(57)【要約】一実施例では、空気式動力源組み立て体が、圧縮流体を保有可能な内部を有する再充填可能なチャンバと、逃がし口と、流体流入孔とを含んでいる。チャンバ内の圧力は、予め定めた最適圧を超えると、チャンバ内の圧力逃がし機構により逃がすことができる。空気式モータは、チャンバ内に配置され、チャンバ内部と流体連通する流入口を含んでいる。空気式モータは、チャンバ内部の圧縮流体を利用して、空気式モータに回転可能に取り付けられた歯車を駆動する。加えて、該歯車はチャンバに回転可能に取り付けられ、これによって、前記組み立て体が空気式に操作される装置に付加された場合、該装置は回転可能な軸を利用することができる。更に、流体流入孔には、チャンバに連続的に再充填するための外部ポンプが取り付けられる。
2006518609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気式動力源部分組立体において、
圧縮流体を保有できる再充填可能なチャンバが含まれ、該チャンバが逃がし口と、流体を受容し、圧縮する流入孔とを含んでおり、また
チャンバに内包されている流体が予め定めた最適圧力を超えた場合に、逃がし口を介して再充填可能なチャンバ内の圧力を逃がす装置が含まれ、該圧力逃がし装置が再充填可能なチャンバ内に完全に内蔵されており、更に
最充填可能なチャンバ内の流体を出口を介して放出するための手動式装置が含まれ、該流体放出装置が、再充填可能なチャンバ内に完全に内蔵されている、空気式動力源部分組立体。
【請求項２】
更に、取り外す可能に流入孔に取り付けられた外部のポンプが含まれ、該ポンプが、再充填可能なチャンバ内部の流体を圧縮するために、該チャンバ内へ流体をポンプ給送する装置を有している、請求項１に記載された部分組立体。
【請求項３】
前記流体放出装置が、再充填可能なチャンバと流体連通する開口を含み、かつ出口と流体連通しており、該流体放出装置が、更にスイッチを有し、使用者が、該スイッチを再充填可能なチャンバの外部から手動式に操作可能であり、それにより該チャンバ内の流体の放出を制御することができる、請求項１に記載された部分組立体。
【請求項４】
更に、空気式に操作される装置の操作に使用される外部空気式モータが含まれ、該外部空気式モータが出口の外部に接続されることで、流体放出装置が手動で操作されると、空気式モータが再充填可能なチャンバ内の圧縮流体を利用して空気式に操作される装置を操作する、請求項１に記載された部分組立体。
【請求項５】
前記圧力逃がし装置が、弁ハウジングと、ばねと、スリーブキャップとを有することにより形成され、
前記弁ハウジングが、チャンバ内に完全に配置され、チャンバに取り付けられて、逃がし口を取り囲んでおり、また前記弁ハウジングが、チャンバ内部区域と流体連通する開口を有し、更に前記弁ハウジングが、該開口と流体連通する第１内室と、該第１内室と流体連通する第２内室及び逃がし口とを含み、該第２内室が壁部に複数通路を有しており、
前記ばねが、ばねスリーブとチャンバとの間に取り付けられた弁ハウジングの内部に配置されており、
前記スリーブキャップが、ばねスリーブ上方に配置され、かつ第１内室と事実上等しい寸法を有することで、第１内室内の流体が第２内室に入ることが防止されており、
しかも、チャンバ内の流体圧力が予め定めた最適圧力を超えた場合には、スリーブキャップが第２内室内へ移動するまで流体がばねを圧縮し、それにより流体が第２内室壁部の通路をへて逃がし口からチャンバ外へ排出される、請求項１に記載された部分組立体。
【請求項６】
更に、ポンプが含まれ、該ポンプが、流入孔と一体に取り付けられ、再充填可能なチャンバに対し可動であり、また前記ポンプが、流体を再充填可能なチャンバ内へポンプ給送する装置を有しており、それによって再充填可能なチャンバ内の流体が圧縮される、請求項１に記載された部分組立体。
【請求項７】
空気式動力源組み立て体において、
圧縮流体を保有できる内部を有する再充填可能なチャンバが含まれ、該チャンバが流体を受容する装置を有しており、また
前記チャンバ内に配置され、該チャンバに取り付けられた空気式モータが含まれ、該空気式モータが、チャンバ内部と流体連通する流入口と、前記空気式モータにより回転させられ、かつ前記空気式モータに取り付けられた歯車とを有している、空気式動力源組み立て体。
【請求項８】
流体を受容する前記装置が、更に、チャンバの内部に開いた流体流入孔と、可とう性のフラップとを含み、該フラップ全体がチャンバ内部に配置され、かつ流入孔に対して当て付けられ、これにより外部流体源が、前記流入孔を介してチャンバ内へ流体をポンプにより給送可能だが、前記流体は流入孔を介してチャンバから流出することが防止される、請求項７に記載された空気式動力源組み立て体。
