JP2006501415A - 空気流制御装置 - Google Patents

Abstract

リム搭載車両タイヤへの空気流調節装置である。該装置の延在弁ケース１は入口端１Ａと出口端２と両者間に中央部を有している。出口端のリムスリーブ３はタイヤリムの孔に嵌合する形状とされている。ケース内にはピストン８が配置されていて、弁１９を有している。ケース１とピストン８との間にはコイルバネ２２が作用している。使用時には、ピストン８は開位置に付勢されて空気がタイヤに入る。またタイヤ中の圧力によりバネに抗して閉位置に可動である。閉位置においては、弁１９が弁座２１に抗してシールする。ピストンとバネとはケース１の中央部に位置しておりリムスリーブ３を邪魔しない。リムスリーブ３は寸法が小さくてタイヤの装填を妨げない。

Description

この発明は流体制御装置に関するものであり、さらに詳しくは改善された車両用タイヤの圧力遮断弁に関するものである。

車両用タイヤにあっては正しい圧力が重要である。過剰圧力は空気圧トレッドの摩耗と湿った状態における牽引力損失を招く。他方低圧力は過剰な壁屈曲によるタイヤの破壊とコーナリングの際の安全性の損失を招く。

殆どのサービスステーションはドライバーがタイヤをチェックする施設を提供しているが、ゲージはしばしば欠陥があり良くても不正確である。そのようなトラブルを軽減すべく、タイヤ用の弁が提案されており、充填時に予設定した圧力に達したときには空気の供給を自動的に遮断する。

したがって使用者は充填時にタイヤ圧力のモニターに煩わされることがない。自動的に遮断されるまで空気ホースをタイヤ弁上に嵌合することのみが必要とされる。

これらの弁は一般にピストンを使用しており、該ピストンが充填時には圧縮バネにより開位置に付勢され、内部タイヤ圧力からの印加力が例えば２００ｋｐａの予設定値に達すると該付勢に抗して閉位置に動かされる。

しかし現存の弁は、圧縮バネとピストンとが弁ユニットの基部に配置されており、したがって大型化ししかもタイヤリムの内部にかなりの距離突出している、という欠点を有している。これはタイヤの嵌合を邪魔し、初期の膨張時にタイヤビードがリム上に拡張して、弁ケースの基部が損傷される。

この発明の目的は上記した欠点を改善したリム搭載空気車両タイヤへの空気流を調整する装置を提案するものである。

該装置は入口端と出口端と中央部とを具えた延在する弁ケースを有している。出口端はリム挿入部を有しており、該挿入部はタイヤリムの孔に嵌合する構造となっている。

ケース内にはピストンが配置されていて弁を有している。ケースとピストン間にはコイルバネが働いており、これにより装置の使用時にはピストンが開位置に付勢されて空気がタイヤ内に通過する。ピストンはタイヤ内に形成された空気圧の力の下に付勢に抗して閉位置に動き、ここで弁が弁座をシールして空気の通過を遮断する。

ピストンとバネとはケースの中央部内に配置されてリム挿入部を開けておく。これによりリム挿入部は寸法が小さくなっており、タイヤの搭載を邪魔しない。

ピストンには位置を示す可視表示器を具えるのが望ましい。さらにバネはピストン上のフランジと弁ケースの内部肩部との間で圧縮状で作用をするのが望ましい。

可視表示器はケースに取り付けたキャップの透明部を通して視認できるバンドであるのが望ましい。該キャップはネジ付き座上の乗上げ位置に下がるのが望ましく、これによりタイヤ圧力に関係なくバンドとピストンとが開位置に保持される。

さらに弁ケースの入口端にはシュレーダータイプの一方向弁を具えるのが望ましい。

図１、２において、ケース１は延在円筒状ケースを有しており、該ケースは頭部に入口１Ａを底部に出口２を具えている。ケースの出口端は溝４と肩部５を具えた挿入スリーブ３を有しているのが望ましい。肩部はスリーブに嵌合して孔４Ａを通って空気タイヤリム５Ａに嵌合する。

出口端はゴムその他の適宜な材料から成形されるのが望ましく、これによりリムに対して必要な、耐圧シールを得るものである。

入口端１Ａには短い小径のパイプ６が配置されており、サービスステーションなどにある空気供給ホースノズルに連結する。これの直ぐ下には透明キャップ７が配置されており、これを通して後記するように内部表示バンドの位置（赤に着色してもよい）を視認できる。

