(57)【要約】      （修正有）【課題】減圧した儘、走行した場合に自転車のタイヤチューブ内に不規則な圧力が発生し、チューブが伸縮したりして小さな穴があいたり、又棒状吸入弁の弾性材が、空気の通過がないので付着して洩れが発生することを防止する。【解決手段】車輪リムにある棒状吸入弁のねじ部先端が、確実に装着され、且、車輪と共にエアーポンプが回転する際、弛みが、発生しないケーシングシートをエアーポンプに設け、固定をして課題に示した不具合現象が発生しない構成を実現し、更に車輪の回転を、簡単に確実に伝達できる構造のエアーポンプにした。【選択図】図１
2006256589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のタイヤチューブに、圧縮空気を注入するために、車輪リム、内周の一点に棒状吸入弁にて、空気吸入口を構成する自転車の車輪と、これに付帯し構成するクランク軸、連桿、ピストン、ピストンリング、及び、弁で主に構成されるピストン型エアーポンプにあって、ケーシングと車輪リムを接続するケーシングシートを設け、該、ケーシングシートに、棒状吸入弁のねじ部先端をねじ込み、空気通路を構成すると共に、車輪リムと該、棒状吸入弁を固定させる止めナットとの間に、ケーシングシート回り止め金具を夾持して、回り止めビスで、ケーシングシートと棒状吸入弁を固定の上、ケーシングを直角に貫通させたクランク軸端に、回転ホイルを設け、ホイル回転板ゴム板面を前記、回転ホイルが転動する位置に、ホイル回転板及び、回転板パイプサポートを、自転車フレームに夾持、固定させて、車輪の回転を、ピストン型エアーポンプの回転に変換すると共に、ピストンを往復動させ、外気を吸入、圧縮した圧力空気を、直接、棒状吸入弁よりチューブ内に注気させる構造を備えたことを、特徴とした自転車タイヤチューブの自動注気装置。
【請求項２】
請求項１、記載の自転車タイヤチューブの自動注気装置にあって、手動回転方法として車輪リム、両側面に夾時、固定させる手動回転工具スタンドに、エアーポンプ回転ホイルをアダブタで装着の上、ベアリングを介して、ハンドルで任意に手動、回転させる構成を備えた器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は自転車タイヤにあって、常時、チューブに走行中、自動で空気を注入する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来より使用されている自転車のすべての機種において、種々な便利機構を備えているが、車輪外周に装着されているタイヤに、内蔵され、且その内部に、常時１５０〜１８０ｋＰａ、最高３００ｋＰａの空気を加圧し、注入するチューブにあっては、空気の注入するに際し、自転車、そのものには、未だ労力を軽減する機構は付帯されておらず、手動で碗状のピストンを上、下させる手動エアーポンプ、或いは別置したモータ電動エアーポンプにて、規定の圧力まで加圧し、車輪リムに設けた空気吸入弁の機能で、注入した圧縮空気の逆流も防止するという実態である。然るに自転車が走行中等に、チューブに予期しない小さな穴や、事故にてチューブ内の空気圧力が減少して、走行不能になれば、自転車を停車させ、前述のエアーポンプを何とか探して、これにて空気を加圧し、注入する機構であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  上述に示した自転車のチューブに空気を注気する構成において、解決すべき課題を説明する。
通常使用の自転車にあって、車輪のタイヤに内蔵されるチューブに空気を所定圧力迄注入した後、起こり得る問題点について記述すると、先づチューブ自体の材質に関し考察すれば、分子洩れと呼ばれる如き、微小穴の洩れが起こりやすい。これは円筒形状にする形態と、合せて加圧に対する伸びを考えたチューブの厚みの薄さにあるとみられる。このような欠点を助長するのは、チューブ内圧を減圧の儘、運転する外力と圧力変動によってチューブ内に、不規則な圧力が作用し、繰返すチューブの伸縮によって材質を痛めて、チューブに微小の穴が発生し、洩れの原因をつくっている。【０００４】  又、チューブの注入口には、棒状吸入弁と、該、弁にかぶせる逆止作用の弾性部材とで、チューブ内空気の外部への漏洩を防止しているが、この弾性部材の弾性力の劣化や、付着現象による破損で、洩れが発生する。特にチューブ内圧力の高、低に関係せずに走行を続行させると、長期に渉って、棒状吸入弁を作動させない事になり、該、弾性部材の劣化や付着が進み、洩れを助長することになる。