KR20190126762A - 압축기 조립체를 포함하는 자동차 - Google Patents

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일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 자동차(10)의 타이어(16)에 있는 타이어 공동(14)에 압력 매체를 공급하기 위한 압축기 조립체(12)를 포함하는 자동차(10)로서, 압축기 조립체(12)는 자동차 휠(18)에 대해 회전 가능하게 고정되는 압축실을 갖고, 압축실과 타이어 공동(14)은 압력 매체를 압축실로부터 타이어 공동(14)으로 이송하기 위한 유체 연결부(22)를 통해 연결되며, 자동차(10)에는 밀봉제(28)를 지닌 밀봉제 저장조(26)를 갖는 타이어 실링 디바이스(24)가 할당되며, 밀봉제 저장조(26)는 제1 연결부(30) 및 제2 연결부(32)를 포함하고, 제1 연결부(30)는 자동차(10)의 수리 대상 타이어(16)에 있는 타이어 공동(14)에 연결 가능한 방식으로 구성되고, 제2 연결부(32)는 자동차에 고정된 압력 매체 공급원(34)에 연결 가능한 방식으로 구성되며, 밀봉제 저장조(26)는, 제1 연결부(30)가 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)에 유동적으로 연결되고, 제2 연결부(32)가 압력 매체 공급원(34)에 유동적으로 연결되는 경우에 밀봉제(28)가 압력 매체 공급원(34)으로부터의 압력 매체에 의해 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)으로 이송되도록 하는 방식으로 구성되는 것인 자동차에 관한 것이다.

Description

압축기 조립체를 포함하는 자동차
본 발명은 차량 휠의 타이어에 있는 타이어 공동에 압력 유체(pressure fluid)를 공급하기 위한 압축기 조립체가 장착된 자동차에 관한 것이다.
압축기 조립체가 장착된 자동차는 종래기술로부터 알려져 있다. 그러한 압축기 조립체는 기본적으로, 차량과 함께 이동되고, 타이어 팽창 압력이 너무 낮은 경우에 타이어를 펌핑하는 압축 공기뿐만 아니라, 타이어에서의 누설을 제거하기 위해 밀봉제도 또한 공급하는 별개의 압축기이다.
상기한 압축기 조립체는 구성 및 작동에 있어서 복잡한데, 그 이유는 이러한 압축기 조립체는 손상된 타이어에 연결되고, 에너지를 공급 받아, 타이어가 사용자의 평가에 따라 충분히 펌핑 완료될 때까지 작동되어야만 하기 때문이다. 타이어가 아직 충분히 펌핑되지 않았거나 또는 밀봉제가 누설을 단지 점진적으로 시일하여 공기가 여전히 타이어로부터 빠져나갈 수 있기 때문에, 자동차를 다수 회 정차시킬 필요가 있을 수 있다. 추가로, 압축기에는 에너지가 공급되어야만 한다.
본 발명의 목적은 에너지에 관하여 유리한 방식으로 자동차의 작동 신뢰성을 증가시키고, 타이어가 펑크난 경우에 작동을 용이하게 하는 것이다.
본 발명은 청구항 1에 따른 자동차에 의해 상기 목적을 달성한다. 청구항 1에 따르면, 자동차는, 압축기 조립체가 차량 휠에 대해 회전 가능하게 고정되도록 장착되는 압축실을 갖고; 압축실과 타이어 공동은 압축실로부터 타이어 공동으로 압력 유체를 공급하기 위해 유체 연결부를 통해 연결되며; 자동차는 밀봉제를 갖는 밀봉제 저장조를 지닌 타이어 실링(sealing) 디바이스와 관련되고; 밀봉제 저장조는 제1 연결부 및 제2 연결부를 가지며, 제1 연결부는, 자동차에 속하고 수리 대상인 타이어의 타이어 공동에 연결 가능한 방식으로 구현되고; 제2 연결부는 차량에 장착된 압력 유체 공급원에 연결 가능한 방식으로 구현되며; 밀봉제 저장조는, 제1 연결부가 수리 대상 타이어의 타이어 공동에 유동적으로 연결되고, 제2 연결부가 압력 유체 공급원에 유동적으로 연결될 때에 밀봉제가 압력 유체에 의해 압력 유체 공급원으로부터 수리 대상 타이어의 타이어 공동으로 공급되도록 하는 방식으로 구현되는 것을 특징으로 한다.
타이어 실링 디바이스는 자동차의 비상 작동성을 보장하기 때문에, 타이어가 펑크난 경우의 작동이 현저히 용이해진다. 이것을 달성하기 위해, 밀봉제는 타이어의 누설을 시일하기 위해 수리 대상 타이어의 타이어 공동 내로 분배된다. 타이어 실링 디바이스가 밀봉제 저장조로부터 밀봉제를 내부에 분배한 수리 대상 타이어의 타이어 공동은 압축기 조립체에 의해 압력 유체로 충전되는 완전 구동 준비 상태가 달성된다. 압축기 조립체는, 자동차가 구동되는 동안 이것을 수행할 수 있다. 이는 타이어가 펑크난 후에 정지 장소에서 정차하는 기간을 줄여, 정지 장소에서의 사고 위험을 줄인다. 이것은 또한 타이어 펑크에 의해 유발되는 교통체증량을 현저히 줄인다.
