KR100867907B1

KR100867907B1 - 압력 생성 장치

Info

Publication number: KR100867907B1
Application number: KR1020077014029A
Authority: KR
Inventors: 히로시 이소노
Original assignee: 도요다 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2008-11-10
Also published as: KR20080067716A; KR100867297B1; AU2006231420B2; US7922459B2; EP1881197A1; CA2579575A1; EP1881197B1; EP1881197A4; AU2006231420A1; KR20070086480A; WO2006107064A1; KR100867296B1; CA2579575C; KR20080072094A; US20080003110A1

Abstract

압력 생성 장치 (AP1) 는, 회전 불능인 원통 지지부 (11) 내에서 베어링 (12, 13) 을 통해 회전 가능하게 지지되는 회전축부 (21A) 를 구비한 차축 허브 (20) 와, 회전축부 (21A) 에 대하여 일체 회전 가능하게 또한 펌프 작동 가능하게 장착되어 펌프실 (Ro) 을 형성하는 피스톤 (30) 과, 차축 허브 (20) 의 원통 지지부 (11) 에 대한 회전 운동을 피스톤 (30) 의 펌프 작동으로 변환시키는 캠 부재 (41) 및 캠 종동자 (42) 를 구비함과 함께, 차축 허브 (20) 에 형성되어 펌프실 (Ro) 로 공기를 흡입할 수 있는 흡입 통로 (21d) 와, 차축 허브 (20) 에 형성되어 펌프실 (Ro) 로부터 공기를 토출할 수 있는 토출 통로 (21e) 를 구비하고 있다.

Description

압력 생성 장치{PRESSURE GENERATION DEVICE}

본 발명은 압력 생성 장치, 예를 들어 차량의 차축 허브에 의해 유지되며 회전 가능한 휠과, 동 휠에 장착되어 타이어 공기실을 형성하는 타이어를 구비한 차륜의 상기 타이어 공기실에, 가압 공기를 공급할 수 있는 압력 (공기압) 생성 장치에 관한 것이다.

이런 종류의 압력 생성 장치는 예를 들어, 일본 공개특허공보 평11-139118호에 나타나 있다. 이 공개 특허 공보에 기재되어 있는 압력 생성 장치 (타이어 공기압 조정 장치) 에 있어서는, 차량의 차축 허브를 회전 구동하는 차축과 함께 회전하는 부재에, 차축의 축방향으로 왕복 운동하는 펌프 유닛을 배치하고, 이 펌프 유닛의 피스톤의 일단을 차륜의 회전에 대하여 비회전인 캠 부재의 사면에 맞닿게 하고 있다. 이 때문에, 차륜의 회전에 따라 펌프 유닛의 피스톤이 왕복 운동하여 펌프 기능이 얻어진다.

그런데, 상기한 공개 특허 공보에 기재되어 있는 압력 생성 장치의 구성에서는, 펌프 유닛에 있어서의 피스톤의 축심이 차축의 축심에 대하여 직경 외방으로 소정량 편심 (偏心) 되어 있다. 이 때문에, 피스톤의 일단과 맞닿는 캠 부재의 사면의 직경을 피스톤의 축심의 직경 방향 편심량에 상당하는 양 이상으로 해야 하 고, 당해 압력 생성 장치의 소형화가 곤란하여 차량에 대한 탑재성에 어려움이 있다. 또, 휠 밸런스 (회전 밸런스) 의 균형을 도모하기 위하여, 펌프 유닛의 중량을 상쇄하기 위한 카운터 웨이트 (밸런스 웨이트) 를 형성해야 하고, 이에 의해서도 당해 압력 생성 장치의 소형화를 곤란하게 하고 있다.

발명의 개시

본 발명은 상기한 문제에 대처하기 위하여 이루어진 것으로서, 당해 압력 생성 장치를, 회전 불능인 지지 부재 내에서 베어링을 통해 회전 가능하게 지지되는 회전축부를 구비한 회전체, 이 회전체의 상기 회전축부에 대하여 일체 회전 가능하게 또한 펌프 작동 가능하게 장착되어 펌프실을 형성하는 펌프 작동체, 상기 회전체의 상기 지지 부재에 대한 회전 운동을 상기 펌프 작동체의 펌프 작동으로 변환시키는 운동 변환 기구, 상기 회전체에 형성되어 상기 펌프실로 유체를 흡입할 수 있는 흡입 통로, 상기 회전체에 형성되어 상기 펌프실로부터 유체를 토출할 수 있는 토출 통로를 구비하는 구성으로 한 것에 특징이 있다.

이 경우에 있어서, 상기 회전체가 차량의 차축 허브이고, 상기 지지 부재가 상기 차축 허브를 회전 가능하게 지지하는 너클이며, 상기 유체가 공기일 수도 있다. 또, 상기 펌프 작동체가 상기 회전축부에 대하여 일체 회전 가능하게 또한 왕복동 (往復動)가능하게 장착되는 피스톤이고, 상기 운동 변환 기구가 상기 회전체의 상기 지지 부재에 대한 회전 운동을 상기 피스톤의 왕복 운동으로 변환시키는 운동 변환 기구일 수도 있다.

이 경우에 있어서, 상기 회전축부에는 상기 피스톤을 축방향에서 왕복동 가능하게 수용하는 실린더 내 구멍이 동축적으로 형성되고, 상기 피스톤에는 상기 회전축부를 축방향에서 이동 가능하게 또한 회전 방향에서 이동 불능하게 관통하는 하중 전달자가 형성되어 있으며, 상기 운동 변환 기구가 상기 하중 전달자의 피스톤 직경 방향 외단에 형성된 캠 종동자와 상기 지지 부재 내에 장착된 캠 부재를 구비하고 있을 수도 있다.

또, 상기 피스톤은 원통상으로 형성되어 상기 회전축부의 바깥 둘레에 일체 회전 가능하게 또한 축방향에서 왕복동 가능하게 장착되어 있고, 상기 지지 부재와 상기 회전축부 사이에는, 상기 지지 부재에 대하여 일체적으로 형성되어 상기 피스톤을 축방향에서 왕복동 가능하게 수용하는 실린더 부재가 개재되고, 상기 피스톤과 상기 실린더 부재 사이에 상기 운동 변환 기구가 설정되어 있을 수도 있다.

또, 상기 회전축부에는 상기 피스톤을 상기 회전축부의 직경 방향에서 왕복동 가능하게 수용하는 실린더 내 구멍이 형성되어 있고, 상기 운동 변환 기구가, 상기 피스톤의 상기 실린더 내 구멍으로부터 외방으로 돌출하는 외단에 형성된 캠 종동자와, 상기 지지 부재 내에 장착된 원통 캠을 구비하고 있을 수도 있다.

또, 상기 캠 부재에는 상기 캠 종동자가 끼워 맞춰지는 캠홈이 형성되어 있을 수도 있다. 상기 캠홈은, 상기 캠 종동자로부터 상기 회전축부의 축방향 하중과 직경 방향 하중을 받는 캠 면을 갖고 있어도 되고, 단면 형상이 V 자 형상일 수도 있다. 또, 상기 캠홈에 끼워 맞춰지는 상기 캠 종동자는 휠일 수도 있다.

또, 상기 하중 전달자는, 상기 피스톤을 피스톤 직경 방향으로 관통하여 상기 회전축부에 형성된 축방향 긴 구멍에 의해 축방향 이동이 안내되는 샤프트일 수도 있다. 상기 샤프트는 상기 피스톤 내에서 2 분할되어 있고, 그 사이에 개재된 스프링에 의해 피스톤 직경 방향의 외방을 향하여 탄성 지지되어 있을 수도 있다. 또, 상기 축방향 긴 구멍과 상기 샤프트 사이에는, 상기 샤프트가 상기 회전축부의 축방향으로 이동함에 따라 상기 축방향 긴 구멍을 따라 전동하는 롤러가 개재되어 있을 수도 있다. 상기 롤러에는 상기 캠 종동자를 전동 가능하게 지지하는 베어링이 형성되어 있을 수도 있다.

또, 상기 캠 부재는, 상기 회전체의 둘레 방향에서 상기 캠 종동자를 짝수 주기에서 축방향으로 왕복동시킬 수 있고, 주기수의 수만큼 상기 캠 종동자가 형성되어 있을 수도 있다. 이 경우, 상기 캠 부재는 상기 회전축부의 축방향으로 소정량 이간하여 형성된 왕동용 (往動用) 캠과 복동용 (復動用) 캠으로 이루어지고, 상기 캠 종동자는 상기 왕동용 캠에 걸어맞춤되는 왕동용 캠 종동자와, 상기 복동용 캠에 걸어맞춤되는 복동용 캠 종동자로 이루어지며, 상기 짝수 주기가 4 주기로서, 상기 왕동용 캠 종동자와 상기 복동용 캠 종동자가 둘레 방향에서 등간격으로 번갈아 형성되어 있을 수도 있다. 상기 왕동용 캠과 상기 복동용 캠은 각각 캠 링플레이트이고, 상기 왕동용 캠 종동자와 상기 복동용 캠 종동자는 각각 롤러이며, 각 롤러는 각 캠 링플레이트에 전동 가능하게 걸어맞춤되어 있을 수도 있다.

상기한 본 발명에 의한 압력 생성 장치에 있어서는, 회전체가 지지 부재에 대하여 회전하면, 그 회전 운동이 운동 변환 기구에 의해 펌프 작동체의 펌프 작동으로 변환되어 펌프 작동체가 펌프 작동한다. 이로써, 펌프실의 용적이 증감하고, 흡입 통로를 통과하여 펌프실로 흡입된 유체가 펌프실로부터 토출 통로를 통해 토출된다.

그런데 본 발명에 의한 압력 생성 장치에 있어서는, 회전체의 회전축부가 지지 부재 내에서 베어링을 통해 회전 가능하게 지지되고, 이 회전체의 회전축부에 대하여 펌프 작동체 (피스톤) 가 일체 회전 가능하게 또한 펌프 작동 가능하게 장착되어 펌프실을 형성하고 있다. 이 때문에, 회전 밸런스의 균형을 도모하기 위하여 회전체에 밸런스 웨이트를 형성할 필요가 없을 뿐만 아니라, 당해 압력 생성 장치를 지지 부재 내에서 컴팩트하게 구성할 수 있어, 당해 압력 생성 장치의 소형화가 가능하다.

