KR20200106196A - 제어 압력 및/또는 작동 압력 전달 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휠 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22), 특히 휠 허브 압력 매체 회전 유니온(21)으로부터 휠 허브(1)에 장착된 차량 림(2)으로 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하는 시스템(40)에 관한 것이다. 시스템(40)은 중앙 개구(44)를 갖는 중앙 영역(55)과 적어도 일부 영역에서 중앙 영역(55)으로부터 반경 방향으로 돌출하는 적어도 하나의 연장 영역(43)을 구비한 수용부(41)를 포함한다. 수용부(41)는 적어도 하나의 반경 방향 돌출형 연장 영역(43)에 의해 바람직하게는 분리 가능한 방식으로 휠 허브(1)에 연결될 수 있으며, 제어 압력 및/또는 작동 압력은 휠 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22)으로부터 개구(44)로 전달될 수 있다.

Description

제어 압력 및/또는 작동 압력 전달 시스템

본 발명은 특히 회전 가능하게 지지되는 차량 타이어를 갖는 휠 유닛에서 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하기 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 본 발명은 특히 압축 공기 회전 유니온(rotary union) 또는 휠 유닛의 휠 허브로부터 휠 허브에 장착된 차량 림 또는 휠 허브에 장착된 차량 휠에 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하기 위한 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 또한 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하기 위한 이러한 시스템을 구비한 휠 유닛 및 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하기 위한 대응하는 시스템을 각각 갖춘 복수의 휠 유닛을 구비하고 압력 매체를 공급하기 위한 분산 시스템에 관한 것이다.

차량 타이어는 일반적으로 압축 공기로 충전되어 있다. 차량 타이어는 질소와 같은 다른 가압 매체로 충전하는 것도 고려할 수 있다. 본 개시 내용의 목적을 위해, 차량 타이어는 예컨대, 튜브형 타이어 또는 튜브리스(tubeless) 타이어일 수 있다. 차량 타이어는 예컨대, 승용차, 버스 및 상업용 차량뿐만 아니라 항공기 등에도 사용된다.

기존의 차량 타이어에는 일반적으로 외부 연결부에 의해 압력 매체, 즉 압축 공기 또는 질소 충전물이 공급된다. 일반적으로, 이를 위해 표준화된 밸브가 사용된다. 차량 타이어는 통상적으로 각각의 사용 조건 또는 작동 조건에 따라 최적의 작동 압력 또는 팽창 압력을 가진다. 따라서 승용차, 버스 및 상업용 차량과 같은 육상 차량의 경우, 구름(rolling) 저항, 측방 안내, 종방향 안내, 열 축적 및/또는 마모 거동의 최적화를 보장할 수 있는 작동 압력 또는 압력 범위가 존재한다.

타이어의 기존 실제 압력은 특정 한계 내에서 예를 들어, 주변 온도 또는 작동 온도에 따라 변동될 수 있다. 또한, 장기간에 걸쳐 특정 압력 손실, 예를 들어 소위 점진적 압력 손실은 완전히 피할 수는 없다. 타이어의 작동 압력 또는 팽창 압력을 모니터링할 수 있게 하는 차량용 시스템이 알려져 있다. 이들은 소위 능동 시스템 또는 수동 시스템일 수 있다. 수동 시스템은 예를 들어, 차축 타이어의 회전 원주를 결정하고 이들을 서로 비교하도록 설치될 수 있다. 이것이 현저한 차이를 나타내는 경우, 이는 각 타이어의 압력에 차이가 있음을 지시한다. 압축 공기 측정 및/또는 압축 공기 모니터링을 위한 능동 시스템은 통상적으로 휠 유닛에 통합된 압력 측정 센서를 포함한다. 이러한 종류의 압력 센서는, 예를 들어, 대응하는 압력 신호를 (회전하는) 타이어로부터 차량의 고정 구성 요소로 무선으로 또는 유선으로 전송하도록 장착될 수 있다.

기본적으로, 차량 타이어의 팽창 압력을 자율적으로 조절할 수 있는 다른 시스템도 알려져 있다. 이러한 시스템은 예를 들어, 오프-로드 차량, 군용 차량 또는 유사한 특수 차량에서 찾을 수 있다. 시스템은 기본적으로 차량이 정지되어 있는 동안, 즉 차량이 이동하지 않을 때, 팽창 압력을 조절할 수 있도록 설계될 수 있다.

차량의 자율 압력 조절을 위한 공지된 시스템은 중앙 구조체를 가진다. 다시 말해, 타이어를 팽창시키기 위한 압력 매체를 공급하기 위해 하나의 장치만 존재한다. 예를 들어 트랙터와 트레일러 또는 세미 트레일러의 조합에 압력 매체를 공급하기 위한 몇몇 장치를 제공하는 것도 고려할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 압축 공기를 위한 이러한 중앙 공급 장치는 특히 상이한 차축에 대해 복수의 휠 유닛을 팽창시키기 위해 제공되어야 한다. 이를 위해, 압축 공기 또는 압력 매체를위한 중앙 공급 장치는 복수의 휠 유닛에 결합되어야 한다. 즉, 공급 장치는 일반적으로 차량의 프레임, 바디 또는 차체에 장착된다. 공급 장치는 예를 들어, 압축기 또는 공기 압축기를 포함할 수 있다. 이후, 복수의 또는 다수의 압축 공기 라인 또는 압력 매체 라인을 공급 장치로부터 개별 휠 유닛으로 라우팅할 필요가 있다. 이것은 통상적으로 압력 매체 라인을 위한 소위 복수의 회전 유니온의 제공을 필요로 한다. 이것은 휠 유닛의 타이어가 일반적으로 차량의 차축에 회전 방식으로 장착된다는 사실에 의해 좌우된다.