【請求項９】
前記チャンバが更に、逃がし口と、該逃がし口を介してチャンバ内の過剰圧力を逃がす装置とを含み、該圧力逃がし装置全体がチャンバ内部に配置されている、請求項７に記載された空気式動力源組み立て体。
【請求項１０】
前記圧力逃がし装置が、弁ハウジングと、ばねと、スリーブキャップとを有することにより構成され、
前記弁ハウジングが、逃がし口を取り囲むように、チャンバ内に完全に配置され、かつチャンバに取り付けられており、また前記弁ハウジングが、チャンバ内部区域と流体連通する開口を有し、更に前記弁ハウジングが、該開口と流体連通する第１内室と、該第１内室と流体連通する第２内室及び逃がし口とを含み、該第２内室壁部が複数通路を有しており、
前記ばねが、ばねスリーブとチャンバとの間に取り付けられた弁ハウジング内に配置されており、
前記スリーブキャップが、ばねスリーブ上方に位置せしめられ、第１内室と事実上等しい寸法を有することで、第１内室内の流体が第２内室に入ることが防止されており、
しかも、チャンバ内の流体圧力が予め定めた最適圧力を超えた場合には、スリーブキャップが第２内室内へ移動するまで流体がばねを圧縮し、それにより流体が第２内室壁部の通路をへて逃がし口からチャンバ外へ排出される、請求項９に記載された部分組立体。
【請求項１１】
空気式動力源組み立て体において、
圧縮流体を保有できる内部を有し、かつ流体を受容する装置を有する再充填可能なチャンバと、
前記チャンバ内に完全に配置され、流入口を有する空気式モータが含まれ、これにより該流入口が該チャンバの内部と直接に流体連通し、該空気式モータが、前記空気式モータに回転可能に取り付けられた歯車を駆動し、
軸が、チャンバを貫通して回転可能に取り付けられ、前記歯車に固定され、これにより、前記歯車を空気式モータが回転させると、前記軸が回転し、前記軸が、前記チャンバから横方向に突出する１対の端部を有している、空気式動力源組み立て体。
【請求項１２】
更に、再充填可能なチャンバ内の流体を放出する制御された出口が含まれ、該制御された出口が再充填可能なチャンバ内に配置され、該制御された出口が、前記チャンバの外部から操作可能な、流体の放出を制御するためのスイッチを有している、請求項１１に記載された空気式動力源組み立て体。
【請求項１３】
シャシが含まれ、該シャシが１対のタイヤ歯車対を含み、チャンバがシャシに固定されると、該タイヤ歯車対が、軸の両端に固定された１対の組み立て体歯車対とかみ合い、しかも、空気式動力源組み立て体に圧縮空気が充填されると、空気式モータが、組み立て体歯車を回転させることでシャシのタイヤを回転させる、請求項１１に記載された空気式動力源組み立て体。
【請求項１４】
前記チャンバがシャシに取り外し可能に固定される、請求項１１に記載された空気式動力源組み立て体。
【請求項１５】
前記チャンバが、更に逃がし口と、該逃がし口を介してチャンバ内の過剰圧力を逃がす装置とを含み、該圧力逃がし装置が完全にチャンバ内に配置されている、請求項１１に記載された空気式動力源組み立て体。
【請求項１６】
前記圧力逃がし装置が、弁ハウジングと、ばねと、スリーブキャップとを有することにより構成され、
前記弁ハウジングが、チャンバ内に完全に配置され、かつチャンバ内部区域と流体連通する開口を有し、更に前記弁ハウジングが、逃がし口と連通する複数通路を含み、
前記ばねが、ばねスリーブとチャンバとの間に取り付けられた弁ハウジング内に配置されており、
前記スリーブキャップが、ばねスリーブ上方に位置せしめられ、かつ弁ハウジングと事実上等しい寸法を有することで、流体の漏れが防止され、
しかも、チャンバ内の流体圧力が予め定めた最適圧力を超えた場合には、前記流体が通路をへて逃がし口からチャンバ外へ逃がされるまで、流体がスリーブキャップを移動させる、請求項１５に記載された部分組立体。
【請求項１７】
空気式動力源部分組立体において、
圧縮流体を保有できる内部と、流体を受け入れる流入孔と、逃がし口とを有する再充填可能なチャンバと、
逃がし口を介してチャンバ内の過剰圧力を逃がす装置とが含まれ、該圧力逃がし装置が、完全に前記チャンバ内に配置されている、空気式動力源部分組立体。
【請求項１８】
前記圧力逃がし装置が、弁ハウジングと、ばねと、スリーブキャップとを含み、
前記弁ハウジングが、完全にチャンバ内に配置され、かつチャンバ内部区域と流体連通する開口を有し、更に前記弁ハウジングが、逃がし口と連通する複数通路を含んでおり、
前記ばねが、弁ハウジング内に配置され、かつばねスリーブとチャンバとの間に取り付けられ、
前記スリーブキャップが、ばねスリーブ上方に位置せしめられ、かつ弁ハウジングと事実上等しい寸法を有することで、逃がし口からの流体の漏れが防止され、
