(57)【要約】【課題】軽量、コンパクトかつ構造も簡素で、圧力空気の利用範囲も拡大でき、殆ど保守点検作業を必要とせず、高い耐久性のもとで導入空気の気水分離機能を長期間にわたり維持できる車両用ポンプ装置を提供する。【解決手段】静止軸１と回転部３との間の相対回転によって動作して周囲の空気を取り入れて加圧するポンプ部４を車輪ハブ２部に設置した車両用ポンプ装置において、空気取入部である弁通路３３内に通気シート３５を配設したことを特徴とするもので、ポンプ自体が既存の部品の内部にコンパクトに収納されて軽量かつ簡素で、自転車のような軽車両に適用して有用である。ハブ胴３内等に設置されれば遠心力の影響も少なく、ホイールバランスをとる必要もない。しかも、高い耐久性のもとで導入空気の気水分離機能を長期間にわたり維持できて、より高いメンテナンスフリー性能が確保される。【選択図】　図１
2004136797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止軸と回転部との間の相対回転によって動作して周囲の空気を取り入れて加圧するポンプ部を車輪ハブ部あるいはペダルハンガー部に設置した車両用ポンプ装置において、空気取入部である弁通路内に通気部材を配設したことを特徴とする車両用ポンプ装置。
【請求項２】
前記ポンプ部が、静止軸と回転部との間の相対回転に伴うカム機構を介したピストンロッドの往復動により動作するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用ポンプ装置。
【請求項３】
前記ポンプ部を静止軸に固定するとともに、カム機構を構成するカム部材を回転部に固定したことを特徴とする請求項２に記載の車両用ポンプ装置。
【請求項４】
前記ポンプ部を回転部に固定するとともに、カム機構を構成するカム部材を静止軸に固定したことを特徴とする請求項２に記載の車両用ポンプ装置。
【請求項５】
前記ハブ室内を気密に構成するとともに、空気取入部である弁通路の入口をハブ室外に配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用ポンプ装置。
【請求項６】
前記ハブ室の内外を気密的にルーズに構成するとともに、ハブ室内に配設されたポンプ部に空気取入部である弁通路を設置したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用ポンプ装置。
【請求項７】
前記ポンプ部からの加圧空気を蓄圧タンクに貯蔵するとともに、該蓄圧タンクからの加圧空気をタイヤチューブ、サスペンション、ブレーキブースター、サドルクッション、エアーフォンおよびリムブレーキ面払拭の制御圧として供給可能にに構成したことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の車両用ポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止軸と回転部との間の相対回転を利用してポンプ装置を構成し、得られた圧力空気を利用できるようにした、特に自転車に適用して有用なポンプ装置に関する。場合によっては、自転車以外の二輪車さらには自動車等にも適用が可能である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自転車のタイヤチューブの空気圧が減少した場合には、自転車を停止させ、空気ポンプにより車輪リム部内周に露出した空気充填バルブから加圧空気を充填していた。しかしながら、これらの充填作業は空気充填バルブの位置を適正にさせるために車輪を回転させてずらせる必要があり、手指が汚れたりして面倒であった。そこで、下記特許文献１に開示されたような自転車用車輪が提案された。この自転車用車輪は、図９に示すように、車輪を中心とした対称位置に小型圧力ガスボンベ１０６とガス調圧器１０７とをハブ胴１０３内に取り付けるとともに、ガス調圧器１０７からガス導管１０８を介してタイヤＴ内のチューブに連通したガス注入バルブ１０９に圧力ガスを補給するように構成したものである。