기본적으로, 휠 허브로부터 휠 허브에 장착된 차량 림 또는 휠 허브에 장착된 차량 휠로의 대응하는 제어 압력 및/또는 작동 압력의 전달은, 휠 유닛 및 그 서스펜션이 일반적으로 휠 베어링, 휠 장착 플랜지를 구비한 휠 허브, 브레이크 디스크 챔버를 구비한 브레이크 디스크 및 타이어가 있는 차량 림으로 구성되기 때문에 비교적 비용이 많이 들고 복잡하다. 차량 림은 휠 러그 볼트에 의해 휠 장착 플랜지에 장착되며, 브레이크 디스크는 브레이크 디스크 챔버에 의해 차량 림과 휠 장착 플랜지 사이에 고정된다. 이러한 휠 베어링 조립체는 예를 들어, 참조 문헌 DE 101 32 429 A1으로부터 공지되어 있다.

제어 압력 및/또는 작동 압력을 휠 허브로부터 휠 허브에 장착된 차량 림으로 전달할 때의 문제는 특히 압력 매체가 중앙에서 공급되는지 또는 분산 방식으로 공급되는지에 관계없이 일반적으로 제어 압력 및/또는 작동 압력은 차량 림과 휠 장착 플랜지 사이의 브레이크 디스크 챔버를 통해 전달되어야 한다는 사실에 존재한다.

결과적으로, 본 발명의 목적은 무엇보다도 압축 공기 유니온 또는 휠 허브로부터 휠 허브에 장착된 차량 림 또는 휠 허브에 장착된 차량 휠로 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하기 위한 시스템을 개시하는 것으로서, 이 시스템에 따르면, 압력 전달은 브레이크 디스크 챔버 또는 브레이크 디스크에 대한 구조적 변화없이 - 또는 적어도 중대한 변화없이 - 구현될 수 있다.

본 발명의 기본 목적은 독립 청구항 1의 주제에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 전달 시스템의 유리한 변형은 종속항에 개시되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 해법은 특히 휠 허브 압력 매체 공급원, 예를 들어 휠 허브 내 또는 휠 허브 상의 압력 매체 회전 유니온으로부터 휠 허브 상에 장착된 차량 림 또는 휠 허브 상에 장착된 차량 휠로 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하기 위한 시스템에 관한 것이다. 시스템은 사용 중에 휠 허브 및/또는 브레이크 디스크 챔버 주위에 위치되거나 대안적으로 휠 허브 및/또는 브레이크 디스크 챔버에 영구적으로 연결되도록 구현되는 수용부를 포함한다.

본 발명에 따른 해법의 예시적인 실시예에 따르면, 수용부는 바람직하게는 개구를 가지는 바람직하게는 회전 대칭인 중앙 영역을 포함한다. 또한, 수용부는 적어도 일부 영역에서 상기 중앙 영역으로부터 반경 방향으로 돌출된 적어도 하나의 연장 영역을 포함한다. 중앙 영역으로부터 반경 방향으로 돌출된 이러한 적어도 하나의 연장 영역에 의해, 수용부는 바람직하게는 분리 가능한 방식으로 휠 허브에 연결될 수 있다. 또한, 제어 압력 및/또는 작동 압력은 압축 공기 회전 유니온 등과 같은 휠 허브 압력 매체 공급원으로부터 중앙 영역의 개구로 전달될 수 있다.

이와 관련하여, 중앙 영역으로부터 반경 방향으로 돌출되는 적어도 하나의 연장 영역은 일반적으로 브레이크 디스크 챔버에 제공되는 차량 림을 위한 체결 보어에 맞물리고, 이를 위해 휠 허브에 연결될 수 있는 능력을 갖도록 구현되는 것이 적절하다.

본 발명에 따른 해법의 바람직한 실시예에 따르면, 중앙 영역의 개구는 적어도 일부 영역에서 차량 림의 중앙 보어 내에 배치된 림 인서트를 수용하도록 구현된다.

이와 관련하여, 본 발명에 따른 시스템은 중앙 영역 및 적어도 하나의 연장 영역을 갖는 상기 수용부는 물론, 적어도 일부 영역에서 중앙 영역의 개구에 의해 수용될 수 있는 휠/림 인서트를 갖추는 것을 특히 고려할 수 있다. 바람직하게는, 휠/림 인서트는 휠/림 인서트가 적어도 일부 영역에서 차량 림의 중앙 보어에 수용될 수 있는 방식으로 차량 림의 중앙 보어에 적합화된 구성을 가진다.

차량 림 또는 차량 휠이 특히, 휠 허브 압력 매체 공급원 또는 압축 공기 회전 유니온의 실제 실시예에 관계없이, 본 발명에 따른 시스템에 임의의 위치에 장착될 수 있다는 사실을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 시스템의 유리한 구현예에 따르면, 적어도 일부 영역에서 개구에 의해 수용되는 휠/림 인서트 및 중앙 영역의 개구는 함께 제어 압력 및/또는 작동 압력을 휠 허브 압력 매체 공급원으로부터 상기 개구에 의해 적어도 일부 영역에서 수용되는 림 인서트로 전달하기 위한 회전 유니온을 형성한다.

여기에 사용된 "회전 유니온"이란 용어는 개구에 대한 휠/림 인서트의 회전 위치에 관계없이 제어 압력 및/또는 작동 압력이 전달될 수 있게 하는 연결부인 것으로 이해된다.