しかも、チャンバ内の流体圧力が予め定めた最適圧力を超えた場合には、流体が通路をへて逃がし口からチャンバ外へ逃がされるまで、流体がスリーブキャップを移動させる、請求項１７に記載された空気式動力源部分組立体。
【請求項１９】
更に、再充填可能なチャンバ内の流体を該チャンバによって画成される出口を介して放出する外部から制御される開口が含まれ、外部から制御される該開口が、再充填可能なチャンバ内に完全に固定され、また
空気式に操作される装置の操作に使用される外部の空気式モータが含まれ、該外部の空気式モータが出口の外部に接続されることで、制御された開口が手動式に操作されると、空気式モータが、再充填可能なチャンバ内の圧縮流体を利用して空気式に操作される装置を操作する、請求項１８に記載された部分組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気式に操作される装置に係わり、より具体的には、該装置を操作するのに使用される再充填可能な空気式動力供給源に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気式に操作される装置は、先行技術で周知であり、きわめて広い様々な用途や分野で使用されている。空気式エンジンは、たいていの電気式又は電池式の動力エンジンに代わる能力を有している。しかし、先行技術の空気式に操作される装置には、寸法上の制限、簡便性、効率等の点で種々の問題があり、これらの問題を本発明は解決するものである。
【０００３】
典型的な先行技術の空気式に操作される装置、例えば玩具の自動車は、圧縮流体を保有するための極めて小さいリザーバや空気式のモータ又は機構を必要とする。例えばアキヤマに交付された米国特許第４，３２９，８０６号参照。しかし、先行技術の空気式動力供給源は、空気式エンジン／リザーバ間に複雑な吸気及び排気マニホールドを必要とする。例えばコワナキに交付された米国特許第６，００６，５１７号参照。加えて、幾つかの空気式に操作される装置は、米国特許第４，３２９，８０６号にも記載されている、リザーバ内の過剰空気を逃がす複雑な圧力逃がし弁を有する再充填可能なリザーバを含んでいる。こうしたことはみな、空気式動力供給源の製造を複雑にし、個々の部品が故障して装置が操作不能になる恐れを増大させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、先行技術の空気式に操作される装置より良い装置を得る必要がある。このより良い装置は、複雑な機構を必要とせず簡単に製造でき、かつ個々の構成部品への、又はそれらからの管又は通路が不要でなければならない。このより良い装置によって、更に他の先行技術のモータより小型の、軽量かつコンパクトで安価な空気式動力供給源が得られることになろう。
【０００５】
加えて、管等の接続部材の極めて少ない空気式装置には、リザーバ用にプラスチック（又は金属）製のビンが使用され、該ビンに空気式モータ何らかに形式で付加される。通常、ビンが使用されるのは、通常のビンの形状が圧縮流体を保有するのに最適だからである。モータを外部に取り付けると、空気式装置が必要以上に大きくならざるを得ず、かつまたより重大ことは、装置を出来るだけ小型にしなければならない場合には、ビンの寸法および形状が装置のスタイルに影響することがある。したがって、よりよい装置では、空気式モータをリザーバ内に取り付け、それによって、モータ出力軸が、ビンの端部から突出するのではなく、いずれかの望ましい位置でリザーバから突出するようにせねばならない。
【０００６】
加えて、装置の寸法は部品のすべてに左右される。本発明により実現される利点は、寸法が最小化される一方、スペース利用が最大限可能になり、本発明の簡単さのために、空気式に操作される装置が極めて小型にできる点である。しかし、他方、本発明は簡単なため、空気式動力供給源を、実施例によっては、より大型にすることもきわめて容易である。したがって、本発明は、米国特許第６，００６，５１９号に記載されたような原寸の圧縮流体動力エンジンに使用可能である。更にモータ作動継続時間は、モータ寸法及びリザーバ寸法に左右されることが理解されよう。したがって、持続時間を最大化するには、空気式に操作される装置の場合、リザーバの形状を装置形状に合致させることが必要になるが、ビンでは、そのように合致させることはできない。本発明の或る実施例では、空気式モータはリザーバ内に統合され、固定され、更に製品の設計上の制限が低減される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明により再充填可能な空気式動力供給源が得られる。この動力供給源は、第１実施例では、圧縮流体を保有できる再充填可能なチャンバを含んでいる。