【０００３】
前記タイヤガス圧補給装置を備えた自転車用車輪によって、タイヤ圧がメンテナンスフリーとなって、自転車走行の安全性が確保されるとともに、常に適正なタイヤ圧が確保されてタイヤの耐久性も向上することとなった。しかしながら、小型圧力ガスボンベの交換等の面倒な保守作業を必要とするため、小型圧力ガスボンベの圧力点検等の定期的なウォッチングが依然として必要であった。しかも、前記小型圧力ガスボンベからの圧力ガスの利用はタイヤ圧の補給に限定されていた。
【０００４】
そのようなことから、下記特許文献２に開示されたような、小型圧力ガスボンベ等の交換を必要としない空気ポンプを装備した自転車が提案された。このものは、ペダルを空回りさせることにより、フレームに固定された空気ポンプを作動させ、空気ポンプの圧縮空気を、供給ホースおよびタイヤのバルブを介してタイヤに充填するように構成したものである。つまり、フレームの一部をポンプのシリンダとして利用することで、別途空気ポンプを携行する煩わしさから開放されることとなった。しかしながら、この空気ポンプは自転車の走行を停止した状態にてペダルを空回りさせることから、空気充填のための殊更の作業を必要とする上、走行中に圧縮空気を供給することはできないものであった。
【０００５】
そこで、自動車等の車両における技術ではあるが、下記特許文献３に開示されたような、走行中であってもタイヤに空気を圧送できるタイヤ空気圧調整装置が提案された。このものは、図１０に示すように、車両の車軸２１０と回転を共にするフランジ２１１等の部材に、車軸２１０と同方向に往復運動するポンプユニット２２０を配置して、前記ポンプユニット２２０のピストン２２１の一端を、カム部材２４０に設ける車軸２１０に対して略直角方向のストロークを発生させる斜面２４２に当接させ、回転する部材の回転運動を往復運動に変換して、前記ポンプユニット２２０の吸入孔から吸入した外気を圧縮して、任意の空気圧に設定した安全弁２６０を介して車両のタイヤ２０６に供給するように構成したものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−７１７２６号公報（請求項１）
【特許文献２】
登録実用新案第３０６３３１０号公報（請求項１）
【特許文献３】
特開平１１−１３９１１８号公報（図２および要約書の解決手段の欄）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特許文献３における車両用のタイヤ空気圧調整装置では、走行中であっても圧力空気を容易に得られるものであるが、回転する部材の回転運動を往復運動に変換して外気を圧縮するポンプユニットが、車輪ディスクの側方に設置されており、装置が肥大化して重量増を招く他、静止部を現出させるために大きな重量のバランスウェイト２４６等を設置する必要があって、実用的ではなかった。また、車両の走行中には、土砂混じりの水滴等を多く含む大気を取り入れて空気を圧縮することから、防水性についても考慮される必要があり、該特許文献３においても、ポンプユニットの防水、防塵のための大きなカバー体２５０が車軸フランジ２１１に固定されて設置され、装置の肥大化と重量増を招いた。そして、吸気口２２４を閉塞するフィルタ２３８が配設されてはいるが、フィルタ２３８は異物侵入機能に停まるもので、充分な導入空気の気水分離性能が確保できるかどうかは明らかでない。
【０００８】
