JP7114587B2 - 隆起円筒カムを備えるコンプレッサー装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載のタイヤのタイヤ内腔に圧力媒体を供給するコンプレッサー装置に関する。

ここで、タイヤのタイヤ内腔は、ホイールハブに取付け可能な車両用ホイールの一部であり、ホイールハブは、回転軸の周りに回転可能であるようにホイールキャリアにおいて支持されている。

車両用タイヤのタイヤ内腔に、例えば圧縮空気等の圧力媒体を満たすために、タイヤバルブを車両用ホイールに設け、このタイヤバルブを介して圧力媒体をタイヤ内腔に導入することができることが既知である。乗用車やトラック、商用車両等の車両では、タイヤバルブは、通常、タイヤが取り付けられるリムの領域に配置されるため、外側から簡単にアクセス可能である。

タイヤバルブは、タイヤ圧力を、特に手動で制御する、或いは、場合によっては補正することができるように、例えばホースによって、車両外部の圧力媒体源に接続することができる。

さらに、車両用タイヤのタイヤ内腔の圧力媒体充填を自律的に行うことができる車両側圧力媒体供給システムが既知である。これに関して、車両側に設けられた中央圧力媒体源、例えばコンプレッサーまたはアキュムレーターから、ホイールまで、圧力媒体導管が設けられ、タイヤ内腔へと続くことが既知である。ホイールキャリア等の車両に対して回転しない部材から、走行動作時に回転するホイールへの移行部において、いわゆるロータリージョイントが実現され、それにより、走行中、すなわちホイールが回転する場合でも、圧力媒体充填が可能になる。このようにして、タイヤ圧力を、例えば、変化する積載率、路面および周囲温度に適合させることができ、或いは、例えば拡散によって漏れを補償することができる。

既知のシステムの問題は、車両外部の圧力媒体源においてそれぞれ保持され、全てのタイヤ内腔における圧力を、労力をかけて試験しなければならないことである。ロータリージョイントを介して圧力媒体をタイヤ内腔に送達する既知の車両側圧力媒体源では、圧力媒体に対するロータリージョイントの動作安全性が問題となる。ロータリージョイントは、非常に高いコストをかけなければ、車両の寿命を長らえさせるように丈夫で長寿命に作製することができず、そのため、費用がかさみ不経済である。

本発明の課題は、車両の総寿命にわたって信頼性がありメンテナンスが少なくて済むように、タイヤ内腔への圧力媒体の充填を保証するコンプレッサー装置を創出することである。

この場合、コンプレッサー装置は自動的に動作することが好ましい。「自動的に」とは、ここでは、車両外部の圧力媒体源を保持、使用する必要がないことと理解される。本発明に係るコンプレッサー装置の動作の開始は自律的に行うことができるが、ただし、車両内に任意に構成された調整装置若しくは制御装置を介して、或いは、運転者による制御信号に基づいて行うことができる。

上記課題は、請求項１に記載のコンプレッサー装置によって解決される。本発明に係るコンプレッサー装置は、少なくとも１つのハブ側圧縮室を備え、このハブ側圧縮室容積は、コンプレッサー部材の並進運動によって変化可能であり、圧縮室の容積の減少によって、タイヤ内腔に導かれる圧力媒体を圧力下に置くことができ、コンプレッサー装置は、トランスミッション、好ましくはカムトランスミッションを備え、トランスミッションは、ホイールキャリア側トランスミッション部分とハブ側トランスミッション部分との相互作用によって、ホイールキャリア側とハブ側との回転運動がコンプレッサー部材の振動並進運動に変換されるように構成され、ホイールキャリア側トランスミッション部分が、円筒カム、特に隆起円筒カムを含み、或いは、ハブ側トランスミッション部分が隆起円筒カムを含むことを特徴とする。

そのようなコンプレッサー装置は、純粋に機械的に可能な構成に基づいて、非常に丈夫に構成することができるという利点を有する。圧縮室をハブ側に配置することによって、圧力下にある圧力媒体が車両用ホイールの回転部分に直接提供されるため、圧力媒体に対するロータリージョイントは不要になる。換言すれば、圧力媒体は、使用位置、すなわち回転するタイヤ内腔に直接提供される。

圧力媒体に対するロータリージョイントは、構成が難しく、信頼性があり長期にわたり機能するような実現が技術的に困難である。そうした圧力媒体ロータリージョイントの実現は、車両用ホイールの領域における悪条件により、ここでは汚染および衝撃負荷が予想されることから、更に困難になる。本発明に係るコンプレッサー装置により、コンプレッサー装置が取り付けられた車両の走行動作時、常に十分な圧力下の圧力媒体が利用可能になり、従って、常にタイヤの十分な充填を保証することが可能である。

コンプレッサー部材の並進運動が少なくとも部分的に回転軸の方向において、好ましくは完全に回転軸の方向において行われる場合が有利である。それにより、コンプレッサー装置は、容積の大きい圧縮室とともに、径方向に、すなわち、回転軸の方向に対して直交方向に特に省スペースに実現することができる。

