KR20180031044A - 타이어 팽창 시스템용 로터리 조인트 조립체 - Google Patents

타이어 팽창 시스템용 로터리 조인트 조립체 Download PDF

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KR20180031044A
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rotating
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rotary joint
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KR1020187006516A
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율리오 올넬라
제이슨 엠. 시더
루카 질라르디노
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데이나 헤비 비히클 시스템즈 그룹 엘엘씨
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Abstract

타이어 팽창 시스템용 로터리 조인트 조립체는 회전 부분을 포함한다. 회전 부분은 함께 회전되도록 바퀴 테두리에 부착된다. 회전 부분은 공기 통로가 내부에 형성된 중앙 부분을 포함한다. 로터리 조인트 조립체는 또한 비-회전 부분을 포함한다. 비-회전 부분은 공기 통로가 내부에 형성된 비-회전 부분을 갖는다. 비-회전 부분 공기 통로는 챔버를 통해서 회전 부분 내에 형성된 공기 통로와 유체 연통된다. 환형 밀봉 부재의 쌍이 회전 부분에 부착되고 비-회전 부분의 밀봉 표면에 밀봉 접촉된다. 환형 밀봉 부재는 챔버의 내측 단부 및 외측 단부를 형성한다.

Description

타이어 팽창 시스템용 로터리 조인트 조립체{ROTARY JOINT ASSEMBLY FOR A TIRE INFLATION SYSTEM}
본 발명은 로터리 조인트 조립체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 타이어 팽창 시스템용 로터리 조인트 조립체에 관한 것이다.
관련 출원에 대한 상호 참조
본원은 2015년 8월 6일에 출원되고 일련번호 제15425061.7호가 부여된 유럽 특허 출원의, 35 U.S. C. 119(a) 하의 이익향유를 주장하며, 그러한 출원의 전체 개시 내용은 여기에서 참조로 포함된다.
타이어 팽창 시스템은, 예를 들어, 트럭, 트랙터 및 지상-이동 차량과 같은 특정 차량에 있어서 중요해지고 있다. 타이어 팽창 시스템은 타이어 압력을 측정 및 조정하여, 상이한 지형의 유형들 위에서 조작할 수 있고 유지보수 요구를 감소시킬 수 있는 다능성(versatility)을 차량에 제공하기 위해서 이용된다. 예를 들어, 타이어 팽창 시스템과 유체 연통되는 바퀴 조립체의 타이어 압력을 낮춰 차량에 부가적인 견인력을 제공할 수 있거나, 압력을 높여 차량의 롤링 저항(rolling resistance)을 감소시킬 수 있다. 로터리 조인트는, 시스템의 비-회전 구성요소와 회전 구성요소 사이의 유체 연통을 가능하게 하기 위해서 타이어 팽창 시스템 내에서 이용된다.
당업계에 공지된 로터리 조인트는 전형적으로 스핀들과 바퀴 허브 사이의 지역 내에 제공된다. 불행하게도, 이러한 조인트는 차량에 영구적으로 부착되고, 스핀들과 바퀴 허브 사이의 지역의 공간적 제약에 의해서 제한 받는다. 따라서, 공지된 디자인의 결함을 극복하는 로터리 조인트 조립체를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
타이어 팽창 시스템용 로터리 조인트 조립체(rotary joint assembly)의 실시예가 제공된다.
실시예에서, 로터리 조인트 조립체는, 함께 회전되도록 바퀴 테두리(rim)에 부착되는 회전 부분을 포함한다. 회전 부분은 공기 통로가 내부에 형성된 중앙 부분을 포함한다. 로터리 조인트 조립체는 또한 비-회전 부분을 포함한다. 비-회전 부분은 내부에 형성된 비-회전 부분 공기 통로를 갖는다. 비-회전 부분 공기 통로는 챔버를 통해서 회전 부분 내에 형성된 공기 통로와 유체 연통된다. 환형 밀봉 부재들의 쌍이 회전 부분에 부착되고 비-회전 부분의 밀봉 표면에 밀봉 접촉된다. 환형 밀봉 부재는 챔버의 내측 단부 및 외측 단부를 형성한다.
도 1은 차량의 타이어 팽창 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 도 1의 타이어 팽창 시스템의 로터리 조인트 조립체의 실시예의 일부의 부분 단면도이다.
도 3은 도 2의 로터리 조인트 조립체의 다른 부분의 부분 단면도이다.
