(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-13
(45)【発行日】2024-08-21
(54)【発明の名称】タイヤ空気補填装置
(51)【国際特許分類】
B60C 23/12 20060101AFI20240814BHJP
【ＦＩ】
B60C23/12
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2022545469
(86)(22)【出願日】2021-06-15
(86)【国際出願番号】 JP2021022708
(87)【国際公開番号】W WO2022044497
(87)【国際公開日】2022-03-03
【審査請求日】2024-01-22
(31)【優先権主張番号】P 2020141988
(32)【優先日】2020-08-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000148689
【氏名又は名称】株式会社村上開明堂
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100182006
【弁理士】
【氏名又は名称】湯本 譲司
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 英法
【審査官】高島 壮基
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第１０３３８６８６７（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１３６９７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３３０８２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／００７５６４２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００９／０１０７６０２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｃ ２３／１０
２３／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
タイヤに取り付けられたホイールに設けられ、空気を圧縮して前記タイヤの内側に空気を補填するタイヤ空気補填装置であって、前記タイヤの内側を向く開口を有するシリンダと、
前記シリンダの内部に設けられており、前記タイヤの内側に供給される空気が通る空気流通孔を有し、遠心力を受けて前記シリンダの軸線方向に移動して前記開口から前記タイヤの内側に空気を供給するウエイトと、
前記ウエイトと前記シリンダの内面との間に介在する第１気密部材と、
前記ウエイトを前記タイヤの反対側に付勢する第１スプリングと、
前記第１スプリングの前記軸線方向の端部を支持する第１支持部と、
前記ウエイトから前記タイヤの反対側への空気の逆流を防止する逆流防止弁と、
を備え、
前記逆流防止弁は、
前記空気流通孔において前記軸線方向にスライドするスライド部材と、
前記スライド部材を前記タイヤの反対側に付勢する第２スプリングと、
前記第２スプリングの前記軸線方向の端部を支持する第２支持部と、
前記空気流通孔の内面と前記スライド部材との間に介在する第２気密部材と、
を有し、
前記スライド部材、前記第２スプリング及び前記第２支持部が前記ウエイトの内部に配置されている、
タイヤ空気補填装置。
【請求項2】
前記シリンダは、前記ホイールのスポークに固定されており、前記ウエイトの前記軸線方向に直交する方向への幅が前記スポークの幅より小さい、
請求項１に記載のタイヤ空気補填装置。
【請求項3】
前記ウエイトは、タングステンを含む材料によって構成されている、請求項１又は２に記載のタイヤ空気補填装置。
【請求項4】
前記第１支持部は、枚数調整が可能な１又は複数の板状部材によって構成されており、前記板状部材の枚数が調整されることによって、前記ウエイトの前記軸線方向への移動量が調整される、
請求項１～３のいずれか一項に記載のタイヤ空気補填装置。
【請求項5】
前記タイヤの内側から前記シリンダの内部への空気の逆流を防止するチェックバルブを備え、前記チェックバルブは、前記シリンダとは別体とされており、前記シリンダから離れた位置に設けられる、
請求項１～４のいずれか一項に記載のタイヤ空気補填装置。
【請求項6】
前記シリンダの内部に対する空気の流出入を行うと共に、前記シリンダの内部への空気以外の異物の流入を抑制するフィルタを備える、請求項１～５のいずれか一項に記載のタイヤ空気補填装置。
【請求項7】
前記ウエイトは、前記第１スプリングが巻き付けられると共に前記軸線方向に突出する凸部を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載のタイヤ空気補填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、タイヤの内側に空気を補填するタイヤ空気補填装置に関する。
本出願は、２０２０年８月２５日の日本出願第２０２０－１４１９８８号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
本出願は、２０２０年８月２５日の日本出願第２０２０－１４１９８８号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、自動車等のタイヤの内側に空気を補填するタイヤ空気補填装置が知られている。特開２００８－３０８０８１号公報には、ホイールのスポークに取り付けられた空気圧調整装置が記載されている。空気圧調整装置の一部は、ホイールのリムの外周面からタイヤの内部空間に突出している。空気圧調整装置は、スポークにねじ込まれるシリンダと、シリンダの内部において往復運動可能に設けられたピストンとを備える。
【0003】
シリンダのタイヤ側の端部には、シリンダにおける空気流路を開閉する第１アンブレラバルブが取り付けられている。第１アンブレラバルブは、タイヤの内部空間からシリンダの内部への空気の逆流を阻止する逆止弁として機能する。第１アンブレラバルブは、シリンダの内部の空気圧がタイヤの内部空間の空気圧より大きいときに流路を開放し、シリンダの内部からタイヤの内部空間への空気の流れを許容する。第１アンブレラバルブは、シリンダの内部の空気圧がタイヤの内部空間の空気圧より小さいときに当該空気の流れを阻止する。
【0004】
ピストンは、シリンダの内部空間を第１室及び第２室に区画しており、第２室がタイヤの内部空間に連通している。第１室に露出するピストンの端部には凹部が形成されている。当該凹部には隔壁が設けられる。この隔壁は、ピストンの内部に、上記の第１室と区画される第３室を画成する。この隔壁には、第１室から第３室への空気流路であるピストンの貫通孔を開閉する第２アンブレラバルブが取り付けられている。ピストンとシリンダの内部空間の底面との間には、ピストンを第１室に向けて付勢するコイルばねが配置されている。
【0005】
この空気圧調整装置において、自動車の走行に伴ってホイールの回転速度が速くなるとピストンに遠心力が働く。この遠心力に伴い、ピストンは、コイルばねの付勢力に抗して第２室の容積を縮小させるように移動する。第２室が縮小すると第２室の空気圧が高められる。タイヤの内部空間の空気圧が基準空気圧より低い状態において第１アンブレラバルブが開き、第２室の空気がタイヤの内部空間に注入される。
【0006】
