JP2007176356A - 空気供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】エアーポンプの吐出能力を変えることなく、エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力を目標値（第１設定値）に調整することが可能な空気供給装置を提供すること。
【解決手段】空気供給装置Ａは、車輪Ｂの回転に基づいてエアーチャンバー（車輪Ｂのタイヤ空気室Ｒａ）に加圧空気を供給可能なエアーポンプ２０と、このエアーポンプ２０のポンプ室Ｒｏ外に設けられて同ポンプ室Ｒｏから前記エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力が第１設定値に達するとポンプ室Ｒｏから前記エアーチャンバーへの加圧空気の供給を制限するチェンジバルブ３０と、前記第１設定値を調整可能な調整装置４０を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空気供給装置、特に、車輪の回転に基づいて車輪のタイヤ空気室または同タイヤ空気室に加圧空気を供給可能なアキュムレータの蓄圧室等のエアーチャンバーに加圧空気を供給可能な空気供給装置に関する。
この種の空気供給装置は、例えば、下記特許文献１に示されていて、この特許文献１に記載されている空気供給装置は、車輪の回転に基づいて車輪のタイヤ空気室に加圧空気を供給可能なエアーポンプを備えるとともに、タイヤ空気室の最大空気圧（目標空気圧）を調整可能な調整ネジを備えている。
特開２００３−３４１３２０号公報
ところで、上記した特許文献１に記載されている空気供給装置においては、調整ネジがエアーポンプにおけるピストンの最大移動量を調整可能に設けられていて、エアーポンプでの圧縮比を調整ネジにより調整することによって、タイヤ空気室の最大空気圧（目標空気圧）を調整するように構成されている。このため、タイヤ空気室の最大空気圧（目標空気圧）の調整に伴って、エアーポンプの吐出能力が変化してしまう。
本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、空気供給装置が、車輪の回転に基づいてエアーチャンバーに加圧空気を供給可能なエアーポンプと、このエアーポンプのポンプ室外に設けられて同ポンプ室から前記エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力が第１設定値に達すると前記ポンプ室から前記エアーチャンバーへの加圧空気の供給を制限する制限手段と、前記第１設定値を調整可能な調整手段を備える構成としたことに特徴がある。
この空気供給装置においては、エアーポンプのポンプ室からエアーチャンバーへの加圧空気の供給を制限する制限手段がエアーポンプのポンプ室外に設けられており、また制限手段がエアーポンプのポンプ室からエアーチャンバーへの加圧空気の供給を制限するタイミング（第１設定値）を調整手段によって調整可能である。このため、調整手段によって上記したタイミング（第１設定値）を調整しても、エアーポンプの吐出能力は変化しない。したがって、エアーポンプの吐出能力を変えることなく、エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力を目標値（第１設定値）に調整することが可能である。
また、本発明の実施に際して、前記制限手段は、前記ポンプ室から前記エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力が第１設定値未満であるとき、前記ポンプ室から大気への空気流れを規制しかつ前記ポンプ室から前記エアーチャンバーへの空気流れを許容し、前記ポンプ室から前記エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力が第１設定値以上であるとき、前記ポンプ室と大気間での空気流れを許容しかつ前記ポンプ室と前記エアーチャンバー間での空気流れを規制するチェンジバルブであることも可能である。
この場合には、エアーポンプのポンプ室からエアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力が第１設定値以上であるとき、チェンジバルブがポンプ室と大気間での空気流れを許容するため、エアーポンプの駆動に要する負荷を軽減することが可能である。
