專利名稱:輪胎的內(nèi)壓報(bào)知裝置及采用這種裝置的輪輞輪胎組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于檢測出輪胎的空氣壓力不足、壓力最佳或壓力過剩,并將檢測結(jié)果報(bào)知乘坐人員的裝置。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有技術(shù)中,為了避免隨著輪胎的內(nèi)壓減少造成乘坐條件惡化及輪胎的損傷,并確保乘坐人員的安全性,目前已經(jīng)采用了將輪胎的內(nèi)壓減少報(bào)知乘坐人員的裝置。
安裝在已有的氣門部分的前端上使用的報(bào)知裝置是一種乘坐人員根據(jù)需要進(jìn)行安裝和確認(rèn)內(nèi)壓的裝置,當(dāng)內(nèi)壓不足時(shí),可以卸下報(bào)知裝置以補(bǔ)充空氣。此外,在無內(nèi)胎的輪胎的情況下,也可通過中間加裝隔膜來使用固定式的報(bào)知裝置。
例如,在日本專利申請公開特開平9-311087號公報(bào)所公開的輪胎的內(nèi)壓報(bào)知裝置中,利用了隔膜保持氣密性,在隔膜的上側(cè)配置指示器以報(bào)知內(nèi)壓的減少。即,如圖27所示,當(dāng)輪胎的內(nèi)壓降低時(shí),隔膜30的推壓力變?nèi)酰寐菪龔椈?1的反作用力將指示器32向下推。結(jié)果,不能從透明的外殼33看到指示器32,以此報(bào)知內(nèi)壓不足。
此外,在日本專利申請公開特開平7-205624號公報(bào)所公開的輪胎內(nèi)壓的報(bào)知裝置中,當(dāng)內(nèi)壓降低到規(guī)定值以下時(shí),安裝在圓筒體下部的螺旋彈簧使活塞下降,與活塞的下降聯(lián)動(dòng),圓筒體的內(nèi)壁與安裝在活塞上端的極板接觸,發(fā)光二極管通過螺旋狀導(dǎo)電體及鈕扣式電池發(fā)光。
但是,在可以自由拆卸的報(bào)知裝置中,不僅拆卸需要花費(fèi)時(shí)間,而且如果乘坐人員不將其安裝到氣門部分上,則不具有這種功能,所以很難一直監(jiān)測空氣壓力,故在內(nèi)壓不足的報(bào)知可靠性上存在問題。此外,特別是在補(bǔ)充空氣時(shí),由于不能在安裝所述報(bào)知裝置的狀態(tài)下進(jìn)行空氣的補(bǔ)充,所以,對于是否達(dá)到最佳空氣壓力,需要先用手按壓輪胎,在估計(jì)達(dá)到一定程度的壓力時(shí),再安裝所述報(bào)知裝置,并重新確認(rèn)是否達(dá)到最佳壓力,因此操作麻煩,特別是婦女及兒童很難進(jìn)行這種操作。
這里,如果把報(bào)知裝置插入安裝在輪胎側(cè)的氣門體與具有單向閥的氣門主體之間,不僅可以節(jié)省拆卸時(shí)間并能一直監(jiān)測輪胎的內(nèi)壓,而且還可以在裝有報(bào)知裝置的狀態(tài)下補(bǔ)充空氣,但是,在現(xiàn)有技術(shù)的報(bào)知裝置中,會出現(xiàn)由于裝置插入而增加輪輞的突出高度,從而容易損傷氣門體及報(bào)知裝置的新問題。
其次,在安裝報(bào)知裝置的狀態(tài)下進(jìn)行空氣的補(bǔ)充,盡管易于監(jiān)測內(nèi)壓,但當(dāng)超過最佳壓力以致內(nèi)壓過剩時(shí),為了將空氣放出,必須打開氣門體或者卸下報(bào)知裝置,對于這一點(diǎn),也需要改善。
此外,在采用隔膜的報(bào)知裝置中,為保持隔膜30的氣密性,必須采用特殊的固定構(gòu)件34。而且,為了使隔膜30能夠沿上下方向充分變形,必須把隔膜30制成特殊的形狀。此外,由于最初用隔膜30承受內(nèi)壓,通過隔膜30將壓力傳遞給指示器32,所以,隔膜30本身的彈性會影響到指示器32的響應(yīng)特性。
