JP4504399B2 - ホイールユニット - Google Patents
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Description
内部空間に連通可能な第2室とに区画しており、前記ピストンには、前記第1室に連通可能であると共に前記第2室に連通する内部通路が形成され、前記空気圧調整装置は、前記第1室から前記内部通路への空気の流れを許容し、且つ前記内部通路から前記第1室への空気の流れを阻止する第1逆止弁と、前記第2室から前記タイヤの内部空間への空気の流れを許容し、且つ前記タイヤの内部空間から前記第2室への空気の流れを阻止する第2逆止弁とを備えてもよい。
これによれば、第1逆止弁及び第2逆止弁を簡単な構成で実現できる。また、空気圧調整装置を小型化することが可能となる。
これによれば、ホイールが回転すると、ピストンにホイールが回転による遠心力が働き、ピストンは、第2室の容積が縮小するように移動する。従って、第2室内に充填された空気は圧縮されタイヤの内部空間に注入される。また、ピストンに遠心力が働いていないときでは、第2逆止弁によってタイヤの内部空間から第2室には空気が流れないので、タイヤの内部空間内の圧力が保持される。
これによれば、タイヤが回転せずピストンに遠心力が加わっていない場合では、ピストンは第2室の容積は最大に維持される。従って、タイヤが回転する際に、第2室に充填されている空気を十分な圧力に圧縮させることができるので、確実にタイヤの内部へ空気を注入させることができる。
これによれば、シリンダ内には水が流れ込まないので、水によってシリンダ内が劣化することはない。この結果、空気圧調整装置の長寿命化を図ることができる。
これによれば、ピストンの移動によってタイヤの内部空間の空気がピストンの外周壁と前記シリンダの内周壁との間を通って外に漏れることはないので、確実にタイヤの内部へ空気を注入することができる。
図1は、自動車に設けられる複数のホイール11のうちの一つと、そのホイール11に装着されるタイヤ13と、ホイール11に取り付けられる空気圧調整装置16とを示して
いる。ホイール11及び空気圧調整装置16はホイールユニット10を構成する。ホイール11は、環状のリム12と、タイヤ13の回転軸線14からリム12にまで放射状に延びる6本のスポーク15とを有する。空気圧調整装置16は、6本のスポーク15のうちの一つと対応する箇所において、ホイール11に内蔵されている。尚、図1において、空気圧調整装置16の取付位置が明確になるように、タイヤ13を破線で示している。
また、スポーク15には、貯留部20(第2の孔部17b)に連通する連通路24が形成されている。連通路24は、ホイール11の径方向(スポーク15の長手方向)に対して斜めに延びている。連通路24は、貯留部20からホイール11の径方向外側に向かって延びて、スポーク15の外側面に開口している。この連通路24を通じて、外気が貯留部20に導入される。なお、雨水等の水が連通路24を通って貯留部20に浸入することがある。しかし、貯留部20に侵入した水は、自動車の走行に伴いホイール11が回転したときに遠心力を受け、径方向外側に向かって延びる連通路24を通って外部へ排出される。
次に、空気圧調整装置16の構成について、図3に従って説明する。
空気圧に比べて大きい場合に流路36を開放して、シリンダ31内からタイヤ13の内部空間13aへの空気の流れを許容する。また、第1アンブレラバルブ37は、シリンダ31内の空気圧がタイヤ13の内部空間13aの空気圧に比べて小さい場合に流路36を閉鎖して、タイヤ13の内部空間13aからシリンダ31内への空気の流れを阻止する。
ピストン32は、シリンダ31の内部空間を、第1室S1と第2室Sとに区画している。第1室S1は前記フィルタ34を通じて前記貯留部20に連通している。第2室S2は前記流路36を介してタイヤ13の内部空間13aに連通している。第1室S1内の圧力は、大気圧とほぼ等しい。ピストン32の外周壁32aには環状溝40が形成されており、該溝40にはシール部材としてのシールリング41が嵌着されている。このシールリング41によって、ピストン32の外周壁32aとシリンダ31の内周壁31aとの間がシールされる。
力によってばね53が収縮する値に設定されている。つまり、ピストン32は、ホイールユニット10の回転により生じる遠心力によって、第2室S2の容積を縮小する方向への移動力を与えられる。自動車の走行速度が0Km/hから50Km/hの範囲では、ばね53はピストン32によって収縮させられず、その結果、第2室S2の容積は最大に維持される。自動車が50Km/hを超える速度で走行した際には、ピストン32は遠心力によ
って、ばね53を収縮させながら第2室S2の容積を縮小させるように移動して、第2室S2内の空気を加圧する。
図2に示すように、ホイール11には、該ホイール11の径方向に延びてタイヤ13の内部空間13aに向かって開口する孔17が形成されている。空気圧調整装置16はその孔17に装着されることにより、ホイール11に埋め込まれるとともに、その一部がタイヤ13の内部空間13aに露出している。すなわち、空気圧調整装置16は、タイヤ13の内部空間13aを除いてホイール11の外面から外部に露出しないように、ホイール11に取り付けられる。このため、飛び石等の障害物が空気圧調整装置16に対して衝突することはないので、空気圧調整装置16の損傷のおそれが減少する。