本願の文脈において、「ハブ側」および「ハブ側部品」とは、ホイールハブに対して回転しないように配置された部品のことと理解される。従って、そのような部品は、ホイールハブに直接または間接的に接続され、ホイールハブのホイールキャリアに対する回転時、ホイールハブとともに回転するようになっている。ホイールキャリアは、車両に固定されている。そのため、ホイールキャリア側およびホイールキャリア側の部品は、ホイールキャリアに対して回転しない。従って、ホイールまたはホイールハブの回転時、ホイールキャリア側部品、例えば車両の車室と、ホイールまたはタイヤ、ホイールハブおよび更なるハブ側部品との間の回転相対運動が行われる。

従って、ハブ側トランスミッション部分は、車両の走行動作時に回転するハブ側部品に関して常に回転しない。ホイールキャリア側トランスミッション部分は、コンプレッサー装置が動作中の場合、ただし好ましくは常に、いずれの場合でも車両またはホイールキャリア側部品とともに回転しない。

ホイールキャリア側トランスミッション部分は、完全に固定されて動かず、従って、ホイールキャリア側に対して回転運動も並進運動もせずに配置されることが好ましい。

従って、ホイールキャリア側トランスミッション部分は、車両に設けられた状態において、完全に回転しないようにホイールキャリア側部品に接続される。車両の走行動作時、ホイールキャリア側トランスミッション部分のいずれの部分も回転しない。ハブ側部品のみが回転し、詳細には、ハブ側トランスミッション部分が、完全に回転軸周りに回転する。

本発明に係るコンプレッサー装置は、車両の各ホイールに配置され、それにより、車両の全てのホイールが、常にそれぞれのタイヤ内腔における十分な圧力を供給されることが好ましい。各ホイールはそれに応じて固有の圧力媒体供給を伴うので、圧力媒体供給のためのロータリージョイントは不要である。

上述のコンプレッサー装置が組み込まれた車両も本発明の主題である。

以下で、「解放動作位置」とは、ハブ側トランスミッション部材とホイールキャリア側トランスミッション部材とが相互作用しない、すなわち、コンプレッサー装置が動作しないときの、ハブ側トランスミッション部材およびホイールキャリア側トランスミッション部材の状態を意味する。「作用動作位置」とは、ハブ側トランスミッション部材とホイールキャリア側トランスミッション部材とが相互作用する、すなわち、コンプレッサー装置が動作するときの、ハブ側トランスミッション部材およびホイールキャリア側トランスミッション部材の状態を意味する。

ハブ側トランスミッション部分がプランジャー出力部を含む場合が特に有利である。これにより、コンプレッサー装置を、信頼性のある動作様式で省スペースに構成することができる。

ハブ側コンプレッサー部材の回転軸に沿った振動並進運動が行われることが好ましい。これにより、コンプレッサー装置をコンパクトに実現することができるとともに、不均衡を回避することができる。

また、ハブ側トランスミッション部分が接触機構を備える場合が特に好ましい。接触機構は、回転軸の方向に見て、それぞれホイールキャリア側トランスミッション部分の隆起円筒カムの前後に、ホイールキャリア側トランスミッション部分の隆起円筒カムに接触する接触部材を備える。これにより、ハブ側トランスミッション部分は、ホイールキャリア側トランスミッション部分と形状係合によって接触可能であるか或いは相互作用を行うことができる。

ここで、ホイールキャリア側トランスミッション部分の隆起円筒カムに接触する接触部材は、隆起円筒カムと常に接触しなければならないわけではなく、好ましい実施形態では、隆起円筒カムから上昇させることができる。これは、連結機構の一実施形態をなす。

接触部材が隆起円筒カムに接触する位置に付勢され、ホイールキャリア側トランスミッション部分とハブ側トランスミッション部分との相互作用が所望されないときに、ハブキャリア側トランスミッション部分の接触部材を隆起円筒カムから付勢に抗して上昇させるように構成された更なる連結部材が設けられる場合が好ましい。ここで、連結部材は、接触部材を隆起円筒カムから上昇させた位置に付勢されることが好ましい。

また、ハブ側トランスミッション部分は、接触部材が可変の接触部に沿って隆起円筒カムに接触する接触機構を備える場合が有利である。このために、接触部材が回転軸の方向に変位するように支持されることが有利であり、隆起円筒カムが接触しない位置に付勢されることが好ましい。これに関して、「可変の接触部」とは、接触部材と隆起円筒カムとの接触の正確な位置、すなわち接触部の位置が、固定的に定まっておらず、コンプレッサー装置の動作時に、特にランダムに変化することを意味する。これにより、隆起円筒カムにおいて摩耗によって条痕が形成されることが回避される。このような可変の接触部を実現するために、接触部材の位置は、例えば、ばね付勢と圧力媒体の作用との相互作用によって、確立することができる。圧力媒体によって及ぼされる力は絶対的に一定にはならないため、接触部材の実質的に変動する位置が得られる。

また、コンプレッサー部材は、環状ピストンを含む場合が有利である。これにより、少ない設置空間要件で、コンプレッサー装置の大きな送達容積または高い送達性能を実現することができる。

本発明に係るコンプレッサー装置の有利な一実施形態において、コンプレッサー装置は、回転軸に沿って見て、それぞれハブ側トランスミッション部分とホイールキャリア側トランスミッション部分の円筒カムとの接触部の前後に圧縮室が設けられるように構成される。これにより、本発明に係るコンプレッサー装置の送達容積または送達性能は、特に高く実現することができる。