図２、３において、ピストン８はケースの円筒壁９と中央管１０との間を長手方向に滑動できる。該管１０はサブユニットの一部であり、該ユニットは公知のシュレーダー型入口弁１１とパイプ６とを有している。このサブユニットは１２においてケースにネジ込まれるか固定されている。透明キャップ７もこの位置でケースに嵌合してケース１２Ａの頭部とパイプ６との間に視認窓を与えている。

パイプ６とケースは相互に固定されているので、キャップ７には負荷が掛らず、したがって低廉なプラスチックなどの構造的な材料でなくともよい。

Ｏリング１３、１４が設けられてピストン８の外側と円筒壁９と内部ピストン孔１５と管１０との間に滑動耐圧嵌合を与えている。望ましくはＯリングの直ぐ下でピストン中のニッチ（ｎｉｃｈ）１７には方向性低摩擦カップシール１６が嵌合していて、ピストンと円筒間の空気漏れへの対抗を確実にしている。

ピストン８はその上端において表示バンド１８を搭載しており、下端の方の孔１５には斜面ヘッド１９と上向きのニードル２０を有したバルブと嵌合している。ニードルは管１０の基部に形成された座２１を通って上に延在している。座は弁の斜面ヘッド１９により係合された時に耐圧シールを形成する形状とされている。挿入スリーブの直ぐ上でケースを横断している横断ピン２３とピストンの中心２４との間には引張りバネ２２が働いている。

好ましくはバネは一端でピン２３に引っ掛かり他端でピストンの中心周りの螺旋溝中に位置する。図２においてピストンはその最下位置に保持され、ここでバンド１８がケースの頭部に当接している。この発明によれば、引っ張りバネ２２とピストン８とは挿入スリーブ３の上方でケースの中央部内を動く。

これにより、出口端におけるリム挿入スリーブ直径と長さとを大きく低減できる。したがって初期搭載およびリム上のタイヤの膨張に際してタイヤビードに邪魔がなくなる。またこの実施例においては挿入スリーブが成形ゴム構造なので、ケース１がタイヤリムに対して撓んで破断の可能性を低減する。

図２に示す開位置において、圧縮空気の供給は入口シュレーダー弁１１を通って管１０に下がり、開いた弁１９を回り、ポート２６を通り、引っ張りバネ２２とケースとの間のスペース２７に沿って通り、出口２を通ってタイヤ（図示せず）に入る。しかしタイヤ中で圧力が上がると、力（矢印Ｂ）がピストンの下側に働いて上方に動かす。

ピストン８の下側領域と引っ張りバネ２２の撓み定数と弁座２１の位置とにより決る予設定遮断圧力（例えば８０〜１０００ｋｐａ）において、ピストン８の上方変位により弁頭１９は図４に示すように該座中に近づく。これによりタイヤ中への空気流がさらに遮断される。

また図４から分かるように、バンド１８も同時に透明キャップ７中を上方に動いて、タイヤ中が予設定圧力に達し弁１９が閉じられたことを表示する。爾後タイヤ圧力がこの予設定圧力より落ちると、引っ張りバネ２２の力によりピストンと表示バンド１８とが下方に動き、充填準備のための低圧と弁１９の開きとを示する。

しかしタイヤからの空気の漏れはシュレーダー弁１１の一方向動作により防止され、挿入ステム２８を意図的に圧縮したときのみ漏れることができる。

引っ張りバネ２２の下端を保持するための固定横断ピン２３に代えて、図５に断面を示すネジ付きアンカープラグ２９を同じ位置でケースに回し込んでもよい。このプラグは円周溝３１を具えた直立ピン３０を有している。バネの下端はこの溝内に位置するように形状付けられており、これによりアレンキーなどを使ってプラグをソケット３２上に回転させてバネ引張り力を調節し、弁の遮断圧力を調節する。プラグの周辺に一連の孔３３を設けて空気が出口２を通過するようにする

図６に示すこの発明の第２の実施例にあっては、図１、２のものに相当する要素については同じ参照数字・記号を「’」を付けて表示する。

この場合バネ２２’はリム挿入部３’を邪魔してないがピストン８’の底部近くの円形フランジ３５と弁ケース１’の内肩部３６との間で圧縮作用をする。またカップシール３６Ａが第１の実施例のＯリング１４の場所に嵌合している。弁が図示の開位置にあると、ピストン８’はバネ２２’により下げられて、これにより空気は入口シュレーダー弁１１’を通り、管１０’を通り、開いた弁座２１’を過ぎ、ポート３７から出口２’を経てタイヤに入る。

