(57)【要約】【課題】  ホイール自体にエアタンクを備え、タイヤ空気圧の低下時にホイール単体でのエア充填を可能とした車両用ホイールを提供する。【解決手段】  タンクベース６には、その軸心にエアタンク保持孔６２が穿設され、このエアタンク保持孔６２にエアタンク７が回動自在に内嵌している。エアタンク７は、その中空部が圧縮空気の充填された高圧エア室７０となっている。ホイールディスク１１のベース保持部１６には、中空部１７に連通する環状溝１８が形成され、タンクベース６には環状溝１８に開口する４本の連通孔６４が９０°の角度間隔で穿設されている。エアタンク７には、その外周面に開口する４本のバルブポート７３が９０°の角度間隔で穿設されている。連通孔６４とエアタンク７のバルブポート７３とは、エアタンク７がエアチャージ位置にあるときに連通状態となり、高圧エア室７０に充填されていた圧縮空気が空気室２１に流入する。【選択図】      図３
2005153762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のハブに締結されるホイールディスクと、
当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されて、当該タイヤとともに空気室を形成する環状壁を備えたリムと
を有する車両用ホイールであって、
前記ホイールディスクの軸心部に形成され、前記環状壁に連通するエア流通孔がその内周面に開口したエアタンク保持孔と、
このエアタンク保持孔に対してロック位置とエアチャージ位置との間で回動自在に保持され、その略軸心にタイヤバルブが装着され、高圧気体の充填に供される高圧エア室を有し、かつ、当該高圧エア室に連通するエア供給ポートが外周面に開口したエアタンクと
を備え、
前記エアタンクが前記エアタンク保持孔に対してエアチャージ位置となったとき、前記エア流通孔と前記エア供給ポートが連通することを特徴とする車両用ホイール。
【請求項２】
前記エアタンク保持孔が前記ホイールディスクに固着されたタンクベースに形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の車両用ホイール。
【請求項３】
前記タンクベースにタイヤ空気圧センサが内装されたことを特徴とする、請求項２に記載の車両用ホイール。
【請求項４】
前記エアタンクを前記ロック位置および前記エアチャージ位置で係止するディテント手段が設けられたことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用ホイール。
【請求項５】
前記エアタンクを前記エアタンク保持孔に対して回転駆動するエアタンク駆動手段を備えたことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用ホイール。
【請求項６】
前記エアタンク駆動手段を前記タイヤ空気圧センサの検出結果に基づき駆動制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする、請求項５に記載の車両用ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ空気圧低下時におけるエアチャージ作業の容易化やタイヤバルブからのエアリークの防止等を図った車両用ホイールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用のホイールは、ハブに取り付けられるホイールディスクと、タイヤが装着されるリムとから構成されている。リムは、チューブレスタイヤとともに空気室を形成する環状壁と、この環状壁を貫通してタイヤバルブの取り付けに供されるバルブ取付孔とを有している。タイヤバルブは、その先端が斜め内向きとなるようにバルブ取付孔に装着され、エアチャージ作業時にホイールの中心側からエアチャージャのノズルがその先端に押し付けられる。
【０００３】
一方、近年においては、タイヤ空気圧やタイヤ温度を検出するタイヤ空気圧センサを各ホイールに装着し、これらタイヤ空気圧センサの検出結果に基づいてタイヤ空気圧の低下を検出するタイヤ空気圧監視システムが出現している。タイヤ空気圧監視システムは、タイヤ空気圧の低下を判定すると、運転者にタイヤ交換やエアチャージを促すべく、例えばインストルメントパネル等に設けられた警告灯を点灯させる。タイヤ空気圧監視システムでは、タイヤバルブと一体となったタイヤ空気圧センサをリムのバルブ取付孔に装着するもの（例えば、特許文献１参照）と、タイヤバルブと別体のタイヤ空気圧センサをリムの環状壁に装着するもの（例えば、特許文献２参照）とが一般的である。
