ホイールユニット
【課題】破損のおそれが少ない空気圧調整装置を備えたホイールユニットを提供する。
【解決手段】タイヤが装着されるホイールと、タイヤ１３の内部空気圧を調整すべくホイールに取り付けられる空気圧調整装置１６とを備えるホイールユニットであって、空気圧調整装置１６は、シリンダと、該シリンダ内に設けられるピストンとを備えている。空気圧調整装置１６は、ピストンがホイールの回転により生じる遠心力によってシリンダ内を移動することにより、外部からシリンダ内に導入された空気をタイヤ１３の内部空間１３ａに注入する。ホイールには、該ホイールの径方向に延びてタイヤ１３の内部空間１３ａに向かって開口する取付孔１７が形成され、空気圧調整装置１６は、シリンダの移動方向がホイールの径方向に沿うように、且つタイヤ１３の内部空間１３ａを除いてホイールの外面から外部に露出しないように、取付孔１７に取り付けられる
【解決手段】タイヤが装着されるホイールと、タイヤ１３の内部空気圧を調整すべくホイールに取り付けられる空気圧調整装置１６とを備えるホイールユニットであって、空気圧調整装置１６は、シリンダと、該シリンダ内に設けられるピストンとを備えている。空気圧調整装置１６は、ピストンがホイールの回転により生じる遠心力によってシリンダ内を移動することにより、外部からシリンダ内に導入された空気をタイヤ１３の内部空間１３ａに注入する。ホイールには、該ホイールの径方向に延びてタイヤ１３の内部空間１３ａに向かって開口する取付孔１７が形成され、空気圧調整装置１６は、シリンダの移動方向がホイールの径方向に沿うように、且つタイヤ１３の内部空間１３ａを除いてホイールの外面から外部に露出しないように、取付孔１７に取り付けられる
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の車両のホイールに設けられ、該ホイールに装着されたタイヤ内の空気圧を自動的に調整する空気圧調整装置が知られている。空気圧調整装置は、タイヤの内部空間に連通するシリンダを備えており、該シリンダ内のピストンをタイヤの回転に伴う遠心力を利用して移動させることによって、大気からシリンダ内に取り込んだ空気をタイヤ内部へ供給するものである（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４１３２０号公報
【特許文献２】特開２００４−３３０８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１，２に記載された空気圧調整装置は、外部に露出するようにホイールに取り付けられている。このため、車両の運転中において、飛び石等が装置に衝突し易く、その結果、装置が破損する虞がある。
【０００４】
本発明の目的は、破損のおそれが少ない空気圧調整装置を備えたホイールユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目標を達成するため、本願発明は、タイヤが装着されるホイールと、前記タイヤの内部空気圧を調整すべくホイールに取り付けられる空気圧調整装置とを備えるホイールユニットであって、前記空気圧調整装置は、シリンダと、該シリンダ内に設けられるピストンとを備え、該ピストンがホイールの回転により生じる遠心力によってシリンダ内を移動することにより、外部からシリンダ内に導入された空気をタイヤの内部空間に注入し、前記ホイールには、該ホイールの径方向に延びて前記タイヤの内部空間に向かって開口する孔が形成され、前記空気圧調整装置は、前記シリンダの移動方向がホイールの径方向に沿うように、且つタイヤの内部空間を除いてホイールの外面から外部に露出しないように、前記孔に取り付けられることを要旨とする。
【０００６】
これによれば、空気圧調整装置は、タイヤの内部空間を除いてホイールの外面から外部に露出しないようにホイールに取り付けられている。従って、空気圧調整装置の飛び石等の衝突による損傷のおそれが減少する。
【０００７】
前記ホイールは、外気を前記シリンダ内に導入すべくシリンダを外部に連通させる連通路を有し、前記連通路は、シリンダに繋がる端部からホイールの径方向外側に向かって延びてホイールの外面に開口していてもよい。
【０００８】
これによれば、連通路は、シリンダに繋がる端部からホイールの径方向外側に向かって延びてホイールの外面に開口していることから、自動車の走行に伴いホイールが回転したときに連通路内に浸入した雨水等の水がホイールユニットの回転により自身に作用する遠心力によって連通路を通ってホイールの外面から排出される。従って、空気圧調整装置に雨水等の水が浸入しない。
【０００９】
前記ピストンはシリンダの内部空間を、前記連通路に連通する第１室と、前記タイヤの
内部空間に連通可能な第２室とに区画しており、前記ピストンには、前記第１室に連通可能であると共に前記第２室に連通する内部通路が形成され、前記空気圧調整装置は、前記第１室から前記内部通路への空気の流れを許容し、且つ前記内部通路から前記第１室への空気の流れを阻止する第１逆止弁と、前記第２室から前記タイヤの内部空間への空気の流れを許容し、且つ前記タイヤの内部空間から前記第２室への空気の流れを阻止する第２逆止弁とを備えてもよい。
【００１０】
これによれば、ピストンが第２室の容積が小さくなるように移動するときに第１逆止弁によって内部通路から第１室への空気の流れが阻止されるので、第２室の圧力が高められる。このとき、第２逆止弁によって第２室からタイヤの内部空間への空気の流れが許容されることから、第２室内にて圧縮された空気はタイヤの内部空間に注入される。ピストンが第２室の容積が大きくなるように移動するときに第１逆止弁によってタイヤの内部空間から第２室への空気の流れが阻止されるので、タイヤの内部空間の空気がシリンダを通って外部へ流れ出ることはないので、タイヤの内部空間内の圧力が保持される。
【００１１】
前記第１逆止弁及び前記第２逆止弁のうち、少なくともいずれか一方はアンブレラバルブであってもよい。
これによれば、第１逆止弁及び第２逆止弁を簡単な構成で実現できる。また、空気圧調整装置を小型化することが可能となる。
【００１２】
前記ピストンは、ホイールの回転により生じる遠心力によって、前記第２室の容積を縮小する方向への移動力を与えられてもよい。
これによれば、ホイールが回転すると、ピストンにホイールが回転による遠心力が働き、ピストンは、第２室の容積が縮小するように移動する。従って、第２室内に充填された空気は圧縮されタイヤの内部空間に注入される。また、ピストンに遠心力が働いていないときでは、第２逆止弁によってタイヤの内部空間から第２室には空気が流れないので、タイヤの内部空間内の圧力が保持される。
【００１３】
前記空気圧調整装置は、第２室の容積を拡大する方向にピストンを付勢する付勢部材を備えていてもよい。
これによれば、タイヤが回転せずピストンに遠心力が加わっていない場合では、ピストンは第２室の容積は最大に維持される。従って、タイヤが回転する際に、第２室に充填されている空気を十分な圧力に圧縮させることができるので、確実にタイヤの内部へ空気を注入させることができる。