도 4는 도 2의 로터리 조인트 조립체의 다른 부분의 부분 단면도이다.
반대되는 것으로 명백하게 구체화된 경우를 제외하고, 본 발명이 다양한 대안적인 경향 및 단계 순서를 가질 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 첨부 도면에 도시되고 이하의 명세서에서 설명된 구체적인 조립체 및 프로세스가 발명의 개념의 단순한 예시적인 실시예라는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그에 따라, 달리 명백하게 기술되지 않는 한, 개시된 실시예와 관련된 구체적인 치수, 방향, 또는 다른 물리적 특성이 제한적인 것으로 간주되지 않을 것이다. 또한, 비록 여러 실시예의 유사한 요소가 본원의 이러한 항목 내에서 유사한 참조 번호로 통칭될 수 있지만, 그렇지 않을 수도 있다.
로터리 조인트 조립체(10)가 본원에서 설명된다. 로터리 조인트 조립체(10)는 타이어 팽창 시스템(12)과 관련하여 설명될 것이다. 로터리 조인트 조립체(10)는, 타이어 팽창 시스템(12)의 회전 부분으로부터 타이어 팽창 시스템(12)의 비-회전 부분으로의 그리고 그 반대로의 가압 유체 이송에서 이용되는 것으로 설명될 것이다. 바람직하게, 가압 유체가 공기이다. 그러나, 다른 가압 유체가 로터리 조인트 조립체와 함께 이용하기에 적합할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
바람직하게, 타이어 팽창 시스템(12)은 중앙 타이어 팽창 시스템이다. 로터리 조인트 조립체(10) 및 타이어 팽창 시스템(12)은, 예를 들어, 트럭, 트랙터, 지상 이동 차량 및 군사용 차량과 같은, 승용차, 상용차 및 비포장 도로용 차량에 적용될 수 있다. 로터리 조인트 조립체(10)는 또한 산업, 기관차, 및 우주항공에 적용될 수 있다.
타이어 팽창 시스템(12)의 실시예의 개략적 도면이 도 1에 도시되어 있다. 타이어 팽창 시스템(12)은 공압 제어 부분(14)을 포함한다. 공압 제어 부분(14)은 공기의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(미도시)를 포함한다. 바람직하게, 공압 제어 부분(14)은 또한, 다양한 솔레노이드인 복수의 밸브 조립체(미도시), 및 시스템(12)을 통한 공기의 유동을 제어하고 지향시키기 위한 하나 이상의 제1 유체 도관을 포함한다.
타이어 팽창 시스템은 또한 전자 제어 부분(16)을 포함한다. 전자 제어 부분(16)은 압력 센서, 전원(미도시), 그리고 예를 들어 압력 스위치(18) 및 속력 센서(20)와 같은, 하나 이상의 부가적인 센서(미도시)로부터 입력 신호를 수신할 수 있다. 전자 제어 부분(16)은 또한 조작자 제어 장치(22)로부터 입력 신호를 수신할 수 있다. 전자 제어 부분(16)은, 소프트웨어라고도 지칭될 수 있는, 프로그래밍 명령어의 세트의 제어하에서 동작되는 마이크로프로세서(미도시)를 포함할 수 있다. 전자 제어 부분(16)은, 프로그래밍 명령어가 저장되는 메모리(미도시)를 포함할 수 있다. 메모리는 또한 소정 기간 동안 식별 코드, 타이어 압력 기록 및/또는 사용자 입력을 저장할 수 있다.
전자 제어 부분(16)은, 예를 들어, 밸브 조립체를 개방 또는 폐쇄하기 위해서, 공압 제어 부분(14)에 신호를 출력한다. 전자 제어 부분(16)은 또한 디스플레이 장치(미도시)에 신호를 출력할 수 있다. 디스플레이 장치는 조작자 제어 장치(22)의 일부로서 포함될 수 있거나 독립적인 장치일 수 있다.
공압 제어 부분(14) 및 전자 제어 부분(16)은 각각 공기 공급 회로(26)을 통해서 공기 공급부(24)와 선택적으로 연통된다. 압력 센서는 공기 공급 회로(26)을 통해서 공기 공급부(24)의 압력을 측정한다. 공기 공급부(24)는 타이어 압력을 체크하기 위해서 이용될 수 있고, 필요한 경우, 타이어 압력을 증가 및/또는 감소시키기 위해서 이용될 수 있다.
