(57)【要約】【課題】  タイヤの空気補給装置を提供することを目的とする。【解決手段】  タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、タイヤの空気補給装置は、緩衝体と、可撓性／弾性を有するピストン軸と、タイヤの挿入口に挿入され、空気を充填する空気室が形成された中空状のシリンダーと、シリンダーの上端部と接合しており、抑止部を備えたバルブと、ピストン軸と接合しており、シリンダーの内壁に沿ってピストン軸とともに上下移動し、空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備える、タイヤの空気補給装置である。【選択図】  図１
2012020613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、
前記タイヤの空気補給装置は、
タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、
可撓性および／または弾性を有するピストン軸と、
タイヤの挿入口に挿入され、空気を充填する空気室が形成された中空状のシリンダーと、
前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、
前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストン軸とともに上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備えており、
前記空気補給装置は、
タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、
前記上方向への力により、前記ピストン軸およびピストンリングが上方向へ移動し、
前記移動の結果、前記空気室内の空気が、前記シリンダーまたはピストン軸に設けられた通気口からタイヤチューブに送り込まれる、
ことを特徴とするタイヤの空気補給装置。
【請求項２】
タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、
前記タイヤの空気補給装置は、
タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、
前記緩衝体にかかった力を伝える可撓性および／または弾性を有する揺動桿と、
ピストン軸と、
タイヤの挿入口に挿入され、空気を充填する空気室が形成された中空状のシリンダーと、
前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、
前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストン軸とともに上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備えており、
前記空気補給装置は、
タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、
前記上方向への力により、前記ピストン軸およびピストンリングが上方向へ移動し、
前記移動の結果、前記空気室内の空気が、前記シリンダーまたはピストン軸に設けられた通気口からタイヤチューブに送り込まれる、
ことを特徴とするタイヤの空気補給装置。
【請求項３】
前記ピストン軸と前記緩衝体との間には、調整管が取り付けられており、
前記調整管の下方内側面には螺部が設けられ、
前記緩衝体の上面から垂直方向に設けられたねじ部と、前記螺部とが螺着することで、前記タイヤへの空気補給装置の長さ調整が行える、
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤの空気補給装置。
【請求項４】
前記揺動桿と前記緩衝体との間には、調整管が取り付けられており、
前記調整管の下方内側面には螺部が設けられ、
前記緩衝体の上面から垂直方向に設けられたねじ部と、前記螺部とが螺着することで、前記タイヤへの空気補給装置の長さ調整が行える、
ことを特徴とする請求項２に記載のタイヤの空気補給装置。
【請求項５】
前記タイヤの空気補給装置は、さらに、
前記ピストン軸の周縁部に設けられた弾性体、を備えており、
前記シリンダーは、前記ピストンリングよりも上方に、
タイヤの外部からの空気を取り込む空間を形成した吸気部を備えており、
前記吸気部の少なくとも一面には、前記空間に取り込んだ空気を、前記空気室に送り込む通気口が形成され、前記通気口には、前記空気室から前記空間への空気の逆流を防止する逆止弁、を備えており、
前記タイヤの空気補給装置は、
前記緩衝体が接するタイヤチューブ付近のタイヤの接地が解消されると、
前記弾性体の付勢により、前記ピストン軸およびピストンリングが下方向へ移動し、
前記ピストンリングの下方向への移動により、外部からの空気を取り込んだ前記空間の空気を前記空気室に送り込む、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のタイヤの空気補給装置。
【請求項６】
前記シリンダーは、
前記吸気部と前記バルブとの間に、弾性作用を有する衝撃吸収体を備えており、
前記衝撃吸収体は、その下端部において、前記吸気部と接合しており、前記吸気部に対する下方から上方への圧力を吸収し、その圧力がなくなった後、前記弾性作用により、前記吸気部をもとの位置に戻す、
ことを特徴とする請求項５に記載のタイヤの空気補給装置。
【請求項７】
前記緩衝体は、
前記タイヤチューブと接する面が窪み形状である、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のタイヤの空気補給装置。
【請求項８】
前記タイヤの空気補給装置は、さらに、
前記ピストン軸の周縁を弾性合成樹脂で被覆する、
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のタイヤの空気補給装置。
【請求項９】
タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、
前記タイヤの空気補給装置は、
タイヤの挿入口に挿入され、空気を充填している空気室が形成されたシリンダーと、
前記シリンダーと接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、
ピストン軸と、
前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って上下移動するピストンリングと、を備えており、
タイヤが接地することで移動する前記ピストン軸により、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストンリングが移動し、
前記ピストンリングの移動により、前記シリンダーの空気室内の空気が、タイヤチューブに送り込まれる、
ことを特徴とするタイヤの空気補給装置。
【請求項１０】
タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、
前記タイヤの空気補給装置は、
可撓性および／または弾性を有するピストン軸と、
タイヤの挿入口に挿入され、タイヤチューブへ送り込む空気を充填している空気室が形成された中空状のシリンダーと、
前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、
前記ピストン軸と接合しており、前記ピストン軸とともに前記シリンダーの内壁に沿って上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備える、
ことを特徴とするタイヤの空気補給装置。
【請求項１１】
タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、
前記タイヤの空気補給装置は、
タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、
前記緩衝体にかかった力を伝える弾性体と、
前記弾性体にかかった力を用いて上下移動し、可撓性および／または弾性を有するピストン軸と、
タイヤの外部からの空気を取り込む第１空気室を形成する吸気部と、
タイヤの挿入口に挿入され、前記吸気部をその上部内側面に備えており、前記第１空気室からの空気を取り込む第２空気室が形成された中空状のシリンダーと、
前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、
前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストン軸とともに上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備えており、
前記吸気部の一面には、
前記第１空気室に取り込んだ空気を、前記第２空気室に送り込むための第１通気口と、
前記第１通気口を被覆しており、前記第２空気室から前記第１空気室への空気の逆流を防止する第１逆止弁とを備え、
前記シリンダーには、
前記第２空気室に取り込んだ空気を、タイヤチューブに送り込むための第２通気口と、
前記第２通気口を被覆しており、前記タイヤチューブから前記第２空気室への空気の逆流を防止する第２逆止弁とを備え、
前記空気補給装置は、
タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、
前記上方向への力により、前記ピストン軸およびピストンリングが上方向へ移動し、
前記上方向の移動の際に、前記第２空気室内の空気が、前記通気口からタイヤチューブに送り込まれる、
ことを特徴とするタイヤの空気補給装置。
【請求項１２】
タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、
前記タイヤの空気補給装置は、
前記挿入口付近のタイヤが接地すると、接地によって発生した力を伝える可撓性および／または弾性を有する揺動桿と、
一部または全部が中空状のピストン軸と、
前記ピストン軸の周縁部に設けられた弾性体と、
タイヤの挿入口に挿入され、タイヤチューブへ送り込む空気を充填している空気室が形成された中空状のシリンダーと、
前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、
前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストン軸とともに上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備える、
ことを特徴とするタイヤの空気補給装置。
【請求項１３】
タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、
前記タイヤの空気補給装置は、
タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、
前記緩衝体にかかった力を伝える弾性体と、
前記弾性体にかかった力を用いて上下移動し、一部または全部が中空状のピストン軸と、
前記ピストン軸および／または弾性体の下方に位置する、可撓性および／または弾性を有する揺動桿と、
タイヤの外部からの空気を取り込む第１空気室を形成する吸気部と、
タイヤの挿入口に挿入され、前記吸気部をその上部内側面に備えており、前記第１空気室からの空気を取り込む第２空気室が形成された中空状のシリンダーと、
前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、
中心付近に設けられた貫通孔において前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストン軸とともに上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備えており、
前記吸気部の一面には、
前記第１空気室に取り込んだ空気を、前記第２空気室に送り込むための第１通気口と、
前記第１通気口を被覆しており、前記第２空気室から前記第１空気室への空気の逆流を防止する第１逆止弁とを備え、
前記ピストン軸には、
前記第２空気室に取り込んだ空気を、前記シリンダーにおける前記ピストンリングの下方に形成される第３空気室に送り込むための第２通気口と、
前記第２通気口を被覆しており、前記第３空気室から前記第２空気室への空気の逆流を防止する第２逆止弁と、を備え、
前記シリンダーには、
前記第３空気室に取り込んだ空気を、タイヤチューブに送り込むための第３通気口、を備えており、
前記空気補給装置は、
タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、
前記上方向への力により、前記ピストン軸およびピストンリングが上方向へ移動し、
前記上方向の移動の際に、前記第２通気口から、前記第２空気室内の空気が、前記第３空気室に送り込まれ、
前記緩衝体が接するタイヤチューブ付近のタイヤの接地が解消されると、前記弾性体の付勢により、前記ピストン軸およびピストンリングが下方向へ移動し、
前記ピストンリングの下方向への移動により、前記第３空気室から、前記第３通気口を介して、タイヤチューブに空気が送り込まれる、
ことを特徴とするタイヤの空気補給装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載のタイヤの空気補給装置を備えたことを特徴とするタイヤ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のタイヤを備えたことを特徴とする車両。
【請求項１６】