【特許文献１】特開２００２−２８３８０１号公報（段落００２４，００２５、図１，図２）
【特許文献２】特開２００３−２００７２３号公報（段落００１３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記のホイールには、タイヤバルブやタイヤ空気圧センサがリムに装着されていることに起因し、次のような不具合があった。
例えば、タイヤバルブは、ホイールの回転位置に応じて上方や側方等に位置することになるため、フェンダの形状等によってはエアの充填作業を行う際にエアチャージャのノズルを押し付けることが困難となる。また、積雪時にタイヤバルブが下方に位置した状態で駐車した場合、先端が上方を向いたタイヤバルブ内に浸入した雪が氷結し、エアの充填が行えなくなったり、エアが漏洩したりすることもあった。
【０００５】
また、タイヤ空気圧センサはリムの環状壁から外周側に突出することから、タイヤのビード部との衝突によってタイヤ空気圧センサが破損しないように、タイヤ交換作業等を慎重に行う必要があった。そして、タイヤ空気圧センサは、感圧部や感温部、回路基板等からなる精密部品であるため、大きな遠心力や衝撃が作用するリムに装着することは好ましくなかった。更に、タイヤバルブやタイヤ空気圧センサを装着すると、ホイールの回転方向での重量バランスが崩れるため、タイヤ交換時に比較的大きなバランスウエイトを取り付けざるを得ず、ばね下重量が増大することも避けられなかった。
【０００６】
一方、運転者は、タイヤ空気圧監視システムからの警告等によりタイヤ空気圧の低下を認知した場合、トランクルーム等に収納されたスペアタイヤを用いてタイヤ交換を行うことになるが、非力な女性や老人にとっては車体のジャッキアップやホイールの脱着等を行うことが非常に困難である。この場合、運転者は、整備工場やガソリンスタンド等でタイヤ交換やエアチャージを行わせてもよいが、山間路走行時や夜間走行時にはその種の施設を発見できないことが多い。その結果、タイヤ空気圧の低下に伴って操縦安定性が悪化した状態での走行を余儀なくされると同時に、温度上昇や過変形によりタイヤの損傷や寿命低下がもたらされたり、タイヤ内の気柱共鳴に起因するロードノイズが増大したりする虞があった。
本発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、ホイール自体にエアタンクを備え、タイヤ空気圧の低下時にホイール単体でのエアチャージを可能とした車両用ホイールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明に係る車両用ホイールは、車両のハブに締結されるホイールディスクと、当該ホイールディスクの外周側に設けられ、タイヤが装着されて、当該タイヤとともに空気室を形成する環状壁を備えたリムとを有する車両用ホイールであって、前記ホイールディスクの軸心部に形成され、前記環状壁に連通するエア流通孔がその内周面に開口したエアタンク保持孔と、このエアタンク保持孔に対してロック位置とエアチャージ位置との間で回動自在に保持され、その略軸心にタイヤバルブが装着され、高圧気体の充填に供される高圧エア室を有し、かつ、当該高圧エア室に連通するエア供給ポートが外周面に開口したエアタンクとを備え、前記エアタンクが前記エアタンク保持孔に対してエアチャージ位置となったとき、前記エア流通孔と前記エア供給ポートが連通することを特徴とする。
【０００８】
請求項１の車両用ホイールでは、例えば、運転者は、走行中にタイヤ空気圧の低下を認知した場合、工具等を用いてエアタンクをエアチャージ位置に回動させる。すると、高圧エア室に充填されていた高圧気体がエア供給ポートおよび流通孔を介して空気室に流入し、タイヤ空気圧が上昇する。また、タイヤにエアチャージを行う場合、先ずエアタンクをエアチャージ位置に回動させた状態で規定空気圧までエアチャージを行い、次にエアタンクをロック位置に回動させた状態で高圧エア室に高圧エアを充填する。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１に記載された車両用ホイールにおいて、前記エアタンク保持孔が前記ホイールディスクに固着されたタンクベースに形成されたことを特徴とする。
請求項２の車両用ホイールでは、組立作業者は、エアタンクやシール材等を組み込んでサブアッシ化したタンクベースをホイールディスクに圧入等により固着・一体化させる。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項２に記載された車両用ホイールにおいて、前記タンクベースにタイヤ空気圧センサが内装されたことを特徴とする。