また、この場合において、前記チェンジバルブは、前記ポンプ室と前記エアーチャンバーに連通する通路に移動可能に組付けられて移動位置に応じて空気流れを制御する弁体と、この弁体に可動側端部にて係合して同弁体の移動位置を制御可能で前記弁体への付勢力を前記調整手段によって調整可能なスプリングを備えていることも可能である。また、前記調整手段は、前記スプリングの固定側端部（前記弁体の移動時に移動しない端部）を支持するスプリングサポートと、このスプリングサポートの位置を調整可能なネジ機構を備えていることも可能である。
この場合において、前記ネジ機構は、進退可能な調整ネジを備えていて、この調整ネジは前記スプリングサポートと別体で構成されていることも可能である。この場合には、調整ネジをスプリングサポートに対して回転可能とすることができて、調整ネジの回転が、スプリングサポートによって固定側端部を支持されているスプリングに、伝達されないようにすることが可能である。
また、前記調整手段は、前記スプリングサポートの位置を微調整可能な変速機構を備えていることも可能である。この場合には、スプリングサポートの位置を容易に微調整することができて、調整手段による調整精度を向上させることが可能である。
また、本発明の実施に際して、前記ポンプ室から前記エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力が前記第１設定値より高い第２設定値以上のときに大気に逃がすリリーフバルブを設けることも可能である。この場合には、エアーチャンバー内の圧力が高くなり過ぎることを防ぐことが可能である。
この場合において、前記リリーフバルブは、前記チェンジバルブが前記ポンプ室と大気間での空気流れを許容しかつ前記ポンプ室と前記エアーチャンバー間での空気流れを規制する状態でのみ作動可能となるように設定されていることも可能である。この場合には、リリーフバルブの無用な作動を防ぐことが可能である。
また、この場合において、前記リリーフバルブは前記チェンジバルブの内部に配置されていることも可能である。この場合には、当該空気供給装置のコンパクト化を図ることが可能である。また、前記調整手段は、前記第１設定値と前記第２設定値を同時に調整可能として実施することも可能である。この場合において、前記チェンジバルブの構成部材であるスプリングの固定側端部を支持するスプリングサポートと前記リリーフバルブの構成部材であるスプリングの固定側端部を支持するスプリングサポートを一体化することも可能である。これらの場合には、調整手段によって第１設定値と第２設定値を同時に調整することができて、調整作業の簡素化を図ることが可能である。
また、本発明の実施に際して、前記ネジ機構による前記スプリングサポートの位置調整を電気信号に変換する検出手段を設けることも可能である。この場合において、前記検出手段は前記スプリングサポートの位置を検出するストロークセンサであることも可能である。これらの場合には、スプリングサポートの位置を精度よく検出することが可能である。また、前記ストロークセンサは前記スプリングサポートを可動部とするセンサであることも可能である。この場合には、ストロークセンサをシンプルに構成することが可能である。
また、本発明の実施に際して、前記調整手段は電動アクチュエータを備えていて、この電動アクチュエータの作動は電気制御装置によって制御可能であることも可能である。この場合には、電動アクチュエータを作動させることにより、上記した設定値を調整できるため、遠隔操作による調整作業が可能である。
また、本発明の実施に際して、前記エアーポンプ、前記制限手段および前記調整手段は、前記車輪とともに回転する回転軸に対して同軸的に配置されていることも可能である。この場合において、前記制限手段は、前記エアーポンプと前記調整手段間に配置されていることも可能である。この場合には、制限手段での気密性を容易に確保することが可能である。また、この場合において、前記調整手段は、最も車両外側に配置されていることも可能である。この場合には、調整手段を容易に操作することが可能であり、メンテナンス性が向上する。
また、この場合において、前記エアーポンプ、前記制限手段および前記調整手段は、前記車輪とともに回転するハブに組付けられていて、このハブの車両内側端には駆動車軸がトルク伝達可能に連結されていることも可能である。この場合には、車輪を支持して車輪とともに回転するハブに、当該空気供給装置をコンパクトに組み込むことが可能であり、ハブを有効に活用することが可能である。
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明による空気供給装置Ａを、車輪Ｂとともに回転するハブ１１に組付けた実施形態を示していて、ハブ１１の車両内側端には駆動車軸１２がスプライン嵌合されていてトルク伝達可能に連結されている。なお、ハブ１１と駆動車軸１２の連結は、ロックナット１３によって固定されている。