請求項１から請求項１３のいずれかに記載のタイヤの空気補給装置を前輪および後輪にそれぞれ備えた車両であって、
前輪用の空気補給装置の所定箇所から前記空気補給装置の下端部までの長さと、後輪用の空気補給装置の前記所定箇所から前記空気補給装置の下端部までの長さとが、異なっている、
ことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車、車椅子、自動二輪車などのタイヤの空気を自動的に補給する、タイヤの空気補給装置に関する。さらに詳細には、自転車、車椅子、自動二輪車などのタイヤ側のバルブ（以下、本明細書では「挿入口」という。この挿入口は、タイヤのチューブに取り付けられた、バルブの挿入口）に手軽に設置することが可能であって、走行中に挿入口より自動的に必要量の空気をタイヤのチューブ（なお、以下において、単に「タイヤ」と記載することもある）内に吸入することで適正なタイヤ内の空気圧を維持可能とし、それにより安全かつ快適な走行が出来る、タイヤの空気補給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、自転車、車椅子、自動二輪車（以下、これらを総称して「二輪車」という。なお二輪車のほか、自動車、トラックなどに用いても良く、これらを総称して「車両」という）のタイヤは、はじめは適正な気圧状態であっても、時間の経過につれ、タイヤチューブ表面からの空気漏れのため、漸次、減圧する。その減圧がさらに著しくなると、タイヤは車体等の重みでその接地面部が大きく凹んで、その接地面積が拡大するために、タイヤと地表面間の摩擦抵抗が増大する。
【０００３】
その結果、走行時において、タイヤ表面の激しい摩擦やパンク事故の多発等の弊害が生ずる。また、速力の低下を補う必要上、ペダルを踏む脚力も増大するため、両脚の疲労がはなはだしくなる等の数々の問題が生ずる。
【０００４】
このようなことから、二輪車の走行前には、タイヤの点検を心がける必要があり、その際に、もしタイヤの減圧が認められた場合には、電動コンプレッサーや手動空気ポンプ等を用いた空気の補給作業により、タイヤを本来の正常気圧状態に戻す必要がある。
【０００５】
また、下記非特許文献１に示すように、自転車の中央の車軸部分に特殊な空気ポンプを取り付け、自転車の走行時にその空気ポンプより発生した高圧空気をチューブを通じて挿入口よりタイヤ内に自動的に空気を補給して、常時、正常気圧を維持せしめるものが一部で使用されている。
【０００６】
さらに、タイヤに自動的に空気を補給する装置として、下記特許文献１および特許文献２のような装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭５８−２３７０６号公報
【特許文献２】特開２００７−３０２１１８号公報
【特許文献３】実開昭６３−１３３０６号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】株式会社中野鉄工所、”エアハブ｜自転車｜ムシゴム式エアハブ｜内装変速機対応エアハブ”、[online]、インターネット<URL: http://www.nakano-iw.co.jp/air_hub/index.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
電動コンプレッサーによりタイヤへ空気を補給する場合には、過剰な空気供給となるおそれがある。これは、電動コンプレッサーは極めて高圧の空気を発生させるのに対し、二輪車のタイヤは細めのリング形状であるため、その空気容量がさほど大きいものではないためである。その結果、タイヤ全体が超高圧状態に陥って、凹凸の激しい道路の走行の際に受ける衝撃に耐えられず、タイヤの破裂事故にも繋がりやすい等の問題がある。
【００１０】
また、手動空気ポンプを用いる場合には、腕力の劣る高齢者や子供、女性にとっては負担のかかる作業である。また、手動空気ポンプの破損により、手指の損傷事故の可能性もある。そのため、手動空気ポンプによるタイヤへの空気補給作業が疎まれ、タイヤが減圧状態のまま二輪車で走行することとなり、上述した数々の弊害が生じる原因ともなる。
【００１１】
上記非特許文献１に開示されているような、あらかじめ車軸部分に設置する方式の空気補給装置の使用に際しては、これを二輪車に取り付ける場合には、車輪を一旦、車体から取り外し、車軸とリム間に架設されたスポークを個別に取り外し、そこに空気補給装置を取り付け、さらに再度、組み立て作業を行う等の極めて面倒な作業が必要となる。そのため、誰でもが気軽に、自ら行えるものではなく、自転車販売店などに作業を依頼する必要がある。また、本来のポンプ機能に加え、過剰空気排出機能等を有する複雑な構造から、必然的に高価格なものとなってしまう。
【００１２】
また、特許文献１の装置の場合、タイヤ内にすべての装置機構を備えることとなるため、専用のタイヤを用いなければならない。そのため、当該装置に何らかの不具合が発生した場合には、タイヤそのものを交換する必要がある。
【００１３】
特許文献２の装置の場合、作動ピストンが分岐形状となっているので、その製作が困難である。また、そもそも分岐した作動ピストンが、変形しながら圧縮空気を送り込むような素材は、出願人が知る限りない。そのため、特許文献２のような構造を備える装置をそもそも製作することが困難であると思われる。仮に、上記素材が存在していたとしても、剛性のためタイヤチューブを内側から痛めることとなり、タイヤチューブを劣化させてしまう問題点がある。
【００１４】
特許文献３の装置も、特許文献１の装置の場合と同様に、タイヤ内に全ての装置機構を備える必要があるため、専用のタイヤを用いなければならず、当該装置に何らかの不具合が発生した場合には、タイヤそのものを交換する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そこで本発明者は、上述したように、問題が生じやすい人為的なタイヤの空気補給作業に代え、タイヤの空気補給作業を自動的に行う、タイヤの空気補給装置を発明した。また、誰でもが気軽に入手可能であって、経済性に優り、しかも車体への設置作業が極めて容易なタイヤの空気補給装置を発明した。
【００１６】
第１の発明は、タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、前記タイヤの空気補給装置は、タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、可撓性および／または弾性を有するピストン軸と、タイヤの挿入口に挿入され、空気を充填する空気室が形成された中空状のシリンダーと、前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストン軸とともに上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備えており、前記空気補給装置は、タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、前記上方向への力により、前記ピストン軸およびピストンリングが上方向へ移動し、前記移動の結果、前記空気室内の空気が、前記シリンダーまたはピストン軸に設けられた通気口からタイヤチューブに送り込まれる、タイヤの空気補給装置である。
【００１７】
本発明のように構成することで、タイヤへの空気補給を自動的に行うことができる。またタイヤの挿入口から、備え付けのバルブと虫ゴムを取り外し、本発明の空気補給装置を挿入口に挿入するだけなので、簡単に一人でも取り付けが行え、また専用のタイヤなどを使うこともない。さらに従来技術とは異なり、ピストン軸が可撓性、弾性を有することによって、上方向以外の力に対しても強い構造となり、その耐久性の向上が望まれる。加えて、タイヤの挿入口の内部に本発明の主要な構成が位置するため、本発明のタイヤの空気補給装置の存在が外見上、分からない（または分かりにくい）。そのため、タイヤの空気補給装置が盗まれる可能性も低くなる。
【００１８】
第２の発明は、タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、前記タイヤの空気補給装置は、タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、前記緩衝体にかかった力を伝える可撓性および／または弾性を有する揺動桿と、ピストン軸と、タイヤの挿入口に挿入され、空気を充填する空気室が形成された中空状のシリンダーと、前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストン軸とともに上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備えており、前記空気補給装置は、タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、前記上方向への力により、前記ピストン軸およびピストンリングが上方向へ移動し、前記移動の結果、前記空気室内の空気が、前記シリンダーまたはピストン軸に設けられた通気口からタイヤチューブに送り込まれる、タイヤの空気補給装置である。
【００１９】
本発明のように構成しても、第１の発明と同様にタイヤへの空気補給を自動的に行うことができ、同様の技術的効果を発揮することができる。
【００２０】
上述の発明において、前記ピストン軸と前記緩衝体との間には、調整管が取り付けられており、前記調整管の下方内側面には螺部が設けられ、前記緩衝体の上面から垂直方向に設けられたねじ部と、前記螺部とが螺着することで、前記タイヤへの空気補給装置の長さ調整が行える、タイヤの空気補給装置のように構成することも出来る。
【００２１】
上述の発明において、前記揺動桿と前記緩衝体との間には、調整管が取り付けられており、前記調整管の下方内側面には螺部が設けられ、前記緩衝体の上面から垂直方向に設けられたねじ部と、前記螺部とが螺着することで、前記タイヤへの空気補給装置の長さ調整が行える、タイヤの空気補給装置のように構成することも出来る。
【００２２】
自転車、車椅子、自動二輪車などは、それぞれタイヤの大きさが異なる。また自転車は、車椅子、自動二輪車などのそれぞれのカテゴリ内においても、タイヤの大きさが異なる。タイヤの大きさが異なると、タイヤの挿入口からタイヤチューブ内壁までの長さが異なる場合がある。つまり、空気補給装置においてもその長さが調整される必要がある。そうすると、それぞれのタイヤのサイズにあった空気補給装置を製造しなければならないが、それは効率的ではない。そこで、本発明のように調整管と雄ねじとを用いて、長さ調整を行うことで、空気補給装置の長短の調整を可能とする。これによって、タイヤのサイズが異なっていても、対応させることができる。
【００２３】
上述の発明において、前記タイヤの空気補給装置は、さらに、前記ピストン軸の周縁部に設けられた弾性体、を備えており、前記シリンダーは、前記ピストンリングよりも上方に、タイヤの外部からの空気を取り込む空間を形成した吸気部を備えており、前記吸気部の少なくとも一面には、前記空間に取り込んだ空気を、前記空気室に送り込む通気口が形成され、前記通気口には、前記空気室から前記空間への空気の逆流を防止する逆止弁、を備えており、前記タイヤの空気補給装置は、前記緩衝体が接するタイヤチューブ付近のタイヤの接地が解消されると、前記弾性体の付勢により、前記ピストン軸およびピストンリングが下方向へ移動し、前記ピストンリングの下方向への移動により、外部からの空気を取り込んだ前記空間の空気を前記空気室に送り込む、タイヤの空気補給装置のように構成することも出来る。
【００２４】
これによって、シリンダー内の空気室に空気を補充・充填することができる。
【００２５】
上述の発明において、前記シリンダーは、前記吸気部と前記バルブとの間に、弾性作用を有する衝撃吸収体を備えており、前記衝撃吸収体は、その下端部において、前記吸気部と接合しており、前記吸気部に対する下方から上方への圧力を吸収し、その圧力がなくなった後、前記弾性作用により、前記吸気部をもとの位置に戻す、タイヤの空気補給装置のように構成することもできる。
【００２６】
ピストン軸に、上方への過度の圧力がかかった場合、ピストンリングと吸気部とが接触し、吸気部の破損の原因となることが考えられる。しかし本発明のように構成することで、吸気部へのピストンリングによる圧力を、衝撃吸収体で吸収することができるので、吸気部の破損を防止することができる。
【００２７】
上述の発明において、前記緩衝体は、前記タイヤチューブと接する面が窪み形状である、タイヤの空気補給装置のように構成することもできる。
【００２８】
このように緩衝体の底面（タイヤチューブ内壁と接する面）を窪み形状とすることで、タイヤが接地する場合に、緩衝体の底面が平たくつぶされて、タイヤチューブ内壁と接することとなる。その結果、緩衝体とタイヤチューブとの間の接触面が増えるので圧力が分散され、タイヤチューブの破損防止に繋がる。
【００２９】
上述の発明において、前記タイヤの空気補給装置は、さらに、前記ピストン軸の周縁を弾性合成樹脂で被覆する、タイヤの空気補給装置のように構成することもできる。
【００３０】
吸気部の逆止弁およびピストン軸が破損した場合、そこからタイヤチューブ内の空気が外部に流出する可能性がある。そこで、本発明のように構成することで、空気の流出を防止することができる。
【００３１】
