JP2007302118A - タイヤ自動空気入れ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤがパンクした場合でも損傷が生じない自動空気入れ装置を提供する。
【解決手段】タイヤ１０がパンクしたとすると、タイヤ１０内の空気圧は急激に低下し、タイヤトレッド部１０Ａとホイール１２との間隔が狭くなる。すると、作動ピストン３２は上昇するとともに、作動ピストン３２の分岐した枝がタイヤ１０の内周面に沿って対称に開くように変形する。このため、作動ピストン３２は、広範囲，すなわち大きな面積でタイヤ１０の内周面と接するようになる。従って、走行を続けたとしても、衝撃が分散吸収されるようになり、タイヤ１０に与える損傷は低減されるようになる。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車などのタイヤに自動的に空気を入れるタイヤ自動空気入れ装置に関する。

従来のタイヤ自動空気入れ装置としては、例えば、下記特許文献１に開示されたものがある。これによれば、タイヤ空気室内のリム周面にエアポンプ機構が配置される。このエアポンプ機構は、タイヤのトレッド部内周面に向かって延設されており、当該方向に付勢された作動ステムとなっている。タイヤ内の空気圧の減少により作動ステムが付勢されると、前記エアポンプ機構によって外部の空気が吸引され、タイヤ空気室内に圧送される。
実開昭５８−２３７０６号公報

しかしながら、上述した背景技術は、タイヤのパンクに対して配慮されていない。すなわち、タイヤがパンクを起こすと、タイヤ空気室内の空気は急激に外部に逃げ、タイヤが収縮してそのトレッド部が作動ステムの先端を押すようになる。すると、タイヤは、作動ステムと走行面で挟まれることになり、この状態で走行を続けるとタイヤが破損してしまう可能性がある。

本発明は、以上の点に着目したもので、タイヤがパンクした場合でも損傷が生じない自動空気入れ装置を提供することを、その目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は、逆止弁が設けられた吸入口から吸入されたタイヤ外部の空気が、復元力を有する空気室で圧縮された後、逆止弁が設けられた吐出口からタイヤ内部に吐出される自動吸気機構を、タイヤのホイール側に設けるとともに、前記空気室を圧縮するための作動ピストンをタイヤトレッド部方向に延設したタイヤ自動空気入れ装置であって、前記作動ピストンに弾性を付与するとともに、タイヤがパンクしたときに変形する構造ないし形状としたことを特徴とする。

主要な形態の一つは、前記作動ピストンを分岐形状とするとともに、分岐した枝がタイヤの内周面に沿って対称に開くことを特徴とする。

他の発明は、逆止弁が設けられた吸入口から吸入されたタイヤ外部の空気が、復元力を有する空気室で圧縮された後、逆止弁が設けられた吐出口からタイヤ内部に吐出される自動吸気機構を、タイヤのホイール側に設けるとともに、前記空気室を圧縮するための作動プレートをタイヤトレッド部方向に延設したタイヤ自動空気入れ装置であって、前記作動プレートが、タイヤのホイールと前記空気室の間に配置される固定プレート，前記ホイール側で前記固定プレートに回動可能に連結されており、該固定プレートとの間に前記空気室を挟み込んで圧縮可能な回動プレート，により構成されるとともに、前記タイヤの空気圧が低下したときに、該作動プレートの先端がタイヤトレッド部内面に接触可能な長さに形成されていることを特徴とする。

主要な形態の一つは、前記作動プレートの先端が、タイヤの内周面に沿って湾曲ないし屈曲した形状であることを特徴とする。他の形態は、前記作動プレートが、金属または硬度の高い材料により形成されていることを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明によれば、自動吸気機構の空気室を圧縮するための作動ピストンに弾性を付与するとともに、タイヤがパンクしたときに変形する構造ないし形状としたので、タイヤの損傷が低減されるようになる。あるいは、前記空気室を挟み込んで圧縮する作動プレートの先端をタイヤの内周面に沿って湾曲ないし屈曲する形状としたので、良好な吸気が可能になるとともに、タイヤがパンクしたときの損傷も低減される。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