請求項３の車両用ホイールでは、エアタンクがロック位置であっても、タイヤ空気圧センサによる空気圧検出等が行われる。また、タイヤ空気圧センサとしてバッテリ交換式のものを採用し、タンクベースのタイヤ空気圧センサ設置部にカバーを設けた場合、このカバーを外すことでタイヤ空気圧センサのバッテリ交換ができる。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載された車両用ホイールにおいて、前記エアタンクを少なくとも前記ロック位置で係止するディテント手段が設けられたことを特徴とする。
請求項４の車両用ホイールでは、例えば、ディテント手段がエアタンクをロック位置やエアチャージ位置で所定のディテント力をもって係止する。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された車両用ホイールにおいて、前記エアタンクを前記エアタンク保持孔に対して回転駆動するエアタンク駆動手段を備えたことを特徴とする。
請求項５の車両用ホイールでは、例えば、電動モータや減速機構等から構成されたエアタンク駆動手段がエアタンクをロック位置とエアチャージ位置との間で回転駆動する。
【００１３】
また、請求項６の発明は、請求項５に記載された車両用ホイールにおいて、前記エアタンク駆動手段を前記タイヤ空気圧センサの検出結果に基づき駆動制御する駆動制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項６の車両用ホイールでは、例えば、タイヤ空気圧センサがタイヤ空気圧の低下を検出すると、駆動制御手段はタイヤ空気圧センサの検出結果に基づきエアタンクをエアチャージ位置に駆動してタイヤ空気圧の低下を解消する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明に係る車両用ホイールによれば、例えば、運転者は、タイヤ空気圧の低下時にエアチャージャを備えた施設が無い場合等にも、エアタンクを操作することでタイヤへのエアチャージを行える。そして、タイヤバルブがホイールの中心部にあるため、ホイールの回転位置に拘わらずエアチャージ作業等を容易に行うことが可能になると共に、回転方向での重量バランスも確保しやすくなる。また、請求項２の発明に係る車両用ホイールによれば、ホイールの孔開け加工等が容易になるとともに、ホイールの組立工数も減少する。また、請求項３の発明に係る車両用ホイールによれば、タイヤ脱着時にタイヤ空気圧センサが損傷する虞が少なくなる他、衝撃や遠心力によるタイヤ空気圧センサの損傷も生じ難くなり、更にタイヤ空気圧センサのバッテリ交換も容易に行えるようになる。また、請求項４の発明に係る車両用ホイールによれば、エアタンクを操作する際の節度感が与えられるとともに、衝撃等の外部入力があってもエアタンクがロック位置やエアチャージ位置からずれ難くなる。また、請求項５の発明に係る車両用ホイールによれば、運転者が車外に出られないような状況でも、例えば、エアタンク駆動手段によりエアタンクを遠隔駆動することにより、タイヤへのエアチャージが行える。また、請求項６の発明に係る車両用ホイールによれば、例えば、タイヤ空気圧が低下した場合にエアチャージを自動的に行わせることができ、走行の快適性が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を乗用車用のホイールに適用した二つの実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
≪第１実施形態≫
図１は、第１実施形態に係るホイールの斜視図であり、図２は図１中のＡ−Ａ断面図であり、図３は図２中のＢ部拡大図であり、図４は図３中のＣ−Ｃ断面図であり、図５は図３中のＤ−Ｄ断面図であり、図６は第１実施形態に係るタンクベースサブアッシの分解斜視図である。尚、ホイールおよびこれに装着される部材の説明にあたっては、車両に装着された際に側方から見える側（図１，図２中の右方）の面を表面とし、表面の反対側の面を裏面とする。
【００１６】
図１において、ホイール１は、アルミニウム合金を素材とする鋳造成形品（いわゆる、アルミホイール）であり、図示しない車両のハブに締結されるホイールディスク１１と、ホイールディスク１１の外周側に設けられてタイヤ２が装着されるリム１２とからなっている。図１中の符号１３はホイールディスク１１に形成された４本の連結部を示し、符号１４はハブ側のスタッドボルトとの締結に供される４個のスタッド孔を示している。尚、本実施形態では、ハブ側のスタッドボルトを４本としたが、５本以上（例えば、普通車では５本や６本、中大型車では８本や１０本）であってもよい。
