车辆用轮毂单元及空气压力调整装置制造方法
【专利摘要】一种车辆用轮毂单元及具有该车辆用轮毂单元的空气压力调整装置，该车辆用轮毂单元支撑与充气轮胎连结的车轮，与连接器连结，该车辆用轮毂单元具有：第一空气通路，其在与所述车轮连结的面的至少一个部位形成第一开口，且与所述连接器的供给空气的空气配管连结，从所述第一开口向所述车轮供给空气；和第二空气通路，其在与所述车轮连结的面的至少一个部位形成第二开口，且与所述连接器的排出空气的空气配管连结，从所述第二开口回收所述车轮的空气。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具备改变充气轮胎的空气压力的机构的车辆用轮毂单元及空气压力 调整装置。 车辆用轮毂单元及空气压力调整装置
【背景技术】
[0002] 空气压力调整装置是调整安装于车辆的充气轮胎的空气压力的装置。该空气压力 调整装置在车辆行驶中基于根据车辆的行驶条件（例如，车速、行驶路、路面状况等）算出 的目标空气压力来调整充气轮胎的空气压力。由此，车辆的行驶性能和/或燃料经济性提 商。
[0003] 另外，作为空气压力调整装置，存在专利文献1所述的具备空气压力供给装置的 空气压力调整系统。专利文献1所述的空气压力调整系统具备向充气轮胎供给空气的机 构，且在轮毂单元和车轮的内部具有用于向充气轮胎导入压缩空气的空气通路。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献1 :日本特开2009 - 056948号公报。
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 此处，在专利文献1所述的空气压力调整系统中，存在不能充分调整充气轮胎的 空气压力的情况。本发明的目的在于提供能够以更高的响应性来调整充气轮胎的空气压力 的车辆用轮毂单元及空气压力供给装置。
[0008] 用于解决问题的手段
[0009] 为实现上述目的，本发明的车辆用轮毂单元，其支撑与充气轮胎连结的车轮，且与 连接器连结，该车辆用轮毂单元的特征在于，具有：第一空气通路，其在与所述车轮连结的 面的至少一个部位形成第一开口，且与所述连接器的供给空气的空气配管连结，从所述第 一开口向所述车轮供给空气；和第二空气通路，其在与所述车轮连结的面的至少一个部位 形成第二开口，且与所述连接器的排出空气的空气配管连结，从所述第二开口回收所述车 轮的空气。
[0010] 另外，优选的是，所述车辆用轮毂单元还具有释放阀，该释放阀配置于所述第二空 气通路，将所述第二空气通路内的空气排出到外部。
[0011] 另外，优选的是，所述车辆用轮毂单元还具有释放阀，该释放阀配置于所述第一空 气通路，将所述第一空气通路内的空气排出到外部。
[0012] 为实现上述目的，本发明的空气压力调整装置，其特征在于，具备：上述任意项所 述的车辆用轮毂单元；和车轮，其与所述车辆用轮毂单元连结，且支撑充气轮胎，所述车轮 具备：与所述车辆用轮毂单元连结的轮毂安装部；支撑所述充气轮胎的轮辋部；将与所述 第一开口连结的开口和在所述轮辋部的外周面形成的开口连结的第一车轮空气通路；和将 与所述第二开口连结的开口和在所述轮辋部的外周面形成的开口连结的第二车轮空气通 路。
[0013] 另外，优选的是，所述车轮至少具有2个将所述轮毂安装部和所述轮辋部连结的 辐条，所述第一车轮空气通路形成于所述辐条的内部，所述第二车轮空气通路形成于所述 辐条的内部。
[0014] 另外，优选的是，所述第一车轮空气通路形成在与形成有所述第二车轮空气通路 的所述辐条不同的所述辐条的内部。
[0015] 另外，优选的是，所述车轮具有将所述轮毂安装部和所述轮辋部连结的盘，所述第 一车轮空气通路形成于所述盘的内部，所述第二车轮空气通路形成于所述盘的内部。
[0016] 另外，优选的是，所述车轮在所述第一车轮空气通路的所述轮毂安装部具备在所 述车辆用轮毂单元的安装时将所述第一车轮空气通路打开且在从所述车辆用轮毂单元脱 离时将所述第一车轮空气通路关闭的空气连接阀，所述车轮在所述第二车轮空气通路的所 述轮毂安装部具备在所述车辆用轮毂单元的安装时将所述第二车轮空气通路打开且在从 所述车辆用轮毂单元脱离时将所述第二车轮空气通路关闭的空气连接阀。
[0017] 另外，优选的是，所述车轮的所述第一车轮空气通路及所述第二车轮空气通路的 所述轮辋部侧的所述开口的截面形状为2种以上。
[0018] 另外，优选的是，在将所述第一车轮空气通路及所述第二车轮空气通路的流路截 面积设为S的情况下，所述车轮的所述流路截面积S是100 [mm2] < S < 3000 [mm2]。
[0019] 另外，优选的是，在将所述轮毂安装部的安装面的径向宽度设为A的情况下，所述 车轮的所述径向宽度A为35 [mm]彡A彡100 [mm]。
[0020] 另外，优选的是，具有与所述车辆用轮毂单元的形成有所述第一开口及所述第二 开口的面连结的连接器，所述连接器是具备与所述第一开口及所述第二开口的各个连接的 空气通路的旋转连接器。