第３の発明は、タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、前記タイヤの空気補給装置は、タイヤの挿入口に挿入され、空気を充填している空気室が形成されたシリンダーと、前記シリンダーと接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、ピストン軸と、前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って上下移動するピストンリングと、を備えており、タイヤが接地することで移動する前記ピストン軸により、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストンリングが移動し、前記ピストンリングの移動により、前記シリンダーの空気室内の空気が、タイヤチューブに送り込まれる、タイヤの空気補給装置である。
【００３２】
本発明のように構成することで、タイヤへの空気補給を自動的に行うことができる。またタイヤの挿入口から、備え付けのバルブと虫ゴムを取り外し、本発明の空気補給装置を挿入口に挿入するだけなので、簡単に一人でも取り付けが行え、また専用のタイヤなどを使うこともない。さらに、タイヤの挿入口の内部に本発明の主要な構成が位置するため、本発明のタイヤの空気補給装置の存在が外見上、分からない（または分かりにくい）。そのため、タイヤの空気補給装置が盗まれる可能性も低くなる。
【００３３】
第４の発明は、タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、前記タイヤの空気補給装置は、可撓性および／または弾性を有するピストン軸と、タイヤの挿入口に挿入され、タイヤチューブへ送り込む空気を充填している空気室が形成された中空状のシリンダーと、前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、前記ピストン軸と接合しており、前記ピストン軸とともに前記シリンダーの内壁に沿って上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備える、タイヤの空気補給装置である。
【００３４】
本発明の構成によって、上述の発明と同様の技術的効果が得られるほか、従来技術とは異なり、ピストン軸が可撓性、弾性を有することによって、上方向以外の力に対しても強い構造となり、その耐久性の向上が望まれる。
【００３５】
第５の発明は、タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、前記タイヤの空気補給装置は、タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、前記緩衝体にかかった力を伝える弾性体と、前記弾性体にかかった力を用いて上下移動し、可撓性および／または弾性を有するピストン軸と、タイヤの外部からの空気を取り込む第１空気室を形成する吸気部と、タイヤの挿入口に挿入され、前記吸気部をその上部内側面に備えており、前記第１空気室からの空気を取り込む第２空気室が形成された中空状のシリンダーと、前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストン軸とともに上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備えており、前記吸気部の一面には、前記第１空気室に取り込んだ空気を、前記第２空気室に送り込むための第１通気口と、前記第１通気口を被覆しており、前記第２空気室から前記第１空気室への空気の逆流を防止する第１逆止弁とを備え、前記シリンダーには、前記第２空気室に取り込んだ空気を、タイヤチューブに送り込むための第２通気口と、前記第２通気口を被覆しており、前記タイヤチューブから前記第２空気室への空気の逆流を防止する第２逆止弁とを備え、前記空気補給装置は、タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、前記上方向への力により、前記ピストン軸およびピストンリングが上方向へ移動し、前記上方向の移動の際に、前記第２空気室内の空気が、前記通気口からタイヤチューブに送り込まれる、タイヤの空気補給装置である。
【００３６】
本発明の構成によって、タイヤへの空気補給を自動的に行うことができる。またタイヤの挿入口から、備え付けのバルブと虫ゴムを取り外し、本発明の空気補給装置を挿入口に挿入するだけなので、簡単に一人でも取り付けが行え、また専用のタイヤなどを使うこともない。さらに、タイヤの挿入口の内部に本発明の主要な構成が位置するため、本発明のタイヤの空気補給装置の存在が外見上、分からない（または分かりにくい）。そのため、タイヤの空気補給装置が盗まれる可能性も低くなる。さらに、従来技術とは異なり、ピストン軸が可撓性、弾性を有することによって、上方向以外の力に対しても強い構造となり、その耐久性の向上が望まれる。
【００３７】
第６の発明は、タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、前記タイヤの空気補給装置は、前記挿入口付近のタイヤが接地すると、接地によって発生した力を伝える可撓性および／または弾性を有する揺動桿と、一部または全部が中空状のピストン軸と、前記ピストン軸の周縁部に設けられた弾性体と、タイヤの挿入口に挿入され、タイヤチューブへ送り込む空気を充填している空気室が形成された中空状のシリンダーと、前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストン軸とともに上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備える、タイヤの空気補給装置である。
【００３８】
本発明の構成によっても、上述の発明と同様の技術的効果を得ることが出来る。すなわち、タイヤへの空気補給を自動的に行うことができる。またタイヤの挿入口から、備え付けのバルブと虫ゴムを取り外し、本発明の空気補給装置を挿入口に挿入するだけなので、簡単に一人でも取り付けが行え、また専用のタイヤなどを使うこともない。さらに、タイヤの挿入口の内部に本発明の主要な構成が位置するため、本発明のタイヤの空気補給装置の存在が外見上、分からない（または分かりにくい）。そのため、タイヤの空気補給装置が盗まれる可能性も低くなる。さらに、従来技術とは異なり、ピストン軸が可撓性、弾性を有することによって、上方向以外の力に対しても強い構造となり、その耐久性の向上が望まれる。
【００３９】
第７の発明は、タイヤの回転に伴い、タイヤチューブに自動的に空気を補給するタイヤの空気補給装置であって、前記タイヤの空気補給装置は、タイヤチューブ内壁と接する緩衝体と、前記緩衝体にかかった力を伝える弾性体と、前記弾性体にかかった力を用いて上下移動し、一部または全部が中空状のピストン軸と、前記ピストン軸および／または弾性体の下方に位置する、可撓性および／または弾性を有する揺動桿と、タイヤの外部からの空気を取り込む第１空気室を形成する吸気部と、タイヤの挿入口に挿入され、前記吸気部をその上部内側面に備えており、前記第１空気室からの空気を取り込む第２空気室が形成された中空状のシリンダーと、前記シリンダーの上端部と接合しており、前記挿入口から前記空気補給装置が外れるのを防止するための抑止部を備えたバルブと、中心付近に設けられた貫通孔において前記ピストン軸と接合しており、前記シリンダーの内壁に沿って前記ピストン軸とともに上下移動し、前記空気室に充填された空気をタイヤのチューブに送り込むためのピストンリングと、を備えており、前記吸気部の一面には、前記第１空気室に取り込んだ空気を、前記第２空気室に送り込むための第１通気口と、前記第１通気口を被覆しており、前記第２空気室から前記第１空気室への空気の逆流を防止する第１逆止弁とを備え、前記ピストン軸には、前記第２空気室に取り込んだ空気を、前記シリンダーにおける前記ピストンリングの下方に形成される第３空気室に送り込むための第２通気口と、前記第２通気口を被覆しており、前記第３空気室から前記第２空気室への空気の逆流を防止する第２逆止弁と、を備え、前記シリンダーには、前記第３空気室に取り込んだ空気を、タイヤチューブに送り込むための第３通気口、を備えており、前記空気補給装置は、タイヤが接地することで、接地面付近のタイヤチューブと接する前記緩衝体に対し、上方向への力を発生させ、前記上方向への力により、前記ピストン軸およびピストンリングが上方向へ移動し、前記上方向の移動の際に、前記第２通気口から、前記第２空気室内の空気が、前記第３空気室に送り込まれ、前記緩衝体が接するタイヤチューブ付近のタイヤの接地が解消されると、前記弾性体の付勢により、前記ピストン軸およびピストンリングが下方向へ移動し、前記ピストンリングの下方向への移動により、前記第３空気室から、前記第３通気口を介して、タイヤチューブに空気が送り込まれる、タイヤの空気補給装置である。
【００４０】
本発明のように構成しても上述と同様の技術的効果を得ることが出来る。すなわち、タイヤへの空気補給を自動的に行うことができる。またタイヤの挿入口から、備え付けのバルブと虫ゴムを取り外し、本発明の空気補給装置を挿入口に挿入するだけなので、簡単に一人でも取り付けが行え、また専用のタイヤなどを使うこともない。さらに、タイヤの挿入口の内部に本発明の主要な構成が位置するため、本発明のタイヤの空気補給装置の存在が外見上、分からない（または分かりにくい）。そのため、タイヤの空気補給装置が盗まれる可能性も低くなる。さらに、従来技術とは異なり、ピストン軸が可撓性、弾性を有することによって、上方向以外の力に対しても強い構造となり、その耐久性の向上が望まれる。また本発明の場合には、シリンダーの空気室（および空気を充填している空間）が複数に分かれるため、高速でピストン運動が起きる場合にも、空気の補給を十分に行うことができる。すなわち高速で移動する場合、たとえば競技用の自転車、自動二輪車などでもタイヤへの空気補給を自動的に行うことができる。
【００４１】
上述の発明のタイヤの空気補給装置を備えたタイヤを構成することもできる。
【００４２】
上述の発明のタイヤを備えた車両を構成することもできる。
【００４３】
また上述の発明におけるタイヤの空気補給装置を、自転車や自動二輪車などの、前輪と後輪とがある車両に用いる場合には、運転者の体重のかかり方が前輪と後輪とで異なる。そのため、前輪と後輪とではタイヤの凹み方が異なる。従って、以下のように構成することもできる。すなわち、上述の発明のタイヤの空気補給装置を前輪および後輪にそれぞれ備えた車両であって、前輪用の空気補給装置の所定箇所から前記空気補給装置の下端部までの長さと、後輪用の空気補給装置の前記所定箇所から前記空気補給装置の下端部までの長さとが、異なっている、車両を構成しても良い。
【発明の効果】
【００４４】
上述の本発明のタイヤの空気補給装置を用いれば、本装置をタイヤの挿入口に簡単に取り付けられる。そして二輪車を走行しているだけで、的確にタイヤ内へ空気が自動的に補給され、常に正常な気圧状態を維持することができる。
【００４５】
そのため、従来のように、煩わしいタイヤへの空気補給作業が疎まれて、減圧したタイヤで走行することによるパンク事故や、両脚の疲労等の弊害が全く生じない。そして、専用タイヤとすることなく、もともと二輪車のタイヤをそのまま用いることができるので、経済的である。またその使用対象も、たとえば、自転車のみならず、自動二輪車、車椅子、普通自動車等にも応用可能である。
【００４６】
またピストン軸（または揺動桿）に可撓性、弾性を備える場合には、横方向からの圧力に強くなり、故障の防止にもなる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】空気補給装置の側面図である。
【図２】キャップを取り付けた空気補給装置の側面図である。
【図３】空気補給装置をタイヤに取り付けた状態の図である。
【図４】空気補給装置の縦断面図である。
【図５】空気補給装置の各部品の取り付け状態を模式的に示す図である。
【図６】シリンダー上部の拡大図である。
【図７】吸気部の拡大図である。
【図８】キャップを示す図である。
【図９】空気補給装置をタイヤに取り付ける手順を示す図である。
【図１０】空気補給装置をタイヤに取り付ける手順を示す図である。
【図１１】空気補給装置をタイヤに取り付ける手順を示す図である。
【図１２】空気補給装置をタイヤに取り付ける手順を示す図である。
【図１３】空気補給装置をタイヤに取り付ける手順を示す図である。
【図１４】空気補給装置をタイヤに取り付ける手順を示す図である。
【図１５】空気補給装置をタイヤに取り付ける手順を示す図である。
【図１６】空気補給装置をタイヤに取り付ける手順を示す図である。
【図１７】空気補給装置をタイヤに取り付ける手順を示す図である。
【図１８】タイヤが設置した状態の緩衝体を示す図である。
【図１９】第２実施例の空気補給装置の側面図である。
【図２０】第２実施例の空気補給装置の縦断面図である。
【図２１】第２実施例の緩衝体の拡大図である。
【図２２】第２実施例の空気補給装置での長さ関係を示す図である。
【図２３】第３実施例の空気補給装置の側面図である。
【図２４】第４実施例の空気補給装置の側面図である。
【図２５】第４実施例の空気補給装置の縦断面図である。
【図２６】段差前の状態の空気補給装置の状態を示す図である。
【図２７】段差にさしかかっている空気補給装置の状態を示す図である。
【図２８】段差後の状態の空気補給装置の状態を示す図である。
【図２９】タイヤがパンクした際の空気補給装置の状態を示す図である。
【図３０】タイヤがパンクした際に、空気補給装置が接しているタイヤチューブ付近のタイヤが接地している場合の空気補給装置の状態を示す図である。
【図３１】タイヤがパンクした際に、空気補給装置が接しているタイヤチューブ付近のタイヤが接地から離れた場合の空気補給装置の状態を示す図である。