図１及び図２には、本実施例の主要部断面が示されている。図１はタイヤ空気圧が正常な状態における様子を示し、図２はタイヤ空気圧が減少した状態における様子を示す。これらの図において、タイヤ１０が装着されているホイール１２には、自動吸気機構２０が設けられている。自動吸気機構２０は、空気室２２を中心に構成されている。この空気室２２は、吸入口２４を介してタイヤ外部に開口しており、吐出口２６を介してタイヤ内部に開口している。吸入口２４には、タイヤ外部から空気室２２内に吸入された空気が再びタイヤ外部に出ないようにするための逆止弁２８が設けられている。吐出口２６には、タイヤ内部の空気が空気室２２内に戻らないようにするための逆止弁３０が設けられている。すなわち、逆止弁２８，３０によって、空気の流れがタイヤ外部からタイヤ内部の一方通行となるように規制されている。

空気室２２は、図の上下方向（ホイール１２からタイヤトレッド部１０Ａに向かう方向）に伸縮するとともに、図２の縮んだ状態から図１の伸びた状態に復元する復元力が付与されている。空気室２２とタイヤトレッド部１０Ａとの間には、作動ピストン３２が設けられている。この作動ピストン３２は、一定以上の弾性を備えるとともに、２つに分岐している。そして、タイヤ空気圧低下に伴って先端がタイヤトレッド部１０Ａに押されるようになると、図２に示すように分岐した枝が、タイヤ１０の内周面に沿って対称に曲折しつつ、上昇して空気室２２を圧縮する。逆に、タイヤ空気圧が上昇すると、空気室２２の復元力によって下降するとともに、弾性により曲折状態から復元する。

次に、本実施例の動作を説明する。タイヤ１０内に十分空気があるときは、図１に示す状態となっている。すなわち、自動吸気機構２０の空気室２２は復元力により伸びており、タイヤ外部より空気が満たされている。また、作動ピストン３２は伸び切った状態となっている。なお、空気室２２の気圧は外気圧（ほぼ１気圧）である。この状態でタイヤ１０内の空気が抜け、空気圧が低下すると、タイヤトレッド部１０Ａが作動ピストン３２の先端に接触するようになり、更には作動ピストン３２を上方に押すようになる。

すると、図２に示すように、作動ピストン３２が変形するとともに、空気室２２を圧縮する。空気室２２がその復元力に抗して圧縮されると、空気室２２内の空気圧が上昇する。そして、空気圧がタイヤ１０内の空気圧よりも高くなると、空気室２２内の空気が逆止弁３０を押し開いて、吐出口２６からタイヤ１０内に吐出される。なお、この状態では、タイヤ１０内の空気は増加するが、空気室２２の体積が減少してタイヤ１０の容積が増大するため、タイヤ１０内の気圧は変化しない。

圧縮された空気室２２は、その復元力により元に戻ろうとする。すると、逆止弁２８が開き、吸入口２４から空気が空気室２２内に吸い込まれる。このときの空気室２２の膨張により、タイヤ１０内の容積が減少し、タイヤ１０内の空気圧が上昇する。以上の動作を繰り返すことで、タイヤ１０内には良好に空気が供給されるようになる。そして、空気圧が十分となって、作動ピストン３２の先端がタイヤトレッド部１０Ａに当たらなくなると、吸気動作は終了する。

次に、タイヤ１０がパンクしたとすると、タイヤ１０内の空気圧は急激に低下し、タイヤトレッド部１０Ａとホイール１２との間隔が狭くなる。すると、作動ピストン３２は上昇するとともに変形し、図３に示すように変形する。すなわち、作動ピストン３２の分岐した枝がタイヤ１０の内周面に沿って対称に開くようになる。このため、作動ピストン３２は、広範囲，すなわち大きな面積でタイヤ１０の内周面と接するようになる。従って、図３の状態で走行を続けたとしても、衝撃が分散吸収されるようになり、タイヤ１０に与える損傷は低減されるようになる。