[0021] 另外，优选的是，还具备：加减压部，其与所述车辆用轮毂单元的所述第一开口及 所述第二开口连接，向所述第一开口供给空气，从所述第二开口排出空气，并将安装于所述 车轮的所述充气轮胎的空气压力增加及减小；压力传感器，其检测所述充气轮胎的空气压 力；和控制部，其基于所述压力传感器的输出信号来驱动控制所述加减压部。
[0022] 发明效果
[0023] 根据本发明，可起到以下效果：能够以高响应性实现向充气轮胎供给空气和从充 气轮胎排出空气，能够以更高的响应性调整充气轮胎的空气压力。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1是表示本发明的一实施方式的空气压力调整装置的示意结构的结构图。
[0025] 图2是表示图1所述的车轮的说明图。
[0026] 图3是表示另一例的车轮的说明图。
[0027] 图4是表示图1所述的车轮的说明图。
[0028] 图5是表示另一实施方式的空气压力调整装置的示意结构的结构图。
[0029] 图6是表示另一实施方式的空气压力调整装置的示意结构的结构图。
[0030] 图7是表示图6所述的车轮的说明图。
[0031] 图8是表示图6所述的车轮的空气连接阀的轴向剖视图。
[0032] 图9是表示另一实施方式的空气压力调整装置的示意结构的结构图。
【具体实施方式】
[0033] 以下参照附图来说明本发明。此外，本发明不受该实施方式限定。另外，在该实施 方式的构成要素中，包括既能维持发明的单一性又能替换并且容易想到进行替换的要素。 另外，该实施方式所记载的多个变形例能够在本领域技术人员容易想到的范围内任意组 合。
[0034] (空气压力调整装置）
[0035] 图1是表示本发明的一实施方式涉及的空气压力调整装置1的结构图。图1表示 搭载于车辆（省略图示）的空气调整装置1。
[0036] 如图1所示，该空气调整装置1是调整充气轮胎10的气室101的空气压力的装置， 具备加减压部2、压力传感器3、车轮4、控制部5、轮毂单元11和连接器13。此处，对空气压 力调整装置1调整安装于车辆的充气轮胎10的空气压力的情况进行说明。另外，在本申请 中，将在车辆行驶时与车辆的轮毂单元11、车轮4及充气轮胎10 -同旋转的系统称为旋转 系，将车辆的车身（省略图示）侧的系统称为静止系。另外，在空气压力调整装置1中，与 充气轮胎10连接的轮毂单元11及车轮4也具备作为车辆的轮毂单元及车轮的功能。
[0037] 具备空气压力调整装置1的车辆在车轮4安装有充气轮胎10。另外，车轮4被轮 毂单元11支撑。在轮毂单元11连结有制动器转子12。另外，在轮毂单元11连结有连接 器13。进而，轮毂单元11经由支撑机构14而支撑于车身。连接器13配置在与轮毂单元 11相同的旋转轴上。连接器13与轮毂单元11的和车轮4接触的面相反一侧的面接触。另 夕卜，连接器13是转动连接器、转动密封件等联轴器，形成有在轮毂单元11旋转的情况下也 能够维持与在轮毂单元11形成的后述空气通路111U12的各个连结的状态的2系统的空 气通路。支撑机构14成为静止系。支撑机构14是悬架等，减低在充气轮胎10及轮毂单元 11等与车身之间在行驶时等传递的振动。
[0038] 轮毂单元11具有在旋转中心配置的内侧轮毂11a和在内侧轮毂11a的外周配置 的外侧轮毂lib。此外，内侧轮毂11a和外侧轮毂lib也可以设为一体。对于轮毂单元11 而言，外侧轮毂lib经由轴承等而以能够旋转的状态支撑于支撑机构14。轮毂单元11形成 有空气通路111和空气通路112这2系统的空气通路。空气通路111是跨过内侧轮毂11a 和外侧轮毂lib而形成的通路，一个端部与连接器13的空气通路连结，另一端部与车轮4 的后述空气通路44a连结。空气通路112是跨过内侧轮毂11a和外侧轮毂lib而形成的通 路，一个端部与连接器13的空气通路连结，另一端部与车轮4的后述空气通路44b连结。对 于本实施方式的空气通路111、112而言，车轮4侧的通路分叉为多个，与空气通路44a、44b 的各个连接，连接器13侧的通路汇合为一个。此外，本实施方式的空气通路111U12和空 气配管24、25也可以设置与空气通路44a、44b的根数对应的根数。
[0039] 加减压部2是对填充于充气轮胎10的空气进行加压及减压的装置。该加减压部2 具有加压泵21、阀装置22、气箱23、空气配管24、空气配管25和阀装置26。加减压部2设 置于静止系。
[0040] 加压泵21是导入外部空气来生成压缩空气的泵，连接于空气配管24。阀装置22 设置于空气配管24。阀装置22是使空气配管22开闭的阀。气箱23配置在空气配管24的 加压泵21与阀装置22之间。气箱23是储蓄压缩空气的箱。对于气箱23而言，通过从加 压泵21供给空气从而储存的空气的量增加，内部的压力上升。气箱23在打开阀装置22时 从空气配管24向空气通路111供给空气或者将空气通路111的内部的空气回收。空气配 管24经由连接器13的空气通路、轮毂单元11的空气通路111以及车轮4的空气通路44a 而与充气轮胎10的气室101连接。关于车轮4的空气通路44a在后面叙述。空气配管25 经由连接器13的空气通路、轮毂单元11的空气通路112以及车轮4的空气通路44b而与 充气轮胎10的气室101连接。关于车轮4的空气通路44b在后面叙述。阀装置26是使空 气配管25开闭的阀。
