JP4121893B2 - タイヤの自動空気圧調整装置 - Google Patents
タイヤの自動空気圧調整装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4121893B2 JP4121893B2 JP2003126546A JP2003126546A JP4121893B2 JP 4121893 B2 JP4121893 B2 JP 4121893B2 JP 2003126546 A JP2003126546 A JP 2003126546A JP 2003126546 A JP2003126546 A JP 2003126546A JP 4121893 B2 JP4121893 B2 JP 4121893B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tire
- piston
- pressure
- filling space
- internal pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/10—Arrangement of tyre-inflating pumps mounted on vehicles
- B60C23/12—Arrangement of tyre-inflating pumps mounted on vehicles operated by a running wheel
- B60C23/126—Arrangement of tyre-inflating pumps mounted on vehicles operated by a running wheel the pumps being mounted on the wheel rims
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/10—Arrangement of tyre-inflating pumps mounted on vehicles
- B60C23/12—Arrangement of tyre-inflating pumps mounted on vehicles operated by a running wheel
- B60C23/133—Arrangement of tyre-inflating pumps mounted on vehicles operated by a running wheel activated by centrifugal force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの回転による遠心力を利用して、タイヤ内部の空気圧が設定空気圧よりも低い場合に、設定空気圧になるまで空気を繰り返し充填するタイヤの自動空気圧調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの空気圧不足は、燃費を悪くするだけでなく、場合によってはタイヤ故障の原因となることがあり、空気圧の点検及び補充が重要であるが、自動車を運転する一般ドライバーの多くがタイヤの空気圧を気にしておらず、また、ガソリンスタンド等を利用しないと空気圧の点検、補充ができないのが現状である。
【０００３】
一方、車両速度とタイヤの空気圧の関係を調整するための空気圧調整装置として、タイヤの内側部分に適数個のシリンダを取り付け、各シリンダ内に挿入した各ピストンをタイヤの回転に伴う遠心力を利用して移動させることにより、タイヤの回転速度に応じて自動的にタイヤの空気圧を調整し、高速時におけるスタンディングウェーブ現象や摩擦過大による燃費の低下やタイヤ寿命の低下を防止する装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−５３２０４号公報
【特許文献２】
特開平０３−４０１０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのタイヤの空気圧調整装置等では、高速回転時には遠心力でピストンを動かしてシリンダ内にある空気をタイヤ内に送り、低速回転時又は停止時にはタイヤ内の空気圧又はスプリングの押圧力でピストンを押し戻してシリンダ内に空気を戻す構成となっており、シリンダの容積以上の空気をタイヤ内に送り込むことができない。そのため、タイヤから漏出する空気を補充することができないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、タイヤの内側部分に適数個のシリンダを取付け、各シリンダ内に挿入した各ピストンを、タイヤの回転速度の変動による遠心力の変化を利用して移動させることにより、タイヤ内の空気圧が設定空気圧より低い時に、設定空気圧になるまで自動的に空気を充填することができるタイヤの自動空気圧調整装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためのタイヤの自動空気圧調整装置は、以下のように構成される。
【０００８】
本発明のタイヤの自動空気圧調整装置は、タイヤの回転速度の変動に伴う遠心力の増減により移動して充填用空間を縮小及び拡大する第１ピストンと、タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合に前記充填用空間を拡大する方向に移動し、タイヤ内圧が設定空気圧以上の場合に前記充填用空間を縮小する方向に移動する第２ピストンを備え、
タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、前記第２ピストンが前記充填用空間を拡大する方向に移動すると共に、前記第１ピストンがタイヤの回転速度の変動に伴う遠心力の増減により移動して前記充填用空間を縮小及び拡大することによりタイヤ外部からタイヤ内部に空気を充填するように構成される。
【０００９】
また、本発明のタイヤの自動空気圧調整装置は、第１シリンダに収納された第１ピストンと、第２ピストンと、充填用空間を挟んで前記第１ピストンと前記第２ピストンとを離間方向に付勢する弾性部材とを有して形成されるタイヤの自動空気圧調整装置であって、
前記第１ピストンは、タイヤ外部と前記充填用空間とを連通する第１通路と、該第１通路においてタイヤ外部から前記充填用空間への空気移動のみを許容する第１逆止弁を備えて形成され、
前記第２ピストンは、前記充填用空間とタイヤ内部を連通する第２通路と、該第２通路において前記充填用空間からタイヤ内部への空気移動のみを許容する第２逆止弁と、タイヤ内圧検知部を備えて形成され、
前記タイヤ内圧検知部は、タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、前記第２ピストンを前記充填用空間を拡大する方向に移動し、タイヤ内圧が設定空気圧以上の場合には、前記第２ピストンを前記充填用空間を縮小する方向に移動させるように形成され、
タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、前記第２ピストンが前記充填用空間を拡大する方向に移動すると共に、前記第１ピストンがタイヤの回転速度の変動に伴う遠心力の増減により前記第１シリンダ内を移動して前記充填用空間を縮小及び拡大することによりタイヤ外部からタイヤ内部に空気を充填することを特徴として構成される。
【００１０】
本発明によれば、このタイヤの自動空気圧調整装置を、例えば、放射状に適数個、タイヤのチューブあるいはリム等に取り付けることにより、タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、タイヤの回転速度の変化に伴う遠心力の増減を利用して、タイヤ内圧が設定空気圧になるまで、タイヤ外部からタイヤ内部に空気を供給できる。
【００１１】
つまり、タイヤの回転が停止していたり、低速回転の時は遠心力がゼロ又は小さく、第１ピストンと第２ピストンとを離間方向に付勢する弾性部材の付勢力により、第１ピストンの自重や遠心力に抗して充填用空間を拡大できるので、外部から空気を充填用空間に導入でき、回転速度が増加し遠心力が大きくなると第１ピストンが遠心力により弾性部材の付勢力に抗して充填用空間を縮小できるので、導入した空気を充填用空間からタイヤ内部に供給できる。
【００１２】
また、本発明の構成によれば、タイヤ内圧が設定空気圧以上の場合には、第２ピストンが充填用空間を縮小する方向に移動すると共に、第１ピストンがタイヤの回転に伴う遠心力の増減により充填用空間を縮小したまま第２ピストンと共に第１シリンダ内を移動してタイヤ内部への空気の充填を行わないので、タイヤ内圧を設定空気圧に維持できる。
