JPS6011332Y2 - 膨張および圧力逃しタイヤ弁組立体 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、タイヤ車輪組立体を膨張させかつ膨張中また
は路上での使用中にタイヤが過膨張してその結果破裂す
るのを防止するタイヤ弁に関するものである。

通常、タイヤは安全な使用圧力まで膨張されるが、膨張
機器は過度の高圧力で膨張媒体によってタイヤを過膨張
させる容量を有する。

これは、膨張の際にタイヤが万一破裂したならば、その
ときにタイヤの付近にいる者に対して災害事故をおこす
。

本考案の弁は、使用中に生じるタイヤの過圧を解除する
のにも役立つ。

本考案に先立って、圧力解除装置が弁棒の中に組み込ま
れている安全逃し弁が提案されているが、その設計は製
作費が高くつき、調節と使用がむずかしい。

したがって、この安全な特徴が望ましい多くの装置にこ
の設計の弁を設けることは適当でない。

これまでに提案された安全弁の設計では、弁棒は追加の
機構に適応するために長さが増大し、これは弁の強度を
弱くする。

また、圧力解除機構は膨張弁コアとして同じ弁棒内に組
み込まれるので、その装置を使用、調節するに当って問
題がある。

さらに、圧力解除機構が作動してタイヤが膨張不足の状
態で使用されているということが表示されない。

また、過膨張を有効に防止する膨張速度を越える速度で
タイヤから膨張媒体を解除する問題もある。

本考案のタイヤ弁は、標準の弁とほぼ同じ全長を有する
が強さの大きい組立体を提供する。

弁本体はタイヤ膨張弁機構および圧力解除機構を別個の
通路に取付けるが、そのいずれも相互に流体を通じ合わ
せかつ弁本体にある室を通してタイヤと流体を通じ合せ
る。

一方の通路に膨張弁コアを、他方の通路に圧力解除機構
を取り付けることによって、これらの機構に対し組立て
および整備を行なう場合迅速かつ容易に接近することが
できる。

これは、所定の圧力で作動するように調節される必要が
ある圧力解除機構に関して特に重要なことである。

膨張通路と圧力解除通路の相対断面積は、たとえ圧力解
除機構が作動されるとき源圧力が除去されなくても、圧
力解除機構を作動させるのに必要な圧力よりも大きい圧
力をタイヤに加えることができないように選択されてい
る。

過膨張が生じて圧力解除機構が作動されたことを示す可
視的表示は、圧力解除機構の作動時に排気口から持ち上
げられる防塵キャップを圧力解除孔に設けることによっ
て与えられる。

このキャップは弁本体に枢着され、圧力解除孔端の口で
容易に交換することができる。

以下、本考案に係るタイヤ弁組立体の一つの好適な例を
図面を参照して説明する。

第１図には、弁本体部材１４から外に出る円筒形の膨張
ケーシング１２および円筒形の圧力解除ケーシング１３
が車輪リム１１の上に取り付けられた、タイヤ弁組立体
１０が示されている。

ねじ付きの柄１５がリム１１にあるリム穴１６を経て伸
び、ナツト１７が柄にねじ込まれて弁本体部材１４をリ
ム１１に締め付けている。

第２図にさらに詳しく示されているように、ばね座金１
８がナツト１７とリム１１との間に置かれ、ゴム状物質
の封止座金１９が弁本体部材１４とリム１１との間に置
かれて、弁本体部材１４をリム１１に密封係合させて締
め付けている。

また柄１５はゴムのスナップ・イン形接手のような他の
手段によってリム１１に固定することもできる。

円筒形の膨張ケーシング１２は、弁本体部材１４にそう
人されるケーシングの外端２３から内端２４にわたる膨
張通路、すなわち膨張穴２２を備える。

膨張ケーシング１２の外端２３にはねじが付けられてい
るとともに、圧縮器または圧縮空気、圧縮空気びん、そ
の他適当な気体に接続される空気ホースのような圧力膨
張媒体源に接続するための外部接続口２５がある。

