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公開番号2023129856
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-09-20
出願番号2022034158
出願日2022-03-07
発明の名称タイヤ自動給気装置
出願人個人
代理人個人
主分類B60C 23/12 20060101AFI20230912BHJP(車両一般)
要約【課題】ピストン軸等の破損が生じにくくて信頼性が高くコンパクトなタイヤ自動給気装置を提供する。
【解決手段】タイヤ自動給気装置100は、ピストン104よりも上側の外部側空間106が外部に常時連通するように構成されたシリンダ108と、ピストン104の上昇過程においてピストン104よりも下側の中間空間110の負圧と外部側空間106の圧力との差圧により外部側空間106から中間空間110に空気が流入し、下降過程において中間空間110から外部側空間106への空気の流れを制限するように構成された非対称通気部112と、シリンダ108の外周面との間にタイヤ側空間114を形成する外装体116と、中間空間110からタイヤ側空間114への空気の流れを許容し、その逆の空気の流れを阻止するシリンダ逆止弁118と、ピストン104を下方に付勢する弾性部材120と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
棒状体でバルブステムに挿入されタイヤが転動して前記バルブステムが地面に近づいたときに上方に突き上げられるように構成されたピストン軸と、
前記ピストン軸に取付けられたピストンと、
筒状体で前記ピストンを摺動自在に収容し前記ピストンよりも上側の外部側空間が外部に常時連通するように構成されたシリンダと、
前記ピストンの上昇過程において前記シリンダの前記ピストンよりも下側の中間空間の負圧と前記外部側空間の圧力との差圧により前記外部側空間から前記中間空間に空気が流入し、前記ピストンの下降過程において前記中間空間から前記外部側空間への空気の流れを制限するように構成された非対称通気部と、
前記シリンダを収容し前記シリンダの外周面との間に前記タイヤ内に連通するタイヤ側空間を形成する外装体と、
前記中間空間から前記タイヤ側空間への空気の流れを許容し、その逆の空気の流れを阻止するシリンダ逆止弁と、
前記ピストンを下方に付勢する弾性部材と、
を備えるタイヤ自動給気装置。
続きを表示(約 430 文字)【請求項2】
請求項1において、
前記シリンダの内周面は前記ピストンが摺動する下側部分と前記下側部分よりも直径が大きく前記ピストンとの間に隙間を形成する上側部分とで構成されており該シリンダの内周面と前記ピストンとが前記非対称通気部を構成するタイヤ自動給気装置。
【請求項3】
請求項1において、
前記非対称通気部は前記ピストンに設置されたピストン逆止弁であるタイヤ自動給気装置。
【請求項4】
請求項1~3のいずれかにおいて、
前記シリンダには前記内周面から前記外周面まで貫通する通気孔が形成され、前記シリンダの外周面には弾性を有する筒状体で前記通気孔を覆う弁部材が緊縛状態で嵌合され、前記通気孔と前記弁部材が前記シリンダ逆止弁を構成するタイヤ自動給気装置。
【請求項5】
請求項4において、
前記通気孔が前記シリンダの長手方向の離れた位置に複数形成されたタイヤ自動給気装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、自転車、車椅子、自動二輪車等のタイヤ内に自動的に空気を供給するためのタイヤ自動給気装置に関する。
続きを表示(約 3,000 文字)【背景技術】
【0002】
自転車等は適正なタイヤの空気圧の下で用いられることが望ましい。しかしながら、タイヤチューブの表面やバルブ等から少しずつ空気が漏れるため経時的にタイヤの空気圧は減少する。これを放置するとタイヤと地表面の間の摩擦抵抗が増大したりタイヤの摩耗やパンクが生じやすくなる。タイヤの空気圧を適正に保持するために手動の空気ポンプや電動コンプレッサーによりタイヤに給気するメンテナンスが行われる。また、本来のバルブに代えてタイヤのバルブステムに装着されてタイヤに空気を自動的に給気するタイヤ自動給気装置が知られている(例えば特許文献1~3参照)。
【0003】
特許文献1の実施例1(図4等)に開示されるタイヤ自動給気装置はバルブステム内に収容されるシリンダと、シリンダ内を摺動自在のピストンと、ピストンの下側(タイヤの径方向外側)に取付けられたピストン軸と、ピストン軸の下端に取付けられた緩衝体と、緩衝体と共にピストン軸及びピストンを下方に付勢する弾性体と、シリンダの上部の内側に取付けられ外部からシリンダへの空気の流入を許容しその逆の空気の流れを阻止する第1逆止弁と、シリンダの上部の外側に取付けられシリンダとバルブステムとの間へのシリンダからの空気の流入を許容しその逆の空気の流れを阻止する第2逆止弁と、を備えている。タイヤチューブに充分な量の空気が入っているときは緩衝体はタイヤチューブから離間しておりタイヤが転動してもピストンは動かない。一方、タイヤチューブの空気の量がある程度減ってくるとタイヤが転動して緩衝体が地面に近い位置に来たときに緩衝体がタイヤチューブに当接して弾性体の付勢力に抗して緩衝体、ピストン軸及びピストンが上方に移動する。これによりピストンよりも上のシリンダ内の空気が加圧されて第2逆止弁を介してシリンダとバルブステムとの間へシリンダから空気が流入しタイヤに空気が給気される。なお、タイヤがさらに転動して緩衝体が地面から離れた位置に来るとピストンは弾性体の付勢力によりタイヤの径方向外側に移動する。これによりピストンよりも上のシリンダ内は減圧され、第1逆止弁を介して外部からシリンダ内に空気が流入する。
