(57)【要約】本発明は、ホイールハブに取付け可能な車両用ホイールのタイヤのタイヤ内腔に圧力媒体を供給するコンプレッサー装置に関する。ホイールハブは、回転軸の周りに回転可能であるようにホイールキャリアにおいて支持することができる。
2020513367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールハブ（１８）に取付け可能な車両用ホイールのタイヤのタイヤ内腔（２４）に圧力媒体を供給するコンプレッサー装置（１０）であって、前記ホイールハブ（１８）は、回転軸（２９）の周りに回転可能であるようにホイールキャリア（１６）において支持することができ、
該コンプレッサー装置（１０）は、少なくとも１つのハブ側圧縮室（４０、４２）を備え、該ハブ側圧縮室（４０、４２）の容積は、コンプレッサー部材（３６、３８）の並進運動によって変化することができ、前記圧縮室（４０、４２）の容積の減少によって、前記タイヤ内腔（２４）に導かれる圧力媒体を圧力下に置くことができ、該コンプレッサー装置（１０）は、トランスミッション、好ましくはカムトランスミッション（４５）を備え、該トランスミッションは、ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）とハブ側トランスミッション部分（３４）との相互作用によって、ホイールキャリア側とホイールハブ側との回転運動（６０）を前記コンプレッサー部材（３６、３８）の振動並進運動（６２）に変換するように構成され、前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）が、円筒カム（５０）、特に隆起円筒カム（５０）を含み、或いは、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）が、隆起円筒カム（５０）を含むことを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）は、プランジャー出力部（３４）を含むことを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）は、接触機構（４６、４８）を備え、該接触機構（４６、４８）は、前記回転軸（２９）の方向に見て、それぞれ前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）の前記隆起円筒カム（５０）の前後に、前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）の前記隆起円筒カム（５０）に接触する接触部材（４６、４８）を備えることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記コンプレッサー部材（３６、３８）の並進運動は、少なくとも部分的に前記回転軸（２９）の方向に、好ましくは完全に前記回転軸（２９）の方向に行われることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）は、接触部材（４６）が可変の接触部（１５２）に沿って前記隆起円筒カム（５０）に接触する接触機構（４６）を備えることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記コンプレッサー部材（３８）は、環状ピストン（３６）を含むことを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記回転軸（２９）に沿って見て、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）とホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）の前記円筒カム（５０）との接触部（１５２）の前後にそれぞれ圧縮室（４０、４２）が設けられることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）は、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）の径方向内方に配置されることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）は、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）の径方向外方に配置されることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）は、円盤部（１３０）を有する隆起円筒カム（５０）を備えることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）は、好ましくは自己潤滑性のローラー（１２０）を備える、特に潤滑剤リザーバー（１２５）が設けられたローラープランジャーを備えることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記コンプレッサー部材（３６、３８）にリードバルブ（９５）が設けられることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、前記コンプレッサー部材（３８、３６）にダブルリングシール（１０２）が設けられ、該ダブルリングシール（１０２）により、前記コンプレッサー部材の潤滑剤リザーバーが画定されると同時に、前記圧縮室が前記コンプレッサー部材に対してシールされることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、リードバルブ（９５）が、ダブルリングシール（１０２）の少なくとも一部分と一体的に形成されることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、該コンプレッサー装置（１０）は、連結機構（５４）を備え、該連結機構（５４）によって、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）を前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）と相互作用させることができることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、連結機構（５４）が、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