以上のように、本実施例によれば、空気圧が低下しても、タイヤ内に良好に自動的に空気を吸入することができるのみならず、タイヤがパンクした場合でも、タイヤに与える損傷を低減することができる。

次に、図４を参照しながら本発明の実施例２を説明する。なお、上述した実施例１と同一ないし対応する構成要素には同一の符号を用いることとする。図４(A)は、タイヤ空気圧が通常の場合の本実施例の断面図，図４(B)及び(C)は、タイヤ空気圧が減少したときの状態における様子を示す断面図である。本実施例の自動吸気機構５０は、タイヤ１０が装着されているホイール１２に設けられており、前記実施例１と同様の空気室２２と、該空気室２２を圧縮するための作動プレート５２により構成されている。前記空気室２２には、吸入口２４，吐出口２６，逆止弁２８及び３０が設けられている。なお、本実施例では、図４に示す通り、前記吐出口２６は空気室２２の左側に設けられているが、空気室２２内部の空気をタイヤ内部に吐出する機構については、前記実施例１と同様である。

本実施例の作動プレート５２は、固定プレート５４及び回動プレート５８により構成されている。前記固定プレート５４は、前記空気室２２とホイール１２の間に固定されるとともに、前記吸入口２４が貫通する開口部５６が設けられている。該固定プレート５４のホイール１２側の端部には、回動連結具６０を介して回動プレート５８が連結されている。前記回動プレート５８は、前記固定プレート５４との間に前記空気室２２を挟むように配置されており、その一端は、前記回動連結具６０により前記固定プレート５４の端部に連結され、図４に矢印Ｆ４で示すように回動可能となっている。

以上のような固定プレート５４及び回動プレート５８は、例えば、金属もしくは、それに相当する硬度を有する材料により形成されている。また、前記固定プレート５４及び回動プレート５８の先端には、タイヤ１０の内周面に沿って湾曲した湾曲部５４Ａ及び５８Ａが形成されており、パンク時にタイヤ１０に与える損傷を低減することが可能となっている。更に、固定プレート５４及び回動プレート５８の長さは、図４(A)に示すように、タイヤ１０の空気圧が高い状態では、先端がタイヤトレッド部１０Ａに接触しないような長さに設定されている。そして、タイヤ空気圧低下に伴って、回動プレート５８の先端がタイヤトレッド部１０Ａに押されるようになると、回動プレート５８が固定プレート５４側に向かって回転し、空気室２２を圧縮する。逆に、タイヤ空気圧が上昇すると、空気室２２の復元力によって回動プレート５８が元の位置に戻る。

次に、本実施例の動作を説明する。なお、図４の矢印Ｆ５ａ方向にタイヤ１０が回転しているときに、車が前進しているものとする。まず、タイヤ１０内に十分空気があるときは、図４(A)に示すように、空気室２２はタイヤ外部より空気が満たされており、固定プレート５４及び回動プレート５８の先端は、タイヤトレッド部１０Ａと接触していない状態である。この状態で、図４(B)に示すように、タイヤ１０内の空気が抜けて空気圧が低下し、矢印Ｆ５ａ方向にタイヤ１０が回転すると、回動プレート５８の先端がタイヤ１０の内面を介して走行面と接触することによって、回動プレート５８が図４(C)に矢印Ｆ５ｂで示す方向に押し上げられる。すると、該回動プレート５８と前記固定プレート５４により空気室２２が圧縮され、該空気室２２の内圧がタイヤ１０内の空気圧よりも高くなると、前記実施例１と同様に、吐出口２６から空気室２２内の空気がタイヤ１０内に吐出される。圧縮された空気室２２が復元力により元に戻ろうとすると、吸入口２４から空気が空気室２２内に吸い込まれ、該空気室２２の膨張により、タイヤ１０内の容積が減少し、タイヤ１０内の空気圧が上昇する。以上の動作を繰り返し、タイヤ１０内に空気が十分供給され、回動プレート５８の先端がタイヤトレッド部１０Ａに当たらなくなると、吸気動作は終了する。