【００１３】
従って、本発明により、車両の走行時に、常時、タイヤ内圧を設定空気圧に保つことができる。
【００１４】
そして、タイヤ内圧検知部は、第２シリンダと該第２シリンダに収納された第２ピストンの受圧部を有して形成され、該受圧部が受ける密閉した基準圧気体の圧力による力とタイヤ内圧による力との差により第２ピストンが移動するように構成される。あるいは、タイヤ内圧検知部は、第２シリンダと該第２シリンダに収納された第２ピストンの受圧部を有して形成され、該受圧部が受ける弾性部材の弾性力とタイヤ内圧による力との差により第２ピストンが移動するように構成される。
【００１５】
これらの構成により、比較的簡単な構造で、タイヤ内圧検知部を構成でき、しかも、設定空気圧の調整を基準圧気体の封入圧力の調整やスプリング等の弾性部材の弾性力の調整によって、容易にできるようになる。
【００１６】
また、本発明においては、第２ピストンの位置を示す位置指示部を視認可能に形成すると共に、該位置指示部に対応して、タイヤ内圧の大きさを示す目盛りを設ける。この構成により、この自動空気圧調整装置でタイヤ内圧を簡単に知ることができる。そして、位置指示部及び目盛りを蛍光性又は夜光性を持たせて形成することにより、夜間でもこの自動空気圧調整装置を視認でき、また、容易にタイヤ内圧を知ることができるようになる。
【００１７】
更に、タイヤの自動空気圧調整装置を空気充填バルブと一体化することにより、部品点数が減少し、製造及びメンテナンスの工数を低減できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、このタイヤの自動空気圧調整装置１０は、第１シリンダ２１と、この第１シリンダ２１に隣接して設けられた第２シリンダ２２とを有して構成される。そして、第１ピストン３１が第１シリンダ２１に収納され、また、第２ピストン３２の第１受圧部３２ａを有するＡ方向側が第１ピストン３１との間に充填用空間４６を挟んで第１シリンダ２１に収納され、更に、第２ピストン３２の第２受圧部３２ｂを有するＢ方向側が第２シリンダ２２に収納されている。
【００２２】
そして、第１シリンダ２１の第１ピストン３１のＡ方向側にはタイヤ外部に連通又は開放して形成された第１室４１が設けられ、Ｂ方向側には充填用空間４６が設けられる。そして、第１受圧部３２ａのＡ方向側は充填用空間４６に面し、第１受圧部３２ａのＢ方向側は第３室４３と連通して形成された第２室４２に面している。
【００２３】
また、第２シリンダ２２では、第２受圧部３２ｂのＡ方向側は、第２室と連通して密閉された第３室４３に面し、Ｂ方向側はタイヤ内部に連通乃至開放される第４室４４に面している。
【００２４】
この第１ピストン３１は空気充填用のピストンであり、第２ピストン３２は、充填用空間４６の大きさ、即ち、第１ピストン３１に対するシリンダ長さを調整するためのピストンである。また、第１ピストン３１の質量は、第２ピストンの質量よりも大きくなるように構成する。
【００２５】
この第１ピストン３１と第２ピストン３２との間の充填用空間４６には、第１ピストン３１と第２ピストン３２を離間する方向に付勢する弾性部材であるスプリング５１が配設されている。このスプリング５１は、第１ピストン３１の重さに抗して充填用空間５１を拡大できる程度の極弱いスプリングで形成される。
【００２６】
この第２シリンダ２２の第２受圧部３２ｂと第３室４３に封入される基準圧気体とにより、タイヤ内圧検知部１２が構成される。
【００２７】
そして、第１ピストン３１は、タイヤ外部と充填用空間４６とを連通する第１通路４５と、この第１通路４５においてタイヤ外部から充填用空間４６への空気移動のみを許容する第１逆止弁５２を備えて形成される。また、第２ピストン３２は、充填用空間４６とタイヤ内部を連通する第２通路４７と、この第２通路４７において充填用空間４６からタイヤ内部への空気移動のみを許容する第２逆止弁５３とを備えて形成される。
【００２８】
そして、第２受圧部３２ｂは、第３室４３に封入された基準圧気体の圧力ｐｇによる力Ｆ１とタイヤ内圧ｐｉによる力Ｆ２との差により、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧（設定圧力）ｐｓよりも小さい場合にはＢ方向に、また、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも大きい場合にはＡ方向に第２ピストン３２を移動するように構成される。
【００２９】
この設定空気圧ｐｓの調整は、基準圧気体の封入時の圧力ｐｇ０の調整、第２室４２と第３室４３の容積の調整等によって容易に行うことができる。
【００３０】
また、第３室４３に封入された基準圧気体の圧力ｐｇによる力Ｆ１の代りに、スプリング等の弾性部材による力を用いてもよい。この場合の設定空気圧ｐｓの調整は、弾性部材の弾性力の調整によって、容易に行うことができる。
【００３１】
しかし、この弾性部材による弾性力を利用する場合には、第２室４２と第３室４３を密閉構造にする必要がなくなるが、温度変化への対応が難しくなる。つまり、基準圧気体を用いる場合には、タイヤ温度の上昇に伴い、基準圧気体もタイヤ内部の充填気体とともに昇温し、圧力も自動的に昇圧できるが、スプリング等では、このタイヤ内部の充填気体の温度変化に伴う圧力変化への追従が難しくなる。
【００３２】
また、第２ピストン３２のＡ方向側の端部を位置指示部３２ｃとし、この位置指示部３２ｃを視認できるように、第１シリンダ２１の全部又は一部を透明に形成する。それと共に、この位置指示部３２ｃに対応して、タイヤ内圧ｐｉの大きさを示す目盛り５４を設ける。
【００３３】
この構成により、タイヤの回転停止時には、第２ピストン３２の位置が、タイヤ内圧ｐｉによる力Ｆ２と基準圧空気の圧力ｐｇによる力Ｆ１とがバランスした位置となるので、この目盛り５４に対する位置指示部３２ｃの位置を知ることにより、タイヤ内圧ｐｉを簡単に知ることができる。
【００３４】
また、位置指示部３２ｃ及び目盛り５４を、蛍光性又は夜光性を持たせて形成することにより、夜間でも自動空気圧調整装置１０を視認でき、また、容易にタイヤ内圧ｐｉを知ることができるようになる。
【００３５】
更に、自動空気圧調整装置１０を空気充填バルブと一体化することにより、部品点数が減少し、製造及びメンテナンスの工数を低減できる。
【００３６】
なお、第１ピストン３１の質量と、第１シリンダ２１の大きさの関係を例示すると、例えば、設定空気圧が２００ｋＰａ，ホイル径が１６ｉｎで、車速が５０ｋｍ／ｈに対する場合は、第１シリンダ２１のシリンダ径が２ｃｍφに対しては第１ピストンは１４０ｇに、シリンダ径が１ｃｍφに対しては第１ピストンは４０ｇになる。
【００３７】
また、図１及び図２の実施の形態では、第１逆止弁５２を備えた第１通路４５を第１ピストン３１に設けたが、図６に示すように、第１シリンダ２１の側部に開口するように設けることもできる。更に、第２逆止弁５３を備えた第２通路４７も第２ピストン３１に設けず、図７に示すように、第１シリンダ２１の側部に開口するように設けることもできる。更に、図８に示すように、第１シリンダ２１の側部に第１通路４５と第２通路４７をそれぞれ開口させて設けることもできる。
【００３８】
次に、このタイヤの自動空気圧調整装置１０の作動に関して、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも小さい場合について図３を参照しながら説明する。
【００３９】
タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも小さい場合には、図３に示すように、第２受圧部３２ｂでは、基準圧気体の圧力ｐｇによる力Ｆ１がタイヤ内圧ｐｉによる力Ｆ２よりも大きくなるので、第２ピストン３２はＢ方向（タイヤ外側）に移動する。
【００４０】
この状態で、タイヤが回転を停止していたり、低速で回転している時は、図３（ａ）に示すように、遠心力がゼロ又は小さいため、第１ピストン３１と第２ピストン３２とを離間する方向に付勢するスプリング５１の付勢力Ｆ３により、第１ピストンの自重や遠心力の力Ｆ４に抗して第１ピストン３１がＡ方向に移動され充填用空間４６が拡大される。この充填用空間４６の拡大により、第１逆止弁５２が開弁して、タイヤ外部の空気が第１通路４５を経由して充填用空間４６に導入される。この時、第２逆止弁５３は、充填用空間４６の圧力がタイヤ内圧ｐｉより低くなるので閉弁する。