進(jìn)而,當(dāng)采用通過極板的接觸而導(dǎo)通的開關(guān)時(shí),由于觸點(diǎn)的臟污及腐蝕等,有時(shí)即使接觸也不能確保導(dǎo)通,特別是,不能避免隨時(shí)間的推移造成老化的問題。因此,存在即使實(shí)際上輪胎的內(nèi)壓不足,報(bào)知裝置也不能起作用,最終導(dǎo)致輪胎等損傷的問題。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單且可靠性、響應(yīng)性及耐久,性優(yōu)異的固定式輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置,以及采用該報(bào)知裝置的輪輞輪胎組。
為了解決上述課題,本發(fā)明的第一個(gè)要點(diǎn)涉及一種輪胎的內(nèi)壓報(bào)知裝置,它由安裝到輪輞上的主體及承受輪胎的內(nèi)壓的指示器構(gòu)成,并且利用指示器報(bào)知內(nèi)壓,其中設(shè)有使位于指示器周圍的內(nèi)胎離開輪輞的承壓構(gòu)件,通過指示器變形或移動(dòng)報(bào)知輪胎的內(nèi)壓。此外,承壓構(gòu)件還可以具有彈性。
其次,本發(fā)明的第二個(gè)要點(diǎn)涉及一種輪胎的內(nèi)壓報(bào)知裝置,它由安裝到輪輞上的主體及承受輪胎的內(nèi)壓的指示器構(gòu)成,并且利用指示器報(bào)知內(nèi)壓,具有一定透明度的主體安裝到與輪輞的氣門孔分開設(shè)置的另外的安裝孔內(nèi),通過主體的內(nèi)表面與作為彈性體的指示器的接觸面積的變化報(bào)知輪胎的內(nèi)壓。此外,主體也可以是半透明的,與指示器的接觸部分也可以用作放大鏡。此外,也可以將指示器制成山形,使山形的上部與主體的內(nèi)表面接觸。
本發(fā)明的第三個(gè)要點(diǎn)涉及一種輪胎的內(nèi)壓報(bào)知裝置,它由安裝到輪輞上的主體及承受輪胎的內(nèi)壓的指示器構(gòu)成,并且利用指示器報(bào)知內(nèi)壓,所述內(nèi)壓報(bào)知裝置設(shè)有指示器的密封環(huán)、與外部大氣連通的通氣部、響應(yīng)輪胎的內(nèi)壓使指示器上下運(yùn)動(dòng)的彈簧件以及連接到主體上的外殼,通過指示器的移動(dòng)報(bào)知輪胎的內(nèi)壓。此外,指示器也可以直接承受輪胎的內(nèi)壓。并且,最好當(dāng)輪胎的內(nèi)壓超過最佳壓力時(shí),密封環(huán)與通氣部的關(guān)系反轉(zhuǎn),輪胎內(nèi)的空氣從通氣部漏出。
這里,外殼可以由安裝到主體上的主體連接部,以及可以看到指示器的透明指示器連接部構(gòu)成,可以使外殼中的指示器插入部處于主體的側(cè)面。并且,最好當(dāng)輪胎的內(nèi)壓減少到小于規(guī)定的壓力時(shí),在比配置在外殼與指示器之間的密封環(huán)更靠近前方的位置處將輪胎內(nèi)的空氣隔斷。進(jìn)而,外殼最好具有氣門體安裝部,這樣從所安裝的氣門體補(bǔ)充的空氣被同時(shí)引導(dǎo)到主體及指示器雙方。
本發(fā)明的第四個(gè)要點(diǎn)涉及一種輪胎的內(nèi)壓報(bào)知裝置,它由安裝到輪輞上的主體及承受輪胎的內(nèi)壓的指示器構(gòu)成,并且利用指示器報(bào)知內(nèi)壓,所述內(nèi)壓報(bào)知裝置設(shè)有電報(bào)知裝置的動(dòng)作電源,以及沒有電觸點(diǎn)的開關(guān),所述內(nèi)壓報(bào)知裝置的電路結(jié)構(gòu)為,當(dāng)輪胎的內(nèi)壓不足時(shí),利用開關(guān)將電報(bào)知裝置與動(dòng)作電源之間的電連接導(dǎo)通或切斷。此外,所述內(nèi)壓報(bào)知裝置的電路結(jié)構(gòu)可以這樣構(gòu)成,當(dāng)輪胎的內(nèi)壓為最佳壓力或者過剩時(shí),利用開關(guān)將電報(bào)知裝置與動(dòng)作電源之間的電連接導(dǎo)通或切斷。并且,開關(guān)可以通過壓力改變電阻,也可以響應(yīng)輪胎的內(nèi)壓改變電報(bào)知裝置的動(dòng)作狀態(tài)。
本發(fā)明的第五個(gè)要點(diǎn)涉及這樣一種輪輞輪胎組,其中,多個(gè)主體安裝在輪輞上,將封閉空氣的氣門體安裝到其一部分上,將其它部分作為輪胎的內(nèi)壓報(bào)知裝置。