技術的によく知られたタイプの弁コア２６が膨張穴２２
にねじ込まれ、膨張ケーシング１２の外端２３から内端
２４へ膨張媒体を通すとともに膨張媒体が他の方向に流
れるのを阻止する。

膨張ケーシング１２の内端２４における膨張穴２７は、
膨張媒体を弁本体部分１４の室２８に導く開口となる。

柄１５には、室２Ｂからタイヤ通路穴３２を通して、リ
ム１１および該リム上に取り付けられるタイヤ（図示せ
ず）内のタイヤキャビティ中ヘタイヤ膨張媒体を送るタ
イヤ接続通路２９が設けられている。

円筒形の圧力解除ケーシング１３は膨張ケーシング１２
と並置され、弁本体部材１４に挿入された内端３３を備
える。

圧力解除ケーシング１３は、外端３５から内端３３に近
い弁座３６にいたる間に圧力解除穴３４のような逃し通
路を備える。

圧力逃し通路は、室２８から圧力解除穴３４に至る圧力
逃し穴５４からなり、前記穴５４と穴３４の間には圧力
解除機構３７が配置されている。

圧力解除穴３４は排気口４７を通して大気に通じている
。

圧力解除穴３４中で往復滑り運動をなす圧力解除弁機構
３７は、弁本体部材１４の室２８に向けられた端面３９
を有するピストン３８を備える。

ゴム状物質からなる封止部材４２が弁座３６と密封係合
するように端面３９に取り付けられている。

第４図でさらに詳細に示されているように、ピストン３
８の円筒形外面は複数の縦みぞ４３があり、圧力解除弁
機構３７が開位置にあるとき、前記圧力解除穴３４を通
る膨張媒体をバイパスさせる。

ピストン３８の封止部材４２とは反対の側に、圧力解除
ケーシング１３の外端３５に向って伸びるコイルばね４
５を受は入れる空洞４４がピストン中に設けられている
。

ケーシング１３の外端から挿入される第２図及び第５図
に示される星形座金４６は、所定の位置でコイルばね４
５と係合し、弁座３６に対してピストン３８の封止部材
４２を偏倚させる所望の力を与える。

星形座金４６は解除穴３４の壁とも係合してコイルばね
４５を圧縮状態に保つように形作られている。

圧力解除穴３４から大気に膨張媒体を放出する排気口４
７が、圧力解除ケーシング１３の外端３５に備えられて
いる。

弾性ゴム状物質の防塵キャップ４８のようなキャップ部
材が設けられ、圧力解除弁機構３７が閉じられるとき排
気口４７を閉じる。

防塵キャップ４８は、これを定位置に弾性的に保持する
が、圧力解除弁機構が開かれるときには膨張媒体に排気
口４７からキャップを押し出させる押しばねによって排
気口４７内に嵌合された円筒形プラグ部分４９を備える
。

圧力逃し弁が作動したのちの防塵キャップの位置は、第
１図で破線によって示されている。

防塵キャップ４８は、排気口４７から引き離された際に
もなお防塵キャップを保持するために、ケーシング１２
の外端２３を受は入れた開口５３を有する伸長部分５２
を備える。

圧力解除ケーシング１３の内端３３には、圧力解除穴３
４と室２８との間に膨張媒体を通じさせる逃し穴５４が
備えられている。

第２図に示されるとおり、膨張穴すなわち膨張通路２７
は逃し穴５４の断面積より小さい断面積を有するが、こ
れはタイヤの過膨張が膨張速度を越える速度で解除され
ることを保証するために重要である。

閉位置において、ピストン３８の端面３９の圧力解除ピ
ストン面積は、弁機構３７の開状態における端面３９の
有効ピストン面積よりも小さい。

この点で認められることは、穴３４の直径が逃し穴５４
の直径より大きいことである６逃し穴５４の直径または
面積は、逃し弁が閉位置にあるとき膨張圧力を受ける端
面３９の有効面積を決定する。