또, 본 발명을 실시할 때에, 상기 회전축부는, 축방향에서 소정의 간격으로 배치된 제 1 베어링과 제 2 베어링을 통해 상기 지지 부재에 회전 가능하게 지지되어 있을 수도 있다. 이 경우에는, 지지 부재에 대한 회전체의 지지 강성을 제 1 베어링과 제 2 베어링에 의해 확보할 수 있다. 또 이 경우에 있어서, 상기 제 1 베어링과 상기 제 2 베어링 사이에 상기 운동 변환 기구가 개재되도록 구성할 수도 있다. 이 경우에는, 제 1 베어링과 제 2 베어링 사이의 스페이스를 운동 변환 기구의 수용 스페이스로서 유효하게 활용할 수 있어, 당해 압력 생성 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

또, 본 발명을 실시할 때에, 상기 회전축부와 상기 지지 부재 사이에, 상기 제 1 베어링과 상기 제 2 베어링을 밀봉하기 위한 제 1 시일 부재와 제 2 시일 부재를, 상기 운동 변환 기구와 상기 양 베어링을 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 개재할 수도 있다. 이 경우에는, 제 1 시일 부재와 제 2 시일 부재에 의해 제 1 베어링과 상기 제 2 베어링을 밀봉할 수 있음과 함께, 운동 변환 기구를 밀봉할 수 있고, 시일 부재의 공용화에 의해 당해 압력 생성 장치의 컴팩트화, 저비용화가 가능하다.

도 1 은 본 발명에 의한 압력 생성 장치의 제 1 실시형태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2 는 본 발명에 의한 압력 생성 장치의 제 2 실시형태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 3 은 도 2 에 나타낸 제 2 실시형태의 변형 실시형태를 개략적으로 나타낸 부분 단면도이다.

도 4 는 본 발명에 의한 압력 생성 장치의 제 3 실시형태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 5 는 도 4 에 나타낸 제 3 실시형태의 5-5 선을 따른 단면도이다.

도 6 은 본 발명에 의한 압력 생성 장치의 제 4 실시형태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 7 은 도 6 에 나타낸 캠 종동자가 롤러에 장착된 베어링에 의해 전동 가능하게 지지되는 변형 실시형태를 나타낸 요부 단면도이다.

도 8 은 본 발명에 의한 압력 생성 장치의 제 5 실시형태를 개략적으로 나타 낸 단면도이다.

도 9 는 도 8 에 나타낸 캠 부재 (1 쌍의 캠 링플레이트) 의 사시도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하에, 본 발명의 각 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1 은 본 발명에 의한 압력 생성 장치의 제 1 실시형태를 나타내고 있고, 이 제 1 실시형태의 압력 생성 장치 (AP1) 는, 차량에 있어서의 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 에 가압 공기를 공급할 수 있는 공기압 생성 장치로서, 지지 부재로서의 너클의 일부인 원통 지지부 (11) 와, 회전체로서의 차축 허브 (20) 와, 펌프 작동체로서의 원주상의 피스톤 (30) 을 구비함과 함께, 차축 허브 (20) 의 원통 지지부 (11) 에 대한 회전 운동을 피스톤 (30) 의 왕복 운동 (도 1 의 상하 운동) 으로 변환시키는 운동 변환 기구로서의 캠 부재 (41) 및 2 개의 캠 종동자 (42) 와, 캠 종동자 (42) 를 회전 자유롭게 지지하는 로드 (43) 를 구비하고 있다.

원통 지지부 (11) 는 축선 (Lo) 을 중심으로 하는 원통 형상으로 형성되어 있고, 축선 (Lo) 주위에 회전 불능이며, 그 내부에는 차축 허브 (20) 의 회전축부 (21A) 가 1 쌍의 베어링 (12, 13) 과 1 쌍의 고리형 시일 부재 (14, 15) 를 통해 축선 (Lo) 주위에 회전 가능하게 또한 액밀하게 지지되어 있다. 1 쌍의 베어링 (12, 13) 은, 회전축부 (21A) 의 축방향 (축선 (Lo) 을 따른 방향) 으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 캠 부재 (41) 를 회전축부 (21A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 원통 지지부 (11) 와 회전축부 (21A) 사이에 개재되어 있고, 차축 허브 (20) 를 원통 지지부 (11), 즉 너클에 대하여 회전가능하게 하고 있다. 1 쌍의 고리형 시일 부재 (14, 15) 는, 회전축부 (21A) 의 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 캠 부재 (41) 와 양 베어링 (12, 13) 을 회전축부 (21A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 원통 지지부 (11) 와 회전축부 (21A) 사이에 개재되어 있고, 원통 지지부 (11) 와 회전축부 (21A) 사이를 액밀하게 시일하고 있다.

차축 허브 (20) 는 허브 본체 (21) 와, 이 허브 본체 (21) 의 도 1 하단의 단부 바깥 둘레에 액밀하게 나선 장착된 슬리브 (22) 에 의해 구성되어 있다. 허브 본체 (21) 는 회전축부 (21A) 와 고리형 플랜지부 (21B) 를 구비하고 있고, 회전축부 (21A) 에는 1 쌍의 축방향 긴 구멍 (21a) 과 실린더 내 구멍 (21b) 이 형성되고, 고리형 플랜지부 (21B) 에는 차륜 (도시 생략) 의 부착부 (21c) (자세한 것은 도시 생략) 가 형성되며, 회전축부 (21A) 와 고리형 플랜지부 (21B) 에는 흡입 통로 (21d) 와 토출 통로 (21e) 가 형성되어 있다.

1 쌍의 축방향 긴 구멍 (21a) 은, 피스톤 (30) 과 캠 종동자 (42) 와 로드 (43) 를 차축 허브 (20) 와 일체 회전 가능하게 또한 회전축부 (21A) 의 축방향으로 왕복동 가능하게 안내하는 가이드 수단으로서, 회전축부 (21A) 의 축방향으로 연장되어 있고, 차축 허브 (20) 에 있어서의 회전축부 (21A) 의 둘레 방향에서 180 도의 간격으로 형성되어 있다. 실린더 내 구멍 (21b) 은 회전축부 (21A) 의 축방향으로 연장되어 피스톤 (30) 을 수용하고 있고, 피스톤 (30) 과 함께 회전축부 (21A) 내에 펌프실 (Ro) 을 형성하고 있다. 흡입 통로 (21d) 는 펌프실 (Ro) 로 공기를 도입 (흡입) 하기 위한 것으로서, 그 내부에는 흡입 체크 밸브 (Vi) 가 개재되어 있다. 토출 통로 (21e) 는 펌프실 (Ro) 로부터 공기를 도출 (토출) 하기 위한 것으로서, 그 내부에는 토출 체크 밸브 (Vo) 가 개재되어 있다. 또한, 펌프실 (Ro) 로부터 토출되는 가압 공기는 차축 허브 (20) 에 장착된 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 로 공급할 수 있다.

피스톤 (30) 은, 차축 허브 (20) 에 있어서의 회전축부 (21A) 의 실린더 내 구멍 (21b) 에 1 쌍의 고리형 시일 부재 (31,32) 를 통해 삽입되어 있고, 차축 허브 (20) 의 회전축부 (21A) 에 대하여 동축적으로 일체 회전 가능하게 또한 축방향으로 왕복동 가능하게 장착되어 있다. 또, 피스톤 (30) 에는 고리형 홈 (30a) 과 피스톤 직경 방향으로 연장되는 관통 구멍 (30b) 이 형성되어 있다. 1 쌍의 고리형 시일 부재 (31,32) 는 피스톤 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 피스톤 (30) 의 축방향 단부에서 피스톤 (30) 과 회전축부 (21A) 사이에 개재되어 있으며, 피스톤 (30) 과 회전축부 (21A) 사이를 기밀하게 및 액밀하게 시일하고 있다.

고리형 홈 (30a) 은 1 쌍의 고리형 시일 부재 (31,32) 사이에서 피스톤 (30) 의 바깥 둘레에 형성되어 있고, 피스톤 (30) 과 회전축부 (21A) 사이에 고리형 공간 (R1) 을 형성하고 있다. 이 고리형 공간 (R1) 은 회전축부 (21A) 에 형성된 각 축방향 긴 구멍 (21a) 을 통과하여, 1 쌍의 고리형 시일 부재 (14, 15) 사이에 형성된 고리형 공간 (R2) 으로 연통하고 있다. 각 고리형 공간 (R1, R2) 은 피스톤 (30) 이 축방향으로 왕복동하여도 용적이 변화되지 않는 것으로서, 4 개의 시일 부재 (14, 15, 31, 32) 에 의해 밀봉되어 있다. 또, 고리형 공간 (R1, R2) 등은 소요량의 윤활유를 수용하는 오일실로서, 이 오일실에는 베어링 (12, 13), 캠 부재 (41), 캠 종동자 (42), 로드 (43) 등이 수용되어 있다.

캠 부재 (41) 는 원통 지지부 (11) 에 일체적으로 (축방향으로 이동 불능 또한 회전 불능하게) 형성된 원통 캠으로서, 축방향에서 연접한 1 쌍의 캠 슬리브 (41A, 41B) 에 의해 구성되어 있고, 회전축부 (21A) 에 대하여 동축적으로 배치되어 있다. 또, 캠 부재 (41) 는 고리형으로서 축방향으로 변동이 있는 캠부 (41a) 를 갖고 있고, 동 캠부 (41a) 는 캠홈으로서 캠 종동자 (42) 가 끼워 맞추어져 있다. 캠부 (41a) 는 캠 종동자 (42) 로부터 회전축부 (21A) 의 축방향 하중 (도 1 의 상하 방향 하중) 과 직경 방향 하중 (도 1 의 좌우 방향 하중) 을 받는 캠 면을 갖고 있고, 이 캠 면은 단면 형상이 V 자 형상으로서 회전축부 (21A) 의 둘레 방향에서 짝수 주기 (예를 들어, 2 주기) 로 형성되어 있다.

각 캠 종동자 (42) 는 로드 (43) 의 피스톤 직경 방향 외단에 회전 자유롭게 장착된 볼로서, 축선 (Lo) 에 직교하는 피스톤 직경 방향 단부에서 캠부 (캠홈) (41a) 에 걸어맞춤되어 있고, 캠 부재 (41) 에 대하여 상대 회전함으로써 로드 (43) 와 함께 회전축부 (21A) 의 축방향 (도 1 의 상하 방향) 으로 이동할 수 있다. 로드 (43) 는, 피스톤 (30) 의 관통 구멍 (30b) 에 피스톤 (30) 의 직경 방향 (관통 구멍 (30b) 의 축방향) 에서 이동 가능하게 장착된 하중 전달자로서, 회전축부 (21A) 의 축방향 긴 구멍 (21a) 에 대해서는, 회전축부 (21A) 의 축방향에서 이동 가능하게 또한 회전 방향에서 이동 불능하게 관통하고 있다.