自動車が減速してホイールの回転速度が遅くなると、コイルばねの付勢力によってピストンが第２室の容積を拡大する方向に移動する。これに伴い、第２室の圧力が減少してタイヤの内部空間の空気圧よりも低くなると、第１アンブレラバルブが閉じる。ピストンの移動過程において、第２室の圧力が第１室の圧力よりも低くなると、第２アンブレラバルブが開き、第１室から第２室に空気が導入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２００８－３０８０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
前述した空気圧調整装置は、タイヤの内部空間とシリンダの第２室との間に設けられる第１アンブレラバルブと、ピストンの内部の第３室と第１室との間に設けられる第２アンブレラバルブとを備える。アンブレラバルブは、傘状の部分で流路を開閉することによって弁としての機能を発揮するものである。アンブレラバルブは、径が大きいという問題がある。従って、アンブレラバルブの径に合わせて、ピストンの径、及びシリンダの径を大きくしなければならない。
【0009】
シリンダの内部において移動するピストンの径が大きい場合、パスカルの原理により、ピストンを移動させるときに大きな荷重が必要となる。ピストンに大きな荷重がかからなければピストンが十分に移動しないので、タイヤへの空気の供給を十分に行えないという問題が生じうる。例えば、時速５０ｋｍ以下で日常的に自動車を走行させるだけでは、ピストンが十分に移動しないので、タイヤに空気を供給できないということも起こりうる。
【0010】
本開示は、タイヤへの空気の供給を十分に行うことができるタイヤ空気補填装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本開示の一側面に係るタイヤ空気補填装置は、タイヤに取り付けられたホイールに設けられ、空気を圧縮してタイヤの内側に空気を補填するタイヤ空気補填装置である。タイヤ空気補填装置は、タイヤの内側を向く開口を有するシリンダと、シリンダの内部に設けられており、タイヤの内側に供給される空気が通る空気流通孔を有し、遠心力を受けてシリンダの軸線方向に移動して開口からタイヤの内側に空気を供給するウエイトと、ウエイトとシリンダの内面との間に介在する第１気密部材と、ウエイトをタイヤの反対側に付勢する第１スプリングと、第１スプリングの軸線方向の端部を支持する第１支持部と、ウエイトからタイヤの反対側への空気の逆流を防止する逆流防止弁と、を備える。逆流防止弁は、空気流通孔において軸線方向にスライドするスライド部材と、スライド部材をタイヤの反対側に付勢する第２スプリングと、第２スプリングの軸線方向の端部を支持する第２支持部と、空気流通孔の内面とスライド部材との間に介在する第２気密部材と、を有する。スライド部材、第２スプリング及び第２支持部がウエイトの内部に配置されている。
【0012】
このタイヤ空気補填装置では、シリンダの内部に、遠心力によってシリンダの軸線方向に移動してタイヤの内側に空気を供給するウエイトを有する。ウエイトは、タイヤの回転の加速又は減速に伴って生じる遠心力を受けて移動してタイヤの内側に空気を供給する。よって、自動車の走行に伴って自動的にタイヤへの空気の補填を行うことができる。ウエイトの移動によってタイヤへの空気の補填を行うことにより、電気的な回路等が無くても自動的にタイヤへの空気の補填を行うことができる。このタイヤ空気補填装置は、逆流防止弁を備える。逆流防止弁はスライド部材、第２スプリング、第２支持部及び第２気密部材を含んでいる。スライド部材、第２スプリング及び第２支持部はウエイトの内部に配置される。従って、アンブレラバルブのような傘状の弁がなく逆流防止弁が構成されており、逆流防止弁の各部がウエイトの内部に設けられる。よって、ウエイトを細径化することができる。パスカルの原理により、細径化されたウエイトを小さい荷重で十分に動かすことができるので、タイヤへの空気の供給を十分に行うことができる。その結果、時速５０ｋｍ以下で日常的に自動車を走行させるだけでも、ウエイトを十分に移動させてタイヤに空気を十分に供給することができる。
【0013】
シリンダは、ホイールのスポークに固定されていてもよい。ウエイトの軸線方向に直交する方向への幅がスポークの幅より小さくてもよい。この場合、ウエイトの幅がホイールのスポークの幅より細いので、ウエイトをより細径化させることが可能となる。従って、日常の自動車の運転等によってそれほど大きな遠心力がかからない状況下であっても、ウエイトを移動させてタイヤへの空気の補填を十分に行うことができる。
【0014】
ウエイトは、タングステンを含む材料によって構成されていてもよい。この場合、ウエイトの比重を高めることが可能となる。従って、ウエイトが細い状態を維持しつつ高重量のウエイトとすることができるので、遠心力に伴うウエイトの移動をより十分に行うことができる。細径化されており且つ重量が大きいウエイトを移動させることが可能となるので、タイヤへの空気の補填をより十分に行うことができる。
【0015】
第１支持部は、枚数調整が可能な１又は複数の板状部材によって構成されていてもよい。板状部材の枚数が調整されることによって、ウエイトの軸線方向への移動量が調整されてもよい。この場合、ウエイトをタイヤの反対側に付勢する第１スプリングの軸線方向の端部を支持する第１支持部が１又は複数の板状部材によって構成されており、板状部材の枚数によってウエイトの移動量が調整される。板状部材の枚数が少ない場合には第１スプリングの伸縮長が長くなると共にウエイトの移動量が大きくなり、板状部材の枚数が多い場合には第１スプリングの伸縮長が短くなると共にウエイトの移動量が小さくなる。ウエイトの移動量が大きい場合には最大空気圧が大きくなり。ウエイトの移動量が小さい場合には最大空気圧が小さくなる。従って、板状部材の枚数を調整してウエイトの移動量を調節することにより、タイヤへの最大空気圧の設定を変更することができる。
【0016】
前述したタイヤ空気補填装置は、タイヤの内側からシリンダの内部への空気の逆流を防止するチェックバルブを備えてもよい。チェックバルブは、シリンダとは別体とされており、シリンダから離れた位置に設けられてもよい。この場合、シリンダの内部への空気の逆流を防止する逆流防止弁であるチェックバルブがシリンダと別体にされているので、チェックバルブの配置の自由度を高めることができる。従って、ホイールの内部の限られた空間にタイヤ空気補填装置をより効率よく配置することができる。
【0017】
前述したタイヤ空気補填装置は、シリンダの内部に対する空気の流出入を行うと共に、シリンダの内部への空気以外の異物の流入を抑制するフィルタを備えてもよい。この場合、フィルタを介してシリンダの内部への空気の流出入がなされる。このフィルタにより、シリンダの内部への異物の侵入、及びシリンダの外部への異物の流出を抑制することができる。従って、例えば異物が第１気密部材が配置されている部分のグリースに移動して気密性を低下させる等の問題を抑制することができる。
【0018】
ウエイトは、第１スプリングが巻き付けられると共に軸線方向に突出する凸部を有してもよい。この場合、ウエイトの凸部に第１スプリングを支持することができるので、第１スプリングをより安定して伸縮させることができる。ウエイトが安定的に移動するので、タイヤへの空気の供給を安定して行うことができる。凸部の分だけウエイトを重くすることができるので、遠心力に伴ってウエイトをより移動させやすくすることができる。従って、タイヤへの空気の供給を更に十分に行うことができる。
【発明の効果】
【0019】
本開示によれば、タイヤへの空気の供給を十分に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】実施形態に係るタイヤ空気補填装置が取り付けられたホイール及びタイヤの例を示す側面図である。
【図3】実施形態に係るタイヤ空気補填装置、ホイールのスポーク、及びタイヤを模式的に示す縦断面図である。
【図8】別の実施形態に係るタイヤ空気補填装置を示す図である。