【００１７】
図２に示すように、リム１２の外周側にはタイヤ２の内面とともに空気室２１を形成する環状壁１５（リム面とも呼ばれている）が形成され、ホイールディスク１１の軸心にはタンクベース６を保持するベース保持部１６が形成されている。図３に示すように、第１実施形態の場合、ベース保持部１６は、表面から裏面に向けて径が段階的に小さくなる第１〜第３円筒面１６ａ〜１６ｃと、第１，第２円筒面１６ａ，１６ｂ間に形成された第１テーパ面１６ｄと、第２，第３円筒面１６ｂ，１６ｃ間に形成された第２テーパ面１６ｅとからなっている。図２に示すように、ホイールディスク１１には重量軽減用の中空部１７が各連結部１３に沿って形成されており、これら中空部１７がリム１２側の環状壁１５とベース保持部１６とを連通するエア流通孔を兼ねている。図２中の符号２２は、ホイール１のリム１２に嵌着されるタイヤ２のビード部を示す。
【００１８】
タンクベース６は、ＡＢＳ樹脂や変性ＰＰＥ樹脂等を素材とする射出成形品であり、図３に示すように、その外周が、ベース保持部１６の第１〜第３円筒面１６ａ〜１６ｃに対応する第１〜第３円筒面６１ａ〜６１ｃと、ベース保持部１６の第１，第２テーパ面１６ｄ，１６ｅに対応する第１，第２テーパ面６１ｄ，６１ｅとからなっている。タンクベース６の第１〜第３円筒面６１ａ〜６１ｃは、ベース保持部１６の第１〜第３円筒面１６ａ〜１６ｃに所定の締め代をもって内嵌・圧入される。また、タンクベース６の第１，第２テーパ面６１ｄ，６１ｅは、ベース保持部１６の第１，第２テーパ面１６ｄ，１６ｅに当接・面接触する。尚、第１テーパ面６１ｄには、第１テーパ面１６ｄとの間で気密を保つべくシール材６２ｄが貼着あるいは塗布され、第２テーパ面６１ｅには、第２テーパ面１６ｅとの間で気密を保つべくシール材６２ｅが貼着あるいは塗布されている。尚、本実施形態ではタンクベース６を段付円筒形状としたが、直円筒形状等としてもよい。
【００１９】
タンクベース６には、その軸心にエアタンク保持孔６２が穿設されるとともに、このエアタンク保持孔６２の裏面側の端部に内側に向けて円環状の係止フランジ６３が突設されている。エアタンク保持孔６２にはエアタンク７が回動自在に内嵌しており、このエアタンク７の裏面側の端部に形成された環状溝７１に係止フランジ６３が係合している。図３中、符号９１で示す部材は、タンクベース６に内装されたバッテリ交換式の空気圧センサユニット（タイヤ空気圧センサ）であり、符号９２で示す部材は、スクリュー９３（図６参照）によってタンクベース６に締結された合成樹脂製のカバープレートである。また、図３，図６中で符号９４，９５で示す部材はタンクベース６に装着されてカバープレート９２との間でシールを行うＯリングであり、図６中に符号９６で示す部材はスクリュー９３に嵌め込まれてカバープレート９２との間でシールを行うＯリングである。
【００２０】
エアタンク７は、円筒状を呈した中空品であり、その軸心に段付きのバルブ保持孔７２が穿設されるとともに、中空部が高圧気体（第１実施形態の場合、１０〜２０ＭＰａの圧縮空気）の充填が可能な高圧エア室７０となっている。バルブ保持孔７２には、バルブボディ８１とバルブコア８２とからなるタイヤバルブ８が圧入（あるいは、ねじ込み）により一体的に保持されている。図３中、符号８３で示す部材は、タイヤバルブ８に装着された防塵キャップである。第１実施形態の場合、エアタンク７は、ステンレス鋼等を素材としてインベストメントキャスト（ロストワックス鋳造）と切削加工とにより製造される一体品であるが、切削加工のみで製造可能とすべく分割組立品としてもよい。尚、本実施形態のタイヤバルブ８は、通常の自動車用タイヤバルブではなく、エアタンク７内の圧力に十分耐える専用品である。
【００２１】
図３，図４に示すように、ベース保持部１６の第２円筒面１６ｂには、前記中空部１７に連通する環状溝１８が形成されている。また、タンクベース６の第２円筒面６１ｂには、環状溝１８に開口する４本の連通孔（エア流通孔）６４が９０°の角度間隔で放射状に穿設されている。第１実施形態では、このような構成を採ったことにより、ベース保持部１６にタンクベース６を圧入する際に角度合わせを行わなくとも、中空部１７と連通孔６４との連通が確保される。尚、連通孔６４には、エアタンク７側の端部に面取り６４ａが施されている。尚、本実施形態では連通孔６４の本数を４本としたが、環状溝１８により中空部１７との連通が確保されるため、最低１本の連通孔６４があればよい。
【００２２】
