JP4869523B2

JP4869523B2 - チューブ入りタイヤの内圧報知装置

Info

Publication number: JP4869523B2
Application number: JP2001301672A
Authority: JP
Inventors: 伸敏春日; 律夫西村
Original assignee: ブリヂストンサイクル株式会社
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003098027A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブ入りタイヤの空気圧の減少及び適正圧を検出して乗員に報知する装置に関するものであり、特に、自転車に取り付けて好適なチューブ入りタイヤの内圧報知装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、タイヤの内圧の減少に伴う乗り心地の悪化やタイヤ等の損傷を未然に回避し、安全性を確保するために、乗員に内圧の減少を報知する装置が知られている。
【０００３】
例えば、バルブの先端に取り付けて使用する報知装置は、乗員が必要に応じて取り付けて内圧を確認し、減少していれば報知装置を取り外して空気を補充するものである。また、チューブレスタイヤの場合には、ダイヤフラムを介在させることによって固定式とした報知装置も使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、取り外し自在の報知装置では取り外しの手間が生じるだけでなく、乗員がバルブに取り付けなければそもそも機能しないため、常時空気圧を監視することが難しく、内圧減少の報知の確実性に問題がある。また、特に空気を補充する際には、当該報知装置を取り付けたままでは補充できないので、適切な空気圧に達したかどうかは、タイヤを手で押す等してある程度見当をつけた上で当該報知装置を取り付け、適正圧に達しているかどうかをあらためて確認する必要があり、取り扱いが面倒であり、特に女性や子供にとっては取り扱いに難しい面があった。一方、ダイヤフラムを用いた固定式の報知装置の場合には、ダイヤフラム部分の気密性を十分確保しておかなければ空気漏れを起こすという問題がある。このような問題は、従来の報知装置がタイヤの内圧を直接検知するという思想に基づくことから生じるものである。
【０００５】
そこで本発明は、チューブ入りタイヤに限定されるものの、固定式でありながら構造的に簡易で、内圧の減少及び適正圧を確実に報知でき、特に、自転車に取り付けて好適なチューブ入りタイヤの内圧報知装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであって、その要旨は、リムのバルブ孔とは別の取付孔にプランジャーを挿入し、チューブの内圧に応じてプランジャーが上下動するように弾性体を備え、チューブの内圧が減少するとプランジャーの先端がチューブ側に移動して、プランジャーの中間部又は後端部に配置した報知手段を顕在化させ、逆にチューブの内圧が増加するとプランジャーの先端がチューブとは反対側に移動して、報知手段を潜在化させると共に、取付孔の位置が、バルブ孔の左右のスポークをそれぞれ１本飛び越した位置から３本飛び越した位置までの範囲にあるか、車軸を中心とするバルブ孔の点対称の位置から左右のスポークをそれぞれ３本飛び越した位置までの範囲にあるチューブ入りタイヤの内圧報知装置に係るものである。なお、プランジャーの先端とチューブとの間には、リムバンドが介在していてもよい。
【０００７】
そして好ましくは、プランジャーの先端が円柱状であって、その頂面が円柱の直径の１〜３倍の半径を有する半球面状となっているチューブ入りタイヤの内圧報知装置に係るものである。
【０００９】
一方、報知手段としては、例えば赤色等の警報色付きキャップを使用し、チューブの内圧が減少するとケースの透明部分を通してプランジャーの後端から警報色付きキャップが現出するようにしておくか、中間部を透明にしたケースと後端側を警報色にしたプランジャーとで報知手段を構成し、チューブの内圧が減少するとケースの透明部分を通してプランジャーの警報色が現出するようにしておくことが好ましい。なお、この場合、ケースの不透明部分が反射材、蛍光材、蓄光材のいずれかで構成されているか、反射テープ、蛍光テープ、蓄光テープのいずれかを貼り付けてなることが好ましい。また特に、チューブの内圧が適正圧の２／３以下になると、報知手段が確実に目視できるようになっていることが好ましい。更に、ケースの透明部分が凸レンズ又はフレネルレンズ等の拡大レンズになっていることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の内圧報知装置は、リムのバルブ孔とは別に取付孔が設けられている。これは、バルブに取り外し自在とするのではなく、リムに常時固定してタイヤの内圧の減少及び適正圧を直ちに乗員に報知できるようにするためである。また、固定式とすることにより取り外しの手間が省け、しかも、取り付けミス等に伴う誤報を防止できる。また、空気を補充する際は、適正圧に達したかどうかが一目で分かるので、女性や子供に限らず、誰にとっても便利である。なお、取付孔の直径は、例えば自転車のリムの場合、φ４（スポークのニップル挿入孔と同径）〜φ９（バルブ孔と同径）の範囲内とすれば、リムの強度に悪影響を与えることなくプランジャーを挿入し、取り付けることができる。