【図３２】第５実施例の空気補給装置の縦断面図である。
【図３３】第５実施例の空気補給装置で、吸気部とピストンリングとが接触した際の衝撃を、衝撃吸収体で吸収している状態を示す図である。
【図３４】第６実施例において、第２通気口をピストン軸に設けた場合の空気補給装置の縦断面図である。
【図３５】第６実施例において、第２通気口をピストン軸に設けた場合の、ほかの空気補給装置の縦断面図である。
【図３６】逆止弁の一例を示す図である。
【図３７】第６実施例において、吸気部の逆止弁として、図３８の逆止弁を用いた場合の空気補給装置の縦断面図である。
【図３８】逆止弁の一例を示す図である。
【図３９】抑止部がバルブの外側面に設けられた突出部位である場合の空気補給装置の側面図である。
【図４０】抑止部がバルブの外側面に設けられた突出部位である場合の、ほかの角度からの空気補給装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明の二輪車のタイヤの空気補給装置１を以下に説明する。図１は、タイヤの空気補給装置１（以下、単に「空気補給装置１」という）の側面図である。また図２は、空気補給装置１に、キャップ８を取り付けた状態の側面図である。
【００４９】
詳細は後述するが、本発明の空気補給装置１は、二輪車のタイヤに備えられている挿入口Ａから、備え付けのバルブおよび虫ゴムＣを取り外した上で、その挿入口Ａに本発明の空気補給装置１を挿入して取り付けることで使用可能となる。図３に、本発明の空気補給装置１を自転車のタイヤの挿入口Ａに挿入した場合を示す。
【実施例１】
【００５０】
図４に第１の実施例における空気補給装置１の縦断面図を示す。また図５は、第１の実施例の空気補給装置１において、各部品の取り付け状態を模式的に示す図である。
【００５１】
第１の実施例における空気補給装置１は、二輪車のタイヤの挿入口Ａ（備え付けのバルブおよび虫ゴムＣを挿入する挿入口Ａ）内に挿入可能な外径（挿入口Ａの内径よりも小さな外径）を有する金属製の円筒形状のシリンダー２と、シリンダー２の内部に備えられるピストンリング２４と接合しておりピストンリング２４を上下移動させ、好ましくは可撓性および／または弾性を有するピストン軸４と、ピストン軸４の一部または全部の周縁部に設けられた巻きバネや弾性を有する中空状のゴム管などの弾性体５（なお弾性体５は、シリンダー２から露出しているピストン軸４の周縁部に設けられても良いし、シリンダー２の内部において、シリンダー２の底面である軸管２５とピストンリング２４との間に設けられ、シリンダー２から露出していないピストン軸４の周縁部に設けられていても良い。）、ピストン軸４および弾性体５の下端に接合している緩衝体６と、シリンダー２の上部付近に取り付けられるバルブ３と、シールゴム７とを有する。
【００５２】
シリンダー２は中空状に形成されており、その上面および底面は開放されている（ふさがれていない）ことが好ましい。シリンダー上部２０２の外径は、シリンダー上部２０２より下方の外径よりも小さく形成されている。すなわちシリンダー２の縦断面は、凸字状となるように形成されている。これは、シリンダー上部２０２にもうける第２通気口２０１をゴム片などで被覆するためである。しかし凸字状に形成されなくても良い。
【００５３】
図６にシリンダー上部２０２の拡大図を示す。図６（ａ）はシリンダー上部２０２の縦断面図であり、図６（ｂ）はシリンダー上部２０２の上面図であり、図６（ｃ）はシリンダー上部２０２の側面図である。
【００５４】
外径が小さく形成されているシリンダー上部２０２には、その側面に少なくとも一以上の貫通孔（第２通気口２０１）が設けられており、第２通気口２０１を介して、シリンダー２の内部からシリンダー２の外部、すなわちタイヤチューブ内に、空気を送り込むことが可能となっている。
【００５５】
シリンダー上部２０２の外側面は、樹脂片やゴム片である第２逆止弁２１で被覆（外側面に第２逆止弁２１をかぶせる）されており、第２通気口２０１も第２逆止弁２１で被覆されている。なお第２逆止弁２１は、シリンダー上部２０２の外側面の全体を被覆していなくても良く、すくなくとも第２通気口２０１およびその付近を被覆していればよい。またシリンダー上部２０２の外側面を第２逆止弁２１で被覆した状態の外径と、シリンダー上部２０２よりも下方の外側面の外径とは、ほぼ同一であることが好ましいが、それに限定されない。しかしタイヤの挿入口Ａの内径と同一（ほぼ同一）または小さい。
【００５６】
シリンダー２の内部には、第２空気室２０が形成されている。この第２空気室２０には、シリンダー２の内壁に沿って上下方向に移動可能な円柱状のピストンリング２４が設けられる。そのため、ピストンリング２４はシリンダー２の内部を上下方向に移動可能な大きさで形成されており、ピストンリング２４の外径とシリンダー２の内径とは同一（ほぼ同一）、またはピストンリング２４の外径がわずかに小さく形成される。
【００５７】
第２通気口２０１は第２逆止弁２１によって被覆されているが、シリンダー２の内部に形成される第２空気室２０から第２通気口２０１を介して、タイヤのチューブに空気を送り込む際には、樹脂片やゴム片の弾性作用によって、第２逆止弁２１が若干膨らむことで間隙が出来るので、第２通気口２０１からタイヤのチューブに空気を送り込むことができる。なお第２通気口２０１からタイヤのチューブに空気が送られた後は、第２逆止弁２１の弾性作用によって、第２通気口２０１を塞ぐこととなるので、タイヤのチューブの空気が逆流することはない。
【００５８】
なお上述では第２通気口２０１および第２逆止弁２１を、シリンダー上部２０２の外側面に設けたが、シリンダー２の任意の位置の外側面あるいは底面にそれぞれを設けても良い。
【００５９】
ピストンリング２４には、垂直方向に対して下方に、好ましくは可撓性および／または弾性を有するピストン軸４が取り付けられる。可撓性および／または弾性を有する素材としては、いかなる素材を用いても良いが、たとえば金属製の密着バネ、硬質ゴム製や樹脂製の軸棒、あるいは超弾性合金（たとえばＮＴ合金）などを用いることができる。
【００６０】
たとえば特許文献１乃至特許文献３のような装置の場合には、いずれについても、ピストン軸は垂直方向にしか稼働しない。そのため、タイヤが段差を乗り越える場合には、ピストン軸に垂直方向以外の方向からの圧力がかかるため、ピストン軸が破損する危険性がある。そこで、ピストン軸４を、可撓性および／または弾性を有する素材とすることによって、タイヤが段差を乗り越える場合のピストン軸４の破損の危険性を減らすことが出来る。
【００６１】
シリンダー２の下方先端部には、シリンダー２の底面（第２空気室２０の底面）を形成する軸管２５を接合する。軸管２５は、シリンダー２の下方先端部の内壁に内接するように取り付けられる。軸管２５は、縦方向断面が逆凸字状に形成されており、また軸管２５の底面から上面の中心付近にかけて、ピストン軸４が貫通する大きさの貫通孔が設けられている。ピストン軸４は、シリンダー２の内壁に設けられたピストンリング２４から下方に取り付けられ、軸管２５を貫通している。ピストンリング２４の貫通孔からの空気漏れを防止するために、この貫通孔は、ピストン軸４が上下方向に滑らかに動く程度に、極力小さい大きさで形成されることが好ましい。
【００６２】
シリンダー２の下方先端部から突出している軸管２５には、弾性体５の上端部が取り付けられており、ピストン軸４はその内側を通っている。すなわち、ピストン軸４の周縁に、弾性体５が取り付けられている。ピストン軸４および弾性体５の下端部には緩衝体６が取り付けられている。
【００６３】
なお軸管２５を設けずとも、シリンダー２で底面を形成し、その底面の中心部付近にピストン軸４が貫通する大きさの貫通孔が設けられ、そこにピストン軸４が貫通することで構成されても良い。
【００６４】
緩衝体６は、タイヤチューブの内壁と接する部材であり、たとえばゴム製であることが好ましいが、樹脂製などであっても良い。緩衝体６の底面は、円形状の平面であっても良いが、図４に示すように、底面が円形状の凹面（窪み形状）で形成されていても良い。これによって、緩衝体６が接するタイヤチューブ付近のタイヤが接地した場合に、図１８に示すように、平たくつぶれるように変形する。これによって、緩衝体６によるタイヤチューブの内壁に対する圧力を、分散することが可能となる。
【００６５】
シリンダー上部２０２の内壁に接するように、吸気部２３が取り付けられる。吸気部２３は、その縦断面が逆凸字状に形成されており、上面は外部から空気を取り込めるように孔が設けられている。また吸気部２３には、側面と底面とで構成される第１空気室２３０が形成されている。図７（ａ）に吸気部２３の縦断面図、図７（ｂ）に吸気部２３の底面図、図７（ｃ）に吸気部２３の側面図を模式的に示す。
【００６６】
吸気部２３の上部の外径は、シリンダー上部２０２の内径と同一またはわずかに小さく形成されている。また吸気部２３の下部の外径は、吸気部２３の上部の外径よりも小さく形成されており、好ましくはその側面に、少なくとも一以上の貫通孔（第１通気口２３１）が形成されている。第１通気口２３１は側面であることが好ましいが、底面に設けられていても良い。この第１通気口２３１を介して、外部から第１空気室２３０に取り込んだ空気（後述するバルブ３のバルブ通気口３１から取り込んだ空気）を、シリンダー２の内部の第２空気室２０に送り込むことが可能となる。
【００６７】
また、吸気部２３の下部には、第１通気口２３１を被覆するように、樹脂片やゴム片である第１逆止弁２２が設けられている。第１逆止弁２２は、第１通気口２３１を側面に設けている場合には、吸気部２３の一部または全部の外側面を被覆し（第１通気口２３１の側面に第１逆止弁２２をかぶせる）、第１通気口２３１が底面に設けられている場合には、吸気部２３の底面を被覆することで、第１通気口２３１を被覆していればよい。
【００６８】
第１通気口２３１は第１逆止弁２２によって被覆されているが、第１空気室２３０から第１通気口２３１を介して、第２空気室２０に空気を送り込む際には、樹脂片やゴム片の弾性作用によって、第１逆止弁２２が若干膨らむことで間隙が出来るので、第１通気口２３１から第２空気室２０に空気を送り込むことができる。なお第１通気口２３１から第２空気室２０に空気が送られた後は、第１逆止弁２２の弾性作用によって、第１通気口２３１を塞ぐこととなるので、第２空気室２０の空気が逆流することはない。
【００６９】
吸気部２３の第１通気口２３１を被覆する第１逆止弁２２が取り付けられた状態の外径は、シリンダー２の内径よりも小さくなるので、吸気部２３の縦断面は逆凸字状で形成されることが好ましい。しかし吸気部２３の外側面に第１逆止弁２２を取り付けた場合の外径がシリンダー２の内径よりも小さく形成されていれば、逆凸字状に限定されるものではなく、たとえば逆円錐台のような形状であっても良い。
【００７０】
以上のように形成された吸気部２３が、シリンダー２の上端部の内壁に取り付けられる。この取付にはさまざまな方法を採ることができ、例えば接着剤による接着、溶接などがあるが、それらに限定されない。
【００７１】
シリンダー上部２０２の外側面には、バルブ３と円環状のシールゴム７とが取り付けられる。すなわちシリンダー２の外側面と接するように、シールゴム７とバルブ３が取り付けられる。なおシールゴム７はシーリングのため、バルブ３よりも下方に取り付けられる。
【００７２】
シールゴム７は上述のように、挿入口Ａからタイヤチューブ内の空気が外部に流出するのを防止するためのシーリング用のゴムである。そのため、シールゴム７の外径は、挿入口Ａの内径と同一またはわずかに大きいことが良い。挿入口Ａの内径は、一般的には上端付近が大きく、下端付近は小さくなっている。そのため、上端から下端にかけてのいずれかで挿入口Ａの内側面に接する位置にシールゴム７が圧着してシーリングすると良い。
【００７３】
バルブ３の上半分は円錐台の形状をしており、その外側面には、後述するキャップ８と螺合するために、螺部３０が形成されている。また螺部３０より下方には、抑止部３２が設けられている。抑止部３２は、挿入口Ａから空気補給装置１が外部へ飛び出すのを抑止するための構造である。抑止部３２の構成としては、図４などに示すように、螺部３０の下端に設けられた円形状の突出部位であっても良いし、バルブ３の外側面に設けられた略直方体形状の突出部位であってもよい。
【００７４】
抑止部３２が螺部３０の下端に設けられた突出部位の場合には、空気補給装置１を挿入口Ａに入れた後、挿入口Ａに袋ナットＢ（バルブナット）で螺着させるため、抑止部３２の外径は、タイヤの挿入口Ａの外径と同一またはそれよりは若干小さく形成されている。しかし、袋ナットＢの上面の貫通孔よりは大きな外径で形成されている。その結果、抑止部３２が袋ナットＢによって上方から押圧され、空気補給装置１が挿入口Ａから飛び出さないように抑止することが出来る。
【００７５】
また、抑止部３２の外径は、タイヤの挿入口Ａの内径よりも大きく形成されている。そのため、空気補給装置１を挿入口Ａに挿入した場合、挿入口Ａの上面と抑止部３２とが接し、抑止部３２で空気補給装置１が係止され、それ以上、空気補給装置１が挿入口Ａの内部に入り込むのを防止することができる。そのため、バルブ３の抑止部３２より上方、すなわちバルブ３の螺部３０は、挿入口Ａから露出することとなる。
【００７６】
