KR102508590B1 - 자기 커플링을 갖는 압축기 어셈블리 - Google Patents

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콘스탄틴 치베리디스
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일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 차량 휠의 타이어의 타이어 캐비티(cavity)(7)에 압력 매체를 공급하기 위한 압축기 어셈블리(10)에 관한 것으로서, 상기 차량 휠은 회전 축(32)을 중심으로 회전하기 위해 휠 캐리어(3) 상에 장착되는 휠 허브(4) 상에 장착될 수 있고, 압축기 어셈블리(10)는 허브 측 압축 챔버(16) 및 압축기 구성요소(18)를 포함하고, 타이어 캐비티(7) 내로 안내되는 압력 매체는 압축기 구성요소(18)의 진동 병진 운동에 의해 압축 챔버(16) 내에서 가압되고, 압축기 어셈블리(10)는, 허브 측 트랜스미션 부분(24)이 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에 있을 때, 휠 캐리어 측과 휠 허브 측 사이의 회전 운동을 압축기 구성요소(18)의 진동 병진 운동으로 변환하도록 설계된 트랜스미션(20)을 포함한다.

Description

자기 커플링을 갖는 압축기 어셈블리
본 발명은 본원의 청구범위 제1항의 전제부에 따른, 차량 휠의 타이어의 타이어 캐비티에 압력 매체를 공급하기 위한 압축기 어셈블리에 관한 것으로서, 차량 휠은 휠 캐리어 상에 장착되는 휠 허브 상에 장착될 수 있다.
따라서 타이어의 타이어 캐비티는 휠 허브 상에 장착될 수 있는 차량 휠의 일부이며, 여기서 휠 허브는 회전 축을 중심으로 회전하기 위해 휠 캐리어 상에 장착된다.
차량 타이어의 타이어 캐비티를 압축 공기와 같은 압력 매체로 충전하기 위해, 압력 매체가 타이어 캐비티 내로 도입될 수 있게 하는 차량 휠 상의 타이어 밸브를 제공하는 것이 공지되어 있다. 자동차, 트럭 또는 상업용 차량과 같은 차량의 경우, 타이어 밸브는 일반적으로 타이어가 장착되어 있는 림의 영역에 배치되어, 이들은 외부에서 쉽게 접근될 수 있다.
타이어 압력을, 특히 수동으로 점검하고, 필요한 경우 수정하기 위해, 차량 외부의 압력 매체 소스가, 예를 들어 호스 라인에 의해 타이어 밸브에 연결될 수 있다.
또한, 사용자가 차량 휠의 타이어 캐비티를 압력 매체로 자율적으로 충전할 수 있게 하는 온-보드 압력 매체 공급 시스템이 알려져 있다. 이를 위해, 온-보드 제공된 중앙의 압력 매체 소스, 예를 들어 압축기 또는 압력 저장소로부터 휠까지 압력 매체 라인을 제공하고 이를 타이어 캐비티로 안내하는 것이 공지되어 있다. 휠 캐리어와 같은, 차량에 대해 회전 가능하게 고정된 구성요소로부터, 구동 모드에서 회전하는 휠로의 전이부에는 소위 회전 피드스루가 구현되어, 운전 중에, 즉 휠이 회전하고 있을 때 타이어를 압력 매체로 충전할 수 있게 한다. 이러한 방식으로 타이어 압력은, 예를 들어 변경된 하중 조건, 노면 및 주변 온도에 대해 적응되거나 또는, 예를 들어 확산을 통한 누출을 보상하기 위해 적응될 수 있다.
공지된 시스템의 한 가지 문제점은 각각의 경우에 차량 외부에 압력 매체 소스가 유지되어야 하고 모든 타이어 캐비티 내의 압력이 시간 소모적인 점검 및 수정 과정을 거쳐야 한다는 것이다. 회전 피드스루를 통해 압력 매체를 타이어 캐비티로 이송하는 공지된 온-보드 압력 매체 소스의 경우, 압력 매체에 대한 회전 피드스루의 작동 안전성은 문제가 된다. 회전 피드스루를 충분히 견고하고 내구성이 있어 차량의 서비스 수명 동안 지속될 수 있도록 제조하는 것은 많은 노력에 의해서만 가능하며, 이는 비용이 많이 들고 비-경제적이다.
본 발명은 차량의 수명에 걸쳐 신뢰성 있게 그리고 낮은 유지 보수로 타이어 캐비티를 압력 매체로 충전하는 것을 보장하는 압축기 어셈블리를 생성하는 문제에 대해 다루고 있다.
이러한 문제는 본원의 청구범위 제1항에 따른 압축기 어셈블리에 의해 해결된다. 압축기 어셈블리는 허브 측 압축 챔버 및 압축기 구성요소를 포함하고, 여기서 타이어 캐비티 내로 안내되는 압력 매체가 압축기 구성요소의 진동 병진 운동에 의해 압축 챔버 내에서 가압되고, 여기서 압축기 어셈블리는 허브 측 트랜스미션 부분(24)이 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 작동 위치에 있을 때, 휠 캐리어 측과 휠 허브 측 사이의 회전 운동을 압축기 구성요소의 진동 병진 운동으로 변환하도록 설계된 트랜스미션, 바람직하게는 캠 트랜스미션을 포함하는 것을 특징으로 한다.
휠 캐리어 측 트랜스미션 부분이 허브 측 트랜스미션 부분과 작동 위치에 있으면, 압축기 어셈블리는 작동 중에 있게 된다. 압축기 구성요소는 송출 행정(delivery stroke)의 끝을 구성하는 상사점과 흡입 행정의 끝을 구성하는 하사점 사이에서 진동 병진 방식으로 앞뒤로 이동한다.
허브 측 트랜스미션 부분이 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 작동 위치에서 벗어나면, 압축기 어셈블리는 작동을 중단한다. 그러면 압축기 구성요소는 휠 허브 측과 휠 캐리어 측 사이의 회전 상대 이동에 의해 더 이상 구동되지 않는다.
압축기 구성요소의 병진 운동은 바람직하게는 반경방향 또는 축방향으로 발생한다. 이러한 압축기 어셈블리는 설치 위치에 따라 바람직할 수 있는 각각의 다른 방향으로 매우 컴팩트하게 설계될 수 있다. 그러나, 압축기 구성요소는 반경방향 또는 축방향으로 단지 하나의 성분만을 갖는 병진 이동을 실행할 수도 있다.
압축기 어셈블리는 특히 압축기 구성요소의 이동이 반경방향으로 발생할 때 수 개의 압축기 구성요소를 가질 수 있다. 결과적으로, 압축기 어셈블리의 전달 속도가 증가될 수 있다.
바람직하게는 압축기 어셈블리는 환형으로 구성되고, 원주 방향으로 분포되어 배치된 수 개의 압축 챔버를 가지며, 여기서 각 경우에 압축기 구성요소는, 즉 반경방향으로 진동 병진 운동으로 이동될 수 있도록 배치된다. 유리하게는, 개별 압축기 구성요소는 피스톤과 유사하게 설계되고, 반경방향 내향 또는 외향으로 향하는 돌출부를 가지며, 이 돌출부는 바람직하게는 동시에 허브 측 트랜스미션 부분을 형성한다. 허브 측 트랜스미션 부분은 휠 캐리어 측면 상에 장착되는 곡선 경로, 바람직하게는 곡선 경로의 외부 윤곽 또는 내부 윤곽과 작동 위치로 놓일 수 있다. 이 과정에서, 곡선 경로는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분을 형성한다.
일반적으로, 트랜스미션은 캠 트랜스미션인 것이 바람직하다. 반경방향으로 또는 반경방향으로 구성요소와 함께 이동을 수행하는 압축기 구성요소의 경우, 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분은 내부에 배치될 수 있으며, 따라서 그 외부 윤곽에 곡선 경로를 가질 수 있다. 대안으로서, 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분은 외부에 배치될 수 있고, 따라서 그 내부 윤곽에 곡선 경로를 가질 수 있다.
압축기 구성요소가 축방향으로 전체적으로 또는 주로 이동하도록 압축기 어셈블리가 구성되는 경우, 압축기 구성요소는 환형 피스톤 또는 영역 피스톤으로서 설계될 수 있다. 환형 피스톤으로 설계되는 경우 컴팩트한 구성이 용이하게 된다. 환형 피스톤으로 설계되는 경우 높은 전달 속도가 용이하게 된다.
축방향으로 이동하는 압축기 구성요소는 압축 챔버로부터 멀리 향하는 그 측면 상에 곡선 경로를 가질 수 있고, 이는 허브 측 트랜스미션 부분을 형성한다. 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분은 마찬가지로 곡선 경로로서 구성될 수 있다. 그러나, 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분은 또한 태핏 드라이브로 구성될 수도 있다. 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분이 곡선 경로를 갖거나, 또는 이에 의해 형성되는 구성이 또한 고려될 수도 있고, 허브 측 트랜스미션 부분은 태핏 출력부로서 구성된다.
바람직하게는 허브 측 트랜스미션 부분과 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분 사이의 접촉 영역에 적어도 하나의 롤러가 배치된다. 이 롤러는 허브 측 트랜스미션 부분 상에 또는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 허브 측 트랜스미션 부분은 롤러 태핏의 형태의 태핏 출력부로서 구성될 수 있다.
