JP2009090826A

JP2009090826A - Pump for air supply

Info

Publication number: JP2009090826A
Application number: JP2007263706A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Kitagawa; 雅史北川; Masashi Naito; 正志内藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2027-10-09
Also published as: JP4758970B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pump for air supply mountable to a vehicle by using a conventional wheel and a hub which are slightly processed. <P>SOLUTION: The pump 2 for supplying air to a tire air chamber 5a is provided in a space surrounded by an inner surface side of a flange part 9d of the wheel hub 9, an inner circumferential side of an annular disk part 22c of a brake disk rotor 22 fixed to the flange part 9d and a non-rotary part 21 of the vehicle 20 supporting an outer circumference of a shaft part 9e of the wheel hub 9 formed to continue to the flange part 9d via a bearing 32. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され、その車両のタイヤに空気を供給する空気供給用のポンプに関する。 The present invention relates to an air supply pump that is mounted on a vehicle such as an automobile and supplies air to tires of the vehicle.

自動車は、市街地を走行する場合と、高速道路を走行する場合とでは、タイヤの空気圧を変えることにより走行性能が向上することが知られている。しかし、市街地と高速道路とで走行する場所が変わる度に、走行を中断してタイヤの空気圧を調整することは手間がかかり現実的でない。このため、走行中において、タイヤの空気圧が調整できる空気供給用のポンプが提案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。これらの空気供給用のポンプでは、車両が走行してタイヤが回転することにより空気供給用のポンプが作動しタイヤの空気圧を調整することができる。
特開２００５−３１３７３８号公報特開２００６−２４８２５８号公報特開２００７−１４８２号公報 It is known that the performance of an automobile is improved by changing the tire air pressure when traveling on an urban area and when traveling on an expressway. However, it is time-consuming and unrealistic to interrupt the travel and adjust the tire pressure each time the travel location changes between the urban area and the highway. For this reason, an air supply pump capable of adjusting the tire air pressure during traveling has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3). In these air supply pumps, when the vehicle runs and the tire rotates, the air supply pump operates and the tire air pressure can be adjusted.
JP 2005-313738 A JP 2006-248258 A JP 2007-1482 A

しかしながら、従来の空気供給用のポンプでは、車両に搭載するために、ホイールもしくはハブを専用の構造にする必要があった。既存のホイールやハブを用い、それらにわずかな加工を加えることで、車両に空気供給用のポンプが搭載できれば、低コスト化でき量産性を向上できる。 However, in the conventional pump for supplying air, it is necessary to make the wheel or the hub have a dedicated structure in order to be mounted on the vehicle. By using existing wheels and hubs and adding a little processing to them, if a vehicle can be equipped with a pump for supplying air, the cost can be reduced and mass productivity can be improved.

そこで、本発明は、従来のホイールやハブを用い、それらにわずかな加工を加えることで、車両に搭載可能な空気供給用のポンプを提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a pump for supplying air that can be mounted on a vehicle by using conventional wheels and hubs and adding a slight processing to them.

本発明の空気供給用ポンプは、タイヤ空気室に空気を供給するポンプであって、前記ポンプは、ホイールハブのフランジ部の内面側と、前記フランジ部に固定されるブレーキディスクロータの環状ディスク部の内周側と、前記フランジ部に連続して形成される前記ホイールハブの軸部を軸受を介して支持する車両の非回転部とで囲まれた空間に配置されていることを特徴とする。この空間は、既存の車両においても存在する空間であるので、既存のホイールやハブに対して、わずかな加工を加えるだけで、この空間に空気供給用のポンプを搭載できる。また、既存の空間を有効利用できるので、空気供給用のポンプのために新たに用意する空間が不要あるいは最低限ですみ、車両をコンパクトに構成することができる。 The air supply pump of the present invention is a pump that supplies air to a tire air chamber, and the pump includes an inner surface side of a flange portion of a wheel hub and an annular disc portion of a brake disc rotor fixed to the flange portion. Is disposed in a space surrounded by a non-rotating portion of a vehicle that supports a shaft portion of the wheel hub formed continuously with the flange portion via a bearing. . Since this space is also a space that exists in existing vehicles, a pump for supplying air can be mounted in this space by adding a little processing to existing wheels and hubs. Further, since the existing space can be used effectively, a space newly prepared for the air supply pump is unnecessary or minimal, and the vehicle can be configured compactly.

また、前記ポンプは、前記フランジ部に固定され、前記ハブと同一の回転軸に対して回転する第１回転体と、前記第１回転体に対して相対回転自在に支持され、前記ハブと同一の回転軸に対して回転する第２回転体とを備え、前記第２回転体の回転を制動して前記第１回転体と前記第２回転体とに相対回転を生じさせ、この相対回転に基づいてポンピングが行われることが好ましい。これによれば、空気供給用のポンプは、前記空間において、車両の走行によるホイールハブの回転を、ポンピングの動力とすることができる。 The pump is fixed to the flange portion, and is supported by a first rotating body that rotates about the same rotating shaft as the hub, and is rotatable relative to the first rotating body, and is the same as the hub. A second rotating body that rotates with respect to the rotation axis of the second rotating body, and brakes the rotation of the second rotating body to cause relative rotation between the first rotating body and the second rotating body. Preferably pumping is performed on the basis. According to this, in the space, the pump for supplying air can use the rotation of the wheel hub caused by traveling of the vehicle as pumping power.

本発明によれば、従来のホイールやハブを用い、それらにわずかな加工を加えることで、車両に搭載可能な空気供給用のポンプを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pump for air supply which can be mounted in a vehicle can be provided by using the conventional wheel and hub and adding a slight process to them.

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１に、本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置１の構成図を示す。タイヤ空気圧調整装置１は、自動車等の車両２０に搭載されている。タイヤ空気圧調整装置１は、ポンプ制御部７と、タイヤ５毎に設けられたポンプ２と、チェック弁３と、第１リリーフ弁４と、圧力センサ６と、受信機８とを有している。圧力センサ６は、タイヤ５によって形成されたタイヤ空気室５ａの圧力を計測する。受信機８は、圧力センサ６からタイヤ空気室５ａの圧力値を受信する。ポンプ制御部７は、受信機８からタイヤ空気室５ａの圧力値を取得する。ポンプ制御部７は、タイヤ空気室５ａの圧力が第１閾値未満であれば、ポンプ２にポンピングを行わせる。ポンプ２はタイヤ５（車輪）毎に設けられている。ポンプ制御部７は、バッテリ３１から電力が供給されている。 In FIG. 1, the block diagram of the tire pressure adjusting device 1 which concerns on embodiment of this invention is shown. The tire pressure adjusting device 1 is mounted on a vehicle 20 such as an automobile. The tire pressure adjusting device 1 includes a pump control unit 7, a pump 2 provided for each tire 5, a check valve 3, a first relief valve 4, a pressure sensor 6, and a receiver 8. . The pressure sensor 6 measures the pressure in the tire air chamber 5 a formed by the tire 5. The receiver 8 receives the pressure value of the tire air chamber 5a from the pressure sensor 6. The pump control unit 7 acquires the pressure value of the tire air chamber 5 a from the receiver 8. If the pressure in the tire air chamber 5a is less than the first threshold, the pump control unit 7 causes the pump 2 to perform pumping. The pump 2 is provided for each tire 5 (wheel). The pump control unit 7 is supplied with power from the battery 31.

ポンプ２は、ポンピングすることにより、チェック弁３を介して、タイヤ空気室５ａに空気を供給し、タイヤ空気室５ａの圧力を上昇させることができる。ポンプ２は、ポンプ制御部７によってタイヤ空気室５ａの圧力が第１閾値未満になるとポンピングをするので、タイヤ空気室の圧力を第１閾値以上に維持することができる。 By pumping, the pump 2 can supply air to the tire air chamber 5a via the check valve 3 to increase the pressure of the tire air chamber 5a. The pump 2 pumps when the pressure of the tire air chamber 5a becomes less than the first threshold value by the pump control unit 7, so that the pressure of the tire air chamber can be maintained at the first threshold value or more.

チェック弁３は、ポンプ２の吐出口１１ｃ（図３参照）とタイヤ空気室５ａとの間に挿入されている。チェック弁３は、ポンプ２からタイヤ空気室５ａに圧送された空気の逆流を防止するので、タイヤ空気室５ａの圧力を効率的に昇圧し、タイヤ空気室５ａの圧力の値を維持することができる。 The check valve 3 is inserted between the discharge port 11c (see FIG. 3) of the pump 2 and the tire air chamber 5a. Since the check valve 3 prevents the backflow of the air pumped from the pump 2 to the tire air chamber 5a, the pressure of the tire air chamber 5a can be efficiently increased to maintain the pressure value of the tire air chamber 5a. it can.

