(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リム（２１）に取り付けられるボディー（１）と、タイヤ（２０）の内圧を受けるインジケーター（２）とからなり、インジケーター（２）によってタイヤ（２０）の内圧を報知する装置であって、
インジケーター（２）の周囲にあるチューブ（２５）をリム（２１）から離間させる突起状の受圧部材（１２）が、インジケーター（２）の少なくとも両側に配置されるようにボディー（１）に取り付けられ、突起状の受圧部材（１２）の間でインジケーター（２）が移動可能とされており、インジケーター（２）の移動により、タイヤ（２０）の内圧を報知することを特徴とするタイヤの内圧報知装置。
【請求項２】
受圧部材（１２）が弾性を有することを特徴とする請求項１に記載のタイヤの内圧報知装置。
【請求項３】
インジケーター（２）は、ボディー（１）に取り付けられた外カバー（４）内を移動し、外カバー（４）内に設けられた色付きキャップを覆い隠し、又は現出させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤの内圧報知装置。
【請求項４】
リムバンド（２６）とインジケーター（２）の間に薄膜が配置され、インジケーター（２）の端部が薄膜に接触しながら移動可能とされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤの内圧報知装置。
【請求項５】
リム（２１）に取り付けられるボディー（１）と、タイヤ（２０）の内圧を受けるインジケーター（２）とからなり、インジケーター（２）によってタイヤ（２０）の内圧を報知する装置であって、
ボディー（１）に接続され、インジケーター（２）が挿入される空洞部分が形成された外カバー（４）と、インジケーター（２）に設けられ、外カバー（４）とインジケーター（２）との気密を保持するシールリング（５）と、外カバー（４）に形成された空洞部分の空気を漏らす外気との通気部（３）と、インジケーター（２）を上下動させ、シールリング（５）で通気部（３）を開閉するバネ材（６）とが設けられ、
インジケーター（２）の移動により、タイヤ（２０）の内圧を報知し、
ボディー（１）は、タイヤ（２０）へ空気を入れるバルブボディーであり、外カバー（４）が、バルブ本体取付部（４Ｃ）を有しており、バルブ本体取付部（４Ｃ）に取り付けられたバルブ本体（２２）から補充される空気が、ボディー（１）に導かれるように形成されていることを特徴とするタイヤの内圧報知装置。
【請求項６】
インジケーター（２）がタイヤ（２０）の内圧を直接受けることを特徴とする請求項５に記載のタイヤの内圧報知装置。
【請求項７】
タイヤ（２０）の内圧が適正圧を越えると、インジケーター（２）の移動によりシールリング（５）が通気部（３）を超えて移動し、タイヤ（２０）内の空気が通気部（３）から漏れることを特徴とする請求項５又は６に記載のタイヤの内圧報知装置。
【請求項８】
外カバー（４）が、ボディー（１）に取り付けられるボディー接続部（４Ａ）と、インジケーター（２）を見透かす透明なインジケーター挿入部（４Ｂ）とからなることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のタイヤの内圧報知装置。
【請求項９】
外カバー（４）のインジケーター挿入部（４Ｂ）がボディー（１）の側面に位置していることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載のタイヤの内圧報知装置。
【請求項１０】
タイヤ（２０）の内圧が所定圧よりも減少すると、タイヤ（２０）の空気が外カバー（４）とインジケーター（２）の間に配置されたシールリング（５）に到達する前でタイヤ（２０）内の空気を遮断する第２のシールリング（１１）を設けることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載のタイヤの内圧報知装置。
【請求項１１】
リム（２１）に複数のボディー（１）が取り付けられており、その一部に空気を封入するバルブ本体（２２）が装着され、その他が請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤの内圧報知装置であることを特徴とするリム組タイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの空気圧の不足や適正圧又は過剰を検出して乗員に報知する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、タイヤの内圧の減少に伴う乗り心地の悪化やタイヤ等の損傷を未然に回避し、安全性を確保するために、乗員に内圧の減少を報知する装置が知られている。
【０００３】
既存のバルブ部分の先端に取り付けて使用する報知装置は、乗員が必要に応じて取り付けて内圧を確認し、不足していれば報知装置を取り外して空気を補充するものである。また、チューブレスタイヤの場合には、ダイヤフラムを介在させることによって固定式とした報知装置も使用されている。
【０００４】
例えば、特開平９−３１１０８７号に開示されたタイヤの内圧報知装置は、気密性をダイヤフラムによって保持し、ダイヤフラムの上側にインジケーターを配置して内圧の減少を報知するものである。即ち、図２７に示すように、タイヤの内圧が低下するとダイヤフラム３０の押し圧力が弱まり、コイルバネ３１の反力でインジケーター３２が押し下げられる。その結果、透明な外カバー３３からインジケーター３２が見えなくなり、内圧が不足していることが報知されるというものである。
【０００５】
また、特開平７−２０５６２４号に開示されたタイヤの内圧報知装置は、内圧が規定以下になると円筒体の下部に装着したコイルバネがピストンを下降させ、ピストンの下降に連動して円筒体の内壁とピストンの上端に装着された極板が接触してコイル状導電体及びボタン型電池を介して発光ダイオードが発光するというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、取り外し自在の報知装置では取り外しの手間が生じるだけでなく、乗員がバルブ部分に取り付けなければそもそも機能しないため、常時空気圧を監視することが難しく、内圧不足の報知の確実性に問題がある。また、特に空気を補充する際には、当該報知装置を取り付けたままでは補充できないので、適切な空気圧に達したかどうかは、タイヤを手で押す等してある程度見当をつけた上で当該報知装置を取り付け、適正圧に達しているかどうかをあらためて確認する必要があり、取り扱いが面倒であり、特に女性や子供にとっては取り扱いに難しい面があった。
【０００７】
ここで、タイヤ側に取り付けられたバルブボディーと逆止弁を有するバルブ本体との間に報知装置を挿入すれば、取り外しの手間が省け、タイヤの内圧を常時監視することができるだけでなく、報知装置を取り付けたままでも空気の補充が可能になるが、従来の報知装置では、装置の挿入分だけリムからの突出高さが増え、バルブ本体や報知装置が損傷しやすくなるという新たな問題が発生してしまう。
【０００８】
また、報知装置を取り付けたままでの空気の補充は、内圧の監視が容易になるものの、適正圧を越えて内圧が過剰になった場合には、空気を抜くためにバルブ本体を開けたり報知装置を取り外したりしなければならず、この点でも改善が求められている。
【０００９】
次に、ダイヤフラムを用いた報知装置では、ダイヤフラム３０を気密的に保持するための特別な固定部材３４が必須になる。しかも、ダイヤフラム３０が上下に十分に変形できるように、ダイヤフラム３０を特別な形状にしなければならない。また、最初にダイヤフラム３０で内圧を受け、ダイヤフラム３０を介してインジケーター３２に圧力が伝達されるので、ダイヤフラム３０自体の弾性がインジケーター３２の応答性に悪影響を与えてしまう。
【００１０】