該チャンバは、逃がし口、出口、流体の受容及び圧縮用の流入孔を含んでいる。動力供給源は、また再充填可能なチャンバ内の過剰圧力を、逃がし口を介して逃がす装置をも含んでいる。圧力逃がし装置は、また再充填可能なチャンバ内に完全に収容されており、したがって、圧力逃がし装置を収容するためのスペースを空気式操作装置に取っておく必要がない。動力供給源は再充填可能なチャンバ内の流体を出口から放出する装置を含んでいる。この流体放出装置も、再充填可能なチャンバ内に配置されている。これにより、チャンバを圧力逃がし装置又は流体放出装置に接続する流入管又は排出管が不要になる。入り口は、第１実施例では、流体（液体又は気体）を再充填するのに使用される外部ポンプと接続でき、かつ流体を圧縮できる。流体放出装置は、好ましくは、押されると、チャンバ内の流体を押し出すことのできる制御開口を含んでいる。流体放出装置には外部空気式モータを取り付けできるので、流体が放出されると、空気式モータは、その流体を空気操作式装置の駆動に使用する。
【０００８】
本発明の第２実施例では、チャンバにもポンプが内蔵されている。該ポンプは、チャンバに対し可動であるため、使用者がチャンバからポンプを引き出したり、チャンバ内へ押し込んだりすることで、チャンバ内に空気を圧入し、チャンバ内の空気を圧縮する。したがって、本発明は、別個のポンプを付加する必要がないので、携帯用の種類の空気式製品には好都合である。
【０００９】
本発明の第３実施例では、チャンバは、チャンバ内に固定された、チャンバ内部と直接連通する空気式モータを含んでいる。空気式モータの流入マニホールドは、したがってチャンバ内の圧縮流体と連通しているので、複雑な流入マニホールド又はリザーバから空気式モータへ通じる管類は不要である。加えて、空気式モータは、チャンバ内にあるため、寸法面の制限が有意に低減する。なぜなら、チャンバとは別個に空気式モータを収容する必要がないからである。空気式モータは、チャンバを横切って両端が外部へ突出する軸を駆動する。あるいはまた第４実施例では、この軸が、チャンバ中心線の後部あたりからチャンバ外部へ突出する単一の端部を有している。
【００１０】
どの実施例でも、チャンバは、完全にチャンバ内に配置され、チャンバに固定された圧力逃がし装置を含んでいる。この圧力逃がし装置は、またチャンバ内部や逃がし口と連通しているので、チャンバ内圧が圧力逃がし装置に対し予め設定した最適圧力を超えた場合には、チャンバ内の流体を大気中へ逃がすことができる。圧力逃がし装置については、より詳しくは後述するが、どのような加圧チャンバ又はリザーバにも使用することができる。
更に、実施例の各々から得られる種々の概念は、本発明に含められる意図の新たな実施例を構成するために、別個に又は一緒に採用できる。本発明のこのほかの利点及び特徴は、以下で行なう本発明およびその実施例の詳細な説明、特許請求の範囲の記載、添付図面から容易に明らかになるだろう。
以上に述べてことは、添付図面を参照することにより、より完全に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、多くの異なる形式で具体化できるが、複数の好適実施例を図示し、詳細に説明する。しかし、ここに開示することは、本発明の原理を例示するものと見るべきで、図示の実施例は、本発明及び／又は特許請求の範囲の精神を制限する意図のものではないことを理解されたい。
【００１２】
既述のように、本発明は、空気式に操作される装置で、広範囲の種々の用途に使用される。空気式に操作されるこの装置は、圧縮流体を利用して装置を駆動又は作動させる空気式のモータ又は機構を操作する。幾つかの装置は、外部圧縮流体源に接続されるのに対し、他の装置は、再充填可能な内蔵リザーバを含み、使用者がリザーバに圧縮流体を再充填できる。圧縮流体を連続的にリザーバに再充填するための装置は、手動ポンプ又は自動機械式ポンプで実現できる。これらの空気式に操作される装置は、したがって「空気式動力源」を含み、該動力源は、この場合、空気式モータと連通するチャンバを含むように構成されている。加えて、本発明の幾つかの実施例では、「空気式動力源部分組立体」が示され、それが、ここでは、空気式モータと連通するチャンバとして構成されている。これらの構成は、図面及び以下の説明を参照することで、よりはっきりすることだろう。
【実施例１】
【００１３】
図１及び図２を見ると、空気式動力源部分組立体１０が示されている。この部分組立体１０は、圧縮流体を保有又は内包するチャンバ１２を含んでいる。チャンバ１２の形状は、本発明にとって重要ではないが、特別の空気式に操作される装置又はスペース要求用に予め定めることができる。加えて、前述のように、チャンバ１２の寸法は、用途又は部分組立体１０の使用の仕方に応じて、極端に小さくも、大きくも作ることができる。例えば、部分組立体を玩具の自動車又は飛行機の操作に使用する場合には、チャンバ１２の寸法は極小にできる。しかし、部分組立体は、実物大の自動車を操作するさいには、チャンバ１２の寸法は、実物大の自動車を操作するのに要する空気力を発生させるために、より大型にできる。
