(57)【要約】【課題】小型に構成できて、ハブ４ｃの回転に対する抵抗を、バランス良く、しかも低く抑える事ができ、且つ、必要に応じて、自動車の走行速度に拘らず、十分な圧力を有する圧縮空気を得られる構造を実現する。【解決手段】上記ハブ４ｃの軸方向内端部に結合固定したシリンダブロック５０の内部で円周方向等間隔の複数個所に複数のシリンダ孔５３、５３を設ける。これら各シリンダ孔５３、５３内に嵌装したピストン５４、５４を、ピストン駆動装置６２により、上記シリンダブロック５０の回転に伴って往復移動させる。エアコンプレッサ２ｃが往復ピストン式である為、回転速度に関係なく、必要とする空気圧を得られる。又、複数のシリンダ孔５３、５３及びピストン５４、５４を円周方向等間隔に配置する事で、上記抵抗の変動を抑えられる。【選択図】図１３
2008030723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪支持用転がり軸受ユニットと、エアコンプレッサと、送り出し通路とを備え、
このうちの車輪支持用転がり軸受ユニットは、内周面に複列の外輪軌道を設けられた外輪相当部材と、外周面に複列の内輪軌道を設けられた内輪相当部材と、これら両内輪軌道と上記両外輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた転動体とを備え、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材とのうちの何れか一方の部材が、使用状態で懸架装置に支持固定されて回転しない静止輪であり、同じく他方の部材が車輪を結合固定してこの車輪と共に回転するハブであり、
上記エアコンプレッサは、上記ハブの回転に基づいて駆動され、吸引した外気を圧縮してから吐出するものであり、
上記送り出し通路は、上記エアコンプレッサから吐出される圧縮空気を、上記車輪を構成するタイヤに向けて送り出すものである
エアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項２】
エアコンプレッサがロータリ式エアコンプレッサである、請求項１に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項３】
ロータリ式エアコンプレッサが、外輪相当部材の軸方向内端部内周面と内輪相当部材の軸方向内端部外周面との間に設けられている、請求項２に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項４】
ロータリ式エアコンプレッサを構成してハブと共に回転するロータの周面とこのハブの周面との間に、内周面の中心軸と外周面の中心軸とが不一致である偏心リングが設置されており、この偏心リングと上記ロータとの相対回転を可能としている、請求項２〜３のうちの何れか１項に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項５】
エアコンプレッサがスクロール式エアコンプレッサである、請求項１に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項６】
スクロール式エアコンプレッサが、外輪相当部材の軸方向内端部に支持固定されたカバーの内面と内輪相当部材の軸方向内端面との間に設けられている、請求項５に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項７】
外輪相当部材が、内周面に複列の外輪軌道を設けられ、使用状態で懸架装置に支持固定されて回転しない外輪であり、内輪相当部材が、外周面に複列の内輪軌道を設けられ、使用状態で車輪と共に回転するハブであり、エアコンプレッサが、このハブの軸方向内端部に、このハブと同心に結合固定されたシリンダブロックと、このシリンダブロックの内部で円周方向等間隔の複数個所に、それぞれこのシリンダブロックの外周面に開口する状態で、このシリンダブロックの径方向に設けられた複数のシリンダ孔と、これら各シリンダ孔内に、このシリンダブロックの径方向の摺動を可能として気密に嵌装された複数のピストンと、これら各ピストンと上記外輪に固定の部分との間に少なくとも構成部材の一部を設けられ、上記シリンダブロックの回転に伴って上記各ピストンをこのシリンダブロックの径方向に往復移動させるピストン駆動装置と、外部空間と上記各シリンダ孔の奥部との間に設けられ、上記各ピストンがこのシリンダブロックの径方向外方に変位する際に上記外部空間から上記各シリンダ孔の奥部に外気を吸入する吸気通路とを備えたものであり、送り出し通路は、上記ハブの一部に設けられた吐出ポートと上記各シリンダ孔の奥部との間に設けられ、上記各ピストンが上記シリンダブロックの径方向内方に変位する際に上記各シリンダ孔の奥部から上記吐出ポートに圧縮空気を送り出すものである、請求項１に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項８】
吸気通路が各シリンダ孔毎に独立して設けられており、これら各吸気通路の途中に、外部空間からこれら各シリンダ孔に向けてのみ空気を流通させる吸気側逆止弁が、上記各吸気通路に対し直列に設けられており、送り出し通路の上流側部分が上記各シリンダ毎に互いに独立すると共に下流側部分が合流して単一の吐出ポートに通じており、これら各送り出し通路の上流側部分の途中に、上記各シリンダ孔からこの吐出ポートに向けてのみ圧縮空気を流通させる吐出側逆止弁が、上記各上流側部分に対し直列に設けられている、請求項７に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項９】
各ピストンとの間にピストン駆動装置の構成部材の一部を組み込むべき、外輪に固定の部分が、この外輪の軸方向内端部に固定されてこの外輪の軸方向内端開口部を塞ぐカバーであり、このカバーの一部でこの外輪の軸方向内端面の軸方向内側に隣接する部分に、この外輪及びシリンダブロックに対し偏心した円筒部が設けられており、この円筒部の内周面と、これら外輪及びシリンダブロックの径方向に関して外側の端面である各ピストンの基端面とが、軸受を介して係合し、上記シリンダブロックの回転に伴って上記各ピストンを、このシリンダブロックの径方向内方に押圧する押圧機構を構成すると共に、このシリンダブロックの径方向に関して内側の端面であるこれら各ピストンの先端面と各シリンダ孔の奥端面との間に設けた、上記ピストン駆動装置の構成部材の残部である圧縮ばねにより、これら各ピストンに上記シリンダブロックの径方向外方に変位する方向の弾力を付与している、請求項７〜８のうちの何れか１項に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項１０】
カバーに設けた円筒部の内周面と各ピストンの基端面との間に円筒部材を配置すると共に、これら円筒部の内周面と円筒部材の外周面との間にラジアルニードル軸受を、この円筒部材の内周面と上記各ピストンの基端面との間に滑り軸受を、それぞれ設けている、請求項９に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項１１】
各ピストンとの間にピストン駆動装置の構成部材の一部を組み込むべき、外輪に固定の部分が、この外輪の軸方向内端部に固定されてこの外輪の軸方向内端開口部を塞ぐカバーであり、このカバーの一部でこの外輪の軸方向内端面の軸方向内側に隣接する部分に、この外輪及びシリンダブロックと同心の円筒部が設けられており、この円筒部の内径側に、内周面の中心軸と外周面の中心軸とが不一致である内径側偏心リングが、内周面の中心軸と外周面の中心軸とが不一致である外径側偏心リングを介して設けられており、上記内径側偏心リングの内周面と、上記外輪及びシリンダブロックの径方向に関して外側の端面である各ピストンの基端面とが、ラジアルニードル軸受を介して係合する事により、上記シリンダブロックの回転に伴って上記各ピストンを、このシリンダブロックの径方向内方に押圧する押圧機構を構成すると共に、このシリンダブロックの径方向に関して内側の端面である上記各ピストンの先端面と各シリンダ孔の奥端面との間に設けた、上記ピストン駆動装置の構成部材の残部である圧縮ばねにより、上記各ピストンに上記シリンダブロックの径方向外方に変位する方向の弾力を付与しており、上記内径側偏心リングの外周面と上記外径側偏心リングの内周面とが、この内径側偏心リングの回転方向の位相を調節可能に摩擦係合している、請求項７〜８のうちの何れか１項に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項１２】
それぞれが外周面の中心軸と内周面の中心軸とのずれである、内径側偏心リングの偏心量と外径側偏心リングの偏心量とが互いに等しい、請求項１１に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項１３】
外径側偏心リングを省略する代わりにカバーの円筒部を外輪と同心にせず、この円筒部の中心軸をこの外輪の中心軸に対し、外径側偏心リングの内外両周面同士の偏心量分だけ偏心させた、請求項１１〜１２のうちの何れか１項に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項１４】
各ピストンとの間にピストン駆動装置の構成部材を組み込むべき、外輪に固定の部分が、この外輪の軸方向内端部に固定されてこの外輪の軸方向内端開口部を塞ぐカバーであり、このカバーの一部でこの外輪の軸方向内端面の軸方向内側に隣接する部分に、この外輪及びシリンダブロックに対し偏心した円筒部が設けられており、この円筒部の内径側に振れ回りリングが、この振れ回りリングの中心軸と上記シリンダブロックの中心軸とを平行にした状態で、上記円筒部に対する回転を自在に支持されており、この振れ回りリングの一部に、上記各ピストンの基端部で上記シリンダブロックの外周面から径方向外方に突出した部分が、上記振れ回りリングの径方向に関する変位を実質的に阻止した状態で、周方向に関する変位を可能に係合している、請求項７〜８のうちの何れか１項に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項１５】
円筒部の内周面と振れ回りリングの外周面との間にラジアルニードル軸受が設けられており、この振れ回りリングの一部で各ピストンの基端側に対向する部分に、この振れ回りリングの周方向に長い、この振れ回りリングと同心の円弧状の長孔が、これら各ピストンの基端部にこの振れ回りリングの中心軸と平行なピンが、それぞれ設けられており、これら各ピンが上記各長孔に、これら各長孔の長さ方向の変位を可能に遊合している、請求項１４に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項１６】
カバーが外輪の軸方向内端開口部全体を塞いでおり、このカバーの一部に、外部空間からこのカバーの内部に空気を取り入れる為の取り入れ口を設けており、この取り入れ口に、エアフィルタとベンチレータとのうちの少なくとも一方の部材を設けている、請求項９〜１５のうちの何れか１項に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項１７】