すると、ピストン32は、コイルばね53の付勢力に抗して、第2室S2の容積を縮小させるように移動する。
の付勢力により、ピストン32は第2室S2の容積を拡大する方向に移動する。
ン32が移動して第2室S2内の圧力が高められ、必要に応じてタイヤ13の内部空間13aに第2室S2から空気が注入される。この結果、タイヤ13の内部空間13aの圧力は、基準空気圧に維持される。
(1)ホイール11のスポーク15の一つに、リム12を貫通してタイヤ13の内部空間13aに繋がる円筒状の取付孔17が形成され、該孔17に空気圧調整装置16が固定される。従って、空気圧調整装置16は、外部へ露出しないので、飛び石といった障害物が空気圧調整装置16に対して衝突することはない。この結果、空気圧調整装置16の飛び石等の衝突による損傷のおそれが減少する。
(4)ピストン32は、シリンダ31の内部空間を、連通路24に連通する第1室S1と、タイヤ13の内部空間13aに連通可能な第2室S2とに区画する。ピストン32には、第1室S1に連通可能であると共に第2室S2に連通する軸孔48が形成される。空気圧調整装置16には、第1室S1から軸孔48への空気の流れを許容し、且つ軸孔48から第1室S1への空気の流れを阻止する第2アンブレラバルブ46が設けられるとともに、第2室S2からタイヤ13の内部空間13aへの空気の流れを許容し、且つタイヤ13の内部空間13aから第2室S2への空気の流れを阻止する第1アンブレラバルブ37が設けられている。従って、ピストン32は、ホイール11が回転したときに第2室S2内の空気が圧縮され、該圧縮された空気がタイヤ13の内部空間13aに注入されることから、タイヤ13の内部空間13a内の圧力が低下することはない。また、第2アンブレラバルブ46及び第1アンブレラバルブ37は、逆止弁として使用されており、他の機構を有する逆止弁に比べて簡単な構成であることから、空気圧調整装置16を小型化することが可能となる。
・アンブレラバルブ37,46の代わりに、他の形態を成す逆止弁を用いてもよい。
・コイルばね53の代わりに、収縮性に富む弾性部材を用いても良い。
・シール部材としてシールリング41を使用する代わりに、パッキンといった他の形態を成すシール部材を用いても良い。
Claims (7)
- タイヤが装着されるホイールと、前記タイヤの内部空気圧を調整すべくホイールに取り付けられる空気圧調整装置とを備えるホイールユニットであって、
前記空気圧調整装置は、シリンダと、該シリンダ内に設けられるピストンとを備え、該ピストンがホイールの回転により生じる遠心力によってシリンダ内を移動することにより、外部からシリンダ内に導入された空気をタイヤの内部空間に注入し、
前記ホイールには、該ホイールの径方向に延びて前記タイヤの内部空間に向かって開口する孔が形成され、前記空気圧調整装置は、前記ピストンの移動方向がホイールの径方向に沿うように、且つタイヤの内部空間を除いてホイールの外面から外部に露出しないように、前記孔に取り付けられており、
前記ホイールは、外気を前記シリンダ内に導入すべくシリンダを外部に連通させる連通路を有し、前記連通路は、シリンダに繋がる端部からホイールの径方向外側に向かって前記タイヤの回転軸の軸線方向の一方側へ斜めに延びてホイールの外面に開口することを特徴とするホイールユニット。 - 請求項1に記載のホイールユニットにおいて、
前記ピストンはシリンダの内部空間を、前記連通路に連通する第1室と、前記タイヤの内部空間に連通可能な第2室とに区画しており、前記ピストンには、前記第1室に連通可能であると共に前記第2室に連通する内部通路が形成され、
前記空気圧調整装置は、
前記第1室から前記内部通路への空気の流れを許容し、且つ前記内部通路から前記第1室への空気の流れを阻止する第1逆止弁と、
前記第2室から前記タイヤの内部空間への空気の流れを許容し、且つ前記タイヤの内部空間から前記第2室への空気の流れを阻止する第2逆止弁と、
を備えることを特徴とするホイールユニット。 - 請求項2に記載のホイールユニットにおいて、
前記第1逆止弁及び前記第2逆止弁のうち、少なくともいずれか一方はアンブレラバルブであることを特徴とするホイールユニット。 - 請求項2又は3に記載のホイールユニットにおいて、
前記ピストンは、ホイールの回転により生じる遠心力によって、前記第2室の容積を縮小する方向への移動力を与えられることを特徴とするホイールユニット。 - 請求項4に記載のホイールユニットにおいて、
前記空気圧調整装置は、第2室の容積を拡大する方向にピストンを付勢する付勢部材を備えていることを特徴とするホイールユニット。 - 請求項2〜5のいずれか一項に記載のホイールユニットにおいて、
前記連通路と前記第1室との間には、水分を通さず空気を通すフィルタが設けられていることを特徴とするホイールユニット。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のホイールユニットにおいて、
前記ピストンの外周壁と前記シリンダの内周壁との間にはシール部材が設けられていることを特徴とするホイールユニット。
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