[0041] 加减压部2也可以空气配管24及空气配管25的一部分设置于车辆的旋转系，力口 压泵21、阀装置22、阀装置26、空气配管24的一部分以及空气配管25的一部分设置于静 止系。此处，空气配管24及空气配管25的旋转系的部分和静止系的部分的边界可以如上 述的连接器13和轮毂单元11那样经由转动连接器连接，也可以经由空气万向联轴器连接。 由此，空气配管24、25在旋转系的旋转时也能够维持连通的状态。
[0042] 此外，加减压部2不限定于本实施方式，也可以全部的机构配置于旋转系，也可以 阀装置22和阀装置26配置于旋转系。此外，在加减压部2的空气配管24及空气配管25 的一部分配置于旋转系的情况下，空气压力调整装置1及车辆成为连接器13旋转的结构。 另外，在加减压部2的空气配管24及空气配管25的一部分配置于旋转系的情况下，空气压 力调整装置1及车辆也可以设为不设置连接器13的结构。另外，空气配管24及空气配管 25可以将在连接器13形成的空气通路设为各自的空气配管的一部分。此处，在对应的车轮 为驱动轮的情况下，车辆有时也采用将连接器13设为驱动轴、与轮毂单元11 一体旋转的结 构。在该情况下，连接器13与其他的连接器连结，该连结部通过转动连接器等连接，成为空 气配管连通的状态。
[0043] 压力传感器3是检测充气轮胎10的气室101的空气压力的传感器，设置于车轮4 而与车轮4 一同旋转。此外，压力传感器3只要能够检测气室101的空气压力即可，配置 位置不限定于此。压力传感器3也可以设置在与气室101连通的配管、例如空气通路44a、 44b、lll、112、空气配管24、25等。即，空气压力调整装置1只要能够检测气室101的压力 (能够算出气室101的压力的压力）即可，也可以将压力传感器3配置于静止系。
[0044] (车轮）
[0045] 车轮4是安装充气轮胎10并设置于车辆的车辆用车轮，螺栓连接于车辆的轮毂单 元11而固定。图2是表示图1所述的车轮的说明图。图3是表示另一例的车轮的说明图。 图4是表示图1所述的车轮的说明图。图2是车轮4的内侧的俯视图。图3是改变了车轮 的一部分的结构的变形例。
[0046] 车轮4具备轮辋部41、轮毂安装部42和连结部43 (参照图2)。该车轮4例如由 铸造铝、锻造铝、树脂、树脂和铝的复合体等构成。尤其是在使用树脂的情况下，优选由含有 增强短纤维的树脂构成，更优选树脂由热固化性树脂构成。
[0047] 轮辋部41具有环状结构，且在左右的缘部具有凸缘411 (参照图4)。充气轮胎10 卡合于该凸缘411而安装于车轮4 (参照图1)。另外，在充气轮胎10的膨胀状态下，在轮辋 部41的外周面和充气轮胎10的内周面之间形成有气室101。
[0048] 轮毂安装部42具有环状结构，构成车轮4的旋转轴（参照图2)。车轮4以该轮毂 安装部42的内侧的端面为安装面而安装于车辆的轮毂单元11(参照图1)。另外，轮毂安装 部42具有多个螺栓孔421，经由插入这些螺栓孔421的螺栓而安装于车辆的轮毂单元11。
[0049] 连结部43是将轮辋部41和轮毂安装部42连结的部分，例如，由多个辐条431 (参 照图2)或单个盘（省略图示）构成。在连结部43由多个辐条431构成的情况下，优选配 置4根以上辐条431。例如，在图2的构成中，车轮4是辐条车轮，连结部43具有呈放射状 延伸的6根辐条431。
[0050] (车轮的空气通路）
[0051] 另外，该车轮4具有贯穿连结部43而在轮辋部41的外周面和轮毂安装部42的安 装面分别开口的空气通路44a、44b(参照图2)。
[0052] 该空气通路44a、44b构成将空气压力调整装置1的加减压部2和充气轮胎10的 气室101连接的空气通路的一部分（参照图1)。空气通路44a成为空气从加减压部2向气 室101的导入路（在充气轮胎10的空气压力的增压时）。空气通路44b成为空气从气室 101向外部的排出路（在充气轮胎10的空气压力的减压时）。
[0053] 此外，如本实施方式那样，在连结部43由多个辐条431构成的结构（参照图2)中， 优选在辐条431的内部形成空气通路44a、44b。通过在多个辐条431的内部设置空气通路 44,能够适当确保需要的流路截面积。另外，对于空气压力调整装置1，在连结部43是盘的 情况下，也可以在盘的内部形成空气通路44a、44b。
[0054] 在图2所示的构成中，车轮4的连结部43由6根辐条431构成，这些辐条431分 别具有相互独立的空气通路44a、44b(参照图2)。具体而言，通过各辐条431具有中空结 构，从而在其内部分别具有空气通路44a、44b。在本实施方式中，6根辐条431交替地具有 空气通路44a和空气通路44b。即、车轮4形成有3根空气通路44a和3根空气通路44b。 另外，各空气通路44a、44b分别在轮辋部41的外周面中的轮辋部41的外侧的凸缘411的 根部开口（参照图2)。此时，各空气通路44a、44b配置为其开口的朝向从轮辋部41的外侧 朝向内侧并使开口部的缘部沿着轮辋部41的外周面。由此，各空气通路44a构成为从各空 气通路44a导入气室101内的空气沿轮辋部41的外周面流动。