外輪相当部材が、内周面に複列の外輪軌道を設けられ、使用状態で懸架装置に支持固定されて回転しない外輪であり、内輪相当部材が、外周面に複列の内輪軌道を設けられ、使用状態で車輪と共に回転するハブであり、エアコンプレッサが、このハブの軸方向内端部周囲の円周方向等間隔の複数個所に、それぞれの中心軸をこのハブの径方向に対し角度を持たせた状態で支持固定された複数のシリンダ筒と、これら各シリンダ筒内に、これら各シリンダ筒の軸方向の摺動を可能として気密に嵌装された複数のピストンと、これら各ピストンと上記外輪に固定の部分との間に設けられ、これら各シリンダ筒の回転に伴って上記各ピストンをこれら各シリンダ筒の軸方向に往復移動させるピストン駆動装置と、外部空間とこれら各シリンダ筒の奥部との間に設けられ、上記各ピストンがこれら各シリンダ筒の開口部に向けて変位する際に上記外部空間から上記各シリンダ筒の奥部に外気を吸入する吸気通路とを備えたものであり、送り出し通路は、上記ハブの一部に設けられた吐出ポートとこれら各シリンダ筒の奥部との間に設けられ、上記各ピストンが上記各シリンダ筒の奥部に向けて変位する際に上記各シリンダ筒の奥部から上記吐出ポートに圧縮空気を送り出すものである、請求項１に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項１８】
吸気通路が各シリンダ筒毎に独立して設けられており、これら各吸気通路の途中に、外部空間からこれら各シリンダ筒に向けてのみ空気を流通させる吸気側逆止弁が、上記各吸気通路に対し直列に設けられており、送り出し通路の上流側部分が上記各シリンダ筒毎に互いに独立すると共に下流側部分が合流して単一の吐出ポートに通じており、これら各送り出し通路の上流側部分の途中に、上記各シリンダ筒からこの吐出ポートに向けてのみ圧縮空気を流通させる吐出側逆止弁が、上記各上流側部分に対し直列に設けられている、請求項１７に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項１９】
各ピストンとの間にピストン駆動装置の構成部材を組み込むべき、外輪に固定の部分が、この外輪の軸方向内端部に固定されてこの外輪の軸方向内端開口部を塞ぐカバーであり、このカバーの一部でこの外輪の軸方向内端面の軸方向内側に隣接する部分に、この外輪に対し偏心した円筒部を設けており、この円筒部の内径側に振れ回りリングを、この振れ回りリングの中心軸と上記外輪の中心軸とを平行にした状態で、上記円筒部に対する回転を自在に支持しており、上記各ピストンの一部に第一のリンク腕の一端部を、上記ハブと共に回転する部分の一部で各シリンダ筒の開口部と対向する部分に第二のリンク腕の一端部を、それぞれ上記外輪の中心軸と平行な第一、第二の枢軸により揺動自在に枢支すると共に、上記第一、第二のリンク腕の他端部と第三のリンク腕の一端部とを、上記第一、第二の枢軸と平行な第三の枢軸により、揺動変位自在に結合し、上記第三のリンク腕の他端部を上記振れ回りリングの一部に、上記第一〜第三の枢軸と平行な第四の枢軸により、揺動変位自在に結合している、請求項１７〜１８のうちの何れか１項に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項２０】
各シリンダ筒を、ハブの軸方向内端部に外嵌固定した、外向フランジ状の内径側鍔部を有するシリンダホルダに保持固定しており、第二のリンク腕の一端部をこの内径側鍔部に、第二の枢軸により枢支しており、第三のリンク腕の他端部を、振れ回りリングに設けた内向フランジ状の外径側鍔部に、第四の枢軸により枢支している、請求項１９に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係るエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に対し回転自在に支持すると共に、この車輪を構成するタイヤの空気圧を適正に維持する為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪（を構成するタイヤ）の空気圧には適正値があるが、この空気圧は、漏れにより徐々に低下する他、外気温度によっても変化する。即ち、タイヤを構成するゴム材料のガスバリヤー性は完全ではないし、給気口部分のバルブ部分からの漏れも、ゴム材料を通じての漏洩以上になる可能性がある。又、ボイル・シャルルの法則から明らかな通り、漏れを無視したとしても、夏期と冬期とでは、走行に伴う温度上昇を無視しても、空気圧は１０％以上変動するし、この走行に伴う温度上昇を考慮すれば、空気圧の変動は３０％以上に達する場合もある。一方、トラック、バス、タクシー等の営業車の場合を除き、空気圧を絶えずチェックする運転者は少ないのが現状である。
【０００３】
この様な事情に鑑みて現状では、自家用車等の一般的な自動車の場合、法定点検時に各車輪に関する空気圧を適正値よりも高めに設定する事が、多く行なわれている。この理由は、次の法定点検迄の間に漏れによりこれら各車輪の空気圧が多少低下し、運転者がこれを補充しなくても、高速走行時にも、バースト等の危険な状況を生じにくくする為と考えられる。但し、この様な状況では、上記各車輪の空気圧が適正値以上に設定される事になり、自動車の乗り心地が悪化する他、走行安定性やブレーキ性能にも悪影響を及ぼす。特にこの傾向は、春先等、これから外気温度が高くなる季節に法定点検を行なった場合に著しくなる。近年、車輪に充填する気体を、空気から（酸素等の他の気体を含まない）窒素ガスに変更する事で、漏れを少なく抑える事が行なわれる様になっているが、漏れを完全になくす事は難しい。
【０００４】
又、乗り心地、走行安定性、ブレーキ性能等の走行性能を良好にする為には、路面状況に応じて空気圧を調節する事が好ましい。即ち、砂利道等の悪路走行時には、良好な舗装路面を走行する場合に比べて、空気圧を低めに設定する事が、上記走行性能を良好にする為には好ましい。但し、悪路走行時に空気圧を低めに設定した場合でも、その後良好な舗装路面を（特に高速で）走行する場合には、空気圧を高くすべく、各車輪に空気を補充する必要がある。夏期の高速走行に伴う温度上昇によって過度に上昇した空気圧を低下させた後、温度低下に伴って低下した空気圧を補充する事を考慮した場合も、同様の問題を生じる。但し、この空気補充を、路面状況が変わる度、或いは走行状態や外気温度が変わる度に停車して、別途用意したエアコンプレッサにより行なう事は、非現実的である。従って、上述の様な要求に応じる為には、自動車の走行中でも各車輪に空気を補充できる構造を実現する必要がある。
【０００５】
上述の様な要求に応じられる構造として従来から、例えば特許文献１〜９に記載された構造が知られている。これら各特許文献のうち、特許文献１〜７に記載された構造は、車体側にエアコンプレッサ等の圧縮空気の供給源を設ける事を前提としている。そして、この供給源から懸架装置を通じて静止側軌道輪の内部に供給した圧縮空気を、シールリングにより仕切られた密閉空間を通じて回転側軌道輪に送り、更にこの回転側軌道輪に支持固定された車輪に供給する様にしている。又、特許文献８に記載された構造は、トラック等の大型自動車の車輪と共に回転するハブに往復ピストン式のエアコンプレッサを、このハブの軸方向に固定している。更に、特許文献９に記載された構造は、自転車の車輪と共に回転するハブに往復ピストン式のエアコンプレッサを、このハブの軸方向に固定している。特許文献８、９の何れに記載された構造の場合も、上記エアコンプレッサから吐出した圧縮空気を、上記車輪に供給する。
【０００６】
上述の様な特許文献１〜９に記載された構造のうち、特許文献１〜７に記載された構造の場合には、車体側に設置したエアコンプレッサから回転側軌道輪に固定された車輪にまで圧縮空気を送る必要上、複雑な空気供給路が必要になる。タイヤの空気圧を、常に適正に維持する為には、長期間に亙る使用に拘らず、この空気供給路のシール性を確保する必要があり、コストが嵩む。
【０００７】
これに対して特許文献８〜９に記載された構造の場合には、上述の様な問題がない代わりに、ハブに隣接して単一の往復ピストン式のエアコンプレッサを設けている為、圧縮空気を必要量確保する為には、このエアコンプレッサとして、或る程度大きなものを使用する必要がある。この様に、或る程度大きな往復ピストン式のエアコンプレッサを上記ハブの軸方向に配置すると、エアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット全体が大型化する。又、往復ピストン式のエアコンプレッサは、１サイクル中でピストンを変位させる為に要する力が大きく変動するので、単一の往復ピストン式のエアコンプレッサをハブの回転に伴って駆動すると、このハブの回転抵抗が１回転中で大きく変動する事になる。この様な状況は、エアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットを組み込んだ自動車の走行安定性確保の面からは好ましくない。
【０００８】
【特許文献１】特許第２５４０７４５号公報
【特許文献２】特許第２９４０１０５号公報
【特許文献３】米国特許第５２０３３９１号明細書
【特許文献４】特開２０００−２５５２２８号公報
【特許文献５】米国特許出願公開第２００３／０２１７７９８号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００３／０２３５３５８号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００４／０００５１０４号明細書
【特許文献８】特開平１１−１３９１１８号公報
【特許文献９】特開２００４−１３６７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、小型に構成できて、ハブの回転に対する抵抗を、バランス良く、しかも低く抑える事ができるエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットを実現すべく発明したものである。更に本発明は、必要に応じて、低速走行時でも必要とする圧力を確保できる構造を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のうち、請求項１に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットは、車輪支持用転がり軸受ユニットと、エアコンプレッサと、送り出し通路とを備える。  このうちの車輪支持用転がり軸受ユニットは、内周面に複列の外輪軌道を設けられた外輪相当部材と、外周面に複列の内輪軌道を設けられた内輪相当部材と、これら両内輪軌道と上記両外輪軌道との間に、各列毎に複数個ずつ転動自在に設けられた転動体とを備える。そして、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材とのうちの何れか一方の部材が、使用状態で懸架装置に支持固定されて回転しない静止輪であり、同じく他方の部材が車輪を結合固定してこの車輪と共に回転するハブである。
又、上記エアコンプレッサは、上記ハブの回転に基づいて駆動され、吸引した外気を圧縮してから吐出するものである。
更に、上記送り出し通路は、上記エアコンプレッサから吐出される圧縮空気を、上記車輪を構成するタイヤに向けて送り出すものである。
【００１１】
上述の様な請求項１に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項２に記載した様に、上記エアコンプレッサをロータリ式エアコンプレッサとする。そして、例えば請求項３に記載した様に、このロータリ式エアコンプレッサを、外輪の軸方向内端部内周面とハブの軸方向内端部外周面との間に設ける。又、この様な請求項２〜３に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項４に記載した様に、ロータリ式エアコンプレッサを構成してハブと共に回転するロータの周面（例えば内周面）とこのハブの周面（例えば外周面）との間に、内周面の中心軸と外周面の中心軸とが不一致である偏心リングを設置する。そして、この偏心リングと上記ロータとの相対回転を可能にする。
【００１２】
或いは、上述の様な請求項１に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項５に記載した様に、上記エアコンプレッサをスクロール式エアコンプレッサとする。そして、例えば請求項６に記載した様に、このスクロール式エアコンプレッサを、外輪の軸方向内端部に支持固定されたカバーの内面とハブの軸方向内端面との間に設ける。