【００４１】
そして、図３（ｂ）に示すように、タイヤの回転速度が増加し遠心力Ｆ４’が大きくなると第１ピストン３１が遠心力Ｆ４’によりスプリング５１の付勢力Ｆ３に抗して充填用空間４６を縮小する。この充填用空間４６の縮小により、第１逆止弁５２が閉弁し、第２逆止弁５３が開弁して、導入した空気が第２通路４７を経由して充填用空間４６からタイヤ内部に供給される。
【００４２】
このタイヤ回転速度の変化に伴う遠心力Ｆ４’の増減に従った充填用空間４６の拡大及び縮小の繰り返しにより、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓと同じになるまで、タイヤ外部からタイヤ内部に空気を充填することができる。
【００４３】
次に、タイヤの自動空気圧調整装置１０の作動に関して、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓ以上の場合について図４を参照しながら説明する。
【００４４】
タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓ以上の場合には、図４に示すように、第２受圧部３２ｂでは、基準圧気体の圧力ｐｇによる力Ｆ１がタイヤ内圧ｐｉによる力Ｆ２と同じか小さくなるので、第２ピストン３２はＡ方向（タイヤ中心側）に移動する。
【００４５】
この状態で、タイヤが回転を停止していたり、低速で回転している時は、図４（ａ）に示すように、遠心力がゼロ又は小さく、第１ピストン３１の自重や遠心力の力Ｆ４よりも、第１ピストン３１と第２ピストン３２とを離間する方向に付勢するスプリング５１の付勢力Ｆ３が大きくなるが、更に、この付勢力Ｆ３よりも、第２受圧部３２ｂのＡ方向への力（Ｆ２−Ｆ１）が大きいため、第１ピストン３１と第２ピストン３２は、充填用空間４６が縮小されたままＡ方向側に移動される。
【００４６】
そして、図４（ｂ）に示すように、タイヤの回転速度が増加し遠心力Ｆ４’が大きくなると第１ピストン３１が遠心力Ｆ４’によりＢ方向に移動するが、スプリング５１の付勢力Ｆ３より、遠心力Ｆ４’が大きくなるため、第１ピストン３１と第２ピストン３２は、充填用空間４６が縮小されたままＢ方向側に移動する。
【００４７】
従って、第１ピストン３１と第２ピストン３２は、タイヤの回転の変化に伴う遠心力Ｆ４’の増減に関係なく充填用空間４６を縮小したまま移動するので、タイヤ外部からタイヤ内部への空気の充填は行われない。また、第１逆止弁５２及び第２逆止弁５３により、タイヤ内部側からタイヤ外部側への空気の移動は止められているので、タイヤ内圧ｐｉを設定空気圧ｐｓに維持できる。
【００４８】
以上の構成のタイヤの自動空気圧調整装置１０によれば、このタイヤの自動空気圧調整装置１０を、例えば、図５に示すように、放射状に適数個、タイヤ１のチューブあるいはリム２等に取り付けることにより、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも小さい場合には、タイヤの回転速度の変化に伴う遠心力Ｆ４’の増減を利用して、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓになるまで、タイヤ外部からタイヤ内部に空気を供給でき、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓ以上の場合には、タイヤ内部への空気の供給を停止できるので、車両の走行時のタイヤの回転速度の変化に伴う遠心力Ｆ４’の変化を利用して、自動的にタイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓになるように調整することができる。
【００４９】
次に、参考形態のタイヤの自動空気圧調整装置に付いて説明する。このタイヤの自動空気圧調整装置１０Ｄは、第１シリンダ２１に収納された第１ピストン３１と、第２シリンダ２２に収納された第２ピストン３２とを有して構成される。この第１ピストン３１は空気充填用のピストンであり、第２ピストン３２は、第１ピストン３１の移動をロックするためのピストンである。
【００５０】
そして、第１ピストン３１は、タイヤ外部と充填用空間４６とを連通する第１通路４５と、この第１通路４５においてタイヤ外部から充填用空間４６への空気移動のみを許容する第１逆止弁５２を備えて形成される。
【００５１】
そして、第１シリンダ２１の第１ピストン３１のＡ方向側にはタイヤ外部に連通又は開放して形成された第１室４１が設けられ、Ｂ方向側には充填用空間４６が設けられる。この充填用空間４６のＢ方向側には、タイヤ内部と連通し、且つ、充填用空間４６からタイヤ内部への空気移動のみを許容する第２逆止弁５３を備えた第２通路４７が接続されている。
【００５２】
また、この充填用空間４６内にＡ方向側に付勢する弾性部材であるスプリング５１が配設される。このスプリング５１は、第１ピストン３１の重さに抗して充填用空間５１を拡大できる程度の極弱いスプリングで形成される。
【００５３】
そして、第２シリンダ２２は、第２ピストン３２のロック部３２ｄを第１ピストン３１の側面に多段に形成された凹部３１ａの一つに挿入して、第１ピストン３１をロックできるように、第１シリンダ２１の側面に第１シリンダ２１に対して垂直方向に配置される。
【００５４】
また、第２シリンダ２２では、受圧部３２ｂのＣ方向側（第１シリンダ２１の中心側）は密閉された第３室４３に面し、Ｄ方向側（第１シリンダ２１の外側）はタイヤ内部に連通乃至開放される第４室４４に面している。
【００５５】
この第２シリンダ２２の受圧部３２ｂと第３室４３に封入される基準圧気体とにより、タイヤ内圧検知部１２が構成される。
【００５６】
このタイヤの自動空気圧調整装置１０の作動は、第１の実施の形態と略同じであるが、第１の実施の形態では、タイヤ内圧ｐｉと設定空気圧ｐｓの関係により第２ピストン３２が充填用空間４６を拡縮するのに対して、参考形態では、タイヤ内圧ｐｉと設定空気圧ｐｓの関係により第２ピストン３２が第１ピストン３１の移動をロック又はロック解除する点が異なる。
【００５７】
つまり、参考形態では、図１０に示すように、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも小さい（Ｆ１＞Ｆ２）場合に、第２ピストンがＤ方向側に動いて第１ピストン３１の移動を自由にし、図１１に示すように、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓ以上の場合（Ｆ１＜Ｆ２）に、第２ピストンがＣ方向側に動いて第１ピストン３１の凹部３１ａにロック部３２ｄを挿入してロックし、第１ピストン３１の移動を停止させる。
【００５８】
従って、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも小さい場合には、図１０に示すように、第１ピストン３１の移動が自由になるので、このタイヤ回転速度の変化に伴う遠心力Ｆ４’の増減に従って、第１ピストン３１が移動して充填用空間４６を縮小及び拡大して、これの繰り返しにより、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓと同じになるまで、タイヤ外部からタイヤ内部に空気を充填することができる。
【００５９】
また、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓ以上の場合には、図１１に示すように、第１ピストン３１の移動がロックされるので、タイヤの回転の変化に伴う遠心力Ｆ４’の増減に関係なく充填用空間４６は変化しないので、タイヤ外部からタイヤ内部への空気の充填は行われない。また、第１逆止弁５２及び第２逆止弁５３により、タイヤ内部側からタイヤ外部側への空気の移動は止められているので、タイヤ内圧ｐｉを設定空気圧ｐｓに維持できる。
【００６０】
なお、第１通路４５を第１ピストン３２に設ける代りに、第１シリンダ２１の側部に開口するように設けてもよく、第３室４３に封入された基準圧気体の圧力ｐｇによる力Ｆ１の代りに、スプリング等の弾性部材による力を用いてもよい。
【００６１】
この参考形態の場合には、第２ピストン３２の移動方向（Ｃ−Ｄ）が遠心力の方向（Ａ−Ｂ）と垂直になるので、タイヤ内圧ｐｉと設定空気圧ｐｓの比較において、第２ピストン３２に作用する遠心力の影響を受けなくなる。
