(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給する自動吸気装置であって、
前記自動吸気装置は、
タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、
前記緩衝体にかかった力を伝える弾性体と、
前記弾性体にかかった力により上下移動し、タイヤチューブ内へ空気を送り込む中空状のピストン軸と、
タイヤの吸気口に取り付けられ、タイヤの外部の空気を取り込むために穿設された通気口から空気を取り込むことで、空気室を形成する中空状のシリンダーと、
前記ピストン軸と接合しており、前記ピストン軸とともに前記シリンダーの内壁に沿って上下移動し、上方向に移動する場合に、前記空気室内の空気を前記ピストン軸内部に送るための吸気穴が穿設されたピストンリングと、を備えており、
前記シリンダー下部の内壁側面は、前記吸気口と螺合するための螺部が螺刻され、前記螺部と吸気口との螺合状態を調整することで、前記ピストン軸の長短が調整可能となっており、
前記自動吸気装置は、
タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、
前記上方向への力により、前記弾性体を介して、前記ピストン軸およびピストンリングが上方向へ移動し、
前記上方向の移動の際に、前記ピストンリングの吸気穴から取り込まれた空気室内の空気が前記ピストン軸内部へ送り込まれることで、前記ピストン軸から前記タイヤチューブ内に空気が送り込まれる、
ことを特徴とする自動吸気装置。
【請求項２】
前記自動吸気装置は、さらに、
前記緩衝体が接するタイヤチューブ付近のタイヤの接地が解消されると、
前記弾性体の付勢により、前記ピストン軸およびピストンリングが下方向へ移動し、
前記ピストンリングの下方向への移動により、前記通気口から外部の空気を前記空気室に取り込むことで、前記空気室の空気を充填する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動吸気装置。
【請求項３】
前記自動吸気装置は、さらに、
前記通気口に、前記空気室から通気口への空気の逆流を防止する第１の逆止弁と、
前記吸気穴に、前記ピストン軸内部から空気室への空気の逆流を防止する第２の逆止弁と、を備えている、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動吸気装置。
【請求項４】
タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給する自動吸気装置であって、
前記自動吸気装置は、
タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、
前記緩衝体にかかった力を伝える弾性体と、
前記弾性体にかかった力により上下移動し、上部に穿設された第１の吸気穴から取り込んだ空気をタイヤチューブ内へ空気を送り込む中空状のピストン軸と、
タイヤの外部の空気を取り込むために穿設された通気口から空気を取り込む第１の空気室を形成する中空状の第１のシリンダーと、
タイヤまたはタイヤの吸気口に取り付けられ、前記第１のシリンダーを内包することで、前記第１のシリンダーとの間隙の空間を第２の空気室として形成しており、前記第１のシリンダーの上部に穿設された第２の吸気穴から前記第１の空気室の空気を前記第２の空気室に取り込む、中空状の第２のシリンダーと、
前記ピストン軸と接合しており、前記ピストン軸とともに前記第１のシリンダーの内壁に沿って上下移動するピストンリングと、を備えており、
前記自動吸気装置は、
タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと内接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、
前記上方向への力により、前記弾性体を介して、前記ピストン軸およびピストンリングが前記第１のシリンダーを上方向へ移動し、
前記上方向の移動の際に、前記第１の空気室の空気を、前記第２の吸気穴から前記第２の空気室に送り込み、
前記第２の空気室の空気を、前記第１のシリンダーにおいて、前記ピストンリングよりも下部に穿設された第３の吸気穴から前記第１のシリンダーの前記ピストンリングより下方の空間に送り込み、
前記空間に送り込まれた空気を、前記ピストン軸が前記第１の吸気穴から取り込むことで、前記空気が前記ピストン軸内部へ送り込まれ、前記ピストン軸から前記タイヤチューブ内に空気が送り込まれる、
ことを特徴とする自動吸気装置。
【請求項５】
前記自動吸気装置は、さらに、
前記緩衝体が接するタイヤチューブ付近のタイヤの接地が解消されると、
前記弾性体の付勢により、前記ピストン軸およびピストンリングが下方向へ移動し、
前記ピストンリングの下方向への移動により、前記通気口から外部の空気を前記第１の空気室に取り込み、
前記取り込んだ空気を、前記第２の吸気穴から前記第２の空気室に送り込み、
前記第２の空気室の空気を、前記第１のシリンダーにおいて、前記ピストンリングよりも下部に穿設された第３の吸気穴から前記第１のシリンダーの前記ピストンリングより下方の空間に送り込む、
ことで前記第１の空気室、前記第２の空気室、前記空間の空気を充填する、
ことを特徴とする請求項４に記載の自動吸気装置。
【請求項６】
前記自動吸気装置は、さらに、
前記通気口に、前記第１の空気室から通気口への空気の逆流を防止する第１の逆止弁と、
前記第２の吸気穴に、前記第２の空気室から前記第１の空気室への空気の逆流を防止する第２の逆止弁と、を備えている、
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の自動吸気装置。
【請求項７】
前記自動吸気装置がタイヤの吸気口に取り付けられる場合には、
前記第２のシリンダー下部の内壁側面には、前記吸気口と螺合するための螺部が螺刻されており、
前記螺部と吸気口との螺合状態を調整することで、前記ピストン軸の長短が調整可能となる、
ことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれかに記載の自動吸気装置。
【請求項８】
前記緩衝体は、
前記タイヤチューブと接する面が窪み形状である、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の自動吸気装置。
【請求項９】
前記自動吸気装置は、さらに、
前記ピストン軸の外周の一部または全部を被覆する軸管と、
前記軸管の外周の一部または全部を被覆するシール管と、を備えており、
前記タイヤの吸気口に前記自動吸気装置を取り付ける際に、前記シール管と前記吸気口とを圧着することで、タイヤからの空気の漏出を防止する、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の自動吸気装置。
【請求項１０】
前記緩衝体は、
