたカバー３１５との間に設けられ、ダイヤフラム３３１とディスク３３２とばね３３３とを有する。ダイヤフラム３３１の外周縁は、ハウジング３１０とカバー３１５により挟持され、ダイヤフラム３３１の中央に形成された厚肉部はダイヤフラム弁３３４を構成し、ハウジング３１０の隆起部３１６に対して接離して通路３１３を開閉する。ばね３３３は、ディスク３３２とカバー３１５の間に設けられ、通路３１３を閉塞する方向にダイヤフラム３３１を付勢する。ダイヤフラム３３１とハウジング３１０との間に形成された変圧室３２１は、連通孔３１７を介して第１ポート３１１に連通する。
【０００５】
変圧室３２１に高圧空気が導かれていない非制御時、ダイヤフラム弁３３４はバネ３３３に付勢されて通路３１３を閉塞する。変圧室３２１つまり第１ポート３１１内の空気の圧力が所定値以上であるとき、ダイヤフラム３３１はバネ３３３に抗して大気室３２２側へ変位し、ダイヤフラム弁３３４が通路３１３を開放する。これにより、通路３１３は変圧室３２１および連通孔３１７を介して第１ポート３１１と連通する。
【０００６】
第２弁機構３４０は、ハウジング３１０に穿設されたボア３４１内に摺動自在に支持されたスプール弁３４２を有する。通路３１３はボア３４１の略中央の側壁に開口し、この通路３１３の開口部と対応する反対側の側壁には、第２ポート３１２に連通する連通孔３２３が開口している。スプール弁３４２は、中立位置にあるとき、通路３１３と連通孔３２３の間を遮断しているが、圧力の釣り合いによって左または右方向に変位したとき、スプール弁３４２の外周面に形成された２つの環状溝３４４、３４５を介して通路３１３と連通孔３２３を連通させる。
【０００７】
ボア３４１内であってスプール弁３４２の両端には、第１室３２４および第２室３２５が形成され、これら各室内にはそれぞれ圧縮バネ３４６、３４７が設けられている。また、第１室３２４は絞り３２６により通路３１３に連通しその圧力が導かれ、第２室３２５は絞り３２７により第２ポート３１２に連通し、その圧力が導かれる。したがって、スプール弁３４２は、第１室３２４と第２室３２５との圧力差に応じてボア３４１内で摺動変位し、通路３１３と連通孔３２３との間を連通または遮断する。
【特許文献１】特開平４−２８７７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１のタイヤ圧調整弁は、通路３１３を開閉するためにダイヤフラム弁を用いている。このダイヤフラム弁を開いた後、空気の流速に応じた圧力差に頼って開状態を保持するため、例えば１００〜４００ｋＰａの範囲で動作が必要なタイヤ圧制御に使用するには、ダイヤフラムに高い精度が要求される。また、タイヤ空気圧が高いときには、ダイヤフラム弁が閉じる前にスプール弁が開いてしまい、スプール弁によって連通孔３２３を締め切ることができないことがあった。
【０００９】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、タイヤ空気圧が高い場合でも、非制御時にはタイヤ空気室を気密状態にする確実性の高いタイヤ空気圧調整技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様は、タイヤ空気圧調整装置を提供する。この装置は、空気供給ラインに通じる第１ポートと、タイヤ空気室に通じる第２ポートと、スプール通路内を摺動自在に構成され、第１ポートと第２ポートの圧力差にしたがってスプール通路内を摺動して第１ポートと第２ポートの間を連通または遮断状態にするスプール弁と、第２ポートが第１ポートより高圧であるとき、前記スプール弁が遮断位置で停止するようにその摺動を規制し、第１ポートが第２ポートより高圧にされたとき規制を解除するように構成された制止弁を備える。
【００１１】
この態様によれば、従来のタイヤ空気圧調整装置に設けられていたようなダイヤフラム弁を用いる代わりに、タイヤ空気室を連通または遮断状態に切り換えるスプール弁が、非制御時には制止弁によって停止させられるように構成したので、タイヤ空気室の気密保持の確実性が増加する。
【００１２】