압력 매체 출구가 압축 챔버의 제한부, 바람직하게는 압축 챔버의 무용 공간 부피에 연결된, 압축 챔버를 제한하는 커버 섹션에 배치되는 것이 유리하며, 여기서 압력 매체 출구는 바람직하게는 체크 밸브가 배치되는 라인 섹션을 통해 타이어 캐비티에 연결될 수 있고, 여기서 라인 섹션은 릴리프 밸브에 연결되며, 이 릴리프 밸브를 통해 라인은 압력에서 완화될 수 있다. 이 과정에서, 여기서 커버 섹션이라 함은 압축기 구성요소가 상사점에 위치될 때 압축 챔버를 제한하는 압축 챔버의 벽의 영역을 의미한다. 다른 말로 하면, 커버 섹션은 무용 공간 부피를 제한하는 압축 챔버의 벽의 일부이다. 압력에서 완화될 수 있는 라인 섹션에 연결되는 압력 매체 출구를 통해, 압축 챔버의 무용 공간 부피는 공압 스프링으로 사용될 수 있으며, 이 공압 스프링은 압축기 구성요소를 상사점에서의 그 위치로부터 이동시켜 흡입 행정을 개시하게 한다. 압축기 구성요소가 상사점에 유지되는 것으로 가정되는 경우, 라인 섹션은 압력에서 완화될 수 있으며, 공압 스프링 효과는 존재하지 않는다. 이 경우, 압축기 구성요소는, 예를 들어 원심력을 통해 또는 또한 자석 기반 디커플링 장치를 통해 상사점의 위치에 유지될 수 있으며, 이는 추후에 자세히 설명될 것이다.
압력 매체 입구를 갖는 압력 챔버가 제공되는 경우 유리할 수 있고, 여기서 압축기 구성요소는 압력 서지(surge)를 압력 챔버에 공급함으로써 압축기 구성요소가 이동될 수 있도록 압력 챔버의 제한부의 일부를 형성한다. 압력 매체 입구를 통해, 압력 하의 압력 매체는 압력 저장소, 예를 들어 타이어 캐비티로부터 압력 챔버로 공급될 수 있다. 그 결과, 압축기 구성요소는 이동될 수 있다. 이는 예를 들어 압축기 어셈블리를 시작하거나 또는 허브 측 트랜스미션 부분을 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 작동 위치로 놓는데 사용될 수 있다.
압력 챔버는 압축 챔버일 수 있다. 압력 매체 입구는 이 경우 유리하게는 압축 챔버의 제한부의 커버 섹션에 배치된다.
유리하게는, 압력 챔버는 압축 챔버로부터 공압 분리되도록 구성될 수 있다. 압력 챔버 내의 압력은 이 경우 압축 챔버 내의 압력과 독립적이다. 바람직하게는 압력 챔버는 압축기 구성요소 및/또는 허브 측 트랜스미션 부분에 배치된다.
일반적으로, 대응하는 시일이 압축 챔버의 영역에 제공된다는 것을 이해해야 한다. 대응하는 실시예에서, 이들은 또한 압력 챔버의 영역에 제공된다.
유리하게는 압력 챔버는 밀봉 가능하다. 이는 압력 하의 압력 매체가 압력 매체 입구를 통해 압력 챔버에 공급될 수 있고, 압력 챔버는 이 경우 공압적으로 타이트하게 밀봉되어, 압력 챔버 내의 압력이 유지될 수 있다는 것을 의미한다. 이는 예를 들어 자기 밸브 또는 다르게 구성된 밸브, 바람직하게는 작동 가능한 밸브를 통해 구현될 수 있다.
압력 챔버는 특히 밸브를 갖는 압력 매체 입구를 가질 수 있고, 이와 별도로 바람직하게는 별도의 밸브를 갖는 출구를 가질 수 있다. 그러나 압력 매체 입구는 또한 압력 챔버에 압력 서지를 공급하고 압력 챔버의 압력을 완화시키도록 구성되는 밸브로 구성될 수 있다.
특히 로드형(rod-type) 가이드 요소가 압축기 구성요소 내에서 연장되는 것이 바람직하다. 이러한 가이드 요소는 압축기 구성요소의 이동을 안내하고 기울어지지 않도록 보호한다.
바람직하게는 압력 매체 입구는 로드형 가이드 요소 상에 배치된다. 예를 들어, 압력 챔버의 포메이션을 위해 압축기 구성요소에 중공 공간이 제공될 수 있다. 로드형 가이드 요소는 이 중공 공간 내로 돌출될 수 있고, 동시에 압력 매체 입구를 포함할 수 있다. 그러나, 압력 매체 입구는 또한 적어도 특정 영역에서 압축기 구성요소와 가이드 요소 사이, 예를 들어 홈) 내에서 연장될 수 있다. 압력 챔버는 유리하게는 가이드 요소에 대해 밀봉된다. 압력 챔버가 압력에 노출될 때, 압축기 구성요소는 가이드 요소를 따라, 예를 들어 상사점으로부터 하사점으로 이동한다. 압력 챔버가 폐쇄되면, 이 이동 중에 압력 챔버 내의 압력이 감소하는데, 왜냐하면 그 체적이 증가하기 때문이다. 압력 챔버가 폐쇄되면, 압축기 구성요소가 상사점으로 복귀될 때 압력 챔버 내의 압력은 다시 축적된다. 압력 챔버 또는 그 안에 포함된 압력 하의 압력 매체는 공압 스프링으로서 작용한다. 이 스프링 작용이 더 이상 필요하지 않으면, 압력 챔버는 압력에서 완화될 수 있다.
특히 바람직하게는 반경방향으로의 이동을 위해 설계된 압축기 구성요소의 경우에 가이드 요소가 제공된다.
적어도 2개의, 특히 로드형 가이드 요소가 압축기 구성요소에서 연장되는 것이 유리하다. 따라서, 가이드 요소는 압축기 구성요소를 위한 잠금 방지 장치를 형성하고, 압축기 구성요소의 안전한 안내를 보장하며, 여기서 압축기 구성요소의 기울어짐이 방지된다.
라인 섹션이 로드형 가이드 요소 내에서 연장되어 압력 매체 입구 내로 유동하는 것이 유리하다. 따라서 압력 챔버에는 간단히 압력 매체가 공급될 수 있다. 가이드 요소는, 예를 들어 중공 보어 핀으로서 간단하게 제조될 수 있다.
바람직하게는 가이드 요소는 압력 챔버의 제한부의 일부를 형성한다.
가이드 요소가 압축기 구성요소를 위한 잠금 방지 장치인 경우 유리하며, 여기서 바람직하게는 가이드 요소는 원형이 아닌, 특히 타원형 단면을 갖는다. 이 경우, 압축기 구성요소는 가이드 요소에 의해 안내되고 기울어짐이 방지될 뿐만 아니라, 회전하는 것이 방지될 수도 있다.
바람직한 일 실시예에서, 압축기 어셈블리는 자석 기반 디커플링 장치를 포함하고, 이 자석 기반 디커플링 장치를 통해 허브 측 트랜스미션 부분은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 작동 위치에서 벗어나 유지될 수 있고 및/또는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 작동 위치에서 벗어날 수 있다. 이를 위해 디커플링 장치는 전환 가능한 자석 어셈블리를 포함할 수 있다. 이러한 전환 가능한 자석 어셈블리의 일례는, 예를 들어 전자석이다. 이러한 전자석은 이 과정에서 통전시 자성이 되도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 이를 위해, 통전시 탈자성이 되도록 구성될 수도 있다. 전환 가능한 자석 어셈블리는 또한 영구 자석의 포메이션이, 운동에 의해, 예를 들어 비틀림에 의해, 영구 자석의 제2 포메이션에 대해 끌어당김 효과로부터 밀어냄 효과로 이동되거나 또는 그 반대가 될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 4개의 영구 자석이 환형 포메이션으로 배치될 수 있으며, 여기서 영구 자석은 각각의 경우 그 극성에 대해 교대로 정렬된다. 영구 자석의 제2 포메이션은 이에 상응하게 구성될 수 있다.
2개의 포메이션의 영구 자석이 서로 마주 보게 되어 각 경우에 동극 자석이 서로 마주 보게 되면, 자석 어셈블리는 서로 밀어낸다. 2개의 자석 포메이션 중 하나가 예를 들어 90°만큼 회전되면, 각각의 경우에 서로 다른 극성을 갖는 자석이 서로 마주 보게 되어, 2개의 자석 포메이션은 서로 끌어당긴다. 다른 유형의 자석 포메이션이 또한 고려될 수 있다. 예를 들어, 상이한 극성을 갖는 영구 자석은 1 열로 배치될 수 있고, 1 열로 배치된 영구 자석의 제2 자석 포메이션에 대한 병진 이동에 의해 밀어냄과 끌어당김 사이에서 전환될 수 있다.
일반적으로, 전환 가능한 자석 어셈블리라 함은 자기력이 밀어냄과 끌어당김 사이에서 또는 밀어냄과 중립 사이에서 또는 끌어당김과 중립 사이에서 전환될 수 있는 장치인 것으로 이해되어야 한다.
2개의 자석 포메이션을 갖는 전환 가능한 자석 어셈블리의 위에서 설명한 설계에서, 제1 자석 포메이션은 압축기 구성요소 상에 배치될 수 있고, 제2 자석 포메이션은 압축 챔버의 커버 섹션 상에 배치될 수 있다. 압축기 어셈블리가 작동되어야 한다면, 자석 어셈블리는 중립 또는 밀어냄으로 전환될 수 있다. 압축기 어셈블리가 작동되지 않아야 한다면, 이에 따라 허브 측 트랜스미션 부분이 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 작동 위치에서 벗어나게 된다면, 자석 어셈블리는 끌어당김으로 설정될 수 있다. 끌어당김으로 설정함으로써, 압축기 구성요소는 커버 섹션의 영역에서 상사점에 유지된다.
그러나 디커플링 장치는 또한, 예를 들어 커버 섹션 또는 압축기 구성요소 자체에 배치되는 영구 자석에 의해 형성될 수도 있다. 이러한 디커플링 장치의 경우, 자기력은 사실상 영구적으로 작용한다. 그러나, 이러한 디커플링 장치가, 예를 들어 압력 챔버에 의해 형성되는 위에서 설명한 공압 스프링과 조합되면, 디커플링 장치는, 압력 챔버가 압력이 완화되어 이에 따라 공압식 스프링 작용이 없을 때, 압축기 구성요소를 상사점에만 유지할 수 있다.
디커플링 장치는 또한 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분을 이동시키거나 또는 정지시키도록 구성될 수 있다. 다른 말로 하면, 본 실시예에 있어서 자기력은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분에 작용하여, 이것을 이동시키거나 또는 정지시킨다.