封止部材４２は弁座３６の上にある。しかし、端面３９
が弁座３６から離されると、縦みぞのあるピストン３８
の端面の全面積が有効となる。

ピストン３８の端面３９の全正味面積は、逃し穴５４の
断面積より大きい。

したがって、開位置においてピストン３８におよぼされ
る力の合計は、室２８と逃し穴５４の所定の単位圧力に
ついて、閉位置の場合よりも大きい。

必然的に、圧力逃し弁は、当初これを開くのに要する圧
力よりも低い単位圧力では開いたままになる。

たとえば標準の弁は、４０ｐ、Ｓ、ｉ、ｇ、の圧力で開
き、３８ｐ、ｓ、ｉ、ｇ、の圧力で閉じるように作られ
る。

膨張穴２７および逃し穴５４は室２８の片側にあるが、
タイヤ通路穴３２は室の他方の側にあり、膨張穴２７を
通して膨張する間タイヤキャビティに膨張媒体をほぼ直
接流し込むとともに、過膨張の場合に膨張媒体をタイヤ
キャビティから圧力解除穴３４に直接流す。

またこの構造は、タイヤキャビティへ流れ込む膨張媒体
のサニジにより圧力解除弁機構３７を作動させる可能性
を最小にする。

タイヤ弁組立体１０は、第２図に示されるとおり、ケー
シング１２，１３および弁本体部材１４を別個に製作し
て、つぎにこれらを組み立てることによって作られる。

つぎに完全な組立体１０は単体構造となるようはんだ付
けされる。

また組立体１０はたとえば鋳造または鍛造により一体的
に作られる。

いずれの場合も、並置されたケーシング１２．１３は路
上での苛酷な使用に耐えうる強固な構造を備える。

特に、膨張穴２２，２７と圧力解除弁機構３７とが分離
されて並列的に配置されていることより、弁組立体全体
の高さが比較的低くできる。

そのため、弁組立体の突出長さが短くなり、タイヤ交換
時又はタイヤ回転時に及ぼされる各種の外力を受けにく
いし、たとえ受けたとしても弁組立体の損傷が少ない。

また、このことに加えて膨張穴２２内に配置される弁コ
ア２６の弁棒が短くできるため該弁棒の強度を保持する
ことができる。

さらに、弁コア２６および圧力解除弁機構３７の点検お
よび調節のために、外部接続穴２５を通して膨張穴２２
へ、また排気口４７を通して圧力解除穴３４へ、容易に
近接することができる。

タイヤ弁組立体１０の取付けに際し、柄１５はリム孔１
６を通してそう人され、ナツト１７は柄のねじ部分には
められる。

端面３９の有効逃しピストン面積に働く流体圧の力は、
ピストンを弁座３６から遠ざけるばね４５の偏倚力にう
ちかちそれによってみぞ４３から膨張媒体を抜く。

つぎに防塵キャップ４Ｂは排気口４７から持ち上げられ
、膨張媒体は大気に排出される。

開位置と閉位置との間の圧力逃し封止部材４２の有効ピ
ストン面積の差により、圧力解除機構３７を最初に作動
させる＆□要する圧力は、それを排気位置に保つに要す
る圧力よりも大きい。

したがって、圧力解除弁機構３７は、タイヤ内の圧力が
弁作動または排気圧力より低い所定のレベルまで低下す
るような時間まで、開位置に保たれる。

開くのに要する圧力と排気弁を閉じさせるより低い圧力
との実際の関係は、おおむね、弁の開閉位置間の有効ピ
ストン面積の差によってきまる。

圧力解除弁機構３７の作動により、膨張機構は、ばね４
５がピストン３８を閉位置にするまで圧力解除穴３４を
通過し続ける。

好適な実施例では、膨張媒体がピストン３８を開くのに
要する所定の圧力の約８０％まで減少されるとき、ピス
トン３８は閉位置にもどる。

したがって、はとんどの場合、圧力逃し弁は排気位置で
、膨張圧力源が膨張ケーシング１２の外端から除去され
まで開いたままとなる。

本考案に係る弁の一つの例において、たとえば１５０ｐ
、ｓ、ｉ、ｇ、の源圧力は、圧力解除機構を約４０ｐ、
Ｓ、ｉ、ｇ、で作動すなわち開かせ、膨張源が除去され
ると約３８ｐ、ｓ、ｉ 、ｇ、で再び閉じさせる。

