KR20150038090A

KR20150038090A - 차량 타이어 압력 제어 장치

Info

Publication number: KR20150038090A
Application number: KR1020157003993A
Authority: KR
Inventors: 피에르 반 윅 베커; 마크 그레고리 마셜
Original assignee: 프레셔라이트(피티와이) 리미티드
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2013-06-10
Publication date: 2015-04-08
Also published as: US20150191058A1; US20170267039A1; WO2014009822A1; JP2015523273A; EP2872343A4; US9849737B2; EP2872343A1

Abstract

케이싱(38)에 의해 보유되는 실린더(40) 내에서 왕복동되는 대향 피스톤(30)을 갖는 펌프(28)를 포함하는 타이어 압력 제어 장치가 개시된다. 피스톤(30)은 자체가 편심체(26)에 끼워지는 링(50)의 외부 단부에 위치된다. 편심체(26)는 클러치 판(24)과 일체이다. 제2 클러치 판(22)은 자체가 매달린 균형추 조립체(20)의 일부를 형성하는 비회전형의 차축(18)에 고정된다. 피스톤(84)은 센서에 의해 타이어 내부 압력이 낮음이 감지될 때 편심체와 클러치 판(26, 24)을 클러치 판(22) 측으로 밀어냄으로써 편심체(26)가 링(50)과 함께 회전되는 것이 방지된다. 편심체의 정지는 피스톤(30)의 펌핑 동작을 개시한다.

Description

차량 타이어 압력 제어 장치{DEVICE FOR CONTROLLING THE PRESSURE IN A VEHICLE TYRE}

본 발명은 차량 타이어 압력 제어 장치에 관한 것이다.

타이어 수명은 여러 요인 중에서도 타이어가 언제나 정확한 압력으로 팽창되는지에 의존한다. 과팽창은 트레드(tread) 마모를 유발시킬 수 있고 저팽창은 트레드 마모는 물론 타이어 벽면 손상을 유발한 수 있다. 차량 타이어를 팽창시키는 장치는 미국 특허 명세서 7,013,931 B2에 개시되어 있다. 해당 장치는 타이어 압력이 미리 정해진 최소치 미만으로 있는 동안 비작동 상태에 있다. 보다 구체적으로, 매달린 상태의 고정 균형추를 제외하고 장치 전체는 타이어 압력이 상기 미리 정해진 최소치가 넘는 상태에서 차량의 바퀴에 의해 회전된다. 장치의 펌프의 모든 부품은 이 상태에서 함께 회전되므로 공기 펌핑 동작이 없다.

타이어 압력이 감지 및 활성화 구조체에 의해 감지될 때, 감지 기구의 샤프트가 고정 클러치 판과 접촉되는 것에 의해 회전 클러치 판이 축방향으로 이동되며, 그에 따라 장치의 나머지와 함께 회전되는 것이 방지된다.

장치의 펌프는 상기 샤프트 상의 편심체와 커넥팅 로드를 포함하고, 커넥팅 로드는 반경 방향 내측 단부에 상기 편심체를 둘러싸는 링을 포함한다. 커넥팅 로드의 외측 단부는 실린더 내에 위치하면서 필요시 공기를 펌핑하는 플런저를 구동시킨다.

낮은 타이어 압력이 감지되면, 클러치 판, 샤프트 및 편심체는 회전이 중지된다. 그러나, 링, 커넥팅 로드, 플런저 및 실린더를 포함하는 펌프의 부분은 회전을 계속한다. 그 결과, 링은 편심체를 중심으로 회전하고 플런저는 실린더 내에서 왕복함으로써 타이어로 공기를 펌핑한다. 감지 유닛에 의해 타이어 압력이 허용 가능한 레벨에 도달하였음이 감지되면, 샤프트와 클러치 판은 원래 위치로 복귀한다. 상대 회전과 그에 따른 펌핑 동작이 중단된다.

본 발명은 타이어의 팽창 및 수축 양자를 허용하여 정확한 압력을 유지하는 개선된 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따라 제공된 타이어 압력 제어 장치는 사용 중 휠 허브와 함께 회전되는 케이싱 구조체와, 균형추 조립체가 이격되어 상기 케이싱 구조체와 함께 회전되지 않도록 베어링에 의해 상기 케이싱 구조체 상에 설치된 균형추 조립체와, 상기 균형추 조립체의 일부를 형성하는 고정 차축과, 상기 차축에 고정된 제1 클러치 판과, 장치의 비펌핑 상태에서 상기 케이싱 구조체와 함께 회전되는 제2 클러치 판과, 타이어 압력 감지 수단과, 타이어가 "미달 압력"인 것으로 감지시 상기 제2 클러치 판이 회전 정지되도록 클러치를 구속하기 위해 상기 제1 및 제2 클러치 판을 함께 가압하는 가압 수단과, 상기 케이싱 구조체와 함께 회전되는 공기 펌프를 포함하고, 상기 공기 펌프는 공기 펌핑 피스톤과 상기 클러치가 구속될 때만 상기 타이어로 공기를 펌핑하도록 상기 피스톤을 왕복동시키는 펌프 구동 요소를 포함하고, 상기 요소는 상기 클러치가 비구속 상태일 때 상기 케이싱 구조체와 함께 회전되는 것을 특징으로 한다.