【００６２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のタイヤの自動空気圧調整装置によれば、タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、タイヤの回転速度の変化に伴う遠心力の増減を利用して、タイヤ内圧が設定空気圧になるまで、タイヤ外部からタイヤ内部に空気を供給でき、タイヤ内圧が設定空気圧以上の場合には、タイヤ内部への空気の充填を行わないので、タイヤ内圧を設定空気圧に維持できる。
【００６３】
また、本発明のタイヤの自動空気圧調整装置において、第２ピストン又は第３ピストンの位置を示す位置指示部を視認可能に形成し、この位置指示部に対応して、タイヤ内圧の大きさを示す目盛りを設けることにより、タイヤ内圧を簡単に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のタイヤの自動空気圧調整装置の模式的な断面図である。
【図３】第１の実施の形態におけるタイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合の作動を説明するための模式的な断面図であり、（ａ）はタイヤの回転停止時又は低速回転時の図で、（ｂ）はタイヤの高速回転時の図である。
【図４】第１の実施の形態におけるタイヤ内圧が設定空気圧以上の場合の作動を説明するための模式的な断面図であり、（ａ）はタイヤの回転停止時又は低速回転時の図で、（ｂ）はタイヤの高速回転時の図である。
【図５】本発明の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置の配置状態を例示するタイヤの側面図である。
【図６】第１の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置において、第１通路の配置を変えた例を示す模式的な断面図である。
【図７】第１の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置において、第２通路の配置を変えた例を示す模式的な断面図である。
【図８】第１の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置において、第１通路と第２通路の配置を変えた例を示す模式的な断面図である。
【図９】参考形態のタイヤの自動空気圧調整装置の構成を示す模式的な断面図である。
【図１０】参考形態におけるタイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合の作動を説明するための模式的な断面図であり、（ａ）はタイヤの回転停止時又は低速回転時の図で、（ｂ）はタイヤの高速回転時の図である。
【図１１】参考形態におけるタイヤ内圧が設定空気圧以上の場合の作動を説明するための模式的な断面図であり、（ａ）はタイヤの回転停止時又は低速回転時に第１ピストン３１の移動をロックした場合の図で、（ｂ）はタイヤの高速回転時に第１ピストン３１の移動をロックした場合の図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ〜１０Ｄ タイヤの自動空気圧調整装置
１２ タイヤ内圧検知部
２１ 第１シリンダ
２２ 第２シリンダ
３１ 第１ピストン
３１ａ 凹部
３２ 第２ピストン
３２ａ 位置指示部
３２ｂ 第１受圧部
３２ｃ 第２受圧部
３２ｄ ロック部
４１ 第１室
４２ 第２室
４３ 第３室
４４ 第４室
４５ 第１通路
４６ 充填用空間
４７ 第２通路
５１ スプリング（弾性部材）
５２ 第１逆止弁
５３ 第２逆止弁
５４ 目盛り
ｐｉ タイヤ内圧
ｐｇ 基準圧気体の圧力
ｐｓ 設定空気圧
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの回転による遠心力を利用して、タイヤ内部の空気圧が設定空気圧よりも低い場合に、設定空気圧になるまで空気を繰り返し充填するタイヤの自動空気圧調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤの空気圧不足は、燃費を悪くするだけでなく、場合によってはタイヤ故障の原因となることがあり、空気圧の点検及び補充が重要であるが、自動車を運転する一般ドライバーの多くがタイヤの空気圧を気にしておらず、また、ガソリンスタンド等を利用しないと空気圧の点検、補充ができないのが現状である。
【０００３】
一方、車両速度とタイヤの空気圧の関係を調整するための空気圧調整装置として、タイヤの内側部分に適数個のシリンダを取り付け、各シリンダ内に挿入した各ピストンをタイヤの回転に伴う遠心力を利用して移動させることにより、タイヤの回転速度に応じて自動的にタイヤの空気圧を調整し、高速時におけるスタンディングウェーブ現象や摩擦過大による燃費の低下やタイヤ寿命の低下を防止する装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−５３２０４号公報
【特許文献２】
特開平０３−４０１０４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのタイヤの空気圧調整装置等では、高速回転時には遠心力でピストンを動かしてシリンダ内にある空気をタイヤ内に送り、低速回転時又は停止時にはタイヤ内の空気圧又はスプリングの押圧力でピストンを押し戻してシリンダ内に空気を戻す構成となっており、シリンダの容積以上の空気をタイヤ内に送り込むことができない。そのため、タイヤから漏出する空気を補充することができないという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、タイヤの内側部分に適数個のシリンダを取付け、各シリンダ内に挿入した各ピストンを、タイヤの回転速度の変動による遠心力の変化を利用して移動させることにより、タイヤ内の空気圧が設定空気圧より低い時に、設定空気圧になるまで自動的に空気を充填することができるタイヤの自動空気圧調整装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためのタイヤの自動空気圧調整装置は、以下のように構成される。
【０００８】
本発明のタイヤの自動空気圧調整装置は、タイヤの回転速度の変動に伴う遠心力の増減により移動して充填用空間を縮小及び拡大する第１ピストンと、タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合に前記充填用空間を拡大する方向に移動し、タイヤ内圧が設定空気圧以上の場合に前記充填用空間を縮小する方向に移動する第２ピストンを備え、
タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、前記第２ピストンが前記充填用空間を拡大する方向に移動すると共に、前記第１ピストンがタイヤの回転速度の変動に伴う遠心力の増減により移動して前記充填用空間を縮小及び拡大することによりタイヤ外部からタイヤ内部に空気を充填するように構成される。
【０００９】
また、本発明のタイヤの自動空気圧調整装置は、第１シリンダに収納された第１ピストンと、第２ピストンと、充填用空間を挟んで前記第１ピストンと前記第２ピストンとを離間方向に付勢する弾性部材とを有して形成されるタイヤの自動空気圧調整装置であって、
前記第１ピストンは、タイヤ外部と前記充填用空間とを連通する第１通路と、該第１通路においてタイヤ外部から前記充填用空間への空気移動のみを許容する第１逆止弁を備えて形成され、
前記第２ピストンは、前記充填用空間とタイヤ内部を連通する第２通路と、該第２通路において前記充填用空間からタイヤ内部への空気移動のみを許容する第２逆止弁と、タイヤ内圧検知部を備えて形成され、
前記タイヤ内圧検知部は、タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、前記第２ピストンを前記充填用空間を拡大する方向に移動し、タイヤ内圧が設定空気圧以上の場合には、前記第２ピストンを前記充填用空間を縮小する方向に移動させるように形成され、
タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、前記第２ピストンが前記充填用空間を拡大する方向に移動すると共に、前記第１ピストンがタイヤの回転速度の変動に伴う遠心力の増減により前記第１シリンダ内を移動して前記充填用空間を縮小及び拡大することによりタイヤ外部からタイヤ内部に空気を充填することを特徴として構成される。
【００１０】