상기와 같이 구성한 제 1 실시형태의 압력 생성 장치 (AP1) 에 있어서는, 차 축 허브 (20) 가 원통 지지부 (11) 에 대하여 회전하면, 피스톤 (30) 과 로드 (43) 와 캠 종동자 (42) 가 차축 허브 (20) 와 일체적으로 회전하고 캠 부재 (41) 에 대하여 상대 회전하여 축방향으로 이동한다. 이 때문에, 차축 허브 (20) 의 회전 운동을 피스톤 (30) 의 왕복동으로 변환시킬 수 있고, 피스톤 (30) 의 왕복동에 의해 펌프실 (Ro) 의 용적을 증대·감소시킬 수 있으며, 흡입 체크 밸브 (Vi) 를 개재한 흡입 통로 (21d) 를 통해 공기를 펌프실 (Ro) 로 흡입하고, 펌프실 (Ro) 로부터 토출 체크 밸브 (Vo) 를 개재한 토출 통로 (21e) 를 통해 공기를 토출할 수 있으며, 이 토출 공기 (가압 공기) 를 차축 허브 (20) 에 장착되는 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 로 공급할 수 있다.

그런데, 이 제 1 실시형태의 압력 생성 장치 (AP1) 에 있어서는, 차축 허브 (20) 의 회전축부 (21A) 가 원통 지지부 (11) 내에서 베어링 (12, 13) 을 통해 회전 가능하게 지지되고, 이 차축 허브 (20) 의 회전축부 (21A) 에 대하여 피스톤 (30) 이 동축적으로 일체 회전 가능하게 또한 축방향에서 왕복동 가능 (펌프 작동 가능) 하게 장착되어 회전축부 (21A) 에 노정되는 펌프실 (Ro) 을 형성하고 있다. 이 때문에, 회전 밸런스의 균형을 도모하기 위하여 차축 허브 (20) 에 밸런스 웨이트를 형성할 필요가 없을 뿐만 아니라, 당해 압력 생성 장치 (AP1) 를 원통 지지부 (11) 내에서 컴팩트하게 구성할 수 있어, 당해 압력 생성 장치 (AP1) 의 소형화가 가능하다.

또 이 제 1 실시형태의 압력 생성 장치 (AP1) 에 있어서는, 차축 허브 (20) 의 회전축부 (21A) 가, 회전축부 (21A) 의 축방향에서 소정의 간격으로 배치된 1 쌍의 베어링 (12, 13) 을 통해 원통 지지부 (11) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 때문에, 원통 지지부 (11) 에 대한 차축 허브 (20) 의 지지 강성을 1 쌍의 베어링 (12, 13) 에 의해 확보할 수 있다. 또, 1 쌍의 베어링 (12, 13) 사이에 운동 변환 기구로서의 캠 부재 (41) 와 캠 종동자 (42) 가 개재되어 있다. 이 때문에, 1 쌍의 베어링 (12, 13) 사이의 스페이스를 운동 변환 기구의 수용 스페이스로서 유효하게 활용할 수 있어, 당해 압력 생성 장치 (AP1) 를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

또 이 제 1 실시형태의 압력 생성 장치 (AP1) 에 있어서는, 차축 허브 (20) 의 회전축부 (21A) 와 원통 지지부 (11) 사이에, 캠 부재 (41) 와 양 베어링 (12, 13) 을 회전축부 (21A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 1 쌍의 베어링 (12, 13) 을 밀봉하는 1 쌍의 고리형 시일 부재 (14, 15) 가 개재되어 있다. 이 때문에, 1 쌍의 고리형 시일 부재 (14, 15) 에 의해 1 쌍의 베어링 (12, 13) 을 밀봉할 수 있음과 함께, 운동 변환 기구로서의 캠 부재 (41) 와 캠 종동자 (42) 를 밀봉할 수 있고, 시일 부재의 공용화에 의해 당해 압력 생성 장치 (AP1) 의 컴팩트화, 저비용화가 가능하다.

또 이 제 1 실시형태의 압력 생성 장치 (AP1) 에 있어서는, 피스톤 (30) 과 차축 허브 (20) 의 회전축부 (21A) 사이를 액밀하게 시일하는 1 쌍의 고리형 시일 부재 (31,32) 가 축방향으로 소정량 떨어져 배치됨과 함께, 차축 허브 (20) 의 회전축부 (21A) 와 원통 지지부 (11) 사이를 액밀하게 시일하는 1 쌍의 고리형 시일 부재 (14, 15) 가 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 이들 4 개의 시일 부 재 (14, 15, 31, 32) 에 의해 밀봉되어 소요량의 작동유가 수용되는 오일실 (고리형 공간 (R1, R2)) 에는 베어링 (12, 13), 캠 부재 (41), 캠 종동자 (42), 로드 (43) 등이 수용되어 있다. 이 때문에, 각 슬라이딩부의 윤활성이 확보되고, 각 슬라이딩부에서의 슬라이딩 저항의 저감, 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

도 2 는 본 발명에 의한 압력 생성 장치의 제 2 실시형태를 나타내고 있고, 이 제 2 실시형태의 압력 생성 장치 (AP2) 는, 차량에 있어서의 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 에 가압 공기를 공급할 수 있는 공기압 생성 장치로서, 지지 부재로서의 너클의 일부인 원통 지지부 (111) 와, 회전체로서의 차축 허브 (120) 와, 펌프 작동체로서의 원통상의 피스톤 (130) 을 구비함과 함께, 차축 허브 (120) 의 원통 지지부 (111) 에 대한 회전 운동을 피스톤 (130) 의 왕복 운동으로 변환시키는 운동 변환 기구로서의 원통 캠 (141) 및 캠 종동자 (142) 와, 피스톤 (130) 을 수용하는 실린더 부재 (150) 를 구비하고 있다.

원통 지지부 (111) 는 축선 (Lo) 을 중심으로 하는 원통 형상으로 형성되어 있고, 축선 (Lo) 주위에 회전 불능이며, 그 내부에는 차축 허브 (120) 의 회전축부 (121A) 가, 1 쌍의 베어링 (112, 113) 과 1 쌍의 고리형 시일 부재 (114, 115) 를 통해 축선 (Lo) 주위에 회전 가능하게 또한 액밀하게 지지되어 있다. 1 쌍의 베어링 (112, 113) 은, 회전축부 (121A) 의 축방향 (축선 (Lo) 을 따른 방향) 으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 실린더 부재 (150) 를 회전축부 (121A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 원통 지지부 (111) 와 회전축부 (121A) 사이에 개재되어 있고, 차축 허브 (120) 를 원통 지지부 (111), 즉 너클에 대하여 회전 가능하게 하 고 있다. 1 쌍의 고리형 시일 부재 (114, 115) 는, 회전축부 (121A) 의 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 실린더 부재 (150) 와 양 베어링 (112, 113) 을 회전축부 (121A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 원통 지지부 (111) 와 회전축부 (121A) 사이에 개재되어 있고, 원통 지지부 (111) 와 회전축부 (121A) 사이를 액밀하게 시일하고 있다.

차축 허브 (120) 는 허브 본체 (121) 와, 이 허브 본체 (121) 의 하단부 바깥 둘레에 액밀하게 나선 장착된 슬리브 (122) 에 의해 구성되어 있다. 허브 본체 (121) 는 회전축부 (121A) 와 고리형 플랜지부 (121B) 를 구비하고 있고, 회전축부 (121A) 에는 축방향 홈 (121a) 과 흡입 통로 (121b) 와 토출 통로 (121c) 가 형성되고, 고리형 플랜지부 (121B) 에는 차륜 (도시 생략) 의 부착부 (121d) (자세한 것은 도시 생략) 가 형성되어 있다.

축방향 홈 (121a) 은 피스톤 (130) 의 안쪽 둘레에 형성된 돌기 (130a) 를 축방향으로 안내하는 가이드 수단으로서, 차축 허브 (120) 에 있어서의 회전축부 (121A) 의 바깥 둘레에 형성되어 있다. 흡입 통로 (121b) 는 피스톤 (130) 과 실린더 부재 (150) 사이에 형성된 펌프실 (Ro) 로 공기를 도입 (흡입) 하기 위한 것으로서, 그 내부에는 흡입 체크 밸브 (Vi) 가 개재되어 있다. 토출 통로 (121c) 는 펌프실 (Ro) 로부터 공기를 도출 (토출) 하기 위한 것으로서, 그 내부에는 토출 체크 밸브 (Vo) 가 개재되어 있다. 또한, 펌프실 (Ro) 로부터 토출되는 가압 공기는 차축 허브 (120) 에 장착된 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 로 공급할 수 있다.

피스톤 (130) 은 차축 허브 (120) 의 회전축부 (121A) 밖에서 실린더 부재 (150) 내에 수용되어 있고, 상기한 돌기 (130a) 를 가짐과 함께, 피스톤 직경 방향으로 연장되어 캠 종동자 (142) 와 스프링 (143) 과 홀더 (144) 를 부착하기 위한 부착 구멍 (130b) 을 갖고 있다. 이 피스톤 (130) 은, 돌기 (130a) 에서 회전축부 (121A) 의 축방향 홈 (121a) 에 일체 회전 가능하게 또한 축방향으로 왕복동 가능하게 끼워 맞추어져 있고, 차축 허브 (120) 의 회전축부 (121A) 에 대하여 동축적으로 일체 회전 가능하게 또한 축방향으로 왕복동 가능하게 장착되어 있다.

또, 피스톤 (130) 은 안쪽 둘레에서 차축 허브 (120) 의 회전축부 (121A) 에 1 쌍의 고리형 시일 부재 (131, 132) 를 통해 끼워 맞춰짐과 함께, 바깥 둘레에서 실린더 부재 (150) 의 실린더 내 구멍 (150a) 에 1 쌍의 고리형 시일 부재 (133, 134) 를 통해 삽입되어 있고, 회전축부 (121A) 의 바깥 둘레에서 실린더 부재 (150) 내에 상기한 펌프실 (Ro) 을 형성함과 함께 대기실 (Ra) 을 형성하고 있다. 또한, 대기실 (Ra) 은 회전축부 (121A) 에 형성된 연통로 (121e) 와 상기한 흡입 통로 (121b) 의 흡입 체크 밸브 (Vi) 로부터 대기측 부분을 통과하여 대기로 연통하고 있다.

1 쌍의 고리형 시일 부재 (131, 132) 는 회전축부 (121A) 의 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 피스톤 (130) 의 축방향 단부에서 피스톤 (130) 과 회전축부 (121A) 사이에 개재되어 있으며, 피스톤 (130) 과 회전축부 (121A) 사이를 기밀하게 및 액밀하게 시일하고 있다. 1 쌍의 고리형 시일 부재 (133, 134) 는 회전축부 (121A) 의 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 피스톤 (130) 의 축방향 단부에서 피스톤 (130) 과 실린더 부재 (150) 사이에 개재되어 있으며, 피스톤 (130) 과 실린더 부재 (150) 사이를 기밀하게 및 액밀하게 시일하고 있다.