상기 장치는 듀얼 타이어 세트의 타이어의 공기 유입구와의 연결을 위한 제1 및 제2 밸브와 대기와의 연결을 위한 제3 밸브를 포함할 수 있으며, 상기 3개의 밸브 모두는 매니폴드를 통해 챔버에 연결되며, 상기 챔버의 하나의 경계벽은 활성화 피스톤의 형태이며, 상기 활성화 피스톤은 상기 챔버가 압축 상태일 때 상기 제1 및 제2 클러치 판을 함께 가압하도록 이동된다.

상기 제2 클러치 판은 상기 고정 차축이 관통되는 편심체와 일체인 것이 바람직하고, 상기 활성화 피스톤과 상기 편심체의 단부 사이에는 스러스트 베어링이 제공된다. 이러한 형태에서, 공기 펌프의 공기 펌핑 피스톤은 피스톤으로부터 멀리 떨어진 단부에 링을 가지는 피스톤 로드를 포함할 수 있고, 상기 편심체는 상기 링 내에 위치되어 상기 펌프 구동 요소를 구성한다.

상기 클러치 판들을 비펌핑 상태로 이격되게 유지하도록 상기 클러치 판들 사이에 스프링 수단이 제공될 수 있다.

동력원을 제공하기 위해, 장치는 상기 케이싱 구조체에 의해 보유된 복수의 코일과 상기 균형추 조립체에 의해 보유된 복수의 자석을 포함할 수 있고, 상기 자석과 코일은 교류 발전기를 구성한다.

바람직하게는, 휠 허브의 회전 속도를 감지하는 모니터와 미리 정해진 최소 회전 속도에 도달할 때까지 상기 클러치 판들을 함께 가압하는 상기 가압 수단의 활성화를 방지하는 수단이 제공된다. 상기 모니터는 상기 케이싱 구조체에 의해 보유되는 홀 효과 스위치와, 상기 균형추 조립체에 의해 보유되는 자석과, 상기 홀 효과 스위치의 활성화 속도를 카운팅하는 카운팅 수단을 포함할 수 있다.

바람직한 형태에서, 장치는 타이어로의 연결을 위한 공기 유동 제어 밸브와, 타이어 압력 센서로서 해당 센서에 의해 타이어 압력이 미리 정해진 값 미만인 것이 감지될 때 상기 밸브를 개방하기 위한 타이어 압력 센서와, 챔버와, 상기 챔버의 일 벽을 형성하고, 상기 밸브를 개방하여 타이어 압력 하의 공기가 상기 챔버 내로 유입되어 상기 피스톤을 이동시키도록 허용하는 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤은 펌핑이 개시되도록 상기 제1 및 제2 클러치 판을 함께 가압하는 가압 수단을 구성한다.

상기 센서에 의해 상기 타이어 압력이 미리 정해진 최대값을 초과함이 감지될 때 상기 타이어를 상기 챔버를 통해 대기에 연통하도록 상기 센서에 의해 개방되는 공기 유동 제어 밸브가 추가로 제공될 수 있다.

장치에 의해 듀얼 타이어 세트의 타이어 내의 압력이 제어될 수 있도록 하기 위해, 제2 공기 유동 제어 밸브와 제2 타이어 압력 센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 추가적인 측면에 따라 제공되는 차량의 타이어 압력 제어 장치는 마이크로프로세서와, 듀얼 타이어 세트 중의 제1 타이어 내의 압력을 감지하고 해당 감지된 타이어 압력을 나타내는 신호를 상기 마이크로프로세서로 전송하기 위한 제1 압력 센서와, 상기 듀얼 타이어 세트 중의 제2 타이어 내의 압력을 감지하고 해당 감지된 타이어 압력을 나타내는 신호를 상기 마이크로프로세서로 전송하기 위한 제2 압력 센서와, 매니폴드와, 상기 제1 타이어와 상기 매니폴드 간의 연결을 위한 제1 전기 작동 밸브와, 상기 제2 타이어와 상기 매니폴드 간의 연결을 위한 제2 전기 작동 밸브와, 상기 압력 센서 중 하나에 의해 타이어 압력이 미리 정해진 값 미만인 것이 감지될 때 공기를 펌핑하도록 펌프를 작동 결합하고, 매니폴드로부터 미달 압력의 타이어로 공기를 유동시킬 수 있도록 상기 제1 및 제2 밸브 중 각각의 밸브를 개방시키기 위한 수단과, 상기 미달 압력의 타이어의 압력이 필요값에 도달시 상기 매니폴드를 비우기 위해 상기 매니폴드를 대기에 연결시키기 위한 제3 전기 작동 밸브를 포함한다.