압축기 어셈블리가 자석 기반 커플링 장치를 포함하는 것이 또한 유리하며, 이 자석 기반 커플링 장치를 통해 허브 측 트랜스미션 부분은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 작동 위치에 유지될 수 있고 및/또는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 작동 위치로 될 수 있다. 이를 위해, 예를 들어 전환 가능한 자석 어셈블리가 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분, 또는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분 및 허브 측 트랜스미션 부분에 배치될 수 있다. 압축기 어셈블리가 작동을 시작하려면, 이러한 전환 가능한 자석 어셈블리는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분 및 허브 측 트랜스미션 부분이 서로를 끌어당겨 작동 위치로 변환되거나 또는 일단 이들이 접촉되면 이 작동 위치에 유지되도록 전환될 수 있다. 이러한 제1 접촉은 예를 들어 위에서 설명한 압력 챔버를 통해 이루어질 수 있다.
커플링 장치는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분을 이동시키거나 또는 유지하도록 구성될 수 있다. 다른 말로 하면, 본 실시예에서의 자기력은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분에 작용하여 이것을 이동시키거나 또는 유지시킨다.
커플링 장치는 영구 자석에 의해 형성될 수 있으며, 이 영구 자석은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분 또는 허브 측 트랜스미션 부분에 배치된다. 이러한 커플링 장치의 경우, 자기력은 사실상 영구적으로 작용한다. 그러나, 이러한 커플링 장치가 디커플링 장치와 조합되면, 위에서 설명한 바와 같이, 커플링 장치는, 디커플링 장치가 작동되지 않을 때, 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분 및 허브 측 트랜스미션 부분을 작동 위치에만 유지할 수 있다.
디커플링 장치 및/또는 커플링 장치가 허브 측 트랜스미션 부분의 위치가 결과적으로 영향을 받을 수 있도록 자기력을 통해 압축기 구성요소를 유지시키고 및/또는 이동시키도록 구성되고 배치되는 것이 또한 유리하다. 따라서, 이 실시예에서, 디커플링 장치 및/또는 커플링 장치는 허브 측 트랜스미션 부분에 직접 작용하지 않고 오히려 압축기 구성요소에 작용하며, 이는 다시 허브 측 트랜스미션 부분에 연결된다.
특히, 커플링 장치는 유리하게는 허브 측 트랜스미션 부분을 작동 위치에 직접 유지시키고 및/또는 자기력을 통해 작동 위치로 이동시키도록 구성되고 배치될 수 있다.
바람직하게는 압축기 구성요소 및/또는 허브 측 트랜스미션 부분은 디커플링 장치 및/또는 커플링 장치에 의해 자기력에 의해 직접 영향을 받는다.
발전기 어셈블리의 트랜슬레이터(translator)가 제공되는 경우 또한 유리하며, 여기서 발전기 어셈블리는 트랜슬레이터의 진동 병진 운동에 의해 전기 에너지를 생성하고, 여기서 압축기 어셈블리는, 휠 캐리어 측 발전기 트랜스미션 부분이 허브 측 발전기 트랜스미션 부분과 작동 위치에 있을 때, 휠 캐리어 측과 휠 허브 측 사이의 회전 운동을 트랜슬레이터의 진동 병진 운동으로 변환하도록 설계되는 발전기 트랜스미션을 포함하고, 바람직하게는 여기서 발전기 트랜스미션은 트랜스미션과 독립적으로 작동될 수 있다. 허브 측 발전기 트랜스미션 부분이 작동 위치로 그리고 작동 위치에서 벗어나도록 전기적으로 이동될 수 있는 경우에 유리하다. 발전기 어셈블리는, 예를 들어 센서 또는 압축기 어셈블리의 회로에 사용되는 전기 에너지를 발생시키는데 사용될 수 있다. 바람직하게는 압축기 어셈블리는 에너지 저장 장치, 예를 들어 배터리를 포함하며, 이에 의해 발전기 어셈블리에는 에너지가 공급될 수 있다. 에너지 저장 장치에 저장된 에너지가 하한 임계값 미만으로 떨어지는 즉시, 허브 측 발전기 트랜스미션 부분이 자동으로 휠 캐리어 측 발전기 트랜스미션 부분과 작동 위치로 전달되는 실시예가 바람직하다. 이를 통해 에너지 저장 장치에 항상 충분한 에너지가 존재하게 되는 것이 보장된다.
압축기 구성요소가 플레이트형으로 구성되는 것이 바람직하고, 바람직하게는 여기서 플레이트형 압축기 구성요소의 하부면이 허브 측 트랜스미션 부분을 형성한다. 이러한 압축 어셈블리는 특히 컴팩트하게 구성될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 플레이트형 압축기 구성요소는 위에서 설명한 가이드 요소와 조합된다.
압축기 구성요소는 일반적으로 바람직하게는 상사점으로부터 멀리 향하는 그 단부 상에 가이드 섹션을 가질 수 있다. 이러한 가이드 섹션은 일반적으로 압축 챔버의 벽에 대한 압축기 구성요소의 기울어짐 및/또는 회전을 방지하도록 구성된다. 예를 들어, 압축 챔버의 벽 및 압축기 구성요소 상의 대응하는 돌출부에 홈이 제공될 수 있다. 이러한 가이드 섹션 또는 그 부분이 압축 챔버의 벽의 상사점과 하사점 사이의 영역 외부에서, 압축 챔버의 벽에 배치되는 것이 바람직하다.
압축기 구성요소가 일체형으로 허브 측 트랜스미션 부분에 연결되도록 구성되는 것이 유리하다. 그 결과, 압축기 어셈블리는 특히 견고하다.
영구 자석이 압축기 구성요소 내에 배치되거나 또는 압축기 구성요소가 강자성 재료를 포함하는 경우에 유리하다. 그 결과, 디커플링 장치 및/또는 커플링 장치는, 예를 들어 압축 챔버의 벽에 대응하는 자석 또는 자석 어셈블리를 배치함으로써 용이하게 구현될 수 있다.
영구 자석이 트랜스미션 부분들 중 하나에 배치되고 다른 트랜스미션 부분이 강자성 재료 또는 마찬가지로 반대 극성을 갖는 영구 자석을 포함하여, 2개의 트랜스미션 부분이 사실상 서로를 끌어당기는 것이 유리하다. 이 실시예는 그에 상응하게 강하게 구성된 디커플링 장치로 설계될 수 있다.
적어도 하나의 영구 자석, 바람직하게는 일련의 영구 자석이 압축 챔버의 원주 방향 벽에 배치되는 것이 유리하다. 이러한 영구 자석 또는 일련의 영구 자석은 압축 챔버에서 압축기 구성요소의 이동을 지원할 수 있다. 이를 위해 영구 자석은 바람직하게는 환형으로 구성된다.
플러터 밸브(flutter valve)가 압축기 구성요소 및/또는 압축 챔버의 제한부 상에 배치되어 압축기 구성요소의 흡입 행정에서 개방되고 압축기 구성요소의 송출 행정에서 폐쇄되는 것이 유리하다.
휠 캐리어 측 트랜스미션 부분이 바람직하게는 전환 포인트 섹션 및 이러한 전환 포인트 섹션을 통해 연결된 작업 경로 및 프리휠 경로를 갖는 디스크 홈 곡선 및/또는 디스크 비드(bead) 곡선을 포함하는 것이 유리하다. 그 결과, 허브 측 트랜스미션 부분은 실질적으로 포지티브하게 구동될 수 있다. 디스크 홈 곡선은 이 과정에서 홈의 형태로 설계되는 곡선 경로이다. 허브 측 트랜스미션 부분의 맞물림 요소가 이 홈에 맞물린다.
그 결과, 허브 측 트랜스미션 부분의 제한된 안내가 달성된다. 이에 상응하게, 디스크 비드 곡선은 비드 형상의 곡선 경로이다. 이러한 디스크 비드 곡선의 경우, 허브 측 트랜스미션 부분은 위와 아래에서 또는 양 측면에서 비드와 맞물리거나 또는 이를 포위하여, 마찬가지로 포지티브하게 구동된다. 작업 경로는 맞물린 허브 측 트랜스미션 부분이 이동되도록 곡선 경로가 불균일한 곡선 경로의 섹션이다. 프리휠 경로는 작업 경로와 다르다. 프리휠 경로의 경우, 허브 측 트랜스미션 부분이 프리휠 경로와 맞물려있는 경우에도 이동하지 않도록 곡선 경로가 균일한 곡선 경로의 섹션을 의미한다. 압축기 어셈블리의 작동을 시작하거나 또는 종료할 수 있도록 하기 위해, 곡선 경로는 전환 포인트 섹션을 갖는다. 적절한 제어 펄스에 의해, 허브 측 트랜스미션 부분은 전환 포인트 섹션을 통해 프리휠 경로로부터 작업 경로로 또는 작업 경로로부터 프리휠 경로로 이동될 수 있다.
압축기 구성요소가 이중 피스톤으로 구성되는 것이 바람직하다. 그 결과, 압축기 어셈블리의 펌프 전달 속도가 증가될 수 있다.
본 출원은 또한 제2 양태에서 휠 허브에 장착될 수 있는 차량 휠의 타이어의 타이어 캐비티에 압력 매체를 공급하기 위한 압축기 어셈블리에 관한 것으로서, 여기서 휠 허브는 회전 축을 중심으로 회전하기 위해 휠 캐리어 상에 장착되며, 압축기 어셈블리는 적어도 허브 측 압축 챔버 및 압축기 구성요소를 포함하고, 여기서 허브 측 압축 챔버에서 타이어 캐비티로 안내되는 압력 매체는 압축기 구성요소의 이동에 의해 가압될 수 있고, 여기서 압축기 어셈블리는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 허브 측 트랜스미션 부분과의 상호 작용을 통해 휠 캐리어 측과 휠 허브 측 사이의 회전 운동을 압축기 구성요소의 바람직하게는 진동 병진 운동으로 변환하도록 설계되는 트랜스미션, 바람직하게는 캠 트랜스미션을 포함하고, 여기서 압축기 어셈블리는 클러치 장치를 포함하고, 이 클러치 장치는 자기력에 의해 직접 허브 측 트랜스미션 부분을, 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 상호 작용하는 작동 위치로 또는 작동 위치에서 벗어나도록 이동시키도록 구성되거나 또는 자기력에 의해 직접 허브 측 트랜스미션 부분을 작동 위치로 또는 작동 위치에서 벗어나 유지하도록 구성된다.
