(57)【要約】【課題】空気圧の低下した自転車のタイヤに、通常通り走行することで自動的に空気を補充できるようにする。 【解決手段】自転車用タイヤ４外周部に導気部チューブ１を、空気バルブ３に注気部本体２を取り付ける。自転車を漕ぐことで、車輪が回転した際にタイヤ４と地面にはさまれる領域が連続的に移動し、導気部チューブ１内の空気を順に注気部本体２に向けて送り、圧力を高める。圧力が高まった空気は注気部本体２からタイヤチューブ内に注気される。 【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車用タイヤ外周部に取り付けられ、タイヤと地面が接触するときにはさまれることで、連続的に空気が導気される弾性チューブで構成される導気部と、圧縮された空気をタイヤチューブに注入する注気部を有する自転車用空気注入器具。
【請求項２】
請求項１に記載の自転車用空気注入器具において、圧縮された空気の圧力が、タイヤチューブに定められた許容圧力を超えないよう調整する圧力調整弁を備えたことを特徴とする自転車用空気注入器具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の自転車用空気注入器具において、導気部の開放端から注気部に向かって移動し圧力が高まった空気が、開放端に逆流しないようにする逆止弁を備えたことを特徴とする自転車用空気注入器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行中に自動的にタイヤチューブ内に空気を補充できる自転車用空気注入器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来は、自転車のタイヤチューブに空気を補充するためには、停止した上で手動式・電動式の空気ポンプを利用して行う必要があった。この不便を解消するために、走行中に自動的に空気を注入する機構が複数考案されている。
下記特許文献１では、車輪の回転によって動作するピストン式エアーポンプを、自転車フレームまたは車輪に設けることで、自動的にタイヤチューブに空気を注入し、空気ボンベで補充する不便の解消を図っている。特許文献２では、車輪に止着された渦巻状の弾性チューブをローラーで押圧することでタイヤに空気を注入するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６―１２３８７６号公報
【特許文献２】特開２００６―３２１３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１、２に挙げられた機構は、いずれも複雑な加工や精密な機構を必要とするため、コストが高く自転車での実現は困難である。また、いずれも自転車の車輪と本体、つまり回転部分と非回転部分の間での摺動によって空気圧縮のための動力を得ているため、走行時の抵抗が大きくなる。
【０００５】
そこで本発明は、安価で着脱が容易、かつ走行時の抵抗が小さい自転車用空気注入器具を提供し、上記問題点を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、車輪と本体の間で摺動させることなく空気を移動させ圧縮することで走行時の抵抗を低減するとともに、複雑な加工や精密な機構を用いず、安価な部材によるシンプルな構成にすることで価格面での課題についても解決する手段を提供する。
請求項１記載の発明の要旨は、車輪が回転した際にタイヤと地面が接触する領域が連続的に移動することを利用して、この間に弾性チューブを設置することで弾性チューブ内部の空気を移動させ、圧力を高めることにある。
具体的には、自転車用タイヤ外周部に取り付けられ、タイヤと地面が接触するときにはさまれることで、連続的に空気が導気される導気部と、圧縮された空気をタイヤチューブに注入する注気部を有する自転車用空気注入器具の構成である。
【０００７】
この器具は、タイヤの空気圧が高まって以降も取り付けたまま走行すると、過剰に空気が注入されてタイヤチューブを破損する可能性がある。請求項2記載の発明は、過剰な空気の注入による破損を防ぐため、タイヤチューブの許容圧力をこえないよう調整する圧力調整弁を備えることを特長としている。
【０００８】
導気部で空気を圧縮しても、導気部を構成する弾性チューブがタイヤと地面にはさまれた領域から外れると、圧縮された空気は逆流して解放端から流出し、圧力は大気圧に戻る。効率的に空気を補充するためには、圧縮した空気の圧力を維持できることが望まれる。請求項3記載の発明では、この問題に対応するため、空気の逆流を防ぐ逆止弁を備えることを特長としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の自転車用空気注入器具は、タイヤに取り付けた状態で走行することによって、自動的にタイヤチューブに空気が補充されるため、タイヤに走行できる程度の空気が入っている状態であれば、空気ポンプによって注入する必要がなくなり不便が解消される。また、車輪と自転車本体、つまり回転部分と非回転部分の間で摺動させることがないため、走行時の抵抗は小さい。空気が補充された後にはすぐに取り外すことができるため、必要のないときに走行の抵抗を生み出すこともない。部品点数も少なく、安価な部材で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に挙げた側面図である。
【図２】車輪に固定された自転車用空気注入器具の断面図である。
【図３】自転車用空気注入器具導気部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
自転車走行中に自動的にタイヤチューブに空気を補充するという目的を、容易に着脱することができるように実現した。
【実施例】
【００１２】
図1は、本発明の自転車用空気注入器具を前輪に取り付けた場合の側面図である。１の導気部チューブは４のタイヤの外周部に、２の注気部本体は３の空気バルブに取り付けられている。自転車を漕ぐと車輪が回転し、導気部チューブ１がタイヤ４と地面の間に開放端から順にはさまれていき、導気部チューブ１内部の空気が移動して圧力が高まっていく。この空気が注気部本体２を通じて空気バルブ３に入ることで、空気の補充ができる。
【００１３】
図２は、本発明の自転車用空気注入器具の断面図である。注気部本体２には、５の圧力調整弁が設置され、導気部チューブ１と注気部チューブ７の間には６の逆止弁が設置されている。導気部チューブ１がタイヤ４と地面にはさまれた領域から外れた後も、逆止弁６によって注気部チューブ７と注気部本体２の内部の空気の圧力は維持され、再度導気部チューブ１がタイヤ４と地面にはさまれて新しい空気が流れ込んだときにさらに圧力が高まっていく。この空気の圧力が、タイヤ４の内部の圧力より高くなると空気バルブ３からタイヤチューブに空気が入っていく。その際、タイヤチューブに許容された以上の圧力まで空気の圧力が高まらないよう圧力調整弁５が開いて空気を開放することによって、タイヤチューブの破損を防ぐ。
【００１４】
図３は、導気部チューブ１の断面形状の例である。空気が通る穴と、タイヤ４をはさんで固定できる形状をしている。
【００１５】
今、導気部チューブ１の空気が通る穴の内径を３ｍｍ、長さを１５０ｍｍとすると車輪が１回転するときに注気部に送られる空気の量は、（０．１５ｃｍ×０．１５ｃｍ×３．１４）×１５ｃｍ＝１．０６ｃｃとなる。注気部チューブ７の内径を１ｍｍ、長さを９０ｍｍとすると、ここにもともと入っている空気は（０．０５ｃｍ×０．０５ｃｍ×３．１４）×９ｃｍ＝０．０７ｃｃとなる。注気部本体２の内部の空洞は小さいので無視すると、１回転で（１．０６＋０．０７）/０．０７＝１６となり、１６気圧程度まで加圧することが可能である。タイヤ４の標準空気圧は、２５０ｋPa〜７００ｋPa（約２．５〜７気圧）であることから、十分に対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
導気部チューブの穴の内径を大きくすることで、より早く空気を補充することができる。また、タイヤのトレッド面の形状によっては、タイヤと地面にはさまれた領域が連続的でなくなるため、効果的に空気を移動して圧縮させることが難しくなることが考えられる。この場合には、やや固い材質のチューブを使用することや、タイヤとチューブの間に固い板状の部材を挟むことで、不都合を解消することができる。
【符号の説明】
【００１７】
１  導気部チューブ
２  注気部本体
３  空気バルブ
４  タイヤ
５  圧力調整弁
６  逆止弁
７  注気部チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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