そこで、本発明は、前記従来の車両等における空気圧供給装置の諸課題を解決して、殆ど保守点検作業を必要とせず、高い耐久性のもとで導入空気の気水分離機能を長期間にわたり維持できて、より高いメンテナンスフリー性能が確保されると同時に、特に自転車に適用して有用で、軽量かつコンパクトで構造も簡素な、圧力空気の利用範囲も拡大できるポンプ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、静止軸と回転部との間の相対回転によって動作して周囲の空気を取り入れて加圧するポンプ部を車輪ハブ部あるいはペダルハンガー部に設置した車両用ポンプ装置において、空気取入部である弁通路内に通気部材を配設したことを特徴とする。また本発明は、前記ポンプ部が、静止軸と回転部との間の相対回転に伴うカム機構を介したピストンロッドの往復動により動作するように構成したことを特徴とする。また本発明は、前記ポンプ部を静止軸に固定するとともに、カム機構を構成するカム部材を回転部に固定したことを特徴とする。また本発明は、前記ポンプ部を回転部に固定するとともに、カム機構を構成するカム部材を静止軸に固定したことを特徴とする。また本発明は、前記ハブ室内を気密に構成するとともに、空気取入部である弁通路の入口をハブ室外に配置したことを特徴とする。また本発明は、前記ハブ室の内外を気密的にルーズに構成するとともに、ハブ室内に配設されたポンプ部に空気取入部である弁通路を設置したことを特徴とする。また本発明は、前記ポンプ部からの加圧空気を蓄圧タンクに貯蔵するとともに、該蓄圧タンクからの加圧空気をタイヤチューブ、サスペンション、ブレーキブースター、サドルクッション、エアーフォンおよびリムブレーキ面払拭の制御圧として供給可能にに構成したことを特徴とする。
【００１０】
このような解決手段によって、車両の走行中に回転部にて発生する回転エネルギーを利用してポンプ部を動作させ、空気取入部である弁通路内に配設されて高い耐久性を有し、高い気水分離機能を有する通気部材を通過させて、水分を遮断して空気のみを取り入れ、常時、空気のみからなる所定の圧力の流体を得て、加圧空気を必要とする種々の機器の制御圧として利用できる。しかも、空気圧の維持や点検のための保守点検作業を殆ど必要とせず、圧力空気の利用範囲も拡大し、通気部材の高い耐久性のもとに寿命が長大化して、長期間にわたり高い気水分離機能が維持されてより高いメンテナンスフリー性能が確保される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の車両用ポンプ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２は本発明の車両用ポンプ装置の第１実施の形態を示すもので、図１は本発明の車両用ポンプ装置におけるポンプ部が設置されたハブ部の断面図、図２は本発明のポンプ装置の利用形態を示した自転車の全体側面図である。本発明の基本的な構成は、図１に示すように、静止軸（ハブ軸）１と回転部（ハブ）２との間の相対回転によって動作して周囲の空気を取り入れて加圧するポンプ部４を車輪ハブ２部（あるいはペダルハンガー）部に設置したものにおいて、空気取入部である弁通路３３内（弁通路の内奥部、弁通路の途中）に通気部材３５を配設したことを特徴とするものである。
【００１２】
以下に詳述する。本発明の車両用ポンプ装置は、好適には自転車の車輪ハブ部に適用された例である。静止軸と回転部とが相対回転を引き起こす部分、好適には前輪の車輪ハブ胴内部に設置されるが、後輪の車輪ハブ部やペダルハンガー３２（図２参照）部あるいは後輪の車輪ハブ胴内やペダルハンガー内部に設置されてもよい。図１に示すように、前ホークの下端部に緊締された（図２参照）ハブ軸１に、玉押し６Ａおよびハブボス６Ｂを介して軸受１１、１２により前車輪のハブ２が軸支される。ハブ２は左右のハブディスク２Ａ、２Ｂおよびこれらに渡設されるハブ胴３とから構成される。ハブ胴３の内部空間であるハブ室２２は、本実施の形態では気密生の高い（泥土等の侵入が防止されるということで、完全密封である必要はない）左右の軸受１１および１２によって外気と気密的に遮断されている。そして、ハブ胴３のハブ室２２内に、静止軸であるハブ軸１に固定されたポンプ部４と、回転部であるハブ胴３に固定されカム機構を構成するカム部材５とが設置される。