空気供給装置Ａは、ハブ１１の軸部（回転軸）１１ａに同軸的に配置したエアーポンプ２０、チェンジバルブ３０および調整装置４０を備えるとともに、チェンジバルブ３０の内部に同軸的に配置したリリーフバルブ５０を備えている。エアーポンプ２０は、エアーポンプ２０、チェンジバルブ３０および調整装置４０の中で、最も車両内側に配置されている。チェンジバルブ３０は、エアーポンプ２０と調整装置４０間に配置されている。調整装置４０は、エアーポンプ２０、チェンジバルブ３０および調整装置４０の中で、最も車両外側に配置されている。
エアーポンプ２０は、車輪Ｂの回転に基づいて車輪Ｂのタイヤ空気室Ｒａに加圧空気を供給可能であり、回転不能な円筒部材２１と、ハブ１１の軸部１１ａに形成した回転可能なシリンダ２２と、往復動体としてのピストン２３を備えるとともに、カム部材２４と一対のカムフォロア２５を備えている。
円筒部材２１は、支持部材（図示省略）に回転不能に支持されるものであり、その内部にはシリンダ（ハブ）２２が一対の軸受Ｂｒ１とＢｒ２と一対の環状シール部材２６，２７を介して車輪Ｂの回転中心回りに回転可能かつ液密的に支持されている。一対の軸受Ｂｒ１とＢｒ２は、軸方向に所定量離れて配置されていて、カム部材２４を軸方向にて挟むようにして円筒部材２１とシリンダ２２間に介装されており、シリンダ２２を円筒部材２１に対して回転可能としている。一対の環状シール部材２６，２７は、軸方向に所定量離れて配置されていて、カム部材２４と両軸受Ｂｒ１とＢｒ２を軸方向にて挟むようにして円筒部材２１とシリンダ２２間に介装されており、円筒部材２１とシリンダ２２間を液密的にシールしている。
シリンダ２２は、シリンダ本体２２Ａと、このシリンダ本体２２Ａの車両外側端部に気密的に螺着されたシリンダヘッド２２Ｂによって構成されていて、シリンダ本体２２Ａには、一対の軸方向長孔２２ａと、軸方向に延びるシリンダ内孔２２ｂが形成されており、シリンダヘッド２２Ｂには、吸入兼吐出通路２２ｃと連通路２２ｄとリリーフ通路２２ｅが形成されている。一対の軸方向長孔２２ａは、ピストン２３と各カムフォロア２５をシリンダ２２と一体回転可能かつ軸方向に往復動可能にガイドするガイド手段であり、シリンダ２２の周方向にて１８０度の間隔で形成されている。
シリンダ内孔２２ｂは、ピストン２３を収容していて、ピストン２３とによりポンプ室Ｒｏを形成している。吸入兼吐出通路２２ｃは、チェンジバルブ３０の弁体３１に設けた連通路３１ａに常時連通していて、チェンジバルブ３０の弁体３１に組付けた吸入チェック弁Ｖｉを通してポンプ室Ｒｏに空気を導入可能であるとともに、チェンジバルブ３０の弁体３１に組付けた吐出チェック弁Ｖｏを通してポンプ室Ｒｏから空気を導出可能である。
連通路２２ｄは、チェンジバルブ３０の弁体３１に設けた大気連通路３１ｂに常時連通していて、チェンジバルブ３０の弁体３１に設けた連通路３１ａに対しては連通・遮断可能である。リリーフ通路２２ｅは、リリーフバルブ５０によって大気に対して開放・遮断可能であるとともに、チェンジバルブ３０の弁体３１に組付けたシール部材３３によってハブ１１に設けた吐出通路１１ｂに対して連通・遮断可能である。
ピストン２３は、シリンダ２２のシリンダ内孔２２ｂに一対の環状シール部材２８，２９を介して挿入されていて、シリンダ２２に対して一体回転可能かつ軸方向に往復動可能に組付けられている。また、ピストン２３には、環状溝２３ａと径方向に延びる貫通孔２３ｂが形成されている。一対の環状シール部材２８，２９は、軸方向に所定量離れて配置されていて、ピストン２３の軸方向端部にてピストン２３とシリンダ２２間に介装されており、ピストン２３とシリンダ２２間を気密的かつ液密的にシールしている。
環状溝２３ａは、一対の環状シール部材２８，２９間にてピストン２３の外周に形成されていて、シリンダ２２間に環状空間Ｒ１を形成している。この環状空間Ｒ１は、シリンダ２２の各軸方向長孔２２ａを通して、一対の環状シール部材２６，２７間に形成された環状空間Ｒ２に連通している。各環状空間Ｒ１，Ｒ２は、ピストン２３が軸方向に往復動しても容積が変化しないものであり、４個のシール部材２６，２７，２８，２９によって密封されている。また、環状空間Ｒ１，Ｒ２等は、所要量の潤滑油を収容するオイル室であって、このオイル室には、軸受Ｂｒ１，Ｂｒ２、カム部材２４、カムフォロア２５および圧縮コイルスプリングＳｐ等が収容されている。