）が前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）と相互作用しない位置に付勢されるように構成されることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、連結機構（５４）が、空気式、磁気式または電気機械式に作動可能であることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、連結機構（５４）が、前記タイヤ内腔（２４）からの圧力媒体によって作動可能であることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、連結機構（５４）とタイヤ内腔（２４）との間には、前記タイヤ内腔（２４）からの圧力媒体が接するカップリングバルブ（７０、３１０）が流動的に設けられ、該カップリングバルブ（７０、３１０）は、タイヤ圧力閾値を下回ると開き、それにより、連結機構（５４）が、前記タイヤ内腔（２４）からの圧力媒体によって作動し、前記ハブ側トランスミッション部分（３４）を前記ホイールキャリア側トランスミッション部分（４４）と相互作用させることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、カップリングバルブ（７０）が、好ましくはタイヤ圧力閾値を超えるタイヤ圧力目標値を上回ると閉じ、それにより、連結機構（５４）に圧力媒体を作用させることが中止され、好ましくは、前記カップリングバルブ（７０、３１０）またはリリーフバルブ（７４、３２０）は、タイヤ圧力目標値を上回ると、前記連結機構（５４）の排気を行うことを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、該コンプレッサー装置（１０）は、前記タイヤ内腔（２４）における圧力媒体の圧力、温度、および／または湿度の測定および／または表示を行う装置（２１０）を備え、好ましくは、該装置（２１０）は、圧力媒体導管（２２）を介して前記タイヤ内腔（２４）に接続可能であることを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項２２】
請求項１〜２１の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、圧力媒体入口側が、フィルター（２００）に接続することを特徴とするコンプレッサー装置。
【請求項２３】
請求項１〜２２の何れか１項に記載のコンプレッサー装置（１０）であって、フィルター（２００）を清掃するために、前記タイヤ内腔（２４）からの、或いは、該コンプレッサー装置（１０）による送達を介した圧力媒体を用いるように構成されることを特徴とするコンプレッサー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載のタイヤのタイヤ内腔に圧力媒体を供給するコンプレッサー装置に関する。
【０００２】
ここで、タイヤのタイヤ内腔は、ホイールハブに取付け可能な車両用ホイールの一部であり、ホイールハブは、回転軸の周りに回転可能であるようにホイールキャリアにおいて支持されている。
【背景技術】
【０００３】
車両用タイヤのタイヤ内腔に、例えば圧縮空気等の圧力媒体を満たすために、タイヤバルブを車両用ホイールに設け、このタイヤバルブを介して圧力媒体をタイヤ内腔に導入することができることが既知である。乗用車やトラック、商用車両等の車両では、タイヤバルブは、通常、タイヤが取り付けられるリムの領域に配置されるため、外側から簡単にアクセス可能である。
【０００４】
タイヤバルブは、タイヤ圧力を、特に手動で制御する、或いは、場合によっては補正することができるように、例えばホースによって、車両外部の圧力媒体源に接続することができる。
【０００５】
さらに、車両用タイヤのタイヤ内腔の圧力媒体充填を自律的に行うことができる車両側圧力媒体供給システムが既知である。これに関して、車両側に設けられた中央圧力媒体源、例えばコンプレッサーまたはアキュムレーターから、ホイールまで、圧力媒体導管が設けられ、タイヤ内腔へと続くことが既知である。ホイールキャリア等の車両に対して回転しない部材から、走行動作時に回転するホイールへの移行部において、いわゆるロータリージョイントが実現され、それにより、走行中、すなわちホイールが回転する場合でも、圧力媒体充填が可能になる。このようにして、タイヤ圧力を、例えば、変化する積載率、路面および周囲温度に適合させることができ、或いは、例えば拡散によって漏れを補償することができる。
【０００６】
既知のシステムの問題は、車両外部の圧力媒体源においてそれぞれ保持され、全てのタイヤ内腔における圧力を、労力をかけて試験しなければならないことである。ロータリージョイントを介して圧力媒体をタイヤ内腔に送達する既知の車両側圧力媒体源では、圧力媒体に対するロータリージョイントの動作安全性が問題となる。ロータリージョイントは、非常に高いコストをかけなければ、車両の寿命を長らえさせるように丈夫で長寿命に作製することができず、そのため、費用がかさみ不経済である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、車両の総寿命にわたって信頼性がありメンテナンスが少なくて済むように、タイヤ内腔への圧力媒体の充填を保証するコンプレッサー装置を創出することである。
【０００８】
この場合、コンプレッサー装置は自動的に動作することが好ましい。「自動的に」とは、ここでは、車両外部の圧力媒体源を保持、使用する必要がないことと理解される。本発明に係るコンプレッサー装置の動作の開始は自律的に行うことができるが、ただし、車両内に任意に構成された調整装置若しくは制御装置を介して、或いは、運転者による制御信号に基づいて行うことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、請求項１に記載のコンプレッサー装置によって解決される。本発明に係るコンプレッサー装置は、少なくとも１つのハブ側圧縮室を備え、このハブ側圧縮室容積は、コンプレッサー部材の並進運動によって変化可能であり、圧縮室の容積の減少によって、タイヤ内腔に導かれる圧力媒体を圧力下に置くことができ、コンプレッサー装置は、トランスミッション、好ましくはカムトランスミッションを備え、トランスミッションは、ホイールキャリア側トランスミッション部分とハブ側トランスミッション部分との相互作用によって、ホイールキャリア側とハブ側との回転運動がコンプレッサー部材の振動並進運動に変換されるように構成され、ホイールキャリア側トランスミッション部分が、円筒カム、特に隆起円筒カムを含み、或いは、ハブ側トランスミッション部分が隆起円筒カムを含むことを特徴とする。