“타이어 공동”은 타이어의 트레드측으로부터 멀어지는 방향으로 배향되는 타이어의 내부와 차량 휠의 림, 특히 타이어 림 영역을 향해 배향되는 림 웰의 내부 사이의 공동을 의미하는 것으로 이해된다.
압력 유체는 압축 공기 또는 압축 가스와 같은 가스상 유체일 수 있다.
압축실은 차량 휠 상에 또는 차량 휠 내에, 또는 차량 휠에 회전 가능하게 커플링되는 구성요소 상에, 예컨대 휠 허브, 브레이크 로터, 브레이크 로터 마운트 등 상이나 내에 구현될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 제1 연결부는 이 제1 연결부를 수리 대상 타이어의 타이어 공동에 연결할 수 있는 가요성 라인 섹션을 포함할 수 있다. 대안으로서 또는 추가로, 제2 연결부는 이 제2 연결부를 압력 유체 공급원에 연결할 수 있는 가요성 라인 섹션을 포함할 수 있다. 구성요소들 간의 유체 연결은 이에 따라 간단하고 유연한 방식으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 라인 섹션은 압력 유체를 이송하도록 구현된다(압력 유체 라인).
유리하게는, 제1 연결부를 수리 대상 타이어의 타이어 공동으로부터 유동적으로 분리할 수도 있고, 제2 연결부를 압력 유체 공급원으로부터 유동적으로 분리할 수 있는 적어도 하나의 밸브가 마련될 수 있다. 이러한 방식으로, 특히 구성요소들이 연결 상태일 때에 구성요소들 간의 유체 연결을 차단할 수 있다. 이에 따라, 예컨대 사용자에 의한 활성화 단계에 응답하여 수리 대상 타이어의 타이어 공동 내로의 밀봉제의 선택적인 배출이 가능하다. 구체적으로, 밸브는 밀봉제 저장조의 제1 연결부에 또는 밀봉제 저장조의 제2 연결부에 위치 설정될 수 있다. 마찬가지로, 밸브가 휠측 연결부 상에 또는 휠측 연결부 내에 위치 설정되는 것도 고려 가능하다. 밸브(들)는 자가 폐쇄 밸브, 예컨대 체크 밸브로서 또는 사용자에 의해 폐쇄 가능한 밸브로서 구현될 수 있다.
유리한 방식으로, 수리 대상 타이어의 타이어 공동은 차량 휠 상의 휠측 연결부를 통해 밀봉제 저장조의 제1 연결부에 유동적으로 연결될 수 있고; 휠측 연결부와 타이어 공동 사이의 연결부는 적어도 몇몇 섹션에서 유체 연결부와 함께 압축실에서 타이어 공동으로 연장될 수 있다. 이것은, 적어도 몇몇 섹션에서 유체 연결부가 공유되어 이용됨으로써 타이어 공동에 대한 단지 하나의 유체 연결부만이 필요하다는 것을 의미하기 때문에 디자인면에서 간단한 실시예를 달성한다. 예컨대, 차량 휠의 림에서 이를 달성하기 위해, 유체 연결부를 구성하는 단지 하나의 도관이 마련되기만 하면 된다.
이에 대한 대안으로서, 수리 대상 타이어의 타이어 공동은 차량 휠 상의 휠측 연결부를 통해 밀봉제 저장조의 제1 연결부에 유동적으로 연결될 수 있고, 이 경우에 휠측 연결부와 타이어 공동 사이의 연결부는 (제1) 유체 연결부와는 별개인 다른 유체 연결부를 통해 압축실로부터 타이어 공동으로 연장된다. 이것은, (제1) 유체 연결부가 타이어 실링 디바이스에 의해 영향을 받지 않는 작동적으로 신뢰성 있는 실시예를 달성한다. 예컨대, 압축실에서 타이어 공동으로의 유체 연결부의 비제한된 기능은, 타이어 실링 디바이스가 타이어 공동에 타이어 밀봉제를 분배한 이후에도 보장된다. 유리한 방식으로, 수리 대상 타이어는 휠 허브 시트를 포함하는 림 상에 위치 설정될 수 있고, 휠측 연결부는 휠 허브 시트 영역 내에 또는 휠 허브 시트에 위치 설정될 수 있다. 이것은, 휠 밸브의 종래의 위치 설정과는 상이한, 휠측 연결부의 대안의 위치 설정을 달성한다.
유리한 방식으로, 림은 휠 허브 시트(“휠 중앙 탭”)를 위한 캡을 가질 수 있으며, 이 경우에 휠측 연결 지점은 캡이 림 상의 제위치에 장착될 때에 덮이는 방식으로 위치 설정된다. 이것은 외부 영향 및 조작으로부터 휠측 연결 지점을 보호한다. 또한 림의 시각적으로 매력적인 실시예를 형성한다.
바람직한 실시예에서, 휠측 연결부는 적어도 부분적으로, 바람직하게는 오로지로 교체 가능한, 바람직하게는 가요성인 라인 섹션을 통해서만 타이어 공동에 유동적으로 연결될 수 있다. 간단한 디자인 수단을 통해, 이것은 밀봉제가 휠측 연결부를 통해 타이어 공동 내로 분배된 후에 유체 연결부의 원래 상태가 초래될 수 있도록 라인 섹션을 교체하는 것을 가능하게 한다. 교체 가능한 라인 섹션을 제거하는 것은 또한 차량 휠 또는 림으로부터 밀봉제의 잔여물을 제거한다. 교체 가능한 라인 섹션은 가요성 플라스틱 튜브로서 구현될 수 있다. 이 경우, 교체 가능한 라인 섹션은 압축실과 타이어 공동 사이 또는 휠측 연결 지점과 타이어 공동 사이의 (제1) 유체 연결부의 적어도 일부를 구성할 수 있다.