タイヤ中で圧力が上がると、力（矢印Ｂ’）がピストン８’の下側に働いてバネ２２’の圧縮力に逆らってこれを上方に動かす。予設定遮断圧力においてこの上方変位は充分となり、弁１９’が弁座２１’を遮断する。これによりタイヤ内への空気流が遮断される。

もしタイヤ圧力が予設定圧力より下がったら、ピストン８’はバネ２２’の圧縮力の下に下方に動き、弁１９’が開いて充填の準備に入る。これらの動作の間、表示バンド１８’と視認キャップ７’は第１の実施例と同様に作用する。

第２の実施例のさらなる特徴は乗上げモードであって、キャップ７’をネジ３８にまで完全に回して色付き（例えば黄色）リング３９を表示する。この動作は同時にキャップ７’の不透明上部４０の後ろのバンド１８’を隠し、バンドと連結されたピストンユニット１８’とをタイヤ圧力に関係なく開位置に下げる。

このモードで装置はシュレーダー弁１１’を介して動作されタイヤが所望の圧力に膨脹される。一次カップシール１６’の漏れの際にリング３９が湿気／塵シールまたは二次気体シールをして機能するのが望ましい。

装填のためにネジ付きスリーブ３’は回転リム５Ａ’の孔４Ａ’に嵌合して適宜なロックナット４１によりそこに保持される。またロックナットの下側にはゴムパッキング４２が嵌合される。

この発明は少なくとも実施例の形をとることにより車両タイヤ弁を改良する。しかしこれらに限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば透明キャップや予設定遮断圧力は使用に応じて適宜変更でき、弁とケースとは真鍮などの耐蝕性材料から形成するのが望ましい。

なお明細書中における「頭部、底部、下、上」などは図示のような使用状態でのものである。

この発明の自動車タイヤ弁の斜視図である。 開位置にある図１の弁の縦断面図である。 図１中線Ａ−Ａに沿って取った断面図である。 閉位置にある弁の断面図である。 図１の弁に取付けることのできるバネ張力調節プラグの断面図である。 この発明の自動車タイヤ弁の第２の実施例の断面図である。

符号の説明

１ ： ケース
３ ： スリーブ
６ ： パイプ
７ ： キャップ
８ ： ピストン
１１、１９： 弁
２２： 引張りバネ

Claims (11)

1. リム搭載空気式車両タイヤ用空気流制御装置であって、延在する弁ケースには入口端と出口端と中央部とが設けられており、出口端はタイヤリム内の孔に嵌合する構造のリム挿入部を有しており、ケース内にはピストンが配置されて弁を有しており、コイルバネがケースとピストンとの間に働いており、使用時にはピストンが開位置に付勢されて空気をタイヤ内に通過せしめ、該ピストンはタイヤ内に形成された空気圧の力の下に該付勢に抗して閉位置に動き、ここで弁は弁座に対してシールして空気の通過を閉鎖し、ピストンとバネとはケースの中央部内に位置してリム挿入部を開け、リム挿入部は寸法を小さくしてタイヤの搭載を邪魔しないことを特徴とする空気流制御装置。
2. バネがピストン上のフランジと弁ケースの内部肩部との間で圧縮動作をすることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 可視表示器がピストンに嵌合してその位置を表示することを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 可視表示器がケースに嵌合されたキャップの透明部を通して視認できるバンドであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. キャップがネジ付き座上の乗上げ位置に下がることができ、バンドとピストンとがタイヤ圧力に関係なく開位置に保持されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. キャップが不透明部を有しており、キャップが乗上げ位置に下げられたときに該不透明部がバンドを隠すことを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 乗上げ位置においてキャップの透明部を通して色付きリングが表示されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
8. 弁ケース中の第１のシールを漏れが通過したときに前記のリングが湿気／塵シールまたは第２の気体シールとして機能することを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. ピストンがケース内の中央管と円筒状壁に沿って滑動可能であって、該管はケースに連結されたサブユニットの一部であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. ピストンが上端にバンドを搭載しており、さらに下端の方には弁を支持しており、中央管の基部に位置している弁座内に係合したときに耐圧シールを形成することを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 入口端にはシュレーダー（ｓｃｈｒａｄｅｒ）弁が嵌合していることを特徴とする請求項１０に記載の装置。

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