第１リリーフ弁４は、タイヤ空気室５ａに接続されている。具体的には、チェック弁３とタイヤ空気室５ａとを接続する配管の途中に接続されている。第１リリーフ弁４は、タイヤ空気室５ａ内の圧力が前記第１閾値より小さい第２閾値未満では、タイヤ空気室５ａ内の空気を排気しないように設定されている。また、第１リリーフ弁４は、タイヤ空気室５ａ内の圧力が第２閾値以上では、タイヤ空気室５ａ内の空気を、ポンプ２によって供給可能な空気の供給速度より遅い排気速度で排気するように設定されている。第１リリーフ弁４は、第２閾値未満ではタイヤ空気室５ａ内の空気を排気しないので、タイヤ空気室５ａの圧力を第２閾値以上に維持することができる。そして、この第２閾値を、市街地を走行するのに適した圧力に設定する。また、第１リリーフ弁４は、第２閾値以上でポンプ２によって供給可能な空気の供給速度より遅い排気速度で排気（リーク）することができる。一定時間ポンプ２のポンピングを休止すれば、タイヤ空気室５ａの排気速度に応じた一定の圧力分を低減することができる。そして、低減した一定の圧力分を昇圧するために一定時間ポンピングすれば、ポンプ２の供給速度から第１リリーフ弁４の排気速度を引いた供給速度で、一定の圧力分だけ昇圧させることができる。このように、一定時間のポンピングと一定時間の休止を繰り返すことにより、タイヤ空気室５ａの圧力を前記第１閾値の前後で維持することができる。 The first relief valve 4 is connected to the tire air chamber 5a. Specifically, it is connected in the middle of piping connecting the check valve 3 and the tire air chamber 5a. The first relief valve 4 is set so as not to exhaust the air in the tire air chamber 5a when the pressure in the tire air chamber 5a is less than a second threshold value smaller than the first threshold value. Further, the first relief valve 4 exhausts the air in the tire air chamber 5a at an exhaust speed slower than the air supply speed that can be supplied by the pump 2 when the pressure in the tire air chamber 5a is equal to or higher than the second threshold value. Is set to Since the first relief valve 4 does not exhaust the air in the tire air chamber 5a below the second threshold, the pressure in the tire air chamber 5a can be maintained at or above the second threshold. And this 2nd threshold value is set to the pressure suitable for drive | working a city area. Further, the first relief valve 4 can exhaust (leak) at an exhaust speed that is equal to or higher than the second threshold and slower than the supply speed of air that can be supplied by the pump 2. If the pumping of the pump 2 is suspended for a certain period of time, a certain pressure component corresponding to the exhaust speed of the tire air chamber 5a can be reduced. Then, if pumping is performed for a certain period of time in order to increase the constant pressure that has been reduced, the pressure can be increased by a constant pressure at a supply speed obtained by subtracting the exhaust speed of the first relief valve 4 from the supply speed of the pump 2. . Thus, by repeating the pumping for a certain time and the pause for the certain time, the pressure of the tire air chamber 5a can be maintained before and after the first threshold value.

尚、第１閾値は、タイヤ空気室５ａの温度、車両２０の車速、車両２０の走行時間、車両２０に搭載されたバッテリ３１の電圧に応じて大きさを変えている。このようにきめ細かく設定することで、走行性能を向上させることができる。また、４つのタイヤ５のそれぞれに対して、ポンプ２や圧力センサ６等が設けられているので、タイヤ５毎に値の異なった第１閾値を設定することができる。例えば、前輪と後輪のタイヤ空気室５ａの圧力を違えたり、進行方向に向かって右側のタイヤ５と左側のタイヤ５とでタイヤ空気室５ａの圧力を違えたりすることができる。このように４輪のタイヤ空気室５ａの圧力を独立して制御できるので、一層の走行性能の向上が図れる。 The first threshold value varies in accordance with the temperature of the tire air chamber 5a, the vehicle speed of the vehicle 20, the travel time of the vehicle 20, and the voltage of the battery 31 mounted on the vehicle 20. By setting the details in this way, the running performance can be improved. In addition, since the pump 2, the pressure sensor 6, and the like are provided for each of the four tires 5, a first threshold value having a different value for each tire 5 can be set. For example, the pressures of the front and rear tire air chambers 5a can be different, or the right tire 5 and the left tire 5 can be different in pressure in the traveling direction. Thus, since the pressure of the four-wheel tire air chamber 5a can be controlled independently, further improvement in running performance can be achieved.

また、前記圧力センサ６には、ＴＰＭＳ（Tire Pressure Monitoring System）を用いている。ＴＰＭＳは、タイヤ５の走行中のバーストを防止するために、走行中のタイヤ５のタイヤ空気室５ａの圧力が所定の範囲内に入っているか否か、さらに、走行中のタイヤ空気室５ａの温度が所定の範囲内に入っているか否かのモニタをしている。それぞれの範囲を外れた場合は、異常と検知され、走行を中断するように運転者に警告が表示される。このため、ＴＰＭＳでは、タイヤ空気室５ａの圧力と温度を正確に測定する必要があり、タイヤ空気室５ａ内に圧力センサ６と温度センサとが配置され、圧力と温度が直接測定されている。測定された圧力と温度は、圧力センサ６等から受信機８へ無線にて送信されることで、圧力と温度のモニタリングを可能にしている。このように、ＴＰＭＳでは、タイヤ空気室５ａの圧力と温度をモニタしているので、モニタされた圧力と、必要に応じて温度を、タイヤ空気圧調整装置１において用いている。 The pressure sensor 6 uses a TPMS (Tire Pressure Monitoring System). In order to prevent a burst during traveling of the tire 5, the TPMS determines whether or not the pressure of the tire air chamber 5a of the traveling tire 5 is within a predetermined range, It monitors whether the temperature is within a predetermined range. When it is out of the respective ranges, it is detected as abnormal and a warning is displayed to the driver so as to interrupt the driving. For this reason, in TPMS, it is necessary to accurately measure the pressure and temperature of the tire air chamber 5a. The pressure sensor 6 and the temperature sensor are disposed in the tire air chamber 5a, and the pressure and temperature are directly measured. The measured pressure and temperature are wirelessly transmitted from the pressure sensor 6 or the like to the receiver 8, thereby enabling monitoring of the pressure and temperature. Thus, since the pressure and temperature of the tire air chamber 5a are monitored in the TPMS, the monitored pressure and, if necessary, the temperature are used in the tire pressure adjusting device 1.

図２と図３に、本発明の実施形態に係るポンプ２の分解斜視図を示している。図２は、視点を車両２０の内側に置き、図３は、視点を車両２０の外側に置いている。なお、ハブ（ホイールハブ）９と軸受（ベアリング）３２とスタッドボルト１０は、ポンプ２を構成しないが、ポンプ２はハブ９に固定されるので、この固定方法がわかるようにハブ９と軸受３２とスタッドボルト１０も合わせて記載している。すなわち、ポンプ２は、第１回転体１１と、ベーン１２ａとバネ１２ｂのついた第２回転体１２と、２つのベアリング１３ａ、１３ｂと、磁性体１４と電磁石１５とで構成される制動部１６とを有している。第１回転体１１、第２回転体１２、２つのベアリング１３ａ、１３ｂ、磁性体１４は、それぞれ、回転軸Ｏを中心軸とするリング形状をしている。 2 and 3 are exploded perspective views of the pump 2 according to the embodiment of the present invention. In FIG. 2, the viewpoint is placed inside the vehicle 20, and in FIG. 3, the viewpoint is placed outside the vehicle 20. The hub (wheel hub) 9, the bearing (bearing) 32, and the stud bolt 10 do not constitute the pump 2, but the pump 2 is fixed to the hub 9, so that the hub 9 and the bearing 32 can be understood so as to understand this fixing method. The stud bolt 10 is also described. That is, the pump 2 includes a first rotating body 11, a second rotating body 12 having a vane 12 a and a spring 12 b, two bearings 13 a and 13 b, a magnetic body 14, and an electromagnet 15. And have. The first rotating body 11, the second rotating body 12, the two bearings 13a and 13b, and the magnetic body 14 each have a ring shape with the rotation axis O as the central axis.

