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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reifenluftdruckerzeugung (nachstehend
als eine „Vorrichtung zur Erzeugung eines Reifenluftdrucks"
bezeichnet) und noch genauer auf eine Vorrichtung zur Erzeugung
eines Reifenluftdrucks, die so aufgebaut ist, dass eine Pumpenkammer
einer Luftpumpe auf der Innenseite einer Nabe eines Fahrzeugs (beispielsweise
einer Achsennabe oder eines Nabenabschnitts eines Rads des Fahrzeugs)
vorgesehen ist und dazu fähig ist, unter Druck stehende
Luft von der Pumpenkammer über einen Luftweg an eine Reifenluftkammer
des Rads bereitzustellen.
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STAND DER TECHNIK
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Ein
Vorrichtung zur Erzeugung eines Reifenluftdrucks eines solchen Typs
ist beispielsweise in der
Japanischen
Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer (kokai) 1-172003 offenbart.
In der Vorrichtung zur Erzeugung eines Reifenluftdrucks, die in dieser
Veröffentlichung beschrieben wird, ist eine Pumpeneinheit
in einem Nabenabschnitt eines Rads (das aus einem Radkörper
und einem Reifen besteht) angeordnet, das bedeutet, in einem Nabenabschnitt
(einem mittleren Abschnitt) des Reifenkörpers, und sie
führt eine Auf- und Abbewegung in der axialen Richtung
einer Achse aus, während ein Ende eines Kolbens der Pumpeneinheit
mit einer schräg stehenden Oberfläche eines Nockenteils
in Kontakt steht, das in Bezug auf das drehende Rad stationär ist.
Daher geht der Kolben der Pumpeneinheit auf und ab, wenn sich das
Rad dreht, wodurch sich eine Pumpfunktion ergibt.
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ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
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Man
bemerke, dass in der Vorrichtung zur Erzeugung des Reifenluftdrucks,
die in der vorstehend erwähnten Veröffentlichung
beschrieben ist, eine Pumpenkammer der Luftpumpe in dem Nabenabschnitt
des Radkörpers vorgesehen ist, und ein Luftpfad (Abgabepfad)
zum Bereitstellen komprimierter Luft von der Pumpenkammer an eine
Reifenluftkammer des Rads ebenfalls in dem Reifenkörper
vorgesehen ist. Daher kann der Luftpfad (Abgabepfad) aufgrund der
Beschränkung, die durch die Position (Anordnung) der Pumpenkammer
auferlegt ist, nicht frei geformt werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um das vorstehend
beschriebene Problem zu lösen, und schafft eine Vorrichtung
zur Erzeugung eines Reifenluftdrucks, die so aufgebaut ist, dass
eine Pumpenkammer einer Luftpumpe in dem Inneren einer Nabe eines
Fahrzeugs (einer Achsennabe oder einem Nabenabschnitt eines Rads
des Fahrzeugs) angeordnet und dazu fähig ist, unter Druck
stehende Luft von der Pumpenkammer über einen Luftpfad
an eine Reifenluftkammer bereitzustellen. In der Vorrichtung zur
Erzeugung des Reifenluftdrucks ist ein Abschnitt des Luftpfads (einen
Abschnitt eines Abgabepfads) in einem Stopfenteil gebildet, das
luftdicht und entfernbar an der Nabe montiert ist.
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In
diesem Fall kann das Stopfenteil an der Nabe des Fahrzeugs befestigt
und davon gelöst werden. Daher kann ein Teil des Luftpfads
(ein Teil des Abgabepfads) in dem Stopfenteil gebildet werden, bevor
das Stopfenteil an der Nabe des Fahrzeugs montiert ist. Daher kann
ein Abschnitt des Luftpfads (ein Abschnitt des Abgabepfads) gebildet
werden, ohne einer Beschränkung zu unterliegen, die durch die
Position (Anordnung) der Pumpenkammer eingeführt wird,
wodurch der Freiheitsgrad der Konzeption des Luftpfads (Abgabepfads)
erhöht wird.
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Wenn
die vorliegende Erfindung ausgeführt wird, kann ein Luftdrucksteuerventil
zum Steuern komprimierter Luft, die von der Pumpenkammer an die
Reifenluftkammer durch den Luftpfad bereitzustellen ist, an dem
Stopfenteil montiert sein. In diesem Fall kann der Grad der Konstruktionsfreiheit
des Luftdrucksteuerventils im Vergleich zu dem Fall, in dem das
Luftdrucksteuerventil an der Nabe des Fahrzeugs montiert ist, vergrößert
werden, und die Ausführbarkeit der Montage des Luftdrucksteuerventils kann
verbessert werden.
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Weiterhin
kann das Luftdrucksteuerventil in diesem Fall eine Anpassungseinrichtung
aufweisen, um einen festgelegten Druckwert für unter Druck
stehende Luft anzupassen, die unter der Steuerung durch das Luftdrucksteuerventil
abgegeben wird. In die sem Fall kann der Druck der unter Druck stehenden
Luft, die an die Reifenluftkammer bereitgestellt wird, beliebig
festgelegt sein. Außerdem kann die Anpassungseinrichtung
zusammen mit dem Luftdrucksteuerventil in das Stopfenteil eingebaut
sein, wodurch die Ausführbarkeit der Montage an der Nabe des
Fahrzeugs verbessert wird.