【００１４】
前記連通路と前記第１室との間には、水分を通さず空気を通すフィルタが設けられてもよい。
これによれば、シリンダ内には水が流れ込まないので、水によってシリンダ内が劣化することはない。この結果、空気圧調整装置の長寿命化を図ることができる。
【００１５】
前記ピストンの外周壁と前記シリンダの内周壁との間にはシール部材が設けられていてもよい。
これによれば、ピストンの移動によってタイヤの内部空間の空気がピストンの外周壁と前記シリンダの内周壁との間を通って外に漏れることはないので、確実にタイヤの内部へ空気を注入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図５に従って説明する。
図１は、自動車に設けられる複数のホイール１１のうちの一つと、そのホイール１１に装着されるタイヤ１３と、ホイール１１に取り付けられる空気圧調整装置１６とを示して
いる。ホイール１１及び空気圧調整装置１６はホイールユニット１０を構成する。ホイール１１は、環状のリム１２と、タイヤ１３の回転軸線１４からリム１２にまで放射状に延びる６本のスポーク１５とを有する。空気圧調整装置１６は、６本のスポーク１５のうちの一つと対応する箇所において、ホイール１１に内蔵されている。尚、図１において、空気圧調整装置１６の取付位置が明確になるように、タイヤ１３を破線で示している。
【００１７】
詳述すると、図２に示すように、スポーク１５の一つには、リム１２を貫通してタイヤ１３の内部空間１３ａに繋がる円筒状の孔としての取付孔１７が形成されている。この孔１７は、ホイール１１の径方向、すなわちスポーク１５の長手方向に沿って延びており、タイヤ１３の内部空間１３ａに連通するようにリム１２の外周面に開口する第１の孔部１７ａと、該第１の孔部１７ａに連続する第２の孔部１７ｂとを備えている。第１の孔部１７ａの内周面には雌ねじが形成されており、空気圧調整装置１６の外周面には雄ネジが形成されている。そして、空気圧調整装置１６は第１の孔部１７ａに螺着され、これにより、該空気圧調整装置１６がリム１２に固定されている。空気圧調整装置１６の一部はリム１２の外周面から突出して、タイヤ１３の内部空間１３ａに露出している。図３に示すように、第１の孔部１７ａの開口縁には環状の溝２２が形成されており、該溝２２に嵌めこまれたシールリング２２ａによってリム１２と空気圧調整装置１６との間の気密が保持されている。
【００１８】
図２に示すように、第２の孔部１７ｂは、空気圧調整装置１６に導入される空気を貯留する貯留部２０を形成している。
また、スポーク１５には、貯留部２０（第２の孔部１７ｂ）に連通する連通路２４が形成されている。連通路２４は、ホイール１１の径方向（スポーク１５の長手方向）に対して斜めに延びている。連通路２４は、貯留部２０からホイール１１の径方向外側に向かって延びて、スポーク１５の外側面に開口している。この連通路２４を通じて、外気が貯留部２０に導入される。なお、雨水等の水が連通路２４を通って貯留部２０に浸入することがある。しかし、貯留部２０に侵入した水は、自動車の走行に伴いホイール１１が回転したときに遠心力を受け、径方向外側に向かって延びる連通路２４を通って外部へ排出される。
【００１９】
また、連通路２４の外部に対する開口には第１フィルタ２５が取着されている。この第１フィルタ２５は、貯留部２０に異物が侵入するのを阻止する。
次に、空気圧調整装置１６の構成について、図３に従って説明する。
【００２０】
空気圧調整装置１６は、シリンダ３１（ハウジング）と、該シリンダ３１内に往復移動可能に設けられたピストン３２とを有している。ピストン３２の移動方向は、スポーク１５の長手方向、即ちホイール１１の径方向と一致しており、ホイールユニット１０の回転より生じる遠心力によってシリンダ３１内を移動する。
【００２１】
シリンダ３１の先端開口部には、フィルタホルダ３３が取り付けられている。フィルタホルダ３３は第２フィルタ３４を保持している。第２フィルタ３４は、固体状の異物だけでなく水分の通過をも阻止する。従って、シリンダ３１の内部には、貯留部２０から第２フィルタ３４を通じて清浄な空気が流れ込む。
【００２２】
シリンダ３１の基端に設けられた隔壁３５には、シリンダ３１の内部空間をタイヤ１３の内部空間１３ａに連通させる流路３６が形成されている。隔壁３５には、流路３６を開閉する第２逆止弁としての第１アンブレラバルブ３７が取り付けられている。第１アンブレラバルブ３７は公知のものであって、タイヤ１３の内部空間１３ａからシリンダ３１内（具体的には、後述する第２室Ｓ２）への空気の流れを阻止する逆止弁として機能する。第１アンブレラバルブ３７は、シリンダ３１内の空気圧がタイヤ１３の内部空間１３ａの
空気圧に比べて大きい場合に流路３６を開放して、シリンダ３１内からタイヤ１３の内部空間１３ａへの空気の流れを許容する。また、第１アンブレラバルブ３７は、シリンダ３１内の空気圧がタイヤ１３の内部空間１３ａの空気圧に比べて小さい場合に流路３６を閉鎖して、タイヤ１３の内部空間１３ａからシリンダ３１内への空気の流れを阻止する。
【００２３】
隔壁３５は、第１アンブレラバルブ３７の周囲において、シリンダ３１の内部空間に向かって延びる環状の突部３８を有している。
ピストン３２は、シリンダ３１の内部空間を、第１室Ｓ１と第２室Ｓとに区画している。第１室Ｓ１は前記フィルタ３４を通じて前記貯留部２０に連通している。第２室Ｓ２は前記流路３６を介してタイヤ１３の内部空間１３ａに連通している。第１室Ｓ１内の圧力は、大気圧とほぼ等しい。ピストン３２の外周壁３２ａには環状溝４０が形成されており、該溝４０にはシール部材としてのシールリング４１が嵌着されている。このシールリング４１によって、ピストン３２の外周壁３２ａとシリンダ３１の内周壁３１ａとの間がシールされる。
【００２４】
第１室Ｓ１に露出するピストン３２の端部３２ｂには、第１の凹部４２が形成されている。凹部４２の軸方向中間部には環状の段差部４３が形成されている。段差部４３上には隔壁４４が固定されており、この隔壁４４は、前記第１室Ｓ１から区画された第３室Ｓ３を凹部４２内に形成している。隔壁４４には、第１室Ｓ１を第３室Ｓ３に連通させる貫通孔４５が形成されている。
【００２５】
隔壁４４には、貫通孔４５を開閉する第１逆止弁としての第２アンブレラバルブ４６が取り付けられている。第２アンブレラバルブ４６は、第３室Ｓ３内の空気圧が第１室Ｓ１内の空気圧に比べて大きい場合に貫通孔４５を閉鎖して、第３室Ｓ３から第１室Ｓ１への空気の流れを阻止する。また、第２アンブレラバルブ４６は、第３室Ｓ３内の空気圧が第１室Ｓ１内の空気圧に比べて小さい場合に貫通孔４５を開放して、第１室Ｓ１から第３室Ｓ３への空気の流れを許容する。
【００２６】
ピストン３２の内部には、前記第３室Ｓ３に連通する軸孔４８が形成されている。軸孔４８は、ピストン３２に形成された径方向孔５２を介して前記第２室Ｓ２に連通している。第３室Ｓ３、軸孔４８及び径方向孔５２は、第１室Ｓ１に連通可能で且つ第２室Ｓ２に連通する内部通路を構成している。
【００２７】