[0055] 另外，在轮毂安装部42的安装面，各辐条431的空气通路44a、44b分别开口（参 照图2)。另外，形成有用于将轮毂安装部42螺栓紧固于车辆的轮毂单元11的螺栓孔421。 另外，空气通路44的开口部的数量和螺栓孔412的数量为相同数量。另外，这些空气通路 44的开口部和螺栓孔421绕轮毂安装部42的旋转轴交替且等间隔地配置。
[0056] 此外，图2所示的车轮4交替地以等间隔配置了辐条431和螺栓孔421，但是不限 定于此。例如，如图3所示，也可以采用设置6根辐条431且在5个部位设置螺栓孔421的 构成。在该情况下，在辐条431的内部形成的空气通路44a、44b只要在与螺栓孔421错开 的位置设置与轮毂单元11连结的开口即可。此外，优选车轮4、4a在旋转方向上等间隔地 配置辐条431。另外，优选车轮4、4a交替地配置空气通路44a和空气通路44b，优选以通过 旋转轴的对称轴为轴而对称地配置空气通路44a和空气通路44b。由此，能够高效地执行向 气室101的空气的供给和从气室101的空气的排出。
[0057] (控制部）
[0058] 返回图1，继续关于空气压力调整装置1的说明。控制部5是基于与充气轮胎10 的目标空气压力相关的信号（例如，来自车辆用ECU(电子控制单元）或者搭载于车辆的专 用的空气压力控制装置的信号）和来自压力传感器3的信号来驱动控制加减压部21的加 压泵21、阀装置22及阀装置26的单元。该控制部5包括例如CPU (中央处理器）、RAM(随 机存取存储器）、ROM(只读存储器）等。另外，控制部5设置于车辆的静止系，且分别与加 压泵21、阀装置22、阀装置26及位于旋转系的压力传感器3电连接。由此，可确保控制部 5、加压泵21、阀装置22、阀装置26及压力传感器3之间的信号传输路径，而且可确保从位 于车身的电池（省略图示）向加压泵21、阀装置22、阀装置26及压力传感器3的电力供给 路径。
[0059] 控制部5经由各种布线和/或连接端子而与加压泵21、阀装置22、26连接。另外， 控制部5经由终端（terminal)、多组静止端子和旋转端子等分别与位于旋转系的压力传感 器3电连接。具体而言，终端及各静止端子设置于车辆的静止系。另外，各静止端子由环状 的导体构成，排列于终端上而被支撑。另外，压力传感器3的旋转端子设置于车辆的旋转 系。另外，各静止端子和各旋转端子经由集电环结构而连接为彼此能够滑动。由此，在车辆 行驶时，可确保位于静止系的控制部5和位于旋转系的压力传感器3的电连接。此外，在将 加压泵21、阀装置22、26配置于旋转系的情况下，控制部5与压力传感器3同样地经由终 端、多组静止端子及旋转端子等分别与它们电连接。
[0060] 在该空气压力调整装置1中，在车辆行驶中，车辆用E⑶（电子控制单元）或搭载 于车辆的专用的空气压力控制装置（省略图示）将与充气轮胎10的目标空气压力相关的 信号向控制部5输入。该目标空气压力根据车辆的行驶条件（例如，车速、行驶路、路面状 况等）而适当设定。而且，控制部5基于与该目标空气压力相关的信号和来自压力传感器 3的信号来驱动控制加减压部2的加压泵21、阀装置22以及阀装置26。由此，调整充气轮 胎10的空气压力，车辆的行驶性能和/或燃料经济性提高。
[0061] 在空气压力调整装置1中，例如在使充气轮胎10的空气压力增加的情况下，控制 部5驱动加压泵21。于是，加压泵21生成压缩空气并在气箱23储蓄压缩空气。此外，空气 压力调整装置1也可以事先驱动加压泵21而设为在气箱23储蓄有压缩空气的状态。空气 压力调整装置1在气箱23储蓄有压缩空气的状态下利用控制部5使阀装置22打开。在空 气压力调整装置1中，在将阀装置22打开时，气箱23的压缩空气经由空气配管24、轮毂单 元11的空气通路111及车轮4的空气通路44a供给到充气轮胎10的气室101。然后，当气 室101的实际空气压力成为目标空气压力时，控制部5使阀装置22关闭。另外，空气压力 调整装置1使加压泵21停止。
[0062] 在空气压力调整装置1中，在使充气轮胎10的空气压力减少的情况下，控制部5 使阀装置26打开。于是，气室101的空气经由车轮4的空气通路44b、轮毂单元11的空气 配管112及空气配管25排出。然后，当气室101的实际空气压力成为目标空气压力时，控 制部5使阀装置26关闭。空气压力调整装置1通过如上述那样利用加减压部2来控制空 气向充气轮胎10的气室101供给及空气从充气轮胎10的气室101排出，能够调整充气轮 胎10的空气压力的增减。
[0063] 此外，空气压力调整装置1可以具有以上述加减压部2、压力传感器3、车轮4、轮毂 单元11及连接器13为一组的多组单元。例如，在空气压力调整装置1应用于四轮机动车 的情况下，分别在各车轮设置由加减压部2、压力传感器3、车轮4、轮毂单元11及连接器13 构成的单元。另外，在车身设置的1个控制部5基于来自各压力传感器3的信号来分别驱 动控制各加减压部2。由此，能同时且相互独立地控制在各车轮安装的充气轮胎10的空气 压力。此外，在车辆为四轮车的情况下，空气压力调整装置1可以使控制部5、加压泵21、气 箱23设为共用的一个，将其他的机构、阀装置22、26、空气配管24、25等以各自的车轮4及 充气轮胎10的组合来设置。此外，也可以将空气配管24、25的一部分、即与加压泵21、气箱 23连通的部分的配管设为共用。