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In
diesem Fall kann die Anpassungseinrichtung ein Innengewinde aufweisen,
das an dem Stopfenteil vorgesehen ist, und ein Außengewinde, das
in solch einer Weise in das Innengewinde geschraubt wird, dass es
dazu fähig ist, vorzustoßen und sich zurückzuziehen,
und das von außerhalb des Stopfenteils gedreht werden kann.
In diesem Fall kann die Anpassungseinrichtung einfach und mit niedrigen
Kosten aufgebaut sein.
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KURZE ERLÄUTERUNG
DER FIGUREN
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1 ist
eine Schnittansicht, die eine Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Erzeugung eines Reifenluftdrucks nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Schnittansicht, welche die Gesamtheit der Vorrichtung zur Erzeugung
eines Reifenluftdrucks der 1 zeigt.
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BESTES VERFAHREN ZUR DURCHFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden
mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Die 1 und 2 zeigen
eine Ausführungsform, in welcher eine Vorrichtung zur Erzeugung
eines Reifenluftdrucks A der vorliegenden Erfindung an einer Achsennabe 11 montiert
ist, die mit einem Rad B dreht. Ein Antriebsachse 12 ist
an dem innenseitigen Ende der Achsennabe 11 verkeilt, wodurch
die Achsennabe 11 und die Antriebsachse 12 zur
Drehmomentübertragung verbunden sind. Die Verbindung zwischen
der Achsennabe 11 und der Antriebsachse 12 wird
mittels einer Verriegelungsmutter 13 gesichert.
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Die
Vorrichtung A zur Erzeugung eines Reifenluftdrucks umfasst eine
Luftpumpe 20, ein Drucksteuerventil 30 und eine
Anpassung 40, die koaxial in einem Wellenabschnitt (drehende
Welle) 11a der Achsennabe 11 vorgesehen sind.
Die Vorrichtung A zur Erzeugung eines Reifenluftdrucks umfasst auch ein
Entlastungsventil 50, das koaxial innerhalb des Drucksteuerventils 30 angeordnet
ist. Die Luftpumpe 20 ist an der am weitesten innen liegenden
Position unter den Vorrichtungen Luftpumpe 20, Drucksteuerventil 30 und
Anpassung 40 angeordnet. Das Drucksteuerventil 30 ist
zwischen der Luftpumpe 20 und der Anpassung 40 angeordnet.
Die Anpassung 40 ist an der am weitesten außen
liegenden Position unter den Vorrichtungen Luftpumpe 20,
Drucksteuerventil 30 und Anpassung 40 angeordnet.
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Die
Luftpumpe 20 kann unter Druck stehende Luft, die durch
Drehung des Rads B erzeugt wird, an eine Reifenluftkammer Rb des
Rads B bereitstellen. Die Luftpumpe 20 umfasst ein nicht
drehendes zylindrisches Teil 21; einen drehbaren Zylinder 22, der
auf dem Tabellenabschnitt 11a der Achsennabe 11 gebildet
ist; einen Kolben 23, der ein hin und her gehender Körper
ist; ein Nockenteil 24; und ein Paar von Nockenfolgern 25.
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Das
zylindrische Teil 21 ist nicht drehbar durch ein (nicht
gezeigtes) Lagerteil abgestützt. Der Zylinder 22 ist
in der Innenseite des zylindrischen Teils 21 drehbar um
die Achse des Rads B und fluiddicht über ein Paar von Lagern
Br1 und Br2 und ein Paar von ringförmigen Dichtteilen 26 und 27 gelagert. Die
paarweisen Lager Br1 und Br2 sind mit einem vorab bestimmten Abstand
voneinander in der axialen Richtung beabstandet und liegen zwischen
dem zylindrischen Teil 21 und dem Zylinder 22,
während sie das Nockenteil 24 dazwischen in der
axialen Richtung zwischen sich aufnehmen, wodurch sie die Drehung
des Zylinders 22 bezüglich des zylindrischen Teils 21 ermöglichen.
Die paarweisen ringförmigen Dichtteile 26 und 27 sind
in einem vorab bestimmten Abstand getrennt voneinander in der axialen
Richtung beabstandet und liegen zwischen dem zylindrischen Teil 21 und
dem Zylinder 22, während sie das Nockenteil 24 und
die Lager Br1 und Br2 in der axialen Richtung zwischen ihnen lagern,
wodurch sie eine fluidundurchlässige Abdichtung zwischen dem
zylindrischen Teil 21 und dem Zylinder 22 schaffen.
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Der
Zylinder 22 umfasst einen Zylinderkörper 22A und
einen Zylinderkopf 22B, der luftdicht und bewegbar mit
einem außenseitigen Endabschnitt des Zylinderkörpers 22A verschraubt
ist. Der Zylinderkörper 22A ist integriert mit
dem Wellenabschnitt 11a der Achsennabe 11 gebildet.
Der Zylinderkörper 22A weist ein Paar von Axial
verlängerten Löchern 22a und eine Zylinderbohrung 22b auf,
die sich in der axialen Richtung erstrecken. Der Zylinderkopf 22B ist ein
zylindrisches Stopfenteil mit geschlossenem Boden, das luftdicht
und entfernbar an der Achsennabe 11 montiert ist. Der Zylinderkopf 22B weist
einen Saugabgabepfad 22c, Abgabepfade 22d, Druckführungspfade 22e und
einen Saugpfad 22f auf.
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Die
paarweise axial verlängerten Löcher 22a dienen
kollektiv als Führungseinrichtungen zur Führung
des Kolbens 23 und der Nockenfolger 25 in solcher
Weise, dass diese Teile gemeinsam mit dem Zylinder 22 drehbar
sind und in der axialen Richtung hin und her gehen können.