前記弾性体またはピストン軸に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の自動吸気装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の自動吸気装置を備えたタイヤ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のタイヤを備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車、車椅子、自動二輪車などのタイヤの空気を自動的に補給する、タイヤへの自動吸気装置に関する。さらに詳細には、自転車、車椅子、自動二輪車などのタイヤの吸気口部（空気バルブ）に手軽に設置することが可能であって、走行中に吸気口より自動的に必要量の空気をタイヤ内に吸入することで適正なタイヤ内気圧を維持可能とし、それにより安全かつ快適な走行が出来る、タイヤへの自動吸気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、自転車、車椅子、自動二輪車（以下、これらを総称して「自転車等」という。なお自転車等のほか、自動車、トラックなどに用いても良く、これらを総称して「車両」という）のタイヤは、はじめは適正な気圧状態であっても、時間の経過につれ、ゴムチューブ表面からの空気漏れのため、漸次、減圧する。その減圧がさらに著しくなると、タイヤは車体等の重みでその接地面部が大きく凹んで、その接地面積が拡大するために、タイヤと地表面間の摩擦抵抗が増大する。【０００３】
その結果、走行時において、タイヤ表面の激しい摩擦やパンク事故の多発等の弊害が生ずるのみならず、速力の低下を補う必要上、ペダルを踏む脚力も増大するため、両脚の疲労がはなはだしくなる等の数々の問題が生ずる。【０００４】
このようなことから、自転車等の走行前には、タイヤの点検を心がける必要があり、その際に、もしタイヤの減圧が認められた場合には、電動コンプレッサーや手動空気ポンプ等を用いた給気作業により、タイヤを本来の正常気圧状態に戻す必要がある。【０００５】
また、下記非特許文献１に示すように、自転車の中央の車軸部分に特殊な空気ポンプを取り付けて、自転車が走行時にその空気ポンプより発生した高圧空気をチューブを通じて吸気口よりタイヤ内に自動的に給気して、常時、正常気圧を維持せしめるものが一部で使用されている。【０００６】
さらに、タイヤに自動的に空気を補給する装置として、下記特許文献１および特許文献2のような装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭５８−２３７０６号公報
【特許文献２】特開２００７−３０２１１８号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】株式会社中野鉄工所、”エアハブ｜自転車｜ムシゴム式エアハブ｜内装変速機対応エアハブ”、[online]、インターネット<URL: http://www.nakano-iw.co.jp/air_hub/index.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
タイヤへの給気作業において、たとえば、極めて高圧の空気を発生させる電動コンプレッサーを使用する場合についてみると、元来、自転車等のタイヤは細めのリング形状であるため、その空気容量はさほど大きなものではない。電動コンプレッサーは殆ど瞬時にタイヤ内に空気が充填されるため、往々にして過剰な空気供給となる。その結果、全体が超高圧状態に陥って、凹凸の激しい道路の走行の際に受ける衝撃に耐えられず、タイヤの破裂事故にも繋がりやすい等の問題がある。【００１０】
さらに、手動空気ポンプを用いる場合にも、自転車等のタイヤ気圧の正常値は、比較的高圧な４気圧程度となるため、その給気作業においては大人はともかく、腕力に劣る子供にとって、手動空気ポンプの操作は極めて重荷となる。また、しばしば発生する手動空気ポンプの破損による手指の損傷事故等の影響により、ますますその使用が疎まれる結果、自転車等のタイヤの非正常気圧は改善されることがなくなる。そのため、タイヤが非正常気圧のまま走行し続けることとなって、上述した数々の弊害が生じる原因となる。【００１１】
一方、上記非特許文献１に開示されているような、予め車軸部分に設置する方式の自動給気ポンプの使用に際しては、これを自転車等に取り付ける場合には、車輪を一旦、車体から取り外し、車軸とリム間に架設されたスポークを個別に取り外し、そこにポンプ装置を取り付け、さらに再度、組み立て作業を行う等の極めて面倒な作業が必要となる。そのため、誰でもが気軽に、自ら行えるものではなく、自転車販売店などに作業を依頼する必要がある。【００１２】
また、本来のポンプ機能に加え、過剰空気排出機能等を有する複雑な構造から、必然的に高価格なものとなってしまい、購買意欲が削がれ、未だその使用も普及していない。【００１３】
さらに、特許文献１の装置の場合、タイヤ内にすべての装置機構を備えることとなるため、専用のタイヤを用いなければならない。そのため、当該装置に何らかの不具合が発生した場合には、タイヤそのものを交換する必要がある。また、特許文献１の装置が自動車や自動二輪車、あるいはスポーツ用の自転車などの高速移動可能な車両に取り付けられた場合、当該車両のタイヤは高速回転することから、ピストンが高速運動することとなり、十分に空気を供給することが出来ない。【００１４】
また特許文献２の装置の場合、作動ピストンが分岐形状となっているので、その製作が困難である。また、そもそも分岐した作動ピストンが、変形しながら圧縮空気を送り込むような素材は、出願人が知る限りない。そのため、特許文献２のような構造を備える装置をそもそも製作することが困難である。仮に、上記素材が存在していたとしても、剛性のためゴムチューブを内側から痛めることとなり、ゴムチューブを劣化させてしまう問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで本発明者は、上述したように、問題が生じやすい人為的なタイヤの給気作業に代え、タイヤへの給気作業を自動的に行う、タイヤへの自動吸気装置を発明した。また、誰でもが気軽に入手可能であって、経済性に優り、しかも車体への設置作業が極めて容易なタイヤへの自動吸気装置を発明した。【００１６】
第１の発明は、タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給する自動吸気装置であって、前記自動吸気装置は、タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、前記緩衝体にかかった力を伝える弾性体と、前記弾性体にかかった力により上下移動し、タイヤチューブ内へ空気を送り込む中空状のピストン軸と、タイヤの吸気口に取り付けられ、タイヤの外部の空気を取り込むために穿設された通気口から空気を取り込むことで、空気室を形成する中空状のシリンダーと、前記ピストン軸と接合しており、前記ピストン軸とともに前記シリンダーの内壁に沿って上下移動し、上方向に移動する場合に、前記空気室内の空気を前記ピストン軸内部に送るための吸気穴が穿設されたピストンリングと、を備えており、前記シリンダー下部の内壁側面は、前記吸気口と螺合するための螺部が螺刻され、前記螺部と吸気口との螺合状態を調整することで、前記ピストン軸の長短が調整可能となっており、前記自動吸気装置は、タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、前記上方向への力により、前記弾性体を介して、前記ピストン軸およびピストンリングが上方向へ移動し、前記上方向の移動の際に、前記ピストンリングの吸気穴から取り込まれた空気室内の空気が前記ピストン軸内部へ送り込まれることで、前記ピストン軸から前記タイヤチューブ内に空気が送り込まれる、自動吸気装置である。