청구된 장치는 차량의 도로 속도를 감지하고 해당 차량의 도로 속도를 나타내는 신호를 마이크로프로세서로 전송하기 위한 수단을 포함하고, 상기 펌프는 상기 감지된 도로 속도가 미리 정해진 값을 초과할 때까지 작동 조작되는 것이 방지되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1, 제2 및 제3 밸브는 솔레노이드 밸드이고, 듀얼 전압 전원이 제공되되, 밸브의 솔레노이드가 밸브의 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하도록 고압이 공급되고 솔레노이드가 이미 이동된 위치에 솔레노이드를 유지하도록 저압이 공급되도록 하는 것이 바람직하다.

장치는 진동을 감지하고 해당 감지된 진동을 나타내는 신호를 마이크로프로세서로 송신하기 위한 가속도계를 포함할 수 있고, 상기 마이크로프로세서는 미리 정해진 진폭보다 큰 진동이 감지시 경고 신호를 발생시킨다.

장치는 인쇄 회로 기판과 해당 인쇄 회로 기판의 온도를 감지하고 인쇄 회로 기판의 온도를 나타내는 신호를 마이크로프로세서로 송신하기 위한 온도 센서를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 장치는 상기 듀얼 타이어가 장착되는 허브의 온도를 감지하고 해당 허브의 온도를 나타내는 신호를 마이크로프로세서로 송신하기 위한 온도 센서를 포함할 수 있다.

또한, 무선 송신기가 제공될 수 있다.

본 발명을 더 잘 이해하고 본 발명의 실시 방법을 보여주기 위해 예로써 첨부 도면을 참조한다. 도면에서:
도 1은 타이어 압력 제어 장치의 사시도이고;
도 2는 도 1의 장치에서 커버를 제거한 사시도이고;
도 3은 장치의 주요 부품을 보여주는 "분해도"이고;
도 4는 일부 부품은 "분해된 상태"인 도 2와 유사한 도면이고;
도 4a는 매니폴드와 그와 관련된 부품을 보다 상세하게 도시한 도 4와 유사한 도면이고;
도 5는 상부 절반부가 장치의 단면도이고 하부 절반부는 장치의 측면도이고;
도 6은 다른 성분이 제거된 도 4의 구성과 유사한 도면이고;
도 7은 도 6에 대응하는 "분해도"이고;
도 8 및 도 9는 여전히 추가의 성분이 제거된 도 6 및 도 7의 구성에 대응하는 도면이고;
도 10은 장치의 공기 펌프를 나타내는 "분해도"이고;
도 11은 상부가 축방향 단면도이고 하부는 입면도로서 구체적으로 공기 펌프의 구성을 나타내며;
도 12 및 도 13은 도 10 및 도 11에 대응하는 도면으로, 구체적으로 공기 펌프의 클러치를 보여주며;
도 14는 공기 펌프와 공기 펌프 구동 기구를 나타내는 축방향 단면도이고;
도 15는 도 14와 동일한 장치의 부품을 더 큰 비율로 나타낸 다른 축방향 단면도이고;
도 16은 균형추 조립체와 백플레이트의 사시도이고;
도 17은 균형추 조립체와 백플레이트의 단면도이고;
도 18 및 도 19는 각각 균형추 조립체의 "분해도" 및 조립도이고;
도 20 및 도 21은 백플레이트를 나타내는 조립된 상태 및 '분해된 상태"의 도면이고;
도 22는 장치의 균형추 조립체와 케이싱의 "분해" 사시도이고;
도 23은 완전히 조립된 균형추 조립체의 사시도이고;
도 24는 블록도이다.

먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 예시된 장치(10)는 그 주요 기능으로서 도로 차량의 이중 타이어가 정확한 압력으로 유지되는 것을 보장하는 것이다. 부수적인 특징으로서, 장치는 타이어의 상태에 관한 정보를 제공할 수 있다.

