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JP2015113001A - Valve control device - Google Patents

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JP2015113001A
JP2015113001A JP2013256262A JP2013256262A JP2015113001A JP 2015113001 A JP2015113001 A JP 2015113001A JP 2013256262 A JP2013256262 A JP 2013256262A JP 2013256262 A JP2013256262 A JP 2013256262A JP 2015113001 A JP2015113001 A JP 2015113001A
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Japan
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valve
fluid
air
tire
pressure
Prior art date
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JP2013256262A
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Japanese (ja)
Inventor
中野 隆次
Takatsugu Nakano
隆次 中野
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Nakano Iron Works Co Ltd
Original Assignee
Nakano Iron Works Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a valve control device and the like for closing/opening by controlling an American type valve by a pressure of a fluid supplied to the valve.SOLUTION: When high pressure air is supplied to an air supply chamber 109 of a regulator 14, the high pressure air is fed to an air injection port 89 via an air flow passage 114. In a piston 110 in a cylinder 101, a Y1 direction force based on the pressure of the high pressure air is acting, and also a Y2 direction valve closing force based on a valve spring 87 via a valve body 84 of a tire valve 12 and a piston rod 111 is acting. When the pressure of the high pressure air exceeds a predetermined value, the Y1 direction force acting on the piston 110 exceeds the Y2 direction valve closing force, so that the tire valve 12 comes into an open valve state, and the high pressure air supplied to the air supply chamber 109 passes through the tire valve 12 and fed into a tire tube 9a. When the pressure of the high pressure air becomes equal to or less than the predetermined value, the Y1 direction force acting on the piston 110 becomes equal to or less than the Y2 direction valve closing force, and the tire valve 12 comes into a closed valve state.

Description

この発明は、弁制御装置に関し、とくに、閉弁力を受けて閉位置にある弁体が当該閉弁力に抗して開位置まで変位させられることにより開状態となる常時閉の弁装置の開閉を制御する技術に関する。
The present invention relates to a valve control device, and more particularly, to a normally closed valve device that is opened by receiving a valve closing force and displacing the valve body in the closed position to the open position against the valve closing force. The present invention relates to a technique for controlling opening and closing.

車輪本体の回転に伴って圧縮空気を生成して空気タイヤに供給する、空気タイヤの空気自動供給機構が知られている(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art A pneumatic tire automatic air supply mechanism is known that generates compressed air and supplies it to a pneumatic tire as the wheel body rotates (see Patent Document 1).

この例においては、空気タイヤに英式バルブが装着されている。英式バルブは、虫ゴム(合成ゴム等で構成された筒状の逆流防止弁)を備えている。圧縮空気の圧力により虫ゴムの一部が拡がるよう変形することで英式バルブが開弁状態となり、英式バルブを介して、圧縮空気が空気タイヤに供給される(特許文献1の明細書第6頁第4行〜第17行、図8参照)。   In this example, an English type valve is attached to the pneumatic tire. The English valve is provided with insect rubber (cylindrical backflow prevention valve made of synthetic rubber or the like). The British valve is opened by being deformed so that a part of the insect rubber expands due to the pressure of the compressed air, and the compressed air is supplied to the pneumatic tire through the English valve (the specification of Patent Document 1). 6 page 4th line-17th line, refer FIG.

空気タイヤに英式バルブが装着されている場合、虫ゴムの変形に要する圧力ロスを考慮し、空気タイヤの適正タイヤ圧(適正圧力)より高めの圧力の圧縮空気をバルブの空気注入口に付与するようにしている。   When an English-style valve is installed on a pneumatic tire, compressed air with a pressure higher than the proper tire pressure (appropriate pressure) of the pneumatic tire is applied to the air inlet of the valve in consideration of the pressure loss required for deformation of insect rubber. Like to do.

しかし、英式バルブは、虫ゴムを用いているため、劣化等による空気漏れを起こしがちである。また、虫ゴムの変形に要する圧力のバラツキが大きいことから、同じ圧力の圧縮空気をバルブの空気注入口に付与しても、空気タイヤに達する圧縮空気の圧力にバラツキが生ずる。このため、空気タイヤの内圧を適正タイヤ圧に保つことが困難となる。   However, since English valves use insect rubber, they tend to cause air leakage due to deterioration or the like. In addition, since the pressure required for deformation of the rubber rubber varies greatly, even if compressed air having the same pressure is applied to the air inlet of the valve, the pressure of the compressed air reaching the pneumatic tire varies. For this reason, it becomes difficult to maintain the internal pressure of the pneumatic tire at an appropriate tire pressure.

この点、米式バルブは、バルブに設けられたバルブピン(弁棒)を、弁バネの弾性復元力等に基づく閉弁力に抗して押下げると開弁するため、バルブピンを押下げた状態で、圧縮空気をバルブの空気注入口に付与すれば、付与された圧縮空気と同じ圧力の圧縮空気が空気タイヤに供給される。このため、空気タイヤの内圧を適正タイヤ圧に保つことが容易である。しかも、虫ゴムを用いていないことから、劣化等による空気漏れは生じ難い。このような事情から、従来の英式バルブを米式バルブに変更するためのアダプター等も提供されている。   In this regard, the US-style valve opens when the valve pin (valve rod) provided on the valve is pushed down against the valve closing force based on the elastic restoring force of the valve spring. If compressed air is applied to the air inlet of the valve, compressed air having the same pressure as the applied compressed air is supplied to the pneumatic tire. For this reason, it is easy to maintain the internal pressure of the pneumatic tire at an appropriate tire pressure. In addition, since no insect rubber is used, air leakage due to deterioration or the like hardly occurs. Under such circumstances, adapters and the like for changing a conventional English valve to an American valve are also provided.

その一方、米式バルブにおいては、上述のように、閉弁力に抗して強制的にバルブピンを押下げなければ開弁状態にならない。このため、一般的な米式バルブにおいては、英式バルブのように、圧縮空気をバルブの空気注入口に付与するだけでは、空気タイヤに圧縮空気を供給することができない。
On the other hand, in the US type valve, as described above, the valve is not opened unless the valve pin is forcibly pushed down against the valve closing force. For this reason, in a general American type valve, like a British type valve, compressed air cannot be supplied to a pneumatic tire only by giving compressed air to an air inlet of a valve.

WO 2004/087442号公報WO 2004/087442

この発明は、このような従来技術における問題点を解決し、たとえば米式バルブのように、閉弁力を受けて閉位置にある弁体が当該閉弁力に抗して開位置まで変位させられることにより開状態となる常時閉の弁装置を、弁装置に供給された流体の圧力で制御して開閉する弁制御装置等を提供することを目的とする。
The present invention solves such a problem in the prior art. For example, a valve body in a closed position that receives a valve closing force is displaced to an open position against the valve closing force, such as an American valve. An object of the present invention is to provide a valve control device that opens and closes a normally closed valve device that is opened by being controlled by the pressure of a fluid supplied to the valve device.

この発明による弁制御装置は、閉弁力を受けて閉位置にある弁体が当該閉弁力に抗して開位置まで変位させられることにより開状態となる常時閉の弁装置の開閉を制御する弁制御装置であって、流体が供給される流体供給室と、流体供給室と弁装置の流体注入口とを連通する流体流通路と、流体供給室の流体圧が所定値を超えると、弁装置の弁体を開位置まで変位させ、流体供給室の流体圧が所定値以下になると、弁体が閉位置に復帰することを許容する制御動作部と、を備えたこと、を特徴とする。   The valve control device according to the present invention controls the opening and closing of a normally closed valve device that is in an open state by receiving a valve closing force and causing the valve body in the closed position to be displaced to the open position against the valve closing force. A fluid supply chamber to which a fluid is supplied, a fluid flow passage communicating the fluid supply chamber and the fluid inlet of the valve device, and a fluid pressure in the fluid supply chamber exceeding a predetermined value, And a control operation unit that displaces the valve body of the valve device to the open position and allows the valve body to return to the closed position when the fluid pressure in the fluid supply chamber becomes a predetermined value or less. To do.

本発明の特徴は、上記のように広く示すことができるが、その構成や内容は、目的および特徴とともに、図面を考慮に入れた上で、以下の開示によりさらに明らかになるであろう。
The features of the present invention can be broadly shown as described above, but the configuration and contents thereof, together with the objects and features, will be further clarified by the following disclosure in view of the drawings.

本願の第1発明による弁制御装置は、閉弁力を受けて閉位置にある弁体が当該閉弁力に抗して開位置まで変位させられることにより開状態となる常時閉の弁装置の開閉を制御する弁制御装置であって、流体が供給される流体供給室と、流体供給室と弁装置の流体注入口とを連通する流体流通路と、流体供給室の流体圧が所定値を超えると、弁装置の弁体を開位置まで変位させ、流体供給室の流体圧が所定値以下になると、弁体が閉位置に復帰することを許容する制御動作部と、を備えたこと、を特徴とする。   The valve control device according to the first invention of the present application is a normally closed valve device that is opened by receiving a valve closing force and displacing the valve body in the closed position to the open position against the valve closing force. A valve control device that controls opening and closing, wherein a fluid supply chamber to which a fluid is supplied, a fluid flow passage that communicates the fluid supply chamber and a fluid inlet of the valve device, and a fluid pressure in the fluid supply chamber has a predetermined value And a control operation unit that displaces the valve body of the valve device to the open position and allows the valve body to return to the closed position when the fluid pressure in the fluid supply chamber becomes a predetermined value or less, It is characterized by.

したがって、流体供給室に供給された流体は、流体流通路を介して、弁装置の流体注入口に達している。ここで、流体供給室に供給する流体の流体圧が所定値を超えるようにすれば、弁体が当該閉弁力に抗して開位置まで変位させられることにより弁装置が開状態となり、供給された流体は流体注入口を介して弁装置を通過する。一方、流体供給室に供給する流体の流体圧を所定値以下にすれば、弁体が閉位置に復帰して弁装置が閉状態となり、供給された流体は弁装置を通過しない。   Therefore, the fluid supplied to the fluid supply chamber reaches the fluid inlet of the valve device via the fluid flow passage. Here, if the fluid pressure of the fluid supplied to the fluid supply chamber exceeds a predetermined value, the valve body is displaced to the open position against the valve closing force, so that the valve device is opened and the supply is performed. The passed fluid passes through the valve device via the fluid inlet. On the other hand, if the fluid pressure of the fluid supplied to the fluid supply chamber is reduced to a predetermined value or less, the valve body returns to the closed position, the valve device is closed, and the supplied fluid does not pass through the valve device.

すなわち、閉弁力を受けて閉位置にある弁体が当該閉弁力に抗して開位置まで変位させられることにより開状態となる常時閉の弁装置を、弁装置に供給された流体の圧力で制御して開閉する弁制御装置等を実現することができる。   That is, a normally closed valve device that is opened when the valve body in the closed position in response to the valve closing force is displaced to the open position against the valve closing force is replaced with the fluid supplied to the valve device. It is possible to realize a valve control device that opens and closes by being controlled by pressure.