【００１３】
又、請求項７、１７に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、外輪相当部材は、内周面に複列の外輪軌道を設けられ、使用状態で懸架装置に支持固定されて回転しない外輪であり、内輪相当部材は、外周面に複列の内輪軌道を設けられ、使用状態で車輪と共に回転するハブである。
そして、請求項７に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットのエアコンプレッサは、シリンダブロックと、複数のシリンダ孔と、複数のピストンと、ピストン駆動装置と、吸気通路とを備える。
このうちのシリンダブロックは、上記ハブの軸方向内端部に、このハブと同心に結合固定されている。
又、上記各シリンダ孔は、上記シリンダブロックの内部で円周方向等間隔の複数個所に、それぞれこのシリンダブロックの外周面に開口する状態で、このシリンダブロックの径方向に設けられている。
又、上記各ピストンは、上記各シリンダ孔内に、上記シリンダブロックの径方向の摺動を可能として気密に嵌装している。
又、上記ピストン駆動装置は、上記各ピストンと上記外輪に固定の部分との間に、少なくとも構成部材の一部を設けられている。そして、上記シリンダブロックの回転に伴って上記各ピストンを、このシリンダブロックの径方向に往復移動させる。
【００１４】
一方、請求項１７に記載した発明の場合のエアコンプレッサは、複数のシリンダ筒と、複数のピストンと、ピストン駆動装置と、吸気通路とを備える。
このうちの各シリンダ筒は、前記ハブの軸方向内端部周囲の円周方向等間隔の複数個所に、それぞれの中心軸をこのハブの径方向に対し角度を持たせた（接線方向若しくは接線方向に近い）状態で支持固定している。
又、上記各ピストンは、上記各シリンダ筒内に、これら各シリンダ筒の軸方向の摺動を可能として、気密に嵌装している。
又、上記ピストン駆動装置は、上記各ピストンと前記外輪に固定の部分との間に設けている。そして、上記各シリンダ筒の回転（ハブの中心軸回りの公転）に伴って上記各ピストンを、これら各シリンダ筒の軸方向に往復移動させる。
【００１５】
そして、請求項７、１７の何れに記載した発明の場合も、上記吸気通路は、外部空間と上記各シリンダ孔（或いは上記各シリンダ筒）の奥部との間に設けている。そして、上記各ピストンが前記シリンダブロックの径方向外方に変位する（或いは上記各シリンダ筒の開口部に向けて変位する）際に、上記外部空間から上記各シリンダ孔（或いは上記各シリンダ筒）の奥部に外気を吸入する。
更に、請求項７、１７の何れに記載した発明の場合も、送り出し通路は、上記ハブの一部に設けられた吐出ポートと上記各シリンダ孔（或いは上記各シリンダ筒）の奥部との間に設けている。そして、上記各ピストンが上記シリンダブロックの径方向内方に変位する（或いは上記各シリンダ筒の奥部に向けて変位する）際に、上記各シリンダ孔（或いは上記各シリンダ筒）の奥部から上記吐出ポートに圧縮空気を送り出す。
【００１６】
上述の様な請求項７、１７に記載した発明のエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットの発明を実施する場合に好ましくは、請求項８、１８に記載した様に、上記吸気通路を上記各シリンダ孔（請求項７に記載した発明の場合）或いはシリンダ筒（請求項１７に記載した発明の場合）毎に、独立して設ける。そして、これら各吸気通路の途中に、外部空間からこれら各シリンダ孔（或いは各シリンダ筒）に向けてのみ空気を流通させる吸気側逆止弁を、上記各吸気通路に対し直列に設ける。又、上記送り出し通路の上流側部分を上記各シリンダ毎に互いに独立させると共に、この送り出し通路の下流側部分を合流させて、単一の吐出ポートに通じさせる。そして、これら各送り出し通路の上流側部分の途中に、上記各シリンダ孔（或いは上記各シリンダ筒）からこの吐出ポートに向けてのみ圧縮空気を流通させる吐出側逆止弁を、上記各上流側部分に対し直列に設ける。
【００１７】
又、前述した請求項７に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットの発明を実施する場合に、例えば請求項９に記載した様に、上記各ピストンとの間に前記ピストン駆動装置の構成部材の一部を組み込むべき、前記外輪に固定の部分を、この外輪の軸方向内端部に固定されてこの外輪の軸方向内端開口部を塞ぐカバーとする。又、このカバーの一部でこの外輪の軸方向内端面の軸方向内側に隣接する部分に、この外輪及び前記シリンダブロックに対し偏心した円筒部を設ける。そして、この円筒部の内周面と、これら外輪及びシリンダブロックの径方向に関して外側の端面である上記各ピストンの基端面とを、軸受を介して係合させる。この構成により、上記シリンダブロックの回転に伴って上記各ピストンを、このシリンダブロックの径方向内方に押圧する押圧機構を構成する。これと共に、このシリンダブロックの径方向に関して内側の端面であるこれら各ピストンの先端面と、上記各シリンダ孔の奥端面との間に、上記ピストン駆動装置の構成部材の残部である圧縮ばねを設けて、上記各ピストンに、上記シリンダブロックの径方向外方に変位する方向の弾力を付与する。
【００１８】
又、上述の様な請求項９に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項１０に記載した様に、上記カバーに設けた円筒部の内周面と上記各ピストンの基端面との間に、円筒部材を配置する。そして、これら円筒部の内周面と円筒部材の外周面との間にラジアルニードル軸受を、この円筒部材の内周面と上記各ピストンの基端面との間に滑り軸受を、それぞれ設ける。
【００１９】
或いは、前述した請求項７に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットの発明を実施する場合に、例えば請求項１１に記載した様に、各ピストンとの間にピストン駆動装置の構成部材の一部を組み込むべき、外輪に固定の部分を、この外輪の軸方向内端部に固定されてこの外輪の軸方向内端開口部を塞ぐカバーとする。又、このカバーの一部でこの外輪の軸方向内端面の軸方向内側に隣接する部分に、この外輪及びシリンダブロックと同心の円筒部を設ける。そして、この円筒部の内径側に、内周面の中心軸と外周面の中心軸とが不一致である内径側偏心リングを、内周面の中心軸と外周面の中心軸とが不一致である外径側偏心リングを介して設ける。そして、上記内径側偏心リングの内周面と、上記外輪及びシリンダブロックの径方向に関して外側の端面である各ピストンの基端面とを、ラジアルニードル軸受を介して係合させる事により、上記シリンダブロックの回転に伴って上記各ピストンを、このシリンダブロックの径方向内方に押圧する押圧機構を構成する。これと共に、このシリンダブロックの径方向に関して内側の端面である上記各ピストンの先端面と各シリンダ孔の奥端面との間に設けた、上記ピストン駆動装置の構成部材の残部である圧縮ばねにより、上記各ピストンに上記シリンダブロックの径方向外方に変位する方向の弾力を付与する。更に、上記内径側偏心リングの外周面と上記外径側偏心リングの内周面とを、この内径側偏心リングの回転方向の位相を調節可能に摩擦係合させる。
【００２０】
この様な請求項１１に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項１２に記載した様に、それぞれが外周面の中心軸と内周面の中心軸とのずれである、内径側偏心リングの偏心量と外径側偏心リングの偏心量とを、互いに等しくする。
又、前述の様な請求項７に記載したエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットの発明を実施する場合に、例えば請求項１４に記載した様に、前記各ピストンとの間にピストン駆動装置の構成部材を組み込むべき、外輪に固定の部分を、この外輪の軸方向内端部に固定されてこの外輪の軸方向内端開口部を塞ぐカバーとする。又、このカバーの一部でこの外輪の軸方向内端面の軸方向内側に隣接する部分に、この外輪及びシリンダブロックに対し偏心した円筒部を設ける。更に、この円筒部の内径側に振れ回りリングを、この振れ回りリングの中心軸と上記シリンダブロックの中心軸とを平行にした状態で、上記円筒部に対する回転を自在に支持する。そして、上記振れ回りリングの一部に、上記各ピストンの基端部で上記シリンダブロックの外周面から径方向外方に突出した部分を、上記振れ回りリングの径方向に関する変位を実質的に阻止した状態で、周方向に関する変位を可能に係合させる。
【００２１】
又、上述の様な請求項１４に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項１５に記載した様に、上記円筒部の内周面と上記振れ回りリングの外周面との間に、ラジアルニードル軸受を設ける。又、この振れ回りリングの一部で各ピストンの基端側に対向する部分に、この振れ回りリングの周方向に長い、この振れ回りリングと同心の円弧状の長孔を、これら各ピストンの基端部にこの振れ回りリングの中心軸と平行なピンを、それぞれ設ける。そして、これら各ピンを上記各長孔に、これら各長孔の長さ方向の変位を可能に遊合させる。
【００２２】
又、請求項９〜１５に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項１６に記載した様に、前記カバーにより、前記外輪の軸方向内端開口部全体を塞ぐと共に、このカバーの一部に、外部空間からこのカバーの内部に空気を取り入れる為の取り入れ口を設ける。そして、この取り入れ口に、エアフィルタとベンチレータとのうちの少なくとも一方の部材を設ける。
【００２３】
一方、前述の請求項１７に記載した発明を実施する場合にも、例えば請求項１９に記載した様に、各ピストンとの間にピストン駆動装置の構成部材を組み込むべき、外輪に固定の部分を、この外輪の軸方向内端部に固定されてこの外輪の軸方向内端開口部を塞ぐカバーとする。又、このカバーの一部でこの外輪の軸方向内端面の軸方向内側に隣接する部分に、この外輪に対し偏心した円筒部を設ける。更に、この円筒部の内径側に振れ回りリングを、この振れ回りリングの中心軸と上記外輪の中心軸とを平行にした状態で、上記円筒部に対する回転を自在に支持する。
【００２４】
そして、上記各ピストンの一部に第一のリンク腕の一端部を、前記ハブと共に回転する部分の一部で各シリンダ筒の開口部と対向する部分に第二のリンク腕の一端部を、それぞれ上記外輪の中心軸と平行な第一、第二の枢軸により揺動自在に枢支する。更に、上記第一、第二のリンク腕の他端部と第三のリンク腕の一端部とを、上記第一、第二の枢軸と平行な第三の枢軸により、揺動変位自在に結合し、上記第三のリンク腕の他端部を上記振れ回りリングの一部に、上記第一〜第三の枢軸と平行な第四の枢軸により、揺動変位自在に結合する。この構成により、上記外輪の径方向に関する上記振れ回りリングの振れ回り運動を、上記第四の枢軸を介して上記第三の枢軸に伝達し、上記第一、第二のリンク腕を伸縮させる、トグル機構を構成する。
【００２５】
上述の様な請求項１９に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項２０に記載した様に、前記各シリンダ筒を、ハブの軸方向内端部に外嵌固定した、外向フランジ状の内径側鍔部を有するシリンダホルダに保持固定する。又、上記第二のリンク腕の一端部をこの内径側鍔部に、上記第二の枢軸により枢支する。更に、上記第三のリンク腕の他端部を、上記振れ回りリングに設けた内向フランジ状の外径側鍔部に、上記第四の枢軸により枢支する。
【発明の効果】
【００２６】