【００１０】
そのようなコンプレッサー装置は、純粋に機械的に可能な構成に基づいて、非常に丈夫に構成することができるという利点を有する。圧縮室をハブ側に配置することによって、圧力下にある圧力媒体が車両用ホイールの回転部分に直接提供されるため、圧力媒体に対するロータリージョイントは不要になる。換言すれば、圧力媒体は、使用位置、すなわち回転するタイヤ内腔に直接提供される。
【００１１】
圧力媒体に対するロータリージョイントは、構成が難しく、信頼性があり長期にわたり機能するような実現が技術的に困難である。そうした圧力媒体ロータリージョイントの実現は、車両用ホイールの領域における悪条件により、ここでは汚染および衝撃負荷が予想されることから、更に困難になる。本発明に係るコンプレッサー装置により、コンプレッサー装置が取り付けられた車両の走行動作時、常に十分な圧力下の圧力媒体が利用可能になり、従って、常にタイヤの十分な充填を保証することが可能である。
【００１２】
コンプレッサー部材の並進運動が少なくとも部分的に回転軸の方向において、好ましくは完全に回転軸の方向において行われる場合が有利である。それにより、コンプレッサー装置は、容積の大きい圧縮室とともに、径方向に、すなわち、回転軸の方向に対して直交方向に特に省スペースに実現することができる。
【００１３】
本願の文脈において、「ハブ側」および「ハブ側部品」とは、ホイールハブに対して回転しないように配置された部品のことと理解される。従って、そのような部品は、ホイールハブに直接または間接的に接続され、ホイールハブのホイールキャリアに対する回転時、ホイールハブとともに回転するようになっている。ホイールキャリアは、車両に固定されている。そのため、ホイールキャリア側およびホイールキャリア側の部品は、ホイールキャリアに対して回転しない。従って、ホイールまたはホイールハブの回転時、ホイールキャリア側部品、例えば車両の車室と、ホイールまたはタイヤ、ホイールハブおよび更なるハブ側部品との間の回転相対運動が行われる。
【００１４】
従って、ハブ側トランスミッション部分は、車両の走行動作時に回転するハブ側部品に関して常に回転しない。ホイールキャリア側トランスミッション部分は、コンプレッサー装置が動作中の場合、ただし好ましくは常に、いずれの場合でも車両またはホイールキャリア側部品とともに回転しない。
【００１５】
ホイールキャリア側トランスミッション部分は、完全に固定されて動かず、従って、ホイールキャリア側に対して回転運動も並進運動もせずに配置されることが好ましい。
【００１６】
従って、ホイールキャリア側トランスミッション部分は、車両に設けられた状態において、完全に回転しないようにホイールキャリア側部品に接続される。車両の走行動作時、ホイールキャリア側トランスミッション部分のいずれの部分も回転しない。ハブ側部品のみが回転し、詳細には、ハブ側トランスミッション部分が、完全に回転軸周りに回転する。
【００１７】
本発明に係るコンプレッサー装置は、車両の各ホイールに配置され、それにより、車両の全てのホイールが、常にそれぞれのタイヤ内腔における十分な圧力を供給されることが好ましい。各ホイールはそれに応じて固有の圧力媒体供給を伴うので、圧力媒体供給のためのロータリージョイントは不要である。
【００１８】
上述のコンプレッサー装置が組み込まれた車両も本発明の主題である。
【００１９】
以下で、「解放動作位置」とは、ハブ側トランスミッション部材とホイールキャリア側トランスミッション部材とが相互作用しない、すなわち、コンプレッサー装置が動作しないときの、ハブ側トランスミッション部材およびホイールキャリア側トランスミッション部材の状態を意味する。「作用動作位置」とは、ハブ側トランスミッション部材とホイールキャリア側トランスミッション部材とが相互作用する、すなわち、コンプレッサー装置が動作するときの、ハブ側トランスミッション部材およびホイールキャリア側トランスミッション部材の状態を意味する。
【００２０】
ハブ側トランスミッション部分がプランジャー出力部を含む場合が特に有利である。これにより、コンプレッサー装置を、信頼性のある動作様式で省スペースに構成することができる。
【００２１】
ハブ側コンプレッサー部材の回転軸に沿った振動並進運動が行われることが好ましい。これにより、コンプレッサー装置をコンパクトに実現することができるとともに、不均衡を回避することができる。
【００２２】
また、ハブ側トランスミッション部分が接触機構を備える場合が特に好ましい。接触機構は、回転軸の方向に見て、それぞれホイールキャリア側トランスミッション部分の隆起円筒カムの前後に、ホイールキャリア側トランスミッション部分の隆起円筒カムに接触する接触部材を備える。これにより、ハブ側トランスミッション部分は、ホイールキャリア側トランスミッション部分と形状係合によって接触可能であるか或いは相互作用を行うことができる。
【００２３】
ここで、ホイールキャリア側トランスミッション部分の隆起円筒カムに接触する接触部材は、隆起円筒カムと常に接触しなければならないわけではなく、好ましい実施形態では、隆起円筒カムから上昇させることができる。これは、連結機構の一実施形態をなす。
【００２４】
接触部材が隆起円筒カムに接触する位置に付勢され、ホイールキャリア側トランスミッション部分とハブ側トランスミッション部分との相互作用が所望されないときに、ハブキャリア側トランスミッション部分の接触部材を隆起円筒カムから付勢に抗して上昇させるように構成された更なる連結部材が設けられる場合が好ましい。ここで、連結部材は、接触部材を隆起円筒カムから上昇させた位置に付勢されることが好ましい。
【００２５】
また、ハブ側トランスミッション部分は、接触部材が可変の接触部に沿って隆起円筒カムに接触する接触機構を備える場合が有利である。このために、接触部材が回転軸の方向に変位するように支持されることが有利であり、隆起円筒カムが接触しない位置に付勢されることが好ましい。これに関して、「可変の接触部」とは、接触部材と隆起円筒カムとの接触の正確な位置、すなわち接触部の位置が、固定的に定まっておらず、コンプレッサー装置の動作時に、特にランダムに変化することを意味する。これにより、隆起円筒カムにおいて摩耗によって条痕が形成されることが回避される。このような可変の接触部を実現するために、接触部材の位置は、例えば、ばね付勢と圧力媒体の作用との相互作用によって、確立することができる。圧力媒体によって及ぼされる力は絶対的に一定にはならないため、接触部材の実質的に変動する位置が得られる。