【００１７】
本発明のように構成することで、タイヤの外部に、タイヤまたはタイヤチューブに取り付けられる、タイヤへの自動吸気装置を構成することが可能となる。これによって、ユーザは、自転車等を走行するだけで、自動的にタイヤへの給気作業を行うことが出来る。また、タイヤやタイヤチューブへの取付は極めて容易なので、ユーザ自らがこの作業を行うことも可能となる。また、タイヤ外部への取付なので、万が一、自動吸気装置が何らかの理由で故障した場合であっても、自動吸気装置だけを交換すれば良く、またその交換作業も非常に楽に行える。
また、自転車、車椅子、自動二輪車などは、それぞれタイヤの大きさが異なる。また自転車や、車椅子、自動二輪車などのそれぞれのカテゴリ内においても、タイヤの大きさが異なる。タイヤの大きさが異なると、タイヤの吸気口からタイヤチューブ内壁までの長さが異なる。つまり、自動吸気装置においても、ピストン軸の長さが調整される必要がある。そうなると、それぞれのタイヤのサイズにあった自動吸気装置を製造しなければならないが、それは効率的ではない。そこで、本発明のように、自動吸気装置のシリンダーの下方内壁に螺部を設けることで、吸気口との取付の際に、その螺合の仕方を調整することで、ピストン軸の長短の調整を可能とする。これによって、タイヤのサイズが異なっても、対応させることが可能となる。
【００１８】
上述の発明において、前記自動吸気装置は、さらに、前記緩衝体が接するタイヤチューブ付近のタイヤの接地が解消されると、前記弾性体の付勢により、前記ピストン軸およびピストンリングが下方向へ移動し、前記ピストンリングの下方向への移動により、前記通気口から外部の空気を前記空気室に取り込むことで、前記空気室の空気を充填する、自動吸気装置のように構成することも出来る。【００１９】
これによって、タイヤ内に給気された空気を、ピストンシリンダー内の空気室に補充・充填することが可能となる。【００２０】
上述の発明において、前記自動吸気装置は、さらに、前記通気口に、前記空気室から通気口への空気の逆流を防止する第１の逆止弁と、前記吸気穴に、前記ピストン軸内部から空気室への空気の逆流を防止する第２の逆止弁と、を備えている、自動吸気装置のように構成することも出来る。【００２１】
本発明のように２つの逆止弁を設けることで、空気の逆流を防止し、効率の良い吸気装置を構成することが可能となる。【００２４】
第２の発明は、タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給する自動吸気装置であって、前記自動吸気装置は、タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、前記緩衝体にかかった力を伝える弾性体と、前記弾性体にかかった力により上下移動し、上部に穿設された第１の吸気穴から取り込んだ空気をタイヤチューブ内へ空気を送り込む中空状のピストン軸と、タイヤの外部の空気を取り込むために穿設された通気口から空気を取り込む第１の空気室を形成する中空状の第１のシリンダーと、タイヤまたはタイヤの吸気口に取り付けられ、前記第１のシリンダーを内包することで、前記第１のシリンダーとの間隙の空間を第２の空気室として形成しており、前記第１のシリンダーの上部に穿設された第２の吸気穴から前記第１の空気室の空気を前記第２の空気室に取り込む、中空状の第２のシリンダーと、前記ピストン軸と接合しており、前記ピストン軸とともに前記第１のシリンダーの内壁に沿って上下移動するピストンリングと、を備えており、前記自動吸気装置は、タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと内接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、前記上方向への力により、前記弾性体を介して、前記ピストン軸およびピストンリングが前記第１のシリンダーを上方向へ移動し、前記上方向の移動の際に、前記第１の空気室の空気を、前記第２の吸気穴から前記第２の空気室に送り込み、前記第２の空気室の空気を、前記第１のシリンダーにおいて、前記ピストンリングよりも下部に穿設された第３の吸気穴から前記第１のシリンダーの前記ピストンリングより下方の空間に送り込み、前記空間に送り込まれた空気を、前記ピストン軸が前記第１の吸気穴から取り込むことで、前記空気が前記ピストン軸内部へ送り込まれ、前記ピストン軸から前記タイヤチューブ内に空気が送り込まれる、自動吸気装置である。【００２５】
高速走行が可能な自転車等で高速走行を行う場合には、当然、タイヤも高速回転することとなる。その場合、緩衝体が接しているタイヤチューブ付近のタイヤの接地時間も短時間となり、結果として、ピストン軸の上下運動も極めて速くなる。そのため、ピストンリングによるシリンダー内の空気圧縮作業が十分に行えず、空気をタイヤチューブに送り込むことが出来ない場合もある。【００２６】
そこで本発明のように、空気室を２つに分け、圧縮作業を行う空気室を従来よりも小さくする。これによって、ピストンリングによるシリンダー内の空気圧縮作業を効率的に行うことが出来るので、高速走行の場合にも対応することが可能となる。【００２７】
上述の発明において、前記自動吸気装置は、さらに、前記緩衝体が接するタイヤチューブ付近のタイヤの接地が解消されると、前記弾性体の付勢により、前記ピストン軸およびピストンリングが下方向へ移動し、前記ピストンリングの下方向への移動により、前記通気口から外部の空気を前記第１の空気室に取り込み、前記取り込んだ空気を、前記第２の吸気穴から前記第２の空気室に送り込み、前記第２の空気室の空気を、前記第１のシリンダーにおいて、前記ピストンリングよりも下部に穿設された第３の吸気穴から前記第１のシリンダーの前記ピストンリングより下方の空間に送り込む、ことで前記第１の空気室、前記第２の空気室、前記空間の空気を充填する、自動吸気装置のように構成することも出来る。【００２８】
これによって、タイヤ内に給気された空気を、ピストンシリンダー内の各空気室や空間に補充・充填することが可能となる。【００２９】
上述の発明において、前記自動吸気装置は、さらに、前記通気口に、前記第１の空気室から通気口への空気の逆流を防止する第１の逆止弁と、前記第２の吸気穴に、前記第２の空気室から前記第１の空気室への空気の逆流を防止する第２の逆止弁と、を備えている、自動吸気装置のように構成することも出来る。【００３０】
本発明のように２つの逆止弁を設けることで、空気の逆流を防止し、効率の良い吸気装置を構成することが可能となる。【００３１】