第２室Ｓ２に露出するピストン３２の端部３２ｄには第２の凹部５０が形成され、該凹部５０には前記突部３８に当接可能な当接部材５１が嵌め込まれている。当接部材５１が突部３８に当接することによって、ホイール１１の径方向外側に向かう方向（図３の下方）、つまり第２室Ｓ２の容積を減少させる方向へのピストン３２の移動が規制される。
【００２８】
ピストン３２とシリンダ３１の内部空間の底面との間には、ピストン３２を第１室Ｓ１に向かって付勢する付勢部材としてのコイルばね５３が配置されている。ばね５３のばね定数は、自動車が５０Ｋｍ/ｈを超える速度で走行した際に、ピストン３２に生じる遠心
力によってばね５３が収縮する値に設定されている。つまり、ピストン３２は、ホイールユニット１０の回転により生じる遠心力によって、第２室Ｓ２の容積を縮小する方向への移動力を与えられる。自動車の走行速度が０Ｋｍ/ｈから５０Ｋｍ/ｈの範囲では、ばね５３はピストン３２によって収縮させられず、その結果、第２室Ｓ２の容積は最大に維持される。自動車が５０Ｋｍ/ｈを超える速度で走行した際には、ピストン３２は遠心力によ
って、ばね５３を収縮させながら第２室Ｓ２の容積を縮小させるように移動して、第２室Ｓ２内の空気を加圧する。
【００２９】
次に、ホイールユニット１０の作用について説明する。
図２に示すように、ホイール１１には、該ホイール１１の径方向に延びてタイヤ１３の内部空間１３ａに向かって開口する孔１７が形成されている。空気圧調整装置１６はその孔１７に装着されることにより、ホイール１１に埋め込まれるとともに、その一部がタイヤ１３の内部空間１３ａに露出している。すなわち、空気圧調整装置１６は、タイヤ１３の内部空間１３ａを除いてホイール１１の外面から外部に露出しないように、ホイール１１に取り付けられる。このため、飛び石等の障害物が空気圧調整装置１６に対して衝突することはないので、空気圧調整装置１６の損傷のおそれが減少する。
【００３０】
また、貯留部２０に空気を導入するための連通路２４はホイール１１の外面に開口しているが、その連通路２４の開口には第１フィルタ２５が取着されているので、貯留部２０には異物が除去された空気が導入される。さらに、連通路２４は、貯留部２０に繋がる端部からホイール１１の径方向外側に向かって延びているので、貯留部２０に水が浸入したとしても、自動車の走行に伴いホイール１１が回転したときに、貯留部２０に浸入した水は自身に作用する遠心力によって連通路２４を通って外部へ自動的に排出される。
【００３１】
空気圧調整装置１６において、ピストン３２は、コイルばね５３により、ホイールユニット１０の回転時にピストン３２に作用する遠心力の方向と反対方向に向かって付勢されている。そのため、自動車が停止してホイールユニット１０の回転が停止しているときは、図４に示すように、ピストン３２は、コイルばね５３の付勢力によって、第１室Ｓ１の容積を最小にし、且つ第２室Ｓ２の容積を最大にする位置に配置される。このとき、第２室Ｓ２及びピストン３２の内部通路の空気圧は大気圧とほぼ等しいので、第１アンブレラバルブ３７は流路３６を閉鎖している。
【００３２】
自動車が発進し、ホイールユニット１０が回転すると、ピストン３２に遠心力が働く。ホイールユニット１０の回転速度が増大して、自動車が５０Ｋｍ/ｈを超える速度で走行
すると、ピストン３２は、コイルばね５３の付勢力に抗して、第２室Ｓ２の容積を縮小させるように移動する。
【００３３】
ピストン３２の移動に伴って第２室Ｓ２の容積が小さくなることにより、第２室Ｓ２内の空気圧が徐々に高められる。この際、第２アンブレラバルブ４６は貫通孔４５を閉鎖した状態で維持される。また、第１アンブレラバルブ３７が流路３６を閉鎖した状態で当接部材５１が突部３８に当接するまでピストン３２が移動したときに第２室Ｓ２内の空気圧が基準空気圧に達するように、空気圧調整装置１６が構成されている。従って、タイヤ１３の内部空間１３ａの空気圧が基準空気圧に維持されている状態では、遠心力によりピストン３２が突部３８に当接するまで移動しても、第１アンブレラバルブ３７は開放されず、第２室Ｓ２からタイヤ１３の内部空間１３ａへの空気の導入は行われない。しかし、タイヤ１３の内部空間１３ａの空気圧が基準空気圧よりも低い状態では、遠心力によりピストン３２が移動する過程で第１アンブレラバルブ３７が開き、第２室Ｓ２内の空気が流路３６を通ってタイヤ１３の内部空間１３ａに注入される（図５参照）。この結果、タイヤ１３の内部空間１３ａの圧力が高められる。尚、基準空気圧とは、自動車が走行するのに適正なタイヤの圧力値である。
【００３４】
尚、シールリング４１によってピストン３２の外周壁３２ａとシリンダ３１の内周壁３１ａとの間はシールされているので、ピストン３２が移動する際にピストン３２の外周壁３２ａとシリンダ３１の内周壁３１ａとの間を通って空気が流動することはない。従って、遠心力に基づくピストン３２の移動によって第２室Ｓ２内の空気が確実に基準空気圧になるまで加圧される。
【００３５】
自動車の減速に伴いホイールユニット１０の回転速度が減少すると、ピストン３２に作用する遠心力が減少する。自動車の走行速度が５０Ｋｍ/ｈを下回ると、コイルばね５３
の付勢力により、ピストン３２は第２室Ｓ２の容積を拡大する方向に移動する。
【００３６】
ピストン３２の移動に伴って第２室Ｓ２の容積が大きくなることにより、第２室Ｓ２内の圧力が低くなる。この移動過程において、第２室Ｓ２内の圧力がタイヤ１３の内部空間１３ａの空気圧よりも低くなると、第１アンブレラバルブ３７が閉じる。また、ピストン３２の移動過程において、第２室Ｓ２内の圧力が第１室Ｓ１内の圧力（大気圧）よりも低くなると、第２アンブレラバルブ４６が開き、第１室Ｓ１から第２室Ｓ２に空気が導入される（図４参照）。そして、図３に示すように、ピストン３２がフィルタホルダ３３に当接すると、第２室Ｓ２の容積は最大となる。
【００３７】
その後、再び、自動車が５０Ｋｍ/ｈを超える速度で走行すると、遠心力によりピスト
ン３２が移動して第２室Ｓ２内の圧力が高められ、必要に応じてタイヤ１３の内部空間１３ａに第２室Ｓ２から空気が注入される。この結果、タイヤ１３の内部空間１３ａの圧力は、基準空気圧に維持される。
【００３８】
本実施形態は下記の利点を有する。
（１）ホイール１１のスポーク１５の一つに、リム１２を貫通してタイヤ１３の内部空間１３ａに繋がる円筒状の取付孔１７が形成され、該孔１７に空気圧調整装置１６が固定される。従って、空気圧調整装置１６は、外部へ露出しないので、飛び石といった障害物が空気圧調整装置１６に対して衝突することはない。この結果、空気圧調整装置１６の飛び石等の衝突による損傷のおそれが減少する。
【００３９】
（２）ホイール１１は、外気をシリンダ３１内に導入すべく、シリンダ３１に繋がる貯留部２０からホイール１１の径方向外側に向かって延びてホイール１１の外面に開口する連通路２４が形成されている。従って、雨天時などにおいて、連通路２４内に雨水等の水が浸入した場合では、ホイールユニット１０が回転することにより自身に遠心力が生じ、水が連通路２４を通って外部へ排出される。この結果、塵や水分が除去された空気が空気圧調整装置１６に導入される。