１つの圧縮室の容積が増大するともう１つの圧縮室の容積が減少し、またその逆も同様であるような、２つの圧縮室が設けられる一実施形態も有利である。これにより、特にコンプレッサー装置の継続的な送達性能が実現される。

また、ホイールキャリア側トランスミッション部分がハブ側トランスミッション部分の径方向内方に配置される場合が有利である。これにより、本発明に係るコンプレッサー装置は、特に省スペースに実現することができる。

ホイールキャリア側トランスミッション部分がハブ側トランスミッション部分の径方向外方に配置される場合も有利である。これにより、特に機械的に安定したコンプレッサー装置を実現することができる。

ホイールキャリア側トランスミッション部分が隆起円盤部を有する円筒カムを備える場合も有利である。これにより、トランスミッション部分の互いに対する緩やかな連結を実現することができる。

また、ハブ側トランスミッション部分は、好ましくは自己潤滑性であり、特に潤滑剤リザーバーが設けられたローラープランジャーを備えることが有利である。これにより、ハブ側トランスミッション部分とホイールキャリア側トランスミッション部分との低摩擦の接触が保証される。

また、コンプレッサー部材にリードバルブが設けられる場合が有利である。これにより、コンプレッサー部材の入口側のチェックバルブの、安全に動作するとともにコスト効果的な構成がもたらされる。

コンプレッサー部材にダブルリングシールが設けられ、このダブルリングシールにより、コンプレッサー部材の潤滑剤リザーバーが画定されると同時に、圧縮室がコンプレッサー部材に対してシールされる場合も有利である。これにより、コンプレッサー装置は、省スペースかつコスト効果的に実施することができる。

リードバルブがダブルリングシールの少なくとも一部分とともに一体的に形成される場合も有利である。これにより、本装置は、特にメンテナンスが簡単でコスト効果的に製造可能になる。

また、コンプレッサー装置が、ハブ側トランスミッション部分をホイールキャリア側トランスミッション部分と相互作用させることができる連結機構を備える場合が有利である。従って、この実施形態では、ハブ側トランスミッション部分とホイールキャリア側トランスミッション部分との間の相互作用を、必要に応じて中断または始動させることができる。

連結機構は、ハブ側トランスミッション部分が、ホイールキャリア側トランスミッション部分と相互作用しない位置に付勢されるように構成される場合も有利である。従って、コンプレッサー装置は、必要に応じてオンにされ、解放動作位置に自動的に戻ることができる。

連結機構が、空気式、磁気式または電気機械式に作動可能である場合も有利である。特に、この作動は空気圧で行われる場合が、特に信頼性があるため有利である。

車両用ホイールの領域に、アキュムレーターおよび／または発電機が配置されることが有利である。アキュムレーターは、摺動接触部を介して車両の主バッテリーによって給電することができ、或いは、発電機を介して、ホイールキャリア側とハブ側との回転相対運動を電気エネルギーに変換する。

また、連結機構がタイヤ内腔からの圧力媒体によって作動可能である場合が有利である。圧力下にあるタイヤ内腔からの圧力媒体は、連結のために使用することができる常に利用可能なエネルギー貯蔵部を実質的になす。

また、連結機構とタイヤ内腔との間には、タイヤ内腔からの圧力媒体が接するカップリングバルブが流動的に設けられ、このカップリングバルブは、タイヤ圧力閾値を下回ると開き、それにより、連結機構は、タイヤ内腔からの圧力媒体によって作動し、ハブ側トランスミッション部分をホイールキャリア側トランスミッション部分と相互作用させる場合が有利である。この場合、コンプレッサー装置の動作の開始は、タイヤ圧力を高める必要があるとすぐに自動的に行われる。これにより、タイヤ内腔への圧力媒体の十分な供給が常に保証される。

また、カップリングバルブは、好ましくはタイヤ圧力閾値を超えるタイヤ圧力目標値を上回ると閉じ、それにより、連結機構に圧力媒体を作用させることが中止され、好ましくは、カップリングバルブまたはリリーフバルブは、タイヤ圧力目標値を上回ると、連結機構の排気を行う場合が有利である。これにより、タイヤ内腔において圧力媒体目標値に達するとすぐに、コンプレッサー装置がその動作を直接停止することが達成される。

コンプレッサー装置は、タイヤ内腔における圧力媒体の圧力、温度、および／または湿度の測定および／または表示を行う装置を備え、好ましくは、この装置は、圧力媒体導管を介してタイヤ内腔に接続可能である場合も有利である。これにより、コンプレッサー装置は、タイヤ内腔における圧力媒体と常に接触することができるため、タイヤ内の圧力媒体のパラメーターを常に信頼性をもって検出することができる。

コンプレッサー装置は、圧力媒体入口側がフィルターに接続される場合が有利である。これにより、コンプレッサー装置の詰まりが防止される。

コンプレッサー装置は、フィルターの清掃のために、タイヤ内腔からの或いはコンプレッサー装置による送達を介した圧力媒体を利用するように構成される場合が有利である。これにより、コンプレッサー装置は自発的にメンテナンスされる。

本発明の更なる特徴、使用可能性および利点は、図面に基づいて説明される本発明の実施例の以下の記載から明らかになる。これらの特徴は、明示的に言及されていなくても、単独或いは種々の組合せの双方において、本発明の本質とすることができる。