本願の第2発明による弁制御装置は、本願の第1発明による弁制御装置において、制御動作部は、弁装置の弁体を介して閉弁力に基づく力を受けるとともに流体供給室の流体圧により閉弁力に基づく力に抗する向きの力を受け、閉弁力に基づく力と閉弁力に基づく力に抗する向きの力との差に基づいて変位する変位体であって、当該変位体の変位に連動して弁体が変位するよう構成された変位体、を備えたこと、を特徴とする。   The valve control device according to the second invention of the present application is the valve control device according to the first invention of the present application, wherein the control operation portion receives a force based on the valve closing force via the valve body of the valve device and the fluid pressure in the fluid supply chamber. A displacement body that receives a force in a direction against the force based on the valve closing force and displaces based on a difference between the force based on the valve closing force and a force in the direction against the force based on the valve closing force, A displacement body configured to displace the valve body in conjunction with the displacement of the displacement body is provided.

したがって、閉弁力に基づく力と流体供給室に供給された流体の流体圧による力との差に基づいて変位体を変位させ、変位体の変位に連動させて弁装置の開閉を制御することができる。   Therefore, the displacement body is displaced based on the difference between the force based on the valve closing force and the force due to the fluid pressure of the fluid supplied to the fluid supply chamber, and the opening and closing of the valve device is controlled in conjunction with the displacement of the displacement body. Can do.

このため、流体供給室に供給された流体の流体圧を閉弁力に基づく力に抗する向きの力に変換する機能を有する変位体を設けることで、弁装置に供給された流体の圧力で制御して開閉する弁制御装置等を、容易に実現することができる。   For this reason, by providing a displacement body having a function of converting the fluid pressure of the fluid supplied to the fluid supply chamber into a force in a direction against the force based on the valve closing force, the pressure of the fluid supplied to the valve device can be reduced. A valve control device or the like that is controlled to open and close can be easily realized.

本願の第3発明による弁制御装置は、本願の第2発明による弁制御装置において、変位体は、流体供給室に連通したシリンダ内に往復動可能に保持されたピストンであること、を特徴とする。   A valve control device according to a third invention of the present application is the valve control device according to the second invention of the present application, characterized in that the displacement body is a piston reciprocally held in a cylinder communicating with the fluid supply chamber. To do.

したがって、変位体として、流体供給室に連通したシリンダ内に往復動可能に保持されたピストンを用いることで、流体供給室に供給された流体の流体圧を閉弁力に基づく力に抗する向きの力に変換する機能を、容易に実現することができる。   Therefore, by using a piston that is reciprocally held in a cylinder communicating with the fluid supply chamber as the displacement body, the direction of the fluid pressure of the fluid supplied to the fluid supply chamber is resisted against the force based on the valve closing force. It is possible to easily realize the function of converting to the power of.

本願の第4発明による弁制御装置は、本願の第1ないし第3のいずれかの発明による弁制御装置において、流体供給室に供給される流体は、車輪本体の回転に伴って圧縮された空気であり、当該弁制御装置は、さらに、車輪本体の回転数が所定値を超えると弁装置の流体注入口と大気とを遮断状態とし、車輪本体の回転数が所定値以下になると弁装置の流体注入口と大気とを連通状態とする、連通・遮断制御部、を備えたこと、を特徴とする。   A valve control device according to a fourth invention of the present application is the valve control device according to any one of the first to third inventions of the present application, wherein the fluid supplied to the fluid supply chamber is compressed air as the wheel body rotates. The valve control device further shuts off the fluid inlet of the valve device and the atmosphere when the rotational speed of the wheel body exceeds a predetermined value, and when the rotational speed of the wheel body falls below the predetermined value, It is characterized by comprising a communication / blocking control unit for bringing the fluid inlet and the atmosphere into communication.

したがって、車輪本体の回転数が所定値を超えると弁装置の流体注入口と大気とが遮断状態となるため、車輪本体の回転に伴って圧縮された空気が弁装置に供給され、この結果、当該供給された空気の圧力で弁装置を制御して開閉することができる。一方、車輪本体の回転数が所定値以下になると弁装置の流体注入口と大気とが連通状態となるため、弁装置の弁体が閉位置に復帰し、この結果、弁装置から空気が逆流して漏出することを防止することができる。   Therefore, when the rotational speed of the wheel body exceeds a predetermined value, the fluid inlet of the valve device and the atmosphere are cut off, so that compressed air is supplied to the valve device as the wheel body rotates. The valve device can be controlled to open and close with the pressure of the supplied air. On the other hand, since the fluid inlet of the valve device and the atmosphere are in communication with each other when the number of rotations of the wheel body falls below a predetermined value, the valve body of the valve device returns to the closed position, and as a result, air flows back from the valve device. Can be prevented from leaking out.

弁装置を介して流体保持装置(たとえば空気タイヤ)に空気を注入する場合、車輪本体の回転に伴って圧縮されて流体供給室に供給される空気の圧力は、流体保持装置の適正圧力に設定されるのが一般的であるところ、弁装置の閉弁力にバラツキがあっても確実に開弁できるよう、弁体を開位置まで変位させるための流体圧(前記所定値)を、流体供給室に供給される空気の圧力(すなわち、流体保持装置の適正圧力)より、ある程度低く設定することになる。   When air is injected into a fluid holding device (for example, a pneumatic tire) via a valve device, the pressure of the air compressed and supplied to the fluid supply chamber as the wheel body rotates is set to an appropriate pressure of the fluid holding device. In general, the fluid pressure (predetermined value) for displacing the valve body to the open position is supplied so that the valve can be reliably opened even if the valve closing force varies. The pressure is set to be somewhat lower than the pressure of the air supplied to the chamber (that is, the appropriate pressure of the fluid holding device).

この結果、車輪の回転が停止して流体供給室に供給される空気の圧力が低下した場合、前記所定値になるまでは弁装置が開状態であるため、流体保持装置の内圧が、適正圧力より低下するおそれがある。   As a result, when the rotation of the wheels stops and the pressure of the air supplied to the fluid supply chamber decreases, the valve device is open until the predetermined value is reached, so the internal pressure of the fluid holding device is the appropriate pressure. There is a risk of lowering.

当該連通・遮断制御部を設ければ、車輪本体の回転数が所定値以下になると、自動的に弁装置を閉状態とすることができるため、車輪の回転が停止した場合に流体保持装置の内圧が適正圧力より低下することを防止することができる。   If the communication / shut-off control unit is provided, the valve device can be automatically closed when the rotation speed of the wheel main body becomes a predetermined value or less. It is possible to prevent the internal pressure from falling below the appropriate pressure.

本願の第5発明による流体保持装置は、上述の弁装置(すなわち、閉弁力を受けて閉位置にある弁体が当該閉弁力に抗して開位置まで変位させられることにより開状態となる常時閉の弁装置)を有する流体保持装置であって、本願の第1ないし第4のいずれかの発明による弁制御装置を備えたこと、を特徴とする。   The fluid holding device according to the fifth invention of the present application is the above-described valve device (i.e., when the valve body in the closed position receiving the valve closing force is displaced to the open position against the valve closing force) The normally-closed valve device is provided with the valve control device according to any one of the first to fourth inventions of the present application.

したがって、たとえば、英式バルブに空気を供給するポンプのように、圧縮空気をバルブの空気注入口に付与する機能を備えた既成のポンプ(流体供給装置)を用いて、たとえば、米式バルブのような弁装置を備えたタイヤやチューブ等(流体保持装置)に、所定の適正圧力の空気(流体)を注入することが容易となる。   Therefore, for example, using an existing pump (fluid supply device) having a function of applying compressed air to the air inlet of the valve, such as a pump for supplying air to an English valve, It becomes easy to inject air (fluid) having a predetermined appropriate pressure into a tire, tube, or the like (fluid holding device) provided with such a valve device.

本願の第6発明による流体供給装置は、上述の弁装置(すなわち、閉弁力を受けて閉位置にある弁体が当該閉弁力に抗して開位置まで変位させられることにより開状態となる常時閉の弁装置)を有する流体保持装置に流体を供給する流体供給装置であって、本願の第1ないし第4のいずれかの発明による弁制御装置を備えたこと、を特徴とする。   The fluid supply device according to the sixth invention of the present application is the above-described valve device (i.e., when the valve body in the closed position receiving the valve closing force is displaced to the open position against the valve closing force) A fluid supply device that supplies a fluid to a fluid holding device having a normally closed valve device), and is characterized by including the valve control device according to any one of the first to fourth inventions of the present application.

したがって、当該流体供給装置を用いることで、たとえば、米式バルブのような弁装置を備えた既成の空気タイヤ等(流体保持装置)に、所定の適正圧力の空気(流体)を注入することが容易となる。
Therefore, by using the fluid supply device, for example, air (fluid) having a predetermined appropriate pressure can be injected into an existing pneumatic tire or the like (fluid holding device) equipped with a valve device such as an American valve. It becomes easy.

図1は、エアーポンプ10を備えた車輪5を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a wheel 5 provided with an air pump 10. 図2は、ハブ6に取り付けられた状態のエアーポンプ10を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing the air pump 10 attached to the hub 6. 図3は、図2におけるIII−III線部分断面図である。3 is a partial cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 図4は図3におけるIV−IV線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 図5は、図4に示すエアーポンプ10の拡大図であって、ピストン50が上死点にある状態を示す図面である。FIG. 5 is an enlarged view of the air pump 10 shown in FIG. 4 and shows a state where the piston 50 is at the top dead center. 図6は、エアーポンプ10の拡大図であって、ピストン50が下死点にある状態を示す図面である。FIG. 6 is an enlarged view of the air pump 10 and shows a state where the piston 50 is at the bottom dead center. 図7は、図1におけるVII−VII線断面図である。7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 図8は、図7の部分拡大図であって、タイヤバルブ12が閉状態にある場合を表す図面である。FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 7 and shows a case where the tire valve 12 is in a closed state. 図9は、図7の部分拡大図であって、タイヤバルブ12が開状態にある場合を表す図面である。FIG. 9 is a partially enlarged view of FIG. 7 and shows a case where the tire valve 12 is in an open state. 図10は、車輪5の回転数が所定値以下の状態におけるレギュレータ214の状況を示す図面である。FIG. 10 is a diagram illustrating a state of the regulator 214 in a state where the rotation speed of the wheel 5 is equal to or less than a predetermined value. 図11は、車輪5の回転数が所定値を超えた状態におけるレギュレータ214の状況を示す図面である。FIG. 11 is a diagram illustrating the state of the regulator 214 in a state where the rotation speed of the wheel 5 exceeds a predetermined value. 図12は、レギュレータ314の構成を示す図面である。FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the regulator 314.

この発明の一の実施形態による弁制御装置であるバルブコアレギュレータ(以下、単に「レギュレータ」という。)14について説明する。   A valve core regulator (hereinafter simply referred to as “regulator”) 14 which is a valve control device according to an embodiment of the present invention will be described.

図1は、流体供給装置であるエアーポンプ10、を備えたタイヤ付き車輪である自転車の車輪5を示す側面図である。   FIG. 1 is a side view showing a bicycle wheel 5 which is a tire-equipped wheel provided with an air pump 10 which is a fluid supply device.