공기 공급부(24)는 바람직하게 차량에 부착된 공기 압축기(28)에 의해서 제공된다. 바람직하게, 공기 공급부(24)는 또한, 예를 들어 공기 탱크와 같은, 저장용기(30)를 포함한다. 압축기(28)는 공급 도관(32)을 통해서 저장용기(30)와 유체 연통된다. 공기 압축기(28)는, 저장용기(30) 내의 저장을 위해서, 가압 공기를 저장용기(30)에 공급한다. 공기 공급부(24)로부터의 가압 공기는 저장용기(30)를 통해서 공기 공급 회로(26)에 제공된다. 공기 공급부(24)로부터 물을 제거하기 위한 건조기(34)가 제공된다. 필터(미도시)가 또한 공기 공급 회로(26) 또는 공급 도관(32) 내에 개재될 수 있다.
공압 제어 부분(14)은 또한 하나 이상의 유체 제어 회로(36, 38)와 선택적으로 유체 연통된다. 각각의 유체 제어 회로(36, 38)를 이용하여, 공압 제어 부분(14)과 하나 이상의 타이어(40, 42, 44, 46) 사이의 유체 연통을 제공한다. 공압 제어 부분(14)과 유체 제어 회로(36, 38) 사이의 유체 연통은 바람직하게 밸브 조립체(미도시)를 개방 또는 폐쇄함으로써 제어된다.
각각의 타이어(40, 42, 44, 46)는, 이하에서 타이어 압력으로 지칭되는, 특정 압력의 공기를 포함한다. 바람직하게, 타이어 압력은 목표 타이어 압력과 같다. 목포 타이어 압력은 희망 압력이 되도록 선택될 수 있다. 목표 타이어 압력이 선택된 후에, 이는 전자 제어 부분(16) 내로 프로그래밍된다. 만약 타이어 압력이 목표 타이어 압력보다 낮다는 것이 결정된다면, 타이어 압력을 높일 수 있다. 만약 타이어 압력이 목표 타이어 압력보다 높다는 것이 결정된다면, 타이어 압력을 낮출 수 있다. 타이어 팽창 시스템(12)은 하나의 타이어(40)의 타이어 압력을 참조하여 이하에서 설명될 것이다. 그러나, 타이어 팽창 시스템(12)은, 전술한 기능을 실시하기 위해서, 특정 시간에 복수의 타이어(40, 42)와 유체 연통될 수 있다.
바퀴 밸브(48)가 유체 제어 회로(36)의 단부에 제공되어, 타이어(40) 내외로의 가압 공기의 유동을 제어한다. 바람직하게, 타이어(40, 42, 44, 46)의 내외로의 가압 공기의 유동을 제어하기 위해서, 바퀴 밸브(48, 50, 52, 54)가 각각의 타이어(40, 42, 44, 46)를 위해서 제공된다. 바퀴 밸브(48, 50, 52, 54)는 당업계에 공지된 임의 구성일 수 있다.
유체 제어 회로(36)는 로터리 조인트 조립체(10)를 포함한다. 유체 제어 회로(36)는 하나의 조립체(10)를 참조하여 설명될 것이다. 그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 유체 제어 회로(36)는 하나 이상의 로터리 조인트 조립체(10, 10A)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량의 구동 차축 상의 타이어(40)와 연관된 제1 로터리 조인트 조립체(10)가 제공될 수 있고, 구동 차축 상의 다른 타이어(42)와 연관된 제2 로터리 조인트 조립체(10A)가 제공될 수 있다. 바람직하게, 제1 로터리 조인트 조립체(10) 및 제2 로터리 조인트 조립체(10A)가 유사하게 구성된다. 유체 제어 회로(36)는 또한 하나 이상의 유체 도관(56, 58)을 포함할 수 있다.