本発明に係るコンプレッサー装置の設置位置の概略図である。 様々な視点および動作状態におけるホイールキャリア側隆起円筒カムを備える第１の実施形態の図である。 様々な視点および動作状態におけるホイールキャリア側隆起円筒カムを備える第１の実施形態の図である。 様々な視点および動作状態におけるホイールキャリア側隆起円筒カムを備える第１の実施形態の図である。 様々な視点および動作状態におけるホイールキャリア側隆起円筒カムを備える第１の実施形態の図である。 代替的な一実施形態の図である。 代替的な一実施形態の図である。 更なる代替的な一実施形態の図である。 更なる代替的な一実施形態の図である。 ハブ側トランスミッション部分の代替的な一実施形態の図である。 ハブ側トランスミッション部分の代替的な一実施形態の図である。 ハブ側トランスミッション部分の代替的な一実施形態の図である。 ハブ側トランスミッション部分の代替的な一実施形態の図である。 更なる代替的な一実施形態の図である。 更なる代替的な一実施形態の図である。 更なる代替的な一実施形態の図である。 更なる代替的な一実施形態の図である。 更なる代替的な一実施形態の図である。 更なる代替的な一実施形態の図である。 更なる代替的な一実施形態の図である。 更なる代替的な一実施形態の図である。 制御装置の構成の略図である。 カップリングバルブの構成の略図である。

一連の図面において、対応する部材および要素には、同じ参照符号が付されている。より明確にするために、全ての図において全ての参照符号を繰り返し付してはいない。

図１に本発明に係るコンプレッサー装置１０の設置位置を略示する。コンプレッサー装置１０は、図１では、網掛け領域によって単に概略的に示されている。

リムには参照符号１２が付されている。ブレーキディスクには参照符号１４が付され、ホイールキャリアには参照符号１６が付され、ホイールハブには参照符号１８が付され、ホイールベアリングには参照符号２０が付されている。

コンプレッサー装置１０からは、タイヤ内腔２４に向かって、圧力媒体導管２２が延在する。タイヤ自体は、図１には示されていない。

ホイールハブ受け部２６の領域において、リムは、シール剤を供給するための概略的に示されたポート２８を有する。ここでは、ポート２８は任意のものである。

図に示す実施形態において、圧力媒体導管２２は、リム１２の材料を通って延在する。圧力媒体導管２２の一部は、ブレーキディスク１４の中空のブレーキディスク固定ねじによって実現されることが有利である。回転軸には参照符号２９が付されている。車両の動作時、ハブ側は、ホイールキャリア側に対して回転軸２９の周りに回転する。

図２～図５は、第１の実施形態を様々な視点において示している。図２では、コンプレッサー装置１０は上面図で示されている。図３では、コンプレッサー装置１０は線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿った断面で示されている。

コンプレッサー装置は、第１のハブ側ハウジング部分３０および第２のハブ側ハウジング部分３２を備える。

ハブ側トランスミッション部分には参照符号３４が付されている。図３では、コンプレッサー装置１０のハブ側トランスミッション部分３４のうちの２つが示されている。

ハブ側トランスミッション部分３４には、コンプレッサー部材３８をなす環状ピストン３６が接続する。環状ピストン３６の形態のコンプレッサー部材３８は、第１の圧縮室４０および第２の圧縮室４２を画定する。

図３、４に示す作用動作位置において、ハブ側トランスミッション部材３４は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用することができるようにホイールキャリア側トランスミッション部分４４に係合する。ハブ側トランスミッション部材３４は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４とともにカムトランスミッション４５を形成し、ハブ側トランスミッション部材３４は、プランジャー出力部を形成する。

ハブ側トランスミッション部分３４は、駆動可能な第１の接触部材４６と、固定された第２の接触部材４８とをそれぞれ備える。

それぞれのハブ側トランスミッション部分３４の接触部材４６、４８は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４の隆起円筒カム５０と接触し、それにより、ハブ側トランスミッション部分３４は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用する。

既に上述したように、第１の接触部材４６は駆動可能である。これは、図４にも明示されている。第１の接触部材は、それぞれに割り当てられた圧力室５２とともに連結機構５４をなす。

連結機構５４の作動により、ハブ側トランスミッション部分３４は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用させることができる。連結機構５４の作動が中断されると、ハブ側トランスミッション部分３４とホイールキャリア側トランスミッション部分４４との相互作用を阻止することができる。

図３、４では、連結機構５４は、それぞれ作動状態または連結状態で示されている。この場合、コンプレッサー装置１０は作用動作位置にある。

図５では、連結機構５４は、非作動状態または解除状態で示されている。この場合、コンプレッサー装置１０は、解放動作位置にある。

この解放動作位置では、駆動可能な第１の接触部材４６は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４の隆起円筒カム５０に接触しない。これにより、ハブ側トランスミッション部分３４とホイールキャリア側トランスミッション部分４４との相互作用が阻止される。

コンプレッサー装置１０を図５に示す解放動作位置から作用動作位置に移行させるために、圧力室５２に圧力媒体を作用させる。

駆動可能な第１の接触部材４６は、ピストンのように形成され、圧力媒体の作用によって隆起円筒ディスク５０の方向に動き、隆起円筒ディスク５０に接触する。この状態は、図３、４に示されている。

駆動可能な第１の接触部材４６は、圧力室５２に圧力媒体が作用しない場合、コンプレッサー装置１０を解放動作位置に移行させるように、圧縮ばね５６によって付勢されている。従って、連結機構５４は、非作動位置に付勢されている。

