(57)【要約】車輪本体の少ない回転数で圧縮空気の生成量を多くすることができ、しかも、小さい力で圧縮空気を生成できる空気自動供給機構を提供する。第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとの二つの圧縮空気生成部と、それらの圧縮空気生成部によって生成された圧縮空気を空気タイヤに導いて供給する空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａ、２ｂとを備えている。第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとは、ハブ体１０２のハブ胴１０２ａに、互いに周方向に１８０°だけ隔てた位置に取り付けられ、走行に際し、第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとが、交互に圧縮空気を生成する。
2004087442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車軸に対して回転可能な車輪本体に設けられた空気タイヤに、空気を自動供給し得る空気タイヤの空気自動供給機構であって、
車軸に対する車輪本体の回転に際して圧縮空気を生成する圧縮空気生成部を備え、この圧縮空気生成部で生成した圧縮空気を空気タイヤに供給できるようにしたものであることを特徴とする空気タイヤの空気自動供給機構。
【請求項２】
請求項１記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記圧縮空気生成部は、複数のものから構成され、
各圧縮空気生成部は、圧縮室と、圧縮室の空気を圧縮操作する圧縮操作体とを備え、
この圧縮操作体は、車軸に対する車輪本体の回転に際して車軸に設けられたカムに押圧されることにより圧縮室の空気を圧縮し、
上記複数の圧縮空気生成部は、車軸に対する車輪本体の回転に際して各圧縮空気生成部の圧縮操作体がカムに順次に押圧され始めて圧縮操作を順次に開始できるように、配位されたもの。
【請求項３】
請求項１記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記空気自動供給機構は、圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を空気タイヤ以外の車両の他の部分に導いて供給するための他部分用圧縮空気供給路を備えたもの。
【請求項４】
請求項２記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記圧縮空気生成部は、第１圧縮空気生成部と、第２圧縮空気生成部との二つから構成され、
これらの第１圧縮空気生成部と第２圧縮空気生成部との各圧縮操作体は、圧縮室を摺動する摺動部と、カムに当接するカム当接部とを備え、
この摺動部は、圧縮室の容積を最大状態にする最下位置から圧縮室の容積を最小状態にする最上位置までの範囲を摺動し、
カム当接部は、車軸に対する車輪本体の回転に際してカムに押圧され、この押圧によって摺動部が圧縮室を最下位置から最上位置に向かって摺動しその摺動に際して圧縮室の空気が圧縮され、
第１圧縮空気生成部と第２圧縮空気生成部とは、いずれか一方の摺動部が圧縮室を最下位置から最上位置に向かって摺動するとき、他方の摺動部が圧縮室を最上位置から最下位置に向かって摺動するように、配位されたもの。
【請求項５】
請求項１記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記圧縮空気生成部は、圧縮室と、圧縮室の空気を圧縮操作する圧縮操作体と、圧縮室に外部の空気を取り込むための空気取り込み口とを備え、
上記圧縮操作体は、圧縮室の容積を最大状態にする最下位置から圧縮室の容積を最小状態にする最上位置までの範囲にかけて圧縮室を摺動する摺動部を備え、この摺動部が、車軸に対する車輪本体の回転に際して圧縮室を最下位置から最上位置に向かって摺動するに際して圧縮室の空気を圧縮操作し、
上記空気取り込み口は、圧縮室を最下位置から最上位置までの範囲を摺動する摺動部の移動範囲内おける最下位置の近傍に配位されたもの。
【請求項６】
請求項１記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記圧縮空気生成部は、車輪本体に設けられたハブ体に取り付けられるとともに、ハブ体の内部から空気を圧縮室内に取り込みその取り込んだ空気を圧縮可能とされたもの。
【請求項７】
請求項１記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記圧縮空気生成部は、空気を圧縮する圧縮室と、圧縮室に外部の空気を取り込むための空気取り込み口と、空気取り込み口から圧縮室に水が入るのを防止する防水機構とを備えたもの。
【請求項８】
請求項７記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記車輪本体は、車軸に回転自在に支持されたハブ体を備え、
上記圧縮空気生成部は、車輪本体のハブ体に取り付けられ、
上記防水機構は、空気取り込み口とハブ体の内部とを通気可能に連通した第１通気路を備え、この第１通気路を介して、空気をハブ体の内部から圧縮室に取り込むことにより、圧縮空気生成部に水が入り込むのを防止するもの。
【請求項９】
請求項８記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記ハブ体は、筒状のハブ胴と、ハブ胴を軸方向の両側から支持した支持部とを備え、これらの支持部が、車軸に回転自在に支持されることにより、ハブ体が車軸に対して回転自在とされるとともに、ハブ胴と支持部とによって、ハブ体の内部に、外部と区画された区画空間部が形成され、
上記防水機構は、ハブ体の区画空間部と外部とを連通するように、支持部に形成された第２通気路を備えているもの。
【請求項１０】
請求項９記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記ハブ体の各支持部は、複数の鋼球を転がり可能に受けた鋼球受け部と、鋼球受け部の径方向の内側に車軸を回転可能に挿通する車軸孔とを備え、車軸孔に通した車軸に、鋼球受け部が複数の鋼球を介して回転自在に支持されることにより、ハブ体が車軸に対して回転自在とされるとともに、ハブ体の各支持部に夫々、車軸孔の内周面と車軸との間に形成された車軸間隙及び鋼球同士の間に形成された鋼球間隙を通るように、区画空間部から通気可能に延びた車軸間隙通気路が形成され、
上記第２通気路は、これら二つの車軸間隙通気路の少なくとも一つを構成要素とするもの。
【請求項１１】
請求項１０記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記二つの車軸間隙通気路の内の何れか一つがシール部材によってハブ体の外部から略密閉されることにより、他の一つの車軸間隙通気路が第２通気路の一部又は全部を構成したものとされ、
上記防水機構は、この第２通気路を構成した他の一つの車軸間隙通気路と外部とを連通した第３通気路を備え、第３通気路を介してハブ体の外部の空気が上記他方の車軸間隙通気路からハブ体の内部に入るもの。
【請求項１２】
請求項１１記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記第３通気路は、車軸を挿通するようにしてハブ体に取り付けられた筒状体の内周面と車軸の外周との間に区画形成されたものであり、
この筒状体の内周面には、外部側に行くに従い内径が漸次大きくなるテーパー部が備えられているもの。
【請求項１３】
請求項１記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記圧縮空気生成部は、圧縮室と、圧縮室の空気を圧縮操作する圧縮操作体とを備え、
圧縮操作体の第１端は、圧縮室内に摺動可能に配設され、
圧縮操作体の第２端は、車軸に設けられたカムに保持されることにより、車軸に対する車輪本体の回転に際して、圧縮操作体がカムに追従し圧縮室内を摺動して圧縮室の空気を圧縮操作するもの。
【請求項１４】
請求項１３記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記圧縮操作体は、カムに取り外し自在に保持されたもの。
【請求項１５】
請求項１３記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記カムは、外周に圧縮操作体と当接するカム面を有するカム本体と、カム本体のカム面の側方側に配位された操作体保持部とを備え、
上記圧縮操作体は、棒状の操作本体と、カム本体のカム面に当接するカム当接部と、カムの操作体保持部に保持されるカム保持部とを備え、
上記操作本体は、カム本体のカム面の径方向の外側に、径方向に移動可能に配位され、
上記カム当接部は、カム本体のカム面と操作本体との間に配位され、
上記カム保持部は、操作体保持部に取り外し自在に保持されたもの。
【請求項１６】
請求項１５記載の空気タイヤの空気自動供給機構において、
上記カム当接部は、操作本体に回転自在に取り付けられたローラーの外周の一部から構成されたものであり、
上記カム保持部は、ローラーを操作本体に回転自在に支持するとともに、カムの操作体保持部に保持される保持軸からなるもの。
【発明の詳細な説明】
関連出願の参照
日本国特許出願２００３年第０９００７９号（２００３年３月２８日出願）、及び国際出願ＰＣＴ／ＪＰ／２００３／０１５８２０（国際出願日２００３年１２月１０日）の明細書、請求の範囲、図面および要約を含む全開示内容は、これら全開示内容を参照することによって本出願に合体される。
【技術分野】  この発明は、車軸に対する車輪本体の回転に際し圧縮空気を生成して空気タイヤに供給し得る空気タイヤの空気自動供給機構に関するものである。
【背景技術】  例えば自転車や自動車の車輪には、空気を保持させた空気タイヤが設けられている。このような空気タイヤは、所定の空気圧になるように空気を入れておいても、時間の経過に伴って徐々に空気が抜け、空気圧が下がる。空気圧があまり下がると、乗り心地が悪くなると共に、ハンドルの操作がし難くなってしまう等の支障をきたす。そのため、空気圧が所定圧よりもあまり下がった場合には、空気入れポンプ等の空気入れ装置によって空気タイヤに空気を供給する必要がある。
しかしながら、例えば空気入れポンプによって空気タイヤに空気を供給する場合は、空気入れポンプの操作に相当な力を要する。そのため、例えば力の弱い者等にとっては、空気入れポンプの操作を行い難く、空気を供給するのが容易でないという問題点がある。
【発明の開示】
本願発明は、以上のような実情に鑑みて提案されたもので、空気入れポンプ等を使用しなくても、空気タイヤの空気圧が所定より低くなると車軸に対する空気タイヤの回転により自動的に空気タイヤに空気を供給できる空気タイヤの空気自動供給機構の提供を目的とする。
本願発明は、更に、雨水等の水が圧縮空気生成部に入るおそれの少ない空気タイヤの空気自動供給機構の提供を目的とする。
本願発明は、更に、車輪本体の少ない回転数で圧縮空気の生成量を多くすることができ、しかも、小さい力で圧縮空気を生成できる空気タイヤの空気自動供給機構の提供を目的とする。
本願発明は、更に、短い走行距離で十分な量の圧縮空気を生成でき、通常の走行では走行距離が短く車輪の回転数が少ない車椅子等の車両の空気タイヤに圧縮空気を供給できる空気タイヤの空気自動供給機構の提供を目的とする。
本願発明は、更に、車輪本体の少ない回転数で圧縮空気の生成量を多くすることができ、しかも、小さい力で圧縮空気を生成できる空気自動供給機構であって、車両の走行に際して空気タイヤに空気を供給できると同時に、空気タイヤ以外の車両の他の部分に空気を供給できる空気自動供給機構の提供を目的とする。
本願発明は、更に、車軸に対する車輪本体の回転抵抗を小さくできる空気タイヤの空気自動供給機構の提供を目的とする。
この発明による空気タイヤの空気自動供給機構は、車両の車軸に対して回転可能な車輪本体に設けられた空気タイヤに、空気を自動供給し得る空気タイヤの空気自動供給機構であって、
車軸に対する車輪本体の回転に際して圧縮空気を生成する圧縮空気生成部を備え、この圧縮空気生成部で生成した圧縮空気を空気タイヤに供給できるようにしたものである。
本発明の特徴は、上記のように広く示すことができるが、その構成や内容は、目的および特徴とともに、図面を考慮に入れた上で、以下の開示によりさらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】  図１は、本願発明の第１実施形態の空気自動供給機構を有する自転車の車輪の側面図である。
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大した断面説明図である。
図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面説明図である。
図４は、第２通気路及び第３通気路を示す要部拡大断面説明図である。
図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。
図６は、図２の状態から、圧縮空気生成部の摺動部が最上位置まで摺動した状態の断面説明図である。
図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面説明図である。
図８は、図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う拡大した断面説明図である。
図９は、第２実施形態の空気自動供給機構を有する車椅子の車輪の側面図である。
図１０は、図９のＸ−Ｘ線に沿う拡大した断面説明図である。
図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面説明図である。
図１２（Ａ）は、摺動子の正面図である。
図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
図１３（Ａ）は、カム部の部分拡大断面図である。
図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
図１４は、図１１の状態から、第１圧縮空気生成部の摺動部が最上位置に向かって摺動するとともに、第２圧縮空気生成部の摺動部が最下位置に向かって摺動している状態の断面説明図である。
図１５は、図１４の状態から更に摺動し、第１圧縮空気生成部の摺動部が最上位置まで摺動するとともに、第２圧縮空気生成部の摺動部が最下位置まで摺動した状態の断面説明図である。
図１６は、図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。
図１７は、図１６の状態から、第１圧縮空気生成部の摺動部が最下位置に向かって摺動するとともに、第２圧縮空気生成部の摺動部が最上位置に向かって摺動した状態の断面説明図である。
図１８は、本願発明の第３実施形態の空気自動供給機構を有する自転車の側面図である。
図１９は、第３実施形態の空気自動供給機構の要部の拡大断面説明図である。
図２０は、回転接続部材を縦断面にした説明図である。
図２１は、回転接続部材を横断面にした説明図である。
図２２は、第３実施形態の空気自動供給機構を有する自転車のサドル部の一部の拡大断面図である。
図２３は、本願発明の第４実施形態の空気自動供給機構の説明図である。
図２４は、第４実施形態の空気自動供給機構を有する自転車のブレーキ装置の拡大断面説明図である。