장치(10)는 베이스 구조체(12)와 해당 베이스 구조체(12)에 스터드(16)로 고정되는 커버(14)를 포함한다. 커버(14)는 돔 형상부(14.1)와 슬리브(14.2)를 포함한다.

장치의 주요 성분은 도 3에 예시되며, 비회전형 차축(18)과, 균형추 조립체(20)와, 제1 클러치 판(22)과, 편심체(26)를 포함하는 제2 클러치 판(24)과, 대향 피스톤(30)을 포함하는 공기 펌프(28)와, 매니폴드(32)를 포함한다. 실험적 작업은 충분한 공기가 단일 피스톤(30)으로 펌핑될 수 있음을 보여주었다. 결국, 원하는 경우, 제2 피스톤(30)은 생략될 수 있다.

도 2 및 도 4의 경우 돔 형상부(14.1)를 제거하였고 도 4의 경우 베이스 구조체(12)의 나머지로부터 소정의 성분들을 분리하였다. 인쇄 회로 기판은 참조 번호 34에 보여지며, 스터드(36)에 의해 매니폴드(32)에 고정되어 있다.

이제 도 6 내지 도 9로 돌아가면, 공기 펌프(28)는 2개의 개별 실린더(40)를 위한 장착부를 형성하는 케이싱(38)을 포함한다. 피스톤(30)은 실린더(40) 내에서 왕복동한다. 케이싱(38)에는 실린더 헤드(42)와 덮개 판(44)이 스터드(46)에 의해 고정된다.

매니폴드(32)는 스터드(46.1)에 의해 케이싱(38)에 고정된다.

공기 펌프의 구동 기구는 도 10 및 도 11에 예시된다. 각각의 피스톤(30)이 커넥팅 로드(48)의 일단에 제공되고, 각각의 로드(48)의 타단에는 링(50)이 제공된다. 각각의 링(50)은 내부 베어링(52)을 구비한다. 각각의 베어링(52)의 외부 레이스(54)는 링(50)에 내부에 끼워져 고정되고, 내부 레이스(56)는 편심체(26)에 밀착되게 끼워진다. 2개의 내부 레이스(56) 사이에는 스페이서(58)가 존재한다. 편심체(26)의 홈(62) 내의 서클립(circlip)(60)과 추가의 스페이서(64)에 의해 내부 레이스(56)의 축방향 이동이 방지된다.

장치의 클러치가 도 12 내지 도 15의 도면에 상세히 예시된다. 클러치 판(22)은 해당 클러치 판에 고정되는 마찰 재료로 된 링(66)을 가지며, 링(66)은 클러치 판(22)의 외주에 근접 위치된다. 링(66)은 원하는 경우 클러치 판(24)에 고정될 수 있다. 클러치 판(22)은 내부에 스텝을 가지고 있어서 허브(68)를 제공하며, 허브에는 롤러 스러스트 베어링(70)이 끼워진다.

롤러 베어링(70)의 레이스는 72와 74(도 12 참조)로 지정되며, 케이지와 롤러는 76으로 지정된다. 디스크 스프링(78)은 클러치 판(24)의 리세스 내에 위치되며, 베어링(70)의 레이스(72) 상에 영향을 미친다. 스프링(78)은 아래 설명되는 바와 같이 클러치 판(22, 24) 분리되게 밀어낸다.

편심체(26)와 차축(18) 사이에는 2개의 니들 롤러 베어링(80)이 제공된다. 베어링(80)의 니들은 도 14 및 도 15에 예시되어 있지 않다.

도 14 및 도 15에서 잘 볼 수 있는 매니폴드(32)는 피스톤(84)용 실린더를 형성하는 리세스(82)를 후방면에 포함한다. 리세스(82)로의 유입구는 86에 나타낸다. 피스톤(84)은 밀봉부(88)로 둘러싸이고, 피스톤(84)과 편심체(26)의 단부 사이에 스러스트 베어링(90)이 존재한다.

장치의 베이스 구조체(12), 균형추 조립체(20) 및 관련 성분이 도 16 내지 도 23에 예시된다. 디스크 형상의 백플레이트(92)는 브라켓(도시 생략)에 의해 휠 허브에 고정되며, 그에 따라 허브와 함께 회전된다. 균형추 조립체(20)는 스터드(96)에 의해 백플레이트(92)에 고정된 알루미늄 전방판(94)에 의해 백플레이트(92)의 공동 내에 내장된다. 전방판(94)은 일면에 홈(98)을 구비하고(도 20 및 도 21) 해당 홈(98) 내에 철로 된 후방 링(100)이 압착된다. 링(100)에는 코일(102)이 결합된다.