本発明によれば、このタイヤの自動空気圧調整装置を、例えば、放射状に適数個、タイヤのチューブあるいはリム等に取り付けることにより、タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、タイヤの回転速度の変化に伴う遠心力の増減を利用して、タイヤ内圧が設定空気圧になるまで、タイヤ外部からタイヤ内部に空気を供給できる。
【００１１】
つまり、タイヤの回転が停止していたり、低速回転の時は遠心力がゼロ又は小さく、第１ピストンと第２ピストンとを離間方向に付勢する弾性部材の付勢力により、第１ピストンの自重や遠心力に抗して充填用空間を拡大できるので、外部から空気を充填用空間に導入でき、回転速度が増加し遠心力が大きくなると第１ピストンが遠心力により弾性部材の付勢力に抗して充填用空間を縮小できるので、導入した空気を充填用空間からタイヤ内部に供給できる。
【００１２】
また、本発明の構成によれば、タイヤ内圧が設定空気圧以上の場合には、第２ピストンが充填用空間を縮小する方向に移動すると共に、第１ピストンがタイヤの回転に伴う遠心力の増減により充填用空間を縮小したまま第２ピストンと共に第１シリンダ内を移動してタイヤ内部への空気の充填を行わないので、タイヤ内圧を設定空気圧に維持できる。
【００１３】
従って、本発明により、車両の走行時に、常時、タイヤ内圧を設定空気圧に保つことができる。
【００１４】
そして、タイヤ内圧検知部は、第２シリンダと該第２シリンダに収納された第２ピストンの受圧部を有して形成され、該受圧部が受ける密閉した基準圧気体の圧力による力とタイヤ内圧による力との差により第２ピストンが移動するように構成される。あるいは、タイヤ内圧検知部は、第２シリンダと該第２シリンダに収納された第２ピストンの受圧部を有して形成され、該受圧部が受ける弾性部材の弾性力とタイヤ内圧による力との差により第２ピストンが移動するように構成される。
【００１５】
これらの構成により、比較的簡単な構造で、タイヤ内圧検知部を構成でき、しかも、設定空気圧の調整を基準圧気体の封入圧力の調整やスプリング等の弾性部材の弾性力の調整によって、容易にできるようになる。
【００１６】
また、本発明においては、第２ピストンの位置を示す位置指示部を視認可能に形成すると共に、該位置指示部に対応して、タイヤ内圧の大きさを示す目盛りを設ける。この構成により、この自動空気圧調整装置でタイヤ内圧を簡単に知ることができる。そして、位置指示部及び目盛りを蛍光性又は夜光性を持たせて形成することにより、夜間でもこの自動空気圧調整装置を視認でき、また、容易にタイヤ内圧を知ることができるようになる。
【００１７】
更に、タイヤの自動空気圧調整装置を空気充填バルブと一体化することにより、部品点数が減少し、製造及びメンテナンスの工数を低減できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、このタイヤの自動空気圧調整装置１０は、第１シリンダ２１と、この第１シリンダ２１に隣接して設けられた第２シリンダ２２とを有して構成される。そして、第１ピストン３１が第１シリンダ２１に収納され、また、第２ピストン３２の第１受圧部３２ａを有するＡ方向側が第１ピストン３１との間に充填用空間４６を挟んで第１シリンダ２１に収納され、更に、第２ピストン３２の第２受圧部３２ｂを有するＢ方向側が第２シリンダ２２に収納されている。
【００２２】
そして、第１シリンダ２１の第１ピストン３１のＡ方向側にはタイヤ外部に連通又は開放して形成された第１室４１が設けられ、Ｂ方向側には充填用空間４６が設けられる。そして、第１受圧部３２ａのＡ方向側は充填用空間４６に面し、第１受圧部３２ａのＢ方向側は第３室４３と連通して形成された第２室４２に面している。
【００２３】
また、第２シリンダ２２では、第２受圧部３２ｂのＡ方向側は、第２室と連通して密閉された第３室４３に面し、Ｂ方向側はタイヤ内部に連通乃至開放される第４室４４に面している。
【００２４】
この第１ピストン３１は空気充填用のピストンであり、第２ピストン３２は、充填用空間４６の大きさ、即ち、第１ピストン３１に対するシリンダ長さを調整するためのピストンである。また、第１ピストン３１の質量は、第２ピストンの質量よりも大きくなるように構成する。
【００２５】
この第１ピストン３１と第２ピストン３２との間の充填用空間４６には、第１ピストン３１と第２ピストン３２を離間する方向に付勢する弾性部材であるスプリング５１が配設されている。このスプリング５１は、第１ピストン３１の重さに抗して充填用空間５１を拡大できる程度の極弱いスプリングで形成される。
【００２６】
この第２シリンダ２２の第２受圧部３２ｂと第３室４３に封入される基準圧気体とにより、タイヤ内圧検知部１２が構成される。
【００２７】
そして、第１ピストン３１は、タイヤ外部と充填用空間４６とを連通する第１通路４５と、この第１通路４５においてタイヤ外部から充填用空間４６への空気移動のみを許容する第１逆止弁５２を備えて形成される。また、第２ピストン３２は、充填用空間４６とタイヤ内部を連通する第２通路４７と、この第２通路４７において充填用空間４６からタイヤ内部への空気移動のみを許容する第２逆止弁５３とを備えて形成される。
【００２８】
そして、第２受圧部３２ｂは、第３室４３に封入された基準圧気体の圧力ｐｇによる力Ｆ１とタイヤ内圧ｐｉによる力Ｆ２との差により、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧（設定圧力）ｐｓよりも小さい場合にはＢ方向に、また、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも大きい場合にはＡ方向に第２ピストン３２を移動するように構成される。
【００２９】
この設定空気圧ｐｓの調整は、基準圧気体の封入時の圧力ｐｇ０の調整、第２室４２と第３室４３の容積の調整等によって容易に行うことができる。
【００３０】
また、第３室４３に封入された基準圧気体の圧力ｐｇによる力Ｆ１の代りに、スプリング等の弾性部材による力を用いてもよい。この場合の設定空気圧ｐｓの調整は、弾性部材の弾性力の調整によって、容易に行うことができる。
【００３１】
しかし、この弾性部材による弾性力を利用する場合には、第２室４２と第３室４３を密閉構造にする必要がなくなるが、温度変化への対応が難しくなる。つまり、基準圧気体を用いる場合には、タイヤ温度の上昇に伴い、基準圧気体もタイヤ内部の充填気体とともに昇温し、圧力も自動的に昇圧できるが、スプリング等では、このタイヤ内部の充填気体の温度変化に伴う圧力変化への追従が難しくなる。
【００３２】
また、第２ピストン３２のＡ方向側の端部を位置指示部３２ｃとし、この位置指示部３２ｃを視認できるように、第１シリンダ２１の全部又は一部を透明に形成する。それと共に、この位置指示部３２ｃに対応して、タイヤ内圧ｐｉの大きさを示す目盛り５４を設ける。
【００３３】
この構成により、タイヤの回転停止時には、第２ピストン３２の位置が、タイヤ内圧ｐｉによる力Ｆ２と基準圧空気の圧力ｐｇによる力Ｆ１とがバランスした位置となるので、この目盛り５４に対する位置指示部３２ｃの位置を知ることにより、タイヤ内圧ｐｉを簡単に知ることができる。
【００３４】
また、位置指示部３２ｃ及び目盛り５４を、蛍光性又は夜光性を持たせて形成することにより、夜間でも自動空気圧調整装置１０を視認でき、また、容易にタイヤ内圧ｐｉを知ることができるようになる。
【００３５】
更に、自動空気圧調整装置１０を空気充填バルブと一体化することにより、部品点数が減少し、製造及びメンテナンスの工数を低減できる。
【００３６】
なお、第１ピストン３１の質量と、第１シリンダ２１の大きさの関係を例示すると、例えば、設定空気圧が２００ｋＰａ，ホイル径が１６ｉｎで、車速が５０ｋｍ／ｈに対する場合は、第１シリンダ２１のシリンダ径が２ｃｍφに対しては第１ピストンは１４０ｇに、シリンダ径が１ｃｍφに対しては第１ピストンは４０ｇになる。
【００３７】
また、図１及び図２の実施の形態では、第１逆止弁５２を備えた第１通路４５を第１ピストン３１に設けたが、図６に示すように、第１シリンダ２１の側部に開口するように設けることもできる。更に、第２逆止弁５３を備えた第２通路４７も第２ピストン３１に設けず、図７に示すように、第１シリンダ２１の側部に開口するように設けることもできる。更に、図８に示すように、第１シリンダ２１の側部に第１通路４５と第２通路４７をそれぞれ開口させて設けることもできる。
【００３８】