Die paarweisen axial verlängerten Löcher 22a sind
um 180 Grad in der Umfangrichtung des Zylinders 22 voneinander
beabstandet. Die Zylinderbohrung 22b nimmt den Kolben 23 auf, ist
am ihrem äußersten Endabschnitt durch den Zylinderkopf 22B abgeschlossen
und formt zusammen mit dem Zylinderkopf 22B und dem Kolben 23 eine Pumpenkammer
Ro.
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Der
Saugabgabepfad 22c steht stets mit einem Verbindungspfad 31a in
Verbindung, der in einem Ventilkörper 31 des Drucksteuerventils 30 vorgesehen
ist. Der Saugabgabepfad 22c kann Luft durch ein Saugrückschlagventil
Vi (das aus einem ringförmigen Dichtteil mit einem V-förmigen
Querschnitt besteht) in die Pumpenkammer Ro führen, welches
an dem Zylinderkopf 22B befestigt ist, und kann Luft aus
der Pumpenkammer Ro durch ein Abgabeventil Vo (das aus einem ringförmigen
Dichtteil mit einem V-förmigen Querschnitt besteht) führen, das
an dem Ventilkörper 31 des Drucksteuerventils 30 angebracht
ist.
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Die
Abgabepfade 22d führen unter Druck stehende Luft,
die durch das Abgaberückschlagventil Vo abgegeben wird,
zu Abgabepfaden 11b, die in der Achsennabe 11 vorgesehen
sind. Jeder der Abgabepfade 22d besteht aus einem sich
radial erstreckenden Verbindungsloch 22d1, das in dem Zylinderkopf 22B vorgesehen
ist, und einer Verbindungsnut 22d2, die an dem äußeren
Umfang des Zylinderkopfs 22B vorgesehen ist. Die Abgabepfade 11b die
in der Achsennabe 11 vorgesehen sind, stehen mit einer
Reifenluftkammer Rb durch einen Verbindungspfad Ba in Verbindung,
der in dem Rad B vorgesehen ist.
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Jeder
der Druckführpfade 22e ist ein sich radial ersteckendes
Verbindungsloch, das in dem Zylinderkopf 22B vorgesehen
ist und den Druck von unter Druck stehender Luft in den Abgabepfaden 22d an eine
Luftkammer Ra2 führen kann, die zwischen dem Ventilkörper 31 des
Drucksteuerventils 30 und einem Stopper 32 gebildet
ist. Der Saugpfad 22f steht stets mit einem Atmosphärenverbindungspfad 31b in
Verbindung, der in dem Ventilkörper 31 des Drucksteuerventils 30 vorgesehen
ist. Die Verbindung zwischen dem Saugpfad 22f und dem Verbindungspfad 31a, der
in dem Ventilkörper 31 des Drucksteuerventils 30 vorgesehen
ist, kann eingerichtet und getrennt werden. Der Atmosphärenverbindungspfad 31b,
der in dem Ventilkörper 31 vorgesehen ist, steht
mit der Atmosphäre stets über einen Atmosphärenverbindungspfad 42b in
Verbindung, der in einer Anpassungsschraube 42 der Anpassung 40 gebildet
wird.
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Der
Kolben 23 wird in die Zylinderbohrung 22b des
Zylinders 22 über ein Paar von ringförmigen Dichtteilen 28 und 29 eingefügt
und an dem Zylinder 22 in einer zusammenhängend
drehenden Weise und in einer solchen Weise angebracht, dass er dazu fähig
ist, axial hin und her zu gehen. Der Kolben 23 weist eine
ringförmige Nut 23a und ein sich radial erstreckendes
Durchgangsloch 23b auf. Die paarweisen ringförmigen
Dichtteile 28 und 29 sind mit einem vorab festgelegten
Abstand voneinander in der axialen Richtung beabstandet und liegen
zwischen dem Kolben und dem Zylinder 22 an jeweiligen axialen Endabschnitten
des Kolbens 23, wodurch sie ein luftdichte und fluidundurchlässige
Dichtung zwischen dem Kolben 23 und dem Zylinder 22 schaffen.
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Die
ringförmige Nut 23a wird auf der äußeren Oberfläche
des Kolbens 23 zwischen den paarweisen ringförmigen
Dichtteilen 28 und 29 gebildet, wodurch ein ringförmiger
Raum R1 zwischen dem Kolben 23 und dem Zylinder 22 gebildet
wird. Der ringförmige Raum R1 steht durch die axial verlängerten Löcher 22a,
die in dem Zylinder 22 gebildet sind, mit einem ringförmigen
Raum R2 in Verbindung, der zwischen den paarweisen ringförmigen
Dichtteilen 26 und 27 gebildet ist. Die ringförmigen
Räume R1 und R2 ändern ihr Volumen während
einer axialen Hin- und Herbewegung des Kolben 23 nicht
und sind durch die vier Dichtteile 26, 27, 28 und 29 abgedichtet.
Die ringförmigen Räume R1 und R2 und zugehörige
Teile dienen gemeinsam als eine Ölkammer, um eine vorab
bestimmte Menge an Schmieröl aufzunehmen. Diese Ölkammer
nimmt die Lager Br1 und Br2, das Nockenteil 24, die Nockenfolger 25,
eine Schraubendruckfeder Sp und ähnliche Teile auf.
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Das
Nockenteil 24 besteht aus einem Paar von Nockenhülsen 24A und 24B,
die in Kontakt miteinander in der Axialrichtung vorgesehen sind,
und ist zusammenhängend (in einer axial unbeweglichen Weise
und in einer nicht drehbaren Weise) an dem zylindrischen Teil 21 befestigt.