실린더 부재 (150) 는 원통상으로 형성되어 있고, 원통 지지부 (111) 내에서 차축 허브 (120) 의 회전축부 (121A) 바깥 둘레에 1 쌍의 고리형 시일 부재 (151, 152) 를 통해 끼워 맞추어져 있으며, 원통 지지부 (111) 와 차축 허브 (120) 의 회전축부 (121A) 사이에 개재되어 있다. 이 실린더 부재 (150) 는 회전축부 (121A) 에 대하여 동축적으로 배치되어 있고, 원통 지지부 (111) 에 일체적으로 (축방향으로 이동 불능 또한 회전 불능하게) 형성되어 있으며, 안쪽 둘레에 피스톤 (130) 을 회전축부 (121A) 의 축방향에서 왕복동 가능하게 수용하는 실린더 내 구멍 (150a) 을 갖고, 바깥 둘레에 고리형 홈 (150b) 을 갖고 있다.

고리형 홈 (150b) 은 원통 지지부 (111) 와 실린더 부재 (150) 사이에 고리형 공간 (R11) 을 형성하고 있다. 이 고리형 공간 (R11) 은 실린더 부재 (150) 에 형성된 연통 구멍 (150c) 을 통해 1 쌍의 고리형 시일 부재 (114, 151) 사이에 형성된 고리형 공간 (R12) 으로 연통하고, 실린더 부재 (150) 에 형성된 연통 구멍 (150d) 을 통과하여 1 쌍의 고리형 시일 부재 (115, 152) 사이에 형성된 고리형 공간 (R13) 으로 연통하고 있다. 각 고리형 공간 (R11, R12, R13) 은 소요량의 윤활유를 수용하는 오일실로서, 이 오일실에 수용된 윤활유는 베어링 (112, 113), 고리형 시일 부재 (114, 115, 151, 152) 로 공급됨과 함께, 실린더 부재 (150) 에 형성된 연통 구멍 (150e) 을 통해 원통 캠 (141) 과 캠 종동자 (142) 의 걸어맞춤 부와 피스톤 (130) 의 슬라이딩부 등에도 공급되도록 되어 있다.

원통 캠 (141) 은 실린더 부재 (150) 의 안쪽 둘레에 일체적으로 형성되어 있고, 회전축부 (121A) 에 대하여 동축적으로 배치되어 있다. 또, 원통 캠 (141) 은 고리형으로서 회전축부 (121A) 의 축방향으로 변동이 있는 캠홈 (141a) 을 갖고 있고 캠 종동자 (142) 가 끼워 맞추어져 있다. 캠홈 (141a) 은 캠 종동자 (142) 로부터 축방향의 하중 (도 2 의 상하 방향 하중) 과 직경 방향의 하중 (도 2 의 좌우 방향 하중) 을 받는 캠 면을 갖고 있고, 이 캠 면은 단면 형상이 V 자 형상으로서, 회전축부 (121A) 의 둘레 방향에서 짝수 주기 (예를 들어, 2 주기) 로 형성되어 있다.

캠 종동자 (142) 는 피스톤 (130) 의 부착 구멍 (130b) 에 장착된 홀더 (144) 에 회전 자유롭게 장착된 볼로서, 스프링 (143) 에 의해 피스톤 직경 외방으로 탄성 지지되고 캠홈 (141a) 에 걸어맞춤되어 있다. 스프링 (143) 은 캠 종동자 (142) 와 홀더 (144) 사이에 개재되어 있고, 캠 종동자 (142) 를 피스톤 직경 외방을 향하여 탄성 지지하고 있다. 홀더 (144) 는 저부 실린더상으로 형성되어 있고, 피스톤 (130) 의 부착 구멍 (130b) 에 피스톤 직경 방향으로 이동 가능하게 형성되어 있다.

상기와 같이 구성한 제 2 실시형태의 압력 생성 장치 (AP2) 에 있어서는, 차축 허브 (120) 가 원통 지지부 (111) 에 대하여 회전하면, 피스톤 (130) 과 캠 종동자 (142) 가 차축 허브 (120) 와 일체적으로 회전하고 원통 캠 (141) 에 대하여 상대 회전하여 축방향으로 이동한다. 이 때문에, 차축 허브 (120) 의 회전 운 동을 피스톤 (130) 의 왕복동으로 변환시킬 수 있고, 피스톤 (130) 의 왕복동에 의해 펌프실 (Ro) 의 용적을 증대·감소시킬 수 있으며, 흡입 체크 밸브 (Vi) 를 개재한 흡입 통로 (121b) 를 통과하여 공기를 펌프실 (Ro) 로 흡입하고, 펌프실 (Ro) 로부터 토출 체크 밸브 (Vo) 를 개재한 토출 통로 (121c) 를 통해 공기를 토출할 수 있으며, 이 토출 공기 (가압 공기) 를 차축 허브 (120) 에 장착되는 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 로 공급할 수 있다.

그런데, 이 제 2 실시형태의 압력 생성 장치 (AP2) 에 있어서는, 차축 허브 (120) 의 회전축부 (121A) 가 원통 지지부 (111) 내에서 베어링 (112, 113) 을 통해 회전 가능하게 지지되고, 이 차축 허브 (120) 의 회전축부 (121A) 에 대하여 피스톤 (130) 이 동축적으로 일체 회전 가능하게 또한 축방향에서 왕복동 가능 (펌프 작동 가능) 하게 장착되어 회전축부 (121A) 에 노정 (露呈) 되는 펌프실 (Ro) 을 형성하고 있다. 이 때문에, 회전 밸런스의 균형을 도모하기 위하여 차축 허브 (120) 에 밸런스 웨이트를 형성할 필요가 없을 뿐만 아니라, 당해 압력 생성 장치 (AP2) 를 원통 지지부 (111) 내에서 컴팩트하게 구성할 수 있어, 당해 압력 생성 장치 (AP2) 의 소형화가 가능하다.

또 이 제 2 실시형태의 압력 생성 장치 (AP2) 에 있어서는, 차축 허브 (120) 의 회전축부 (121A) 가 회전축부 (121A) 의 축방향에서 소정의 간격으로 배치된 1 쌍의 베어링 (112, 113) 을 통해 원통 지지부 (111) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 때문에, 원통 지지부 (111) 에 대한 차축 허브 (120) 의 지지 강성을 1 쌍의 베어링 (112, 113) 에 의해 확보할 수 있다. 또, 1 쌍의 베어링 (112, 113) 사이에 운동 변환 기구로서의 원통 캠 (141) 과 캠 종동자 (142) 가 개재되어 있다. 이 때문에, 1 쌍의 베어링 (112, 113) 사이의 스페이스를 운동 변환 기구의 수용 스페이스로서 유효하게 활용할 수 있어, 당해 압력 생성 장치 (AP2) 를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

또 이 제 2 실시형태의 압력 생성 장치 (AP2) 에 있어서는, 차축 허브 (120) 의 회전축부 (121A) 와 원통 지지부 (111) 사이에, 실린더 부재 (150) 와 양 베어링 (112, 113) 을 회전축부 (121A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 1 쌍의 베어링 (112, 113) 을 밀봉하는 1 쌍의 고리형 시일 부재 (114, 115) 가 개재되어 있다. 이 때문에, 1 쌍의 고리형 시일 부재 (114, 115) 에 의해 1 쌍의 베어링 (112, 113) 을 밀봉할 수 있음과 함께, 운동 변환 기구로서의 원통 캠 (141) 과 캠 종동자 (142) 를 밀봉할 수 있고, 시일 부재의 공용화에 의해 당해 압력 생성 장치 (AP2) 의 컴팩트화, 저비용화가 가능하다.

또 이 제 2 실시형태의 압력 생성 장치 (AP2) 에 있어서는, 고리형 시일 부재 (114, 115, 131∼134, 151, 152) 에 의해 밀봉되고 소요량의 작동유가 수용되는 오일실 (고리형 공간 (R12, R13)) 에 베어링 (112, 113) 이 수용됨과 함께, 오일실 (고리형 공간 (R11)) 로부터 연통 구멍 (150e) 을 통해 원통 캠 (141) 과 캠 종동자 (142) 의 걸어맞춤부나 피스톤 (130) 의 슬라이딩부 등에 윤활유를 공급할 수 있다. 이 때문에, 각 슬라이딩부의 윤활성이 확보되고, 각 슬라이딩부에서의 슬라이딩 저항의 저감, 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

상기한 제 2 실시형태의 압력 생성 장치 (AP2) 에 있어서는, 피스톤 (130) 의 바깥 둘레에 형성된 캠 종동자 (142) 와, 실린더 부재 (150) 의 안쪽 둘레에 형성된 원통 캠 (141) 에 의해, 차축 허브 (120) 의 원통 지지부 (111) 에 대한 회전 운동을 피스톤 (130) 의 왕복 운동으로 변환시키는 운동 변환 기구 (내접 캠식 운동 변환 기구) 를 구성하였으나, 도 3 에 나타낸 변형 실시형태와 같이, 피스톤 (130) 의 바깥 둘레에 형성된 원통 캠 (141) 과, 실린더 부재 (150) 의 안쪽 둘레에 형성된 캠 종동자 (142) 에 의해, 차축 허브 (120) 의 원통 지지부 (111) 에 대한 회전 운동을 피스톤 (130) 의 왕복 운동으로 변환시키는 운동 변환 기구 (외접 캠식 운동 변환 기구) 를 구성하여 실시할 수도 있다.

또, 상기한 제 2 실시형태의 압력 생성 장치 (AP2) 에 있어서는, 피스톤 (130) 의 안쪽 둘레에 돌기 (130a) 를 형성함과 함께, 회전축부 (121A) 의 바깥 둘레에 축방향 홈 (121a) 을 형성하고, 돌기 (130a) (피스톤 (130)) 가 축방향 홈 (121a) (회전축부 (121A)) 으로 일체 회전 가능하게 또한 축방향으로 왕복동 가능하게 끼워 맞춰지도록 구성하여 실시하였으나, 도 3 에 나타낸 변형 실시형태와 같이, 피스톤 (130) 의 안쪽 둘레에 축방향 홈 (130c) 을 형성함과 함께, 회전축부 (121A) 의 바깥 둘레에 돌기 (121f) 를 형성하고, 돌기 (121f) (회전축부 (121A)) 에 대하여 축방향 홈 (130c) (피스톤 (130)) 이 일체 회전 가능하게 또한 축방향으로 왕복동 가능하게 끼워 맞춰지도록 구성하여 실시할 수도 있다.