上述の様な本発明のエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、小型に構成できて、ハブの回転に対する抵抗を、バランス良く、しかも低く抑える事ができる。
更に、必要に応じて、自動車の走行速度に拘らず、十分な圧力を有する圧縮空気を得られる。即ち、請求項７、１７の何れに記載した発明の場合も、複数のシリンダ孔（請求項７に記載した発明の場合）又はシリンダ筒（請求項１７に記載した発明の場合）を、円周方向等間隔複数個所に設けている。この為、各シリンダ孔又は各シリンダ筒の容量を小さくしても、各シリンダ孔又は各シリンダ筒全体としての容量を大きくして、上記ハブが１回転する間に得られる圧縮空気の量を確保できる。
【００２７】
又、個々のシリンダ孔又はシリンダ筒に嵌装したピストンをそれぞれの軸方向に変位させる為に要する力が大きくなる瞬間は、上記ハブの回転方向に関して、個々のシリンダ孔又はシリンダ筒毎にずれる。この為、上記ハブの回転に対する抵抗が、このハブの回転方向位置に応じて変動する程度を低く抑える事ができて、この抵抗を、バランス良く、しかも低く抑える事ができる。
【００２８】
しかも、請求項７、１７に係る発明の構造は、何れも、圧縮空気を往復ピストン式のエアコンプレッサで造り出す為、（ロータリ式或いはスクロール式のコンプレッサとは異なり）得られる圧縮空気の圧力が、上記ハブの回転速度に影響されず、一定である（吐出量はハブの回転速度に比例する）。この為、自動車の走行速度の変動に拘らず、圧力の安定した圧縮空気を得られる。
又、個々のシリンダ孔又はシリンダ筒は小型である為、これらシリンダ孔又はシリンダ筒を、車輪支持用転がり軸受ユニット内部又はその近傍部分の、限られた空間に組み込む為の設計が容易で、小型且つ軽量のエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットを実現できる。
エアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットは、懸架装置を構成するばねよりも路面側に存在する、所謂ばね下荷重になる為、軽量に構成する事は、乗り心地、走行安定性を中心とする、自動車の走行性能の確保に役立つ。
【００２９】
又、請求項８、１８に記載した様に、独立した吸気通路毎に独立した吸気側逆止弁を、送り出し通路の独立した上流側部分毎に吐出側逆止弁を、それぞれ設ければ、個々のシリンダ孔又はシリンダ筒と各ピストンとを小型に構成し、しかも圧縮空気を効率良く送り出す構造を採用できる。即ち、吸気側、吐出側各逆止弁は、一般的なエアコンプレッサの様に、個々のシリンダ孔又はシリンダ筒のポート部分に設ける事もできるが、その様な構造を採用すると、これら個々のシリンダ孔又はシリンダ筒のポート部分の構造が複雑化し、大型化する。上記吸気側、吐出側各逆止弁を上記各通路部分に設ければ、これら各逆止弁の設置の自由度が向上し、小型・軽量化の面から有利になる。
又、請求項９に記載した発明の構造によれば、簡単な構造で、圧縮空気を得られる。特に、請求項１０に記載した発明の構造によれば、ハブの回転に伴って相対変位する部分の抵抗を低く抑えて、このハブの回転に対する抵抗を低く抑えられる。
【００３０】
更に、請求項４に記載した様に、ロータの内周面とハブの外周面との間に偏心リングを設けたり、或いは、請求項１１に記載した様に、カバーの円筒部を外輪と同心にすると共に、この円筒部の内径側に内径側、外径側両偏心リングを設ければ、圧縮空気の吐出量を調節できる。例えば、請求項１１に記載した構造によれば、上記内径側偏心リングの回転方向の位相を調節し、この内径側偏心リングの内周面の偏心量を調節できる。そして、シリンダ孔内でのピストンの変位量を調節して、圧縮空気の吐出量を調節できる。この為、圧縮空気をあまり必要としない状態で、エアコンプレッサの仕事量を少なく抑えて、上記ハブの回転に対する抵抗を、十分に低く抑えられる。特に、請求項１２に記載した様に、上記両偏心リングの偏心量を互いに等しくすれば、これら両偏心リングの偏心方向を互いに逆にする事で、上記エアコンプレッサの仕事量をゼロにする事が可能になり、上記ハブの回転に対する抵抗を、より低く抑えられる。
尚、請求項１３に記載した様に、上記外径側偏心リングを省略し、その代わりに上記カバーの円筒部の中心軸を上記外輪の中心軸に対し、上記外径側偏心リングの内外両周面同士の偏心量に相当する分だけ偏心させても、同じ作用・効果を得られる。
【００３１】
一方、請求項１４に記載した発明の構造によれば、請求項９、１１に記載した発明の構造よりも多少構造が複雑になるが、各ピストンの先端面と各シリンダ孔の奥端面との間に圧縮ばねを設ける必要がなくなる。即ち、これら各ピストンが、それぞれの基端部と振れ回りリングとの係合に基づいてハブの径方向に往復移動する。この為、上記各圧縮ばねが不要になって、空気を圧縮すべく、上記各ピストンを上記各シリンダ孔に押し込む際に要する力が、これら各圧縮ばねの弾力分だけ小さくて済む。この結果、エアコンプレッサを駆動する為に要する力が小さくて済み、上記ハブの回転に対する抵抗を低く抑えられる。
尚、この様な請求項１４に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項１５に記載した発明の構造を採用すれば、比較的簡単な構成で、上記エアコンプレッサを駆動する為に要する力が小さくて済むと言った作用・効果を得られる。
【００３２】
尚、請求項７〜１６に記載した発明の構造は、シリンダブロックをハブの内端部に、このハブと同心に固定する為、従動輪（ＦＦ車の後輪、ＦＲ車、ＲＲ車の前輪）用として適切な構造である。この為、請求項９〜１５に記載した発明の様に、カバーを設ける場合には、請求項１６に記載した様に、このカバーにより外輪の軸方向内端開口部全体を塞ぐ事が、車輪支持用転がり軸受ユニット内部への異物侵入防止の為に適切である。この為、請求項１６に記載した様に、上記カバーの一部に取り入れ口を設けると共に、この取り入れ口に、エアフィルタとベンチレータとの少なくとも一方の部材を設ける事が、エアコンプレッサへの空気取り入れと上記異物侵入防止との両立の面から適切である。
【００３３】
一方、請求項１７に記載した発明は、各シリンダ筒をハブの径方向に対し角度を持たせた（接線方向若しくは接線方向に近い）状態で支持固定する為、上記各シリンダ筒の内径側に、等速ジョイントの駆動軸を配置できる。この為、駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車、ＲＲ車の後輪、４ＷＤ車の全輪）用として適切な構造である。
この様な請求項１７に記載した発明を実施する場合に、請求項１９、２０に記載した発明の構造の様に、第一〜第三のリンク腕により、第一、第二のリンク腕を伸縮させるトグル機構を構成し、このトグル機構により各ピストンを往復移動させれば、これら各ピストンを往復移動させる方向に加わる力を大きくできる。
この結果、送り出し通路を通じて取り出す圧縮空気の圧力を高くする事が可能になる。ハブが１回転する間に得られる圧縮空気の質量（圧力×吐出流量）を同じとした場合、圧力が高くなる分、吐出流量を少なくできる。そして、この吐出流量を少なくできる事で、各シリンダ筒と各ピストンとにより構成する、各エアコンプレッサ素子の小型化、延てはエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットの軽量化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
［実施の形態の第１例］
図１〜４は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例のエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットは、車輪支持用転がり軸受ユニット１の軸方向内端部（軸方向に関して内とは、懸架装置への組み付け状態で車体の幅方向中央寄りとなる側を言い、図１、６、７、１１、１３、１５、１７、２２の右側。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）に、ロータリ式のエアコンプレッサ２を組み込んで成る。このうちの車輪支持用転がり軸受ユニット１は、外輪３と、ハブ４と、複数の転動体５、５とを備える。このうちの外輪３は、内周面に複列の外輪軌道６、６を設け、外周面は単なる円筒面状としている。この様な外輪３は、使用状態で、懸架装置を構成するナックル７の支持孔８に内嵌された状態で回転せず、且つ、鍔部と止め輪とにより軸方向両側から挟持されて、軸方向の位置決めを図られる。
【００３５】
又、上記ハブ４は、ハブ本体９に１対の内輪１０ａ、１０ｂを外嵌固定して成るもので、外周面の軸方向外端部（軸方向に関して外とは、懸架装置への組み付け状態で車体の幅方向外寄りとなる側を言い、図１、６、７、１１、１３、１５、１７、２２の左側。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）に結合フランジ１１を、同じく中間部及び軸方向内端部に複列の内輪軌道１２、１２を、それぞれ設けている。この様なハブ４は、使用状態で上記結合フランジ１１に車輪を結合固定し、この車輪と共に回転する。本例の場合には、上記車輪支持用転がり軸受ユニット１が駆動輪用である為、上記ハブ本体９の中心部にスプライン孔１３を形成し、このスプライン孔１３に、等速ジョイント１４に付属のスプライン軸１５を挿通している。そして、このスプライン軸１５の先端部に螺合したナット１６と、上記等速ジョイント１４の基端部に設けたハウジング１７との間で、上記ハブ４を軸方向両側から挟持している。又、上記各転動体５、５は、上記両外輪軌道６、６と上記両内輪軌道１２、１２との間に、各列毎に複数個ずつ、転動自在に設けられている。更に、上記結合フランジ１１には、使用状態で、ディスクロータ等の制動用回転体１８と車輪を構成するホイール１９とを結合固定する。この様なハブ４の内部には、前記エアコンプレッサ２から吐出された圧縮空気を上記車輪に向けて送る為の給気通路２０を設けている。この給気通路２０が、特許請求の範囲に記載した送り出し通路の一部となる。
【００３６】
上記外輪３の内周面と上記ハブ４の外周面との間に存在し、上記各転動体５、５を設置した軸受空間２１の両端開口部のうち、軸方向外端開口部はシールリング２２により、軸方向内端開口部は上記エアコンプレッサ２により、それぞれ塞いでいる。そして、上記軸受空間２１に封入されたグリースの漏洩防止と、外部空間に存在する異物の進入防止と、この軸受空間２１内に送り込まれた圧縮空気の漏洩防止とを図っている。上記シールリング２２は、車輪支持用転がり軸受ユニット１のシール用に一般的に使用される、組み合わせシールリングである。又、上記エアコンプレッサ２は、円環状に造られて、上記軸受空間２１の軸方向内端開口部を塞ぐと共に、前記ナックル７内に設けられて外部空間に通じる吸気通路２３から取り入れた空気を圧縮し、この圧縮空気を、上記軸受空間２１を通じて上記給気通路２０内に送り込む様にしている。尚、上記吸気通路２３の上流端部には、異物を除去する為のフィルタを設けている。
【００３７】
この様なエアコンプレッサ２は、上記外輪３の軸方向内端部に内嵌固定されて回転しないケース２４と、軸方向内側の内輪１０ｂの軸方向内端部に外嵌固定されてこの内輪１０ｂと共に回転するロータ２５とを備える。このうちのケース２４は、ステンレス鋼板等の耐食性を有する金属板を曲げ形成する事により、或いは高機能樹脂等の十分な強度を有する高分子材料を射出成形する事により、全体を円環状としている。この様なケース２４は、円筒部２６と、この円筒部２６の軸方向両端から径方向内方に直角に折れ曲がった１対の円輪部２７ａ、２７ｂとを備え、内径側が開口した断面形状を有し、上記円筒部２６を上記外輪３の軸方向内端部に、締り嵌めで内嵌固定している。
【００３８】