유리한 방식으로, 교체 가능한 라인 섹션은 림에 구현되는 도관에 적어도 부분적으로 위치 설정될 수 있다. 이것은 외부 영향 및 조작으로부터 교체 가능한 라인 섹션을 보호하여, 안전한 장치를 달성한다. 이것은 또한 차량 림의 가시적인 외관에 악영향을 주지 않는다.
유리한 방식으로, 압력 유체 공급원이 압력 유체 저장조 형태로 구현될 수 있다. 이것은 간단하게 구성된 압력 유체 공급원을 달성하는데, 그 이유는 압력 유체가 단지 저장되기만 할 뿐, 생성되지는 않기 때문이다. 따라서, 압력 유체 저장조의 사용이 외부 에너지 공급을 요구하지 않는다. 바람직하게는, 자동차에 있는 다른 타이어의 압력 유체 충전 타이어 공동은 압력 유체 저장조로서 기능할 수 있다. 이것은, 디자인, 중량 및 비용 면에서 유리한 실시예를 달성하는데, 그 이유는 압력 유체 저장조의 기능이 다른 차량 휠 - 자동차에 장착됨(차량을 따라 지탱되도록 장착된 차량 휠 또는 스페어 휠) - 에 있는 타이어의 타이어 공동에 존재하는 압력 유체에 의해 수행되기 때문이다. 별개의 압력 저장조 또는 압축기는 필요하지 않다. 이때, 수리 대상 타이어의 타이어 공동 내로의 밀봉제의 분배는 다른 차량 휠에 있는 타이어의 타이어 공동과 수리 대상 타이어 사이의 압력 밸런싱에 기초하여 일어난다. 가요성 커플링을 달성하는 것은, 압력 유체 라인이 충분히 긴 치수로 정해질 것을 요구하며, 예컨대 압력 유체 라인은 2 미터 내지 5 미터의 길이를 가져야만 한다.
구체적으로는, 압축기 조립체는 차량 휠과, 차량 휠이 회전식으로 장착되는 휠 마운트 간의 상대 운동에 의해 기계적으로 구동 가능하거나 기계적으로 구동될 수 있다. 이것은 간단히 구성되고 기술적으로 신뢰성 있는, 차량 휠 및/또는 휠 허브의 회전 이동을 이용하는 압축기 조립체의 실시예를 달성한다.
이에 대한 대안으로서, 압축기 조립체는 전기적으로 구동될 수 있다. 이것은, 자동차가 휴지 상태일 때에도 압축기 조립체가 작동하여 타이어 공동 내로 압력 유체를 분배한다는 장점을 갖는다.
유리한 방식으로, 압축기 조립체는 차량 장착 전압원에 연결될 수 있다. 이것은 신뢰성 있는 압축기 조립체의 에너지 공급을 보장한다.
유리한 방식으로, 전압원은 차량 휠과, 특히 휠 허브에 의해 회전식으로 차량 휠이 장착되는 휠 마운트 간의 상대 운동에 의해 파워를 생성하는 방식으로 구현될 수 있다. 파워는 이에 따라, 필요 시에 즉시 생성된다. 휠 마운트 및 자동차의 본체와 차량 장착 전압원 사이에 에너지를 공급하는 배선을 마련하는 것이 필요하지 않다.
유리한 방식으로, 자동차에 마련되는 다른 차량 휠, 바람직하게는 다른 차량 휠 모두는 수리 대상 타이어를 지닌 전술한 차량 휠의 실시예와 동일한 실시예를 갖는다.
유리한 실시예에서, 압축기 조립체를 작동시키는 전기 에너지가 차량 마운트측과 허브측 간의 슬라이딩 컨택트를 통해 차량의 메인 배터리로부터 전달된다.
유리한 실시예에서, 압축기 조립체를 작동시키는 전기 에너지는 발전 유닛 - 바람직하게는 허브측에 부분적으로 위치 설정됨 - 에 의해 허브측에 직접 공급된다. 발전 유닛은 바람직하게는 발전기이다. 파워를 생성하기 위해, 발전 유닛은 휠 마운트측과 허브측 간의 상대 회전 운동을 이용한다.
유리한 실시예에서, 압축기 조립체를 작동시키는 전기 에너지가 차량 마운트측과 허브측 사이로 통하는 비접촉식, 바람직하게는 유도형 전달 디바이스를 통해 차량의 메인 배터리로부터 전달된다.
유리한 실시예에서, 압축기 조립체를 작동시키는 전기 에너지는 에너지 저장 디바이스 - 바람직하게는 충전지로서 구현됨 - 에 의해 허브측에 직접 공급된다. 이 경우, 에너지 저장 디바이스는 발전 유닛과 조합되는 것이 바람직하다. 발전 유닛은 바람직하게는 발전기이다. 파워를 생성하기 위해, 발전 유닛은 휠 마운트측과 허브측 간의 상대 회전 운동을 이용한다.
바람직하게는, 압축기 조립체는, 타이어 압력이 문턱값 미만으로 떨어질 때에 자체적으로 작동에 착수한다.