図２５は、図２４の状態からブレーキワイヤーを操作してブレーキシューをドラムに当接させた状態の拡大断面説明図である。
図２６は、第１軸嵌挿孔及び第２軸嵌挿孔の両方を、摺動溝を有するものに形成した実施形態の断面説明図である。
図２７は、ハブ体の回転に際し、ピストン部材の保持軸がピストン保持部に対して必要な移動量を算出する際の説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、図面を基にして本願発明の実施の形態を具体的に説明する。図１は、本願発明の第１実施形態の空気タイヤの空気自動供給機構を備えた自転車用の車輪の側面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う拡大断面説明図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面説明図である。
この実施形態の空気タイヤの空気自動供給機構は、自転車の前側の車輪１００に設けられている。この空気タイヤの空気自動供給機構を有する自転車用の車輪１００は、車軸１０１と、車軸１０１に対して回転可能な車輪本体１１０とを備えている。
車軸１０１は、図２に示すように、外周にネジ部１０１ａを有する車軸本体１０１ｄと、車軸本体１０１ｄの左右両側の夫々に螺合されて固定された玉押し１０１ｂ、１０１ｂと、パイプ状の位置決め部材１１４とを備えている。尚、位置決め部材１１４については、後述する。
車輪本体１１０は、図１に示すようにハブ体１０２と、空気タイヤ１０３と、空気自動供給機構とを備えている。ハブ体１０２は、図２に示すように筒状のハブ胴１０２ａと、ハブ胴１０２ａの左右の両側夫々に固定された右支持部１０２ｂ及び左支持部１０２ｃとを備えている。
これらの各支持部１０２ｂ、１０２ｃは、ハブ胴１０２ａの外周を嵌挿するようにして、ハブ胴１０２ａに回転不能に取り付けられている。また、ハブ胴１０２ａの左右の両側夫々に右支持部１０２ｂ及び左支持部１０２ｃが取り付けられることにより、ハブ体１０２の内部に、外部と区画された区画空間部１１１が区画形成されている。
又、これらの各支持部１０２ｂ、１０２ｃとハブ胴１０２ａの外周との嵌挿に際し、両者間に、合成ゴム製からなるリング状の防水パッキン１１２、１１２が配設されており、これにより、各支持部１０２ｂ、１０２ｃとハブ胴１０２ａの外周との間から区画空間部１１１に水が入らないようにされている。
各支持部１０２ｂ、１０２ｃの径方向の内側には、鋼球を転がり可能に受ける鋼球受け部１０２ｄと、鋼球受け部１０２ｄに転がり可能に配設された複数の鋼球１０７．．．１０７とが備えられている。又、鋼球受け部１０２ｄの径方向の内側に、車軸１０１を通す車軸孔１０２ｅ、１０２ｅが備えられている。
そして、図４に示すように、これらの車軸孔１０２ｅに車軸１０１が通されるとともに、車軸本体１０１ｄに螺合された玉押し１０１ｂ、１０１ｂと鋼球受け部１０２ｄとの間に複数の鋼球１０７．．．１０７がグリス（図示せず）と共に転がり可能に配設され、これらの鋼球１０７．．．１０７を介して鋼球受け部１０２ｄが車軸本体１０１ｄに回転自在に支持されている。これにより、ハブ体１０２が車軸１０１に対して回転自在とされている。
各支持部１０２ｂ、１０２ｃの径方向の外側には、図２、図３に示すように複数のスポーク孔１０２ｆ．．．１０２ｆを有する鍔１０２ｇ、１０２ｇが備えられている。そして、各鍔１０２ｇの各スポーク孔１０２ｆ．．．１０２ｆに、各スポーク１０４（図１に図示）の基端側が係止されている。又、図１に示すように、その係止された各スポーク１０４の先端側はリム１０５に係止されている。これにより、リム１０５がハブ体１０２に固定され、車軸１０１に対して回転可能とされている。
空気タイヤ１０３は、リム１０５に取り外し可能に係止されることにより、車軸１０１に対してリム１０５と共に回転できるようになっている。又、図８に示すように、空気タイヤ１０３の内側には、空気を保持した空気保持部としての空気保持チューブ１０３ｂが備えられている。
又、この空気保持チューブ１０３ｂは、空気を出し入れるためのバルブ１０６を備えている。このバルブ１０６は、筒状体から構成され、図の下端側には空気入れ口１０６ａが設けられ、図示上端側にはバルブ孔１０６ｂが設けられている。又、このバルブ孔１０６ｂは、バルブ１０６の外周に被せられた合成ゴム製の筒状の逆流防止弁１０６ｃによって塞がれている。
そして、このバルブ１０６は、空気保持チューブ１０３ｂに設けられた筒状のバルブ取付け用口金１０３ｃ内に入れられ、バルブ取付け用口金１０３ｃに螺合されたバルブ止めナット１０６ｄによって抜け止めされている。そして、空気入れ口１０６ａから、バルブ孔１０６ｂを塞いでいる逆流防止弁１０６ｃの弾性に抗して空気入れポンプ等によって空気が送り入れられると、逆流防止弁１０６ｃを押しのけて空気保持チューブ１０３ｂ内に空気が入るようになっている。又、空気保持チューブ１０３ｂ内に空気が入った後は、逆流防止弁１０６ｃの弾性によってバルブ孔１０６ｂを塞ぐ。これにより、空気保持チューブ１０３ｂ内の空気がバルブ孔１０６ｂから外に出るようなことが防止されるようになっている。
尚、逆流防止弁１０６ｃ、バルブ取付け用口金１０３ｃ及びバルブ止めナット１０６ｄは、一般的な自転車用の車輪の空気保持チューブ１０３ｂに採用されているものであるが、この形態のものを使用するものに限らず、適宜変更して使用できる。又、本願発明の空気自動供給機構は、このような空気タイヤ１０３におけるバルブ１０６を必ずしも必要とせず、バルブ１０６を有しない空気タイヤ１０３にも適応できる。又、バルブを設ける場合、上述の図８に示した英式バルブ（ウッズバルブ）のものに限らず、例えば米式バルブ（シュレーダーバルブ）或いは、仏式バルブ（フレンチバルブ）を使用でき、適宜変更できる。
このように構成された車輪１００は、車軸１０１の左右両側が自転車の車体にナット１０８，１０８（図２に図示）を介して固定される。これにより、車輪本体１１０が自転車の車体に回転可能とされる。
次に、空気自動供給機構について説明する。この実施形態の自転車用空気タイヤの空気自動供給機構は、圧縮空気を生成して空気タイヤに送り込む空気送り込み部を備えている。この空気送り込み部は、図２、図３に示すように圧縮空気を生成する圧縮空気生成部１と、圧縮空気生成部１によって生成された圧縮空気を空気タイヤ１０３に導いて供給するための空気タイヤ用圧縮空気供給路２とを備えている。
圧縮空気生成部１は、空気を圧縮するための圧縮室３１と、圧縮室３１の空気を圧縮操作する圧縮操作体としてのピストン部材３２と、圧縮室３１に外部から空気を取り込むための空気取り込み口４と、空気取り込み口４から圧縮室３１内に水が入るのを防止する防水機構５１、５２、５４、５５とを備えている。
圧縮室３１は、断面円形状の内ケーシング３ａの内部に形成されている。この内ケーシング３ａの外周側には、断面円形状の外ケーシング３ｂが回転不能に配設されている。又、外ケーシング３ｂの基端側には、ハブ取付け部３０ｂ、３０ｂ（図３に図示）が備えられている。そして、このハブ取付け部３０ｂ、３０ｂが、ハブ体１０２のハブ胴１０２ａの外周にボルト３０ｃ、３０ｃを介して固定されている。これにより、内ケーシング３ａが、外ケーシング３ｂを介してハブ体１０２のハブ胴１０２ａの外周側に取付けられ、ハブ体１０２のハブ胴１０２ａの外周側に突出されている。
このようにしてハブ体１０２に取付けられた内ケーシング３ａの内部には、区画壁７が備えられている。そして、この区画壁７によって内ケーシング３ａの内部が、図の下側の圧縮室３１と、図の上側の後述する空気タイヤ用圧縮空気供給路２の連通用供給路１３ｂとに区画形成されている。
上記のように構成された圧縮室３１の空気を圧縮操作するピストン部材３２は、操作本体としての棒状のピストンロッド３３と、後述するカム９のカム面９１ａに当接するカム当接部３５と、カム９に保持されるカム保持部とを備えている。ピストンロッド３３は、内ケーシング３ａに設けられた合成ゴム製の筒状のロッド案内部材３８に摺動可能に通されることにより、ピストンロッド３３における図２の上部側の先端部は、圧縮室３１内に入れられている。この状態で、ピストンロッド３３は、カム９のカム面９１ａの径方向の外側に、ピストンロッド３３の軸心と圧縮室３１の軸心とがほぼ一致するように配位されている。そして、このピストンロッド３３の先端部には、摺動部３４が備えられている。
摺動部３４は、圧縮室３１の内周径と略同じ程度の径に形成されており、圧縮室３１の内周壁に沿って圧縮室３１の軸方向、即ち車軸１０１及びカム９の径方向に摺動可能とされている。又、摺動部３４には、合成ゴムから構成されたリング状のパッキン３４ａが備えられている。
ピストンロッド３３における図の下部側の基端部は、圧縮室３１のロッド案内部材３８からハブ胴１０２ａに穿設されたピストン導入孔１１５に通されることによりハブ体１０２の区画空間部１１１に入れられている。そして、このピストンロッド３３の基端部に、カム当接部３５とカム保持部とが設けられている。
カム当接部３５は、この実施形態では、図２に示すように、回転自在なローラー３７の外周の一部から構成されている。より詳しくは、ローラー３７は、その一部がピストンロッド３３とカム９のカム面９１ａとの間にピストンロッド３３からカム９のカム面９１ａ側に突出し、その状態で、保持軸３６によって、ピストンロッド３３に回動自在に取り付けられている。そして、そのカム面９１ａ側に突出したローラー３７の外周の一部がカム当接部３５を構成している。この実施形態におけるカム当接部３５は、ピストンロッド３３の軸心を延長した軸心延長線ｑ上に形成されている。
カム保持部は、この実施形態では、ローラー３７を取り付けた上記保持軸３６の一部から構成されている。より詳しくは、保持軸３６は、ピストンロッド３３に穿設された軸挿通孔及びローラー３７に設けられた軸挿通孔に通されるとともに、ピストンロッド３３の左側方側に突出され、その状態で、ピストンロッド３３に取り付けられている。そして、その突出した保持軸３６の突出部３６ａが、カム９に保持されるカム保持部を構成している。
ローラー３７が転がり走行して周回するカム９は、外周にローラー３７と当接する断面円形状のカム面９１ａを有するカム本体９１と、ピストン部材３２を取り外し自在に保持する操作体保持部としてのピストン保持部９２とを備えている。ピストン保持部９２は、円盤状のものから構成されている。ピストン保持部９２の中心部には、カム本体９１を回転自在に受容するカム本体受容孔９２ａが備えられている。そして、このカム本体受容孔９２ａに、カム本体９１を回転可能に受容することにより、ピストン保持部９２は、カム本体９１のカム面９１ａの軸方向の左側方側に配位されている。
また、ピストン保持部９２におけるカム本体受容孔９２ａの外周側に、ピストン部材３２の保持軸３６の突出部３６ａを回転自在に嵌挿する軸嵌挿孔９２ｂ・・・９２ｂが備えられている。そして、この軸嵌挿孔９２ｂに、上記保持軸３６の突出部３６ａが出し入れ可能に嵌挿されている。尚、この実施形態では、軸嵌挿孔９２ｂ・・・９２ｂは、軸支持部材９２のカム本体受容孔９２ａの軸心を中心とする同一円周上において周方向に略１２０°ずつ隔てた三箇所のそれぞれに設けられた三つから構成されている。そして、三つの軸嵌挿孔９２ｂ・・・９２ｂの内の何れかに保持軸３６の突出部３６ａを嵌挿すれば良いようにされている。
このようにして、圧縮空気生成部１のピストン部材３２は、保持軸３６を介してカム９に取り外し自在に保持されている。従って、この実施形態では、ピストン部材３２のローラー３７をカム面９１ａに常時当接状態に押圧するピストンロッド付勢用のコイルバネは設けられておらず、ピストン部材３２がカム９に保持された確動カムから構成することにより、ピストン部材３２のローラー３７をカム面９１ａに常時当接させ、ハブ体１０２の回転に伴なってカム面９１ａを走行できるようにしている。尚、ピストン部材３２は、カム９に保持される形態のものに限らず、ピストンロッド付勢用のコイルバネを設け、ピストンロッド付勢用のコイルバネによってカム面９１ａに常時当接状態に押圧するようにしても良い。
又、カム９には、図３に示すように、車軸１０１を挿通させるための車軸挿通孔９３が穿設されている。この車軸挿通孔９３の中心Ｏ２は、上記カム面９１ａの中心Ｏ１から所定距離を隔てている。
この車軸挿通孔９３に、車軸１０１が挿通された後、図２に示すように左右両側からカム固定用ナット４４、４４によって車軸１０１に固定されている。又、このカム固定用ナット４４は、車軸１０１に設けた位置決め部材１１４によって玉押し１０１ｂに対する位置が決められている。そして、この固定状態で、図３に示すように車軸挿通孔９３の中心Ｏ２は、ハブ体１０２の回転の中心Ｏ３と一致する。
従って、図２及び図３に示す状態における圧縮空気生成部１のローラー３７の当接しているカム面９１ａの位置が車軸挿通孔９３の中心Ｏ２からの距離が最も小さくなる径小部Ａとなる。又、その径小部Ａから周方向に車軸挿通孔９３の中心Ｏ２からの距離が漸次大きくなり、半周した位置で、車軸挿通孔９３の中心Ｏ２からの距離が最も大きくなる径大部Ｂとなる。
又、そのカム面９１ａの径小部Ａにローラー３７がきたとき、図２、図３に示すようにピストンロッド３３の摺動部３４が、圧縮室３１を最も下降し圧縮室３１の容積を最大にする最下位置Ａ１となる。一方、カム面９１ａの径大部Ｂにローラー３７がきたとき、図６、図７に示すようにピストンロッド３３の摺動部３４が、圧縮室３１を最も上昇し圧縮室３１の容積を最小にする最上位置Ｂ１となる。
圧縮空気生成部１の空気取り込み口４は、上述のように圧縮室３１に、外部から空気を供給するためのものである。この実施形態では、図２に示すように、ピストンロッド３３の摺動部３４が圧縮室３１を摺動する最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１までの摺動部３４の移動範囲における最下位置Ａ１の近傍の位置に、内ケーシング３ａの外周壁から圧縮室３１に貫通するようにして形成されている。
空気取り込み口４を、圧縮室３１における摺動部３４の最下位置Ａ１の近傍の位置に設けることにより、摺動部３４が最下位置Ａ１から空気取り込み口４を超え、その超えた位置から最上位置Ｂ１への摺動に際して、圧縮室３１の空気を、空気取り込み口４に逃がすことなく圧縮できる。従って、空気取り込み口４を、上記位置に設けることにより、圧縮室３１での摺動部３４の摺動による空気の圧縮に際して圧縮室３１から空気取り込み口４に空気が流れないようにするための逆流防止弁を不要にでき、簡素化できると共に低コストで製作できる。
その一方、空気取り込み口４を、圧縮室３１における摺動部３４の最下位置Ａ１の近傍の位置に設ける場合は、摺動部３４が最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１に向かって摺動する際に空気取り込み口４に達するまでは、圧縮室３１に空気が入らないため、圧縮室３１は負圧の状態になる。
従って、例えば空気取り込み口４を摺動部３４の移動範囲における最上位置Ｂ１の近傍の位置に設けるようにして実質的に負圧状態にならないようにした場合に比べ、摺動部３４が最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１にかけて摺動する際の抵抗が大きくなる。