로터리 조인트 조립체(10)는 구동 차축과 함께 이용되는 것으로 제한되지 않는다. 따라서, 로터리 조인트 조립체(10)는, 예를 들어, 조향 차축과 함께 이용하기에 적합하다. 로터리 조인트 조립체(10)는 또는 조향 가능 차축과 함께 이용하기에 적합하다. 조향 가능 차축은 구동될 수 있거나 구동되지 않을 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 로터리 조인트 조립체(10)는 일반적으로 환형 부재이다. 로터리 조인트 조립체(10)는 바퀴 테두리(60) 내에 수용된다. 바퀴 테두리(60)는 타이어(40)를 지지한다. 실시예에서 로터리 조인트 조립체(10)는 바퀴 테두리(60)의 외측 벽 부분(62)의 내측에 그리고 바퀴 테두리(60)의 외부 벽 부분(64)의 내경 내에 제공된다. 다른 실시예에서, 로터리 조인트 조립체(10)는 차축(66)의 일부 주위에 배치되어 둘러싼다. 바람직하게, 로터리 조인트 조립체(10)는 차축(66)의 단부에 또는 그 부근에 위치되고 그 주위에 배치된다. 로터리 조인트 조립체(10)는 바퀴 테두리(60)의 외부 벽 부분(64)과 차축(66) 사이에 제공될 수 있다. 이러한 위치에서, 로터리 조인트 조립체(10)는 차축(66)의 일부 주위에 제공되어 둘러싸고, 바퀴 테두리(60)의 외부 벽 부분(64)을 차축(66)으로부터 분리시킨다. 유리하게, 로터리 조인트 조립체(10)는 차축(66) 내에 통합되지 않는다. 따라서, 로터리 조인트 조립체(10)는, 차축(66)을 분해할 필요 없이, 바퀴 테두리(60)에 부착될 수 있고 그로부터 제거될 수 있으며, 이는 유지보수 비용을 줄이고 조립체가 차량의 제조 중에 차량에 부착되게 할 수 있거나 제조-후 프로세스에서 차량에 부가되게 할 수 있다.
로터리 조인트 조립체(10)는, 그 일부가 바퀴 테두리와 함께 회전되도록, 바퀴 테두리(60)에 부착된다. 도시된 바와 같이, 로터리 조인트 조립체(10)는 플랜지(68)를 통해서 바퀴 테두리(60)의 외측 벽 부분(62)에 부착될 수 있다. 그러나, 로터리 조인트 조립체가 플랜지를 통해서 바퀴 테두리의 다른 부분에 부착될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 로터리 조인트 조립체(10)는, 예를 들어, 샤시 또는 차축 하우징과 같은 차량의 비-회전 부분에 부착된다.
로터리 조인트 조립체(10)는 비-회전 부분(70) 및 회전 부분(72)을 포함한다. 회전 부분(72)은, 함께 회전되는 플랜지(68) 및 하나 이상의 체결부(fastener)(73)를 통해서 바퀴 테두리(60)에 부착된다. 회전 부분(72)이 다른 방식으로 바퀴 테두리(60)에 부착될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 비-회전 부분(70)을 차량의 비-회전 부분에 부착하기 위해서, 포크(fork)(74)가 이용된다. 포크(74)는 또한 비-회전 부분(70)이 회전 부분(72)과 함께 회전되는 것을 방지하는데 도움을 준다. 일 단부 상에서, 포크(74)는 나사(screw)(76)를 통해서 비-회전 부분(70)과 결합된다. 나사(76)의 제1 단부(78)는 나사산형(threaded) 연결 또는 다른 방식을 통해서 비-회전 부분(70)과 결합된다. 나사(76)는 비-회전 부분(70)으로부터 차량의 비-회전 부분을 향해서 반경방향으로 연장된다. 나사(76)의 제2 단부(80)는 포크(74) 내에 제공된 공동(82) 내에 배치된다. 나사(76)는 죔쇠 끼워맞춤(interference fit)을 통해서 또는 다른 방식으로 포크(74)에 결합되어, 비-회전 부분(70)의 회전을 방지한다. 다른 단부 상에서, 포크(74)는 기계적 체결부, 용접, 죔쇠 끼워맞춤 또는 다른 적합한 방식을 통해서 차량의 비-회전 부분에 부착될 수 있다.
이제, 도 2 및 도 3을 참조하면, 회전 부분(72)은 비-회전 부분(70) 주위에 원주방향으로 배치되는 일반적으로 환형인 부재이다. 회전 부분(72)은 회전 축(84)을 중심으로 회전된다. 회전 축(84)은 로터리 조인트 조립체(10)의 중심을 통해서 연장된다. 회전 축은 또한 바퀴 테두리의 외측 벽 부분의 중심(미도시)을 통해서 연장될 수 있다.
앞서서 주목한 바와 같이, 회전 부분(72)은 일반적으로 환형인 부재이다. 실시예에서, 회전 부분(72)은 중심 부분(86)을 포함한다. 외측 측면 부분(88)은 중심 부분(86)의 외측 측면에 부착되고, 내측 측면 부분(90)은 중심 부분(86)의 내측 측면에 부착된다. 하나 이상의 체결부(92)를 이용하여, 외측 측면 부분(88) 및 내측 측면 부분(90)을 중심 부분(86)에 부착할 수 있다. 중심 부분(86), 외측 측면 부분(88), 및 내측 측면 부분(90)의 각각이 일반적으로 환형일 수 있다.