이 과정에서, 제1 양태의 위에서 설명한 유리한 실시예는 또한 후술되는 바와 같이 방금 설명된 제2 양태에 따른 압축기 어셈블리에 또한 관련된다.
이 제2 양태에 따른 압축기 어셈블리의 경우, "자기력에 의해 직접"이라는 표현은 허브 측 트랜스미션 부분의 유지 또는 이동은 자기력에 의해 직접적으로 발생된다는 것을 의미하며, 허브 측 트랜스미션 부분과 독립적인 추가의 이동 가능한 요소가 자기력에 의해 이동되거나 또는 유지되고, 이 요소가 이 경우, 예를 들어 힘에 의해 또는 포지티브 잠금에 의해 허브 측 트랜스미션 부분을 이동시키거나 또는 유지한다는 것을 의미하지 않는다.
이 제2 양태에 따른 압축기 어셈블리의 경우의 자기력은 또한 허브 측 트랜스미션 부분 상에 또는 그에 강성으로 또는 일체형으로 연결된 요소 상에 직접 작용한다.
바람직하게는, 이 제2 양태에 따른 압축기 어셈블리는 환형으로 구성되고, 원주 방향으로 분포되어 배치된 수 개의 압축 챔버를 가지며, 여기서 각각의 경우에 압축기 구성요소는 반경방향으로 진동 병진 운동으로 이동될 수 있도록 배치된다. 바람직하게는, 개별 압축기 구성요소는 피스톤과 유사하게 설계되고, 반경방향 내측을 향하는 돌출부를 가지며, 이 돌출부는 바람직하게는 동시에 허브 측 트랜스미션 부분을 형성한다. 허브 측 트랜스미션 부분은 휠 캐리어 측에 장착되는 곡선 경로, 바람직하게는 곡선 경로의 외부 윤곽을 갖는 작동 위치로 이동될 수 있다. 곡선 경로는 유리하게는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분을 형성한다.
제1 및 제2 양태에 따른 압축기 어셈블리의 작동을 개시함으로써, 이에 따라 트랜스미션 부분을 작동 위치로 전달하는 것, 예를 들어 허브 측 트랜스미션 부분이 작동 위치로 이동되는 것이, 타이어 압력이 떨어질 때, 또는 차량 운전자로부터의 제어 신호에 응답하여 압축기 어셈블리의 작동을 시작하는 차량에서의 자유롭게 설계된 제어 장치를 통해 자율적으로 발생할 수 있다. 다른 말로 하면, 압축기 어셈블리는 비워질 때 공기를 타이어로 펌핑하거나 또는 차량 운전자의 제어 신호에 응답하여 타이어를 펌핑한다. 차량 운전자의 제어 신호는 바람직하게는 블루투스 연결을 통해 압축기 어셈블리에 전송될 수 있다. 블루투스 연결을 통한 이러한 제어 신호는 바람직하게는 차량 운전자에 의해 휴대 전화를 통해 압축기 어셈블리로 전송될 수 있다.
바람직하게는, 제2 양태에 따른 압축기 어셈블리의 경우에도, 압축기 구성요소는 일체형으로 허브 측 트랜스미션 부분에 연결되도록 구성된다. 따라서, 허브 측 트랜스미션 부분의 이동은 압축기 구성요소로 직접 전달되고, 압축기 구성요소의 이동은 허브 측 트랜스미션 부분으로 직접 전달된다. 따라서 커플링에 사용되는 자기력은 허브 측 트랜스미션 부분 상에 또는 이에 일체형으로 연결된 압축기 구성요소 상에 또는 압축기 구성요소의 피스톤 섹션 상에 작용할 수 있다.
또한, 결과적으로 허브 측 트랜스미션 부분과 압축기 구성요소 사이에 전력을 전달하기 위한 추가의 요소가 필요하지 않으므로, 제2 양태에 따른 압축기 어셈블리가 특히 견고하게 된다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 전자석이 압축 챔버의 벽, 바람직하게는 압축 챔버의 반경방향 내측 벽에 배치되는 것이 바람직하다. 이 전자석은 이 과정에서 통전시 자성을 갖도록 구성될 수 있지만, 그러나 대안으로서 전자석은 또한 통전시 자성을 가질 수도 있다. 통전시 비-자성인 전자석은 일반적으로 영구 자석을 코어로 사용함으로써 구현될 수 있다. 따라서 영구 자석의 자기력은 사실상 역전된다. 전자석이 통전되지 않은 상태에서 자성을 갖는 경우, 예를 들어 압축 챔버의 반경방향 내측 바닥에 배치될 수 있고, 압축기 구성요소 또는 압축기 구성요소의 피스톤형 섹션은 자기력에 의해 디커플링된 상태로 유지될 수 있다. 압축기 구성요소에 강성으로 연결된 허브 측 트랜스미션 부분은 이 경우 자기력에 의해 작동 위치에서 벗어나 유지된다. 전자석의 통전의 경우, 영구 자석의 자기력은 작동을 정지한다. 허브 측 트랜스미션 부분이 더 이상 작동 위치에서 벗어나 유지되지 않기 때문에, 차량의 구동 중에 발생하는 원심력은 반경방향 외측으로 가압하고, 허브 측 트랜스미션 부분은 원심력에 의해 곡선 경로의 내부 윤곽과 맞물리게 되어, 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분을 형성하는 이 곡선 경로와 상호 작용한다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 영구 자석이 압축기 구성요소 내에 배치되는 것이 바람직하다. 그 결과, 압축기 구성요소는 예를 들어 압축 챔버의 바람직하게는 반경방향 내측 벽에 자율적으로 자기적으로 "고착"되거나 또는 부착될 수 있다. 압축 챔버의 바닥에 있는 압축기 구성요소의 이러한 자기력 기반 부착은 이 경우, 예를 들어 벽의 전자석을 통해 맞물림 해제될 수 있다. 이를 위해, 전자석은 통전시 압축기 구성요소의 영구 자석을 밀어내도록 극이 형성된다. 허브 측 트랜스미션 부분은 이 경우 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분에 결합되거나, 또는 그와 함께 작동 위치로 이동된다. 이러한 이동은, 예를 들어 또한 차량의 작동 중 원심력을 통해 발생한다. 그러나, 이러한 이동, 예를 들어 공압 작동을 유발할 수 있는 다른 힘이 또한 고려될 수도 있다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 압축 챔버에 압력 서지를 공급하기 위해 압축 챔버의 반경방향 벽, 바람직하게는 반경방향 내측 벽에 압력 매체 입구가 배치되며, 이는 전환 가능한 밸브, 바람직하게는 자기 밸브를 통해 압력 매체 소스에 연결될 수 있는 것이 바람직하다. 압력 매체 입구를 통해, 압력 매체 소스로부터의 압력 매체는 압력 서지의 형태로 진입될 수 있다. 이러한 압력 서지에 의해, 압축 챔버의 벽으로부터 압축기 구성요소의 자기 부착이 제거될 수 있고, 이 경우 원심력에 의해 구동되는 압축기 구성요소는 허브 측 트랜스미션 부분이 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 작동 위치로 이동되도록 이동된다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우 압축 챔버의 반경방향 내측 벽의 압력 매체 입구는 또한 압축 챔버의 반경방향 내측 벽에 배치된 영구 자석과 조합될 수 있고, 여기서 압축기 구성요소는 영구 자석을 포함할 필요는 없고, 압축 챔버의 벽에 배치된 영구 자석과 상호 작용할 수 있는 단지 자성 재료를 포함할 필요가 있다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 체크 밸브가 압축 챔버의 반경방향 벽, 바람직하게는 반경방향 내측 벽에 배치되는 라인 섹션을 통해 연결될 수 있는 압력 매체 출구가 타이어 캐비티에 연결될 수 있는 것이 바람직하고, 여기서 라인 섹션은 릴리프 밸브에 연결되며, 이 릴리프 밸브를 통해 라인 섹션은 드레인될 수 있다. 바람직하게는 압력 매체 출구 상의 체크 밸브는 이 과정에서 압축기 구성요소의 송출 행정에서 잔류 압력이 항상 압축 챔버의 압축된 부분에서 유지되도록 설계되며, 여기서 잔류 압력은 압축기 구성요소가 압축 챔버의 벽, 특히 반경방향 내측 벽과 접촉하는 것을 방지한다. 압축기 구성요소가 압축 챔버의 벽과 접촉하지 않으면, 자기 부착도 또한 발생할 수 없다. 허브 측 트랜스미션 부분을 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 상호 작용으로부터 벗어나게 하기 위해, 라인 섹션은 릴리프 밸브를 통해 드레인될 수 있다. 이 경우 체크 밸브는 개방되고, 잔류 압력 매체가 압축 챔버로부터 빠져나온다. 이 경우, 압축기 구성요소는 압축 챔버의 반경방향 내측 벽과 접촉하여, 자기적으로 여기에 부착될 수 있다. 이 경우 트랜스미션 부분은 디커플링되거나 또는 허브 측 트랜스미션 부분은 이 경우 작동 위치에서 벗어나도록 이동된다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 적어도 하나의 영구 자석, 바람직하게는 일련의 영구 자석이 압축 챔버의 원주 방향 벽에 배치되는 것이 바람직하다. 일련의 영구 자석은 이 과정에서 균일한 극성으로 압축 챔버의 벽에 배치되는 것이 바람직하다. 바람직하게는 압축 챔버의 벽에서 영구 자석은 환형으로 구성된다. 바람직하게는 이 과정에서 추가의 영구 자석이 압축기 구성요소에 배치된다. 압축기 구성요소의 영구 자석이 압축 챔버의 벽의 환형으로 구성되는 영구 자석 내에 있는 경우, 이들 자석은 압축 챔버에서 압축기 구성요소의 이동을 지원한다. 그 결과, 압축기 어셈블리는 또한 매우 높은 속도로 또는 매우 높은 원심력으로 안전하게 작동될 수 있다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 압축기 구성요소는 압축기 어셈블리의 작동 중에 반경방향 내측 이동에 의해 그리고 반경방향 외측 이동에 의해 압력 매체를 이송하도록 구성되고 배치되는 것이 바람직하다. 그 결과, 압축기 구성요소는 사실상 이중 피스톤으로서 작용하기 때문에, 압축기 구성요소 또는 압축기 어셈블리는 특히 효율적으로 펌핑된다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 하나의 플러터 밸브, 바람직하게는 2개의 플러터 밸브가 압축기 구성요소 상에 배치되고, 여기서 플러터 밸브 중 하나는 반경방향 내측으로 개방되도록 구성되고 다른 플러터 밸브는 반경방향 외측으로 개방되도록 구성되는 것이 바람직하다. 그 결과, 흡입과 펌핑 사이의 또는 흡입 행정과 송출 행정 사이의 전환이 특히 효율적으로 발생할 수 있다. 상이한 방향으로 개방되는 플러터 밸브는 이전 단락에서 설명된 압축기의 내향 및 외향 이동 동안 펌핑을 특히 간단한 방식으로 용이하게 하거나 또는 이중 피스톤으로서의 기능을 용이하게 한다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분은 바람직하게는 전환 포인트 섹션 및 이러한 전환 포인트 섹션을 통해 연결된 작업 경로 및 프리휠 경로를 갖는 디스크 홈 곡선 및/또는 디스크 비드 곡선을 포함하는 것이 바람직하다. 디스크 홈 곡선은 홈 형상으로 설계된 곡선 경로이다. 허브 측 트랜스미션 부분의 맞물림 요소가 이 홈에 맞물린다.