Das Nockenteil 24 ist koaxial zu dem Zylinder 22 angeordnet.
Das Nockenteil 24 weist einen ringförmigen Nockenabschnitt 24a auf,
dessen axiale Position sich verändert. Der Nockenabschnitt 24a ist
eine Nockennut, in die eine Kugel 25d jedes Nockenfolgers 25 passt.
Der Nockenabschnitt 24a weist eine Nockenfläche
auf, die eine Last entlang der Axialrichtung (eine Last entlang
der horizontalen Richtung in den Figuren) und eine Last entlang
der radialen Richtung (eine Last entlang der senkrechten Richtung
in den Figuren) von der Kugel 25c des Nockenfolgers 25 aufnimmt.
Diese Nockenfläche weist einen V-förmigen Querschnitt
auf und weist eine gerade Anzahl von geometrischen Zyklen (beispielsweise
zwei geometrische Zyklen) entlang der Umfangsrichtung des Zylinders 22 auf.
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Die
Nockenfolger 25 umfassen jeweils eine Welle 25a,
die innerhalb des Kolbens 23 in zwei Teile unterteilt ist,
und eine Rolle 25b und die Kugel 25c, die an der
Welle 25a angebracht sind. Die Welle 25a jedes
der Nockenfolger 25 ist in dem Durchgangsloch 30b des
Kolben 23 in einer solchen Weise eingebaut, dass sie in
der radialen Richtung des Kolbens 23 beweglich ist. Die
Nockenfolger 25 sind jeweils mit dem Nockenabschnitt (der
Nockennut) 24a des Nockenteils 24 an dem Endabschnitt
in Eingriff, der sich in der radialen Richtung erstreckt (d. h.
an der Kugel 25c). Durch eine relative Drehung bezüglich
des Nockenteils 24 können sich die Nockenfolger 25 in der
Axialrichtung des Kolbens 23 bewegen.
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Die
Wellen bzw. Wellenteile 25a dienen jeweils als ein Lastübertragungselement,
das in dem Durchgangsloch 23b des Kolbens 23 in
einer solchen Weise eingebaut ist, dass es in der radialen Richtung des
Kolbens 23 (der axialen Richtung des Durchgangslochs 23b)
bewegbar ist. Die Schraubendruckfeder Sp, die innerhalb der Wellen 25a eingebaut
ist, drückt die Wellen 25a in eine vom Kolben 23 gesehen
radial nach außen verlaufende Richtung. Die Wellen 25a sind
Lagerkörper, welche die Rollen 25b drehbar lagern.
Die Rollen 25b werden drehbar an jeweiligen Endabschnitten
mit kleinem Durchmesser gelagert, die aus dem Durchgangsloch 23b des
Kolbens 23 hervorstehen.
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Während
sie drehbar an den jeweiligen Endabschnitten der Wellen 25a mit
kleinen Durchmessern gelagert sind, sind die Rollen 25b drehbar
in die jeweiligen axial verlängerten Löcher 22a des
Zylinders 22 montiert. Die Rollen 25b können
entlang der entsprechenden axial verlängerten Löcher 22a des Zylinders 22 in
Verbindung mit der axialen Bewegung der Nockenfolger 25 rollen.
Jede der Rollen 25b weist einen hemisphärisch
zurückgenommenen Lagerabschnitt an ihrem axial äußeren
Ende auf. Die Lagerabschnitte der Rollen 25b tragen die
jeweiligen Kugeln 25c drehbar.
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Jede
der Kugeln 25c ist ein vorstehender Abschnitt des Nockenfolgers 25,
der durch die Rolle 25b drehbar bzw. rollend gelagert und
mit dem Nockenabschnitt (der Nockennut) 24a des Nockenteils 24 rollend
in Eingriff steht. Jede der Kugeln 24c steht über
die Welle 25a und die Rolle 25b unter einer Rückstellkraft
der Schraubendruckfeder Sp und greift federnd ohne Spiel in den
Nockenabschnitt (die Nockennut) 24a des Nockenteils 24 ein.
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Die
Schraubendruckfeder Sp ist eine Druckeinrichtung, um die Kugeln 25c der
Nockenfolger 25 in einer radialen Richtung des Kolbens 23 hin
zum Nockenabschnitt (der Nockennut) 24a des Nockenteils 24 zu
drücken. Die Schraubendruckfeder Sp ist in Montagesacklöchern
der Wellen 25a der Nockenfolger 25 unter einer
vorab bestimmten Vorspannung eingebaut.
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In
der so aufgebauten Luftpumpe 20 drehen sich der Kolben 23 und
die Nockenfolger 25 gemeinsam mit dem Zylinder 22 und
unterziehen sich einer relativen Drehung in Bezug auf das Nockenteil 24, um
sich dadurch axial zu bewegen, wenn der Zylinder 22 (die
Achsnabe 11) mit dem Ventilkörper 31 des Drucksteuerventils 30,
das in der veranschaulichten Position gehalten wird, dreht. Folglich
kann die drehende Bewegung des Zylinders 22 in die Auf-
und Abbewegung des Kolbens 23 umgewandelt werden. Die Auf-
und Abbewegung des Kolbens 23 kann das Volumen der Pumpenkammer
Ro erhöhen und verringern. Daher kann Luft in die Pumpenkammer
Ro durch das Saugrückschlagventil Vi, den Verbindungspfad 31a und
den Saugabgabepfad 22c eingeführt werden. Außerdem
kann Luft aus der Pumpenkammer Ro durch den Saugabgabepfad 22c,
den Verbindungspfad 31a und das Abgaberückschlagventil
Vo abgegeben werden.