抑止部３２がバルブ３の外側面に設けられた突出部位の場合を、図３９および図４０に示す。抑止部３２がバルブ３の外側面に設けられた突出部位の場合には、バルブ３の外側面において、略直方体形状の突出部位が設けられている。この場合、抑止部３２は、挿入口Ａに設けられた凹部ａに嵌合するような大きさで形成される（凹部ａは図９参照）。従って、抑止部３２の縦・横の長さは、凹部ａの縦・横の長さよりも若干短く形成されている。また、挿入口Ａに袋ナットＢが螺着された場合に邪魔にならないように、抑止部３２の厚さは、空気補給装置１を、抑止部３２を凹部ａに嵌合させて挿入口Ａに挿入した後、袋ナットＢと挿入口Ａとの螺合の妨げにならない厚さである。またこの場合、バルブ３には、抑止部３２は一以上設けられれば良く、好ましくは１８０度の位置に１つずつ、合計２つ設けられると良い。挿入口Ａの凹部ａは通常、１８０度の位置に１つずつ設けられているからである。このような抑止部３２とすることによって、抑止部３２を凹部ａに嵌合させて、空気補給装置１を挿入口Ａに挿入した後、袋ナットＢを挿入口Ａに螺着させると、袋ナットＢによって抑止部３２が上方から押圧され、空気補給装置１が挿入口Ａから飛び出さないように抑止することが出来る。
【００７７】
なお本明細書の説明では、抑止部３２が螺部３０の下端に設けられた突出部位である場合を説明するが、バルブ３の外側面に設けられた突出部位であっても良い。
【００７８】
バルブ３には、上面から底面にかけて貫通孔（バルブ通気口３１）が設けられており、外部から取り込んだ空気を、バルブ通気口３１を介して、シリンダー上部２０２の内側面に取り付けた吸気部２３の第１空気室２３０に送り込むことが可能となる。
【００７９】
バルブ３の抑止部３２よりも下方は、タイヤの挿入口Ａに挿入される。そのため、バルブ３の抑止部３２よりも下方の外側面の外径は、挿入口Ａの内径とほぼ同一またはわずかに小さい大きさであることが好ましい。しかし上述のように、シールゴム７の外径は、挿入口Ａの上端の内径よりは小さいものの、挿入口Ａの内側面のいずれかの位置で圧着される大きさであることが良い。これは間隙からタイヤチューブ内の空気流出を防止するためである。
【００８０】
また空気補給装置１の挿入口Ａから挿入される部分の長さは、タイヤのチューブに空気が正常状態で入っている状態における、タイヤの挿入口Ａからタイヤのチューブ内壁までの長さとすることができる。この長さは、タイヤ（タイヤチューブ）の種類、大きさによって定まる。この場合には、空気補給装置１を挿入口Ａに取り付けた状態においては、空気補給装置１の緩衝体６は、タイヤチューブの内壁に接していることとなる。
【００８１】
なお空気補給装置１の挿入口Ａから挿入される部分の長さを、タイヤのチューブに空気が正常状態で入っている状態における、タイヤの挿入口Ａからタイヤチューブ内壁までの長さよりも短くしても良い。この場合には、空気補給装置１を挿入口Ａに取り付けた状態においては、空気補給装置１の緩衝体６は、タイヤチューブの内壁に接しておらず、ある程度、空気が減った状態で、空気補給装置１の作用が開始される。なお、運転者の体重により、乗車時にはタイヤが多少へ込むことを考慮すると、取り付けた状態において緩衝体６の下端部がタイヤのチューブ内壁に接しているのではなく、若干（たとえば１ｍｍから３ｍｍ程度）の間隙を設けて取り付けられる長さであっても良い。この場合の空気補給装置１のうち挿入口Ａから挿入される部分の長さは、タイヤのチューブに空気が正常状態で入っている状態における、タイヤの挿入口Ａからタイヤチューブ内壁までの長さから、設ける間隙の長さを減算した長さとなる。
【００８２】
バルブ３の螺部３０には図８に示すキャップ８が螺着される。従って、キャップ８の内側面には、バルブ３の螺部３０と螺合する螺部が形成されている。また、キャップ８の上面には貫通孔８１が設けられている。図２および図４は、バルブ３にキャップ８が螺着された状態を示している。
【００８３】
なおキャップ８を設けることで、バルブ３の内部への埃や水などの流入を減らすことができるため、キャップ８をバルブ３に取り付けて使用することが好ましいが、それに限定されない。キャップ８を設けない場合には、バルブ３の螺部３０を設けなくても良い。
【００８４】
以上のように各部品を構成することで、空気補給装置１を構成することができる。空気補給装置１の各部品は上述に限定されるのではなく、それぞれが一体的に成型されるなど、製造の上で必要な工夫は適宜、加えられる。また本発明の機能を損なわない程度に、必要に応じて適宜、変形等しても構わない。たとえば、通気口、逆止弁の位置などは適宜設定することが出来、また逆止弁の構造も適宜選択することが出来る。また吸気部２３の構造についても、外部からシリンダー２の空気室内に空気を取り込む構造であれば、適宜選択することが出来る。
【００８５】
次に、以上のように構成される空気補給装置１をタイヤに取り付ける場合を説明する。なお、本実施例においては、自転車のタイヤに空気補給装置１を取り付ける場合を説明するが、自転車以外のタイヤ、たとえば車椅子、自動二輪車などであっても同様に行える。
【００８６】
自転車のタイヤ（タイヤチューブ）には、挿入口Ａが取り付けられており、挿入口Ａのなかに、備え付けのバルブと虫ゴムＣがある。そこで、本発明の空気補給装置１を取り付ける前に、挿入口Ａから、備え付けのバルブと虫ゴムＣを外すために、まず袋ナットＢを挿入口Ａから外す。袋ナットＢを挿入口Ａから外すと、備え付けのバルブと虫ゴムＣとが、挿入口Ａから外せる状態になるので、備え付けのバルブと虫ゴムＣとを、挿入口Ａから抜き取る。この状態を示すのが図９である。
【００８７】
そして、備え付けのバルブと虫ゴムＣとを挿入口Ａから抜き取ると、タイヤチューブの空気が抜けるので、挿入口Ａ付近のタイヤが接地しない位置までタイヤを回転させる。そして、タイヤの挿入口Ａに、本発明の空気補給装置１を挿入する。この状態を示すのが図１０である。空気補給装置１のシリンダー２の外径は、挿入口Ａの内径より小さいので、シリンダー２は挿入口Ａに収まる。しかし、バルブ３の抑止部３２によって、空気補給装置１がそれ以上、奥に入り込むことはない。従って、空気補給装置１のバルブ３の螺部３０が、タイヤの挿入口Ａから露出することとなる。
【００８８】
以上の状態において、先ほど外した袋ナットＢを、再度、挿入口Ａに取り付ける。この状態を示すのが図１１および図１２である。これで、本発明の空気補給装置１がタイヤの挿入口Ａに固定されることとなる。
【００８９】
なお、空気補給装置１の挿入口Ａに挿入される部分の長さが、挿入口Ａの上端からタイヤチューブの内壁までの長さと同一またはほぼ同じであるので、緩衝体６はタイヤチューブの内壁に接する（ほぼ接する）位置に、空気補給装置１は取り付けられることとなる。なお、挿入口Ａの上端からタイヤチューブの内壁までの長さより数ミリメートル程度短くても良い。この場合、タイヤチューブに空気が充填されており、自転車に人が乗るなどタイヤに負荷がかからない状態においては、緩衝体６とタイヤチューブの内壁とは数ミリメートル程度、離れることとなる。
【００９０】
この状態ではまだタイヤのチューブ内の空気が抜けたままなので、一旦、タイヤのチューブ内に空気を充填し、正常な空気圧の状態に戻す。この状態を示すのが図１３である。この際に、空気を充填するのは、いかなる方法で行ってもよいが、たとえば手動空気ポンプで行う方法がある。
【００９１】
タイヤのチューブの空気圧が正常状態となると、図８に示すキャップ８を、バルブ３に取り付ける（キャップ８をバルブ３の螺部３０に螺着させる）。この状態を示すのが図１４である。またキャップ８が空気補給装置１に取り付けられた状態が図１５である。
【００９２】
以上のような手順で、本発明の空気補給装置１をタイヤに取り付けることができる。図３や図１５から明らかなように、外見からは本発明の空気補給装置１がタイヤに取り付けられていることが全く分からない。非特許文献１のような空気補給装置１の場合、明らかに通常のタイヤとは異なる装置が取り付けられていることが分かるので、いたずらや盗難の対象になりやすい。しかしながら本発明の空気補給装置１をタイヤに取り付けたとしても、通常のタイヤと区別が付かないので、いたずらや盗難の対象になることもない。
【００９３】
次に、以上のように取り付けられた空気補給装置１でタイヤのチューブに空気を補給する場合を説明する。
【００９４】
本発明の空気補給装置１を取り付けたタイヤで走行している場合、タイヤのチューブの空気圧が正常状態であれば、タイヤの凹みはほとんど発生しない。そのため、第２空気室２０において、タイヤチューブ内の空気圧を上回る圧縮空気が発生することはない。従って、空気補給装置１は機能せず、タイヤが回転を続け、走行することとなる。この状態を示すのが図１６である。なお図１６ではわかりやすさのため、挿入口Ａに取り付けられた空気補給装置１を簡略化して示しており、太い破線がバルブ３とシリンダー２、細い破線がピストンリング２４とピストン軸４と緩衝体６を示している。
【００９５】
タイヤのチューブの空気が減り、空気圧が減圧してくると、タイヤが凹むこととなる。そしてタイヤの挿入口Ａがある付近のタイヤが接地すると、タイヤのチューブ内壁に接している緩衝体６が下方から上方に押圧されることとなる。これを示すのが図１７である。なお図１７では、わかりやすさのため、タイヤの凹みを大きく示しているが、実際は、少しの減圧によっても（少しの凹みによっても）機能する。
【００９６】
緩衝体６が下方から上方に押圧されると、緩衝体６に上方向への圧力が発生し、それによりピストン軸４にも上方向への圧力がかかる。これによって、ピストン軸４がピストンリング２４を上方向に移動させ、ピストンリング２４がシリンダー２の内側面に沿って上方向に移動することとなる。なおこの際に、緩衝体６と下端で接している弾性体５は、緩衝体６が上方向に押圧されることによって、縮むこととなる。
【００９７】
ピストンリング２４がシリンダー２の内側面に沿って上方向に移動することで、第２空気室２０内の空気が圧縮され、この圧縮された空気がタイヤチューブ内の空気圧を上回ると、第２空気室２０内の空気が、第２通気口２０１を通り、第２逆止弁２１を膨らませ、その膨らんだ隙間から、空気がタイヤのチューブに送り込まれる（挿入口Ａを通ってタイヤのチューブに空気が送り込まれる）。
【００９８】
また、タイヤが回転することで、緩衝体６と接しているチューブ付近のタイヤが接地しなくなる。そうすると、ピストン軸４の周縁にある弾性体５の弾性作用（場合によってはピストン軸４の弾性作用も）によって、ピストンリング２４が下方に押し下げられることとなる。そうすると、第２空気室２０の空気圧が減圧することとなるので、第１空気室２３０から第２空気室２０に空気が送り込まれる。すなわち、第１空気室２３０内の空気が、第１通気口２３１を通り、第１逆止弁２２を膨らませ、その膨らんだ隙間から、空気が第２空気室２０に送り込まれ、第２空気室２０の空気が充填される。
【００９９】
また、第１空気室２３０の空気が第２空気室２０に送り込まれることで、第１空気室２３０の空気圧が減圧することとなるので、キャップ８の貫通孔およびバルブ３のバルブ通気口３１から、外部の空気が第１空気室２３０内に流入する。これによって、第１空気室２３０内の空気が充填される。なお、この作用は同時またはほぼ同時に行われる。
【０１００】
以上の作用が繰り返されることによって、タイヤのチューブの空気圧が減圧している場合には、常に、タイヤのチューブに空気が自動的に補充されることとなる。また、タイヤの空気圧が正常に戻った場合には、上述のように、ピストンリング２４は上方に押圧されないので、過充填も発生しない。
【０１０１】
また自転車のタイヤが段差Ｄにさしかかる場合もある。その場合には、以下のように作用する。
【０１０２】
まず平地を走行している場合には、図２６に示すように、空気補給装置１は上述と同様に作用する。そして、空気補給装置１の位置が下の位置にない場合には、空気補給装置１のある付近のタイヤは接地しないが、ちょうど段差Ｄにさしかかると、タイヤが段差の形状に沿ってつぶれ、図２７に示すように、空気補給装置１が接しているタイヤチューブ付近のタイヤが段差Ｄに接地することとなる。そうすると、本発明の空気補給装置１におけるピストン軸４は可撓性および／または弾性を有しているので、バルブ３補給口からタイヤへの延長線Ｘ上ではなく、段差Ｄに接地しているタイヤにあわせて、延長線Ｘ’の方向に屈曲することとなる。
【０１０３】
ピストン軸４が中途から延長線Ｘ’上に屈曲していても、緩衝体６およびその付近のピストン軸４には垂直方向の力が働く。従って、緩衝体６に上方向への圧力が発生し、それによりピストン軸４にも上方向への圧力がかかる。ただしシリンダー２は延長線Ｘ上にあることから、図２７の矢印方向の力（斜め右上方向の力）となり、ピストン軸４はその可撓性および／または弾性により、シリンダー２内のピストンリング２４をその内壁に沿って上方向（延長線Ｘ方向）に移動させる。また、緩衝体６と下端で接している弾性体５は、ピストン軸４とあわせて屈曲しているものの、緩衝体６が上方向に押圧されることによって、縮むこととなる。
【０１０４】
そして上述と同様に、空気補給装置１から空気がタイヤチューブに送り込まれる。そして図２８に示すように、空気補給装置１のある付近のタイヤが段差Ｄから離れると、ピストン軸４および弾性体５は可撓性および／または弾性を有していることから、段差Ｄにさしかかる前と同様に、延長線Ｘ上に位置することとなる。
【０１０５】
このように、ピストン軸４（および弾性体５）が可撓性および／または弾性を有していることから、タイヤが段差Ｄなどにさしかかり、空気補給装置１に垂直方向以外の力がかかる場合にも、適切に対応することが可能となる。
【０１０６】
次に、空気補給装置１を備えたタイヤがパンクした場合の空気補給装置１の作用を説明する。
【０１０７】
タイヤが何らかの理由によりパンクした場合には、タイヤは減圧により凹む場合よりも大幅に凹むこととなる。この状態を示すのが図２９である。
【０１０８】