カム部材２４は、軸方向にて連接した一対のカムスリーブ２４Ａ，２４Ｂによって構成されていて、円筒部材２１に一体的に（軸方向に移動不能かつ回転不能に）設けられており、シリンダ２２に対して同軸的に配置されている。また、カム部材２４は、環状で軸方向に変動のあるカム部２４ａを有していて、同カム部２４ａはカム溝であり、各カムフォロア２５のボール２５ｃが係合している。カム部２４ａは、各カムフォロア２５のボール２５ｃから軸方向の荷重（図示左右方向の荷重）と径方向の荷重（図示上下方向の荷重）を受けるカム面を有していて、このカム面は断面形状がＶ字形状であり、シリンダ２２の周方向にて偶数周期（例えば、２周期）で形成されている。
各カムフォロア２５は、ピストン２３内にて二分割されたシャフト２５ａと、これら各シャフト２５ａに組付けられたローラー２５ｂおよびボール２５ｃによって構成されていて、シャフト２５ａにてピストン２３の貫通孔２３ｂにピストン２３の径方向へ移動可能に設けられている。また、各カムフォロア２５は、径方向に延出する端部、すなわち、ボール２５ｃにてカム部材２４のカム部（カム溝）２４ａに係合していて、カム部材２４に対して相対回転することにより軸方向に移動する。
各シャフト２５ａは、ピストン２３の貫通孔２３ｂにピストン２３の径方向（貫通孔２３ｂの軸方向）にて移動可能に組付けられた荷重伝達子であり、その内部に介装した圧縮コイルスプリングＳｐによってピストン２３の径外方に付勢されている。また、各シャフト２５ａは、ローラー２５ｂを回転可能に支持する支持体であって、ピストン２３の貫通孔２３ｂから突出する小径端部にてローラー２５ｂを回転可能に支持している。
各ローラー２５ｂは、シャフト２５ａの小径端部に回転可能に嵌合された状態にてシリンダ２２の軸方向長孔２２ａに転動可能に嵌合されていて、カムフォロア２５の軸方向移動に伴ってシリンダ２２の軸方向長孔２２ａに沿って転がることが可能である。また、各ローラー２５ｂは、外端に半球凹状の受承部を有していて、この受承部にてボール２５ｃを転動可能に支持している。
各ボール２５ｃは、ローラー２５ｂに転動可能に支持されてカム部材２４のカム部（カム溝）２４ａに対して転動可能に係合するカムフォロア２５の凸部であり、シャフト２５ａとローラー２５ｂを介して圧縮コイルスプリングＳｐの弾撥力を受けてカム部材２４のカム部（カム溝）２４ａに隙間なく弾撥的に係合している。
圧縮コイルスプリングＳｐは、各カムフォロア２５のボール２５ｃをカム部材２４のカム部（カム溝）２４ａに向けてピストン２３の径方向に押圧する押圧手段であって、各カムフォロア２５のシャフト２５ａに設けた有底の取付孔に所定の予備荷重を付与した状態で組付けられている。
このエアーポンプ２０においては、チェンジバルブ３０の弁体３１が図示位置に保持されている状態でシリンダ（ハブ１１）２２が回転すると、ピストン２３とカムフォロア２５がシリンダ２２と一体的に回転してカム部材２４に対して相対回転し軸方向に移動する。このため、シリンダ２２の回転運動をピストン２３の往復動に変換可能であり、ピストン２３の往復動によりポンプ室Ｒｏの容積を増大・減少させることができて、吸入チェック弁Ｖｉと吸入兼吐出通路２２ｃを通して空気をポンプ室Ｒｏに吸入し、ポンプ室Ｒｏから吸入兼吐出通路２２ｃと吐出チェック弁Ｖｏを通して空気を吐出することが可能である。
チェンジバルブ３０は、エアーポンプ２０のポンプ室Ｒｏ外に設けられて同ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａに供給される加圧空気の圧力が第１設定値Ｐ１に達するとポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａへの加圧空気の供給を制限する制限手段であり、ハブ１１とシリンダヘッド２２Ｂ間に形成されてポンプ室Ｒｏとタイヤ空気室Ｒａに連通する通路Ｐａに移動可能に組付けられて移動位置に応じて空気流れを制御する弁体３１と、この弁体３１に一端部（弁体３１が軸方向に移動するときに移動する可動側端部）にて係合していて弁体３１の移動タイミングと移動位置を制御可能で弁体３１への付勢力を調整装置４０によって調整可能な圧縮コイルスプリング３２を備えている。
