JP2009173045A - 空気充填袋及びタイヤ・ホイール組付体 - Google Patents

Abstract

【課題】ホイールの構造を大きく変更することなく取り付けが可能で、車両走行中のタイヤの回転動作を利用してタイヤ内の空気圧を自動的に調整できるようにした構成が簡易な空気充填袋及びタイヤ・ホイール組付体を提供する。
【解決手段】トレッド部２の両側にサイド部３１，３２が形成されるタイヤ１の空気圧を自動的に調整するための空気充填袋５を備え、その空気充填袋５は、サイド部３１とホイール４に跨がるように取り付けられ、走行中におけるサイド部３１の伸縮動作によって膨張収縮する袋状体６からなる。その袋状体６は、外部から空気を取り込むための空気取込口７と、内部に取り込んだ空気をタイヤ１内に排出するための空気排出口８と、を備え、空気排出口８を、タイヤ１のサイド部３１に開設される空気充填口に臨ませている。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行中に、タイヤ内に空気を自動的に充填するようにした空気充填袋及びタイヤ・ホイール組付体に関する。

タイヤの空気圧が低下した状態で車両が走行すると、パンクする虞があり、安全のために空気圧の監視が必要とされる。例えば米国では、4.5t以上の車両には、空気圧監視装置を装備することが義務付けられている。しかし、通常、空気圧監視装置は、空気圧の状態を運転者に通告乃至は警報するだけであり、実際の空気圧の調整作業は、運転者の側に委ねられていた。そのため、運転者の失念等によって、空気圧の補充が必要であるにもかかわらず、そのまま放置され、思わぬトラブルが発生する虞もある。このようなことから、車両の走行中に自動的に空気の充填ができるようにしたタイヤやホイールが提案されるようになった。

例えば車両の重量を利用して、ホイールに付設した空気室（シリンダ）を圧縮し、大気をタイヤ内に導入するようにしたタイヤ空気圧自動調整ホイールが提案されている(例えば特許文献1参照)。また、ハブと一体化された第１回転体（インナーパネル）と、その第１回転体に相対的に回動する第２回転体（アウターボデー）との間にシリンダ装置を形成し、このシリンダ装置によってタイヤ内に圧縮した空気を注入するようにした車両用タイヤ空気圧調整装置が提案されている(例えば特許文献２参照)。あるいは、タイヤ内に高圧空気室を設け、タイヤ内の空気圧が減圧すると、これを空気圧センサで検知して高圧空気室から空気を補充するようにしたタイヤ空気圧調整システムも提案されている(例えば特許文献３参照)。
特開平１１−１５７３１５号公報 特開２００５−３１３７３８号公報 特開２００４−１５５２７９号公報

前記特許文献１の発明では、ホイールに空気室を付設するために、ホイールの構造を大幅に変更しなければならなかった。特許文献２の発明でも、ホイール側の第１回転体と第２回転体の間に形成されるシリンダ装置は、部品点数が多く複雑であった。また、特許文献３の発明では、タイヤ内に設けた高圧空気室内の空気が放出されてしまえば、空気圧の調整ができなくなるという難点がある。しかも、車輪側に設けた空気圧センサからの検出信号を受信して空気圧バルブを制御するためのＥＣＵを車体側に設けているため、車体側と車輪側とで信号の授受が必要とされ、タイヤ空気圧調整システム全体の構成が複雑であった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされ、ホイールの構造を大きく変更することなく取り付けが可能で、車両走行中のタイヤの回転動作を利用してタイヤ内の空気圧を自動的に調整できるようにした構成が簡易な空気充填袋及びタイヤ・ホイール組付体を提供することを目的とする。

本発明の空気充填袋は、トレッド部の両側にサイド部が形成されるタイヤの空気圧を調整するための空気充填袋であって、
サイド部とホイールにわたって取り付けられ、走行中におけるサイド部の伸縮動作によって膨張収縮する袋状体からなり、
前記袋状体は、外部から空気を取り込む空気取込口と、内部で圧縮した空気を排出する空気排出口と、を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、走行中のホイールに対するサイド部の伸縮動作によって袋状体が膨張収縮し、その膨張工程で空気取込口から内部に取り込んだ空気を収縮工程で空気排出口からタイヤ内に排出することで、タイヤ内に空気を自動的に充填することができる。従って、運転者は、タイヤに空気を充填する煩わしさから開放され、かつ、走行中の安全性が確保される。尚、走行中のタイヤのサイド部は、径方向及び幅方向（及びそれらが複合された方向）に伸縮動作するが、特に、径方向への伸縮量が袋状体の膨張収縮に効果的に寄与する。