図1に示すように、車輪5は、自転車のフレーム1の前部に設けられ二股状に形成された(図示せず)前フォーク2に挟み込まれるように保持されている。すなわち、車輪5は、自転車の前輪である。もちろん、この発明は、自転車の前輪に限定されるものではなく、たとえば、自転車の後輪にも適用することができる。   As shown in FIG. 1, the wheel 5 is held so as to be sandwiched between front forks 2 (not shown) provided at the front portion of a bicycle frame 1 and formed in a bifurcated shape. That is, the wheel 5 is a front wheel of a bicycle. Of course, the present invention is not limited to the front wheel of a bicycle, and can be applied to, for example, the rear wheel of a bicycle.

車輪5は、前フォーク2の下端に設けられた一対のフォークエンド(図示せず)に対して、ハブナット3を用いて固定的に取り付けられたハブ軸4に対し、回転可能に支持されている。   The wheel 5 is rotatably supported with respect to a hub shaft 4 that is fixedly attached using a hub nut 3 to a pair of fork ends (not shown) provided at the lower end of the front fork 2. .

すなわち、車輪5は、ハブ軸4に対し回転可能に支持され車輪5の中心に位置するハブ6と、複数のスポーク7を介してハブ6に対して固定的に連結されたリム8と、リム8の外側に固定的に装着され、車輪5の最外周に位置する、流体保持装置である空気タイヤ(空気入りタイヤ。以下、単に「タイヤ」という。)9とを備えている。タイヤ9は、弁装置であるタイヤバルブ12を備えている。ハブ6、スポーク7およびリム8が、車輪本体13を構成している。   That is, the wheel 5 includes a hub 6 that is rotatably supported with respect to the hub shaft 4 and is positioned at the center of the wheel 5, a rim 8 that is fixedly connected to the hub 6 via a plurality of spokes 7, and a rim. 8 is provided with a pneumatic tire (pneumatic tire; hereinafter simply referred to as “tire”) 9 which is a fluid holding device and is fixedly attached to the outer side of the wheel 5 and located on the outermost periphery of the wheel 5. The tire 9 includes a tire valve 12 that is a valve device. The hub 6, the spokes 7, and the rim 8 constitute a wheel body 13.

エアーポンプ10は、車輪本体13の略中央に固定的に取り付けられている。すなわち、エアーポンプ10は、車輪本体13の中心に位置するハブ6に取り付けられており、後述するように、エアーポンプ10において生成された高圧気体(高圧流体)である高圧空気は、貯留室である送気管11を通り、レギュレータ14およびタイヤバルブ12を介して、タイヤ9の内部に送り込まれる。   The air pump 10 is fixedly attached to the approximate center of the wheel body 13. That is, the air pump 10 is attached to the hub 6 located at the center of the wheel body 13, and as described later, high-pressure air that is high-pressure gas (high-pressure fluid) generated in the air pump 10 is stored in the storage chamber. It passes through a certain air supply pipe 11 and is fed into the inside of the tire 9 via the regulator 14 and the tire valve 12.

したがって、レギュレータ14は、車輪5に備えられているとみることができるほか、タイヤ9に備えられているとみることもできるし、エアーポンプ10に備えられているとみることもできる。   Therefore, it can be considered that the regulator 14 is provided on the wheel 5, it can be considered that the regulator 14 is provided on the tire 9, and it can be considered that the regulator 14 is provided on the air pump 10.

図2は、ハブ6に取り付けられた状態のエアーポンプ10を示す側面図である。図3は、図2におけるIII−III線部分断面図、図4は図3におけるIV−IV線断面図である。   FIG. 2 is a side view showing the air pump 10 attached to the hub 6. 3 is a partial sectional view taken along line III-III in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

図3および図4に示すように、ハブ6は、略円筒状のハブ体20と、ハブ体20の両側に固定的にはめ込まれた一対のハブつば21と、各ハブつば21にそれぞれ固定的にはめ込まれた一対のワン22とを備えており、ハブ軸4に固定的に設けられた一対の玉押し23とワン22との間に配置された多数の鋼球24を介して、ハブ軸4に対し、回転自在にかつ、ハブ軸4の軸線方向に移動不能に保持されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the hub 6 includes a substantially cylindrical hub body 20, a pair of hub collars 21 fixedly fitted on both sides of the hub body 20, and fixed to the hub collars 21. The hub shaft is provided with a plurality of steel balls 24 disposed between the pair of claws 23 and the one 22 fixedly provided on the hub shaft 4. 4 is held rotatably and immovable in the axial direction of the hub shaft 4.

ハブ体20の略中央に貫通孔25が設けられ、貫通孔25を覆うように、ハブ体20の外周にエアーポンプ10が取り付けられている。   A through hole 25 is provided in the approximate center of the hub body 20, and the air pump 10 is attached to the outer periphery of the hub body 20 so as to cover the through hole 25.

エアーポンプ10は、略円筒状のポンプ本体30を備えている。ポンプ本体30の基端部31には、図4に示すようにハブ体20の表面に沿う形状に形成された取付け部32が延設され、取付け部32に設けられた一対の貫通孔33に挿入された一対のボルト26により、ポンプ本体30がハブ体20に固定される。   The air pump 10 includes a substantially cylindrical pump body 30. As shown in FIG. 4, an attachment portion 32 formed in a shape along the surface of the hub body 20 is extended to the base end portion 31 of the pump body 30, and a pair of through holes 33 provided in the attachment portion 32 are provided. The pump body 30 is fixed to the hub body 20 by the pair of bolts 26 inserted.

ポンプ本体30がハブ体20に固定された状態で、ポンプ本体30の略円筒状の内部空間34は、ハブ体20に設けられた貫通孔25を介して、ハブ体20の内部空間27と連通している。   In a state where the pump body 30 is fixed to the hub body 20, the substantially cylindrical inner space 34 of the pump body 30 communicates with the inner space 27 of the hub body 20 through the through hole 25 provided in the hub body 20. doing.

ポンプ本体30の内部空間34には、たとえば合成樹脂により構成された略円柱状のピストン50が配置され、ピストン50の下端部には連結ピン51がはめ込まれ、連結ピン51の略中央にローラー52が回転自在に支持されている。   A substantially cylindrical piston 50 made of, for example, synthetic resin is disposed in the internal space 34 of the pump body 30, and a connecting pin 51 is fitted into the lower end portion of the piston 50, and a roller 52 is provided at the approximate center of the connecting pin 51. Is supported rotatably.

ハブ体20の内部空間27の略中央には、ハブ軸4に対し固定的に偏芯カム28が取り付けられている。すなわち、この偏芯カム28は円筒状のカム面29を備え、カム面29の中心軸とハブ軸4の中心軸とは平行でかつ一致しないよう構成されている。   An eccentric cam 28 is fixedly attached to the hub shaft 4 substantially at the center of the internal space 27 of the hub body 20. That is, the eccentric cam 28 is provided with a cylindrical cam surface 29, and the center axis of the cam surface 29 and the center axis of the hub shaft 4 are parallel and do not coincide with each other.

カム面29の一部(図3における左側の部分)を包み込むように略ドーナツ状の回転輪53が配置されている。すなわち、回転輪53の内径側に上記カム面29の一部が入り込み、相互に回動可能となっている。この回転輪53には、貫通孔54が設けられ、貫通孔54に上記連結ピン51の端部が挿入され、連結ピン51と回転輪53とは相互に回動可能となっている。   A substantially donut-shaped rotating ring 53 is disposed so as to wrap a part of the cam surface 29 (the left part in FIG. 3). That is, a part of the cam surface 29 enters the inner diameter side of the rotating wheel 53 and can rotate with respect to each other. The rotating wheel 53 is provided with a through hole 54, and the end of the connecting pin 51 is inserted into the through hole 54, so that the connecting pin 51 and the rotating wheel 53 can rotate with respect to each other.

したがって、ハブ軸4に対して車輪5が回転すると、すなわち、ハブ軸4に対して車輪本体13が回転すると(以下同様、図1参照。)、ローラー52が、回転輪53の誘導にしたがってカム面29を転動し、その結果、ピストン50が、ポンプ本体30の内部空間34を往復動することになる。   Therefore, when the wheel 5 rotates with respect to the hub shaft 4, that is, when the wheel body 13 rotates with respect to the hub shaft 4 (hereinafter, refer to FIG. 1), the roller 52 cams according to the guidance of the rotating wheel 53. The surface 29 rolls, and as a result, the piston 50 reciprocates in the internal space 34 of the pump body 30.

なお、この実施形態においては、ハブ軸4に対し固定的に偏芯カム28が取り付けられている場合を例に説明しているが、この発明はこれに限定されるものではない。カムの形状は偏芯カムに限定されるものではないし、カムを取り付ける部材も、ハブ軸4のように自転車の前フォーク2やフレーム1に固定的に設けられた部材に限定されるものではない。要は、カムは、車輪本体13に対し相対回転可能に支持されていればよく、車輪本体13の回転に際し、車輪本体13に対しカムが相対回転するときに、ピストン50に往復運動を与えるよう構成されていればよい。   In this embodiment, the case where the eccentric cam 28 is fixedly attached to the hub shaft 4 is described as an example, but the present invention is not limited to this. The shape of the cam is not limited to the eccentric cam, and the member to which the cam is attached is not limited to a member fixed to the front fork 2 or the frame 1 of the bicycle, such as the hub shaft 4. . In short, the cam only needs to be supported so as to be relatively rotatable with respect to the wheel main body 13, and when the wheel main body 13 rotates, when the cam rotates relative to the wheel main body 13, a reciprocating motion is given to the piston 50. It only has to be configured.

図5は、図4に示すエアーポンプ10の拡大図であって、ピストン50が上死点にある状態を示す図面である。図6は、エアーポンプ10の拡大図であって、ピストン50が下死点にある状態を示す図面である。   FIG. 5 is an enlarged view of the air pump 10 shown in FIG. 4 and shows a state where the piston 50 is at the top dead center. FIG. 6 is an enlarged view of the air pump 10 and shows a state where the piston 50 is at the bottom dead center.

図5に示すように、ポンプ本体30の基端部31における内部空間34には、たとえば焼結合金により構成されたフランジ付き略円筒状の軸受35が圧入固定され、軸受35の内周とピストン50の外周とが、ピストン50の往復方向に対して、円滑にかつガタなく摺動するよう構成されている。   As shown in FIG. 5, a substantially cylindrical bearing 35 with a flange made of, for example, a sintered alloy is press-fitted and fixed in the internal space 34 in the base end portion 31 of the pump main body 30. The outer periphery of 50 is configured to slide smoothly and without play in the reciprocating direction of the piston 50.

図6に示すように、ポンプ本体30の中間部における内部空間34が、エアーポンプ10の圧縮室であるシリンダ36として機能する。シリンダ36およびピストン50により圧縮機が構成されている。   As shown in FIG. 6, the internal space 34 in the intermediate portion of the pump body 30 functions as a cylinder 36 that is a compression chamber of the air pump 10. The cylinder 36 and the piston 50 constitute a compressor.

ピストン50の上端近くには、シリンダ36の内壁に対し気密的に摺動する円環状のパッキン55が取り付けられている。   Near the upper end of the piston 50, an annular packing 55 that slides in an airtight manner with respect to the inner wall of the cylinder 36 is attached.

シリンダ36の下端からハブ体20の内部空間27に連通する吸気路37が形成されている。   An intake passage 37 that communicates from the lower end of the cylinder 36 to the internal space 27 of the hub body 20 is formed.