케이싱(38)은 볼트(도시 생략)를 전방판(94) 내의 구멍(94.1)을 통해 케이싱(38)의 후방면에 있는 탭 소켓(도시 생략) 내로 위치시키는 것에 의해 전방판(94)에 고정된다.

균형추 조립체(20)는 2개의 반원판(104, 106)과 중심판(108)을 포함한다. 반원판(104)은 후방 철편(112), 합성 플라스틱 재료로 된 자장 아이솔레이터(112.1), 및 자석(116)을 보유하는 케이지(114)를 수용하는 호형 리세스(110)를 내부에 구비한다. 반원판(104)에는 추가의 자석(118)이 고정된다. 이것은 전방판(94)에 의해 보유된 홀 효과 센서(도시 생략)와 협력한다.

차축(18)은 균형추 조립체(20)에 고정된 베어링 구조체(120)의 일부를 형성한다. 사용 중 균형추는 장치의 이외의 성분과 함께 회전하지 않으며, 그에 따라 차축(18)도 역시 비회전형 성분이다.

도 13 및 도 22를 참조하면, 후방판(92)은 보스(122)를 포함하며, 상기 보스 내에 베어링(124)의 외부 레이스가 끼워짐을 알 것이다. 따라서, 차축(18)의 단부(예컨대 도 13과 같은 도면에서 볼 때 우측 단부)는 후방판(92) 상에 설치되지만 후방판과 함께 회전하지는 않는다.

전방판(94)과 차축(18) 사이에는 코일(102)이 자석(116)에 대해 이동되도록 전방판(94)이 고정 상태의 균형추 조립체(20)에 대해 회전되게 하는 베어링(126)이 존재한다.

차축(18)은 키(128)(도 3 참조)를 가지고, 클러치 판(22)은 상기 키(128)를 수용하는 키 통로(130)(도 15)를 가진다. 결국 클러치 판(22)은 균형추 조립체(20)와 차축(18)과 함께 고정 상태로 유지된다.

작동 중 후방판(92)은 차량의 휠 허브와 함께 회전됨을 전술한 설명으로부터 이해할 것이다. 후방판(92)에 고정된 전방판(94)은 후방판(92)과 함께 회전된다. 서로 고정되고 전방판(94)에 고정된 케이싱(38)과 매니폴드(32)는 결국 후방판(92)과 함께 회전된다.

이제 특히 도 4a를 참조하면, 펌프가 작동 중에 있으면 압력하의 공기가 커넥터(132)를 통해 실린더 헤드(42)로부터 나온다. 실린더 헤드로의 공기 유입 연결부는 134에 나타낸다. 실린더 내에는 공기가 오직 커넥터(134)를 통해 실린더 헤드 내로 그리고 커넥터(132)를 통해 외부로 유동할 수 있게 보장하는 일방향 밸브가 존재한다.

압력 하의 공기를 위한 매니폴드(32)로의 유입구는 136으로 지정된다. 커넥터(132)는 사용 중 파이프(도시 생략)에 의해 유입구(136)에 결합된다.

138과 140으로 지정된 슈레이터 밸브가 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 4a에 예시된다. 슈레이더 밸브는 정비소 또는 공장에서 초기 타이어 압력을 설정하기 위해 사용된다. 이것은 트럭이 고정 상태이고 그에 따라 펌프가 기능하지 않을 때 행해진다. 또한, 슈레이더 밸브는 공기를 장치의 펌프가 아닌 공급원으로부터 타이어에 공급하는 것이 필요하거나 공기 압력을 외부 압력계를 사용하여 확인할 필요가 있을 때에도 사용될 수 있다.

장치는 142, 144, 146으로 지정된 3개의 전기 작동 공기 밸브를 더 포함한다. 밸브(142, 144, 146)로부터 매니폴드(32)로의 연결은 도시되지 않는다. 참조 번호 148은 무선 안테나를 지정한다.

개별 타이어 내 압력을 감지하고 아래 설명되는 바와 같이 정확한 타이어 압력을 달성하기 위해 필요한 밸브(142, 144, 146)의 개폐를 위한 압력 센서(150, 152)가 제공된다.

도 4a의 엘보우(154)는 두 쌍의 타이어 중 하나에 연결된다. 엘보우(154)는 매니폴드(32) 내의 통로를 통해 밸브(144)와 그에 따라 도 15에서 가장 잘 보이는 리세스(82)에 연결된다. 센서(152)는 통로 내의 압력을 감지하고 그에 따라 타이어 압력을 감지한다.