そして空気補給装置１が接しているタイヤチューブ付近のタイヤが接地すると、タイヤが大幅に凹んでいるため、上述のように、緩衝体６に対して上方向の力がかかるのではなく、ピストン軸４および弾性体５そのものが屈曲する。これは、タイヤの大幅な凹みにより、緩衝体６がタイヤチューブへの内接からずれてしまうためである。そのため、ピストン軸４および弾性体５は進行方向に対して後ろ方向に屈曲する。これを示すのが図３０である。
【０１０９】
そして空気補給装置１が接しているタイヤチューブ付近のタイヤが回転することで、接地から離れると、ピストン軸４および弾性体５の可撓性および／または弾性の作用により、もとの位置に戻ることとなる。これを示すのが図３１である。
【０１１０】
このように空気補給装置１のピストン軸４および弾性体５が屈曲することによって、タイヤがパンクした場合であっても、タイヤチューブに与える損傷をできるだけ少なくすることができる。
【実施例２】
【０１１１】
また上述の実施例１において、ピストン軸４および弾性体５の下端部を、緩衝体６に直接取り付けるのではなく、調整管９に取り付けるように構成しても良い。この場合の空気補給装置１を図１９に示す。またこの場合の空気補給装置１の縦断面図を図２０に示す。
【０１１２】
調整管９は好ましくは金属製で、中空状に形成されており、ピストン軸４および弾性体５と接合する一端とは異なる一端（下端部）の内壁には、長さ調整機構９１がある（たとえば螺刻されている）。調整管９の上端部には、ピストン軸４が内接するように取り付けられる。また、弾性体５は、調整管９の上端部外面で取り付けられる。
【０１１３】
緩衝体６には、上面から垂直方向に対して、雄ねじ６１が取り付けられている。これによって、緩衝体６の雄ねじ６１を、調整管９の長さ調整機構９１に取り付ける（たとえば螺着させる）ことで、緩衝体６の取り付け長さを調整することができる。なお、雄ねじ６１の先端部６２は、調整管９から抜け落ちないように、平面が形成されており、調整管９の螺部の内径よりも大きな外径であると良い。
【０１１４】
緩衝体６の取り付け長さの調整が可能となることで、異なる大きさのタイヤ（タイヤチューブ）にも、本発明の空気補給装置１を適用することができる。
【０１１５】
タイヤの大きさは規格によって定められているため、タイヤの挿入口Ａからタイヤのチューブ内壁までの長さも数種類に区別される。たとえばタイヤチューブの大きさとしては、１と３／８インチ、１と１／２インチ、１と５／８インチとなっている。従って、挿入口Ａからタイヤチューブ内壁までの長さもそれぞれ定められる。そのため、空気補給装置１の挿入口Ａに挿入される部分の上端（たとえば凸部３２やシールゴム７など）から緩衝体６の先端部までの長さも数種類に定まることとなる。
【０１１６】
空気補給装置１の挿入口Ａに挿入される部分の上端やシールゴム７などの位置から緩衝体６の先端部までの長さは、緩衝体６の雄ねじ６１を、どれだけ調整管９に挿入するかによって、決まってくる。そのため、その挿入した長さに応じて、雄ねじ６１を異なる色で塗り分けることによって、長さ調整をすることを可能としても良い。この雄ねじ６１を図２１に示す。
【０１１７】
たとえば、雄ねじ６１の先端部から一定間隔をおいて、所定幅（図２１（ｂ）のＩＩＩの部分）を黄色で着色とする。また所定幅（図２１（ｂ）のＩＩの部分）を赤色で着色する。さらに所定幅（図２１（ｂ）のＩの部分）を青色で着色する。この所定幅は、タイヤチューブのサイズによって定まる幅とすれば良く、タイヤチューブが１サイズ大きくなることで、挿入口Ａからタイヤチューブ内壁までの長さが長くなる幅とすればよい。
【０１１８】
これを図２２を用いて説明する。図２２は、挿入口Ａ付近のタイヤチューブ、挿入口Ａ、および、挿入口Ａに挿入された空気補給装置１の縦断面図である。なお挿入口Ａおよびタイヤチューブはわかりやすさのため簡略化して表示してあり、リムなども図示していない。タイヤチューブのＥ１はリム側のタイヤチューブであり、Ｅ２はリムとは反対側（タイヤの接地面側）のタイヤチューブである。Ｅ３は挿入口とタイヤチューブとの接合部分である。
【０１１９】
タイヤの挿入口Ａ（好ましくは挿入口Ａの内側面）と、空気補給装置１の外側面とが接する位置（シールゴム７の位置）からタイヤのチューブ内壁（Ｅ２の内面）までの長さをＸとする（以下の説明では長さＸについて、タイヤの挿入口Ａと、空気補給装置１の外側面とが接する位置からタイヤのチューブ内壁までの長さで説明するが、任意に設定することが出来る。たとえば挿入口Ａの上端面からタイヤのチューブ内壁までの長さとしても良いし、調整管９の上端部からタイヤのチューブ内壁までの長さとしても良い。従って、以下の長さの説明においては基準となる点を設定した位置からの長さＸ、長さＬとなる）。そして挿入口Ａ（好ましくは挿入口Ａの内側面）と、空気補給装置１の外側面とが接する位置から調整管９の下端部までの長さをα、緩衝体６の長さをβとする。緩衝体６の雄ねじ６１を調整管９に挿入した場合に、露出している部分の長さ（緩衝体６の上面から調整管９の底面までの長さ）をγとする。また空気補給装置１のシールゴム７の位置から緩衝体６の先端までの長さをＬとする。
【０１２０】
空気補給装置１の販売状態においては、たとえば緩衝体６の雄ねじ６１は調整管９にすべて挿入されている（従ってγＡ＝０、ＬＡ＝α＋β）。そして販売状態においては、平均的なサイズのタイヤ（このタイヤをＡとする）に合わせて製作されているので、空気補給装置１と挿入口Ａの接する位置から緩衝体６の先端部までの長さＬＡは、平均的なサイズのタイヤＡにおける、空気補給装置１と挿入口Ａの接する位置からタイヤのチューブ内壁までの長さをＸＡと同じまたはほぼ同じとなる（初期状態において緩衝体６がタイヤのチューブ内壁に接する長さとする場合）。従って、ＬＡ＝ＸＡである。したがって、空気補給装置１の購入者がタイヤＡの自転車を利用している場合には、購入者は長さ調整を行うことなく、そのまま空気補給装置１をタイヤＡの挿入口Ａに挿入して使用すればよい。
【０１２１】
このタイヤＡより１サイズ大きいタイヤＢの空気補給装置１と挿入口Ａの接する位置からタイヤのチューブ内壁までの長さをＸＢ（ＸＢ＞ＸＡ）とする。空気補給装置１の購入者がタイヤＢの自転車を利用している場合、長さＬＢはＸＢよりも短いので、長さ調整を行う必要がある。そこで、購入者は、長さ調整を行うために、空気補給装置１の緩衝体６の雄ねじ６１を回すことによって、緩衝体６の雄ねじ６１を露出させる。しかし、一般的にはどれだけ露出させればよいのかが分からない。
【０１２２】
緩衝体６の上面から調整管９の底面までの長さはγＢであるので、本発明の空気補給装置１の緩衝体６の上面からγＢの長さ部分の雄ねじ６１（図２１（ｂ）のＩの部分）の側面を青色で着色する。このように、雄ねじ６１部分を所定間隔で着色することによって、空気補給装置１の購入者は、青色と異なる色との境界まで雄ねじ６１を露出させればよいことを認識でき、空気補給装置１を適切な長さに調整して利用することとができる。
【０１２３】
なおＸＢはタイヤサイズによって定まり、またシールゴム７の位置から調整管９の下端部までの長さα、緩衝体６の長さβも定まっている。そしてＬＢ＝ＸＢ（またはＬＢ≒ＸＢ）とする必要性から、γＢ＝ＸＢ−α−βで算出することができる。
【０１２４】
同様に、タイヤＢより１サイズ大きいタイヤＣの空気補給装置１と挿入口Ａの接する位置からタイヤのチューブ内壁までの長さをＸＣ（ＸＣ＞ＸＢ）とする。空気補給装置１の購入者がタイヤＣの自転車を利用している場合、長さＬＣはＸＣよりも短いので、長さ調整を行う必要がある。
【０１２５】
緩衝体６の上面から調整管９の底面までの長さはγＣであるので、緩衝体６の上面からγＢとγＣとの間の雄ねじ６１（図２１（ｂ）のＩＩの部分）の側面を赤色で着色する。すなわち、上述のようにγＣ＝ＸＣ−α−βで算出し、γＢより上であって、γＣの位置まで（ＩＩの部分）を赤色で着色する。
【０１２６】
またタイヤＣより１サイズ大きいタイヤＤにも対応させたい場合には、上述と同じように、緩衝体６の上面から調整管９の底面までの長さはγＤであるので、緩衝体６の上面からγＣとγＤとの間の雄ねじ６１（図２１（ｂ）のＩＩＩの部分）の側面を黄色で着色する。
【０１２７】
以上のように、本発明の空気補給装置１で対応可能なタイヤのサイズに応じて、適宜、上述と同様の方法で雄ねじ６１の側面を着色することで、空気補給装置１を取り付けるタイヤのサイズを購入者が分かれば、どの程度の長さに雄ねじ６１のねじ込みを調整すればよいのかをすぐに理解することができる。また空気補給装置１を複数のサイズのタイヤに対応させることもでき、利便性も向上する。
【０１２８】
なお初期状態において緩衝体６とタイヤのチューブ内壁とが接触しない長さの場合、すなわち、緩衝体６とタイヤのチューブ内壁との間に、１〜３ｍｍ程度の若干の間隙を設ける場合には、上述の長さＸとして、その間隙部分を減算した長さとみなして取り扱えばよい。つまりＸ＝Ｘ−（間隙の長さ）としてみなせばよい。
【０１２９】
タイヤのサイズと雄ねじ６１の色との対応関係は、パッケージや取扱説明書、インターネットのウェブサイトなどで示せばよい。また、調整させる部分の雄ねじ６１のすべてを着色するのではなく、一部分（たとえば上端部のみ）を着色しても良い。また着色以外の方法で対応関係が分かるようにしてあってもよく、たとえば切欠部を設けるなどであっても良い。
【実施例３】
【０１３０】
実施例１および実施例２の空気補給装置１について、図２３に示すように、ピストン軸４および弾性体５を、さらにゴム膜１０などの任意の素材の弾性合成樹脂で被覆しても良い。これによって、空気漏れを二重に防止することができる。
【０１３１】
実施例１および実施例２の空気補給装置１において、ピストン軸４および第１逆止弁２２が破損した場合、破損したピストン軸４および第１逆止弁２２を通り、タイヤのチューブ内の空気が第２空気室２０、第１空気室２３０に逆流してしまう。そこで、本実施例では、ピストン軸４、弾性体５を、さらにゴム膜１０で被覆することによって、タイヤのチューブ内の空気が、ピストン軸４などを通して、外部に逆流しないように構成している。
【０１３２】
なおゴム膜１０は、シリンダー２から突出している軸管２５の外側面と緩衝体６の上面までを（実施例１の場合）、シリンダー２から突出している軸管２５の外側面と調整管９の上面までを（実施例２の場合）、被覆する。ゴム膜１０で被覆するのでなく、ゴム管を用いても良い。
【０１３３】
またゴム膜１０やゴム管を用いることにより、上述のように空気漏れを防止することができるほか、万が一、ピストン軸４、弾性体５が破損した場合に、タイヤのチューブを傷つけるのを防止することができる。
【０１３４】
すなわち、ピストン軸４、弾性体５が折れた場合には、その折れた部分が直接、タイヤのチューブに接触することとなる。そのため、タイヤのチューブを傷つけてしまうおそれもある。しかし本実施例のようにゴム膜１０やゴム管で被覆することによって、万が一ピストン軸４や弾性体５が破損した場合であっても、破損部分がゴム膜１０やゴム管の内側にとどまるため、タイヤのチューブに直接、破損部分が接触することがなくなる。
【実施例４】
【０１３５】
実施例１ないし実施例３の異なる実施態様として、本実施例のように空気補給装置１を構成することもできる。この場合のキャップ８を取り付けた空気補給装置１の側面図を図２４に示す。また本実施例の空気補給装置１の縦断面図を図２５に示す。なお実施例１ないし実施例３と同じ部分については説明を省略している場合もある。
【０１３６】
本実施態様では、ピストン軸４として実施例１とは異なり金属管を用いる。またピストン軸４はその下端において円環状のリング（Ｏリング１２）の内側面と接合している。また弾性体５の下端もＯリング１２の上面で接合している。
【０１３７】
ピストンリング２４の中央付近には貫通孔が設けられ、そこにピストンリング２４が取り付けられる。
【０１３８】
ピストン軸４の上端付近は中空状に形成されており、その側面には、少なくとも一以上の貫通孔（第２通気口４１）が設けられる。またピストン軸４の内部では、空気が一定量以上、流入しないように、第２通気口４１よりも下方において、壁部４３が形成されている。これによって、ピストン軸４の内部では、壁部４３より下のピストン軸４の内部には空気が流入しないようにすることができる。なお、壁部４３よりも下のピストン軸４は中空状ではなく、中実状であっても良い。
【０１３９】
また第２通気口４１は、ゴムや樹脂などの第２逆止弁４２で被覆する。たとえば第２通気口４１がある付近のピストン軸４を樹脂片やゴム片で被覆すればよい。
【０１４０】
シリンダー２の上端部の内側面には、実施例１と同様に、吸気部２３を取り付ける。また、シリンダー２の下端部付近の外側面には、少なくとも一以上の貫通孔（第３通気口２６１）が設けられている。ピストンシリンダー２内のピストンリング２４より下方とシリンダー２の底面とにより形成される第３空気室２６の空気を第３通気口２６１から、タイヤのチューブ内に送り込むことができる。
【０１４１】
Ｏリング１２より下方においては、可撓性および／または弾性を有する弾性体、好ましくは密着バネによる揺動桿１１が形成されている。そして揺動桿１１の下端部は、緩衝体６が取り付けられている。なお、実施例２のように、揺動桿１１と緩衝体６との間に調整管９を設け、実施例２のように空気補給装置１の全長の調整が行えても良い。また、実施例３のように、空気漏れを防止するために、ピストン軸４と弾性体５との周縁をゴム膜１０（ゴム管）で被覆しても良い。
【０１４２】
以上のように形成される空気補給装置１における動作を説明する。空気補給装置１をタイヤのチューブに取り付ける方法については、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【０１４３】