よって、空気取り込み口４を、上記のように圧縮室３１における摺動部３４の最下位置Ａ１の近傍の位置に設ける場合において、ピストン部材３２をカム９に保持させないで、ピストンロッド３３を最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１の方向に付勢する圧縮操作体付勢用としてのピストンロッド付勢用のコイルバネを設け、そのコイルバネの付勢力によってピストンロッド３３の摺動部３４を最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１に摺動させる場合は、上記圧縮室３１の負圧に抗して摺動させことができる大きさの付勢力を有するコイルバネを用いることが必要となる。
しかし、そのような付勢力の大きいコイルバネを用いると、摺動部３４を最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１に摺動させる際には、コイルバネの付勢力に抗して摺動させなければならず、車軸１０１に対するハブ体２０１の回転抵抗が大きくなってしまう。従って、空気取り込み口４を、圧縮室３１における摺動部３４の最下位置Ａ１の近傍の位置に設ける場合は、この実施形態のように、ピストンロッド付勢用のコイルバネを設けないで、ピストン部材３２をカム９に保持させた確動カムから構成するのが、車軸１０１に対するハブ体２０１の回転抵抗を小さくして円滑に回転できる点で好ましい。
尚、空気取り込み口４の位置は、上記の位置に設ける形態のものに限らず、例えば摺動部３４の移動範囲における最上位置Ｂ１の近傍の位置に設けるようにしても良い。ただし、この場合は、逆流防止弁を付設しなければならず、製作工程が多くなるとともに、コスト高になってしまう。従って、上記実施形態のように空気取り込み口４を、摺動部３４の移動範囲における最下位置Ａ１の近傍の位置に設けるのが、簡素化できると共に低コストで製作できる点で好ましい。
圧縮空気生成部１の防水機構は、この実施形態では、第１通気路５１と、第１通気路５１に続く第２通気路としての右車軸間隙通気路５２と、右車軸間隙通気路５２に続く第３通気路５４と、シール部材５５とを備えている。
第１通気路５１は、空気取り込み口４とハブ体１０２の区画空間部１１１とを通気可能に連通し、区画空間部１１１内の空気を区画空間部１１１から空気取り込み口４に案内する。この実施形態における第１通気路５１は、外ケーシング３ｂの内周壁に、空気取り込み口４からハブ体１０２の区画空間部１１１にかけて形成された案内溝から構成されている。
右車軸間隙通気路５２は、図４、図５に示すようにハブ体１０２の右支持部１０２ｂの車軸孔１０２ｅの内周面とその車軸孔１０２ｅに通した車軸１０１との間の車軸間隙５２ａから、車軸１０１の玉押し１０１ｂと鋼球受け部１０２ｄとの間に配設された鋼球１０７、１０７同士間の鋼球間隙５２ｂ・・・５２ｂを通るように延びた、右支持部１０２ｂに形成された空間路から構成されている。
尚、この実施形態では、車軸孔１０２ｅには、位置決め部材１１４が配設されており、車軸間隙５２ａは、車軸孔１０２ｅの内周面と位置決め部材１１４の外周との間に形成されている。
第３通気路５４は、図４に示すように、筒状体５６の内周面と車軸１０１の外周との間に、右車軸間隙通気路５２と外部とを連通するように区画形成されている。
より詳しくは、筒状体５６は、合成樹脂から構成されており、図４に示すように左端側の外周に、右支持部１０２ｂに取り付けるための係止用突起５６ａが備えられている。
そして、係止用突起５６ａが右支持部１０２ｂに設けられた係止用溝１０２ｈに嵌め入れられることにより、筒状体５６がハブ体１０２の右支持部１０２ｄに取り付けられている。
また、筒状体５６の外周と右支持部１０２ｂとの間には、防水パッキン１１６が配設されており、この防水パッキン１１６によって筒状体５６の外周と右支持部１０２ｂとの間から、水が右車軸間隙通気路５２に入り込まないようにされている。
このようにして、ハブ体１０２の右支持部１０２ｂに取り付けられた筒状体５６には、車軸１０１が挿通されており、筒状体５６の内周面と車軸１０１との間に、右車軸間隙通気路５２と外部とを連通する第３通気路５４が、車軸１０１の外周側に全周に渡って形成されている。この実施形態では、筒状体５６の内周側には、車軸１０１の玉押１０１ｂが配設されており、第３通気路５４は、玉押し１０１ｂの外周と筒状体５６の内周面との間に形成されている。
又、第３通気路５４は、筒状体５６の内周面を、右側の外部側に行くに従って漸次径が大きくなるテーパー状にすることにより形成した外側（図４では、右側）のテーパー部５９ａと、テーパー部５９ａの内側（図４では、左側）に、テーパー部５９ａから径方向の内側に延設した閉鎖部５９ｂによって形成した径方向の幅Ｌ１の狭い径小幅狭部５９ｃとが備えられている。この実施形態におけるテーパー部５９ａのテーパー角Ｐは、１０°に設定されている。
また、第３通気路５４には、径小幅狭部５９ｃの右側方側に、筒状体５６の内周面と被覆部材６０とによって形成された径大幅狭部６１が備えられている。この被覆部材６０は、径小幅狭部５９ｃの径より外径の大きい円板状のものから構成され、筒状体５６のテーパー部５９ａの径方向の内側に配設されるようにして、車軸１０１に固定されている。
これにより、被覆部材６０の外周と筒状体５６のテーパー部５９ａとの間に、径方向の幅Ｌ２が径小幅狭部５９ｃの幅Ｌ１と同程度で、径小幅狭部５９ｃよりも径の大きい径大幅狭部６１が形成されている。従って、この実施形態の第３通気路５４は、径の異なる二つの幅狭部５９ｃ、６１を備え、これらの二つの幅狭部５９ｃ、６１によって空気が蛇行して流れ得るように形成されている。又、この実施形態では、径小幅狭部５９ｃの幅Ｌ１及び径大幅狭部６１の幅Ｌ２を０．５ｍｍ程度に設定している。
シール部材５５は、ハブ体１０２に形成された左車軸間隙通気路５３を外部から密閉するものである。この左車軸間隙通気路５３は、上述した右車軸間隙通気路５２と同様に、図２に示すようにハブ体１０２の左支持部１０２ｃの車軸孔１０２ｅとその車軸孔１０２ｅに通した車軸１０１との間の車軸間隙５３ａから、車軸１０１の玉押し１０１ｂ、１０１ｂと鋼球受け部１０２ｄとの間に配設された鋼球１０７、１０７同士間の鋼球間隙５３ｂを通るように延びた空間路から構成されている。
又、シール部材５５は、図２に示すように合成ゴム製のリング状のものから構成されている。そして、このシール部材５５の内周側に設けられた取付片５５ａが、玉押し１０１ｂに設けられた取付溝１０１ｃに嵌め入れられることにより、シール部材５５が玉押し１０１ｂに取り付けられている。又、このようにして玉押し１０１ｂに取り付けられたシール部材５５の外周は、左支持部１０２ｃに全周に渡って当接している。これにより、シール部材５５が、左車軸間隙通気路５３を外部から略密閉状態にシールし、左車軸間隙通気路５３に外部から水が入ることのないようにしている。
次に、空気自動供給機構の空気タイヤ用圧縮空気供給路２について説明する。この空気タイヤ用圧縮空気供給路２は、圧縮空気生成部１と空気タイヤ１０３との間に形成されており、図２、図３に示すように圧縮空気生成部１の圧縮室３１と連通した連通用供給路１３ｂと、空気タイヤ１０３の空気保持チューブ１０３ｂに接続された空気タイヤ送出用供給路１３ａと、連通用供給路１３ｂと空気タイヤ送出用供給路１３ａとを連結した連結用供給路２１ａとから構成されている。
連通用供給路１３ｂは、上記内ケーシング３ａ内における圧縮室３１の図２の上側に、区画壁７によって区画形成されている。この区画壁７には、貫通孔７１が穿設されており、この貫通孔７１によって、圧縮室３１と連通用供給路１３ｂとが通気可能に連通されている。
この貫通孔７１には、逆流防止弁４０が備えられている。この逆流防止弁４０は、空気が空気タイヤ用圧縮空気供給路２から圧縮室３１に逆流しないように防止する逆流防止手段としてのもので、この実施形態では、空気タイヤ用圧縮空気供給路２側に配設されたボールバルブ４０から構成されている。ボールバルブ４０は、ボール４１と、ボール４１を受ける合成ゴム製のリング状のボール受けパッキン４２と、ボール４１をボール受けパッキン４２側に付勢する付勢部材としてのボール付勢用コイルバネ４３とを備えている。そして、このボール付勢用コイルバネ４３の付勢力によって、ボール４１が空気タイヤ用圧縮空気供給路２側から貫通孔７１を塞いでいる。
連結用供給路２１ａは、筒状の連結管２１の内部に形成されている。この連結管２１の基端側は、内ケーシング３ａの連通用供給路１３ｂに入り込むようにして取付けられている。これにより、連結用供給路２１ａの基端側は、連通用供給路１３ｂに通気可能に接続されている。
又、この連結管２１には、図３に示すように空気タイヤ用圧縮空気供給路２の空気圧を調整する圧調整部１２が備えられている。この圧調整部１２によって、空気タイヤ用圧縮空気供給路２が、空気を一定圧にして保持する定圧保持部として機能できるようになっている。
この実施形態の圧調整部１２は、排気口１１ａを有する筒部１２ａと、排気口１１ａを開閉する弁体１２ｂと、弁体１２ｂを付勢する定圧弁付勢部材としての定圧弁付勢用コイルバネ１２ｃとを備えている。
筒部１２ａは、連結管２１の側壁に取り付けられることにより、筒部１２ａの排気口１１ａが連結用供給路２１ａと外部とを連通させ、連結用供給路２１ａの圧縮空気が排気口１１ａから外部に排出可能とされている。
定圧弁付勢用コイルバネ１２ｃは、弁体１２ｂを常時連結用供給路２１ａ側に付勢する。そして、この付勢により、弁体１２ｂは、排気口１１ａを遮断している。
尚、この圧調整部１２は、連結用供給路２１ａに設ける形態のものに限らず、空気タイヤ用圧縮空気供給路２に設ければ良い。又、圧調整部１２は、例えばボールバルブから構成する等、適宜変更し得る。
空気タイヤ送出用供給路１３ａは、弾性を有する接続パイプ１４の内部に形成されている。この接続パイプ１４の基端部は、上記連結管２１の外周に押し入れるようにして連結管２１の先端側に取り付けられている。これにより、連結用供給路２１ａと空気タイヤ送出用供給路１３ａとが通気可能に接続されている。
又、連結管２１に取り付けられた反対側の接続パイプ１４の先端側には、図８に示すように空気タイヤ１０３に取り外し自在に接続する空気タイヤ接続部１６が備えられている。この空気タイヤ接続部１６は、パッキン１６ａと、空気保持チューブ１０３ｂのバルブ止めナット１０６ｄに係止されるナット係止片１６ｂとを備えている。そして、パッキン１６ａがバルブ１０６の端面に当接された状態で、ナット係止片１６ｂがバルブ止めナット１０６ｄに係止されている。これにより、空気タイヤ送出用供給路１３ａが空気保持チューブ１０３ｂに通気可能に接続されている。
次に、この実施形態の自転車の空気タイヤの空気自動供給機構の動作について説明する。圧縮空気生成部１の摺動部３４が圧縮室３１内の最下位置Ａ１に配位し、第２圧縮空気生成部１ｂの摺動部３４が圧縮室３１内の最上位置Ｂ１に配位した図２、図３に示す状態から、例えば自転車を走行させることにより、空気タイヤ１０３を車軸１０１に対して回転させる。これにより、その回転に際してハブ体１０２が回転し、ハブ体１０２と共に、圧縮空気生成部１のピストン部材３２のローラー３７が、カム９のカム面９１ａの径小部Ａから径大部Ｂに向かって走行する。
その走行に際し、ピストン部材３２は、カム９に押圧され始め、ピストン部材３２のローラー３７がカム９の径大部Ｂに達するまで押圧される。そして、この押圧によって摺動部３４が圧縮室３１内を圧縮室３１の内壁面に沿って最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１に向かって圧縮室３１内を摺動する。
そして、この摺動部３４の最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１への摺動に際し、圧縮室３１内の空気が一定の圧縮比まで圧縮される。
この摺動部３４の摺動に際し、例えばピストンロッド３３の端部をカム９のカム面９１ａに付勢用のコイルバネによって押圧して当接状態を維持させている場合には、その付勢力に抗してピストンロッド３３を摺動させなければならず、ハブ体１０２を回転させる際の抵抗になってしまう、しかし、この実施形態では、ピストンロッド３３を、保持軸３６を介してカム９に保持するようにして付勢用のコイルバネを設けていないため、ピストンロッド３３を小さい力で円滑に摺動できる。これにより、ハブ体１０２を回転させる際の抵抗を小さくできる。
又、例えばピストンロッド３３がカム９から受けるカム９の接線方向の力が大きい場合には、ピストンロッド３３が圧縮室３１のロッド案内部材３８を一側方に押圧するため、摺動し難くなるとともに、ロッド案内部材３８が磨耗する。その結果、ピストンロッド３３が圧縮室３１の軸方向に対して傾き、更に摺動し難くなっていく。しかし、この実施形態では、ピストンロッド３３がカム９から受ける圧縮室３１の軸方向と直角方向成分の力を極力小さくでき、ロッド案内部材３８の磨耗を軽減できる。従って、繰り返し使用されてもピストンロッド３３を常時圧縮室３１の軸方向に押圧でき、円滑に摺動できる。
そして、圧縮空気生成部１のピストン部材３２のローラー３７が、カム面９１ａの径大部Ｂにくると、図６、図７に示すように圧縮空気生成部１のピストンロッド３３の摺動部３４が最上位置Ｂ１まで移動する。そして、その移動に際し、圧縮空気生成部１の圧縮室３１内の空気を圧縮する。
このようにして、圧縮空気生成部１の圧縮室３１内の空気が圧縮されると、逆流防止弁４０のボール４１は、その圧縮された空気の空気圧によって圧縮室３１から押圧される。その際、逆流防止弁４０のボール４１は、空気タイヤ用圧縮空気供給路２内の空気圧による押圧力とボール付勢用コイルバネ４３の付勢力とを受けている。従って、空気タイヤ用圧縮空気供給路２側からの押圧力が、圧縮室３１内からの押圧よりも小さい場合には、逆流防止弁４０のボール４１は、空気タイヤ用圧縮空気供給路２側に移動して貫通孔７１を開ける。これにより、圧縮室３１内で圧縮された圧縮空気が、貫通孔７１から空気タイヤ用圧縮空気供給路２に送られる。
そして、逆流防止弁４０のボール４１は、摺動部３４が圧縮室３１内の最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１にかけて移動する際に、貫通孔７１を閉める。これにより、空気タイヤ用圧縮空気供給路２内の空気が圧縮室３１に戻るのを防止できる。
圧縮空気が入った空気タイヤ用圧縮空気供給路２は、所定の空気圧を超えると、空気タイヤ用圧縮空気供給路２内の空気圧によって圧調整部１２の弁体１２ｂが定圧弁付勢用コイルバネ１２ｃの付勢力に抗して押圧されて排気口１１ａを開く。これにより、空気タイヤ用圧縮空気供給路２内の圧縮空気を排気口１１ａから外部に排出する。そして、空気タイヤ用圧縮空気供給路２内の空気圧が、所定の空気圧になると弁体１２ｂが定圧弁付勢用コイルバネ１２ｃの付勢力によって排気口１１ａを閉じる。
空気タイヤ用圧縮空気供給路２内に所定の空気圧に保持された圧縮空気は、図８に示すように空気保持チューブ１０３ｂのバルブ１０６内に入り、バルブ孔１０６ｂを塞いでいる逆流防止弁１０６ｃをバルブ１０６の内側から押圧する。そして、その空気タイヤ用圧縮空気供給路２内の空気圧により内側から逆流防止弁１０６ｃにかかる押圧力が、逆流防止弁１０６ｃの弾性力と空気保持チューブ１０３ｂ内の空気圧により逆流防止弁１０６ｃにかかる押圧力との合計よりも大きい場合は、バルブ孔１０６ｂを塞いでいる逆流防止弁１０６ｃを内側から押しのけ、空気が空気タイヤ用圧縮空気供給路２から空気保持チューブ１０３ｂ内に流れ込む。
そして、空気タイヤ用圧縮空気供給路２の空気圧により逆流防止弁１０６ｃにかかる押圧力と、逆流防止弁１０６ｃの弾性力と空気保持チューブ１０３ｂ内の空気圧により逆流防止弁１０６ｃにかかる押圧力との合計が同じになると、空気保持チューブ１０３ｂ内への空気の流入は止まる。