一方、エアタンク７には、その外周面に開口する４本のエア供給ポート７３が９０°の角度間隔で放射状に穿設されている。これらエア供給ポート７３は、前記バルブ保持孔７２に連通するとともに、前記連通孔６４に対してエアタンク７の軸方向で同位相にある。図３中に符号７４で示す部材はＯリングであり、タンクベース６とエアタンク７との間の軸封を行う。エア供給ポート７３には、タンクベース６側の端部に面取り７３ａが施されている。尚、本実施形態ではエア供給ポート７３の本数を４本としたが、連通孔６４の本数に対応する本数であればよい。
【００２３】
図３，図５に示すように、タンクベース６には、鋼球６５、圧縮コイルばね６６および止めねじ６７からなるディテント機構（ディテント手段）６８が設けられている。ディテント機構６８は、その鋼球６５がエアタンク７に形成されたディテント溝７５に係合することで、エアタンク７の回動を図３〜図５に示すエアチャージ位置と図７，図８に示すロック位置との間で規制するとともに、鋼球６５がディテント溝７５に形成された凹部７５ａ，７５ｂに嵌入することで、エアタンク７を操作する作業者等にエアチャージ位置とロック位置とで節度感を付与する。尚、エアタンク７は、その環状溝７１にエアタンク保持孔６２の係止フランジ６３が係合することと、鋼球６５がエアタンク７のディテント溝７５に係合することとにより、衝撃等が加わっても軸方向には容易に抜け出さない。図３中の符号６９は、連通孔６４から空気圧センサユニット９１にエアを導入する導入孔を示す。また、図３，図６中の符号７６は、エアタンク７の表面側端部に９０°の角度間隔で形成された切欠きを示す。
【００２４】
第１実施形態の場合、タンクベース６の連通孔６４とエアタンク７のエア供給ポート７３とは、エアタンク７がアンロック位置にあるときに図４に示すように連通状態となり、エアタンク７がロック位置にあるときに図７に示すように遮断状態となる。尚、図９（図３中のＥ矢視図）に示すように、エアタンク７の表面には赤色の記号「△」が刻印等で記され、カバープレート９２の表面には「ＵＮＬＯＣＫ」，「（ＡＩＲ  ＣＨＡＲＧＥ）」の文字および赤色の記号「▽」と、「ＬＯＣＫ」の文字および青色の記号「▽」とが刻印等で記されている。そして、エアタンク７がアンロック位置にあるときには、エアタンク７側の赤色の「△」とカバープレート９２側の赤色の「▽」とが一致し、エアタンク７がロック位置にあるときには、エアタンク７側の赤色の「△」とカバープレート９２側の青色の「▽」とが一致する。尚、図９等においては、赤色の「△」および「▽」を黒塗りで示してある。
【００２５】
第１実施形態の場合、タンクベース６は、エアタンク７や空気圧センサユニット９１、カバープレート９２等が装着されたサブアッシとして組み立てられた後、ホイール１（ホイールディスク１１）のベース保持部１６に圧入・一体化される。
【００２６】
図１０は、第１実施形態のホイールが取り付けられたストラット型サスペンションの正面図である。サスペンション１００は、ハブ１０１を回転自在に支持するステアリングナックル１０２と、図示しない車体にステアリングナックル１０２を連結するストラット（ダンパ）１０３と、ストラット１０３の上部に外嵌した緩衝用のコイルスプリング１０４等から構成されている。ホイール１は、スタッドボルト１０５とホイールナット１０６とにより、ハブ１０１に取り付けられている。図１０中で、符号１０７はドライブシャフトを示し、符号１０８はブレーキディスクを示し、符号１０９はステアリング装置のタイロッドを示している。
【００２７】
以下、第１実施形態の作用を述べる。
自動車の走行中にタイヤ空気圧が所定量（例えば、３０％程度）低下すると、タイヤ空気圧監視システムは、空気圧センサユニット９１から送信された検出結果に基づきこれを検知し、インストルメントパネル等に設置された警告ランプを点灯させて運転者に警告する。第１実施形態の場合、運転者は、タイヤ空気圧が低下したことを認知すると、車両を比較的安全な場所（高速道路のパーキングエリアや非常駐車帯、一般道の時間制限駐車区間等）に移動させた後、車両から降りてタイヤ空気圧の低下したタイヤに対し以下の手順でエアを充填する。
【００２８】
先ず、運転者は、図１１，図１２に示すように、切欠き７６に対応する４本の係合突起１２１を有した特殊工具（車載工具）１２２を用いて、エアタンク７を時計回りに回動させてエアタンク７側の赤色の「△」をカバープレート９２側の赤色の「▽」に一致させる（エアタンク７をエアチャージ位置に回動させる）。すると、図４に示すように、エア供給ポート７３と連通孔６４との回転位相が一致し、図２に示すように、エア供給ポート７３と連通孔６４と中空部１７とを介して、高圧エア室７０と空気室２１とが連通することになる。この際、図５に示すように、ディテント機構６８の鋼球６５がエアタンク７のディテント溝７５の凹部７５ａに嵌入することで、作業者が節度感を得るとともにエアタンク７が所定のディテント力で回転方向に係止される。