[0064] 空气压力调整装置1是上述那样的构成，通过经由车轮4的空气通路44a、44b、轮 毂单元11的空气通路111、112等从加减压部2向充气轮胎10的气室101供给空气、或者 将气室101的空气排出，能够以高响应性来调整充气轮胎10的空气压力。另外，空气压力 调整装置1通过除了充气轮胎10的空气压力的增加之外，还能够减小充气轮胎10的空气 压力，从而能够使充气轮胎10的空气压力设为与行驶状态相应的空气压力。
[0065] 空气压力调整装置1的车轮4通过将轮辋部41和轮毂安装部42经由连结部43 连结而成（参照图2)。另外，车轮4在轮辋部41安装充气轮胎10,并且通过轮毂安装部42 而安装于车辆的轮毂单元11 (参照图1)。另外，车轮4具备贯穿连结部43而在轮辋部41 的外周面和轮毂安装部42的安装面分别开口的空气通路44。
[0066] 在该构成中，在使充气轮胎10的空气压力增加的情况下，车轮4的空气通路44a 成为从外部（空气压力调整装置1的加减压部2)向气室101的空气的导入路，在使充气轮 胎10的空气压力减小的情况下，车轮4的空气通路44b成为从气室101向外部的空气的排 出路（参照图1)。由此，在连结部43的内部形成能够双向流通的空气通路44a、44b，所以 与在车轮的外部配置空气通路用的配管的构成相比，具有能够简化车轮4的结构的优点。
[0067] 另外，该车轮4a具备相互独立的多个空气通路44a、44b(参照图3)。由此，在任意 空气通路44a、44b不通的情况下，均可经由其他空气通路44a、44b来使空气流通，所以具有 能够实现失效保护功能的优点。
[0068] 另外，空气压力调整装置1通过充气轮胎10的气室101和加减压部2之间的空气 通路44中的空气通路44a、空气通路111以及空气配管24的组合来供给空气，通过空气通 路44b、空气通路112以及空气配管25的组合来排出空气。即，空气压力调整装置1通过供 给空气的配管系统和排出空气的配管系统这2个系统来调整气室101的空气压力。由此， 能以高响应性来执行空气的供给和排出，并能以高响应性来控制空气压力。
[0069] 空气压力调整装置1通过以供给系统和排除系统这2系统来执行配管系统，能够 同时执行空气的供给和排出。由此，在使充气轮胎10的空气压力设为一定的状态下，空气 压力调整装置1也能够使充气轮胎10内的空气循环。这样，通过使充气轮胎10内的空气 循环，能够利用空气的循环来将因轮胎的转动而产生的热回收到车身侧，能够抑制充气轮 胎10的气室101内的温度上升。S卩，还能够将空气压力调整装置1用作充气轮胎10的冷 却机构。由此，能够抑制轮胎自身的温度上升，能够抑制轮胎性能下降。
[0070] 另外，在空气压力调整装置1中，车轮4的连结部43具有辐条431，并且在该辐条 431的内部具有空气通路44。由此，具有能够不损害车轮4的外观地形成空气通路44的优 点。
[0071] 另外，在空气压力调整装置1中，车轮4的连结部43具有盘，并且在盘的内部具有 空气通路44。由此，具有能够不损害车轮4的外观地形成空气通路44的优点。
[0072] 另外，在车轮4中，轮毂安装部42具有多个螺栓孔421并且经由插入螺栓孔421的 螺栓而安装于车辆的轮毂单元11(参照图1)。连结部43还具有多个空气通路44。另外， 在轮毂安装部42的安装面，螺栓孔421和空气通路44的开口部绕轮毂安装部42的旋转轴 交替地配置。在该构成中，因为螺栓孔421和空气通路44的开口部绕轮毂安装部42的旋 转轴交替地配置，所以能够适当地确保轮毂安装部42的刚性，还具有轮毂安装部42的螺栓 紧固作业变得容易的优点。
[0073] 空气压力调整装置1也可以将向充气轮胎10供给的空气设为大气以外的空气。在 该情况下，作为向充气轮胎10供给的空气、即向充气轮胎10填充的空气，可以使用热传导 率高的氦气、氦气和氧气的混合气体即氦-氧混合气、作为氦气、氧气以及氮气的混合气体 的三元混合气体。通过使用热传导率高的气体，能够提高作为冷却机构的性能。另外，空气 压力调整装置1也可以设为将从空气配管25排出的空气回收并使空气循环的机构。由此， 在使用大气以外的成分的空气的情况下，也能够减少补充的次数。
[0074] 图4是表示图1所述的车轮4的说明图。该图示出了在图2所述的车轮4的空气 通路44中的轮辋部41侧的开口部的Y向剖视图（实线部）及Z向剖视图（虚线部）。
[0075] 如上述那样，在图2的构成中，空气通路44a、44b在轮辋部41的外周面具有多个 开口部。此时，优选各空气通路44的开口部具有互不相同的截面形状。由此，起因于空气 通路44的设置的气柱共鸣声音的频率被分散，具有降低噪音等级的优点。
[0076] 例如，在图4的构成中，各空气通路44的开口部具有互不相同的开口截面积及管 长，另外，其开口方向配置为互不相同。此时，通过不改变车轮4的外侧的壁面形状而改变 轮辋部41的内部形状及连结部43的内侧的壁面形状，各空气通路44的开口部具有互不相 同的截面形状。另一方面，通过将各空气通路44的流路截面积的最小值设定为一定，各空 气通路44的流量被设定为相同。