【００４０】
（３）連通路２４の外部に対する開口には第１フィルタ２５が取着されている。従って、貯留部２０に対して異物が侵入するのを阻止することができる。
（４）ピストン３２は、シリンダ３１の内部空間を、連通路２４に連通する第１室Ｓ１と、タイヤ１３の内部空間１３ａに連通可能な第２室Ｓ２とに区画する。ピストン３２には、第１室Ｓ１に連通可能であると共に第２室Ｓ２に連通する軸孔４８が形成される。空気圧調整装置１６には、第１室Ｓ１から軸孔４８への空気の流れを許容し、且つ軸孔４８から第１室Ｓ１への空気の流れを阻止する第２アンブレラバルブ４６が設けられるとともに、第２室Ｓ２からタイヤ１３の内部空間１３ａへの空気の流れを許容し、且つタイヤ１３の内部空間１３ａから第２室Ｓ２への空気の流れを阻止する第１アンブレラバルブ３７が設けられている。従って、ピストン３２は、ホイール１１が回転したときに第２室Ｓ２内の空気が圧縮され、該圧縮された空気がタイヤ１３の内部空間１３ａに注入されることから、タイヤ１３の内部空間１３ａ内の圧力が低下することはない。また、第２アンブレラバルブ４６及び第１アンブレラバルブ３７は、逆止弁として使用されており、他の機構を有する逆止弁に比べて簡単な構成であることから、空気圧調整装置１６を小型化することが可能となる。
【００４１】
（５）コイルばね５３は、第２室Ｓ２の容積を拡大する方向にピストン３２を付勢する。従って、ピストン３２に遠心力が加わっていない場合では、ピストン３２が第１室Ｓ１に向かって移動するので、第２室Ｓ２の容積は最大に維持される。この結果、第２室Ｓ２に充填されている空気を十分に加圧させることができることから、確実にタイヤ１３の内部空間１３ａへ空気を注入させることができる。
【００４２】
（６）貯留部２０と第１室Ｓ１との間には、固体状の異物だけでなく水分の通過をも阻止する第２フィルタ３４が設けられている。従って、シリンダ３１の内部には、貯留部２０から第２フィルタ３４を通じて清浄な空気が流れ込むので、空気圧調整装置１６の長寿命化を図ることができる。
【００４３】
（７）ピストン３２の外周壁３２ａに環状溝４０が形成されており、該溝４０にはシールリング４１が嵌着されているので、シリンダ３１の内周壁３１ａとピストン３２の外周壁３２ａとがシールされる。従って、ピストン３２の移動によって空気が外部へ漏れることはないことから、確実に第２室Ｓ２内の気圧を高めることができる。
【００４４】
なお、本発明の実施形態は前記に限定されるものではなく、以下のように変更されてもよい。
・アンブレラバルブ３７，４６の代わりに、他の形態を成す逆止弁を用いてもよい。
【００４５】
・本発明のホイールユニット１０を自動車以外の車両に適用してもよい。
・コイルばね５３の代わりに、収縮性に富む弾性部材を用いても良い。
・シール部材としてシールリング４１を使用する代わりに、パッキンといった他の形態を成すシール部材を用いても良い。
【００４６】
・シール部材としてシールリング４１をピストン３２の外周壁３２ａに設ける代わりに、シリンダ３１の内周壁３１ａにシールリング４１を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明を具体化したホイールユニットの概略図。
【図２】図１のホイールユニットを構成する空気圧調整装置がホイールに取付けられた状態を示す概略図。
【図３】図２の空気圧調整装置の構成を示す断面図。
【図４】ホイールユニットの回転停止時又は低速回転時における空気圧調整装置の作用を説明するための図。
【図５】ホイールユニットの高速回転時における空気圧調整装置の作用を説明するための図。
【符号の説明】
【００４８】
Ｓ１…第１室、Ｓ２…第２室、１０…ホイールユニット、１１…ホイール、１２…リム、１３…タイヤ、１５…スポーク、１６…空気圧調整装置、２０…貯留部、２４…連通路、３１…シリンダ、３２…ピストン、３４…フィルタ、３７…第２逆止弁及びアンブレラバルブとしての第１アンブレラバルブ、４１…シール部材としてのシールリング、４４…隔壁、４６…第１逆止弁及びアンブレラバルブとしての第２アンブレラバルブ、５３…付勢手段としてのコイルばね。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の車両のホイールに設けられ、該ホイールに装着されたタイヤ内の空気圧を自動的に調整する空気圧調整装置が知られている。空気圧調整装置は、タイヤの内部空間に連通するシリンダを備えており、該シリンダ内のピストンをタイヤの回転に伴う遠心力を利用して移動させることによって、大気からシリンダ内に取り込んだ空気をタイヤ内部へ供給するものである（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４１３２０号公報
【特許文献２】特開２００４−３３０８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１，２に記載された空気圧調整装置は、外部に露出するようにホイールに取り付けられている。このため、車両の運転中において、飛び石等が装置に衝突し易く、その結果、装置が破損する虞がある。
【０００４】
本発明の目的は、破損のおそれが少ない空気圧調整装置を備えたホイールユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目標を達成するため、本願発明は、タイヤが装着されるホイールと、前記タイヤの内部空気圧を調整すべくホイールに取り付けられる空気圧調整装置とを備えるホイールユニットであって、前記空気圧調整装置は、シリンダと、該シリンダ内に設けられるピストンとを備え、該ピストンがホイールの回転により生じる遠心力によってシリンダ内を移動することにより、外部からシリンダ内に導入された空気をタイヤの内部空間に注入し、前記ホイールには、該ホイールの径方向に延びて前記タイヤの内部空間に向かって開口する孔が形成され、前記空気圧調整装置は、前記シリンダの移動方向がホイールの径方向に沿うように、且つタイヤの内部空間を除いてホイールの外面から外部に露出しないように、前記孔に取り付けられることを要旨とする。
【０００６】
これによれば、空気圧調整装置は、タイヤの内部空間を除いてホイールの外面から外部に露出しないようにホイールに取り付けられている。従って、空気圧調整装置の飛び石等の衝突による損傷のおそれが減少する。
【０００７】
前記ホイールは、外気を前記シリンダ内に導入すべくシリンダを外部に連通させる連通路を有し、前記連通路は、シリンダに繋がる端部からホイールの径方向外側に向かって延びてホイールの外面に開口していてもよい。
【０００８】
これによれば、連通路は、シリンダに繋がる端部からホイールの径方向外側に向かって延びてホイールの外面に開口していることから、自動車の走行に伴いホイールが回転したときに連通路内に浸入した雨水等の水がホイールユニットの回転により自身に作用する遠心力によって連通路を通ってホイールの外面から排出される。従って、空気圧調整装置に雨水等の水が浸入しない。
【０００９】