【００１３】
ポンプ部４は、車体に緊締されて静止側であるハブ軸１に適宜の形態にて固定され、同様にハブ軸１に固定されたハブボス６Ｂに大径シール部材２４Ａと小径シール部材２４Ｂとを介して気密に接続される。ポンプ部４は、シリンダケーシング４Ａ内に軸方向に形成されたシリンダ穴４Ｂ内にピストンロッド７が挿入されて構成される。シリンダケーシング４Ａに径方向に配設・固定されたガイド杆１９がピストンロッド７のガイド孔１８を貫通し、該ガイド孔１８の軸方向長さの範囲内でピストンロッド７の軸方向ストロークが規制・設定される。ピストンロッド７の前端部にはピストン部１５が形成される。径大部１３と前端の端部フランジ１４との間に変形可能なピストンシール１６が配設される。該ピストンシール１６は前進方向（図面右方の加圧方向）に開いたＶ字形断面を有し、後退時に縮径し前進時に拡径する。
【００１４】
一方、ハブ軸１の下方におけるシリンダケーシング４Ａとハブボス６Ｂにわたって空気取入部である弁通路３３が穿設され、それらの間の接合面に通気部材３５が介設される。通気部材３５は水分は遮断するが空気は通過可能な素材、例えば登録商標名「ゴアテックス」等が採用される。弁通路の入口をハブ室外に配置すべく、第１弁通路３３Ａと該通路に直交してシリンダ穴４Ｂ内に連通する第２弁通路３３Ｂとから弁通路３３が構成される。第１弁通路３３Ａの最奥部は盲栓３４にて閉塞される。前記ガイド杆１９とガイド孔１８とで規制されるピストンロッド７のストロークの後退端部位置にて、ピストン部１５（少なくともピストンシール部１６）がシリンダ穴４Ｂとシリンダケーシング４Ａの外部とを連通する空気取入部である第２弁通路３３Ｂより後退位置（図面左側）まで移動するように構成される。シリンダ穴４Ｂの最奥部（図面右側）には、ハブボス６Ｂに形成された供給路２１に連通して逆止弁９を介設した取出通路２３が形成される。
【００１５】
図示しないピストンロッド７の後退位置（図面左側）からピストンロッド７が前進していくと（図１の状態へ）、拡径するＶ字径断面のピストンシール部１６が第２弁通路３３Ｂを通過した後は、ピストンシール部１６がシリンダ穴４Ｂの内周面に密接に摺接して加圧部内の空気を加圧していく。逆止弁９を押し開いて供給路２１を流下してきた圧力空気は、ハブボス６Ｂの出口に取り付けられたコネクタ１０を介して、図２に示すように、供給パイプ２５から蓄圧タンク２６に供給される。ピストンロッド７の後退工程（図１の状態から図面左方向へ）では、前記Ｖ字径断面のピストンシール部１６は縮径し、シリンダ穴４Ｂの内周面との間に隙間ができるので、負圧によって逆止弁９が閉弁しても、ピストンロッド７は円滑に後退することができる。該ピストンロッド７の後退にて発生する負圧によりハブ部外の大気中から空気を取り込むことができる。その際、弁通路３３Ａ内に設置した通気部材３５によって、空気中の水分等を効果的に取り除くことができる。なお、ハブボス６Ｂにおける弁通路３３Ａの入口に泥土よけのひれ状片等を設置することもできる。
【００１６】
本実施の形態では、前記ピストンロッド７の軸方向の前進・後退は、図１に示すように、回転部であるハブ胴３の内周面に固定されたカム部材５との間のカム機構によってなされる。カム部材５の内周面には適宜円弧形状のカム溝８が刻設され、該カム溝８に内周面側から係合するピン部材２０が前記ピストンロッドの後端部近傍に固定される。ピン部材２０とカム部材５との間に相対回転が生じると、ピン部材２０がカム溝８の軌跡に沿って軸方向に移動して、所定ストロークの往復動を繰り返してポンピング動作を行う。前記カム溝８の形状を選定することで、車輪１回転当たりのポンピング回数を選定することができる。カム溝８とピン部材２０との組合せに代えて、ばね等により復元するピストンロッド部材７の後端面に当接するカム面をカム部材５の側面に形成するように構成してもよい。また、より多くの加圧空気を得るためにポンプ部４を円周上に複数個配設してもよい。