【図13】変形例に係るタイヤ空気補填装置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下では、図面を参照しながら、本開示に係るタイヤ空気補填装置の実施形態について説明する。図面の説明において、同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、理解の容易のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。
【0022】
図１は、本実施形態に係るタイヤ空気補填装置１が組み込まれた例示的なホイール１００及びタイヤ１１０を示している。例えば、複数のホイール１００及び複数のタイヤ１１０が自動車に設けられており、各ホイール１００及び各タイヤ１１０は当該自動車の走行に伴って回転する。
【0023】
ホイール１００は複数のスポーク１０１を備えており、複数のスポーク１０１はホイール１００の中央部１０２から放射状に延びている。複数のスポーク１０１の径方向外側にはホイール１００のリム１０３が設けられており、リム１０３にタイヤ１１０が取り付けられている。
【0024】
タイヤ空気補填装置１は、複数のスポーク１０１のいずれかに取り付けられており、例えば、スポーク１０１の径方向外側の端部に設けられる。これにより、タイヤ空気補填装置１は、自動車の走行、並びに、ホイール１００及びタイヤ１１０の回転に伴って径方向への遠心力を受ける。タイヤ空気補填装置１は、当該自動車の加速時及び減速時に受ける遠心力から圧縮空気を生成して、当該圧縮空気をタイヤ１１０の内側に補填する。
【0025】
ホイール１００は、１つのタイヤ空気補填装置１を備えていてもよいし、複数のタイヤ空気補填装置１を備えていてもよい。複数のタイヤ空気補填装置１が設けられる場合、例えば、複数のタイヤ空気補填装置１は、ホイール１００の中心Ｏ１に対して互いに対称となる位置に配置される。この場合、ホイール１００及びタイヤ１１０における重量バランスを確保することができる。
【0026】
ホイール１００の中心Ｏ１に対してタイヤ空気補填装置１と対称となる位置に錘１３０が取り付けられていてもよい。錘１３０の重さは、例えば、タイヤ空気補填装置１の重さと同一である。この場合もホイール１００及びタイヤ１１０における重量バランスを確保することができる。
【0027】
図２は、スポーク１０１の数が奇数本（一例として７本）である例示的なホイール１００Ａを示す図である。奇数本のスポーク１０１を備えるホイール１００Ａの場合、ホイール１００Ａの中心Ｏ２に対してタイヤ空気補填装置１と対称となる位置にスポーク１０１が存在しない。このため、中心Ｏ２から見てタイヤ空気補填装置１の反対側に位置する複数のスポーク１０１に錘１３０ａを取り付けてもよい。このように複数の錘１３０ａのそれぞれを複数のスポーク１０１のそれぞれに取り付けてホイール１００Ａの合成モーメントが調整されることにより、ホイール１００Ａ及びタイヤ１１０における重量バランスを確保することができる。
【0028】
図３は、ホイール１００のスポーク１０１に取り付けられた例示的なタイヤ空気補填装置１を示す断面図である。図３に示されるように、タイヤ空気補填装置１は、例えば、アルミホイールであるホイール１００に内蔵されている。具体例として、タイヤ空気補填装置１は、板状のスポーク１０１に形成された凹部１０１ｂの内側に固定されている。
【0029】
例えば、ホイール１００は、スポーク１０１の径方向外側においてタイヤ１１０を保持する保持部として機能するリム１０３を備える。リム１０３から径方向内側に延びるようにタイヤ空気補填装置１が配置されていてもよい。ホイール１００に対して、タイヤ空気補填装置１はホイール１００から径方向外側（図３では下側）に突出する部位を有していない。タイヤ空気補填装置１は、ホイール１００の外周１００ｃと同一平面上、又は外周１００ｃよりホイール１００の径方向内側に入り込むように配置されている。これにより、タイヤ１１０の交換時等に、タイヤ空気補填装置１がタイヤ１１０等の他の部品に干渉する可能性を低減させることができる。
【0030】
図４は、図３のタイヤ空気補填装置１を拡大したタイヤ空気補填装置１の縦断面図である。図３及び図４に示されるように、タイヤ空気補填装置１は、有底筒状のシリンダ２と、シリンダ２の内部においてシリンダ２の軸線方向Ｄ１に沿って移動可能に配置されたウエイト３と、シリンダ２の内面２ｂとウエイト３との間に介在する第１気密部材４とを備える。一例として、第１気密部材４と内面２ｂとの間にはグリースが塗布されていてもよい。
【0031】
シリンダ２は、ホイール１００のスポーク１０１に固定されている。例えば、軸線方向Ｄ１に直交する方向Ｄ２へのウエイト３の幅Ｗ１は、スポーク１０１の幅Ｗ２よりも小さい。一例として、ウエイト３は円柱状を呈する。この場合、幅Ｗ１はウエイト３の直径に相当する。
【0032】
幅Ｗ１の値は、例えば、５ｍｍ以上且つ１５ｍｍ以下である。このように、幅Ｗ１が小さいことによってウエイト３の軸線方向Ｄ１への移動に伴う空気圧を効果的に高めることが可能となる。ウエイト３の軸線方向Ｄ１の長さＬ１は、例えば、２０ｍｍ以上且つ４５ｍｍ以下である。長さＬ１が４５ｍｍ以下であることによって、シリンダ２の内部におけるウエイト３の移動量を大きく確保することができる。しかしながら、幅Ｗ１及び長さＬ１の値は上記の例に限定されない。
【0033】
ウエイト３及び第１気密部材４は、シリンダ２の内部領域を、タイヤ１１０側の第１領域Ａ１、及びタイヤ１１０の反対側の第２領域Ａ２に分割する。ウエイト３及び第１気密部材４は、シリンダ２の内部においてホイール１００の径方向（図３及び図４では上下方向）に往復運動する。
【0034】
シリンダ２は、例えば、円筒状とされている。シリンダ２は、シリンダ２の第２領域Ａ２への空気の流入を可能とする流入口２ｃを有する。流入口２ｃにはフィルタ５が取り付けられている。流入口２ｃ及びフィルタ５は、ウエイト３から見てタイヤ１１０の反対側（図３及び図４における上側）に設けられる。フィルタ５は、例えば、空気等の気体を通すと共に、液体及び固体を通さないフィルタである。
【0035】
一例として、フィルタ５は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、テフロン（登録商標））が延伸加工されたフィルムとポリウレタンポリマーとが複合化されて作成されたメンブレン素材によって構成されている。シリンダ２の流入口２ｃは、前述した凹部１０１ｂに連通している。凹部１０１ｂにはホイール１００を貫通する貫通孔１０１ｃが形成されている。
【0036】
ウエイト３には、スポーク１０１の貫通孔１０１ｃ、凹部１０１ｂ及びフィルタ５を介して空気が流入する。ウエイト３は、例えば、円柱状を呈する。ウエイト３の外周面３ｆには軸線方向Ｄ１に沿って並ぶ一対の環状凹部３ｇが形成されている。各環状凹部３ｇには第１気密部材４が入り込んでいる。第１気密部材４は、例えば、Ｏリングである。
【0037】
ウエイト３には、流入した空気を流入口２ｃの反対側に流す空気流通孔３ｂが形成されている。例えば、空気流通孔３ｂは、流入口２ｃ側に位置する第１空間部３ｃと、第１空間部３ｃからタイヤ１１０側（図３及び図４における下側）に延びる第２空間部３ｄとを含む。一例として、第１空間部３ｃは、第２空間部３ｄよりも拡径されている。
【0038】
ウエイト３は、例えば、タングステンを含む材料によって構成されている。ウエイト３は、タングステン、又はタングステン合金によって構成されていてもよい。ウエイト３は、例えば、シリンダ２よりも比重が大きい高比重材である。一例として、ウエイト３の比重は１５ｇ／ｃｍ３以上である。この場合、ウエイト３の細径化を実現しつつ且つウエイト３の質量を大きくすることができる。よって、遠心力に伴うウエイト３の軸線方向Ｄ１への往復移動を十分に行うことができる。その結果、タイヤ１１０への空気の供給をより十分に行うことができる。