前記ピストンはシリンダの内部空間を、前記連通路に連通する第１室と、前記タイヤの
内部空間に連通可能な第２室とに区画しており、前記ピストンには、前記第１室に連通可能であると共に前記第２室に連通する内部通路が形成され、前記空気圧調整装置は、前記第１室から前記内部通路への空気の流れを許容し、且つ前記内部通路から前記第１室への空気の流れを阻止する第１逆止弁と、前記第２室から前記タイヤの内部空間への空気の流れを許容し、且つ前記タイヤの内部空間から前記第２室への空気の流れを阻止する第２逆止弁とを備えてもよい。
【００１０】
これによれば、ピストンが第２室の容積が小さくなるように移動するときに第１逆止弁によって内部通路から第１室への空気の流れが阻止されるので、第２室の圧力が高められる。このとき、第２逆止弁によって第２室からタイヤの内部空間への空気の流れが許容されることから、第２室内にて圧縮された空気はタイヤの内部空間に注入される。ピストンが第２室の容積が大きくなるように移動するときに第１逆止弁によってタイヤの内部空間から第２室への空気の流れが阻止されるので、タイヤの内部空間の空気がシリンダを通って外部へ流れ出ることはないので、タイヤの内部空間内の圧力が保持される。
【００１１】
前記第１逆止弁及び前記第２逆止弁のうち、少なくともいずれか一方はアンブレラバルブであってもよい。
これによれば、第１逆止弁及び第２逆止弁を簡単な構成で実現できる。また、空気圧調整装置を小型化することが可能となる。
【００１２】
前記ピストンは、ホイールの回転により生じる遠心力によって、前記第２室の容積を縮小する方向への移動力を与えられてもよい。
これによれば、ホイールが回転すると、ピストンにホイールが回転による遠心力が働き、ピストンは、第２室の容積が縮小するように移動する。従って、第２室内に充填された空気は圧縮されタイヤの内部空間に注入される。また、ピストンに遠心力が働いていないときでは、第２逆止弁によってタイヤの内部空間から第２室には空気が流れないので、タイヤの内部空間内の圧力が保持される。
【００１３】
前記空気圧調整装置は、第２室の容積を拡大する方向にピストンを付勢する付勢部材を備えていてもよい。
これによれば、タイヤが回転せずピストンに遠心力が加わっていない場合では、ピストンは第２室の容積は最大に維持される。従って、タイヤが回転する際に、第２室に充填されている空気を十分な圧力に圧縮させることができるので、確実にタイヤの内部へ空気を注入させることができる。
【００１４】
前記連通路と前記第１室との間には、水分を通さず空気を通すフィルタが設けられてもよい。
これによれば、シリンダ内には水が流れ込まないので、水によってシリンダ内が劣化することはない。この結果、空気圧調整装置の長寿命化を図ることができる。
【００１５】
前記ピストンの外周壁と前記シリンダの内周壁との間にはシール部材が設けられていてもよい。
これによれば、ピストンの移動によってタイヤの内部空間の空気がピストンの外周壁と前記シリンダの内周壁との間を通って外に漏れることはないので、確実にタイヤの内部へ空気を注入することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図５に従って説明する。
図１は、自動車に設けられる複数のホイール１１のうちの一つと、そのホイール１１に装着されるタイヤ１３と、ホイール１１に取り付けられる空気圧調整装置１６とを示して
いる。ホイール１１及び空気圧調整装置１６はホイールユニット１０を構成する。ホイール１１は、環状のリム１２と、タイヤ１３の回転軸線１４からリム１２にまで放射状に延びる６本のスポーク１５とを有する。空気圧調整装置１６は、６本のスポーク１５のうちの一つと対応する箇所において、ホイール１１に内蔵されている。尚、図１において、空気圧調整装置１６の取付位置が明確になるように、タイヤ１３を破線で示している。
【００１７】
詳述すると、図２に示すように、スポーク１５の一つには、リム１２を貫通してタイヤ１３の内部空間１３ａに繋がる円筒状の孔としての取付孔１７が形成されている。この孔１７は、ホイール１１の径方向、すなわちスポーク１５の長手方向に沿って延びており、タイヤ１３の内部空間１３ａに連通するようにリム１２の外周面に開口する第１の孔部１７ａと、該第１の孔部１７ａに連続する第２の孔部１７ｂとを備えている。第１の孔部１７ａの内周面には雌ねじが形成されており、空気圧調整装置１６の外周面には雄ネジが形成されている。そして、空気圧調整装置１６は第１の孔部１７ａに螺着され、これにより、該空気圧調整装置１６がリム１２に固定されている。空気圧調整装置１６の一部はリム１２の外周面から突出して、タイヤ１３の内部空間１３ａに露出している。図３に示すように、第１の孔部１７ａの開口縁には環状の溝２２が形成されており、該溝２２に嵌めこまれたシールリング２２ａによってリム１２と空気圧調整装置１６との間の気密が保持されている。
【００１８】
図２に示すように、第２の孔部１７ｂは、空気圧調整装置１６に導入される空気を貯留する貯留部２０を形成している。
また、スポーク１５には、貯留部２０（第２の孔部１７ｂ）に連通する連通路２４が形成されている。連通路２４は、ホイール１１の径方向（スポーク１５の長手方向）に対して斜めに延びている。連通路２４は、貯留部２０からホイール１１の径方向外側に向かって延びて、スポーク１５の外側面に開口している。この連通路２４を通じて、外気が貯留部２０に導入される。なお、雨水等の水が連通路２４を通って貯留部２０に浸入することがある。しかし、貯留部２０に侵入した水は、自動車の走行に伴いホイール１１が回転したときに遠心力を受け、径方向外側に向かって延びる連通路２４を通って外部へ排出される。
【００１９】
また、連通路２４の外部に対する開口には第１フィルタ２５が取着されている。この第１フィルタ２５は、貯留部２０に異物が侵入するのを阻止する。
次に、空気圧調整装置１６の構成について、図３に従って説明する。
【００２０】
空気圧調整装置１６は、シリンダ３１（ハウジング）と、該シリンダ３１内に往復移動可能に設けられたピストン３２とを有している。ピストン３２の移動方向は、スポーク１５の長手方向、即ちホイール１１の径方向と一致しており、ホイールユニット１０の回転より生じる遠心力によってシリンダ３１内を移動する。
【００２１】
シリンダ３１の先端開口部には、フィルタホルダ３３が取り付けられている。フィルタホルダ３３は第２フィルタ３４を保持している。第２フィルタ３４は、固体状の異物だけでなく水分の通過をも阻止する。従って、シリンダ３１の内部には、貯留部２０から第２フィルタ３４を通じて清浄な空気が流れ込む。
【００２２】
シリンダ３１の基端に設けられた隔壁３５には、シリンダ３１の内部空間をタイヤ１３の内部空間１３ａに連通させる流路３６が形成されている。隔壁３５には、流路３６を開閉する第２逆止弁としての第１アンブレラバルブ３７が取り付けられている。第１アンブレラバルブ３７は公知のものであって、タイヤ１３の内部空間１３ａからシリンダ３１内（具体的には、後述する第２室Ｓ２）への空気の流れを阻止する逆止弁として機能する。第１アンブレラバルブ３７は、シリンダ３１内の空気圧がタイヤ１３の内部空間１３ａの