그 결과, 허브 측 트랜스미션 부분의 제한된 안내가 달성된다. 이에 상응하게, 디스크 비드 곡선은 비드 형상의 곡선 경로이다. 이러한 디스크 비드 곡선의 경우, 허브 측 트랜스미션 부분은 위와 아래에서 또는 양 측면에서 비드와 맞물리고, 이에 따라 마찬가지로 포지티브하게 구동된다. 작업 경로는 맞물린 허브 측 트랜스미션 부분이 이동되도록 곡선 경로가 불균일한 곡선 경로의 섹션이다. 프리휠 경로는 작업 경로와 다르다. 프리휠 경로의 경우, 허브 측 트랜스미션 부분이 프리휠 경로와 맞물려있는 경우에도 이동하지 않도록 곡선 경로가 균일한 곡선 경로의 섹션을 의미한다. 압축기 어셈블리의 작동의 시작 또는 종료를 용이하게 하기 위해, 곡선 경로는 전환 포인트 섹션을 갖는다. 적절한 제어 펄스에 의해, 허브 측 트랜스미션 부분은 프리휠 경로로부터 작업 경로로 또는 작업 경로로부터 프리휠 경로로 이동될 수 있다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 허브 측 트랜스미션 부분이 태핏 출력부를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 태핏 출력부는 바람직하게는 압축기 구성요소에 강성으로 연결되거나 또는 일체형으로 연결된다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 태핏 출력부가 디스크 곡선의 내부 윤곽을 통해 구동될 수 있는 것이 바람직하다. 디스크 곡선의 윤곽은 반경방향 내측에 있다. 안내된 이동은 반경방향 내향으로 발생한다. 이는 허브 측 트랜스미션 부분 또는 압축기 구성요소가 원심력에 대해 반경방향 내측으로 안전하게 이동하도록 보장한다.
그러나, 제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 태핏 출력부는 디스크 곡선의 외부 윤곽을 통해 또한 구동될 수도 있다. 이 경우 이동의 제한된 안내는 반경방향 외측으로 발생한다.
제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 압축기 어셈블리는 바람직하게는 회전 축 주위에 균일하게 분포된 원주 방향으로 배치되는 수 개의 압축기 구성요소를 포함하는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 허브 측 트랜스미션 부분이 롤러 태핏을 포함하는 것이 바람직하고, 그 결과 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분과 특히 저 마찰 접촉이 보장된다.
제1 및 제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 롤러 태핏은 바람직하게는 롤러 태핏의 샤프트 내의 윤활제 저장소를 사용하여 자체 윤활되는 것이 바람직하다. 이것은 마찰을 최소화한다. 이 과정에서 윤활제 저장소 내의 윤활제가 롤러 태핏의 롤러의 방향으로 프리스트레싱(prestressing) 장치를 통해 프리스트레싱되는 것이 바람직하다. 윤활제 저장소는 롤러 측의 출구 보호를 포함하는 것이 또한 바람직하다. 윤활이 보장되면 압축기 어셈블리의 서비스 수명이 증가된다.
제1 및 제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 압축기 어셈블리는 타이어 캐비티 내의 압력 매체의 압력, 온도 및/또는 습도의 측정 및/또는 디스플레이를 위한 장치를 포함하고, 바람직하게는 이 장치를 통해 압력 매체 라인이 타이어 캐비티에 연결될 수 있는 것이 바람직하다.
제1 및 제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 압축기 어셈블리가 압력 매체 입구 측의 필터에 연결되는 것이 또한 바람직하다.
제1 및 제2 양태에 따른 압축 어셈블리의 경우, 압축기 어셈블리는 필터를 클리닝하기 위해 타이어 캐비티로부터 또는 압축기 어셈블리를 통한 펌핑을 통해 압력 매체를 사용하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징, 가능한 적용 및 장점은 도면의 도움으로 설명되는 본 발명의 예시적인 실시예들에 대한 다음의 설명으로부터 발생하고, 여기서 특징들은, 다시 명시적으로 언급되지 않고, 단독으로 그리고 다양한 조합으로 본 발명에 필수적일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 압축기 어셈블리의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 압축기 어셈블리의 제1 실시예를 상이한 도면으로 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 압축기 어셈블리의 추가의 실시예를 도 4에 대응하는 도면으로 도시한다.
도 6은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분의 실시예를 도시한다.
도 7은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분의 추가의 실시예를 도시한다.
도 8은 도 8에 대응하는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분을 갖는 본 발명에 따른 압축기 어셈블리의 추가의 실시예를 도시한다.
도 9는 일 실시예의 압축기 구성요소를 갖는 압축 챔버를 상세하게 도시한다.
도 10은 추가의 실시예의 압축기 구성요소를 갖는 압축 챔버를 상세하게 도시한다.
도 11은 추가의 실시예의 압축기 구성요소를 갖는 압축 챔버를 상세하게 도시한다.
도 12는 추가의 실시예의 압축기 구성요소를 갖는 압축 챔버를 상세하게 도시한다.
도 13은 추가의 실시예 및 개별 영역을 상세하게 도시한다.
도 14는 축방향으로 이동하는 압축기 구성요소를 갖는 추가의 실시예를 도시한다.
도 15는 도 14와 유사한, 축방향으로 이동하는 압축기 구성요소를 갖는 추가의 실시예를 도시한다.
도 16은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분으로부터 멀리 향하는, 도 14의 압축기 어셈블리의 압축기 구성요소의 측면의 평면도를 도시한다.
도 17은 본 발명에 따른 압축기 어셈블리의 추가의 실시예를 도시한다.
도 18은 본 발명에 따른 압축기 어셈블리의 추가의 실시예를 도시한다.
도 19는 전환 가능한 자석 어셈블리의 일부를 도시한다.
도 20은 상이한 전환 위치에 있는 전환 가능한 자석 어셈블리를 도시한다.
다음의 도면에서, 대응하는 구성요소 및 요소는 동일한 참조 번호를 갖는다. 명확성을 위해, 모든 참조 번호가 모든 도면에 재현되는 것은 아니다.
도 1에는 본 발명에 따른 압축기 어셈블리(10)의 설치 위치가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1의 압축기 어셈블리(10)는 단지 크로스 해칭 영역으로 단지 개략적으로만 표현된다.
림(rim)은 참조 번호 1을 갖는다. 브레이크 디스크는 참조 번호 2를 갖고, 휠 캐리어는 참조 번호 3을 갖고, 휠 허브는 참조 번호 4를 갖고, 휠 베어링은 참조 번호 5를 갖는다.
압력 매체 라인(6)은 압축기 어셈블리(10)로부터 타이어 캐비티(7)까지 연장된다. 타이어 자체는 도 1에 도시되어 있지 않다.
휠 허브 리셉터클(8)의 영역에서, 림은 밀봉제를 공급하기 위한 개략적으로 표현된 연결부(9)를 갖는다. 연결부(9)는 선택적이다.
도 1에 도시된 실시예에서, 압력 매체 라인(6)은 림(1)의 재료를 통해 연장된다. 유리하게는, 압력 매체 라인(6)의 섹션은 브레이크 디스크(2)의 중공형 보어링된 브레이크 디스크 고정 나사에 의해 구현된다. 회전 축은 참조 부호 32를 갖는다. 반경방향은 참조 부호 34를 갖는다. 허브 측 및 이와 함께 허브 측 구성요소는 차량의 작동 동안 휠 캐리어 측, 이에 따라 휠 캐리어 측 구성요소, 예컨대 휠 캐리어(3) 또는 또한 차량의 객실에 대해 회전 축(32)을 중심으로 회전한다.
도 2 내지 도 4에는 본 발명에 따른 압축기 어셈블리(10)의 제1 실시예가 상세하게 도시되어 있다. 압축기 어셈블리(10)는 제1 하우징 부분(12) 및 제2 하우징 부분(14)을 포함한다.
도 4는 라인(Ⅳ-Ⅳ)을 따라 절개된 도 2 및 도 3의 압축기 어셈블리(10)를 도시한다. 압축기 어셈블리(10)는 총 4개의 허브 측 압축 챔버(16)를 포함하며, 이들 중 2개만이 참조 번호를 갖는다.
압축 챔버(16) 각각에는 허브 측 압축기 구성요소(18)가 할당된다. 압축기 어셈블리(10)는 수 개의 트랜스미션(20)을 포함하고, 여기서 각각의 압축 챔버(16)에는 트랜스미션(20)이 할당된다. 트랜스미션(20)은 여기서 각각의 경우 캠 트랜스미션(22)으로서 설계된다.