【００１１】
ここで、取付孔の位置は、第１に、バルブ孔の左右のスポークをそれぞれ１本飛び越した位置から３本飛び越した位置までの範囲とするか、第２に、車軸を中心とするバルブ孔の点対称の位置から左右のスポークをそれぞれ３本飛び越した位置までの範囲とすることが好ましい。上記の通り、本発明の内圧報知装置は内圧の減少を直ちに乗員に報知できるものであるが、例えば自転車に適用した場合には、特に空気入れを接続した際に内圧を容易に確認できるようにする必要がある。その際、バルブ位置は地面付近か頂上付近になる場合が多く、また、下を向いて空気を入れる格好になる。そこで、バルブ位置が地面付近にあるときは第１の範囲が見易い位置となり、バルブ位置が頂上付近にあるときは第２の範囲が見易い位置となる。
【００１２】
また、本発明の内圧報知装置は、取付孔に挿入されたプランジャーが弾性体によりチューブの内圧に応じて上下動する。即ち、プランジャーとチューブとの相互作用を利用しているので、チューブ入りタイヤに限定されるものの、ダイヤフラムが不要になる結果、構造が簡略化され信頼性が向上する。
【００１３】
ここで、プランジャーの先端はチューブと直に接触するようにしてもよいが、その間にリムバンドを介在させることもできる。この場合、チューブの内圧が減少すると、弾性体で押されたプランジャーの先端がリムバンドを凹ませながらチューブ側に移動する。従って、本発明の内圧報知装置は、例えば自転車であれば、そのリムに取付孔を設ける以外に何ら加工を施すことなくそのまま取り付けて機能を発揮する。
【００１４】
なお、プランジャーの先端は円柱状とし、その頂面を円柱の直径の１〜３倍の半径を有する半球面状とすることが好ましい。上記の通り、本発明の内圧報知装置はプランジャーの先端が常時チューブ又はリムバンドを押圧するから、チューブ又はリムバンドを傷つける恐れがある。そこで、プランジャー先端の角部に作用する剪断応力を緩和すべく半球面状にするのであり、その半径が円柱の直径の３倍を越えると平面に近くなって剪断応力を十分緩和できず、１倍未満であると今度は頂面が鋭利に近づいて傷つけの恐れが生じる。
【００１５】
次に、本発明の内圧報知装置は、プランジャーの移動に伴ってプランジャーの中間部又は後端側に配置した報知手段が顕在化し、乗員にタイヤ内圧の減少を報知するものである。例えば、報知手段を赤色等の警報色付きキャップとし、チューブの内圧が減少するとケースの透明部分を通してプランジャーの後端から警報色付きキャップが現出するようにすれば簡単に構成できる。なお、警報色は赤色に限られないことは当然であり、目立つような色であれば何でもよい。また一色に限られず、キャップの現出程度に応じて黄色から赤色に変化するように、キャップを塗り分けることもできる。
【００１６】
また、報知手段は上記のような警報色付きキャップに限られず、例えば、中間部を透明にしたケースと後端側を警報色にしたプランジャーとで報知手段を構成し、チューブの内圧が減少するとケースの透明部分を通してプランジャーの警報色が現出するようにしてもよい。なお、ケースの不透明部分は、単なる着色ではなく、反射材、蛍光材、蓄光材等で構成したり、反射、蛍光、蓄光テープ等を貼り付ければ、安全性が向上し、より効果的である。
【００１７】
ここで、報知手段の顕在化の時期であるが、チューブの内圧が適正圧の２／３以下になると報知手段が目視できるようにすることが好ましい。即ち、内圧が適正圧の２／３以下では乗り心地の悪化やタイヤ等の損傷の恐れが生じるので、キャップであれば、警報色の部分が確実に目視できる０．５ｍｍ以上になるようにプランジャーのストロークを設定するのである。なお、内圧が適正圧の１／２以下であると早急に空気を補充する必要がある。そこで、２／３以下で黄色の警報色部分が０．５ｍｍ以上出現し、１／２以下で赤色の警報色部分が出現するようにしてもよい。
【００１８】