이와 관련하여, 적어도 일부 영역에서, 휠/림 인서트가 회전 대칭이고, 특히 원형-원통형 또는 절두원추형이며, 이를 위해 외주면을 가지고 해당 외주면에는 바람직하게는 한 바퀴 연장되는 적어도 하나의 환형 홈이 형성되되, 휠/림 인서트가 적어도 일부 영역에서 중앙 영역의 개구에 의해 수용될 때, 제어 압력 및/또는 작동 압력이 적어도 하나의 반경 방향 돌출형 연장 영역에 의해 휠 허브 압력 매체 공급원으로부터 적어도 하나의 환형 홈으로 전달될 수 있는 방식으로 형성되는, 회전 유니온을 구현하는 것을 특히 고려할 수 있다.

대안적으로 또는 추가로, 개구는 적어도 일부 영역에서, 회전 대칭이고, 특히 원형-원통형 및/또는 절두원추형이고, 이를 위해 내주면과 해당 내주면에는 바림직하게는 형성될 환형 홈에 대해 한 바퀴 연장되는 적어도 하나의 환형 영역을 구비하고, 환형 홈은 제어 압력 및/또는 작동 압력이 하나 이상의 반경 방향 돌출형 연장 영역에 의해 휠 허브 매체 공급원으로부터 환형 홈으로 전달될 수 있는 방식으로 구현되는 것을 고려할 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 실시예에 따르면, 휠/림 인서트는 차량 림에 장착된 타이어와 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있는 적어도 하나의 압력 센서를 포함한다. 대안적으로 또는 추가로, 휠/림 인서트는 적어도 하나의 압력 제어식 유출 밸브를 갖는 것을 고려할 수 있는데, 상기 유출 밸브는 한편으로는 차량 림에 장착된 타이어과 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있고, 다른 한편으로 적어도 하나의 환형 영역에 의해 휠 허브 압력 매체 공급원과 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있다. 휠/림 인서트는 차량 림에 장착된 타이어와 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있는 적어도 하나의 리필 밸브를 갖는 것을 또한 고려할 수 있다. 당연히 다른 기능도 휠/림 인서트에 구현될 수 있다.

적어도 하나의 반경 방향 돌출형 연장 영역과 관련하여, 이 연장 영역에 압력 매체 채널이 형성되고, 해당 압력 매체 채널은 연장 영역의 압력 매체 연결부와 유체 연통되는 제1 단부 영역과 적어도 하나의 환형 홈 내로 개방되는 제2 단부 영역을 구비하는 것이 유리하다. 적어도 하나의 연장 영역의 압력 매체 연결부는 예를 들어, 플러그-인 연결부로서 구현될 수 있고, 이에 대응하여 그에 상보적으로 구현되는 연결부에 수용될 수 있는 능력을 갖도록 설계되며, 상기 연결부는 바람직하게는 적어도 일부 영역에서, 휠 허브와 차량 림 사이에 위치되고 휠 허브 압력 매체 공급원과 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있는 라인 시스템 내로 개방되는 브레이크 디스크 챔버를 통해 연장된다. 이와 관련하여, 예를 들어, 적어도 하나의 연장 영역의 압력 매체 연결부를 수용하는 상기 연결부는 차량 림용 브레이크 디스크 챔버의 체결 보어 내에 또는 이를 통해 구현되는 것을 고려할 수 있다.

유리한 방식으로, 본 발명에 따른 시스템은 타이어 압력 제어 시스템의 구성 요소로서 설계되며, 휠 허브 압력 매체 공급원으로부터 차량 림 또는 차량 휠로 별도의 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하도록 구현된다. 특히, 시스템은 타이어 압력 및/또는 타이어 온도를 검출하고, 검출된 값 또는 검출된 값들을 대응하는 제어 유닛으로 전송하도록 구현된다. 시스템은 차량 림 또는 차량 휠에 장착된 타이어를 필요에 따라 팽창시키거나 수축시키도록 구현되는 것이 또한 유리하다.

수용부의 예시적인 실시예에 따르면, 이 부분은 중앙 영역으로부터 반경 방향으로 돌출하는 다수의 연장 영역을 가지며, 이들 연장 영역은 서로 등거리에 위치된다. 특히, 연장 영역의 배치는 차량 림의 볼트 서클 또는 브레이크 디스크 챔버의 볼트 서클(체결 보어)에 구조적으로 적합화되어 있다.

본 실시예의 변형예에 따르면, 수용부는 모듈로서 구현되고, 차량 림의 중앙 구멍(중앙 보어)의 영역에 동평면이 되도록 수용될 수 있고, 휠/림 인서트는 차량 림의 중앙 구멍(중앙 보어) 내에 삽입될 수 있다.

다른 예시적인 실시예에 따르면, 휠/림 인서트는 중앙 영역과 휠/림 인서트 사이의 적어도 하나의 환형 홈과 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있는 외부 리필 밸브를 포함한다.

다른 예시적인 실시예에 따르면, 차량 림은 적어도 일부 영역에서 림의 일체형 구성 요소, 특히 림의 아암의 채널로서 유리하게 구현되는 압력 매체 경로와 관련된다. 예를 들어, 적어도 일부 영역에서, 압력 매체 경로는 림의 아암을 따라 반경 방향으로 연장되고, 림의 견부 또는 베드의 영역에서 내부 충전 밸브를 위한 시트는 압력 매체 경로에 인접한다. 예시적인 실시예에 따르면, 휠/림 인서트는 압력 센서를 가지며, 압력 센서는 압력 신호를 압력 매체 공급 장치에 전송하기 위해 신호 라인을 통해 압력 매체 공급 장치의 제어 유닛에 연결될 수 있다. 압력 센서는 압력/온도 조합 센서로서 구현될 수 있다.