트랜스미션(20)은 각각 허브 측 트랜스미션 부분(24)을 갖는다. 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 각각의 경우 태핏 출력부(25)에 의해 형성된다. 압축기 구성요소(18)는 이 과정에서 태핏 출력부(25) 또는 허브 측 트랜스미션 부분(24)과 일체형으로 구성된다. 트랜스미션(20)의 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 각 경우 압축기 어셈블리(10)의 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 상호 작용할 수 있다.
압축기 어셈블리(10) 또는 그 트랜스미션(20)은 이 과정에서 허브 측 트랜스미션 부분(24) 각각과 상호 작용할 수 있는 단일의 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)만을 갖는다. 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)은 곡선 윤곽(30)을 갖는 디스크 곡선(28)으로 구성되며, 여기서 도 2 내지 도 4의 실시예의 경우에는 이것은 내부이고, 따라서 내부 윤곽을 나타낸다. 이와 대조적으로, 도 5의 실시예에서 곡선 윤곽(30)은 외부에 구성되므로, 따라서 도 5의 곡선 윤곽(30)은 외부 윤곽을 나타낸다.
도 4는 작업 작동 위치(AL)에서의 압축기 어셈블리(10)를 도시한다. 작업 작동 위치(AL)에서, 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 상호 작용하여, 이에 따라 작동 위치에 있다. 압축기 어셈블리(10)는 작동 중에 있다. 여기서 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 직접 기계적으로 접촉한다.
운전 차량의 경우, 디스크 곡선(28)은 차량에 대해 정지되어 있다. 허브 측 구성요소, 예를 들어 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 회전 축(32)을 중심으로 회전하거나 또는 차량에 대해 회전한다. 차량 속도에 따라, 허브 측 트랜스미션 부분(24) 및 압축기 구성요소(18)에 높은 원심력이 작용한다. 원심력은 반경방향(34)으로 외향으로 작용한다. 이러한 원심력은 허브 측 트랜스미션 부분(24)을 디스크 곡선(28) 또는 이에 의해 형성된 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 접촉시킨다(도 4).
도 4의 압축기 어셈블리(10)의 경우, 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 각각의 압축 챔버(16)의 반경방향 내측 벽에 배치되는, 각각의 전자석(38)의 형태의, 클러치 장치(36)를 통한 자기력을 통한 원심력에 대해 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)으로부터 멀리 이동될 수 있다. 전자석(38)은 따라서 디커플링 장치(39)를 형성한다. 도 4의 압축기 어셈블리(10)의 허브 측 트랜스미션 부분(24)은, 전자석(38)의 통전을 통해, 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에서 벗어나도록 이동될 수 있으며, 압축기 어셈블리(10)는 이 경우 더 이상 작업 작동 위치(AL)에 존재하지 않다. 통전된 전자석(38)은 자기력을 통해 직접 허브 측 트랜스미션 부분(24) 상에 또는 그와 일체형으로 설계된 압축기 구성요소(18) 상에 작용한다. 전자석(38)에 통전이 이루어지는 한, 전자석(38)은 허브 측 트랜스미션 부분(24)을 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에서 벗어난 상태로 유지시킨다. 상응하는 더 강한 영구 자석이 또한 제공될 수 있으며, 이는 전자석(38)의 통전을 통해 사실상 비활성화된다. 이 경우, 전자석(38)은 압축기 어셈블리(10)의 활성화를 위해서만 통전되어야 한다.
도 5는 외부 윤곽으로서 곡선 윤곽(30)을 갖는 디스크 곡선(28)으로 설계된 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)을 갖는 위에서 설명한 바와 같은 압축기 어셈블리(10)의 추가의 실시예를 도시한다.
도 5는 프리휠링 작동 위치(FL)에서의 압축기 어셈블리(10)를 도시한다. 이러한 프리휠링 작동 위치(FL)에서, 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 상호 작용하지 않는다. 압축기 어셈블리(10)는 작동하고 있지 않다.
휠 캐리어 측 전자석(40) 형태의 클러치 장치(36)를 통해, 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 자기력을 통한 원심력에 대해, 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)으로 이동될 수 있다. 전자석(40)은 커플링 장치(41)를 구성한다. 도 5의 압축기 어셈블리(10)는 그 후 작업 작동 위치에 있다.
도 6은 디스크 홈 곡선(44)을 포함하는 대안적인 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)을 도시한다. 디스크 홈 곡선(44)은 이중 화살표로 표시된 전환 포인트 섹션(46)을 포함한다. 전환 포인트 섹션(46)은 파선으로 표현되는 프리휠 경로(50) 및 작업 경로(48)에 연결된다. 허브 측 트랜스미션 부분(24)에 연결되고, 예를 들어 롤러로서 설계될 수 있는 맞물림 요소(52)는 상징적으로 표현된다. 맞물림 요소(52)가 프리휠 경로(50) 상에서 이동하는 경우, 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 반경방향(34)으로 연결된 이동이 없다. 그러나, 맞물림 요소(52)가 작업 경로(48)와 맞물리면, 맞물림 요소(52)는 작업 경로에서 포지티브 구동 방식으로 이동하고, 따라서 허브 측 트랜스미션 부분(24)도 또한 포지티브 구동 방식으로 이동한다. 자석 기반 디커플링 장치(39) 및 자석 기반 커플링 장치(41)를 통해, 허브 측 트랜스미션 부분(24) 또는 그 맞물림 요소(52)는 작업 경로(48)로부터 프리휠 경로(50)로 전환될 수 있다. 작업 경로(48)에서 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에 있다. 프리휠 경로(50)에서 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에 있지 않다.
도 7은 곡선 윤곽(30)에 대한 맞물림 요소(52)의 측방향 맞물림의 원리를 도시한다. 좌측에는 곡선 윤곽(30)이 회전 축(32)을 따라 볼 때 개략적으로 도시되어 있고, 우측에는 반경방향(34)에 대해 단면도로 볼 때 이에 대응하여 개략적으로 도시되어 있다. 곡선 윤곽(30)은 또한 참조 번호 60으로 점선으로 표시되어 있는 맞물림 요소(52) 전후에 보여지는 회전 축(32)을 따라 볼 때 폐쇄되도록 설계될 수 있다.
도 6의 작업 경로(48)에서와 같이 맞물림 요소(52)의 양 측면 상에서의 제한된 안내는 이중 피스톤의 유형으로 설계된 압축기 구성요소(18)와의 조합에 특히 적합하다.
도 8은 도 7의 측방향 결합의 원리에 따른 압축기 어셈블리(10)를 도시한다.
이중 피스톤 방식으로 설계된 압축기 구성요소(18)가 도 9에 개략적으로 도시되어 있다. 압축기 구성요소(18)에는 반경방향 내측 및 반경방향 외측으로 개방될 수 있는 플러터 밸브(64)가 도시되어 있다. 각각의 송출 행정에서, 플러터 밸브(64)는 폐쇄된다. 흡입 행정에서의 공기 유도는 허브 측 트랜스미션 부분(24)의 채널(66)을 통해 발생할 수 있다. 대안으로서, 플러터 밸브(64)가 압축 챔버(16)의 벽에 배치될 수도 있다. 도 9의 표현에서 이들은 이 경우 위와 아래에 배치되어 압축 챔버(16)로 개방될 것이다.
도 9의 표현과 유사하게, 도 10은 압축기 구성요소(18)를 갖는 개별 압축 챔버(16)를 도시하며, 여기서 압축 챔버(16)에 압력 서지를 공급하기 위한 압력 매체 입구(70)가 압축 챔버(16)의 반경방향 벽(68), 보다 정확하게는 반경방향 내측 벽(68)에 배치되며, 상기 압력 매체 입구는 전환 가능한 밸브(72), 바람직하게는 자기 밸브를 통해 압력 매체 소스(74)에 연결될 수 있다. 이 실시예에서, 압축 챔버(16)는 동시에 압력 챔버(75)를 형성한다.
도 10의 압축기 어셈블리(10)는 다른 방식으로 도 8의 압축기 어셈블리(10)와 구조적으로 유사하여, 이에 따라 측방향 맞물림으로 구성된다.
압축 챔버(16)의 반경방향 벽(68)에는 압력 매체 출구(76)가 또한 배치되며, 이는 체크 밸브(80)가 배치되는 라인 섹션(78)을 통해 타이어 캐비티(7)에 연결될 수 있고, 여기서 라인 섹션(78)은 릴리프 밸브(82)에 연결되며, 이를 통해 드레인될 수 있거나 또는 압력에서 완화될 수 있다.
압축기 어셈블리(10)의 작동에서, 도 10에 도시된 바와 같이 압축 챔버(16) 및 압축기 구성요소(18)의 구성으로(압축기 어셈블리의 전체 설계는 도 8에 상응함), 압축기 구성요소(18)는 압축 챔버(16)의 벽에 배치된 영구 자석(84)에 의해 자기력을 통해 압축 챔버(16)의 벽에 유지될 수 있다. 영구 자석(84)으로부터 압축기 구성요소(18)를 맞물림 해제하기 위해, 압력 매체 소스(74)로부터의 압력 매체는 밸브(72) 및 압력 매체 입구(70)를 통해 압력 서지 형태의 압축 챔버(16) 내로 도입된다. 결과적으로, 압축기 구성요소(18)는 영구 자석(84)으로부터 맞물림 해제되고, 원심력은 그것을 반경방향 외향으로 당기고, 여기서 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 그 맞물림 요소(52)에 의해 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에 있게 된다(도시되지 않고, 도 7의 곡선 경로 참조).