弁体３１は、上述した連通路３１ａと大気連通路３１ｂを有していて、吸入チェック弁Ｖｉが組付けられるとともに吐出チェック弁Ｖｏが組付けられている。また、弁体３１に環状のシール部材３３，３４，３５，３６が組付けられるとともに、ハブ１１に螺着固定したスリーブ（ストッパ）３７の内端部内周に環状のシール部材３８が組付けられていて、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａに供給される加圧空気の圧力が、ハブ１１の吐出通路１１ｂから弁体３１の大径端部外周（車両内側端部外周）に作用するとともに弁体３１の段部（車両外側端部に形成した段部）に作用して、弁体３１が圧縮コイルスプリング３２の付勢力に抗して移動可能に構成されている。なお、大気連通路３１ｂは、調整装置４０の調整ネジ４２に形成した大気連通路４２ｂを通して常時大気に連通している。
このチェンジバルブ３０においては、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａに供給される加圧空気の圧力が第１設定値Ｐ１未満であるとき、弁体３１が図示位置に保持されていて、吸入チェック弁Ｖｉが大気からポンプ室Ｒｏへの空気流れを許容し、かつ吐出チェック弁Ｖｏがポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａへの空気流れを許容した状態で、吸入チェック弁Ｖｉが吸入兼吐出通路２２ｃおよび連通路３１ａと連通路２２ｄ間の連通を遮断してポンプ室Ｒｏから大気への空気流れを規制し、かつ吐出チェック弁Ｖｏがタイヤ空気室Ｒａからポンプ室Ｒｏへの空気流れを規制する。
また、このチェンジバルブ３０においては、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａに供給される加圧空気の圧力が第１設定値Ｐ１以上であるとき、弁体３１が圧縮コイルスプリング３２の付勢力に抗して図示位置から所定量軸方向に移動していて、吸入チェック弁Ｖｉがその機能（逆流阻止機能）を消失しており、吸入兼吐出通路２２ｃおよび連通路３１ａが連通路２２ｄに連通してポンプ室Ｒｏと大気間での空気流れを許容し、かつ吐出チェック弁Ｖｏが吐出通路１１ｂと連通路３１ａ間、すなわち、ポンプ室Ｒｏとタイヤ空気室Ｒａ間での空気流れを規制する。なお、弁体３１が圧縮コイルスプリング３２の付勢力に抗して図示位置から所定量移動した状態では、弁体３１の段部がスリーブ３７に組付けた環状のシール部材３８に当接している。
調整装置４０は、チェンジバルブ３０における圧縮コイルスプリング３２の他端部（弁体３１の移動時に移動しない固定側端部）を支持するスプリングサポート４１と、このスプリングサポート４１の位置を調整可能な調整ネジ４２を備えている。スプリングサポート４１は、その位置を電気信号に変換して検出するストロークセンサＳａの可動部であり、半球状の凸部４１ａにて調整ネジ４２に回転可能に係合している。
調整ネジ４２は、スプリングサポート４１とは別体で構成されていて、雄ネジ部４２ａと大気連通路４２ｂを有しており、雄ネジ部４２ａにてハブ１１の雌ネジ部１１ｃに進退可能に螺着されている。また、調整ネジ４２は、キャップを兼ねていて、車両外方から回転操作可能であり、外側端部には手動で操作可能な調整工具（図示省略）を脱着可能に取付けるための六角孔４２ｃが形成されている。なお、大気連通路４２ｂには、フィルタ４３が装着されている。
リリーフバルブ５０は、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａに供給される加圧空気の圧力すなわち吐出通路１１ｂ内の圧力が第１設定値Ｐ１より高い第２設定値Ｐ２以上のときに、加圧空気を大気に逃がすためのものであり、リリーフ通路２２ｅを開放・遮断可能な弁体５１と、この弁体５１に一端部（可動側端部）にて係合していて同弁体５１の移動タイミング（リリーフ通路２２ｅの開放タイミング）を規定する圧縮コイルスプリング５２を備えている。
弁体５１は、シリンダヘッド２２Ｂにスリーブ３９（チェンジバルブ３０の弁体３１とともに移動可能である）を介して軸方向に移動可能に組付けられていて、ストロークセンサＳａのロッド部４５（ストロークセンサＳａの可動部に対して殆ど抵抗なく軸方向に相対移動可能な固定部）と当接している。圧縮コイルスプリング５２は、他端部（固定側端部）にて上述したスプリングサポート４１と一体のスプリングサポート４４に係合していて、弁体５１に作用する付勢力を調整装置４０によって調整可能である。この調整装置４０による調整時には、チェンジバルブ３０の弁体３１に作用する圧縮コイルスプリング３２の付勢力も同時に調整され、上記した第１設定値Ｐ１と第２設定値Ｐ２が同時に調整可能である。