【００１７】
このようにして得られた加圧空気は、図２に示すように、静止部であるハブボス６Ｂに取り付けられたコネクタ１０に接続された供給パイプ２５を通じて、フレームに設置された蓄圧タンク２６に蓄積・貯蔵される。蓄圧タンク２６に蓄積・貯蔵された加圧空気は、各供給パイプを通じて、主として静止部の各部品、例えばサスペンション２７の緩衝室内に供給されてサスペンションの硬さを調節したり、ブレーキレバーと関連付けられたブレーキブースター２９に供給されて倍力媒体として利用される。また、サドルクッション３０に供給されてサドルの硬さの調整に使用されたり、加圧空気によってエアーフォン２８を直接鳴動させることもできる。さらには、リムブレーキ３１の近傍に加圧空気を直接吹き付けるように構成して、雨水などをリムのブレーキ面から払拭するために使用することもできる。これらに機器の制御圧として使用される加圧空気の適用は、常時使用としてもよいし、スイッチ動作等により必要な場合にのみ使用するようにすることもできる。
【００１８】
図３は本発明の車両用ポンプ装置の第２実施の形態を示すもので、ポンプ部４を静止部であるハブ軸１に固定するとともに、カム機構を構成するカム部材５を回転部であるハブ胴３の内周面に固定した点は前記第１実施の形態のものと同様であるが、本実施の形態のものは、空気をハブ室２２内から取り入れるため基本的にハブ室２２内は気密的にルーズに構成されている。つまり、ハブ軸１に対してハブ２を回転自在に支持する左右の軸受１１および１２は通常のものが使用され、外気はハブ室２２の内外を比較的自由に行き来できる。したがって、本実施の形態のものでは、空気取入部である弁通路１７（前記第１実施の形態のものの第２弁通路３３Ｂに相当する）は、ハブ室２２内に面しているシリンダケーシング４Ａの外周面に臨んで配設される。弁通路１７内に通気部材３５が配設する構成として、弁通路１７と同径の通路を内部に形成した吸気栓３６を螺合させ、該吸気栓３６の底位置に通気部材３５を配設する。これにより、気密的にルーズなハブ室内の雰囲気中であっても、通気部材３５が弁通路１７の内奥部、吸気栓３６の底位置に位置して無用に泥土等に晒されることがなく、損傷や泥土付着を排除して、取入れ空気の気水分離機能が永続する。
【００１９】
図４は本発明の車両用ポンプ装置の第３実施の形態を示すもので、ハブ室２２内を気密に構成して点は前記第１実施の形態のものと同様であるが、本実施の形態では、ポンプ部４を回転部（ハブ胴３）に固定するとともに、カム機構を構成するカム部材５を静止軸（ハブ軸１）に固定したことを特徴とする。ポンプ部４の基本的な構成は前記第１実施の形態のものと同様であるが、本実施の形態では、外部への加圧空気供給のためのコネクタ１０がハブ胴３の外周面に設置されるため、シリンダ穴４Ｂからの加圧空気の通路は略直角に形成された供給路２１のみとされ、逆止弁９はコネクタ１０に隣接して配設される。加圧空気の供給パイプは回転部であるハブ胴３から延設されるので、好適には、同様な回転部であるタイヤリムの内側の空気充填バルブに調圧弁等を介して直接に接続される。なお、より多くの加圧空気を得るためと、円周上のバランスを考慮して、ポンプ部４を円周上に複数個配設してもよい。空気取入部である弁通路１７は、底位置に通気部材３５を配設して、ハブ胴３から直接にシリンダケーシング４Ａに螺合する吸気栓３６によって外気から空気が取り入れられる。
【００２０】