本發(fā)明的內(nèi)壓報(bào)知裝置,通過把主體安裝到輪輞上,以此將輪胎的內(nèi)壓導(dǎo)入主體內(nèi)。同時(shí),利用承受輪胎內(nèi)壓的指示器報(bào)知輪胎的內(nèi)壓。這里,主體既可以代替已有的氣門體,也可以與輪輞的氣門孔分開單獨(dú)設(shè)置安裝孔,并將主體固定到該安裝孔內(nèi)。
在代替已有的氣門體的情況下,如果將已有的氣門體的安裝部設(shè)置在本發(fā)明的內(nèi)壓報(bào)知裝置的外殼上,從氣門體補(bǔ)充的空氣被同時(shí)引導(dǎo)到主體及指示器雙方,則可附設(shè)在已有的氣門體與氣門主體之間。因此,由于與空氣的填充無關(guān),可以將內(nèi)壓報(bào)知裝置一直固定到輪輞上,所以,可以直接將輪胎的內(nèi)壓不足、壓力處于最佳狀態(tài)或者壓力過剩直接報(bào)告給乘坐人員。此外,由于是固定式的,節(jié)省拆卸時(shí)間,而且,還可以防止因安裝誤差等引起的誤報(bào)。另外,在補(bǔ)充空氣時(shí),可以一目了然地看出是否達(dá)到最佳壓力還是內(nèi)壓過大,對于包括婦女和兒童的任何人都很方便。
另一方面,在把主體固定到與氣門孔不同的另外的安裝孔內(nèi)的情況下,由于它是固定式的,和是否把氣門主體的安裝部設(shè)置在外殼上無關(guān),因此當(dāng)然具有與上面所述相同的效果。此外,例如在自行車的輪輞的情況下,如果令安裝孔的直徑在③4(與輻條的螺紋接口的插入孔的直徑相同)至③9(與氣門孔的直徑相同)的范圍內(nèi),則不會對輪輞的強(qiáng)度造成不良影響。
此外,在自行車中的安裝孔的位置,優(yōu)選的范圍為第一,從分別越過氣門孔左右的一根輻條的位置至越過3根輻條的位置,或者,第二,處于從以車軸為中心、與氣門孔點(diǎn)對稱的位置起直到越過左右3根輻條的位置的范圍內(nèi)。雖然本發(fā)明的內(nèi)壓報(bào)知裝置可以把內(nèi)壓的減少直接報(bào)告給乘坐人員,但是,例如在用于自行車的情況下,特別是在連接氣筒時(shí),必須容易確定內(nèi)壓。這時(shí),氣門的位置大多在地面附近或者在頂點(diǎn)附近,并且,形成朝下打氣的姿勢。因此,當(dāng)氣門的位置在地面附近時(shí),第一個(gè)范圍是易于看到的位置,當(dāng)氣門的位置在頂點(diǎn)附近時(shí),第二個(gè)范圍是易于看到的位置。此外,在利用已有的氣門體的情況下,由于內(nèi)壓報(bào)知裝置存在于連接氣筒之前的氣門部分,所以,不會看不到原來的裝置。
其次,在本發(fā)明的第一種內(nèi)壓報(bào)知裝置上,設(shè)有使位于指示器周圍的內(nèi)胎脫離輪輞的承壓構(gòu)件。如果設(shè)置承壓構(gòu)件,例如,通過將指示器夾持在主體與承壓構(gòu)件之間,從而易于保持指示器。同時(shí),在指示器為彈性體并利用指示器的變形報(bào)知輪胎的內(nèi)壓的裝置中,通過設(shè)置承壓構(gòu)件,即使在把彈性體的指示器的內(nèi)部制成空腔的情況下,以及把指示器制成螺旋彈簧的情況下,或者將其安裝到無內(nèi)胎的輪胎上的情況下等等,指示器也能夠可靠地變形。
此外,在通過指示器的移動(dòng)報(bào)知輪胎的內(nèi)壓的裝置中,通過設(shè)置承壓構(gòu)件,可以加大指示器上下運(yùn)動(dòng)的幅度,可以很容易地報(bào)知輪胎的內(nèi)壓的減少及最佳壓力。
即,在其結(jié)構(gòu)為指示器一直利用彈簧件推壓內(nèi)胎,在內(nèi)壓減少及彈簧件的回彈力使內(nèi)壓指示器移動(dòng)的情況下,當(dāng)伴隨著指示器的移動(dòng)內(nèi)胎伸長時(shí),與此相應(yīng),內(nèi)胎此時(shí)本身的回彈力增大,以阻礙指示器的移動(dòng)。因此,雖然內(nèi)壓減少,但指示器并不移動(dòng),不能確保可以目視的0.5mm以上的移動(dòng)量。而且,當(dāng)中間加裝輪輞墊帶時(shí),由彈簧件推壓的指示器的前端一面使輪輞墊帶凹入,一面向內(nèi)胎側(cè)移動(dòng),所以,能進(jìn)一步阻礙指示器的移動(dòng)。