【００２６】
また、コンプレッサー部材は、環状ピストンを含む場合が有利である。これにより、少ない設置空間要件で、コンプレッサー装置の大きな送達容積または高い送達性能を実現することができる。
【００２７】
本発明に係るコンプレッサー装置の有利な一実施形態において、コンプレッサー装置は、回転軸に沿って見て、それぞれハブ側トランスミッション部分とホイールキャリア側トランスミッション部分の円筒カムとの接触部の前後に圧縮室が設けられるように構成される。これにより、本発明に係るコンプレッサー装置の送達容積または送達性能は、特に高く実現することができる。
【００２８】
１つの圧縮室の容積が増大するともう１つの圧縮室の容積が減少し、またその逆も同様であるような、２つの圧縮室が設けられる一実施形態も有利である。これにより、特にコンプレッサー装置の継続的な送達性能が実現される。
【００２９】
また、ホイールキャリア側トランスミッション部分がハブ側トランスミッション部分の径方向内方に配置される場合が有利である。これにより、本発明に係るコンプレッサー装置は、特に省スペースに実現することができる。
【００３０】
ホイールキャリア側トランスミッション部分がハブ側トランスミッション部分の径方向外方に配置される場合も有利である。これにより、特に機械的に安定したコンプレッサー装置を実現することができる。
【００３１】
ホイールキャリア側トランスミッション部分が隆起円盤部を有する円筒カムを備える場合も有利である。これにより、トランスミッション部分の互いに対する緩やかな連結を実現することができる。
【００３２】
また、ハブ側トランスミッション部分は、好ましくは自己潤滑性であり、特に潤滑剤リザーバーが設けられたローラープランジャーを備えることが有利である。これにより、ハブ側トランスミッション部分とホイールキャリア側トランスミッション部分との低摩擦の接触が保証される。
【００３３】
また、コンプレッサー部材にリードバルブが設けられる場合が有利である。これにより、コンプレッサー部材の入口側のチェックバルブの、安全に動作するとともにコスト効果的な構成がもたらされる。
【００３４】
コンプレッサー部材にダブルリングシールが設けられ、このダブルリングシールにより、コンプレッサー部材の潤滑剤リザーバーが画定されると同時に、圧縮室がコンプレッサー部材に対してシールされる場合も有利である。これにより、コンプレッサー装置は、省スペースかつコスト効果的に実施することができる。
【００３５】
リードバルブがダブルリングシールの少なくとも一部分とともに一体的に形成される場合も有利である。これにより、本装置は、特にメンテナンスが簡単でコスト効果的に製造可能になる。
【００３６】
また、コンプレッサー装置が、ハブ側トランスミッション部分をホイールキャリア側トランスミッション部分と相互作用させることができる連結機構を備える場合が有利である。従って、この実施形態では、ハブ側トランスミッション部分とホイールキャリア側トランスミッション部分との間の相互作用を、必要に応じて中断または始動させることができる。
【００３７】
連結機構は、ハブ側トランスミッション部分が、ホイールキャリア側トランスミッション部分と相互作用しない位置に付勢されるように構成される場合も有利である。従って、コンプレッサー装置は、必要に応じてオンにされ、解放動作位置に自動的に戻ることができる。
【００３８】
連結機構が、空気式、磁気式または電気機械式に作動可能である場合も有利である。特に、この作動は空気圧で行われる場合が、特に信頼性があるため有利である。
【００３９】
車両用ホイールの領域に、アキュムレーターおよび／または発電機が配置されることが有利である。アキュムレーターは、摺動接触部を介して車両の主バッテリーによって給電することができ、或いは、発電機を介して、ホイールキャリア側とハブ側との回転相対運動を電気エネルギーに変換する。
【００４０】
また、連結機構がタイヤ内腔からの圧力媒体によって作動可能である場合が有利である。圧力下にあるタイヤ内腔からの圧力媒体は、連結のために使用することができる常に利用可能なエネルギー貯蔵部を実質的になす。
【００４１】
また、連結機構とタイヤ内腔との間には、タイヤ内腔からの圧力媒体が接するカップリングバルブが流動的に設けられ、このカップリングバルブは、タイヤ圧力閾値を下回ると開き、それにより、連結機構は、タイヤ内腔からの圧力媒体によって作動し、ハブ側トランスミッション部分をホイールキャリア側トランスミッション部分と相互作用させる場合が有利である。この場合、コンプレッサー装置の動作の開始は、タイヤ圧力を高める必要があるとすぐに自動的に行われる。これにより、タイヤ内腔への圧力媒体の十分な供給が常に保証される。
【００４２】
また、カップリングバルブは、好ましくはタイヤ圧力閾値を超えるタイヤ圧力目標値を上回ると閉じ、それにより、連結機構に圧力媒体を作用させることが中止され、好ましくは、カップリングバルブまたはリリーフバルブは、タイヤ圧力目標値を上回ると、連結機構の排気を行う場合が有利である。これにより、タイヤ内腔において圧力媒体目標値に達するとすぐに、コンプレッサー装置がその動作を直接停止することが達成される。
【００４３】
コンプレッサー装置は、タイヤ内腔における圧力媒体の圧力、温度、および／または湿度の測定および／または表示を行う装置を備え、好ましくは、この装置は、圧力媒体導管を介してタイヤ内腔に接続可能である場合も有利である。これにより、コンプレッサー装置は、タイヤ内腔における圧力媒体と常に接触することができるため、タイヤ内の圧力媒体のパラメーターを常に信頼性をもって検出することができる。
【００４４】
コンプレッサー装置は、圧力媒体入口側がフィルターに接続される場合が有利である。これにより、コンプレッサー装置の詰まりが防止される。
【００４５】
コンプレッサー装置は、フィルターの清掃のために、タイヤ内腔からの或いはコンプレッサー装置による送達を介した圧力媒体を利用するように構成される場合が有利である。これにより、コンプレッサー装置は自発的にメンテナンスされる。
【００４６】
本発明の更なる特徴、使用可能性および利点は、図面に基づいて説明される本発明の実施例の以下の記載から明らかになる。これらの特徴は、明示的に言及されていなくても、単独或いは種々の組合せの双方において、本発明の本質とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係るコンプレッサー装置の設置位置の概略図である。