【０００５】  本発明は、このような従来の自転車のタイヤに、起こり得る可能性のある課題に対して、走行に支障をきたす事を無くすると共に、これらの弊害、課題を排除すべく構成に盡力したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明は上記、課題を克服し、達成させる解決方法として、自転車の前輪、後輪共に、タイヤの回転に応じて連動するピストン型エアーポンプを設け、車輪リムに付帯させる棒状吸入弁の、漏れ防止を完璧にし、走行に支障のない回り止めを完全に施工し、タイヤの回転に沿ってエアーポンプの回転ホイルを、ホイル回転板で回転させ、エアーポンプのピストンが往復動し、自動で棒状吸入弁より空気を注入し、常時チューブ内、空気圧力を正常圧力に保持させる構成とした。又、圧力空気が不用の折、及び余分の圧力空気は圧力調整弁で大気に逃がしている。
【発明の効果】
【０００７】  上述したように、本発明構成は、図１より図５に示すが、本発明がもたらす効果は次のとおりである。
本発明の自転車タイヤの自動注気装置は、該、装置のピストン型エアーポンプを付帯させることによって、停車中にあっては、前輪は、手動回転金具を車輪リムにセットさせて、ハンドルを手動で回転させ、又、後輪は車輪スタンドを立てて、後輪を空転させ初期の空気を注入させることができる大きな効果をもっている。次に停車中における減圧をはじめ、減圧をした儘の走行によるチューブ内圧の不安定や、もっとも多く発生する走行中の減圧に対しても、自転車を走行することに連動し、自動で空気を加圧、補充することが可能なので、正常なチューブ内圧力を一定に保持でき、チューブ内の不規則な圧力によるチューブの伸縮が防止でき、材質の痛みで、起る微小な小穴等による、洩れも発生を防止できる。【０００８】  更に該、エアーポンプ構成では、吐出弁を付属させず、直接に自転車の棒状吸入弁に注気させているので、エアーポンプで最も故障の多い吐出弁不良を防止している。その上、棒状吸入弁には適当な脈動圧力が掛かり、弁としての弾性部材は、付着防止に適合した、動く力が働くから、付着する事故は皆無になる。【０００９】  又、チューブ内圧力は、常時一定圧力を保持しているので、走行が極めて軽快な自転車の車輪を確保できる。このことによって、手動や電動のエアーポンプによる空気注入の手間が省略できるばかりか、走行が軽く、遠距離走行のサイクリング等も、心配なく実行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】  本発明の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【実施例】
【００１１】  本発明の実施形態は、図１にあって、１はケーシング、２はケーシングシート、３はピストン、で４のピストンリング、と４Ａピストン張りリング、を嵌装する。５はクランク軸、で６連桿、及び７バランスウェイト、を装着し、外方に１３回転ホイル、を設け、１４ホイル回転板ゴム板で転動、回転する。８はピストンピンで３ピストン、下部に嵌装し、９吸入弁、をセットする。１１吐出ノズル、には１０吐出孔、を設け、２０の棒状吸入弁、の先端は、１１の吐出ノズルの座に一定の圧力をもって押付け取付ける。１２は吸入隙間で３ピストン、と６連桿の間に設ける。１５はホイル回転板で、１６回転板パイプサポート、で２２自転車フレーム、に夾持する。１７は圧力調整弁、１８は空気吸入フィルタである。２１はケーシングシート回り止め金具、で２０の棒状吸入弁の締付ナットで、２３車輪リムに夾持し、１９止ネジで回り止めをする。尚、該、図１における、２０の棒状吸入弁、の長さが示す形態、構成は現在、使用中の自転車及び、市販されようとする、総ての自転車に適応される実施形態を示すものである。【００１２】  図２の、２０Ａ棒状吸入弁、及び２Ａケーシングシート、は、共に本発明に関わる、自転車に自動注気装置の新製品として、全体をコンパクトのまとめる為に対応して、長さを短く設定したものである。【００１３】  図５は本発明による１３回転ホイル、を手動で回転させる２５手動回転工具スタンド、で２８ハンドルにて、２６アダブタ、を２７ベアリングを介して任意に回転させ、手動で３ピストン、を往復動の上、２４タイヤチューブ、内に注気する。尚、４のピストンリング、は、充填剤入りテフロンの自己潤滑性材を用い、圧縮メカニズムにオイルは一切使用しない。【００１４】  以下に上記、各構成の作動を説明する。