ポンプ本体30の上部における内部空間34、すなわち、シリンダ36のすぐ上方には、たとえば黄銅により構成された逆止弁ホルダー40が、たとえばインサート成形により、ポンプ本体30と一体的に形成されている。   A check valve holder 40 made of, for example, brass is integrally formed with the pump body 30 by, for example, insert molding, in the internal space 34 in the upper part of the pump body 30, that is, immediately above the cylinder 36.

逆止弁ホルダー40は、有底円筒状に構成され、底部は、シリンダヘッド46として機能する。シリンダヘッド46には貫通孔41が穿設されている。   The check valve holder 40 is configured as a bottomed cylinder, and the bottom functions as a cylinder head 46. A through hole 41 is formed in the cylinder head 46.

逆止弁ホルダー40の円筒状の内部空間には、弁座としてのオーリング42、弁としての鋼球43、弁バネとしての圧縮コイルバネ44が、シリンダヘッド46側からこの順に配置され、これらで逆止弁45を構成している。   In the cylindrical inner space of the check valve holder 40, an O-ring 42 as a valve seat, a steel ball 43 as a valve, and a compression coil spring 44 as a valve spring are arranged in this order from the cylinder head 46 side. A check valve 45 is configured.

逆止弁45の排気側には、送気管11が結合されており、シリンダ36で圧縮された高圧空気は、シリンダヘッド46に設けられた貫通孔41、逆止弁45、送気管11、レギュレータ14、タイヤバルブ12を介して、タイヤ9内に送り込まれる(図1参照)。   The air supply pipe 11 is coupled to the exhaust side of the check valve 45, and the high pressure air compressed by the cylinder 36 passes through the through hole 41 provided in the cylinder head 46, the check valve 45, the air supply pipe 11, and the regulator. 14. It is fed into the tire 9 via the tire valve 12 (see FIG. 1).

図6に示すように、エアーポンプ10には、排出弁である排水弁60が設けられている。排水弁60は、ポンプ本体30の中間部やや上方にポンプ本体30と一体的に設けられた略円筒状の排水弁ホルダー70の内部空間71に配置されている。   As shown in FIG. 6, the air pump 10 is provided with a drain valve 60 that is a discharge valve. The drain valve 60 is disposed in an internal space 71 of a substantially cylindrical drain valve holder 70 provided integrally with the pump body 30 slightly above the middle of the pump body 30.

排水弁60は、シリンダ36の内圧が所定の圧力を超えた場合に開弁し、シリンダ36内の水分を、導水路73、排水弁ホルダー70の内部空間71、排水プラグ64に設けられた排水孔65を介して、エアーポンプ10の外部すなわち大気中に放出するよう構成されている。   The drain valve 60 opens when the internal pressure of the cylinder 36 exceeds a predetermined pressure, and drains the water in the cylinder 36 into the water conduit 73, the internal space 71 of the drain valve holder 70, and the drain plug 64. Via the hole 65, it is comprised so that it may discharge | release outside the air pump 10, ie, air | atmosphere.

この実施形態においては、排水弁60の開弁圧は、予め定められた送気管11の内圧である設定貯留圧に、逆止弁45の開弁圧を加算した値になるよう設定されている。このように構成することで、送気管11の内圧が予め定められた設定貯留圧以下の場合は、排水弁60の閉弁状態を保つとともに、逆止弁45を介して高圧空気を送気管11に送り込み、送気管11の内圧が当該設定貯留圧を超える場合は、排水弁60を開弁し、シリンダ36内に存する水分を高圧空気とともに排出することができる。   In this embodiment, the valve opening pressure of the drain valve 60 is set to a value obtained by adding the valve opening pressure of the check valve 45 to a preset storage pressure that is a predetermined internal pressure of the air supply pipe 11. . With this configuration, when the internal pressure of the air supply pipe 11 is equal to or lower than a predetermined set storage pressure, the drain valve 60 is kept closed and high-pressure air is supplied via the check valve 45 to the air supply pipe 11. When the internal pressure of the air supply pipe 11 exceeds the set storage pressure, the drain valve 60 is opened, and the water present in the cylinder 36 can be discharged together with the high-pressure air.

このように、排水弁60の開弁圧を調整しておくことで、送気管11に調圧弁を設けなくても、送気管11の内圧を所望の設定貯留圧に維持することが可能となる。すなわち、排水弁60は、調圧弁としても機能する。   Thus, by adjusting the valve opening pressure of the drain valve 60, it is possible to maintain the internal pressure of the air supply pipe 11 at a desired set storage pressure without providing a pressure regulating valve in the air supply pipe 11. . That is, the drain valve 60 also functions as a pressure regulating valve.

なお、排水弁(または調圧弁)は、この例のようにポンプ本体30に直接設けるほか、送気管11に設けることもできる。送気管11に設ける場合、排水弁(または調圧弁)の開弁圧は、予め定められた送気管11の内圧である設定貯留圧になるよう設定しておけばよい。   The drain valve (or pressure regulating valve) can be provided in the air supply pipe 11 as well as directly in the pump body 30 as in this example. When provided in the air supply pipe 11, the valve opening pressure of the drain valve (or pressure regulating valve) may be set so as to be a set storage pressure that is a predetermined internal pressure of the air supply pipe 11.

この実施形態においては、上記設定貯留圧は、タイヤチューブ9aの適正圧力である適正タイヤ圧(適正なチューブ内圧)に後述の逆止弁90の開弁圧を加算した値になるよう設定されている。   In this embodiment, the set storage pressure is set to a value obtained by adding a valve opening pressure of a check valve 90 described later to an appropriate tire pressure (appropriate tube internal pressure) that is an appropriate pressure of the tire tube 9a. Yes.

図7は、図1におけるVII−VII線断面図である。   7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.

図7に示すように、この例においては、タイヤ9は、タイヤチューブ9aと、タイヤチューブ9aを覆うように配置されたタイヤ本体9bとを備えている。タイヤバルブ12は、タイヤチューブ9aに設けられ、タイヤバルブ12を介して、タイヤチューブ9aに空気が送り込まれる。   As shown in FIG. 7, in this example, the tire 9 includes a tire tube 9a and a tire body 9b arranged so as to cover the tire tube 9a. The tire valve 12 is provided in the tire tube 9a, and air is fed into the tire tube 9a through the tire valve 12.

もちろん、この発明はこれに限定されるものではなく、たとえば、チューブレスタイヤにも、この発明を適用することができる。チューブレスタイヤの場合には、たとえば、リムにタイヤバルブが装着され、当該リムとチューブレスタイヤとにより流体保持装置が構成される。   Of course, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to, for example, a tubeless tire. In the case of a tubeless tire, for example, a tire valve is mounted on the rim, and the fluid holding device is configured by the rim and the tubeless tire.

図7に戻って、レギュレータ14を介して、送気管11とタイヤバルブ12とが結合されている。エアーポンプ10において生成された高圧空気は、送気管11、レギュレータ14を介して、タイヤバルブ12に送られる。   Returning to FIG. 7, the air supply pipe 11 and the tire valve 12 are coupled via the regulator 14. The high-pressure air generated in the air pump 10 is sent to the tire valve 12 via the air supply pipe 11 and the regulator 14.

図8は、図7の部分拡大図であって、タイヤバルブ12が閉状態にある場合を表す図面である。また、図9は、図7の部分拡大図であって、タイヤバルブ12が開状態にある場合を表す図面である。   FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 7 and shows a case where the tire valve 12 is in a closed state. FIG. 9 is a partially enlarged view of FIG. 7 and shows a case where the tire valve 12 is in an open state.

図8に示すように、タイヤバルブ12は、いわゆる米式バルブであって、金属製略円筒状のバルブステム81と、バルブステム81の内側にねじ込んで固定されたバルブコア82とを備えている。   As shown in FIG. 8, the tire valve 12 is a so-called American type valve, and includes a substantially cylindrical valve stem 81 made of metal and a valve core 82 that is screwed and fixed inside the valve stem 81.

バルブステム81は、その一端側(図中Y1方向端側)を外から包み込むように成型されたゴム製のバルブベース80を介して、タイヤチューブ9aに対して気密的に固着されている。   The valve stem 81 is hermetically fixed to the tire tube 9a through a rubber valve base 80 molded so as to wrap one end side (end side in the Y1 direction in the figure) from the outside.

バルブコア82は、金属製略円筒状の内筒83と、内筒83の内側に部分的に保持され、バルブステム81の内側において軸方向(図中のY方向)に所定距離移動可能に支持された弁体84と、を備えている。   The valve core 82 is partially held inside a metal substantially cylindrical inner cylinder 83 and the inner cylinder 83, and is supported inside the valve stem 81 so as to be movable a predetermined distance in the axial direction (Y direction in the figure). The valve body 84 is provided.

内筒83の外周は、ゴム製のパッキン88を介して、バルブステム81の内周と気密的に接触している。   The outer periphery of the inner cylinder 83 is in airtight contact with the inner periphery of the valve stem 81 via a rubber packing 88.

弁体84は、金属製略円柱状の弁棒86と、弁棒86の一端より(図中Y1方向より)に固定されたパッキン85とを備えている。弁棒86の他端(図中Y2方向端)86aは、バルブステム81の他端(図中Y2方向端)の流体注入口である空気注入口89に露出している。   The valve body 84 includes a substantially cylindrical valve rod 86 made of metal, and a packing 85 fixed to one end of the valve rod 86 (from the Y1 direction in the drawing). The other end (Y2 direction end in the drawing) 86a of the valve stem 86 is exposed to an air injection port 89 that is a fluid injection port at the other end (Y2 direction end in the drawing).

内筒83と弁体84との間には弁バネ87が設けられている。弁バネ87の弾性復元力により、弁体84は、内筒83に対して、図中Y2方向に付勢されている。このため、通常、内筒83の一端(Y1方向端)と、弁体84のパッキン85は気密的に接触している。   A valve spring 87 is provided between the inner cylinder 83 and the valve body 84. Due to the elastic restoring force of the valve spring 87, the valve body 84 is urged in the Y2 direction in the figure with respect to the inner cylinder 83. For this reason, one end (end in the Y1 direction) of the inner cylinder 83 and the packing 85 of the valve body 84 are normally in airtight contact.

弁体84には、弁バネ87の弾性復元力に加え、タイヤチューブ9a内の空気圧もY2方向の力として作用している。これらの力の合計がタイヤバルブ12の閉弁力である。   In addition to the elastic restoring force of the valve spring 87, the air pressure in the tire tube 9a acts on the valve body 84 as a force in the Y2 direction. The sum of these forces is the closing force of the tire valve 12.

タイヤバルブ12を開状態(図9参照)とするためには、閉弁力に抗して、弁棒86の他端86aを図中Y1方向に押下げればよい。   In order to open the tire valve 12 (see FIG. 9), the other end 86a of the valve rod 86 may be pushed down in the Y1 direction against the valve closing force.

すなわち、タイヤバルブ12は、閉弁力を受けて閉位置にある弁体84が当該閉弁力に抗して開位置まで変位させられることにより開状態となる、常時閉の弁装置である。   That is, the tire valve 12 is a normally closed valve device that is opened when the valve body 84 in the closed position is displaced to the open position against the valve closing force in response to the valve closing force.