[0077] 由此，空气通路44在轮辋部41的外周面具有多个开口部，这些开口部具有互不相 同的截面形状，从而起因于空气通路44的设置的气柱共鸣声音的频率被分散，具有可降低 噪音等级的优点。
[0078] 另外，优选空气通路44的流路截面积S处于100 [mm2] 3000 [mm2]的范围内。 具体而言，优选加减压部2的阀装置22的开阀时的流路截面积、在轮毂单元11内形成的空 气通路111和112的流路截面积及空气通路44a、44b的流路截面积S皆处于100 [mm2]以 上3000 [mm2]以下的范围内。另外，更加优选这些流路截面积处于120 [mm2]以上2500 [mm2] 以下的范围内，进一步优选处于150 [mm2]以上2000 [mm2]以下的范围内。由此，使各空气通 路44的流路截面积S适当化。即，通过设为100 [mm2] <S，可适当地确保空气向充气轮胎 10的供给量及空气从充气轮胎10的排出量，因此具有可迅速进行充气轮胎10的空气压力 控制的优点。另外，通过设为S < 3000 [mm2]，具有能够防止车轮4的大型化的优点。
[0079] 另夕卜，在上述构成中，优选轮毂安装部42的安装面的径向宽度A处 于35 [mm]彡A彡100 [mm]的范围内（参照图2)。此夕卜，更优选径向宽度A处于 37 [mm] < A < 90 [mm]的范围内，进一步优选处于40 [mm] < A < 80 [mm]的范围内。由此， 具有可使轮毂安装部42的安装面的径向宽度A适当化的优点。
[0080] 另夕卜，优选轮毂安装部42的安装面处的螺栓孔421的间距圆直径B处 于100[mm]彡B彡280[mm]的范围内（参照图2)。另外，更优选间距圆直径B处于 110 [mm] < B < 260 [mm]的范围内，进一步优选间距圆直径B处于115 [mm] < B < 240 [mm] 的范围内。
[0081] 另外，优选轮毂安装部42的安装面的直径C处于140 [mm]彡C彡300 [mm]的范围 内（参照图2)。另外，更优选直径C处于145 [mm] 280 [mm]的范围内，进一步优选直 径C处于150 [mm]彡C彡260 [mm]的范围内。
[0082] 这些尺寸A?C通常由轮毂安装部42和车辆的轮毂单元11的关系规定。通过使 这些尺寸A?C处于上述范围内，可适当地确保轮毂安装面42的安装面处的空气通路44 的开口部及螺栓孔421的配置区域。另外，能够使轮毂安装部42和车辆的轮毂单元11的 关系适当化。
[0083](轮毂单元的释放阀）
[0084] 图5是表示其他实施方式的空气压力调整装置的示意结构的结构图。图5所示的 空气压力调整装置la除了轮毂单元110具备释放阀16之外具有与空气压力调整装置1相 同的构成。下面，对空气压力调整装置la中的特有构成即释放阀16进行说明。
[0085] 释放阀16形成在与轮毂单元110的空气通路112连通的位置。释放阀16通过被 打开而将空气通路112的空气排出到外部。图5所示的空气压力调整装置la通过打开释放 阀16,能够将空气通路112的空气排出到外部，能够将气室101内的空气排出。释放阀16 可以设置在空气通路112的一个部位，也可以设置在多个部位，例如设置在与空气通路44b 对应的每个位置。
[0086] 空气压力调整装置la通过利用在轮毂单元110的空气通路112设置的释放阀16 来将气室101内的空气排出，能够以更高的响应性来排出气室101内的空气。具体而言，由 于释放阀16能够在靠近气室101的位置处将空气通路112向大气打开，因此能提高响应 性。
[0087](车轮的空气连接阀）
[0088] 图6是表示另一实施方式的空气压力调整装置的示意结构的结构图。图7是表示 图6所述的车轮的说明图。图8是表示图6所述的车轮的空气连接阀的轴向剖视图。图6 所示的空气压力调整装置lb在轮毂单元110a具备释放阀16、17,在车轮4b具备空气连接 阀45,除此之外，具有与空气压力调整装置1相同的构成。以下，对空气压力调整装置lb中 的特有构成即释放阀16、17、空气连接阀45进行说明。释放阀16是与空气压力调整装置 la的释放阀16同样的构成。
[0089] 释放阀17形成在与轮毂单元110a的空气通路111连通的位置。释放阀17通过被 打开而将空气通路111的空气排出到外部。图6所示的空气压力调整装置lb通过打开释 放阀17,能够将空气通路111的空气排出到外部，变更排出气室101内的空气。释放阀17 可以设置在空气通路111的一个部位，也可以设置在多个部位，例如设置在与空气通路44a 对应的每个位置。
[0090] 空气压力调整装置lb通过除了在轮毂单元110a的空气通路112设置的释放阀16 之外还通过在轮毂单元ll〇a的空气通路111设置的释放阀17来将气室101内的空气排出、 或者取代在轮毂单元ll〇a的空气通路112设置的释放阀16而通过在轮毂单元110a的空 气通路111设置的释放阀17来将气室101内的空气排出，也能够以更高的响应性排出气室 101内的空气。
[0091] 空气连接阀（空气连接器：air 〇〇即161〇45配置在车轮413的空气通路44&、4413的 各个的轮毂安装部42侧的开口部。图8是表示图6所示的车轮的空气连接阀的轴向剖视 图。该图示出了空气连接阀45打开的状态。