空気圧に比べて大きい場合に流路３６を開放して、シリンダ３１内からタイヤ１３の内部空間１３ａへの空気の流れを許容する。また、第１アンブレラバルブ３７は、シリンダ３１内の空気圧がタイヤ１３の内部空間１３ａの空気圧に比べて小さい場合に流路３６を閉鎖して、タイヤ１３の内部空間１３ａからシリンダ３１内への空気の流れを阻止する。
【００２３】
隔壁３５は、第１アンブレラバルブ３７の周囲において、シリンダ３１の内部空間に向かって延びる環状の突部３８を有している。
ピストン３２は、シリンダ３１の内部空間を、第１室Ｓ１と第２室Ｓとに区画している。第１室Ｓ１は前記フィルタ３４を通じて前記貯留部２０に連通している。第２室Ｓ２は前記流路３６を介してタイヤ１３の内部空間１３ａに連通している。第１室Ｓ１内の圧力は、大気圧とほぼ等しい。ピストン３２の外周壁３２ａには環状溝４０が形成されており、該溝４０にはシール部材としてのシールリング４１が嵌着されている。このシールリング４１によって、ピストン３２の外周壁３２ａとシリンダ３１の内周壁３１ａとの間がシールされる。
【００２４】
第１室Ｓ１に露出するピストン３２の端部３２ｂには、第１の凹部４２が形成されている。凹部４２の軸方向中間部には環状の段差部４３が形成されている。段差部４３上には隔壁４４が固定されており、この隔壁４４は、前記第１室Ｓ１から区画された第３室Ｓ３を凹部４２内に形成している。隔壁４４には、第１室Ｓ１を第３室Ｓ３に連通させる貫通孔４５が形成されている。
【００２５】
隔壁４４には、貫通孔４５を開閉する第１逆止弁としての第２アンブレラバルブ４６が取り付けられている。第２アンブレラバルブ４６は、第３室Ｓ３内の空気圧が第１室Ｓ１内の空気圧に比べて大きい場合に貫通孔４５を閉鎖して、第３室Ｓ３から第１室Ｓ１への空気の流れを阻止する。また、第２アンブレラバルブ４６は、第３室Ｓ３内の空気圧が第１室Ｓ１内の空気圧に比べて小さい場合に貫通孔４５を開放して、第１室Ｓ１から第３室Ｓ３への空気の流れを許容する。
【００２６】
ピストン３２の内部には、前記第３室Ｓ３に連通する軸孔４８が形成されている。軸孔４８は、ピストン３２に形成された径方向孔５２を介して前記第２室Ｓ２に連通している。第３室Ｓ３、軸孔４８及び径方向孔５２は、第１室Ｓ１に連通可能で且つ第２室Ｓ２に連通する内部通路を構成している。
【００２７】
第２室Ｓ２に露出するピストン３２の端部３２ｄには第２の凹部５０が形成され、該凹部５０には前記突部３８に当接可能な当接部材５１が嵌め込まれている。当接部材５１が突部３８に当接することによって、ホイール１１の径方向外側に向かう方向（図３の下方）、つまり第２室Ｓ２の容積を減少させる方向へのピストン３２の移動が規制される。
【００２８】
ピストン３２とシリンダ３１の内部空間の底面との間には、ピストン３２を第１室Ｓ１に向かって付勢する付勢部材としてのコイルばね５３が配置されている。ばね５３のばね定数は、自動車が５０Ｋｍ/ｈを超える速度で走行した際に、ピストン３２に生じる遠心
力によってばね５３が収縮する値に設定されている。つまり、ピストン３２は、ホイールユニット１０の回転により生じる遠心力によって、第２室Ｓ２の容積を縮小する方向への移動力を与えられる。自動車の走行速度が０Ｋｍ/ｈから５０Ｋｍ/ｈの範囲では、ばね５３はピストン３２によって収縮させられず、その結果、第２室Ｓ２の容積は最大に維持される。自動車が５０Ｋｍ/ｈを超える速度で走行した際には、ピストン３２は遠心力によ
って、ばね５３を収縮させながら第２室Ｓ２の容積を縮小させるように移動して、第２室Ｓ２内の空気を加圧する。
【００２９】
次に、ホイールユニット１０の作用について説明する。
図２に示すように、ホイール１１には、該ホイール１１の径方向に延びてタイヤ１３の内部空間１３ａに向かって開口する孔１７が形成されている。空気圧調整装置１６はその孔１７に装着されることにより、ホイール１１に埋め込まれるとともに、その一部がタイヤ１３の内部空間１３ａに露出している。すなわち、空気圧調整装置１６は、タイヤ１３の内部空間１３ａを除いてホイール１１の外面から外部に露出しないように、ホイール１１に取り付けられる。このため、飛び石等の障害物が空気圧調整装置１６に対して衝突することはないので、空気圧調整装置１６の損傷のおそれが減少する。
【００３０】
また、貯留部２０に空気を導入するための連通路２４はホイール１１の外面に開口しているが、その連通路２４の開口には第１フィルタ２５が取着されているので、貯留部２０には異物が除去された空気が導入される。さらに、連通路２４は、貯留部２０に繋がる端部からホイール１１の径方向外側に向かって延びているので、貯留部２０に水が浸入したとしても、自動車の走行に伴いホイール１１が回転したときに、貯留部２０に浸入した水は自身に作用する遠心力によって連通路２４を通って外部へ自動的に排出される。
【００３１】
空気圧調整装置１６において、ピストン３２は、コイルばね５３により、ホイールユニット１０の回転時にピストン３２に作用する遠心力の方向と反対方向に向かって付勢されている。そのため、自動車が停止してホイールユニット１０の回転が停止しているときは、図４に示すように、ピストン３２は、コイルばね５３の付勢力によって、第１室Ｓ１の容積を最小にし、且つ第２室Ｓ２の容積を最大にする位置に配置される。このとき、第２室Ｓ２及びピストン３２の内部通路の空気圧は大気圧とほぼ等しいので、第１アンブレラバルブ３７は流路３６を閉鎖している。
【００３２】
自動車が発進し、ホイールユニット１０が回転すると、ピストン３２に遠心力が働く。ホイールユニット１０の回転速度が増大して、自動車が５０Ｋｍ/ｈを超える速度で走行
すると、ピストン３２は、コイルばね５３の付勢力に抗して、第２室Ｓ２の容積を縮小させるように移動する。
【００３３】
ピストン３２の移動に伴って第２室Ｓ２の容積が小さくなることにより、第２室Ｓ２内の空気圧が徐々に高められる。この際、第２アンブレラバルブ４６は貫通孔４５を閉鎖した状態で維持される。また、第１アンブレラバルブ３７が流路３６を閉鎖した状態で当接部材５１が突部３８に当接するまでピストン３２が移動したときに第２室Ｓ２内の空気圧が基準空気圧に達するように、空気圧調整装置１６が構成されている。従って、タイヤ１３の内部空間１３ａの空気圧が基準空気圧に維持されている状態では、遠心力によりピストン３２が突部３８に当接するまで移動しても、第１アンブレラバルブ３７は開放されず、第２室Ｓ２からタイヤ１３の内部空間１３ａへの空気の導入は行われない。しかし、タイヤ１３の内部空間１３ａの空気圧が基準空気圧よりも低い状態では、遠心力によりピストン３２が移動する過程で第１アンブレラバルブ３７が開き、第２室Ｓ２内の空気が流路３６を通ってタイヤ１３の内部空間１３ａに注入される（図５参照）。この結果、タイヤ１３の内部空間１３ａの圧力が高められる。尚、基準空気圧とは、自動車が走行するのに適正なタイヤの圧力値である。
【００３４】
