(57)【要約】【課題】圧縮空気の供給量の向上を図ることができ、しかもホイ−ルの慣性質量を無用に増大させることのない圧縮空気供給装置を提供する。【解決手段】おもり部材１０はタイヤＴの回転中心Ｃの近傍に支持されるとともに、おもり部材１０はタイヤＴの径方向に移動可能であり、また、第１エアシリンダ３１はおもり部材１０の移動によって空気を圧縮し、第１エアシリンダ３１によって圧縮された圧縮空気をタイヤＴ内の供給可能であることから、タイヤＴが低速で回転している間はおもり部材１０に大きな遠心力が加わることはなく、タイヤＴが回転することによりおもり部材１０が往復動し、これにより第１エアシリンダ３１が空気を圧縮し、第１エアシリンダ３１によって圧縮された圧縮空気が順次タイヤＴ内に供給される。【選択図】図１
2008019754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着されたホイ−ルとタイヤとの組立体に圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置において、
所定の質量を有するおもり部材と、
前記ホイ−ルに設けられ、おもり部材をタイヤの回転中心近傍にタイヤの径方向のうちの所定方向に移動可能に支持する支持手段と、
空気吸入用の吸入口と圧縮空気吐出用の吐出口とを有し、おもり部材の前記所定方向への移動によって空気を圧縮するエアシリンダと、
エアシリンダの吐出口とタイヤ内とを連通させ、エアシリンダによって圧縮された圧縮空気をタイヤ内に供給可能な供給通路とを備えた
ことを特徴とする圧縮空気供給装置。
【請求項２】
空気吸入用の吸入口と圧縮空気吐出用の吐出口とを有し、前記おもり部材の前記所定方向への移動によって空気を圧縮する他のエアシリンダと、
他のエアシリンダの吐出口と前記エアシリンダの吸入口とを連通させるシリンダ間通路とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮空気供給装置。
【請求項３】
前記エアシリンダをおもり部材に対してその移動方向の一端側に配置し、前記他のエアシリンダをおもり部材に対してその移動方向の他端側に配置した
ことを特徴とする請求項２記載の圧縮空気供給装置。
【請求項４】
所定の質量を有する他のおもり部材と、
前記ホイ−ルに設けられ、他のおもり部材をタイヤの回転中心近傍にタイヤの径方向のうちの所定方向に移動可能に支持する他の支持手段と、
空気吸入用の吸入口と圧縮空気吐出用の吐出口とを有し、他のおもり部材の前記所定方向への移動によって空気を圧縮する他のエアシリンダと、
他のエアシリンダの吐出口と前記エアシリンダの吸入口とを連通させるシリンダ間通路とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の圧縮空気供給装置。
【請求項５】
前記エアシリンダを、おもり部材の移動方向に延びるように設けられた中空部と、中空部内におもり部材と同期して移動するように設けられるとともに、中空部内をおもり部材の移動方向に仕切り、中空部の一端側に吸入口に連通可能な第１圧縮室を形成するとともに、中空部の他端側に吐出口に連通可能な第２圧縮室を形成するピストンと、第１圧縮室と第２圧縮室とを連通させる圧縮室間通路とから構成した
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の圧縮空気供給装置。
【請求項６】
前記ピストンにおける第２圧縮室内の空気を圧縮する第２圧縮室側面を第１圧縮室内の空気を圧縮する第１圧縮室側面よりも小さい面積に形成した
ことを特徴とする請求項５記載の圧縮空気供給装置。
【請求項７】
前記供給通路にエアシリンダからタイヤ内に向かう方向の空気の流通のみを許容する供給通路用逆止弁を設けた
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の圧縮空気供給装置。
【請求項８】
前記シリンダ間通路に他のエアシリンダの吐出口からエアシリンダの吸入口に向かう方向の空気の流通のみを許容するシリンダ間通路用逆止弁を設けた
ことを特徴とする請求項２、３または４記載の圧縮空気供給装置。
【請求項９】
前記圧縮室間通路に第１圧縮室から第２圧縮室に向かう方向の空気の流通のみを許容する圧縮室間通路用逆止弁を設けた
ことを特徴とする請求項５または６記載の圧縮空気供給装置。
【請求項１０】
前記エアシリンダに圧縮空気を外部に排出するための圧力逃し弁を設けた