本発明の別の態様も、タイヤ空気圧調整装置に関する。この装置は、空気供給ラインに通じる第１ポートと、タイヤ空気室に通じる第２ポートと、第１ポートと第２ポートとを連通する通路と、前記通路と交差するスプール通路と、前記スプール弁を収容するために前記スプール通路の両側にそれぞれ形成される第１室および第２室と、第１室と第２室の間の圧力差に応じて前記スプール通路内を摺動するように構成され、第１ポートと第２ポートの間を連通または遮断状態にするスプール弁と、第１室と第１ポートを連通する第１絞り部と、第２室と第２ポートを連通する第２絞り部と、第１室の圧力に応じて該第１室内に突出して、前記スプール弁の第１室内への収容を規制する制止弁を備える。
【００１３】
この態様によれば、電気的な制御信号をタイヤ空気圧調整装置に送ることなく、車体側の空気供給ラインの圧力を制御するだけで、タイヤ空気室への空気の供給、排出および通常時の気密状態を切り換えることが可能となる。
【００１４】
前記制止弁は、第１室に開口するボア内を摺動自在に構成され通常時は第１室内に突出するように付勢されていてもよい。この場合、第１室の圧力を所定の短時間だけ増圧し、前記制止弁が前記ボア内に収容されるとともに前記スプール弁がスプール通路内を第１室から離れる方向に移動させた後、第１室を大気開放して、前記制止弁が第１室内に突出する前に前記スプール弁が第１室に収容されるように調整しておく。このように、スプール弁と制止弁の動作特性を適宜調整することで、低圧から高圧まで種々のタイヤ圧力に適合させたタイヤ空気圧調整装置を提供することができる。
【００１５】
第１室と第２室の圧力が略等しいとき、前記通路を遮断状態にするよう前記スプール弁を位置せしめる付勢手段をさらに備えていてもよい。これによって、スプール弁と制止弁の応答性の差違を出しやすくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、タイヤ空気室を連通または遮断状態に切り換えるスプール弁が、非制御時には制止弁に停止させられているので、タイヤ空気室の気密保持の確実性が増加する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の一実施形態は、路面状態または走行状態に応じてタイヤ内の空気圧を適正値に制御するタイヤ空気圧制御システムにおいて、タイヤ側に設けられ、減圧または増圧時には車体側からの空気の供給を受けるかまたはタイヤから空気を排出させ、それ以外のときにはタイヤの気密を確保するための空気圧調整装置である。
【００１８】
図１は、本実施形態によるタイヤ空気圧制御システム１０の全体構成図である。車体１２と各車輪２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＲＲ、２０ＲＬ（以下、これらを適宜「車輪２０」と総称する）との間には、図示しないサスペンションが装着されている。車輪２０は、主にホイールとゴムタイヤから構成され、ホイールとゴムタイヤの間にタイヤ空気室が形成されている。なお、符号ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬは、それぞれ右前、左前、右後、左後の位置を示している。
【００１９】
車輪２０のいずれかには、車輪の回転数を検出する車輪速センサ３６が設置される。車輪速センサ３６は、各車輪に対応して設けられていてもよい。
【００２０】
車輪２０には、タイヤ空気室内の圧力を検出するための空気圧センサ２２ＦＲ、２２ＦＬ、２２ＲＲ、２２ＲＬ（以下、これらを適宜「空気圧センサ２２」と総称する）が設けられている。空気圧センサ２２、車輪速センサ３６の検出信号は、車体に備えられる電子制御装置８０（以下、「ＥＣＵ８０」と表記する）に供給される。空気圧センサ２２は、タイヤ空気室内に設ける代わりに、タイヤ空気室に連通する空気供給ライン９０の途中に設けるようにしてもよい。
【００２１】
車体１２と車輪２０の間には、それぞれ回転エアシール３２ＦＲ、３２ＦＬ、３２ＲＲ、３２ＲＬが設けられており、車体１２側から車輪２０のタイヤ空気室内に空気を導入することができるようになっている。回転エアシールは、車輪２０のハブに設けられ車体１２の空気供給ライン９０とタイヤ空気室とを連通する空気流通部（図示せず）と、これを気密に保ちつつ車輪２０の回転を許容するシール材（図示せず）とからなり、車両の走行中に車輪２０のタイヤ空気室内に空気を供給することを可能としている。
【００２２】
回転エアシール３２の先には、各車輪２０のタイヤ空気室との連通または遮断状態を切り換えるためのタイヤ空気圧調整装置３０ＦＲ、３０ＦＬ、３０ＲＲ、３０ＲＬ（以下、これらを「タイヤ空気圧調整装置３０」と総称する）が設けられている。このタイヤ空気圧調整装置の詳細な構造および動作については、後述する。