【0039】
タイヤ空気補填装置１は、ウエイト３からタイヤ１１０側に延びるように配置された第１スプリング６と、第１スプリング６とシリンダ２の壁部２ｇとの間に位置する第１支持部７とを備える。第１スプリング６は、ウエイト３をタイヤ１１０の反対側に付勢するコイルスプリングである。
【0040】
第１支持部７は、例えば、１枚又は複数枚の環状の板状部材７ｂによって構成されている。板状部材７ｂは、軸線方向Ｄ１に沿って重ねることが可能とされている。軸線方向Ｄ１に沿って重なる板状部材７ｂの枚数に応じてウエイト３の移動量が定められる。具体的には、板状部材７ｂの枚数が少ないほどウエイト３の移動量が長くなり、板状部材７ｂの枚数が多いほどウエイト３の移動量が短くなる。ウエイト３の移動量が長いとタイヤ１１０への空気の最大空気圧が大きくなり、ウエイト３の移動量が短いとタイヤ１１０への空気の最大空気圧が小さくなる。従って、板状部材７ｂの枚数が調整されることによって最大空気圧の調整が可能となる。
【0041】
タイヤ空気補填装置１は、ウエイト３からタイヤ１１０の反対側への空気の逆流を防止する逆流防止弁１０を備える。逆流防止弁１０は、例えば、スライド部材１１と、第２スプリング１２と、第２支持部１３と、第２気密部材１４とを備える。スライド部材１１は、空気流通孔３ｂにおいて軸線方向Ｄ１にスライドする。第２スプリング１２は、スライド部材１１をタイヤ１１０の反対側に付勢する。第２支持部１３は、第２スプリング１２の軸線方向Ｄ１の端部を支持する。第２気密部材１４は、空気流通孔３ｂの内面３ｈとスライド部材１１との間に介在する。
【0042】
スライド部材１１は、例えば、ウエイト３の空気流通孔３ｂ（第１空間部３ｃ及び第２空間部３ｄ）を軸線方向Ｄ１に貫通するように設けられる。一例として、スライド部材１１は軸線方向Ｄ１に沿って延びる棒状を呈する。第２スプリング１２は、例えば、第１空間部３ｃに設けられている。
【0043】
例えば、第２スプリング１２はコイルスプリングである。一例として、第２スプリング１２は、第１空間部３ｃの軸線方向Ｄ１を向く底面３ｊと第２支持部１３との間において軸線方向Ｄ１に延在する。第２スプリング１２は、スライド部材１１の径方向外側に配置されている。第２支持部１３は、軸線方向Ｄ１に直交する方向Ｄ２に延在する板状とされている。
【0044】
第２気密部材１４は、スライド部材１１のタイヤ１１０側の端部に設けられており、当該端部において拡径している。第２気密部材１４は、例えば、空気流通孔３ｂのタイヤ１１０側の出口に設けられており、ウエイト３に対するスライド部材１１の移動に伴って当該出口を開閉する。具体的には、ウエイト３に対してスライド部材１１がタイヤ１１０側に移動したときに第２気密部材１４が空気流通孔３ｂを開放する。一方、ウエイト３に対してスライド部材１１がタイヤ１１０の反対側に移動したときに第２気密部材１４が空気流通孔３ｂを閉塞する。
【0045】
シリンダ２はタイヤ１１０側を向く開口２ｈを有し、開口２ｈにはシリンダ２の内部への空気の逆流を防止するチェックバルブ１５が設けられる。例えば、チェックバルブ１５は、シリンダ２の開口２ｈから見てシリンダ２の内側に突出する開口２ｋ付き突出部２ｊに取り付けられている。チェックバルブ１５は、例えば、前述した逆流防止弁１０と同様の構成を備える。
【0046】
具体例として、チェックバルブ１５は、スライド部材１６と、第３スプリング１７と、第３支持部１８と、第３気密部材１９とを備える。スライド部材１６は、開口２ｈ及び開口２ｋに通された状態で軸線方向Ｄ１にスライドする。第３スプリング１７は、スライド部材１６をタイヤ１１０の反対側に付勢する。第３支持部１８は、第３スプリング１７の軸線方向Ｄ１の端部を支持する。第３気密部材１９は、開口２ｈとスライド部材１６との間に介在する。
【0047】
例えば、スライド部材１６は、シリンダ２の開口２ｈ及び開口２ｋを軸線方向Ｄ１に貫通するように設けられる。スライド部材１６は、一例として、軸線方向Ｄ１に沿って延びる棒状を呈する。第３スプリング１７は、突出部２ｊと第３支持部１８との間において軸線方向Ｄ１に延在している。例えば、第３スプリング１７はコイルスプリングである。第３スプリング１７は、例えば、スライド部材１６の径方向外側に配置されている。第３支持部１８は、方向Ｄ２に延在する板状とされている。
【0048】
第３気密部材１９は、例えば、スライド部材１６のタイヤ１１０側の端部に設けられており、当該端部において拡径している。一例として、第３気密部材１９は、シリンダ２の開口２ｈのタイヤ１１０側に設けられている。第３気密部材１９は、シリンダ２に対するスライド部材１６の移動に伴って開口２ｈを開閉する。具体的には、シリンダ２に対してスライド部材１６がタイヤ１１０側に移動したときに第３気密部材１９が開口２ｈを開放する。一方、シリンダ２に対してスライド部材１６がタイヤ１１０の反対側に移動したときに第３気密部材１９が開口２ｈを閉塞する。
【0049】
次に、タイヤ空気補填装置１の動作の例について説明する。自動車が停止している状態では、図４に示されるように、第１スプリング６の付勢力によってウエイト３がシリンダ２の上側（ホイール１００の径方向内側）に位置している。このとき、ウエイト３の内部のスライド部材１１が第２スプリング１２の付勢力によってウエイト３の上側に位置して第２気密部材１４が空気流通孔３ｂを塞いでいる。そして、シリンダ２の内部のスライド部材１６が第３スプリング１７の付勢力によって上側に位置して第３気密部材１９が開口２ｈを塞いでいる。
【0050】
自動車が加速すると、図５に示されるように、ホイール１００の回転による遠心力を受けてウエイト３が第１スプリング６の付勢力に抗してシリンダ２の下側（ホイール１００の径方向外側）に移動する。このとき、シリンダ２の内部のスライド部材１６が第３スプリング１７の付勢力に抗して下側に移動して第３気密部材１９が開口２ｈを開放する。この開口２ｈの開放によってシリンダ２の第１領域Ａ１の空気がタイヤ１１０の内側に噴射される。ウエイト３がシリンダ２の下側に移動するとフィルタ５からシリンダ２の第２領域Ａ２に空気が進入する。
【0051】
例えば自動車が時速４０ｋｍで走行している状態では、図６に示されるように、ウエイト３が下方に位置して第１スプリング６が圧縮された状態が維持される。一例として、このとき、第１スプリング６の圧縮空間圧（第１領域Ａ１の空気圧）がタイヤ１１０の最高空気圧（一例として、２．４ｋｇｆ／ｃｍ２）となる。
【0052】
タイヤ１１０の空気圧が第１領域Ａ１の空気圧よりも低い場合には、第３気密部材１９がシリンダ２の開口２ｈを開放して第１領域Ａ１からタイヤ１１０の内側に空気が供給される。一方、タイヤ１１０の空気圧が第１領域Ａ１の空気圧以上である場合には、第３気密部材１９が開口２ｈを閉塞してタイヤ１１０には空気が供給されない。
【0053】
自動車が減速すると、図７に示されるように、ホイール１００の回転による遠心力が低下してウエイト３が第１スプリング６の付勢力によってシリンダ２の上側に移動する。このとき、ウエイト３の内部のスライド部材１１が第２スプリング１２の付勢力に抗してウエイト３に対して下側に移動し、第２気密部材１４が空気流通孔３ｂを開放する。この空気流通孔３ｂの開放によってシリンダ２の第２領域Ａ２の空気が空気流通孔３ｂを介して第１領域Ａ１に進入する。自動車が停止したときには図４に示される初期状態に戻される。
【0054】
次に、タイヤ空気補填装置１から得られる作用効果について説明する。タイヤ空気補填装置１では、シリンダ２の内部に遠心力によってシリンダ２の軸線方向Ｄ１に移動してタイヤ１１０の内側に空気を供給するウエイト３を有する。ウエイト３は、タイヤ１１０の回転の加速又は減速に伴って生じる遠心力を受けて移動してタイヤ１１０の内側に空気を供給する。よって、自動車の走行に伴って自動的にタイヤ１１０への空気の補填を行うことができる。ウエイト３の移動によってタイヤ１１０への空気の補填を行うことにより、電気的な回路等がなくても自動的にタイヤ１１０への空気の補填を行うことができる。