これに対して、上記ロータ２５は、真鍮等の銅系合金、高機能樹脂等の、上記ケース２４を構成する材料に対し滑り易い材料により、断面矩形で全体を円環状に形成している。上記ロータ２５の外周面の中心軸と内周面の中心軸とは、互いに平行であるが偏心している。従って、このロータ２５の径方向に関する厚さは、円周方向に関して漸次変化している。この様なロータ２５は、上記軸方向内側の内輪１０ｂの軸方向内端部に、締り嵌めで外嵌されている。又、この状態で、上記ケース２４を構成する１対の円輪部２７ａ、２７ｂの内側面と上記ロータ２５の軸方向両側面とが、気密に摺接している。従って、これら両円輪部２５ａ、２５ｂのうちの少なくとも一方の円輪部は、上記ロータ２５を内径側に収納した後、曲げ加工、或は射出成形する。又、このロータ２５の外周面と上記円筒部２６の内周面とは、このロータ２５の径方向に関する肉厚が最も大きくなった部分で、摺接若しくは近接対向している。
【００３９】
又、上記外輪３の軸方向内端寄りで、前記ナックル７の吸気通路２３の下流端開口部に整合する部分に吸気孔２８を、上記外輪３を径方向に貫通する状態で形成している。そして、上記ケース２４を構成する円筒部２６の一部で上記吸気孔２８に整合する部分に、吸気ポート２９を形成し、この円筒部２６の内周面のうちでこの吸気ポート２９部分に、リード弁式等の吸気側逆止弁３０を設けている。この吸気側逆止弁３０は、この吸気ポート２９を通じて上記ケース２４内に空気を吸引する際に開くが、このケース２４内の圧力が上昇した状態では上記吸気ポート２９を閉じる。一方、上記両円輪部２７ａ、２７ｂのうち、前記軸受空間２１に対向する軸方向外側の円輪部２７ａの一部で、円周方向に関する位相が（前進状態で、ロータ２５の回転方向後側に）上記吸気ポート２９と少しだけずれた位置に、吐出ポート３１を設けている。そして、上記円輪部２７ａの軸方向外側面部分でこの吐出ポート３１部分に、リード弁式等の吐出側逆止弁３２を設けている。この吐出側逆止弁３２は、この吐出ポート３１を通じて上記ケース２４内の空気を吐出する際に開くが、このケース２４内の圧力が低い状態では上記吐出ポート３１を閉じる。尚、上記図１〜４（及び後述する図５〜７、１０〜１２）に於いて、上記吸気側逆止弁３０（３０ａ）及び上記吐出側逆止弁３２の厚さは、実際の場合よりも厚く描いている。又、実際の場合にリードは、適宜凹部内に沈入自在として、ロータ等との干渉を防止する。
【００４０】
上記ケース２４の内面と上記ロータ２５の外周面とにより仕切られる空気圧縮用空間３３の一部で、上記吸気ポート２９と上記吐出ポート３１との間部分に、ベーン３４を設置している。このベーン３４は、上記ケース２４を構成する円筒部２６の一部に、この円筒部２６の全幅に亙り形成したスリット状の通孔３５に、上記ケース２４及び上記ロータ２５の径方向の変位を可能に挿通している。そして、ばね３６により上記ベーン３４に、これらケース２４及びロータ２５の径方向内方に向く弾力を付与している。従って、上記ベーン３４の先端縁はこのロータ２５の外周面に弾性的に摺接し、このベーン３４の両側縁は上記両円輪部２７ａ、２７ｂの内側面と摺接若しくは近接対向する。この様にして上記ベーン３４が、上記ロータ２５の回転方向の位相に関係なく、上記両ポート２９、３１同士を遮断する様に構成している。尚、上記ベーン３４の移動及び上記ばね３６の設置を可能にする為に、必要に応じて、上記円筒部２６を厚肉にしたり、前記外輪３の一部に切り欠きを形成する事もできる。
【００４１】
上述の様なエアコンプレッサ２を組み込んだエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットの運転時には、前記ハブ４の回転に伴って上記ロータ２５が、上記ケース２４の内側で回転する。この回転に伴って、このロータ２５の外周面と上記円筒部２６の内周面とが摺接若しくは近接している部分（図３のＡ部）が、円周方向に移動する。そして、前記空気圧縮用空間３３のうちで上記吸気ポート２９に対向している部分の容積が増大する過程で、この吸気ポート２９から空気を吸引する。又、上記空気圧縮用空間３３のうちで上記吐出ポート３１に対向している部分の容積が減少する過程で、この吐出ポート３１から前記軸受空間２１内に圧縮空気を吐出する。この軸受空間２１内に吐出された圧縮空気は、前記給気通路２０、及び、この給気通路２０の下流端にその上流端を接続した給気チューブ３７を通じて、前記車輪を構成するタイヤ内に送り込む。この為、上記給気チューブ３７の途中等に、適宜の圧力調整機構を組み込めば、上記タイヤ内の空気圧を調整できる。
【００４２】
［実施の形態の第２例］
図５は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、ハブ４を構成する内輪１０ｂの外周面とロータ２５の内周面との間に、偏心リング３８を設けている。この偏心リング３８は、このロータ２５と同様に、断面矩形で全体を円環状としており、外周面の中心軸と内周面の中心軸とは、互いに平行であるが偏心している。上記偏心リング３８の内外両周面同士の偏心量は、上記ロータ２５の内外両周面同士の偏心量と同じとしている。又、このロータ２５の内周面と上記偏心リング３８の外周面との間には、超音波モータの如く、ピエゾ素子等の振動体により、この偏心リング３８に対し上記ロータ２５を回転駆動する為の駆動機構を設けている。
【００４３】
この様な本例の場合には、図５の（Ａ）に示す様に、上記ロータ２５と上記偏心リング３８との偏心方向を一致させれば、上記ハブ４に対する上記ロータ２５の外周面の偏心量が最大となり、圧縮空気の吐出量が多くなる。これに対して、図５の（Ｂ）に示す様に、上記ロータ２５と上記偏心リング３８との偏心方向を１８０度異ならせれば、上記ハブ４に対するこのロータ２５の外周面の偏心量がゼロとなり、圧縮空気の吐出を停止して、このハブ４の回転に対する抵抗を抑えられる。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。
【００４４】
［実施の形態の第３例］
図６は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、前述した実施の形態の第１例及び上述した第２例の場合とは逆に、内輪相当部材を静止側軌道輪としている。又、車輪支持用転がり軸受ユニット１ａにより回転自在に支持する車輪は、従動輪としている。この為に本例の場合には、懸架装置を構成するナックル７ａの一部に設けた軸部３９に１対の内輪１０ａ、１０ｂを外嵌して、ナット１６により抑え付けている。そして、これら両内輪１０ａ、１０ｂの周囲に、外輪相当部材であって、車輪を構成するホイール１９及び制動用回転体１８と共に回転するハブ４ａを、複数個の転動体５、５を介して、回転自在に支持している。
【００４５】
この様な本例の場合には、エアコンプレッサ２ａの構造を、上記第１〜２例とは、径方向に関して、内外逆に構成している。即ち、静止側軌道輪の一部を構成する、軸方向内側の内輪１０ｂの軸方向内端部外周面に、径方向外側が開口したケース２４ａを、締り嵌めで外嵌固定している。このケース２４ａの吸気ポート２９と上記ナックル７ａ内の吸気通路２３の下流端とは、接続管４１により接続している。又、上記ハブ４ａの軸方向内端部内周面に、ロータ２５ａを締り嵌めにより内嵌固定している。更に、このハブ４ａの軸方向外端開口部はキャップ４０により気密に塞いでおり、このキャップ４０に、給気チューブ３７の上流端を接続して、上記ハブ４ａ内に吐出された圧縮空気を、上記車輪を構成するタイヤ内に送り込み自在としている。尚、吸気側逆止弁３０を構成するリードは、上記ケース２４ａの内側面に形成した、図示しない凹部内に沈入する様にして、このリードと上記ロータ２５ａとの干渉を防止する。或は、上記吸気通路２３の途中に、ボール弁式等の、吸気側逆止弁を設けても良い。その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。
【００４６】
［実施の形態の第４例]                                                         図７は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、ハブ４ｂを、ハブ本体９ａと１個の内輪１０とにより構成している。軸方向外側の内輪軌道１２は、このハブ本体９ａの軸方向中間部外周面に直接形成している。又、外輪３ａの外周面に、外向フランジ状の取付部４２を形成し、この取付部４２をナックル７ｂに対しボルト止めする事で、上記外輪３ａをこのナックル７ｂに対し支持固定している。又、この外輪３ａの内周面と上記ハブ４ｂの外周面との間の軸受空間２１の軸方向外端部を塞ぐシールリング２２ａの形状を、この外端部に於ける、上記ハブ４ｂの外面形状に応じたものとしている。更に、上記軸受空間２１内の圧縮空気を給気チューブ３７に導く為の給気通路２０ａを、上記ハブ本体９ａ内に設けている。その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。
【００４７】
［実施の形態の第５例］
図８〜９は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、ケース２４の内側に円筒状のスリーブ８５を内嵌固定し、このスリーブ８５の内径側にロータ２５を回転自在に設置している。又、このスリーブ８５の一部に、吸気孔２８（図２参照）に通じる吸気ポート２９ａと、吐出ポート３１ｂとを設けている。ベーン３４ａは、上記スリーブ８５の一部に形成したスリット内に、径方向の変位を自在に嵌装している。
【００４８】
上述の様な本例の構造によれば、外輪３にベーンを嵌装する為の切り欠き（図１〜５参照）を設ける必要がなくなる。これに伴って、このベーンを含むロータリ式のエアコンプレッサ２ｇの構成部材を、上記外輪の内径側に組み付ける以前に、ユニットとして組み立てておけるので、エアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットの組立作業の容易化を図れる。その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
【００４９】
［実施の形態の第６例］
図１０は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合には、ロータ２５ｂを内輪１０ｄの外周面に、金属板を断面略Ｊ字形に曲げ形成して成る、円環状のスリーブ１０２を介して外嵌固定し、ロータリ式のエアコンプレッサ２ｈを構成している。又、このエアコンプレッサ２ｈと軸受空間２１との間にシールリング１０３を設けて、このエアコンプレッサ２ｈから吐出された圧縮空気がこの軸受空間２１内に入り込まない様にしている。この圧縮空気は、上記内輪１０ｄに形成した給気通路２０ｃを通じて、給気チューブ３７（図１参照）に送る様にしている。その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
【００５０】
[実施の形態の第７例］
図１１〜１２は、請求項１、５、６に対応する、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例の場合、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂは、従動輪用で、且つ、内輪回転型である。内輪相当部材であるハブ４ｃは、ハブ本体９ｂと１個の内輪１０とを、このハブ９ｂの軸方向内端部に形成したかしめ部４３により結合固定して成る。又、このハブ４ｃの軸方向内端部と、外輪３ａの軸方向内端部に、この内端開口を塞ぐ状態で嵌合固定したカバー４４の内面との間に、スクロール型のエアコンプレッサ２ｂを設けている。
【００５１】