尚、シールリング４１によってピストン３２の外周壁３２ａとシリンダ３１の内周壁３１ａとの間はシールされているので、ピストン３２が移動する際にピストン３２の外周壁３２ａとシリンダ３１の内周壁３１ａとの間を通って空気が流動することはない。従って、遠心力に基づくピストン３２の移動によって第２室Ｓ２内の空気が確実に基準空気圧になるまで加圧される。
【００３５】
自動車の減速に伴いホイールユニット１０の回転速度が減少すると、ピストン３２に作用する遠心力が減少する。自動車の走行速度が５０Ｋｍ/ｈを下回ると、コイルばね５３
の付勢力により、ピストン３２は第２室Ｓ２の容積を拡大する方向に移動する。
【００３６】
ピストン３２の移動に伴って第２室Ｓ２の容積が大きくなることにより、第２室Ｓ２内の圧力が低くなる。この移動過程において、第２室Ｓ２内の圧力がタイヤ１３の内部空間１３ａの空気圧よりも低くなると、第１アンブレラバルブ３７が閉じる。また、ピストン３２の移動過程において、第２室Ｓ２内の圧力が第１室Ｓ１内の圧力（大気圧）よりも低くなると、第２アンブレラバルブ４６が開き、第１室Ｓ１から第２室Ｓ２に空気が導入される（図４参照）。そして、図３に示すように、ピストン３２がフィルタホルダ３３に当接すると、第２室Ｓ２の容積は最大となる。
【００３７】
その後、再び、自動車が５０Ｋｍ/ｈを超える速度で走行すると、遠心力によりピスト
ン３２が移動して第２室Ｓ２内の圧力が高められ、必要に応じてタイヤ１３の内部空間１３ａに第２室Ｓ２から空気が注入される。この結果、タイヤ１３の内部空間１３ａの圧力は、基準空気圧に維持される。
【００３８】
本実施形態は下記の利点を有する。
（１）ホイール１１のスポーク１５の一つに、リム１２を貫通してタイヤ１３の内部空間１３ａに繋がる円筒状の取付孔１７が形成され、該孔１７に空気圧調整装置１６が固定される。従って、空気圧調整装置１６は、外部へ露出しないので、飛び石といった障害物が空気圧調整装置１６に対して衝突することはない。この結果、空気圧調整装置１６の飛び石等の衝突による損傷のおそれが減少する。
【００３９】
（２）ホイール１１は、外気をシリンダ３１内に導入すべく、シリンダ３１に繋がる貯留部２０からホイール１１の径方向外側に向かって延びてホイール１１の外面に開口する連通路２４が形成されている。従って、雨天時などにおいて、連通路２４内に雨水等の水が浸入した場合では、ホイールユニット１０が回転することにより自身に遠心力が生じ、水が連通路２４を通って外部へ排出される。この結果、塵や水分が除去された空気が空気圧調整装置１６に導入される。
【００４０】
（３）連通路２４の外部に対する開口には第１フィルタ２５が取着されている。従って、貯留部２０に対して異物が侵入するのを阻止することができる。
（４）ピストン３２は、シリンダ３１の内部空間を、連通路２４に連通する第１室Ｓ１と、タイヤ１３の内部空間１３ａに連通可能な第２室Ｓ２とに区画する。ピストン３２には、第１室Ｓ１に連通可能であると共に第２室Ｓ２に連通する軸孔４８が形成される。空気圧調整装置１６には、第１室Ｓ１から軸孔４８への空気の流れを許容し、且つ軸孔４８から第１室Ｓ１への空気の流れを阻止する第２アンブレラバルブ４６が設けられるとともに、第２室Ｓ２からタイヤ１３の内部空間１３ａへの空気の流れを許容し、且つタイヤ１３の内部空間１３ａから第２室Ｓ２への空気の流れを阻止する第１アンブレラバルブ３７が設けられている。従って、ピストン３２は、ホイール１１が回転したときに第２室Ｓ２内の空気が圧縮され、該圧縮された空気がタイヤ１３の内部空間１３ａに注入されることから、タイヤ１３の内部空間１３ａ内の圧力が低下することはない。また、第２アンブレラバルブ４６及び第１アンブレラバルブ３７は、逆止弁として使用されており、他の機構を有する逆止弁に比べて簡単な構成であることから、空気圧調整装置１６を小型化することが可能となる。
【００４１】
（５）コイルばね５３は、第２室Ｓ２の容積を拡大する方向にピストン３２を付勢する。従って、ピストン３２に遠心力が加わっていない場合では、ピストン３２が第１室Ｓ１に向かって移動するので、第２室Ｓ２の容積は最大に維持される。この結果、第２室Ｓ２に充填されている空気を十分に加圧させることができることから、確実にタイヤ１３の内部空間１３ａへ空気を注入させることができる。
【００４２】
（６）貯留部２０と第１室Ｓ１との間には、固体状の異物だけでなく水分の通過をも阻止する第２フィルタ３４が設けられている。従って、シリンダ３１の内部には、貯留部２０から第２フィルタ３４を通じて清浄な空気が流れ込むので、空気圧調整装置１６の長寿命化を図ることができる。
【００４３】
（７）ピストン３２の外周壁３２ａに環状溝４０が形成されており、該溝４０にはシールリング４１が嵌着されているので、シリンダ３１の内周壁３１ａとピストン３２の外周壁３２ａとがシールされる。従って、ピストン３２の移動によって空気が外部へ漏れることはないことから、確実に第２室Ｓ２内の気圧を高めることができる。
【００４４】
なお、本発明の実施形態は前記に限定されるものではなく、以下のように変更されてもよい。
・アンブレラバルブ３７，４６の代わりに、他の形態を成す逆止弁を用いてもよい。
【００４５】
・本発明のホイールユニット１０を自動車以外の車両に適用してもよい。
・コイルばね５３の代わりに、収縮性に富む弾性部材を用いても良い。
・シール部材としてシールリング４１を使用する代わりに、パッキンといった他の形態を成すシール部材を用いても良い。
【００４６】
・シール部材としてシールリング４１をピストン３２の外周壁３２ａに設ける代わりに、シリンダ３１の内周壁３１ａにシールリング４１を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明を具体化したホイールユニットの概略図。
【図２】図１のホイールユニットを構成する空気圧調整装置がホイールに取付けられた状態を示す概略図。
【図３】図２の空気圧調整装置の構成を示す断面図。
【図４】ホイールユニットの回転停止時又は低速回転時における空気圧調整装置の作用を説明するための図。
【図５】ホイールユニットの高速回転時における空気圧調整装置の作用を説明するための図。
【符号の説明】
【００４８】
Ｓ１…第１室、Ｓ２…第２室、１０…ホイールユニット、１１…ホイール、１２…リム、１３…タイヤ、１５…スポーク、１６…空気圧調整装置、２０…貯留部、２４…連通路、３１…シリンダ、３２…ピストン、３４…フィルタ、３７…第２逆止弁及びアンブレラバルブとしての第１アンブレラバルブ、４１…シール部材としてのシールリング、４４…隔壁、４６…第１逆止弁及びアンブレラバルブとしての第２アンブレラバルブ、５３…付勢手段としてのコイルばね。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤが装着されるホイールと、前記タイヤの内部空気圧を調整すべくホイールに取り付けられる空気圧調整装置とを備えるホイールユニットであって、
前記空気圧調整装置は、シリンダと、該シリンダ内に設けられるピストンとを備え、該ピストンがホイールの回転により生じる遠心力によってシリンダ内を移動することにより、外部からシリンダ内に導入された空気をタイヤの内部空間に注入し、