ハブ９は、車両２０の非回転部２１（図４参照）、例えばナックルに、ベアリング（軸受）３２を介して回転自在に支持される。ハブ９は回転軸Ｏを回転軸として回転する。ハブ９は、ホイール２３（図４参照）とブレーキディスクロータ２２（図４参照）を固定するフランジ部９ｄと、フランジ部９ｄに連続して形成され前記ベアリング３２に回転自在に支持される軸部９ｅとを有している。フランジ部９ｄには５本のスタッドボルト１０が差し込まれており、このスタッドボルト１０を用いて、タイヤ５が付いたホイール２３（図４参照）とブレーキディスクロータ２２（図４参照）を、フランジ部９ｄに固定することができる。フランジ部９ｄには、車両２０の内側から外側の方向に貫通する連通孔９ａが設けられている。また、フランジ部９ｄには、車両２０の内側から外側の方向に貫通するボルト貫通孔９ｃが等間隔に４個設けられている。図３に示すように、フランジ部９ｄと第１回転体１１とは、ボルト９ｂをボルト貫通孔９ｃを通してボルト締結穴１１ｅに締結させることにより固定される。締結時にはスタッドボルト１０が第１回転体１１に干渉しないように、第１回転体１１にはスタッド逃げ穴１１ｇが設けられている。このことによりフランジ部９ｄと第１回転体１１とは面接触し、図３に示す吐出口１１ｃと連通孔９ａとを連通させることができる。 The hub 9 is rotatably supported by a non-rotating portion 21 (see FIG. 4) of the vehicle 20, for example, a knuckle via a bearing (bearing) 32. The hub 9 rotates about the rotation axis O as a rotation axis. The hub 9 includes a flange portion 9d that fixes the wheel 23 (see FIG. 4) and the brake disc rotor 22 (see FIG. 4), and a shaft portion that is formed continuously with the flange portion 9d and is rotatably supported by the bearing 32. 9e. Five stud bolts 10 are inserted into the flange portion 9d. Using the stud bolts 10, the wheel 23 with the tire 5 (see FIG. 4) and the brake disc rotor 22 (see FIG. 4) are flanged. It can be fixed to the part 9d. The flange portion 9d is provided with a communication hole 9a penetrating from the inside to the outside of the vehicle 20. The flange portion 9d is provided with four bolt through holes 9c that penetrate from the inner side to the outer side of the vehicle 20 at equal intervals. As shown in FIG. 3, the flange portion 9d and the first rotating body 11 are fixed by fastening the bolt 9b to the bolt fastening hole 11e through the bolt through hole 9c. A stud relief hole 11g is provided in the first rotating body 11 so that the stud bolt 10 does not interfere with the first rotating body 11 during fastening. Accordingly, the flange portion 9d and the first rotating body 11 are in surface contact, and the discharge port 11c and the communication hole 9a shown in FIG. 3 can be communicated with each other.

また、第１回転体１１のフランジ部９ｄとの接触面には、図３に示すように吸気溝１１ｆが形成されている。吸気溝１１ｆは、その接触面の端部にまで達し、そのため第１回転体１１の外周面（側面）の一部が切り欠いている。図３に示すように、吸気溝１１ｆの底部には吸気口１１ｄが設けられている。図２に示すように、その接触面の裏面には、全域にわたって掘られた溝が形成され、その溝によりポンプ室１１ａが形成されている。このポンプ室１１ａ（溝）の底面は、斜板１１ｂになっており、ポンプ室１１ａの円環の周方向に沿って、斜板１１ｂの板厚が滑らかに変化している。言い換えると、ポンプ室１１ａ（溝）の深さも周方向に滑らかに変化している。 Further, an intake groove 11f is formed on the contact surface of the first rotating body 11 with the flange portion 9d as shown in FIG. The intake groove 11f reaches the end of the contact surface, and therefore a part of the outer peripheral surface (side surface) of the first rotating body 11 is notched. As shown in FIG. 3, an intake port 11d is provided at the bottom of the intake groove 11f. As shown in FIG. 2, a groove dug over the entire area is formed on the back surface of the contact surface, and a pump chamber 11a is formed by the groove. The bottom surface of the pump chamber 11a (groove) is a swash plate 11b, and the plate thickness of the swash plate 11b smoothly changes along the circumferential direction of the ring of the pump chamber 11a. In other words, the depth of the pump chamber 11a (groove) also changes smoothly in the circumferential direction.

第２回転体１２は、２つのベアリング１３ａ、１３ｂによって、第１回転体１１に対して相対回転自在に支持され、車両２０の内側方向を向いた面に円環状の円環凸部１２ｄを有している。図２に示すように、この円環凸部１２ｄの外周側面にベアリング１３ａの内輪が嵌められて固定され、第１回転体１１のポンプ室１１ａ（溝）の外周壁面にベアリング１３ａの外輪が嵌めこまれて固定されている。ベアリング１３ａの外輪と内輪とがスライドすることで、第１回転体１１と第２回転体１２とは相対回転する。同様に、円環凸部１２ｄの内周側面にベアリング１３ｂの外輪が嵌められて固定され、第１回転体１１のポンプ室１１ａ（溝）の内周壁面にベアリング１３ｂの内輪が嵌めこまれて固定されている。ベアリング１３ｂの外輪と内輪とがスライドすることで、第１回転体１１と第２回転体１２とは相対回転する。このように、原理的には、ベアリング１３ａと１３ｂとはどちらか１つでもよいのであるが、ポンピングの際には圧力が第２回転体１２に周方向で不均一に作用するので、第１回転体１１と第２回転体１２とで一致している回転軸Ｏがぶれないように、２つのベアリング１３ａ、１３ｂを用いている。 The second rotating body 12 is supported by two bearings 13a and 13b so as to be relatively rotatable with respect to the first rotating body 11, and has an annular ring-shaped convex portion 12d on a surface facing the inner side of the vehicle 20. is doing. As shown in FIG. 2, the inner ring of the bearing 13a is fitted and fixed to the outer peripheral side surface of the annular convex portion 12d, and the outer ring of the bearing 13a is fitted to the outer peripheral wall surface of the pump chamber 11a (groove) of the first rotating body 11. It is stuck and fixed. As the outer ring and the inner ring of the bearing 13a slide, the first rotating body 11 and the second rotating body 12 rotate relative to each other. Similarly, the outer ring of the bearing 13b is fitted and fixed to the inner circumferential side surface of the annular convex portion 12d, and the inner ring of the bearing 13b is fitted to the inner circumferential wall surface of the pump chamber 11a (groove) of the first rotating body 11. It is fixed. As the outer ring and the inner ring of the bearing 13b slide, the first rotating body 11 and the second rotating body 12 rotate relative to each other. Thus, in principle, either one of the bearings 13a and 13b may be used. However, since the pressure acts unevenly on the second rotating body 12 in the circumferential direction during pumping, the first The two bearings 13a and 13b are used so that the rotating shaft O which is the same between the rotating body 11 and the second rotating body 12 does not shake.

図３に示すように、第２回転体１２には、ベーン収納溝１２ｃが形成されている。ベーン収納溝１２ｃの底部にバネ１２ｂが、ベーン収納溝１２ｃの深さ方向に伸縮自在に固定される。このバネ１２ｂにベーン１２ａが固定される。図２に示すようにベーン１２ａには穴が設けられ、この穴の底部にバネ１２ｂが伸縮自在に固定され、バネ１２ｂは収縮した際には、バネ１２ｂはこの穴の中に収納される。ベーン収納溝１２ｃの幅は、ベーン１２ａの幅とほぼ等しく、ベーン１２ａをベーン収納溝１２ｃ内に収めることができる。ベーン収納溝１２ｃの深さは、ベーン１２ａの高さとほぼ等しく、バネ１２ｂが縮む方向にベーン１２ａをベーン収納溝１２ｃ内に押し込むと、ベーン１２ａの車両２０の外側方向を向いた面の高さを、第２回転体１２の車両２０の外側方向を向いた面の高さに一致させることができる。この第２回転体１２の車両２０の外側方向を向いた面は、第１回転体１１のポンプ室１１ａ（溝）の開口部を覆い、ポンプ室１１ａ（溝）を密閉する。そして、この第２回転体１２の車両２０の外側方向を向いた面は、第１回転体１１の斜板１１ｂと対向する。ベーン１２ａは、バネ１２ｂの伸びようとする力により、斜板１１ｂに圧接する。ベーン１２ａは、圧接した状態でも、その一部はベーン収納溝１２ｃに収納されているので、ベーン収納溝１２ｃの深さ方向にしか動けない。このことにより、ポンプ室１１ａは、２つのベーン１２ａにより２つに仕切られ、仕切られたそれぞれのポンプ室１１ａは密閉することができる。 As shown in FIG. 3, a vane storage groove 12 c is formed in the second rotating body 12. A spring 12b is fixed to the bottom of the vane storage groove 12c so as to be extendable in the depth direction of the vane storage groove 12c. The vane 12a is fixed to the spring 12b. As shown in FIG. 2, the vane 12a is provided with a hole, and a spring 12b is fixed to the bottom of the hole so as to be extendable and contracted. When the spring 12b contracts, the spring 12b is accommodated in the hole. The width of the vane storage groove 12c is substantially equal to the width of the vane 12a, and the vane 12a can be stored in the vane storage groove 12c. The depth of the vane storage groove 12c is substantially equal to the height of the vane 12a. When the vane 12a is pushed into the vane storage groove 12c in the direction in which the spring 12b contracts, the height of the surface of the vane 12a facing the outside of the vehicle 20 is increased. Can be made to coincide with the height of the surface of the second rotating body 12 facing the outside direction of the vehicle 20. The surface of the second rotating body 12 facing the outside of the vehicle 20 covers the opening of the pump chamber 11a (groove) of the first rotating body 11 and seals the pump chamber 11a (groove). The surface of the second rotating body 12 facing the outer side of the vehicle 20 faces the swash plate 11 b of the first rotating body 11. The vane 12a is brought into pressure contact with the swash plate 11b by a force to extend the spring 12b. Even when the vane 12a is in pressure contact, a part of the vane 12a is housed in the vane housing groove 12c, and therefore can move only in the depth direction of the vane housing groove 12c. Thus, the pump chamber 11a is divided into two by the two vanes 12a, and each partitioned pump chamber 11a can be sealed.