슈레이더 밸브(140)는 매니폴드 내의 통로를 통해 엘보우(154)로부터 밸브(144)로 이어지는 통로에 연결된다. 결국, 공기가 슈레이더 밸브(140)에 공급되면, 공기는 통로를 따라 엘보우(154)로 그리고 엘보우(134)와 타이어 사이에 연결된 외부 파이프를 통해 흐른다.

제2 엘보우(156)도 예시되어 있는데, 제2 엘보우는 다른 타이어로의 연결을 위한 것이다. 다른 타이어로의 연결은 도 4a의 좌측에 예시되며, 선행하는 2개 구문에 설명된 것을 반복한다.

밸브(146)는 개방시 리세스(82)를 매니폴드(32) 내의 통로를 통해 대기에 연결한다.

센서(150, 152) 중 하나에 의해, 압력이 모니터링되고 있는 타이어가 설정 압력 아래로 미리 정해진 양의 압력이 떨어졌음이 감지되면, 해당 타이어에 연결된 밸브(142, 144)가 개방되고 다른 밸브(146)는 폐쇄된다. 결국 타이어 압력의 공기가 매니폴드를 통해 리세스(82)로 공급되어 피스톤(84)에 부하를 가한다. 피스톤(84)은 베어링(90)을 통해 편심체(26) 상에 영향을 미쳐 피스톤(26)을 도면에서 볼 때 우측으로 가압한다. 클러치 판(24)은 고정 상태의 마찰 재료의 링(66) 측으로 눌려진다. 그러면 편심체(26)는 고정 상태의 클러치 판(22)에 맞물리게 되므로 편심체(26)의 회전은 즉시 정지된다. 균형추 조립체(20)의 관성은 클러치 결합의 충격으로 클러치 판(12)과 차축(18)이 회전되는 것을 방지한다.

이 상태의 장치에서, 고정 상태의 부분은 균형추 조립체(20), 차축(18), 클러치 판(22), 클러치 판(24)이 일부를 형성하는 편심체(26)이다. 장치의 모든 다른 부분은 차량의 휠 허브와 함께 회전하고 있다.

커넥팅 로드(48)는 링(50)이 고정 상태의 편심체(26)를 중심으로 회전함에 따라 왕복동된다. 공기는 피스톤(30)에 의해 매니폴드(32)의 리세스(82)로, 그에 따라 개방 상태로 유지된 개별 밸브(142)를 통해 미달 압력 타이어로 펌핑된다.

해당 타이어에 관계된 압력 센서(150, 152)에 의해 압력이 이제 허용 가능한 레벨에 있음이 감지되면, 개방 밸브(142, 144)는 폐쇄되고 다른 밸브(146)는 개방되어 리세스(82)를 대기에 연통시킨다. 디스크 스프링(78)은 베어링(70)을 밀어내어 클러치 판(24)을 다른 클러치 판(22)으로부터 멀리 이동시킨다. 그러면 편심체(26)는 회전이 자유로워진다. 결국 편심체(26)와 링(50) 간의 상대 회전이 정지되어 펌핑이 중단된다.

어떤 압력 센서가 타이어 압력의 과압을 감지하면, 적절한 밸브(142, 144)가 개방된다. 정상 개방 밸브(146)는 개방 상태를 유지한다. 공기는 개방 밸브(142 또는 144)를 통해 타이어로부터 매니폴드(32)로 그리고 개방 밸브(146)를 통해 대기로 흐른다.

일단 타이어 압력이 요구 수준으로 떨어지면, 개방 밸브(142 또는 144)는 폐쇄된다. 밸브(146)는 개방 상태를 유지한다.

자석(118)과 홀 효과 센서는 전방판(94)의 회전을 카운팅하는데, 이는 휠 속도와 상관이 있음을 알 것이다. 펌핑의 개시를 위한 어느 밸브(142, 144)의 개방은 차량 속도가 미리 정해진 최소치를 초과하기까지 지연된다.

도 24는 타이어 압력 제어 장치의 전자 부품 및 다른 부품의 도식화된 도면이다. 코일(102)과 자석(116)으로 구성된 전원용 정류기는 개괄적으로 158로 지정되며, 예시된 회로를 통해 전지(160)를 충전하는데 사용된다. 이들 전지는 레귤레이터(162, 164)를 통해 전력을 라인(166)을 따라 장치의 디지털 회로에 그리고 라인(168)을 따라 장치의 아날로그 회로에 제공한다. 참조 번호 170은 개괄적으로 타이어 압력 센서(150, 152)의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 인터페이스를 지정한다. 후방판(92)의 후방면에 설치된 온도 센서(172)는 휠 허브의 온도를 감지하고 온도 센서(174)는 인쇄 회로 기판(34)의 온도를 감지한다. 또한, 인터페이스(176)는 센서(172, 174)의 아날로그 신호를 아날로그 형식으로 변환시킨다.