上述の発明において、前記自動吸気装置がタイヤの吸気口に取り付けられる場合には、前記第２のシリンダー下部の内壁側面には、前記吸気口と螺合するための螺部が螺刻されており、前記螺部と吸気口との螺合状態を調整することで、前記ピストン軸の長短が調整可能となる、自動吸気装置のように構成することも出来る。【００３２】
本発明のように構成することで、上述のようにタイヤの大きさが異なる場合であっても、自動吸気装置のシリンダーの下方内壁に螺部を設けることで、吸気口との取付の際に、その螺合の仕方を調整することで、ピストン軸の長短の調整を可能とする。これによって、タイヤのサイズが異なっても、対応させることが可能となる。【００３３】
上述の発明において、前記緩衝体は、前記タイヤチューブと接する面が窪み形状である、自動吸気装置のように構成することも出来る。【００３４】
このように緩衝体の底面（タイヤチューブ内壁と接する面）を窪み形状とすることで、タイヤが接地する場合に、緩衝体の底面が平たくつぶされて、タイヤチューブ内壁と接することとなる。その結果、緩衝体とタイヤチューブとの間の接触面が増えるので、圧力が分散され、タイヤチューブの破損防止に繋がる。【００３５】
上述の発明において、前記自動吸気装置は、さらに、前記ピストン軸の外周の一部または全部を被覆する軸管と、前記軸管の外周の一部または全部を被覆するシール管と、を備えており、前記タイヤの吸気口に前記自動吸気装置を取り付ける際に、前記シール管と前記吸気口とを圧着することで、タイヤからの空気の漏出を防止する、自動吸気装置のように構成することも出来る。【００３６】
ピストン軸の長短を、ピストンシリンダーの下方内壁の螺合によって調整する場合、タイヤの吸気口と自動吸気装置との間に間隙が出来やすい。そしてこの間隙から空気の漏出が発生する可能性がある。そこで本発明のように軸管の周りをシール管で被覆し、シール管とタイヤの吸気口とを圧着させることによって、空気の漏出を防止することが可能となる。【００３７】
上述の発明において、前記緩衝体は、前記弾性体またはピストン軸に取り付けられている、自動吸気装置のように構成することが出来る。【００３８】
緩衝体や弾性体、ピストン軸のいずれに取り付けられていても良い。【００３９】
上述の発明において、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の自動吸気装置を備えたタイヤを構成することも出来る。【００４０】
さらに上述の発明において、請求項１２に記載のタイヤを備えた車両を構成することも出来る。
【発明の効果】
【００４１】
以上のように、本発明のタイヤへの自動吸気装置によれば、本装置をタイヤへの吸気口にただ設置するのみの極めて簡単な操作で取り付けて走行しさえすれば、いついかなる状況であっても、的確なタイヤ内への空気の自動吸気作業により、タイヤは常に正常な気圧状態を維持できる。【００４２】
そのため、従来のように煩わしいタイヤ給気作業が疎まれて、減圧タイヤでの走行時に誘発されるパンク事故や両脚の疲労等の弊害が全く生じない。従って、極めて安全で便利なるものであり、又自動吸気するタイヤ内気圧を予め揺動桿の長さ調整で快適な走行感覚が得られる数値（長さ）に設定した場合は、走行時の楽しさは抜群であり、全体もコンパクトに作成されるので、比較的安価に提供できる。【００４３】
そのため、誰でも入手しやすく極めて経済的なものであり、さらに、従来の吸気口（空気バルブ）と同様、手動吸気ポンプでの給気作業も行えるのみならず、使用対象もたとえば、自動二輪車、車椅子、普通自動車等にも応用可能な極めて公益性に富む優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のタイヤへの自動吸気装置の使用形態を示す図である。
【図２】実施例１における自動吸気装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の自動吸気装置が正常気圧状態のタイヤに設置されている場合を模式的に示す図である。
【図４】本発明の自動吸気装置が、非正常な減圧状態のタイヤに設置されており、その機能を模式的に示す図である。
【図５】実施例２における自動吸気装置を模式的に示す図である。
【図６】実施例２における自動吸気装置の部品展開図を模式的に示す図である。
【図７】実施例２における自動吸気装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図８】実施例３における逆止弁のほかの構造を模式的に示す図である。
【図９】実施例４における逆止弁のほかの構造を模式的に示す図である。
【図１０】実施例５における自動吸気装置の構造を模式的に示す断面図である。
【図１１】緩衝体のほかの構造を模式的に示す図である。
【図１２】揺動桿のほかの構造を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下に、本発明の自転車等のタイヤ６への自動吸気装置を説明する。図１は、第１の実施例におけるタイヤ６への自動吸気装置（以下、単に「自動吸気装置」とする。以下同様）の使用形態を示す図である。図１に示すように、本発明の自動吸気装置は、自転車等のタイヤ６に備えられている吸気口７（空気バルブ）にそのまま取り付けることが可能である。
【００４６】
以下に、本発明の自動吸気装置の各実施形態について、それぞれ説明する。
【実施例１】
【００４７】
図２は、第１の実施例における自動吸気装置の構造を模式的に示す断面図である。【００４８】
金属素材性の適当な長さおよび直径を有する円筒状に形成されたシリンダー１の上壁１１に設けた嵌口部１０に、金属製の周囲に空気ポンプの排気口に螺着させる、或いはキャップを螺着させるための螺部２９を設けた吸気管９の下端部を嵌入してこれを設置し、そして吸気管９内に貫通状態にて設けた通気穴１２の下端部を閉じ、その周囲に図２に示すように、溝部１３を設け、溝部１３に隣接する通気穴１２の下端壁１４に設けた吸気穴１５上に、適当な厚さ、及び直径を有するゴム管１６を嵌着せしめた状態の逆止弁１７を形成する。【００４９】
シリンダー１の下端部の内壁上にシリンダー１を自転車のタイヤ６の吸気口７に螺着設置用の螺部１８を設け、そして螺部１８直上の内壁に、中央に位置する軸穴１９に適当な長さ、および直径を有する金属性の軸管２０の上端を貫設せしめた底壁部２１を設置し、さらにシリンダー１内に、シリンダー１の内壁に沿って気密に上下動自在のゴム、もしくは軟質プラスチック製のピストンリング２を納置し、そしてピストンリング２の中央に設けた図２に示す形状の吸気穴２２の内側部に吸気穴２２の最大直径よりやや大きめの直径を有する金属、ゴム、もしくは硬質プラスチック製の球体２３を押しばね２４の弾力でもって吸気穴２２に押し当て状態とした逆止弁２５を形成し、そしてピストンリング２の下側に、中央の軸穴３０に金属製の管状のピストン軸３の上端を貫入設置せしめた金属製の支盤２６を強固に付設させ、ピストン軸３の下端部は底壁部２１の中央に位置する軸管２０を貫通してシリンダー１の下方に突出状態となし、そして先端部に、タイヤに押圧される際の衝撃を極限抑止するために柔軟でかつ丈夫な合成ゴム等の素材性の緩衝体５を付設した、適当な長さおよび直径を有する弾性復元力に富む密着巻きばね製の揺動桿の上端部に、シリンダー１下方に突出状態のピストン軸３の下端部を貫入せしめて連結し、揺動桿４がタイヤ６の接地面の凹み８によって生じる押し上げ作用がピストン軸３を介してピストンリング２に伝達され、もってピストンリングがシリンダー１内の空気を圧縮可なる仕組みとする。【００５０】