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Das
Drucksteuerventil 30 dient als Beschränkungseinrichtung,
um die Bereitstellung von unter Druck stehender Luft von der Pumpenkammer Ro
an die Reifenluftkammer Rb zu beschränken, wenn der Druck
der unter Druck stehenden Luft einen ersten festgelegten Wert P1
erreicht. Das Drucksteuerventil 30 ist in den Zylinderkopf 22B montiert.
Das Drucksteuerventil 30 umfasst den Ventilkörper 31, den
Stopper 32 und eine Schraubendruckfeder 34. Die
Schraubendruckfeder 34 greift über eine Federhalterung 33 in
den Ventilkörper 31 ein und ist dazu fähig,
die Bewegungszeitpunkte und die Bewegungsposition des Ventilkörpers 31 zu
steuern. Die Anpassung 40 kann die Druckkraft anpassen,
die über die Schraubendruckfeder 34 auf den Ventilkörper 31 wirkt.
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Der
Ventilkörper 31 wird luftdicht und axial beweglich über
das Abgaberückschlagventil Vo und ein ringförmiges
Dichtteil 35 in den Zylinderkopf 22B montiert,
die an dem äußeren Umfang des Ventilkörpers 31 angebracht
sind. Der Ventilkörper 31 bildet im Zusammenspiel
mit dem Zylinderkopf 22B eine Luftkammer Ra1, die mit den
Abgabepfaden 22d in Verbindung steht, und bildet im Zusammenspiel
mit dem Stopper 32 die Luftkammer Ra2, die mit den Abgabepfaden 22d über
die Druckführpfade 22e in Verbindung steht. Der
Stopper 32 liegt so luftdicht zwischen dem Ventilkörper 31 und
dem Zylinderkopf 22B, dass ein ringförmiges Dichtteil 36 an
seinem inneren Umfang angebracht ist, und so, dass ein ringförmiges
Dichtteil 37 an seinem äußeren Umfang
angebracht ist. Der Stopper 32 wird mit dem Zylinderkopf 22B an
einem äußeren Endabschnitt an dessen äußeren
Umfang verschraubt, wodurch er mit dem Zylinderkopf 22B vereint
ist.
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In
dem Drucksteuerventil 30 wird der Ventilkörper 31 an
der veranschaulichten Position gehalten, wenn der Druck von unter
Druck stehender Luft, die von der Pumpenkammer Ro an die Reifenluftkammer
Rb bereitgestellt wird, niedriger als der erste festgelegte Wert
P1 ist, so dass das Saugrückschlagventil Vi die Verbindung
zwischen dem Verbindungspfad 31a und dem Saugpfad 22f abschneidet.
Daher erlaubt das Saugrückschlagventil Vi einen Luftfluss von
der Atmosphäre in die Pumpenkammer Ro, und das Abgaberückschlagventil
Vo erlaubt einen Luftfluss von der Pumpenkammer Ro in die Reifenluftkammer
Rb. Zudem schneidet das Saugrückschlagventil Vi die Verbindung
zwischen dem Verbindungspfad 31a und dem Saugpfad 22f ab,
um dadurch den Luftfluss von der Pumpenkammer Ro an die Atmosphäre
zu beschränken, und das Abgaberückschlagventil
Vo beschränkt den Luftfluss von der Reifenluftkammer Rb
in die Pumpenkammer Ro.
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Zudem
hält der Ventilkörper 31 in dem Drucksteuerventil 30 sein
axiale Position, die gegenüber der veranschaulichten Position
um einen vorab bestimmten Betrag verschoben ist, gegen die drückende
Kraft der Schraubendruckfeder 34 (noch genauer gegen die
Summe der Druckkraft der Schraubendruckfeder 34 und der
Druckkraft einer Schraubendruckfeder 52, die später
beschrieben wird), wenn der Druck der unter Druck stehenden Luft,
die von der Pumpenkammer Ro an die Reifenluftkammer Rb bereitgestellt
wird, gleich oder größer als der erste festgelegte
Wert P1 ist, so dass der Verbindungspfad 31a mit dem Saugpfad 22f unabhängig
von dem Saugrückschlagventil Vi in Verbindung steht; das heißt,
dass das Saugrückschlagventil Vi seine Funktion (Rückflussverhinderungsfunktion)
verloren hat. Daher steht der Verbindungspfad 31a mit dem
Saugpfad 22f in Verbindung, um dadurch einen Luftfluss zwischen
der Pumpenkammer Ro und der Atmosphäre zuzulassen. Zudem
beschränkt das Abgaberückschlagventil Vo den Luftfluss
zwischen den Abgabepfaden 22d und dem Verbindungspfad 31a;
das bedeutet, zwischen der Pumpenkammer Ro und der Reifenluftkammer
Rb. Man bemerke, dass in einem Zustand, in dem der Ventilkörper 31 seine
axiale Position gegenüber der veranschaulichten Position
um einen vorab bestimmten Betrag gegen die drückenden Kräfte
der Schraubendruckfeder 34 und ähnlicher Teile
behält, der Schulterabschnitt des Ventilkörpers 31 in
Kontakt mit dem ringförmigen Dichtteil 36 ist,
das an dem inneren Umfang des Stoppers 32 angebracht ist.