前記袋状体は、前記サイド部とホイールにわたって外付けするために、前記サイド部に固定される固定部と、前記ホイールに取り付けられる取付部と、を備えてもよい。このようにすれば、空気充填袋の点検等が容易となる。例えば、袋状体の一端をサイド部に接着等によって接合し、他端を、ホイールに設けた掛止部材に掛止させるようにすれば、既存のホイールの構造を大きく変更することなく取り付けることができる。

本発明のタイヤ・ホイール組付体は、前記空気充填袋を備え、前記袋状体を、タイヤの外側のサイド部とホイールにわたって外付けしたことを特徴とする。このような構成によれば、走行中に、空気充填袋によって、タイヤ内に空気を自動的に充填することができる。従って、運転者は、タイヤに空気を充填する煩わしさから開放され、かつ、走行中の安全性が確保される。また、袋状体がタイヤの外側に取り付けられるので、袋状体の点検等が容易となる。

本発明のタイヤ・ホイール組付体は、前記空気充填袋を備え、前記袋状体を、タイヤの内側のサイド部とホイールにわたって外付けしたことを特徴とする。このような構成によれば、走行中に、空気充填袋によって、タイヤ内に空気を自動的に充填することができる。従って、運転者は、タイヤに空気を充填する煩わしさから開放され、かつ、走行中の安全性が確保される。また、袋状体が外部から見えないため、タイヤ・ホイール組付体の外観を損ねることがない。そして、道路の縁石などで袋状体を擦って損傷させることが少ない。

本発明の空気充填袋は、サイド部とホイールにわたって袋状体を設けた簡易な構成であるため、ホイールの構造を大きく変更する必要がなく、走行中にタイヤ内に空気を自動的に充填することができる。

本発明のタイヤ・ホイール組付体は、袋状体を、タイヤのサイド部とホイールにわたって外付けするので、ホイールの構造を大きく変更する必要がなく、走行中にタイヤ内に空気を自動的に充填することができる。

以下に、本発明の実施の形態に係る空気充填袋及びタイヤ・ホイール組付体について図面を参照しつつ詳細に説明する。

〔実施の形態１〕
図１（Ａ）（Ｂ）は、タイヤ・ホイール組付体の要部断面を示し、図１（Ａ）は、接地部分の断面、図１（Ｂ）は非接地部分の断面をそれぞれ示す。図示のように、このタイヤ・ホイール組付体は、トレッド部２の両側にサイド部(サイドウォール)３１，３２が形成されるタイヤ１が、図示省略のハブに固定されたホイール４に装着されて構成される。その外側のサイド部３１とホイール４間に跨がって、走行中にタイヤ１内に空気を充填するための空気充填袋５が外付けにより取り付けられている。この空気充填袋５は、走行中におけるサイド部３１のタイヤ径方向の伸縮動作によって膨張収縮する袋状体６を備えている。この袋状体６は、合成ゴム等によって形成され、外部から空気を取り込むための空気取込口７と、内部に取り込んだ空気をタイヤ１内に排出するための空気排出口８と、を備えている。

その空気取込口７は、外部から袋状体６内に空気を取り込む時にのみ開弁する逆止弁を備えている。一方、空気排出口８は、袋状体６内の空気をタイヤ１内に排出する時にのみ開弁する逆止弁を備え、この空気排出口８を、タイヤ１のサイド部３１に形成した空気取込口（符号省略，空気充填口）に臨ませるように、袋状体６の空気排出口８の周辺部分（本発明の固定部）がサイド部３１に接着等によって一体化される。一方、袋状体６の軸心寄りに延びる端部６１は、ホイール４の外側に掛止固定される。その掛止構造は、図示は省略するが、例えばホイール側に設けた鉤状のフック等の掛止部材に、袋状体６の端部６１に形成した被掛止孔（符号省略，本発明の取付部）を引っ掛けて固定するような簡易な構成で着脱自在に形成することができる。従って、ホイール４には、掛止部材を設ける程度の改修で済む。

図１（Ａ）に示すように、空気充填袋５がタイヤ１の接地部分に対応する状態では、車両の重量によってサイド部３１は、ホイール４に対してタイヤ径方向に収縮した状態となる。この状態では、袋状体６は弛緩して内容積が拡大するため、空気取込口７が開弁し、大気(101kPa)が袋状体６内に取り込まれる。この時点では、空気排出口８は閉じられている。そして、空気充填袋５がタイヤ１の非接地部分に対応すると、図１（Ｂ）に示すように、サイド部３１は、ホイール４に対してタイヤ径方向に伸張した状態となる。この状態では、袋状体６は緊張して内容積が収縮するため、空気取込口７が閉弁し、取り込まれた空気が圧縮されて高圧になる。そして、圧縮空気の圧力が、タイヤ１内の圧力より大であると、空気排出口８が開弁して、タイヤ１内に圧縮空気が排出される。このような空気の充填動作が反復され、タイヤ１内の圧力が、袋状体６内の圧縮空気の圧力と等しくなると、タイヤ１内への空気の充填動作は停止する。