본 개시 내용은 또한 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하는 시스템이 각각 제공되는 적어도 2개의 차량 휠을 갖는 차량, 특히 멀티-트랙 차량용 압력 매체 공급 시스템에 관한 것이다.

위에서 언급된 특징들 및 아래에서 아직 설명되지 않은 특징들은 각각 지시된 조합뿐만 아니라 다른 조합으로 또는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 그 자체에 의해 사용될 수 있다는 것은 말할 것도 없다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조로 한 예시적인 실시예의 다음의 설명으로부터 제공된다.

도 1은 중앙 압력 매체 공급 시스템이 장착된 차량의 개략적이고 매우 단순화된 상면도이고;
도 2는 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하기 위한 본 발명에 따른 시스템의 예시적인 실시예 - 여기서 시스템은 휠/림 인서트를 구비하고, 해당 휠/림 인서트는 적어도 일부 영역에서 시스템의 수용부의 중앙 영역의 개구에 수용됨 - 를 예시한 개략적인 등각도이고;
도 3은 도 2의 본 발명에 따른 시스템의 예시적인 실시예를 부분 확대도로 예시한 개략적인 등각도이고;
도 4는 도 2에 예시된 본 발명에 따른 예시적인 실시예의 전달 시스템을 갖는 조립 상태의 휠 유닛의 개략적인 종단면도이고;
도 5는 도 4에 따른 휠 유닛의 영역의 개략적인 종단면도이고;
도 6은 도 5의 개략적인 상세도이다.

도 1은 예로서 승용차로서 예시된 차량(10)의 개략적이고 매우 단순화된 상면도이다. 당연히, 차량(10)은 대안적으로 상용 차량으로서 그리고 일반적으로 육상 차량으로서 구현될 수 있다. 본 개시 내용은 육상 차량에 제한되지 않는다. 예를 들어, 랜딩 기어를 포함하는 항공기(비행기)에 사용하는 것을 고려할 수 있다.

차량(10)의 차체 또는 본체에는 참조 번호 12가 병기되어 있다.

차량(10)은 차량의 종방향으로 서로 오프셋된 다수의 차축(14-1, 14-2)을 포함한다. 도 1에 예시된 차량(10)은 2-차축 차량이다. 당연히, 본 개시 내용의 범위는 다중-차축 차량(3개 또는 4개의 차축으로 구현된 트럭)으로 확장되지만, 단일 차축 차량(예, 트레일러, 세미트레일러 등)도 포함한다.

차량(10)은 일반적으로 피동 차량으로서 구현될 수 있다는 것은 말할 것도 없다. 그러나, 차량(10)은 또한 밀거나 당기는 차량, 특히 트레일러, 세미트레일러 등일 수 있다. 도 1에 예시된 차량(10)은 멀티-트랙 차량, 특히 2-트랙 차량으로 구현된다. 그러나, 본 개시 내용은 또한 단일 트랙 차량(오토바이, 모페드(moped) 등)에 관한 것일 수 있다.

차량(10)은 4개의 차량 휠(16)을 포함하며, 2개는 각각의 차축(14-1, 14-2)과 관련된다. 차량 휠은 시계 방향으로 참조 번호 16-1, 16-2, 16-3 및 16-4로 표시되어 있다.

차량(10)은 통합된(온보드) 압력 매체 공급 시스템(20)을 포함한다. 압력 매체 공급 시스템(20)은 도 1에 블록도로 개략적으로 예시되어 있다. 압력 매체 공급 시스템(20)은 다수의 분산된(외부) 압력 매체 공급 장치(22)를 포함한다. 특히, 각각의 차량 휠(16)(또는 각 쌍의 휠)은 압력 매체 공급 장치(22)와 연관된다. 제1 휠(16-1)은 제1 압력 매체 공급 장치(22-1)와 관련된다. 제2 휠(16-2)은 제2 압력 매체 공급 장치(22-2)와 관련된다. 제3 휠(16-3)은 제3 압력 매체 공급 장치(22-3)와 관련된다. 제4 휠(16-4)은 제4 압력 매체 공급 장치(22-4)와 관련된다.

본 개시 내용의 일 양태에 따르면, 압력 매체 공급 시스템(20)에서의 압력 생성은 분산식 또는 집중식으로 이루어진다.

차량 휠(16)은 보통 압력 매체로 충전될 수 있는 타이어를 포함한다. 일반적으로 타이어는 공기로 충전되어 있다. 그러나, 그럼에도 타이어를 질소 등으로 충전하는 것도 고려할 수 있다. 압력 매체 공급 시스템(20)의 분산된 압력 생성에 의해, 차량 휠(16)의 타이어 내의 압력 매체의 레벨을 점검, 조절 및 조정하기 위해, 각각의 압력 매체 공급 장치(22)에는 압력 매체를 공급하는 자체 유닛이 제공된다. 그럼에도, 중앙 압축기 또는 압축 공기 저장소가 요구되는 중앙 압력 매체 공급부를 제공하는 것도 고려할 수 있다. 이것은 차체(12)로부터 차량 휠(16)로의 전달을 위해 대응하는 압력 매체 회전 유니온을 필요로 하게 된다.

어쨌든, 압력 매체 공급 시스템(20)은 압력 매체 공급 장치(22)에 간접적으로 또는 직접적으로 결합될 수 있다. 이것은 또한 주로 전기 에너지를 전송하기 위한 목적, 데이터 교환 목적 및 제어 목적을 위해 행해질 수 있다.