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の圧縮空気供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両に装着されているホイ−ルとタイヤとの組立体に圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の圧縮空気供給装置としては、ホイ−ルにおけるリム部の外周面にタイヤの径方向に移動可能に設けられたおもり部材と、おもり部材をタイヤの径方向内側に向かって付勢するスプリングと、おもり部材の移動方向に延びるように設けられた圧縮室と、圧縮室内に移動可能に設けられ、おもり部材がタイヤの径方向外側に移動すると圧縮室内の空気を圧縮するピストンと、リム部の内周面と圧縮室内とを連通させ、外部の空気をタイヤ内に吸入するための吸入通路とを備え、タイヤが回転しておもり部材に遠心力が加わるとともに、遠心力によっておもり部材がスプリングの付勢力に抗してタイヤの径方向外側に移動することにより、圧縮室内の空気を圧縮するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特表平９−５０８８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記圧縮空気供給装置では、おもり部材が遠心力によってタイヤの径方向外側に移動することから、車両が発進するとおもり部材がタイヤの径方向外側に移動し、車両が停止するとおもり部材がタイヤの径方向内側に移動する。即ち、車両の発進から停止までの間に一度だけ空気の圧縮を行うようになっているので、圧縮空気の供給量が少ないという問題点があった。
【０００４】
また、おもり部材がリム部の外周面に設けられており、おもり部材を設けた分だけホイ−ルの重量が偏るので、おもり部材を設けた位置と反対の位置に前記重量の偏りを打ち消すためのカウンターウエイトを設ける必要がある。このため、ホイ−ルの慣性質量がおもり部材及びカウンターウエイトの分だけ無用に増大し、省エネルギー化を図る上で好ましくないという問題点があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、圧縮空気の供給量の向上を図ることができ、しかもホイ−ルの慣性質量を無用に増大させることのない圧縮空気供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するために、車両に装着されたホイ−ルとタイヤとの組立体に圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置において、所定の質量を有するおもり部材と、前記ホイ−ルに設けられ、おもり部材をタイヤの回転中心近傍にタイヤの径方向のうちの所定方向に移動可能に支持する支持手段と、空気吸入用の吸入口と圧縮空気吐出用の吐出口とを有し、おもり部材の前記所定方向への移動によって空気を圧縮するエアシリンダと、エアシリンダの吐出口とタイヤ内とを連通させ、エアシリンダによって圧縮された圧縮空気をタイヤ内に供給可能な供給通路とを備えている。
【０００７】
これにより、おもり部材はタイヤの回転中心近傍にタイヤの径方向のうちの所定方向に移動可能に支持されるとともに、エアシリンダはおもり部材の前記所定方向への移動によって空気を圧縮し、供給通路はエアシリンダの吐出口とタイヤ内とを連通させ、エアシリンダによって圧縮された圧縮空気をタイヤ内に供給可能であることから、タイヤが低速で回転している間はおもり部材に大きな遠心力が加わることはなく、タイヤが回転することによりおもり部材が前記所定方向に往復動するとともに、おもり部材の往復動に応じてエアシリンダが空気を圧縮し、エアシリンダによって圧縮された圧縮空気が供給通路を介して順次タイヤ内に供給される。また、おもり部材はタイヤの回転中心近傍に支持されていることから、ホイ−ルの慣性質量を無用に増大させることがない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タイヤが回転することによりおもり部材が前記所定方向に往復動するとともに、おもり部材の往復動に応じてエアシリンダが空気を圧縮し、エアシリンダによって圧縮された圧縮空気を順次タイヤ内に供給することができるので、タイヤが回転した分だけタイヤ内に圧縮空気を供給することができ、圧縮空気の供給量の向上を図ることができる。また、ホイ−ルの慣性質量を無用に増大させることがないので、省エネルギー化を図る上で極めて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１乃至図５は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は圧縮空気供給装置を装着したホイ−ルとタイヤとの組立体の側面図、図２は圧縮空気供給装置の正面図、図３乃至図５は圧縮空気供給装置の動作説明図である。
【００１０】
この圧縮空気供給装置は、所定の質量を有するおもり部材１０と、おもり部材１０をタイヤＴの回転中心Ｃの近傍にタイヤＴの径方向に移動可能に支持する支持手段としての支持機構２０と、おもり部材１０の移動によって空気を圧縮する第１エアシリンダ３１及び第２エアシリンダ３２と、第１エアシリンダ３１の吐出口３１ｆとタイヤＴ内とを連通させるための供給パイプ４０とを備えている。