なお、タイヤ１０がパンクしたときは、タイヤトレッド部１０Ａとホイール１２の間隔が狭くなるが、本実施例では、固定プレート５４と回動プレート５８の先端に湾曲部５４Ａ及び５８Ｂを設けているため、大きな面積でタイヤ１０の内周面と接触して、タイヤ１０に与える損傷を低減することができる。以上のように、本実施例によっても、上述した実施例１と同様の効果が得られる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した自動吸気機構の構造は一例であり、公知の技術を適用して同様の作用を奏するように適宜変更してよい。また、自動吸気機構は、ホイールの周面に一つ設けてもよいし、複数設けてもよい。
(2)前記実施例２で示した固定プレート５４及び回動プレート５８の形状・寸法も一例であり、同様の効果を奏するように適宜変更してよい。例えば、前記実施例２では、固定プレート５４及び回動プレート５８の先端に湾曲部５４Ａ及び５４Ｂを設けたが、この部分のみ弾性を有する材料で構成するようにするなど、必要に応じて適宜変更してよい。
(3)前記実施例２で示した回動連結具６０も一例であり、固定プレート５４と回動プレート５８の回動連結機構としては、公知の各種の機構を適用してよい。

本発明によれば、タイヤパンク時における損傷が生ずることなく、空気の吸入を自動的に行うことができるので、自動車，自動二輪車，航空機その他の各種のタイヤに適用可能である。

本発明の実施例１の通常時の様子を示す主要断面図である。 前記実施例１のタイヤ空気圧低下時の様子を示す主要断面図である。 前記実施例１のパンク時の様子を示す主要断面図である。 本発明の実施例２の主要断面図であり、(A)は通常時の様子を示す図，(B)及び(C)はタイヤ空気圧低下時の様子を示す図である。

符号の説明

１０：タイヤ
１０Ａ：タイヤトレッド部
１２：ホイール
２０：自動吸気機構
２２：空気室
２４：吸入口
２６：吐出口
２８，３０：逆止弁
３２：作動ピストン
５０：自動吸気機構
５２：作動プレート
５４：固定プレート
５４Ａ，５８Ａ：湾曲部
５６：開口部
５８：回動プレート
６０：回動連結具

Claims (5)

1. 逆止弁が設けられた吸入口から吸入されたタイヤ外部の空気が、復元力を有する空気室で圧縮された後、逆止弁が設けられた吐出口からタイヤ内部に吐出される自動吸気機構を、タイヤのホイール側に設けるとともに、前記空気室を圧縮するための作動ピストンをタイヤトレッド部方向に延設したタイヤ自動空気入れ装置であって、
   前記作動ピストンに弾性を付与するとともに、タイヤがパンクしたときに変形する構造ないし形状としたことを特徴とするタイヤ自動空気入れ装置。
2. 前記作動ピストンを分岐形状とするとともに、分岐した枝がタイヤの内周面に沿って対称に開くことを特徴とする請求項１記載のタイヤ自動空気入れ装置。
3. 逆止弁が設けられた吸入口から吸入されたタイヤ外部の空気が、復元力を有する空気室で圧縮された後、逆止弁が設けられた吐出口からタイヤ内部に吐出される自動吸気機構を、タイヤのホイール側に設けるとともに、前記空気室を圧縮するための作動プレートをタイヤトレッド部方向に延設したタイヤ自動空気入れ装置であって、
   前記作動プレートが、
   タイヤのホイールと前記空気室の間に配置される固定プレート，
   前記ホイール側で前記固定プレートに回動可能に連結されており、該固定プレートとの間に前記空気室を挟み込んで圧縮可能な回動プレート，
   により構成されるとともに、前記タイヤの空気圧が低下したときに、該作動プレートの先端がタイヤトレッド部内面に接触可能な長さに形成されていることを特徴とするタイヤ自動空気入れ装置。
4. 前記作動プレートの先端が、タイヤの内周面に沿って湾曲ないし屈曲した形状であることを特徴とする請求項３記載のタイヤ自動空気入れ装置。
5. 前記作動プレートが、金属または硬度の高い材料により形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載のタイヤ自動空気入れ装置。
   
   

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