然而,若作為承壓構(gòu)件,例如設(shè)置突起并預(yù)先使內(nèi)胎(及輪輞墊帶)離開輪輞,那么當(dāng)內(nèi)壓達(dá)到規(guī)定值時(shí),由于通過內(nèi)壓將內(nèi)胎(及輪輞墊帶)壓向指示器側(cè),所以內(nèi)胎(及輪輞墊帶)進(jìn)入作為承壓構(gòu)件的突起中,形成被拉長的狀態(tài)。這樣,當(dāng)內(nèi)壓減少時(shí),由于至少在內(nèi)胎(及輪輞墊帶)從作為承壓構(gòu)件的突起中出來之前,其拉長被恢復(fù),所以內(nèi)胎(及輪輞墊帶)本身不產(chǎn)生回彈力。因此,與沒有作為承壓構(gòu)件的突起時(shí)的情況相比,可以減輕伴隨內(nèi)胎(及輪輞墊帶)伸長產(chǎn)生的回彈力的影響。因此,通過指示器僅根據(jù)內(nèi)胎的內(nèi)壓移動(dòng),同時(shí)能夠確保可以目視觀察到的移動(dòng)量。
此外,如果承壓構(gòu)件具有彈性,在指示器是彈性體的情況下,由于可以使指示器更加柔軟,所以,能夠確保指示器的變形。即,雖然指示器根據(jù)輪胎的內(nèi)壓發(fā)生變形,但當(dāng)過度柔軟時(shí),易于發(fā)生壓縮變形,另一方面,還存在輪胎內(nèi)壓減少時(shí)的恢復(fù)力較弱的問題。反之,當(dāng)其過硬時(shí),雖然具有恢復(fù)力,但相對于內(nèi)壓的變形量較小,故會產(chǎn)生難以判斷與具有透明度的主體的接觸面積的變化的問題。因此,使指示器柔軟以使其接觸面積顯著變化,以承壓構(gòu)件的彈性確?;謴?fù)力。
特別是,在把彈性體的指示器安裝到裝有內(nèi)胎的輪胎上時(shí),可以認(rèn)為,內(nèi)胎的彈性及輪輞墊帶的彈性對指示器的變形也會有不良影響。因此,設(shè)置承壓構(gòu)件,通過使承壓構(gòu)件具有彈性,可以排除內(nèi)胎及輪輞墊帶對指示器的影響。
進(jìn)而,在指示器不發(fā)生變形而是移動(dòng)的情況下,如果承壓構(gòu)件具有彈性,則當(dāng)內(nèi)壓為規(guī)定值時(shí),產(chǎn)生壓縮彈簧件方向的作用力,所以,當(dāng)內(nèi)壓減少時(shí),施加彈簧件的恢復(fù)力使內(nèi)胎(及輪輞墊帶)的伸長恢復(fù),可進(jìn)一步減輕內(nèi)胎(及輪輞墊帶)自身的回彈力。
此外,如果采用沿輪胎縱剖面方向的截面形狀為C字形的承壓構(gòu)件,內(nèi)胎(或輪輞墊帶)與承壓構(gòu)件的接觸面積增大,而且由于內(nèi)胎(及輪輞墊帶)在很大的范圍內(nèi)離開輪輞,所以,可以更進(jìn)一步減輕內(nèi)胎(及輪輞墊帶)自身的回彈力的影響。
如上所述,雖然通過設(shè)置另外的承壓構(gòu)件減輕內(nèi)胎(及輪輞墊帶)自身的回彈力的影響,但通過將輪胎縱剖面方向的指示器的截面形狀制成凸?fàn)?,以使將指示器與承壓構(gòu)件形成一體,使凸?fàn)畹纳喜孔鳛橹甘酒?,其下部起著承壓?gòu)件的作用,也可以獲得同樣的效果。
即,如果指示器的截面形狀為凸?fàn)?,則由于內(nèi)胎(或輪輞墊帶)與指示器的接觸部分變寬,增加內(nèi)壓的承壓面積,所以,對內(nèi)胎(及輪輞墊帶)的伸長的影響不發(fā)生變化,可以加大內(nèi)壓的影響。結(jié)果,可以相對減輕內(nèi)胎(及輪輞墊帶)的自身回彈力的影響,通過響應(yīng)內(nèi)壓的承壓面積的增加而加大使指示器上下運(yùn)動(dòng)的彈簧件的恢復(fù)力,使指示器僅根據(jù)內(nèi)胎的內(nèi)壓移動(dòng),能確??梢阅恳曈^察的移動(dòng)量。
此外,指示器的移動(dòng)量優(yōu)選在內(nèi)胎的內(nèi)壓處于最佳壓力的2/3以下時(shí),設(shè)定為0.5mm。即,由于內(nèi)壓在最佳壓力的2/3以下時(shí),乘坐舒適感降低以及有可能損傷輪胎等,所以在這種情況下,設(shè)定指示器的行程為以使其移動(dòng)量為能夠可靠地目視觀察出來的0.5mm以上。