예를 들어, 압력 매체 공급 시스템(20)은 신호 처리 유닛(26) 및 에너지 저장 유닛(28)을 포함하거나 이것에 연결된 제어 유닛(24)을 포함한다. 제어 유닛(24)은 예를 들어, 차량(10)의 주요 에너지 저장 유닛(메인 배터리)에 결합될 수 있다. 대안적으로, 별도의 에너지 저장 유닛(28)이 제어 유닛(24)에 제공되고 제어 유닛(24)에 결합되는 것을 고려할 수 있다.

신호 처리 유닛(26)은 핵심 차량 제어 시스템의 일부로서 구현될 수 있다. 대안적으로, 신호 처리 유닛(26)은 개별 모듈로서 구현될 수 있다. 제어 유닛(24)은 압력 매체에 대한 필요성을 검출할 수 있도록 차량 휠(16), 특히 그 타이어의 상태를 모니터링하도록 구현된다. 이는 예를 들어, 휠(16)의 타이어 압력의 직접적 또는 간접적인 모니터링에 의해 행해질 수 있다. 결국, 제어 유닛(24)은 휠(16)의 타이어에 원하는 압력을 달성하기 위해 하나 이상의 압력 매체 공급 장치(들)(22)를 제어하도록 구현될 수 있다.

대안적으로 또는 추가로, 압력 매체 공급 장치(22)는 또한 차량 휠(16)의 타이어의 압력과 관련하여 특정 목표 상태 또는 목표 범위를 자율적으로 유지하도록 구현될 수 있다. 이 작동 상태에서, 어떤 외부 제어 명령도 필요치 않을 것이다. 한편으로는 압력 조절을 위해 중앙 제어 신호가 생성되고 다른 한편으로, 예를 들어 비상 작동의 일부로서 적어도 부분적으로 분산된 자율 조절이 가능하게 되는 하이브리드 형태도 고려할 수 있다.

도 1에 도시된 예에 따르면, 제어 유닛(24)은 전기 라인(30)을 통해 차량 휠(16)과 관련된 압력 매체 공급 장치(22)에 연결되거나 연결될 수 있다. 라인(30)은 전기 라인으로서 구현된다. 라인(30)은 특히 압력 매체 공급 장치(22)에 에너지를 전달하도록 구현된다. 대안적으로 또는 추가로, 라인(30)은 또한 데이터, 신호, 측정값, 파라미터 등을 전송하도록 구현될 수 있다. 에너지 전달 및 데이터 전송을 위해 다수의 라인(30)이 구현될 수도 있다는 것은 말할 필요도 없다. 도 1의 표현에 따르면, 제어 유닛(24)은 제1 라인(30-1)을 통해 제1 압력 매체 공급 장치(22-1)에, 제2 라인(30-2)을 통해 제2 압력 매체 공급 장치(22-2)에, 제3 라인(30-3)을 통해 제3 압력 매체 공급 장치(22-3)에, 그리고 제4 라인(30-4)을 통해 제4 압력 매체 공급 장치(22-4)에 연결되거나 연결될 수 있다.

압력 매체 공급 시스템(20)은 차량(10)의 작동 중에 휠(16)의 타이어의 압력 또는 공기압에 대한 조정을 수행하도록 구현된다. 따라서, 타이어 내의 압력의 조정을 수행하기 위해 차량(10)을 감속시키거나 정지시킬 필요가 없다. 대신에, 압력 매체 공급 장치(22)는 차량 휠(16)과 차량의 차축(14) 사이의 상대 회전 중에도 압력에 대한 조정을 수행할 수 있도록 구현된다.

바람직하게는, 압력 매체 공급 시스템(20)의 제어 유닛(24)은 압력 손실을 검출하도록 구현되고, 검출은 또한 타이어 손상의 검출을 포함한다. 이를 위해, 일정 기간에 걸친 정해진 압력 강하를, 플랫 타이어 또는 타이어 손상의 존재를 나타내는 임계값으로 사용할 수 있다.

또한, 압력 매체 공급 시스템(20)은 장시간에 걸쳐 휠(16)의 타이어 내의 압력을 모니터링하도록 구현된다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 휠(16)의 계절적(온도-유도) 압력 변동 및 자연적인 장기 압력 강하를 검출 및 보상하는 것도 가능하다. 압력 매체 공급 시스템(20)의 다른 용도는 휠(16)의 압력의 선택적인 조정인 것으로 판명될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 상이한 하중 상태, 축방향 하중, 도로 조건, 기상 조건 등에 반응하는 것이 가능하다.

압축 공기 회전 유니온(21) 또는 휠 허브(1)로부터 휠 허브(1)에 장착된 차량 림(2) 또는 휠 허브(1)에 장착된 차량 휠로 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하기 위한 예시적인 실시예의 시스템(40), 즉 도 1에 따른 압력 매체 공급 시스템(20)에 사용될 수 있는 시스템이 하기에 상세히 설명된다.

도 2 및 3을 참조하고, 도 4-6의 표현을 더 참조하면, 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하기 위한 시스템(40)을 구비한 더 구체적인 실시예의 차량 휠이 예시된다.

구체적으로, 도 2 및 도 3은 각각 전달 시스템(40)이 휠 유닛에 연결되지 않은 상태인 본 발명에 따른 예시적인 실시예의 전달 시스템(40)의 등각도를 예시한다.

도 4는 적어도 일부 영역에서 상기 시스템(40)이 차량 림(2)의 중앙 영역(중앙 보어)에 수용된 상태에서 본 발명에 따른 예시적인 실시예의 전달 시스템(40)의 단면도를 개략적으로 예시한다. 도 5 및 도 6은 이 단면도의 상세를 더 근접하게 예시한다.