このエアコンプレッサ２ｂは、蒸気圧縮式冷凍機用コンプレッサ等として従来から知られているスクロール型のコンプレッサと同様の構造で、上記カバー４４の内面に固定された、静止側スクロール部材４５と、上記ハブ４ｃの軸方向端面に固定されてこのハブ４ｃと共に回転する回転側スクロール部材４６と、これら両スクロール部材４５、４６を設置した部分と他の部分とを仕切る仕切板４７とを備える。
【００５２】
上記回転側スクロール部材４６は、この仕切板４７の軸方向内側面に固定されており、この仕切板４７と、この仕切板４７の軸方向外側面中央部に固定した給気ブロック７８とを介して、上記ハブ４ｃの軸方向内端部に固定している。上記仕切板４７の外周縁は、上記カバー４４を構成する円筒部４８の内周面に、摺接若しくは近接対向している。又、このカバー４４の円筒部４８の直径方向反対側２個所位置には、外気をこのカバー４４内に吸引する場合にのみ開く、（ボール弁式等の）給気側逆止弁３０ａ、３０ａを設けている。更に、上記仕切板４７の中心部には吐出ポート３１を設け、上記両スクロール部材４５、４６の相対的螺旋運動に伴って圧縮された空気を、上記給気ブロック７８及び上記ハブ本体９ｂの中心部に設けた給気通路２０ｂを介して、給気チューブ３７に送り出す様にしている。
【００５３】
上記ハブ４ｃが回転すると、上記両給気側逆止弁３０ａ、３０ａを通じて上記カバー４４内に吸引され、上記両スクロール部材４５、４６と、上記カバー４４の底板部４９と、上記仕切板４７との間で、図１２に斜線で示した三日月型の空間に閉じ込められた空気は、同図の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）→（ｆ）→（ａ）の順番で圧縮されつつ、上記吐出ポート３１に向けて、径方向中央部に送られる。その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第４例の場合と同様であるから、重複する説明は省略する。
【００５４】
［実施の形態の第８例］
図１３〜１４は、請求項１、７〜１０に対応する、本発明の実施の形態の第８例を示している。本例のエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットは、車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃの軸方向内端部に、往復ピストン式のエアコンプレッサ２ｃを組み込んで成る。このうちの車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃの構成は、基本的には、上述の図１１に示した実施の形態の第７例の場合と同様である。
【００５５】
一方、上記エアコンプレッサ２ｃは、ハブ４ｃの軸方向内端部に結合固定されたシリンダブロック５０を含んで構成している。このシリンダブロック５０は、軸方向外半部に設けた円柱部５１を、ハブ本体９ｂの軸方向内端部に形成した円孔５２に締り嵌めで内嵌する事により、上記ハブ４ｃと同心に結合固定している。この様なシリンダブロック５０の軸方向中間部で上記ハブ本体９ｂの軸方向内端面よりも軸方向内方に突出した部分には、複数の（例えば３〜６個程度の）シリンダ孔５３、５３を、円周方向に関して等間隔に形成している。そして、これら各シリンダ孔５３、５３内にそれぞれピストン５４、５４を、これら各シリンダ孔５３、５３及び各ピストン５４、５４の軸方向（上記ハブ４ｃ及び上記シリンダブロック５０の径方向）に関する変位を可能に、気密に嵌装している。尚、上記各ピストン５４、５４の変位量（ストローク）を確保する為に、上記シリンダブロック５０の軸方向中間部で上記各シリンダ孔５３、５３を形成した部分の外径を大きくするか、或いはこれら各シリンダ孔５３、５３の周囲部分を部分的に径方向外方に突出させる事で、これら各シリンダ孔５３、５３の軸方向寸法（深さ）を確保している。
【００５６】
又、上記シリンダブロック５０内には、上記各シリンダ孔５３、５３と同数の吸気通路５５、５５と、送り出し通路５６とを設けている。又、この送り出し通路５６の上流側部分は、上記各シリンダ孔５３、５３と同数に分岐した、分岐通路５７、５７としている。そして、上記各吸気通路５５、５５の途中に吸気側逆止弁５８、５８を、これら各吸気通路５５、５５に対し直列に設け、外部空間から上記各シリンダ孔５３、５３に向けてのみ空気を流通させる様にしている。一方、上記各分岐通路５７、５７の途中には吐出側逆止弁５９、５９を、これら各分岐通路５７、５７に対し直列に設け、上記各シリンダ孔５３、５３から次述する吐出ポート６０に向けてのみ、圧縮空気を流通させる様にしている。上記各吸気通路５５、５５の下流端と、上記各分岐通路５７、５７の上流端とは、それぞれ、上記各シリンダ孔５３、５３の奥部で、上記各ピストン５４、５４が、最もこれら各シリンダ孔５３、５３の奥に迄移動した状態でも、これら各ピストン５４、５４により塞がれない部分に開口している。更に、上記送り出し通路５６の下流端は、前記ハブ本体９ｂの中心部にこのハブ本体９ｂを軸方向に貫通する状態で設けた、給気通路６１の上流端に通じている。この給気通路６１の下流端となる、上記ハブ本体９ｂの軸方向外端側開口は、上記吐出ポート６０となっている。本例のエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットの使用状態では、上記吐出ポート６０に、タイヤ内部に通じる給気チューブ３７の一端を接続する。
【００５７】
前記エアコンプレッサ２ｃは、上記各ピストン５４、５４を上記各シリンダ孔５３、５３内で、上記シリンダブロック５０の径方向に往復移動させる事により、上記吐出ポート６０から圧縮空気を吐出する様にしている。この圧縮空気を吐出させるべく、上記各ピストン５４、５４を往復移動させる為のピストン駆動装置６２のうち、これら各ピストン５４、５４を上記シリンダブロック５０の径方向内方に移動させる為の押圧機構は、前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃを構成する外輪３ａの軸方向内端開口部を塞いだカバー６３の一部に設けた円筒部６４の内周面と、上記各ピストン５４、５４の基端面（上記シリンダブロック５０の径方向に関して外端面）との間に設けている。上記カバー６３は、ステンレス鋼板、亜鉛メッキ鋼板等の、耐食性及び十分な剛性を有する金属板に、絞り加工等の塑性加工を施して鉢状に形成して成るもので、外周縁部に上記外輪３ａの軸方向内端部に締り嵌めで外嵌される外径側円筒部６５を、中央部に底板部６６を、それぞれ設けている。上記円筒部６４は、これら外径側円筒部６５と底板部６６との間に設けられており、この外径側円筒部６５に対し偏心している。従って、上記カバー６３を上記外輪３ａの軸方向内端部に嵌合固定した状態で、上記円筒部６４の中心軸はこの外輪３ａの中心軸に対し偏心した状態となる。
【００５８】
上記ピストン駆動装置６２のうちの押圧機構は、上述の様な円筒部６４の内周面と上記各ピストン５４、５４の基端面との間に、この円筒部６４の内周面の側（径方向外側）から順番に、ラジアルニードル軸受６７と滑り軸受６８とを配置する事で構成している。このうちのラジアルニードル軸受６７は、上記円筒部６４の内周面と、この円筒部６４の内径側にこの円筒部６４と同心に配置した円筒状の内輪６９の外周面との間に、多数のニードル７０、７０を配置する事で構成している。この内輪６９が、請求項１０に記載した円筒部材に対応する。尚、本例の場合には、上記円筒部６４の内周面に、円筒状の外輪レース７１を添設している。又、上記滑り軸受６８は、上記ラジアルニードル軸受６７の内輪６９の内周面と、上記各ピストン５４、５４の基端面との間に設けている。この様な滑り軸受６８は、銅若しくは銅系合金等、自己潤滑性を有する非鉄系の金属、含油メタル、或いは高機能樹脂等の耐圧縮性を有する合成樹脂により造られている。この様な滑り軸受６８は、何れも鋼製である上記内輪６９の内周面と上記各ピストン５４、５４の基端面とが直接当接する事を防止して、当接部にフレッチング摩耗が生じる事を防止する。上記内輪６９と上記各ピストン５４、５４とを大きく滑らせる事を意図したものではない。一方、これら各ピストン５４、５４の先端面（前記シリンダブロック５０の径方向に関して内端面）と前記各シリンダ孔５３、５３の奥端面との間には圧縮ばね７２、７２を設けて、上記各ピストン５４、５４に、これら各シリンダ孔５３、５３から抜け出る方向の（前記シリンダブロック５０の径方向外方に向いた）弾力を付与している。
【００５９】
上述の様な構成を有する上記ピストン駆動装置６２は、次の様に作用して、前記ハブ４ｃの回転に伴って、上記各ピストン５４、５４を上記各シリンダ孔５３、５３内で往復移動させる。
自動車の走行に伴って上記ハブ４ｃと共に上記シリンダブロック５０が回転すると、このシリンダブロック５０に形成した上記各シリンダ孔５３、５３に内嵌した、上記各ピストン５４、５４が、上記ラジアルニードル軸受６７の内輪６９と共に回転する。尚、前述の説明から明らかな通り、この内輪６９の回転と上記各ピストン５４、５４の回転とは、完全に同期する必要はない。
【００６０】
何れにしても、上記内輪６９は、前記偏心した円筒部６４の内径側で回転しつつ、上記シリンダブロック５０の径方向に変位する（振れ回る）。そして、上記内輪６９がこのシリンダブロック５０の径方向内側に変位する部分で上記各ピストン５４、５４に、上記各シリンダ孔５３、５３に押し込む方向の力が加えられる。これら各ピストン５４、５４には、前記圧縮ばね７２、７２により、上記各シリンダ孔５３、５３から抜け出る方向の弾力を付与されているので、上記シリンダブロック５０の回転に伴う、上記内輪６９の振れ回り運動によって、上記各ピストン５４、５４は、上記各シリンダ孔５３、５３内で、このシリンダブロック５０の径方向に往復移動する。そして、往復移動の結果、前記各吸気通路５５、５５を通じて上記各シリンダ孔５３、５３内に吸引した空気を圧縮してから、前記送り出し通路５６を通じて、前記吐出ポート６０に送り出す。尚、前記カバー６３には、エアフィルタ７３を設置した吸気口を設けて、上記各シリンダ孔５３、５３内に吸引すべき空気を、上記カバー６３内に取り入れられる様にしている。上記吐出ポート６０から吐出される圧縮空気は、前記給気チューブ３７を通じて前記タイヤ内部に送り込み、このタイヤの空気圧を上昇させる。
【００６１】
前述の様に構成し、上述の様に作用する本例のエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットは、小型に構成できて、前記ハブ４ｃの回転に対する抵抗を、バランス良く、しかも低く抑える事ができ、且つ、自動車の走行速度に拘らず、十分な圧力を有する圧縮空気を得られる。
即ち、本例の構造は、複数のシリンダ孔５３、５３を、円周方向等間隔複数個所に設けている。この為、これら各シリンダ孔５３、５３の個々の容量を小さくしても、これら各シリンダ孔５３、５３全体としての容量を大きくして、上記ハブ４ｃが１回転する間に得られる圧縮空気の量を確保できる。
又、各シリンダ孔５３、５３の奥部に存在する圧縮空気の圧力が高くなり、当該シリンダ孔５３、５３に嵌装した各ピストン５４、５４をそれぞれの軸方向に変位させる為に要する力が大きくなる瞬間は、上記ハブ４ｃの回転方向に関して、個々のシリンダ孔５３、５３毎にずれる。この為、このハブ４ｃの回転に対する抵抗が、このハブ４ｃの回転方向位置に応じて変動する程度を低く抑える事ができて、この抵抗を、バランス良く、しかも低く抑える事ができる。
【００６２】
しかも、本例の構造は、圧縮空気を往復ピストン式のエアコンプレッサで造り出す。往復ピストン式のエアコンプレッサから吐出される圧縮空気の圧力は、上記各ピストン５４、５４のストロークと、これら各ピストン５４、５４が最も上記各シリンダ孔５３、５３内に押し込まれた状態でこれら各シリンダ孔５３、５３の奥部に存在する空間の容積とにより定まる。言い換えれば、上記ハブ４ｃの回転速度に影響されない。この為、得られる圧縮空気の圧力が、このハブ４ｃの回転速度が変化した場合でも一定となり、圧力の安定した圧縮空気を得られる。