환형 홈(94, 96)이 외측 측면 부분(88) 및 내측 측면 부분(90)의 각각의 내부 표면(98, 100) 내에 제공된다. 대향되는 내부 표면들(98, 100)은 각각의 부분(88, 90)의 각각의 외부 표면(102, 104)이다. 외부 표면(102, 104)은, 중심 부분(86)의 외부 표면(106)과 함께, 로터리 조인트 조립체(10)의 외부 표면을 형성한다.
회전 부분(72)은 내부에 형성된 공기 통로(108)를 갖는다. 실시예에서, 회전 부분 공기 통로(108)는 일반적으로 원통형 형상이고, 회전 부분(72)의 중심 부분(86)을 통해서 형성된다. 바람직하게, 공기 통로(108)는 중심 부분(86)의 외부 표면(106)으로부터 내부 표면(110)까지 연장되고, 회전 축(84)과 수직인 관계를 갖는다. 그러나, 특정 실시예(미도시)에서, 공기 통로가 회전 축에 대해서 비스듬한 각도로 제공될 수 있다.
회전 부분 공기 통로(108)는 단부(112) 상에서 타이어(40), 바퀴 밸브(48), 또는 타이어 팽창 시스템의 다른 부분과 유체 연통된다. 대향 단부(114) 상에서, 공기 통로(108)는, 사이에 제공된 챔버(116)를 통해서, 비-회전 부분(70) 내에 제공된 공기 통로(115)와 유체 연통된다. 회전 부분 공기 통로(108)는 비-회전 부분 공기 통로에 대해서 회전된다.
공기 압력이 공기 통로(108, 115) 중 어느 하나에 공급될 때, 비-회전 부분(70)과 회전 부분(72) 사이의 챔버(116)가 가압된다. 챔버(116)는 환형이고, 또한 환형 밀봉 부재(118, 120)의 쌍 사이에 제공된다. 환형 밀봉 부재(118, 120)는 이격되고, 챔버(116)의 내측 및 외측 단부를 형성한다. 환형 밀봉 부재(118, 120)는 외측 측면 부분(88)과 내측 측면 부분(90)의 대향 부분들 사이에 그리고 회전 축(84) 주위로 원주방향으로 제공된다.
이격부재(spacer)(122, 124)의 쌍이 챔버(116) 내에 배치된다. 각각의 이격부재(122, 124)는 환형 부재이고, 비-회전 부분(70)의 밀봉 표면(130)과 회전 부분(72)의 중심 부분(86)의 내부 표면과 접촉된다. 각각의 이격부재(122, 124)는 환형 밀봉 부재(118, 120) 중 하나와 접경(abut)되어, 챔버(116)에 대한 밀봉 부재의 배향 및 위치를 유지하는데 도움을 준다. 이격부재(122, 124)는 중심 부분(86) 내에 형성된 환형 돌부(protuberance)의 대향 측면들 상에 제공된다. 또한, 환형 밀봉 부재(118, 120)는 환형 돌부의 대향 측면들 상에 제공된다. 각각의 이격부재(122, 124)는 환형 돌부에 접경되고, 환형 밀봉 부재(118, 120)를 환형 돌부로부터 분리시킨다. 실시예에서, 회전 부분(72) 내에 형성된 공기 통로(108)는 환형 돌부를 통해서 연장된다. 이러한 실시예에서, 각각의 이격부재(122, 124)의 부분은, 그러한 부분이 접경되는 환형 밀봉 부재(118, 120)와 공기 통로(108) 사이에 제공된다.
바람직하게, 환형 밀봉 부재(118, 120)는 회전 부분(72)에 밀봉 가능하게 부착되고, 환형 밀봉 부재의 각각은, 비-회전 부분(70)의 밀봉 표면(130)과 밀봉 가능하게 접촉되는 립 밀봉부(lip seal)(126, 128)을 갖는다. 보다 특히, 외측 환형 밀봉 부재(118)의 일부가 중심 부분(86)의 내부 표면(110) 및 외측 측면 부분(88)의 내측 표면에 부착되고, 내측 환형 밀봉 부재(120)의 일부가 중심 부분(86)의 내부 표면(110) 및 내측 측면 부분(90)의 외측 표면에 부착된다. 환형 밀봉 부재(118, 120)는 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다. 그러나, 립 밀봉부(126, 128)가 PTFE를 포함하는 것이 바람직하다.