また、警報色の部分が一層確実に目視できるようにするために、ケースの透明部分を凸レンズ又はフレネルレンズ等の拡大レンズにしておくこともできる。即ち、仮に警報色部分の出現が０．５ｍｍよりも小さくても、拡大レンズで警報色の出現部分が拡大されることから、目視が確実になるのである。一方、警報色の出現が０．５ｍｍ以上ある場合であっても、拡大によって警報色の部分が一層確実に目視できるようになる。なお、拡大レンズにすると目視の場合の視野角が多少狭まるが、報知装置の側面から内圧を最終的に確認する通常の目視位置であれば、何ら問題ない。
【００１９】
以上の説明は、内圧の減少の報知であるが、本発明の報知装置は逆に、空気の補充の際には適正圧に至ったことの報知にもなる。即ち、主体はあくまで異常時の報知であるが、報知手段が警報色のキャップの場合には、警報色が消えるまで空気を入れればよいと判断できるのである。
【００２０】
しかも、報知装置はバルブとは別に取り付けられている。また、報知手段がプランジャーの中間部又は後端側に配置されているので、報知手段と内圧を検知するプランジャーとが近接している。従って、報知装置が小型化されるだけでなく空気を入れながらの内圧の確認が極めて容易に行なえる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施の形態の具体例を図面により説明する。図１及び図２は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置を自転車に適用した第１実施例を示す断面図である。即ち、図１はタイヤ１１の内圧が適正圧である０．３０ＭＰａの状態を示し、図２は０．１５ＭＰａまで減少した状態を示す図である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、第１実施例の内圧報知装置は報知手段５として赤色の警報色付きキャップ５₁ を採用したものであり、ボディー１がリム８に設けたφ９の取付孔１３にナット７で固定されている。そして、ボディー１にはφ４．８の円柱状のプランジャー４が挿入されている。また、ボディー１にはケースナット３を介して透明なケース２が固定されており、ケース２内の警報色付きキャップ５₁ とボディー１内のプランジャー４とが弾性体（コイルスプリング）６で反発支持されている。
【００２３】
ここで、タイヤ１１の内圧が適正圧である場合には、図１に示すように、チューブ１０がリムバンド９を介してプランジャー４を押し上げ、プランジャー４の後端がケース２の内面に当たって、警報色付きキャップ５₁ を完全に覆い隠している。従って、適正圧では内圧報知装置に何の変化も見られない。
【００２４】
一方、タイヤ１１の内圧が減少すると、図２に示すように、弾性体（コイルスプリング）６がプランジャー４を押し下げ、最大でプランジャー４の中間の段部がケースナット３の後端に当たるまで移動する。すると、プランジャー４の後端が透明なケース２の内面から離れる結果、警報色付きキャップ５₁ が顕在化し、内圧の減少を報知する。なお、プランジャー４の頂面は半径９．６ｍｍの半球面状になっており、周囲の角部には半径０．４８ｍｍの丸みがつけられているので、プランジャー４の先端でリムバンド９を傷つけることはない。
【００２５】
ここで、タイヤ１１の内圧が０．２５ＭＰａになると警報色付きキャップ５₁ の赤色（警報色）が０．６ｍｍ見え、０．２０ＭＰａで３ｍｍ、０．１５ＭＰａで５ｍｍ現出するように、プランジャー４のストロークが決定されている。従って、内圧が少なくとも０．２０ＭＰａ以下になると、顔を特別に近づけたり目を凝らしたりしなくても、警報色付きキャップ５₁ の赤色が容易に目視できるので、内圧の減少が確実に報知される。逆に、空気を補充する際は、警報色付きキャップ５₁ の赤色が目視できなくなるまで空気を入れ続けれることで、適正圧が報知される。なお、ケース２は、全体が透明である必要はなく、少なくともプランジャー４のストローク分だけが透明であればよい。その際、ケース２の不透明部分は、単なる着色ではなく、反射材、蛍光材、蓄光材等で構成したり、反射、蛍光、蓄光テープ等を貼り付ければ、安全性が向上し、より効果的である。
【００２６】
図３は、本発明の内圧報知装置の好ましい取り付け位置を示す概念図である。即ち、自転車に空気を入れる場合のバルブ位置は地面付近か頂上付近になることが多いので、空気を入れる下を向いた姿勢で報知装置が目視し易い位置がよい。そこで、図３の自転車の後輪のようにバルブ孔１２の位置が地面付近にある場合を想定すれば、バルブ孔１２の左右のスポーク１４をそれぞれ１本飛び越した位置から３本飛び越した位置までの範囲（矢印の範囲２箇所）が取付孔１３の好ましい位置となり、前輪のようにバルブ孔１２の位置が頂上付近にある場合を想定すれば、車軸を中心とするバルブ孔１２の点対称の位置（図３の前輪の場合は最下点）から左右のスポーク１４をそれぞれ３本飛び越した位置までの範囲（矢印の範囲）が取付孔１３の好ましい位置となる。
【００２７】