【００６３】
又、個々のシリンダ孔５３、５３は小型である為、これら各シリンダ孔５３、５３を前記シリンダブロック５０に効率良く配置し、このシリンダブロック５０を前記車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃに付属のカバー６３の内部の、限られた空間に組み込む為の設計が容易になる。この為、小型且つ軽量のエアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットを実現できる。
エアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニットは、懸架装置を構成するばねよりも路面側に存在する、所謂ばね下荷重になり、少しの重量増大も、乗り心地、走行安定性を中心とする、自動車の走行性能を低下させる。この為、軽量に構成する事は、この走行性能の確保の面から有利になる。
【００６４】
又、本例の場合には、前記吸気側、吐出側各逆止弁５８、５９を、上記各シリンダ孔５３、５３毎に独立した吸気通路５５、５５及び分岐通路５７、５７に設けているので、往復ピストン式のエアコンプレッサとしての機能を確保しつつ、上記各逆止弁５８、５９の設置の自由度を向上させる事ができる。この為、エアコンプレッサ付車輪支持用転がり軸受ユニット全体としての小型・軽量化を図り易くなる。
更に、本例の構造によれば、簡単な構造で圧縮空気を得られ、しかも、上記ハブ４ｃの回転に伴って相対変位する部分の抵抗を低く抑えて、このハブ４ｃの回転に対する抵抗を低く抑えられる。
【００６５】
［実施の形態の第９例］
図１５〜１６は、請求項１、７、８、１１、１２に対応する、本発明の実施の形態の第９例を示している。本例の場合には、往復ピストン式のエアコンプレッサ２ｄを構成する複数のピストン５４、５４のストロークを調節可能にする事で、このエアコンプレッサ２ｄを可変容量式としている。この為に本例の場合には、外輪３ａの軸方向内端開口部を塞ぐカバー６３ａの一部に設けた円筒部６４ａを、この外輪３ａ及びシリンダブロック５０と同心としている。そして、この円筒部６４ａの内周面と上記各ピストン５４、５４の基端面（シリンダブロック５０の径方向に関して外端面）との間に、この円筒部６４ａの内周面の側から順番に（このシリンダブロック５０の径方向外側から内側に向けて）、外径側偏心リング７４と、内径側偏心リング７５と、ラジアルニードル軸受６７と、滑り軸受６８とを配置している。このラジアルニードル軸受６７は、外径側に配置した外輪レース７１の内周面と内径側に配置した内輪６９の外周面との間に、多数のニードル７０、７０を配置して成る。
【００６６】
又、上記外径側、内径側両偏心リング７４、７５は、高機能樹脂、銅又は銅系合金等の自己潤滑性を有する金属、燒結金属の如き含油メタル等の、必要とする耐圧縮性及び潤滑性を有する材料により全体を円環状に形成している。又、上記外径側、内径側両偏心リング７４、７５はそれぞれ、内周面の中心軸と外周面の中心軸とが不一致で、径方向に関する厚さ寸法が、円周方向に関して漸次変化している。内外両周面の中心軸同士の偏心量は、上記外径側、内径側両偏心リング７４、７５同士の間で互いに等しい。又、このうちの外径側偏心リング７４の内径は、この内径側偏心リング７５の外径と実質的に同じであり、この内径側偏心リング７５は上記外径側偏心リング７４の内径側に、がたつきなく、回転可能に内嵌している。又、これら外径側、内径側両偏心リング７４、７５のうちの外径側偏心リング７４は、上記円筒部６４ａに内嵌固定された状態で回転しない。
【００６７】
一方、上記内径側偏心リング７５の軸方向外端部は上記外径側偏心リング７４の軸方向外端面よりも軸方向外方に突出させており、この突出した部分に従動歯を、少なくとも軸方向外端面のうちで半周を少し上回る範囲に形成している。そして、この従動歯と、前記カバー６３ａに固定した駆動モータ（図示省略）の出力軸に固定した駆動歯車とを噛合させて、上記内径側偏心リング７５を、少なくとも１／２回転させられる様にしている。即ち、この内径側偏心リング７５を、その径方向に関する厚さの分布を、上記外径側偏心リング７４と一致する状態と、１８０度異なる状態との間で、調節可能としている。これら両偏心リング７４、７５の厚さの分布を一致させる（両偏心リング７４、７５の厚さが最も大きくなった部分を一致させる）と、このうちの内径側偏心リング７５の内周面の、上記円筒部６４ａに対する偏心量が最大となる。これに対して、これら両偏心リング７４、７５の厚さの分布を１８０度異ならせる（外径側偏心リング７４の厚さが最も大きくなった部分と、内径側偏心リング７５の厚さが最も小さくなった部分とを一致させる）と、このうちの内径側偏心リング７５の内周面と上記円筒部６４ａとが同心になる。尚、これら両偏心リング７４、７５の周面同士の間に、ピエゾ素子（環状シート）を含んで構成する、超音波モータを設けて、これら両偏心リング７４、７５同士の位相を調節する事もできる。
【００６８】
前記エアコンプレッサ２ｄが吐出ポート６０から圧縮空気を吐出する際の、ピストン駆動装置６２ａの基本的作用は、前述した実施の形態の第８例の場合と同様である。即ち、上記エアコンプレッサ２ｄを構成する複数のピストン５４、５４は、前記ラジアルニードル軸受６７を構成する内輪６９の径方向変位に基づいて、各シリンダ孔５３、５３内でストロークする。又、この様にして行なわれる、上記各ピストン５４、５４のストローク量（軸方向移動量）は、上記内径側偏心リング７５の内周面の上記円筒部６４ａに対する偏心量に比例する（偏心量の２倍となる）。従って、上記内径側偏心リング７５を回転させて、上記円筒部６４ａの中心軸（シリンダブロック５０の中心軸と同じ）に対する、上記内径側偏心リング７５の内周面の中心軸の偏心量を調節すれば、ハブ４ｃが１回転する間に、上記エアコンプレッサ２ｄが上記吐出ポート６０から吐出する圧縮空気の量を調節できる。この際、上記両偏心リング７４、７５の厚さの分布を一致させれば吐出量が最大となり、これら両偏心リング７４、７５の厚さの分布を１８０度異ならせれば吐出量が最小（ゼロ）になる。
【００６９】
この様な本例の構造を使用する場合には、例えば、上記吐出ポート６０に接続した給気チューブ３７の途中に、アキュムレータ７６と圧力スイッチ７７とを設ける。そして、この圧力スイッチ７７の測定信号に基づいて、上記駆動モータにより、上記内径側偏心リング７５の回転方向の位相を調節し、上記吐出量を変更する。例えば、上記測定信号に基づいて、タイヤ内の空気圧が十分であると判定される場合には、上記吐出量を最小とし、上記エアコンプレッサ２ｄを回転駆動する為のトルクを小さく（極力ゼロに近く）する。これに対して、上記タイヤ内の空気圧が不十分であると判定される場合には、上記吐出量を多くする。容量を可変とする為の構造以外の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第８例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００７０】
［実施の形態の第１０例］
図１７〜２１は、請求項１、７、８、１４〜１６に対応する、本発明の実施の形態の第１０例を示している。本例の場合には、前述した実施の形態の第８例の場合と同様に、外輪３ａの軸方向内端部に固定されてこの外輪３ａの軸方向内端開口部を塞ぐカバー６３の一部で、この外輪３ａの軸方向内端面の軸方向内側に隣接する部分に、この外輪３ａ及びシリンダブロック５０に対し偏心した円筒部６４を設けている。特に、本例の場合には、ピストン駆動装置６２ｂを構成する為に、この円筒部６４の内径側に振れ回りリング７９を、ラジアルニードル軸受８０を介して、回転自在に、且つ、この振れ回りリング７９の中心軸と上記シリンダブロック５０の中心軸とを平行にした状態で支持している。そして、上記振れ回りリング７９の一部に各ピストン５４ａ、５４ａの基端部を、この振れ回りリング７９の径方向に関する変位を実質的に阻止した状態で、周方向に関する変位を可能に係合させている。
【００７１】
この為に本例の場合には、上記振れ回りリング７９を、前述の実施の形態の第１〜２例及び第４例のケース２４（図１、２、５、７参照）と同様に、内径側が開口した断面形状とし、この振れ回りリング７９の内周面の軸方向両端部に、それぞれが内向フランジ状の支持板部８１、８１を形成している。そして、これら両支持板部８１、８１の一部で上記各ピストン５４ａ、５４ａの基端側（上記シリンダブロック５０の径方向外端側）に位置して互いに整合する部分に、長孔８２、８２を形成している。これら各長孔８２、８２は、上記振れ回りリング７９と同心で、この振れ回りリング７９の周方向に長い。又、これら各長孔８２、８２の長さは、上記外輪３ａ及びシリンダブロック５０に対する上記円筒部６４の偏心量の２倍（上記各ピストン５４ａ、５４ａのストローク）よりも少し（次述する各ピン８３、８３の中間部の外径分以上）長くしている。
【００７２】
一方、上記各ピストン５４ａ、５４ａの基端部には、上記両支持板部８１、８１同士の間に緩く挿入自在な結合板部８４、８４を形成している。そして、これら各結合板部８４、８４を貫通する状態で設けた各ピン８３、８３の両端部を、上記各長孔８２、８２に、これら各長孔８２、８２の長さ方向の変位を可能に遊合させている。尚、本例の場合、エアコンプレッサ２ｅの運転時に上記各ピン８３、８３は、上記各長孔８２、８２に沿って、上記振れ回りリング７９の円周方向に往復移動する。従って、この振れ回りリング７９と上記各ピン８３、８３とは、鋼と銅系合金との組み合わせにする等、潤滑性を考慮した組み合わせにするか、何れかの表面に、ＤＬＣの如き、優れた耐摩耗性を有する潤滑性被膜を形成する事が好ましい。
【００７３】
上述の様に構成する本例の構造の場合、自動車の走行に伴ってハブ４ｃと共に上記シリンダブロック５０が回転すると、上記振れ回りリング７９が、上記各ピストン５４ａ、５４ａと共に回転しつつ、前記円筒部６４に倣って径方向に変位する。そして、上記各ピン８３、８３を介して上記各ピストン５４ａ、５４ａが、上記シリンダブロック５０の径方向に変位させられて、シリンダ孔５３、５３内で往復移動する。この結果、前述した実施の形態の第８〜９例の場合と同様に、各吸気通路５５、５５から吸引した空気を上記各シリンダ孔５３、５３内で圧縮してから、分岐通路５７、５７、給気通路６１を通じて、吐出ポート６０に送り出す。
【００７４】
上述の様にして行なう圧縮空気の送り出しの際、上記振れ回りリング７９と上記シリンダブロック５０とは、同一角速度で回転しつつ、互いの中心軸同士の偏心方向が絶えず変化する。又、上記各ピストン５４ａ、５４ａは、上記シリンダブロック５０と共に回転（このシリンダブロック５０の中心軸の周囲を公転）しつつ、このシリンダブロック５０の径方向に変位する。従って、図２０から明らかな通り、上記各ピストン５４ａ、５４ａの基端部に支持した上記各ピン８３、８３と上記振れ回りリング７９との回転方向に関する位相が絶えず変化する。本例の場合には、上記各ピン８３、８３を前記各長孔８２、８２に沿って往復移動させる事により、上記位相変化を吸収する。
【００７５】
尚、本例の場合には、前記カバー６３に設けた吸気口に、図２１に示す様なベンチレータ１０１を設置して、このカバー６３内に、雨水等の異物を除去した空気を取り入れる様にしている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第８例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【００７６】
［実施の形態の第１１例］