과압의 타이어로부터 밸브(146)를 통해 배출되는 공기가 충돌되도록 하는 위치에 온도 센서를 배치하는 것도 가능하다. 얻어지는 판독치는 타이어 내의 공기의 온도와 타이어 자체의 온도의 지표이다.

예컨대 휠이 연석 또는 도로 내의 어떤 것을 타격하는 것에 의해 야기된 충격을 감지하기 위해 인쇄 회로 기판(34)에 가속도계(182)가 설치된다. 기판(34)의 판단 회로는 충격이 타이어 케이싱 손상을 야기하기에 충분한지 여부를 판정하고 차량 조작자에게 경고를 보낸다.

장치의 전장부를 제어하는 마이크로프로세서는 178로 지정된다. 밸브(142, 144, 146)도 역시 도 24에 예시된다.

Claims

타이어 압력 제어 장치로서, 해당 장치는:
사용 중 휠 허브와 함께 회전되는 케이싱 구조체와; 균형추 조립체로서, 해당 균형추 조립체가 이격되어 상기 케이싱 구조체와 함께 회전되지 않도록 베어링에 의해 상기 케이싱 구조체 상에 설치된 균형추 조립체와; 상기 균형추 조립체의 일부를 형성하는 고정 차축과; 상기 차축에 고정된 제1 클러치 판과; 장치의 비펌핑 상태에서 상기 케이싱 구조체와 함께 회전되는 제2 클러치 판과; 타이어 압력 감지 수단과; 타이어가 "미달 압력"인 것으로 감지시 상기 제2 클러치 판이 회전 정지되도록 클러치를 작동 결합하기 위해 상기 제1 및 제2 클러치 판을 함께 가압하는 가압 수단과; 상기 케이싱 구조체와 함께 회전되는 공기 펌프를 포함하고, 상기 공기 펌프는 공기 펌핑 피스톤과 상기 클러치가 작동 결합될 때만 상기 타이어로 공기를 펌핑하도록 상기 피스톤을 왕복동시키는 펌프 구동 요소를 포함하고, 상기 요소는 상기 클러치가 분리 상태일 때 상기 케이싱 구조체와 함께 회전되는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 제어 장치.
제1항에 있어서, 듀얼 타이어 세트의 타이어의 공기 유입구와의 연결을 위한 제1 및 제2 밸브와 대기와의 연결을 위한 제3 밸브를 포함하고, 상기 3개의 밸브 모두는 매니폴드를 통해 챔버에 연결되며, 상기 챔버의 하나의 경계벽은 활성화 피스톤의 형태이며, 상기 활성화 피스톤은 상기 챔버가 압축 상태일 때 상기 제1 및 제2 클러치 판을 함께 가압하도록 이동되는 타이어 압력 제어 장치.
제2항에 있어서, 상기 제2 클러치 판은 상기 고정 차축이 관통되는 편심체와 일체이고, 상기 활성화 피스톤과 상기 편심체의 단부 사이에는 스러스트 베어링이 제공된 타이어 압력 제어 장치.
제3항에 있어서, 상기 공기 펌프의 공기 펌핑 피스톤은 해당 피스톤으로부터 멀리 떨어진 단부에 링을 가지는 피스톤 로드를 포함하고, 상기 편심체는 상기 링 내에 위치되어 상기 펌프 구동 요소를 구성하는 타이어 압력 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 항에 있어서, 상기 클러치 판들을 비펌핑 상태로 이격되게 유지하도록 상기 클러치 판들 사이에 스프링 수단을 포함하는 타이어 압력 제어 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 항에 있어서, 상기 케이싱 구조체에 의해 보유된 복수의 코일과 상기 균형추 조립체에 의해 보유된 복수의 자석을 포함하고, 상기 자석과 코일은 교류 발전기를 구성하는 타이어 압력 제어 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 항에 있어서, 휠 허브의 회전 속도를 감지하는 모니터와 미리 정해진 최소 회전 속도에 도달할 때까지 상기 클러치 판들을 함께 가압하는 상기 가압 수단의 활성화를 방지하는 수단을 포함하는 타이어 압력 제어 장치.
제7항에 있어서, 상기 모니터는 상기 케이싱 구조체에 의해 보유되는 홀 효과 스위치와, 상기 균형추 조립체에 의해 보유되는 자석과, 상기 홀 효과 스위치의 활성화 속도를 카운팅하는 카운팅 수단을 포함하는 타이어 압력 제어 장치.