前記説明してきた構成により、第１回転体１１と第２回転体１２とが相対回転すると、ベーン１２ａは、斜板１１ｂを摺動する。摺動すると仕切られたポンプ室１１ａの斜板１１ｂが移動するので、仕切られたポンプ室１１ａの容積の拡大縮小が行われ、ロータリーベーン式のポンプとしてポンピングすることが可能になる。なお、ベーン１２ａとして、カーボン（Ｃ）を素材とするベーンもしくはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）コーティング加工を施したベーンなどを用いれば、潤滑剤の不要な無潤滑設計が可能になる。 With the configuration described above, when the first rotating body 11 and the second rotating body 12 rotate relative to each other, the vane 12a slides on the swash plate 11b. When sliding, the swash plate 11b of the partitioned pump chamber 11a moves, so that the volume of the partitioned pump chamber 11a is enlarged and reduced, and pumping as a rotary vane type pump becomes possible. If a vane made of carbon (C) or a vane subjected to diamond-like carbon (DLC) coating is used as the vane 12a, a lubricant-free design requiring no lubricant is possible.

磁性体１４には、車両２０の内側から外側の方向に貫通するボルト貫通孔１４ａが等間隔に４個設けられている。図２に示すように、磁性体１４と第２回転体１２とは、ボルト１４ｂをボルト貫通孔１４ａを通して、第２回転体１２の円環凸部１２ｄに設けられたボルト締結穴１２ｅに、締結させることにより固定される。このことにより、磁性体１４は、第２回転体１２と一体となって回転し、また、磁性体１４が回転を止めれば第２回転体１２も回転を止めることになる。図２に示すように、電磁石１５は、磁性体１４に対向するように近接させて配置される。電磁石１５は、車両２０の非回転部２１（図４参照）、例えばナックルに固定される。電磁石１５は、磁性体１４に対して吸引力を発生させることにより、磁性体１４の回転をポンピングに必要な最小限の制動トルク特性で制動させ、このことにより、第２回転体１２の回転を制動させることができる。第２回転体１２の回転の制動により、第１回転体１１と第２回転体１２とに相対回転を生じさせることができ、前記ロータリーベーン式のポンプ２がポンピングすることになる。図３に示す吸気口１１ｄと吐出口１１ｃとは、斜板１１ｂ（図２参照）を貫通して、ポンプ室１１ａに接続している。ポンピングにおいては、吸気口１１ｄから空気をポンプ室１１ａに吸気し、吐出口１１ｃからポンプ室１１ａで圧縮された空気が吐出される。 The magnetic body 14 is provided with four bolt through holes 14a penetrating from the inside to the outside of the vehicle 20 at equal intervals. As shown in FIG. 2, the magnetic body 14 and the second rotating body 12 are fastened to the bolt fastening hole 12e provided in the annular convex portion 12d of the second rotating body 12 through the bolt through hole 14a. To fix. As a result, the magnetic body 14 rotates together with the second rotating body 12, and if the magnetic body 14 stops rotating, the second rotating body 12 also stops rotating. As shown in FIG. 2, the electromagnet 15 is disposed in close proximity so as to face the magnetic body 14. The electromagnet 15 is fixed to a non-rotating portion 21 (see FIG. 4) of the vehicle 20, for example, a knuckle. The electromagnet 15 brakes the rotation of the magnetic body 14 with a minimum braking torque characteristic necessary for pumping by generating an attractive force with respect to the magnetic body 14, thereby rotating the second rotating body 12. It can be braked. By braking the rotation of the second rotating body 12, relative rotation can be caused between the first rotating body 11 and the second rotating body 12, and the rotary vane pump 2 is pumped. The intake port 11d and the discharge port 11c shown in FIG. 3 pass through the swash plate 11b (see FIG. 2) and are connected to the pump chamber 11a. In pumping, air is sucked into the pump chamber 11a from the intake port 11d, and air compressed in the pump chamber 11a is discharged from the discharge port 11c.

逆に、ポンプ２がポンピングをしていないときは、電磁石１５は磁性体１４と第２回転体１２の回転を制動せず、第２回転体１２は、制動されなければ、ポンピングの負荷が生じないように、第１回転体１１と同じ周期で（同期して）回転する。ここで、凍結や故障によりポンプに引き摺りやロックが生じた場合を考えると、具体的には、第１回転体１１と第２回転体１２とが互いに引き摺ったりロックしたりすることになり、第１回転体１１と第２回転体１２とは同周期で回転することになる。このように、ポンプが故障したときと、ポンプがポンピングをしていないときとで、同じ動きをし、第１回転体１１と第２回転体１２とは同周期で回転する。このため、たとえポンプが故障しても、電磁石１５が磁性体１４と第２回転体１２の回転を制動しなければ、ポンプがポンピングをしていないときと同様の状況になるだけなので、走行不安定になったり、走行不能に至ったりすることがなく、仮に電磁石１５が磁性体１４と第２回転体１２の回転を制動したとしても、電磁石による吸引力が走行抵抗に加わるだけなので、この場合においても走行不安定になったり、走行不能に至ったりすることはない。したがって、フェイルセーフの構造になっている。 On the contrary, when the pump 2 is not pumping, the electromagnet 15 does not brake the rotation of the magnetic body 14 and the second rotating body 12, and if the second rotating body 12 is not braked, a pumping load is generated. In order not to rotate, the first rotating body 11 rotates in the same cycle (synchronously). Here, considering the case where the pump is dragged or locked due to freezing or failure, specifically, the first rotating body 11 and the second rotating body 12 are dragged or locked to each other. The 1st rotary body 11 and the 2nd rotary body 12 will rotate with the same period. Thus, when the pump is out of order and when the pump is not pumping, the same movement occurs, and the first rotating body 11 and the second rotating body 12 rotate in the same cycle. For this reason, even if the pump breaks down, if the electromagnet 15 does not brake the rotation of the magnetic body 14 and the second rotating body 12, the situation will be the same as when the pump is not pumping. In this case, even if the electromagnet 15 brakes the rotation of the magnetic body 14 and the second rotating body 12 without being stabilized or disabled, the attraction force by the electromagnet is only applied to the running resistance. In this case, the vehicle does not become unstable or cannot be driven. Therefore, it has a fail-safe structure.

図３に示すように、吸気口１１ｄは、ハブ９のフランジ部９ｄに対向して配置されるので、直接水や土がかかることは無いが、吸気口１１ｄまでの空気の流路を確保する必要がある。この流路として設けられたのが、吸気溝１１ｆである。吸気溝１１ｆの上部は、ハブ９のフランジ部９ｄで塞がれるので、第１回転体１１の外周側面および内周側面に設けられた吸気溝１１ｆの端部から、空気が導入される。吸気溝１１ｆ内にフィルタを埋め込めば、空気の吸入に伴って吸入される、水や土等の異物をより確実に除去することができる。 As shown in FIG. 3, the intake port 11d is disposed to face the flange portion 9d of the hub 9, so that water or soil is not directly applied thereto, but an air flow path to the intake port 11d is ensured. There is a need. The intake groove 11f is provided as the flow path. Since the upper portion of the intake groove 11f is closed by the flange portion 9d of the hub 9, air is introduced from the end portions of the intake groove 11f provided on the outer peripheral side surface and the inner peripheral side surface of the first rotating body 11. If a filter is embedded in the intake groove 11f, foreign matters such as water and soil that are inhaled as air is inhaled can be more reliably removed.