図１より図４において、自転車のペダルを踏み、走行を開始すると、２４タイヤ、２３車輪リム、は共に回転する。同時に２０棒状吸入弁、及び該、棒状吸入弁ねじ部に装着し、固定させて、ピストン型エアーポンプを形成する、２ケーシングシート、を中心とするケーシング組立品も、２３車輪リム、と一体回転する。その際、２０棒状吸入弁、のねじ部先端と、１１吐出ノズル、座とが密着している事が重要である。すなわち２０棒状吸入弁ねじ部を２ケーシングシート、にねじ込む際、１ケーシングに夾持された１１吐出ノズルの弾性材、ノズル座と前記、２０棒状吸入弁ねじ部先端が密着する圧力で接触すべく、２ケーシングシート、を充分に締込ませる。と同時に２３車輪リムと２０棒状吸入弁、の六角止めナットとの間には、２１本体回り止め金具を夾持の上、締込み、折り曲げた一片を１９止めネジで回り止めを完全にする。【００１５】  次に図４に示す如く、１４ホイル回転板ゴム板を構成した、１５ホイル回転板、と１６回転板パイプサポート、で自転車の２２フレームを夾持し、１４ホイル回転板ゴム板、と１３回転ホイル、が接触、転動し、該、１３回転ホイルが正常に回転する位置に固定する。該、１５ホイル回転板、は１００ｍｍ位で、１３回転ホイルの転動、回転が外れた場合に、平均回転数が１／２程度になる長さを基準とする。尚、１５ホイル回転板、両端部は接触、回転が円滑に行うために曲げている。【００１６】  このようにして、１３回転ホイル、の回転により、１ケーシング、内の５クランク軸、を通じて３ピストン、は往復動し、１８空気吸入フィルタ、より入った空気は、３ピストン、の中心部から、９吸入弁、を通過し、ケーシング圧縮空間に吸入され、３ピストン、で圧縮して、１１吐出ノズル、の中心孔より２０棒状吸入弁、を通じて、２４タイヤ内のチューブに注入される。【００１７】  今、自転車は５ｋｍ／Ｈｒの遅い走行をして、２４タイヤ中心径φ６３０、該、車輪の１４ホイル回転板ゴム板の接触径φ４７５、１３回転ホイル、径φ１５とし、チューブ径φ２４、タイヤの接地、回転径φ６５０、エアーポンプ実質平均回転数は１５ホイル回転板上回転数の５０％とみる。チューブに入る空気量は０．７８５×２．４２×π×６３＝８９４．４６２９ｃｃとなる。
今、チューブに微小穴があいて、１分間に１５％、空気量が減量するとすれば、エアーポンプが補給しなければならない空気量は、内圧が１８０ｋＰａの場合、
８９４．４６２９×（１８０＋１０１．３２５）÷１０１．３２５×０．１５≒３７２．５１６ｃｃ／ｍｉｎ
すなわち、大気圧にて３７３ｃｃ／ｍｉｎ以上の空気を補充すればよい事になる。
自転車は５ｋｍ／Ｈｒ＝５０００００ｃｍ／６０＝８３３３．３３ｃｍ／ｍｉｎ
１３回転ホイル径φ１５、なる故、外周は１．５×３．１４＝４．７１ｃｍとなる。
2006256589.tif 000003
∴３０４４．８７／４．７１＝６４６．４７ｒ／ｍｉｎとなる。
エアーポンプの仕様は、ピストン径φ２０ｍｍ、ピストン衝程４ｍｍ、体積効率５０％（ａｔ１８０ｋＰａ）とすると、１回転は
０．７８５×２２×０．４×０．５＝０．６２８ｃｃの吐出量となる。
従って、０．６２８×６４６．４７＝４０５．９８３ｃｃ／ｍｉｎとなり、必要補充量をオーバし、該エアーポンプで充分に補充できる。この１分間にタイヤ空気量が１５％、減量することは実質では６．７ｍｉｎ、すなわち７ｍｉｎ弱で、タイヤは完全に空気が抜けることを表している、非常に大きい洩れの状態である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ピストン型エアーポンプ、現状、自転車タイヤチューブの自動注気装置断面図。
【図２】ピストン型エアーポンプ、新製品、自転車タイヤチューブの自動注気装置断面図。
【図３】ホイル回転板装着図。
【図４】自転車に装着した自動注気装置図。
【図５】本発明の自動注気装置に於ける手動回転方法図。
【符号の説明】
【００１９】１………ケーシング                ２０………棒状吸入弁
２………ケーシングシート          ２１………ケーシングシート回り止め金具
３………ピストン                  ２２………自転車フレーム
４………ピストリング              ２５………手動回転工具スタンド
４Ａ……ピストン張りリング        ２６………同アダブタ
５………クランク軸                ２７………同ベアリング
６………連桿                      ２８………同ハンドル
８………ピストンピン
９………吸入弁
１０………吐出ノズル孔
１１………吐出ノズル
１２………吸入間隙
１３………回転ホイル
１４………ホイル回転板ゴム板
１５………ホイル回転板
１６………回転板パイプサポート
１７………圧力調整弁
１９………回り止め止めネジ
【図１】
2006256589.tif 000004
【図２】
2006256589.tif 000005
【図３】
2006256589.tif 000006
【図４】
2006256589.tif 000007
【図５】
2006256589.tif 000008