【００１１】
おもり部材１０は金属材料から成り、直方体形状に形成されている。
【００１２】
支持機構２０は、ホイ−ルＨに固定された一対のガイドレール２１と、おもり部材１０をガイドレール２１に移動可能に支持する複数のガイド部材２２とを有する。各ガイドレール２１及び各ガイド部材２２は周知のリニアガイドを構成し、各ガイドレール２１はタイヤＴの径方向に延びるように配置されている。支持機構２０はおもり部材１０をその重心ＧがタイヤＴの回転中心Ｃを通過する所定の径方向に移動可能に支持している。即ち、おもり部材１０はその重心ＧがタイヤＴの回転中心Ｃの近傍に配置され、おもり部材１０は回転中心Ｃの両側にそれぞれ距離Ｌずつ移動可能である（図２参照）。
【００１３】
第１エアシリンダ３１はおもり部材１０に対してその移動方向の一端側に配置されている。また、第１エアシリンダ３１は、おもり部材１０の移動方向に延びるように設けられた断面円形の中空部３１ａと、中空部３１ａ内におもり部材１０の移動方向に移動可能に設けられたピストン３１ｂとを有する。ピストン３１ｂは一端に円板状の先端部３１ｃを有し、先端部３１ｃは中空部３１ａ内をおもり部材１０の移動方向に仕切っている。これにより、中空部３１ａの一端側に圧縮室３１ｄが形成される。一方、ピストン３１ｂの他端はおもり部材１０に固定されている。また、第１エアシリンダ３１は圧縮室３１ｄに連通している空気吸入用の吸入口３１ｅ及び圧縮空気吐出用の吐出口３１ｆを有する。
【００１４】
第２エアシリンダ３２はおもり部材１０に対してその移動方向の他端側に配置されている。また、第２エアシリンダ３２は、おもり部材１０の移動方向に延びるように設けられた断面円形の中空部３２ａと、中空部３２ａ内におもり部材１０の移動方向に移動可能に設けられたピストン３２ｂとを有する。ピストン３２ｂは一端に円板状の先端部３２ｃを有し、先端部３２ｃは中空部３２ａ内をおもり部材１０の移動方向に仕切っている。これにより、中空部３２ａの一端側に圧縮室３２ｄが形成される。一方、ピストン３２ｂの他端はおもり部材１０に固定されている。また、第２エアシリンダ３２は圧縮室３２ｄに連通している空気吸入用の吸入口３２ｅ及び圧縮空気吐出用の吐出口３２ｆを有する。吸入口３２ｅの外側には吸入方向の空気の流通のみを許容する吸入用逆止弁３３が設けられ、第２エアシリンダ３２の吐出口３２ｆと第１エアシリンダ３１の吸入口３１ｅとを連通させるシリンダ間パイプ３７が設けられている。また、シリンダ間パイプ３７の一端と吐出口３２ｆとの間には吐出方向の空気の流通のみを許容する吐出用逆止弁３４が設けられ、シリンダ間パイプ３７の他端と吸入口３１ｅとの間には吸入方向の空気の流通のみを許容する吸入用逆止弁３５が設けられている。即ち、吐出用逆止弁３４及び吸入用逆止弁３５は特許請求の範囲に記載したシリンダ間通路用逆止弁に相当する。
【００１５】
供給パイプ４０の一端は吐出方向の空気の流通のみを許容する吐出用逆止弁３６を介して第１エアシリンダ３１の吐出口３１ｆに連通し、供給パイプ４０の他端はタイヤＴ側への空気の流通のみを許容するタイヤ側逆止弁３８を介してタイヤＴ内に連通している。即ち、吐出用逆止弁３６及びタイヤ側逆止弁３８は特許請求の範囲に記載した供給通路用逆止弁に相当する。
【００１６】
以上のように構成された圧縮空気供給装置は、タイヤＴとホイ−ルＨとの組立体が図示しない車両に装着され、車両の移動によってタイヤＴ及びホイ−ルＨが回転すると、おもり部材１０が重力によって移動する。この時、おもり部材１０は各ガイドレール２０に沿ってタイヤＴの径方向に移動するとともに、回転中心Ｃの両側に距離Ｌずつ移動する。また、おもり部材１０の移動によって各エアシリンダ３１，３２のピストン３１ｂ，３２ｂが往復動し、各エアシリンダ３１，３２によって空気が圧縮される。
【００１７】
ここで、おもり部材１０の重心ＧはタイヤＴの回転中心Ｃの近傍に配置されているので、タイヤＴが低速で回転している間はおもり部材１０に大きな遠心力が加わることがなく、タイヤＴが回転することによりおもり部材１０が往復動する。例えば、おもり部材１０の質量が２ｋｇ、回転中心Ｃからのおもり部材１０の最大の移動距離Ｌが１０ｍｍ、タイヤＴのサイズが２０５／６０−１５（タイヤＴの外周面の周長は約２０００ｍｍ）である場合について考える。おもり部材１０に加わる遠心力がおもり部材１０に加わる重力よりも小さい場合は、タイヤＴの回転によっておもり部材１０が往復動することから、２［ｋｇ］×９．８［ｍ／ｓ2］＞２［ｋｇ］×０．０１（移動距離Ｌ）［ｍ］×ω（タイヤＴの回転の角速度）2［ｒａｄ］である必要がある。また、ω［ｒａｄ］＝２×π×Ｖ（車両の速度）［ｍ／ｓ］／２（タイヤＴの外周面の周長）［ｍ］である。即ち、Ｖ［ｍ／ｓ］＜９．９６［ｍ／ｓ］≒３５．９［ｋｍ／ｈ］であれば、タイヤＴの回転によっておもり部材１０が往復動する。
【００１８】