図４に、実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置１（図１参照）を装備した車両２０のタイヤ５周りの断面斜視図を示す。ポンプ２は、円環状をしており、ハブ９のフランジ部９ｄに固定されている。ポンプ２は、タイヤ５を装着したホイール２３の内側に配置され、さらには、フランジ部９ｄの内面側と、フランジ部９ｄに固定されるブレーキディスクロータ２２の環状ディスク部２２ｃの内周側と、フランジ部９ｄに連続して形成されるハブ９の軸部９ｅの外周をベアリング３２を介して支持する車両２０の非回転部２１、例えばナックルとで囲まれた空間に配置されている。この空間は、既存の車両２０においても存在する空間であるので、既存のホイール２３やハブ９に対して、わずかな加工を加えるだけで、この空間に空気供給用のポンプ２を搭載できる。また、既存の空間を有効利用できるので、空気供給用のポンプ２のために新たに用意する空間が不要あるいは最低限ですみ、車両２０をコンパクトに構成することができる。 FIG. 4 shows a cross-sectional perspective view around the tire 5 of the vehicle 20 equipped with the tire pressure adjusting device 1 (see FIG. 1) according to the embodiment. The pump 2 has an annular shape and is fixed to the flange portion 9 d of the hub 9. The pump 2 is disposed inside the wheel 23 on which the tire 5 is mounted, and further, the inner surface side of the flange portion 9d, the inner peripheral side of the annular disc portion 22c of the brake disc rotor 22 fixed to the flange portion 9d, It is arranged in a space surrounded by a non-rotating portion 21 of the vehicle 20 that supports the outer periphery of the shaft portion 9e of the hub 9 formed continuously with the flange portion 9d via a bearing 32, for example, a knuckle. Since this space also exists in the existing vehicle 20, the air supply pump 2 can be mounted in this space by adding a little processing to the existing wheel 23 and the hub 9. Moreover, since the existing space can be used effectively, a space newly prepared for the air supply pump 2 is unnecessary or minimal, and the vehicle 20 can be configured compactly.

フランジ部９ｄの外面側に、ブレーキディスクロータ２２とホイール２３とが、スタッドボルト１０と図示しないナットによって固定されている。ブレーキディスクロータ２２は、フランジ部９ｄの外面側に固定されるフランジ部２２ｂと、ハブ９の回転の制動（車両２０の制動）時にブレーキキャリパ１８に制動力を付与される環状ディスク部２２ｃと、筒部２２ｄとを有している。筒部２２ｄは円筒形をしており、内径がフランジ部９ｄの外径より大きくなっている。そして、筒部２２ｄの一端は、フランジ部２２ｂに固定されている。筒部２２ｄの他端は、前記一端に対してフランジ部９ｄの外面側から内面側へ向かう方向に配置され、環状ディスク部２２ｃの内周側に固定されている。 The brake disc rotor 22 and the wheel 23 are fixed to the outer surface side of the flange portion 9d by the stud bolt 10 and a nut (not shown). The brake disc rotor 22 includes a flange portion 22b that is fixed to the outer surface side of the flange portion 9d, an annular disc portion 22c that applies braking force to the brake caliper 18 during braking of the rotation of the hub 9 (braking of the vehicle 20), And a cylindrical portion 22d. The cylindrical portion 22d has a cylindrical shape, and the inner diameter is larger than the outer diameter of the flange portion 9d. One end of the cylindrical portion 22d is fixed to the flange portion 22b. The other end of the cylindrical portion 22d is disposed in a direction from the outer surface side to the inner surface side of the flange portion 9d with respect to the one end, and is fixed to the inner peripheral side of the annular disk portion 22c.

ブレーキキャリパ１８は、キャリパボディ１８ａ内で、ピストン１８ｂがインナパッド１８ｃからアウタパッド１８ｄへの方向に伸びることで、環状ディスク部２２ｃの両面をインナパッド１８ｃとアウタパッド１８ｄとで挟んで圧接することができる。この圧接により環状ディスク部２２ｃの回転を制動でき、ブレーキディスクロータ２２、さらには、ハブ９とホイール２３とタイヤ５の回転を制動させ、最終的に車両２０の走行を制動させることができる。 In the caliper body 18a, the brake caliper 18 extends in the direction from the inner pad 18c to the outer pad 18d, so that both surfaces of the annular disc portion 22c can be pressed between the inner pad 18c and the outer pad 18d. . By this pressure contact, the rotation of the annular disk portion 22c can be braked, and the rotation of the brake disk rotor 22, the hub 9, the wheel 23, and the tire 5 can be braked, and finally the running of the vehicle 20 can be braked.

環状ディスク部２２ｃは、車両２０の制動時にブレーキキャリパ１８によって制動力が付与されることから、環状ディスク部２２ｃの両側にインナパッド１８ｃやアウタパッド１８ｄのようなブレーキキャリパ１８の一部が配置される。このため、環状ディスク部２２ｃとホイール２３との間にはアウタパッド１８ｄのようなブレーキキャリパ１８の一部を配置するためのスペースが必要であり、このスペースを確保する目的で環状ディスク部２２ｃをホイール２３から離すために、筒部２２ｄが設けられている。このため、フランジ部９ｄの内面側に位置するスペースは、環状ディスク部２２ｃの内周の内側であって、筒部２２ｄに囲まれることになる。したがって、このスペースはディスクブレーキの設計上必然的に出来る空間であり、サスペンション、ブレーキ、アクスルに関して機能上の役割を有しておらず、ポンプ２のような部品を配置することで周囲の部品や機構が機能的に損なわれることはない。したがって、このスペースはポンプ２の配置に適していると考えられる。そして、ポンプ２を、環状ディスク部２２ｃの内周および筒部２２ｄの内周面に沿って配置することで、このスペースいっぱいにポンプ２を配置することができ、排気量の大きなポンプ２を提供することができる。 Since the braking force is applied to the annular disc portion 22c by the brake caliper 18 when the vehicle 20 is braked, a part of the brake caliper 18 such as the inner pad 18c and the outer pad 18d is disposed on both sides of the annular disc portion 22c. . For this reason, a space for disposing a part of the brake caliper 18 such as the outer pad 18d is required between the annular disc portion 22c and the wheel 23, and the annular disc portion 22c is attached to the wheel for the purpose of securing this space. In order to separate from 23, a cylindrical portion 22d is provided. For this reason, the space located on the inner surface side of the flange portion 9d is inside the inner periphery of the annular disk portion 22c and is surrounded by the cylindrical portion 22d. Therefore, this space is inevitably made in the design of the disc brake, and does not have a functional role with respect to the suspension, brake, and axle. The mechanism is not functionally impaired. Therefore, it is considered that this space is suitable for the arrangement of the pump 2. And by arranging the pump 2 along the inner circumference of the annular disk portion 22c and the inner circumference of the cylindrical portion 22d, the pump 2 can be arranged to fill this space, and the pump 2 having a large displacement is provided. can do.

タイヤ空気室５ａの中のホイール２３の表面には、吸湿材１７と圧力センサ６が貼り付けられている。吸湿材１７によれば、吸気した空気に含まれる水分によってタイヤ空気室５ａ内等が結露するのを防止することができる。 The hygroscopic material 17 and the pressure sensor 6 are attached to the surface of the wheel 23 in the tire air chamber 5a. According to the hygroscopic material 17, it is possible to prevent the inside of the tire air chamber 5a and the like from being dewed by moisture contained in the sucked air.

図５に、図４のポンプ２周辺の拡大図を示す。ポンプ２とブレーキディスクロータ２２との間には、クリアランス（スペース）Ｓが設けられている。また、ポンプ２とナックル２１との間にも、クリアランス（スペース）Ｓが設けられている。これらのクリアランス（スペース）Ｓは、ポンプ２が吸気する空気の流路になっている。また、ナックル２１は回転しないが、ポンプ２は、ハブ９とともに回転するので、ポンプ２とナックル２１とがポンプ２の回転の際に干渉しないためにも、ポンプ２とナックル２１の間にはクリアランス（スペース）Ｓが設けられている。 FIG. 5 shows an enlarged view around the pump 2 of FIG. A clearance (space) S is provided between the pump 2 and the brake disc rotor 22. A clearance (space) S is also provided between the pump 2 and the knuckle 21. These clearances (spaces) S are air flow paths that are sucked by the pump 2. Although the knuckle 21 does not rotate, the pump 2 rotates together with the hub 9, so that the clearance between the pump 2 and the knuckle 21 does not interfere with the pump 2 and the knuckle 21 when the pump 2 rotates. (Space) S is provided.

また、２つのサークリップ２５が、第１回転体１１に一部埋め込まれて固定されている。１つのサークリップ２５は、ベアリング１３ａの外輪に当接し、ベアリング１３ａおよび第２回転体１２が、車両２０の内側方向に移動するのを防止している。同様に、もう１つのサークリップ２５は、ベアリング１３ｂの内輪に当接し、ベアリング１３ｂおよび第２回転体１２が、車両２０の内側方向に移動するのを防止している。 Two circlips 25 are partially embedded and fixed in the first rotating body 11. One circlip 25 abuts against the outer ring of the bearing 13 a to prevent the bearing 13 a and the second rotating body 12 from moving inward of the vehicle 20. Similarly, the other circlip 25 abuts against the inner ring of the bearing 13 b and prevents the bearing 13 b and the second rotating body 12 from moving in the vehicle 20.