【0055】
タイヤ空気補填装置１は、逆流防止弁１０を備える。逆流防止弁１０はスライド部材１１、第２スプリング１２、第２支持部１３及び第２気密部材１４を含んでいる。スライド部材１１、第２スプリング１２及び第２支持部１３はウエイト３の内部に配置される。
【0056】
従って、アンブレラバルブのような傘状の弁がなく、コイルスプリングである第２スプリング１２を備えて逆流防止弁１０が構成されており、逆流防止弁１０の各部がウエイト３の内部に設けられる。このように、コイルスプリングである第２スプリング１２を含む逆流防止弁１０の各部がウエイト３の内部に設けられることにより、ウエイト３を細径化することができる。よって、パスカルの原理により、細径化されたウエイト３を小さい荷重で十分に動かすことができるので、タイヤ１１０への空気の供給を十分に行うことができる。その結果、時速５０ｋｍ以下で日常的に自動車を走行させるだけでも、ウエイト３を十分に移動させてタイヤ１１０に空気を十分に供給することができる。
【0057】
シリンダ２は、図３に示されるように、ホイール１００のスポーク１０１に固定されており、ウエイト３の軸線方向Ｄ１に直交する方向Ｄ２への幅Ｗ１がスポーク１０１の幅Ｗ２より小さくてもよい。この場合、ウエイト３の幅Ｗ１がホイール１００のスポーク１０１の幅Ｗ２より細いので、ウエイト３をより細径化させることが可能となる。従って、日常の自動車の運転等によってそれほど大きな遠心力がかからない状況下であっても、ウエイト３を移動させてタイヤ１１０への空気の補填を十分に行うことができる。
【0058】
ウエイト３は、タングステンを含む材料によって構成されていてもよい。この場合、ウエイト３の比重を高めることが可能となる。従って、ウエイト３が細い状態を維持しつつ高重量のウエイト３とすることができるので、遠心力に伴うウエイト３の移動をより十分に行うことができる。細径化されており且つ重量が大きいウエイト３を移動させることが可能となるので、タイヤ１１０への空気の補填をより十分に行うことができる。
【0059】
第１支持部７は、枚数調整が可能な１枚又は複数の板状部材７ｂによって構成されている。板状部材７ｂの枚数が調整されることによって、ウエイト３の軸線方向Ｄ１への移動量が調整されてもよい。この場合、ウエイト３をタイヤ１１０の反対側に付勢する第１スプリング６の軸線方向Ｄ１の端部を支持する第１支持部７が１又は複数の板状部材７ｂによって構成されており、板状部材７ｂの枚数によってウエイト３の移動量が調整される。板状部材７ｂは、例えば、ワッシャであってもよい。
【0060】
板状部材７ｂの枚数が少ない場合には第１スプリング６の伸縮長が長くなると共にウエイト３の移動量が大きくなり、板状部材７ｂの枚数が多い場合には第１スプリング６の伸縮長が短くなると共にウエイト３の移動量が小さくなる。ウエイト３の移動量が大きい場合には最大空気圧が大きくなり、ウエイト３の移動量が小さい場合には最大空気圧が小さくなる。従って、板状部材７ｂの枚数を調整してウエイト３の移動量を調節することにより、タイヤ１１０への最大空気圧の設定を変更することができる。
【0061】
タイヤ空気補填装置１は、シリンダ２の内部に対する空気の流出入を行うと共に、シリンダ２の内部への空気以外の異物の流入を抑制するフィルタ５を備えてもよい。この場合、フィルタ５を介してシリンダ２の内部への空気の流出入がなされる。フィルタ５により、シリンダ２の内部への異物の侵入、及びシリンダ２の外部への異物の流出を抑制することができる。従って、例えば異物が第１気密部材４が配置されている部分のグリースに移動して気密性を低下させる等の問題を抑制することができる。
【0062】
次に、変形例に係るタイヤ空気補填装置２０について図８を参照しながら説明する。タイヤ空気補填装置２０の一部の構成は、前述したタイヤ空気補填装置１の構成と同一であるため、以下ではタイヤ空気補填装置１と重複する説明を適宜省略する。タイヤ空気補填装置１では、チェックバルブ１５がシリンダ２と一体とされている。しかしながら、タイヤ空気補填装置２０は、チェックバルブ１５に代えて、シリンダ２２と別体とされたチェックバルブ３５を備える。
【0063】
タイヤ空気補填装置２０は、圧縮空気を生成するポンプ２１と、ポンプ２１から延びるホース４０と、タイヤ１１０からタイヤ空気補填装置２０（ポンプ２１）への空気の逆流を防止するチェックバルブ３５とを備える。ポンプ２１は、例えば、前述したタイヤ空気補填装置１からチェックバルブ１５を除いた部分と同様の機能を有する。
【0064】
ホース４０は、ポンプ２１とチェックバルブ３５とを互いに接続している。ホース４０の長さは、例えば、２ｃｍ以上且つ３ｃｍ以下である。ホース４０の長さが短いことによって、ポンプ２１で生成した空気圧の低減を抑制することができる。ホース４０は、変形しにくく比較的硬質な材料によって構成されていてもよい。この場合、ホース４０における空気圧の低減を抑制することができる。
【0065】
図９は、ポンプ２１の側面図である。図１０は、ポンプ２１のＡ－Ａ線断面図である。図９及び図１０に示されるように、ポンプ２１は、有底筒状のシリンダ２２と、ウエイト２３と、第１気密部材２４とを備える。ウエイト２３は、シリンダ２２の内部においてシリンダ２２の軸線方向Ｄ１に沿って移動可能に配置されている。第１気密部材２４は、シリンダ２２の内面２２ｂとウエイト２３との間に介在する。
【0066】
シリンダ２２は、例えば前述したシリンダ２と同様、軸線方向Ｄ１がスポーク１０１の長手方向に一致するようにスポーク１０１に固定される。例えば、軸線方向Ｄ１に直交する方向Ｄ２へのウエイト２３の幅Ｗ３（最大幅）は、スポーク１０１の幅よりも小さい。幅Ｗ３の値は、例えば、５ｍｍ以上且つ１５ｍｍ以下である。ウエイト３の軸線方向Ｄ１への長さＬ２は２０ｍｍ以上且つ４５ｍｍ以下である。しかしながら、幅Ｗ３及び長さＬ２の値は上記の各例に限定されない。
【0067】
ウエイト２３及び第１気密部材２４は、シリンダ２２の内部領域を、タイヤ１１０側の第１領域Ａ１、及びタイヤ１１０の反対側の第２領域に分割する。ウエイト２３及び第１気密部材２４は、シリンダ２２の内部においてホイール１００の径方向（図９及び図１０では左右方向）に往復運動する。
【0068】
シリンダ２２は、有底円筒状とされている。シリンダ２２の材料は、例えば、アルミニウムを含んでいる。シリンダ２２は、第２領域Ａ２への空気の流入を可能とする流入口２２ｃを側面２２ｐに有する。シリンダ２２の側面２２ｐには、例えば、流入口２２ｃを塞ぐフィルタ５が取り付けられている。フィルタ５を介してシリンダ２２の内部に流れ込んだ空気は第２領域Ａ２を介してウエイト２３の空気流通孔２３ｂに流入する。
【0069】
ウエイト２３の外周面には軸線方向Ｄ１に沿って並ぶ一対の環状凹部２３ｇが形成されており、各環状凹部２３ｇに第１気密部材２４が入り込んでいる。第１気密部材２４は、例えば、Ｏリングである。第１気密部材２４の材料は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）である。空気流通孔２３ｂは、第２領域Ａ２から空気を流入し、流入した空気を第１領域Ａ１に流す空気流路である。
【0070】
空気流通孔２３ｂは、第２領域Ａ２側に位置する第１空間部２３ｃと、第１空間部２３ｃから第１領域Ａ１側に延びる第２空間部２３ｄとを含む。第２空間部２３ｄは、第１空間部２３ｃよりも拡径されている。第２空間部２３ｄは、第１空間部２３ｃから第１領域Ａ１に向かうに従って徐々に拡径するテーパ面２３ｆと、テーパ面２３ｆ及び第１領域Ａ１の間に介在する内周面２３ｋとによって画成される。ウエイト２３の材料は、例えば、前述したウエイト３の材料と同一である。ウエイト２３は、例えば、タングステン、又はタングステン合金によって構成されていてもよい。