此外,最好指示器的前端為圓柱形,將其頂面制成半徑為圓柱直徑的1~3倍的球形。如上所述,由于本發(fā)明的內(nèi)壓報(bào)知裝置的結(jié)構(gòu)為指示器的前端一直壓緊在內(nèi)胎或輪輞墊帶上,所以會擔(dān)心造成內(nèi)胎或輪輞墊帶的損傷。因此,為了緩和作用在指示器前端角部上的剪切力,而將其制成球形,所以當(dāng)其半徑超過圓柱直徑的3倍時(shí),接近于平面,故不能充分緩和剪切力,當(dāng)不足1倍時(shí),其頂面變得銳利,有可能造成損害。
其次,在本發(fā)明的第二種內(nèi)壓報(bào)知裝置中,具有透明度的主體安裝到與輪輞的氣門孔不同的另外的安裝孔內(nèi),通過主體的內(nèi)表面與彈性體的指示器的接觸面積的變化報(bào)知輪胎的內(nèi)壓。這樣,如果利用主體與指示器報(bào)知內(nèi)壓,不需要在以往內(nèi)壓報(bào)知裝置中所必需的隔膜等,因此簡化了結(jié)構(gòu),降低了成本,不必?fù)?dān)心發(fā)生故障,并能提高可靠性。而且,可以把主體的上表面制成與輪輞同樣的高度,由于沒有突起物,所以即使存在從橫向來的沖擊,例如轉(zhuǎn)彎時(shí)與石塊等接觸或停車時(shí)與其它自行車的車輪及車架等接觸,也不會被破壞,而且可以極其容易地從主體的上面進(jìn)行確認(rèn)。
關(guān)于這一點(diǎn),更詳細(xì)地說,由于輪胎的內(nèi)壓作用在作為彈性體的指示器上,因此指示器根據(jù)內(nèi)壓變形。例如,當(dāng)指示器為山形,山形的上部與主體的內(nèi)表面接觸時(shí),通過來自下部的壓力,指示器壓在主體的內(nèi)表面上,山形的部分變形為扁平狀。由于扁平量對應(yīng)于主體內(nèi)表面與指示器的接觸面積,所以當(dāng)內(nèi)壓高時(shí)扁平量大,內(nèi)壓低時(shí)扁平量小。這里,由于主體具有透明度,所以可以從主體的外表面確認(rèn)指示器的接觸部。因此,通過確認(rèn)接觸面積的變化可以判斷內(nèi)壓。
這里,主體的透明度越高就越透明,其透明度最好為中等程度。即,如果是半透明的話,主體的接觸部與非接觸部十分明顯,從而容易看出接觸面積的大小。此外,為了變成半透明的,可以添加褶皺,或者也可以使用毛玻璃。
此外,為了擴(kuò)大接觸部分以便更加容易觀察,優(yōu)選地,把主體中與指示器接觸的部分制成凸透鏡或菲涅爾透鏡等放大透鏡。即,即使假定接觸面積較小,由于可以用放大鏡將接觸部分放大,因此能夠使目視觀察變得更加可靠。此外,在制成放大鏡時(shí),在目視觀察的情況下,視角或多或少地會變窄,但是,如果處于從主體上表面最終確認(rèn)內(nèi)壓的通常觀察位置,則不會存在任何問題。進(jìn)而,通過把由輪輞寬度限制的安裝孔制成沿輪輞圓周方向的較長的長圓形孔,通過加大主體,可以提高可觀察性。
另一方面,作為彈性體的指示器,具體地說,可以使用橡膠或螺旋彈簧等,進(jìn)而通過加上顏色可以提高可觀察性。此外,從形狀上講,如上所述,例如通過制成山形可以改變與主體的接觸面積,但在橡膠的情況下,如果將其內(nèi)部制成空腔,則容易發(fā)生變形。此外,在螺旋彈簧的情況下,可以把螺旋彈簧本身制成山形。
優(yōu)選地,在主體與指示器的接觸部分上,加設(shè)與內(nèi)壓相應(yīng)的標(biāo)記。即,可以僅根據(jù)有無接觸(接觸面積=0及接觸面積>0的變化)來判斷內(nèi)壓的減少或增加,但是,為了更詳細(xì)地報(bào)知內(nèi)壓,例如,可以在輪胎的內(nèi)壓為最佳壓力的2/3時(shí),以及最佳壓力的1/2時(shí)在接觸部分外周上劃上線。這樣,可以判斷出乘坐感覺惡劣及有可能造成輪胎等損傷的內(nèi)壓(最佳壓力的2/3以下),以及必須盡快補(bǔ)充空氣的內(nèi)壓(最佳壓力的1/2以下)。
此外,在山形指示器的情況下,例如,通過將頂部制成紅色,將中部制成黃色,將底部制成綠色,輪胎的內(nèi)壓在最佳壓力的2/3以下時(shí)隱沒綠色,在1/2以下時(shí)隱沒黃色,從而可獲得與主體上的標(biāo)記同樣的效果。