【００２３】
回転エアシール３２に連通する空気供給ライン９０の途中には、車輪２０ＦＲ、２０ＦＬ、２０ＲＲ、２０ＲＬに対応してそれぞれタイヤ空気圧制御バルブ４２ＦＲ、４２ＦＬ、４２ＲＲ、４２ＲＬ（以下、これらを適宜「タイヤ空気圧制御バルブ４２」と総称する）が設けられている。このタイヤ空気圧制御バルブ４２は、ＥＣＵ８０と電気的に接続されており、ＥＣＵ８０からの信号に応じて開弁状態と閉弁状態とに切り替えることができる。
【００２４】
車体１２には、空気供給ライン９０に空気を圧縮供給するためのコンプレッサ６０が備えられている。モータ６２は、コンプレッサ６０に動力を供給する。モータ６２が回転すると、空気吸入口６４を介して外部から空気が取り込まれ、コンプレッサ６０により圧縮される。圧縮された空気は、ドライヤ７４に流入する。ドライヤ７４は、シリカゲル等の乾燥剤を収容しており、流入した空気を乾燥して空気供給ライン９０に供給する。
【００２５】
車体１２には、さらにコンプレッサ６０から供給される圧縮空気を蓄えることのできる高圧タンク６６と、高圧タンクへの空気の流出入を制御する高圧タンクバルブ６８が設けられていてもよい。高圧タンク６６は、コンプレッサ６０から圧縮した空気を送り込むことで、例えば７００〜８００ｋＰａに維持されている。高圧タンク６６とコンプレッサ６０の両方から圧縮された空気をタイヤ空気室に供給することで、タイヤ空気圧増圧時の応答性を向上させることができる。したがって、コンプレッサ６０の能力が十分であれば、高圧タンク６６を車体１２に備えていなくてもよい。
【００２６】
ドライヤ７４から供給された空気は、逆止弁７８を経由して、タイヤ空気室に連通する空気供給ライン９０に流入する。この逆止弁７８は、コンプレッサ６０側から空気が供給されると開放して、空気供給ライン９０に空気を流し、逆方向の空気の流れを防止する。逆止弁７８をバイパスするように、オリフィス７６が設けられている。空気供給ライン９０からの空気は、オリフィス７６に流入して、流速を低下させられてからドライヤ７４に流入する。こうすることによって、ドライヤ７４のシリカゲルに吸収された水分を還元することができる。ドライヤ７４を通過した空気は、排気バルブ７０を介してサイレンサ７２から車外に放出される。
【００２７】
図２は、本実施形態に係るタイヤ空気圧制御システム１０の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ８０には、空気圧センサ２２ＦＲ、２２ＦＬ、２２ＲＲ、２２ＲＬにより検出された各車輪２０のタイヤ空気圧と、車輪速センサ３６により検出された車輪速が入力される。
【００２８】
タイヤ空気圧制御システム１０は、ドライバーのスイッチ操作によりタイヤ空気室内の空気圧を選択できる空気圧切換装置（図示せず）を備えていてもよく、この場合、車体１２の図示しない車室内には、空気圧切換スイッチ５２を設けられる。これによって、ドライバーの嗜好に合った走行を実現することができる。この空気圧切換スイッチ５２のオンオフ情報もＥＣＵ８０に入力される。
【００２９】
ＥＣＵ８０には、タイヤ空気圧制御バルブ４２ＦＲ、４２ＦＬ、４２ＲＲ、４２ＲＬ、排気バルブ７０、高圧タンクバルブ６８およびコンプレッサ６０を駆動するモータ６２が電気的に接続されている。ＥＣＵ８０は、上述した各種センサおよびスイッチからの信号に基づいて、これらのバルブおよびモータ６２に制御信号を出力する。
【００３０】
ＥＣＵ８０の内部構成は、機能ブロック図で表されている。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３１】
車速演算部８２は、車輪速センサ３６により検出された車輪回転数に基づいて、車両の車速を演算する。タイヤ空気圧判定部８６は、空気圧センサ２２からの信号に基づいて、各車輪２０のタイヤ空気圧の目標値に対する高低を判定する。空気圧制御部８８は、ドライバーによるスイッチ操作または所定のアルゴリズムにしたがって、タイヤ空気圧の目標値を設定する。そして、空気圧制御部８８は、タイヤ空気圧判定部８６における判定結果に基づいて、タイヤ空気圧制御バルブ４２、高圧タンクバルブ６８および排気バルブ７０の開閉を適宜制御して、車輪２０のタイヤ空気圧がそれぞれの目標値に達するようにする。
【００３２】