更に、極板の接触によって導通するスイッチであると、接点の汚れや腐食等によって接触しても導通が確保されないことがあり、特に、経年劣化の問題が避けられない。従って、実際にタイヤの内圧が不足していても報知装置が機能せず、最終的にタイヤ等の損傷を招くことがあるという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、固定式であっても構造的に簡易で、信頼性、応答性及び耐久性に優れたタイヤの内圧報知装置及びそれを用いたリム組タイヤを提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上の課題を解決するためになされたものであって、その第１の要旨は、リムに取り付けられるボディーと、タイヤの内圧を受けるインジケーターとからなり、インジケーターによってタイヤの内圧を報知する装置であって、インジケーターの周囲にあるチューブをリムから離間させる突起状の受圧部材が、インジケーターの少なくとも両側に配置されるようにボディーに取り付けられ、突起状の受圧部材の間でインジケーターが移動可能とされており、インジケーターの移動により、タイヤの内圧を報知することを特徴とするタイヤの内圧報知装置に係るものである。なお、受圧部材は弾性を有するようにすることもできる。なお、インジケーターは、ボディーに取り付けられた外カバー内を移動し、外カバー内に設けられた色付きキャップを覆い隠し、又は現出させるようにすることもできる。なお、リムバンドとインジケーターの間に薄膜を配置し、インジケーターの端部が薄膜に接触しながら移動とすることもできる。
【００１４】
次に、本発明の第２の要旨は、リムに取り付けられるボディーと、タイヤの内圧を受けるインジケーターとからなり、インジケーターによってタイヤの内圧を報知する装置であって、ボディーに接続され、インジケーターが挿入される空洞部分が形成された外カバーと、インジケーターに設けられ、外カバーとインジケーターとの気密を保持するシールリングと、外カバーに形成された空洞部分の空気を漏らす外気との通気部と、インジケーターを上下動させ、シールリングで通気部を開閉するバネ材とが設けられ、インジケーターの移動により、タイヤの内圧を報知し、ボディーは、タイヤへ空気を入れるバルブボディーであり、外カバーが、バルブ本体取付部を有しており、バルブ本体取付部に取り付けられたバルブ本体から補充される空気が、ボディーに導かれるように形成されているタイヤの内圧報知装置に係るものである。なお、インジケーターはタイヤの内圧を直接受けるようにすることもできる。また、タイヤの内圧が適正圧を越えると、インジケーターの移動によりシールリングが通気部を超えて移動し、タイヤ内の空気が通気部から漏れるようにすることが好ましい。
【００１５】
ここで、外カバーは、ボディーに取り付けられるボディー接続部と、インジケーターを見透かす透明なインジケーター接続部とで構成することもでき、外カバーにおけるインジケーター挿入部はボディーの側面に位置させることもできる。また、タイヤの内圧が所定圧よりも減少すると、タイヤの空気が外カバーとインジケーターの間に配置されたシールリングに到達する前でタイヤ内の空気を遮断する第２のシールリングを設けることが好ましい。
【００１７】
本発明の第３の要旨は、リムに複数のボディーが取り付けられており、その一部に空気を封入するバルブ本体を装着し、その他を上記第１の要旨に記載したタイヤの内圧報知装置とするリム組タイヤに係るものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の内圧報知装置は、リムにボディーを取り付けることによりタイヤの内圧をボディー内に導く。そして、タイヤの内圧を受けるインジケーターによってタイヤの内圧を報知するようになっている。ここで、ボディーは既設のバルブボディーを代用することも、リムのバルブ孔とは別に取付孔を設け、その取付孔にボディーを固定することもできる。
【００１９】
既設のバルブボディーを代用する場合、本発明の内圧報知装置の外カバーに既設のバルブ本体の取付部を設け、バルブ本体から補充される空気がボディー及びインジケーターの双方に同時に導かれるようにすれば、既設のバルブボディーとバルブ本体の間に後付けできる。従って、空気の充填に関係なく、内圧報知装置をリムに常時固定しておくことができるので、タイヤの内圧の不足、適正圧又は過剰を直ちに乗員に報知できるようになる。また、固定式であることから取り外しの手間が省け、しかも、取り付けミス等に伴う誤報を防止できる。更に、空気を補充する際は、適正圧に達したかどうか、内圧が過剰であるかどうかが一目で分かるので、女性や子供に限らず、誰にとっても便利である。
【００２０】
一方、バルブ孔とは別の取付孔にボディーを固定する場合には、外カバーにバルブ本体の取付部を設けるか否かとは関係なく固定式になるので、当然に上記と同様の効果を奏する。なお、取付孔の直径は、例えば自転車のリムの場合、φ４（スポークのニップル挿入孔と同径）〜φ９（バルブ孔と同径）の範囲内とすれば、リムの強度に悪影響を与えることがない。
【００２１】
また、自転車における取付孔の位置は、第１に、バルブ孔の左右のスポークをそれぞれ１本飛び越した位置から３本飛び越した位置までの範囲とするか、第２に、車軸を中心とするバルブ孔の点対称の位置から左右のスポークをそれぞれ３本飛び越した位置までの範囲とすることが好ましい。本発明の内圧報知装置は内圧の減少を直ちに乗員に報知できるものであるが、例えば自転車に適用した場合には、特に空気入れを接続した際に内圧を容易に確認できるようにする必要がある。その際、バルブ位置は地面付近か頂上付近になる場合が多く、また、下を向いて空気を入れる格好になる。そこで、バルブ位置が地面付近にあるときは第１の範囲が見易い位置となり、バルブ位置が頂上付近にあるときは第２の範囲が見易い位置となるからである。なお、既設のバルブボディーを利用する場合は、空気入れを接続した先のバルブ部分に内圧報知装置が存在するので、そもそも装置を見失うことがない。
【００２２】
次に、本発明の第１の内圧報知装置には、インジケーターの周囲にあるチューブをリムから離間させる受圧部材が設けられている。受圧部材を設ければ、例えば、ボディーと受圧部材の間にインジケーターを挟むことでインジケーターの保持が容易になる。そして、インジケーターが弾性体で、インジケーターの変形によりタイヤの内圧を報知するものにあっては、受圧部材を設けることにより、弾性体のインジケーターの内部を空洞にした場合、インジケーターをコイルバネにした場合、チューブレスタイヤに取り付けた場合等でもインジケーターの変形が確実になる。
【００２３】
また、インジケーターの移動によりタイヤの内圧を報知するものにあっては、受圧部材を設けることにより、インジケーターの上下動幅が大きくなって、タイヤの内圧の減少及び適正圧が容易に報知できるようにもなる。
【００２４】
即ち、バネ材によってインジケーターがチューブを常に押し、内圧が減少するとバネ材の反発力が内圧に打ち勝ってインジケーターが移動するように構成した場合には、インジケーターの移動に伴ってチューブが伸びると、それに応じて今度はチューブ自体の反発力が大きくなってインジケーターの移動を妨げるようになる。従って、内圧の減少の割にインジケーターが移動せず、確実に目視できる０．５ｍｍ以上の移動量を確保できない場合がある。しかも、リムバンドが介在していると、バネ材で押されたインジケーターの先端がリムバンドを凹ませながらチューブ側に移動することになるので、インジケーターの移動が一層妨げられてしまう。
【００２５】
ところが、受圧部材として例えば突起を設けてチューブ（及びリムバンド）をリムから予め離間させておけば、内圧が規定値のときは、チューブ（及びリムバンド）が内圧によってインジケーター側に向けて押されるので、チューブ（及びリムバンド）が受圧部材である突起の中に入って伸ばされた状態になっている。すると、内圧が減少したときは、少なくともチューブ（及びリムバンド）が受圧部材である突起から出るまでは伸びが戻るだけになるので、チューブ（及びリムバンド）自体の反発力が生じることはない。そのため、受圧部材としての突起がない場合と比較してチューブ（及びリムバンド）の伸びに伴う反発力の影響を軽減することが可能になる。従って、インジケーターがチューブの内圧のみに応じて移動するようになり、目視可能な移動量を確保できるのである。
【００２６】
また、受圧部材が弾性を有するようにすれば、インジケーターが弾性体である場合に、インジケーターを一層軟らかくすることができるので、インジケーターの変形が確実になる。即ち、インジケーターはタイヤの内圧に応じて変形するものであるが、軟らか過ぎると圧縮変形しやすくなる一方、タイヤの内圧が減少した場合の復元力が弱くなるという問題が生じる。逆に、硬過ぎると復元力はあるが、内圧に対する変形量が小さくなり、透明度のあるボディーとの接触面積の変化を判別しにくくなるという問題が生じる。そこで、インジケーターを軟らかくして接触面積の変化を顕著にし、復元力は受圧部材の弾性で確保するのである。