次に、タイヤＴが回転する時のおもり部材１０及び各エアシリンダ３１，３２の動作にいて説明する（図３及び図５参照）。
【００１９】
先ず、おもり部材１０の重心ＧがタイヤＴの回転中心Ｃに配置されている状態において（図３参照）、第２エアシリンダ３２がタイヤＴの回転中心Ｃよりも下方に配置されると、重力によっておもり部材１０が第２エアシリンダ３２側に移動する（図４参照）。これにより、第２エアシリンダ３２の圧縮室３２ｄ内の空気が圧縮され、第１エアシリンダ３１の圧縮室３１ｄ内に空気が吸入される。ここで、圧縮室３２ｄ内の圧縮された空気の圧力がシリンダ間パイプ３７内及び圧縮室３１ｄ内の空気の圧力よりも高くなると、圧縮室３２ｄ内の圧縮空気が吐出口３２ｆからシリンダ間パイプ３７及び圧縮室３１ｄに流通する。
【００２０】
次に、第１エアシリンダ３１がタイヤＴの回転中心Ｃよりも下方に配置されると、重力によっておもり部材１０が第１エアシリンダ３１側に移動する（図５参照）。これにより、第１エアシリンダ３１の圧縮室３１ｄ内の空気が圧縮され、第２エアシリンダ３２の圧縮室３２ｄ内に外部から空気が吸入される。ここで、圧縮室３１ｄ内の圧縮された空気の圧力が供給パイプ４０及びタイヤＴ内の空気の圧力よりも高くなると、圧縮室３１ｄ内の圧縮空気が吐出口３１ｆから吐出されて供給パイプ４０及びタイヤＴ内に流通する。
【００２１】
また、車両が加速または減速する場合や路面の凹凸等によってタイヤＴが上下方向に移動する場合にはおもり部材１０に慣性力が生じ、慣性力によっておもり部材１０が各ガイドレール２１に沿って移動する。このため、慣性力によっておもり部材１０が移動する場合も、各エアシリンダ３１，３２による空気の圧縮が行われる。即ち、おもり部材１０に加わる遠心力が重力よりも大きくなった場合でも、前記慣性力によっておもり部材１０が移動し、各エアシリンダ３１，３２による空気の圧縮が行われる。
【００２２】
このように、本実施形態によれば、おもり部材１０は支持機構２０によってタイヤＴの回転中心Ｃの近傍に支持されるとともに、おもり部材１０は各ガイドレール２１に沿ってタイヤＴの径方向に移動可能であり、また、第１エアシリンダ３１はおもり部材１０の移動によって空気を圧縮し、供給パイプ４０が第１エアシリンダ３１の吐出口３１ｆとタイヤＴ内とを連通させ、第１エアシリンダ３１によって圧縮された圧縮空気をタイヤＴ内の供給可能であることから、タイヤＴが低速で回転している間はおもり部材１０に大きな遠心力が加わることはなく、タイヤＴが回転することによりおもり部材１０がガイドレール２１に沿う方向に往復動するととともに、おもり部材１０の往復動に応じて第１エアシリンダ３１が空気を圧縮し、第１エアシリンダ３１によって圧縮された圧縮空気が順次タイヤＴ内に供給される。このため、タイヤＴが回転した分だけタイヤＴ内に圧縮空気を供給することができ、圧縮空気の供給量の向上を図ることができる。
【００２３】
また、おもり部材１０はタイヤの回転中心Ｃの近傍に支持されていることから、ホイ−ルＨの慣性質量を無用に増大させることがなく、省エネルギー化を図る上で極めて有利である。
【００２４】
また、空気吸入用の吸入口３２ｅと圧縮空気吐出用の吐出口３２ｆとを有し、おもり部材１０の移動によって空気を圧縮する第２エアシリンダ３２と、第２エアシリンダ３２の吐出口３２ｆと第１エアシリンダ３１の吸入口３１ｅとをシリンダ間パイプ３７によって連通させたので、第１エアシリンダ３１は第２エアシリンダ３２によって圧縮された空気を圧縮することになる。このため、空気を各エアシリンダ３１，３２によって段階的に圧縮することができ、各エアシリンダ３１，３２のピストン３１ｂ，３２ｂを移動させるための力を小さくすることができるので、おもり部材１０の軽量化を図る上で極めて有利である。
【００２５】
また、第１エアシリンダ３１をおもり部材１０に対してその移動方向の一端側に配置し、第２エアシリンダ３２をおもり部材１０に対してその移動方向の他端側に配置したので、おもり部材１０が一端側に移動すると第１エアシリンダ３１によって空気が圧縮され、おもり部材１０が他端側に移動すると第２エアシリンダ３２によって空気が圧縮される。このため、おもり部材１０に加わる重力を有効に活用することができ、圧縮空気の供給量の向上を図る上で極めて有利である。
【００２６】
また、前記供給パイプ４０には吐出用逆止弁３６及びタイヤ側逆止弁３８が設けられ、各逆止弁３６，３８は第１エアシリンダ３１からタイヤＴ内に向かう方向の空気の流通のみを許容することから、第１エアシリンダ３１で圧縮されて供給パイプ４０に送られた圧縮空気が第１エアシリンダ３１側に逆流することがなく、圧縮空気の供給量の向上を図る上で極めて有利である。
【００２７】
また、シリンダ間パイプ３７には吐出用逆止弁３４及び吸入用逆止弁３５が設けられ、各逆止弁３４，３５は第２エアシリンダ３２から第１エアシリンダ３１に向かう方向の空気の流通のみを許容することから、第２エアシリンダ３２で圧縮されてシリンダ間パイプ３７及び第１エアシリンダ３１に送られた圧縮空気が第２エアシリンダ３１に逆流することがなく、圧縮空気の供給量の向上を図る上で極めて有利である。