【0071】
ポンプ２１は、第１スプリング２６と、第１支持部７と、キャップ２８と、第４気密部材２９とを備える。第１スプリング２６は、ウエイト２３からタイヤ１１０側に延びるように配置される。第１支持部７は、第１スプリング２６のウエイト２３との反対側に設けられる。キャップ２８は、シリンダ２２の開口２２ｄを塞ぐ。第４気密部材２９は、キャップ２８とシリンダ２２との間に介在する。
【0072】
ウエイト２３は、軸線方向Ｄ１に沿ってタイヤ１１０側に突出する凸部２３ｊを有し、凸部２３ｊに第１スプリング２６が巻き付けられている。これにより、第１スプリング２６の軸線方向Ｄ１の端部を安定して支持することが可能である。軸線方向Ｄ１に突出する凸部２３ｊが設けられることによって、ウエイト２３の径方向への肥大化を抑制しつつ且つウエイト２３を重くすることができる。
【0073】
第１スプリング２６は、ウエイト２３をタイヤ１１０の反対側（図９及び図１０では左側）に付勢する。第１スプリング２６の材料は、例えば、ＳＵＳ（Steel Use Stainless）である。キャップ２８の材料は、例えば、アルミニウムを含む。キャップ２８は、シリンダ２２の側面２２ｐを径方向外側から覆う側面部２８ｂと、開口２２ｄを封止する板状の封止部２８ｃと、封止部２８ｃから軸線方向Ｄ１に突出する筒部２８ｄとを備える。
【0074】
キャップ２８の側面部２８ｂと封止部２８ｃとの間の内側に第４気密部材２９が設けられる。第４気密部材２９は、例えば、Ｏリングである。第４気密部材２９は、例えば、ＥＰＤＭによって構成されている。封止部２８ｃの内側に第１支持部７が設けられている。第１スプリング２６と封止部２８ｃとの間に１枚又は複数枚の板状部材７ｂが介在している。筒部２８ｄには、前述したホース４０がクランプＣ１（図８参照）によって嵌め込まれてホース４０の一端が接続される。
【0075】
ポンプ２１は、ウエイト２３から第２領域Ａ２への空気の逆流を防止する逆流防止弁３０を備える。逆流防止弁３０は、スライド部材３１と、第２スプリング３２と、第２支持部３３と、第２気密部材３４とを備える。スライド部材３１は、空気流通孔２３ｂにおいて軸線方向Ｄ１にスライドする。第２スプリング３２は、スライド部材３１をタイヤ１１０の反対側に付勢する。第２支持部３３は、第２スプリング３２の軸線方向Ｄ１の端部を支持する。第２気密部材３４は、空気流通孔２３ｂの内面とスライド部材３１との間に介在する。第２支持部３３は、例えば、カラー３３ｂと抜け止め部材３３ｃとを含む。抜け止め部材３３ｃは、例えば、Ｃリングである。
【0076】
スライド部材３１は、例えば、アルミニウム製である。スライド部材３１は、空気流通孔２３ｂの第２空間部２３ｄにおいて軸線方向Ｄ１に沿ってスライドする。スライド部材３１は、第１空間部２３ｃに対向する端面３１ｂと、端面３１ｂからテーパ面２３ｆに沿って延びる傾斜面３１ｃとを備える。更に、スライド部材３１は、傾斜面３１ｃから第２支持部３３に向かって延びると共に一部が第２支持部３３に入り込む軸部３１ｄを備える。
【0077】
スライド部材３１の傾斜面３１ｃには環状凹部３１ｆが形成されており、環状凹部３１ｆに第２気密部材３４が入り込んでいる。第２気密部材３４は、例えば、Ｏリングである。第２気密部材３４は、例えば、ＥＰＤＭによって構成されている。第２気密部材３４と空気流通孔２３ｂの内面との間にはグリースが塗布されていてもよい。
【0078】
第２スプリング３２は、例えば、ＳＵＳによって構成されている。第２スプリング３２は、第２空間部２３ｄに設けられている。第２スプリング３２は、スライド部材３１の軸部３１ｄの径方向外側に配置されており、スライド部材３１と第２支持部３３との間において軸線方向Ｄ１に延在する。
【0079】
カラー３３ｂは、例えば、アルミニウム製である。カラー３３ｂは、スライド部材３１の軸部３１ｄの軸受である。抜け止め部材３３ｃは、カラー３３ｂの第１領域Ａ１側に設けられている。抜け止め部材３３ｃは、例えば、ＳＵＳによって構成されている。抜け止め部材３３ｃは、スライド部材３１、第２スプリング３２、カラー３３ｂ及び第２気密部材３４の空気流通孔２３ｂからの抜け止めとして機能する。タイヤ空気補填装置２０では、逆流防止弁３０を構成するスライド部材３１、第２スプリング３２、第２支持部３３及び第２気密部材３４がウエイト２３の内部に配置されている。
【0080】
スライド部材３１及び第２気密部材３４は、第２支持部３３に対して軸線方向Ｄ１に移動可能とされている。スライド部材３１及び第２気密部材３４がタイヤ１１０の反対側に移動したときに第２気密部材３４がテーパ面２３ｆに当接して空気流通孔２３ｂを閉塞する。一方、スライド部材３１及び第２気密部材３４がタイヤ１１０側に移動したときに空気流通孔２３ｂが開放される。
【0081】
次に、図１１及び図１２を参照しながらチェックバルブ３５について説明する。図１１は、チェックバルブ３５を示す側面図である。図１２は、チェックバルブ３５のＢ－Ｂ線断面図である。例えば、チェックバルブ３５の部品の一部の形状は、ウエイト２３に含まれる部品の形状と同一である。これにより、部品の共通化を図ることができるので、部品にかかるコストの低減に寄与する。
【0082】
チェックバルブ３５は、弁座部３６と、弁体部３７と、第３スプリング３８と、第３支持部３９とを備える。弁座部３６は、ポンプ２１からホース４０を介して供給される空気が通る空気流通孔３６ｂを有する。弁体部３７は、空気流通孔３６ｂに通された状態で空気流通孔３６ｂの延在方向Ｄ３にスライドする。第３スプリング３８は、弁体部３７をタイヤ１１０の反対側に付勢する。第３支持部３９は、第３スプリング３８の延在方向Ｄ３の端部を支持する。
【0083】
弁座部３６は、例えば、アルミニウム製である。弁座部３６は、弁体部３７の反対側（ホース４０側）に突出すると共に空気流通孔３６ｂに連通する内部空間が形成された筒部３６ｃを有する。筒部３６ｃには、ホース４０がクランプＣ２（図８参照）によって嵌め込まれてホース４０の他端（ポンプ２１との反対側の端部）が接続される。
【0084】
弁体部３７は、空気流通孔３６ｂに通された状態で延在方向Ｄ３にスライドするスライド部材３７ｂと、スライド部材３７ｂに取り付けられた第３気密部材３７ｃとを含む。スライド部材３７ｂの形状及び材料の少なくともいずれかは、例えば、前述したスライド部材３１の形状及び材料の少なくともいずれかと同一である。
【0085】
第３気密部材３７ｃの形状及び材料の少なくともいずれかは、例えば、第２気密部材３４の形状及び材料の少なくともいずれかと同一である。第３スプリング３８の形状及び材料の少なくともいずれかは、第２スプリング３２の形状及び材料の少なくともいずれかと同一であってもよい。
【0086】
第３支持部３９は、例えば、カラー３３ｂと抜け止め部材３３ｃとを含んでいる。空気流通孔３６ｂの筒部３６ｃとの反対側の出口３６ｄはタイヤ１１０の内側に連通している。チェックバルブ３５では、弁座部３６に対する弁体部３７の移動に伴って空気流通孔３６ｂが開閉する。
【0087】
具体的には、弁座部３６に対して弁体部３７がタイヤ１１０側に移動したときに弁体部３７が空気流通孔３６ｂを開放する。一方、弁座部３６に対して弁体部３７がタイヤ１１０の反対側に移動したときに弁体部３７（第３気密部材３７ｃ）が空気流通孔３６ｂを閉塞する。
【0088】
図１０及び図１２を参照しながらタイヤ空気補填装置２０の動作の例について説明する。図１０及び図１２に示されるように、自動車が停止している状態では、第１スプリング２６の付勢力によってウエイト２３がタイヤ１１０の反対側（図１０及び図１２では左側）に位置している。
【0089】
このとき、ウエイト２３の内部のスライド部材３１が第２スプリング３２の付勢力によってタイヤ１１０の反対側に位置して第２気密部材３４が空気流通孔２３ｂを塞いでいる。チェックバルブ３５の弁体部３７が第３スプリング３８の付勢力によってタイヤ１１０の反対側に位置して弁体部３７が空気流通孔３６ｂを塞いでいる。