바람직하게는, 압축기 조립체는, 바람직하게는 방사방향으로만 진동식 병진 운동을 실행하는 압축기 구성요소를 포함한다.
바람직하게는, 압축기 조립체는, 바람직하게는 축방향으로만 진동식 병진 운동을 실행하는 압축기 구성요소를 포함한다.
도면에 기초하여, 아래에서 본 발명을 더 상세히 설명하겠다; 동일하거나 기능적으로 동등한 부품에는 동일한 참조부호가 제공되는데, 참조부호는 단지 1회만 제공된다.
도 1은 자동차의 실시예의 개략도이고,
도 2는 도 1의 자동차에 있는 밀봉제 저장조의 개략적인 단면도이며,
도 3은 타이어 공동으로의 유체 연결부의 가능한 일실시예의 개략도이고,
도 4 내지 도 7은 압축기 조립체의 제1 변형예를 보여주는 도면이며,
도 8 내지 도 17은 압축기 조립체의 다른 변형예를 보여주는 도면이다.
도 1은 전체적으로 참조부호 10으로 라벨링된 자동차를 보여준다. 축방향(1)은 차량 휠(18)의 회전축(3) 상에 놓인다. 반경방향(2)은 회전축(3)에 수직하게 연장된다. 자동차는 차량 휠(18)의 타이어(16)에 있는 타이어 공동(14)에 압력 유체를 공급하기 위한 압축기 조립체(12)를 갖는다.
압축기 조립체(12)는 차량 휠(18)에 대해 회전 가능하게 고정되도록 장착되는 압축실(도시하지 않음)을 포함한다. 압축실과 타이어 공동(14)은 압축실로부터 타이어 공동(14)으로 압력 유체, 예컨대 압축 공기를 공급하기 위해 유체 연결부(22)를 통해 연결된다.
자동차(10)는 밀봉제(28)를 갖는 밀봉제 저장조(26)(도 2 참고)를 지닌 타이어 실링 디바이스(24)와 관련된다. 밀봉제 저장조(26)는 제1 연결부(30) 및 제2 연결부(32)를 갖고; 제1 연결부(30)는, 자동차(10)에 속하고 수리 대상인 타이어(16)의 타이어 공동(14)에 연결 가능한 방식으로 구현된다. 제2 연결부(32)는 차량에 장착된 압력 유체 공급원(34)에 연결 가능한 방식으로 구현된다.
밀봉제 저장조(26)는, 제1 연결부(30)가 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)에 유동적으로 연결되고, 제2 연결부(32)가 압력 유체 공급원(34)에 유동적으로 연결될 때에 밀봉제(28)가 압력 유체 공급원(34)으로부터의 압력 유체에 의해 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)으로 공급되도록 하는 방식으로 구현된다.
제1 연결부(30)는, 이 제1 연결부를 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)에 연결할 수 있는 가요성 라인 섹션(36)을 포함한다. 제2 연결부(32)는 이 제2 연결부를 압력 유체 공급원(34)에 연결할 수 있는 가요성 라인 섹션(38)을 포함한다.
제1 연결부(30)를 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)으로부터 유동적으로 분리할 수도 있고, 제2 연결부(32)를 압력 유체 공급원(34)으로부터 유동적으로 분리할 수 있는 적어도 하나의 밸브(40, 42, 44)가 마련된다. 예시적인 본 실시예에서, 밀봉제 저장조는 제1 연결부(30)에 밸브(40)를 그리고 제2 연결부(32)에 밸브(42)를 갖는다.
밸브(40)와 밸브(42)는 각각 체크 밸브로서 구현된다. 추가로, 제2 연결부(32)는 사용자에 의해 조절될 수 있는 밸브(44)(조절 밸브)를 가질 수 있다.
수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)은 차량 휠(18) 상의 휠측 연결부(46)를 통해 밀봉제 저장조(26)의 제1 연결부(30)에 유동적으로 연결될 수 있고; 휠측 연결부(46)와 타이어 공동(14) 사이의 연결부는 적어도 몇몇 섹션에서 유체 연결부(22)와 함께 압축실에서 타이어 공동(14)으로 연장될 수 있다(도 3 참조).
대안으로서, 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)은 차량 휠(18) 상의 휠측 연결부(46)를 통해 밀봉제 저장조(26)의 제1 연결부(30)에 유동적으로 연결될 수 있고; 휠측 연결부(46)와 타이어 공동(14) 사이의 연결부는 (제1) 유체 연결부(22)와 별개인 다른 유체 연결부(48)를 통해 압축실로부터 타이어 공동(14)으로 연장된다(도 1 참조).
수리 대상 타이어(16)는 휠 허브 시트(52)를 포함하는 림(50) 상에 장착되고, 휠측 연결부(46)는 휠 허브 시트(52) 영역 내에 또는 휠 허브 시트(52)에 위치 설정될 수 있다. 림(50)은 휠 허브 시트(52)를 위한 캡(54)을 가질 수 있으며, 이 경우에 휠측 연결부(46)는 캡(54)이 림(50) 상의 제위치에 장착될 때에 덮이는 방식으로 위치 설정된다.
휠측 연결부(46)는 적어도 부분적으로, 바람직하게는 오로지 교체 가능한 라인 섹션(56)을 통해서만 타이어 공동(14)에 유동적으로 연결된다. 교체 가능한 라인 섹션(56)은 (설치 상태에서) 림(50)에 구현된 도관(58) 내에 적어도 부분적으로 위치 설정된다.