この同じ弁は、組み合わされたタイヤの膨張圧力が５５
ｐ、ｓ、ｉ、ｇ、を越えないように、５５ｐ、ｓ、ｉ、
ｇ、で１完全にペントヨし、すなわち、絶えず開いたま
まとなる。

ピストン３８は圧力解除穴３４との接触長さが長いので
後者により長く安定して案内されかつ封止部材４２によ
り弁座３６を確実に反復して閉じるように設計されてい
る。

圧力解除穴３４の壁に固定される星形座金４６は、弁機
構３７の適当な解除および再閉止力をうるために必要な
所望のばね力を生じるように、所定の位置に置かれる。

防塵キャップ４８は、圧力解除弁機構３７を使用中ごみ
や異物から保護するが、弁機構の動作を妨げない。

また防塵キャップ４８は、圧力解除弁機構３７が作動さ
れていることを使用者に示し、それによって過膨張が生
じることの可視的表示装置となる。

このような可視的表示装置は、タイヤ弁組立体を使用す
る機会の多い騒音の激しい組立工場内やサービスステー
ション等でも、作業員はこの可視的表示装置の作動によ
りタイヤの過膨張を知って空気の供給を止めることがで
き、極めて有益かつ安全である。

膨張時間を減少させるために弁コアを使用せずにタイヤ
を膨張させるのが普通の方法である。

このために本考案の弁は、弁棒が正しく取り付けられた
場合に許容される流量まで本質的に流量が制限されるよ
うな大きさの膨張穴２７を備える。

この制限通路は、平らに折りたたんだ状態で成形され、
したがってタイヤの弾性によりさらに大きな背圧を作る
折りたたみ式タイヤの膨張にも特に望ましい。

また折りたたみ式予備タイヤは携帯用圧力びんによって
も膨張されるが、圧力びんの膨張媒体は供給に制限があ
るので、圧力が減少したのち膨張媒体を保持する圧力解
除機構を有することが特に望ましい。

