Dispositivo de presurización para un neumático montado en una rueda giratoria.

Dispositivo de presurización para un neumático montado en una rueda giratoria.

El dispositivo comprende una carcasa (4) fijada axialmente a una rueda (30) giratoria que tiene un neumático (31) montado sobre la misma. En la carcasa (4) hay una bomba de aire (1) incluyendo un pistón (2) movible dentro de una cámara de compresión (3) en una dirección perpendicular al eje de giro de la rueda (30), un volante de inercia (6) que puede girar libremente respecto a la carcasa (4) alrededor del eje de giro, y una transmisión mecánica de movimiento que convierte el movimiento giratorio del volante de inercia (6) en un movimiento de vaivén del pistón (2) dentro de la cámara de compresión (3). El aire a presión generado por la bomba de aire (1) es introducido al neumático (31) por un conducto de conexión (5) cuando la presión de aire en el neumático (31) desciende por debajo de un umbral de presión predeterminado.

DISPOSITIVO DE PRESURIZACIÓN PARA UN NEUMÁTICO MONTADO EN UNA RUEDA GIRATORIA

Campo de la técnica La presente invención concierne a un dispositivo de presurización para hinchar o mantener la presión de un neumático montado en una rueda giratoria, aplicable principalmente a un vehículo automóvil.

Antecedentes de la invención El documento US 5667606 da a conocer un dispositivo de presurización que comprende una carcasa configurada para ser fijada axial mente a una rueda giratoria que tiene un neumático montado sobre la misma. En dicha carcasa está montada una bomba de aire, la cual incluye un pistón movible en vaivén dentro de un cilindro para generar aire a presión, y un conducto de conexión que introduce aire a presión generado por la bomba de aire al neumático. El cilindro está orientado de manera que el movimiento de vaivén del pistón dentro del mismo se produce en una dirección alineada con el eje de rotación de la rueda. Un muelle elástico está dispuesto para empujar el pistón hacia una de las direcciones. En la carcasa también está alojado un péndulo que puede girar libremente respecto a la carcasa alrededor de un eje alineado con el eje de rotación de la rueda. El péndulo tiene una leva en la que está acoplado un seguidor de leva unido al pistón que efectúa los movimientos del pistón para admisión de aire al cilindro contra el empuje de un muelle, mientras que los movimientos del pistón para expulsión de aire del cilindro son efectuados por la fuerza de recuperación elástica de este muelle.

El citado documento US 5667606 tiene varios inconvenientes. En primer lugar, el uso de un péndulo para accionar la bomba de aire da como resultado un sistema en el que las masas 25 asociadas a la rueda no están bien equilibradas. Además, el hecho de que el pistón y el cilindro estén dispuestos en la dirección axial de la rueda hace que el dispositivo de presurización sea considerablemente voluminoso y sobresalga lateralmente de la rueda una distancia que puede resultar inconveniente. Por otra parte, el hecho de que el mecanismo de leva actúe contra la fuerza de un muelle para efectuar los movimientos del pistón para admisión de aire al cilindro detrae innecesariamente una cierta cantidad de energía de la rueda. detraer

Exposición de la invención La presente invención contribuye a mitigar los anteriores y otros inconvenientes aportando un dispositivo de presurización para un neumático montado en una rueda giratoria que comprende una carcasa configurada para ser fijada axial mente a una rueda giratoria que tiene un neumático montado sobre la misma, típicamente la rueda de un vehículo. Dentro de dicha carcasa está montada una bomba de aire que incluye un pistón movible dentro de una cámara de compresión, y un dispositivo actuador accionado por la rotación de dicha rueda y conectado operativamente para impartir un movimiento de vaivén a dicho pistón en relación con dicha cámara de compresión para generar aire a presión. Un conducto de conexión convenientemente adaptado introduce aire a presión generado por dicha bomba de aire a dicho neumático cuando la presión de de aire dentro del neumático desciende por debajo de un umbral de presión predeterminado.

La cámara de compresión está orientada de manera que su eje longitudinal está en una posición perpendicular a un eje de giro de la rueda. Esto implica que el movimiento de vaivén del pistón dentro de la cámara de compresión sea un movimiento lineal de vaivén en una dirección perpendicular a dicho eje de giro de la rueda. Esta disposición permite una configuración sumamente compacta que tiene como resultado que la carcasa sobresalga sólo una corta distancia hacia fuera de la rueda en comparación con otros dispositivos de la técnica anterior. Opcionalmente, con el fin de mejorar la mencionada configuración compacte, en una realización el pistón tiene una forma de sección transversal oblonga y la cámara de compresión tiene una forma de sección transversal oblonga conjugada.

El dispositivo actuador comprende un volante de inercia montado en la carcasa de manera que puede girar libremente en relación con la carcasa alrededor de un eje de giro coaxial con el eje de giro de la rueda. El volante de inercia está conectado al pistón por una transmisión mecánica de movimiento configurada y dispuesta para convertir un movimiento giratorio del volante de inercia en relación con la carcasa en el mencionado movimiento de vaivén del pistón. El volante de inercia actúa durante aceleraciones y desaceleraciones de la rueda, y asegura una distribución uniforme de la masa alrededor del eje de giro de la rueda, al contrario de lo que ocurre, por ejemplo, con un péndulo.