압력 유체 공급원(34)은 압력 유체 저장조 형태로 구현된다. 이 경우, 자동차(10)에 있는 다른 타이어(16’)의 압력 유체 충전 타이어 공동(14)은 압력 유체 저장조로서 기능한다.
본 예시적인 실시예에서, 압축기 조립체(12)는 차량 휠(18)과, 차량 휠(18)이 회전식으로 장착되는 휠 마운트(60) 간의 상대 운동에 의해 기계적으로 구동될 수 있다. 압축기 조립체(12)를 조절하기 위해 솔레노이드 밸브(62)와 제어 유닛(64)이 마련된다.
도시하지 않은 실시예에서, 압축기 조립체(12)는 전기적으로 구동될 수 있다. 압축기 조립체(12)는 차량 장착 전압원(도시하지 않음)에 연결될 수 있다. 전압원은 차량 휠(18)과, 차량 휠(18)이 회전식으로 장착되는 휠 마운트(60) 간의 상대 운동에 의해 파워를 생성하는 방식으로 구현될 수 있다.
도 4는 압축기 조립체(12)의 제1 실시예의 상세한 측면도를 보여준다. 압축기 조립체(12)는 전기적으로 작동되고, 휠 허브 시트(52)에 위치 설정된다. 압축기 조립체(12)는 서로 회전 가능하게 커플링되는 제1 허브측 하우징부(130)와 제2 허브측 하우징부(132)를 포함한다.
도 5는 대응하는 화살표 방향으로 본, 라인 V-V를 따른 단면도에서의 도 3의 압축기 조립체를 보여준다.
허브측 전달부에는 참조부호 134가 라벨링된다. 도 5에서는, 압축기 조립체(12)가 복수 개의 허브측 전달부(134)를 갖는 것이 명확하다. 허브측 전달부(134)는 압축기 구성요소(138)를 구성하는 환형 피스톤(136)에 연결된다.
환형 피스톤(136)은 이중 피스톤으로서 구현되고, 제1 압축실(140)과 제2 압축실(142)을 한정한다. 제1 압축실(140)과 제2 압축실(142)은 각각 환형 챔버로서 구현된다.
허브측 전달 요소(134)는 구동측 전달부(144)와 협동 가능한 방식으로 구동측 전달부(144)와 맞물린다. 허브측 전달 요소(134)와 구동측 전달부(144)는 함께 전달 장치(145)를 구성하며, 이 전달 장치는 캠 메커니즘을 구성한다. 허브측 전달부(134)는 제2 허브측 하우징부(132)에서 슬롯형 리세스(146)에 지지된다. 슬롯형 리세스(146)에서의 지지를 통해, 허브측 전달부(134)는 제2 허브측 하우징부(132)에 대해 병진 운동 방식으로 회전축(3) 방향을 따라서만 이동하지만, 허브측 전달부는 제2 허브측 하우징부(132)와 압축기 구성요소(138)에 대해 회전하는 것이 방지된다.
이미 앞서 언급한 바와 같이, 허브측 전달부(134)는 구동측 전달부(144)와 맞물린다. 이 경우, 각각의 허브측 전달부(134)의 맞물림 섹션(148)은 구동측 전달부(144)에 배치된 캠 트랙(150)과 맞물린다. 캠 트랙(150)은 원통형 캠(152)의 일실시예이다.
허브측 하우징부(130, 132)의 내측부에는 전기 구동부(154)가 마련된다. 제1 섹션(155)에 있어서, 전기 구동부(154)는 핀(156)에 의해 제1 허브측 하우징부(130)에 회전 가능하게 커플링되고, 핀을 통해 제2 허브측 하우징부(132)에 직접 연결된다. 전기 구동부(154)의 제2 섹션(158)은 제1 섹션(155)에 대해 회전 가능하고, 구동측 전달부(144)에 회전 가능하게 커플링된다.
도 6은 도 4 및 도 5로부터의 압축기 조립체(12)의 사시 단면도이다. 도 7은 도 6의 사시도와 유사한 압축기 조립체(12)의 사시도를 보여주며, 허브측 전달부(134) 중 단 하나만 보여준다. 환형 피스톤(136), 제2 허브측 전달부(134) 및 제1 허브측 하우징부(130)는 각각 도시되어 있지 않다. 그 결과, 도 7에서는 캠 트랙(150)의 코스를 매우 명확하게 볼 수 있다.
압축기 조립체(12)의 작동 중에, 전기 구동부(154)의 제2 섹션(158)은 제1 섹션(155)에 대해 회전한다. 이 결과, 구동측 전달부(144)가 허브측 하우징부(130, 132)와 허브측 전달부(134)에 대해 회전하도록 설정되며, 이는 도 5에서 화살표 160으로 나타냈다.