上面說明的雖能報(bào)知內(nèi)壓的減少(不足狀態(tài)),但本發(fā)明的報(bào)知裝置反過來也可以報(bào)知在補(bǔ)充空氣時(shí)內(nèi)壓的增加(達(dá)到最佳壓力以及內(nèi)壓過大)。即,通過打氣,使主體與指示器的接觸部分達(dá)到加設(shè)在主體上的最佳壓力的標(biāo)記或者直到可以完全看到綠色為止,報(bào)知達(dá)到最佳壓力。此外,由于如果主體與指示器的接觸范圍超過最佳壓力的標(biāo)記很多,則可以判斷內(nèi)壓過剩,因此本發(fā)明的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置不僅可以報(bào)知內(nèi)壓不足、最佳內(nèi)壓以及過剩中的任意一種,而且也可以全部報(bào)知這三種情況。
本發(fā)明第三種內(nèi)壓報(bào)知裝置設(shè)有指示器的密封環(huán)、與外部氣體連通的通氣部、響應(yīng)輪胎的內(nèi)壓使指示器上下運(yùn)動(dòng)的彈簧件以及連接到主體上的外殼。即,將外殼連接到主體上,將指示器插入該外殼上。因此,將被導(dǎo)入輪胎內(nèi)的內(nèi)壓傳遞到指示器上。并且,外殼與指示器之間,利用密封環(huán)保持氣密性。這里,作為密封環(huán),可以使用O形環(huán)等,例如,在圓筒狀的指示器的內(nèi)外圓周面上設(shè)置凹槽,在使之與指示器共同上下運(yùn)動(dòng)的同時(shí),安裝在外殼的內(nèi)外圓周面上,可以與指示器一起滑動(dòng)。
此外,為了指示器響應(yīng)輪胎的內(nèi)壓上下運(yùn)動(dòng),在與指示器的承壓面相反的面上設(shè)置與外部大氣連通的通氣部,同時(shí),設(shè)置螺旋彈簧等彈簧件。這里,通氣部可以是設(shè)置在外殼或主體上的通氣孔,也可以利用外殼與主體的連接部的間隙(例如,均可利用外殼的內(nèi)螺紋與主體的外螺紋之間的間隙)等,總之,只要將與指示器的承壓面相反的面與外部大氣連通即可。此外,在設(shè)置通氣孔的情況下,如果外殼與主體的連接部是指示器的承壓面的話,為了空氣不從連接部泄漏,將內(nèi)螺紋和外螺紋之間粘接起來。
因此,指示器停止在輪胎的內(nèi)壓與彈簧件的回彈力平衡的位置處,當(dāng)輪胎的內(nèi)壓減少時(shí),彈簧件的回彈力占優(yōu)勢,指示器移動(dòng),當(dāng)輪胎的內(nèi)壓增加時(shí),指示器克服彈簧件的回彈力向相反方向移動(dòng)。并且,例如,通過將外殼制成透明的,可以確認(rèn)指示器的上下運(yùn)動(dòng),或者,在指示器的上表面等處設(shè)置電阻隨壓力的變化而變化的開關(guān),當(dāng)指示器移動(dòng)時(shí),發(fā)光二極管與電池導(dǎo)通而發(fā)光,向乘坐人員報(bào)知壓力的不足。
此外,最好將報(bào)知時(shí)間及指示器的移動(dòng)量設(shè)定為當(dāng)內(nèi)胎的內(nèi)壓為最佳壓力的2/3以下時(shí),能夠通過透明的外殼可靠地通過目視看到的0.5mm以上。此外,在采用發(fā)光二極管時(shí),優(yōu)選地,不僅可通過單純的滅燈及亮燈進(jìn)行報(bào)知,而且具有滅燈、閃爍、一直亮燈等三個(gè)階段,以根據(jù)輪胎的內(nèi)壓變化報(bào)知裝置的動(dòng)作狀態(tài)。
以上的說明是報(bào)知內(nèi)壓減少(不足)的情況,但本發(fā)明的報(bào)知裝置,反過來也可以在補(bǔ)充空氣時(shí)報(bào)知內(nèi)壓的增加(達(dá)到最佳壓力及內(nèi)壓過剩)。即,當(dāng)打氣時(shí),指示器向相反的方向移動(dòng)達(dá)到規(guī)定的位置,或者直到發(fā)光二極管滅燈時(shí),可以判斷為達(dá)到最佳壓力。此外,如果指示器超過規(guī)定的位置等,則判斷為內(nèi)壓過剩,所以本發(fā)明的報(bào)知裝置不僅可以報(bào)知內(nèi)壓不足、內(nèi)壓最佳、內(nèi)壓過剩三種情況中的任意一種,而且也可以報(bào)知所有這些情況。