その後、経時により、空気保持チューブ１０３ｂの空気圧が低くなり、逆流防止弁１０６ｃの弾性力と空気保持チューブ１０３ｂ内の空気圧により逆流防止弁１０６ｃにかかる押圧力との合計が、空気タイヤ用圧縮空気供給路２の空気圧により逆流防止弁１０６ｃにかかる押圧力よりも小さくなると、再度、バルブ孔１０６ｂを塞いでいる逆流防止弁１０６ｃを空気タイヤ用圧縮空気供給路２の空気圧によって内側から押しのけ、空気タイヤ用圧縮空気供給路２の空気が空気保持チューブ１０３ｂ内に流れ込む。これにより、常時、空気保持チューブ１０３ｂの空気圧は、一定に保持される。
又、接続パイプ１４が連結管２１又は空気タイヤ１０３から外れ、或いは接続パイプ１４が破損したような場合は、空気タイヤ１０３のバルブ１０６によって空気タイヤ１０３の空気圧をそのまま保持できる。尚、カム９は、車軸１０１に固定されて位置を変えず、ピストンロッド３３がカム面９１ａを走行して位置を変えるが、図６、図７では、説明の都合上、ピストンロッド３３の位置を変えずにカム面９１ａの位置を変えて表している。後述の図１２、図１３においても同じである。
更に、ハブ体１０２が回転すると、ピストン部材３２は、保持軸３６がカム９のピストン保持部９２に保持されているため、カム９に引っ張られ、ローラー３７は、カム９のカム面９１ａに当接した状態を維持し、カム面９１ａの径大部Ｂから径小部Ａにかけて走行する。その際、カム９によるピストン部材３２の引っ張りは、ピストンロッド３３の上記軸心延長線ｑと距離を隔てたピストンロッド３３の左側方側から行われる。しかし、摺動部３４が最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１に摺動する際には、空気の圧縮を行わないため、上述した最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１への摺動部３４の摺動に際して空気の圧縮を行う場合に比して小さい力で行うことができ、ピストンロッド３３を円滑に引っ張り操作できる。
このローラー３７の走行によって、摺動部３４は、圧縮室３１内を最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１にかけて移動し、図２、図３の状態に戻る。
又、ピストンロッド３３の摺動部３４が最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１へ向かっての摺動に際し空気取り込み口４を通過すると、空気取り込み口４から圧縮室３１に、第１通気路５１を介してハブ体１０２の区画空間部１１１の空気が取り込まれる。
また、区画空間部１１１内の空気が第１通気路５１に入り込むと、区画空間部１１１には、第２通気路５２としての右車軸間隙通気路５２、第３通気路５４を介して外部の空気が吸入される。
その際、第３通気路５４は、テーパー部５９ａを備えているため、図４に示すようにテーパー部５９ａに入った水Ｍ１を、ハブ体の回転に伴なう遠心力によってテーパー部５９ａの径大側に移動させて第３通気路５４から外に出すことができる。又、テーパー部５９ａに入った水Ｍ１を、自重によってテーパー部５９ａを伝わせて第３通気路５４の外に出すことができる。しかも、第３通気路５４が径の異なる二つの幅狭部５９ｃ、６１を備えているため、雨水等の水Ｍ１が、第３通気路５４を通過し難いものにでき、雨水等の水Ｍ１を、第３通気路５４から右車軸間隙通気路５２に入り難いものにできる。
又、仮に雨水等の水Ｍ１が第３通気路５４から右車軸間隙通気路５２に入ってきた場合でも、右車軸間隙通気路５２には、鋼球１０７・・・１０７と共にグリスが配設されているため、水Ｍ１が右車軸間隙通気路５２を通過し難く、右車軸間隙通気路５２からハブ体１０２の区画空間部１１１に入り難いものにできる。
従って、区画空間部１１１には、第２通気路５２及び第３通気路５４を介して水Ｍ１が入ることなく空気だけが入り込み、その結果、圧縮室３１には、第１通気路５１を介して空気取り込み口４から区画空間部１１１の空気だけが吸入され、雨水等の水が空気と共に入り込むようなことを防止できる。
以下、同様に、ハブ体１０２の回転に伴なってピストン部材３２の摺動部３４が圧縮室３１を摺動し、圧縮室３１で圧縮空気の生成と外部の空気の取り込みとを繰り返し、生成した圧縮空気を適宜空気タイヤ１０３に供給する。
又、ピストン部材３２をカム９から外す場合は、保持軸３６を、ピストンロッド３３に取り付けた状態で右側方側に引っ張り操作して軸嵌挿孔９２ｂから抜けば良く、これにより、ピストン部材３２をカム９から取り外すことができ、圧縮室３１を構成した内ケーシング３ａ、或いはピストンロッド３３等をハブ体１０２から容易に外すことができる。従って、分解等して部品の交換等が容易に行うことができ、メンテナンスの容易なものにできる。
尚、上記第１実施形態では、左車軸間隙通気路５３をシール部材５５によって外部から遮断することによって、第２通気路を右車軸間隙通気路５２から構成し、この右車軸間隙通気路５２と外部とを連通する第３通気路５４を設けたものにしているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えばシール部材５５を設けずに、第２通気路を右車軸間隙通気路５２と左車軸間隙通気路５３とから構成し、右車軸間隙通気路５２と左車軸間隙通気路５３とに，夫々第３通気路５４を設けるようにしても良い。ただし、ハブ体１０２の左右の両側に、上記実施形態のような第３通気路５４を設けた場合は、コスト高になるので、第３通気路５４を、ハブ体１０２の左又は右の一方側にだけ設け、ハブ体１０２の右又は左の他方側にシール部材５５を設けたものにしておくのが、第２通気路５４に水を入り難くでき、しかも低コストで製作できる点で好ましい。
又、上記第１実施形態では、第３通気路５４を、ハブ体１０２に固定した筒状体５６と、車軸１０１に固定した被覆部材６０とによって形成するようにしているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば第３通気路５４を、ハブ体１０２に固定した筒状体５６のみによって形成するようにしても良い。
また、上記第１実施形態では、第２通気路を、ハブ体１０２に形成された右車軸間隙通気路５２から構成しているが、支持部１０２ｂ、１０２ｃに、区画空間部１１１から外部に貫通する貫通孔を設け、この貫通孔を、右車軸間隙通気路５２に代え、或いは右車軸間隙通気路５２と共に、第２通気路を構成するようにしても良く、適宜変更できる。より具体的には、例えば支持部１０２ｂ、１０２ｃを、シールドベアリングを介してハブ体１０２に回転自在に支持するとともに、支持部１０２ｂ、１０２ｃにおけるシールドベアリングの径方向の外側の部分に、区画空間部１１１から外部に貫通する貫通孔を設け、この貫通孔を第２通気路とする。
又、上記第１実施形態では、防水機構を、第１通気路５１、第２通気路５２、第３通気路５４及びシール部材５５から構成しているが、例えば防水機構を、外ケーシング３ｂの内周面から外周面に、内ケーシング３ｂの空気取り込み口４と外部とを連通させるように穿設した穿設孔と、穿設孔を覆う液体遮断可能且つ気体通過可能な皮膜とを備えたものから構成し、皮膜によって外ケーシング３ｂの外部から穿設孔に雨水等の水を遮断して空気だけを通すようにしても良い。
又、上記第１実施形態では、筒状体５６のテーパー部５９ａのテーパー角Ｐを、１０°に設定しているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。好ましくは、テーパー角Ｐは、５°程度〜１５°程度の範囲である。５°程度より小さくなると、ハブ体の回転の伴なう遠心力によって水を径の大きい方に移動させ難くなって外部に追い出し難くなる。又、水を自重によって径の大きい方に伝わせて外部に追い出し難くなる。一方、１５°程度より大きくなると、降ってくる雨水等が入り易くなってしまう。
また、上記第１実施形態では、第３通気路５４の径小幅狭部５９ｃの幅Ｌ１及び径大幅狭部６１の幅Ｌ２を０．５ｍｍ程度にしているが、適宜変更できる。好ましくは、０．１ｍｍ程度〜１．５ｍｍ程度の範囲である。０．１ｍｍ程度よりも小さくなると、ピストンロッド３３の圧縮室３１内の摺動に伴なう空気の吸引によってハブ体１０２の区画空間部１１１が負圧になり、同時に水も吸引してしまう恐れが高くなる。一方、１．５ｍｍ程度よりも大きくすると、水が入り易くなってしまう。以上のように、この実施形態の第３通気路５４は、ハブ体１０２に固定された筒状体５６の内周面と車軸１０１の外周との間に区画形成されている。又、この第３通気路５４は、筒状体５６の内周の一部の径を小さくすることによって径方向の幅Ｌ１を狭くなるように形成した径小幅狭部５９ｃを備えている。更に、第３通気路５４は、車軸本体１０２ｄに固定されるようにして筒状体５６の内周側に配位された被覆部材６０によって、径方向の幅Ｌ２が径小幅狭部５９ｃと同程度で、径小幅狭部５９ｃよりも径が大きく形成された径大幅狭部６１が備えられている。このようにして、第３通気路５４は、少なくとも径の異なる二つの幅狭部５９ｃ、６１を備え、これらの二つの幅狭部５９ｃ、６１によって空気が蛇行して流れ得るように形成されている。又、これらの二つの幅狭部５９ｃ、６１の径方向の幅Ｌ１、Ｌ２は、略０．１ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲である。
次に、第２実施形態について説明する。図９は、第２実施形態の車椅子の空気タイヤの空気自動供給機構を有する車椅子の車輪の側面図、図１０は、図１のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面説明図である。
この第２実施形態の空気自動供給機構は、車椅子の左側の車輪５００と右側の車輪（図示せず）との夫々に装備されて車椅子の空気タイヤの空気自動供給機構とされている。この車椅子の空気タイヤの空気自動供給機構を有する車椅子の左側の車輪５００と右側の車輪とは、同一構成を採っている。以下、左側の車輪５００について説明し、右側の車輪の説明を省略する。
左側の車輪５００は、車軸１０１と、車輪本体１１０とを備えている。車軸１０１は、先の第１実施形態のものと同一構成を採っている。
車輪本体１１０は、図９に示すようにハブ体１０２と、空気タイヤ１０３と、空気自動供給機構とを備えている。ハブ体１０２及び空気タイヤ１０３は、先の第１実施形態のものと同一構成を採っている。
空気自動供給機構は、圧縮空気を生成する複数の圧縮空気生成部１ａ、１ｂと、圧縮空気生成部１ａ、１ｂによって生成された圧縮空気を空気タイヤに導いて供給するための空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａ、２ｂとを備えている。
圧縮空気生成部は、この実施形態では、図１０、図１１の上側に現れた第１圧縮空気生成部１ａと、図の下側に現れた第２圧縮空気生成部１ｂとの二つから構成されている。
第１圧縮空気生成部１ａ及び第２圧縮空気生成部１ｂは、先の第１実施形態の圧縮空気生成部１と同じ構成を採っている。又、これらの第１圧縮空気生成部１ａ及び第２圧縮空気生成部１ｂは、ハブ胴１０２ａの外周に、互いに周方向に１８０°だけ隔てた位置に配位されボルト３０ｃ、３０ｃを介して固定されている。
又、これらの第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとの各ピストン部材３２、３２は、先の第１実施形態のものと同様に、各ピストン部材３２、３２に設けられた保持軸３６、３６を介してカム９に設けられた円板状のピストン保持部９２に保持されている。
この第２実施形態におけるカム９のピストン保持部９２は、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように保持部本体８９と、保持部本体８９を摺動する摺動子８０と、摺動子８０を摺動可能状態に保持する保持部材９０とを備えている。
摺動子８０は、図１２Ａ、図１２Ｂに示すように筒状のものから構成されている。摺動子８０の内周側には、保持軸３６を嵌挿する保持軸嵌挿孔８３が備えられている。又、摺動子８０の外周側には、円筒部８１と、円筒部８１より径の大きく形成された鍔部８２とが備えられている。
保持部本体８９は、上記図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、カム本体受容孔９２ａの軸心であってカム面９１ａの中心Ｏ１を中心とする同心円９６上に設けられた第１軸嵌挿孔９２ｂと第２軸嵌挿孔９５とを備えている。
第１軸嵌挿孔９２ｂは、先の第１実施形態のものと同様に、円形状の孔から構成されている。そして、この第１軸嵌挿孔９２ｂに、第１圧縮空気生成部１ａのピストン部材３２の保持軸３６が回転可能に嵌挿されている。
一方、第２軸嵌挿孔９５は、上述の同心円９６の周方向に所定長さで延ばされるようにして形成された円弧状の長溝からなる摺動溝９５ａと、摺動溝９５ａの周縁に全周に渡って、ピストン保持部９２の左面側から所定深さ及び所定幅でカットすることにより形成された座部９５ｂとを備えている。
そして、第２軸嵌挿孔９５の摺動溝９５ａに、摺動子８０の円筒部８１が嵌め入れられるとともに、座部９５ｂに摺動子８０の鍔部８２が当接するようにして、第２軸嵌挿孔９５に摺動子８０が摺動可能に収納されている。
このようにして第２軸嵌挿孔９５に収納された摺動子８０は、第２軸嵌挿孔９５の摺動溝９５ａに形成された第１端９５ｃに円筒部８１が当接した始端位置９７ａから、摺動溝９５ａに形成された第２端９５ｄに円筒部８１が当接した終端位置９７ｂまでの範囲、第２軸嵌挿孔９５を移動可能とされている。
又、このようにして摺動子８０を収納した第２軸嵌挿孔９５の第１軸嵌挿孔９２ｂに対する位置、及び第２軸嵌挿孔９５の摺動溝９５ａの溝長さは、この実施形態では、次のように形成されている。
図１３Ｂに示すように、まず、第１軸嵌挿孔９２ｂの軸心９２ｄから、カム面９１ａの中心Ｏ１を通り、更に、その中心Ｏ１から上記の同心円９６と交わるように延ばした延長線を基準線９８とする。そして、この基準線９８と上記同心円９６との交点に、摺動子８０の保持軸嵌挿孔８３の軸心８３ａが位置した状態から、その軸心８３ａが基準線９８から時計方向及び反時計方向の両方向に夫々、カム面９１ａの中心Ｏ１からの中心角Ψ／２、Ψ／２でほぼ３６°になる位置まで移動できるものとし、その移動した位置が摺動子８０の始端位置９７ａ、終端位置９７ｂとなるように、第２軸嵌挿孔９５を形成している。
保持部材９０は、図１３Ａに示すように、摺動子８０が摺動に際して車軸１０１の軸方向に対して傾かないようにする摺動子傾き防止手段としてのものであり、円板状のものから構成されている。そして、この保持部材９０は、第２軸嵌挿孔９５の座部９５ｂ側から第２軸嵌挿孔９５に収納された摺動子８０を覆うようにして車軸１０１に取り付けられている。これにより、摺動子８０は、第２軸嵌挿孔９５を摺動するに際して鍔部８２が座部９５ｂに当接状態に保持される。従って、摺動子８０は、保持軸嵌挿孔８３の軸心が車軸１０１の軸とほぼ平行な状態を維持でき、摺動に際し保持軸嵌挿孔８３の軸方向が車軸１０１の軸方向に対して傾くことなく第２軸嵌挿孔９５を摺動する。
そして、上記のようにして第２軸嵌挿孔９５に収納された摺動子８０の保持軸嵌挿孔８３に、第２圧縮空気生成部１ｂのピストン部材３２の保持軸３６が嵌挿されている。これにより、保持軸３６は、摺動子８０を介して第２軸嵌挿孔９５内を、カム面９１ａの中心Ｏ１を中心にして、カム面９１ａの周方向に、カム面９１ａの中心Ｏ１からの中心角Ψでほぼ７２°の角度範囲、移動可能とされている。