走行中の車両では、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４のハブ側トランスミッション部分３４に対する回転相対運動が、回転軸２９の周りに生じる。

これは、図４において参照符号６０の付された曲線矢印によって示されている。

コンプレッサー装置１０の作用動作位置において、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４とハブキャリア側トランスミッション部分３４との相互作用によって、環状ピストン３６または環状ピストン３６から形成されたコンプレッサー部材３８は、回転軸２９に沿って前後に動く。これは、参照符号６２の付された二方向矢印によって示されている。環状ピストン３６の振動並進運動によって、それぞれ前後運動の際に、圧力媒体がリング形状の圧縮室４０、４２から送出される。

図４に基づいて、コンプレッサー装置１０の制御系が概略的に説明される。

圧力室５２の入口６６は、それぞれ、圧力媒体導管２２の一部６８を介し、カップリングバルブを形成するバルブ７０を介して、タイヤ内腔２４に接続される。カップリングバルブ７０は、タイヤ内の圧力が圧力閾値に満たないと開くように構成される。

ここでは、圧力室５２には、タイヤ内腔２４からの圧力媒体が作用する。この場合、駆動可能な第１の接触部材４６は、ばね５６の付勢に抗して隆起円筒カム５０の方向に動き、隆起円筒カム５０に接触する。

従って、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４とハブ側トランスミッション部分３４との間の回転相対運動によって、および、双方のトランスミッション部分の相互作用によって、コンプレッサー部材３８または環状ピストン３６の振動並進運動が生成される。コンプレッサー部材３８の振動並進運動は、圧縮室４０、４２の容積をそれぞれ交互に減少させ、それにより、圧縮室４０、４２からの圧力媒体がタイヤ内腔２４に送達される。

圧力室４０、４２は、チェックバルブ７２を介してタイヤ内腔２４に接続する。チェックバルブ７２は、ここではタイヤ内腔２４に開口する。

タイヤ内腔２４における圧力媒体の圧力が目標値に達するか或いは目標値を上回ると、カップリングバルブ７０が閉じ、カップリングバルブ７０と圧力室５２との間の導管部６８がリリーフバルブ７４を介して排気される。これにより、駆動可能な接触部材４６は、付勢されていることに起因して、隆起円筒カム５０から離れて図５に示す位置へと動く。

図６～図９は、本発明に係るコンプレッサー装置１０の更なる一実施形態を示している。ホイールキャリア側トランスミッション部分は、隆起円筒カム５０を更に含む。

先行の実施形態とは異なり、ハブ側トランスミッション部分３４は、この実施形態では固定された接触部材４８を備えず、それぞれ回転軸２９の方向に見て隆起円筒カム５０の前後に配置された駆動可能な２つの接触部材４６を備える。

図６では、この実施形態のコンプレッサー装置１０は、解放動作位置で示され、図７では、作用動作位置で示されている。

図６、７のコンプレッサー装置１０は、駆動可能な接触部材４６に圧力媒体を作用させて駆動することができる圧力室５２のそれぞれが、独立したカップリングバルブ７０およびリリーフバルブ７４を備える独立した導管部６８を介して、タイヤ内腔２４に接続される点で、図２～図５による先行のコンプレッサー装置１０とは異なる。しかし、カップリングバルブ７０およびリリーフバルブ７４の機能原理は、図２～図５による先行の実施形態におけるものと同じである。

図８、９は、本発明に係るコンプレッサー装置１０の更なる一実施形態を示している。圧力媒体導管６８、２２は、図８、９では示されておらず、同じくカップリングバルブ７０、７４およびタイヤ内腔２４も示されていない。

図１０～図１３にハブ側トランスミッション部分３４の代替的な一形態を詳細に示す。図１０～図１３によるハブ側トランスミッション部分３４は、リング形の保持部８０に設けられた駆動可能な４つの接触部材４６を備え、リング形の保持部８０は、同時にコンプレッサー部材３８としても機能することができる。

この実施形態の駆動可能な接触部材４６は、回転軸２９の方向ではなく径方向８２に動く。従って、接触部材４６は、連結機構５４の作動時、径方向に隆起円筒カム５０の上に乗り上げる。このために、接触部材４６は、それぞれ２つの回転可能な球体部８６を備える。回転可能な球体部８６は、接触部材４６内の潤滑剤リザーバーによって自己潤滑するように構成することができる。

図１４、１５において、本発明に係るコンプレッサー装置１０の更なる代替的な一実施形態が示されている。図１４、１５によるコンプレッサー装置１０の実施形態において、連結機構５４は、ばね付勢された連結部材９０によって実現される。連結部材９０は、係止部９２および解放部９４を有する。

図１４に示す解放動作位置において、連結部材９０は、圧力室５２を介して作用を受けず、係止部９２は、接触部材４６の停止部９６に接触する。接触部材４６の停止部９６は、コンプレッサー部材３８の圧縮室４０に面しない側によって形成される。接触部材４６は、この実施形態では、ハブ側トランスミッション部分３４を形成する。

図１５に示すように圧力室５２に圧力を印加すると、連結部材９０が径方向内方に動き、係止部９２は、停止部９６ともはや接触せず、解放部９４が、回転軸２９の方向に見てコンプレッサー部材３８の下に来る。そして、回転軸２９に沿った接触部材４６の動きが可能になる。