このリリーフバルブ５０においては、吐出通路１１ｂ内の圧力が第１設定値Ｐ１以上となって、チェンジバルブ３０がポンプ室Ｒｏと大気間での空気流れを許容しかつポンプ室Ｒｏとタイヤ空気室Ｒａ間での空気流れを規制する状態となり、吐出通路１１ｂとリリーフ通路２２ｅがシール部材３３を通して連通するようになった状態でのみ、リリーフ通路２２ｅに吐出通路１１ｂ内の圧力が付与されて、リリーフバルブ５０が作動可能となるように設定されている。
上記のように構成したこの実施形態の空気供給装置Ａにおいては、エアーポンプ２０のポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａへの加圧空気の供給を制限するチェンジバルブ３０がエアーポンプ２０のポンプ室Ｒｏ外に設けられており、またチェンジバルブ３０がエアーポンプ２０のポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａへの加圧空気の供給を制限するタイミング（第１設定値Ｐ１）を調整装置４０によって調整可能である。このため、調整装置４０によって上記したタイミング（第１設定値Ｐ１）を調整しても、エアーポンプ２０の吐出能力は変化しない。したがって、エアーポンプ２０の吐出能力を変えることなく、タイヤ空気室Ｒａに供給される加圧空気の圧力を目標値（第１設定値Ｐ１）に調整することが可能である。
また、チェンジバルブ３０は、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａに供給される加圧空気の圧力が第１設定値Ｐ１未満であるとき、ポンプ室Ｒｏから大気への空気流れを規制しかつポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａへの空気流れを許容し、ポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａに供給される加圧空気の圧力が第１設定値Ｐ１以上であるとき、ポンプ室Ｒｏと大気間での空気流れを許容しかつポンプ室Ｒｏとタイヤ空気室Ｒａ間での空気流れを規制する。
このように、エアーポンプ２０のポンプ室Ｒｏからタイヤ空気室Ｒａに供給される加圧空気の圧力が第１設定値Ｐ１以上であるとき、チェンジバルブ３０がポンプ室Ｒｏと大気間での空気流れを許容するため、エアーポンプ２０の駆動に要する負荷を軽減することが可能である。
また、チェンジバルブ３０が弁体３１と圧縮コイルスプリング３２を備え、調整装置４０が圧縮コイルスプリング３２の他端部（固定側端部）を支持するスプリングサポート４１と、このスプリングサポート４１の位置を調整可能な調整ネジ４２を備えていて、調整ネジ４２はスプリングサポート４１と別体で構成されている。このため、調整ネジ４２をスプリングサポート４１に対して回転可能とすることができて、調整ネジ４２の回転が、スプリングサポート４１によって支持されている圧縮コイルスプリング３２に、伝達されないようにすることが可能である。
また、この実施形態においては、吐出通路１１ｂの圧力が第１設定値Ｐ１より高い第２設定値Ｐ２以上のときに加圧空気を大気に逃がすリリーフバルブ５０が設けられている。このため、吐出通路１１ｂの圧力すなわちタイヤ空気室Ｒａ内の圧力が高くなり過ぎることを防ぐことが可能である。また、リリーフバルブ５０は、チェンジバルブ３０がポンプ室Ｒｏと大気間での空気流れを許容しかつポンプ室Ｒｏと吐出通路１１ｂ間での空気流れを規制する状態でのみ作動可能となるように設定されている。このため、リリーフバルブ５０の無用な作動を防ぐことが可能である。また、リリーフバルブ５０はチェンジバルブ３０の内部に配置されている。このため、当該空気供給装置Ａのコンパクト化を図ることが可能である。
また、この実施形態においては、チェンジバルブ３０の圧縮コイルスプリング３２を支持するスプリングサポート４１とリリーフバルブ５０の圧縮コイルスプリング５２を支持するスプリングサポート４４が一体化されている。このため、調整装置４０によって第１設定値Ｐ１と第２設定値Ｐ２（圧縮コイルスプリング３２の付勢力と圧縮コイルスプリング５２の付勢力）を同時に調整することができて、調整作業の簡素化を図ることが可能である。
また、この実施形態においては、スプリングサポート４１，４４の位置調整を電気信号に変換してスプリングサポート４１，４４の位置を検出するストロークセンサＳａが設けられている。このため、スプリングサポート４１，４４の位置を精度よく検出することが可能である。また、ストロークセンサＳａはスプリングサポート４１，４４を可動部とするセンサであるため、ストロークセンサＳａをシンプルに構成することが可能である。