송출 행정에서, 도 10의 표현에서 압축기 구성요소(18)는 하향으로 이동하고, 이 과정에서 압력 매체는 압력 매체 출구(76)를 통해 타이어 캐비티(7)로 유동한다. 그러나, 압축 챔버(16)에는 일정한 잔류 압력이 남아있다. 이러한 잔류 압력은 압축기 구성요소(18)가 영구 자석(84)과 접착 접촉하게 되는 것을 방지한다. 압축 챔버(16)는 공압 스프링으로서 작용하고, 압력 챔버(25)를 구성한다. 압축기 어셈블리(10)가 그 작동을 중단하면, 라인 섹션(78)은 릴리프 밸브(82)를 통해 드레인된다. 압력 챔버(25) 또는 압축 챔버(16) 내의 잔류 압력은 이 경우 라인 섹션(78)에서 체크 밸브(80)를 통해 해제된다.
방금 설명한 압력 서지를 통한 커플링에 대한 대안으로서 또는 이에 추가적으로, 전자석(38)이 또한 영구 자석(84) 옆의 압축 챔버의 벽에 배치될 수 있으며, 여기서 전자석(38)은 통전시 영구 자석(84)의 자기력을 역전시키도록 구성된다. 이 과정에서 방금 설명한 영구 자석(84)과 전자석(38)의 조합은 결합된 디커플링 장치(39)를 구성한다. 원심력을 통해, 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 이 경우 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치로 된다. 그러나, 이것은 또한 충분히 강한 자기력을 통해서도 발생할 수 있다.
압축기 구성요소(18)에는 영구 자석이 또한 배치될 수도 있다. 이러한 영구 자석은 도 10을 참조하여 방금 설명한 상호 작용을 증폭시킬 수 있다. 압축기 구성요소(18)의 영구 자석은 압축 챔버(16)의 벽과 상호 작용하고 이 벽에 배치된 전자석(38)의 통전시 그것에 의해 밀어내도록 배치되어 구성될 수 있다. 압축 챔버(16)의 벽에는 추가의 영구 자석이 또한 배치될 수 있으며, 이는 압축기 구성요소(18)의 영구 자석과 지속적으로 끌어당기는 방식으로 상호 작용하며, 여기서 그러나 이러한 끌어당기는 효과는 압축 챔버(16)의 벽에서 전자석의 통전을 통해 역전될 수 있다.
영구 자석(90) 및/또는 전자석(92)은 또한 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)에 배치될 수 있고 허브 측 트랜스미션 부분(24)을 끌어당길 수 있으며, 이들은 이 경우 커플링 장치(41)를 구성하거나, 또는 상응하는 통전 및 배치의 경우에 밀어내며, 이 경우 이들은 디커플링 장치(39)를 구성한다. 이러한 설계는 도 11에 도시되어 있다.
예를 들어, 영구 자석(90)은 일단 접촉되면 허브 측 트랜스미션 부분(24)이 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 접촉된 상태로 유지되어 이에 따라 작동 위치[커플링 장치(41)]에 있게 되는 것을 보장할 수 있다. 전자석(92)의 상응하는 극 통전에 의해, 영구 자석(90)의 자기력이 약화되거나 또는 역전될 수 있어서, 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 작동 위치에서 벗어나게 된다[디커플링 장치(39)]. 통전시 영구 자석(90)의 자기력의 증폭을 발생시켜 허브 측 트랜스미션 부분(24)을 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(620)과 작동 위치로 놓을 수 있는 추가의 전자석(94)이 또한 배치될 수도 있다(커플링 장치(41)).
도 12는 도 10에 도시된 변형예와 유사한 압축 챔버(16) 주위의 영역을 도시한다. 그러나, 도 12에 도시된 변형예의 경우에, 수 개의 환형 영구 자석(100)이 압축 챔버(16) 주위에 배치된다. 이들 영구 자석(100)은 압축기 구성요소(18)에서 영구 자석(102)과 상호 작용한다. 영구 자석(100)의 배치 및 극성은 이 과정에서 압축기 구성요소(18)의 이동이 반경방향 내측으로 또는 반경방향 외측으로 반경방향(34)으로 지지되도록 선택될 수 있다.
좌측의 도 13은 본 발명에 따른 압축기 어셈블리(10)의 추가의 실시예[트랜스미션 부분(24, 26)에 대한 도 5의 것과 유사한]를 개략적으로 도시한다. 우측 상단에는 압축기 구성요소(18) 및 허브 측 트랜스미션 부분(24)을 갖는 압축 챔버(16)가 상세하게 도시되어 있다. 우측 하단에는 압축기 구성요소가 라인(RU-RU)을 따라 단면으로 표시된다.
압축기 구성요소(18)의 경우에, 이러한 압축기 어셈블리(10)는 각각의 경우에 압축기 구성요소(18) 내로 연장되는 로드형 가이드 요소(110)를 포함한다.
이러한 압축기 구성요소(18)는 우측에 도시되어 있다. 압력 매체 입구(72)는 이 과정에서 로드형 가이드 요소(110) 상에 배치된다. 압력 매체 입구(72)는 현재 압축 챔버(16)와 별도로 설계된 압력 챔버(75)로 유동한다. 따라서, 압력 챔버(75)와 압축 챔버(16) 사이에 공압 연결이 없다.
압력 챔버(75)가 압력 매체에 노출되면, 압축기 구성요소(16)는 아래로(도 13의 우측 표면에서) 또는 반경방향 내측으로(도 13의 좌측 표현에서) 이동한다. 그 결과, 허브 측 트랜스미션 부분(24)은 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 접촉되게 될 수 있다. 압력 챔버(75)가 릴리프 밸브(82)를 통해 압력으로부터 완화되지 않으면(따라서, 압력 하에 있는 압력 매체로 충전된 상태로 유지됨), 압력 챔버(75)는 공압 스프링으로서 작용한다. 송출 행정에서, 압력 챔버(75) 내의 압력 매체는 압축된다. 압축기 구성요소(18)가 그 상사점에 도달하면, 압력 챔버(25) 내의 압력을 통해 흡입 행정이 개시되거나 또는 압력 챔버(25) 내의 압력은 허브 측 트랜스미션 부분(24)이 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 접촉된 상태를 유지하도록 보장한다. 압축기 어셈블리(10)의 작동이 중단되는 경우, 압력 챔버(25)는 릴리프 밸브(82)를 통해 압력에서 완화될 수 있다.
로드형 가이드 요소(110)에서 라인 섹션(112)이 진행하고, 상기 라인 섹션은 압력 매체 입구(72) 내로 유동한다. 도 13의 가이드 요소(110)는 압력 챔버(75)의 제한부의 일부를 형성한다. 도 13에서, 라인 섹션(78) 및 압력 챔버(75)는 압력에서 완화될 수 있거나 또는 공통 제어 밸브를 통해 드레인될 수 있다.
도 13의 우측 하부에 도시된 바와 같이, 가이드 요소(110)는 압축기 구성요소(18)를 위한 잠금 방지 장치(114)를 형성하고, 여기서 가이드 요소(110)는 원형이 아니며, 여기서는 사실상 타원형 단면을 갖는다.
도 13(우측 상부)의 무용 공간 부피는 참조 번호 120을 가지며, 파선으로 상징적으로 표시된다.
도 13의 압축기 어셈블리(10)(좌측)는 발전기 어셈블리(140)의 트랜슬레이터(130)를 포함한다. 발전기 어셈블리(140)는 트랜슬레이터(140)의 진동 병진 이동을 통해 전기 에너지를 생성한다. 압축기 어셈블리(10)는 이 과정에서 발전기 트랜스미션(135)을 포함하며, 이 발전기 트랜스미션은, 휠 캐리어 측 발전기 트랜스미션 부분(137)[여기서 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 동일함]이 허브 측 발전기 트랜스미션 부분(139)과 작동 위치에 있을 때, 휠 캐리어 측과 휠 허브 측 사이의 회전 운동을 트랜슬레이터(130)의 진동 병진 이동으로 변환하도록 설계된다. 여기서 발전기 트랜스미션(135)은 트랜스미션(20)과 독립적으로 작동될 수 있다. 여기서 트랜스미션(20) 및 발전기 트랜스미션(135)은 사실상 설계가 동일하다. 따라서, 트랜슬레이터(130)는 압축기 구성요소(18)로서 이중 기능을 수행할 수 있다.
도 14에 도시된 실시예의 경우, 압축기 구성요소(18)는 축방향으로, 따라서 회전 축(32)의 방향으로 이동한다. 도 14는 이 과정에서 반경방향(34)으로 연장되는 평면을 따른 하우징 또는 압축 챔버(16)의 제한부를 통한 단면도를 도시한다.
허브 측 트랜스미션 부분(24) 또는 압축기 구성요소(18) 및 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)은 회전 축(32)을 따라 볼 때 원형 단면을 갖는다(도 16 참조).
도 14는 2개의 작동 상태에서의 압축기 어셈블리(10)를 도시한다. 좌측에는, 허브 측 트랜스미션 부분(24)을 동시에 형성하는 플레이트형으로 구성된 압축기 구성요소(18)가 하사점(UT)에 도시되어 있고, 우측에는 상사점(OT)에 도시되어 있다. 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)은 허브 측 트랜스미션 부분(24)을 향해 회전한다. 태핏(140)은 허브 측 트랜스미션 부분(24)이 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(620)과 함께 회전하는 것을 방지한다. 태핏(140)은 압축기 어셈블리(10)의 하우징(단지 개략적으로만 도시됨)에 연결된다.
도 15는 도 14의 압축기 어셈블리(10)의 대안적인 실시예를 도시한다.
도 15에 도시된 실시예에서, 롤러(150)는 허브 측 트랜스미션 부분(24)과 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26) 사이의 접촉 영역에 배치된다. 이 과정에서 롤러(150)는 도 15에 도시된 바와 같이 허브 측 트랜스미션 부분(24) 상에 또는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26) 상에 배치될 수 있다.
도 16은 회전 축(32)을 따라 볼 때, 도 14로부터의 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)으로부터 멀리 향하는, 압축기 어셈블리(10)의 압축기 구성요소(18)의 측면의 평면도를 도시한다.
도 17 및 도 18은 본 발명에 따른 압축기 어셈블리(10)의 추가의 실시예를 도시한다.
도 17 및 도 18에 도시된 실시예는 플레이트형으로 구성된 압축기 구성요소(18)를 가지며, 이 플레이트형으로 구성된 압축기 구성요소는 압축기 어셈블리(10)의 작동시 진동 병진 방식으로 반경방향(34)으로 이동한다.