またシリンダー１をタイヤ６の吸気口７に設置の際、その設置箇所よりタイヤ６の高圧空気の漏出阻止のため、予め吸気口７の口径よりやや大きめの外形を有する気密性のゴム、或いは合成ゴム製のシール管２７を、吸気口７に貫入する軸管２０に被着させて該シール管２７が吸気口７に圧着することにより空気漏れが阻止され、さらにシリンダーを上昇し終えたピストンリング２を降下せしめるため、揺動桿４と軸管２０との間に巻きばね２８を装着させ、巻きばねの弾性復元力でもってピストン軸３をピストンリング２共々下方へ押し下げ可のものとする。なお本明細書では巻きばね２８、揺動桿４はばねの場合を説明するが、ゴムなどのほかの弾性体であっても良い。【００５１】
以下に、第１の実施例における自動吸気装置の構造をさらに詳述する。【００５２】
本発明の自動吸気装置は、自転車、車椅子、自動二輪車などの自転車等のタイヤ６に備えられた吸気口７（空気バルブ）に螺着させるため、吸気口７に螺着可能な大きさのシリンダー１を備えている。このシリンダー１の下方内壁には、吸気口７に螺着させるための螺部１８が設けられている。【００５３】
またシリンダー１の内部には、シリンダー１内で空気を充填するための空気室を形成するために、螺部１８よりも上方において底壁部２１が設けられている。これにより、底壁部２１、シリンダー１の上壁１１、シリンダー１側面の内壁によって空気室が形成される。また、空気室内には、当該空気室内を、シリンダー１の内壁側面に沿って上下に移動可能なピストンリング２が備えられている。【００５４】
シリンダー１の上壁１１には所定の大きさの嵌口部１０が設けられており、嵌口部１０には、吸気管９が接合されている。吸気管９の外側面にはキャップを螺合するための螺部２９が備えられていることが好ましいが、キャップを使用しない場合には、螺部２９は備えなくても良い。またキャップを螺合により取り付けなくてもよく、その場合には適宜、取り付け可能になっていればよい。またキャップ、好ましくはその中心付近には、空気が通るための孔が設けられている。【００５５】
吸気管９の好ましくは中心付近には、空気が通るための適当な大きさの通気口１２が上方から下方に向かって形成されている。この通気口１２は貫通していても良いし、下端部が閉じられていても良い。そして通気口１２の下端部付近には溝部１３が設けられ、当該溝部１３と通気口１２とで空気が流れるように、下端壁１４の所定位置に、吸気穴１５が少なくとも一以上設けられている。【００５６】
また、通気口１２の下端と、吸気穴１５を塞ぐように、溝部１３に沿ってゴム管１６を取り付ける（かぶせればよい）。これによって、通気口１２の上部から流入した空気が通気口１２および吸気穴１５を通り、空気室内に流入した空気が逆流しない逆止弁１７が形成される。なお、通気口１２の上部から流入した空気は吸気穴１５を通るが、この際に、ゴム管１６の弾性作用によってゴム管１６が膨らむことで、吸気穴１５を通った空気が、シリンダー１の空気室内に流入する。そして流入後は、ゴム管１６の弾性作用によって、吸気穴１５を塞ぐこととなるので、シリンダ−１の空気室内の空気が逆流することがない。【００５７】
なお上述の説明では吸気管９をシリンダー１の上壁に接合する構造としたが、吸気管９をシリンダー１と一体成形することもできる。【００５８】
またシリンダ−１の空気室内に設けられたピストンリング２には、その中心付近に吸気穴２２が貫通しており、また逆止弁２５を内蔵している。逆止弁２５は、ピストンリング２の内側の凹部において、吸気穴２２を塞ぐ大きさ（吸気穴２２の直径よりやや大きい直径）の球体２３を備えており、球体２３は、ピストンリング２の下端を支える支盤２６の中心付近に設けられた押しばね２４の上部に取り付けられている。【００５９】
また支盤２６の中心付近には、中空状のピストン軸３が設けられている。これによって、ピストンリング２が上方に移動した場合に、球体２３が、吸気穴２２から流入する空気の空気圧により下方に押し下げられ、空気室内の空気が、吸気穴２２からピストン軸３の内部に流入することとなる。また、ピストン軸３が下方に移動する場合には、押しばね２４の弾性作用によって、球体２３が吸気穴２２を塞ぐこととなるので、ピストン軸３内の空気が、空気室内に逆流することがない。【００６０】
またピストン軸３は、底壁部２１の中心付近に設けられた軸穴１９を貫通し、シリンダー１よりも外部に突出している。また軸穴１９の内壁面に沿って、ピストン軸３が上下に移動可能な、中空状の軸管２０が設けられている。軸管２０は、底壁部２１の軸穴１９から下方に設けられており、その周囲をシール管２７が覆っている。シール管２７は、本発明の自動吸気装置が吸気口７に設置された際、すなわち、シリンダー１の螺部１８が、タイヤの吸気口７と螺合した際に、高圧空気が漏出するのを防止するために、吸気口７と軸管２０との間に間隙が出来ないように設けられている。シール管２７は、気密性のゴムや合成ゴム製であることが好ましい。【００６１】
このように、軸管２０にシール管２７が被着されているので、シール管２７と吸気口７とが圧着し、タイヤ内の空気の漏出がなくなる。従って、シール管２７の直径（外径）は、吸気口７の直径（内径）と同一または微少値（わずかに）だけ大きいことが好ましい。これによって、シール管２７と吸気口７とが圧着される。なお軸管２０の直径（外径）はシール管２７の内径と同一または微少値だけ小さく、さらにピストン軸３の直径（外径）は、軸管２０の内径よりも微少値だけ小さいことが好ましい。【００６２】
また軸管２０及びシール管２７がピストン軸３を覆っている位置より下方のピストン軸３の外周には、巻きばね２８が設けられている。すなわちピストン軸３は、巻きばね２８の内側に貫入されている。【００６３】
巻きばね２８の上端は軸管２０、シール管２７の下端に位置している。巻きばね２８は、弾性を有するために上下方向に多少の間隙が設けられており、ピストン軸３の下端よりも下方においては、上下方向に密着している密着巻きばねとなっており、揺動桿４を形成している。また、揺動桿４の下端部（すなわち巻きばね２８の下端部）においては、タイヤチューブの内壁に押圧される際の衝撃を和らげるために、合成ゴム等の素材による緩衝体５が取り付けられている。【００６４】
以上のように構成された自動吸気装置は、自転車等のタイヤの吸気口７に取り付けられる。この取付は、上述のように、揺動桿４やピストン軸３などの突出部位を、タイヤの吸気口７に挿入し、シリンダー１の螺部１８と、吸気口７とを螺合することで行う。【００６５】
なお初めて自動吸気装置を取り付けた状態においては、緩衝体５がタイヤチューブの内壁には接していない状態、すなわちタイヤチューブ内壁と緩衝体５との間に間隙（この間隙の距離をαとする）がある状態が好ましいが、接していても良い（接している状態を示すのが図３である）。ただしこの間隙は、シリンダー１の空気室内の高さ（上壁１１から底壁部１２の間隔）よりも短いことが好ましい。【００６６】