また、この実施形態においては、エアーポンプ２０、チェンジバルブ３０および調整装置４０が車輪Ｂとともに回転するハブ１１（回転軸）に対して同軸的に配置されていて、チェンジバルブ３０は、エアーポンプ２０と調整装置４０間に配置されている。このため、チェンジバルブ３０での気密性を容易に確保することが可能である。また、調整装置４０が、エアーポンプ２０、チェンジバルブ３０および調整装置４０の中で、最も車両外側に配置されているため、調整装置４０を容易に操作することが可能であり、メンテナンス性が向上する。
また、この実施形態においては、エアーポンプ２０、チェンジバルブ３０および調整装置４０が車輪Ｂとともに回転するハブ１１に組付けられていて、このハブ１１の車両内側端には駆動車軸がトルク伝達可能に連結されている。このため、車輪Ｂを支持して車輪Ｂとともに回転するハブ１１に、当該空気供給装置Ａをコンパクトに組み込むことが可能であり、ハブ１１を有効に活用することが可能である。
上記した実施形態においては、調整ネジ４２の六角孔４２ｃに脱着可能で手動にて操作可能な調整工具（図示省略）により調整ネジ４２を軸方向に移動させるように構成して実施したが、図３に示した変形実施形態のように、減速機付の電気モータ４９（電動アクチュエータの一例）により調整ネジ４２を軸方向に移動させるように構成して実施する（電気モータ４９も調整装置４０の構成部材として実施する）ことも可能である。
電気モータ４９は、電気制御装置ＥＣＵによって正逆回転を制御されるように構成されている。電気制御装置ＥＣＵは、タイヤ空気室Ｒａ内の圧力を検出するセンサＳ１に接続されるとともに、運転席に設けられて運転者が任意にタイヤ空気圧を設定可能なタイヤ空気圧設定器Ｓ２と運転者が任意にＯＮ・ＯＦＦ操作可能なスイッチＳ３に接続されている。この電気制御装置ＥＣＵでは、タイヤ空気室Ｒａ内の圧力がタイヤ空気圧設定器Ｓ２にて設定されている場合には、その設定値にタイヤ空気圧が調整されるように電気モータ４９の作動を制御するように構成され、また、タイヤ空気室Ｒａ内の圧力がタイヤ空気圧設定器Ｓ２にて設定されていない場合には、スイッチＳ３のＯＮ・ＯＦＦ操作に応じて電気モータ４９の作動を制御するように構成されている。
この場合には、電気モータ４９を作動させることにより、上記した設定値（第１設定値Ｐ１と第２設定値Ｐ２）を調整できるため、遠隔操作による調整作業が可能である。また、電気モータ４９が減速機付であるため、スプリングサポート４１，４４の位置を微調整可能であり、スプリングサポート４１，４４の位置を容易に微調整することができて、調整装置４０による調整精度を向上させることが可能である。
上記した各実施形態においては、エアーポンプ２０からタイヤ空気室Ｒａに加圧空気が直接に供給されるように構成して実施したが、例えば、エアーポンプからアキュムレータの蓄圧室（エアーチャンバー）に加圧空気が供給されて蓄えられ、アキュムレータに蓄えられた加圧空気が制御弁（タイヤ空気圧に応じて制御されるもの）を介してタイヤ空気室に供給されるように構成して実施することも可能である。
また、上記した各実施形態においては、吸入チェック弁Ｖｉと吐出チェック弁Ｖｏをチェンジバルブ３０の弁体３１に組付けて実施したが、吸入チェック弁Ｖｉと吐出チェック弁Ｖｏをチェンジバルブ３０とは別個に設けて、本発明を実施することも可能である。
本発明による空気供給装置の一実施形態を示した断面図である。 図１に示した空気供給装置の全体を示した断面図である。 本発明による空気供給装置の他の実施形態を示した要部断面図である。
符号の説明
１１…ハブ、１２…駆動車軸、２０…エアーポンプ、３０…チェンジバルブ、３１…弁体、３２…圧縮コイルスプリング、４０…調整装置、４１，４４…スプリングサポート、４２…調整ネジ、５０…リリーフバルブ、Ａ…空気供給装置、Ｖｉ…吸入チェック弁、Ｖｏ…吐出チェック弁、Ｒｏ…ポンプ室、Ｂ…車輪、Ｒａ…タイヤ空気室（エアーチャンバー）、Ｓａ…ストロークセンサ

Claims (19)

  1. 車輪の回転に基づいてエアーチャンバーに加圧空気を供給可能なエアーポンプと、このエアーポンプのポンプ室外に設けられて同ポンプ室から前記エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力が第１設定値に達すると前記ポンプ室から前記エアーチャンバーへの加圧空気の供給を制限する制限手段と、前記第１設定値を調整可能な調整手段を備えている空気供給装置。