【００２７】
特に、弾性体のインジケーターをチューブ入りタイヤに取り付けた場合には、チューブの弾性やリムバンドの弾性がインジケーターの変形に悪影響を及ぼすことも考えられる。そのため、受圧部材を設け、受圧部材が弾性を有するようにすることで、チューブやリムバンドがインジケーターに与える影響を排除することができる。
【００２８】
更に、インジケーターが変形せず、移動するものである場合も、受圧部材が弾性を有するようにすれば、内圧が規定値のときにバネ材を圧縮する方向に作用するので、内圧が減少したときは、チューブ（及びリムバンド）の伸びの戻りにバネ材の復元力が付加され、チューブ（及びリムバンド）自体の反発力の影響を一層軽減することが可能になる。
【００２９】
なお、タイヤの縦断面方向における断面がＣ字状の受圧部材を採用すれば、チューブ（又はリムバンド）と受圧部材との接触面積が大きくなり、しかも、チューブ（及びリムバンド）が広範囲でリムから離間するので、チューブ（及びリムバンド）自体の反発力の影響を更に一層軽減することが可能になる。
【００３０】
以上は、別体の受圧部材によってチューブ（及びリムバンド）自体の反発力の影響を軽減するものであるが、タイヤの縦断面方向におけるインジケーターの断面を凸状にすることによってインジケーターと受圧部材とを一体化し、凸状の上部がインジケーターで下部が受圧部材として機能するようにしても、同様の効果を得ることができる。
【００３１】
即ち、インジケーターの断面が凸状であれば、チューブ（又はリムバンド）とインジケーターとの接触部分が広くなって内圧の受圧面積が増加するので、チューブ（及びリムバンド）の伸びの影響を変えずに内圧の影響を大きくすることができる。その結果、チューブ（及びリムバンド）自体の反発力の影響を相対的に軽減することが可能になり、インジケーターを上下動させるバネ材の復元力を内圧の受圧面積の増加に応じて大きくしておくことで、インジケーターがチューブの内圧のみに応じて移動するようになり、目視可能な移動量を確保できるのである。
【００３２】
なお、インジケーターの移動量は、チューブの内圧が適正圧の２／３以下になると０．５ｍｍ以上になるように設定することが好ましい。即ち、内圧が適正圧の２／３以下では乗り心地の悪化やタイヤ等の損傷の恐れが生じるので、その場合に移動が確実に目視できる０．５ｍｍ以上になるようにインジケーターのストロークを設定するのである。
【００３３】
また、インジケーターの先端は円柱状とし、その頂面を円柱の直径の１〜３倍の半径を有する球形とすることが好ましい。上記の通り、本発明の内圧報知装置は、インジケーターの先端が常時チューブ又はリムバンドを押圧するように構成することもできるから、チューブ又はリムバンドを傷つける恐れが生じる。そこで、インジケーター先端の角部に作用する剪断応力を緩和すべく球形にするのであり、その半径が円柱の直径の３倍を越えると平面に近くなって剪断応力を十分緩和できず、１倍未満であると今度は頂面が鋭利に近づいて傷つけの恐れが生じる。
【００３４】
続いて、本発明の第２の内圧報知装置は、透明度のあるボディーがリムのバルブ孔とは別の取付孔に取り付けられ、ボディーの内面と、弾性体のインジケーターとの接触面積の変化により、タイヤの内圧を報知するようになっている。このように、ボディーとインジケーターとで内圧を報知するようにすれば、従来の内圧報知装置に必要であったダイヤフラム等が不要になり、構造が簡略化され、低コストで、故障の心配がなく、信頼性が向上する。しかも、ボディーの上面をリムと同等の高さとすることができ、突起物にならないので横方向からの衝撃、例えば転倒時に石等と接触したり、駐輪時に他の自転車の車輪やスタンド等に接触する等しても破壊せず、ボディーの上面からの確認は極めて容易である。
【００３５】
この点について更に詳述すると、タイヤの内圧は弾性体のインジケーターに作用するので、内圧に応じてインジケーターが変形する。例えばインジケーターが山形であり、ボディーの内面に山形の上部が接触する場合、下部からの圧力によってインジケーターがボディーの内面に押し付けられ、山形の部分が偏平に変形する。扁平量はボディーの内面とインジケーターとの接触面積に対応するものであり、内圧が高いと大きく低いと小さい。ここで、ボディーには透明度があるので、ボディーの外面からインジケーターの接触部が視認できる。従って、接触面積の変化を確認することにより内圧が判断できるのである。
【００３６】
ここで、ボディーの透明度は高いほど透明になるが、中程度、即ち、半透明にすることが好ましい。半透明であれば、インジケーターの接触部と非接触部の差異が明確になり、接触面積の視認が容易になるからである。なお、半透明にするには、シボを付けたり、スリガラスを使用したりすればよい。
【００３７】
また、接触部分を拡大して視認を一層容易にするために、ボディーにおけるインジケーターとの接触部分を凸レンズ又はフレネルレンズ等の拡大レンズにすることが好ましい。即ち、仮に接触面積が小さくても、拡大レンズで接触部分が拡大されることから、目視が確実になるのである。なお、拡大レンズにすると目視の場合の視野角が多少狭まるが、ボディーの上面から内圧を最終的に確認する通常の目視位置であれば、何ら問題ない。更に、リムの幅によって制限される取付孔をリムの周方向に長い長円形状とし、ボディーを大きくすることによって視認性を向上させることもできる。
【００３８】
一方、弾性体のインジケーターとして、具体的にはゴムやコイルバネ等を使用することができ、更に色付きとすることによって視認性を向上できる。また、形状的には、上記の通り例えば山形にすることによってボディーとの接触面積を変化させることができるが、ゴムの場合、内部を空洞にすれば変形しやすくなる。また、コイルバネの場合、コイルバネ自体を山形にすることができる。
【００３９】
ボディーとインジケーターとの接触部分は、内圧に応じた目印を付けておくことが好ましい。即ち、接触の有無（接触面積＝０と接触面積＞０の変化）だけで内圧の減少又は増加を判断することもできるが、より細かく内圧を報知するために、例えばタイヤの内圧が適正圧の２／３の場合、１／２の場合の接触部分の外周に線を引いておくのである。このようにしておけば、乗り心地の悪化やタイヤ等の損傷の恐れが生じる内圧（適正圧の２／３以下）、早急に空気を補充する必要がある内圧（適正圧の１／２以下）を判別できる。
【００４０】
また、山形のインジケーターの場合、例えば頂部を赤、中間部を黄、すそ野部を緑に色分けし、タイヤの内圧が適正圧の２／３以下で緑色が消え、１／２以下で黄色が消えるようにすることで、ボディーの目印と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
以上の説明は、内圧の減少（不足状態）の報知であるが、本発明の報知装置は逆に、空気の補充の際には内圧の増加（適正圧に至ったことや内圧過剰の状態）の報知にもなる。即ち、ボディーとインジケーターとの接触部分がボディーに付けられた適正圧の目印に到達したり、緑色が完全に見えるようになるまで空気を入れることで適正圧に至ったことの報知にもなる。また、ボディーとインジケーターとの接触範囲が適正圧の目印を越えて広がる等すれば内圧が過剰であると判断できるから、本発明のタイヤの内圧報知装置は、内圧の不足、適正圧、過剰のいずれかのみではなく、その全てを報知することもできる。
【００４２】
本発明の第３の内圧報知装置は、インジケーターのシールリングと、外気との通気部と、タイヤの内圧に応じてインジケーターを上下動させるバネ材と、ボディーに接続された外カバーとが設けられている。即ち、ボディーには外カバーが接続され、その外カバーにインジケーターが挿入される。そのため、ボディー内に導かれたタイヤの内圧はインジケーターに伝達される。そして、外カバーとインジケーターの間はシールリングによって気密性が保持される。ここで、シールリングとしてはＯリング等が使用でき、例えば円筒状のインジケーターの内外周面に凹溝を設けて取り付け、インジケーターと共に上下動させることも、外カバーの内外周面に取り付け、インジケーターと摺動させることもできる。
【００４３】