次に、ポンプ２のポンピングを詳細に説明する。図６（ａ）に、第１回転体１１の斜視図を示す。図６（ａ）に示すように、説明を容易にするために、周方向に角度座標を設定している。吸気口１１ｄの位置が、角度座標９０度とし、吐出口１１ｃの位置が、角度座標１８０度とした。そして、これらに対応するように、０度、２７０度が設定でき、０度から３６０度までの角度座標が定義できる。２つのベーン１２ａは、角度座標で１８０度離れて配置されている。 Next, pumping of the pump 2 will be described in detail. FIG. 6A shows a perspective view of the first rotating body 11. As shown in FIG. 6A, angular coordinates are set in the circumferential direction for easy explanation. The position of the intake port 11d was set to an angle coordinate of 90 degrees, and the position of the discharge port 11c was set to an angle coordinate of 180 degrees. In order to correspond to these, 0 degrees and 270 degrees can be set, and angle coordinates from 0 degrees to 360 degrees can be defined. The two vanes 12a are arranged 180 degrees apart in angular coordinates.

図６（ｂ）に、角度座標０度におけるポンプ２の、回転軸Ｏを含む平面で切断した断面図を示す。同様に、図６（ｃ）に、角度座標９０度におけるポンプ２の断面図を示し、図６（ｄ）に、角度座標１８０度におけるポンプ２の断面図を示し、図６（ｅ）に、角度２７０度におけるポンプ２の断面図を示している。これより、斜板１１ｂの厚さは、角度座標０度で最も薄く、角度座標１８０度まで滑らかに厚さを増加させ、角度座標１８０度で最も厚くなり、角度座標１８０度から２７０度を経由して０度まで、滑らかに厚さを減少させている。すなわち、図７（ａ）に示すように、横軸を角度座標とし、縦軸を斜板１１ｂの厚さとすると、斜板１１ｂの表面がサイン（ｓｉｎ）カーブを描くように、角度座標に対して斜板１１ｂの厚さが変化することがわかる。尚、このカーブはポンプに要求されるポンプ特性に応じて自由に設計することができる。 FIG. 6B shows a cross-sectional view of the pump 2 taken at a plane including the rotation axis O at an angular coordinate of 0 degree. Similarly, FIG. 6C shows a cross-sectional view of the pump 2 at an angle coordinate of 90 degrees, FIG. 6D shows a cross-sectional view of the pump 2 at an angle coordinate of 180 degrees, and FIG. A sectional view of the pump 2 at an angle of 270 degrees is shown. Accordingly, the thickness of the swash plate 11b is the thinnest at the angle coordinate of 0 degrees, and the thickness is smoothly increased to the angle coordinate of 180 degrees, and the thickness is increased at the angle coordinate of 180 degrees, and passes through the angle coordinates of 180 degrees to 270 degrees. The thickness is smoothly reduced to 0 degrees. That is, as shown in FIG. 7 (a), when the horizontal axis is the angle coordinate and the vertical axis is the thickness of the swash plate 11b, the surface of the swash plate 11b has a sine curve with respect to the angle coordinate. It can be seen that the thickness of the swash plate 11b changes. This curve can be freely designed according to the pump characteristics required for the pump.

ポンプ２のポンピングにおいては、図６（ａ）に示すように、第１回転体１１は、角度座標が増加する方向（紙面上で時計回転方向）に回転し、ベーン１２ａは停止しているのであるが、図７では、第１回転体１１の斜板１１ｂが停止し、ベーン１２ａが、角度座標が減少する方向に移動しているように記載している。これは、ポンピングの理解を容易にするためであって、ポンピングが第１回転体１１とベーン１２ａ（第２回転体１２）との相対回転によって生じるので、相対回転の観点から両者は等価である。実際は、斜板１１ｂが移動し、ベーン１２ａは停止しているのだが、図７では、斜板１１ｂが停止し、ベーン１２ａが移動するとして説明する。図７（ａ）に示すように、ベーン１２ａは角度座標が減少する方向に移動するに伴って、ベーン１２ａに仕切られたポンプ室１１ａも角度座標が減少する方向に移動する。ポンプ室１１ａが吸気口１１ｄに接続すると、ポンプ室１１ａに吸気が行われ、空気が吸入される。図７（ｂ）において、紙面上右側のポンプ室１１ａが、図７（ａ）において吸気を済ませたポンプ室１１ａである。この右側のポンプ室１１ａ内の空気は、ベーン１２ａが角度座標が減少する方向に移動することにより、圧縮されてゆく。なお、圧縮可能なように、角度座標１８０度における斜板１１ｂと第２回転体１２とのオリフィス（隙間）は十分狭くしておく必要がある。図７（ｃ）では、右側のポンプ室１１ａ内の空気は、さらに圧縮され、ポンプ室１１ａの圧力が上昇する。図７（ｄ）でも、右側のポンプ室１１ａ内の空気は、さらに圧縮され、ポンプ室１１ａの圧力が上昇して、タイヤ空気室５ａ（図４参照）の圧力より高くなると、その圧力でチェック弁３（図４参照）が開いて、ポンプ室１１ａ内の空気が、吐出されて、タイヤ空気室５ａに供給される。この供給により、タイヤ空気室５ａの圧力が上昇することになる。ポンプ室１１ａが１回に吸気できる空気の体積は、４ｃｃ程度とすれば、第１回転体１１が１回転する間に、２回吸気できるので、８ｃｃの空気を吸気し圧縮することができる。このため、車両の速度が４０ｋｍ／ｈであるとすると、５分間以内にタイヤ空気室５ａの圧力を３０ｋＰａ増加させることができる。車両の速度が８０ｋｍ／ｈであるとすると、５分間以内にタイヤ空気室５ａの圧力を６０ｋＰａ増加させることができる。 In the pumping of the pump 2, as shown in FIG. 6A, the first rotating body 11 rotates in the direction in which the angle coordinates increase (clockwise rotation on the paper surface), and the vane 12a is stopped. However, FIG. 7 shows that the swash plate 11b of the first rotating body 11 is stopped and the vane 12a is moving in the direction in which the angle coordinate decreases. This is to facilitate understanding of the pumping, and the pumping is caused by the relative rotation between the first rotating body 11 and the vane 12a (second rotating body 12), so that they are equivalent from the viewpoint of relative rotation. . Actually, the swash plate 11b is moved and the vane 12a is stopped. However, in FIG. 7, it is assumed that the swash plate 11b is stopped and the vane 12a is moved. As shown in FIG. 7A, as the vane 12a moves in the direction in which the angle coordinate decreases, the pump chamber 11a partitioned by the vane 12a also moves in the direction in which the angle coordinate decreases. When the pump chamber 11a is connected to the intake port 11d, the pump chamber 11a is sucked and air is sucked. In FIG. 7B, the pump chamber 11a on the right side of the drawing is the pump chamber 11a in which intake is completed in FIG. 7A. The air in the right pump chamber 11a is compressed as the vane 12a moves in the direction in which the angle coordinate decreases. It should be noted that the orifice (gap) between the swash plate 11b and the second rotator 12 at the angular coordinate of 180 degrees needs to be sufficiently narrow so that compression is possible. In FIG.7 (c), the air in the right pump chamber 11a is further compressed, and the pressure of the pump chamber 11a rises. Also in FIG. 7D, the air in the right pump chamber 11a is further compressed, and when the pressure in the pump chamber 11a rises and becomes higher than the pressure in the tire air chamber 5a (see FIG. 4), the pressure is checked. The valve 3 (see FIG. 4) is opened, and the air in the pump chamber 11a is discharged and supplied to the tire air chamber 5a. By this supply, the pressure in the tire air chamber 5a increases. If the volume of air that can be sucked into the pump chamber 11a at one time is about 4 cc, the air can be sucked in twice while the first rotating body 11 rotates once, so that 8 cc of air can be sucked and compressed. Therefore, if the vehicle speed is 40 km / h, the pressure in the tire air chamber 5a can be increased by 30 kPa within 5 minutes. If the speed of the vehicle is 80 km / h, the pressure in the tire air chamber 5a can be increased by 60 kPa within 5 minutes.

図８に、実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置１を装備した車両２０のタイヤ５周りを、吐出口１１ｃに沿って切断した断面図を示す。吐出口１１ｃが、第１回転体１１のハブ９のフランジ部９ｄに対向する面に設けられ、吐出口１１ｃに連通するように、フランジ部９ｄに連通孔９ａが形成されている。さらに、この連通孔９ａに接続するように、ブレーキディスクロータ２２のフランジ部２２ｂに連通孔２２ａが形成されている。そして、この連通孔２２ａに連通するように、ホイール２３のハブ９の側の面にチェック弁３が埋め込まれている。吐出口１１ｃとチェック弁３とは、連通孔９ａ、２２ａを通して対向している。このため、吐出口１１ｃとチェック弁３との距離を短くでき、脈動を抑えられ、圧損を低減することができる。 FIG. 8 shows a cross-sectional view of the periphery of the tire 5 of the vehicle 20 equipped with the tire pressure adjusting device 1 according to the embodiment, cut along the discharge port 11c. A discharge port 11c is provided on a surface of the first rotating body 11 facing the flange portion 9d of the hub 9, and a communication hole 9a is formed in the flange portion 9d so as to communicate with the discharge port 11c. Further, a communication hole 22 a is formed in the flange portion 22 b of the brake disc rotor 22 so as to be connected to the communication hole 9 a. The check valve 3 is embedded in the surface of the wheel 23 on the hub 9 side so as to communicate with the communication hole 22a. The discharge port 11c and the check valve 3 are opposed to each other through the communication holes 9a and 22a. For this reason, the distance between the discharge port 11c and the check valve 3 can be shortened, pulsation can be suppressed, and pressure loss can be reduced.