但是,當(dāng)輪胎內(nèi)壓超過最佳壓力時(shí),密封環(huán)與通氣部的位置關(guān)系反轉(zhuǎn),輪胎內(nèi)的空氣從通氣部漏出,故不會超過最佳壓力。即,將通氣部與密封環(huán)之間的位置關(guān)系設(shè)定為,當(dāng)輪胎的內(nèi)壓在最佳壓力以下時(shí),密封環(huán)保持外殼與指示器之間的氣密性,當(dāng)輪胎的內(nèi)壓超過最佳壓力時(shí),輪胎內(nèi)的空氣從通氣部泄漏。這樣,通過空氣的補(bǔ)充達(dá)到最佳壓力,當(dāng)為了指示器的移動(dòng)到達(dá)規(guī)定的位置而進(jìn)一步補(bǔ)充空氣時(shí),此時(shí)由于過剩的空氣會泄漏,故內(nèi)壓不會超過最佳壓力。因此,在空氣的補(bǔ)充過程中,沒有必要一直注視指示器,從而能進(jìn)一步簡化操作。
另外,指示器也可以通過承壓構(gòu)件間接傳遞內(nèi)壓,但指示器也可以直接接受輪胎的內(nèi)壓。這樣,由于不存在現(xiàn)有技術(shù)中的隔膜,因此不必經(jīng)過隔膜將壓力傳遞給指示器。因此,可以消除由于存在隔膜而造成的各種問題。
此外,也應(yīng)考慮外殼與指示器之間的密封環(huán)有可能因相對于外殼或指示器的滑動(dòng)而破損。因此,即使假定在破損的情況下,為了不使輪胎內(nèi)的空氣全部泄漏,最好當(dāng)輪胎的內(nèi)壓減少到規(guī)定壓力時(shí),在配置在外殼與指示器之間的密封環(huán)之前將輪胎內(nèi)的空氣隔斷。
并且,如果外殼中指示器的插入部分位于主體的側(cè)面上,則可以將其從輪輞上突出的高度抑制到較低。即,當(dāng)串聯(lián)設(shè)置主體與指示器排時(shí),不得不使指示器較高。但是,當(dāng)裝置的高度增加時(shí),在轉(zhuǎn)彎時(shí)會與石塊等接觸,或者在停車時(shí)會與其它的自行車的車輪及車架等接觸,從而有可能損傷內(nèi)壓報(bào)知裝置。特別是,應(yīng)考慮在后安裝到已有的氣門部分上的情況下,有時(shí)會造成氣門體的破損。因此,使指示器位于主體的一個(gè)側(cè)面上,通過將兩者并列配置,可以抑制高度,并防止破損。
本發(fā)明的第四種報(bào)知裝置是一種指示器不發(fā)生變形或移動(dòng)、而是利用電報(bào)知裝置報(bào)知輪胎內(nèi)壓的裝置。即,它具有電報(bào)知裝置及電報(bào)知裝置的動(dòng)作電源。作為電報(bào)知裝置,例如不僅可采用利用發(fā)光二極管等的視覺報(bào)知方法,也可以采用壓電蜂鳴器等聽覺報(bào)知方法。此外,作為動(dòng)作電源,從小型化的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選地為鈕扣電池,但也可以使用發(fā)電機(jī)。
此外,用于內(nèi)壓報(bào)知裝置的開關(guān)沒有電觸點(diǎn)。如果沒有電觸點(diǎn),則可以避免觸點(diǎn)的沾污及腐蝕等問題。這里,所謂沒有電觸點(diǎn)的開關(guān),具體地說,可以考慮采用因壓力造成電阻變化的開關(guān)等,更具體地說,可以是壓敏的導(dǎo)電橡膠等。
此外,當(dāng)輪胎的內(nèi)壓減少到小于輪胎的最佳內(nèi)壓時(shí),或者通過補(bǔ)充空氣恢復(fù)到最佳壓力時(shí),或者由于充氣內(nèi)壓過剩時(shí),利用開關(guān)將電報(bào)知裝置與動(dòng)作電源之間的電連接導(dǎo)通或切斷。即,例如采用通過壓力改變電阻的開關(guān)時(shí),伴隨輪胎內(nèi)壓的減少或增加,電阻也會變化。這樣,在輪胎處于最佳內(nèi)壓時(shí),被絕緣的電報(bào)知裝置與動(dòng)作電源之間的電連接導(dǎo)通,電報(bào)知裝置例如發(fā)光,以報(bào)知乘坐人員輪胎內(nèi)壓不足。或者反過來,在輪胎處于最佳壓力時(shí),發(fā)光的電報(bào)知裝置由于內(nèi)壓的減少被切斷電流,從而熄滅。