タイヤ空気圧が空気圧制御部８８の設定した目標値よりも小さい場合、空気圧制御部８８は、モータ６２に信号を送り、圧縮空気を作り出す。また、空気圧制御部８８は、高圧タンクバルブ６８および各車輪のタイヤ空気室に連通する通路の途中にある空気圧制御バルブ４２を開弁する信号を出力する。これによって、コンプレッサ６０により圧縮された空気と、高圧タンク６６内に蓄積された圧縮空気が、ドライヤ７４、開放した逆止弁７８、空気供給ライン９０、空気圧制御バルブ４２、回転エアシール３２およびタイヤ空気圧調整装置３０を通ってタイヤ空気室内に流入し、空気圧が上昇する。なお、モータ６２とタイヤ空気圧制御バルブ４２と高圧タンクバルブ６８とが動作する順序はどのような順序であってもよい。
【００３３】
空気圧が目標値に到達すると、空気圧制御部８８は、制御バルブ４２を閉弁する信号を送るので、これ以降の圧縮空気は高圧タンク６６に蓄積される。
【００３４】
タイヤ空気圧が空気圧制御部８８の設定した目標値よりも大きい場合、空気圧制御部８８は、タイヤ空気圧制御バルブ４２を開弁する制御信号を出力する。また、排気バルブ７０も開弁し、大気開放する。すると、タイヤ空気室からタイヤ空気圧調整装置３０を通って空気が流出し、回転エアシール３２、空気供給ライン９０、絞り７６、ドライヤ７４および排気バルブ７０を経由して、サイレンサ７２から排出される。タイヤ空気圧が目標値に到達すると、空気圧制御部８８は、タイヤ空気圧制御バルブ４２を閉弁する信号を送る。
【００３５】
本実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置３０の役割のひとつは、タイヤ空気圧の制御をしない通常時に、回転エアシールにタイヤ空気圧をかけないことである。これは、回転エアシールにタイヤ空気圧がかかるとシールの摩耗が大きくなり、シールの寿命が低下するからである。また、タイヤ空気圧調整装置３０を車輪２０のホイールに設けることによって、後述するように、車体側に設けられたコンプレッサと各制御バルブをＥＣＵ８０でコントロールすることで、タイヤ空気圧調整装置３０に電気信号を与える必要なく、また、既存のタイヤ空気圧制御システムに新たな構成要素を付加する必要なく、タイヤ空気室への空気の供給、排出または密閉を車体側から切り換えることが可能となる。
【００３６】
以下、図３ないし図６を参照して、タイヤ空気圧調整装置３０の構造および動作を説明する。
【００３７】
図３は、タイヤ空気圧調整装置３０の構成を示す図であり、空気圧調整をせずにタイヤ空気室を密閉しているときの状態を示す。タイヤ空気圧調整装置３０のハウジング１０２には、車体側の空気供給ライン９０とタイヤ空気室とを連通するエア通路１０８が形成されている。第１ポート１０６は、車体側の空気供給ライン９０に接続され、第２ポート１０４はタイヤ空気室に接続される。ハウジング１０２は、車輪２０のホイール内に、エア通路１０８が車輪の回転軸に一致するような方向に設けられる。これは、走行中の車輪の回転によるスプール弁１１０に与える遠心力の影響をできるだけ排除するためである。
【００３８】
エア通路１０８と交差するように、スプール通路１２６がハウジング内に形成されている。スプール弁１１０は、このスプール通路１２６内でその長軸方向に摺動自在に構成されている。スプール通路１２６の両側には、第１室１１８および第２室１１４がそれぞれ設けられている。第１室１１８は、第１ポート１０６と第１絞り１１６により連通している。第２室１１４は、第２ポート１０４と第２絞り１１２により連通している。この絞りによって、第１室１１８には車体側の空気供給ライン９０と等しい圧力が作用し、第２室１１４にはタイヤ空気室と等しい圧力が作用する。
【００３９】
ハウジング１０２内には、第１室１１８に開口するボア１２０も形成されている。このボア１２０内には、ボアの長軸方向に摺動自在に制止弁１２２が設けられている。制止弁１２２のボア１２０の底部に面する側には、ボア１２０の底部と接続されるバネ等から構成される付勢手段１２４が付設されている。この付勢手段１２４によって、制止弁１２２は、空気圧調整をしないとき、つまりタイヤ空気室を密閉し、第１ポートが大気開放されている状態において、第１室１１８内に弁の一部が突出するように構成されている。
【００４０】
スプール弁１１０は、その両側の第１室１１８および第２室１１４の圧力差に応じて、スプール通路１２６内を摺動する。すなわち、車体側の第１ポート１０６の圧力の方が高いときは、スプール弁１１０は第２室１１４の方に移動し、逆に、タイヤ空気室側の第２ポート１０４圧力の方が高くなれば、スプール弁１１０は第１室１１８の方に移動する。