도 4는 종래 기술에 따른 휠 서스펜션의 부품 - 상세하게 예시되지 않음 - 상에 휠 베어링을 통해 휠 허브(1)에 의해 회전식으로 장착되는 모터 차량 휠의 림(2)을 예시한다. 림(2)은 다수의 스포크(3)를 가지며, 그 중간에, 휠의 허브 영역에서, 휠 허브(1)의 외부 엣지에는 예시되지 않은 제어 밸브가 휠 허브(1)에 기밀한 방식으로 연결된 제어 밸브 하우징 내에 위치된다. 도시되지 않은 타이어가 장착되는 림(2)은 휠 베어링을 지지하는 휠 허브(1)에 휠 러그 볼트에 의해 브레이크 디스크(4) 옆에 고정된다. 림(2)의 적어도 하나의 스포크(3)에서, 압력 매체 공급 라인의 최종 세그먼트는 제어 밸브 라인으로부터 제어 밸브 하우징으로 그리고 이어서 림(2)으로부터 타이어(미도시)로의 공기 유출구로 연장된다.

타이어 내의 목표 충전 매체 압력은 휠 허브(1)와 림(2)을 통해 타이어 내로 차량에 장착된 도시되지 않은 압축 공기 공급원으로부터 도시되지 않은 압축 공기 공급 라인으로 구성된 압축 공기 공급 장치에 의해 생성되며, 압축 공기 공급 라인은 압축 공기 공급 라인으로부터의 공기로 타이어를 팽창시키기 위해 현재 타이어 압력의 함수로서 압축 공기 공급 라인의 전환 위치로 전환될 수 있고, 타이어에서 공기를 배출하기 위한 전환 위치로 역시 전환될 수 있는 도시되지 않은 공압 제어 밸브를 제어 밸브 하우징에 포함한다. 압축 공기 공급원의 방향으로 자동 폐쇄되는 체크 밸브는 압축 공기 공급 라인에 내장될 수 있으며, 이를 트리거하는 수단에 의해 자동으로 폐쇄되는 것이 방지될 수 있다.

전술한 바와 같이, 차량 림(2)은 예를 들어, 차량 림(2)의 중앙 영역을, 예를 들어 베드(6) 및 인접 견부를 가지는 타이어 지지부에 연결하는 예컨대 다수의 스포크(3)를 가진다. 타이어는 베드(6)와 마주하여 견부 사이에 수용될 수 있다. 베드(6)는 림(2)의 외주면으로서 구현된다.

도 4의 묘사로부터 추론될 수 있는 바와 같이. 차량 림(2)은 휠 허브(1)에 그리고 휠 허브(1)와 차량 림(2) 사이에 분리 가능하게 연결되고, 대응하는 브레이크 디스크(4)를 위한 브레이크 디스크 챔버(5)가 존재한다. 브레이크 디스크 챔버(5)는 차량 림(2)을 위한 체결 보어(7)를 가지며, 휠 허브(1)가 관통하도록 중앙 개구를 구비한다. 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하기 위한 본 발명에 따른 시스템(40)은 도 4의 단면도로부터 볼 수 있는 바와 같이 적어도 일부 영역에서 브레이크 디스크 챔버(5)의 이러한 중앙 개구에 수용된다.

상세하게 그리고 도 2 및 도 3의 등각도에서 추론될 수 있는 바와 같이, 시스템(40)은 수용부(41)를 포함하고, 수용부는 개구를 갖는 중앙 영역(55) 및 중앙 영역(55)으로부터 적어도 일부 영역에서 반경 방향으로 돌출하는 총 5개의 연장 영역(43)을 가진다. 수용부(41)는 이들 반경 방향 돌출형 연장 영역(43)에 의해 바람직하게는 분리 가능한 방식으로 휠 허브(1)에 연결되거나, 브레이크 디스크 챔버(5)의 체결 보어(7)에 의해 휠 허브(1)에 연결될 수 있다.

아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 반경 방향 돌출형 연장 영역(43) 중 적어도 일부에 의해, 제어 압력 및/또는 작동 압력의 전달은 압력 매체 공급원 - 예를 들어, 압력 매체 회전 유니온(21)의 형태로 구현됨 - 으로부터 수용부(41)의 개구까지 이루어진다.

도면에 제시된 예시적인 실시예에서, 본 발명에 따른 시스템(40)은 또한 차량 림(2)의 중앙 보어에 위치되는 림 인서트(42)를 가지며, 이 림 인서트는 적어도 일부 영역에서 중앙 지역(55)의 개구 내에 수용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 적어도 일부 영역에서 개구에 수용되는 림 인서트(42) 및 중앙 영역(55)의 개구는 압력 제어 및/또는 작동 압력을 휠 허브 압력 매체 공급부, 예를 들어 압력 매체 회전 유니언(21)으로부터 개구에 대한 림 인서트(42)의 회전 위치에 관계없이 개구에 의해 적어도 일부 영역에서 수용되는 림 인서트(42)로 또는 수용될 시스템(40)의 부분(41)으로 전달하기 위해 함께 회전 유니온을 형성한다.

이를 위해 - 도 3에 따른 분해도에서 추론될 수 있는 바와 같이 - 적어도 일부 영역에서 중앙 영역(55)의 개구는 회전 대칭이며, 특히 원형-원통형 또는 절두원추형이고, 내주면을 가지며, 해당 내주면에서 적어도 하나의 환형 홈 또는 환형 영역(48)이 바람직하게는 한 바퀴 연장되도록 제공된다.