【図２】様々な視点および動作状態におけるホイールキャリア側隆起円筒カムを備える第１の実施形態の図である。
【図３】様々な視点および動作状態におけるホイールキャリア側隆起円筒カムを備える第１の実施形態の図である。
【図４】様々な視点および動作状態におけるホイールキャリア側隆起円筒カムを備える第１の実施形態の図である。
【図５】様々な視点および動作状態におけるホイールキャリア側隆起円筒カムを備える第１の実施形態の図である。
【図６】代替的な一実施形態の図である。
【図７】代替的な一実施形態の図である。
【図８】更なる代替的な一実施形態の図である。
【図９】更なる代替的な一実施形態の図である。
【図１０】ハブ側トランスミッション部分の代替的な一実施形態の図である。
【図１１】ハブ側トランスミッション部分の代替的な一実施形態の図である。
【図１２】ハブ側トランスミッション部分の代替的な一実施形態の図である。
【図１３】ハブ側トランスミッション部分の代替的な一実施形態の図である。
【図１４】更なる代替的な一実施形態の図である。
【図１５】更なる代替的な一実施形態の図である。
【図１６】更なる代替的な一実施形態の図である。
【図１７】更なる代替的な一実施形態の図である。
【図１８】更なる代替的な一実施形態の図である。
【図１９】更なる代替的な一実施形態の図である。
【図２０】更なる代替的な一実施形態の図である。
【図２１】更なる代替的な一実施形態の図である。
【図２２】制御装置の構成の略図である。
【図２３】カップリングバルブの構成の略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
一連の図面において、対応する部材および要素には、同じ参照符号が付されている。より明確にするために、全ての図において全ての参照符号を繰り返し付してはいない。
【００４９】
図１に本発明に係るコンプレッサー装置１０の設置位置を略示する。コンプレッサー装置１０は、図１では、網掛け領域によって単に概略的に示されている。
【００５０】
リムには参照符号１２が付されている。ブレーキディスクには参照符号１４が付され、ホイールキャリアには参照符号１６が付され、ホイールハブには参照符号１８が付され、ホイールベアリングには参照符号２０が付されている。
【００５１】
コンプレッサー装置１０からは、タイヤ内腔２４に向かって、圧力媒体導管２２が延在する。タイヤ自体は、図１には示されていない。
【００５２】
ホイールハブ受け部２６の領域において、リムは、シール剤を供給するための概略的に示されたポート２８を有する。ここでは、ポート２８は任意のものである。
【００５３】
図に示す実施形態において、圧力媒体導管２２は、リム１２の材料を通って延在する。圧力媒体導管２２の一部は、ブレーキディスク１４の中空のブレーキディスク固定ねじによって実現されることが有利である。回転軸には参照符号２９が付されている。車両の動作時、ハブ側は、ホイールキャリア側に対して回転軸２９の周りに回転する。
【００５４】
図２〜図５は、第１の実施形態を様々な視点において示している。図２では、コンプレッサー装置１０は上面図で示されている。図３では、コンプレッサー装置１０は線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面で示されている。
【００５５】
コンプレッサー装置は、第１のハブ側ハウジング部分３０および第２のハブ側ハウジング部分３２を備える。
【００５６】
ハブ側トランスミッション部分には参照符号３４が付されている。図３では、コンプレッサー装置１０のハブ側トランスミッション部分３４のうちの２つが示されている。
【００５７】
ハブ側トランスミッション部分３４には、コンプレッサー部材３８をなす環状ピストン３６が接続する。環状ピストン３６の形態のコンプレッサー部材３８は、第１の圧縮室４０および第２の圧縮室４２を画定する。
【００５８】
図３、４に示す作用動作位置において、ハブ側トランスミッション部材３４は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用することができるようにホイールキャリア側トランスミッション部分４４に係合する。ハブ側トランスミッション部材３４は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４とともにカムトランスミッション４５を形成し、ハブ側トランスミッション部材３４は、プランジャー出力部を形成する。
【００５９】
ハブ側トランスミッション部分３４は、駆動可能な第１の接触部材４６と、固定された第２の接触部材４８とをそれぞれ備える。
【００６０】
それぞれのハブ側トランスミッション部分３４の接触部材４６、４８は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４の隆起円筒カム５０と接触し、それにより、ハブ側トランスミッション部分３４は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用する。
【００６１】
既に上述したように、第１の接触部材４６は駆動可能である。これは、図４にも明示されている。第１の接触部材は、それぞれに割り当てられた圧力室５２とともに連結機構５４をなす。
【００６２】
連結機構５４の作動により、ハブ側トランスミッション部分３４は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用させることができる。連結機構５４の作動が中断されると、ハブ側トランスミッション部分３４とホイールキャリア側トランスミッション部分４４との相互作用を阻止することができる。
【００６３】
図３、４では、連結機構５４は、それぞれ作動状態または連結状態で示されている。この場合、コンプレッサー装置１０は作用動作位置にある。
【００６４】
図５では、連結機構５４は、非作動状態または解除状態で示されている。この場合、コンプレッサー装置１０は、解放動作位置にある。
【００６５】
この解放動作位置では、駆動可能な第１の接触部材４６は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４の隆起円筒カム５０に接触しない。これにより、ハブ側トランスミッション部分３４とホイールキャリア側トランスミッション部分４４との相互作用が阻止される。
【００６６】