レギュレータ14は、タイヤバルブ12の開閉を制御する。レギュレータ14は、内周が円筒状のシリンダ101を備えたレギュレータ本体100と、シリンダ101内を軸方向(図中Y方向)に摺動する変位体である略円柱状のピストン110とを備えている。   The regulator 14 controls opening and closing of the tire valve 12. The regulator 14 includes a regulator main body 100 including a cylinder 101 having an inner circumference and a substantially columnar piston 110 that is a displacement body that slides in the cylinder 101 in the axial direction (Y direction in the drawing). Yes.

この例では、シリンダ101の底部近傍に、シリンダ101内部から大気に通ずる貫通孔102が設けられている。なお、貫通孔102を設けないよう、構成することもできる。   In this example, a through hole 102 that communicates with the atmosphere from the inside of the cylinder 101 is provided near the bottom of the cylinder 101. In addition, it can also comprise so that the through-hole 102 may not be provided.

レギュレータ本体100の一端(図中Y1方向端)には、略円筒状のバルブ接続部104が形成され、バルブ接続部104とシリンダ101とをつなぐようにロッド保持部103が形成されている。さらに、レギュレータ本体100の他端(図中Y2方向端)には、送気管11と接続するための、略円筒状の送気管接続部105が、シリンダ101に連続して設けられている。   A substantially cylindrical valve connecting portion 104 is formed at one end of the regulator body 100 (Y1 direction end in the figure), and a rod holding portion 103 is formed so as to connect the valve connecting portion 104 and the cylinder 101. Furthermore, a substantially cylindrical air supply pipe connecting portion 105 for connecting to the air supply pipe 11 is provided continuously to the cylinder 101 at the other end (Y2 direction end in the figure) of the regulator main body 100.

タイヤバルブ12のバルブステム81の他端(図中Y2方向端)外側に設けられた雄ネジに、レギュレータ本体100のバルブ接続部104の内側に設けられた雌ネジをねじ込むことで、タイヤバルブ12とレギュレータ14とが結合される。この際、Oリング106により、タイヤバルブ12とレギュレータ14とが気密的に結合される。   By inserting a female screw provided inside the valve connection portion 104 of the regulator body 100 into a male screw provided outside the other end (Y2 direction end in the drawing) of the valve stem 81 of the tire valve 12, the tire valve 12 is provided. And regulator 14 are coupled. At this time, the tire valve 12 and the regulator 14 are hermetically coupled by the O-ring 106.

ピストン110の一端(図中Y1方向端)の中央部分から、ピストン110より小径の略円柱状のピストンロッド111が図中Y1方向に延びている。この例では、ピストン110とピストンロッド111とは、一体的に形成され、制御動作部91を構成している。   A substantially cylindrical piston rod 111 having a smaller diameter than the piston 110 extends in the Y1 direction from the center of one end of the piston 110 (the Y1 direction end in the figure). In this example, the piston 110 and the piston rod 111 are integrally formed and constitute a control operation unit 91.

ピストンロッド111は、レギュレータ本体100のロッド保持部103の内側に、図中Y方向に移動可能に保持されている。この際、Oリング107により、ピストンロッド111の外周と、ロッド保持部103の内壁との間には、気密状態が保たれている。   The piston rod 111 is held inside the rod holding portion 103 of the regulator main body 100 so as to be movable in the Y direction in the figure. At this time, an airtight state is maintained between the outer periphery of the piston rod 111 and the inner wall of the rod holding portion 103 by the O-ring 107.

ピストン110には、たとえばゴム製のピストンリング115が設けられ、ピストン110の外周とシリンダ101の内壁との間の気密性を保っている。なお、この気密性は、一方向(Y1方向)のみに対するものであって、反対方向(Y2方向)への気密性はない。   The piston 110 is provided with a piston ring 115 made of rubber, for example, and maintains airtightness between the outer periphery of the piston 110 and the inner wall of the cylinder 101. This airtightness is only in one direction (Y1 direction), and there is no airtightness in the opposite direction (Y2 direction).

ピストン110の他端(図中Y2方向端)はピストンヘッド113になっており、流体流通路である空気流通路114が、ピストンヘッド113から、ピストン110およびピストンロッド111の略中心軸沿いに設けられ、空気注入口89に連通している。   The other end (Y2 direction end in the figure) of the piston 110 is a piston head 113, and an air flow passage 114 as a fluid flow passage is provided from the piston head 113 along the substantially central axis of the piston 110 and the piston rod 111. And communicates with the air inlet 89.

なお、空気流通路は、必ずしもピストン110およびピストンロッド111に設ける必要はない。たとえば、レギュレータ本体100に設けるよう構成することもできる。要は、空気流通路は、レギュレータ14の空気供給室109(後述)とタイヤバルブ12の空気注入口89とを連通するものであればよい。   Note that the air flow passage is not necessarily provided in the piston 110 and the piston rod 111. For example, the regulator body 100 may be provided. The point is that the air flow passage only needs to communicate between an air supply chamber 109 (described later) of the regulator 14 and an air inlet 89 of the tire valve 12.

レギュレータ本体100の送気管接続部105内側に設けられた雌ネジを、ジョイント具116の一方(図中Y1方向)側に設けられた雄ネジにねじ込むことで、レギュレータ14とジョイント具116とが結合される。この際、Oリング108により、レギュレータ14とジョイント具116とが気密的に結合される。   The regulator 14 and the joint tool 116 are coupled by screwing the female screw provided on the inner side of the air pipe connection portion 105 of the regulator main body 100 into the male screw provided on one side (Y1 direction in the figure) of the joint tool 116. Is done. At this time, the regulator 14 and the joint tool 116 are hermetically coupled by the O-ring 108.

タイヤバルブ12の閉状態において、弁棒86の他端86aとジョイント具116の一端(図中Y1方向端)116aとの距離は、ピストンロッド111の一端(図中Y1方向端)112とピストンヘッド113との距離と同じかやや大きくなるよう設定されている。   In the closed state of the tire valve 12, the distance between the other end 86a of the valve stem 86 and one end (Y1 direction end in the figure) 116a of the joint rod 116 is one end (Y1 direction end in the figure) 112 and the piston head. It is set to be the same as or slightly larger than the distance to 113.

ジョイント具116の一方(図中Y1方向)側は略円筒状に形成され、内部に鋼球117、バネ118、Oリング119からなる逆止弁90が設けられている。なお、バネ118の一端は鋼球117に当接し、他端はピストンヘッド113に当接している。ジョイント具116の他方(図中Y2方向)側には、送気管11(図7参照)が、気密的に接続される。これにより、レギュレータ14と送気管11とが気密的に結合される。   One side (Y1 direction in the figure) of the joint tool 116 is formed in a substantially cylindrical shape, and a check valve 90 including a steel ball 117, a spring 118, and an O-ring 119 is provided therein. One end of the spring 118 is in contact with the steel ball 117 and the other end is in contact with the piston head 113. The air supply pipe 11 (see FIG. 7) is airtightly connected to the other side (Y2 direction in the drawing) of the joint tool 116. Thereby, the regulator 14 and the air supply pipe 11 are airtightly coupled.

ジョイント具116の内部のうちピストンヘッド113に接する空間が、流体供給室である空気供給室109である。なお、逆止弁90は、必ずしも設ける必要はない。逆止弁90を設けない場合は、送気管11の内部空間も空気供給室109に含まれる。   A space in contact with the piston head 113 in the joint 116 is an air supply chamber 109 that is a fluid supply chamber. Note that the check valve 90 is not necessarily provided. When the check valve 90 is not provided, the internal space of the air supply pipe 11 is also included in the air supply chamber 109.

なお、レギュレータ14を構成する部材の材質はとくに限定されるものではないが、必要な強度、耐久性を有するものであれば、軽量なものが好ましい。とくに高速回転する車輪に装着して用いられる場合は、いわゆるホイールバランスを大きく崩さないよう、軽量であることが好ましい。   In addition, the material of the member which comprises the regulator 14 is not specifically limited, However, A lightweight thing is preferable if it has required intensity | strength and durability. In particular, when it is used by being mounted on a wheel that rotates at high speed, it is preferable that it is lightweight so as not to greatly break the so-called wheel balance.

たとえば、レギュレータ14を構成するレギュレータ本体100、ピストン110およびピストンロッド111、ジョイント具116の材質として軽金属、たとえば、A2011−T6(JIS規格)等のアルミニウム合金またはアルミニウム、合成樹脂を用いることができる。   For example, a light metal, for example, an aluminum alloy such as A2011-T6 (JIS standard), aluminum, or a synthetic resin can be used as the material of the regulator main body 100, the piston 110, the piston rod 111, and the joint tool 116 constituting the regulator 14.

つぎに、図9を参照しながら、ピストン110に作用する力について説明する。   Next, the force acting on the piston 110 will be described with reference to FIG.

空気供給室109は、空気流通路114を介して、タイヤバルブ12の空気注入口89と連通しているから、ピストン110には、シリンダ101の断面積(シリンダ101の内径の面積)からピストンロッド111の断面積(横断面積)を減じた面積に、空気供給室109の空気圧(設定貯留圧)を乗じたY1方向の力が作用する。なお、ピストン110には、Y1方向の力として、バネ118の弾性復元力も作用するが、一般的には、空気供給室109の空気圧に基づく力に対してかなり小さいため、この例では、無視している。   Since the air supply chamber 109 communicates with the air inlet 89 of the tire valve 12 via the air flow passage 114, the piston 110 has a piston rod from the cross-sectional area of the cylinder 101 (the area of the inner diameter of the cylinder 101). A force in the Y1 direction is applied to the area obtained by reducing the cross-sectional area (cross-sectional area) of 111 by the air pressure (set storage pressure) of the air supply chamber 109. Note that the elastic restoring force of the spring 118 also acts on the piston 110 as a force in the Y1 direction. However, in general, the force is based on the air pressure of the air supply chamber 109 and is ignored in this example. ing.

一方、ピストンロッド111の一端112は、タイヤバルブ12の弁体84を介して、タイヤバルブ12の閉弁力に相当するY2方向の力を受ける。この状態においては、タイヤバルブ12の弁体84に作用するY2方向の力のうち、タイヤチューブ9a内の空気圧に基づく力は、タイヤバルブ12の空気注入口89の空気圧に基づくY1方向の力と略相殺され、結局、タイヤバルブ12の閉弁力は弁バネ87の弾性復元力に略等しい。   On the other hand, one end 112 of the piston rod 111 receives a force in the Y2 direction corresponding to the valve closing force of the tire valve 12 via the valve body 84 of the tire valve 12. In this state, of the forces in the Y2 direction acting on the valve body 84 of the tire valve 12, the force based on the air pressure in the tire tube 9a is the force in the Y1 direction based on the air pressure of the air inlet 89 of the tire valve 12. As a result, the closing force of the tire valve 12 is substantially equal to the elastic restoring force of the valve spring 87.