【0004】
また、特許文献1の実施例4(図25等)に開示されるタイヤ自動給気装置はピストンに取付けられた第2逆止弁を備えている。この第2逆止弁はシリンダ内のピストンよりも上の部分からピストンよりも下の部分への空気の流入を許容しその逆の空気の流れを阻止するようになっている。またシリンダの下部の側方に通気口が形成されている。また、緩衝体とピストン軸の間に揺動桿が取付けられている。なお、実施例1(図4等)に開示されるタイヤ自動給気装置と異なり、シリンダの上部の外側の逆止弁は取付けられていない。他の構成は実施例1(図4等)に開示されるタイヤ自動給気装置と同様である。実施例4に開示されるタイヤ自動給気装置は、ピストンが弾性体の付勢力に抗して上方に移動すると、ピストンよりも上のシリンダ内の空気が加圧され第2逆止弁を介してピストンの上側からピストンの下側に空気が流入する。そしてタイヤの転動に伴って緩衝体が地面から離れた位置に来るとピストンは弾性体の付勢力によりタイヤの径方向外側に移動する。これによりシリンダ下部の通気口からバルブステム内に空気が流入しタイヤに給気される。この際、ピストンよりも上のシリンダ内は減圧され、第1逆止弁を介して外部からシリンダ内に空気が流入する。これらの特許文献1に開示されるタイヤ自動給気装置は通常のバルブを取付けるための袋ナットによってバルブステムに取付けられるように構成されており、大部分がバルブステム内に収容されるのでコンパクトである。
【0005】
特許文献2に開示されるタイヤ自動給気装置は袋ナットに代えてバルブステムの螺合部にシリンダの下部が螺合するように構成されている。また、中空のピストン軸を介してタイヤ内に空気が給気されるように構成されている。なお、ピストンが弾性体の付勢力に抗して上方に移動すると、ピストンよりも上のシリンダ内の空気が加圧されてタイヤ内に空気が給気される点は特許文献1の実施例1に開示されるタイヤ自動給気装置と同じである。
【0006】
また、特許文献3に開示されるタイヤ自動給気装置は袋ナットのようなネジ部を備え、このネジ部に第1シリンダの下端が取付けられている。中空の揺動桿と第2シリンダの間の隙間や溝を介してタイヤチューブ内に空気が給気されるように構成されている。また、中空の揺動桿の中に摩擦部材が取付けられており摩擦部材にピストン軸が取付けられている。緩衝体を介して揺動桿に所定の加速度以上の力がかかると摩擦部材がピストン軸(または揺動桿)に対して摺動し揺動桿やピストン軸の破損が生じにくいようになっている。なお、ピストンが弾性体の付勢力に抗して上方に移動すると、ピストンよりも上のシリンダ内の空気が加圧されてタイヤに給気される点は特許文献1の実施例1や特許文献2に開示されるタイヤ自動給気装置と同じである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
特開2012-020613号公報
特許第5459725号公報
特許第5920756号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところでタイヤの空気の減り具合やタイヤのサイズによってはピストンストロークが長くなることがある。このためピストンがシリンダの上部の逆止弁等に干渉する可能性がある。これにより逆止弁やその周辺部分、あるいはピストン軸が破損する可能性がある。逆止弁やその周辺部分が破損するとタイヤへの給気ができなくなる可能性がある。また、ピストン軸の破損によってタイヤチューブが破損する可能性もある。特許文献1に開示されるタイヤ自動給気装置は大部分がタイヤチューブのバルブステム内に収容されるため、長いピストンストロークが想定される場合でもピストンが干渉しないような長いシリンダを採用できない場合がある。
【0009】
一方、特許文献2に開示されるタイヤ自動給気装置については、長いピストンストロークでもピストンが干渉しないような長いシリンダを採用することが可能であるが、干渉が避けられたとしても地面の段差等でピストンが急激に上方に移動するとピストンよりも上のシリンダ内の圧力が一時的に過大となりピストン軸等が破損する可能性がある。
【0010】
また、特許文献3に開示されるタイヤ自動給気装置は、緩衝体を介して揺動桿に所定の加速度以上の力がかかると摩擦部材がピストン軸(または揺動桿)に対して摺動するため揺動桿やピストン軸の破損が生じにくいようになっているが、シリンダにはピストンの移動領域に加えて揺動桿の移動領域も設ける必要があるため長手方向にサイズが大きくなってしまうという問題がある。また、摩擦部材とピストン軸(または揺動桿)との摺動面が摩耗して摩擦力が低下するとタイヤチューブへの充分な給気ができなくなる可能性がある。
(【0011】以降は省略されています)

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