【００２９】
すると、高圧エア室７０に充填されていた圧縮空気が空気室２１に流入し、タイヤ空気圧の低下が解消されることになる。この際、エアタンク７は、前記のディテント機構６８の作用だけではなく、連通孔６４側の面取り６４ａとエア供給ポート７３側の面取り７３ａとを圧縮エアが通過することで生じる調心作用によっても回転方向に係止される。第１実施形態の場合、高圧エア室７０と空気室２１との容積比が比較的大きく設定されているが、高圧エア室７０内の圧縮空気は２０〜３０％低下したタイヤ空気圧を規定値に復帰させることができ、これにより、タイヤ空気圧の低下による操縦安定性や乗り心地の悪化、タイヤの損傷や寿命低下が防止されるとともに、タイヤ内の気柱共鳴に起因するロードノイズも減少する。尚、高圧エア室７０の容量が大きかったり、圧縮エアの充填圧力が大きかったりした場合、運転者は、エアゲージ等によりタイヤ空気圧を適宜確認しながら、過充填を防ぐべくエアタンク７を適宜正逆に回転させることが望ましい。
【００３０】
一方、このようにしてエアチャージを行った場合、整備工場等で高圧エア室７０に再び圧縮空気を充填する必要がある。この場合、作業者は、図１０に示すように、防塵キャップ８３を外したタイヤバルブ８にエアチャージャ１２５のノズル１２６を押し付け、タイヤ空気圧が規定の値（例えば、２００ｋＰａ）となるようにエアチャージを行う。次に、作業者は、特殊工具１２２を用いて図１２とは逆方向にエアタンク７を回転させ、エアタンク７側の赤色の「△」をカバープレート９２側の青色の「▽」に一致させる（エアタンク７をロック位置に回動させる）。すると、図７に示すように、エア供給ポート７３と連通孔６４との回転位相がずれ、高圧エア室７０と空気室２１との連通が遮断される。この際、図８に示すように、ディテント機構６８の鋼球６５がエアタンク７のディテント溝７５の凹部７５ｂに嵌入することで、作業者が節度感を得るとともにエアタンク７が所定のディテント力で回転方向に係止される。しかる後、作業者は、エアチャージャ１２５により、所定の圧力（例えば、１０〜２０ＭＰａ）をもって、エアタンク７に圧縮空気を充填して作業を終了する。尚、エアタンク７への圧縮空気の充填にあたっては、専用の充填装置を用いるようにしてもよい。
【００３１】
第１実施形態では、このような構成を採ったことにより、車体のジャッキアップやホイールの脱着等を伴うタイヤ交換を行うことなく、タイヤ空気圧の低下を極めて容易に解消できる。そのため、整備工場やガソリンスタンド等が無い山間路走行時や夜間走行時に、女性や老人が運転している自動車にタイヤ空気圧の低下が発生しても、操縦安定性が悪化した状態での走行を余儀なくされたり、温度上昇や過変形によりタイヤの損傷や寿命低下がもたらされたりする虞が無くなる。
【００３２】
また、ホイール１には、新車時にタイヤ２が装着される他、トレッドの磨耗等によるタイヤ交換時にタイヤ２が脱着され、その際にタイヤ２のビード部２２がリム１２の環状壁１５の近傍を通過する。ところが、第１実施形態のホイール１では空気圧センサユニット９１がタンクベース６に内装されているため、タイヤ２の脱着時にビード部２２が空気圧センサユニット９１に衝突することはなく、タイヤ２の交換作業等に無用な注意を払う必要がなくなる。
【００３３】
また、車両が高速走行した場合、ホイール１は、路面に対するタイヤ２の転動に伴って高速で回転し、その各部に遠心力が作用するとともに、リム１２には路面の凹凸等に起因する衝撃が作用する。ところが、第１実施形態のホイール１では、タンクベース６に内装された空気圧センサユニット９１に作用する遠心力や衝撃はごく小さいものとなり、空気圧センサユニット９１を構成する感圧部や回路基板等が損傷し難くなる。
【００３４】
また、従来のホイールでは、タイヤバルブ８や空気圧センサユニット９１がリム１２に装着されていたため、ホイール１の回転方向での重量バランスが崩れ、タイヤ交換時に比較的重いバランスウエイトを取り付けていた。ところが、第１実施形態のホイール１では、タイヤバルブ８や空気圧センサユニット９１がホイール１の軸心近傍に装着されているため、回転方向での重量バランスの崩れが小さくなり、ばね下重量の増大等をもたらす重いバランスウエイトの装着は不要となる。
【００３５】