また、電磁石１５は、スペース（空隙もしくはエアギャップ）１６ａを設けて、磁性体１４に近接させて配置されている。このため、磁性体１４が回転しても電磁石１５に干渉することが無く、走行抵抗を増加させることはない。 In addition, the electromagnet 15 is disposed close to the magnetic body 14 with a space (air gap or air gap) 16a. For this reason, even if the magnetic body 14 rotates, it does not interfere with the electromagnet 15 and does not increase the running resistance.

また、図９に示すように、吐出口１１ｃと連通孔９ａとの接続において、Ｏリング２６ａで、ポンプ２の最大吐出圧でも漏洩しないレベルのシール性を持たせてもよい。同様に、連通孔９ａと連通孔２２ａの接続にＯリング２６ｂを用いてもよいし、連通孔２２ａとチェック弁３の接続にＯリング２６ｃを用いてもよい。また、吐出口１１ｃとチェック弁３とを、連通孔９ａと連通孔２２ａを貫通する貫通配管で直結してもよい。貫通配管を用いればシール箇所を少なくすることができる。 Further, as shown in FIG. 9, in the connection between the discharge port 11c and the communication hole 9a, the O-ring 26a may have a sealing property at a level that does not leak even at the maximum discharge pressure of the pump 2. Similarly, an O-ring 26b may be used for connection between the communication hole 9a and the communication hole 22a, or an O-ring 26c may be used for connection between the communication hole 22a and the check valve 3. Further, the discharge port 11c and the check valve 3 may be directly connected by a through pipe penetrating the communication hole 9a and the communication hole 22a. The use of through piping can reduce the number of seals.

チェック弁３と第１リリーフ弁４とは、ホイール２３に埋め込まれて固定され、ホイール２３内に形成された接続孔２４ａによって接続されている。接続孔２４ａは、Ｏリング２６ｄでシール性を持たせながら、接続管２４ｂに接続している。接続管２４ｂは、タイヤ空気室５ａに接続する。タイヤ空気室５ａを増圧するときは、チェック弁３から接続孔２４ａに空気が流れ込み、タイヤ空気室５ａを減圧するときは、第１リリーフ弁４から空気が流れ出る。 The check valve 3 and the first relief valve 4 are embedded and fixed in the wheel 23 and are connected by a connection hole 24 a formed in the wheel 23. The connection hole 24a is connected to the connection pipe 24b while providing sealing properties with an O-ring 26d. The connection pipe 24b is connected to the tire air chamber 5a. When the pressure of the tire air chamber 5a is increased, air flows from the check valve 3 into the connection hole 24a, and when the pressure of the tire air chamber 5a is decreased, the air flows out of the first relief valve 4.

チェック弁３は、図９に示すように、弁体３ａと弁体３ａを押さえるバネ３ｂとで基本的には構成することができる。同様に、第１リリーフ弁４も、弁体４ａと弁体４ａを押さえるバネ４ｂとで基本的に構成することができる。また、第１リリーフ弁４は、流路のオリフィスを狭めることで、排気速度を調整することができ、ポンプ２の供給速度より小さく設定することができる。 As shown in FIG. 9, the check valve 3 can basically be constituted by a valve body 3a and a spring 3b that holds the valve body 3a. Similarly, the 1st relief valve 4 can also be fundamentally comprised by the spring 4b which hold | suppresses the valve body 4a and the valve body 4a. Further, the first relief valve 4 can adjust the exhaust speed by narrowing the orifice of the flow path, and can be set smaller than the supply speed of the pump 2.

図１０に、実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置を装備した車両のナックル２１周りの斜視図を示す。ナックル２１には、電磁石１５が、ブラケット２９によって固定されている。電磁石１５は、磁性体１４に対向するように近接させて配置されている。なお、電磁石１５に電磁力を発生させて、発生させた吸引力により、磁性体１４に電磁石を吸着させてもよい。このような接触式電磁クラッチによれば、少ない消費電力でより大きな制動力を得ることができる。なお、吸着させる場合は、所定のトルク以上のトルクが電磁石１５に掛かれば、電磁石１５が磁性体１４を滑って、制動が機能しない機構を設けておけばよい。また、ナックル２１の材質が磁性体の場合は、電磁石１５のヨーク部として、ナックル２１の一部を使用しても良い。また、電磁石は、１つに限られず、数箇所に分割して配置してもよい。尚、電磁石１５は、磁性体１４に近接して固定できるのなら固定場所はナックル２１に限定されず、ナックル２１以外の車両の非回転部であってもよい。 FIG. 10 is a perspective view around the knuckle 21 of the vehicle equipped with the tire pressure adjusting device according to the embodiment. An electromagnet 15 is fixed to the knuckle 21 by a bracket 29. The electromagnet 15 is disposed so as to be close to the magnetic body 14. Alternatively, an electromagnetic force may be generated in the electromagnet 15 and the electromagnet may be attracted to the magnetic body 14 by the generated attractive force. According to such a contact type electromagnetic clutch, a larger braking force can be obtained with less power consumption. In addition, when attracting | sucking, if the torque more than predetermined | prescribed torque is applied to the electromagnet 15, the electromagnet 15 may slide the magnetic body 14, and the mechanism by which braking does not function should just be provided. Further, when the material of the knuckle 21 is a magnetic material, a part of the knuckle 21 may be used as the yoke portion of the electromagnet 15. Moreover, the electromagnet is not limited to one, and may be divided and arranged in several places. If the electromagnet 15 can be fixed close to the magnetic body 14, the fixing location is not limited to the knuckle 21 and may be a non-rotating portion of the vehicle other than the knuckle 21.

図１１（ａ）と図１１（ｂ）は、実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置を装備した車両の走行時間に対して、ポンプ２のポンピングのオンオフ制御のタイミングを示すグラフであり、図１１（ａ）は、車両の速度が６０ｋｍ／ｈの場合であり、図１１（ｂ）は、車両の速度が１２０ｋｍ／ｈの場合である。まず、ポンプ２のポンピングのオンオフ制御について説明する。 FIG. 11A and FIG. 11B are graphs showing the timing of pumping on / off control of the pump 2 with respect to the running time of a vehicle equipped with the tire pressure adjusting device according to the embodiment. a) is the case where the speed of the vehicle is 60 km / h, and FIG. 11B is the case where the speed of the vehicle is 120 km / h. First, on / off control of pumping of the pump 2 will be described.

ポンプ２の電磁石１５（図１０参照）は、ポンプ制御部７（図１参照）を介して、バッテリ３１（図１参照）に接続されている。そして、ポンプ制御部７において、オン・オフ制御が行われる。オン制御であれば、バッテリ３１から電力が電磁石１５に供給される。オフ制御であれば、電磁石１５に電力は供給されない。オン制御では、電磁石１５の磁性体１４に対する吸引力が発生し、この吸引力が制動トルクとなり磁性体１４の回転を停止させる。 The electromagnet 15 (see FIG. 10) of the pump 2 is connected to the battery 31 (see FIG. 1) via the pump control unit 7 (see FIG. 1). The pump control unit 7 performs on / off control. If it is ON control, electric power is supplied from the battery 31 to the electromagnet 15. In the off control, power is not supplied to the electromagnet 15. In the on control, an attractive force of the electromagnet 15 to the magnetic body 14 is generated, and this attractive force becomes a braking torque to stop the rotation of the magnetic body 14.

図１１（ａ）に示すように、車両の速度が６０ｋｍ／ｈの場合は、走行のスタートから３分間オン制御して、タイヤ空気室５ａに１２リットルの空気を供給している。この供給により、タイヤ空気室５ａの圧力は、前記第１閾値に達する。その後は、一定時間３０分間のオフ制御と、一定時間６０秒間のオン制御とを繰り返し実行する。オフ制御の間にタイヤ空気室５ａの圧力は低下するが、オン制御によって、低下した分の圧力を補いことができる。このことにより、タイヤ空気室の圧力を第１閾値の前後で維持することができる。 As shown in FIG. 11A, when the vehicle speed is 60 km / h, 12 liters of air is supplied to the tire air chamber 5a by performing on-control for 3 minutes from the start of traveling. By this supply, the pressure in the tire air chamber 5a reaches the first threshold value. Thereafter, the off control for a predetermined time of 30 minutes and the on control for a predetermined time of 60 seconds are repeatedly executed. While the pressure in the tire air chamber 5a is reduced during the off control, the reduced pressure can be compensated for by the on control. Thereby, the pressure of the tire air chamber can be maintained around the first threshold value.