前記ホイールには、該ホイールの径方向に延びて前記タイヤの内部空間に向かって開口する孔が形成され、前記空気圧調整装置は、前記シリンダの移動方向がホイールの径方向に沿うように、且つタイヤの内部空間を除いてホイールの外面から外部に露出しないように、前記孔に取り付けられることを特徴とするホイールユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のホイールユニットにおいて、
前記ホイールは、外気を前記シリンダ内に導入すべくシリンダを外部に連通させる連通路を有し、前記連通路は、シリンダに繋がる端部からホイールの径方向外側に向かって延びてホイールの外面に開口することを特徴とするホイールユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のホイールユニットにおいて、
前記ピストンはシリンダの内部空間を、前記連通路に連通する第１室と、前記タイヤの内部空間に連通可能な第２室とに区画しており、前記ピストンには、前記第１室に連通可能であると共に前記第２室に連通する内部通路が形成され、
前記空気圧調整装置は、
前記第１室から前記内部通路への空気の流れを許容し、且つ前記内部通路から前記第１室への空気の流れを阻止する第１逆止弁と、
前記第２室から前記タイヤの内部空間への空気の流れを許容し、且つ前記タイヤの内部空間から前記第２室への空気の流れを阻止する第２逆止弁と、
を備えることを特徴とするホイールユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のホイールユニットにおいて、
前記第１逆止弁及び前記第２逆止弁のうち、少なくともいずれか一方はアンブレラバルブであることを特徴とするホイールユニット。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のホイールユニットにおいて、
前記ピストンは、ホイールの回転により生じる遠心力によって、前記第２室の容積を縮小する方向への移動力を与えられることを特徴とするホイールユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のホイールユニットにおいて、
前記空気圧調整装置は、第２室の容積を拡大する方向にピストンを付勢する付勢部材を備えていることを特徴とするホイールユニット。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか一項に記載のホイールユニットにおいて、
前記連通路と前記第１室との間には、水分を通さず空気を通すフィルタが設けられていることを特徴とするホイールユニット。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のホイールユニットにおいて、
前記ピストンの外周壁と前記シリンダの内周壁との間にはシール部材が設けられていることを特徴とするホイールユニット。
【請求項１】
タイヤが装着されるホイールと、前記タイヤの内部空気圧を調整すべくホイールに取り付けられる空気圧調整装置とを備えるホイールユニットであって、
前記空気圧調整装置は、シリンダと、該シリンダ内に設けられるピストンとを備え、該ピストンがホイールの回転により生じる遠心力によってシリンダ内を移動することにより、外部からシリンダ内に導入された空気をタイヤの内部空間に注入し、
前記ホイールには、該ホイールの径方向に延びて前記タイヤの内部空間に向かって開口する孔が形成され、前記空気圧調整装置は、前記シリンダの移動方向がホイールの径方向に沿うように、且つタイヤの内部空間を除いてホイールの外面から外部に露出しないように、前記孔に取り付けられることを特徴とするホイールユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のホイールユニットにおいて、
前記ホイールは、外気を前記シリンダ内に導入すべくシリンダを外部に連通させる連通路を有し、前記連通路は、シリンダに繋がる端部からホイールの径方向外側に向かって延びてホイールの外面に開口することを特徴とするホイールユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のホイールユニットにおいて、
前記ピストンはシリンダの内部空間を、前記連通路に連通する第１室と、前記タイヤの内部空間に連通可能な第２室とに区画しており、前記ピストンには、前記第１室に連通可能であると共に前記第２室に連通する内部通路が形成され、
前記空気圧調整装置は、
前記第１室から前記内部通路への空気の流れを許容し、且つ前記内部通路から前記第１室への空気の流れを阻止する第１逆止弁と、
前記第２室から前記タイヤの内部空間への空気の流れを許容し、且つ前記タイヤの内部空間から前記第２室への空気の流れを阻止する第２逆止弁と、
を備えることを特徴とするホイールユニット。
【請求項４】
請求項３に記載のホイールユニットにおいて、
前記第１逆止弁及び前記第２逆止弁のうち、少なくともいずれか一方はアンブレラバルブであることを特徴とするホイールユニット。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のホイールユニットにおいて、
前記ピストンは、ホイールの回転により生じる遠心力によって、前記第２室の容積を縮小する方向への移動力を与えられることを特徴とするホイールユニット。
【請求項６】
請求項５に記載のホイールユニットにおいて、
前記空気圧調整装置は、第２室の容積を拡大する方向にピストンを付勢する付勢部材を備えていることを特徴とするホイールユニット。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか一項に記載のホイールユニットにおいて、
前記連通路と前記第１室との間には、水分を通さず空気を通すフィルタが設けられていることを特徴とするホイールユニット。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のホイールユニットにおいて、
前記ピストンの外周壁と前記シリンダの内周壁との間にはシール部材が設けられていることを特徴とするホイールユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−３０８０８１（Ｐ２００８−３０８０８１Ａ）
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５９０１５（Ｐ２００７−１５９０１５）
【出願日】平成１９年６月１５日（２００７．６．１５）
【出願人】（０００２０４０３３）太平洋工業株式会社 (143)
【公開日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１５日（２００７．６．１５）
【出願人】（０００２０４０３３）太平洋工業株式会社 (143)
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