また、タイヤの内圧に応じてインジケーターが上下動するように、インジケーターの受圧面と反対側の面に外気との通気部が設けられると共に、コイルバネ等のバネ材が設けられる。ここで、通気部は、外カバー又はボディーに設けた通気穴とすることも、外カバーとボディーとの接続部の隙間を利用（例えば、外カバーの雌ねじとボディーの雄ねじとの隙間をそのまま利用）等することもでき、要するに、インジケーターの受圧面と反対側の面が外気と連通するようになっていればよい。なお、通気穴を設けた場合、外カバーとボディーとの接続部がインジケーターの受圧面側であれば、接続部から空気が漏れないように雌ねじと雄ねじとの間を接着等しておく。
【００４４】
従って、インジケーターはタイヤの内圧とバネ材の反発力が均衡した位置で止まり、タイヤの内圧が減少するとバネ材の反発力が勝ってインジケーターが移動し、タイヤの内圧が増加するとバネ材の反発力に抗してインジケーターが逆方向に移動する。そして、例えば外カバーを透明にしてインジケーターの上下動を確認できるようにしたり、インジケーターの上面等に圧力で電気抵抗が変化するスイッチを配置し、インジケーターが移動すると発光ダイオードが電池と導通して発光するようにすれば、乗員にタイヤの内圧の不足が報知される。
【００４５】
なお、報知の時期やインジケーターの移動量としては、チューブの内圧が適正圧の２／３以下になると、透明な外カバーを通してインジケーターの移動が確実に目視できる０．５ｍｍ以上になるように設定することが好ましい。また、発光ダイオードを用いた場合、単純な消灯と点灯による報知ではなく、消灯、点滅、常時点灯といった３段階を有するように、タイヤの内圧に応じて報知手段の作動状況を変化させることが好ましい。
【００４６】
以上の説明は、内圧の減少（不足状態）の報知であるが、本発明の報知装置は逆に、空気の補充の際には内圧の増加（適正圧に至ったことや内圧過剰の状態）の報知にもなる。即ち、インジケーターが逆方向に移動して所定の位置まで達したり、発光ダイオードが消灯するまで空気を入れれば適正圧であると判断できるのである。また、インジケーターが所定の位置を越える等すれば内圧が過剰であると判断できるから、本発明のタイヤの内圧報知装置は、内圧の不足、適正圧、過剰のいずれかのみではなく、その全てを報知することもできる。
【００４７】
但し、タイヤの内圧が適正圧を越えると、シールリングと通気部との位置関係が逆転し、タイヤ内の空気が通気部から漏れるようにしておけば、内圧が適正圧を越えることはない。即ち、通気部とシールリングとの位置関係が、タイヤの内圧が適正圧以下であるときは、シールリングが外カバーとインジケーターとの間を気密に保持し、タイヤの内圧が適正圧を越えると、タイヤ内の空気が通気部から漏れるように設定するのである。このようにすれば、空気の補充によって適正圧になり、インジケーターの移動が所定の位置まで達しているのに更に空気を補充すると、今度は過剰な空気が漏れるようになるので、内圧が適正圧を越えることはない。従って、空気の補充中にインジケーターを注視する必要がなくなり、取り扱いが一層簡便なものとなる。
【００４８】
ところで、インジケーターは、受圧部材を介して内圧が間接的に伝達されるようにしてもよいが、インジケーターがタイヤの内圧を直接受けるようにすることもできる。このようにすれば、従来技術にあるダイヤフラムが存在しないので、ダイヤフラムを介さずにインジケーターに圧力が伝達される。従って、ダイヤフラムの存在に伴う種々の問題が解消できる。
【００４９】
また、外カバーとインジケーターの間のシールリングは、外カバー又はインジケーターに対して摺動するので破損することも考えられる。そこで、仮に破損した場合であってもタイヤ内の空気が全て抜けてしまうことがないように、タイヤの内圧が所定圧よりも減少すると、外カバーとインジケーターの間に配置されたシールリングよりも前でタイヤ内の空気が遮断されるようにしておくことが好ましい。
【００５０】
そして、外カバーにおけるインジケーターの挿入部分がボディーの側面に位置するようにすれば、リムからの突出高さを低く抑えることができる。即ち、ボディーとインジケーターとを直列に配置すると、インジケーターの分だけ高くせざるを得ない。しかしながら、装置の高さが増すと、転倒時に石等と接触したり、駐輪時に他の自転車の車輪やスタンド等に接触する等して内圧報知装置が損傷しやすくなってしまう。特に、既設のバルブ部分に後付けした場合には、バルブ本体を破損する事態も考えられる。そこで、インジケーターをボディーの側面に位置させ、両者を並列に配置することで高さを抑制し、破損の防止が図れるようにするのである。
【００５１】
本発明の第４の内圧報知装置は、インジケーターの変形又は移動ではなく、電気的報知手段によってタイヤの内圧を報知するものである。即ち、電気的報知手段と、電気的報知手段の作動電源とを有している。電気的報知手段としては、例えば発光ダイオード等の視覚的報知方法だけでなく、圧電ブザー等の聴覚的報知方法を用いたものであってもよい。また、作動電源としては、小型化の観点からボタン型電池が好適であるが、発電機を使用することもできる。
【００５２】
また、内圧報知装置に用いるスイッチは電気的接点のないものにする。電気的接点がなければ、接点の汚れや腐食等の問題を本来的に回避できるからである。ここで、電気的接点のないスイッチとは、具体的には圧力によって電気抵抗が変化するもの等が考えられ、より具体的には感圧導電ゴム等である。
【００５３】
そして、タイヤの内圧がそのタイヤの適正圧よりも減少したり、空気の補充によって適正圧に戻ったり、空気の入れ過ぎで内圧が過剰になったりすると、スイッチによって、電気的報知手段と作動電源との間が導通又は遮断するように回路構成しておく。即ち、例えば圧力によって電気抵抗が変化するスイッチの場合、タイヤの内圧の減少や増加に伴って電気抵抗も変化する。すると、タイヤが適正圧であったときには絶縁されていた電気的報知手段と作動電源との間が導通するようになり、電気的報知手段が、例えば発光して乗員にタイヤの内圧の不足が報知されるのである。また逆に、タイヤが適正圧であったときには発光していた電気的報知手段が、内圧の減少によって電流が遮断されて消灯するようにしてもよい。
【００５４】
報知の時期としては、適正圧の２／３以下になると電気的報知手段が作動するように設定することが好ましい。そして特に、内圧が適正圧の１／２以下であると早急に空気を補充する必要がある。そこで、例えば電気的報知手段に発光ダイオードを用いた場合、単純な消灯と点灯による報知ではなく、消灯、点滅、常時点灯といった３段階を有するように、タイヤの内圧に応じて報知手段の作動状況を変化させることが好ましい。
【００５５】
また、２個の発光ダイオードを用い、一方を黄色、他方を赤色とし、タイヤの内圧の減少に伴って、最初に黄色が発光し、次に赤色が発光するようにしてもよい。即ち、内圧が適正圧の２／３以下になると黄色の発光ダイオードが点灯し、１／２以下になると今度は赤色の発光ダイオードが点灯するように回路構成するのである。
【００５６】
逆に、空気の補充の際には適正圧に至ったことの報知や過剰内圧であることの報知にもなる。即ち、主体はあくまで異常時の報知であるとしても、電気的報知手段が発光ダイオードの場合には、消灯するまで空気を入れれば適正圧であると判断できるのである。一方、積極的に過剰内圧を報知する場合は、適正圧よりも高くなると発光ダイオードが点灯等するように設定すればよい。
【００５７】
なお、電気的報知手段と作動電源との間は、内圧の変化によって導通するようにしても遮断されるようにしてもよい。要するに、内圧の変化を電気的接点のないスイッチによって電流や電圧の変化に変換できればよいのである。また、電気的接点のないスイッチである感圧導電ゴム等が、直接タイヤの内圧を受けるように構成することもできるが、取付孔に挿入したプランジャーが内圧に応じて上下動するようにしてもよい。この場合、プランジャーの先端は、直接タイヤの内圧を受けても、チューブに接触させても、リムバンドに接触させてもよい。
【００５８】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施の形態の具体例を図面により説明する。図１〜図３は、本発明のタイヤの内圧報知装置を自転車に適用した第１実施例を示す断面図である。即ち、図１は横断面図、図２及び図３は上面図及び縦断面図であり、図１と図２が適正圧である０．３０ＭＰａの状態を示し、図３が０．１５ＭＰａまで減少した状態を示している。
【００５９】