이제 도 4를 참조하면, 비-회전 부분(70) 내에 제공된 공기 통로(115)는 그 단부(131) 상에서, 유체 제어 회로(36)의 챔버(116) 및 나머지 부분, 유체 회로(56), 공압 제어 부분(14) 및/또는 공기 통로의 대향 단부(133) 상의 타이어 팽창 시스템(12)의 다른 부분을 통해서, 회전 부분(72) 내의 공기 통로(108)와 유체 연통된다. 비-회전 부분 공기 통로(115)는 회전 부분 공기 통로(108)에 대해서 정지된다. 비-회전 부분 공기 통로(115)는 제1 부분(135)을 포함한다. 제1 부분(135)은 일반적으로 원통형인 형상이다. 비-회전 부분 공기 통로(115)는 또한 제2 부분(137)을 포함한다. 제2 부분(137)은 챔버(116)까지 그리고 챔버를 향해서 점진적으로 직경이 증가되고, 절두-원추형(frustoconical) 형상의 횡단면을 갖는다. 제2 부분(137)은 챔버(116)와 직접적으로 유체 연통되고, 챔버(116)와 비-회전 부분 공기 통로(115)의 제1 부분(135) 사이에 제공된다. 제1 부분(135)은 유체 도관(56)과 비-회전 부분 공기 통로(115)의 제2 부분(137) 사이에 제공된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 비-회전 부분(70)이 단일 환형 본체로부터 형성되는 것이 바람직하다. 로터리 조인트 조립체는, 비-회전 부분(70)에 의해서 형성되는 중앙 개구부(132)를 포함한다. 비-회전 부분(70)은 제1 부분(134) 및 제2 부분(136)을 포함한다. 밀봉 표면(130)은 제1 부분(134)의 일부로서 제공되고, 비-회전 부분(70)의 반경방향 최외측 부분이 된다. 이러한 위치에서, 밀봉 표면(130)은 회전 부분(72)에 대면된다. 실시예에서, 제1 부분(134)은 일반적으로 절두원추형 형상의 단면을 갖는다. 이러한 실시예에서, 제1 부분(134)은, 제2 부분(136)의 폭보다 넓은 폭을 갖는다. 제2 부분(136)은 제1 부분(134)과 일체형인 방식으로 형성되고, 비-회전 부분(70)의 반경방향 최내측 부분이 된다. 제2 부분(136)은 직사각형 형상의 단면을 갖는다. 제2 부분(136)의 내부 표면(138)은 중앙 개구부(132)를 형성한다. 중앙 개구부(132)는 차축(66)의 일부 주위에 배치된다.
환형 홈(140, 142)의 쌍이 밀봉 표면(130) 내에 제공된다. 보다 특히, 내측 홈(140)은 비-회전 부분(70)의 내측 단부(144)에 인접하여 제공되고, 외측 홈(142)은 비-회전 부분(70)의 외측 단부(146)에 인접하여 제공된다. 바람직하게, 내측 부싱(bushing)(148)이 내측 홈(groove)(140) 내에 배치되고, 외측 부싱(150)은 외측 홈(142) 내에 배치된다. 내측 부싱(148)은 또한 내측 측면 부분(90)의 내부 표면(98) 내에 제공된 환형 홈(98) 내에 배치된다. 또한, 외측 부싱(150)은 외측 측면 부분(88)의 내부 표면(100) 내에 제공된 환형 홈(96) 내에 배치된다. 부싱(148, 150)은 회전 부분(72)이 회전 축(84)을 중심으로 비-회전 부분(70)에 대해서 회전되는 것을 돕는다. 실시예에서, 부싱(148, 150)은 플라스틱 재료를 포함한다. 그러나, 다른 실시예(미도시)에서, 내측 부싱(148)이 내측 베어링에 의해서 대체될 수 있고, 외측 부싱(150)은 외측 베어링에 의해서 대체될 수 있다. 이러한 실시예에서, 내측 베어링은 내측 홈 내에 배치되고 외측 베어링은 외측 홈 내에 배치되어, 비-회전 부분에 대한 회전 부분의 이동을 돕는다.