【0090】
自動車が加速すると、ホイール１００の回転による遠心力を受けてウエイト２３が第１スプリング２６の付勢力に抗してタイヤ１１０側（図１０及び図１２では右側）に移動する。このとき、ウエイト２３のタイヤ１１０側への移動に伴ってフィルタ５からシリンダ２の第２領域Ａ２に空気が進入する。ウエイト２３のタイヤ１１０側への移動に伴って第１領域Ａ１の空気圧が上昇し、第１領域Ａ１からホース４０を介してチェックバルブ３５に空気が流れ、弁体部３７が空気流通孔３６ｂを開放する。この空気流通孔３６ｂの開放によってチェックバルブ３５に流れた空気がタイヤ１１０の内側に噴射される。
【0091】
例えば自動車が時速４０ｋｍで走行している状態では、ウエイト２３がタイヤ１１０側に位置して第１スプリング２６が圧縮された状態が維持される。タイヤ１１０の空気圧が第１領域Ａ１の空気圧よりも低い場合には、弁体部３７が空気流通孔３６ｂを開放して第１領域Ａ１から空気流通孔３６ｂを介してタイヤ１１０の内側に空気が供給される。一方、タイヤ１１０の空気圧が第１領域Ａ１の空気圧以上である場合には、弁体部３７が空気流通孔３６ｂを閉塞してタイヤ１１０には空気が供給されない。
【0092】
自動車が減速すると、ホイール１００の回転による遠心力が低下してウエイト２３が第１スプリング２６の付勢力によってタイヤ１１０の反対側に移動する。このとき、ウエイト２３の内部のスライド部材３１が第２スプリング３２の付勢力に抗してウエイト２３に対してタイヤ１１０側に移動し、第２気密部材３４が空気流通孔２３ｂを開放する。この空気流通孔２３ｂの開放によってシリンダ２２の第２領域Ａ２の空気が空気流通孔２３ｂを介して第１領域Ａ１に進入する。自動車が停止したときには図１０及び図１２に示される初期状態に戻される。
【0093】
タイヤ空気補填装置２０から得られる作用効果について説明する。タイヤ空気補填装置２０は、シリンダ２２の内部において遠心力によってシリンダ２２の軸線方向Ｄ１に移動してタイヤ１１０の内側に空気を供給するウエイト２３を有する。タイヤ空気補填装置２０は、ウエイト２３の内部に逆流防止弁３０を備える。
【0094】
逆流防止弁３０はスライド部材３１、第２スプリング３２、第２支持部３３及び第２気密部材３４を含んでいる。スライド部材３１、第２スプリング３２、第２支持部３３及び第２気密部材３４はウエイト２３の内部に配置される。従って、逆流防止弁３０の各部がウエイト２３の内部に設けられることにより、ウエイト２３を細径化することができる。その結果、前述したタイヤ空気補填装置１と同様の作用効果が得られる。すなわち、パスカルの原理により、細径化されたウエイト２３を小さい荷重で十分に動かすことができるので、タイヤ１１０への空気の供給を十分に行うことができる。
【0095】
タイヤ空気補填装置２０は、タイヤ１１０の内側からシリンダ２２の内部への空気の逆流を防止するチェックバルブ３５を備える。チェックバルブ３５は、シリンダ２２とは別体とされており、シリンダ２２から離れた位置に設けられている。よって、シリンダ２２の内部への空気の逆流を防止する逆流防止弁であるチェックバルブ３５がシリンダ２２と別体とされているので、チェックバルブ３５の配置の自由度を高めることができる。従って、ホイール１００の内部の限られた空間にタイヤ空気補填装置２０をより効率よく配置することができる。
【0096】
ウエイト２３は、第１スプリング２６が巻き付けられると共に軸線方向Ｄ１に突出する凸部２３ｊを有してもよい。この場合、ウエイト２３の凸部２３ｊに第１スプリング２６を支持することができるので、第１スプリング２６をより安定して伸縮させることができる。凸部２３ｊの分だけウエイト２３を重くすることができるので、遠心力に伴ってウエイト２３をより移動させやすくすることができる。従って、タイヤ１１０への空気の供給を更に十分に行うことができる。
【0097】
次に、更なる変形例に係るタイヤ空気補填装置５０について、図１３、図１４及び図１５を参照しながら説明する。タイヤ空気補填装置５０の一部の構成は、前述したタイヤ空気補填装置２０の一部の構成と同一であるため、以下ではタイヤ空気補填装置２０と重複する構成の説明を適宜省略する。前述したタイヤ空気補填装置２０は、シリンダ２２と別体とされたチェックバルブ３５を備えている。これに対し、タイヤ空気補填装置５０は、シリンダ５２とチェックバルブ６５が一体とされており、チェックバルブ６５はシリンダ５２を封止するキャップ５８に内蔵されている。
【0098】
キャップ５８は、例えば、筒状（一例として円筒状）を呈する。キャップ５８の外周面には、ホイール１００にねじ込まれる雄螺子５８ｂが形成されている。雄螺子５８ｂは、例えば、ホイール１００のスポーク１０１に形成された穴（例えばスポーク１０１に形成された凹部１０１ｂ（図３参照））にねじ込まれる。これにより、タイヤ空気補填装置５０はスポーク１０１の内部に入り込んだ状態で固定可能とされている。
【0099】
タイヤ空気補填装置５０は、シリンダ５２の内部においてシリンダ５２の軸線方向Ｄ１に沿って移動可能に配置されたウエイト２３と、シリンダ５２の内面５２ｂとウエイト２３との間に介在する第１気密部材２４とを備える。ウエイト２３及び第１気密部材２４は、シリンダ５２の内部領域を、タイヤ１１０側の第１領域Ａ１、及びタイヤ１１０の反対側の第２領域Ａ２に分割する。シリンダ５２は、第２領域Ａ２への空気の流入を可能とする流入口５２ｃを底部５２ｐに有する。シリンダ５２の底部５２ｐの外面５２ｑには、例えば、流入口５２ｃを塞ぐフィルタ５が取り付けられている。
【0100】
タイヤ空気補填装置５０は、ウエイト２３からタイヤ１１０側に延びるように配置された第１スプリング２６と、シリンダ５２の開口５２ｄを塞ぐキャップ５８と、キャップ５８とシリンダ５２との間に介在する第４気密部材２９とを備える。キャップ５８の外周面５８ｃには、前述した雄螺子５８ｂと、雄螺子５８ｂと軸線方向Ｄ１に並ぶ環状凹部５８ｄとが形成されている。キャップ５８は、例えば、２つの環状凹部５８ｄを備える。環状凹部５８ｄは雄螺子５８ｂから見てタイヤ１１０の反対側（図１５では左側）に形成されている。
【0101】
例えば、キャップ５８は、複数（一例として２つ）の環状凹部５８ｄを備え、複数の環状凹部５８ｄが軸線方向Ｄ１に沿って並んでいる。環状凹部５８ｄには、例えば、第５気密部材５９が入り込んでいる。第５気密部材５９は、例えば、Ｏリングである。第５気密部材５９がスポーク１０１の内面に密着することにより、スポーク１０１の内部の気密が確保される。キャップ５８は、更に、ネジがねじ込まれるネジ穴５８ｆと、チェックバルブ６５が収容されるバルブ収容孔５８ｇとを有する。
【0102】
タイヤ空気補填装置５０は、例えば、ウエイト２３から第２領域Ａ２への空気の逆流を防止する逆流防止弁３０を備える。逆流防止弁３０は、スライド部材３１と、第２スプリング３２と、第２支持部３３と、第２気密部材３４とを備える。スライド部材３１は、ウエイト２３の空気流通孔２３ｂにおいて軸線方向Ｄ１にスライドする。第２スプリング３２は、スライド部材３１をタイヤ１１０の反対側に付勢する。第２支持部３３は、第２スプリング３２の軸線方向Ｄ１の端部を支持する。第２気密部材３４は、空気流通孔２３ｂの内面とスライド部材３１との間に介在する。
【0103】
チェックバルブ６５の部品の構成は、例えば、前述した逆流防止弁３０の部品の構成と同一である。これにより、部品の共通化を図ることができるので、部品にかかるコストの低減に寄与する。チェックバルブ６５が設けられるキャップ５８には、ウエイト２３の空気流通孔２３ｂと同様の空気流通孔５８ｈが形成されている。チェックバルブ６５は、空気流通孔５８ｈにおいて軸線方向Ｄ１にスライドするスライド部材６７と、スライド部材６７をタイヤ１１０の反対側に付勢する第３スプリング６８と、第３スプリング６８の軸線方向Ｄ１の端部を支持する第３支持部６９と、第３気密部材７０とを備える。例えば、スライド部材６７、第３スプリング６８及び第３支持部６９のそれぞれの構成は、前述したスライド部材３１、第２スプリング３２及び第２支持部３３のそれぞれの構成と同一である。