【００１４】
チャンバ１２は、好ましくは、それぞれ符号１４と１６で示す２部分からなるハウジングであり、該ハウジングが互いに気密に密封されている。好ましくは射出成形されたこの２部分チャンバにより、空気式に操作される装置は、どのようなスタイルにすることもでき、該装置によって提供されるスペースを最も効率的に利用できる。したがって、可能な最大の空気チャンバが得られる一方、空気式に操作される装置のスタイルが維持される。
２個のハウジング１４，１６の間にはシール１８が配置され、２個のハウジングは、複数のねじ１９によって互いに固定されている。しかし、固定形式はどのようなものでもよく、接着でもよい。チャンバ１２は、流体の受容装置２０と、圧力逃がし装置４０と、チャンバ内の流体の放出を制御する放出装置６０とを含んでいる。
【００１５】
また、図３を見ると、流体受容装置２０は、ハウジングの一方（好ましくはハウジング１４）に設けられた流入孔２２として形成されている。流入孔２２は、チャンバ１２内部と連通し、これにより使用者は、外部ポンプ２４を流入孔２２に取り付けて、流体（空気等）をチャンバ１２内へ給送できる。さらに、ポンプによる連続的な送入によってチャンバ１２内の流体は圧縮せしめられる。しかし、圧縮流体の連続的な供給源、例えば外部タンクを、流入孔２２に取り付けることもできる。流体受容装置２０は、更に密封手段２６を含み、該密封手段によって流入孔２２がチャンバ１２の内部に対し閉じられることで、チャンバ１２内の流体の流出が防止される。再び図２を見ると、密封手段２６は、可とう性のフラップ２８として構成され、該フラップが、流入孔２２に形成された流入開口３２に対して当て付けられ、該流入開口はチャンバ１２内部に連通している。部材３０が、２部分構成のハウジングの一方（好ましくはハウジング１６）から内方へ、それも流入開口３２のほうへ延び、流入開口３２に対し可とう性フラップ２８を当て付ける。
【００１６】
作動時、流体が流入孔２２に流入すると、流体が可とう性フラップ２８を押し曲げ、流体がチャンバに流入できる一方、部材３０は流入開口３２に対する可とう性フラップ２８の相対位置を維持する。チャンバ１２に流入する流体は、予め圧縮しておいてもよいが、既述のように、ポンプ装置を使用してチャンバ１２内で圧縮してもよい。流入孔２２内の流体が無くなると、チャンバ１２内の流体がチャンバから出ようとして可とう性フラップ２８を押し付ける（チャンバ外側の圧力がチャンバ内側の圧力より低いので）。可とう性フラップ２８は、これにより流入開口３２に押し付けられ、開口を密封し、流入孔２２を閉じ、これにより、チャンバ１２内の流体はチャンバ１２を出ることが阻止される。この形式の流体受容装置２０により動作過程が簡単化されるが、別の種類の一方弁（専攻技術で周知の）を使用してもよい。
【００１７】
圧力逃がし装置４０は圧力逃がし弁４２として構成され、該弁全体が完全にチャンバ１２内に配置される。圧力逃がし弁は、通常、チャンバ又はリザーバの外部に配置されるが、本発明の圧力逃がし弁４２は、完全にチャンバ１２自体内に配置される。これにより、チャンバの外部に配置される圧力逃がし弁及びチャンバと弁とを接続する管を収容するために要するスペース量が低減される。本発明による圧力逃がし弁４２は、チャンバ１２の内部と連通する開口４４を含み、かつ過剰圧力を逃がすために大気と連通している逃がし口４６をも含んでいる。圧力逃がし弁４２は、図１１及び図１２に関連して、更に詳しく後述する。作動時、チャンバ内の流体が圧縮されるさい、圧縮流体は開口４４に流入し、圧力逃がし弁４２を押し込む。チャンバ１２内の流体圧力が圧力逃がし弁４２に対し予め設定された最適圧力を超えると、圧力逃がし弁４２が開き、逃がし口４６から過剰圧力を逃がすことができる。
【００１８】
図３を見ると、制御された放出装置６０が完全にチャンバ１２内に配置され、空気式モータ７０は、取り外し可能にチャンバ１２に取り付けられ、チャンバ１２と連通せしめられるか、又はチャンバ１２と遠隔連通せしめられるのが好ましい。図３に示すように、空気式モータ７０は、管７２を介して制御された放出装置６０の外部に取り付けられる。したがって、空気式モータ７０が特定の空気式に操作される装置を作動させる場合、管７２を取り外して、別の空気式に操作される装置を作動させる異なる空気式モータを接続する第２の管に換えることができる。チャンバ１２は、また異なる空気式に操作される装置に各々接続される多重逃がし装置を含むこともできる。