【００２８】
尚、本実施形態では、第２エアシリンダ３２で圧縮した空気を第１エアシリンダ３１で圧縮するようにしたものを示したが、第２エアシリンダ３２を設けずに第１エアシリンダ３１のみで空気の圧縮を行うことも可能である。
【００２９】
また、本実施形態では、おもり部材１０を各ガイドレール２１及び各ガイド部材２２によってホイールＨに移動可能に支持したものを示したが、各ガイドレール２１及び各ガイド部材２２の代わりに各シリンダー３１，３２によっておもり部材１０をタイヤＴの回転中心Ｃの近傍にタイヤＴの径方向に移動可能に支持することも可能である。この場合、各シリンダー３１，３２が特許請求の範囲に記載した支持手段に相当する。
【００３０】
尚、本実施形態では、おもり部材１０が各ガイドレール２１に移動可能に支持され、重力または慣性力によっておもり部材１０が移動するようにしたものを示したが、図６に示すように、各エアシリンダ３１，３２とおもり部材１０との間に複数のスプリングＳＰを設け、各スプリングＳＰによっておもり部材１０を回転中心Ｃに向かって付勢することも可能である。この場合、おもり部材１０の重力による移動量が小さくなるが、おもり部材１０がより回転中心Ｃの近傍に配置されることとなり、ホイ−ルＨの慣性質量の低減を図る上で有利である。
【００３１】
また、本実施形態では、第１エアシリンダ３１によって圧縮された圧縮空気を全て供給パイプ４０側に送り、第２エアシリンダ３２によって圧縮された圧縮空気を全てシリンダ間パイプ３７側に送るようにしたものを示したが、図７に示すように、各エアシリンダ３１，３２にそれぞれリリーフバルブ３１ｇ，３２ｇを設け、各エアシリンダ３１，３２の圧縮室３１ｄ，３２ｄ内の空気が所定の圧力を超えた時に、圧縮室３１ｄ，３２ｄ内の空気を逃がすようにすることも可能である。この場合、タイヤＴが路面の凹凸等によって上下方向に急激に移動し、おもり部材１０に支持機構２０による移動方向の大きな慣性力が加わると、各リリーフバルブ３１ｇ，３２ｇのうち圧縮側から空気が逃げる。これにより、タイヤＴに前記急激な移動の方向と反対の方向に減衰力が作用し、車両の振動低減を図ることができる。さらに、各リリーフバルブ３１ｇ，３２ｇの代わりに常に空気が抜ける小さな孔から成る圧力逃し弁を設けた場合でも、各リリーフバルブ３１ｇ，３２ｇを設けた場合と同様の効果が期待できる。
【００３２】
尚、本実施形態では、おもり部材１０を支持機構２０によってタイヤＴの径方向に移動可能に支持したものを示したが、図８に示すように、おもり部材１０を支持機構２５によって支持することも可能である。この場合、支持機構２５は一端がおもり部材１０に固定されるとともに他端がホイールＨのリム部Ｒに固定された板バネ部材から成る。即ち、支持機構２５によって支持されたおもり部材１０は支持機構２５の他端を中心とする円周上を移動するが、支持機構２５はおもり部材１０の移動距離に比べて十分に長いので、おもり部材１０はタイヤＴの径方向に移動する。
【００３３】
尚、本実施形態では、第１エアシリンダ３１によって圧縮された空気が供給パイプ４０を介してタイヤＴ内に供給されるようにしたものを示したが、図９に示すように、供給パイプ４０の途中にリザーブタンク４０ａを設け、リザーブタンク４０ａに圧縮空気を貯留することも可能である。この場合、供給パイプ４０及びリザーブタンク４０ａ内の空気の圧力がタイヤＴ内の空気の圧力よりも高くなると、リザーブタンク４０ａからタイヤＴ内に圧縮空気が供給される。これにより、車両の走行中はタイヤＴ内の空気の圧力が上昇するのでリザーブタンク４０ａに圧縮された空気を貯留し、車両が停止してタイヤＴ内の空気の圧力が低下した時に、リザーブタンク４０ａ内の圧縮空気をタイヤＴ内に供給することができる。また、リザーブタンク４０ａを設ける代わりに供給パイプ４０を長く形成し、供給パイプ４０内に圧縮空気を貯留することも可能である。
【００３４】
図１０及び図１１は本発明の第２の実施形態を示す圧縮空気供給装置の動作説明図である。尚、第１の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００３５】
この圧縮空気供給装置は、第１の実施形態と同様のおもり部材１０及び支持機構２０と、おもり部材１０の移動によって空気を圧縮する一対のエアシリンダ５１と、各エアシリンダ５１の吐出口５１ｇとタイヤＴ内とを連通させるための供給パイプ４１とを備えている。
【００３６】
各エアシリンダ５１はおもり部材１０に対してその移動方向の両側にそれぞれ配置されている。また、エアシリンダ５１は、おもり部材１０の移動方向に延びるように設けられた断面円形の中空部５１ａと、中空部５１ａ内におもり部材１０の移動方向に移動可能に設けられたピストン５１ｂとを有する。ピストン５１ｂは一端に円板状の先端部５１ｃを有し、先端部５１ｃは中空部５１ａ内をおもり部材１０の移動方向に仕切っている。これにより、中空部５１ａの一端側に第１圧縮室５１ｄが形成され、中空部５１ａの他端側に第２圧縮室５２ｅが形成される。一方、ピストン５１ｂの他端はおもり部材１０に固定されている。