接触部材４６は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４の隆起円筒カム５０に接触する位置に付勢されている。この付勢は、図１４、１５には示されていないばねによって実現される。図１４、１５による実施形態のコンプレッサー部材には、チャネル１００が形成され、チャネル１００は、圧縮室４０に向かって、詳細には示されていないリードバルブ９５によって形成されている。リードバルブは、隆起円筒カム５０に向かってコンプレッサー部材３８が動くと開き、コンプレッサー部材３８が回転軸２９に沿って隆起円筒カム５０から離れるように動くと閉じる。

リードバルブ９５は、ダブルリングシール１０２に接続することが有利である。ダブルリングシール１０２は、コンプレッサー部材３８の周りに延在し、有利には、コンプレッサー部材３８に潤滑剤を供給する潤滑剤リザーバー１０４を両側から画定する。

連結部材９０には、係止部９２と解放部９４との間の移行をなす移行部１１０が形成されている。ここでは、移行部１１０は、連結部材９０に圧力媒体が作用しない場合、ばね付勢によって、図１４に示す位置に戻り、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４が隆起円筒カム５０に対してどの位置にあるかに関わらず、接触部材４６が隆起円筒カム５０に接触しなくなるように、コンプレッサー部材３８を回転軸２９の方向に見て隆起円筒カム５０から遠ざけるように構成される。換言すれば、連結部材９０は、連結機構５４が作動しない場合、ハブ側トランスミッション部分３４が、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用しないだけでなく、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４から完全に持ち上げられた、すなわち、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と接触することができない位置に押されるように、構成されるとともに付勢されている。

本発明に係るコンプレッサー装置１０の更なる一実施形態が、図１６において作用動作位置で、また図１７において解放動作位置で示されている。ここに示す実施形態は、駆動可能な接触部材４６に自己潤滑性のローラー１２０が形成される点で、図１４、１５による実施形態とは異なる。

隆起円筒カム５０は、ローラー１２０に対するガイド部１２２を有する。ローラーには、潤滑剤リザーバー１２５が割り当てられ、潤滑剤リザーバー１２５は、駆動可能な接触部材４６、すなわちハブ側トランスミッション部分３４にある。潤滑剤リザーバー内の潤滑剤１２６は、ローラー４６の方向に、ここではばね１２７によって付勢されている。

ローラー１２０と潤滑剤リザーバーとの間には、流出防止部１２８が設けられ、流出防止部１２８は、動作状態に関わらず、例えば温められた場合に、潤滑剤１２６が潤滑に必要な量だけ潤滑剤リザーバー１２５から放出されるように構成される。

こうした自己潤滑性のローラー１２０の実施は、本発明の記載した全ての実施形態と組み合わせることができる。

本発明に係るコンプレッサー装置１０の更なる代替的な一実施形態が、図１８～図２０に示されている。

図１８～図２０の実施形態は、図１０～図１３に示すハブ側トランスミッション部分３４を含む。隆起円筒カム５０は、径方向外縁部に円盤部１３０を有する。

図１８において、駆動可能な接触部材４６のローラー８６が、円盤部１３０に当接した状態で示されている。コンプレッサー装置１０は、図１８では解放位置にあり、ここでは、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４の回転運動が、ハブ側トランスミッション部分３４およびコンプレッサー部材３８の振動並進運動に変換されない。

コンプレッサー装置１０を図１８の解放動作位置から図２０に示すような作用動作位置に移行するために、圧力室５２に圧力媒体を作用させる。これは、ハブ側トランスミッション部分３４の径方向内方に向かう動きを引き起こす。球体部８６は、ハブ側トランスミッション部分３４の円盤部１３０から隆起円筒カム５０上への動きを可能にする。また、図２０の矢印によって示されているように、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４の回転運動６０がコンプレッサー部材３８の振動並進運動に変換される。ハブ側トランスミッション部分３４は、この実施形態では、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と常に接触し、円盤部１３０から隆起円筒カム５０上に押されたときだけホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用する。

ハブ側トランスミッション部分３４は、圧力室５２を介した圧力の作用によりハブ側トランスミッション部分３４の径方向内方に向かう動きをもたらすように、ばね１５０によって付勢されている。ただし、この動きは、ハブ側トランスミッション部分３４が停止に至らない程度しか生じない。

従って、球体部８６の径方向位置は正確に固定されず、球体部８６によって形成された接触部材４６と隆起円筒カム５０との間の可変の接触部１５２が実現される。

図２１は、本発明に係るコンプレッサー装置１０の、図１８～図２０の実施形態と類似した代替的な一実施形態を示している。ただし、ここでは、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４は、径方向外方に配置され、ハブ側トランスミッション部分３４が径方向内方に配置される。また、図２１による実施形態の接触機構は、隆起円筒カム５０との可変の接触部１５２を示している。

図２２に示すように、コンプレッサー装置１０は、概して、フィルター２００および制御装置２１０に接続することができる。この場合、フィルター２００は、コンプレッサー装置１０の圧力媒体入口または空気入口の前に流動的に配置されるように設けられることが好ましい。