제1항에 있어서, 타이어로의 연결을 위한 공기 유동 제어 밸브와, 타이어 압력 센서로서 해당 센서에 의해 타이어 압력이 미리 정해진 값 미만인 것이 감지될 때 상기 밸브를 개방하기 위한 타이어 압력 센서와, 챔버와, 상기 챔버의 일 벽을 형성하고, 상기 밸브를 개방하여 타이어 압력 하의 공기가 상기 챔버 내로 유입되어 상기 피스톤을 이동시키도록 허용하는 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤은 펌핑이 개시되도록 상기 제1 및 제2 클러치 판을 함께 가압하는 가압 수단을 구성하는 타이어 압력 제어 장치.
제9항에 있어서, 상기 센서에 의해 상기 타이어 압력이 미리 정해진 최대값을 초과함이 감지될 때 상기 타이어를 상기 챔버를 통해 대기에 연통하도록 상기 센서에 의해 개방되는 공기 유동 제어 밸브를 추가로 포함하는 타이어 압력 제어 장치.
제9항에 있어서, 상기 장치에 의해 듀얼 타이어 세트의 타이어 내의 압력이 제어될 수 있도록, 제2 공기 유동 제어 밸브와 제2 타이어 압력 센서를 포함하는 타이어 압력 제어 장치.
차량의 타이어 압력 제어 장치로서, 해당 장치는:
마이크로프로세서와; 듀얼 타이어 세트 중의 제1 타이어 내의 압력을 감지하고 해당 감지된 타이어 압력을 나타내는 신호를 상기 마이크로프로세서로 전송하기 위한 제1 압력 센서와; 상기 듀얼 타이어 세트 중의 제2 타이어 내의 압력을 감지하고 해당 감지된 타이어 압력을 나타내는 신호를 상기 마이크로프로세서로 전송하기 위한 제2 압력 센서와; 매니폴드와; 상기 제1 타이어와 상기 매니폴드 간의 연결을 위한 제1 전기 작동 밸브와; 상기 제2 타이어와 상기 매니폴드 간의 연결을 위한 제2 전기 작동 밸브와; 상기 압력 센서 중 하나에 의해 타이어 압력이 미리 정해진 값 미만인 것이 감지될 때 공기를 펌핑하도록 펌프를 작동 결합하고, 매니폴드로부터 미달 압력의 타이어로 공기를 유동시킬 수 있도록 상기 제1 및 제2 밸브 중 각각의 밸브를 개방시키기 위한 수단과; 상기 미달 압력의 타이어의 압력이 필요값에 도달시 상기 매니폴드를 비우기 위해 상기 매니폴드를 대기에 연결시키기 위한 제3 전기 작동 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 제어 장치.
제12항에 있어서, 차량의 도로 속도를 감지하고 해당 차량의 도로 속도를 나타내는 신호를 상기 마이크로프로세서로 전송하기 위한 수단을 포함하고, 상기 펌프는 상기 감지된 도로 속도가 미리 정해진 값을 초과할 때까지 작동 조작되는 것이 방지되는 타이어 압력 제어 장치.
제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 밸브는 솔레노이드 밸드이고, 듀얼 전압 전원이 제공되되, 밸브의 솔레노이드가 밸브의 개방 위치와 폐쇄 위치 사이에서 이동하도록 고압이 공급되고 솔레노이드가 이미 이동된 위치에 솔레노이드를 유지하도록 저압이 공급되는 타이어 압력 제어 장치.
제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 진동을 감지하고 해당 감지된 진동을 나타내는 신호를 상기 마이크로프로세서로 송신하기 위한 가속도계를 포함하고, 상기 마이크로프로세서는 미리 정해진 진폭보다 큰 진동이 감지시 경고 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 타이어 압력 제어 장치.
제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 인쇄 회로 기판과 해당 인쇄 회로 기판의 온도를 감지하고 상기 인쇄 회로 기판의 온도를 나타내는 신호를 상기 마이크로프로세서로 송신하기 위한 온도 센서를 포함하는 타이어 압력 제어 장치.
제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 듀얼 타이어가 장착되는 허브의 온도를 감지하고 상기 허브의 온도를 나타내는 신호를 상기 마이크로프로세서로 송신하기 위한 온도 센서를 포함하는 타이어 압력 제어 장치.
제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 무선 송신기를 포함하는 타이어 압력 제어 장치.