本発明の空気補給装置１を取り付けたタイヤで走行している場合、タイヤのチューブの空気圧が正常状態であれば、タイヤの凹みはほとんど発生しない。そのため、第２空気室２０（本実施例では吸気部２３とピストンリング２４と中空状のピストン軸４とにより形成される空気室）において、第３空気室２６の空気圧を上回る圧縮空気が発生することはない。なお、第３空気室２６の空気圧は、タイヤチューブ内の空気圧と釣り合っている。従って、空気補給装置１は機能せず、タイヤが回転を続け、走行することとなる。
【０１４４】
しかしタイヤのチューブの空気が減り、空気圧が減圧してくると、タイヤが凹むこととなる。そしてタイヤの挿入口Ａがある付近のタイヤが接地すると、タイヤのチューブ内壁に接している緩衝体６が下方から上方に押圧されることとなる。
【０１４５】
緩衝体６が下方から上方に押圧されると、緩衝体６に上方向への圧力が発生し、それにより揺動桿１１およびピストン軸４に上方向の圧力がかかる。これによって、ピストン軸４、揺動桿１１がピストンリング２４を上方向に移動させ、ピストンリング２４がシリンダー２の内側面に沿って上方向に移動することとなる。なおこの際に、揺動桿１１、Ｏリング１２と下端で接している弾性体５は、緩衝体６が上方向に押圧されることによって、縮むこととなる。
【０１４６】
ピストンリング２４がシリンダー２の内側面に沿って上方向に移動することで、第２空気室２０内の空気が圧縮され、この圧縮された空気が第３空気室２６の空気圧を上回ると、第２空気室２０の空気が、第２通気口４１を通り、第２逆止弁４２を膨らませ、その膨らんだ隙間から、体積が大きくなった第３空気室２６に流れ込む。
【０１４７】
また、タイヤが回転することで、緩衝体６と接しているチューブ付近のタイヤが接地しなくなる。そうすると、ピストン軸４の周縁にある弾性体５の弾性作用によって、ピストンリング２４が下方に押し下げられることとなる。そうすると、第３空気室２６内の空気が、第３通気口２６１からタイヤのチューブ内に送り込まれることとなる。
【０１４８】
またピストンリング２４が下方に移動することによって、第２空気室２０の空気圧が減圧することとなるので、第１空気室２３０の空気が、第１通気口２３１を通り、第１逆止弁２２を膨らませ、その膨らんだ隙間から、空気が第２空気室２０に送り込まれ、第２空気室２０の空気が充填される。
【０１４９】
また、第１空気室２３０の空気が第２空気室２０に送り込まれることで、第１空気室２３０の空気圧が減圧することとなるので、キャップ８の貫通孔およびバルブ３のバルブ通気口３１から、外部の空気が第１空気室２３０内に流入する。これによって、第１空気室２３０内の空気が充填される。なお、この作用は同時またはほぼ同時に行われる。
【０１５０】
以上の作用が繰り返されることによって、タイヤのチューブの空気圧が減圧している場合には、常に、タイヤのチューブに空気が自動的に補充されることとなる。また、タイヤの空気圧が正常に戻った場合には、上述のように、ピストンリング２４は上方に押圧されないので、過充填も発生しない。
【０１５１】
また実施例１の場合と同様に、本実施例の空気補給装置でも、自転車のタイヤが段差Ｄにさしかかる場合もある。その場合には、基本的に上述の実施例１と同様に作用する。ただし本実施例では、ピストン軸４が金属管であることから、屈曲するのは、ピストン軸４ではなく、揺動桿１１が屈曲することとなる。すなわち揺動桿１１が屈曲することで、段差Ｄにさしかかる場合、タイヤがパンクした場合に、上述の実施例１と同様の作用を行う。
【実施例５】
【０１５２】
実施例１ないし実施例４の異なる実施態様として、本実施例のように空気補給装置１を構成することもできる。本実施例の場合の空気補給装置１の縦断面図を図３２に示す。なお実施例１乃至実施例４と同じ部分については説明を省略している場合もある。
【０１５３】
本実施例の空気補給装置１は、段差やタイヤに対する衝撃に強い構造を備えていることを特徴とする。たとえば、数十センチの段差にさしかかるなどの場合、大きな力がタイヤにかかり、通常よりもタイヤが大きく凹むこととなる。
【０１５４】
この場合、実施例１などの空気補給装置の構造では、ピストン軸４およびピストンリング２４が通常の空気補給作業の場合よりも大きく上方に移動して、吸気部２３に接触することで、吸気部２３が破損してしまう可能性がある。
【０１５５】
それに備えて、ピストン軸４を大幅に短くし、あるいは吸気部２３の底面からピストンリング２４の最も下に位置する場合の距離を大幅に長くする（たとえばシリンダー２の長さを長くする）ことで、ピストンリング２４が吸気部２３に接触しないようにすることが考えられる。しかしその場合、ピストン軸４の上下の移動幅が大幅に短くなる、シリンダー空間が大幅に広くなる、といったことに繋がり、第２空気室２０から空気を十分にタイヤチューブに送り込むことができなくなる場合もある。
【０１５６】
そこで本実施例では、上記課題に対応し、吸気部２３の破損が起こりにくい構成を備える空気補給装置１とする。
【０１５７】
本実施態様では、可撓性および／または弾性を有するピストン軸４として超弾性合金を用いることが好ましいが、それ以外の密着バネ、可撓性および／または弾性を有するゴム製や樹脂製の軸棒であっても良く、またそれらにも限定されない。ピストン軸４はその上端部は、ピストンリング２４と接合しており、その下端部は、緩衝体６と接合している。
【０１５８】
また図３２の弾性体５として、弾性を有するゴム管を用いるが、弾性を有する素材であれば巻きバネなどであっても良い。弾性体５は、その略中心付近にピストン軸４が挿通されるため、中空状である。またピストン軸４および弾性体５は、緩衝体６と接合している。
【０１５９】
シリンダー２の底面には、上述の各実施例と同様に、軸管２５が取り付けられており、その略中心付近の貫通孔に、ピストン軸４が挿通される。軸管２５の、シリンダー２から突出している部分の外側面には、弾性体５の上端部が取り付けられている。
【０１６０】
バルブ３のシリンダー２と接合する面３３には、巻きバネやゴムなどの弾性を有する衝撃吸収体２７が取り付けられ、バルブ３がシリンダー２と接合する場合に、シリンダー２の内部に挿入される。なお図３２では衝撃吸収体２７が一つである場合を示しているが、複数あってもよい。また衝撃吸収体２７によって、バルブ通気口３１から第１空気室２３０へ空気が流入するように、衝撃吸収体２７は中空状であることが好ましいが、中実状であって空気が流入する間隙を設けて取り付けられていても良い。
【０１６１】
衝撃吸収体２７は、ピストンリング２４が上方に移動し、第２空気室２０内の空気が圧縮されてタイヤのチューブに送り込まれる際の空気圧に抗し（圧縮されない、あるいは若干しか圧縮されない）、かつ、ピストン軸４が吸気部２３に接触した場合に、吸気部２３にかかった負荷により、圧縮される条件を満たす強度を有する。
【０１６２】
衝撃吸収体２７の下端には、貫通孔がある上部ピストンリング２８が取り付けられる。上部ピストンリング２８は、シリンダー２の内径と同一またはわずかに小さい外径であって、シリンダー２の内側面（内壁）に沿って上下移動する。またシリンダー２８と同一またはほぼ同一の大きさである場合には、第２空気室２０の空気が逆流するのを防止するシーリングの役割も果たす。
【０１６３】
上部ピストンリング２８が衝撃吸収体２７の下端で接合していることによって、上部ピストンリング２８が下方から上方へ押圧された場合、衝撃吸収体２７が上方に移動することで、圧力を吸収することとなる。これを模式的に示すのが図３３である。
【０１６４】
上部ピストンリング２８の上方への圧力がなくなると、弾性作用によって、衝撃吸収体２７は元の位置に戻る。すなわち、上部ピストンリング２８は、下方から押圧される前の位置まで戻ることとなる（図３２の状態に戻る）。
【０１６５】
上部ピストンリング２８の中心付近には貫通孔が設けられ、そこに吸気部２３が接合される。これによって、吸気部２３が下方から上方に押圧されると、衝撃吸収体２７の弾性作用により上方へ移動し、下方から上方への圧力がなくなると、衝撃吸収体２７の弾性作用により、もとの位置に戻る。なお吸気部２３の構造は上述の各実施例と同様である。
【０１６６】
なお第２通気口２０１、第２逆止弁２２などの構造は上述の各実施例などと同様である。
【０１６７】
本実施例の空気補給装置１を挿入口Ａに取り付ける方法は上述と同様である。また、空気補給装置１でタイヤのチューブに空気を補給する作用は、実施例１とほぼ同様である。
【０１６８】
タイヤのチューブの空気が減り、空気圧が減圧してくると、タイヤが凹むこととなる。そうすると、空気補給装置１の第２空気室２０の空気圧と、タイヤのチューブの空気圧とが釣り合わなくなる。そしてタイヤの挿入口Ａがある付近のタイヤが接地すると、タイヤのチューブ内壁に接している緩衝体６が下方から上方に押圧されることとなる。
【０１６９】
緩衝体６が下方から上方に押圧されると、緩衝体６に上方向への圧力が発生し、それによりピストン軸４にも上方向への圧力がかかる。これによって、ピストン軸４がピストンリング２４を上方向に移動させ、ピストンリング２４がシリンダー２の内側面に沿って上方向に移動することとなる。なおこの際に、緩衝体６と下端で接している弾性体５は、緩衝体６が上方向に押圧されることによって、縮むこととなる。
【０１７０】
ピストンリング２４がシリンダー２の内側面に沿って上方向に移動することで、第２空気室２０内の空気が圧縮され、この圧縮された空気がタイヤチューブ内の空気圧を上回ると、第２空気室２０内の空気が、第２通気口２０１を通り、第２逆止弁２１を膨らませ、その膨らんだ隙間から、空気がタイヤのチューブに送り込まれる（挿入口Ａを通ってタイヤのチューブに空気が送り込まれる）。
【０１７１】
また、タイヤが回転することで、緩衝体６と接しているチューブ付近のタイヤが接地しなくなる。そうすると、ピストン軸４の周縁にある弾性体５の弾性作用（場合によってはピストン軸４の弾性作用も）によって、ピストンリング２４が下方に押し下げられることとなる。そうすると、第２空気室２０の空気圧が減圧することとなるので、第１空気室２３０から第２空気室２０に空気が送り込まれる。すなわち、第１空気室２３０内の空気が、第１通気口２３１を通り、第１逆止弁２２を膨らませ、その膨らんだ隙間から、空気が第２空気室２０に送り込まれ、第２空気室２０の空気が充填される。
【０１７２】
また、第１空気室２３０の空気が第２空気室２０に送り込まれることで、第１空気室２３０の空気圧が減圧することとなるので、キャップ８の貫通孔およびバルブ３のバルブ通気口３１から、衝撃吸収体２７の間隙、外部の空気が第１空気室２３０内に流入する。これによって、第１空気室２３０内の空気が充填される。なお、この作用は同時またはほぼ同時に行われる。
【０１７３】
以上の作用が繰り返されることによって、タイヤのチューブの空気圧が減圧している場合には、常に、タイヤのチューブに空気が自動的に補充されることとなる。また、タイヤの空気圧が正常に戻った場合には、上述のように、ピストンリング２４は上方に押圧されないので、過充填も発生しない。
【０１７４】
なお自転車のタイヤが段差Ｄにさしかかった場合の作用は、上述の各実施例と同様であるので説明を省略する。
【０１７５】
空気補給装置１の付近のタイヤに、大きな段差Ｄにさしかかるなどによる強い負荷がかかった場合の作用を次に説明する。
【０１７６】
空気補給装置１の下方向から上方向に対して強い負荷がかかった場合には、緩衝体が上方に押圧される。それに伴い、ピストン軸４および弾性体５も上方向に押圧され、ピストンリング２４が、シリンダー２の内側面に沿って上方向に移動する。通常の圧力よりも強い場合、ピストンリング２４の上への移動距離は長くなる。そして吸気部２３と接触することとなる。
【０１７７】
ピストンリング２４と吸気部２３とが接触した場合、吸気部２３は下方向から上方向に押圧されるため、シリンダー２の内側面に沿って上方向に移動し、衝撃吸収体２７がその衝撃を吸収する。
【０１７８】
このような構成によって、吸気部２３は、仮にピストンリング２４と接触しても、衝撃吸収体２７でその衝撃が吸収されるため、破損しにくくなる。また上方向への圧力がなくなった後は、衝撃吸収体２７の弾性作用によって、吸気部２３は元の位置に戻るので、以後は、通常どおりの空気補給作業を行うことが可能となる。
【０１７９】
なお衝撃吸収体２７の最大衝撃吸収量に達した場合には、それ以上、上方向に吸気部２３は移動することができない。そこで、シリンダー２の上端面からの、衝撃吸収体２７がもっとも小さくなるときの大きさ（長さ）と吸気部２３の縦方向の長さとの合計値の高さの位置まで、ピストンリング２４が移動できないようにすると良い。具体的にはピストン軸４がもっともシリンダー２に入った場合であっても、ピストンリング２４の上面が、シリンダー２の上端面からみて上記合計値の位置には到達しないような、ピストン軸４の長さ（あるいはピストン軸４とピストンリング２４との長さ）とすることが良い。
【０１８０】
本実施例の構成によって、ピストン軸４を短くするにしても、その短くする長さを少なくすることができる。そのため、仮にピストン軸４が短くなったとしても、十分に空気補給装置１を用いた空気補給作業を行うことができる。
【０１８１】
また空気補給装置１に横方向からの圧力がかかった場合には、上述の各実施例と同様に、ピストン軸４および弾性体５が屈曲し、その衝撃にも耐えられる。特にピストン軸４として超弾性合金を用いていた場合には、強度があるので、より強度の耐衝撃性を備えることとなる。
【実施例６】
【０１８２】