도 4 및 도 5 는 본 발명에 의한 압력 생성 장치의 제 3 실시형태를 나타내고 있고, 이 제 3 실시형태의 압력 생성 장치 (AP3) 는, 차량에 있어서의 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 에 가압 공기를 공급할 수 있는 공기압 생성 장치로서, 지지 부재로서의 너클의 일부인 원통 지지부 (211) 와, 회전체로서의 차축 허브 (220) 와, 펌프 작동체로서의 2 개의 피스톤 (230) 을 구비함과 함께, 차축 허브 (220) 의 원통 지지부 (211) 에 대한 회전 운동을 각 피스톤 (230) 의 왕복 운동으로 변환시키는 운동 변환 기구로서의 캠 부재 (241) 및 2 개의 캠 종동자 (242) 를 구비하고 있다.

원통 지지부 (211) 는 축선 (Lo) 을 중심으로 하는 원통 형상으로 형성되어 있고, 축선 (Lo) 주위에 회전 불능이며, 그 내부에는 차축 허브 (220) 의 회전축부 (221A) 가 1 쌍의 베어링 (212, 213) 과 1 쌍의 고리형 시일 부재 (214, 215) 를 통해 축선 (Lo) 주위에 회전 가능하게 또한 액밀하게 지지되어 있다. 1 쌍의 베어링 (212, 213) 은, 회전축부 (221A) 의 축방향 (축선 (Lo) 을 따른 방향) 으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 캠 부재 (241) 를 회전축부 (221A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 원통 지지부 (211) 와 회전축부 (221A) 사이에 개재되어 있으며, 차축 허브 (220) 를 원통 지지부 (211), 즉 너클에 대하여 회전 가능하게 하고 있다. 1 쌍의 고리형 시일 부재 (214, 215) 는, 회전축부 (221A) 의 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 캠 부재 (241) 와 양 베어링 (212, 213) 을 회전축부 (221A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 원통 지지부 (211) 와 회전축부 (221A) 사이에 개재되어 있고, 원통 지지부 (211) 와 회전축부 (221A) 사이를 액밀하게 시일하고 있다.

차축 허브 (220) 는 허브 본체 (221) 와, 이 허브 본체 (221) 의 하단부 바깥 둘레에 액밀하게 나선 장착된 슬리브 (222) 에 의해 구성되어 있다. 허브 본체 (221) 는 회전축부 (221A) 와 고리형 플랜지부 (221B) 를 구비하고 있고, 회전축부 (221A) 에는 1 쌍 2 개의 실린더 내 구멍 (221a) 이 형성되고, 고리형 플랜지부 (221B) 에는 차륜 (도시 생략) 의 부착부 (221b) (자세한 것은 도시 생략) 가 형성되며, 회전축부 (221A) 와 고리형 플랜지부 (221B) 에는 흡입 통로 (221c) 와 토출 통로 (221d) 가 형성되어 있다.

각 실린더 내 구멍 (221a) 은, 차축 허브 (220) 에 있어서의 회전축부 (221A) 의 둘레 방향에서 180 도의 간격으로 회전축부 (221A) 의 직경 방향으로 형성되어 있고, 피스톤 (230) 이 회전축부 (221A) 의 직경 방향에서 왕복동 가능하게 수용되어 있어, 피스톤 (230) 과 함께 회전축부 (221A) 내에 펌프실 (Ro) 을 형성하고 있다. 또한, 각 펌프실 (Ro) 은 회전축부 (221A) 에 형성된 연통 구멍 (221e) 을 통해 서로 연통하고 있다.

흡입 통로 (221c) 는 펌프실 (Ro) 로 공기를 도입 (흡입) 하기 위한 것으로서, 그 내부에는 흡입 체크 밸브 (Vi) 가 개재되어 있다. 토출 통로 (221d) 는 펌프실 (Ro) 로부터 공기를 도출 (토출) 하기 위한 것으로서, 그 내부에는 토출 체크 밸브 (Vo) 가 개재되어 있다. 또한, 펌프실 (Ro) 로부터 토출되는 가압 공기는 차축 허브 (220) 에 장착되는 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 로 공급할 수 있다.

각 피스톤 (230) 은, 원주상으로 형성되어 있고, 차축 허브 (220) 에 있어서의 회전축부 (221A) 의 실린더 내 구멍 (221a) 에 고리형 시일 부재 (231) 를 통해 삽입되어 있고, 차축 허브 (220) 의 회전축부 (221A) 에 대하여 일체 회전 가능하 게 또한 실린더축 방향으로 왕복동 가능하게 장착되어 있다. 또, 각 피스톤 (230) 에는 압축 코일 스프링 (243) 의 일부를 수용하는 오목부 (230a) 가 형성되어 있다. 각 고리형 시일 부재 (231) 는 각 피스톤 (230) 의 바깥 둘레에 형성된 고리형 홈에 장착되어 있고, 피스톤 (230) 과 회전축부 (221A) 사이를 기밀하게 및 액밀하게 시일하고 있다.

캠 부재 (241) 는 원통 지지부 (211) 에 일체적으로 (축방향으로 이동 불능 또한 회전 불능하게) 형성된 원통 캠으로서, 회전축부 (221A) 에 대하여 동축적으로 배치되어 있다. 또, 캠 부재 (241) 는 안쪽 둘레에 타원형상의 캠 면 (241a) 을 갖고 있고, 동 캠 면 (241a) 에는 각 캠 종동자 (242) 가 걸어맞춤되어 있다. 캠 면 (241a) 은 원통 지지부 (211) 에 대하여 회전축부 (221A) 가 일회전하는 동안에, 각 캠 종동자 (242) 와 각 피스톤 (230) 을 피스톤 축방향으로 2 왕복시킬 수 있다.

각 캠 종동자 (242) 는, 피스톤 (230) 의 실린더 내 구멍 (221a) 으로부터 외방으로 돌출하는 외단부 (230b) 에 회전 자유롭게 장착된 볼로서, 외단부에서 캠 부재 (241) 의 캠 면 (241a) 에 전동 가능하게 걸어맞춤되어 있고, 캠 부재 (241) 에 대하여 상대 회전함으로써 피스톤 (230) 과 함께 피스톤 축방향으로 이동할 수 있다. 또, 각 캠 종동자 (242) 등을 수용하는 고리형 공간 (R21) 은 각 시일 부재 (214, 215, 231, 231) 에 의해 밀봉되어 있고, 내부에는 베어링 (212, 213), 캠 부재 (241), 각 캠 종동자 (242), 각 피스톤 (230) 등을 윤활하기 위한 윤활유가 소요량 수용되어 있다.

또 이 제 3 실시형태에 있어서는, 양 피스톤 (230) 의 왕복동에 따른 고리형 공간 (R21) 의 용적 변화량을 저감시키는 용적 변화량 저감 수단으로서의 에어 챔버 (R22) (도 5 참조) 가 대향하여 형성되어 있다. 각 에어 챔버 (R22) 는 고리형 공간 (R21) 의 용적 감소에 따라 용적이 감소되고, 고리형 공간 (R21) 의 용적 증대에 따라 용적이 증대되는 것으로서, 회전축부 (221A) 의 바깥 둘레에 일체 회전 가능하게 장착된 공기 주머니 (250) 에 의해 형성되어 있다. 각 공기 주머니 (250) 는 고무 등의 탄성 및 기밀성을 갖는 재료에 의해 형성되어 있고, 내부에는 압축 공기가 밀봉되어 있으며, 고리형 공간 (R21) 의 용적이 감소되어 내부 압력이 상승됨에 따라 수축되고, 고리형 공간 (R21) 의 용적이 증대되어 내부 압력이 저하됨에 따라 팽창된다. 이 때문에, 작동시에 있어서의 고리형 공간 (R21) 내의 압력 증감을 줄여서 이에 따른 펌프 로스를 저감시킬 수 있다.

상기와 같이 구성한 제 3 실시형태의 압력 생성 장치 (AP3) 에 있어서는, 차축 허브 (220) 가 원통 지지부 (211) 에 대하여 회전하면, 각 피스톤 (230) 과 각 캠 종동자 (242) 가 차축 허브 (220) 와 일체적으로 회전하고 캠 부재 (241) 에 대하여 상대 회전하여 피스톤 축방향으로 이동한다. 이 때문에, 차축 허브 (220) 의 회전 운동을 각 피스톤 (230) 의 왕복동으로 변환시킬 수 있고, 각 피스톤 (230) 의 왕복동에 의해 펌프실 (Ro) 의 용적을 증대·감소시킬 수 있으며, 흡입 체크 밸브 (Vi) 를 개재한 흡입 통로 (211c) 와 연통 구멍 (221e) 을 통해 공기를 각 펌프실 (Ro) 로 흡입하고, 각 펌프실 (Ro) 로부터 연통 구멍 (221e) 과 토출 체크 밸브 (Vo) 를 개재한 토출 통로 (211d) 를 통해 공기를 토출할 수 있고, 이 토 출 공기 (가압 공기) 를 차축 허브 (220) 에 장착된 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 로 공급할 수 있다.

그런데, 이 제 3 실시형태의 압력 생성 장치 (AP3) 에 있어서는, 차축 허브 (220) 의 회전축부 (221A) 가 원통 지지부 (211) 내에서 베어링 (212, 213) 을 통해 회전 가능하게 지지되고, 이 차축 허브 (220) 의 회전축부 (221A) 에 대하여 각 피스톤 (230) 이 일체 회전 가능하게 또한 축방향으로 왕복동 가능 (펌프 작동 가능) 하게 장착되어 회전축부 (221A) 에 노정되는 펌프실 (Ro) 을 형성하고 있다. 이 때문에, 회전 밸런스의 균형을 도모하기 위하여 차축 허브 (220) 에 밸런스 웨이트를 형성할 필요가 없을 뿐만 아니라, 당해 압력 생성 장치 (AP3) 를 원통 지지부 (211) 내에서 컴팩트하게 구성할 수 있어, 당해 압력 생성 장치 (AP3) 의 소형화가 가능하다.