【００３７】
ここで、先端部５１ｃの一端面は第１圧縮室５１ｄに面し、先端部５１ｃの他端面は第２圧縮室５１ｅに面している。また、先端部５１ｃの他端面からピストン５１ｂが延びているので、先端部５１ｃの他端面は一端面の面積よりも小さい。
【００３８】
また、エアシリンダ５１は、第１圧縮室５１ｄに連通している空気吸入用の吸入口５１ｆを有するとともに、第２圧縮室５１ｅに連通している圧縮空気吐出用の吐出口５１ｇを有する。また、エアシリンダ５１は第１圧縮室５１ｄと第２圧縮室５１ｅとを連通させる圧縮室間パイプ５１ｈを有する。また、圧縮室間パイプ５１ｈの途中には第１圧縮室５１ｄから第２圧縮室５１ｅに向かう方向の空気の流通のみを許容する圧縮室間パイプ用逆止弁５１ｋが設けられている。吸入口５１ｆの外側には吸入方向の空気の流通のみを許容する吸入用逆止弁５２が設けられている。
【００３９】
供給パイプ４１の一端側は２本に分かれ、それぞれ吐出方向の空気の流通のみを許容する吐出用逆止弁５３を介して各エアシリンダ５１の吐出口５１ｇに連通している。また、供給パイプ４１の他端はタイヤＴ側への空気の流通のみを許容するタイヤ側逆止弁５４を介してタイヤＴ内に連通している。即ち、吐出用逆止弁５３及びタイヤ側逆止弁５４は特許請求の範囲に記載した供給通路用逆止弁に相当する。
【００４０】
以上のように構成された圧縮空気供給装置において、タイヤＴが回転する時のおもり部材１０及び各エアシリンダ５１の動作について説明する（図１０及び図１１参照）。また、各エアシリンダ５１は同様な動作を行うので、以下は一方（図中下側）のエアシリンダ５１について説明する。
【００４１】
先ず、エアシリンダ５１がタイヤＴの回転中心Ｃよりも下方に配置されると、重力によっておもり部材１０がエアシリンダ５１側に移動する（図１０参照）。これにより、エアシリンダ５１の第１圧縮室５１ｄ内の空気が圧縮され、第１圧縮室５１ｄ内の圧縮された空気の圧力が第２圧縮室５１ｅ内の空気の圧力よりも高くなると、第１圧縮室５１ｄ内の圧縮空気が圧縮室間パイプ５１ｈを介して第２圧縮室５１ｅ内に流通する。
【００４２】
次に、エアシリンダ５１がタイヤＴの回転中心Ｃよりも上方に配置されると、重力によっておもり部材１０がエアシリンダ５１から離れる方向に移動する（図１１参照）。これにより、第２圧縮室５１ｅ内の空気が圧縮され、第２圧縮室５１ｅ内の空気の圧力が供給パイプ４１及びタイヤＴ内の空気の圧力よりも高くなると、第２圧縮室５１ｅ内の圧縮空気が供給パイプ４１を介してタイヤＴ内に流通する。
【００４３】
このように本実施形態によれば、エアシリンダ５１は、おもり部材１０の移動方向に延びるように設けられた中空部５１ａと、中空部５１ａ内におもり部材と同期して移動するように設けられるとともに、中空部５１ａ内をおもり部材１０の移動方向に仕切り、中空部５１ａの一端側に吸入口５１ｆに連通可能な第１圧縮室５１ｄを形成するとともに、中空部５１ａの他端側に吐出口５１ｇに連通可能な第２圧縮室５１ｅを形成するピストン５１ｂと、第１圧縮室５１ｄと第２圧縮室５２ｅとを連通させる圧縮室間パイプ５１ｈとを有することから、第１圧縮室５１ｄによって圧縮された空気が第２圧縮室５１ｅによって圧縮されることとなり、単一のエアシリンダ５１によって段階的に空気の圧縮を行うことができる。即ち、エアシリンダ５１のピストン５１ｂを移動させるための力を小さくすることができ、おもり部材１０の軽量化を図る上で極めて有利である。
【００４４】
また、圧縮室間パイプ５１ｈには第１圧縮室５１ｄから第２圧縮室５１ｅに向かう方向の空気の流通のみを許容する圧縮室間パイプ用逆止弁５１ｋが設けられているので、第１圧縮室５１ｄで圧縮されて第２圧縮室５１ｅに送られた圧縮空気が第１圧縮室５１ｄ側に逆流することがなく、圧縮空気の供給量の向上を図る上で極めて有利である。
【００４５】
また、ピストン５１ｂの先端部５１ｃにおける第２圧縮室５１ｅ内の空気を圧縮する他端面は第１圧縮室５１ｄ内の空気を圧縮する一端面よりも面積が小さいので、第２圧縮室５１ｅ内の空気の圧力を第１圧縮室５１ｄ内の空気の圧力よりも高くする上で有利である。
【００４６】
図１２乃至図１５は本発明の第３の実施形態を示す圧縮空気供給装置の動作説明図である。尚、第２の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
【００４７】