図２２〜２５は、請求項１、１７〜２０に対応する、本発明の実施の形態の第１１例を示している。以上に述べた実施の形態の第８〜１０例の構造は、何れも、ハブ４ｃの軸方向内端部にシリンダブロック５０（例えば、図１３参照）を、このハブ４ｃと同心に結合固定する構造を採用している。従って、従動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｃ（図１３、１５、１７参照）に適している反面、駆動輪用としては不適である。この理由は、上記シリンダブロック５０が邪魔になって、ハブと等速ジョイントの駆動軸とを結合できない為である。ハブと等速ジョイント８９の駆動軸とを結合する、図２２に示す様な駆動輪用の車輪支持用転がり軸受１ｄの場合、ハブ４ｄの内端部には、上記駆動軸を通過させる為の空間を残す必要があり、上記シリンダブロック５０を設置する事はできない。
【００７７】
この様な事情に鑑みて本例の場合には、往復ピストン式のエアコンプレッサ２ｆを構成する為に、互いに独立した複数のシリンダ筒８６、８６を、上記ハブ４ｄの軸方向内端部周囲の円周方向等間隔の複数個所に、それぞれの中心軸をこのハブ４ｄの径方向に対し角度を持たせた（接線方向若しくは接線方向に近い）状態で支持固定している。この為に本例の場合には、上記ハブ４ｄを構成するハブ本体９ｃの軸方向内端部で内輪１０ｃの軸方向内端面よりも軸方向内方に突出した部分にシリンダホルダ８７を、締り嵌めにより外嵌固定している。このシリンダホルダ８７は、全体を円環状に形成されたもので、外周面の軸方向両端部に、それぞれが外向フランジ状である、１対の内径側鍔部８８ａ、８８ｂを形成している。上記各シリンダ筒８６、８６は、これら両内径側鍔部８８ａ、８８ｂ同士の間に挟み込む様な状態で、上記シリンダホルダ８７の軸方向中間部周囲に支持固定している。
【００７８】
一方、外輪３ａの軸方向内端部に、円環状のカバー６３ｂの軸方向外端部を、締り嵌めにより外嵌固定している。このカバー６３ｂは、外輪３ａの軸方向内端部内周面と、上記ハブ４ｄに結合固定される等速ジョイント８９の外周面との間の隙間を塞ぐ役目を有する。この為に上記カバー６３ｂの内周縁部には、上記等速ジョイント８９の外周面に摺接する、シールリップ９０を設けている。本例の場合も、前述した実施の形態の第８、１０例の場合と同様に、上述の様なカバー６３ｂの一部で上記外輪３ａの軸方向内端面の軸方向内側に隣接する部分に、この外輪３ａに対し偏心した円筒部６４ｂを設けている。そして、この円筒部６４ｂの内径側に振れ回りリング７９ａを、ラジアルニードル軸受８０ａを介して、回転自在に設けている。この状態で、この振れ回りリング７９ａの中心軸と上記外輪３ａの中心軸とは、互いに平行である。
【００７９】
本例の場合には、上記振れ回りリング７９ａの振れ回り運動により、上記各シリンダ筒８６、８６に気密に嵌装された各ピストン５４ｂ、５４ｂを、トグル機構９１、９１を介して、それぞれの軸方向に往復移動させる様にしている。これら各トグル機構９１、９１を構成する為に、上記各ピストン５４ｂ、５４ｂの基端部（上記各シリンダ筒８６、８６の開口部から突出している側の端部）に第一のリンク腕９２、９２の一端部を、上記外輪３ａ及び上記ハブ４ｄの中心軸と平行な第一の枢軸９３、９３により、揺動変位自在に枢支している。又、上記ハブ４ｄと共に回転する前記シリンダホルダ８７のうち、軸方向外側の内径側鍔部８８ａの軸方向内側面の一部で上記各シリンダ筒８６、８６の開口部と対向する部分に第二のリンク腕９４、９４の一端部を、上記第一の枢軸９３、９３と平行な第二の枢軸９５、９５により、揺動変位自在に枢支している。又、上記第一、第二のリンク腕９２、９４の他端部と第三のリンク腕９６、９６の一端部とを、上記第一、第二の枢軸９３、９５と平行な第三の枢軸９７、９７により、揺動変位自在に結合している。更に、上記第三のリンク腕９６、９６の他端部を、上記振れ回りリング７９ａの内周面軸方向内端部に形成した、内向フランジ状の外径側鍔部９８の軸方向外側面に、上記第一〜第三の枢軸９３、９５、９７と平行な第四の枢軸９９、９９により、揺動変位自在に結合している。
【００８０】
上述の様な、上記振れ回りリング７９ａと上記各トグル機構９１、９１とから成るピストン駆動装置６２ｃは、次の様にして、上記各シリンダ筒８６、８６の回転（ハブ４ｄの中心軸回りの公転）に伴って上記各ピストン５４ｂ、５４ｂを、これら各シリンダ筒８６、８６の軸方向に往復移動させる。
即ち、本例の場合には、自動車の走行に伴って上記ハブ４ｄと共に上記各シリンダ筒８６、８６が公転すると、上記振れ回りリング７９ａが、上記各ピストン５４ｂ、５４ｂと共に回転しつつ、前記円筒部６４ｂに倣って径方向に変位する。そして、上記各第四の枢軸９９、９９が上記各シリンダ筒８６、８６を支持固定したシリンダホルダ８７の径方向に変位させられて、上記各第三のリンク腕９６、９６を介して上記各第三の枢軸９７、９７を、上記シリンダホルダ８７の径方向に変位させる。これら各第三の枢軸９７、９７がこのシリンダホルダ８７の径方向に変位すると、上記第一、第二のリンク腕９２、９４同士の位置関係が図２３、２５の上部に示した直線状態と同じく下部に示した屈曲した状態とを繰り返す。第二の枢軸９５、９５と上記各シリンダ筒８６、８６との位置関係は、上記シリンダホルダ８７の回転に拘らず変化しない。従って、上記第一、第二のリンク腕９２、９４同士の位置関係の変化に伴って、上記各ピストン５４ｂ、５４ｂが上記各シリンダ筒８６、８６内に出入りする。この結果、前述した実施の形態の第８〜１０例の場合と同様に、各吸気通路５５、５５から吸引した空気を上記各シリンダ筒８６、８６内で圧縮してから、分岐通路５７、５７、給気通路６１を通じて、吐出ポート６０に送り出す。
【００８１】
尚、本例の場合には、前記カバー６３ｂに下端部を接続した吸気チューブ１００の上端部にベンチレータ１０１ａを設けている。このベンチレータ１０１ａは、十分上方位置に設置して、自動車が深い水溜まりや川等の水中を走行した場合にも、上記各シリンダ筒８６、８６内に水が取り込まれない様にしている。即ち、本例は、４ＷＤ車の様に、オフロードを走行する場合を考慮して、非圧縮性流体である水が、上記各シリンダ筒８６、８６内に取り込まれる事を防止する様にしている。
吸気通路５５、５５、給気通路６１等の構成及び作用に就いては、基本的には、前述した実施の形態の第８〜１０例と同様であるから、同等部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す半部断面図。
【図２】図１のイ部拡大図。
【図３】一部を省略して示す、図１のロ−ロ断面図。
【図４】図３のハ部拡大図。
【図５】本発明の実施の形態の第２例を、（Ａ）は吐出量を最大とした状態で、（Ｂ）は最小とした状態で、それぞれ示す、図３と同様の図。
【図６】同第３例を示す半部断面図。
【図７】同第４例を示す半部断面図。
【図８】同第５例を示す、図３と同様の図。
【図９】図８のニ部拡大図。
【図１０】本発明の実施の形態の第６例を示す、図２と同様の図。
【図１１】同第７例を示す半部断面図。
【図１２】この第７例に組み込むスクロール式コンプレッサの作用を説明する為、このスクロール式コンプレッサを取り出して図１１の側方から見た模式図。
【図１３】本発明の実施の形態の第８例を示す断面図。
【図１４】図１０の拡大ホ−ホ断面図。
【図１５】本発明の実施の形態の第９例を示す断面図。
【図１６】図１５の拡大ヘ−ヘ断面図。
【図１７】本発明の実施の形態の第１０例を示す断面図。
【図１８】一部を切断して図１７の右方から見た図。
【図１９】エアコンプレッサ部分を取り出して示す拡大断面図。
【図２０】一部を切断して図１９の右方から見た図。
【図２１】図１９の拡大ト−ト断面図。
【図２２】本発明の実施の形態の第１１例を示す断面図。
【図２３】カバーを省略すると共にシリンダ筒を切断した状態で、図２２の右方から見た拡大図。
【図２４】ピストン駆動装置部分を取り出して、図２２と同方向から見た、拡大断面図。
【図２５】一部を省略乃至切断して、図２４の右方から見た図。
【符号の説明】
【００８３】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  車輪支持用転がり軸受ユニット
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ  エアコンプレッサ
３、３ａ  外輪
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  ハブ
５    転動体
６    外輪軌道
７、７ａ、７ｂ  ナックル
８    支持孔
９、９ａ、９ｂ、９ｃ  ハブ本体
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  内輪
１１    結合フランジ
１２    内輪軌道
１３    スプライン孔
１４    等速ジョイント
１５    スプライン軸
１６    ナット
１７    ハウジング
１８    制動用回転体
１９    ホイール
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ  給気通路
２１    軸受空間
２２、２２ａ  シールリング
２３    吸気通路
２４、２４ａ  ケース
２５、２５ａ、２５ｂ  ロータ
２６    円筒部
２７ａ、２７ｂ  円輪部
２８    吸気孔
２９、２９ａ  吸気ポート
３０、３０ａ  吸気側逆止弁
３１、３１ａ、３１ｂ  吐出ポート
３２    吐出側逆止弁
３３    空気圧縮用空間
３４、３４ａ  ベーン
３５    通孔
３６    ばね
３７    給気チューブ
３８    偏心リング
３９    軸部
４０    キャップ
４１    接続管
４２    取付部
４３    かしめ部
４４    カバー
４５    静止側スクロール部材
４６    固定側スクロール部材
４７    仕切板
４８    円筒部
４９    底板部
５０    シリンダブロック
５１    円柱部
５２    円孔
５３    シリンダ孔
５４、５４ａ、５４ｂ  ピストン
５５    吸気通路
５６    送り出し通路
５７    分岐通路
５８    吸気側逆止弁
５９    吐出側逆止弁
６０    吐出ポート
６１    給気通路
６２、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ  ピストン駆動装置
６３、６３ａ、６３ｂ  カバー
６４、６４ａ、６４ｂ  円筒部
６５    外径側円筒部
６６    底板部
６７    ラジアルニードル軸受
６８    滑り軸受
６９    内輪
７０    ニードル
７１    外輪レース
７２    圧縮ばね
７３    エアフィルタ
７４    外径側偏心リング
７５    内径側偏心リング
７６    アキュムレータ
７７    圧力スイッチ
７８    給気ブロック
７９、７９ａ  振れ回りリング
８０、８０ａ  ラジアルニードル軸受
８１    支持板部
８２    長孔
８３    ピン
８４    結合板部
８５    スリーブ
８６    シリンダ筒
８７    シリンダホルダ
８８ａ、８８ｂ  内径側鍔部
８９    等速ジョイント
９０    シールリップ
９１    トグル機構
９２    第一のリンク腕
９３    第一の枢軸
９４    第二のリンク腕
９５    第二の枢軸
９６    第三のリンク腕
９７    第三の枢軸
９８    外径側鍔部
９９    第四の枢軸
１００    吸気チューブ
１０１、１０１ａ  ベンチレータ
１０２    スリーブ
１０３    シールリング
【図１】
2008030723.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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