このような構成により、本実施の形態では、回転するハブ胴３の外周面から取り入れた空気をポンプ部４にて加圧して、同じく回転するハブ胴３の外周面から加圧空気を取り出すため、好適には、ハブ胴３と回転を同じくするタイヤの空気充填に供される。したがって、前記コネクタ１０から図示省略のパイプをスポークの間を通って車輪の径方向外側に延設させて、車輪リムに設置されたバルブに調圧弁を介して接続される。本実施の形態のものでは、空気取入部である弁通路１７がハブ胴３の外周面に位置することから、走行中に弁通路１７の近辺に泥土が漂うことがあっても、ハブ胴３の回転による遠心力によって径方向外側に飛ばされて、弁通路１７内に侵入する虞れが半減する。
【００２１】
図５は本発明の車両用ポンプ装置の第４実施の形態を示すもので、前記図４の第３実施の形態のものと同様に、ポンプ部４を回転部（ハブ胴３）に固定するとともに、カム機構を構成するカム部材５を静止軸（ハブ軸１）に固定したものであり、また、ポンプ部４から加圧空気を取り出すコネクタ１０の配設位置等はハブ胴３の外周面に設置されるが、本実施の形態のものは、空気をハブ室２２内から取り入れるものである。したがって、ハブ室２２内は気密的にルーズな構成とされる。シリンダケーシング４Ａのハブ胴３の内周面への取付面に、外気が充満するハブ室２２内と連通する軸方向の吸気溝３８が刻設される。該吸気溝３８の奥部において直交する弁通路１７が配設される。弁通路１７への接続は底位置に通気部材３５を配設して、シリンダケーシング４Ａに螺合する吸気栓３６によってなされる。好適には、前記吸気溝３８の底部を傾斜形成して、遠心力で水分等が吸気栓３６からハブ室２２側に排出されるように構成するとよい。
【００２２】
図６は本発明の車両用ポンプ装置の第５実施の形態を示すもので、本実施の形態のものの基本的な構造は、前記図１の第１実施の形態のものと同様で、ハブ室２２内は気密に構成され、かつ、ポンプ部４が静止部であるハブ軸１に固定され、カム部材５が回転部であるハブ胴３の内周面に固定される。本実施の形態が前記第１実施の形態のものと異なるのは、空気取入部である弁通路３３をハブ軸１内に設けたことである。つまり、底位置に通気部材３５を配設してハブ軸１の軸端部に吸気栓３６を螺合して空気取入口とし、軸心に沿って穿設した第１弁通路３３Ａと、ハブ室２２内に開口する直交状の第２弁通路３３Ｂとで弁通路３３を構成する。気密状のハブ室２２内に放出される清浄な空気は、何らの濾過手段を施す必要のないシリンダケーシング４Ａの外周位置に設けられた弁通路１７を通じてポンプ部４内に取り入れられる。
【００２３】
図７は本発明の車両用ポンプ装置の第６実施の形態を示すもので、本実施の形態のものは、前記図４の第３実施の形態のものと同様に、気密なハブ室２２を有し、ポンプ部４を回転するハブ胴３に固定するとともに、カム部材５を静止するハブ軸１に固定したものに、空気取入部である弁通路３６、３３をカム軸１内に配設したものである。ハブ軸１内における弁通路３３の形成形態は前記図６のものと同様なので、説明は省略する。したがって、本実施の形態のものも、気密状のハブ室２２内に放出される清浄な空気は、何らの濾過手段を施す必要のないシリンダケーシング４Ａの内周位置に設けられた弁通路１７を通じてポンプ部４内に取り入れられる。なお、加圧空気の取出口であるコネクタ１０をハブ胴３の外周面ではなく、右ハブディスク２Ｂの側面に設置してもよく、その場合は、コネクタ１０自体および該コネクタ１０に接続される供給パイプ２５（図２参照）の保守・点検等が容易となる。供給パイプ２５の取出部がハブ軸１の近傍にあることで、ハブ軸に摺動シール装置等を設置して回転部から静止部への加圧空気の供給を可能にする場合にも配管等が容易となる。
【００２４】