次に、このタイヤの自動空気圧調整装置１０の作動に関して、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも小さい場合について図３を参照しながら説明する。
【００３９】
タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも小さい場合には、図３に示すように、第２受圧部３２ｂでは、基準圧気体の圧力ｐｇによる力Ｆ１がタイヤ内圧ｐｉによる力Ｆ２よりも大きくなるので、第２ピストン３２はＢ方向（タイヤ外側）に移動する。
【００４０】
この状態で、タイヤが回転を停止していたり、低速で回転している時は、図３（ａ）に示すように、遠心力がゼロ又は小さいため、第１ピストン３１と第２ピストン３２とを離間する方向に付勢するスプリング５１の付勢力Ｆ３により、第１ピストンの自重や遠心力の力Ｆ４に抗して第１ピストン３１がＡ方向に移動され充填用空間４６が拡大される。この充填用空間４６の拡大により、第１逆止弁５２が開弁して、タイヤ外部の空気が第１通路４５を経由して充填用空間４６に導入される。この時、第２逆止弁５３は、充填用空間４６の圧力がタイヤ内圧ｐｉより低くなるので閉弁する。
【００４１】
そして、図３（ｂ）に示すように、タイヤの回転速度が増加し遠心力Ｆ４’が大きくなると第１ピストン３１が遠心力Ｆ４’によりスプリング５１の付勢力Ｆ３に抗して充填用空間４６を縮小する。この充填用空間４６の縮小により、第１逆止弁５２が閉弁し、第２逆止弁５３が開弁して、導入した空気が第２通路４７を経由して充填用空間４６からタイヤ内部に供給される。
【００４２】
このタイヤ回転速度の変化に伴う遠心力Ｆ４’の増減に従った充填用空間４６の拡大及び縮小の繰り返しにより、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓと同じになるまで、タイヤ外部からタイヤ内部に空気を充填することができる。
【００４３】
次に、タイヤの自動空気圧調整装置１０の作動に関して、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓ以上の場合について図４を参照しながら説明する。
【００４４】
タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓ以上の場合には、図４に示すように、第２受圧部３２ｂでは、基準圧気体の圧力ｐｇによる力Ｆ１がタイヤ内圧ｐｉによる力Ｆ２と同じか小さくなるので、第２ピストン３２はＡ方向（タイヤ中心側）に移動する。
【００４５】
この状態で、タイヤが回転を停止していたり、低速で回転している時は、図４（ａ）に示すように、遠心力がゼロ又は小さく、第１ピストン３１の自重や遠心力の力Ｆ４よりも、第１ピストン３１と第２ピストン３２とを離間する方向に付勢するスプリング５１の付勢力Ｆ３が大きくなるが、更に、この付勢力Ｆ３よりも、第２受圧部３２ｂのＡ方向への力（Ｆ２−Ｆ１）が大きいため、第１ピストン３１と第２ピストン３２は、充填用空間４６が縮小されたままＡ方向側に移動される。
【００４６】
そして、図４（ｂ）に示すように、タイヤの回転速度が増加し遠心力Ｆ４’が大きくなると第１ピストン３１が遠心力Ｆ４’によりＢ方向に移動するが、スプリング５１の付勢力Ｆ３より、遠心力Ｆ４’が大きくなるため、第１ピストン３１と第２ピストン３２は、充填用空間４６が縮小されたままＢ方向側に移動する。
【００４７】
従って、第１ピストン３１と第２ピストン３２は、タイヤの回転の変化に伴う遠心力Ｆ４’の増減に関係なく充填用空間４６を縮小したまま移動するので、タイヤ外部からタイヤ内部への空気の充填は行われない。また、第１逆止弁５２及び第２逆止弁５３により、タイヤ内部側からタイヤ外部側への空気の移動は止められているので、タイヤ内圧ｐｉを設定空気圧ｐｓに維持できる。
【００４８】
以上の構成のタイヤの自動空気圧調整装置１０によれば、このタイヤの自動空気圧調整装置１０を、例えば、図５に示すように、放射状に適数個、タイヤ１のチューブあるいはリム２等に取り付けることにより、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも小さい場合には、タイヤの回転速度の変化に伴う遠心力Ｆ４’の増減を利用して、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓになるまで、タイヤ外部からタイヤ内部に空気を供給でき、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓ以上の場合には、タイヤ内部への空気の供給を停止できるので、車両の走行時のタイヤの回転速度の変化に伴う遠心力Ｆ４’の変化を利用して、自動的にタイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓになるように調整することができる。
【００４９】
次に、参考形態のタイヤの自動空気圧調整装置に付いて説明する。このタイヤの自動空気圧調整装置１０Ｄは、第１シリンダ２１に収納された第１ピストン３１と、第２シリンダ２２に収納された第２ピストン３２とを有して構成される。この第１ピストン３１は空気充填用のピストンであり、第２ピストン３２は、第１ピストン３１の移動をロックするためのピストンである。
【００５０】
そして、第１ピストン３１は、タイヤ外部と充填用空間４６とを連通する第１通路４５と、この第１通路４５においてタイヤ外部から充填用空間４６への空気移動のみを許容する第１逆止弁５２を備えて形成される。
【００５１】
そして、第１シリンダ２１の第１ピストン３１のＡ方向側にはタイヤ外部に連通又は開放して形成された第１室４１が設けられ、Ｂ方向側には充填用空間４６が設けられる。この充填用空間４６のＢ方向側には、タイヤ内部と連通し、且つ、充填用空間４６からタイヤ内部への空気移動のみを許容する第２逆止弁５３を備えた第２通路４７が接続されている。
【００５２】
また、この充填用空間４６内にＡ方向側に付勢する弾性部材であるスプリング５１が配設される。このスプリング５１は、第１ピストン３１の重さに抗して充填用空間５１を拡大できる程度の極弱いスプリングで形成される。
【００５３】
そして、第２シリンダ２２は、第２ピストン３２のロック部３２ｄを第１ピストン３１の側面に多段に形成された凹部３１ａの一つに挿入して、第１ピストン３１をロックできるように、第１シリンダ２１の側面に第１シリンダ２１に対して垂直方向に配置される。
【００５４】
また、第２シリンダ２２では、受圧部３２ｂのＣ方向側（第１シリンダ２１の中心側）は密閉された第３室４３に面し、Ｄ方向側（第１シリンダ２１の外側）はタイヤ内部に連通乃至開放される第４室４４に面している。
【００５５】
この第２シリンダ２２の受圧部３２ｂと第３室４３に封入される基準圧気体とにより、タイヤ内圧検知部１２が構成される。
【００５６】
このタイヤの自動空気圧調整装置１０の作動は、第１の実施の形態と略同じであるが、第１の実施の形態では、タイヤ内圧ｐｉと設定空気圧ｐｓの関係により第２ピストン３２が充填用空間４６を拡縮するのに対して、参考形態では、タイヤ内圧ｐｉと設定空気圧ｐｓの関係により第２ピストン３２が第１ピストン３１の移動をロック又はロック解除する点が異なる。
【００５７】
つまり、参考形態では、図１０に示すように、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも小さい（Ｆ１＞Ｆ２）場合に、第２ピストンがＤ方向側に動いて第１ピストン３１の移動を自由にし、図１１に示すように、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓ以上の場合（Ｆ１＜Ｆ２）に、第２ピストンがＣ方向側に動いて第１ピストン３１の凹部３１ａにロック部３２ｄを挿入してロックし、第１ピストン３１の移動を停止させる。
【００５８】
従って、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓよりも小さい場合には、図１０に示すように、第１ピストン３１の移動が自由になるので、このタイヤ回転速度の変化に伴う遠心力Ｆ４’の増減に従って、第１ピストン３１が移動して充填用空間４６を縮小及び拡大して、これの繰り返しにより、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓと同じになるまで、タイヤ外部からタイヤ内部に空気を充填することができる。
【００５９】