そしてタイヤ内の空気圧が正常な状態であれば、自動吸気装置は機能せず、タイヤが回転を続け、走行することとなる。【００６７】
しかしタイヤの空気が減り減圧してくると、タイヤが凹むこととなるので、図４に示すように、緩衝体５がタイヤチューブの内壁に接することとなる。そうすると緩衝体５から上方向の圧力が発生し、それによりピストン軸３がシリンダー１の空気室内を上方向に移動する。これによって、ピストンリング２が空気室の内壁側面に沿って上方向に移動することとなる（図３のαと図４のα０との差がピストンリングの移動距離となる）。【００６８】
この際に、空気室内にはすでに空気が充填されていることから、吸気穴２２に対して下方向の空気圧が発生し、球体２３を下方向に押し下げることとなる。これによって、空気室内の空気がピストン軸３の内部に流入し、ピストン軸３の内部から空気がタイヤのチューブ内に送り込まれることとなる。【００６９】
また、タイヤが回転することで、緩衝体５と接しているチューブ付近のタイヤが接地しなくなる。そうすると巻きばね２８および揺動桿４の弾性作用により、ピストンリング２が下方に押し下げられることとなる。一方、球体２３は、押しばね２４の弾性作用によって上方に押し上げられるので、ピストンリング２の吸気穴２２を塞ぐこととなる。これにより、ピストン軸３から空気室内への空気の逆流が防止され、逆止弁２５が機能することとなる。【００７０】
また、ピストンリング２がシリンダー１の空気室内を下方に移動したことにより、空気室内の気圧が下がることとなる。そのため、吸気管９の通気口１２から外部の空気が流入し、吸気穴１５を通り、空気室内に当該空気が流入することとなる。これによって、空気室内に空気が充填される。【００７１】
また空気室内に空気が充填されることによって、気圧がもとの状態に戻るので、ゴム管１６による逆止弁１７が機能し、空気室内の空気が、空気室から吸気穴１５および通気口１２を逆流することがなくなる。【００７２】
以上の作用が繰り返されることによって、常に、タイヤのチューブに空気が自動的に補充されることとなる。また、一度、緩衝体５がタイヤチューブの内壁に接した後は、その後は内壁に接することとなるが（図３の状態）、揺動桿４などの突出部位の長さによっては、タイヤチューブ内壁と緩衝体５との間に間隙があってもよい。この場合、この間隙が、自動吸気装置の機能し得るための条件となる。【００７３】
また、仮に緩衝体５が常にタイヤチューブの内壁に接しており、タイヤの空気圧が正常状態である場合には、緩衝体５と接している位置のタイヤが接地したとしても、空気圧が正常に保たれているので、ピストンリング２が作用しないこととなる。これによって過充填も発生しない。
【実施例２】
【００７４】
次に本発明の自動吸気装置の異なる実施形態を図７に模式的に示す。また図５に本実施例の自動吸気装置の外観図を、図６に自動吸気装置の部品展開図を模式的に示す。図７に示す第２の実施形態における自動吸気装置では、ピストンリング２などの構造は同じであるが、シリンダー１の上方の逆止弁１７の構造が実施例１とは異なる。【００７５】
実施例１では、吸気管９の通気口１２の下端部に溝部１３を設け、下端壁１４の所定位置に吸気穴１５を貫通させ、溝部１３にゴム管１６を取り付けることで逆止弁１７を形成していた。【００７６】
しかし本実施例２では、吸気管９の中心部付近に通気口１２を設け、通気口１２の所定箇所に引きばね３１を取り付ける。そしてまた吸気管９の下端部には、通気口１２と連通する凹部３２を設け、そこに、引きばね３１と接合したゴムシール３３が備えられる。凹部３２の最大直径はゴムシール３３の直径よりも大きく、通気口１２の最小直径はゴムシール３３の直径よりも小さい。なお通気口１２は図７に示すように、所定位置（たとえば引きばね３１の取り付け位置）からその大きさ（直径）が変化していても良く、その場合には、ゴムシール３３の直径は通気口１２の下端よりも大きければよい。以上のように構成すれば、逆止弁１７’が構成される。【００７７】
以上のように逆止弁１７’を構成した自動吸気装置をタイヤの吸気口７に取り付けた場合の作用を以下に説明する。なお実施例１と同様に、自動吸気装置を初めて吸気口７に取り付けた場合には、緩衝体５がタイヤチューブの内壁には接していないことが好ましいが（離隔している距離はα）、接していても良い。【００７８】
タイヤの空気が減り減圧してくると、タイヤが凹み、緩衝体５がタイヤチューブの内壁に接することとなる。そうすると、緩衝体５から上方向の圧力が発生し、それによりピストン軸３がシリンダー１の空気室内を上方向に移動する。これによって、ピストンリング２が空気室の内壁側面に沿って上方向に、図３のαと図４のα０との差の距離だけ移動することとなる。【００７９】
この際に、空気室内にはすでに空気が充填されていることから、吸気穴２２に対して下方向の空気圧が発生し、球体２３を下方向に押し下げることとなる。これによって、空気室内の空気がピストン軸３の内部に流入し、ピストン軸３の内部から空気がタイヤのチューブ内に送り込まれることとなる。【００８０】
また、タイヤが回転することで、緩衝体５と接しているチューブ付近のタイヤが接地しなくなる。そうすると巻きばね２８および揺動桿４の弾性作用により、ピストンリング２が下方に押し下げられることとなる。一方、球体２３は、押しばね２４の弾性作用によって上方に押し上げられるので、ピストンリング２の吸気穴２２を塞ぐこととなる。これにより、ピストン軸３から空気室内への空気の逆流が防止され、逆止弁２５が機能することとなる。【００８１】
また、ピストンリング２がシリンダー１の空気室内を下方に移動したことにより、空気室内の気圧が下がることとなる。そのため、吸気管９の通気口１２から外部の空気が流入することで、ゴムシール３３が下方に押し下げられ、通気口１２と連通した凹部３２の下端（空気室側）において、通気口１２とゴムシール３３との間に間隙が生じ、空気がシリンダー１の空気室内に流入する。これによって、空気室内に空気が充填される。【００８２】
また空気室内に空気が充填されることによって、気圧がもとの状態に戻るので、引きばね３１の弾性作用によって、ゴムシール３３が上方に引き上げられ、通気口１２を塞ぐこととなる。これによって、逆止弁１７’が機能し、シリンダー１の空気室内の空気が、空気室から通気口１２を逆流することがなくなる。【００８３】
以上の作用が繰り返されることによって、常に、タイヤのチューブに空気が自動的に補充されることとなる。また、実施例１と同様に、一度、緩衝体５がタイヤチューブの内壁に接した後は、その後は内壁に接することとなるが（図３の状態）、揺動桿４などの突出部位の長さによっては、タイヤチューブ内壁と緩衝体５との間に間隙（この間隙の距離はα）があってもよい。この場合、この間隙が、自動吸気装置の機能し得るための条件となる。【００８４】
また、仮に緩衝体５が常にタイヤチューブの内壁に接しており、タイヤの空気圧が正常状態である場合には、緩衝体５と接している位置のタイヤが接地したとしても、空気圧が正常に保たれているので、ピストンリング２が作用しないこととなる。これによって過充填も発生しない。