上述の各実施例では、タイヤの挿入口Ａに挿入された空気補給装置１から送り込まれる空気は、シリンダー２に設けられた第２通気口２０１から送り込まれていたが、シリンダー２に第２通気口を設けずとも、ピストン軸４を中空状とし、ピストン軸４に孔を設け、そこからタイヤのチューブに空気を送り込む構成としても良い。この場合、ピストン軸４は、超弾性合金などの可撓性および／または弾性を有する金属により形成されることが好ましいが、それに限定されない。
【０１８３】
この場合、ピストン軸４において、シリンダー２から露出している部分には少なくとも一つ以上の孔を設け、そこを第２通気口２０１としてもよい。本実施例における空気補給装置１の一例を図３４および図３５に示す。
【０１８４】
本実施例の構成の場合、ピストンリング２４に第２逆止弁２１が形成される。本実施態様の第２逆止弁２１は、球体２１１とゴム片（弾性体）２１２とにより形成される。より具体的には、ピストンリング２４の中心付近には、貫通孔２４１が設けられる。そして球体２１１をピストンリング２４に設けられた貫通孔２４１に押圧するように、ゴム片２１２で球体２１１の下方から上方向に押圧するように、ゴム片２１２をピストンリング２４に取り付ける。なお球体２１１が貫通孔２４１に押圧された状態では、貫通孔２４１の孔は球体２１１によって塞がれている。なお本実施例の場合の逆止弁の構成の一例を図３６に示す。図３６（ａ）に第２逆止弁２１の拡大図を、図３６（ｂ）に第２逆止弁２１の下方からの断面図を示す。また図３６（ｃ）は第２逆止弁２１としてゴム片（弾性体）２１２ではなく、バネ（弾性体）２１２を用いた場合の拡大図を、図３６（ｄ）は第２逆止弁２１としてバネ（弾性他）２１２を用いた場合の下方からの断面図を示す。
【０１８５】
このよう第２逆止弁２１の構成によって、ピストンリング２４がシリンダー２の内側面に沿って上方に移動する場合には、貫通孔２４１から空気が流入することで、球体２１１が下方に移動し、貫通孔２４１と球体２１１との間隙からピストン軸４の内部に空気が流入する。
【０１８６】
一方、下方に移動した球体２１１はゴム片２１２によって支持されるものの、ピストンリング２４がシリンダー２の内側面に沿って下方に移動することによって、ゴム片２１２の弾性作用によって球体２１１は上方に移動し、貫通孔２４１に押圧され、貫通孔２４１を塞ぐこととなる。これによって、第２逆止弁２１がピストン軸４の内部からシリンダー２の内部への空気の逆流を防止することが出来る。
【０１８７】
なお上述の説明では、ゴム片２１２によって球体２１１を貫通孔２４１に押圧する構成としたが、バネなどの弾性体を用いて、球体２１１の下方から、球体２１１を貫通孔２４１に押圧するように構成しても良い。またそれ以外の構造によって逆止弁を形成しても良い。
【０１８８】
また、上述の逆止弁の構造を、第２逆止弁２１に用いた場合を説明したが、吸気部２３における第１逆止弁２２も、上述の実施例とは異なる逆止弁の構造を用いても良い。この場合の空気補給装置１の構成を示すのが図３７である。また第１逆止弁２２の構造を示すのが図３８である。図３８（ａ）に第１逆止弁２２の拡大図を、図３８（ｂ）に第１逆止弁２２の下方からの断面図を示す。また図３８（ｃ）に第１逆止弁２２としてゴム片（弾性体）２２２ではなく、バネ（弾性体）２２２を用いた場合の拡大図を、図３８（ｄ）に第１逆止弁２２としてゴム片（弾性体）２２２ではなく、バネ（弾性体）２２２を用いた場合の上方からの断面図を示す。
【０１８９】
図３８の第１逆止弁２２は、バルブ３と、シリンダー２との間に形成されることが好ましいが、その位置に限定されない。すなわち、バルブ通気口３１から流入する空気を閉塞するように第１逆止弁２２が形成されていればよい。
【０１９０】
シリンダー２の上端面にはシリンダー通気口３１１が設けられており、バルブ通気口３１から流入する空気は、シリンダー通気口３１１を通過することで、シリンダー２の空気室２０（上述の実施例における第２空気室２０）に流入する。そしてシリンダー通気口３１１を閉塞するように、シール部材２２１を（ゴムシールなど）設置し、シール部材２２１を下方から上方に押圧するように、ゴム片２２２が取り付けられる。
【０１９１】
なおゴム片２２２は、シリンダー通気口３１１からの空気を流入可能とするため、シリンダー通気口３１１の最大直径部分（空気室に面している直径部分）の全てを塞がずに、間隙があるように構成すると良い。
【０１９２】
このような第１逆止弁２２により、バルブ通気口３１から空気がシリンダー通気口３１１に流入した場合には、ゴム片２２２の弾性作用により、シール部材２２１を下方に移動させ、空気がシリンダー通気口３１１からシリンダー２の空気室２０（上述の実施例における第２空気室２０）に流入する。また、空気室２０に空気が充填された後は、ゴム片２２２の弾性作用によって、シール部材２２１が上方に移動されるので、シール部材２２１でシリンダー通気口３１１を閉塞する。これによって、シリンダー２の空気室２０（上述の実施例における第２空気室２０）からシリンダー通気口３１１およびバルブ通気口３１への空気の流出を防止することが出来る。
【０１９３】
なお、本明細書ではさまざまな構成の逆止弁を説明したが、逆止弁の構造としては、空気の流入が可能であって、流出を防止する機能を達成するのであれば、いかなる構造であっても良く、適宜、用いればよい。また第１逆止弁２２、第２逆止弁２１の逆止弁の構造を入れ替えて適用しても良いし、各実施例における逆止弁を、適宜用いても良い。
【実施例７】
【０１９４】
上述の各実施例では、空気補給装置１の構造およびその使用方法、作用などを説明したが、運転者の前後にタイヤがある自転車、自動二輪車などの場合、前輪、後輪で体重のかかり方は均等ではない。一般的には着座部（サドルやシート）のある後輪に、より体重がかかり、前輪は後輪よりも体重がかからない。そうすると前輪と後輪とでは、タイヤの凹み方が変わってくる。そこで上述の各実施例の空気補給装置１について、同一構造の空気補給装置であっても、前輪用の空気補給装置と後輪用の空気補給装置１とでは、タイヤの異なる凹み方に対応しておいた方が、より快適に走行できる。
【０１９５】
前輪は後輪よりも負荷がかからないので、運転者が乗車した場合のタイヤ（タイヤチューブ）の凹み方は、正常な空気圧であったとしても変わってくる。運転者の体重にもよるが、たとえば３ｍｍ前後、変わる場合もある（後輪は前輪よりも３ｍｍ凹む）。そうすると、正常な空気圧状態におけるタイヤの挿入口Ａと空気補給装置１の外側面とが接する位置（たとえばシールゴム７の位置）からタイヤのチューブ内壁（Ｅ２の内面）までの長さＸは、運転者が着座部に座った状態では、前輪と後輪とで変わってくる。
【０１９６】
そこで、正常な空気圧状態におけるタイヤの挿入口Ａと空気補給装置１の外側面とが接する位置（たとえばシールゴム７の位置）からタイヤのチューブ内壁（Ｅ２の内面）までの前輪の長さをＸＦ、後輪の長さをＸＲとする。なお着座する運転者の体重は日本人の平均的な体重をモデルとすると良い。着座前はＸＦ＝ＸＲである。しかし運転者が着座すると、後輪に前輪よりも負荷がかかるので、ＸＦ＞ＸＲとなる。従って、空気補給装置１の所定位置、たとえば空気補給装置１のうち、挿入口Ａに挿入される部分の上端、シールゴム７の位置、バルブ３の抑止部３２の位置など、から緩衝体６の先端部分までの長さＬについて、前輪用の空気補給装置１と後輪用の空気補給装置１とで、異なることが好ましい。すなわち、前輪用の空気補給装置１の長さＬＦは、後輪用の空気補給装置１の長さＬＲよりも長く（或いは後輪用の空気補給装置１を前輪用の空気補給装置１よりも短く）することが好ましい。
【０１９７】
前輪用の空気補給装置１の長さＬＦと、後輪用の空気補給装置の長さＬＲとの差は、ＸＦ−ＸＲだけあることが好ましい。たとえばＸＦ−ＸＲ＝３ｍｍであるとすると、ＬＦ−ＬＲ＝３ｍｍとすることが良い。
【０１９８】
前輪用の空気補給装置１と後輪用の空気補給装置１の長さＬの差は、たとえば、後輪用の空気補給装置１のピストン軸４の最大長（ピストン軸が一番下に位置している場合（たとえば挿入口Ａに挿入した最初の状態）のうち、シリンダー２より突出している部分のピストン軸４の長さ）を上記所定の差だけ短くする、ピストンリング２４が、上記所定の差だけ、初期状態において高い位置にある（初期状態よりは下には移動しない）、シリンダー２が上記所定の差だけ短い、といったような方法で、対応することができる。あるいは、実施例２のように、緩衝体６の雄ねじ６１が調整管９に挿入される長さを変えることで、前輪用の空気補給装置１と後輪用の空気補給装置１とで使い分けできるようにしても良い。この場合、実施例２の図２１では、タイヤのサイズによって雄ねじ６１を挿入する長さが分かるように、どこまで挿入すればよいのかを雄ねじ６１に着色するなどで判別可能にしていたが、同様に、前輪用の空気補給装置１として用いる場合には、どこまで雄ねじ６１を挿入すればよいのかを判別可能にしても良い。
【０１９９】
具体的には、ＸＦ−ＸＲの長さ（たとえば上述では３ｍｍ）だけ、緩衝体６の上面から着色するなどして、判別可能としても良い。図２１（ｂ）では、たとえば、ＸＦ−ＸＲの長さとしたＩの部分を緑色で着色するなどして、判別可能とすることができる。この場合、後輪用の空気補給装置１は、雄ねじ６１をすべて調整管９に取り付ける。これによって、前輪用の空気補給装置１と後輪用の空気補給装置１とでは、ＸＦ−ＸＲの長さだけ異なることとなる。
【０２００】
上述のように、体重によっても凹み幅は変わるので、体重によって、複数の着色部分を設けても良い。たとえば５０ｋｇの場合の凹み幅は図２１（ｂ）のＩ部分、７０ｋｇの場合の凹み幅は図２１（ｂ）のＩＩ部分、９０ｋｇの場合の凹み幅は図２１（ｂ）のＩＩＩ部分、といったようにしても良い。この場合、Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩの各幅は同一幅であっても良いし、異なる幅であっても良い。
【０２０１】
上述のように、前輪用の空気補給装置１と後輪用の空気補給装置１とで、異なる長さとすることから、いずれかまたは双方の空気補給装置は、その初期状態（空気補給装置１を挿入口Ａに最初に取り付けた状態）において、タイヤチューブの内壁に接していなくても良い。
【実施例８】
【０２０２】
上述の各実施例では吸気部２３を設ける構造としたが、設けなくても良い。この場合、バルブ通気口３１の貫通孔（シリンダー２の上端部の孔）を被覆するように、第１逆止弁２２をそのまま取り付ければ良い。なお吸気部２３を設けないので、吸気部２３により形成される第１空気室２３０は設けずに、シリンダー２の内部の第２空気室２０で空気を充填することとなる。
【０２０３】
バルブ通気口３１から流入した空気は、樹脂片やゴム片の弾性作用によって第１逆止弁２２が若干膨らむことで、その間隙からシリンダー２の第２空気室２０に空気が流入する。なお第２空気室２０に送られた後は、第１逆止弁２２の弾性作用によって、第２空気室２０を塞ぐこととなるので、第２空気室２０の空気が外部に流出することはない。
【０２０４】
なお第２空気室２０に充填された空気は、上述の各実施例の作用によって、タイヤのチューブ内に送り込まれる。
【実施例９】
【０２０５】
挿入口Ａそのものを、上述の各実施例の空気補給装置１を備えた構造としても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２０６】
上述の本発明のタイヤの空気補給装置１を用いれば、本装置をタイヤの挿入口Ａに簡単に取り付けられる。そして二輪車を走行しているだけで、的確にタイヤ内へ空気が自動的に補給され、常に正常な気圧状態を維持することができる。
【０２０７】
そのため、従来のように、煩わしいタイヤへの空気補給作業が疎まれて、減圧したタイヤで走行することによるパンク事故や、両脚の疲労等の弊害が全く生じない。そして、専用タイヤとすることなく、もともと二輪車のタイヤをそのまま用いることができるので、経済的である。またその使用対象も、たとえば、自転車のみならず、自動二輪車、車椅子、普通自動車等にも応用可能である。
【０２０８】
またピストン軸（または揺動桿）に可撓性、弾性を備える場合には、横方向からの圧力に強くなり、故障の防止にもなる。
【符号の説明】
【０２０９】
１：空気補給装置
２：シリンダー
３：バルブ
４：ピストン軸
５：巻きバネ
６：緩衝体
７：シールゴム
８：キャップ
９：調整管
１０：ゴム膜
１１：揺動桿
１２：Ｏリング
２０：第２空気室（空気室）
２０１：第２通気口
２０２：シリンダー上部
２１：第２逆止弁
２１１：球体
２１２：ゴム片
２２：第１逆止弁
２２１：シール部材
２２２：ゴム片
２３：吸気部
２３０：第１空気室
２３１：第１通気口
２４：ピストンリング
２４１：貫通孔
２５：軸管
２６：第３空気室
２６１：第３通気口
２７：衝撃吸収体
２８：上部ピストンリング
３０：螺部
３１：バルブ通気口
３１１：シリンダー通気口
３２：抑止部
３３：バルブのシリンダーと接合する面
４１：第２通気口
４２：第２逆止弁
４３：壁部
６１：雄ねじ
６２：雄ねじの先端部
８１：貫通孔
９１：長さ調整機構
Ａ：挿入口
Ｂ：袋ナット（バルブナット）
Ｃ：備え付けのバルブおよび虫ゴム
Ｄ：段差
Ｅ１：リム側のタイヤチューブ
Ｅ２：リムと反対側のタイヤチューブ
Ｅ３：挿入口とタイヤチューブとの接合部分
【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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【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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