図１〜図３に示すように、第１実施例の内圧報知装置は、スポーク２３の中間で、リム２１に設けたφ９の取付孔に半透明のボディー１を挿入し、その内面側に山形で緑色のゴム製弾性体からなるインジケーター２を配置し、更に断面がＣ字状の受圧部材１２を設けたものである。なお、インジケーター２は、下面の凸部２Ｂが受圧部材１２の凹部１２Ａに嵌まり込むことで保持されている。また、受圧部材１２は弾性を有している。
【００６０】
ここで、タイヤ２０の内圧が適正圧である場合には、図１及び図２（Ｂ）に示すように、チューブ２５がリムバンド２６及び受圧部材１２を介してインジケーター２を押し上げ、インジケーター２の山形の上部２Ｃがボディー１の内面に接触して扁平に変形している。従って、適正圧では、図２（Ａ）に示すように、ボディー１の上面から透けて見えるインジケーター２の接触部１Ａの面積が大きく緑色の部分が大きいので、適正圧であると判断できる。
【００６１】
一方、タイヤ２０の内圧が減少すると、図３（Ｂ）に示すように、受圧部材３がリムバンド２６を押し下げ、圧縮変形していたインジケーター２が復元し、本来の山形の形状に戻る。すると、ボディー１の内面との接触面積が小さくなり、図３（Ａ）に示すように、ボディー１の上面から透けて見える緑色の接触部１Ａが小さくなるので、内圧の不足が報知される。
【００６２】
図４及び図５は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第２実施例を示す上面図及び縦断面図であり、図４は適正圧である０．３０ＭＰａの状態を示し、図５が０．１５ＭＰａまで減少した状態を示している。この第２実施例は、第１実施例のボディー１を凸レンズにして接触部１Ａの見かけを拡大し、視認を一層容易にしたものである。また、インジケーター２の内部を空洞にして変形しやすくし、応答性を向上させたものである。更に、コイルバネ１２Ｂと受け皿１２Ｃで受圧部材１２を構成することで、小型化を図ったものである。なお、ボディー１の外周部は不透明になっているので、上面からコイルバネ１２Ｂが見えることはない。
【００６３】
図６及び図７は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第３実施例を示す上面図及び縦断面図であり、図６は適正圧である０．３０ＭＰａの状態を示し、図７が０．１５ＭＰａまで減少した状態を示している。この第３実施例は、第１実施例のボディー１を楕円形にしてリムの周方向に大きくし、見やすくしたものである。また、インジケーター２を山形のコイルバネにすると共に受圧部材１２を弾性のない単なる受け皿にすることで、構造を一層簡略化したものである。なお、第３実施例では、ボディー１の上面から透けて見えるインジケーター２の接触部１Ａが渦巻き状になる。
【００６４】
図８〜図１０は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第４実施例を示す図であって、図８及び図９は縦断面図、図１０は図９における横断面図である。ここで、図８は適正圧である０．３０ＭＰａの状態を示し、図９が０．１５ＭＰａまで減少した状態を示している。
【００６５】
図８〜図１０に示すように、第４実施例の内圧報知装置は、インジケーター２の周囲でリムバンド２６及びチューブ２５がリム２１から離間するように受圧部材１２が設けられているものである。この受圧部材１２は、タイヤ２０の縦断面方向における断面がＣ字状であり、弾性を有している。なお、内圧減少を報知するのは赤色の警報色付きキャップ２Ａである。
【００６６】
また、ボディー１はリム２１に設けたφ９の取付孔にナット２４で固定されており、ボディー１にはφ４．８の円柱状のインジケーター２が挿入されている。更に、ボディー１にはボディー接続部４Ａを介して透明な外カバー４が固定されており、外カバー４内の警報色付きキャップ２Ａとボディー１内のインジケーター２とがバネ材６で反発支持されている。
【００６７】
ここで、タイヤ２０の内圧が適正圧である場合には、図８に示すように、断面がＣ字状で弾性を有する受圧部材１２の復元力及びバネ材６の復元力に内圧が勝り、受圧部材１２を変形させつつチューブ２５がリムバンド２６を介してインジケーター２を押し上げ、インジケーター２の後端が外カバー４の内面に当たって警報色付きキャップ２Ａを完全に覆い隠している。従って、適正圧では内圧報知装置に何の変化も見られない。なお、リムバンド２６及びチューブ２５は、受圧部材１２の中に入る分だけ伸ばされている。
【００６８】
一方、タイヤ２０の内圧が減少すると、図９及び図１０に示すように、バネ材６がインジケーター２を押し下げると共に、断面がＣ字状で弾性を有する受圧部材１２がリムバンド２６を介してチューブ２５を押し下げる。この間、リムバンド２６及びチューブ２５は伸ばされた状態から元に戻るだけなので、インジケーター２を押し上げるように作用することはなく、むしろ受圧部材１２の復元の補助となる。
【００６９】
従って、インジケーター２は内圧の減少に応じて円滑に下降し、最大でインジケーター２の中間の段部がボディー接続部４Ａの後端に当たるまで移動する。すると、インジケーター２の後端が透明な外カバー４の内面から離れる結果、警報色付きキャップ２Ａが顕在化し、内圧の減少を報知する。なお、インジケーター２の頂面は半径９．６ｍｍの球形になっており、周囲の角部には半径０．４８ｍｍの丸みがつけられているので、インジケーター２の先端でリムバンド２６を傷つけることはない。
【００７０】
ここで、タイヤ２０の内圧が０．２５ＭＰａになると警報色付きキャップ２Ａの赤色（警報色）が０．６ｍｍ見え、０．２０ＭＰａで３ｍｍ、０．１５ＭＰａで５ｍｍ現出するように、インジケーター２のストロークが決定されている。従って、内圧が少なくとも０．２０ＭＰａ以下になると、顔を特別に近づけたり目を凝らしたりしなくても、警報色付きキャップ２Ａの赤色が容易に目視できるので、内圧の減少が確実に報知される。逆に、空気を補充する際は、警報色付きキャップ２Ａの赤色が目視できなくなるまで空気を入れ続けれることで、適正圧が報知される。なお、外カバー４は全体が透明である必要はなく、少なくともインジケーター２のストローク分だけが透明であればよい。その際、外カバー４の不透明部分は、単なる着色ではなく、反射材、蛍光材、蓄光材等で構成したり、反射、蛍光、蓄光テープ等を貼り付ければ、安全性が向上し、より効果的である。
【００７１】
このように、図８〜図１０に示す第４実施例の内圧報知装置はインジケーター２の上下動幅が大きく、タイヤ２０の内圧の減少及び適正圧を容易に報知できるものであり、その作用効果はインジケーター２の移動量をグラフ化することで明らかになる。
【００７２】
即ち、図１１は、横軸がチューブ２５の押し込み量、縦軸がチューブ２５の押し込みに伴う反発荷重であり、図１１（Ａ）が第４実施例、図１１（Ｂ）が受圧部材のない比較例（図１２）を示している。図１１において、点線で表現した曲線群はチューブ２５の内圧に応じた変化であり、最も上方の適正圧の曲線から下方の曲線になるにつれて内圧が減少する。ここで、各曲線ともチューブ２５の押し込み量が大きくなると反発荷重が増える。
【００７３】
また、内圧が適正のときはインジケーター２によるチューブ２５の押し込み量が小さいので、適正圧におけるインジケーター２の位置はＡ点にある。そして、内圧が減少するとインジケーター２によるチューブ２５の押し込み量が大きくなる一方で、チューブ２５の押し込みによって反発荷重が増えるので、両者のバランスとバネ材６の作用により、インジケーター２の位置がＢ点に移る。従って、Ａ点からＢ点までの実線がインジケーター２の軌跡であり、Ａ点とＢ点の横軸位置の差がインジケーター２の移動量になる。
【００７４】
そして、第４実施例の図１１（Ａ）と受圧部材のない比較例（図１２）の図１１（Ｂ）とを対比すれば明らかな通り、第４実施例ではＡ点とＢ点の横軸位置の差が比較例の約２倍になっており、インジケーター２が約２倍移動することがわかる。
【００７５】
このようなインジケーター２の移動量の相違は、点線で表現した曲線群の相違に起因するものである。即ち、第４実施例の図１１（Ａ）では、内圧の低い下方の曲線においてチューブ２５の押し込みに伴う反発荷重が大幅に減少している。これは、専ら受圧部材１２の存在によるもので、上述した通り、図８〜図１０に示す第４実施例では、チューブ２５の内圧が減少すると、断面がＣ字状の弾性を有する受圧部材１２がチューブ２５を押し下げ、しかも、チューブ２５が伸ばされた状態から元に戻るだけなので、反発荷重が小さいのである。