또 이 제 3 실시형태의 압력 생성 장치 (AP3) 에 있어서는, 차축 허브 (220) 의 회전축부 (221A) 가, 회전축부 (221A) 의 축방향에서 소정의 간격으로 배치된 1 쌍의 베어링 (212, 213) 을 통해 원통 지지부 (211) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 이 때문에, 원통 지지부 (211) 에 대한 차축 허브 (220) 의 지지 강성을 1 쌍의 베어링 (212, 213) 에 의해 확보할 수 있다. 또, 1 쌍의 베어링 (212, 213) 사이에 운동 변환 기구로서의 캠 부재 (241) 와 캠 종동자 (242) 가 개재되어 있다. 이 때문에, 1 쌍의 베어링 (212, 213) 사이의 스페이스를 운동 변환 기구의 수용 스페이스로서 유효하게 활용할 수 있어, 당해 압력 생성 장치 (AP3) 를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

또 이 제 3 실시형태의 압력 생성 장치 (AP3) 에 있어서는, 차축 허브 (220) 의 회전축부 (221A) 와 원통 지지부 (211) 사이에, 캠 부재 (241) 와 양 베어링 (212, 213) 을 회전축부 (221A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 1 쌍의 베어링 (212, 213) 을 밀봉하는, 1 쌍의 고리형 시일 부재 (214, 215) 가 개재되어 있다. 이 때문에, 1 쌍의 고리형 시일 부재 (214, 215) 에 의해 1 쌍의 베어링 (212, 213) 을 밀봉할 수 있음과 함께, 운동 변환 기구로서의 캠 부재 (241) 와 캠 종동자 (242) 를 밀봉할 수 있고, 시일 부재의 공용화에 의해 당해 압력 생성 장치 (AP3) 의 컴팩트화, 저비용화가 가능하다.

또 이 제 3 실시형태의 압력 생성 장치 (AP3) 에 있어서는, 각 피스톤 (230) 과 차축 허브 (220) 의 회전축부 (221A) 사이를 액밀하게 시일하는 고리형 시일 부재 (231) 가 형성됨과 함께, 차축 허브 (220) 의 회전축부 (221A) 와 원통 지지부 (211) 사이를 액밀하게 시일하는 고리형 시일 부재 (214, 215) 가 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 이들 시일 부재 (214, 215, 231, 231) 에 의해 밀봉되어 소요량의 작동유가 수용되는 고리형 공간 (R21) 에는 베어링 (212, 213), 캠 부재 (241), 각 캠 종동자 (242), 각 피스톤 (230) 등이 수용되어 있다. 이 때문에, 각 슬라이딩부의 윤활성이 확보되고, 각 슬라이딩부에서의 슬라이딩 저항의 저감, 내구성의 향상을 도모할 수 있다.

도 6 은 본 발명에 의한 압력 생성 장치의 제 4 실시형태를 나타내고 있고, 이 제 4 실시형태의 압력 생성 장치 (AP4) 는, 차량에 있어서의 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 에 가압 공기를 공급할 수 있는 공기압 생성 장치로서, 지지 부 재로서의 너클의 일부인 원통 지지부 (311) 와, 회전체로서의 차축 허브 (320) 와, 펌프 작동체로서의 원주상의 피스톤 (330) 을 구비함과 함께, 차축 허브 (320) 의 원통 지지부 (311) 에 대한 회전 운동을 피스톤 (330) 의 왕복 운동으로 변환시키는 운동 변환 기구로서의 캠 부재 (341) 및 2 개의 캠 종동자 (342) 와, 캠 종동자 (342) 를 회전 자유롭게 지지하는 샤프트 (343) 를 구비하고 있다.

원통 지지부 (311) 는 축선 (Lo) 을 중심으로 하는 원통 형상으로 형성되어 있고, 축선 (Lo) 주위에 회전 불능이며, 그 내부에는 차축 허브 (320) 의 회전축부 (321A) 가 1 쌍의 베어링 (312, 313) 과 1 쌍의 고리형 시일 부재 (314, 315) 를 통해 축선 (Lo) 주위에 회전 가능하게 또한 액밀하게 지지되어 있다. 1 쌍의 베어링 (312, 313) 은, 회전축부 (321A) 의 축방향 (축선 (Lo) 을 따른 방향) 으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 캠 부재 (341) 를 회전축부 (321A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 원통 지지부 (311) 와 회전축부 (321A) 사이에 개재되어 있고, 차축 허브 (320) 를 원통 지지부 (311), 즉 너클에 대하여 회전 가능하게 하고 있다. 1 쌍의 고리형 시일 부재 (314, 315) 는, 회전축부 (321A) 의 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 캠 부재 (341) 와 양 베어링 (312, 313) 을 회전축부 (321A) 의 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 원통 지지부 (311) 와 회전축부 (321A) 사이에 개재되어 있고, 원통 지지부 (311) 와 회전축부 (321A) 사이를 액밀하게 시일하고 있다.

차축 허브 (320) 는 허브 본체 (321) 와, 이 허브 본체 (321) 의 도시 하단부 바깥 둘레에 액밀하게 나선 장착된 슬리브 (322) 에 의해 구성되어 있다. 허브 본체 (321) 는 회전축부 (321A) 와 고리형 플랜지부 (321B) 를 구비하고 있고, 회전축부 (321A) 에는 1 쌍의 축방향 긴 구멍 (321a) 과 실린더 내 구멍 (321b) 이 형성되고, 고리형 플랜지부 (321B) 에는 차륜 (도시 생략) 의 부착부 (321c) (자세한 것은 도시 생략) 가 형성되고, 회전축부 (321A) 와 고리형 플랜지부 (321B) 에는 흡입 통로 (321d) 와 토출 통로 (321e) 가 형성되어 있다.

1 쌍의 축방향 긴 구멍 (321a) 은, 피스톤 (330) 과 캠 종동자 (342) 와 샤프트 (343) 를 차축 허브 (320) 와 일체 회전 가능하게 또한 축방향으로 왕복동 가능하게 안내하는 가이드 수단으로서, 회전축부 (321A) 의 축방향으로 연장되어 있고, 차축 허브 (320) 에 있어서의 회전축부 (321A) 의 둘레 방향에서 180 도의 간격으로 형성되어 있다. 실린더 내 구멍 (321b) 은 회전축부 (321A) 의 축방향으로 연장되어 있고, 피스톤 (330) 을 수용하고 있으며 피스톤 (330) 과 함께 회전축부 (321A) 내에 펌프실 (Ro) 을 형성하고 있다. 흡입 통로 (321d) 는 펌프실 (Ro) 로 공기를 도입 (흡입) 하기 위한 것으로서, 그 내부에는 흡입 체크 밸브 (Vi) 가 개재되어 있다. 토출 통로 (321e) 는 펌프실 (Ro) 로부터 공기를 도출 (토출) 하기 위한 것으로서, 그 내부에는 토출 체크 밸브 (Vo) 가 개재되어 있다. 또한, 펌프실 (Ro) 로부터 토출되는 가압 공기는 차축 허브 (320) 에 장착된 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 로 공급할 수 있다.

피스톤 (330) 은, 차축 허브 (320) 에 있어서의 회전축부 (321A) 의 실린더 내 구멍 (321b) 에 1 쌍의 고리형 시일 부재 (331, 332) 를 통해 삽입되어 있고, 차축 허브 (320) 의 회전축부 (321A) 에 대하여 동축적으로 일체 회전 가능하게 또 한 축방향으로 왕복동 가능하게 장착되어 있다. 또, 피스톤 (330) 에는 고리형 홈 (330a) 과 피스톤 직경 방향으로 연장되는 관통 구멍 (330b) 이 형성되어 있다. 1 쌍의 고리형 시일 부재 (331, 332) 는 피스톤 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 피스톤 (330) 의 축방향 단부에서 피스톤 (330) 과 회전축부 (321A) 사이에 개재되어 있고, 피스톤 (330) 과 회전축부 (321A) 사이를 기밀하게 및 액밀하게 시일하고 있다.

고리형 홈 (330a) 은 1 쌍의 고리형 시일 부재 (331, 332) 사이에서 피스톤 (330) 의 바깥 둘레에 형성되어 있고, 피스톤 (330) 과 회전축부 (321A) 사이에 고리형 공간 (R1) 을 형성하고 있다. 이 고리형 공간 (R1) 은, 회전축부 (321A) 에 형성된 각 축방향 긴 구멍 (321a) 을 통과하여 1 쌍의 고리형 시일 부재 (314, 315) 사이에 형성된 고리형 공간 (R2) 으로 연통하고 있다. 각 고리형 공간 (R1, R2) 은 피스톤 (330) 이 축방향으로 왕복동하여도 용적이 변화되지 않는 것으로서, 4 개의 시일 부재 (314, 315, 331, 332) 에 의해 밀봉되어 있다. 또, 고리형 공간 (R1, R2) 등은 소요량의 윤활유를 수용하는 오일실로서, 이 오일실에는 베어링 (312, 313), 캠 부재 (341), 캠 종동자 (342), 샤프트 (343) 등이 수용되어 있다.

캠 부재 (341) 는 원통 지지부 (311) 에 일체적으로 (축방향으로 이동 불능 또한 회전 불능하게) 형성된 원통 캠으로서, 축방향에서 연접한 1 쌍의 캠 슬리브 (341A, 341B) 에 의해 구성되어 있고, 회전축부 (321A) 에 대하여 동축적으로 배치되어 있다. 또, 캠 부재 (341) 는 고리형으로서 축방향으로 변동이 있는 캠부 (341a) 를 갖고 있고, 동 캠부 (341a) 는 캠홈으로서 캠 종동자 (342) 가 끼워 맞추어져 있다. 캠부 (341a) 는 캠 종동자 (342) 로부터 축방향의 하중 (도 6 의 상하 방향 하중) 과 직경 방향의 하중 (도 6 의 좌우 방향 하중) 을 받는 캠 면을 갖고 있고, 이 캠 면은 단면 형상이 V 자 형상으로서 회전축부 (321A) 의 둘레 방향에서 짝수 주기 (예를 들어, 2 주기) 로 형성되어 있다.

각 캠 종동자 (342) 는 피스톤 (330) 내에서 2 분할된 샤프트 (343) 의 피스톤 직경 방향 외단에 롤러 (344) 를 통해 회전 자유롭게 장착된 볼로서, 축선 (Lo) 에 직교하는 피스톤 직경 방향 단부에서 캠부 (캠홈) (341a) 에 걸어맞춤되어 있고, 캠 부재 (341) 에 대하여 상대 회전함으로써 샤프트 (343) 와 함께 회전축부 (321A) 의 축방향 (도 6 의 상하 방향) 으로 이동할 수 있다.

샤프트 (343) 는 피스톤 (330) 의 관통 구멍 (330b) 에 피스톤 (330) 의 직경 방향 (관통 구멍 (330b) 의 축방향) 에서 이동 가능하게 장착된 하중 전달자로서, 각 소직경 단부에는 롤러 (344) 가 장착되어 있고, 회전축부 (321A) 의 축방향 긴 구멍 (321a) 에 대해서는, 각 롤러 (344) 에 의해 회전축부 (321A) 의 축방향에서 이동 가능하게 또한 회전 방향에서 이동 불능하게 관통하고 있다. 또, 샤프트 (343) 는 내부에 장착된 압축 코일 스프링 (345) 에 의해 피스톤 직경 외방을 향하여 탄성 지지되어 있다.