図８は本発明の車両用ポンプ装置の第７実施の形態を示すもので、本実施の形態のものは、基本的には図６および図７に示した第５および第６実施の形態のもののようにハブ室が気密に構成されたものである。したがって、図示は省略するが、図６および図７に示したように、何らの濾過手段を施す必要のないシリンダケーシング４Ａに設けられた弁通路１７をポンプ部４に有する。そのような構成の下で、気密なハブ室に連通する通気栓３７を設けたものである。図８（Ａ）はハブ胴３の周面にやや大きめの通気栓３７が設けられた例である。図８（Ｂ）は左右のハブディスクにそれぞれ小さめの通気栓３７Ａ、３７Ｂが設けられた例である。そして、図８（Ｃ）はハブ胴３の周面に小さめの通気栓３７が設けられた例である。通気栓３７には前記実施の形態のものにおける通気部材３５と同じ素材が採用される。その際、好適にはこれらの通気部材は前述の実施の形態のもののように吸気栓３６を利用して設置されるが、ハブ室内に吸気栓３６等を利用した弁通路を備えるポンプ部が設置されたタイプの場合は、単に通気栓３７を通気部材のみにより閉塞して、防水、防塵の粗篩いのみを行うものでもよい。本実施の形態のものは、保守・点検が容易である。
【００２５】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、静止軸と回転部との間の相対回転によって動作するポンプ部の形状、形式（回転を往復動に変換するカム機構を利用したポンプの他、回転するハブ胴と静止するハブ軸との間にて、ギヤポンプやスクリューポンプ、プランジャーポンプ等により加圧空気を得るように構成することもできる）、ポンプ部およびカム部の静止軸あるいは回転部への設置・固定形態（螺合、スプライン嵌合、ビス止め等）、カム機構の形状、形式（場合によってはカム溝をピストンロッドに形成し、ピン部材をカム部に設置することもできる）、弁通路の形状、通気部材の形状、枚数および材質ならびにその弁通路への配設形態（シリンダケーシングとハブボスとの接合面に介設したり、吸気栓の底位置に添設する他、保守交換性を考慮して吸気栓の内部に通気部材を体に組み込んでもよい）、ハブ室内の気密形態（軸受自体を気密性軸受とする他、軸受と併設して密封部材を設けてもよい）、弁通路のポンプ部あるいはハブ胴等への配設位置および配設形態、蓄圧タンクの形状、形式（調圧機能の付設等、調圧機能は各機器に付設してもよい。また、フレーム自体を利用して蓄圧タンクとしてもよい）およびその配設位置、サスペンションやブレーキブースター等の各機器の形状、形式および配設位置ならびにそれらにおける制御圧としての加圧空気の制御形態等については適宜選定できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明してきたように、本発明によれば、静止軸と回転部との間の相対回転によって動作して周囲の空気を取り入れて加圧するポンプ部を車輪ハブ部あるいはペダルハンガー部に設置した車両用ポンプ装置において、空気取入部である弁通路内に通気部材を配設したことにより、高い耐久性のもとで導入空気の気水分離機能を長期間にわたり維持できて、より高いメンテナンスフリー性能が確保されるとともに、ポンプ自体が既存の部品の内部にコンパクトに収納され、特に、自転車のような軽車両に適用して有用であり、走行中に回転部にて発生する回転エネルギーを利用してポンプ部を動作させて、常時、所定の圧力の空気圧を得て、加圧空気を必要とする種々の機器の制御圧として利用できて、交換用の高圧タンク等を設置したり、空気圧の維持や点検のための保守点検作業を殆ど必要とせず、ハブ胴内等に設置された場合は遠心力の影響も少なく、特にホイールバランスをとる必要もなく、軽量かつ簡素でコンパクトな装置となる。
【００２７】
また、前記ポンプ部が、静止軸と回転部との間の相対回転に伴うカム機構を介したピストンロッドの往復動により動作するように構成した場合は、回転運動を簡潔なピストンロッドの往復動によるポンプ動作に変換することで、ポンプの構成が簡素化される。さらに、前記ポンプ部を静止軸に固定するとともに、カム機構を構成するカム部材を回転部に固定した場合は、ポンプ部にて発生した高圧空気を摺動機構等を介することなく、そのまま静止部である車体各部に設置した各種機器に供給することができる。さらにまた、前記ポンプ部を回転部に固定するとともに、カム機構を構成するカム部材を静止軸に固定した場合は、回転部のポンプ部にて発生した高圧空気をそのまま回転部のタイヤチューブ等に供給することができる。