また、タイヤ内圧ｐｉが設定空気圧ｐｓ以上の場合には、図１１に示すように、第１ピストン３１の移動がロックされるので、タイヤの回転の変化に伴う遠心力Ｆ４’の増減に関係なく充填用空間４６は変化しないので、タイヤ外部からタイヤ内部への空気の充填は行われない。また、第１逆止弁５２及び第２逆止弁５３により、タイヤ内部側からタイヤ外部側への空気の移動は止められているので、タイヤ内圧ｐｉを設定空気圧ｐｓに維持できる。
【００６０】
なお、第１通路４５を第１ピストン３２に設ける代りに、第１シリンダ２１の側部に開口するように設けてもよく、第３室４３に封入された基準圧気体の圧力ｐｇによる力Ｆ１の代りに、スプリング等の弾性部材による力を用いてもよい。
【００６１】
この参考形態の場合には、第２ピストン３２の移動方向（Ｃ−Ｄ）が遠心力の方向（Ａ−Ｂ）と垂直になるので、タイヤ内圧ｐｉと設定空気圧ｐｓの比較において、第２ピストン３２に作用する遠心力の影響を受けなくなる。
【００６２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のタイヤの自動空気圧調整装置によれば、タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、タイヤの回転速度の変化に伴う遠心力の増減を利用して、タイヤ内圧が設定空気圧になるまで、タイヤ外部からタイヤ内部に空気を供給でき、タイヤ内圧が設定空気圧以上の場合には、タイヤ内部への空気の充填を行わないので、タイヤ内圧を設定空気圧に維持できる。
【００６３】
また、本発明のタイヤの自動空気圧調整装置において、第２ピストン又は第３ピストンの位置を示す位置指示部を視認可能に形成し、この位置指示部に対応して、タイヤ内圧の大きさを示す目盛りを設けることにより、タイヤ内圧を簡単に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図１のタイヤの自動空気圧調整装置の模式的な断面図である。
【図３】第１の実施の形態におけるタイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合の作動を説明するための模式的な断面図であり、（ａ）はタイヤの回転停止時又は低速回転時の図で、（ｂ）はタイヤの高速回転時の図である。
【図４】第１の実施の形態におけるタイヤ内圧が設定空気圧以上の場合の作動を説明するための模式的な断面図であり、（ａ）はタイヤの回転停止時又は低速回転時の図で、（ｂ）はタイヤの高速回転時の図である。
【図５】本発明の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置の配置状態を例示するタイヤの側面図である。
【図６】第１の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置において、第１通路の配置を変えた例を示す模式的な断面図である。
【図７】第１の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置において、第２通路の配置を変えた例を示す模式的な断面図である。
【図８】第１の実施の形態のタイヤの自動空気圧調整装置において、第１通路と第２通路の配置を変えた例を示す模式的な断面図である。
【図９】参考形態のタイヤの自動空気圧調整装置の構成を示す模式的な断面図である。
【図１０】参考形態におけるタイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合の作動を説明するための模式的な断面図であり、（ａ）はタイヤの回転停止時又は低速回転時の図で、（ｂ）はタイヤの高速回転時の図である。
【図１１】参考形態におけるタイヤ内圧が設定空気圧以上の場合の作動を説明するための模式的な断面図であり、（ａ）はタイヤの回転停止時又は低速回転時に第１ピストン３１の移動をロックした場合の図で、（ｂ）はタイヤの高速回転時に第１ピストン３１の移動をロックした場合の図である。
【符号の説明】
１０，１０Ａ〜１０Ｄ タイヤの自動空気圧調整装置
１２ タイヤ内圧検知部
２１ 第１シリンダ
２２ 第２シリンダ
３１ 第１ピストン
３１ａ 凹部
３２ 第２ピストン
３２ａ 位置指示部
３２ｂ 第１受圧部
３２ｃ 第２受圧部
３２ｄ ロック部
４１ 第１室
４２ 第２室
４３ 第３室
４４ 第４室
４５ 第１通路
４６ 充填用空間
４７ 第２通路
５１ スプリング（弾性部材）
５２ 第１逆止弁
５３ 第２逆止弁
５４ 目盛り
ｐｉ タイヤ内圧
ｐｇ 基準圧気体の圧力
ｐｓ 設定空気圧
Claims (7)
- タイヤの回転速度の変動に伴う遠心力の増減により移動して充填用空間を縮小及び拡大する第１ピストンと、タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合に前記充填用空間を拡大する方向に移動し、タイヤ内圧が設定空気圧以上の場合に前記充填用空間を縮小する方向に移動する第２ピストンを備え、
タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、前記第２ピストンが前記充填用空間を拡大する方向に移動すると共に、前記第１ピストンがタイヤの回転速度の変動に伴う遠心力の増減により移動して前記充填用空間を縮小及び拡大することによりタイヤ外部からタイヤ内部に空気を充填することを特徴とするタイヤの自動空気圧調整装置。 - 第１シリンダに収納された第１ピストンと、第２ピストンと、充填用空間を挟んで前記第１ピストンと前記第２ピストンとを離間方向に付勢する弾性部材とを有して形成されるタイヤの自動空気圧調整装置であって、
前記第１ピストンは、タイヤ外部と前記充填用空間とを連通する第１通路と、該第１通路においてタイヤ外部から前記充填用空間への空気移動のみを許容する第１逆止弁を備えて形成され、
前記第２ピストンは、前記充填用空間とタイヤ内部を連通する第２通路と、該第２通路において前記充填用空間からタイヤ内部への空気移動のみを許容する第２逆止弁と、タイヤ内圧検知部を備えて形成され、
前記タイヤ内圧検知部は、タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、前記第２ピストンを前記充填用空間を拡大する方向に移動し、タイヤ内圧が設定空気圧よりも大きい場合には、前記第２ピストンを前記充填用空間を縮小する方向に移動させるように形成され、
タイヤ内圧が設定空気圧よりも小さい場合には、前記第２ピストンが前記充填用空間を拡大する方向に移動すると共に、前記第１ピストンがタイヤの回転速度の変動に伴う遠心力の増減により前記第１シリンダ内を移動して前記充填用空間を縮小及び拡大することによりタイヤ外部からタイヤ内部に空気を充填することを特徴とするタイヤの自動空気圧調整装置。 - 前記タイヤ内圧検知部は、第２シリンダと該第２シリンダに収納された前記第２ピストンの受圧部を有して形成され、該受圧部が受ける密閉した基準圧気体の圧力による力とタイヤ内圧による力との差により前記第２ピストンが移動するように構成されたことを特徴とする請求項２記載のタイヤの自動空気圧調整装置。
- 前記タイヤ内圧検知部は、第２シリンダと該第２シリンダに収納された前記第２ピストンの受圧部を有して形成され、該受圧部が受ける弾性部材の弾性力とタイヤ内圧による力との差により前記第２ピストンが移動するように構成されたことを特徴とする請求項２記載のタイヤの自動空気圧調整装置。
- 前記第２ピストンの位置を示す位置指示部を視認可能に形成すると共に、該位置指示部に対応して、タイヤ内圧の大きさを示す目盛りを設けることを特徴とする請求項３又は４に記載のタイヤの自動空気圧調整装置。
- 前記位置指示部及び前記目盛りを蛍光性又は夜光性を持たせて形成することを特徴とする請求項５に記載のタイヤの自動空気圧調整装置。
- 空気充填バルブと一体化したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のタイヤの自動空気圧調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003126546A JP4121893B2 (ja) | 2003-05-01 | 2003-05-01 | タイヤの自動空気圧調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003126546A JP4121893B2 (ja) | 2003-05-01 | 2003-05-01 | タイヤの自動空気圧調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004330820A JP2004330820A (ja) | 2004-11-25 |