어쨌든, 도면에 제시된 예시적인 실시예에서, 적어도 일부 영역에서 림 인서트(42)는 회전 대칭이며, 특히 원형-원통형 또는 절두원추형이고, 외주면을 가지며, 외주면에는 적어도 하나의 환형 홈(환형 영역(49))이 바람직하게는 한 바퀴 연장되도록 제공된다. 림 인서트(42)의 내주면에 구현된 개구 및 외주면에 구현된 적어도 하나의 환형 홈(48, 49)은 적어도 일부 영역에서, 중앙 영역(55)의 개구에 의해 림 인서트(42)가 수용되는 상태에서, 제어 압력 및/또는 작동 압력이 적어도 하나의 반경 방향 돌출형 연장 영역에 의해 허브 압력 매체 공급원으로부터 적어도 하나의 환형 홈(48, 49)으로 전달될 수 있는 방식으로 구현된다.

유리하게는, 적어도 하나의 환형 홈(48, 49)을 밀봉하기 위해 대응하는 밀봉부(51)가 제공된다.

대응하는 반경 방향 돌출형 연장 영역(43)에는 상응하는 보어(47)가 제공될 수 있으며, 해당 보어는 전달 시스템의 수용부(41)를 휠 허브(1) 또는 브레이크 디스크 챔버(5) 바람직하게는 분리 가능한 방식으로 연결하도록 차량 림(2)에 대한 브레이크 디스크 챔버(5)의 체결 보어(7)에 대응한다.

또한, 반경 방향 돌출형 연장 영역(43) 중 적어도 일부에서, 대응하는 연장 영역(43)의 압력 매체 연결부(작동 압력을 위한 압력 매체 연결부(45); 제어 압력을 위한 압력 매체 연결부(46))와 유체 연통되는 제1 단부 영역 및 적어도 하나의 환형 홈(48, 49) 내로 개방되는 제2 단부 영역을 가지는 개별 압력 매체 채널(54)이 구현된다.

도면의 예로서 제공된 실시예에서, 대응하는 연장 영역(43)의 압력 매체 연결부(45, 46)는 플러그-인 연결부로서 구현되고, 상보적이 되도록 대응되게 구현된 연결부에 수용될 수 있는 능력을 가지도록 설계되며, 해당 연결부는 브레이크 디스크 챔버(5)의 체결 보어(7)에 대응한다. 상세하게, 이 연결부는 브레이크 디스크 챔버(5)를 통해 연장되는데, 브레이크 디스크 챔버는 적어도 일부 영역에서 휠 허브(1)와 차량 림(2) 사이에 위치되고, 휠 허브 압력 매체 공급원과 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있는 회전 유니온(21)의 라인 시스템 내로 개방된다.

본 발명에 따른 시스템(40)은 타이어 압력 제어 시스템의 구성 요소로서 설계되며, 휠 허브 압력 매체 공급원으로부터 차량 림(2)으로 별도의 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하도록 구현된다. 또한, 시스템(40)은 타이어 압력 및/또는 타이어 온도를 검출하고 검출된 값 또는 검출된 값들을 대응하는 제어 유닛으로 전송하도록 구현된다. 시스템(40)은 또한 차량 림(2)에 장착된 타이어(도면에 도시되지 않음)를 필요에 따라 팽창시키거나 수축시키도록 구현된다.

이를 위해, 도면에 도시된 예시적인 실시예에서, 림 인서트(42)에는 대응하는 센서(53)(압력 센서/온도 센서) 및 밸브(52)(리필 밸브/압력 제어 유출 밸브)가 제공된다.

본 발명에 따른 시스템의 수용부(41)의 실시예에 따르면, 이 수용부에는 다수의 통합된 매체 라인 및 다수의 환형 홈/환형 채널(48, 49)이 제공된다.

수용부(41)는 휠 허브(1) 및/또는 브레이크 디스크 챔버(5) 주위에 배치될 수 있거나 휠 허브(1) 및/또는 브레이크 디스크 챔버(5)에 영구적으로 연결되거나 이러한 구성 요소의 일부로서 구현될 수 있다. 도면에 예시된 실시예에서, 본 발명에 따른 시스템(40)의 수용부(41)는 타이어 압력뿐만 아니라 제어 압력 및 작동 압력을 기록 또는 전송하기 위한 하나 이상의 연결부를 각각 포함한다.

림 인서트(42)는 차량 림(2)의 중앙 보어 내에 지지되고, 차량 림(2)에 영구적으로 연결되거나 또는 그 구성 요소로서 림(2)에 직접 통합된다. 유리하게는, 림 인서트(42)는 제어 압력, 작동 압력 및 타이어 압력을 기록 또는 전송하기 위해 다른 통합 기능에 대한 연결부로서 기능하는 통합된 환형 채널을 가진다.

Claims (15)