【００１９】
制御された放出装置６０は、チャンバ１２内部と連通する開口（図示せず）を含み、この開口から圧縮流体が、制御された放出装置６０に流入できる。チャンバ１２を外部から操作可能なボタン６２により、使用者は、常時閉の放出装置６０を機械式に開くことができる。放出装置６０が開くと、チャンバ１２内の圧縮流体が出口６４から流出できる。放出装置６０は、上述のボタンを押すことで開く公知の機械式弁でよい。放出装置６０は、ボタンを押すたびに開位置又は閉位置になるようにしてもよいが、ボタンを押している間、同じ位置にとどまるようにしてもよい。
【実施例２】
【００２０】
図４に示した本発明の第２実施例では、部分組立体１００（第１実施例と類似している）が、流体受容装置２０と、圧力逃がし装置４０と、制御された放出装置６０とを含んでいる。しかし、第２実施例による部分組立体はポンプ１１０を含み、該ポンプが流体受容装置２０に組み込まれており、チャンバ１０２に対し可動である。部分組立体にポンプを容易に組み込み可能なことにより、更に持ち運びが容易で、別個の付加ポンプが不要なため管等の接続部材のない空気式に操作される装置が得られる。
【００２１】
ポンプ１１０は、シリンダ１１４内を滑動する細長のピストン１１２を含んでいる。ピストン１１２の端部１１３は、シール１２２を受容する溝１２０を含み、かつ溝１２０を横切るノッチ１２４を有している。ピストン１１２がチャンバ１０２から引き出される間に、シール１２２の移動で、空気がノッチ１２４を通過して、ピストン１２４の端部１１３と流体受容装置２０（より詳しく言えば流体受容装置２０の流入孔２）との間に形成されるシリンダ区域１１６に流入することができる。続いて、シリンダ１１４内へピストンが押し込まれると、シール１２２はノッチ１２４に対して移動し、シリンダ区域１１６から空気が逃げるのを防止する。したがって、ピストン１１２がチャンバ１０２のほうへ押し込まれると、シリンダ区域１１６内の空気は、流入孔２２から可とう性フラップの周囲へ押し出され、チャンバ１０２内へ流入する。繰り返しポンプを操作して空気をチャンバ１０２内へ押し込むことで、チャンバ内の流体が圧縮される。ポンプ１０は、またポンプ操作により流体をチャンバ１０２内へ送入し圧縮するさいに、使用者が掴むためのハンドル１２６を有しているのが好ましい。
【実施例３】
【００２２】
図５〜図７に示した本発明の第３実施例では、空気式動力源組み立て体１５０は、第１ハウジング１５２と第２ハウジング１５４とを含み、これらが組み立てられて、チャンバ１５６を形成する。チャンバ１５６には、また流体受容装置２０と圧力逃がし装置４０とが備えられ、これら双方とも既述のものに類似している。
【００２３】
第１ハウジング１５２はモータソケット１５８を含み、該ソケットは、空気式モータ１６０を収容するように設計され、かつ第１ハウジング１５２を貫通する開口（図示せず）を含んでいる。空気式モータ１６０は、プラグ１６４を形成するモータハウジング１６２を含み、該プラグが、モータソケット１５８内へ摩擦ばめされ、チャンバ１５６内部と第１ハウジング１５２を貫通する開口との間のシールを形成する。空気式モータ１６０は、また流体流入口１６６を含み、該流入口が空気式モータ１６０の上部に形成されている。空気式モータ１６０がモータ受容部１５８内に挿入されると、流体流入口１６６は直接、チャンバ１５６の内部と連通する。プラグ１６４の下方の開口内に、空気式モータ１６０は、チャンバ１５６の外部に露出したモータ歯車１６８を有している。モータ歯車１６８は、空気式モータによって回転させられ、軸歯車１７０と軸１７２とを駆動する。ハウジングプレート１７４は、モータソケット１５８の下方で第１ハウジング１５２に取り付けられ、軸と軸歯車とを定位置に固定し、開口を覆っている。
【００２４】
作動時の空気式モータ１６０は、チャンバ１５６内部から流体流入口１６６を介して圧縮空気を吸い込み、モータ歯車１６８を駆動する。空気式モータ１６０によって使用される圧縮流体は、空気式モータ１６０によってプラグ１６４の下方でモータソケット１５８をへて、ハウジングプレート１７４のモータ逃がし口１７６から放出できる。空気式モータ１６０は、チャンバ１５６に圧縮流体が充填された場合に、自動式に始動するようにしてもよし、手動式に開始を要求してもよい。一度始動すれば、チャンバ内の圧縮流体が空気式モータ１６０を回転させなくなるまで動作は続けられる。空気式動力源組み立て体１５０のチャンバ１５６に再充填するには、外部ポンプ２４を流体受容装置２０に取り付ける。
【００２５】