コンプレッサー装置１０を図５に示す解放動作位置から作用動作位置に移行させるために、圧力室５２に圧力媒体を作用させる。
【００６７】
駆動可能な第１の接触部材４６は、ピストンのように形成され、圧力媒体の作用によって隆起円筒ディスク５０の方向に動き、隆起円筒ディスク５０に接触する。この状態は、図３、４に示されている。
【００６８】
駆動可能な第１の接触部材４６は、圧力室５２に圧力媒体が作用しない場合、コンプレッサー装置１０を解放動作位置に移行させるように、圧縮ばね５６によって付勢されている。従って、連結機構５４は、非作動位置に付勢されている。
【００６９】
走行中の車両では、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４のハブ側トランスミッション部分３４に対する回転相対運動が、回転軸２９の周りに生じる。
【００７０】
これは、図４において参照符号６０の付された曲線矢印によって示されている。
【００７１】
コンプレッサー装置１０の作用動作位置において、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４とハブキャリア側トランスミッション部分３４との相互作用によって、環状ピストン３６または環状ピストン３６から形成されたコンプレッサー部材３８は、回転軸２９に沿って前後に動く。これは、参照符号６２の付された二方向矢印によって示されている。環状ピストン３６の振動並進運動によって、それぞれ前後運動の際に、圧力媒体がリング形状の圧縮室４０、４２から送出される。
【００７２】
図４に基づいて、コンプレッサー装置１０の制御系が概略的に説明される。
【００７３】
圧力室５２の入口６６は、それぞれ、圧力媒体導管２２の一部６８を介し、カップリングバルブを形成するバルブ７０を介して、タイヤ内腔２４に接続される。カップリングバルブ７０は、タイヤ内の圧力が圧力閾値に満たないと開くように構成される。
【００７４】
ここでは、圧力室５２には、タイヤ内腔２４からの圧力媒体が作用する。この場合、駆動可能な第１の接触部材４６は、ばね５６の付勢に抗して隆起円筒カム５０の方向に動き、隆起円筒カム５０に接触する。
【００７５】
従って、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４とハブ側トランスミッション部分３４との間の回転相対運動によって、および、双方のトランスミッション部分の相互作用によって、コンプレッサー部材３８または環状ピストン３６の振動並進運動が生成される。コンプレッサー部材３８の振動並進運動は、圧縮室４０、４２の容積をそれぞれ交互に減少させ、それにより、圧縮室４０、４２からの圧力媒体がタイヤ内腔２４に送達される。
【００７６】
圧力室４０、４２は、チェックバルブ７２を介してタイヤ内腔２４に接続する。チェックバルブ７２は、ここではタイヤ内腔２４に開口する。
【００７７】
タイヤ内腔２４における圧力媒体の圧力が目標値に達するか或いは目標値を上回ると、カップリングバルブ７０が閉じ、カップリングバルブ７０と圧力室５２との間の導管部６８がリリーフバルブ７４を介して排気される。これにより、駆動可能な接触部材４６は、付勢されていることに起因して、隆起円筒カム５０から離れて図５に示す位置へと動く。
【００７８】
図６〜図９は、本発明に係るコンプレッサー装置１０の更なる一実施形態を示している。ホイールキャリア側トランスミッション部分は、隆起円筒カム５０を更に含む。
【００７９】
先行の実施形態とは異なり、ハブ側トランスミッション部分３４は、この実施形態では固定された接触部材４８を備えず、それぞれ回転軸２９の方向に見て隆起円筒カム５０の前後に配置された駆動可能な２つの接触部材４６を備える。
【００８０】
図６では、この実施形態のコンプレッサー装置１０は、解放動作位置で示され、図７では、作用動作位置で示されている。
【００８１】
図６、７のコンプレッサー装置１０は、駆動可能な接触部材４６に圧力媒体を作用させて駆動することができる圧力室５２のそれぞれが、独立したカップリングバルブ７０およびリリーフバルブ７４を備える独立した導管部６８を介して、タイヤ内腔２４に接続される点で、図２〜図５による先行のコンプレッサー装置１０とは異なる。しかし、カップリングバルブ７０およびリリーフバルブ７４の機能原理は、図２〜図５による先行の実施形態におけるものと同じである。
【００８２】
図８、９は、本発明に係るコンプレッサー装置１０の更なる一実施形態を示している。圧力媒体導管６８、２２は、図８、９では示されておらず、同じくカップリングバルブ７０、７４およびタイヤ内腔２４も示されていない。
【００８３】
図１０〜図１３にハブ側トランスミッション部分３４の代替的な一形態を詳細に示す。図１０〜図１３によるハブ側トランスミッション部分３４は、リング形の保持部８０に設けられた駆動可能な４つの接触部材４６を備え、リング形の保持部８０は、同時にコンプレッサー部材３８としても機能することができる。
【００８４】
この実施形態の駆動可能な接触部材４６は、回転軸２９の方向ではなく径方向８２に動く。従って、接触部材４６は、連結機構５４の作動時、径方向に隆起円筒カム５０の上に乗り上げる。このために、接触部材４６は、それぞれ２つの回転可能な球体部８６を備える。回転可能な球体部８６は、接触部材４６内の潤滑剤リザーバーによって自己潤滑するように構成することができる。
【００８５】
図１４、１５において、本発明に係るコンプレッサー装置１０の更なる代替的な一実施形態が示されている。図１４、１５によるコンプレッサー装置１０の実施形態において、連結機構５４は、ばね付勢された連結部材９０によって実現される。連結部材９０は、係止部９２および解放部９４を有する。
【００８６】
図１４に示す解放動作位置において、連結部材９０は、圧力室５２を介して作用を受けず、係止部９２は、接触部材４６の停止部９６に接触する。接触部材４６の停止部９６は、コンプレッサー部材３８の圧縮室４０に面しない側によって形成される。接触部材４６は、この実施形態では、ハブ側トランスミッション部分３４を形成する。
【００８７】
図１５に示すように圧力室５２に圧力を印加すると、連結部材９０が径方向内方に動き、係止部９２は、停止部９６ともはや接触せず、解放部９４が、回転軸２９の方向に見てコンプレッサー部材３８の下に来る。そして、回転軸２９に沿った接触部材４６の動きが可能になる。
【００８８】