1. 휠 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22), 특히 휠 허브 압력 매체 회전 유니온(21)으로부터 휠 허브(1)에 장착된 차량 림(2)으로 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하는 시스템(40)으로서, 상기 시스템(40)은, 중앙 개구(44)를 갖는 중앙 영역(55)과 적어도 일부 영역에서 중앙 영역(55)으로부터 반경 방향으로 돌출하는 적어도 하나의 연장 영역(43)을 구비한 수용부(41)를 포함하며, 상기 수용부(41)는 적어도 하나의 반경 방향 돌출형 연장 영역(43)에 의해 바람직하게는 분리 가능한 방식으로 휠 허브(1)에 연결될 수 있으며, 제어 압력 및/또는 작동 압력은 휠 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22)으로부터 개구(44)로 전달될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 중앙 영역(55)의 개구(44)는 적어도 일부 영역에서, 차량 림(2)의 중앙 보어 내에 배치되는 림 인서트(42)를 수용하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 시스템(40)은 또한 중앙 영역(55)의 개구(44)에 의해 적어도 일부 영역에서 수용될 수 있는 림 인서트(42)를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 림 인서트(42)는, 림 인서트(42)가 적어도 일부 영역에서 차량 림(2)의 중앙 보어 내에 수용될 수 있는 방식으로 상기 차량 림(2)의 중앙 보어에 적합화된 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 시스템.
5. 제2항에 있어서,
   상기 중앙 영역(55)의 개구(44) 및 상기 개구(44)에 의해 적어도 일부 영역에서 수용되는 림 인서트(42)는 함께, 휠 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22)으로부터, 상기 개구(44)에 대한 림 인서트(42)의 회전 위치에 무관하게, 상기 개구(44)에 의해 적어도 일부 영역에서 수용되는 림 인서트(42)로, 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하는 회전 유니온을 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템.
6. 제2항에 있어서,
   상기 림 인서트(42)는 적어도 일부 영역에서 회전 대칭이고, 특히 원형-원통형 및/또는 절두원추형으로 구현되고, 외주면을 가지며, 상기 외주면에는 적어도 하나의 환형 영역(49), 특히 환형 홈이 바람직하게는 한 바퀴 연장되도록 형성되고, 림 인서트(42)가 적어도 일부 영역에서 중앙 영역(55)의 개구(44)에 의해 수용되는 상태에서 제어 압력 및/또는 작동 압력이 적어도 하나의 반경 방향 돌출형 연장 영역(43)에 의해 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22)으로부터 적어도 하나의 환형 영역(49)으로 전달될 수 있는 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 시스템.
7. 제2항에 있어서,
   적어도 일부 영역에서, 상기 개구(44)는 회전 대칭이며, 특히 원형-원통형 및/또는 절두원추형이고, 내주면을 가지며, 상기 내주면에는 적어도 하나의 환형 영역(48), 특히 환형 홈이 바람직하게는 한 바퀴 연장되도록 형성되며, 제어 압력 및/또는 작동 압력이 적어도 하나의 반경 방향 돌출형 연장 영역(43)에 의해 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22)으로부터 적어도 하나의 환형 영역(48)으로 전달될 수 있는 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 시스템.
8. 제2항에 있어서,
   상기 림 인서트(42)는 차량 림(2)에 장착된 타이어와 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있는 적어도 하나의 압력 센서(53)를 포함하며, 및/또는
   상기 림 인서트(42)는 적어도 하나의 압력 제어 유출 밸브를 가지며, 상기 유출 밸브는 한편으로는 차량 림(2)에 장착된 타이어와 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있고, 다른 한편으로는 적어도 하나의 환형 영역(48, 49)에 의해 휠 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22)과 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있고, 및/또는
   상기 림 인서트(42)는 차량 림(2)에 장착된 타이어와 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있는 적어도 하나의 리필 밸브(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
9. 제6항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 반경 방향 돌출형 연장 영역(43)에는, 상기 연장 영역(43)의 압력 매체 연결부(45, 46)와 유체 연통되는 제1 단부 영역 및 적어도 하나의 환형 영역(48, 49) 내로 개방되는 제2 단부 영역을 가지는 압력 매체 채널(54)이 형성되는 것을 특징으로 하는 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    적어도 하나의 연장 영역(43)의 압력 매체 연결부(45, 46)는 플러그-인 연결부로서 구현되고, 이에 상보적이 되도록 대응하여 구현된 연결부 내에 수용될 수 있는 능력을 가지도록 설계되고, 상기 연결부는 바람직하게는 브레이크 디스크 챔버(5)를 통해 연장되며, 상기 브레이크 디스크 챔버는 적어도 일부 영역에서 휠 허브(1)와 차량 림(2) 사이에 위치되고, 휠 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22)과 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있는 라인 시스템(21) 내로 개방되는 것을 특징으로 하는 시스템.
11. 제1항에 있어서,
    복수의, 바람직하게는 총 5개의, 연장 영역(43)이 적어도 일부 영역에서 중앙 영역(55)으로부터 반경 방향으로 돌출하게, 특히 서로 등거리에 위치되도록 제공되며, 상기 연장 영역(43)은 브레이크 디스크 챔버(5)에 제공된 구멍들의 서클(circle)의 체결 보어(7)에 각각 맞물리도록 구현되고, 상기 브레이크 디스크 챔버(5)의 구멍들의 서클의 체결 보어(7)는 차량 림(2)의 체결을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템.
12. 제1항에 있어서,
    상기 휠 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22)은 분산형의 통합된 압력 매체 공급 장치를 포함하거나 또는 압력 매체 회전 유니온(21)을 통해 바람직하게는 중앙 압력 매체 공급 장치와 유체 연통되거나 유체 연통될 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
13. 제1항에 있어서,
    상기 시스템(40)은 타이어 압력 제어 시스템의 일부가 되도록 설계되며, 휠 허브 압력 매체 공급원(20, 21, 22)으로부터 차량 림(30)으로 별도의 제어 압력 및/또는 작동 압력을 전달하도록 구현된 것을 특징으로 하는 시스템.
14. 제1항에 있어서,
    타이어 압력 및/또는 타이어 온도를 검출하고, 검출된 값 또는 검출된 값들을 제어 유닛으로 전송하도록 구현된 것을 특징으로 하는 시스템.
15. 제1항에 있어서,
    차량 림(2)에 장착된 타이어를 필요에 따라 팽창시키거나 수축시키도록 구현된 것을 특징으로 하는 시스템.

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