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Die
Anpassung 40 umfasst eine Federaufnahme 41, welche
den anderen Endabschnitt (einen feststehenden Endabschnitt, der
sich nicht bewegt, selbst wenn sich der Ventilkörper 31 bewegt)
der Schraubendruckfeder 34 des Drucksteuerventils 30 aufnimmt;
und die Anpassungsschraube 42, welche die Position der
Federaufnahme 41 anpassen kann. Die Federaufnahme 41 ist
ein beweglicher Abschnitt eines Hubsensors Sa, welcher die Position
der Federaufnahme 41 durch Umwandlung der Position in ein
elektrisches Signal erfasst. Ein halbkugelförmig vorstehender
Abschnitt 41a der Federaufnahme 41 ist drehbar
mit der Justierschraube 42 im Eingriff.
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Die
Justierschraube 42 ist ein Teil, das separat von der Federaufnahme 41 gebildet
ist und einen Außengewindeabschnitt 42a und den
Atmosphärenverbindungspfad 42b umfasst. Der Außengewindeabschnitt 42a der
Justierschraube 42 wird mit einem Innengewindeabschnitt 22g des
Zylinderkörpers 22B in einer solchen Weise verschraubt,
dass er dazu fähig ist, vorzugehen und sich zurückzuziehen.
Die Justierschraube 42 dient außerdem als eine
Kappe und kann zur Anpassung von der Außenseite des Fahrzeugs
gedreht werden. Ein hexagonaler Kopfabschnitt 42c ist am äußeren
Endabschnitt der Justierschraube 42 so gebildet, dass ein
manuell betätigbares Anpasswerkzeug (das nicht gezeigt
ist) daran entfernbar angebracht werden kann. Man bemerke, dass
ein Filter 43 in dem Atmosphärenverbindungspfad 42b angeordnet
ist.
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Das
Entlastungsventil 50 ist dazu angepasst, unter Druck stehende
Luft an die Atmosphäre abzugeben, wenn der Druck der unter
Druck stehenden Luft, die von der Pumpenkammer Ro an die Reifenluftkammer
Rb geliefert wird, das bedeutet der Druck innerhalb der Luftkammer
Ra1, gleich oder größer als ein zweiter festgelegter
Wert P2 ist, der größer als der erste festgelegte
Wert P1 ist. Das Entlastungsventil 50 umfasst einen Ventilkörper 51,
der einen Entlastungspfad 31c öffnen und schließen
kann, der in dem Ventilkörper 31 vorgesehen ist;
und eine Schraubendruckfeder 52, deren einer Endabschnitt (ein
beweglicher Endabschnitt) in den Ventilkörper 51 eingreift
und der den Zeitpunkt bestimmt, an dem sich der Ventilkörper 51 bewegt
(das bedeutet den Zeitpunkt, an dem der Entlastungspfad 31c geöffnet wird).
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Der
Ventilkörper 51 ist in dem Ventilkörper 31 des
Drucksteuerventils 30 in einer solchen Weise eingebaut,
dass er in der axialen Richtung bewegbar ist. Der Ventilkörper 51 ist
mit einem Stangenabschnitt 45 des Hubsensors Sa (einem
stationären Abschnitt des Hubsensors Sa, der sich axial
in Bezug auf den beweglichen Abschnitt des Hubsensors Sa mit sehr
geringem Widerstand bewegen kann) in Kontakt. Der andere Endabschnitt
(ein stationärer Endabschnitt) der Schraubendruckfeder 52 greift
in die Federaufnahme 44, die in die vorstehend beschriebene
Federaufnahme 41 integriert ist. Die Druckkraft der Schraubendruckfeder 52,
die auf den Ventilkörper 51 wirkt, kann mittels
der Anpassung 40 angepasst werden. Zur Zeit der Anpassung
mittels der Anpassung 40 wird die Druckkraft der Schraubendruckfeder 34,
die auf den Ventilkörper 31 des Drucksteuerventils 30 wirkt,
gleichzeitig angepasst. So können die vorstehend beschriebenen
festgelegten ersten und zweiten Werte P1 und P2 gleichzeitig angepasst
werden.
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In
diesem Entlastungsventil 50 kann die Verbindung zwischen
dem Entlastungspfad 31c, der in dem Ventilkörper 31 des
Drucksteuerventils 30 vorgesehen ist, und der Luftkammer
Ra1 durch ein ringförmiges Dichtteil 38, das an
dem Ventilkörper 31 angebracht ist, eingerichtet
und abgeschnitten werden. Das bedeutet, dass der Druck innerhalb
der Luftkammer Ra1 nur in einem Zustand, in dem sich der Ventilkörper 31 des
Drucksteuer ventils 30 gegen die Druckkraft der Schraubendruckfeder 34 in
der axialen Richtung bewegt, um dadurch die Verbindung zwischen
der Luftkammer Ra1 und dem Entlastungspfad 31c entlang
des Dichtteils 38 einzurichten, an den Entlastungspfad 31c übertragen
wird, so dass das Entlastungsventil 50 arbeiten kann.
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In
der Vorrichtung A zur Erzeugung des Reifenluftdrucks nach der vorliegenden
Ausführungsform mit dem vorstehend erläuterten
Aufbau weist der Zylinderkopf 22B, der luftdicht und entfernbar
an der Achsennabe 11 montiert ist, den Saug-Abgabepfad 22c auf,
der mit der Pumpenkammer Ro der Luftpumpe 20 in Verbindung
steht; die Abgabepfade 22d und die Druckführpfade 22e,
die beide mit dem Saug-Abgabepfad 22c über das
Abgaberückschlagventil Vo in Verbindung stehen; und den
Saugpfad 22f, der mit dem Saug-Abgabepfad 22c über
das Saugrückschlagventil Vi in Verbindung steht.