接触部材４６は、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４の隆起円筒カム５０に接触する位置に付勢されている。この付勢は、図１４、１５には示されていないばねによって実現される。図１４、１５による実施形態のコンプレッサー部材には、チャネル１００が形成され、チャネル１００は、圧縮室４０に向かって、詳細には示されていないリードバルブ９５によって形成されている。リードバルブは、隆起円筒カム５０に向かってコンプレッサー部材３８が動くと開き、コンプレッサー部材３８が回転軸２９に沿って隆起円筒カム５０から離れるように動くと閉じる。
【００８９】
リードバルブ９５は、ダブルリングシール１０２に接続することが有利である。ダブルリングシール１０２は、コンプレッサー部材３８の周りに延在し、有利には、コンプレッサー部材３８に潤滑剤を供給する潤滑剤リザーバー１０４を両側から画定する。
【００９０】
連結部材９０には、係止部９２と解放部９４との間の移行をなす移行部１１０が形成されている。ここでは、移行部１１０は、連結部材９０に圧力媒体が作用しない場合、ばね付勢によって、図１４に示す位置に戻り、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４が隆起円筒カム５０に対してどの位置にあるかに関わらず、接触部材４６が隆起円筒カム５０に接触しなくなるように、コンプレッサー部材３８を回転軸２９の方向に見て隆起円筒カム５０から遠ざけるように構成される。換言すれば、連結部材９０は、連結機構５４が作動しない場合、ハブ側トランスミッション部分３４が、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用しないだけでなく、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４から完全に持ち上げられた、すなわち、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と接触することができない位置に押されるように、構成されるとともに付勢されている。
【００９１】
本発明に係るコンプレッサー装置１０の更なる一実施形態が、図１６において作用動作位置で、また図１７において解放動作位置で示されている。ここに示す実施形態は、駆動可能な接触部材４６に自己潤滑性のローラー１２０が形成される点で、図１４、１５による実施形態とは異なる。
【００９２】
隆起円筒カム５０は、ローラー１２０に対するガイド部１２２を有する。ローラーには、潤滑剤リザーバー１２５が割り当てられ、潤滑剤リザーバー１２５は、駆動可能な接触部材４６、すなわちハブ側トランスミッション部分３４にある。潤滑剤リザーバー内の潤滑剤１２６は、ローラー４６の方向に、ここではばね１２７によって付勢されている。
【００９３】
ローラー１２０と潤滑剤リザーバーとの間には、流出防止部１２８が設けられ、流出防止部１２８は、動作状態に関わらず、例えば温められた場合に、潤滑剤１２６が潤滑に必要な量だけ潤滑剤リザーバー１２５から放出されるように構成される。
【００９４】
こうした自己潤滑性のローラー１２０の実施は、本発明の記載した全ての実施形態と組み合わせることができる。
【００９５】
本発明に係るコンプレッサー装置１０の更なる代替的な一実施形態が、図１８〜図２０に示されている。
【００９６】
図１８〜図２０の実施形態は、図１０〜図１３に示すハブ側トランスミッション部分３４を含む。隆起円筒カム５０は、径方向外縁部に円盤部１３０を有する。
【００９７】
図１８において、駆動可能な接触部材４６のローラー８６が、円盤部１３０に当接した状態で示されている。コンプレッサー装置１０は、図１８では解放位置にあり、ここでは、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４の回転運動が、ハブ側トランスミッション部分３４およびコンプレッサー部材３８の振動並進運動に変換されない。
【００９８】
コンプレッサー装置１０を図１８の解放動作位置から図２０に示すような作用動作位置に移行するために、圧力室５２に圧力媒体を作用させる。これは、ハブ側トランスミッション部分３４の径方向内方に向かう動きを引き起こす。球体部８６は、ハブ側トランスミッション部分３４の円盤部１３０から隆起円筒カム５０上への動きを可能にする。また、図２０の矢印によって示されているように、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４の回転運動６０がコンプレッサー部材３８の振動並進運動に変換される。ハブ側トランスミッション部分３４は、この実施形態では、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４と常に接触し、円盤部１３０から隆起円筒カム５０上に押されたときだけホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用する。
【００９９】
ハブ側トランスミッション部分３４は、圧力室５２を介した圧力の作用によりハブ側トランスミッション部分３４の径方向内方に向かう動きをもたらすように、ばね１５０によって付勢されている。ただし、この動きは、ハブ側トランスミッション部分３４が停止に至らない程度しか生じない。
【０１００】
従って、球体部８６の径方向位置は正確に固定されず、球体部８６によって形成された接触部材４６と隆起円筒カム５０との間の可変の接触部１５２が実現される。
【０１０１】
図２１は、本発明に係るコンプレッサー装置１０の、図１８〜図２０の実施形態と類似した代替的な一実施形態を示している。ただし、ここでは、ホイールキャリア側トランスミッション部分４４は、径方向外方に配置され、ハブ側トランスミッション部分３４が径方向内方に配置される。また、図２１による実施形態の接触機構は、隆起円筒カム５０との可変の接触部１５２を示している。
【０１０２】
図２２に示すように、コンプレッサー装置１０は、概して、フィルター２００および制御装置２１０に接続することができる。この場合、フィルター２００は、コンプレッサー装置１０の圧力媒体入口または空気入口の前に流動的に配置されるように設けられることが好ましい。
【０１０３】