[0092] 如图8所示，该空气连接阀45具有插头部451、插座部452和阀体453。插头部 451和插座部452具有较短的管状结构。此外，插头部451能够进退移位地插入插座部452 中，而且经由螺旋弹簧而能够在轴向上弹性移位。另外，在空气连接阀45的内部，通过插头 部451及插座部452的管状结构，形成空气通路454。在该空气通路454,形成使插头部451 及插座部452的内径缩小而成的缩径部455。阀体453是开闭该空气通路454的阀体，介 于插头部451和插座部452的双方并能够在轴向上进退移位。该阀体453通过与空气通路 454内的缩径部455卡合来将空气通路454密封（省略图示）。另外，阀体453通过从缩径 部455离开来将空气通路454打开（参照图6)。该空气连接阀45配置为插头部451 (或插 座部452)嵌入空气通路44的轮毂安装部42侧的开口部而固定，并且插座部452 (或插头 部451)从轮毂安装部42的安装面突出。
[0093] 在该空气连接阀45中，在车轮4安装于车辆的轮毂单元110a的状态下（参照图 6)，插头部451与轮毂单元110a抵接，从而插头部451被压入插座部452 (参照图8)。在该 状态下，阀体453从缩径部455离开，空气连接阀45打开。于是，车轮4b的空气通路44的 轮毂安装部42侧的开口部打开，空气通路44a、44b连通。由此，能够进行压缩空气从加减 压部2向充气轮胎10的气室101的供给或者能够进行空气从气室101向外部的排出。
[0094] 另一方面，在车轮4b被从车辆的轮毂单元110a卸下了的状态下，插头部451被从 插座部452推出而在轴向上移位，阀体453对插头部451及插座部452的缩径部455施力。 在该状态下，阀体453与缩径部455卡合，空气连接阀45关闭。于是，将空气通路44的轮毂 安装部42侧开口部密封，空气通路44被切断。由此，例如，在使充气轮胎10膨胀而向车辆 安装时，能够保持空气填充于充气轮胎10的状态而运送充气轮胎10和车轮4b的组装体。
[0095] 此外，在图6的构成中，车轮4b的6根辐条431分别具有相互独立的空气通路44， 在各空气通路44的轮毂安装部42侧的开口部分别配置有空气连接阀45。另外，如图7所 示，空气压力调整装置lb在一个空气通路44a、44b的开口部配置有2个空气连接阀45。由 此，既能确保空气连接阀45的功能，又能确保空气通路44a、44b的流路截面积。
[0096] 空气压力调整装置lb具备在车轮4b的车辆安装时打开空气通路44并且在车轮 4b的单体时关闭空气通路44的空气连接阀（空气连接器）45。在该构成中，在车轮4b安 装于车辆的轮毂单元ll〇a的状态下，空气通路44连通，具有能够从加减压部2向充气轮胎 10的气室101供给压缩空气的优点，或者具有能够从气室101向外部排出空气的优点。另 一方面，在车轮4b被从车辆的轮毂单元110a卸下的状态下，空气通路44被切断，因此例如 在使充气轮胎10膨胀而向车辆安装时，具有能够保持空气填充于充气轮胎10的状态而运 送充气轮胎10及车轮4b的组装体的优点。
[0097](轮毂电机单元）
[0098] 图9是表示另一实施方式的空气压力调整装置的示意结构的结构图。图9是将空 气压力调整装置应用于利用轮毂电机单元来驱动的充气轮胎的情况下的实施方式。空气压 力调整装置lc除了车辆用轮毂单元与轮毂电机单元一体化之外采用与空气压力调整装置 1同样的构成。
[0099] 空气压力调整装置lc是调整充气轮胎10的气室101的空气压力的装置，具备加 减压部2、压力传感器3、车轮4、控制部5、轮毂电机单元6和连接器13a。加减压部2、压力 传感器3、车轮4、控制部5和连接器13a采用与空气压力调整装置1的各部分同样的构成。 以下，对轮毂电机单元6进行说明。此处，轮毂电机单元6还具备空气压力调整装置1的轮 毂单元11的功能。即，轮毂电机单元6是使车轮4和充气轮胎10旋转的驱动源，且是轮毂 单元11。
[0100] 轮毂电机单元6是转子6R配置于定子6S的外侧的外转子型电动机。轮毂电机单 元6以安装于车辆的悬架装置的所谓轮毂电机方式来使用。转子6R包括作为环状的构造 体的转子壳61 ;和在转子壳61的内周部安装的永磁体62。对于永磁体62而言，S极和N 极朝向转子壳61的周向交替配置。在转子壳61的中心部安装有轴65。
[0101] 定子6S配置于转子6R所具有的永磁体62的内侧。定子6S在定子主体64的外 周部设有多个线圈63。定子主体64在中心部具有轴承66。上述轴65经由轴承66而被定 子主体64支撑。通过该结构，转子6R能够以旋转轴为中心绕定子主体64的周围旋转。在 本实施方式中，在转子6R的轴65安装车轮4。
[0102] 另外，轴65与轮毂单元11同样地与连接器13a连结。轴65与轮毂单元11同样 地在内部形成有空气通路111、112。空气通路111与空气通路44a及空气配管24连结。空 气通路112与空气通路44b及空气配管25连结。
[0103] 这样，在空气压力调整装置lc中，即使为车轮4及充气轮胎10安装于轮毂电机单 元6的构成，通过同样地在轮毂电机单元6的轴65的内部设置空气通路111、112,也能够得 到与上述实施方式相同的效果。