【００４１】
制止弁１２２は、スプール弁１１０の第１室１１８への収容を制止するために設けられている。すなわち、制止弁１２２が突出しているとき、図３に示すように、スプール弁１１０は制止弁１２２に接触しているので、第２室１１４の圧力の方が第１室１１８より高くても、図に示す状態より右方には移動できない。このとき、スプール弁１１０は、エア通路１０８を遮断する中立位置に停止される。これによって、タイヤ空気圧を制御しないとき、すなわち、第１ポート１０６が大気開放されている状態では、タイヤ圧が大気圧よりも高いため、スプール弁１１０がエア通路１０８を遮断することで第１ポート１０６と第２ポート１０４とが連通されないので、タイヤ空気室を気密にすることができる。また、スプール弁１１０は制止弁１２２と接触した状態なので、たとえタイヤ空気室の圧力が高圧（例えば、４００ｋＰａ）であっても、十分に気密を保つことができる。
【００４２】
次に、図４を参照して、タイヤ空気圧増圧時のタイヤ空気圧調整装置３０の動作について説明する。タイヤ空気圧を増圧する場合、まず、空気圧制御部８８は第１ポート１０６に高圧空気を送る。すると、空気は、第１ポート１０６、第１絞り１１６を介して第１室１１８へ流入する。第１室１１８の圧力が、タイヤ空気室と第２ポート１０４、第２絞り１１２を介して連通している第２室１１４よりも高くなると、スプール弁１１０は図４の左方、つまり第２室１１４の方へ移動する。また、第１室１１８の空気圧は、制止弁１２２にも作用し、制止弁１２２をボア１２０内へ押し込む。スプール弁１１０が移動して第２室１１４に所定量押し込まれると、図４に示すように、エア通路１０８が開き、第１ポート１０６と第２ポート１０４とが連通状態になる。これによって、高圧空気をタイヤ空気室に供給することが可能になる。
【００４３】
続いて、タイヤ空気圧の増圧を停止するときのタイヤ空気圧調整装置３０の動作について説明する。タイヤ空気圧が所望の圧力に到達すると、空気圧制御部８８は、高圧空気の供給をやめ、第１ポート１０６を大気開放する。すると、第２ポート１０４は第１ポート１０６より高圧となるため、スプール弁１１０は、今度は図４の右方、すなわち第１室１１８の方向に押される。同時に、第１室１１８の圧力が低下するため、制止弁１２２は、ボア１２０の下方向に移動を開始する。ここで、バネ特性、スプール弁１１０と制止弁１２２の質量の違いなどを適宜設計することにより、スプール弁１１０が第１室１１８に収容されるより先に、制止弁１２２が第１室１１８内に突出するような動作特性に設定しておく。このため、スプール弁１１０が右方に移動して第１室１１８に入る前に、制止弁１２２は図３に示す位置に復帰しているので、制止弁１２２によりスプール弁１１０の動きが制止され、スプール弁１１０はエア通路１０８を遮断する中立位置で停止する。このようにして、高圧空気の供給を停止すると、スプール弁１１０によりタイヤ空気室の気密が自動的に保たれるようになっている。
【００４４】
なお、スプール弁１１０と制止弁１２２の応答性の違いは、制止弁１２２に接続されているバネの強さ、制止弁１２２とスプール弁１１０の移動距離などによっても設定することができる。
【００４５】
次に、タイヤ減圧時のタイヤ空気圧調整装置３０の動作を説明する。タイヤ空気圧を減圧する場合、空気圧制御部８８は、所定の短時間だけ、第１ポート１０６に高圧空気を送る。このとき、図５に示すように、スプール弁１１０はわずかに左方に移動し、また制止弁１２２もボア１２０内を上方に移動する。所定時間経過後、第１ポート１０６を大気開放すると、スプール弁１１０は右方に移動し始める。このとき、制止弁１２２も下方へ移動するが、スプール弁１１０の移動量を適切な値に設定しておくことで、図６に示すように、制止弁１２２が第１室１１８に突出する前に、スプール弁１１０を第１室１１８内に収容することができる。このとき、スプール弁１１０がボア１２０の開口部を塞ぐかたちになるため、制止弁１２２はスプール弁１１０に接触して停止する。スプール弁１１０が第１室１１８に収容されると、エア通路１０８が開いて第２ポート１０４と第１ポート１０６が連通する。このようにして、タイヤ空気室内の空気が連通した第２ポート１０４と第１ポート１０６を通り、空気供給ライン９０を経由して大気へ排出されるので、タイヤ空気室内が減圧される。
【００４６】