本発明により実現される利点の１つは、空気式動力源組み立て体１５０を極めてさまざまな形式で利用して、多くの空気式に操作される装置を動作させ得ることである。チャンバの形状を始終変更する必要なしに、異なる装置に適応させることができる。一例に過ぎないが、第３実施例による構成の空気式動力源組み立て体１５０は、図８に示した前もって組み立てられたシャシ１８０に簡単に取り付けることができる。同じ空気式動力源組み立て体１５０は、容易に取り外し可能で、別の空気式に操作される装置に取り付けでき、しかも先行技術の動力源の場合に必要だった動力源組み立て体全体を分解する必要がない。
【００２６】
図８の参照を続けると、軸１７２がチャンバ１５６から外部へ突出し、１対の歯車１８２を駆動する。歯車１８２は、シャシの歯車１８４とかみ合い、第１ホイール対１８６を回転させる。シャシ１８０は、自由回転する第２ホイール対１８８を含んでいる。更に、本発明により、チャンバ１５６の内部に複数の空気式モータを組み込むようにして、それにより第２軸をもチャンバから突出させて第２ホイール対を回転させることも考えられる。加えて、各空気式モータは、同じ１つのチャンバ内から出力するので、複数チャンバの場合に、各空気式モータ出力率を等しくするために、複数チャンバを等しく加圧することにかかわる厄介な問題が解消される。
空気式動力源組み立て体１５０には、第２空気式モータを取り外し可能に取り付けることが望ましい場合もあり、その場合には、該組み立て体が別個の、制御された放出装置を含むようにすることができる。これによって空気式動力源組み立て体１５０は、一度に２つ以上の空気式に操作される装置を操作したり、装置を切り換えたりすることができる。
【実施例４】
【００２７】
次に図９及び図１０を見ると、本発明の第４実施例として、第３実施例の空気式動力源組み立て体１５０に類似の構成の空気式動力源組み立て体２００が示されている。しかし、空気式動力源組み立て体２００（第４実施例の）は、中心線に沿った駆動軸２０２を含み、該駆動軸は、一端２０４のみがチャンバ２０６から突出している。図１０の断面図からよりはっきり分かるように、空気式モータ１６０は、チャンバ２０６内部と直接に連通する流体流入口１６６を有している。空気式モータ１６０は、チャンバ２０６の外部に露出しているモータ歯車１６８を駆動する。モータ歯車１６８は、軸歯車１７０とかみ合い、該軸歯車は駆動軸に固定され、駆動軸を駆動する。
【００２８】
次に図１１及び図１２には、既述のように各チャンバに備えられた圧力逃がし装置４０が示されているが、該圧力逃がし装置は、好ましくは、完全にチャンバ２１０内に配置された圧力逃がし弁４２として構成されている。これにより、空気式に操作される装置がチャンバ外部に圧力逃がし弁配置用に留保する必要のあるスペース量が低減されると同時に、チャンバに圧力逃がし弁を取り付けるのに要する組み立て体と流体供給用のポンプが不要になる。圧力逃がし弁４２は弁ハウジング２２０を含み、該ハウジングが、完全にチャンバ２１０の内部に配置され、固定されている。好ましくは、弁ハウジング２２０は、逃がし口４６を取り囲むためにチャンバ２１０の一区域に組み付けられた基部２２２を含んでいる。しかし、固定手段は、どのようなものを使用してもよい。この組み付けにより、チャンバ２１０の内部と弁ハウジング２２０との間に気密のシールが得られ、それにより、チャンバ２１０内の流体が弁ハウジング２２０の下部から漏れて逃がし口４６から流出することがない。弁ハウジング２２０は、チャンバ２１０の内部に開く開口４４を含んでいる。弁ハウジング２２０内に形成される第１内室２２４は、開口４４と連通し、第２内室２２６は、第１内室２２４及び逃がし口４４に連通している。第２内室２２６の壁部に沿って、複数の内部通路２２８が延びている。
【００２９】
圧力逃がし弁４２は、またばね２３０と、ばねスリーブ２３２と、弾性的なスリーブキャップ２３４とを含み、これらのすべてが、弁ハウジング２２０に内蔵されている。ばね２３０は、一端がチャンバ２１０に固定され、他端がばねスリーブ２３２に固定されている。ばね２３０は、予め定めた圧縮力を有し、該圧縮力により、チャンバ２１０内に許容される最適圧力が設定される。スリーブキャップ２３４は、ばねスリーブ２３２の頂部に固定され、第１内室２２４にほぼ等しい直径を有しており、このため圧力逃がし開口４４から第１内室２２４内へ流入する流体は、スリーブキャップ２３４の下へ通過できず、第２内室２２６内へ流入する。ばねスリーブ２３２は、ばねスリーブ２３２から外方へ突出している剛性部分２３６を有し、該剛性部分は、第２内室２２６の壁部に形成された内側通路２２８の１つにかん合することで、ばねスリーブ２３２の運動を制御する案内として働く。
【００３０】