そこで、閉弁力をF、シリンダ有効面積(シリンダ101の断面積からピストンロッド111の断面積を減じた面積)をS、弁体84が開位置まで変位する(閉位置に復帰する)ときの空気供給室109の空気圧(所定値)をP0とすれば、
P0=F/S・・・・・(1)
と表現することができる。
Therefore, the valve closing force is F, the cylinder effective area (the area obtained by subtracting the cross-sectional area of the piston rod 111 from the cross-sectional area of the cylinder 101) is S, and the valve body 84 is displaced to the open position (returns to the closed position). If the air pressure (predetermined value) in the air supply chamber 109 is P0,
P0 = F / S (1)
It can be expressed as

この実施形態においては、タイヤチューブ9aの適正タイヤ圧(設定貯留圧)をP1とすれば、
P1>P0=F/S・・・・・(2)
となるようシリンダ有効面積Sを設定している。
In this embodiment, if the appropriate tire pressure (set storage pressure) of the tire tube 9a is P1,
P1> P0 = F / S (2)
The cylinder effective area S is set so that

なお、ピストン110に作用するY1方向の力としてバネ118の弾性復元力が無視できない場合は、バネ118の弾性復元力をfとすれば、上記式(1)、(2)に替えて、次の式(1−2)、(2−2)を用いればよい。
P0=(F−f)/S・・・・・(1−2)
P1>P0=(F−f)/S・・・・・(2−2)
If the elastic restoring force of the spring 118 cannot be ignored as the force in the Y1 direction acting on the piston 110, if the elastic restoring force of the spring 118 is assumed to be f, instead of the above formulas (1) and (2), (1-2) and (2-2) may be used.
P0 = (F−f) / S (1-2)
P1> P0 = (F−f) / S (2-2)

つぎに、エアーポンプ10の動作について説明する。   Next, the operation of the air pump 10 will be described.

図1に示すように、自転車(図示せず)の走行に伴って車輪5がハブ軸4まわりに回転すると、車輪5を構成するハブ6に設けられたエアーポンプ10は、車輪5とともに、ハブ軸4を固定軸としてハブ軸4まわりに回転する。   As shown in FIG. 1, when the wheel 5 rotates around the hub axle 4 as the bicycle (not shown) travels, the air pump 10 provided on the hub 6 constituting the wheel 5 is moved together with the wheel 5 to the hub. The shaft 4 rotates around the hub shaft 4 as a fixed shaft.

一方、図3および図4に示すように、エアーポンプ10を構成するピストン50の下端部に設けられたローラー52は、ハブ軸4に対して固定的に設けられた偏芯カム28のカム面29に沿って、カム面29上を転動する。   On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, the roller 52 provided at the lower end portion of the piston 50 constituting the air pump 10 is a cam surface of the eccentric cam 28 fixedly provided with respect to the hub shaft 4. Roll along the cam surface 29 along 29.

したがって、車輪5がハブ軸4まわりに回転すると(図1参照)、図5および図6に示すように、ピストン50は、シリンダ36内で、上死点(図5に示すピストン50の位置)と下死点(図6に示すピストン50の位置)との間を、シリンダ36の軸方向に往復動することになる。この例では、車輪5が1回転する間に、ピストン50が1往復する。   Therefore, when the wheel 5 rotates around the hub axle 4 (see FIG. 1), as shown in FIGS. 5 and 6, the piston 50 is in a top dead center (position of the piston 50 shown in FIG. 5) in the cylinder 36. And the bottom dead center (the position of the piston 50 shown in FIG. 6) are reciprocated in the axial direction of the cylinder 36. In this example, the piston 50 reciprocates once while the wheel 5 rotates once.

ピストン50が下死点(図6に示す位置)にきたとき、シリンダ36内に、吸気路37を介して、ハブ体20の内部空間27から空気が吸い込まれる。なお。ハブ体20の内部空間27には、たとえば、図3に示す複数の鋼球24間の隙間(図示せず)を介して、ハブ体20の外部から、空気が吸い込まれる。   When the piston 50 reaches the bottom dead center (position shown in FIG. 6), air is sucked into the cylinder 36 from the internal space 27 of the hub body 20 via the intake passage 37. Note that. For example, air is sucked into the internal space 27 of the hub body 20 from the outside of the hub body 20 through gaps (not shown) between the plurality of steel balls 24 shown in FIG. 3.

シリンダ36内に吸い込まれた空気は、ピストン50が下死点(図6に示す位置)から上死点(図5に示す位置)に移動する過程で圧縮される。   The air sucked into the cylinder 36 is compressed in the process in which the piston 50 moves from the bottom dead center (position shown in FIG. 6) to the top dead center (position shown in FIG. 5).

シリンダ36内で圧縮された空気(高圧空気)は、送気管11の内圧が設定貯留圧になるまで(すなわち、タイヤチューブ9aの空気圧が適正タイヤ圧になるまで)は、図6に示す、シリンダヘッド46に設けられた貫通孔41、逆止弁45を介して、送気管11に送り込まれ、さらに、送気管11から、図7に示すレギュレータ14、タイヤバルブ12を介してタイヤ9のタイヤチューブ9aに送り込まれる。レギュレータ14の動作については、後述する。   The air compressed in the cylinder 36 (high pressure air) is shown in FIG. 6 until the internal pressure of the air supply pipe 11 reaches the set storage pressure (that is, until the air pressure of the tire tube 9a reaches the appropriate tire pressure). A tire tube of the tire 9 is fed into the air feeding pipe 11 through a through hole 41 and a check valve 45 provided in the head 46, and further from the air feeding pipe 11 through the regulator 14 and the tire valve 12 shown in FIG. It is sent to 9a. The operation of the regulator 14 will be described later.

そして、送気管11の内圧が設定貯留圧に達すると(すなわち、タイヤチューブ9aの空気圧が適正タイヤ圧に達すると)シリンダ36内で圧縮された空気は、シリンダ36内に存する水分とともに、逆止弁45を通過することなく、図6に示すシリンダ36の上部に連通する導水路73、排水弁60、排水プラグ64を介して、エアーポンプ10の外部に放出される。   When the internal pressure of the air supply pipe 11 reaches the set storage pressure (that is, when the air pressure of the tire tube 9a reaches the appropriate tire pressure), the air compressed in the cylinder 36 is checked together with the moisture present in the cylinder 36. Without passing through the valve 45, the air is discharged to the outside of the air pump 10 through the water conduit 73, the drain valve 60, and the drain plug 64 communicating with the upper part of the cylinder 36 shown in FIG. 6.

何らかの原因で、送気管11の内圧が設定貯留圧以下になると(すなわち、タイヤチューブ9aの空気圧が適正タイヤ圧以下になると)、シリンダ36内で圧縮された空気は、再び、逆止弁45を介して、送気管11に送り込まれ、さらに、送気管11から、図7に示すレギュレータ14、タイヤバルブ12を介してタイヤ9のタイヤチューブ9aに送り込まれる。   For some reason, when the internal pressure of the air supply pipe 11 becomes lower than the set storage pressure (that is, when the air pressure of the tire tube 9a becomes lower than the appropriate tire pressure), the air compressed in the cylinder 36 again causes the check valve 45 to be turned on. Then, the air is supplied to the air supply pipe 11 and further supplied from the air supply pipe 11 to the tire tube 9a of the tire 9 via the regulator 14 and the tire valve 12 shown in FIG.

つぎに、図8、図9に基づいて、レギュレータ14の動作について説明する。   Next, the operation of the regulator 14 will be described with reference to FIGS.

図8に示すように、エアーポンプ10から送気管11(図1参照)に送り込まれた高圧空気は、レギュレータ14に送り込まれ、逆止弁90、空気供給室109、空気流通路114を介して、タイヤバルブ12の空気注入口89に到達する。   As shown in FIG. 8, the high-pressure air sent from the air pump 10 to the air supply pipe 11 (see FIG. 1) is sent to the regulator 14, via the check valve 90, the air supply chamber 109, and the air flow passage 114. The air inlet 89 of the tire valve 12 is reached.

空気供給室109の空気圧Pが所定値P0になるまでは、空気圧Pに基づいて弁体84に作用するY1方向の力P・Sは、Y2方向の閉弁力Fに基づく力より小さいため、タイヤバルブ12は閉状態となっており、高圧空気はタイヤチューブ9aに送り込まれない。   Until the air pressure P in the air supply chamber 109 reaches a predetermined value P0, the force P · S in the Y1 direction acting on the valve body 84 based on the air pressure P is smaller than the force based on the valve closing force F in the Y2 direction. The tire valve 12 is in a closed state, and high-pressure air is not sent into the tire tube 9a.

その後、空気供給室109の空気圧Pが所定値P0を超えると、図9に示すように、空気圧Pに基づいて弁体84に作用するY1方向の力P・Sが、Y2方向の閉弁力Fに基づく力より大きくなるため、弁体84が閉弁力Fに抗して開位置まで変位させられることによりタイヤバルブ12が開状態となり、供給された高圧空気は空気注入口89を介してタイヤバルブ12を通過し、タイヤチューブ9aに注入される。   Thereafter, when the air pressure P in the air supply chamber 109 exceeds a predetermined value P0, as shown in FIG. 9, the force PS in the Y1 direction acting on the valve body 84 based on the air pressure P becomes the valve closing force in the Y2 direction. Since the force is greater than the force based on F, the valve body 84 is displaced to the open position against the valve closing force F, so that the tire valve 12 is opened, and the supplied high-pressure air passes through the air inlet 89. It passes through the tire valve 12 and is injected into the tire tube 9a.

そして、空気供給室109の空気圧P、すなわち、タイヤチューブ9aの空気圧が適正タイヤ圧P1に達すると(すなわち、送気管11の内圧が設定貯留圧に達すると)、上述のように、シリンダ36内で圧縮された空気は、図6に示す排水弁60を介して、エアーポンプ10の外部に放出される。このため、タイヤチューブ9aの空気圧が適正タイヤ圧P1を超えることを防止することができる。   When the air pressure P in the air supply chamber 109, that is, the air pressure in the tire tube 9a reaches the appropriate tire pressure P1 (that is, when the internal pressure of the air supply pipe 11 reaches the set storage pressure), as described above, The compressed air is discharged to the outside of the air pump 10 through the drain valve 60 shown in FIG. For this reason, it is possible to prevent the air pressure of the tire tube 9a from exceeding the appropriate tire pressure P1.

車輪5の回転が停止し、エアーポンプ10からの高圧空気の供給が停止した場合、空気供給室109の空気圧Pが所定値P0を超えていればタイヤバルブ12は開状態となっているが、逆止弁90および逆止弁45(図6参照)の作用により、空気供給室109の空気圧P(すなわち、タイヤチューブ9aの空気圧)が低下することを防止している。   When the rotation of the wheel 5 is stopped and the supply of high-pressure air from the air pump 10 is stopped, the tire valve 12 is open if the air pressure P in the air supply chamber 109 exceeds a predetermined value P0. The action of the check valve 90 and the check valve 45 (see FIG. 6) prevents the air pressure P in the air supply chamber 109 (that is, the air pressure of the tire tube 9a) from decreasing.

なお、何らかの原因で、空気供給室109の空気圧Pが所定値P0以下になると、タイヤバルブ12は閉状態となり、タイヤチューブ9aの空気圧が所定値P0以下になるのを防止する。   If for some reason the air pressure P in the air supply chamber 109 becomes equal to or lower than the predetermined value P0, the tire valve 12 is closed, and the air pressure in the tire tube 9a is prevented from becoming lower than the predetermined value P0.

このように、レギュレータ14を用いることで、タイヤバルブ12を、タイヤバルブ12に供給された空気の圧力で制御して開閉することができる。   As described above, by using the regulator 14, the tire valve 12 can be controlled to be opened / closed by the pressure of the air supplied to the tire valve 12.