허브측 전달부(134)는 구동측 전달부(144)와 협동 가능한 방식으로 구동측 전달부(144)와 맞물린다. 이러한 협동을 통해, 전술한 상대 회전 운동(160)이 허브측 전달부(134) 그리고 이에 따라 압축기 구성요소(138), 즉 환형 피스톤(136)의 진동식 병진 운동으로 변환된다. 진동식 병진 운동에 의해, 제1 압축실(140)과 제2 압축실(142)의 체적이 교호하여 증감하고, 이에 따라 압축실(140, 142)에 존재하는 압력 유체 - 이 경우에는 공기임 - 를 압축, 즉 가압 및 공급한다. 환형 피스톤(36)의 각각의 이송 행정에 의해, 공기, 즉 압력 유체가 체크 밸브(166) - 타이어 공동(14)에 대해 개방됨 - 를 통해 그리고 압력 유체 라인을 통해 타이어 공동(14) 방향으로 공급된다. 환형 피스톤(136)의 각각의 흡기 행정에 의해, 체크 밸브(168) - 각각 압축실(140, 142) 각각에 대해 개방됨 - 는 개방되고, 공기가 압축실(140, 142)로 흘러들어갈 수 있다.
도 9 내지 도 17은 압축기 조립체(12)의 다른 실시예를 상세히 보여준다. 압축기 조립체(12)는 휠 마운트측과 허브측 간의 상대 회전 운동에 의해 기계적으로 구동되고, 휠 베어링 영역에 위치 설정된다. 압축기 구성요소(218)는 압축기 조립체(12) 내에서 반경방향 운동을 실행한다.
도 9는 본 발명에 따른 압축기 조립체(12)의 제1 실시예의 상세도를 보여준다. 압축기(12)는 제1 하우징부(212)와 제2 하우징부(214)를 포함한다.
도 10은 도 2의 압축기 조립체(12)를 라인 X-X를 따라 절단한 단면도로 보여준다. 압축기 조립체(12)는 여기에서는 총 4개의 허브측 압축실(216)을 포함하는데, 단 2개의 허브측 압축실에만 참조부호가 라벨링되어 있다.
각각의 압축실(216)은 하나의 허브측 압축기 구성요소(218)와 연관되며, 단 2개의 허브측 압축기 구성요소에만 참조부호가 라벨링되어 있다. 압축기 조립체(12)는 복수 개의 전달 메커니즘(220)을 포함하며, 각각의 압축실(216)은 하나의 전달 메커니즘(220)과 관련된다. 본 경우에, 전달 메커니즘(220)은 각각 캠 메커니즘(222)으로서 구현된다.
전달 메커니즘(220)은 각각 허브측 전달부(224)를 갖는다. 허브측 전달부(224)는 각각의 플런저 출력 요소(225) 형태로 구현된다. 압축기 구성요소(218)는 이 경우에 플런저 출력 요소(225) 또는 허브측 전달부(224)와 일체형으로 구현된다. 전달 기구(220)의 허브측 전달부(224)는 각각 압축기 조립체(212)의 각각의 휠 마운트측 전달부(226)와 협동할 수 있다.
도 10으로부터 명확한 바와 같이, 압축기 조립체(12)는 단지 하나의 휠 마운트측 전달부(226)를 가지며, 휠 마운트측 전달부는 각각의 허브측 전달부(224)와 협동할 수 있다. 휠 마운트측 전달부(226)는 외부 캠 윤곽(230)을 갖는 디스크 캠(228)으로서 구현된다.
도 10은 프리 휠링(free wheeling) 모드 위치(FL)에 있는 압축기 조립체(212)를 보여준다. 프리 휠링 모드 위치(FL)에서, 허브측 전달부(224)는 휠 마운트측 전달부(226)와 협동하지 않는다.
프리 휠링 모드 위치(FL)에서, 허브측 전달부(224)는 유리하게는 도 10에 도시한 바와 같은 위치 - 휠 마운트측 전달부(26)의 배향과 무관하게, 휠 마운트측 전달부(26)와 접촉할 수 없음 - 에 있다. 이것은 각각의 허브측 전달부(224)와 연관되는 커플링 디바이스(236)에 의해 달성된다. 커플링 디바이스(236)는 각각 커플링 요소(238)를 포함한다. 도 9에 도시한 프리 휠링 모드 위치에서, 커플링 요소(238)는 각각 로킹 위치(240)에 놓인다. 커플링 요소(238)의 이 로킹 위치(240)에서, 허브측 전달부(224)는 각각 휠 마운트측 전달부(226)와 협동 - 본 경우에는 또한 접촉 - 하는 것이 방지된다.
로킹 위치(240)에서, 각각의 커플링 요소(238)의 로킹 섹션(242)은 각각의 허브측 전달부(224)의 각각의 정지 섹션(244)에 맞닿아 받쳐진다. 이 경우, 정지 섹션(244)은 허브측 전달부(224)와 일체형으로 구현되는 압축기 구성요소(218) 상에 구현된다.
커플링 요소(238)는 여기에서는 핀형으로 구현되고, 로킹 섹션(242)에 추가하여 각각의 해제 섹션(246)과 천이 섹션(248)도 또한 포함한다.
로킹 섹션(242)은 여기에서는 제1 직경을 지닌 원통형으로 구현되고, 해제 섹션(246)은 제2 직경을 갖는 원통형으로 구현된다. 로킹 섹션(242)에서 해제 섹션(246)으로의 천이 섹션(248)은 절두원추형 형태로 구현된다.
해제 섹션(246)은 반경방향(34)으로 로킹 섹션(242)으로부터 오프셋되어 위치 설정된다. 커플링 요소(238)들 중 하나는 해제 위치에서 로킹 위치(240)로 이동하면, 관련 허브측 전달부(224)를 휠 마운트측 전달부(226)와 접촉할 수 없는 위치로 압박한다.