En una realización, el pistón tiene un extremo expuesto a través de una abertura final de la cámara de compresión, y en este extremo expuesto del pistón está dispuesta una ranura de guía. La mencionada transmisión mecánica de movimiento comprende un bulón excéntrico instalado en el volante de inercia y acoplado a una ranura de guía formada en dicho extremo expuesto del pistón de manera que dicho bulón puede deslizar a lo largo de dicha ranura de guía pero no puede moverse respecto a la ranura de guía en la dirección del movimiento de vaivén del pistón. Para este fin, la ranura de guía está orientada en una dirección perpendicular a la dirección del movimiento de vaivén del pistón y perpendicular al eje de giro de la rueda.

Con esta disposición el buIón excéntrico arrastra positivamente al pistón tanto en sus movimientos de admisión de aire como en sus movimientos de expulsión de aire, y así se evitan las pérdidas de energía asociadas al hecho de usar un mecanismo de leva actuando contra la presión de un muelle de acuerdo con la técnica anterior.

La cámara de compresión tiene una entrada de aire de cámara en comunicación con el aire atmosférico a través de una primera válvula antirretorno y de una abertura de la carcasa. En una realización, dentro de la carcasa está dispuesto un depósito de aire presurizado que recibe aire a presión generado por la bamba de aire. Para ello, la cámara de compresión tiene una salida de aire de cámara en comunicación con una entrada de aire de depósito de dicho depósito de aire presurizado a través de una segunda válvula antirretorno.

El depósito de aire presurizado tiene a su vez una salida de aire de depósito conectada a una válvula de inflado convencional del neumático, la cual es una válvula antirretorno, a través de un conducto de conexión externo, preferiblemente flexible. El depósito de aire presurizado tiene además una salida de escape en comunicación con el aire atmosférico a través de una válvula de sobrepresión tarada de acuerdo con dicho umbral de presión predeterminado, el cual corresponde a la presión de aire deseada dentro del neumático.

Así, durante el funcionamiento del vehículo, la bomba de aire inyecta repetidamente aire a presión al interior del depósito de aire presurizado y la presión dentro del del depósito de aire presurizado es mantenida al umbral de presión predeterminado por dicha válvula de sobrepresión. Si por cualquier causa la presión del aire dentro del neumático desciende por debajo del umbral de presión predeterminado, el aire a presión es transferido desde el depósito de aire presurizado al neumático a través de su válvula de inflado convencional.

Breve descripción de los dibujos Las anteriores y otras características y ventajas resultarán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista de una rueda giratoria sobre la cual está instalado un neumático y un dispositivo de presurización para presurizar el neumático de acuerdo con una realización de la presente invención;

la Fig. 2 es una vista en perspectiva del dispositivo de presurización de la Fig. 1, del cual se ha retirado una base para mayor claridad;

la Fig. 3 es una vista en perspectiva en explosión del dispositivo de presurización;

La Fig. 4 es una vista frontal del dispositivo de presurización;

la Fig. 5 es una vista en sección transversal del dispositivo de presurización tomada por el plano v-v de la Fig. 4; Y

la Fig. 6 es una vista en sección transversal del dispositivo de presurización tomada por el plano VI-VI de la Fig. 4.

Descripción detallada de un ejemplo de realización Haciendo referencia en primer lugar a la Fig. 1, en ella se muestra una rueda 30 giratoria, tal como por ejemplo una rueda de un vehículo automóvil, sobre la que está montado un neumático 31 provisto de una válvula de inflado 32 de tipo convencional,...

1. Dispositivo de presurización para un neumático montado en una rueda giratoria, comprendiendo dicho dispositivo una carcasa (4) configurada para ser fijada axialmente a una rueda (30) giratoria que tiene un neumático (31) montado sobre la misma; una bomba de aire (1) montada en dicha carcasa (4) , incluyendo dicha bomba de aire (1) un pistón (2) movible dentro de una cámara de compresión (3) ; un dispositivo actuador accionado por la rotación de dicha rueda (30) y conectado operativamente para impartir un movimiento de vaivén a dicho pistón (2) en relación con dicha cámara de compresión (3) para generar aire a presión; y un dispositivo de conexión adaptado para introducir aire a presión generado por dicha bomba de aire (1) a dicho neumático (31) cuando la presión de aire en el neumático

(31) desciende por debajo de un umbral de presión predeterminado; caracterizado porque la cámara de compresión (3) está orientado de manera que dicho movimiento de vaivén del pistón (2) dentro de la cámara de compresión (3) es un movimiento de vaivén en una dirección perpendicular a un eje de giro de la rueda (30) ; y porque dicho dispositivo actuador comprende un volante de inercia (6) montado en la carcasa (4) de manera que puede girar libremente respecto a la carcasa (4) alrededor de un eje de giro (E) coaxial con dicho eje de giro de la rueda (30) ; y una transmisión mecánica de movimiento configurada y dispuesta para convertir un movimiento giratorio de dicho volante de inercia (6) respecto a la carcasa

(4) en el movimiento de vaivén del pistón (2) dentro de la cámara de compresión (3) .