내측 커버 부재(152)가 내측 부싱(148)에 인접하여 내측 측면 부분(90)의 내측 표면(154)에 부착된다. 내측 커버 부재(152)는 환형이고, 곡선형 부분(158)에 부착된 반경방향 연장 부분(156)을 포함한다. 곡선형 부분(158)은 비-회전 부분(70)의 내측 단부(144)의 내측에 제공된다. 곡선형 부분(158)은 축방향 연장 부분(160)에 부착된다. 축방향 연장 부분(160)은 비-회전 부분(70)의 내측 단부(144)를 지나서 그리고 비-회전 부분(70)의 제2 부분(136)을 향해서 연장된다.
내측 밀봉 부재(162)가 내측 커버 부재(152)와 회전 부분(72)의 내측 측면 부분(90) 사이에 제공된다. 내측 밀봉 부재(162)는 내측 커버 부재(152) 및 내측 측면 부분(90)에 밀봉 가능하게 접촉되어, 분진 및 물이 로터리 조인트 조립체(10) 내로 유입되는 것을 방지한다. 내측 밀봉 부재(162)가 반경방향으로 연장되어 내측 부싱(148)의 내측 표면(164) 및 비-회전 부분(70)의 내측 표면(166)과 밀봉 가능하게 접촉되어, 분진 및 물이 로터리 조인트 조립체(10) 내로 유입되는 것을 방지한다. 보다 특히, 내측 밀봉 부재(162)는 제1 부분(134)의 내측 경사 표면과 밀봉 가능하게 접촉되고 그 위에 배치된다. 외측 밀봉 부재(168)가 회전 부분(72)의 외측 측면 부분(88)과 플랜지(68) 사이에 제공된다. 외측 밀봉 부재(168)는 외측 측면 부분(88) 및 플랜지(68)에 밀봉 가능하게 접촉되어, 분진 및 물이 로터리 조인트 조립체 내로 유입되는 것을 방지한다. 외측 밀봉 부재(168)가 반경방향으로 연장되어 외측 부싱(148)의 외측 표면(170) 및 비-회전 부분(70)의 외측 표면(172)과 밀봉 가능하게 접촉되어, 분진 및 물이 로터리 조인트 조립체(10) 내로 유입되는 것을 방지한다. 보다 특히, 외측 밀봉 부재(168)는 제1 부분(134)의 외측 경사 표면과 밀봉 가능하게 접촉되고 그 위에 배치된다. 각각의 밀봉 부재(162, 168)는 일반적으로 환형일 수 있고, 탄성중합체 재료로 형성될 수 있으며, 하나 이상의 체결부(92)를 통해서 로터리 조인트 조립체(10)에 부착될 수 있다.
특허법의 규정에 따라, 본 발명은 그 바람직한 실시예를 나타내는 것으로 간주되는 것으로 설명되었다. 그러나, 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고도, 본 발명이 구체적으로 도시되고 설명된 것과 달리 실행될 수 있다는 것을 주목하여야 한다.

Claims (19)

  1. 타이어 팽창 시스템용 로터리 조인트 조립체(rotary joint assembly)로서:
    함께 회전되도록 바퀴 테두리(rim)에 부착되는 회전 부분으로서, 공기 통로가 내부에 형성된 중앙 부분을 포함하는, 회전 부분;
    내부에 형성된 비-회전 부분 공기 통로를 가지는 비-회전 부분으로서, 상기 비-회전 부분 공기 통로는 챔버를 통해서 상기 회전 부분 내에 형성된 공기 통로와 유체 연통되는, 비-회전 부분;
    상기 회전 부분에 부착되고 상기 비-회전 부분의 밀봉 표면에 밀봉 가능하게 접촉되는 환형 밀봉 부재들의 쌍으로서, 상기 환형 밀봉 부재들은 챔버의 내측 단부(inboard end) 및 외측 단부(outboard end)를 형성하는, 환형 밀봉 부재들의 쌍; 및
    상기 밀봉 표면 내에 형성된 내측 홈(groove) 내에 배치된 내측 부싱(bushing) 또는 내측 베어링 및 상기 밀봉 표면 내에 형성된 외측 홈 내에 배치된 외측 부싱 또는 외측 베어링을 포함하는, 로터리 조인트 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부분은 플랜지를 통해서 상기 바퀴 테두리의 외측 벽 부분에 부착되는, 로터리 조인트 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부분은, 중심 부분의 외측 측면에 부착된 환형 외측 측면 부분, 및 상기 중심 부분의 내측 측면에 부착된 환형 내측 측면 부분을 더 포함하고, 상기 중심 부분, 상기 환형 외측 측면 부분, 및 상기 환형 내측 측면 부분은 하나 이상의 체결부(fastener)들에 의해서 함께 부착되는 분리된 부재들인, 로터리 조인트 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부분은 회전 축을 중심으로 회전되고, 상기 회전 부분의 중심 부분 내에 형성된 공기 통로는 상기 회전 축과 수직인 관계를 가지는, 로터리 조인트 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중심 부분은 환형 돌부(protuberance)를 포함하고, 상기 회전 부분 내에 