커플링 요소(238)는 각각, 각각의 스프링(249)에 의해 로킹 위치를 향하도록 예응력을 받는다. 커플링 요소(238)는 각각, 압력 유체 도관(256)을 통해 공급되는 압력 유체에 의해 해제 위치로 전환되도록 활성화될 수 있다.
일단 압력 유체 도관(256)을 통한 압력 유체의 충돌이 중단되면, 커플링 요소(238)는 다시 로킹 위치로 이동하는데, 그 이유는 커플링 요소가 스프링에 의해 예응력을 받기 때문이다.
허브측 전달부(224)와 압축기 구성요소(218)는 이 경우에 반경방향 외측으로, 구체적으로는 반경방향 내측 휠 마운트측 전달부(226)로부터 멀어지는 방향으로 리프팅되는 위치로 압박된다. 그 후, 압축기 조립체(212)는 프리 휠링 위치(FL)에 놓인다. 원추형으로 연장되는 천이 섹션(248)은 이러한 반경방향 외측으로의 허브측 전달부(224)의 압박을 가능하게 하고, 해제 위치로부터 로킹 위치로의 천이는 원활하고 점진적으로 발생한다.
허브측 전달부(224)도 마찬가지로 이 경우에 스프링에 의해 예응력을 받기 때문에, 커플링 요소(38)에 예응력을 가하는 스프링(249)은 허브측 전달부에 예응력을 가하는 스프링보다 강하게 구현되어야만 한다. 이러한 예응력 인가는 원추형 천이 섹션(248)과 협동하여 허브측 전달부(224)를 상승 위치로 압박할 수 있다.
도 12에는, 커플링 요소(238)의 로킹 위치가 하나의 커플링 요소(238)에 대해 매우 명확하게 도시되어 있다.
도 14 내지 도 17은 작동 모드 위치(AB)에 있는 도 9 내지 도 13의 압축기 조립체(12)에 관한 다양한 조망 및 단면도를 보여준다.
도 14에서는, 작동 모드 위치(AB)에서, 허브측 전달 요소(224)가 휠 마운트측 전달 요소(226)와 접촉하게 되는 것이 명확하다. 허브측 전달부(224)의 휠 마운트측 전달 요소(226)와의 각각의 접촉 지점은 참조부호 250으로 라벨링된다.
도 14에서 분명한 바와 같이, 허브측 전달부(224)는 각각, 압축기 구성요소의 병진 운동을 허용하는 방식으로 선형 안내부(252)에서 지지된다.
도 9 내지 도 17에 도시한 실시예에서, 접촉 지점(250)은 반경방향(234)으로 봤을 때에 선형 안내부(252)와 회전축(232) 사이에 각각 놓인다.
각각 플런저 출력 요소(225)를 구성하는 허브측 전달부(224)는 캠 디스크(228) 또는 휠 마운트측 전달부(226)의 외측 윤곽(230)에 의해 구동될 수 있다.
압축기 조립체(12)의 작동 중에는 도 14 내지 도 17에서의 작동 모드 위치(AB)에 도시한 바와 같이 허브측 구성요소가 휠 마운트측 구성요소에 대해 회전식으로 이동한다. 차량에 관해, 휠 마운트측 구성요소는 고정식인 반면, 허브측 구성요소는 차량에 대해 회전한다.
도 14의 도면에서, 이것은 휠 마운트측 전달부(226)의 고정된 위치 설정에 대응하는 반면, 하우징부(212, 214)는 허브측 전달부(224)와 함께 회전축(232)을 중심으로 회전한다.
허브측 전달부(224)의 접촉 지점(250)은 이 경우에 디스크 캠(228)의 외측 윤곽(230)을 따라 슬라이딩한다. 디스크 캠(228)의 외측 윤곽(230)은 회전축(232)을 중심으로 연장되고, 회전축(232)을 중심으로 동심으로 연장되는 원형 경로의 곡선으로부터 편향된 곡선을 갖기 때문에, 전술한 회전 운동은 허브측 전달부(224)와, 캠과 일체형으로 구현되는 압축기 구성요소(218)의 선형 운동으로 변환된다.
즉, 압축기 구성요소(218)는 반경방향(234)으로 진동식 병진 운동을 실행한다.
이 코스에서, 압축실(218)의 체적은 각각 증감된다. 압축기 조립체(212)의 압축실(216)은 압력 유체, 이 경우에는 공기를 포함하고, 압력 유체는 각각 압축실(216)의 체적이 감소될 때에 타이어 공동(27)에 공급된다.
압축실(216)의 체적이 증가하는 경우, 이것은 체크 밸브의 폐쇄를 유발하고, 이는 타이어 공동과 압축실(216) 간의 연결을 차단한다. 이에 반응하여, 체크 밸브가 개방되어, 압력 유체로서의 역할을 하는 주위 공기가 압축실(216)로 흡기될 수 있다.
도 12와 도 16의 비교는 커플링 디바이스(240)가 작동하는 방식에 관한 특히 명확한 도면을 제공한다.
도 16에는, 하나의 커플링 요소(238)가 해제 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 압축기 구성요소(218)는 반경방향으로 자유롭게 이동할 수 있다.