チャンバ２１０内の圧力が、ばね２３０により予め設定された圧縮力によって規定される予め定めた最適圧力に達したり、最適圧力を超過した場合は、スリーブキャップ２３４を押し込む流体が、ばね２３０を圧縮するので、ばねスリーブ２３２は、更に第２内室２２６内へ移動する。これが続くと、ばねスリーブ２３２は、ばねキャップ２３４が第２内室２２６内に入るまで移動する。ばねキャップ２３４が第２内室２２６内へ入ると、第１内室２２４内の流体は、ばねキャップ２３４の周囲を通過し、通路２２８を通って第２内室２２６内へ流入する。流体は、第２内室２２６内へ入ると、圧力逃がし口４６から逃げることができ、チャンバ２１０内の圧力は、ばね２３０によって規定された最適圧力より低くなる。これにより、ばね２３０は、ばねキャップ２３４を第２内室２２６の上方へ戻し、チャンバ２１０が密閉される。
【００３１】
以上に述べたことから、本発明の精神及び新規な概念の範囲を逸脱することなしに、数多くの変化形や変更態様が可能であることが分かるだろう。ここに示した特定の方法や装置は、本発明を限定する意図のものではなく、また限定する意味を含むものとすべきではないことが理解されよう。言うまでもなく、前記変更態様は、すべて特許請求の範囲の枠内に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施例の斜視図で、外部の空気式モータへ流体を放出する制御された開口を有する再充填可能な、空気式に操作される装置の操作に使用される空気式部分組立体を示した図。（実施例１）
【図２】図１の部分組立体の斜視断面図。
【図３】図１の部分組立体の斜視図で、部分組立体の充填及び再充填に使用する手動式外部ポンプと、制御された開口に取り付けられる外部空気式モータとを加えて示した図。
【図４】本発明の第２実施例の部分断面図で、ポンプを組み込んだ部分組立体を示す図。（実施例２）
【図５】本発明の第３実施例の斜視図で、チャンバに空気式モータが内蔵された空気式動力源組み立て体と再充填用の外部ポンプとを示した図。（実施例３）
【図６】図５に示した空気式動力源組み立て体の斜視断面図。
【図７】図５の空気式動力源組み立て体の分解図。
【図８】図５に示した空気式動力源組み立て体をシャシに取り付けるところを示した斜視図。シャシは、動力供給源組み立て体がシャシに取り付けられた場合に、組み立て体の歯車対とかみ合うタイヤ歯車対を有し、動力供給源組み立て体が充填され、組み立て体歯車を回転させると、シャシのタイヤ歯車に固定されたタイヤ対が回転する。
【図９】本発明の第４実施例の斜視図で、チャンバに空気式エンジンを内蔵し、チャンバ中心線に沿ってチャンバ後部から突出する単一の駆動軸を含む空気式動力源組み立て体を示す図。（実施例４）
【図１０】図９の空気式動力源組み立て体の断面図。
【図１１ａ】圧力逃がし弁の断面図で、該弁が閉位置にある場合の図。
【図１１ｂ】圧力逃がし弁の断面図で、該弁が開位置にある場合の図。
【図１２】圧力逃がし弁の弁ハウジングの斜視図で、圧力逃がし弁の基部の内室壁部に形成された通路を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１０  空気式動力源部分組立体
１２，１０２，１５６，２０６  チャンバ
１４，１６  部分ハウジング
１８  シール
１９  ねじ
２０  流体受容装置
２２  流入孔
２４，１１０  ポンプ
２６  シール装置
２８  可とう性フラップ
３２  流入開口
４０  圧力逃がし装置
４２  圧力逃がし弁
４４  圧力逃がし開口
４６  逃がし口
６０  制御された放出装置
６２  ボタン
６４  放出孔
７０  空気式モータ
７２  管
１００  空気式動力源部分組立体
１０２  チャンバ
１１２  ピストン
１１４  シリンダ
１２０  溝
１２２  シール
１２４  ノッチ
１２６  ハンドル
１５０，２００  空気式動力源組み立て体
１５２  第１ハウジング
１５４  第２ハウジング
１５８  モータ受容部
１６０  モータ
１６２  モータハウジング
１６６  流入口
１６８  モータ歯車
１７０  軸歯車
１７２  軸
１７４  ハウジングプレート
１７６  モータ逃がし口
１８２  歯車対
１８４  シャシ歯車
１８６  第１ホイール対
１８８  第２ホイール対
２０２  駆動軸
２２０  弁ハウジング
２２４  第１内室
２２６  第２内室
２３０  ばね
２３２  ばねスリーブ
２３４  スリーブキャップ
２３６  剛性部分
【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１２】
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【国際調査報告】
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