以上のようにして、第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとが上記のように配位されることにより、図１０、図１１に示すように第１圧縮空気生成部１ａのピストン部材３２のローラー３７がカム面９１ａの径小部Ａに当接しピストンロッド３３の摺動部３４が圧縮室３１における最下位置Ａ１にきたとき、第２圧縮空気生成部１ｂのピストン部材３２の保持軸３６が第２軸嵌挿孔９５のほぼ中央位置に配位されるとともに、ピストン部材３２のローラー３７がカム面９１ａの径大部Ｂに当接しピストンロッド３３の摺動部３４が圧縮室３１における最上位置Ｂ１にくる。
次に、空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａ、２ｂについて説明する。この第２実施形態の空気タイヤ用圧縮空気供給路は、第１圧縮空気生成部１ａと空気タイヤ１０３との間に形成された第１空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａと、第２圧縮空気生成部１ｂと空気タイヤ１０３との間に形成された第２空気タイヤ用圧縮空気供給路２ｂとから構成されている。
第１空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａは、先の第１実施形態の空気タイヤ用圧縮空気供給路２と同一構成を採っており、第１圧縮空気生成部１ａの圧縮室３１と連通した連通用供給路１３ｂと、空気タイヤ送出用供給路１３ａと、連通用供給路１３ｂと空気タイヤ送出用供給路１３ａとを連結した連結用供給路２１ａとを備えている。
第２空気タイヤ用圧縮空気供給路２ｂは、上記第１空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａと同様に、連通用供給路１３ｂと、空気タイヤ送出用供給路と、連結用供給路とを備えている。ただし、この第２空気タイヤ用圧縮空気供給路２ｂは、連通用供給路１３ｂが接続路２２ａを介して第１空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａの連結用供給路２１ａに接続されるとともに、その連結用供給路２１ａを介して第１空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａの空気タイヤ送出用供給路１３ａ及び空気タイヤ１０３に接続されている。従って、この実施形態の第１空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａの連結用供給路２１ａ及び空気タイヤ送出用供給路１３ａは、第２空気タイヤ用圧縮空気供給路２ｂの連結用供給路及び空気タイヤ送出用供給路を兼用するようになっている。
次に、この第２実施形態の車椅子の空気タイヤの空気自動供給機構の動作について説明する。第１圧縮空気生成部１ａの摺動部３４が圧縮室３１内の最下位置Ａ１に配位し、第２圧縮空気生成部１ｂの摺動部３４が圧縮室３１内の最上位置Ｂ１に配位した図１０、図１１に示す状態から、例えば車椅子を押して走行させることにより、空気タイヤ１０３を車軸１０１に対して回転させる。これにより、その回転に際してハブ体１０２が回転し、ハブ体１０２と共に、第１圧縮空気生成部１ａのピストン部材３２のローラー３７が、カム９のカム面９１ａの径小部Ａから径大部Ｂに向かって走行するとともに、第２圧縮空気生成部１ｂのピストン部材３２のローラー３７が、カム９のカム面９１ａの径大部Ｂから径小部Ａに向かって走行する。
又、その走行に際し、第２圧縮空気生成部１ｂのピストン部材３２の保持軸３６は、図１４に示すように、摺動子８０を介して第２軸嵌挿孔９５を、その第２軸嵌挿孔９５の摺動溝９５ａの第１端９５ｃに向かって移動し、円筒部８１が第１端９５ｃに当接した摺動子８０の始端位置９７ａまで移動する。
その際、例えば摺動子８０を設けずに、保持軸３６を直接第２軸嵌挿孔９５に入れるようにして第２軸嵌挿孔９５を摺動させようとすると、第２圧縮空気生成部１ｂのピストン部材３２が圧縮室３１に対して回転自在に収納されている場合、保持軸３６が第２軸嵌挿孔９５を摺動するに際し保持軸３６に抵抗がかかると、保持軸３６が第２軸嵌挿孔９５を摺動しないで保持軸３６を介してピストン部材３２が圧縮室３１に対して回転し保持軸３６の軸方向が車軸１０１の軸方向に対して傾く場合がある。保持軸３６の軸方向が車軸１０１の軸方向に対して傾くと、カム９のカム面９１ａを走行するローラー３７の軸が傾いてカム面９１ａを走行し難くなり、或いは、保持軸３６が第２軸嵌挿孔９５から出てしまう場合も生じ、ピストン部材３２が圧縮室３１を円滑に摺動できない恐れが生じる。
しかし、この実施形態では、第２軸嵌挿孔９５を摺動する摺動子８０を介して保持軸３６が第２軸嵌挿孔９５を移動するため、保持軸３６は、第２軸嵌挿孔９５を円滑に移動する。従って、第２圧縮空気生成部１ｂのピストン部材３２が圧縮室３１に対して回転自在に収納されている場合でも、保持軸３６が摺動子８０を介して円滑に第２軸嵌挿孔９５を移動するものにでき、ピストン部材３２が圧縮室３１を円滑に摺動し得るものにできる。
更にローラー３７が走行すると、第１圧縮空気生成部１ａのピストン部材３２は、更にカム９に押圧され始め、ピストン部材３２のローラー３７がカム９の径大部Ｂに達するまで押圧される。そして、この押圧によって、図１５、図１６に示すように、摺動部３４が圧縮室３１内を圧縮室３１の内壁面に沿って最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１に向かって圧縮室３１内を摺動する。
そして、この摺動部３４の最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１への摺動に際し、圧縮室３１内の空気が一定の圧縮比まで圧縮される。
第１圧縮空気生成部１ａで生成された圧縮空気は、先の第１実施形態の場合と同様に、連通用供給路１３ｂから連結用供給路２１ａに、更に連結用供給路２１ａから空気タイヤ送出用供給路１３ａを通って適宜空気タイヤ１０３に入り込む。
一方、第２圧縮空気生成部１ｂのピストン部材３２の保持軸３６は、図１４に示した始端位置９７ａから、図１６に示すように摺動子８０を介して第２軸嵌挿孔９５の摺動溝９５ａのほぼ中央位置まで移動する。又、この保持軸３６の移動に際して、第２圧縮空気生成部１ｂのピストンロッド３３の摺動部３４は、カム９に引っ張られ、圧縮室３１内を圧縮室３１の内壁面に沿って最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１に向かって圧縮室３１内を摺動する。
又、第２圧縮空気生成部１ｂのピストン部材３２のローラー３７は、上述した第１圧縮空気生成部１ａのピストン部材３２のローラー３７がカム面９１ａの径大部Ｂにきたとき、カム面９１ａの径小部Ａにきて、図１５、図１６に示すように第２圧縮空気生成部１ｂのピストンロッド３３の摺動部３４が最下位置Ａ１まで移動する。
この第２圧縮空気生成部１ｂのピストンロッド３３の摺動部３４が最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１にくる際においても、ピストン部材３２の保持軸３６がカム９のピストン保持部９２に保持されているため、ピストン部材３２は、ピストンロッド３３の軸心延長線ｑと軸方向に一定の距離を隔てたピストンロッド３３の左側方側からカム９のピストン保持部９２に引っ張られる。しかし、摺動部３４が最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１に摺動する際には空気の圧縮を行わないため、上述した最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１への摺動部３４の摺動に際して空気の圧縮を行う場合に比して小さい力で行うことができ、ピストンロッド３３を円滑に引っ張り操作できる。
又、第２圧縮空気生成部１ｂのピストンロッド３３の摺動部３４が空気取り込み口４を通過すると、空気取り込み口４から圧縮室３１に、第１通気路５１を介してハブ体１０２の区画空間部１１１の空気を取り込む。又、ハブ体１０２の区画空間部１１１に、第２通気路５２及び第３通気路５４によって水が入るのを防止でき、空気だけを入り込ませることができる。
図１６に示す状態から、更に、ハブ体１０２が回転すると、図１７に示すように第１圧縮空気生成部１ａのピストン部材３２が保持軸３６を介してカム９に引っ張られ、ローラー３７がカム面９１ａの径大部Ｂから径小部Ａに向かって走行し、これにより、摺動部３４が最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１（図１１参照）に向かって移動する。
一方、第２圧縮空気生成部１ｂは、ピストン部材３２の保持軸３６が摺動子８０を介して第２軸嵌挿孔９５を、その第２軸嵌挿孔９５の摺動溝９５ａの第２端９５ｄに向かって移動し、円筒部８１が第２端９５ｄに当接した終端位置９７ｂまで移動する。又、その移動に際し、ピストン部材３２のローラー３７がカム面９１ａの径小部Ａから径大部Ｂに向かって走行し始め、ピストン部材３２のローラー３７がカム面９１に押圧され始める。又、この走行によって摺動部３４は、圧縮室３１を最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１（図１１参照）に向かって移動する。そして、その移動に際し、圧縮室３１内の空気を一定の圧縮比に圧縮する。
第２圧縮空気生成部１ｂによって圧縮された空気は、第２空気タイヤ用圧縮空気供給路２ｂの連通用供給路１３ｂから接続路２２ａを通って、第１空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａの連結用供給路２１ａに入る。また、第１圧縮空気流通路１ｂの連結用供給路２１ａに入った圧縮空気は、上述の第１圧縮空気生成部１ａの場合と同様にして、空気タイヤ送出用供給路１３ａを通って空気タイヤ１０３に入り込む。
以下、同様に、ハブ体１０２の回転に伴なって、第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとが交互に圧縮空気の生成を繰り返し行い、圧縮空気を適宜空気タイヤ１０３に供給する。
以上のようにして行うことにより、車輪本体が回転する毎に、第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとが順次交互に空気を圧縮して空気タイヤ１０３に供給できる。これにより、第１実施形態のように一つの圧縮空気生成部１を設けて行う場合とほぼ同じ力で圧縮空気を生成できるとともに、第１実施形態のように一つの圧縮空気生成部１を設けて行う場合に比して二倍の量の圧縮空気を生成できる。従って、車椅子の通常の走行において、車輪の回転数が少ない段階の走行開始後短時間内に、充分な量の空気を圧縮して空気タイヤ１０３を所定の空気圧にでき、しかも、車椅子の走行に際しての抵抗を抑えることができる。よって、車椅子等に適したものにできる。
尚、この第２実施形態では、接続路２２ａを介して第１空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａと第２空気タイヤ用圧縮空気供給路２ｂとを連結させて一つにしているが、例えば第１空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａと第２空気タイヤ用圧縮空気供給路２ｂとを別途に独立させて形成するとともに、各空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａ、２ｂを空気タイヤ１０３に接続させ、各空気タイヤ用圧縮空気供給路２ａ、２ｂによって圧縮空気を空気タイヤ１０３に入れるようにしても良い。
次に、第３実施形態の空気自動供給機構について、図１８〜図２２に基き説明する。第３実施形態の空気自動供給機構は、自転車に装備され車輪の空気タイヤに空気を供給するとともに、空気タイヤ以外の車両としての自転車の他の部分としてのサドル部に空気を供給しシートにクッション性を持たせるものとされている。
この第３実施形態の空気自動供給機構は、先の第２実施形態と同様に、第１圧縮空気生成部１０ａと第２圧縮空気生成部１０ｂとの二つの圧縮空気生成部と、圧縮空気供給路２０ａ、３００とを備えている。
これらの第１圧縮空気生成部１０ａと第２圧縮空気生成部１０ｂとは、先の第１実施形態のものと同一構成を採っているが、この第２実施形態の第１圧縮空気生成部１０ａと第２圧縮空気生成部１０ｂとは、自転車における前側の車輪２０２に取り付けられている。この自転車の前側の車輪２０２は、先の第１実施形態における自転車の車輪と同様に、図１８に示すように車軸２０１と、車輪本体とを備え、又、車輪本体は、車軸２０１に回転自在に支持されたハブ体１０２と、空気タイヤ１０３とを備えている。
第３実施形態の車軸２０１は、図１９に示すように軸孔４３ａを備えている。この軸孔４３ａは、車軸２０１の左端から軸方向に沿って左右中央よりやや左側にかけて明けられている。これにより、軸孔４３ａが、車軸２０１に取り付けたハブ体１０２の外側からハブ体１０２の内部にまで延ばされるようになっている。また、このようにしてハブ体２０２の内部にまで延ばされた軸孔４３ａの奥部は、図２１に示すように、軸孔４３ａから車軸２０１の外周に貫通するように明けられた貫通孔４３ｂ、４３ｂによって車軸２０１の外周側と連通している。
車輪本体のハブ体１０２及び空気タイヤ１０３は、先の第１実施形態のものと略同構成を採っている。
空気自動供給機構の圧縮空気供給路は、第１圧縮空気生成部１０ａで生成された圧縮空気を空気タイヤ１０３に導いて供給する空気タイヤ用圧縮空気供給路２０ａと、第２圧縮空気生成部１０ｂで生成された圧縮空気を自転車に設けられたサドル部１４０に導いて供給する他部分用圧縮空気供給路３００から構成されている。空気タイヤ用圧縮空気供給路２０ａは、先の第１実施形態の空気タイヤ用圧縮空気供給路２と同一構成を採っている。
他部分用圧縮空気供給路３００は、第２圧縮空気生成部１０ｂの圧縮室３１と連通した連通用供給路１３ｂ（図１９に示す）と、自転車のサドル部１４０の空気保持部１５１（図２２に示す）に接続されたサドル送出用供給路３０１と、連通用供給路１３ｂとサドル送出用供給路３０１とを連結した連結用供給路３０２とを備えている。
連結用供給路３０２は、図１９に示すように、上記車軸２０１の軸孔４３ａと、軸孔４３ａと連通用供給路１３ｂとを連結した連結路３０３とを備えている。この連結路３０３は、連結パイプ３１３の内部に形成されている。連結パイプ３１３は、回転接続部材４５を介して車軸２０１の軸孔４３ａに接続されている。
この回転接続部材４５は、図２０、図２１に示すように、合成ゴム製の二つのリング４５ａ、４５ａと、リング状の回転子４５ｂとを備えている。
二つのリング４５ａ、４５ａは、車軸２０１における貫通孔４３ｂ、４３ｂの左右両側の外周に固定されている。
回転子４５ｂの外周側には、連結パイプ３１３を着脱自在に接続するパイプ接続具４５ｃが備えられている。又、このパイプ接続具４５ｃは、筒状のものから構成され、内周側にパイプ接続孔４５ｄが備えられている。
回転子４５ｂの内周側には、図２０に示すように全周に渡って形成された空気溜り部４５ｅが備えられている。又、この空気溜り部４５ｅは、パイプ接続具４５ｃのパイプ接続孔４５ｄと空気溜り部４５ｅとに連通するように穿設された穿設孔４５ｆを介して連通されている。そして、これらの空気溜り部４５ｅとパイプ接続孔４５ｄと穿設孔４５ｆとは、連結パイプ３１３の連結路３０３と軸孔４３ａとを通気可能に接続する接続用孔４５ｉを構成する。