【実施例３】
【００８５】
実施例２の逆止弁１７’は、引きばね３１を通気口１２の所定箇所に取り付け、引きばね３１の他端をゴムシール３３に取り付けることで、逆止弁１７’を構成した。【００８６】
この逆止弁１７’は引きばね３１を用いずに、ゴム片３４を用いることによって、以下のように逆止弁１７’’として構成することも出来る。この場合の逆止弁１７’’の構成を図８に模式的に示す。【００８７】
すなわち、引きばね３１の代わりに、上壁１１の空気室側の面（内面）にゴム片３４を取り付け、このゴム片３４は、ゴムシール３３を上方向に押圧するように取り付ける。以上のように構成することで、逆止弁１７’’が構成される。図８（ａ）に逆止弁１７’’の拡大図を、逆止弁１７’’の下方からの断面図を図８（ｂ）に示す。【００８８】
なおゴム片３４は、通気口１２からの空気を流入可能とするため、凹部３２の直径部分（空気室に面している直径部分）の全てを塞がずに、間隙があるように構成すると良い。【００８９】
この逆止弁１７’’により、引きばね３１を用いずとも、ゴム片３４の弾性作用により、ゴムシール３３を上下移動させることが出来るので、通気口１２からの空気の流入は可能であるが、空気室から通気口１２への空気の逆流は防止できる。【００９０】
なお本実施例３の逆止弁１７’’は、本明細書の各実施例で用いることが出来る。
【実施例４】
【００９１】
実施例１乃至実施例３では、ピストンリング２に設けた逆止弁２５を球体２３と押しばね２４により形成していたが、本実施例４では、図９に示すように、球体２３とゴム片３５とにより逆止弁２５’を形成する場合を説明する。なお本実施例４の逆止弁２５’は、本明細書の各実施例の逆止弁２５の代わりに用いることが可能である。【００９２】
逆止弁２５では球体２３の上下移動を押しばね２４により制御していたが、本実施例の逆止弁２５’では、球体２３の上下移動をゴム片３５により制御を行う。【００９３】
すなわち本実施例４における逆止弁２５’では、球体２３をピストンリング２に設けられた吸気穴２２に押圧するように、ゴム片３５で、球体２３の下方から、上方向に押圧するようにゴム片３５をピストンリング２に取り付ける。【００９４】
このような逆止弁２５’の構成によって、ピストンリング２がシリンダー１の空気室内を上方に移動する場合には、吸気穴２２から空気が流入することで、球体２３が下方に移動し、吸気穴２２と球体２３との間隙からピストン軸３の内部に空気が流入する。【００９５】
下方に移動した球体２３はゴム片３５によって支持されるものの、ピストンリング２が空気室内を下方に移動することによって、ゴム片３５の弾性作用によって球体２３は上方に移動し、吸気穴２２に押圧され、吸気穴２２を塞ぐこととなる。これによって、逆止弁２５’がピストン軸３の内部から空気室内への空気の逆流を防止することが出来る。
【実施例５】
【００９６】
自転車等、とくに自動二輪車が高速走行する場合（なお高速走行可能な自転車の場合も含む）、タイヤが高速回転することとなるので、ピストンリング２の上下移動が高速化することとなる。そうすると、ピストン軸３はシリンダー１内の空気圧縮作業に十分に対処しきれなくなることが想定される。【００９７】
そこで本実施例では、高速走行の場合であっても対応可能な自動吸気装置の構成とする。図１０に本実施例５の自動吸気装置の構造の一例を模式的に示す。【００９８】
本実施例５の自動吸気装置は、シリンダー１の内部にさらに一回り小さいシリンダー４１（小シリンダー４１）を設け、小シリンダー４１内に、中空状のピストン軸３と接合したピストンリング２や支盤２６などが設けられている場合である。【００９９】
従って、小シリンダー４１の内側に構成される第１の空気室４２と、シリンダー１と小シリンダー１との間に構成される第２の空気室３８とが形成される。【０１００】
また小シリンダー４１の上方には、少なくとも一以上の吸気穴３７が設けられる。そして吸気穴３７を塞ぐように、好ましくは小シリンダー４１の外側面に板状ゴムリング３６が逆止弁として取り付けられる。なお板状ゴムリング３６は、通常状態では、吸気穴３７を塞いでいるが、第１の空気室４２から吸気穴３７を通り、第２の空気室３８に空気が流入可能なように、空気圧によって、吸気穴３７と板状ゴムリング３６との間に間隙が生ずるように取り付けられている。【０１０１】
さらに小シリンダー４１の下方には、少なくとも一以上の吸気穴３９が設けられる。この吸気穴３９は、一端が支盤２６と、ほかの一端が底壁盤２１とに取り付けられた引きばね４３が下まで引き下げられたときにも、ピストンリング２よりも上方にならない位置に設けられる。なお引きばね４３は支盤２６を支持しているので、その弾性作用によって、支盤２６およびピストンリング２を第１の空気室４２の内壁に沿って上下移動させることが出来る。【０１０２】
またピストン軸３には、少なくとも一以上の吸気穴４０が設けられる。この吸気穴４０は、第２の空気室３８から吸気穴３９を通り、支盤２６と底壁盤２１との間に流入した空気を、中空状のピストン軸３の内部に流入させるための吸気穴である。従って、ピストン軸３の上方、好ましくは、ピストンリング２および支盤２６が上方に移動した場合に、支盤２６と底壁盤２１との間になる位置に設けられることが良い。【０１０３】
以上のように構成された本実施例５の自動吸気装置は、高速で走行する自動二輪車などの自転車等のタイヤの吸気口７に取り付けられる。この取付は、上述のように、揺動桿４やピストン軸３などの突出部位を、タイヤの吸気口７に挿入し、シリンダー１の螺部１８と、吸気口７とを螺合することで行う。【０１０４】
なお初めて自動吸気装置を取り付けた状態においては、緩衝体５がタイヤチューブの内壁には接していない状態、すなわちタイヤチューブ内壁と緩衝体５との間に間隙がある状態が好ましいが、接していても良い（接している状態を示すのが図３である）。ただしこの間隙は、シリンダー１の空気室内の高さ（上壁１１から底壁部１２の間隔）よりも短いことが好ましい。【０１０５】
そしてタイヤ内の空気圧が正常な状態であれば、自動吸気装置は機能せず、タイヤが回転を続け、走行することとなる。【０１０６】
しかしタイヤの空気が減り減圧してくると、タイヤが凹むこととなるので、図４に示すように、緩衝体５がタイヤチューブの内壁に接することとなる。そうすると緩衝体５から上方向の圧力が発生し、それによりピストン軸３が、小シリンダー４１の第１の空気室４２内を上方向に移動する。これによって、ピストンリング２が第１の空気室４２の内壁側面に沿って上方向に移動することとなる。【０１０７】
この際に、第１の空気室４２内にはすでに空気が充填されていることから、板状ゴムリング３６が、弾性作用によって膨らむことで、吸気穴３７と板状ゴムリング３６との間に間隙が生じ、吸気穴３７から第２の空気室３８に、第１の空気室４２内の空気が流入することとなる。そして第２の空気室３８も同様に空気が充填していることから、吸気穴３９を通り、小シリンダー４１内の支盤２６と底壁部２１とにより構成される空間に、当該空気が流入する。【０１０８】