【００７６】
一方、図１２に示す比較例では、チューブ２５の内圧が減少すると、バネ材６の作用でチューブ２５を押し込むことになるが、チューブ２５の押し込みによってチューブ２５が伸び、反発荷重が増えてしまう。但し、図１１は受圧部材１２の効果を示すためのグラフであって、受圧部材１２が必須であることを示すものではない。
【００７７】
次に、図１３は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第５実施例を示す縦断面図である。即ち、図１３に示す第５実施例は、第４実施例のように断面がＣ字状の受圧部材ではなく、円筒状の単なる突起の受圧部材１２を設けたものである。第５実施例の受圧部材１２はスプリング作用がないため、受圧部材１２によるリムバンド２６及びチューブ２５の押し下げは期待できないが、内圧の減少に伴ってリムバンド２６及びチューブ２５が伸ばされた状態から元に戻るだけである点は第４実施例と同様なので、図１２の比較例に対してリムバンド２６及びチューブ２５の反発荷重を小さくできる。
【００７８】
図１４及び図１５は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第６実施例を示す縦断面図であり、図１４は適正圧である０．３０ＭＰａの状態を示し、図１５が０．１５ＭＰａまで減少した状態を示している。この第６実施例は、第５実施例の受圧部材に対して、その形状及び材質を変更したものである。即ち、第６実施例の受圧部材１２はオレフィン系熱可塑性エラストマーからなっており、成形加工性がよく、軽量で、耐熱性や耐候性に優れたものである。そして、インジケーター２とリムバンド２６との間に容易に変形する薄膜１２Ｄが存在するようにして、リムバンド２６を保護している。
【００７９】
図１６は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第７実施例を示す縦断面図であって、第４実施例から第６実施例のような別体の受圧部材を設けず、インジケーター２の断面を凸状にして受圧部材１２を一体化したものである。第７実施例のインジケーター２によれば、リムバンド２６とインジケーター２との接触部分が広くなって内圧の受圧面積が増加するので、リムバンド２６及びチューブ２５の伸びの影響を比較例と同程度にしつつ、チューブ２５の内圧の影響だけを大きくすることができる。
【００８０】
即ち、内圧に対して、リムバンド２６及びチューブ２５の反発力を相対的に軽減することが可能になるので、その反発力が実質的に無視でき、インジケーター２を上下動させるバネ材６の復元力を内圧の受圧面積の増加に応じて大きくしておくことで、インジケーター２がチューブ２５の内圧に応じて移動するようになる結果、図１２の比較例よりも大きな移動量を得ることができるのである。
【００８１】
図１７は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第８実施例を示す横断面図であって、ボディー１、インジケーター２、シールリング５、通気部３、バネ材６及び外カバー４で構成されている。なお、外カバー４は、断面Ｔ字状のインジケーター２の組み付け性を考慮して、ボディー接続部４Ａとインジケーター挿入部４Ｂとからなっている。
【００８２】
ボディー１は、リム２１にバルブ孔とは別に設けたφ９の取付孔にナット２４で固定されている。そして、ボディー１にはφ４．８の円柱状のインジケーター２が挿入されている。また、ボディー１にはボディー接続部４Ａがねじ込まれ、ボディー接続部４Ａには透明なインジケーター挿入部４Ｂがねじ込まれている。従って、断面Ｔ字状のインジケーター２は、インジケーター挿入部４Ｂの内周面をガイドとして、ボディー接続部４Ａの上面とインジケーター挿入部４Ｂの下面との間を上下動する。
【００８３】
インジケーター２の上下面間の外周面には、Ｏリングのシールリング５が嵌め込まれている。また、ボディー１とボディー接続部４Ａ、ボディー接続部４Ａとインジケーター挿入部４Ｂの間は接着剤によって固定及びシールされている。従って、タイヤ２０の内圧はインジケーター２の下面に直接作用するが、インジケーター２の上面や外カバー４の外部に漏れることはない。一方、インジケーター２の上面は、インジケーター挿入部４Ｂの側面に設けられた穴の通気部３によって外気と連通している。
【００８４】
また、インジケーター２の凹み部とインジケーター挿入部４Ｂの天井部との間にバネ材６が設置され、インジケーター２とインジケーター挿入部４Ｂとが反発支持されているので、タイヤ２０の内圧に応じてインジケーター２が上下動するようになる。なお、タイヤ２０の内圧はインジケーター２の下面が直接受けるので、内圧に対して応答性高く上下する。
【００８５】
ところで、タイヤ２０が適正圧（０．３０ＭＰａ）であるときは、透明なインジケーター挿入部４Ｂの外周面にある緑色の適正圧ラインとインジケーター２の上面とが一致している。一方、タイヤ２０の内圧が減少するとバネ材６がインジケーター２を押し下げるので、インジケーター挿入部４Ｂの適正圧ラインよりもインジケーター２の上面が下側に位置するようになり、その結果、内圧の不足が判別できる。
【００８６】
ここで、タイヤ２０の内圧が０．２５ＭＰａに低下するとインジケーター２が下降し始め、０．２０ＭＰａで２．５ｍｍ、０．１５ＭＰａで５ｍｍ下降するように、インジケーター２のストロークが決定されている。また、適正圧ラインの３ｍｍ下には黄色の警告ライン、適正圧ラインの５ｍｍ下には赤色の危険ラインが引かれている。
【００８７】
従って、内圧が少なくとも０．２０ＭＰａ以下になると、顔を特別に近づけたり目を凝らしたりしなくても、インジケーター２の下降が容易に目視でき、内圧の不足が確実に報知される。逆に、空気を補充する際は、インジケーター２の上面が適正圧ラインと一致するまで空気を入れ続けれることで、適正圧が報知される。また、インジケーター２の上面が適正圧ラインを越えていれば内圧が過剰であり、空気の入れ過ぎであると判断できる。なお、インジケーター挿入部４Ｂは全体が透明である必要はなく、少なくともインジケーター２のストローク分だけが透明であればよい。その際、インジケーター挿入部４Ｂの不透明部分は、単なる着色ではなく、反射材、蛍光材、蓄光材等で構成したり、反射、蛍光、蓄光テープ等を貼り付ければ、安全性が向上し、より効果的である。
【００８８】
図１８は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第９実施例を示す横断面図であって、第８実施例に対してインジケーター２の形状とバネ材６の設置位置を変更してシールリング１１を追加することで、インジケーター２の上面でタイヤ２０の内圧を直接受けるようにしたものである。第９実施例も第８実施例と機能的には全く同様であるが、内圧の増減に伴うインジケーター２の移動方向が逆になる。なお、第９実施例では、シールリング５及びシールリング１１の存在により、ボディー１とボディー接続部４Ａ、ボディー接続部４Ａとインジケーター挿入部４Ｂの間の接着シールが不要になる。
【００８９】
また、第９実施例では、タイヤ２０の内圧が適正圧を越えると、シールリング５と通気部３との位置関係が逆転し、タイヤ２０内の空気が通気部３から漏れるようになっている。即ち、内圧が増加するとインジケーター２と共にシールリング５が下降する。そして、図１８に示すような適正圧以下の状態では、シールリング５が通気部３より上側に位置しているが、適正圧を越えるまで内圧が増加してしまうと、シールリング５が通気部３を越えて下降し、通気部３より下側に位置するようになる。すると、シールリング５が機能しなくなり、タイヤ２０内の空気が通気部３から漏れるので、内圧が減少してインジケーターが上昇に転ずるのである。なお、内圧が適正圧まで減少すると、再びシールリング５が機能して適正圧が保持される。従って、第９実施例では、空気の補充が一層簡便になっている。
【００９０】
図１９〜図２２は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第１０実施例を示す縦断面図である。ここで、図１９は内圧が適正の状態を示し、図２０は内圧がある程度減少した状態、図２１は内圧が大きく減少した状態、図２２は内圧が過剰の状態を示すものである。
【００９１】