フィルター２００が詰まった場合、制御装置２１０は、測定接続部２２０を介してそれを検出することができる。制御装置２１０によってフィルター２００の詰まりが検出された場合、反対の流れ方向に圧力媒体または空気を作用させることによって、フィルターを清掃することができる。コンプレッサー装置１０の通常の動作モードにおいて、空気は、フィルター２００を介してコンプレッサー装置１０の方向に送達され、そこからタイヤ内腔２４へと送達される。清掃工程において、圧力媒体または空気は、タイヤ内腔２４から排出されて、フィルター２００を通して反対の流れ方向に送達されるか、或いは、コンプレッサー装置１０が動作を開始して、反対の流れ方向において、タイヤ内腔２４の代わりにフィルター２００に圧力媒体を送達する。このために、コンプレッサー装置１０は、同様の方法で清掃が可能な更なる空気フィルター２４０を備える追加の入口２３０を介して、圧力媒体を吸引する。
【０１０４】
制御装置２１０は、タイヤ内腔２４における圧力媒体の圧力、温度、および／または湿度の測定および／または表示を行うように機能することができ、これらの機能は、制御装置２１０の更なる機能とは独立していることが有利である。
【０１０５】
図２３において、連結機構５４の制御系の例示的な一変形形態が示されている。ただし、連結機構５４の作動は、電気式、電磁式または電気機械式のいずれでも行うことができる。このために、車両の主バッテリーから、或いは、車両に設けられた発電機若しくは別のエネルギー源からの電気エネルギーを、摺動接触によってハブ側に導くことができる。
【０１０６】
一方、発電機をハブ側に配置し、ハブ側とホイールキャリア側との回転相対運動により電気エネルギーを得ることも考えられる。同様に、アキュムレーターをハブ側に、特にリム１のスポークに配置することも考えられる。
【０１０７】
コンプレッサー装置１０、特にその連結機構５４は、連結圧力媒体導管３００を介してタイヤ内腔２４に接続される。連結圧力媒体導管３００には、カップリングバルブ３１０が配置される。連結圧力媒体導管３００において、リリーフバルブ３２０が更に設けられる。コンプレッサー装置１０の圧縮室４０、４２は、送達のために設けられた圧力媒体導管３３０を介してタイヤ内腔２４に接続される。
【０１０８】
カップリングバルブ３１０において、タイヤ内腔２４の圧力媒体は、タイヤ内を占める圧力の下にある。タイヤ圧力閾値を下回る場合、カップリングバルブ３１０は開き、これにより、連結機構５４は、タイヤ内腔２４からの圧力媒体によって作動し、ハブ側トランスミッション部分３４がホイールキャリア側トランスミッション部分４４と相互作用するようになる。
【０１０９】
車両が走行する場合、すなわち、ハブ側とホイールキャリア側との回転相対運動が行われる場合、圧縮室４０、４２からの圧力媒体が、送達のために設けられた圧力媒体導管３３０を介して、タイヤ内腔２４に送達される。
【０１１０】
連結圧力媒体導管３００および送達のために設けられた圧力媒体導管３３０は、共通して単一の導管としても構成することができる。
【０１１１】
好ましくはタイヤ圧力閾値を超えるタイヤ圧力目標値を上回る場合、カップリングバルブ３１０が閉じ、これにより、連結機構５４に圧力媒体を作用させることが中止される。タイヤ圧力目標値を上回る場合、カップリングバルブ３１０またはリリーフバルブ３２０を介して連結機構５４が排気されることが好ましい。従って、タイヤ内腔２４内の圧力媒体目標値に達するとすぐに、コンプレッサー装置１０がその動作を直接停止することが保証される。
【０１１２】
連結機構５４のこの動作モードは、本願のコンプレッサー装置１０の上記実施形態の全ての実施形態および個々の態様と組合せ可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１    車両
２    車両用ホイール
３    主バッテリー
４    摺動接触部
５    エネルギー発生機
６    伝達装置
７    エネルギー貯蔵部
８    エネルギー発生機
１０    コンプレッサー装置
１２    リム
１６    ホイールキャリア
１８    ホイールキャリア
２０    ホイールベアリング
２２    圧力媒体導管
２４    タイヤ内腔
２６    ホイールハブ受け部
２９    回転軸
３０    第１のハブ側ハウジング部分
３２    第２のハブ側ハウジング部分
３４    ハブ側トランスミッション部分
３６    環状ピストン
３８    コンプレッサー部材
４０    第１の圧縮室
４２    第２の圧縮室
４４    トランスミッション部分
４５    トランスミッション装置
４６    凹部
４８    係合部
５０    カムトラック
５２    円筒カム
５４    電気式駆動部
５５    第１の部分
５６    ピン
５８    第２の部分
６０    回転相対運動
６２    振動並進運動
６６    チェックバルブ
６８    チェックバルブ
７０    連結機構
７２    トランスミッション部分側圧力媒体チャンバー
７６    径方向
７８    端部
８０    カムフランク
２００    フィルター
２１０    制御装置
２２０    測定接続部
２３０    入口
２４０    空気フィルター
【図１】
2020513367.tif 000003
【図２】
2020513367.tif 000004
【図３】
2020513367.tif 000005
【図４】
2020513367.tif 000006
【図５】
2020513367.tif 000007
【図６】
2020513367.tif 000008
【図７】
2020513367.tif 000009
【図８】
2020513367.tif 000010
【図９】
2020513367.tif 000011
【図１０】
2020513367.tif 000012
【図１１】
2020513367.tif 000013
【図１２】
2020513367.tif 000014
【図１３】
2020513367.tif 000015
【図１４】
2020513367.tif 000016
【図１５】
2020513367.tif 000017
【図１６】
2020513367.tif 000018
【図１７】
2020513367.tif 000019
【図１８】
2020513367.tif 000020
【図１９】
2020513367.tif 000021
【図２０】
2020513367.tif 000022
【図２１】
2020513367.tif 000023
【図２２】
2020513367.tif 000024
【図２３】
2020513367.tif 000025
【国際調査報告】
2020513367.tif 000026
2020513367.tif 000027
2020513367.tif 000028
2020513367.tif 000029