フィルター２００が詰まった場合、制御装置２１０は、測定接続部２２０を介してそれを検出することができる。制御装置２１０によってフィルター２００の詰まりが検出された場合、反対の流れ方向に圧力媒体または空気を作用させることによって、フィルターを清掃することができる。コンプレッサー装置１０の通常の動作モードにおいて、空気は、フィルター２００を介してコンプレッサー装置１０の方向に送達され、そこからタイヤ内腔２４へと送達される。清掃工程において、圧力媒体または空気は、タイヤ内腔２４から排出されて、フィルター２００を通して反対の流れ方向に送達されるか、或いは、コンプレッサー装置１０が動作を開始して、反対の流れ方向において、タイヤ内腔２４の代わりにフィルター２００に圧力媒体を送達する。このために、コンプレッサー装置１０は、同様の方法で清掃が可能な更なる空気フィルター２４０を備える追加の入口２３０を介して、圧力媒体を吸引する。

制御装置２１０は、タイヤ内腔２４における圧力媒体の圧力、温度、および／または湿度の測定および／または表示を行うように機能することができ、これらの機能は、制御装置２１０の更なる機能とは独立していることが有利である。

図２３において、連結機構５４の制御系の例示的な一変形形態が示されている。ただし、連結機構５４の作動は、電気式、電磁式または電気機械式のいずれでも行うことができる。このために、車両の主バッテリーから、或いは、車両に設けられた発電機若しくは別のエネルギー源からの電気エネルギーを、摺動接触によってハブ側に導くことができる。

一方、発電機をハブ側に配置し、ハブ側とホイールキャリア側との回転相対運動により電気エネルギーを得ることも考えられる。同様に、アキュムレーターをハブ側に、特にリム１のスポークに配置することも考えられる。

コンプレッサー装置１０、特にその連結機構５４は、連結圧力媒体導管３００を介してタイヤ内腔２４に接続される。連結圧力媒体導管３００には、カップリングバルブ３１０が配置される。連結圧力媒体導管３００において、リリーフバルブ３２０が更に設けられる。コンプレッサー装置１０の圧縮室４０、４２は、送達のために設けられた圧力媒体導管３３０を介してタイヤ内腔２４に接続される。

カップリングバルブ３１０において、タイヤ内腔２４の圧力媒体は、タイヤ内を占める圧力の下にある。タイヤ圧力閾値を下回る場合、カップリングバルブ３１０は開き、これにより、連結機構５４は、タイヤ内腔２４からの圧力媒体によって作動し、ハブ側トランスミッション部分３４がホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用するようになる。

車両が走行する場合、すなわち、ハブ側とホイールキャリア側との回転相対運動が行われる場合、圧縮室４０、４２からの圧力媒体が、送達のために設けられた圧力媒体導管３３０を介して、タイヤ内腔２４に送達される。

連結圧力媒体導管３００および送達のために設けられた圧力媒体導管３３０は、共通して単一の導管としても構成することができる。

好ましくはタイヤ圧力閾値を超えるタイヤ圧力目標値を上回る場合、カップリングバルブ３１０が閉じ、これにより、連結機構５４に圧力媒体を作用させることが中止される。タイヤ圧力目標値を上回る場合、カップリングバルブ３１０またはリリーフバルブ３２０を介して連結機構５４が排気されることが好ましい。従って、タイヤ内腔２４内の圧力媒体目標値に達するとすぐに、コンプレッサー装置１０がその動作を直接停止することが保証される。

連結機構５４のこの動作モードは、本願のコンプレッサー装置１０の上記実施形態の全ての実施形態および個々の態様と組合せ可能である。

１ 車両
２ 車両用ホイール
３ 主バッテリー
４ 摺動接触部
５ エネルギー発生機
６ 伝達装置
７ エネルギー貯蔵部
８ エネルギー発生機
１０ コンプレッサー装置
１２ リム
１６ ホイールキャリア
１８ ホイールキャリア
２０ ホイールベアリング
２２ 圧力媒体導管
２４ タイヤ内腔
２６ ホイールハブ受け部
２９ 回転軸
３０ 第１のハブ側ハウジング部分
３２ 第２のハブ側ハウジング部分
３４ ハブ側トランスミッション部分
３６ 環状ピストン
３８ コンプレッサー部材
４０ 第１の圧縮室
４２ 第２の圧縮室
４４ トランスミッション部分
４５ トランスミッション装置
４６ 凹部
４８ 係合部
５０ カムトラック
５２ 円筒カム
５４ 電気式駆動部
５５ 第１の部分
５６ ピン
５８ 第２の部分
６０ 回転相対運動
６２ 振動並進運動
６６ チェックバルブ
６８ チェックバルブ
７０ 連結機構
７２ トランスミッション部分側圧力媒体チャンバー
７６ 径方向
７８ 端部
８０ カムフランク
２００ フィルター
２１０ 制御装置
２２０ 測定接続部
２３０ 入口
２４０ 空気フィルター

Claims (22)