図１９〜図２２に示すように、第１０実施例の内圧報知装置は、ボディー１、通気部３を有する外カバー４、インジケーター２、シールリング５及びバネ材６で構成されている。また、外カバー４は、ボディー接続部４Ａ、インジケーター挿入部４Ｂ、バルブ本体取付部４Ｃからなっている。
【００９２】
ボディー１は、既設のバルブボディーを代用したものである。従って、チューブ２５に予め固定され、リムバンド２６を通してリム２１のバルブ孔から突き出ており、ナット２４で固定されている。そして、ボディー１の先端には外カバー４におけるボディー接続部４Ａが挿入されている。これは、既設のバルブボディーが、虫ゴム２７を有するバルブ本体２２をトップナット２８で固定する仕様であることから、外カバー４におけるインジケーター挿入部４Ｂの組付性を考慮したものである。なお、ボディー１とボディー接続部４Ａとの間はシールリング７で、ボディー接続部４Ａとインジケーター挿入部４Ｂとの間はシールリング８で気密が保持されている。
【００９３】
外カバー４におけるインジケーター挿入部４Ｂは、ボディー１の側面に位置している。即ち、インジケーター挿入部４Ｂは二重円筒になっており、中心の空洞部分でボディー１を外囲いしている。そして、外側の空洞部分にインジケーター２を挿入することで、ボディー１とインジケーター２とを並列に配置し、高さの増加を抑制している。従って、本発明の内圧報知装置の組み込みに伴うバルブ本体２２の突出は最小限に抑えられ、バルブ本体２２の損傷の危険が回避されている。
【００９４】
インジケーター２の内外周面には、Ｏリングのシールリング５（５Ａ及び５Ｂ）が嵌め込まれている。また、外カバー４におけるインジケーター挿入部４Ｂとバルブ本体取付部４Ｃの間は、接着剤によって固定及びシールされている。従って、チューブ２５の内圧はインジケーター２の上面に作用するが、図１９の状態では、インジケーター２の下側や外カバー４の外部に漏れることはない。一方、インジケーター２の下側は、インジケーター挿入部４Ｂに設けた穴の通気部３によって外気と連通している。なお、通気部３には通気シール９が被せられ、外部から異物が入らないようになっている。
【００９５】
また、インジケーター２の下側にバネ材６が設置され、インジケーター挿入部４Ｂとインジケーター２とが反発支持されているので、インジケーター２は、インジケーター挿入部４Ｂをガイドとして、チューブ２５の内圧に応じて上下動する。
【００９６】
ところで、タイヤが適正圧（０．３０ＭＰａ）であるときは、外カバー４における透明なインジケーター挿入部４Ｂの外周面に取り付けられた表示マーク１０によって、インジケーター２が完全に隠されている。一方、タイヤの内圧が減少するとバネ材６がインジケーター２を押し上げるので、図２０に示すように、インジケーター２の上部が表示マーク１０の後ろから出現するようになる結果、内圧の減少が判別できる。
【００９７】
ここで、タイヤの内圧が０．２５ＭＰａに低下するとインジケーター２が上昇し始め、０．２０ＭＰａで２．５ｍｍ、０．１５ＭＰａで５ｍｍ上昇するようにインジケーター２のストロークが決定されている。また、インジケーター２が５ｍｍ上昇すると、図２１に示すように、インジケーター２の上面が外カバー４におけるバルブ本体取付部４Ｃの下部に設けられたシールリング１１に接触して止まり、インジケーター挿入部４Ｂの透明部分が全てインジケーター２で占められる。
【００９８】
従って、内圧が少なくとも０．２０ＭＰａ以下になると、顔を特別に近づけたり目を凝らしたりしなくても、インジケーター２の上昇が容易に目視できる。また、早急に空気の補充が必要な０．１５ＭＰａになっていることも容易に判別できるので、内圧の減少程度が確実に報知される。しかも、図２１に示すように、シールリング１１がインジケーター２に接触するので、仮にシールリング５（５Ａ又は５Ｂ）が破損して内圧が減少した場合であっても、その前でチューブ２５内の空気が遮断されるから、タイヤ内の空気が全て抜けてしまうことはない。
【００９９】
なお、インジケーター挿入部４Ｂは全体が透明である必要はなく、少なくともインジケーター２のストローク分だけが透明であればよい。その際、インジケーター挿入部２Ｂの不透明部分は、単なる着色ではなく、反射材、蛍光材、蓄光材等で構成したり、反射、蛍光、蓄光テープ等を貼り付ければ、安全性が向上し、より効果的である。
【０１００】
次に、空気を補充する場合であるが、第１０実施例の内圧報知装置は、外カバー４の上部がバルブ本体取付部４Ｃとなっており、虫ゴム２７を有するバルブ本体２２がトップナット２８で固定されている。従って、そのまま空気を補充すればボディー１及びインジケーター２の双方に同時に導かれ、インジケーター２が表示マーク１０に隠れるまで空気を入れ続けれることで、適正圧が報知される。
【０１０１】
しかも、第１０実施例では、通気部３とシールリング５Ａとの位置関係が、タイヤの内圧が適正圧以下であるときは、図１９〜図２１に示すように、シールリング５Ａが外カバー４におけるインジケーター挿入部４Ｂとインジケーター２との間を気密に保持し、タイヤの内圧が適正圧を越えると、図２２に示すように、タイヤ内の空気が通気部３から漏れるように設定されている。
【０１０２】
即ち、内圧が過剰になるとインジケーター２が図１９の適正圧の位置よりも下降するが、シールリング５Ａが通気部３よりも下側になる。すると、インジケーター挿入部４Ｂとインジケーター２の隙間から通気部３を通って通気シール９に内圧が作用し、通気シール９を押し広げて空気が漏れるようになる。従って、それ以上に内圧が増加することはないから、適正圧の報知を見落として空気を入れ続けたとしても、内圧が過剰になることはない。
【０１０３】
図２３は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第１１実施例を示す縦断面図であり、内圧がある程度減少した状態を示している。第１１実施例は、第１０実施例に対し、外カバー４におけるボディー接続部をインジケーター挿入部４Ｂと一体化したものである。第１１実施例では、インジケーター挿入部４Ｂの形状が複雑化するが、ボディー接続部におけるシールリングを省略できる。
【０１０４】
図２４は、本発明のタイヤの内圧報知装置の第１２実施例を示す横断面図である。図２４に示すように、第１２実施例の内圧報知装置は、電気的報知手段１３として赤色発光ダイオード、作動電源１４としてボタン型電池、スイッチ１５として感圧導電ゴムを採用したものである。
【０１０５】
そして、リム２１に設けたφ９の取付孔にナット２４で固定され、ボディー１にはφ４．８の円柱状のプランジャー１６が挿入されてバネ材６で反発支持されている。また、ボディー１にはボディー接続部４Ａを介して透明な外カバー４が固定されており、外カバー４の内面とプランジャー１６とはシールリング５でシールされている。
【０１０６】
また、図２５は、図２４に示した第１２実施例の内圧報知装置の回路図であって、電気的報知手段１３、作動電源１４、スイッチ１５は、ＩＣ基盤１７を介してそれぞれ相互に接続されている。
【０１０７】
ここで、タイヤ２０の内圧が適正圧の０．３０ＭＰａである場合には、図２４に示すように、内圧によってプランジャー１６が押し上げられ、図２５に示す回路図において、スイッチ１５の電気抵抗の関係から電気的報知手段１３には電気が流れない。そのため、適正圧では発光ダイオードが消灯状態のままで、内圧報知装置に何の変化も見られない。
【０１０８】
一方、タイヤ２０の内圧が減少して０．２０ＭＰａになると、バネ材６がプランジャー１６を押し下げる。すると、感圧導電ゴムのスイッチ１５の圧縮が内圧の減少に応じた分だけ解除されて、電気抵抗が変化する結果、電気的報知手段１３である発光ダイオードの点滅が開始する。更に内圧が減少して０．１５ＭＰａになると、感圧導電ゴムのスイッチ１５が本来の形状にまで戻り、電気抵抗が更に変化する結果、電気的報知手段１３である発光ダイオードが常時点灯の状態になる。従って、内圧が少なくとも０．２０ＭＰａ以下になると、発光ダイオードの赤色が容易に目視できるので、内圧の不足が確実に報知される。逆に、空気を補充する際は、発光ダイオードの電気的報知手段１３が完全に消灯するまで空気を入れ続けれることで、適正圧が報知される。なお、適正圧を越えた場合も発光ダイオードが点灯するように回路構成すれば、内圧の不足だけでなく、内圧の過剰も積極的に報知できるようになる。
【０１０９】