【0104】
続いて、タイヤ空気補填装置５０の動作の例について説明する。自動車が停止している状態では、第１スプリング２６の付勢力によってウエイト２３がタイヤ１１０の反対側（図１５では左側）に位置している。このとき、ウエイト２３の内部のスライド部材３１が第２スプリング３２の付勢力によってタイヤ１１０の反対側に位置して第２気密部材３４が空気流通孔２３ｂを塞いでいる。チェックバルブ６５のスライド部材６７が第３スプリング６８の付勢力によってタイヤ１１０の反対側に位置して第３気密部材７０が空気流通孔５８ｈを塞いでいる。
【0105】
自動車が加速すると、ホイール１００の回転による遠心力を受けてウエイト２３が第１スプリング２６の付勢力に抗してタイヤ１１０側（図１５では右側）に移動する。このとき、ウエイト２３のタイヤ１１０側への移動に伴ってフィルタ５からシリンダ５２の第２領域Ａ２に空気が進入する。ウエイト２３のタイヤ１１０側への移動に伴って第１領域Ａ１の空気圧が上昇し、第１領域Ａ１からチェックバルブ６５に空気が流れ、スライド部材６７が空気流通孔５８ｈを開放する。この空気流通孔５８ｈの開放によってチェックバルブ６５に流れた空気がタイヤ１１０の内側に噴射される。
【0106】
例えば自動車が時速４０ｋｍで走行している状態では、ウエイト２３がタイヤ１１０側に位置して第１スプリング２６が圧縮された状態が維持される。このとき、タイヤ１１０の空気圧が第１領域Ａ１の空気圧よりも低い場合には、スライド部材６７が空気流通孔５８ｈを開放して第１領域Ａ１から空気流通孔５８ｈを介してタイヤ１１０の内側に空気が供給される。一方、タイヤ１１０の空気圧が第１領域Ａ１の空気圧以上である場合には、スライド部材６７が空気流通孔５８ｈを閉塞してタイヤ１１０には空気が供給されない。
【0107】
自動車が減速すると、ホイール１００の回転による遠心力が低下してウエイト２３が第１スプリング２６の付勢力によってタイヤ１１０の反対側に移動する。このとき、ウエイト２３の内部のスライド部材３１が第２スプリング３２の付勢力に抗してウエイト２３に対してタイヤ１１０側に移動し、第２気密部材３４が空気流通孔２３ｂを開放する。この空気流通孔２３ｂの開放によってシリンダ５２の第２領域Ａ２の空気が空気流通孔２３ｂを介して第１領域Ａ１に進入する。自動車が停止したときには図１５に示される初期状態に戻される。
【0108】
タイヤ空気補填装置５０から得られる作用効果について説明する。タイヤ空気補填装置５０は、シリンダ５２の内部において遠心力によってシリンダ５２の軸線方向Ｄ１に移動してタイヤ１１０の内側に空気を供給するウエイト２３を有する。タイヤ空気補填装置５０はウエイト２３の内部に逆流防止弁３０を備え、逆流防止弁３０はスライド部材３１、第２スプリング３２、第２支持部３３及び第２気密部材３４を有する。
【0109】
従って、逆流防止弁３０の各部がウエイト２３の内部に設けられることにより、ウエイト２３を細径化することができる。その結果、前述したタイヤ空気補填装置１及びタイヤ空気補填装置２０と同様の作用効果が得られる。すなわち、パスカルの原理により、細径化されたウエイト２３を小さい荷重で十分に動かすことができるので、タイヤ１１０への空気の供給を十分に行うことができる。
【0110】
タイヤ空気補填装置５０は、タイヤ１１０の内側からシリンダ５２の内部への空気の逆流を防止するチェックバルブ６５を備え、チェックバルブ６５はシリンダ５２と一体とされている。チェックバルブ６５は、スポーク１０１の内部にねじ込まれる雄螺子５８ｂを有するキャップ５８の内部に設けられている。タイヤ空気補填装置５０ではチェックバルブ６５がキャップ５８に内蔵されていることにより、タイヤ空気補填装置５０の細径化を実現できると共に一体とされたタイヤ空気補填装置５０をスポーク１０１にねじ込んで固定させることができる。従って、コンパクト化されたタイヤ空気補填装置５０をスポーク１０１に容易に固定させることが可能となる。その結果、ホイール１００の内部の限られた空間にタイヤ空気補填装置５０を一層効率よく配置することができる。
【0111】
以上、本開示に係るタイヤ空気補填装置の実施形態及び変形例について説明した。しかしながら、本開示に係るタイヤ空気補填装置は、前述した実施形態又は変形例に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲において変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、タイヤ空気補填装置の各部の形状、大きさ、数、材料及び配置態様は、前述した各例に限定されず、適宜変更可能である。
【0112】
例えば、上記では、ウエイト３及びウエイト２３がタングステン、又はタングステン合金で構成される例について説明した。しかしながら、ウエイトの材料は、例えば、金を含んでいてもよく、タングステン又はタングステン合金に限定されない。例えば、スライド部材３１及びカラー３３ｂの少なくともいずれかがタングステンを含んでいてもよい。
【0113】
上記では、シリンダ２２の側面２２ｐに流入口２２ｃを塞ぐフィルタ５が取り付けられている例について説明した。しかしながら、フィルタ５はシリンダ２２以外の箇所に設けられていてもよい。例えば、フィルタ５は、キャップ２８に設けられていてもよい。この場合、キャップ２８を介してポンプ２１の外部に空気以外の異物が流出することを防止することができる。
【符号の説明】
【0114】
１，２０,５０…タイヤ空気補填装置、２，２２，５２…シリンダ、２ｂ，２２ｂ，５２ｂ…内面、２ｃ，２２ｃ，５２ｃ…流入口、２ｇ…壁部、２ｈ…開口、２ｊ…突出部、２ｋ…開口、３，２３…ウエイト、３ｂ，２３ｂ…空気流通孔、３ｃ…第１空間部、３ｄ…第２空間部、３ｆ…外周面、３ｇ…環状凹部、３ｈ…内面、３ｊ…底面、４，２４…第１気密部材、５…フィルタ、６，２６…第１スプリング、７…第１支持部、７ｂ…板状部材、１０，３０…逆流防止弁、１１，３１…スライド部材、１２，３２…第２スプリング、１３，３３…第２支持部、１４，３４…第２気密部材、１５，３５，６５…チェックバルブ、１６…スライド部材、１７…第３スプリング、１８…第３支持部、１９…第３気密部材、２１…ポンプ、２２ｄ…開口、２２ｐ…側面、２３ｃ…第１空間部、２３ｄ…第２空間部、２３ｆ…テーパ面、２３ｇ…環状凹部、２３ｊ…凸部、２３ｋ…内周面、２８，５８…キャップ、２８ｂ…側面部、２８ｃ…封止部、２８ｄ…筒部、２９…第４気密部材、３１ｂ…端面、３１ｃ…傾斜面、３１ｄ…軸部、３１ｆ…環状凹部、３６…弁座部、３６ｂ…空気流通孔、３６ｃ…筒部、３６ｄ…出口、３７…弁体部、３７ｂ，６７…スライド部材、３７ｃ，７０…第３気密部材、３８，６８…第３スプリング、３９，６９…第３支持部、４０…ホース、５２ｄ…開口、５２ｐ…底部、５２ｑ…外面、５８ｂ…雄螺子、５８ｃ…外周面、５８ｄ…環状凹部、５８ｆ…ネジ穴、５８ｇ…バルブ収容孔、５８ｈ…空気流通孔、５９…第５気密部材、１００，１００Ａ…ホイール、１００ｃ…外周、１０１…スポーク、１０１ｂ…凹部、１０１ｃ…貫通孔、１０２…中央部、１０３…リム、１１０…タイヤ、１３０，１３０ａ…錘、Ａ１…第１領域、Ａ２…第２領域、Ｃ１，Ｃ２…クランプ、Ｄ１…軸線方向、Ｄ２…方向、Ｄ３…延在方向、Ｏ１，Ｏ２…中心、Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３…幅。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】