この圧縮空気供給装置は、第１の実施形態と同様の２つのおもり部材１０及び２つの支持機構２０と、一方のおもり部材１０の移動によって空気を圧縮する一対の第１エアシリンダ６１と、他方のおもり部材１０の移動によって空気を圧縮する一対の第２エアシリンダ６２と、各第１エアシリンダ６１の吐出口６１ｇとダイヤＴ内とを連通させるための供給パイプ４２とを備えている。各おもり部材１０はそれぞれタイヤＴの径方向に移動するようにそれぞれ支持機構２０によって支持され、また、各おもり部材１０は互いに直交する方向に移動するようになっている。各第１エアシリンダ６１はおもり部材１０に対して対称に設けられ、各第２エアシリンダ６２もおもり部材１０に対して対称に設けられているので、以下は一方（図中下側）の第１エアシリンダ６１及び第２エアシリンダ６２について説明する。
【００４８】
第１エアシリンダ６１は、第２の実施形態のエアシリンダ５１と同様の中空部６１ａ、ピストン６１ｂ、先端部６１ｃ、第１圧縮室６１ｄ、第２圧縮室６１ｅ、吸入口６１ｆ、吐出口６１ｇ、圧縮室間パイプ６１ｈ及び圧縮室間パイプ用逆止弁６１ｋを有する。
【００４９】
第２エアシリンダ６２は、第２の実施形態のエアシリンダ５１と同様の中空部６２ａ、ピストン６２ｂ、先端部６２ｃ、第１圧縮室６２ｄ、第２圧縮室６２ｅ、吸入口６２ｆ、吐出口６２ｇ、圧縮室間パイプ６２ｈ及び圧縮室間パイプ用逆止弁６２ｋを有する。
【００５０】
吸入口６２ｆの外側には吸入方向の空気の流通のみを許容する吸入用逆止弁６３が設けられ、第２エアシリンダ６２の吐出口６２ｇと第１エアシリンダ６１の吸入口６１ｆとを連通させるシリンダ間パイプ６７が設けられている。また、シリンダ間パイプ６７の一端と吐出口６２ｇとの間には吐出方向の空気の流通のみを許容する吐出用逆止弁６４が設けられ、シリンダ間パイプ６７の他端と吸入口６１ｆとの間には吸入方向の空気の流通のみを許容する吸入用逆止弁６５が設けられている。即ち、吐出用逆止弁６４及び吸入用逆止弁６５は特許請求の範囲に記載したシリンダ間通路用逆止弁に相当する。
【００５１】
供給パイプ４２の一端側は２本に分かれ、それぞれ吐出方向の空気の流通のみを許容する吐出用逆止弁６６を介して各第１エアシリンダ６１の吐出口６１ｇに連通している。また、供給パイプ４２の他端はタイヤＴ側への空気の流通のみを許容するタイヤ側逆止弁６８を介してタイヤＴ内に連通している。即ち、吐出用逆止弁６６及びタイヤ側逆止弁６８は特許請求の範囲に記載した供給通路用逆止弁に相当する。
【００５２】
以上のように構成された圧縮空気供給装置において、タイヤＴが回転する時の各おもり部材１０及び各エアシリンダ６１，６２の動作について説明する（図１２乃至図１５参照）。また、以下は図中下側の第１エアシリンダ６１及び第２エアシリンダ６２について説明する。
【００５３】
先ず、図１２及び図１３では、第２エアシリンダ６２がタイヤＴの回転中心Ｃよりも下側に配置され、おもり部材１０が第２エアシリンダ６２側に移動する。これにより、第２エアシリンダ６２の第１圧縮室６２ｄ内の空気が圧縮され、第１圧縮室６２ｄ内の圧縮された空気の圧力が第２圧縮室６２ｅ内の空気の圧力よりも高くなると、第１圧縮室６２ｄ内の圧縮空気が圧縮室間パイプ６２ｈを介して第２圧縮室６２ｅ内に流通する。
【００５４】
次に、図１４及び図１５では、第２エアシリンダ６２がタイヤＴの回転中心Ｃよりも上側に配置され、おもり部材１０が第２エアシリンダ６２から離れる方向に移動する。これにより、第２エアシリンダ６２の第２圧縮室６２ｅ内の空気が圧縮され、第２圧縮室６２ｅ内の空気の圧力がシリンダ間パイプ６７及び第１エアシリンダ６１の第１圧縮室６１ｄ内の空気の圧力よりも高くなると、第２圧縮室６２ｅ内の圧縮空気がシリンダ間パイプ６７を介して第１圧縮室６１ｄ内に流通する。
【００５５】
一方、図１５及び図１２に示すように、第１エアシリンダ６１がタイヤＴの回転中心よりも下側に配置されると、おもり部材１０が第１エアシリンダ６１側に移動する。これにより、第１エアシリンダ６１の第１圧縮室６１ｄ内の空気が圧縮され、第１圧縮室６１ｄ内の圧縮された空気の圧力が第２圧縮室６１ｅ内の空気の圧力よりも高くなると、第１圧縮室６１ｄ内の圧縮空気が圧縮室間パイプ６１ｈを介して第２圧縮室６１ｅ内に流通する。
【００５６】
次に、図１３及び図１４に示すように、第１エアシリンダ６１がタイヤＴの回転中心Ｃよりも上側に配置されると、おもり部材１０が第１エアシリンダ６１から離れる方向に移動する。これにより、第１エアシリンダ６１の第２圧縮室６１ｅ内の空気が圧縮され、第２圧縮室６２ｅ内の空気の圧力が供給パイプ４２及びタイヤＴ内の空気の圧力よりも高くなると、第２圧縮室６２ｅ内の圧縮空気が供給パイプ４２を介してタイヤＴ内に流通する。