また、空気圧センサユニット９１は、長期間の使用によりバッテリが消耗し、タイヤ空気圧およびタイヤ温度の検出や検出結果の送信が行えなくなることがある。この場合、第１実施形態では、スクリュー９３を緩めてカバープレート９２を外し、タンクベース６から空気圧センサユニット９１を取り外してそのバッテリ（図示せず）を交換する。これにより、バッテリ消耗時に、車両に対してのホイールの脱着とホイールに対してのタイヤの脱着とを行い、タイヤ空気圧センサを交換していた従来装置に比べて、保守・整備に要するコストや時間を削減できた。
【００３６】
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、エアタンクを電動モータ等からなるエアタンク駆動機構により駆動するものであるが、その全体構成が前記の第１実施形態と略同様であるため、同一部材等には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
図１３は、第２実施形態に係るホイールの縦断面図であり、図１４は図１３中のＦ部拡大図であり、図１５は図１４中のＧ−Ｇ断面図であり、図１６は第２実施形態に係るタンクベースサブアッシの分解斜視図である。
【００３７】
図１４〜図１６に示すように、第２実施形態のタンクベース６には、電動モータ１３１と減速ギヤ１３２とからなるエアタンク駆動機構（エアタンク駆動手段）１３３と、リング状のバッテリパック１３４とが内装されている。電動モータ１３１は、バッテリパック１３４の電力を動力源とし、空気圧センサユニット（駆動制御手段）９１により駆動制御される。また、減速ギヤ１３２は、電動モータ１３１のピニオン１３１ａとエアタンク７の外周面に形成されたギヤ部７７とに噛み合っており、電動モータ１３１の回転を減速してエアタンク７に伝達する。尚、第２実施形態ではエアタンク駆動機構１３３の動力源としてリング状のバッテリパック１３４を用いたが、ガム型やボタン型等の一次あるいは二次電池を単独であるいは連結して使用してもよい。
【００３８】
以下、第２実施形態の作用を述べる。
自動車の走行中にタイヤ空気圧が低下すると、タイヤ空気圧監視システムは、空気圧センサユニット９１から送信された検出結果に基づきこれを検知し、インストルメントパネル等に設置された警告ランプを点灯させることで運転者に警告を行う。一方、空気圧センサユニット９１は、タイヤ空気圧監視システム（車体側のアンテナ等）に検出信号を出力すると同時に、電動モータ１３１に開弁指令を出力する。
【００３９】
開弁指令を受けた電動モータ１３１は、図１５に示すように、減速ギヤ１３２を反時計回りに回転駆動し、これにより、減速ギヤ１３２に噛み合ったエアタンク７が時計回りに停止するまで回動する（エアタンク７がエアチャージ位置まで回動する）。この際、空気圧センサユニット９１は、エアタンク７がエアチャージ位置に回動した時点で、駆動抵抗（電力消費）の急増等に基づいて電動モータ１３１の駆動を停止する。
【００４０】
これにより、前記の第１実施形態と同様に、エア供給ポート７３と連通孔６４との回転位相が一致し（図４参照）、図１３に示すように、エア供給ポート７３と連通孔６４と中空部１７とを介して、高圧エア室７０と空気室２１とが連通する。その結果、高圧エア室７０に充填されていた圧縮空気が空気室２１に流入し、第１実施形態と同様に、タイヤ空気圧の低下が解消されることになる。空気圧センサユニット９１は、電動モータ１３１に開弁指令を出力すると同時に、例えば、タイヤ空気圧監視システムに信号を送信し、タイヤ空気圧監視システムから運転者に対してエアタンク７への圧縮空気の再充填を促すべく警告を与えさせる。尚、第２実施形態においても、高圧エア室７０に圧縮空気を再充填する作業等は前記の第１実施形態と同様に行えばよい。
【００４１】
第２実施形態では、このような構成を採ったことにより、あるホイール１でタイヤ空気圧の低下が起こっても、走行中に自動的にエアチャージが行われることになり、高速走行等を円滑に行わせることが可能になるとともに、運転者が車両から外部に出ることに起因する問題を排除することができる。尚、エアタンク７から空気室２１への圧縮空気の供給は、車両の加減速中に行われないようにしてもよいし、車両が停止中のみ行われるようにしてもよい。また、電動モータ１３１への開弁指令は、例えば、運転者が、警告ランプの点灯によりタイヤ空気圧の低下を認知した後、タイヤ空気圧監視システムの送受信機能を用いて行う（すなわち、運転者の判断で電動モータ１３１を遠隔操作する）ようにしてもよい。