つぎに、この発明の他の実施形態による弁制御装置であるレギュレータ214について説明する。   Next, a regulator 214 which is a valve control device according to another embodiment of the present invention will be described.

図10は、車輪5の回転数が所定値以下の状態におけるレギュレータ214の状況を示す図面である。図11は、車輪5の回転数が所定値を超えた状態におけるレギュレータ214の状況を示す図面である。図10、図11において、レギュレータ14(図8参照)と同一の機能を有する部分には同一の符号を付して表す。   FIG. 10 is a diagram illustrating a state of the regulator 214 in a state where the rotation speed of the wheel 5 is equal to or less than a predetermined value. FIG. 11 is a diagram illustrating the state of the regulator 214 in a state where the rotation speed of the wheel 5 exceeds a predetermined value. 10 and 11, parts having the same functions as those of the regulator 14 (see FIG. 8) are denoted by the same reference numerals.

図10に示すように、レギュレータ214は、連通・遮断制御部222を備えている点で、レギュレータ14と異なる。   As shown in FIG. 10, the regulator 214 is different from the regulator 14 in that it includes a communication / cutoff control unit 222.

レギュレータ214においては、タイヤバルブ12のバルブステム81の他端(図中Y2方向端)外側に設けられた雄ネジに、ナット217をねじ込み、さらに、座金218を介して、レギュレータ本体100のバルブ接続部104の内側に設けられた雌ネジをねじ込むことで、タイヤバルブ12とレギュレータ214とが結合される。   In the regulator 214, a nut 217 is screwed into a male screw provided outside the other end (Y2 direction end in the drawing) of the valve stem 81 of the tire valve 12, and further, the valve connection of the regulator main body 100 is connected via a washer 218. The tire valve 12 and the regulator 214 are coupled by screwing a female screw provided inside the portion 104.

レギュレータ本体100の略円筒状のロッド保持部103の中間部には、タイヤバルブ12の空気注入口89と大気とを連通する貫通孔215が設けられている。   A through-hole 215 that communicates the air inlet 89 of the tire valve 12 and the atmosphere is provided in the middle portion of the substantially cylindrical rod holding portion 103 of the regulator main body 100.

ロッド保持部103の外周を覆うように、略円筒状の重錘220が装着されている。重錘220は、ロッド保持部103の外周に、Y方向に所定距離移動可能に支持されている。すなわち、重錘220は、重錘220の他端(Y2方向端)がロッド保持部103の段差部216に当接した状態(図10に示す状態)と、重錘220の一端(Y1方向端)が座金218に当接した状態(図11に示す状態)との間で移動可能となっている。   A substantially cylindrical weight 220 is attached so as to cover the outer periphery of the rod holding portion 103. The weight 220 is supported on the outer periphery of the rod holding portion 103 so as to be movable a predetermined distance in the Y direction. That is, the weight 220 includes a state where the other end (Y2 direction end) of the weight 220 is in contact with the stepped portion 216 of the rod holding portion 103 (a state shown in FIG. 10) and one end (Y1 direction end) of the weight 220. ) Is in contact with the washer 218 (the state shown in FIG. 11).

重錘220は、バネ219の弾性復元力により、Y2方向に付勢されている。車輪5が回転すると、遠心力がY1方向に作用するため、重錘220に作用する遠心力がバネ219の弾性復元力を超えると、重錘220はY1方向に移動し、図11に示す状態となる。   The weight 220 is biased in the Y2 direction by the elastic restoring force of the spring 219. When the wheel 5 rotates, the centrifugal force acts in the Y1 direction. Therefore, when the centrifugal force acting on the weight 220 exceeds the elastic restoring force of the spring 219, the weight 220 moves in the Y1 direction, as shown in FIG. It becomes.

重錘220の一部にパッキン221が装着されている。この例では、重錘220の内周に設けられた円環状の溝に、円環状のパッキン221が装着されている。   A packing 221 is attached to a part of the weight 220. In this example, an annular packing 221 is mounted in an annular groove provided on the inner periphery of the weight 220.

パッキン221は、重錘220とともに、ロッド保持部103の外周に沿ってY方向に移動する。   The packing 221 moves together with the weight 220 in the Y direction along the outer periphery of the rod holding portion 103.

図11に示す状態においては、貫通孔215は、パッキン221によって気密的に塞がれ、空気注入口89は大気と遮断されている。図10に示す状態においては、貫通孔215は、パッキン221によって塞がれておらず、空気注入口89は大気と連通状態になっている。   In the state shown in FIG. 11, the through hole 215 is hermetically closed by the packing 221 and the air inlet 89 is shut off from the atmosphere. In the state shown in FIG. 10, the through-hole 215 is not blocked by the packing 221 and the air inlet 89 is in communication with the atmosphere.

すなわち、連通・遮断制御部222は、レギュレータ214に設けられタイヤバルブ12の空気注入口89と大気とを連通する貫通孔215と、車輪5の回転による遠心力を受けて移動する重錘220と、重錘220を当該遠心力による移動方向と逆方向に移動するよう付勢するバネ219と、重錘220の移動にしたがって移動し車輪5の回転数が所定値を超えると貫通孔215を気密的に封鎖するとともに車輪5の回転数が前記所定値以下になると貫通孔215の封鎖を解除するパッキン221と、を備えている。   That is, the communication / blocking control unit 222 includes a through-hole 215 provided in the regulator 214 for communicating the air inlet 89 of the tire valve 12 and the atmosphere, and a weight 220 that moves by receiving centrifugal force due to the rotation of the wheel 5. The spring 219 that urges the weight 220 to move in the direction opposite to the moving direction due to the centrifugal force, and the weight 220 moves in accordance with the movement of the weight 220. And a packing 221 for releasing the blocking of the through hole 215 when the rotational speed of the wheel 5 becomes equal to or less than the predetermined value.

バネ219の弾性復元力および重錘220の質量を調整することで、空気注入口89と大気との連通・遮断を切り替える上記所定値(車輪5の回転数)を調整することができる。たとえば、車輪5の停止時においてY1方向に重力が作用しても重錘220がY1方向に移動しないよう、バネ219の弾性復元力および重錘220の質量を調整することができる。   By adjusting the elastic restoring force of the spring 219 and the mass of the weight 220, it is possible to adjust the predetermined value (the number of rotations of the wheel 5) for switching communication / blocking between the air inlet 89 and the atmosphere. For example, the elastic restoring force of the spring 219 and the mass of the weight 220 can be adjusted so that the weight 220 does not move in the Y1 direction even when gravity acts in the Y1 direction when the wheel 5 is stopped.

つぎに、レギュレータ214の動作について説明する。   Next, the operation of the regulator 214 will be described.

図11に示すように、車輪5の回転数が所定値を超えた状態においては、空気注入口89は大気と遮断されているから、レギュレータ214は、前述のレギュレータ14と同様の動作を行う。   As shown in FIG. 11, in a state where the rotation speed of the wheel 5 exceeds a predetermined value, the air inlet 89 is shut off from the atmosphere, so that the regulator 214 performs the same operation as the regulator 14 described above.

一方、図10に示すように、車輪5の回転数が所定値以下になると、タイヤバルブ12の空気注入口89は大気と連通状態となるから、タイヤバルブ12の弁体84が、即時、閉位置に復帰する。   On the other hand, as shown in FIG. 10, when the rotational speed of the wheel 5 becomes a predetermined value or less, the air inlet 89 of the tire valve 12 is in communication with the atmosphere, so that the valve body 84 of the tire valve 12 is immediately closed. Return to position.

このため、たとえば、車輪5の停止時に、高圧空気の供給系統、たとえば、逆止弁90、逆止弁45などに不具合が生じたとしても、タイヤバルブ12から空気が逆流して漏出することを防止することができる。   For this reason, for example, even when a failure occurs in the high pressure air supply system, for example, the check valve 90, the check valve 45, etc., when the wheel 5 is stopped, the air flows back from the tire valve 12 and leaks out. Can be prevented.

レギュレータ214のその余の構成および動作は、レギュレータ14と同様である。   Other configurations and operations of the regulator 214 are the same as those of the regulator 14.

なお、連通・遮断制御部は、上記の連通・遮断制御部222に示す構成に限定されるものではなく、何らかの手段により車輪本体の回転数を検知し、当該回転数が所定値を超えると弁装置の流体注入口と大気とを遮断状態とし、当該回転数が前記所定値以下になると弁装置の流体注入口と大気とを連通状態とするものであればよい。   The communication / cutoff control unit is not limited to the configuration shown in the communication / cutoff control unit 222 described above. When the rotation number of the wheel body is detected by some means and the rotation number exceeds a predetermined value, the valve Any device may be used as long as the fluid inlet of the device and the atmosphere are shut off, and the fluid inlet of the valve device and the atmosphere are in communication with each other when the rotational speed falls below the predetermined value.

つぎに、この発明のさらに他の実施形態による弁制御装置であるレギュレータ314について説明する。   Next, a regulator 314 which is a valve control device according to still another embodiment of the present invention will be described.

図12は、レギュレータ314の構成を示す図面である。図12において、レギュレータ14(図8参照)と同一の機能を有する部分には同一の符号を付して表す。   FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the regulator 314. In FIG. 12, parts having the same functions as those of the regulator 14 (see FIG. 8) are denoted by the same reference numerals.

図12に示すように、レギュレータ314は、逆止弁90(図8参照)に替えて逆止弁315を備えている点で、レギュレータ14と異なる。   As shown in FIG. 12, the regulator 314 is different from the regulator 14 in that a check valve 315 is provided instead of the check valve 90 (see FIG. 8).

逆止弁315においては、鋼球117(図8参照)に替えて移動体316が用いられ、Oリング119(図8参照)に替えてOリング320が用いられている。バネ118は、逆止弁90のそれと同様である。   In the check valve 315, a moving body 316 is used instead of the steel ball 117 (see FIG. 8), and an O-ring 320 is used instead of the O-ring 119 (see FIG. 8). The spring 118 is similar to that of the check valve 90.

移動体316は、Oリング320の内径側に隙間なくはめ込まれてOリング320を保持するOリング保持部317と、Oリング320をY2方向に押圧する押圧面318aを有する押圧部318と、バネ118をガイドするバネガイド部319とを備えている。   The moving body 316 includes an O-ring holding portion 317 that is fitted to the inner diameter side of the O-ring 320 without a gap and holds the O-ring 320, a pressing portion 318 having a pressing surface 318a that presses the O-ring 320 in the Y2 direction, and a spring. And a spring guide portion 319 for guiding 118.

これらのOリング保持部317、押圧部318、バネガイド部319は、それぞれ直径の異なる同芯の円柱状に形成され、一体をなしている。   The O-ring holding part 317, the pressing part 318, and the spring guide part 319 are formed in a concentric columnar shape with different diameters, and are integrated.

この例では、Oリング保持部317の外径は、ジョイント具116の通気路116bの内径より小さくなるよう構成され、Oリング320の内径は、Oリング保持部317の外径に隙間なくはめ込むことができるよう構成されている。   In this example, the outer diameter of the O-ring holding portion 317 is configured to be smaller than the inner diameter of the vent path 116b of the joint tool 116, and the inner diameter of the O-ring 320 is fitted into the outer diameter of the O-ring holding portion 317 without a gap. It is configured to be able to.