1. ホイールハブ（１８）に取付け可能な車両用ホイールのタイヤのタイヤ内腔（２４）に圧力媒体を供給するコンプレッサー装置（１０）であって、前記ホイールハブ（１８）は、回転軸（２９）の周りに回転可能であるようにホイールキャリア（１６）に取り付けることができ、
   該コンプレッサー装置（１０）は、コンプレッサー部材（３６、３８）の並進運動によって容積を変化させることができる少なくとも１つのハブ側圧縮室（４０、４２）を備えおり、該圧縮室（４０、４２）の容積を減少させることによって、前記タイヤ内腔（２４）に導かれる圧力媒体が加圧され、
   該コンプレッサー装置（１０）は、ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）とハブ側トランスミッション部分（３４）との相互作用によって、ホイールキャリア側とホイールハブ側との回転運動（６０）を前記コンプレッサー部材（３６、３８）の振動並進運動（６２）に変換するように構成されたトランスミッション（４５）を備え、
   前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）が隆起円筒カム（５０）を含み、或いは、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）が、隆起円筒カム（５０）を含んでおり、
   前記ハブ側トランスミッション部分（３４）が接触機構（４６、４８）を備え、該接触機構（４６、４８）は、前記回転軸（２９）の方向に見て、それぞれ前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）の隆起円筒カム（５０）の前後に、該ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）の隆起円筒カム（５０）に接触する接触部材（４６、４８）を備えることを特徴とするコンプレッサー装置。
2. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）がプランジャー出力部（３４）を含むことを特徴とするコンプレッサー装置。
3. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記コンプレッサー部材（３６、３８）の並進運動は前記回転軸（２９）の方向に行われることを特徴とするコンプレッサー装置。
4. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）は、可変の接触部（１５２）に沿って前記隆起円筒カム（５０）に接触する接触部材（４６）を備えた接触機構（４６）を具備することを特徴とするコンプレッサー装置。
5. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記コンプレッサー部材（３８）は、環状ピストン（３６）を具備することを特徴とするコンプレッサー装置。
6. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記回転軸（２９）に沿って見て、前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）の円筒カム（５０）と接触する前記ハブ側トランスミッション部分（３４）の接触部（１５２）の前後にそれぞれ圧縮室（４０、４２）が設けられることを特徴とするコンプレッサー装置。
7. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）は、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）の径方向内方に配置されることを特徴とするコンプレッサー装置。
8. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）は、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）の径方向外方に配置されることを特徴とするコンプレッサー装置。
9. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）が円盤部（１３０）を具備することを特徴とするコンプレッサー装置。
10. 請求項１～１０の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）は、潤滑剤リザーバー（１２５）を有した自己潤滑性のローラー（１２０）を備えたローラープランジャーを具備することを特徴とするコンプレッサー装置。
11. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記コンプレッサー部材（３６、３８）にリードバルブ（９５）が設けられることを特徴とするコンプレッサー装置。
12. 請求項１１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記コンプレッサー部材（３８、３６）にダブルリングシール（１０２）が設けられ、該ダブルリングシール（１０２）により、前記コンプレッサー部材の潤滑剤リザーバーが画定されると同時に、前記圧縮室が前記コンプレッサー部材に対してシールされることを特徴とするコンプレッサー装置。
13. 請求項１２に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、リードバルブ（９５）が、ダブルリングシール（１０２）の少なくとも一部分と一体的に形成されることを特徴とするコンプレッサー装置。
14. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、該コンプレッサー装置（１０）は、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）を前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）と相互作用させる連結機構（５４）を具備することを特徴とするコンプレッサー装置。
15. 請求項１４に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、連結機構（５４）は、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）が前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）と相互作用しない位置に前記ハブ側トランスミッション部分（３４）を付勢するように構成されることを特徴とするコンプレッサー装置。
16. 請求項１４に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、連結機構（５４）が、空気式、磁気式または電気機械式に作動可能であることを特徴とするコンプレッサー装置。
17. 請求項１４に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、連結機構（５４）が、前記タイヤ内腔（２４）からの圧力媒体によって作動可能であることを特徴とするコンプレッサー装置。
18. 請求項１４に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、連結機構（５４）とタイヤ内腔（２４）との間には、前記タイヤ内腔（２４）からの圧力媒体が作用するカップリングバルブ（７０、３１０）が配設されており、該カップリングバルブ（７０、３１０）は、タイヤ圧がタイヤ圧力閾値を下回ると開き、それにより、連結機構（５４）が、前記タイヤ内腔（２４）からの圧力媒体によって作動し、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）を前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）と相互作用させることを特徴とするコンプレッサー装置。
19. 請求項１８に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、タイヤ圧がタイヤ圧力閾値よりも高いタイヤ圧力目標値を上回ると、前記カップリングバルブ（７０）が閉じ、それにより、連結機構（５４）に圧力媒体を作用させることが中止され、前記カップリングバルブ（７０、３１０）またはリリーフバルブ（７４、３２０）は、タイヤ圧がタイヤ圧力目標値を上回ると、前記連結機構（５４）の排気を行うことを特徴とするコンプレッサー装置。
20. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、該コンプレッサー装置（１０）は、前記タイヤ内腔（２４）における圧力媒体の圧力、温度、および／または湿度の測定および／または表示を行う装置（２１０）を具備し、該装置（２１０）は、圧力媒体導管（２２）を介して前記タイヤ内腔（２４）に接続可能であることを特徴とするコンプレッサー装置。
21. 請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、圧力媒体入口側が、フィルター（２００）に接続されていることを特徴とするコンプレッサー装置。
22. 請求項２１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、フィルター（２００）を清掃するために、前記タイヤ内腔（２４）からの圧力媒体、或いは、該コンプレッサー装置（１０）による送達を介した圧力媒体を用いるように構成されることを特徴とするコンプレッサー装置。

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