本考案のタイヤ弁組立体１０は、あらゆる形のタイヤに
用いられ、また過膨張の問題がある他の圧力容器にも使
用される。

本考案の膨張および圧力逃しタイヤ弁組立体によれば次
のような効果を得ることができる。

すなわち、 （イ）弁本体部材に対して、膨張通路を有しかつその膨
張通路内に膨張媒体供給用の弁コアを配設した膨張ケー
シングと圧力解除通路を有しかつその圧力解除通路内に
過膨張した場合のタイヤ内圧力を逃がす圧力解除弁機構
を配設した圧力解除ケーシングとを並置して固定したこ
とにより、タイヤ弁組立体の高さが低く、特に従来の弁
棒タイプの組立体と比較して全体の強度や剛性が著しく
強くなり、 （ロ）膨張通路と圧力解除通路とを独立した別個のもの
にしたから、これら通路内それぞれに配設された弁コア
あるいは圧力解除弁機構の組立や整備を行い易く、特に
整備や調節作業の際には弁組立体全体を分解する必要は
なく、必要部分だけについて作業を行うことができるか
ら、これら整備や調節作業が極めて容易であり、（ハ）
膨張通路と圧力解除通路とが別個かつ相互に独立して並
列に設けられているため、膨張媒体の供給と過膨張の際
の解除とが互いに干渉することがなく、かつそれらはそ
れぞれ通路が直線状に近く形成されているから、それぞ
れの流れが直線的かつスムーズであり、これは特に膨張
媒体を供給中にタイヤ内が過膨張になった場合に、供給
中の膨張媒体と解除される過膨張の媒体とが相互に干渉
せず、したがって膨張媒体を供給中であっても、過膨張
分の圧力媒体がスムーズに解除され、 に）圧力逃し穴の有効断面積を膨張通路の有効面積より
も大きくしたことにより、単にタイヤ内が過膨張になっ
た場合にこれを容易に逃がすことができるだけでなく、
高圧の膨張媒体源を膨張通路側に取り付けて膨張媒体を
タイヤ内に供給中にタイヤ内が過膨張になり、かつ膨張
媒体をなお供給し続けた場合でも、供給される膨張媒体
の流量よりも逃げる過膨張媒体の流量の方が多くなるか
ら、タイヤ内は設定された圧力以上の過膨張にはならず
、したがってタイヤの使用中でも、あるいはタイヤ内に
膨張媒体を供給中でもタイヤ内が過膨張になることが完
全に防止され、かつこの効果は前記（ハ）の効果と相乗
的に作用して媒体の流れが互いに干渉することなくスム
ーズに流れ、 （ホ）このようなスムーズな流れにより、膨張通路から
タイヤキャビティ内に供給される膨張媒体のサージ（波
動現象）により圧力解除弁機構を作動させてしまう可能
性を無くすあるいは最小にすることができ、 （へ）圧力解除ケーシングの外端に防塵キャップを設け
たことにより、圧力解除弁機構が作動して過膨張媒体が
解除中であることを目視でき、これは特に騒音などが大
きくて解除しつつある過膨張媒体をその音により確認で
きない状況においては特に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は車輪わくの上に取り付けられたタイヤ弁組立体
の斜視図で、各部品は断面に切られ、圧力解除機構の作
動後の防塵キャップの位置を破線で示した図、第２図は
第１図の弁組立体の縦方向断面図、第３図は第２図の線
３−３の面に沿って得た第１，２図のタイヤ弁組立体の
平面図、第４図は第２図の線４−４の面に沿って得た断
面図、第５図は第２図に示された星形座金の平面図であ
る。 １０・・・・・・タイヤ弁組立体、１４・・・・・・弁
本体部材、２２・・・・・・膨張穴、２８・・・・・・
室、２７・・・・・・膨張通路、２９・・・・・・タイ
ヤ接続通路、３４・・・・・・圧力解除穴、３７・・・
・・・圧力解除機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （４）弁本体部材１４、 （Ｂ）（イ）該弁本体部材内の室２８、 （ロ）該室からタイヤキャビティへ膨張媒体を通じさせ
   るタイヤ接続通路２９、 （Ｃ） 前記弁本体部材に取付けられた膨張ケーシン
   グであって、該ケーシングの内部に前記弁本体部材の前
   記室と連通ずる膨張穴２２を形成し、該膨張穴が流体圧
   力源から前記室に膨張媒体を連通させる弁コア２６を有
   している膨張ケーシング１２、 （Ｄ） 前記膨張ケーシングに並列的に配置され且つ
   前記弁本体部材に取付けられた圧力解除ケーシングであ
   って、該ケーシングの内部に一端を前記室に連通し且つ
   他端を大気に開放できる圧力逃し穴５４を形成した圧力
   解除ケーシング１３、 および （Ｅｌ 所定の圧力より低い前記室内の流体圧力で前
   記圧力逃し穴５４を閉じ、また前記室内の流体圧力が前
   記所定の圧力より高い時前記圧力逃し穴５４を開くよう
   に作動する圧力解除穴３４内にある圧力解除弁機構３７
   、 からなる弁組立体であって、 （Ｆ） 前記圧力解除ケーシングの内端３３における
   圧力逃し穴５４の有効断面積を、前記膨張ケーシングの
   内端２４における膨張通路２７の有効断面積より大きく
   し、 （Ｇ） かつ前記圧力解除ケーシングの外端３５には
   、前記圧力解除弁機構３７の作動を可視表示する防塵キ
   ャップ４８を設けてなる膨張および圧力逃しタイヤ弁組
   立体。