Oリング保持部317の外径にOリング320の内径を隙間なくはめ込むよう構成することで、仮に、Oリング320の外径とジョイント具116の空気供給室109の内径との間に隙間がある場合であっても、移動体316の押圧部318の中心とOリング320の中心とがずれることはない。また、押圧部318の押圧面318aとOリング320との密着性を担保することができる。   By configuring so that the inner diameter of the O-ring 320 fits into the outer diameter of the O-ring holding portion 317 without any gap, there is a gap between the outer diameter of the O-ring 320 and the inner diameter of the air supply chamber 109 of the joint tool 116. Even in this case, the center of the pressing portion 318 of the moving body 316 and the center of the O-ring 320 are not shifted. Further, the adhesion between the pressing surface 318a of the pressing portion 318 and the O-ring 320 can be ensured.

このため、空気供給室109から通気路116bへの圧縮空気の逆流を、より確実に防止することができる。   For this reason, the backflow of the compressed air from the air supply chamber 109 to the ventilation path 116b can be prevented more reliably.

レギュレータ314のその余の構成および動作は、レギュレータ14と同様である。   Other configurations and operations of the regulator 314 are the same as those of the regulator 14.

なお、上述の各実施形態においては、弁制御装置の制御動作部を構成する変位体が、流体供給室に連通したシリンダ内に往復動可能に保持されたピストンである場合を例に説明したが、変位体はピストンに限定されるものではなく、たとえば、ダイヤフラムのようなものであってもよい。   In each of the above-described embodiments, the case where the displacement body constituting the control operation unit of the valve control device is a piston that is reciprocally held in a cylinder communicating with the fluid supply chamber has been described as an example. The displacement body is not limited to the piston, and may be, for example, a diaphragm.

一般的には、変位体は、流体供給室の流体圧により作動するアクチュエータの出力側可動部材であればよい。さらに、一般的に、制御動作部は、流体供給室の流体圧により直接的にまたは間接的に作動するアクチュエータ、たとえば、流体供給室の流体圧を電気的に検知して動作するソレノイド、を備えたものであってもよい。   In general, the displacement body may be an output side movable member of an actuator that is operated by the fluid pressure in the fluid supply chamber. Further, the control operation unit generally includes an actuator that operates directly or indirectly by the fluid pressure in the fluid supply chamber, for example, a solenoid that operates by electrically detecting the fluid pressure in the fluid supply chamber. It may be.

また、上述の各実施形態においては、圧縮機として、ピストンの往復運動によりシリンダ容積を変化させることで気体を圧縮するよう構成されたいわゆる往復式の圧縮機を例に説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。圧縮機として、往復式の圧縮機以外の容積式圧縮機、たとえば、スクリュー式、ロータリー式、スクロール式の圧縮機にも、この発明を適用することができる。さらに、容積式圧縮機以外の圧縮機、たとえば、遠心式の圧縮機にも、この発明を適用することができる。   Further, in each of the above-described embodiments, as a compressor, a so-called reciprocating compressor configured to compress gas by changing a cylinder volume by a reciprocating motion of a piston has been described as an example. It is not limited to this. As the compressor, the present invention can be applied to a positive displacement compressor other than the reciprocating compressor, for example, a screw type, rotary type, or scroll type compressor. Furthermore, the present invention can be applied to a compressor other than a positive displacement compressor, for example, a centrifugal compressor.

また、エアーポンプを備えたタイヤ付き車輪として、自転車の車輪を例に説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。タイヤ付き車輪として、たとえば、三輪車、原動機付き自転車、二輪自動車、自動車、車椅子、リヤカーその他の車両全般に用いられるタイヤ付き車輪に、本発明を適用することができる。また、車両以外に用いられるタイヤ付き車輪、たとえば、エレベーターのガイド用車輪その他のタイヤ付き車輪にも、本発明を適用することができる。   Moreover, although the bicycle wheel has been described as an example of a wheel with a tire provided with an air pump, the present invention is not limited to this. As the wheel with a tire, for example, the present invention can be applied to a wheel with a tire that is used in all types of vehicles such as a tricycle, a bicycle with a motor, a two-wheeled vehicle, an automobile, a wheelchair, a rear car, and the like. The present invention can also be applied to wheels with tires used for other than vehicles, such as elevator guide wheels and other tire-equipped wheels.

さらに、流体保持装置はタイヤに限定されるものではなく、空気(一般的には「気体」。さらに一般的には「流体」)を保持するためのタンクをも含む概念である。したがって、車輪の回転にともなって、タンクに流体を送り込むような場合にも、この発明を適用することができる。   Further, the fluid holding device is not limited to a tire, but is a concept including a tank for holding air (generally “gas”, more generally “fluid”). Therefore, the present invention can also be applied to the case where fluid is sent to the tank as the wheel rotates.

また、流体供給装置として、車輪本体の回転に伴って圧縮空気等の加圧流体を生成して流体保持装置に供給する流体自動供給機構(たとえば、エアーポンプ10)を例に説明したが、流体供給装置は、これに限定されるものではない。たとえば、一般的な動力ポンプのように、電動機その他の動力源により自動的にまたは随時駆動され加圧流体を流体保持装置に供給する装置の他、手押しの空気ポンプのように、手動で加圧流体を流体保持装置に供給する装置も、流体供給装置に該当する。   Further, as the fluid supply device, an automatic fluid supply mechanism (for example, the air pump 10) that generates a pressurized fluid such as compressed air with the rotation of the wheel body and supplies it to the fluid holding device has been described as an example. The supply device is not limited to this. For example, in addition to a device that automatically or at any time is driven by an electric motor or other power source such as a general power pump to supply pressurized fluid to a fluid holding device, it is manually pressurized like a hand-held air pump An apparatus that supplies fluid to the fluid holding device also corresponds to the fluid supply apparatus.

上記においては、本発明を好ましい実施形態として説明したが、各用語は、限定のために用いたのではなく、説明のために用いたものであって、本発明の範囲および精神を逸脱することなく、添付のクレームの範囲において、変更することができるものである。また、上記においては、本発明のいくつかの典型的な実施形態についてのみ詳細に記述したが、当業者であれば、本発明の新規な教示および利点を逸脱することなしに上記典型的な実施形態において多くの変更が可能であることを、容易に認識するであろう。したがって、そのような変更はすべて、本発明の範囲に含まれるものである。
Although the present invention has been described above as a preferred embodiment, the terminology has been used for description rather than limitation and departs from the scope and spirit of the present invention. Without departing from the scope of the appended claims. Also, while the above describes only some exemplary embodiments of the present invention in detail, those skilled in the art will recognize the exemplary implementations described above without departing from the novel teachings and advantages of the present invention. It will be readily appreciated that many variations in form are possible. Accordingly, all such modifications are intended to be included within the scope of the present invention.

9a:タイヤチューブ
12:タイヤバルブ
14:レギュレータ
84:弁体
87:弁バネ
89:空気注入口
101:シリンダ
109:空気供給室
110:ピストン
111:ピストンロッド
114:空気流通路

特許出願人 中野 隆次
出願人代理人 弁理士 田川 幸一
9a: Tire tube 12: Tire valve 14: Regulator 84: Valve body 87: Valve spring 89: Air inlet 101: Cylinder 109: Air supply chamber 110: Piston 111: Piston rod 114: Air flow passage

Patent Applicant Ryuji Nakano Applicant Agent Patent Attorney Koichi Tagawa

Claims (6)

閉弁力を受けて閉位置にある弁体が当該閉弁力に抗して開位置まで変位させられることにより開状態となる常時閉の弁装置の開閉を制御する弁制御装置であって、
流体が供給される流体供給室と、
前記流体供給室と前記弁装置の流体注入口とを連通する流体流通路と、
前記流体供給室の流体圧が所定値を超えると、前記弁装置の弁体を開位置まで変位させ、前記流体供給室の流体圧が前記所定値以下になると、前記弁体が閉位置に復帰することを許容する制御動作部と、
を備えたこと、
を特徴とする弁制御装置。
A valve control device that controls opening and closing of a normally closed valve device that is in an open state when a valve body in a closed position in response to the valve closing force is displaced to the open position against the valve closing force,
A fluid supply chamber to which a fluid is supplied;
A fluid flow passage communicating the fluid supply chamber and the fluid inlet of the valve device;
When the fluid pressure in the fluid supply chamber exceeds a predetermined value, the valve body of the valve device is displaced to the open position, and when the fluid pressure in the fluid supply chamber falls below the predetermined value, the valve body returns to the closed position. A control action unit that allows
Having
A valve control device.
請求項1の弁制御装置において、
前記制御動作部は、
前記弁装置の弁体を介して前記閉弁力に基づく力を受けるとともに流体供給室の流体圧により前記閉弁力に基づく力に抗する向きの力を受け、前記閉弁力に基づく力と前記閉弁力に基づく力に抗する向きの力との差に基づいて変位する変位体であって、当該変位体の変位に連動して前記弁体が変位するよう構成された変位体、
を備えたこと、
を特徴とするもの。
The valve control device according to claim 1, wherein
The control operation unit is
A force based on the valve closing force is received via the valve body of the valve device, and a force in a direction against the force based on the valve closing force is received by the fluid pressure in the fluid supply chamber, and the force based on the valve closing force is A displacement body that is displaced based on a difference from a force in a direction against the force based on the valve closing force, the displacement body configured to be displaced in conjunction with the displacement of the displacement body;
Having
It is characterized by.
請求項2の弁制御装置において、
前記変位体は、
前記流体供給室に連通したシリンダ内に往復動可能に保持されたピストンであること、
を特徴とするもの。
The valve control device according to claim 2,
The displacement body is
The piston is reciprocally held in a cylinder communicating with the fluid supply chamber;
It is characterized by.
請求項1ないし3のいずれかの弁制御装置において、
前記流体供給室に供給される流体は、車輪本体の回転に伴って圧縮された空気であり、
当該弁制御装置は、さらに、
前記車輪本体の回転数が所定値を超えると前記弁装置の流体注入口と大気とを遮断状態とし、前記車輪本体の回転数が前記所定値以下になると前記弁装置の流体注入口と大気とを連通状態とする、連通・遮断制御部、
を備えたこと、
を特徴とするもの。
The valve control device according to any one of claims 1 to 3,
The fluid supplied to the fluid supply chamber is air compressed as the wheel body rotates,
The valve control device further includes:
When the rotational speed of the wheel body exceeds a predetermined value, the fluid inlet of the valve device and the atmosphere are shut off, and when the rotational speed of the wheel body falls below the predetermined value, the fluid inlet of the valve device and the atmosphere Communication / blocking control unit,
Having
It is characterized by.
前記弁装置を有する流体保持装置であって、請求項1ないし4のいずれかの弁制御装置を備えたこと、
を特徴とする流体保持装置。
A fluid holding device having the valve device, comprising the valve control device according to any one of claims 1 to 4.
A fluid holding device.
前記弁装置を有する流体保持装置に流体を供給する流体供給装置であって、請求項1ないし4のいずれかの弁制御装置を備えたこと、
を特徴とする流体供給装置。
A fluid supply device for supplying a fluid to a fluid holding device having the valve device, comprising the valve control device according to any one of claims 1 to 4.
A fluid supply device.
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