2. Dispositivo de presurización según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha transmisión mecánica de movimiento comprende un bulón excéntrico (7) instalado en el volante de inercia (6) y conectado cinemáticamente a un extremo expuesto del pistón (2) .

3. Dispositivo de presurización según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho buIón excéntrico (7) tiene una porción corredera (25) acoplado a una ranura de guía (8) dispuesta en dicho extremo expuesto del pistón (2) de manera que dicha porción corredera (25) del buIón excéntrico (7) puede deslizar a lo largo de dicha ranura de guía (8) pero no puede moverse respecto a la ranura de guía (8) en la dirección del movimiento de vaivén del pistón (2) .

4. Dispositivo de presurización según la reivindicación 3, caracterizado porque el bulón excéntrico (7) está conectado al volante de inercia (6) de manera que puede girar alrededor de un eje excéntrico (EE) paralelo dicho eje de giro (E) , y la porción corredera (25) del buIón excéntrico (7) está acodada a 90 grados respecto a dicho eje excéntrico (EE) .

5. Dispositivo de presurización según la reivindicación 4, caracterizado porque la porción corredera (25) del buIón excéntrico (7) tiene una región estrechada (25a) que coopera con una abertura longitudinal estrechada (8a) de dicha ranura de guía (8) del pistón (2) para arrastrar el pistón (8) en sus movimientos de vaivén.

6. Dispositivo de presurización según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha ranura de guía (8) está orientada en una dirección perpendicular a la dirección del movimiento de vaivén del pistón (2) y perpendicular a dicho eje de giro (E) del volante de inercia (6) .

7. Dispositivo de presurización según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el pistón (2) tiene una forma de sección transversal oblonga y la cámara de compresión (3) tiene una forma de sección transversal oblonga conjugada.

8. Dispositivo de presurización según la reivindicación 2, caracterizado porque dicho volante de inercia (6) comprende una masa anular (9) , un buje central (10) Y unos brazos (11) que conectan dicha masa anular (9) a dicho buje central (10) , estando dicho buIón excéntrico (7) instalado en uno de dichos brazos (11) .

9. Dispositivo de presurización según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cámara de compresión (3) tiene una entrada de aire de cámara (14) en comunicación con el aire atmosférico a través de una primera válvula antirretorno (14a) y una salida de aire de cámara (15) en comunicación con un depósito de aire presurizado (16) a través de una segunda válvula antirretorno (15a) .

10. Dispositivo de presurización según la reivindicación 9, caracterizado porque dicho depósito de aire presurizado (16) está alojada dentro de la carcasa (4) y tiene una salida de aire de depósito (20) conectada a una válvula de inflado (32) del neumático (31) a través de un conducto de conexión (5) y una salida de escape (21) en comunicación con el aire atmosférico a través de una válvula de sobrepresión (21 a) tarada de acuerdo con dicho umbral de presión predeterminado.

11. Dispositivo de presurización según la reivindicación 10, caracterizado porque la carcasa (4) comprende una base (12) configurada para ser fijada a la rueda (30) y una cubierta (13) fijada a la base (12) cubriendo la bomba de aire (1) , el volante de inercia (6) y el depósito de aire presurizado (16) .

12. Dispositivo de presurización según la reivindicación 11 , caracterizado porque la cámara de compresión (3) y el depósito de aire presurizado (16) están unidos a dicha cubierta (13) de la carcasa (4) .

13. Dispositivo de presurización según la reivindicación 12, caracterizado porque la cubierta (13) tiene formada dicha entrada de aire de cámara (14) en comunicación directa con la cámara de compresión (3) , y dichas salida de aire de depósito (20) y salida de escape (21) en comunicación directa con el depósito de aire presurizado (16) .

14. Dispositivo de presurización según la reivindicación 9, caracterizado porque dicha salida de aire de cámara (15) está comunicación con una entrada de aire de depósito (23) del depósito de aire presurizado (16) a través de un conducto de aire (22) de dicha segunda válvula antirretorno (15a) .

15. Dispositivo de presurización según la reivindicación 11, caracterizado porque la cubierta (13) tiene unido en su interior un vástago central (17) coaxial con el eje de giro (E) del volante de inercia (6) , y el buje central (10) del volante de inercia (6) está montado sobre dicho vástago central (17) para girar libremente alrededor del mismo mediante al menos un rodamiento (18) .

16. Dispositivo de presurización según la reivindicación 11, caracterizado porque una junta 15 de estanqueidad (19) está dispuesta entre la base (12) y la cubierta (13) .

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Fig.6 19