そうすると空気が流入することによって、ピストン軸３の吸気穴４０からピストン軸３の内部に空気が流入し、ピストン軸３の内部から空気がタイヤのチューブ内に送り込まれることとなる。【０１０９】
また、タイヤが回転することで、緩衝体５と接しているチューブ付近のタイヤが接地しなくなる。そうすると巻きばね２８および揺動桿４の弾性作用により、ピストンリング２が下方に押し下げられることとなる。ピストンリング２が小シリンダー４１の第１の空気室４２内を下方に移動したことにより、第１の空気室４２内の気圧が下がることとなる。そのため、吸気管９の通気口１２から外部の空気が流入する。この際に、ゴムシール３３は空気圧により下方に移動するため、通気口１２から第１の空気室４２内に空気が流入することとなる。これによって、第１の空気室４２内に空気が充填される。【０１１０】
また第１の空気室４２内に空気が充填されることによって、気圧がもとの状態に戻るので、引きばね３１およびゴムシール３３による逆止弁１７’が機能し（引きばね３１の弾性作用によりゴムシール３３が上方に移動し通気口１２を塞ぐため）、第１の空気室４２内の空気が、第１の空気室４２から通気口１２を逆流することがなくなる。【０１１１】
以上の作用が繰り返されることによって、常に、タイヤのチューブに空気が自動的に補充されることとなる。また、一度、緩衝体５がタイヤチューブの内壁に接した後は、その後は内壁に接することとなるが（図３の状態）、揺動桿４などの突出部位の長さによっては、タイヤチューブ内壁と緩衝体５との間に間隙（この間隙の距離はα）があってもよい。この場合、この間隙が、自動吸気装置の機能し得るための条件となる。【０１１２】
また、仮に緩衝体５が常にタイヤチューブの内壁に接しており、タイヤの空気圧が正常状態である場合には、緩衝体５と接している位置のタイヤが接地したとしても、空気圧が正常に保たれているので、ピストンリング２が作用しないこととなる。これによって過充填も発生しない。【０１１３】
なお本実施例５では、シリンダー１内にさらに小シリンダー４１を設けることで、第１の空気室４２と第２の空気室３８とを形成した。タイヤ６の吸気口７に自動吸気装置が取り付けられた自転車等が高速で移動する場合には、ピストンリング２の上下移動が極めて速くなるため、本実施例５のように、一つの空気室内の空気量を減らすことで、ピストンリング２による空気圧縮作業の効率化を図ることが可能となる。【０１１４】
また実施例５の上述の実施例では、引きばね３１とゴムシール３３とによる逆止弁１７’の構成を示したが、実施例１のようにゴム管１６による逆止弁１７、実施例３のようにゴム片３４とゴムシール３３とによる逆止弁１７’’のように構成することも出来る。
【実施例６】
【０１１５】
実施例１乃至実施例５において、図１０に示すように緩衝体５の下端部（タイヤチューブの内壁と接する部位）を、窪み形状としても良い。緩衝体５は合成ゴムなどの弾性体により形成されるが、緩衝体５の下端部を窪み形状とすることによって、緩衝体５が接するタイヤチューブ付近のタイヤが接地した場合に、図１１に示すように、平たくつぶれるように変形する。【０１１６】
これによって、緩衝体５によるタイヤチューブの内壁に対する圧力を、分散することが可能となる。
【実施例７】
【０１１７】
実施例１乃至実施例６では、緩衝体５が揺動桿４である密着ばねにそのまま取り付けられる構造であったが、図１２に示すように、ピストン軸３の下端部に緩衝体５が取り付けられても良い。従って、揺動桿４は、巻きばね２８の下方に、ピストン軸３の下端部に向かって、一部分に取り付けられていればよい。この場合、ピストン軸３の下端部付近には、ピストン軸３の内部に流入した空気をタイヤのチューブ内に送り込むための穴が少なくとも一以上設けられている。
【実施例８】
【０１１８】
実施例１乃至実施例７の自動吸気装置は、タイヤ６の吸気口７に取り付ける構造であったが、吸気口７に代えて、自動吸気装置をタイヤ６に取り付けても良い。つまり従来の吸気口７の代わりに、上述の各実施例における自動吸気装置が取り付けられていても良い。【０１１９】
実施例１乃至実施例８の自動吸気装置を構成する部品は、それぞれ適切なさまざまな素材で形成することが好ましく、金属製、ゴム製など、適宜、選択可能である。また、各逆止弁はその機能に変化が生じない限りにおいてはいかなる形態であっても構わず、揺動桿４についても、タイヤが障害物等で不測に変形する際の衝撃で揺動桿４が折損する事故防止の目的でもって、弾性変形が可能で、かつ復元力に優ったものでありさえすれば、いかなる素材を用いても構わない。【０１２０】
またタイヤのサイズは自転車であるか、車椅子であるか、自動二輪車であるか、などのように、その種別のみならず、家庭用の自転車、子供用の自転車、スポーツ用の自転車など、同一種別内においてもそのサイズが異なる。【０１２１】
上述の各実施例における自動吸気装置では、シリンダー１の螺部１８を、タイヤの吸気口７へ取り付ける際の、その締め具合によって、ピストン軸３の長短を調整することが可能となる。またシール管２７についても、予め軸管２０よりも長めに設定することによって、ピストン軸３の長短に対応してエアシール作用が機能する構成としている。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明のタイヤへの自動吸気装置は、本装置をタイヤの吸気口に極めて簡単な操作で取り付けて走行すれば良く、タイヤは常に正常な気圧状態を維持することが出来る。【０１２３】
そのため、従来のように煩わしいタイヤ給気作業が疎まれて、減圧タイヤでの走行時に誘発されるパンク事故や両脚の疲労等の弊害が全く生じない。従って、極めて安全で便利なるものであり、又自動吸気するタイヤ内気圧を予め揺動桿の長さ調整で快適な走行感覚が得られる数値に設定した場合は、走行時の楽しさは抜群であり、全体もコンパクトに作成されるので、比較的安価に提供できる。【０１２４】
そのため、誰でも入手しやすく極めて経済的なものであり、さらに、従来の空気バルブと同様、手動吸気ポンプでの給気作業も行えるのみならず、使用対象もたとえば、オートバイ、車椅子、普通自動車等にも応用可能な極めて公益性に富む優れた発明である。
【符号の説明】
【０１２５】
Ａ：自動吸気装置
１：シリンダー
２：ピストンリング
３：ピストン軸
４：揺動桿（密着ばね）
５：緩衝体
６：タイヤ
７：吸気口
８：凹み部
９：吸気管
１０：嵌口部
１１：上壁
１２：通気口
１３：溝部
１４：下端壁
１５：吸気穴
１６：ゴム管
１７、１７’、１７’’：逆止弁
１８：螺部
１９：軸穴
２０：軸管
２１：底壁部
２２：吸気穴
２３：球体
２４：押しばね
２５、２５’：逆止弁
２６：支盤
２７：シール管
２８：巻きばね
２９：螺部
３１：引きばね
３２：凹部
３３：ゴムシール
３４：ゴム片
３５：ゴム片
３６：板状ゴムリング
３７：吸気穴
３８：第２の空気室
３９：吸気穴
４０：吸気穴
４１：小シリンダー
４２：第１の空気室
４３：引きばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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