図４〜図１２は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第２実施例〜第１０実施例を示す断面図である。即ち、図４に示す第２実施例は、第１実施例の警報色付きキャップ５₁ を省略し、ケース２とプランジャー４との相互作用で報知手段を構成したものである。即ち、中間部２₂ を透明にし、その上部２₁ と下部２₃ とを不透明にしたケース２と、後端側４₁ を警報色にしたプランジャー４とで報知手段を構成し、チューブ１０の内圧が減少するとケース２の透明な中間部２₂ を通してプランジャー４の後端側４₁ の警報色が見えるようになることで、内圧の減少が報知されるようになっている。なお、ケース２の不透明部分、即ち、上部２₁ と下部２₃ を反射材、蛍光材、蓄光材等で構成したり、上部２₁ と下部２₃ に反射、蛍光、蓄光テープ等を貼り付ければ、安全性が向上し、より効果的である。
【００２８】
図５に示す第３実施例は、第１実施例の警報色付きキャップ５₁ 及び弾性体（コイルスプリング）６に代えて、報知手段５として、色付き板状コイルスプリング５₂ を採用したものである。第３実施例では、色付き板状コイルスプリング５₂ の隙間の広狭に伴う色の変化により、内圧の減少及び適正圧が報知される。
【００２９】
図６に示す第４実施例は、第１実施例の警報色付きキャップ５₁ 及び弾性体（コイルスプリング）６に代えて、報知手段５として、色付き台形ゴム風船５₃ を採用したものである。第４実施例では、色付き台形ゴム風船５₃ が膨張収縮して透明ケース２との接触部分が増減することにより色の濃い部分が変化し内圧の減少及び適正圧が報知される。図７に示す第５実施例と図８に示す第６実施例は、第４実施例の変形例であり、第５実施例は肉厚の異なる色付き楕円形ゴム風船５₄ 、第６実施例は色付き異形ゴム風船５₅ を採用したものである。なお、第６実施例の色付き異形ゴム風船５₅ は、下半分をケース２の内周面に接着させている。
【００３０】
図９に示す第７実施例は、第１実施例の警報色付きキャップ５₁ 及び弾性体（コイルスプリング）６に代えて、報知手段５として、色付きジャバラ５₆ を採用したものであり、図１０に示す第８実施例は、色付きスポンジ５₇ を採用したものである。第７実施例では、色付きジャバラ５₆ の隙間の広狭に伴う色の変化により、第８実施例では、色付きスポンジ５₇ の伸縮に伴う色の変化により内圧の減少及び適正圧が報知される。
【００３１】
図１１に示す第９実施例は、第１実施例の警報色付きキャップ５₁ 及び弾性体（コイルスプリング）６に代えて、報知手段５として、液体を利用したものである。即ち、図１１に示す第９実施例は、圧力によって変色する色付き液体充填袋５₈ により内圧の減少及び適正圧が報知される。
【００３２】
図１２及び図１３に示す第１０実施例は、第１実施例のケース２を拡大レンズ（凸レンズ）にしたものである。即ち、タイヤ１１の内圧が減少するとプランジャー４が下方に移動し、警報色付きキャップ５₁ が顕在化するが、プランジャー４の後端付近を中心に透明なケース２の側面が拡大レンズ（凸レンズ）になっているので、警報色付きキャップ５₁ の顕在化部分が拡大され、警報色が容易に目視できることとなる。従って、たとえ警報色部分の出現が少なくても、内圧の減少及び適正圧が確実に報知される。
【００３３】
【発明の効果】
本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置は、リムのバルブ孔とは別の取付孔にプランジャーを挿入し、チューブの内圧に応じてプランジャーが上下動するように弾性体を備え、チューブの内圧が減少するとプランジャーの先端がチューブ側に移動して、プランジャーの中間部又は後端側に配置した報知手段を顕在化させ、逆にチューブの内圧が増加するとプランジャーの先端がチューブとは反対側に移動して、前記報知手段を潜在化させるものであるので、取り外しが不要で常時内圧を監視でき、構造的に簡易で信頼性があり、内圧の減少及び適正圧を確実に報知でき、手を汚すことなく、握力の弱い女性や子供でも容易に取り扱うことができるので、特に自転車に取り付けて好適なものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置を自転車に適用した第１実施例を示す断面図であり、タイヤの内圧が適正圧である状態を示す。
【図２】図２は、図１に示す第１実施例で、タイヤの内圧が減少した状態を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の好ましい取り付け位置を示す概念図である。
【図４】図４は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第２実施例を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第３実施例を示す部分断面図である。