형성된 공기 통로는 상기 환형 돌부를 통해서 연장되는, 로터리 조인트 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바퀴 테두리의 외측 벽 부분의 내측에 위치되고 차축(axle)의 일부를 둘러싸도록, 상기 로터리 조인트 조립체가 상기 바퀴 테두리 내에 수용되는, 로터리 조인트 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 비-회전 부분 공기 통로는 일반적으로 원통형 형상인 제1 부분, 및 상기 챔버를 향해서 직경이 점진적으로 증가되는 제2 부분을 포함하는, 로터리 조인트 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 로터리 조인트 조립체는, 차축의 일부 주위에 배치되고 차축의 일부를 바퀴 테두리의 외부 벽 부분의 일부로부터 분리하는 중앙 개구부를 포함하는 일반적으로 환형인 부재인, 로터리 조인트 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    나사(screw)를 더 포함하고, 상기 나사는 나사산형(threaded) 연결을 통해서 상기 비-회전 부분과 결합되고 죔쇠 끼워맞춤(interference fit)을 통해서 포크(fork)와 결합되기 위해서 공동 내로 반경방향으로 연장되는, 로터리 조인트 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    내측 밀봉 부재에 의해서 상기 회전 부분의 내측 측면 부분으로부터 분리된 내측 커버 부재를 더 포함하고, 상기 내측 밀봉 부재는 내측 부싱의 내측 표면 및 상기 비-회전 부분의 내측 표면과 밀봉 가능하게 접촉되도록 반경방향으로 연장되는, 로터리 조인트 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 로터리 조인트 조립체 내로 분진 및 물이 유입되는 것을 방지하기 위해서, 상기 회전 부분의 외측 측면 부분과 밀봉 가능하게 접촉되는 외측 밀봉 부재 및 플랜지를 더 포함하고, 상기 플랜지는 회전 부분을 상기 바퀴 테두리에 부착하는, 로터리 조인트 조립체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 챔버 내에 배치된 이격부재(spacer)들의 쌍을 더 포함하고, 상기 이격부재들의 쌍의 이격부재들 중 하나는 상기 환형 밀봉 부재들의 쌍의 환형 밀봉 부재들 중 하나와 접경(abut)되는, 로터리 조인트 조립체.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉 표면은 상기 비-회전 부분의 반경방향 최외측 부분인, 로터리 조인트 조립체.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 비-회전 부분은 일반적으로 절두원추형(frustoconical) 형상의 단면을 가지는 제1 부분, 및 직사각형 형상의 단면을 가지는 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분 및 제2 부분은 서로 일체형인 방식으로 형성되고, 상기 제1 부분의 폭은 상기 제2 부분의 폭보다 넓은, 로터리 조인트 조립체.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 비-회전 부분은 일반적으로 절두원추형 형상의 단면을 가지는 제1 부분을 포함하는, 로터리 조인트 조립체.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부분의 내측 측면 부분과 밀봉 가능하게 접촉되고, 상기 비-회전 부분의 내측 표면과 밀봉 가능하게 접촉되도록 반경방향으로 연장되는 환형 내측 밀봉 부재를 더 포함하는, 로터리 조인트 조립체.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부분의 외측 측면 부분과 밀봉 가능하게 접촉되고, 상기 비-회전 부분의 외측 표면과 밀봉 가능하게 접촉되도록 반경방향으로 연장되는 환형 외측 밀봉 부재를 더 포함하는, 로터리 조인트 조립체.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 내측 부싱 또는 내측 베어링은 상기 회전 부분의 내측 측면 부분 내에 제공된 환형 홈 내에 배치되고, 상기 외측 부싱 또는 외측 베어링은 상기 회전 부분의 외측 측면 부분 내에 제공된 환형 홈 내에 배치되는, 로터리 조인트 조립체.
  19. 제7항에 있어서,
    상기 비-회전 부분 공기 통로의 제2 부분은 상기 챔버와 유체 연통되고, 상기 챔버와 상기 비-회전 부분 공기 통로의 제1 부분 사이에 제공되는, 로터리 조인트 조립체.
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