[0104] 空气压力调整装置lc通过将轮毂电机单元6设为转子6R配置于外周侧的外转子 型，能够在旋转轴中心侧设置没有配置轮毂电机单元6的驱动机构（转子6R和/或定子6S 和/或减速机构）的区域。由此，能够在旋转轴中心侧适当地配置空气通路111、112。
[0105] 附图标记说明：
[0106] 1空气压力调整装置 2加减压部 3压力传感器 4车轮5控制部 6 轮毂电机单元 1〇充气轮胎 11轮毂单元 11a内侧轮毂 lib外侧轮毂 12 制动器转子 13、13a连接器 14支撑机构 16、17释放阀 21加压泵 22、 26阀装置 23气箱 24、25空气配管 41轮辋部 42轮毂安装部 43连结部 44a、44b、lll、112空气通路 45空气连接阀 101气室 411凸缘 421螺栓孔 431辐条 451插头部 452插座部 453阀体 454空气通路 455缩径部
【权利要求】
1. 一种车辆用轮毂单元，其支撑与充气轮胎连结的车轮，且与连接器连结，该车辆用轮 毂单元的特征在于，具有 ： 第一空气通路，其在与所述车轮连结的面的至少一个部位形成第一开口，且与所述连 接器的供给空气的空气配管连结，从所述第一开口向所述车轮供给空气；和 第二空气通路，其在与所述车轮连结的面的至少一个部位形成第二开口，且与所述连 接器的排出空气的空气配管连结，从所述第二开口回收所述车轮的空气。
2. 根据权利要求1所述的车辆用轮毂单元，其特征在于， 还具有释放阀，该释放阀配置于所述第二空气通路，将所述第二空气通路内的空气排 出到外部。
3. 根据权利要求1或2所述的车辆用轮毂单元，其特征在于， 还具有释放阀，该释放阀配置于所述第一空气通路，将所述第一空气通路内的空气排 出到外部。
4. 一种空气压力调整装置，其特征在于，具备： 权利要求1至3中任一项所述的车辆用轮毂单元；和 车轮，其与所述车辆用轮毂单元连结，且支撑充气轮胎， 所述车轮具备：与所述车辆用轮毂单元连结的轮毂安装部；支撑所述充气轮胎的轮辋 部；将与所述第一开口连结的开口和在所述轮辋部的外周面形成的开口连结的第一车轮空 气通路；和将与所述第二开口连结的开口和在所述轮辋部的外周面形成的开口连结的第二 车轮空气通路。
5. 根据权利要求4所述的空气压力调整装置，其特征在于， 所述车轮至少具有2根将所述轮毂安装部和所述轮辋部连结的辐条， 所述第一车轮空气通路形成于所述辐条的内部， 所述第二车轮空气通路形成于所述辐条的内部。
6. 根据权利要求5所述的空气压力调整装置，其特征在于， 所述第一车轮空气通路形成在与形成有所述第二车轮空气通路的所述辐条不同的所 述辐条的内部。
7. 根据权利要求4所述的空气压力调整装置，其特征在于， 所述车轮具有将所述轮毂安装部和所述轮辋部连结的盘， 所述第一车轮空气通路形成于所述盘的内部， 所述第二车轮空气通路形成于所述盘的内部。
8. 根据权利要求4至7中任一项所述的空气压力调整装置，其特征在于， 所述车轮在所述第一车轮空气通路的所述轮毂安装部具备在所述车辆用轮毂单元的 安装时将所述第一车轮空气通路打开且在从所述车辆用轮毂单元脱离时将所述第一车轮 空气通路关闭的空气连接阀， 所述车轮在所述第二车轮空气通路的所述轮毂安装部具备在所述车辆用轮毂单元的 安装时将所述第二车轮空气通路打开且在从所述车辆用轮毂单元脱离时将所述第二车轮 空气通路关闭的空气连接阀。
9. 根据权利要求4至8中任一项所述的空气压力调整装置，其特征在于， 所述车轮的所述第一车轮空气通路及所述第二车轮空气通路的所述轮辋部侧的所述 开口的截面形状为2种以上。
10. 根据权利要求4至9中任一项所述的空气压力调整装置，其特征在于， 在将所述第一车轮空气通路及所述第二车轮空气通路的流路截面积设为S的情况下， 所述车轮的所述流路截面积S是100 [mm2] < S < 3000 [mm2]。
11. 根据权利要求4至10中任一项所述的空气压力调整装置，其特征在于， 在将所述轮毂安装部的安装面的径向宽度设为A的情况下，所述车轮的所述径向宽度 A 为 35 [mm] ^ A ^ 100 [mm]。
12. 根据权利要求4至11中任一项所述的空气压力调整装置，其特征在于， 具有与所述车辆用轮毂单元的形成有所述第一开口及所述第二开口的面连结的连接 器， 所述连接器是具备与所述第一开口及所述第二开口的各个连接的空气通路的旋转连 接器。
13. 根据权利要求4至12中任一项所述的空气压力调整装置，其特征在于，还具备： 加减压部，其与所述车辆用轮毂单元的所述第一开口及所述第二开口连接，向所述第 一开口供给空气，从所述第二开口排出空气，并将安装于所述车轮的所述充气轮胎的空气 压力增加及减小； 压力传感器，其检测所述充气轮胎的空气压力；和 控制部，其基于所述压力传感器的输出信号来驱动控制所述加减压部。
【文档编号】B60B3/02GK104125889SQ201380010246
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年2月13日 优先权日:2012年2月21日
【发明者】丹野笃 申请人:横滨橡胶株式会社