又、空気溜り部４５ｅの左右両側には、リング４５ａ、４５ａを回転可能に受容するリング受容部４５ｇ、４５ｇが備えられている。そして、これらのリング受容部４５ｇ、４５ｇにリング４５ａ、４５ａを回転可能に受容することにより、回転子４５ｂは、空気溜り部４５ｅと車軸２０１の軸孔４３ａとが連通した状態で、車軸２０１に対して回転可能とされている。
そして、このように構成された回転子４５ｂのパイプ接続具４５ｃに、連結パイプ３１３が取り付けられることにより、連結パイプ３１３と車軸２０１とが回転子４５ｂを介して回転可能に接続されている。又、この接続によって、連結パイプ３１３の内部に形成された連結路３０３と車輪２０２の車軸２０１に形成された軸孔４３ａとが連通されている。
又、連結パイプ３１３は、図１９に示すように接続具３１４を介して、内ケーシング３ａに取り付けられ、これにより、連結パイプ３１３の内部に形成された連結路３０３と内ケーシング３ａに区画壁７によって区画形成された連通用供給路１３ｂとが通気可能に接続されている。
又、この接続具３１４には、図示しないが、他部分用圧縮空気供給路３００の空気圧を調整する圧調整部が備えられている。尚、この圧調整部は、先の第１実施形態の圧調整部１２と同構成を採っている。
他部分用圧縮空気供給路３００のサドル送出用供給路３０１は、パイプ部材３１０の内部に形成されている。このサドル送出用供給路３０１を形成したパイプ部材３１０の基端は、車輪２０２の車軸２０１に、接続具３１０ａを介して接続されている。これにより、サドル送出用供給路３０１と車軸２０１の軸孔４３ａとが通気可能に接続されている。
パイプ部材３１０の先端は、自転車に設けられたサドル部１４０に接続されている。
このパイプ部材３１０が接続されたこの実施形態のサドル部１４０は、図２２に示すように、人が座るためのシート１４１と、シート１４１を支持したシート支持部１４２とを備えている。又、シート支持部１４２は、シート１４１を支持したシート支持片１４３と、シート支持片１４３を上下移動可能に取り付けたシート取付部１５０とを備えている。
シート取付部１５０は、内部に空気を保持した空気保持部１５１が備えられている。又、この空気保持部１５１には、空気を入れるための空気入口１５２が設けられている。そして、この空気入口１５２に、パイプ部材３１０が接続されている。これにより、サドル送出用供給路３０１と空気保持部１５１とが通気可能に接続されている。
シート取付部１５０の下部側は、自転車の立てパイプ２１０内に嵌挿されて固定されている。尚、このシート取付部１５０は、立てパイプ２１０と別体のものから構成されるものに限らず、例えば立てパイプ２１０の一部に構成しても良い。
シート支持片１４３の上部側は、シート１４１に固定されている。シート支持片１４３の下部側には、空気保持部１５１の空気を下方側に押圧する空気押圧部１４４が設けられている。この空気押圧部１４４は、シート取付部１５０の空気保持部１５１の内周壁に沿って上下方向に摺動可能に、空気保持部１５１の内部に配設されている。
又、この実施形態では、この図２２に示すように、空気保持部１５１の内部に、空気押圧部１４４を上方側に付勢する押圧部用付勢部材としてのコイルバネ１５３が設けられており、空気保持部１５１を下方に摺動した空気押圧部１４４を、圧縮空気の空気圧によって上方に戻す際に補助できるようになっている。
このように構成されたシート１４１に人が座る等して、空気押圧部１４４に下方向の力がかかると、空気押圧部１４４が空気保持部１５１内の空気を上方側から下方側に押圧し圧縮しながらシート１４１と共に下方に側に摺動する。
又、空気押圧部１４４にかかった力が軽減されると、圧縮された空気保持部１５１内の空気の空気圧によってシート１４１が上方に戻る。これにより、シート１４１に弾力性を持てせることができ、シート１４１にかかる衝撃力を吸収でき、乗り心地の良好なものにできる。
次に、この第３実施形態の自転車の空気自動供給機構の動作について説明する。
第１圧縮空気生成部１０ａの摺動部３４が圧縮室３１を最下位置Ａ１に配位し、第２圧縮空気生成部１０ｂの摺動部３４が圧縮室３１を最上位置Ｂ１に配位した図１９に示す状態から、例えば自転車を走行させることにより、車軸２０１に対して車輪本体を回転させる。これにより、その回転に際してハブ体１０２が回転し、ハブ体１０２と共に、第１圧縮空気生成部１０ａのピストン部材３２のローラー３７が、カム９のカム面９１ａを走行するとともに、第２圧縮空気生成部１ｂのピストン部材３２のローラー３７が、カム９のカム面９１ａを走行する。
そして、その走行に際し、第１圧縮空気生成部１０ａは、先の第１実施形態の第１圧縮空気生成部１ａと同様に、ピストンロッド３３の摺動部３４が圧縮室３１を最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１に摺動するに際し、圧縮室３１内の空気を一定の圧縮比に圧縮する。そして、圧縮した空気を、空気タイヤ用圧縮空気供給路２０ａから、適宜空気タイヤ１０３の空気保持チューブ１０３ｂに送り込む。更に走行すると、ピストンロッド３３の摺動部３４が圧縮室３１を最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１に向かって摺動し、その摺動に際して空気取り込み口４を通過すると、空気を取り込む。この場合においても、圧縮室３１に、第１通気路５１を介してハブ体１０２の区画空間部１１１の空気を空気取り込み口４から取り込む。又、区画空間部１１１に、第２通気路５２及び第３通気路５４を介してハブ体１０２の外部の空気を取り込む。従って、この第３実施形態のおいても、圧縮室３１に雨水等の水が入り込むようなことを防止できる。
一方、第２圧縮空気生成部１０ｂは、第１圧縮空気生成部１０ａのピストンロッド３３の摺動部３４が圧縮室３１を最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１に向かって摺動するに際し、第２圧縮空気生成部１０ｂのピストンロッド３３の摺動部３４が圧縮室３１を最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１に向かって摺動し、その摺動に際して空気取り込み口４を通過すると、空気を取り込む。この場合においても、圧縮室３１に雨水等の水が入り込むようなことを防止できる。
又、第２圧縮空気生成部１０ｂのピストンロッド３３の摺動部３４は、第１圧縮空気生成部１０ａのピストンロッド３３の摺動部３４が圧縮室３１を最上位置Ｂ１から最下位置Ａ１に向かって摺動するに際し、圧縮室３１を最下位置Ａ１から最上位置Ｂ１に向かって摺動し、その摺動に際し、圧縮室３１内の空気を一定の圧縮比に圧縮する。
そして、第２圧縮空気生成部１０ｂにより圧縮された空気は、圧縮室３１から連通用供給路１３ｂに送られ、連通用供給路１３ｂから連結路３０３、車軸２０１の軸孔４３ａを順次通ってサドル送出用供給路３０１に送られる。更に、サドル送出用供給路３０１からサドル部１４０の空気保持部１５１に送られる。その際、連結路３０３と軸孔４３ａとが回転接続部材４５の接続用孔４５ｉを介して回転自在に接続されているため、走行に伴なう車輪本体の回転に際し、連結路３０３と軸孔４３ａとが接続状態を維持でき、走行に際して第２圧縮空気生成部１０ｂで圧縮空気を生成し、その生成した圧縮空気を車輪２０２から自転車のサドル部１４０に空気を送ることができる。
これにより、常時、空気保持部１５１を、他部分用圧縮空気供給路３００と同じ空気圧に保持でき、空気保持部１５１の空気圧が予め設定された所定の空気圧よりも低くなると、走行に伴ない第２圧縮空気生成部１０ｂにより順次生成される圧縮空気を順次入れることができる。
尚、この第３実施形態では、空気押圧部１４４で空気保持部１５１を押圧して空気保持部１５１の空気を圧縮するようにしているが、この形態のものに限らず、適宜変更し得る。例えばシート１４１の一部に空気保持部１５１を設け、シート１４１に人が座ると、その荷重を空気保持部１５１が受けるようにしてシート１４１自体に弾力性を持たせるようにしても良い。
又、空気押圧部１４４を設ける場合において、上記実施形態のように、シート取付部１５０に空気保持部１５１を設け、サドル部１４０に空気押圧部１４４を設ける形態のものに限らず、シート支持片１４３に空気保持部１５１を設け、シート取付部１５０に空気押圧部１４４を設けることもでき、適宜変更できる。
また、空気保持部１５１に、空気保持部１５１からサドル送出用供給路３０１への空気の逆流を防止するための逆流防止弁を付設するようにしても良く、適宜変更できる。
又、この第３実施形態では、空気自動供給機構を前側の車輪２０２に設けているが、後車輪に設けるようにしても実施でき、適宜変更できる。
次に、第４実施形態の空気自動供給機構について、図２３〜図２５に基いて説明する。第４実施形態の空気自動供給機構は、車両としての自転車に装備され車輪の空気タイヤに空気を供給するとともに、空気タイヤ以外の自転車の他の部分としてのブレーキ装置に空気を供給してブレーキ装置の過熱を防止するものとされている。
この第４実施形態の空気自動供給機構は、先の第３実施形態と同様に、第１圧縮空気生成部４００ａと第２圧縮空気生成部４００ｂとの二つの圧縮空気生成部と、圧縮空気供給路２００ａ、４００とを備えている。
第１圧縮空気生成部４００ａと第２圧縮空気生成部４００ｂとは、車両としての自転車の後車輪に取り付けられている。この後車輪の車軸２０１、及び車輪本体の空気タイヤ（図示せず）は、先の第３実施形態のものと略同構成を採っている。
又、この第４実施形態の第１圧縮空気生成部４００ａ及び第２圧縮空気生成部４００ｂは、夫々、空気取り込み口４と後車輪用のハブ体４０２の区画空間部１１１とを連通する第１通気路５１と、第１通気路５１に続く第２通気路とを備えている。ただし、この第４実施形態では、後車輪に設けられた後車輪用のハブ体４０２の右車軸間隙通気路５２の右方側がリング状のシール部材５５０によって、外部と略密閉状態に塞がれており、後車輪用のハブ体４０２の左車軸間隙通気路５３が第２通気路を構成し、この左車軸間隙通気路５３から外部の空気を区画空間部１１１に取り込むようになっている。
第１圧縮空気生成部４００ａ及び第２圧縮空気生成部４００ｂのその他は、先の第３実施形態の第１圧縮空気生成部１０ａと同じ構成を採っている。
第４実施形態の圧縮空気供給路は、第１圧縮空気生成部４００ａで生成された圧縮空気を空気タイヤ１０３に導いて供給する空気タイヤ用圧縮空気供給路２００ａと、第２圧縮空気生成部４００ｂで生成された圧縮空気を自転車に設けられたブレーキ装置に導いて供給する他部分用圧縮空気供給路４００とを備えている。空気タイヤ用圧縮空気供給路２００ａは、先の第１実施形態の空気タイヤ用圧縮空気供給路２と同一構成を採っている。
又、第４実施形態の他部分用圧縮空気供給路４００は、第２圧縮空気生成部４００ｂの圧縮室３１と連通した連通用供給路１３ｂと、後述する自転車のブレーキ装置１２０に接続されたブレーキ送出用供給路４０１と、連通用供給路１３ｂとブレーキ送出用供給路４０１とを接続した連結用供給路４０２を備えている。連通用供給路１３ｂは、先の第３実施形態のものと同一構成を採っている。
他部分用圧縮空気供給路４００の連結用供給路４０２も、先の第３実施形態における連結用供給路３０２と同一構成を採っている。より具体的には、他部分用圧縮空気供給路４００の連結用供給路４０２は、車軸２０１に明けられた軸孔４３ａと、軸孔４３ａと連通用供給路１３ｂとを連結した連結路４０３とを備えている。又、連結路４０３は、連結パイプ４１３の内部に形成されている。そして、その連結パイプ４１３は、回転接続部材４５を介して車軸２０１に回転自在に接続されており、これにより、連結パイプ４１３の連結路４０３と車軸２０１の軸孔４３ａとが通気可能に，且つ回転自在に連結されている。
ブレーキ送出用供給路４０１は、パイプ部材４１０の内部に形成されている。このパイプ部材４１０の基端は、後車輪の車軸２０１に、接続具４１０ａを介して接続されている。これにより、ブレーキ送出用供給路４０１と車軸２０１の軸孔４３ａとが通気可能に接続されている。
パイプ部材４１０の先端は、自転車の後車輪に設けられたブレーキ装置１２０に接続されている。
ここで、この後車輪のブレーキ装置１２０について簡単に説明する。この実施形態で用いるブレーキ装置１２０は、内拡ブレーキ１２０から構成されている。この内拡ブレーキ１２０は、図２３に示すように被制動部材としてのドラム１２１と、制動部材としてのブレーキシュー１２２と、これらを覆うカバー１２３とを備えたものである。
ドラム１２１は、円筒部１２１ａを備え、この円筒部１２１ａの内周側にライニング当接部１２１ｂを備えている。そして、このドラム１２１は、後車輪に設けられた後車輪用のハブ体４０２のドラム取り付け用ネジ４０５ａに取り付けられることにより後車輪用のハブ体４０２に固定されている。これにより、ライニング当接部１２１ｂが、後車輪用のハブ体４０２の回転に伴なって共に回転するようになっている。
カバー１２３は、円板部１２３ａと、円板部１２３ａの外周先端に形成された筒部１２３ｂとを備えている。筒部１２３ｂには、ブレーキ送出用供給路４０１を接続するパイプ接続口１２３ｃが、筒部１２３ｂの外周から内周側に貫通するように穿設されている。そして、このカバー１２３は、車軸２０１に通され、カバー固定用ナット１２３ｄを介して車軸２０１に固定されている。又、この固定により、カバー１２３の筒部１２３ｂがドラム１２１を外周側から覆う。
ブレーキシュー１２２は、図２４に示すように円弧状の一対のシュー片１２２ａ、１２２ａを備えている。これらの各シュー片１２２ａ、１２２ａは、外周側に合成ゴム製のライニング１２２ｂ、１２２ｂを備えている。そして、これらのシュー片１２２ａ、１２２ａは、ドラム１２１の内周側に、各シュー片１２２ａ、１２２ａの基端部同士を通した固定ボルト１２２ｃを介してカバー１２３に回転自在に支持されている。これにより、各シュー片１２２ａ、１２２ａは、基端部を回転の軸にして先端側が回転するようになっている。又、これらのシュー片１２２ａ、１２２ａの先端同士間には、シュー片１２２ａ、１２２ａを回転操作するシュー操作用カム１２４が配設されている。
シュー操作用カム１２４は、小径部１２４ａと、小径部１２４ａより径の大きい大径部１２４ｂとを備えている。そして、シュー操作用カム１２４は、シュー操作用カム１２４を可動操作するためのアーム部材１２５が接続され、カバー１２３に、アーム部材１２５と共に回転し得るように取り付けられている。
又、アーム部材１２５は、ブレーキワイヤ１３３を介してブレーキレバー（図示せず）と接続されている。そして、ブレーキレバーの操作によって、図２５に示すようにアーム部材１２５が可動し、それに伴ない、シュー操作用カム１２４が回転する。
その回転に際し、シュー操作用カム１２４の大径部１２４ｂが各シュー片１２２ａ、１２２ａの先端部を押しのける。これにより、各シュー片１２２ａ、１２２ａのライニング１２２ｂ、１２２ｂがドラム１２１のライニング当接部１２１ｂに押し当たり、ドラム１２１の回転を制動できるようになっている。
一方、ブレーキレバーの操作を止めると、シュー片１２２ａ、１２２ａ同士を接続したコイルバネ１２６の付勢力によってシュー片１２２ａ、１２２ａは、元の状態に戻り、ライニング１２２ｂ、１２２ｂがドラム１２１のライニング当接部１２１ｂから離れる。
そして、このように構成された内拡ブレーキ１２０におけるカバー１２３のパイプ接続口１２３ｃに、パイプ部材４１０の先端が取り付けられている。
以上のように構成された第４実施形態の自転車の空気自動供給機構の動作について説明する。
この第４実施形態においても、先の第３実施形態と同様に、例えば自転車を走行させ車軸２０１に対して車輪本体を回転させる。これにより、第１圧縮空気生成部４００ａと第２圧縮空気生成部４００ｂとが交互に空気の圧縮を行う。そして、第１圧縮空気生成部４００ａにより圧縮した空気を、空気タイヤ用圧縮空気供給路２００ａにより適宜空気タイヤの空気保持チューブに送り込む。