Claims (17)

  1. 차량 휠(18)의 타이어(16)에 있는 타이어 공동(14)에 압력 유체(pressure fluid)를 공급하기 위한 압축기 조립체(12)를 갖는 자동차(10)로서, 압축기 조립체(12)는 차량 휠(18)에 대해 회전 가능하게 고정되도록 장착되는 압축실을 갖고, 압축실과 타이어 공동(14)은 압축실로부터 타이어 공동(14)으로 압력 유체를 공급하기 위한 유체 연결부(22)를 통해 연결되며, 자동차(10)는 밀봉제(28)를 포함하는 밀봉제 저장조(26)를 지닌 타이어 실링(sealing) 디바이스(24)와 연관되고, 밀봉제 저장조(26)는 제1 연결부(30) 및 제2 연결부(32)를 가지며, 제1 연결부(30)는, 자동차(10)에 속하고 수리 대상인 타이어(16)의 타이어 공동(14)에 연결 가능한 방식으로 구현되고, 제2 연결부(32)는 차량에 장착된 압력 유체 공급원(34)에 연결 가능한 방식으로 구현되며, 밀봉제 저장조(26)는, 제1 연결부(30)가 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)에 유동적으로 연결되고, 제2 연결부(32)가 압력 유체 공급원(34)에 유동적으로 연결될 때에 밀봉제(28)가 압력 유체 공급원(34)으로부터의 압력 유체에 의해 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)으로 공급되도록 하는 방식으로 구현되는 것인 자동차.
  2. 제1항에 있어서, 제1 연결부(30)는 이 제1 연결부를 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)에 연결할 수 있는 가요성 라인 섹션(36)을 포함하고/포함하거나, 제2 연결부는 이 제2 연결부를 압력 유체 공급원(34)에 연결할 수 있는 가요성 라인 섹션(38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 연결부(30)를 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)으로부터 유동적으로 분리할 수도 있고, 제2 연결부(32)를 압력 유체 공급원(34)으로부터 유동적으로 분리할 수도 있는 적어도 하나의 밸브(40, 42, 44)가 마련되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)은 차량 휠(18) 상의 휠측 연결부(46)를 통해 밀봉제 저장조(26)의 제1 연결부(30)에 유동적으로 연결되고, 이 경우에 휠측 연결부(46)와 타이어 공동(14) 사이의 연결부는 적어도 몇몇 섹션에서 유체 연결부(22)와 함께 압축실로부터 타이어 공동(14)으로 연장되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 수리 대상 타이어(16)의 타이어 공동(14)은 차량 휠(18) 상의 휠측 연결부(46)를 통해 밀봉제 저장조(26)의 제1 연결부(30)에 유동적으로 연결되고, 이 경우에 휠측 연결부(46)와 타이어 공동(14) 사이의 연결부는 유체 연결부(22)와 별개인 다른 유체 연결부(48)를 통해 압축실로부터 타이어 공동(14)으로 연장되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 수리 대상 타이어(16)는 휠 허브 시트(52)를 포함하는 림(50) 상에 위치 설정되고, 휠측 연결부(46)는 휠 허브 시트(52) 영역 내에 또는 휠 허브 시트(52)에 위치 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  7. 제6항에 있어서, 림(50)은 힐 허브 시트(52)를 위한 캡(54)을 갖고, 이 경우에 휠측 연결부(46)는, 캡(54)이 림(50) 상의 제위치에 장착될 때에 덮이는 방식으로 위치 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 휠측 연결부(46)는 적어도 부분적으로, 바람직하게는 오로지 교체 가능한 라인 섹션(56)을 통해서만 타이어 공동(14)에 유동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  9. 제8항에 있어서, 교체 가능한 라인 섹션(56)은 림(50)에 구현되는 도관(58) 내에 적어도 부분적으로 위치 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 압력 유체 공급원(34)은 압력 유체 저장조로서 구현되고, 바람직하게는 이 경우에 자동차(10)에 있는 다른 타이어(16’)의 압력 유체 충전 타이어 공동(14)이 압력 유체 저장조로서 기능하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 압축기 조립체(12)는 차량 휠(18)과, 차량 휠(18)이 회전식으로 장착되는 휠 마운트(60) 간의 상대 회전 운동에 의해 기계적으로 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 압축기 조립체(12)는 바람직하게는 전기적으로 구동되고, 압축기 조립체(12)는 휠 허브 시트(52)의 영역에, 바람직하게는 휠 허브 시트(52)에 위치 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  13. 제12항에 있어서, 압축기 조립체(12)는 차량 장착 전압원에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  14. 제13항에 있어서, 전압원은 차량 휠(18)과, 차량 휠(18)이 회전식으로 장착되는 휠 마운트(60) 간의 상대 운동에 의해 파워를 생성하는 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 밀봉제 저장조(26)는 휠 허브 시트(52) 영역 내에, 바람직하게는 휠 허브 시트(52)에 위치 설정되고, 제2 연결부는, 타이어 공동 내의 압력이 예정된 또는 예정 가능한 문턱값을 초과하는 속도로 감소하는 경우에 밀봉제(28)가 타이어 공동에 자동 공급될 수 있도록 압축기 조립체(12)에 전환 가능한 방식으로 유동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 압축기 조립체(12)는 반경방향(2)으로 진동식 병진 운동 방식으로 이동하는 압축기 구성요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 압축기 조립체(12)는 축방향(2)으로 진동식 병진 운동 방식으로 이동하는 압축기 구성요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차.
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