また、作動電源１４として例えば自転車に取り付けられている発電機を用い、適正圧であるときは電気的報知手段１３に電気が流れ、発光ダイオードが点灯するようにしてもよい。この場合は、特に夜間における視認性が向上するだけでなく、他者の注意を喚起できるので安全性も高まる。しかも、発光ダイオードが点灯する限り装置が正常に機能していると判断できるので、故障の有無の報知にもなる。
【０１１０】
図２６は、本発明のタイヤの内圧報知装置を用いてリム組タイヤとし、このリム組タイヤを自転車に装着した状態を示す側面図であり、空気を封入するバルブと内圧報知装置との位置関係を示している。即ち、自転車に空気を入れる場合のバルブ位置は地面付近か頂上付近になることが多いので、空気を入れる下を向いた姿勢で報知装置が目視し易い位置がよい。そこで、図２６の自転車の後輪のようにバルブ本体２２の位置が地面付近にある場合を想定すれば、バルブ本体２２の左右のスポーク２３をそれぞれ１本飛び越した位置から３本飛び越した位置までの範囲（矢印の範囲２箇所）が内圧報知装置（図２６では外カバー４を代表として示す）の好ましい位置となり、前輪のようにバルブ本体２２の位置が頂上付近にある場合を想定すれば、車軸を中心とするバルブ本体２２の点対称の位置（図２６の前輪の場合は最下点）から左右のスポーク２３をそれぞれ３本飛び越した位置までの範囲（矢印の範囲）が内圧報知装置の好ましい位置となる。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明のタイヤの内圧報知装置及びそれを用いたリム組タイヤによれば、受圧部材の存在により、インジケーターの移動に伴うチューブ自体の反発力の影響を軽減することが可能になる。その結果、インジケーターの大きな上下動幅を確保できる。そのため、タイヤの内圧の減少及び適正圧を容易に報知でき、特に自転車に取り付けて好適なものとなる。
【０１１２】
また、内圧変動に伴うケースの内面と弾性体のインジケーターとの接触面積の変化によりタイヤの内圧を報知するようにすれば、構造が簡略化され、低コストで、故障の心配がなく、信頼性が向上する。しかも、ケースの上面をリムと同等の高さとすることができ、突起物にならないので横方向からの衝撃で破壊せず、ケースの上面からの確認は極めて容易である。
【０１１３】
更に、本発明のタイヤの内圧報知装置は、外気との通気部を設けることによって、構造的に簡易で、インジケーターの応答性に優れたものとなり、特に、通気部とシールリングとの位置関係を、タイヤの内圧が適正圧以下であるときは、シールリングがケースとインジケーターとの間を気密に保持し、タイヤの内圧が適正圧を越えると、タイヤ内の空気が通気部から漏れるように設定すれば、空気の補充の際等に、内圧が適正圧を越えて過剰になることを防止することができる。
【０１１４】
そして、ケースにおけるインジケーターの挿入部分をボディーの側面に位置させることにより、リムからの突出高さを抑え、バルブ本体や報知装置の損傷を防止することができる。
【０１１５】
また、電気的接点のないスイッチによって、電気的報知手段と作動電源との間が導通又は遮断するように回路構成すれば、タイヤの内圧の不足や適正圧又は過剰を確実に報知でき、経年変化がなく、信頼性及び耐久性に優れるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明のタイヤの内圧報知装置を自転車に適用した第１実施例を示す横断面図であり、タイヤの内圧が適正圧である状態を示す。
【図２】図２は、図１に示す第１実施例の上面図及び縦断面図である。
【図３】図３は、図２に示す第１実施例で、タイヤの内圧が減少した状態を示す上面図及び縦断面図である。
【図４】図４は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第２実施例を示す上面図及び縦断面図であり、タイヤの内圧が適正圧である状態を示す。
【図５】図５は、図４に示す第２実施例で、タイヤの内圧が減少した状態を示す上面図及び縦断面図である。
【図６】図６は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第３実施例を示す上面図及び縦断面図であり、タイヤの内圧が適正圧である状態を示す。
【図７】図７は、図６に示す第３実施例で、タイヤの内圧が減少した状態を示す上面図及び縦断面図である。
【図８】図８は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第４実施例を示す縦断面図であり、タイヤの内圧が適正圧である状態を示す。
【図９】図９は、図８に示す第４実施例で、タイヤの内圧が減少した状態を示す縦断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示す第４実施例の横断面図である。
【図１１】図１１は、第４実施例と比較例におけるインジケーターの移動量を示すグラフである。
【図１２】図１２は、比較例のタイヤの内圧報知装置を示す縦断面図である。
【図１３】図１３は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第５実施例を示す縦断面図であり、タイヤの内圧が適正圧である状態を示す。
【図１４】図１４は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第６実施例を示す縦断面図であり、タイヤの内圧が適正圧である状態を示す。
【図１５】図１５は、図１４に示す第６実施例で、タイヤの内圧が減少した状態を示す縦断面図である。
【図１６】図１６は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第７実施例を示す縦断面図であり、タイヤの内圧が適正圧である状態を示す。
【図１７】図１７は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第８実施例を示す横断面図であり、タイヤの内圧が適正圧である状態を示す。
【図１８】図１８は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第９実施例を示す横断面図であり、タイヤの内圧が適正圧である状態を示す。
【図１９】図１９は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第１０実施例を示す縦断面図であり、タイヤの内圧が適正である状態を示す。
【図２０】図２０は、図１９に示す第１０実施例で、内圧がある程度減少した状態を示す縦断面図である。
【図２１】図２１は、図１９に示す第１０実施例で、内圧が大きく減少した状態を示す縦断面図である。
【図２２】図２２は、図１９に示す第１０実施例で、内圧が過剰の状態を示す縦断面図である。
【図２３】図２３は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第１１実施例を示す縦断面図であり、タイヤの内圧がある程度減少した状態を示す。
【図２４】図２４は、本発明のタイヤの内圧報知装置における第１２実施例を示す横断面図であり、タイヤの内圧が適正である状態を示す。
【図２５】図２５は、図２４に示す第１２実施例の内圧報知装置の回路図である。
【図２６】図２６は、本発明のリム組タイヤを装着した自転車を示す側面図である。
【図２７】図２７は、従来のタイヤの内圧報知装置を示す横断面図である。
【符号の説明】
１‥ボディー
１Ａ‥接触部
２‥インジケーター
２Ａ‥警報色付きキャップ
２Ｂ‥凸部
２Ｃ‥上部
３‥通気部
４‥外カバー
４Ａ‥ボディー接続部
４Ｂ‥インジケーター挿入部
４Ｃ‥バルブ本体取付部
５，５Ａ，５Ｂ‥シールリング
６‥バネ材
７‥シールリング
８‥シールリング
９‥通気シール
１０‥表示マーク
１１‥シールリング
１２‥受圧部材
１２Ａ‥凹部
１２Ｂ‥コイルバネ
１２Ｃ‥受け皿
１２Ｄ‥薄膜
１３‥電気的報知手段
１４‥作動電源
１５‥スイッチ
１６‥プランジャー
１７‥ＩＣ基盤
２０‥タイヤ
２１‥リム
２２‥バルブ本体
２３‥スポーク
２４‥ナット
２５‥チューブ
２６‥リムバンド
２７‥虫ゴム
２８‥トップナット
３０‥ダイヤフラム
３１‥コイルバネ
３２‥プランジャー
３３‥外カバー
３４‥固定部材
【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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