  2. 請求項１に記載の空気供給装置において、前記制限手段は、前記ポンプ室から前記エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力が第１設定値未満であるとき、前記ポンプ室から大気への空気流れを規制しかつ前記ポンプ室から前記エアーチャンバーへの空気流れを許容し、前記ポンプ室から前記エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力が第１設定値以上であるとき、前記ポンプ室と大気間での空気流れを許容しかつ前記ポンプ室と前記エアーチャンバー間での空気流れを規制するチェンジバルブであることを特徴とする空気供給装置。
  3. 請求項２に記載の空気供給装置において、前記チェンジバルブは、前記ポンプ室と前記エアーチャンバーに連通する通路に移動可能に組付けられて移動位置に応じて空気流れを制御する弁体と、この弁体に可動側端部にて係合して同弁体の移動位置を制御可能で前記弁体への付勢力を前記調整手段によって調整可能なスプリングを備えていることを特徴とする空気供給装置。
  4. 請求項３に記載の空気供給装置において、前記調整手段は、前記スプリングの固定側端部を支持するスプリングサポートと、このスプリングサポートの位置を調整可能なネジ機構を備えていることを特徴とする空気供給装置。
  5. 請求項４に記載の空気供給装置において、前記ネジ機構は、進退可能な調整ネジを備えていて、この調整ネジは前記スプリングサポートと別体で構成されていることを特徴とする空気供給装置。
  6. 請求項４または５に記載の空気供給装置において、前記調整手段は前記スプリングサポートの位置を微調整可能な変速機構を備えていることを特徴とする空気供給装置。
  7. 請求項２乃至６の何れか一項に記載の空気供給装置において、前記ポンプ室から前記エアーチャンバーに供給される加圧空気の圧力が前記第１設定値より高い第２設定値以上のときに大気に逃がすリリーフバルブを設けたことを特徴とする空気供給装置。
  8. 請求項７に記載の空気供給装置において、前記リリーフバルブは、前記チェンジバルブが前記ポンプ室と大気間での空気流れを許容しかつ前記ポンプ室と前記エアーチャンバー間での空気流れを規制する状態でのみ作動可能となるように設定されていることを特徴とする空気供給装置。
  9. 請求項８に記載の空気供給装置において、前記リリーフバルブは前記チェンジバルブの内部に配置されていることを特徴とする空気供給装置。
  10. 請求項７乃至９の何れか一項に記載の空気供給装置において、前記調整手段は、前記第１設定値と前記第２設定値を同時に調整可能であることを特徴とする空気供給装置。
  11. 請求項１０に記載の空気供給装置において、前記チェンジバルブの構成部材であるスプリングの固定側端部を支持するスプリングサポートと前記リリーフバルブの構成部材であるスプリングの固定側端部を支持するスプリングサポートは一体化されていることを特徴とする空気供給装置。
  12. 請求項４に記載の空気供給装置において、前記ネジ機構による前記スプリングサポートの位置調整を電気信号に変換する検出手段を設けたことを特徴とする空気供給装置。
  13. 請求項１２に記載の空気供給装置において、前記検出手段は前記スプリングサポートの位置を検出するストロークセンサであることを特徴とする空気供給装置。
  14. 請求項１３に記載の空気供給装置において、前記ストロークセンサは前記スプリングサポートを可動部とするセンサであることを特徴とする空気供給装置。
  15. 請求項１乃至１４の何れか一項に記載の空気供給装置において、前記調整手段は電動アクチュエータを備えていて、この電動アクチュエータの作動は電気制御装置によって制御可能であることを特徴とする空気供給装置。
  16. 請求項１乃至１５の何れか一項に記載の空気供給装置において、前記エアーポンプ、前記制限手段および前記調整手段は、前記車輪とともに回転する回転軸に対して同軸的に配置されていることを特徴とする空気供給装置。
  17. 請求項１６に記載の空気供給装置において、前記制限手段は、前記エアーポンプと前記調整手段間に配置されていることを特徴とする空気供給装置。
  18. 請求項１６に記載の空気供給装置において、前記調整手段は、最も車両外側に配置されていることを特徴とする空気供給装置。
  19. 請求項１６乃至１８の何れか一項に記載の空気供給装置において、前記エアーポンプ、前記制限手段および前記調整手段は、前記車輪とともに回転するハブに組付けられていて、このハブの車両内側端には駆動車軸がトルク伝達可能に連結されていることを特徴とする空気供給装置。
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