| JP4121893B2 true JP4121893B2 (ja) | 2008-07-23 |
Family
ID=33503441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003126546A Expired - Fee Related JP4121893B2 (ja) | 2003-05-01 | 2003-05-01 | タイヤの自動空気圧調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4121893B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009103252A2 (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Coda Development, S.R.O. | A device for adjustment of pressure in tires. |
| US9308787B2 (en) * | 2013-12-09 | 2016-04-12 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Compressor for a pneumatic tire and a pneumatic tire comprising a compressor mounted within the tire cavity |
| US9193226B2 (en) | 2013-12-09 | 2015-11-24 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Compressor for a self-inflating pneumatic tire |
| CN104742644A (zh) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 车轮 |
| GB2541691A (en) * | 2015-08-26 | 2017-03-01 | Michael Robinson Nial | Inflation apparatus |
| US10300749B1 (en) | 2017-12-28 | 2019-05-28 | Eran Almog | Self-inflation device for a tire |
| CN111319395A (zh) * | 2018-12-16 | 2020-06-23 | 徐立新 | 一种调压式轮毂 |
| KR102104849B1 (ko) * | 2019-11-11 | 2020-05-29 | 이승범 | 자동차용 자동공기주입노즐장치 |
| US20230278375A1 (en) * | 2020-08-25 | 2023-09-07 | Murakami Corporation | Tire air supplementing device |
| CN117957125A (zh) * | 2021-09-13 | 2024-04-30 | 株式会社村上开明堂 | 轮胎空气填充装置 |
| CN117980162A (zh) * | 2021-09-13 | 2024-05-03 | 株式会社村上开明堂 | 轮胎空气填充装置 |
-
2003
- 2003-05-01 JP JP2003126546A patent/JP4121893B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004330820A (ja) | 2004-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4121893B2 (ja) | タイヤの自動空気圧調整装置 | |
| US20230219383A1 (en) | Device for adjustment of pressure in tires | |
| JP6843923B2 (ja) | タイヤ用装置及びホイール内圧力調整方法 | |
| US5355924A (en) | Vehicle wheel including self-inflating mechanism | |
| US8807182B2 (en) | Automatic tire pressurizing and maintaining system and method | |
| EP3308986B1 (en) | Pump assembly for use with a pneumatic tire and air maintenance tire system | |
| JP3912184B2 (ja) | 空気供給装置 | |
| CN101432152B (zh) | 胎压控制设备 | |
| US6772812B1 (en) | Dual-function tire inlet valve | |
| JP4126012B2 (ja) | 自動車のタイヤを膨らませる装置 | |
| KR102098665B1 (ko) | 센서가 달린 솔레노이드 디바이스 | |
| US20080308206A1 (en) | Wheel unit | |
| BR102015010183A2 (pt) | sistema para montagem de pneu de manutenção de ar | |
| US20150147199A1 (en) | Air maintenance tire assembly | |
| JP2016078851A (ja) | 空気維持タイヤアセンブリ | |
| JPH10122168A (ja) | 油冷式スクリュ圧縮機 | |
| JP2004306862A (ja) | タイヤ圧保持システム、タイヤ付き車輪、車両及びタイヤ用バルブユニット | |
| WO2006041925A1 (en) | Pressure balanced supply valve for vehicle brake system with integrated low pressure accumulator | |
| US20150147201A1 (en) | Air maintenance tire assembly | |
| JPH0321057B2 (ja) | ||
| CN111845206A (zh) | 一种新型防爆馈能轮胎 | |
| JP2005313738A (ja) | 車両用タイヤ空気圧調整装置 | |
| KR101063391B1 (ko) | 타이어압력 자동보충장치 | |
| US5333999A (en) | Variable displacement compressor | |
| CN110077179B (zh) | 一种无源压力稳定器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060322 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070928 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071225 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080422 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080430 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120509 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120509 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130509 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130509 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140509 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |