(57)【要約】  加圧空気を回転空気タイヤへ供給するための装置（１０）が開示される。この装置は、使用時にタイヤとともに回転して、ポンプが起動されると加圧空気をタイヤへ供給するポンプ（４８，５０，５８）を含む。タイヤの圧力損失時にポンプを起動させるためのポンプ駆動システムが設けられている。ポンプ駆動システムは、タイヤに回転接続されている接続ロッド（５２）と、ポンプが作用していない時にロッドとともに回転する偏心部材（３２）とを含む。偏心部材はロッドとの回転を阻止されるとポンプを起動する。ロッドと偏心部材との間の相対回転はポンプを駆動して加圧空気をタイヤへ供給する。回転不能である第１プレート（２６）と、偏心部材とともに回転する第２プレート（３６）とを有する電磁クラッチが設けられている。クラッチが係合されて第２プレート、そして接続ロッドの回転を防止すると、第１プレートが第２プレートへ電磁気的に接続される。
2017500238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧空気を回転空気タイヤへ供給するための装置であって、
（Ａ）使用時に前記タイヤとともに回転して、ポンプが起動される時に加圧空気を前記タイヤへ供給するポンプと、
（Ｂ）前記タイヤの圧力損失時に前記ポンプを起動させるためのポンプ駆動システムであって、
（Ｃ）前記タイヤに回転接続されている第１部分と、
（Ｄ）前記ポンプが作用していない時に前記第１部分とともに回転し、前記第１部分との回転を阻止されると前記ポンプを起動させる第２部分であって、前記第１および第２部分の間の相対回転が前記ポンプを駆動して加圧空気を前記タイヤへ供給する、第２部分と、
（Ｅ）回転不能である第１プレートと、前記第２部分とともに回転する第２プレートとを含む電磁クラッチであって、前記クラッチが係合される時に前記第１プレートが前記第２プレートへ電磁気的に接続されて、前記第１プレートおよび前記第２部分の回転を防止する、電磁クラッチと、
を含むポンプ駆動システムと、
を含む装置。
【請求項２】
前記クラッチがヒステリシスクラッチである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記プレートの一方に支承されているコイルと、電池パックと、前記コイルに電流が流れるように前記電池パックを前記コイルに接続するためのスイッチとを含む、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記プレートの一方に支承されているコイルと、前記プレートの他方に支承されている磁石と、前記磁石に近接している前記コイルの回転が、前記コイルにより構成される閉回路に電流を誘起するように前記コイルを短絡させるためのスイッチとを含む、請求項１または２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両タイヤなど、回転要素の圧力を維持するための内蔵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両タイヤ圧力を維持するための装置は、特許文献１と特許文献２に開示されている。この装置は車両ホイールに装着され、各々が懸架固定カウンターウェイトを含むのに対して装置の他の部分は通常はホイールとともに回転する。車両ホイール上のタイヤが圧力を失うと、装置の一部分が空気式摩擦クラッチによりカウンターウェイトに接続されるため、この部分は固定される。固定されている部分と装置の他の部分との間の相対運動は、タイヤを所望の圧力まで加圧するポンプを駆動するのに使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第７，０１３，９３１号明細書
【特許文献２】ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＩＢ２０１３／０５４７３２号明細書（国際公開第２０１４／００９８２２号パンフレットとして公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような先行装置に対する簡単でコスト効率の高い改良を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、加圧空気を回転空気タイヤへ供給するための装置が設けられ、この装置は、
（Ａ）使用時にタイヤとともに回転して、ポンプが起動される時に加圧空気をタイヤへ供給するポンプと、
（Ｂ）タイヤでの圧力損失時にポンプを起動させるためのポンプ駆動システムであって、
（Ｃ）タイヤに回転接続されている第１部分と、
（Ｄ）ポンプが作用していない時に第１部分とともに回転して、第１部分との回転を阻止されるとポンプを起動させる第２部分であって、第１および第２部分の間の相対回転がポンプを駆動して加圧空気をタイヤへ供給する、第２部分と、
（Ｅ）回転不能である第１プレートと、第２部分とともに回転する第２プレートとを含む電磁クラッチであって、クラッチが係合される時に第１プレートが第２プレートへ電磁気的に接続されて第１プレートおよび第２部分との回転を防止する、電磁クラッチと、
を含むポンプ駆動システムと、
を含む。
【０００６】
クラッチは、好ましくはヒステリシスクラッチである。
【０００７】
一つの形において、プレートの一方によりコイルが支承され、電池パックと、電流がコイルを流れるように電池パックをコイルに接続するためのスイッチとが設けられる。
【０００８】
別の形において、装置は、プレートの一方により支承されるコイルと、プレートの他方により支承される磁石と、磁石に近接しているコイルの回転が、コイルにより構成される閉回路に電流を誘起するようにコイルを短絡させるためのスイッチとを含む。
【０００９】
本発明をより理解するため、そして本発明がどのように実行されるかを示すため、これから添付図面を参照して発明が非限定的な例により説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による装置がホイールのハブに装備された一対の車両ホイールの斜視図である。
【図２】図１の一対のホイールと装置との断面図である。
【図３】図１および２のハブと装置の拡大詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照すると、本発明による装置は、全体として参照番号１０で表され、使用時には圧縮空気の形態の流体を空気タイヤの形態の回転要素へ供給するように示されている。
【００１２】
装置１０は、一対のホイール１４のハブ１２に一体化されたものとして図１および２に示されている。各ホイール１４は、空気タイヤ１８を載せたリム１６を含む。リム１６はホイールナット２０によりハブ１２に装着されている。図の例では、ホイールは駆動されず、例えば大型車両トレーラー用のものである。図１では、別のハブ１２．１が示されている。ハブ１２．１は、ハブ１２と共通軸２２を共有している。
【００１３】
図３を参照すると、ハブ１２は、一対のホイール軸受２４により固定中空軸２２に回転支持されている。軸２２の端部にはネジ山が形成され、ネジ山にステータ２６が装着されることにより、ハブ１２とホイール軸受２４とを軸２２上の所定箇所に保持する。好適な実施形態では、ステータを安定させて正確な軸配向を保証する追加または他の装着手段等を使用して、ステータ２６が軸２２に装着される。軸２２への装着のため、ステータ２６はハブ１２とともに回転せず、ゆえに固定物である。
【００１４】
ポンプ軸２８が軸２２の端部に配置され、ポンプ軸２８のヘッド３０は、軸２２の端部にある凹部の所定位置にステータ２６によって保持される。ポンプ軸２８はホイールに対して外方に、つまり図２および３に示されているようにステータ２６から左へ延在し、軸２２およびステータ２６とともに固定状態にある。偏心部材３２がポンプ軸２８に支持されて、ローラ軸受３４上でポンプ軸を中心に回転する。偏心部材３２はロータ３６を含み、複数の交流発電機コイル３８がロータ３６に支承されている。コイルは、ステータ２６により支承されている複数の交流発電機磁石４０と同じ回転軸線からの径方向距離にある。ハブ１２とホイール１４とが回転すると、ロータ３６もともに回転し、磁石４０に近接している交流発電機コイル３８の移動がコイルに電流を誘起する。電流は、装置１０の電子機器４４へ電力を供給する電池パック４２を充電するのに使用される。
【００１５】
装置１０は、ポンプシリンダスリーブ４８内で往復可能なポンプピストン４６を含み、ポンプピストンシール５０はポンプピストンとシリンダスリーブ４８との間を密封する。ピストン４６は、偏心軸受プレート５６により所定箇所に保持される大端部軸受５４で回転する接続ロッド５２により偏心部材３２に接続されている。ピストン４６と、スリーブ４８と、フォームフィルタ要素６２を含む空気フィルタ６０を含むシリンダヘッド５８との間には、圧縮室が形成される。ピストン４６、シリンダスリーブ４８、シール５０、シリンダヘッド５８等は、圧縮空気をタイヤ１８へ供給するように構成されているポンプを形成する。ポンプピストン４６の接続ロッド５２はポンプ駆動システムの第１部分を形成し、偏心部材３２はポンプ駆動システムの第２部分を形成する。後述するように、ポンプ駆動システムは、タイヤ１８の圧力が所定閾値よりも降下した時にポンプを起動させるように構成されている。
【００１６】
圧力マニホルド６４が設けられ、幾つかの流路、コネクタ等を画定する。三つのソレノイド式空気圧バルブ６６が設けられている。そのうち一つのみが図３に見られる。これらは電子機器４４により制御される。以下の機能説明から明白となるように、クラッチピストンに接続されていないことを除いて、圧力マニホルド６４の動作は、実質的にはＰＣＴ／ＩＢ２０１３／０５４７３２にさらに詳しく説明されている。マニホルドが空洞を画定して、（二つのタイヤ１８からの）二つのタイヤ圧力ホースと、ソレノイドバルブ６６と、二つのシュラダー膨張バルブと、ポンプの圧縮室からマニホルド内の共通空洞までの圧力ポートとを接続すると記すだけで充分である。
【００１７】
図３に示されている付随的特徴の幾つかは、電子機器４４が外部装置と（車両搭載コンピュータ等と）通信するのを可能にするアンテナ６８と、ホイール温度・回転速度センサ７０とを含む。回転速度は、ステータ２６に装着される磁石の回転を検知するホール効果センサを通して判断される。ロータ３６の外側にある装置１０の部分は（シュラダー膨張バルブは別にして）、カバー７２により保護されている。
【００１８】
使用時に、装置１０全体は通常、ポンプ軸２８およびステータ２６は別にして、ホイールハブ１２とともに回転する。偏心部材３２およびロータ３６も、ハブ１２とともに回転する。
【００１９】
タイヤのタイヤ圧力が所定圧力よりも降下する時に、電池パック４２からの直流がコイル３８へ供給されて電磁束を生成する。ステータ２６は、電磁束により生成される磁場の中にあって、ヒステリシス特性のためロータ３６の回転に抵抗するように磁化される。こうしてロータ３６とコイル３８とステータ２６とは、ステータ２６がヒステリシスディスクとして作用することを除いて、ヒステリシス式電磁クラッチとして作用するが、この機能は従来、「ロータ」により実施されるものである。クラッチが係合されると、ロータ３６と偏心部材３２とはもうハブ１２とともに回転せず、ステータ２６とともに固定状態に保たれる。
【００２０】
クラッチの係合により偏心部材３２が固定状態に保たれている間、装置１０の他の部分は回転を継続し、接続ロッド５２の大端部と偏心部材３２との間の相対回転により、接続ロッド５２とポンプピストン４６とがポンプのシリンダスリーブ４８の中で往復する。こうしてポンプが起動され、圧力マニホルド６４を介して膨張前のタイヤ１８へ誘導される圧縮空気を供給する。
【００２１】
タイヤ圧力が所定レベルに達すると、タイヤ圧力がマニホルド６４から切断され、コイル３８への電流が停止し、それによりクラッチが解離して装置１０は通常状態に戻る。
【００２２】
代替的実施形態では、電池パック４２からの電流をコイル３８に流すことによりクラッチを係合させる代わりに、コイルの出力が短絡され、その結果、磁石４０に近接しているコイルの回転はコイルの閉回路に電流を誘起する。これらは回転と反対の磁力を発生させることで、ステータ２６に対してロータ３６を固定状態に保持する。クラッチを解除するため、コイル３８からの出力は簡単に開放される。
【符号の説明】
【００２３】
１０  装置
１２，１２．１  ハブ
１６  リム
１８  空気タイヤ
２０  ホイールナット
２２  固定中空軸
２４  ホイール軸受
２６  ステータ
２８  ポンプ軸
３０  ヘッド
３２  偏心部材
３４  ローラ軸受
３６  ロータ
３８  交流発電機コイル
４０  交流発電機磁石
４２  電池パック
４４  電子機器
４６  ポンプピストン
４８  ポンプシリンダスリーブ
５０  ポンプピストンシール
５２  接続ロッド
５４  大端部軸受
５６  偏心軸受プレート
５８  シリンダヘッド
６０  空気フィルタ
６２  フォームフィルタ要素
６４  圧力マニホルド
６６  空気圧バルブ
６８  アンテナ
７０  センサ
７２  カバー
【図１】
2017500238.tif 000003
【図２】
2017500238.tif 000004
【図３】
2017500238.tif 000005
【国際調査報告】
2017500238.tif 000006
2017500238.tif 000007