【００４２】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれらの実施形態に限られるものではない。例えば、前記実施形態は、本発明を鋳造アルミホイールに適用したものであるが、鍛造軽合金ホイールやスチールホイール等に適用してもよいし、各構成部材の素材や製造方法等についても適宜選択可能である。また、前記実施形態では、連結部に形成した中空部にエア流通孔を兼ねさせるようにしたが、エア流通孔をドリルで穿設するようにしてもよいし、金属パイプ等でエア流通孔を形成するようにしてもよい。また、前記実施形態では、ホイールディスクに別体のタンクベースを圧入するようにしたが、ホイールディスク自体にエアタンク保持孔を穿設するようにしてもよい。また、前記実施形態では、高圧エア室に圧縮空気を充填するようにしたが、高圧気体として高圧窒素や高圧二酸化炭素等を採用するようにしてもよい。
【００４３】
また、第２実施形態では、空気圧センサユニットがエアタンクをエアチャージ位置に一度のみ回動させるものとしたが、例えば、タイヤ空気圧が規定値になるように、エアタンクをエアチャージ位置とロック位置との間で適宜回動させる構成としてもよい。この場合、エアチャージ位置ではタイヤの空気室と高圧エア室とが連通するため、空気圧センサユニットは、エアタンクを断続的に正逆回転させながら、エアチャージとタイヤ空気圧の検出とを行う。また、第２実施形態では駆動制御手段として空気圧センサユニットを用いたが、専用の制御ユニット等を備えるようにしてもよい。また、前記実施形態では、カバープレートとして円環状のものを用いたが、タイヤバルブまで覆う円盤状のものを採用してもよいし、鋼板等を素材とする強靭なものを採用してもよい。また、タイヤバルブに装着する防塵キャップとして、ねじ込み等により取り付けられる金属製の強固なものを採用してもよい。また、前記実施形態では、切欠きに対応する係合突起を有した特殊工具でエアタンクを駆動するようにしたが、図１７，図１８に示すように、エアタンク７に六角部１１１を形成し、汎用工具であるソケットレンチ１１２等でエアタンク７を駆動できるようにしてもよい。その他、エアタンクの具体的形状やディテント手段の具体的構成、連結部の本数等を含めたホイール各部の具体的形状等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態に係るホイールの斜視図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２中のＢ部拡大図である。
【図４】図３中のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】図３中のＤ−Ｄ拡大断面図である。
【図６】第１実施形態に係るタンクベースサブアッシの分解斜視図である。
【図７】ロック位置にあるエアタンクとタンクベースとの関係を示す断面図である。
【図８】ロック位置にあるディテント機構とエアタンクとの関係を示す断面図である。
【図９】図３中のＥ矢視図である。
【図１０】第１実施形態のホイールを備えたストラット型のサスペンションの正面図である。
【図１１】第１実施形態の作用を示す説明図である。
【図１２】第１実施形態の作用を示す説明図である。
【図１３】第２実施形態に係るホイールの縦断面図である。
【図１４】図１３中のＦ部拡大図である。
【図１５】図１３中のＧ−Ｇ拡大断面図である。
【図１６】第２実施形態に係るタンクベースサブアッシの分解斜視図である。
【図１７】本発明の一部変形実施形態の作用を示す説明図である。
【図１８】本発明の一部変形実施形態の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      ホイール
２      タイヤ
６      タンクベース
７      エアタンク
８      タイヤバルブ
１１    ホイールディスク
１２    リム
１５    環状壁
１６    ベース保持部
１７    中空部（エア流通孔）
１８    環状溝
２１    空気室
６２    エアタンク保持孔
６４    連通孔（エア流通孔）
６８    ディテント機構（ディテント手段）
７０    高圧エア室
７３    エア供給ポート
７５    ディテント溝（ディテント手段）
９１    空気圧センサユニット（タイヤ空気圧センサ、駆動制御手段）
１０１  ハブ
１３３  エアタンク駆動機構（エアタンク駆動手段）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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