【００２８】
また、前記ハブ室内を気密に構成するとともに、空気取入部である弁通路の入口をハブ室外に配置した場合は、気密に構成されたハブ室内に泥土や水分が侵入することが効果的に防止され、通気部材が配設された弁通路を介して取り入れられた清浄な空気が充満されたハブ室内から、格別の濾過装置等を設置することなくポンプ部に空気を吸気することができて、ポンプ部の弁通路の構成が簡素化される。さらに、前記ハブ室の内外を気密的にルーズに構成するとともに、ハブ室内に配設されたポンプ部に空気取入部である弁通路を設置した場合は、ポンプ部の空気取入部である弁通路にのみ通気部材を配設すればよく、ハブ室内の気密構造について考慮する必要がなく、軸受部等における構造が簡素化される。
【００２９】
さらにまた、前記ポンプ部からの加圧空気を蓄圧タンクに貯蔵するとともに、該蓄圧タンクからの加圧空気をタイヤチューブ、サスペンション、ブレーキブースター、サドルクッション、エアーフォンおよびリムブレーキ面払拭の制御圧として供給可能にに構成した場合は、常時得られる加圧空気を潤沢に利用して、自転車等の軽車両において従来あまり機能していなかった機器類の高度な制御圧として活用することが可能となった。かくして、殆ど保守点検作業を必要とせず、高い耐久性のもとで導入空気の気水分離機能を長期間にわたり維持できて、より高いメンテナンスフリー性能が確保されると同時に、特に自転車に適用して有用で、軽量かつコンパクトで構造も簡素な、圧力空気の利用範囲も拡大できるポンプ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用ポンプ装置の第１実施の形態を示すもので、ポンプ部が設置された気密型ハブ部の断面図である。
【図２】同、本発明の車両用ポンプ装置の利用形態を示した自転車の全体側面図である。
【図３】本発明の車両用ポンプ装置の第２実施の形態を示すルーズ型ハブ部の断面図である。
【図４】本発明の車両用ポンプ装置の第３実施の形態を示す気密型ハブ部の断面図である。
【図５】本発明の車両用ポンプ装置の第４実施の形態を示すルーズ型ハブ部の断面図である。
【図６】本発明の車両用ポンプ装置の第５実施の形態を示す気密型ハブ部の断面図である。
【図７】本発明の車両用ポンプ装置の第６実施の形態を示す気密型ハブ部の断面図である。
【図８】本発明の車両用ポンプ装置の第７実施の形態を示す気密型ハブ部の断面図である。
【図９】第１従来例を示す小型圧力ガスボンベを備えたの車輪の説明図である。
【図１０】第３従来例を示す自動車用タイヤ空気圧調整装置の説明図である。
【符号の説明】
１　　ハブ軸（静止軸）
２　　ハブ（回転部）
３　　ハブ胴
４　　ポンプ部
４Ａ　　シリンダケーシング
４Ｂ　　シリンダ穴
５　　カム部材
６Ａ　　玉押し
６Ｂ　　ハブボス
７　　ピストンロッド
８　　カム溝
９　　逆止弁
１０　　コネクタ
１１　　軸受
１２　　軸受
１３　　径大部
１４　　端部フランジ
１５　　ピストン部
１６　　ピストンシール
１７　　弁通路
１８　　ガイド孔
１９　　ガイド杆
２０　　ピン部材
２１　　供給路
２２　　ハブ室
２３　　取出通路
２４　　シール部材
２５　　供給パイプ
２６　　蓄圧タンク
２７　　サスペンション
２８　　エアーフォン
２９　　ブレーキブースター
３０　　サドルクッション
３１　　リムブレーキ
３２　　ペダルハンガー
３３　　弁通路
３３Ａ　第１弁通路
３３Ｂ　第２弁通路
３４　　盲栓
３５　　通気部材
３６　　吸気栓（弁通路）
３７　　通気栓）弁通路）
３８　　吸気溝
【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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