각 롤러 (344) 는, 샤프트 (343) 의 소직경 단부에 회전 가능하게 끼워 맞추어진 상태에서 회전축부 (321A) 의 축방향 긴 구멍 (321a) 에 전동 가능하게 끼워 맞추어져 있고, 캠 종동자 (342) 의 축방향 이동에 수반하여 회전축부 (321A) 의 축방향 긴 구멍 (321a) 을 따라 전동할 수 있다. 또, 각 롤러 (344) 는 외단에 반구 오목상의 수승부 (受承部) 를 갖고 있고, 이 수승부에서 캠 종동자 (볼) (342) 를 전동 가능하게 지지하고 있다.

압축 코일 스프링 (345) 은, 샤프트 (343) 와 롤러 (344) 를 통해 각 캠 종동자 (342) 를 캠 부재 (341) 의 캠부 (캠홈) (341a) 를 향하여 피스톤 (330) 의 직경 방향으로 압압하는 압압 수단으로서, 샤프트 (343) 에 형성된, 바닥이 있는 부착 구멍에 소정의 예비 하중을 부여한 상태에서 장착되어 있다.

상기와 같이 구성한 제 4 실시형태의 압력 생성 장치 (AP4) 에 있어서는, 차축 허브 (320) 가 원통 지지부 (311) 에 대하여 회전하면, 피스톤 (330) 과 샤프트 (343) 와 캠 종동자 (342) 가 차축 허브 (320) 와 일체적으로 회전하고 캠 부재 (341) 에 대하여 상대 회전하여 축방향으로 이동한다. 이 때문에, 차축 허브 (320) 의 회전 운동을 피스톤 (330) 의 왕복동으로 변환시킬 수 있고, 피스톤 (330) 의 왕복동에 의해 펌프실 (Ro) 의 용적을 증대·감소시킬 수 있으며, 흡입 체크 밸브 (Vi) 를 개재한 흡입 통로 (321d) 를 통해 공기를 펌프실 (Ro) 로 흡입하고, 펌프실 (Ro) 로부터 토출 체크 밸브 (Vo) 를 개재한 토출 통로 (321e) 를 통과하여 공기를 토출할 수 있고, 이 토출 공기 (가압 공기) 를 차축 허브 (320) 에 장착되는 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 로 공급할 수 있다.

그런데, 이 제 4 실시형태의 압력 생성 장치 (AP4) 에 있어서는, 차축 허브 (320) 의 회전축부 (321A) 가 원통 지지부 (311) 내에서 베어링 (312, 313) 을 통해 회전 가능하게 지지되고, 이 차축 허브 (320) 의 회전축부 (321A) 에 대하여 피 스톤 (330) 이 동축적으로 일체 회전 가능하게 또한 축방향에서 왕복동 가능 (펌프 작동 가능) 하게 장착되어 회전축부 (321A) 에 노정되는 펌프실 (Ro) 을 형성하고 있다. 이 때문에, 회전 밸런스의 균형을 도모하기 위하여 차축 허브 (320) 에 밸런스 웨이트를 형성할 필요가 없을 뿐만 아니라, 당해 압력 생성 장치 (AP4) 를 원통 지지부 (311) 내에서 컴팩트하게 구성할 수 있어, 당해 압력 생성 장치 (AP4) 의 소형화가 가능하다.

또 이 제 4 실시형태에 있어서는, 압축 코일 스프링 (345) 이 각 캠 종동자 (342) 를 캠 부재 (341) 의 캠부 (캠홈) (341a) 를 향하여 압압하고 있기 때문에, 각 캠 종동자 (342) 와 캠 부재 (341) 의 캠부 (캠홈) (341a) 사이에서 발생하는 피스톤 (330) 의 축방향 및 직경 방향의 간극 (백래시(backlash)) 을 억제할 수 있고, 동 간극에 기인하는 운동 변환 로스를 억제할 수 있어, 운동 변환 효율을 향상시킬 수 있다.

또 이 제 4 실시형태에 있어서는, 피스톤 (330) 과 각 캠 종동자 (342) 를 회전축부 (321A) 와 일체 회전 가능하게 또한 축선 방향으로 왕복동 가능하게 안내하는 축방향 긴 구멍 (321a) 이 회전축부 (321A) 에 형성되어 있고, 피스톤 (330) 이 회전축부 (321A) 에 대하여 일체 회전 가능하게 또한 축선 방향으로 왕복동 가능하게 장착되어 있다. 이 때문에, 피스톤 (330) 과 회전축부 (321A) 사이에 개재한 고리형 시일 부재 (331, 332) 에는 회전력이 작용하지 않아, 그 내구성을 향상시킬 수 있다.

또 이 제 4 실시형태에 있어서는, 피스톤 (330) 에 형성된 샤프트 (343) 에 각 롤러 (344) 가 회전 가능하게 지지되고, 각 롤러 (344) 에 캠 종동자 (342) 가 전동 가능하게 지지되며, 캠 부재 (341) 의 캠부 (캠홈) (341a) 에 걸어맞춤되어 있다. 이 때문에, 각 롤러 (344) 에 의해 축방향 긴 구멍 (321a) 과 캠 종동자 (342) 사이의 슬라이딩 저항을 저감시킬 수 있음과 함께, 각 캠 종동자 (342) 에 의해 캠 부재 (341) 의 캠부 (캠홈) (341a) 와의 슬라이딩 저항을 저감시킬 수 있어, 운동 변환 효율을 향상시킬 수 있다.

또 이 제 4 실시형태에 있어서는, 피스톤 (330) 과 차축 허브 (320) 의 회전축부 (321A) 사이를 액밀하게 시일하는 1 쌍의 고리형 시일 부재 (331, 332) 가 축방향으로 소정량 떨어져 배치됨과 함께, 차축 허브 (320) 의 회전축부 (321A) 와 원통 지지부 (311) 사이를 액밀하게 시일하는 1 쌍의 고리형 시일 부재 (314, 315) 가 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 이들 4 개의 시일 부재 (314, 315, 331, 332) 에 의해 밀봉되어 소요량의 작동유가 수용되는 오일실 (고리형 공간 (R1, R2)) 에는 베어링 (312, 313), 캠 부재 (341), 캠 종동자 (342), 샤프트 (343), 롤러 (344) 및 압축 코일 스프링 (345) 등이 수용되어 있다. 이 때문에, 각 슬라이딩부의 윤활성이 확보되고 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기한 제 4 실시형태에 있어서는, 각 캠 종동자 (342) 가 롤러 (344) 에 전동 가능하게 지지되도록 구성하여 실시하였는데, 도 7 에 나타낸 바와 같이, 롤러 (344) 에 장착되어 롤러 (344) 와 캠 종동자 (342) 사이에 개재되는 베어링 (346) 이 캠 종동자 (342) 를 전동 가능하게 지지하도록 구성하여 실시할 수도 있다. 이 경우에는, 베어링 (346) 에 의해 롤러 (344) 와 캠 종동자 (342) 사이의 슬라이 딩 저항을 저감시킬 수 있어, 운동 변환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 샤프트 (343) 가 롤러 (344) 를 관통하도록 구성하고, 샤프트 (343) 가 롤러 (344) 를 통하지 않고 캠 종동자 (342) 를 전동 가능하게 지지하도록 구성하여 실시할 수도 있다.

또, 상기한 제 4 실시형태에 있어서는, 캠 부재 (341) 에 있어서의 캠부 (캠홈) (341a) 를 회전축부 (321A) 의 둘레 방향에서 2 주기 (회전축부 (321A) 의 1 회전에 의해 피스톤 (330) 이 2 왕복한다) 로 설정함과 함께, 이 캠부 (캠홈) (341a) 에 걸어맞춤되는 1 쌍 2 개의 캠 종동자 (342) 를 구비하는 구성으로 하여 실시하였는데, 도 8 에 나타낸 제 5 실시형태와 같이, 캠 부재 (441) 에 있어서의 캠 링플레이트 (441A, 441B) 의 캠부 (캠 요철면) (441a, 441b) 를 회전축부 (421A) 의 둘레 방향에서 4 주기로 설정함과 함께, 캠 링플레이트 (441A) 의 캠부 (캠 요철면) (441a) 에 걸어맞춤되는 1 쌍 2 개의 캠 종동자 (442A) 와, 캠 링플레이트 (441B) 의 캠부 (캠 요철면) (441b) 에 걸어맞춤되는 1 쌍 2 개의 캠 종동자 (442B) 를 구비하는 구성으로 하여 실시할 수도 있다.

도 8 에 나타낸 제 5 실시형태의 압력 생성 장치 (AP5) 에서는, 피스톤 (430) 에 축심에서 교차하여 축방향에서 약간 변위하는 상하 1 쌍의 관통 구멍 (430b1, 430b2) 이 형성되어 있다. 또, 캠 부재 (441) 가 축방향에서 소정량 떨어져 배치된 1 쌍의 캠 링플레이트 (441A, 441B) 에 의해 구성되어 있고, 원통 지지부 (411) 에 일체적으로 (축방향으로 이동 불능 또한 회전 불능하게) 형성되어 있으며, 회전축부 (421A) 에 대하여 동축적으로 배치되어 있다.

상방의 각 캠 종동자 (442A) 는 피스톤 (430) 을 왕동 (하동) 시키기 위한 왕동용 캠 종동자 (롤러) 로서, 피스톤 (430) 의 관통 구멍 (430b1) 에 장착되어 관통함과 함께, 회전축부 (421A) 의 축방향 긴 구멍 (421a) 에 끼워 맞춤 관통하여 축방향 이동이 안내되는 상방의 샤프트 (443A) 의 소직경 단부에 회전 가능하게 장착되어 있고, 상방의 캠 링플레이트 (441A) 의 캠부 (캠 요철면) (441a) 에 전동 가능하게 걸어맞춤되어 있다.

하방의 각 캠 종동자 (442B) 는 피스톤 (430) 을 복동 (상동) 시키기 위한 복동용 캠 종동자 (롤러) 로서, 피스톤 (430) 의 관통 구멍 (430b2) 에 장착되어 관통함과 함께, 회전축부 (421A) 의 축방향 긴 구멍 (421a) 에 끼워 맞춤 관통하여 축방향 이동이 안내되는 하방의 샤프트 (443B) 의 소직경 단부에 회전 가능하게 장착되어 있고, 하방의 캠 링플레이트 (441B) 의 캠부 (캠 요철면) (441b) 에 전동 가능하게 걸어맞춤되어 있다.