一方、第２圧縮空気生成部４００ｂにより圧縮された空気は、連通用供給路１３ｂから連結路４０３、車軸２０１の軸孔４３ａを順次通ってブレーキ送出用供給路４０１に送られる。更に、ブレーキ送出用供給路４０１からブレーキ装置１２０のパイプ接続口１２３ｃに入り、パイプ接続口１２３ｃからドラム１２１に向かって吹き付けられる。これにより、走行に際し、常時ドラム１２１に空気を吹き付けることができ、ドラム１２１とライニング１２２ｂ、１２２ｂとの摩擦による熱の発生を抑えることができる。又、例えば夏場における直射日光等によりブレーキ装置１２０が過熱した場合でも、走行すれば冷却でき、ブレーキ装置１２０の過熱により支障をきたすようなことを防止できる。
以上のように構成された上記実施形態の発明の空気自動供給機構は、次のように把握することもできる。
即ち、実施形態に係る空気自動供給機構は、車軸に対する車輪本体の回転に際して圧縮空気を生成する圧縮空気生成部を備え、圧縮空気生成部は、複数のものから構成され、各圧縮空気生成部は、空気を圧縮するための圧縮室と、圧縮室に外部の空気を取り込むための空気取り込み口と、空気取り込み口から圧縮室に水が入るのを防止する防水機構とを備えたものである。
又、上記実施形態の空気自動供給機構は、圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を空気タイヤに供給するための空気タイヤ用圧縮空気供給路と、圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を空気タイヤ以外の車両の他の部分に供給するための他部分用圧縮空気供給路とを備え、この他部分用圧縮空気供給路は、圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を自転車のブレーキ装置に導いて供給するものである。
又、そのブレーキ装置は、空気タイヤと共に回転する被制動部材と、被制動部材に当接可能に可動して被制動部材の回転を制動する制動部材とを備えたものである。
また、この他部分用圧縮空気供給路は、圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を自転車のサドル部に導いて供給するものである。
このサドル部は、人が座るシートと、空気を保持した空気保持部とを備え、空気保持部は、シートにかかる荷重を受けてシートに弾力性を持たせ得るように配設されたものである。
又、サドル部は、シートを上下移動可能に支持したシート支持部を備え、空気保持部は、シート支持部に設けられ、シート支持部は、空気保持部の空気を押圧可能な空気押圧部を備え、空気押圧部は、シートに下方向の荷重がかかるに際して、空気保持部の空気を押圧し、この押圧によって、空気保持部の空気が圧縮されるとともに、シートが下方向に移動可能とされることにより、シートに弾力性を持たせるようにしたものである。
また、他部分用圧縮空気供給路は、圧縮空気生成部の圧縮室と連通した連通用供給路と、他の部分としての自転車のサドル部又はブレーキ装置に接続された他部分送出用供給路と、連通用供給路と他部分送出用供給路とを連結した連結用供給路とを備えたものである。又、連結用供給路は、車軸の軸方向に沿って車軸に明けられ他部分送出用供給路に接続された軸孔と、軸孔と連通用供給路とを連結した連結路とを備えている。また、連結路と軸孔とは、軸孔に回転自在に接続された接続用孔を介して回転可能に接続されている。
こうすることにより、走行に際して車輪本体と共に回転する圧縮空気生成部で生成した圧縮空気を連結路から軸孔を介して連結用供給路に、更に連結用供給路から自転車のサドル部又はブレーキ装置等の他の部分に送ることができる。
又、実施形態に係る空気自動供給機構は、車軸に対する車輪本体の回転に際して圧縮空気を生成する圧縮空気生成部を備え、圧縮空気生成部は、ｎ（ｎは、２以上の整数）個のものから構成され、各圧縮空気生成部は、圧縮室と、圧縮室の空気を圧縮操作する圧縮操作体とを備え、圧縮操作体の第１端は、圧縮室内に摺動可能に配設され、圧縮操作体の第２端は、車軸に設けられたカムに保持されることにより、車軸に対する車輪本体の回転に際し、圧縮操作体がカムに追従し圧縮室内を摺動して圧縮室の空気を圧縮操作し、上記カムは、外周に圧縮操作体と当接するカム面を有するカム本体と、カム本体のカム面の側方側に、カム本体に対して回転可能に配位された操作体保持部とを備え、この操作体保持部に、少なくとも（ｎ−１）個の操作体保持部の各圧縮操作体の第２端が、操作体保持部の周方向に移動可能に保持されたものである。
こうすることにより、一つの操作体保持部に各圧縮操作体の第２端を保持した状態で、各圧縮操作体の第２端をカムのカム面に当接した状態を維持させながら車軸の軸心を回転の中心にして回転させることができる。従って、一つの操作体保持部で全ての圧縮操作体の第２端を保持でき、装置の構造を簡素化でき、低コストで製作できる。
また、上記操作体保持部は、保持部本体と、保持部本体の周方向に摺動自在に保持部本体に取り付けられた摺動子と、摺動子の摺動に際して保持部本体の軸方向に対する摺動子の傾きを防止する摺動子傾き防止手段とを備え、この摺動子が、圧縮操作体の第２端を保持することにより、圧縮操作体が摺動子を介してカム面９１ａの周方向に移動可能とされたものである。
こうすることにより、例えば圧縮操作体に設けた保持軸を、摺動子を介して保持部本体の周方向に移動できる。その際、例えば摺動子を設けずに、保持軸を保持部本体に設けた軸嵌挿孔に直接入れて摺動させようとすると、ピストン部材が圧縮室に対して回転自在に収納されている場合、保持軸が軸嵌挿孔を摺動するに際し保持軸に抵抗がかかると、保持軸が軸嵌挿孔を摺動しないで保持軸を介してピストン部材が圧縮室に対して回転し保持軸の軸方向が車軸の軸方向に対して傾く場合がある。保持軸の軸方向が車軸の軸方向に対して傾くと、カムのカム面を走行するローラーの軸が傾いてカム面を走行し難くなり、或いは、保持軸が軸嵌挿孔から出てしまう場合も生じ、ピストン部材が圧縮室を円滑に摺動できない恐れが生じる。そこで、この実施形態のように、摺動子を介して保持軸を保持部本体の周方向に移動させるようにすることにより、ピストン部材が圧縮室に対して回転自在に収納されている場合でも、保持軸が傾くようなことを防止でき、常時円滑に移動させることができる。
尚、上記実施形態では、圧縮空気生成部を一つ設けたものと二つ設けたものを例示したが、圧縮空気生成部を三つ以上設けるようにしても良く、適宜変更できる。
又、圧縮空気生成部を二つ設けた上記第２実施形態、第３実施形態及び第４実施形態においては、第２軸嵌挿孔９５を、円弧状の長溝からなる摺動溝９５ａを有するものとし、一つのピストン保持部９２で第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとの各保持軸３６、３６を保持した状態で、第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとの各ローラー３７、３７が常時カム９のカム面９１ａを走行できるようにしているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。
例えば第１圧縮空気生成部１ａの保持軸３６を第１のピストン保持部によって保持させ、第２圧縮空気生成部１ｂの保持軸３６を第１のピストン保持部と異なる別の第２のピストン保持部によって保持させる場合は、第１軸嵌挿孔９２ｂ及び第２軸嵌挿孔９５を円形状の孔から構成しても良い。
又、一つのピストン保持部９２で、複数の圧縮空気生成部１ａ、１ｂの各保持軸３６、３６を保持する場合において、第１軸嵌挿孔９２ｂと第２軸嵌挿孔９５との形状等は、図１３Ｂに示すような形態のものに限らず、適宜変更でき、ピストン保持部９２で第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとの各保持軸３６、３６を保持した状態で、第１圧縮空気生成部１ａと第２圧縮空気生成部１ｂとの各ローラー３７、３７が常時カム９のカム面９１ａを走行できる形態のものであれば良い。より具体的には、以下の通りである。
即ち、複数の圧縮空気生成部は、ピストン部材が車軸に対する車輪本体の回転に際して車軸に接近・退行する方向に摺動し得るように、ハブ体に取り付けられ、カムは、外周にピストン部材と当接する断面円形状のカム面を有するカム本体と、カム本体のカム面の側方側にカム本体に対して回転自在に配位された操作体保持部としてのピストン保持部とを備え、カム本体は、車軸の軸心に対してカム面の中心が偏心した状態で、車軸に取り付けられ、ピストン保持部は、複数の圧縮空気生成部の各保持軸を保持する複数の軸嵌挿孔を備え、それらの複数の軸嵌挿孔の内の任意の二つの軸嵌挿孔は、それらの二つの軸嵌挿孔に夫々保持される二つの保持軸がカム面の中心からの中心角で合計、少なくとも４ｓｉｎ−１｛ｅ／ｒ・ｓｉｎ（θ／２）｝の角度範囲で、カム面の周方向に相対移動できるように、形成されたものである。ただし、ｒは、カム本体の有効半径、ｅは、車軸の軸心からカム面の中心までのカム本体の偏心量、θは、二つのピストン部材夫々の摺動方向が互いになす角度とする。又、有効半径とは、カム面の中心からピストン部材におけるローラーを保持した保持軸の軸心までの距離をいう。
例えば図２７に示すように、二つのピストン部材３２、３２が夫々、車軸１０１に接近・退行する方向に摺動し、そのピストン部材３２、３２夫々の摺動方向ｐ１、ｐ２が互いになす角度をθとし、カム本体９１の有効半径をｅとする。又、カム面９１ａの中心Ｏ１と一方のピストン部材３２の保持軸３６の軸心とを結ぶ線と、カム面９１ａの中心Ｏ１と他方のピストン部材３２の保持軸３６の軸心とを結ぶ線とのなす角度を中心角βとする。図２７では、説明の便宜上、ピストン部材３２、３２を回転させずにカム本体９１を、車軸１０１の軸心を回転の中心Ｏ３にして回転させるものとする。
そうすると、図２７に示すように、カム面９１ａにおける回転の中心Ｏ３からの距離が最短となる最短部９１ｂと、回転の中心Ｏ３とを結ぶ最短半径線ｗ１が上記角度θを二等分する位置にきたとき、中心角βは最小値β１になる。
一方、その状態から、カム本体９１が１８０°回転し（この図２７に一点鎖線で示す状態）、カム面９１ａにおける回転の中心Ｏ３からの距離が最長となる最長部９１ｃと、回転の中心Ｏ３とを結ぶ最長半径線ｗ２が上記角度θを二等分する位置にきたとき、中心角βは最大値β２になる。
従って、二つのピストン部材３２、３２を、保持軸３６，３６を介して一つのピストン保持部９２に保持する場合には、ピストン部材３２のカム本体９１に対する回転に際し、上記最大の中心角β２と上記最小の中心角β１との差分だけ、保持軸３６，３６をピストン保持部に対して移動できるように保持しておくことが必要である。
即ち、少なくともβ２−β１＝中心角Ψ（図１３Ｂ参照）の角度範囲で、保持軸３６，３６がピストン保持部９２に対して相対移動できるように、軸嵌挿孔９５を形成しておくことが必要である。
ここで、図２７より、（β１）／２＝θ／２−ｓｉｎ−１｛（ｅ／ｒ）・ｓｉｎ（π−θ／２）｝、又、（β２）／２＝θ／２＋ｓｉｎ−１｛（ｅ／ｒ）・ｓｉｎ（θ／２）｝である。従って、β２−β１＝４ｓｉｎ−１｛（ｅ／ｒ）・ｓｉｎ（θ／２）｝と表すことができる。
以上、一つのピストン保持部９２で、複数の圧縮空気生成部１ａ、１ｂの各保持軸３６，３６を保持する場合には、二つの保持軸３６、３６が、カム面９１ａの中心Ｏ１からの中心角で、少なくとも合計、４ｓｉｎ−１｛（ｅ／ｒ）・ｓｉｎ（θ／２）｝だけ相対移動できるように、第１軸嵌挿孔９２ｂと第２軸嵌挿孔９５とを形成することが必要である。例えば上述の図１３Ｂに示すように第２軸嵌挿孔９５の一方にだけ保持軸３６を移動する摺動溝９５ａを形成する場合には、第２軸嵌挿孔９５の摺動溝９５ａを、中心角Ψが４ｓｉｎ−１｛ｅ／ｒ・ｓｉｎ（θ／２）｝以上になるように形成する。この図１３Ｂに示す実施形態では、θがほぼ１８０°、ｅがほぼ２、２ｍｍ、ｒがほぼ１４、２ｍｍである。従って、中心角Ψは、ほぼ７２°になる。
又、図２６に示すように、第１軸嵌挿孔９４０と第２軸嵌挿孔９５との両方を、摺動溝９４０ａ、９５ａの有するものに形成する場合は、第１軸嵌挿孔９４０の摺動溝９４０ａの中心角Ψ１と第２軸嵌挿孔９５の摺動溝９５ａの中心角Ψ２との合計（Ψ１＋Ψ２）が４ｓｉｎ−１｛ｅ／ｒ・ｓｉｎ（θ／２）｝以上になるように形成すれば良い。
尚、この図２６では、第１軸嵌挿孔９４０の摺動溝９４０ａの中心角Ψ１と第２軸嵌挿孔９５の摺動溝９５ａの中心角Ψ２とをほぼ同じに形成したものを示している。又、図２６において、９４０ｂは、摺動溝９４０ａの周縁に形成された第１軸嵌挿孔９４０ａの座部９４０ｂを示している。また、三つ以上の圧縮空気生成部を設ける場合も、三つ以上の圧縮空気生成部の内の任意の二つの保持軸が、カム面９１ａの中心Ｏ１からの中心角で、少なくとも合計、４ｓｉｎ−１｛（ｅ／ｒ）・ｓｉｎ（θ／２）｝だけ相対移動できるように、軸嵌挿孔を形成すれば良い。
又、圧縮空気生成部を二つから構成する場合、上記実施形態のように、いずれか一方の摺動部が圧縮室内の最下位置から最上位置に向かって摺動するとき、他方の摺動部が圧縮室内の最上位置から最下位置に向かって摺動するように、カムの周方向に略等間隔に配位させる形態のものに限らず、適宜変更できる。ただし、いずれか一方の摺動部が圧縮室内の最下位置から最上位置に向かって摺動するとき、他方の摺動部が圧縮室内の最上位置から最下位置に向かって摺動するように配位しておくことにより、効率良く圧縮空気を生成することができ、この点で有利である。
又、上記実施形態では、摺動子８０を介して、保持軸３６を第２軸嵌挿孔９５に対して移動させるようにしているが、例えば第２圧縮空気生成部１ｂのピストン部材３２が圧縮室３１に対して回転不能に収納する場合は、摺動子８０を設けずに、保持軸３６を第２軸嵌挿孔９５に直接入れて移動させるようにしても良い。
また、圧縮空気生成部を三つ以上設ける場合においても、カムの周方向に略等間隔に配位させても良いが、等間隔に配位させなくても良く、適宜変更できる。
また、上記実施形態では、圧縮空気生成部で生成した圧縮空気を他部分圧縮空気供給路によって空気タイヤ以外の他の部分としての自転車のサドル部又はブレーキ装置に供給するようにしているが、空気タイヤ以外の他の部分は自転車のサドル部又はブレーキ装置に限らず、適宜変更できる。
また、上記実施形態では、空気タイヤ用圧縮空気供給路を設けたものとして実施しているが、例えば空気タイヤ用圧縮空気供給路を設けずに、圧縮空気生成部と空気タイヤとを接続し、圧縮空気生成部で生成した圧縮空気を直接空気タイヤに入れるようにしても良く、適宜変更できる。
又、本願発明の空気自動供給機構は、車軸に対して回動自在な車輪本体を有する車両に設けることができ、例えば一輪車、オートバイ、リヤカー等の二輪車、種々の三輪車、四輪車、エレベーター用車輪を有するエレベーター等に使用できる。
更に、上記実施形態では、圧縮操作体をピストン部材３２から構成しているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば圧縮室３１をハブ体１０２の内部まで拡大し、圧縮室３１の周壁の全体又は軸方向の一部に、圧縮操作体としての伸縮自在な伸縮部を形成するとともに、圧縮室３１の端面にカム９のカム面９１ａに当接するカム当接部を形成したものとする。そして、ハブ体１０２の回転に伴ないカム当接部がカム面９１ａを摺動し、その摺動に際してカム当接部がカム面９１ａに押圧されることにより、圧縮室３１の容積が拡大状態から縮小状態になって空気を圧縮する。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、車軸に対する車輪本体の回転に際して圧縮空気を生成する圧縮空気生成部を備え、この圧縮空気生成部で生成した圧縮空気を空気タイヤに供給できるようにしたものとする。