【図６】図６は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第４実施例を示す部分断面図である。
【図７】図７は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第５実施例を示す部分断面図である。
【図８】図８は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第６実施例を示す部分断面図である。
【図９】図９は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第７実施例を示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第８実施例を示す部分断面図である。
【図１１】図１１は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第９実施例を示す部分断面図である。
【図１２】図１２は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第１０実施例を示す断面図（タイヤの横断面方向）である。
【図１３】図１３は、本発明のチューブ入りタイヤの内圧報知装置の第１０実施例を示す断面図（タイヤの縦断面方向）である。
【符号の説明】
１‥ボディー
２‥ケース
２₁ ‥ケースの上部
２₂ ‥ケースの中間部
２₃ ‥ケースの下部
３‥ケースナット
４‥プランジャー
４₁ ‥プランジャーの後端側
５‥報知手段
５₁ ‥警報色付きキャップ
５₂ ‥色付き板状コイルスプリング
５₃ ‥色付き台形ゴム風船
５₄ ‥色付き楕円形ゴム風船
５₅ ‥色付き異形ゴム風船
５₆ ‥色付きジャバラ
５₇ ‥色付きスポンジ
５₈ ‥色付き液体充填袋
６‥弾性体（コイルスプリング）
７‥ナット
８‥リム
９‥リムバンド
１０‥チューブ
１１‥タイヤ
１２‥バルブ孔
１３‥取付孔
１４‥スポーク

Claims

リム（８）のバルブ孔（１２）とは別の取付孔（１３）にプランジャー（４）を挿入し、チューブ（１０）の内圧に応じてプランジャー（４）が上下動するように弾性体（６）を備え、チューブ（１０）の内圧が減少するとプランジャー（４）の先端がチューブ（１０）側に移動して、プランジャー（４）の中間部又は後端部に配置した報知手段（５）を顕在化させ、逆にチューブ（１０）の内圧が増加するとプランジャー（４）の先端がチューブ（１０）とは反対側に移動して、前記報知手段（５）を潜在化させると共に、前記取付孔（１３）の位置が、バルブ孔（１２）の左右のスポーク（１４）をそれぞれ１本飛び越した位置から３本飛び越した位置までの範囲にあるか、車軸を中心とするバルブ孔（１２）の点対称の位置から左右のスポーク（１４）をそれぞれ３本飛び越した位置までの範囲にあることを特徴とするチューブ入りタイヤの内圧報知装置。
前記プランジャー（４）の先端とチューブ（１０）との間にリムバンド（９）が介在していることを特徴とする請求項１に記載のチューブ入りタイヤの内圧報知装置。
前記プランジャー（４）の先端が円柱状であって、その頂面が円柱の直径の１〜３倍の半径を有する半球面状であることを特徴とする請求項１又は２に記載のチューブ入りタイヤの内圧報知装置。
前記報知手段（５）が警報色付きキャップ（５ _１）であって、チューブ（１０）の内圧が減少するとケース（２）の透明部分を通してプランジャー（４）の後端から、警報色付きキャップ（５ _１）が現出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のチューブ入りタイヤの内圧報知装置。
前記報知手段（５）が、中間部を透明にしたケース（２）と、後端側を警報色にしたプランジャー（４）とからなり、チューブ（１０）の内圧が減少するとケース（２）の透明部分を通してプランジャー（４）の警報色が現出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のチューブ入りタイヤの内圧報知装置。
前記ケース（２）の透明部分が反射材、蛍光材、蓄光材のいずれかで構成されているか、反射テープ、蛍光テープ、蓄光テープのいずれかを貼り付けてなることを特徴とする請求項４又は５に記載のチューブ入りタイヤの内圧報知装置。
前記チューブ（１０）の内圧が適正圧の２／３以下になると、報知手段（５）が目視できることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のチューブ入りタイヤの内圧報知装置。
前記ケース（２）の透明部分が拡大レンズになっていることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載のチューブ入りタイヤの内圧報知装置。