도 17의 압축기 어셈블리(10)는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)에 영구 자석(90)을 가지며(도면에는 하나만이 도시되어 있음), 이는 허브 측 트랜스미션 부(24)을 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에 유지하도록 구성되어, 이에 따라 이들은 커플링 장치(41)를 구성한다.
마찬가지로 압축 챔버(16)의 커버 섹션에 영구 자석(84)이 배치되며, 이 영구 자석은 영구 자석(90)보다 더 강하도록 구성된다. 압축기 어셈블리(10)의 작동에서, 압축 챔버(16) 내의 압력 매체는 공압 스프링으로서 작용하여[압축 챔버(16)는 압력 챔버(25)를 형성함], 압축기 구성요소(18)가 영구 자석(84)에 부착되는 것을 방지한다. 압축기 어셈블리(10)의 작동을 정지시키기 위해, 압축 챔버(16) 또는 압축 챔버들(16)은 밸브(82)를 통해 압력에서 완화된다. 이 경우, 압축기 구성요소(18)는 영구 자석(84)에 부착되고, 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)으로부터 맞물림 해제된다.
도 18의 압축기 어셈블리(10)는 도 17의 압축기 어셈블리(10)와 설계가 유사하다.
그러나, 도 18의 압축기 어셈블리(10)는 한편으로는 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 허브 측 트랜스미션 부분(24) 사이의 접촉 영역에 배치되는 롤러(150)를 가지며, 도 18의 압축기 어셈블리(10)는 다른 한편으로는 또한 압축기 구성요소(18)와 압축 챔버(16)의 원주 방향 벽 사이의 접촉 영역에 배치되는 롤러(160)를 갖는다. 이 과정에서, 롤러(160)는 압축 챔버(16)의 벽(우측 하부) 상에 그리고 압축기 구성요소(18)의 벽(상부 중앙) 상에 배치된다.
모든 실시예의 경우에, 압축기 구성요소(18)는 압축 챔버(16)의 벽으로부터 밀봉하는 원주 방향 밀봉부를 갖는다.
도 19는 영구 자석(162, 164)의 포메이션(161)이 원형 디스크형 플레이트(166) 상에 배치되는 전환 가능한 자석 어셈블리(160)의 일부를 도시한다.
제1 극성 유형의 2개의 영구 자석(162)은 제2 극성 유형의 2개의 영구 자석(164)에 대해 90°오프셋되어 배치된다.
도 20은 측면도로 볼 때 원형 디스크형 플레이트(166) 상에 중첩되어 배치된 영구 자석(162, 164)의 2개의 포메이션(161)을 도시한다. 도 20의 중앙에서, 좌측에 도시된 구성으로부터 우측에 도시된 구성으로의 회전 이동(170)은 화살표로 표시된다. 이 과정에서 회전 이동(170)은 상부 디스크형 플레이트(166)와 관련된다.
좌측 구성에서, 영구 자석(162, 164)의 포메이션들(161)은 서로 밀어내며, 이는 이중 화살표(180)로 표시되어 있다. 우측 구성에서, 영구 자석(162, 164)의 포메이션들(161)은 서로 끌어당기고, 이는 참조 번호 190으로 이중 화살표로 표시되어 있다.
이러한 전환 가능한 자석 어셈블리(160)는 전환 가능한 자석 기반 디커플링 장치(39)를 구현하도록 및/또는 전환 가능한 자석 기반 커플링 장치(41)를 구현하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 이를 위해 영구 자석(162, 164)의 하나의 포메이션(161)이 압축기 구성요소(18)에 배치될 수 있고, 영구 자석(162, 164)의 제2 피봇 포메이션(161)이 압축 챔버(16)의 커버 섹션에 배치될 수 있다. 제어 펄스를 통해 영구 자석(162, 164)의 제2 피봇 포메이션(161)은 커버 섹션에서 90°만큼 회전될 수 있고, 따라서 끌어당김 효과로부터 밀어냄 효과로 또는 그 반대로 전환될 수 있다.
커버 섹션의 반대편의 압축 챔버(16)의 벽에서 유사한 구성이 가능하다.

Claims (23)

  1. 차량 휠의 타이어의 타이어 캐비티(7)에 압력 매체를 공급하기 위한 압축기 어셈블리(10)로서, 상기 차량 휠은 회전 축(32)을 중심으로 회전하기 위해 휠 캐리어(3) 상에 장착되는 휠 허브(4) 상에 장착될 수 있는 것인, 상기 압축기 어셈블리(10)에 있어서,
    상기 압축기 어셈블리(10)는 허브 측 압축 챔버(16) 및 압축기 구성요소(18)를 포함하고, 상기 타이어 캐비티(7) 내로 안내되는 압력 매체는 상기 압축 챔버(16) 내에서의 상기 압축기 구성요소(18)의 진동 병진 이동에 의해 상기 압축 챔버(16) 내에서 가압되고, 영구 자석(102)이 상기 압축기 구성요소(18) 내에 배치되거나 또는 상기 압축기 구성요소(18)가 강자성 재료를 포함하며, 상기 압축기 어셈블리(10)는, 허브 측 트랜스미션 부분(24)이 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에 있을 때, 상기 휠 캐리어 측과 상기 휠 허브 측 사이의 회전 운동을 상기 압축기 구성요소(18)의 진동 병진 운동으로 변환하도록 설계된 트랜스미션(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압축 챔버(16)의 제한부에 상기 압축 챔버(16)의 무용 공간 부피(dead space volume)(120)에 연결되는 압력 매체 출구(76)가 배치되고, 상기 압력 매체 출구(76)는 라인 섹션(78)을 통해 상기 타이어 캐비티(7)에 연결될 수 있으며, 상기 라인 섹션(78)은 릴리프 밸브(82)에 연결되고, 상기 릴리프 밸브를 통해 상기 라인 섹션(78)은 압력에서 완화될 수 있는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 압력 매체 입구(72)를 갖는 압력 챔버(25)가 제공되고, 상기 압력 챔버(25)에 압력 서지(surge)를 공급함으로써 상기 압축기 구성요소(18)가 이동될 수 있도록, 상기 압축기 구성요소(18)는 상기 압력 챔버의 제한부의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서, 상기 압력 챔버(25)는 상기 압축 챔버(16)인 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  5. 제3항에 있어서, 상기 압력 챔버(25)는 상기 압축 챔버(16)로부터 공압 분리되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  6. 제3항에 있어서, 가이드 요소(110)가 상기 압축기 구성요소(18) 내로 연장되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 2개의 가이드 요소(110)가 상기 압축기 구성요소(18) 내로 연장되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  8. 제6항에 있어서, 상기 압력 매체 입구(72) 내로 유동하는 라인 섹션(112)이 상기 가이드 요소(110) 내에서 진행하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  9. 제6항에 있어서, 상기 가이드 요소(110)는 상기 압력 챔버(25)의 상기 제한부의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  10. 제6항에 있어서, 상기 가이드 요소(110)는 상기 압축기 구성요소(18)를 위한 잠금 방지 장치(114)를 형성하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압축기 어셈블리(10)는 자석 기반 디커플링 장치(39)를 포함하고, 상기 자석 기반 디커플링 장치를 통해 상기 허브 측 트랜스미션 부분(24)은, 상기 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에서 벗어나 유지될 수 있거나 또는 상기 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에서 벗어날 수 있는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압축기 어셈블리(10)는 자석 기반 커플링 장치(41)를 포함하고, 상기 자석 기반 커플링 장치를 통해 상기 허브 측 트랜스미션 부분(24)은, 상기 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에 유지될 수 있거나 또는 상기 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)과 작동 위치에 놓일 수 있는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압축기 어셈블리(10)는 자석 기반 디커플링 장치(39) 또는 자석 기반 커플링 장치(41)를 포함하고, 상기 디커플링 장치(39) 또는 상기 커플링 장치(41)는, 상기 허브 측 트랜스미션 부분(24)의 위치가 결과적으로 영향을 받을 수 있도록, 자기력을 통해 상기 압축기 구성요소(18)를 유지하거나 또는 이동시키도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 발전기 어셈블리(140)의 트랜슬레이터(translator)(130)가 제공되고, 상기 발전기 어셈블리(140)는 상기 트랜슬레이터(130)의 진동 병진 이동에 의해 전기 에너지를 생성하며, 상기 압축기 어셈블리(10)는, 휠 캐리어 측 발전기 트랜스미션 부분(137)이 허브 측 발전기 트랜스미션 부분(139)과 작동 위치에 있을 때, 상기 휠 캐리어 측과 상기 휠 허브 측 사이의 회전 운동을 상기 트랜슬레이터(130)의 진동 병진 이동으로 변환하도록 설계된 발전기 트랜스미션(135)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압축기 구성요소(18)는 플레이트형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압축기 구성요소(18)는 상기 허브 측 트랜스미션 부분(24)에 일체형으로 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  17. 삭제
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 영구 자석(100)이 상기 압축 챔버(16)의 원주 방향 벽에 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  19. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압축기 구성요소(18)는 상기 압축기 어셈블리(10)의 작동 중에 반경방향 내향 이동과 반경방향 외향 이동 양자 모두에 의해 압력 매체를 전달하도록 구성되고 배치되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  20. 제1항 또는 제2항에 있어서, 플러터 밸브(flutter valve)(64)가 상기 압축기 구성요소(18) 상에 또는 상기 압축 챔버(16)의 제한부 상에 배치되어, 상기 압축기 구성요소(18)의 흡입 행정에서 개방되고 상기 압축기 구성요소(18)의 송출 행정(delivery stroke)에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  21. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)은 디스크 홈 곡선(44) 또는 디스크 비드(bead) 곡선을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  22. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 압축기 구성요소(18)는 이중 피스톤으로 구성되는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
  23. 제1항 또는 제2항에 있어서, 영구 자석(90)이 상기 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)에 배치되거나 또는 상기 휠 캐리어 측 트랜스미션 부분(26)은 강자성 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기 어셈블리.
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