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、所定の質量を有するおもり部材１０と、ホイールＨに設けられ、おもり部材１０をタイヤＴの回転中心Ｃの近傍にタイヤＴの径方向に移動可能に支持する支持機構２０と、空気吸入用の吸入口６１ｆと圧縮空気吐出用の吐出口６１ｇとを有し、おもり部材１０の移動によって空気を圧縮する第１エアシリンダ６１と、第１エアシリンダ６１の吐出口６１ｇとタイヤＴ内とを連通させ、第１エアシリンダ６１によって圧縮された圧縮空気をタイヤＴ内に供給可能な供給通路４２と、所定の質量を有する他のおもり部材１０と、ホイールＨに設けられ、他のおもり部材１０をタイヤＴの回転中心Ｃの近傍にタイヤＴの径方向に移動可能に支持する他の支持機構２０と、空気吸入用の吸入口６２ｆと圧縮空気吐出用の吐出口６２ｆとを有し、おもり部材１０の移動によって空気を圧縮する第２エアシリンダ６２と、第２エアシリンダ６２の吐出口６２ｇと第１エアシリンダ６１の吸入口６１ｆとを連通させるシリンダ間パイプ６７とを備えているので、タイヤＴが回転することにより各おもり部材１０が往復動するとともに、各おもり部材１０の往復動に応じて各エアシリンダ６１，６２が空気を圧縮し、また、第２エアシリンダ６２によって圧縮された空気がシリンダ間パイプ６７を介して第１エアシリンダ６１に供給され、第１エアシリンダ６１によって圧縮された空気が供給パイプ４２を介してタイヤＴ内に供給される。このため、タイヤＴが回転した分だけタイヤＴ内に圧縮空気を供給することができ、圧縮空気の供給量の向上を図ることができる。また、各エアシリンダ６１，６２によって空気を段階的に圧縮することができ、各エアシリンダ６１，６２のピストン６１ｂ，６２ｂを移動させるための力を小さくすることができるので、各おもり部材１０の軽量化を図る上で極めて有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明における第１の実施形態を示す圧縮空気供給装置を装着したホイ−ルとタイヤとの組立体の側面図
【図２】圧縮空気供給装置の正面図
【図３】圧縮空気供給装置の動作説明図
【図４】圧縮空気供給装置の動作説明図
【図５】圧縮空気供給装置の動作説明図
【図６】本実施形態の第１変形例を示す圧縮空気供給装置の正面図
【図７】本実施形態の第２変形例を示す圧縮空気供給装置の正面図
【図８】本実施形態の第３変形例を示す圧縮空気供給装置を装着したホイ−ルとタイヤとの組立体の側面図
【図９】本実施形態の第４変形例を示す供給パイプの正面図
【図１０】本発明における第２の実施形態を示す圧縮空気供給装置の動作説明図
【図１１】圧縮空気供給装置の動作説明図
【図１２】本発明における第３の実施形態を示す圧縮空気供給装置の動作説明図
【図１３】圧縮空気供給装置の動作説明図
【図１４】圧縮空気供給装置の動作説明図
【図１５】圧縮空気供給装置の動作説明図
【符号の説明】
【００５９】
１０…おもり部材、２０…支持機構、２１…ガイドレール、２２…ガイド部材、２５…支持機構、３１…第１エアシリンダ、３１ａ…中空部、３１ｂ…ピストン、３１ｃ…先端部、３１ｄ…圧縮室、３１ｅ…吸入口、３１ｆ…吐出口、３２…第２エアシリンダ、３２ａ…中空部、３２ｂ…ピストン、３２ｃ…先端部、３２ｄ…圧縮室、３２ｅ…吸入口、３２ｆ…吐出口、３３…吸入用逆止弁、３４…吐出用逆止弁、３５…吸入用逆止弁、３６…吐出用逆止弁、３７…シリンダ間パイプ、３８…タイヤ側逆止弁、４０…供給パイプ、４１…供給パイプ、４２…供給パイプ、５１…エアシリンダ、５１ａ…中空部、５１ｂ…ピストン、５１ｃ…先端部、５１ｄ…第１圧縮室、５１ｅ…第２圧縮室、５１ｆ…吸入口、５１ｇ…吐出口、５１ｈ…圧縮室間パイプ、５１ｋ…圧縮室間パイプ用逆止弁、５２…吸入用逆止弁、５３…吐出用逆止弁、５４…タイヤ側逆止弁、６１…第１エアシリンダ、６１ａ…中空部、６１ｂ…ピストン、６１ｃ…先端部、６１ｄ…第１圧縮室、６１ｅ…第２圧縮室、６１ｆ…吸入口、６１ｇ…吐出口、６１ｈ…圧縮室間パイプ、６１ｋ…圧縮室間パイプ用逆止弁、６２…第２エアシリンダ、６２ａ…中空部、６２ｂ…ピストン、６２ｃ…先端部、６２ｄ…第１圧縮室、６２ｅ…第２圧縮室、６２ｆ…吸入口、６２ｇ…吐出口、６２ｈ…圧縮室間パイプ、６２ｋ…圧縮室間パイプ用逆止弁、６３…吸入用逆止弁、６４…吐出用逆止弁、６５…吸入用逆止弁、６６…吐出用逆止弁、６７…シリンダ間パイプ、６８…タイヤ側逆止弁、Ｈ…ホイール、Ｒ…リム部、Ｔ…タイヤ、Ｃ…回転中心、Ｇ…重心。
【図１】
2008019754.tif 000003
【図２】
2008019754.tif 000004
【図３】
2008019754.tif 000005
【図４】
2008019754.tif 000006
【図５】
2008019754.tif 000007
【図６】
2008019754.tif 000008
【図７】
2008019754.tif 000009
【図８】
2008019754.tif 000010
【図９】
2008019754.tif 000011
【図１０】
2008019754.tif 000012
【図１１】
2008019754.tif 000013
【図１２】
2008019754.tif 000014
【図１３】
2008019754.tif 000015
【図１４】
2008019754.tif 000016
【図１５】
2008019754.tif 000017