こうすることにより、車軸に対して車輪本体が回転すると、圧縮空気生成部で空気を圧縮して圧縮空気を生成でき、生成した圧縮空気を空気タイヤに送り入れることができる。従って、例えば自転車を走行させて車輪本体を車軸に対して回転させれば良く、これにより、自動的に圧縮部で空気を一定圧に圧縮させ、その圧縮した空気を空気タイヤに送り込んで常時空気タイヤの空気圧を一定圧にできる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記圧縮空気生成部は、複数のものから構成され、各圧縮空気生成部は、圧縮室と、圧縮室の空気を圧縮操作する圧縮操作体とを備え、この圧縮操作体は、車軸に対する車輪本体の回転に際して車軸に設けられたカムに押圧されることにより圧縮室の空気を圧縮し、上記複数の圧縮空気生成部は、車軸に対する車輪本体の回転に際して各圧縮空気生成部の圧縮操作体がカムに順次に押圧され始めて圧縮操作を順次に開始できるように、配位されたものとする。
こうすることにより、車軸に対する車輪本体の回転に際し、複数の圧縮空気生成部によって、一つの圧縮空気生成部を設けて圧縮空気を生成する場合に比して複数倍の量の圧縮空気を生成できる。例えば車椅子のように、通常の走行では走行距離が短くて車輪の回転数が少なく、短時間の走行では生成できる圧縮空気の量が少なくて短時間の走行では車椅子の空気タイヤに圧縮空気を供給し難い。しかし、この発明においては、車輪の回転数が少ない段階の走行開始後短時間内に、複数の圧縮空気生成部によって充分な量の圧縮空気を生成して空気タイヤに供給して所定の空気圧にできる。
一方、車軸に対する車輪本体の回転に際して各圧縮空気生成部の圧縮操作体がカムに順次に押圧され始めて圧縮操作を順次に開始できるため、例えば複数の圧縮空気生成部によって同時に圧縮室の空気を圧縮する場合に比して、小さい力で圧縮空気を生成でき、車軸に対する車輪本体の回転の抵抗を小さいものにできる。
例えば一つのカムから構成するとともに、カムの周方向に各圧縮空気生成部の位置をずらすようにして複数の圧縮空気生成部を配位させる。これにより、車軸に対する車輪本体の回転に際し、各圧縮空気生成部の圧縮操作体をカムによって順次に押圧でき、製作容易なものにできる。又、複数の圧縮空気生成部を、カムの周方向に沿って一列に並べることも可能となり、装置全体の車軸の軸方向の長さの短いものにできる。従って、例えば自転車や車椅子の車輪本体に設けられたハブ体に取り付け易いものにでき、自転車や車椅子に適したものにできる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、空気自動供給機構は、圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を空気タイヤ以外の車両の他の部分に導いて供給するための他部分用圧縮空気供給路を備えたものとする。
こうすることにより、例えば複数の圧縮空気生成部の内の一つで生成された圧縮空気を空気タイヤ用圧縮空気供給路によって空気タイヤに供給し、他の圧縮空気生成部で生成された圧縮空気を、他の部分としての自転車のサドル部に設けた空気保持部に他部分用圧縮空気供給路によって供給しサドル部のシートに弾力性を持たせることができる。或いは他の部分として、例えば自転車のブレーキ装置に他部分用圧縮空気供給路によって供給しブレーキ装置が過熱するのを防止できる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記圧縮空気生成部は、第１圧縮空気生成部と、第２圧縮空気生成部との二つから構成され、これらの第１圧縮空気生成部と第２圧縮空気生成部との各圧縮操作体は、圧縮室を摺動する摺動部と、カムに当接するカム当接部とを備え、この摺動部は、圧縮室の容積を最大状態にする最下位置から圧縮室の容積を最小状態にする最上位置までの範囲を摺動し、カム当接部は、車軸に対する車輪本体の回転に際してカムに押圧され、この押圧によって摺動部が圧縮室を最下位置から最上位置に向かって摺動しその摺動に際して圧縮室の空気が圧縮され、第１圧縮空気生成部と第２圧縮空気生成部とは、いずれか一方の摺動部が圧縮室を最下位置から最上位置に向かって摺動するとき、他方の摺動部が圧縮室を最上位置から最下位置に向かって摺動するように、配位されたものとする。
こうすることにより、第１圧縮空気生成部と第２圧縮空気生成部とは、交互に圧縮室の空気を圧縮し、いずれか一方が圧縮室の空気を圧縮操作している間、他方は圧縮室の空気を圧縮操作することのないものにできる。これにより、例えば一つの圧縮空気生成部を設けて圧縮空気を生成する場合とほぼ同じ力で二倍の量の圧縮空気を生成することができる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記圧縮空気生成部は、圧縮室と、圧縮室の空気を圧縮操作する圧縮操作体と、圧縮室に外部の空気を取り込むための空気取り込み口とを備え、圧縮操作体は、圧縮室の容積を最大状態にする最下位置から圧縮室の容積を最小状態にする最上位置までの範囲にかけて圧縮室を摺動する摺動部を備え、この摺動部が、車軸に対する車輪本体の回転に際して圧縮室を最下位置から最上位置に向かって摺動するに際して圧縮室の空気を圧縮操作し、空気取り込み口は、圧縮室を最下位置から最上位置までの範囲を摺動する摺動部の移動範囲内おける最下位置の近傍に配位されたものとする。
こうすることにより、摺動部が圧縮室を最下位置から最上位置に向かって摺動する空気の圧縮操作に際し、摺動部が最下位置から空気取り込み口を超え、その超えた位置から最上位置への摺動に際して、圧縮室の空気を、空気取り込み口に逃がすことなく圧縮できる。これにより、圧縮室での摺動部の摺動による空気の圧縮に際して圧縮室から空気取り込み口に空気が流れないようにするための逆流防止弁を不要にでき、簡素化できると共に低コストで製作できる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記圧縮空気生成部は、車輪本体に設けられたハブ体に取り付けられるとともに、ハブ体の内部から空気を圧縮室内に取り込みその取り込んだ空気を圧縮可能とされたものとする。
こうすることにより、雨水等の水が入り難いハブ体の内部から空気を圧縮室内に取り込ませることができ、圧縮室に空気と共に水が入り込むおそれの少ないものにできる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記圧縮空気生成部は、空気を圧縮する圧縮室と、圧縮室に外部の空気を取り込むための空気取り込み口と、空気取り込み口から圧縮室に水が入るのを防止する防水機構とを備えたものとする。
こうすることにより、防水機構によって、例えば雨の日に走行したような場合でも、空気取り込み口から圧縮室に雨水等が空気と共に入るようなことを防止でき、圧縮室から雨水等の水を空気タイヤに送り込むのを防止できる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記車輪本体は、車軸に回転自在に支持されたハブ体を備え、上記圧縮空気生成部は、車輪本体のハブ体に取り付けられ、上記防水機構は、空気取り込み口とハブ体の内部とを通気可能に連通した第１通気路を備え、この第１通気路を介して、空気をハブ体の内部から圧縮室に取り込むことにより、圧縮空気生成部に水が入り込むのを防止するものとする。
こうすることにより、雨水等の水が入り難いハブの内部の空気を空気取り込み口から圧縮室に取り込ませることができ、空気取り込み口から圧縮室に空気と共に水が入り込むおそれの少ないものにできる。これにより、容易に低コストで防水機構を形成できる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記ハブ体は、筒状のハブ胴と、ハブ胴を軸方向の両側から支持した支持部とを備え、これらの支持部が、車軸に回転自在に支持されることにより、ハブ体が車軸に対して回転自在とされるとともに、ハブ胴と支持部とによって、ハブ体の内部に、外部と区画された区画空間部が形成され、上記防水機構は、ハブ体の区画空間部と外部とを連通するように、支持部に形成された第２通気路を備えているものとする。
こうすることにより、雨水等の水が第２通気路から区画空間部に入り難いものにできる。これにより、区画空間部から空気を空気取り込み口に送り入れる際、空気と共に水を送り入れるようなことを確実に防止できる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記ハブ体の各支持部は、複数の鋼球を転がり可能に受けた鋼球受け部と、鋼球受け部の径方向の内側に車軸を回転可能に挿通する車軸孔とを備え、車軸孔に通した車軸に、鋼球受け部が複数の鋼球を介して回転自在に支持されることにより、ハブ体が車軸に対して回転自在とされるとともに、ハブ体の各支持部に夫々、車軸孔の内周面と車軸との間に形成された車軸間隙及び鋼球同士の間に形成された鋼球間隙を通るように、区画空間部から通気可能に延びた車軸間隙通気路が形成され、上記第２通気路は、これら二つの車軸間隙通気路の少なくとも一つを構成要素とするものとする。
鋼球受け部に鋼球を配設する場合、通常、鋼球の転がりを円滑にするためにグリスを共に配設する。従って、水は、鋼球間隙を通過し難く、車軸間隙通気路を通り難いものにできる。又、このような車軸間隙通気路は、通常のハブ体に形成されている。従って、第２通気路を、別途に形成しなくても、通常のハブ体に形成されている車軸間隙通気路を利用でき、低コストで防水機構を形成できる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記二つの車軸間隙通気路の内の何れか一つがシール部材によってハブ体の外部から略密閉されることにより、他の一つの車軸間隙通気路が第２通気路の一部又は全部を構成したものとされ、上記防水機構は、この第２通気路を構成した他の一つの車軸間隙通気路と外部とを連通した第３通気路を備え、第３通気路を介してハブ体の外部の空気が上記他方の車軸間隙通気路からハブ体の内部に入るものとする。
こうすることにより、第３通気路の形成にコストがかかるような場合でも第３通気路を一つだけ形成すれば良く、全体のコストを抑えることができる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記第３通気路は、車軸を挿通するようにしてハブ体に取り付けられた筒状体の内周面と車軸の外周との間に区画形成されたものであり、この筒状体の内周面には、外部側に行くに従い内径が漸次大きくなるテーパー部が備えられているものとする。
こうすることにより、第３通気路内に水が入り込んだ場合でも、ハブ体の回転の伴なう遠心力によって、水を、テーパー部の径の大きい方に移動させ、外部に追い出すことができる。又、水を自重によって、テーパー部の径の大きい方に伝わせ、外部に追い出すことができる。従って、第３通気路を、水が通過し難いものにできる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記圧縮空気生成部は、圧縮室と、圧縮室の空気を圧縮操作する圧縮操作体とを備え、圧縮操作体の第１端は、圧縮室内に摺動可能に配設され、圧縮操作体の第２端は、車軸に設けられたカムに保持されることにより、車軸に対する車輪本体の回転に際して、圧縮操作体がカムに追従し圧縮室内を摺動して圧縮室の空気を圧縮操作するものとする。
例えば圧縮操作体の端部を圧縮操作体付勢用のコイルバネによってカムに押圧して当接状態を維持させている場合には、その付勢力に抗して圧縮操作体を摺動させなければならず、車軸に対する車輪本体を回転させる際の抵抗になってしまう、しかし、この実施形態では、圧縮操作体をカムに保持するようにして付勢用のコイルバネを設けていないため、圧縮操作体を小さい力で円滑に摺動できる。これにより、車軸に対する車輪本体を回転させる際の抵抗を小さくできる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記圧縮操作体は、カムに取り外し自在に保持されたものとする。
こうすることにより、圧縮空気生成部をカムから容易に外すことができるとともに、カムから外したその圧縮空気生成部を容易に組みつけることができる。これにより、分解等して部品の交換等が容易に行うことができ、メンテナンスの容易なものにできる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記カムは、外周に圧縮操作体と当接するカム面を有するカム本体と、カム本体のカム面の側方側に配位された操作体保持部とを備え、上記圧縮操作体は、棒状の操作本体と、カム本体のカム面に当接するカム当接部と、カムの操作体保持部に保持されるカム保持部とを備え、上記操作本体は、カム本体のカム面の径方向の外側に、径方向に移動可能に配位され、上記カム当接部は、カム本体のカム面と操作本体との間に配位され、上記カム保持部は、操作体保持部に取り外し自在に保持されたものとする。
こうすることにより、圧縮操作体がカムに押圧されて空気の圧縮操作をする場合は、圧縮操作体の操作本体をカム当接部を介してカムによって径方向の内側から径方向の外側に押圧することができる。これにより、操作本体をカムの径方向に効率良く円滑に移動させることができる。
又、圧縮操作体をカムに保持させ又は保持したカムから取り外す場合は、カム本体のカム面の側方側に配位された操作体保持部にカム保持部を保持させ、あるいは保持を外せば良く、圧縮操作体のカムからの取り外し操作を容易なものにできる。その一方、カム本体のカム面の側方側に配位された操作体保持部にカム保持部を保持しておくと、圧縮操作体がカムに引っ張られる際、圧縮操作体が側方側から引っ張られることになる。しかし、圧縮操作体がカムに引っ張られる際には、空気の圧縮を行わないため、操作本体にはあまり大きな力がかからないため、操作本体を円滑に引っ張り操作でき、支障なく行うことができる。
本願発明の空気タイヤの空気自動供給機構においては、上記カム当接部は、操作本体に回転自在に取り付けられたローラーの外周の一部から構成されたものであり、上記カム保持部は、ローラーを操作本体に回転自在に支持するとともに、カムの操作体保持部に保持される保持軸からなるものとする。
こうすることにより、圧縮操作体を押圧する際にカム当接部にかかるカム面の接線方向の力を小さくでき、圧縮操作体の操作本体をカムの径方向に、より一層、効率良く円滑に移動させることができる。
又、ローラーを操作本体に回転自在に支持した保持軸をカム保持部とし、この保持軸をカムの操作体保持部に保持するため、保持軸を兼用でき、別途にカム保持部を形成せずに済み、容易に低コストで製作できる。
上記においては、本発明を好ましい実施形態として説明したが、各用語は、限定のために用いたのではなく、説明のために用いたものであって、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、添付のクレームの範囲において、変更することができるものである。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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