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Nebenbei
bemerkt kann der Zylinderkopf 22B an der Achsennabe 11 montiert
und davon abgenommen werden; daher können der Saug-Abgabepfad 22c,
die Abgabepfade 22d, die Druckführpfade 22e,
der Saugpfad 22f usw. (ein Abschnitt des Luftpfads) in
dem Zylinderkopf 22B gebildet werden, bevor der Zylinderkopf 22B an
der Achsennabe 11 montiert wird. Daher können
der Saug-Abgabepfad 22c, die Abgabepfade 22d,
die Druckführpfade 22e, der Saugpfad 22f usw.
(ein Teil des Luftpfads) gebildet werden, ohne einer Beschränkung
zu unterliegen, wodurch der Freiheitsgrad der Konzeption des Saug-Abgabepfads 22c,
der Abgabepfade 22d, der Druckführpfade 22e,
des Saugpfads 22f usw. (eines Abschnitts des Luftpfads)
verbessert wird.
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Zudem
ist das Drucksteuerventil 30 (Luftdrucksteuerventil) in
der vorliegenden Ausführungsform, das komprimierte Luft
steuert, die von der Pumpenkammer Ro der Luftpumpe 20 an
die Reifenluftkammer Rb des Rads B durch den Saug-Abgabepfad 22c,
die Abgabepfade 22d usw. abgegeben wird, an dem Zylinderkopf 22B montiert,
der die Form einer Röhre mit geschlossenem Boden aufweist
und an der Achsennabe 11 montiert und davon abgenommen werden
kann. Daher kann der Grad der Konstruktionsfreiheit des Drucksteuerventils 30 im
Vergleich mit dem Fall erhöht werden, in dem das Luftdrucksteuerventil
an der Achsennabe 11 montiert ist, und die Verarbeitbarkeit
bei der Montage des Drucksteuerventils 30 kann verbessert
werden.
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Zudem
weist der Zylinderkopf 22B in der vorliegenden Ausführungsform
die Anpassung 40 zur Anpassung eines festgelegten Werts
des Drucks (erster festgelegter Wert P1) für unter Druck
stehende Luft auf, die unter der Steuerung durch das Drucksteuerventil 30 abgegeben
wird. Daher kann der Druck unter Druck stehender Luft, die an die
Reifenluftkammer Rb des Rads B bereitzustellen ist, frei gewählt
werden. Außerdem kann die Anpassung 40 gemeinsam
mit dem Drucksteuerventil 30 in den Zylinderkopf 22B eingebaut
werden, wodurch die Verarbeitbarkeit bei der Montage der Achsennabe 11 verbessert
wird.
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Weiterhin
umfasst die Anpassung 40 in der vorliegenden Ausführungsform
den Innengewindeabschnitt 22g, der auf dem Zylinderkopf 22B vorgesehen
ist, und den Außengewindeabschnitt 42a, der in
den Innengewindeabschnitt 22g in einer solchen Weise angeschraubt
ist, dass er dazu fähig ist, vorzugehen und sich zurückzuziehen,
und der von außerhalb des Zylinderkopfs 22B gedreht
werden kann. Daher kann die Anpassung 40 einfach und zu
geringen Kosten herstellbar sein.
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Weiterhin
erlaubt das Drucksteuerventil 30 in der vorliegenden Ausführungsform
einen Luftfluss zwischen der Pumpenkammer Ro und der Atmosphäre,
wenn der Druck der unter Druck stehenden Luft, die von der Pumpenkammer
Ro der Luftpumpe 20 an die Reifenluftkammer Rb bereitgestellt
wird, gleich oder größer als der erste festgelegte
Wert P1 ist. Daher kann die Belastung verringert werden, die benötigt
wird, um die Luftpumpe 20 anzutreiben.
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Weiterhin
umfasst das Drucksteuerventil 30 den Ventilkörper 31 und
die Schraubendruckfeder 34. Die Anpassung 40 umfasst
die Federaufnahme 41 zum Aufnehmen des anderen Endabschnitts
(eines stationären Endabschnitts) der Schraubendruckfeder 34 und
der Anpassschraube 42, die dazu fähig ist, die
Position der Federaufnahme 41 anzupassen, und die Anpassschraube 42 wird
separat von der Federaufnahme 41 gebildet. Dieser Aufbau
ermöglicht es, dass die Anpassschraube 42 relativ
zu der Federaufnahme 41 drehbar ist, ohne eine Drehung
der Anpassschraube 42 an die Schraubendruckfeder 34 zu übertragen,
die von der Federaufnahme 41 aufgenommen wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist das Entlastungsventil 50 vorgesehen,
das unter Druck stehende Luft an die Atmosphäre abgibt,
wenn der Druck innerhalb der Abgabepfade 11b gleich oder größer
als der zweite festgelegte Wert P2 ist, welcher größer
als der erste festgelegte Wert P1 ist. Daher ist es möglich,
zu verhindern, dass der Druck innerhalb der Reifenluftkammer Rb
außergewöhnlich groß wird. Außerdem
kann die Vorrichtung A zur Erzeugung eines Reifenluftdrucks kompakt
hergestellt werden, weil das Entlastungsventil 50 innerhalb
des Drucksteuerventils 30 angeordnet ist.