또한 이 제 5 실시형태에 있어서는, 상방의 캠 종동자 (왕동용 캠 종동자) (442A) 와 하방의 캠 종동자 (복동용 캠 종동자) (442B) 가 회전축부 (421A) 의 둘레 방향에서 등간격으로 번갈아 형성되어 있다. 또, 상방의 샤프트 (443A) 와 하방의 샤프트 (443B) 가 교차하는 중간 부위에서 맞닿음되어 있고, 상방의 캠 종동자 (442A) 를 상방의 캠 링플레이트 (441A) 의 캠부 (캠 요철면) (441a) 를 향하여 압압함과 함께, 하방의 캠 종동자 (442B) 를 하방의 캠 링플레이트 (441B) 의 캠부 (캠 요철면) (441b) 를 향하여 압압하고 있다.

상기한 제 5 실시형태의 상기한 구성 이외의 구성 (피스톤 (430), 캠 부재 (441) 의 캠 링플레이트 (441A, 441B), 캠 종동자 (442A, 442B) 이외의 구성) 은, 상기한 제 4 실시형태의 구성과 동일하기 때문에, 400 번대의 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다. 또한, 이 제 5 실시형태에 있어서는, 상방의 샤프트 (443A) 와 하방의 샤프트 (443B) 를 중간 부위에서 맞닿게 함으로써, 각 캠 종동자 (442A, 442B) 를 각 캠부 (캠 요철면) (441a, 441b) 를 향하여 압압시키도록 하고 있기 때문에, 제 4 실시형태의 압축 코일 스프링 (345) 에 상당하는 것이 생략되어 있다.

상기와 같이 구성한 제 5 실시형태의 압력 생성 장치 (AP5) 에 있어서는, 차축 허브 (420) 가 원통 지지부 (411) 에 대하여 회전하면, 피스톤 (430) 과 샤프트 (443A, 443B) 와 캠 종동자 (442A, 442B) 가 차축 허브 (420) 와 일체적으로 회전하고 캠 부재 (441) 에 대하여 상대 회전하여 축방향으로 이동한다. 이 때문에, 차축 허브 (420) 의 회전 운동을 피스톤 (430) 의 왕복동으로 변환시킬 수 있고, 피스톤 (430) 의 왕복동에 의해 펌프실 (Ro) 의 용적을 증대·감소시킬 수 있으며, 흡입 체크 밸브 (Vi) 를 개재한 흡입 통로 (421d) 를 통해 공기를 펌프실 (Ro) 로 흡입하고, 펌프실 (Ro) 로부터 토출 체크 밸브 (Vo) 를 개재한 토출 통로 (421e) 를 통해 공기를 토출할 수 있고, 이 토출 공기 (가압 공기) 를 차축 허브 (420) 에 장착된 차륜의 타이어 공기실 (도시 생략) 로 공급할 수 있다.

그런데, 이 제 5 실시형태의 압력 생성 장치 (AP5) 에 있어서는, 차축 허브 (420) 의 회전축부 (421A) 가 원통 지지부 (411) 내에서 베어링 (412, 413) 을 통해 회전 가능하게 지지되고, 이 차축 허브 (420) 의 회전축부 (421A) 에 대하여 피 스톤 (430) 이 동축적으로 일체 회전 가능하게 또한 축방향에서 왕복동 가능 (펌프 작동 가능) 하게 장착되어 회전축부 (421A) 에 노정되는 펌프실 (Ro) 을 형성하고 있다. 이 때문에, 회전 밸런스의 균형을 도모하기 위하여 차축 허브 (420) 에 밸런스 웨이트를 형성할 필요가 없을 뿐만 아니라, 당해 압력 생성 장치 (AP5) 를 원통 지지부 (411) 내에서 컴팩트하게 구성할 수 있어, 당해 압력 생성 장치 (AP5) 의 소형화가 가능하다.

또 이 제 5 실시형태에 있어서는, 양 샤프트 (443A, 443B) 가 각 캠 종동자 (442A, 442B) 를 각 캠부 (캠 요철면) (441a, 441b) 를 향하여 압압하고 있기 때문에, 각 캠 종동자 (442A, 442B) 와 각 캠부 (캠 요철면) (441a, 441b) 사이에서 발생하는 피스톤 (430) 의 축방향의 간극 (백래시) 을 억제할 수 있고, 동 간극에 기인하는 운동 변환 로스를 억제할 수 있어, 운동 변환 효율을 향상시킬 수 있다.

또 이 제 5 실시형태에 있어서는, 각 캠 종동자 (442A, 442B) 를 회전축부 (421A) 와 일체 회전 가능하게 또한 축선 방향으로 왕복동 가능하게 안내하는 축방향 긴 구멍 (421a) 이 회전축부 (421A) 에 형성되어 있고, 피스톤 (430) 이 회전축부 (421A) 에 대하여 일체 회전 가능하게 또한 축선 방향으로 왕복동 가능하게 장착되어 있다. 이 때문에, 피스톤 (430) 과 회전축부 (421A) 사이에 개재한 고리형 시일 부재 (431, 432) 에는 회전력이 작용하지 않아, 그 내구성을 향상시킬 수 있다.

또 이 제 5 실시형태에 있어서는, 각 캠 종동자 (442A, 442B) 가 각 캠부 (캠 요철면) (441a, 441b) 에 전동 가능하게 걸어맞춤되는 롤러로 구성되어 있다. 이 때문에, 각 캠 종동자 (442A, 442B) 의 각 캠부 (캠 요철면) (441a, 441b) 에 대한 슬라이딩 저항을 저감시킬 수 있어, 운동 변환 효율을 향상시킬 수 있다.

또 이 제 5 실시형태에 있어서는, 피스톤 (430) 과 회전축부 (421A) 사이를 액밀하게 시일하는 1 쌍의 고리형 시일 부재 (431, 432) 가 축방향으로 소정량 떨어져 배치됨과 함께, 회전축부 (421A) 와 원통 지지부 (411) 사이를 액밀하게 시일하는 1 쌍의 고리형 시일 부재 (414, 415) 가 축방향으로 소정량 떨어져 배치되어 있고, 이들 4 개의 시일 부재 (414, 415, 431, 432) 에 의해 밀봉되어 소요량의 작동유가 수용되는 오일실 (고리형 공간 (R1, R2)) 에는 베어링 (412, 413), 캠 부재 (441), 캠 종동자 (442A, 442B), 샤프트 (443A, 443B) 등이 수용되어 있다. 이 때문에, 각 슬라이딩부의 윤활성이 확보되고 내구성을 향상시킬 수 있다.

Claims

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회전 불능인 지지 부재 내에서 베어링을 통해 회전 가능하게 지지되는 회전축부를 구비한 회전체, 이 회전체의 상기 회전축부에 대하여 일체 회전 가능하게 또한 왕복 운동 가능하게 장착되어 펌프실을 형성하는 피스톤, 상기 회전체의 상기 지지 부재에 대한 회전 운동을 상기 피스톤의 왕복 운동으로 변환시키는 운동 변환 기구, 상기 회전체에 형성되어 상기 펌프실로 유체를 흡입할 수 있는 흡입 통로, 상기 회전체에 형성되어 상기 펌프실로부터 유체를 토출할 수 있는 토출 통로를 구비하며,

상기 회전체가 차량의 차축 허브이고, 상기 지지 부재가 상기 차축 허브를 회전 가능하게 지지하는 너클이며, 상기 유체가 공기이며,

상기 회전축부에는 상기 피스톤을 상기 회전축부의 축방향에서 왕복동 가능하게 수용하는 실린더 내 구멍이 동축적으로 형성되고, 상기 피스톤에는 상기 회전축부를 축방향에서 이동 가능하게 또한 회전 방향으로 이동 불능하게 관통하는 하중 전달자가 형성되어 있으며, 상기 운동 변환 기구가 상기 하중 전달자의 피스톤 직경 방향 외단에 형성된 캠 종동자와 상기 지지 부재 내에 장착된 캠 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
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제 4 항에 있어서,

상기 캠 부재에는 상기 캠 종동자가 끼워 맞춰지는 캠홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 캠홈은, 상기 캠 종동자로부터 상기 회전축부의 축방향 하중과 직경 방향 하중을 받는 캠 면을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 캠홈은 단면 형상이 V 자 형상인 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 캠홈에 끼워 맞춰지는 상기 캠 종동자는 볼인 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 하중 전달자는, 상기 피스톤을 피스톤 직경 방향으로 관통하여 상기 회전축부에 형성된 축방향 긴 구멍에 의해 축방향 이동이 안내되는 샤프트인 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 샤프트는 상기 피스톤 내에서 2 분할되어 있고, 그 사이에 개재된 스프링에 의해 피스톤 직경 방향의 외방을 향하여 탄성 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 축방향 긴 구멍과 상기 샤프트 사이에는, 상기 샤프트가 상기 회전축부의 축방향으로 이동함에 따라 상기 축방향 긴 구멍을 따라 전동하는 롤러가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 롤러에는 상기 캠 종동자를 전동 가능하게 지지하는 베어링이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 캠 부재는, 상기 회전체의 둘레 방향에서 상기 캠 종동자를 짝수 주기 에서 축방향으로 왕복동시킬 수 있고, 주기수의 수만큼 상기 캠 종동자가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 캠 부재는 상기 회전축부의 축방향으로 소정량 이간하여 형성된 왕동용 캠과 복동용 캠으로 이루어지고, 상기 캠 종동자는 상기 왕동용 캠에 걸어맞춤되는 왕동용 캠 종동자와, 상기 복동용 캠에 걸어맞춤되는 복동용 캠 종동자로 이루어지며, 상기 짝수 주기가 4 주기로서, 상기 왕동용 캠 종동자와 상기 복동용 캠 종동자가 둘레 방향에서 등간격으로 번갈아 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 왕동용 캠과 상기 복동용 캠은 각각 캠 링플레이트이고, 상기 왕동용 캠 종동자와 상기 복동용 캠 종동자는 각각 롤러이며, 각 롤러는 각 캠 링플레이트에 전동 가능하게 걸어맞춤되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치..
제 4 항, 제 7 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 회전축부는, 축방향에서 소정의 간격으로 배치된 제 1 베어링과 제 2 베어링을 통해 상기 지지 부재에 회전 가능하게 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 제 1 베어링과 상기 제 2 베어링 사이에는 상기 운동 변환 기구가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 회전축부와 상기 지지 부재 사이에는, 상기 제 1 베어링과 상기 제 2 베어링을 밀봉하기 위한 제 1 시일 부재와 제 2 시일 부재가, 상기 운동 변환 기구와 상기 양 베어링을 축방향에서 사이에 끼우듯이 하여 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 생성 장치.
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