図１１（ｂ）に示すように、車両の速度が１２０ｋｍ／ｈの場合は、走行のスタートから３分間オン制御して、タイヤ空気室５ａに２４リットルの空気を供給している。これは、第１閾値が、速度に応じて変化していることに対応している。そして、この供給により、タイヤ空気室５ａの圧力は、速度に応じて大きく変更された第１閾値に達する。その後は、一定時間１５分間のオフ制御と、一定時間３０秒間のオン制御とを繰り返し実行する。オフ制御の間にタイヤ空気室５ａの圧力は低下するが、オン制御によって、低下した分の圧力を補いことができる。このことにより、タイヤ空気室の圧力を第１閾値の前後で維持することができる。 As shown in FIG. 11B, when the vehicle speed is 120 km / h, the vehicle is turned on for 3 minutes from the start of running to supply 24 liters of air to the tire air chamber 5a. This corresponds to the first threshold value changing according to the speed. And by this supply, the pressure of the tire air chamber 5a reaches the 1st threshold value largely changed according to the speed. Thereafter, off control for a fixed time of 15 minutes and on control for a fixed time of 30 seconds are repeatedly executed. While the pressure in the tire air chamber 5a is reduced during the off control, the reduced pressure can be compensated for by the on control. Thereby, the pressure of the tire air chamber can be maintained around the first threshold value.

なお、ポンプ２としては、実施形態ではロータリーベーン方式のポンプについて説明したが、ハブ９に固定可能なリング状のポンプであれば、これに限らず用いることができる。たとえば、実施形態では、斜板１１ｂ（図２参照）を回転軸Ｏに垂直な平面に含まれるように配置したが、回転軸Ｏを中心軸とする円筒に含まれるように斜板１１ｂを配置してもよい。 In addition, although the rotary vane type pump was demonstrated in embodiment as the pump 2, if it is a ring-shaped pump fixable to the hub 9, it can use not only in this. For example, in the embodiment, the swash plate 11b (see FIG. 2) is arranged so as to be included in a plane perpendicular to the rotation axis O. However, the swash plate 11b is arranged so as to be included in a cylinder having the rotation axis O as a central axis. May be.

本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a tire air pressure adjusting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るポンプの分解斜視図（その１）である。It is a disassembled perspective view (the 1) of the pump which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るポンプの分解斜視図（その２）である。It is a disassembled perspective view (the 2) of the pump which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置を装備した車両のタイヤ周りの断面斜視図である。1 is a cross-sectional perspective view around a tire of a vehicle equipped with a tire pressure adjusting device according to an embodiment of the present invention. 図４の一部の拡大図であり、本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置を装備した車両のハブ周りの断面図である。FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4, and is a cross-sectional view around the hub of the vehicle equipped with the tire pressure adjusting device according to the embodiment of the present invention. ポンプのポンピングを説明するための図であり、（ａ）は、ベーンに対して回転する第１回転体を示す図であり、（ｂ）は、角度０度におけるポンプの断面図であり、（ｃ）は、角度９０度におけるポンプの断面図であり、（ｄ）は、角度１８０度におけるポンプの断面図であり、（ｅ）は、角度２７０度におけるポンプの断面図である。It is a figure for demonstrating pumping of a pump, (a) is a figure which shows the 1st rotary body rotated with respect to a vane, (b) is sectional drawing of the pump in angle 0 degree, ( c) is a sectional view of the pump at an angle of 90 degrees, (d) is a sectional view of the pump at an angle of 180 degrees, and (e) is a sectional view of the pump at an angle of 270 degrees. ポンプのポンピングを説明するための図であり、（ａ）は、１つのポンプ室に吸気している状態を示す図であり、（ｂ）は、前記１つのポンプ室の中の空気を圧縮している状態を示す図であり、（ｃ）は、前記１つのポンプ室の中の空気をさらに圧縮している状態を示す図であり、（ｄ）は、前記１つのポンプ室の中の圧縮された空気を吐出している状態を示す図である。It is a figure for demonstrating pumping of a pump, (a) is a figure which shows the state which is inhaling in one pump chamber, (b) is compressing the air in the said one pump chamber. (C) is a figure which shows the state which is further compressing the air in the said one pump chamber, (d) is the compression in the said one pump chamber. It is a figure which shows the state which is discharging the performed air. 本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置を装備した車両のタイヤ周りの断面図である。1 is a sectional view around a tire of a vehicle equipped with a tire pressure adjusting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置を装備した車両のポンプ周りの断面図である。1 is a cross-sectional view around a pump of a vehicle equipped with a tire pressure adjusting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置を装備した車両のナックル周りの斜視図である。1 is a perspective view around a knuckle of a vehicle equipped with a tire pressure adjusting device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るタイヤ空気圧調整装置を装備した車両の走行時間と、ポンプのポンピングのオンオフ関係を示すグラフであり、（ａ）は、車両の速度が６０ｋｍ／ｈの場合であり、（ｂ）は、車両の速度が１２０ｋｍ／ｈの場合である。It is a graph which shows the ON / OFF relationship of the pumping time of the vehicle equipped with the tire pressure adjusting device which concerns on embodiment of this invention, and a pump, (a) is a case where the speed of a vehicle is 60 km / h, b) is the case where the speed of the vehicle is 120 km / h.

Explanation of symbols

１タイヤ空気圧調整装置
２ポンプ
３チェック弁
３ａ弁体
３ｂバネ
４第１リリーフ弁
４ａ弁体
４ｂバネ
５タイヤ
５ａタイヤ空気室
６圧力センサ
７ポンプ制御部
８受信機
９ハブ（ホイールハブ）
９ａ連通孔
９ｂボルト
９ｃボルト貫通孔
９ｄフランジ部
９ｅ軸部
１０スタッドボルト
１１第１回転体
１１ａポンプ室
１１ｂ斜板
１１ｃ吐出口
１１ｄ吸気口
１１ｅボルト締結穴
１１ｆ吸気溝
１１ｇスタッド逃げ穴
１２第２回転体
１２ａベーン
１２ｂバネ
１２ｃベーン収納溝
１２ｄ円環凸部
１２ｅボルト締結穴
１３ａ、１３ｂベアリング
１４磁性体
１４ａボルト貫通孔
１４ｂボルト
１５電磁石
１６制動部
１６ａスペース
１７吸湿材
２０車両
２１ナックル（車両の非回転部）
２２ブレーキディスクロータ
２２ａ連通孔
２２ｂフランジ部
２２ｃ環状ディスク部
２２ｄ筒部
２３ホイール
２４接続管および接続孔
２４ａ接続孔
２４ｂ接続管
２５サークリップ
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄＯリング
２９ブラケット
３１バッテリ
３２ベアリング（軸受） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tire pressure adjusting device 2 Pump 3 Check valve 3a Valve body 3b Spring 4 1st relief valve 4a Valve body 4b Spring 5 Tire 5a Tire air chamber 6 Pressure sensor 7 Pump control part 8 Receiver 9 Hub (wheel hub)
9a Communicating hole 9b Bolt 9c Bolt through-hole 9d Flange 9e Shaft 10 Stud bolt 11 First rotating body 11a Pump chamber 11b Swash plate 11c Discharge port 11d Inlet 11e Bolt fastening hole 11f Intake groove 11g Stud escape hole 12 Second rotation Body 12a Vane 12b Spring 12c Vane storage groove 12d Ring convex part 12e Bolt fastening hole 13a, 13b Bearing 14 Magnetic body 14a Bolt through hole 14b Bolt 15 Electromagnet 16 Braking part 16a Space 17 Hygroscopic material 20 Vehicle 21 Knuckle (Non-rotating vehicle) Part)
22 Brake disc rotor 22a Communication hole 22b Flange portion 22c Annular disc portion 22d Tube portion 23 Wheel 24 Connection pipe and connection hole 24a Connection hole 24b Connection pipe 25 Circlip 26a, 26b, 26c, 26d O-ring 29 Bracket 31 Battery 32 Bearing ( bearing)

Claims

A pump for supplying air to the tire air chamber,
The pump is
The inner surface of the flange of the wheel hub,
An inner peripheral side of an annular disc portion of a brake disc rotor fixed to the flange portion;
An air supply pump characterized in that it is disposed in a space surrounded by a non-rotating portion of a vehicle that supports an outer periphery of a shaft portion of the wheel hub formed continuously with the flange portion via a bearing. .

The pump is
A first rotating body fixed to the flange portion and rotating about the same rotation axis as the wheel hub;
A second rotating body that is supported so as to be rotatable relative to the first rotating body and rotates about the same rotation axis as the wheel hub;
The rotation of the second rotating body is braked to cause relative rotation between the first rotating body and the second rotating body, and pumping is performed based on the relative rotation. Air supply pump.