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In
der vorliegenden Ausführungsform sind die Federaufnahme 41,
welche die Schraubendruckfeder 34 des Drucksteuerventils 30 aufnimmt
und die Federaufnahme 44, welche die Schraubendruckfeder 52 des
Entlastungsventils 50 aufnimmt, ineinander integriert.
Daher können der erste festgelegte Wert P1 und der zweite
festgelegte Wert P2 (die Druckkraft der Schraubendruckfeder 34 und
die Druckkraft der Schraubendruckfeder 52) gleichzeitig durch
die Anpassung 40 angepasst werden, wodurch die Einstellarbeit
vereinfacht werden kann.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist der Hubsensor Sa vorgesehen,
der die Positionen der Federaufnahmen 41 und 44 durch
Umwandlung der Positionsanpassung der Federaufnahmen 41 und 44 in
ein elektrisches Signal erfasst. Daher können die Positionen
der Federaufnahmen 41 und 44 genau erfasst werden.
Weiterhin kann der Aufbau des Hubsensors Sa vereinfacht werden,
weil der Hubsensor Sa so konzipiert ist, dass er die Federaufnahmen 41 und 44 als
einen beweglichen Abschnitt des Sensors nutzt.
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In
der vorliegenden Ausführungsform sind die Luftpumpe 20,
das Drucksteuerventil 30 und die Anpassung 40 koaxial
in Bezug auf die Achsennabe 11 angeordnet, die gemeinsam
mit dem Rad B dreht, und das Drucksteuerventil 30 ist zwischen
der Luftpumpe 20 und der Anpassung 40 angeordnet.
Daher kann die Luftdichtheit des Drucksteuerventils 30 einfach
sichergestellt werden. Außerdem kann die Anpassung 40 einfach
bedient werden, weil die Anpassung 40 unter der Luftpumpe 20,
dem Drucksteuerventil 30 und der Anpassung 40 an
der am weitesten außen liegenden Position liegt, und daher
wird die Wartungsfreundlichkeit verbessert.
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In
der vorliegenden Ausführungsform sind die Luftpumpe 20,
das Drucksteuerventil 30 und die Anpassung 40 an
der Achsennabe 11 montiert, welche zusammen mit dem Rad
B dreht, und die Antriebsachse ist mit dem innenseitigen Ende der
Achsennabe 11 für die Drehmomentübertragung
gekoppelt. Daher kann die Vorrichtung A zur Reifenluftdruckerzeugung
gut in die Achsennabe 11 montiert werden, welche das Rad
B lagert und zusammen mit dem Rad B dreht, wodurch die Achsennabe 11 effektiv
verwendet werden kann.
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In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Vorrichtung
zur Erzeugung des Reifenluftdrucks so aufgebaut, dass die Anpassschraube 42 durch
Nutzung eines (nicht gezeigten) Anpasswerkzeugs axial bewegt wird,
das an dem hexagonalen Kopfabschnitt 42c der Anpassschraube 42 entfernbar
angebracht werden kann und manuell betätigt werden kann.
Die Vorrichtung zur Erzeugung des Reifenluftdrucks kann jedoch so
aufgebaut sein, dass die Anpassschraube axial mittels eines (nicht gezeigten)
Elektromotors mit einer Untersetzung bewegt wird, wobei der Elektromotor
durch einen Schalter betätigt werden kann, der in der Nähe
des Fahrersitzes vorgesehen ist.
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In
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Vorrichtung
zur Erzeugung des Reifenluftdrucks so aufgebaut, dass komprimierte
Luft von der Luftpumpe 20 direkt an die Reifenluftkammer Rb
bereit gestellt wird. Die Vorrichtung zur Erzeugung des Reifenluftdrucks
kann jedoch so aufgebaut sein, dass komprimierte Luft von der Luftpumpe
eine Drucksammelkammer (Luftkammer) eines Speichers bereitgestellt
wird und darin gespeichert wird, und die komprimierte Luft, die
in dem Speicher gespeichert ist, der Reifenluftkammer über
ein Steuerventil bereitgestellt wird (das in Übereinstimmung
mit dem Reifenluftdruck gesteuert wird).
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Nach
der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die vorliegende
Erfindung als die Vorrichtung A zur Erzeugung des Reifenluftdrucks
ausgeführt, die so aufgebaut ist, dass die Pumpenkammer
Ro der Luftpumpe 20 im Inneren der Achsennabe 11 des
Fahrzeugs vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch
in ähnlicher Weise oder mit geeigneten Modifikationen als
eine Vorrichtung zur Erzeugung des Reifenluftdrucks ausgeführt
werden, die so aufgebaut ist, dass die Pumpenkammer der Luftpumpe
im Inneren eines Nabenabschnitts eines Rads vorgesehen ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine
Vorrichtung A zur Erzeugung eines Reifenluftdrucks umfasst eine
Luftpumpe 20, ein Drucksteuerventil 30 und eine
Anpassvorrichtung 40, die koaxial in einem Wellenabschnitt
(einer drehenden Welle) 11a einer Achsennabe 11 angeordnet
sind. Die Luftpumpe 20 weist eine Pumpenkammer Ro auf, die
in dem Inneren der Achsennabe 11 angeordnet ist. Das Drucksteuerventil 30 und
die Anpassvorrichtung 40 sind in einem Zylinderkopf 22B angeordnet, der
luftdicht und bewegbar an der Achsennabe 11 montiert ist.
In dem Zylinderkopf 22B werden ein Saug-Abgabepfad 22c,
Abgabepfade 22d, Druckführungspfade 22e und
ein Saugpfad 22f gebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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