このような構成にあって、図１（Ｂ）に示す状態にて、袋状体６内の圧縮空気の圧力が、タイヤ1の適正空気圧である220kPa程度になるように、タイヤ1の仕様に対応させて、空気充填袋５の設計条件を適切に選択する。その条件が走行中においても維持されるならば、タイヤ空気圧が低下すると、適正空気圧に達するまで自動的に空気の充填動作が反復され、適正空気圧に戻る。従って、空気の過充填を防止するための減圧弁は不要となる。空気充填袋５の設計条件の選択に際しては、例えば以下のように対処すればよい。即ち、ホイール４に対するサイド部３１のタイヤ径方向の伸縮量は、タイヤ1の仕様１によって異なるが、これを予め実験等によって把握しておくことができる。従って、その伸縮特性を勘案して、接地状態で取り込んだ大気を、非接地状態で220kPa程度まで圧縮するために必要とされる袋状体６の収縮量(収縮率)を確保できるように、袋状体６の容積、形状、素材の強度等々を適切に選択するようにすればよい。

〔実施の形態２〕
図２（Ａ）（Ｂ）は、タイヤ・ホイール組付体の要部断面を示し、図２（Ａ）は、接地部分の断面、図２（Ｂ）は非接地部分の断面をそれぞれ示す。この例では、袋状体６を、タイヤ１の内側のサイド部３２とホイール４に跨がるように外付けした点が、前実施の形態と異なる。このような構成によっても、前実施の形態と同様に、タイヤ空気圧が低下すれば、適正空気圧に達するまで、空気充填袋５によって自動的に空気の充填動作が反復される。従って、運転者は、タイヤに空気を充填する煩わしさから開放され、かつ、走行中の安全性が確保される。また、袋状体６が外部から見えないため、タイヤ・ホイール組付体の外観を損ねることがない。そして、袋状体６が損傷を受けにくくなる。

尚、本発明は、実施の形態に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、適宜、必要に応じて改良、変更等は自由である。

本発明の空気充填袋は、走行中のタイヤのサイド部の伸縮動作によって膨張収縮する袋状体により、タイヤ空気圧を適正圧に保持することができるので、安全性が重要視される車両に好適に適用することができる。
本発明のタイヤ・ホイール組付体は、走行中のホイールに対するタイヤのサイド部の伸縮動作によって膨張収縮する空気充填袋によりタイヤ空気圧を適正圧に保持することができるので、安全性が重要視される車両に好適に適用することができる。

本発明の実施の形態１に係るタイヤ・ホイール組付体の要部構成を示す説明図で、（Ａ）は接地状態、（Ｂ）は非接地状態を示す。 本発明の実施の形態２に係るタイヤ・ホイール組付体の要部構成を示す説明図で、（Ａ）は接地状態、（Ｂ）は非接地状態を示す。

符号の説明

１ タイヤ ２ トレッド部 ３１，３２ サイド部 ４ ホイール
５ 空気充填袋 ６ 袋状体 ６１ 端部 ７ 空気取込口 ８ 空気排出口

Claims (4)

1. トレッド部の両側にサイド部が形成されるタイヤの空気圧を調整するための空気充填袋であって、
   サイド部とホイールにわたって取り付けられ、走行中におけるサイド部の伸縮動作によって膨張収縮する袋状体からなり、
   前記袋状体は、外部から空気を取り込む空気取込口と、内部で圧縮した空気を排出する空気排出口と、を備えることを特徴とする空気充填袋。
2. 前記袋状体は、前記サイド部とホイールにわたって外付けするために、前記サイド部に固定される固定部と、前記ホイールに取り付けられる取付部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の空気充填袋。
3. 請求項１又は２に記載の空気充填袋を備え、前記袋状体を、タイヤの外側のサイド部とホイールにわたって外付けしたことを特徴とするタイヤ・ホイール組付体。
4. 請求項１又は２に記載の空気充填袋を備え、前記袋状体を、タイヤの内側のサイド部とホイールにわたって外付けしたことを特徴とするタイヤ・ホイール組付体。

Images