次に、タイヤ空気圧の減圧を停止するときのタイヤ空気圧調整装置３０の動作を説明する。減圧を停止する場合、空気圧制御部８８は第１ポート１０６に再度高圧空気を送る。このとき、スプール弁１１０を、減圧開始時のときよりも左方（第２室１１４側）に移動させる（例えば、図４に示すような位置）だけの圧力に設定しておく。同時に、高圧空気によって制止弁１２２もボア１２０内に押し込まれる。そして、再び第１ポート１０６を大気開放すると、今度は、スプール弁１１０が第１室１１８に戻ってくる前に、制止弁１２２が付勢手段１２４によりボア１２０の下方に移動し、第１室１１８内に突出するので、図３に示したように、右方に移動してきたスプール弁１１０は、突出した制止弁１２２により移動が規制され、中立位置に復帰し、エア通路１０８を遮断した状態になる。これにより、第１ポート１０６と第２ポート１０４が閉塞され、タイヤ空気室が気密状態になる。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態によるタイヤ空気圧調整装置によれば、電気的な制御信号をタイヤ空気圧調整装置に送ることなく、車体側の空気圧力を制御するだけで、タイヤ空気室への空気の供給、空気の排出および非制御時の気密状態を切り換えることが可能となる。タイヤ空気圧調整装置は車輪とともに車軸上で回転しているので、電気的な制御手段をこれに付設すれば、制御システムが非常に複雑になり、また故障を生じる可能性も高くなるので、電気的な制御手段を使用しないことは有利である。
【００４８】
また、従来の同様の装置に設けられていたようなダイヤフラム弁の代わりに、スプール弁が制止弁に停止させられる構造を採用したので、タイヤ空気室の気密保持の確実性が増加する。さらに、スプール弁と制止弁の動作特性を適宜調整することで、低圧から高圧まで種々のタイヤ圧力に適合させたタイヤ空気圧調整装置を提供することができる。
【００４９】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例について述べる。
【００５０】
スプール弁を中立位置に付勢するために、スプール弁の摺動方向にバネ等の付勢手段を設けてもよい。これにより、スプール弁と制止弁の応答性の差違を出しやすくなる。
【００５１】
増圧の停止時、一旦第１ポート１０６を閉じ、第１ポート１０６と第２ポート１０４を同じ圧力にした後、第１ポート１０６を大気開放するようにしてもよい。こうすれば、制止弁１２２が第１室１１８内に突出した後に、スプール弁１１０を右方へ移動させることができるので、制止弁１２２によるスプール弁１１０の制止が確実になる。
【００５２】
増圧または減圧の停止時、増圧速度または減圧速度を変化させることにより、スプール弁１１０または制止弁１２２を所望の位置に移動させるようにしてもよい。例えば、車体側のタイヤ空気圧制御バルブ４２をデューティ制御するか、またはタイヤ空気圧制御バルブ４２にリニア制御バルブを用いるようにすれば、増圧速度または減圧速度を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気圧制御システムの全体構成図である。
【図２】タイヤ空気圧制御システムの機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置の模式図である。
【図４】タイヤ空気圧を増圧するときのタイヤ空気圧調整装置の状態を示す図である。
【図５】タイヤ空気圧を減圧するときのタイヤ空気圧調整装置の状態を示す図である。
【図６】タイヤ空気圧を減圧するときのタイヤ空気圧調整装置の状態を示す図である。
【図７】従来技術によるタイヤ空気圧調整弁の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  タイヤ空気圧制御システム、２０  車輪、２２  空気圧センサ、３０  タイヤ空気圧調整装置、３２  回転エアシール、４２  タイヤ空気圧制御バルブ、８０  ＥＣＵ、９０  空気供給ライン、１０２  ハウジング、１０４  第２ポート、１０６  第１ポート、１０８  エア通路、１１０  スプール弁、１１２  第２絞り、１１４  第２室、１１６  第１絞り、１１８  第１室、１２０  ボア、１２２  制止弁、１２４  付勢手段、１２６  スプール通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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