作為報(bào)知時(shí)間,優(yōu)選地設(shè)定為,當(dāng)變到最佳壓力的2/3以下時(shí),電報(bào)知裝置動(dòng)作。特別當(dāng)內(nèi)壓小于最佳壓力的1/2時(shí),必須盡快補(bǔ)充空氣。因此,例如,在利用發(fā)光二極管作為電報(bào)知裝置時(shí),不僅通過單純的滅燈及亮燈進(jìn)行報(bào)知,而且最好具有滅燈、閃爍、一直亮燈3個(gè)階段,以根據(jù)輪胎的內(nèi)壓改變報(bào)知的動(dòng)作狀態(tài)。
此外,也可以采用兩個(gè)發(fā)光二極管,一個(gè)為黃色,另一個(gè)為紅色,伴隨著輪胎內(nèi)壓的減少,最初發(fā)出黃光,然后發(fā)出紅光。即,當(dāng)內(nèi)壓變成最佳壓力的2/3時(shí),黃色發(fā)光二極管點(diǎn)亮,當(dāng)壓力變成1/2以下時(shí),紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮。
反之,在補(bǔ)充空氣時(shí),報(bào)知達(dá)到最佳壓力或報(bào)知內(nèi)壓過剩。即,即使主體始終是在發(fā)生異常時(shí)進(jìn)行報(bào)知的,但在電報(bào)知裝置為發(fā)光二極管的情況下,如果充入空氣直到滅燈的話,可以判斷為最佳壓力。另一方面,在主動(dòng)地報(bào)知過剩內(nèi)壓的情況下,可以設(shè)定為,當(dāng)壓力變?yōu)楦哂谧罴褖毫r(shí),發(fā)光二極管點(diǎn)亮。
此外,在電報(bào)知裝置與動(dòng)作電源之間,可以通過內(nèi)壓的變化而導(dǎo)通,也可以被切斷??偠灾?,只要利用無電觸點(diǎn)開關(guān)將內(nèi)壓的變化變換成電流或電壓的變化即可。此外,雖然作為無電觸點(diǎn)的開關(guān)的壓敏導(dǎo)電橡膠等可以直接承受輪胎的內(nèi)壓,但插入安裝孔內(nèi)的柱塞也可根據(jù)內(nèi)壓的變化上下運(yùn)動(dòng)。
在這種情況下,柱塞的前端可以直接承受輪胎的內(nèi)壓,可以與內(nèi)胎接觸,也可以與輪輞墊帶接觸。
根據(jù)本發(fā)明的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置以及采用該裝置的輪輞輪胎組,通過設(shè)置承壓構(gòu)件,伴隨著指示器的移動(dòng)可以減輕內(nèi)胎自身的回彈力的影響。其結(jié)果是,可以確保指示器上下運(yùn)動(dòng)的幅度較大。因此,可以很容易地報(bào)知輪胎內(nèi)壓的減少和最佳壓力,特別適合于安裝到自行車上。
此外,如果通過外殼內(nèi)表面與彈性體的指示器的接觸面積隨內(nèi)壓變化而變化來報(bào)知內(nèi)胎的內(nèi)壓,則可以簡化結(jié)構(gòu),降低成本,不必?fù)?dān)心故障,提高可靠性。而且,可以使外殼的上表面與輪輞的高度相同,由于沒有突出物,所以不會因來自橫向的沖擊而引起破壞,從而可以極容易地從外殼的上表面進(jìn)行觀察。
進(jìn)而,本發(fā)明的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置通過設(shè)置與外部大氣連通的通氣部,用簡單的結(jié)構(gòu)就可優(yōu)化指示器的響應(yīng)性能,特別是,如果設(shè)定通氣部與密封環(huán)的位置關(guān)系,以便在輪胎的內(nèi)壓處于最佳壓力以下時(shí),能保持密封環(huán)與外殼指示器之間的氣密性,當(dāng)輪胎的內(nèi)壓超過最佳壓力時(shí),輪胎內(nèi)空氣能從通氣部泄漏,那么在補(bǔ)充空氣等情況下,可以防止內(nèi)壓超過最佳壓力而導(dǎo)致補(bǔ)充過剩。
同時(shí),通過使外殼中的指示器的插入部分處于主體的側(cè)面,能夠抑制相對于輪輞的伸出高度,防止氣門主體及報(bào)知裝置的損壞。
此外,如果采用的電路結(jié)構(gòu)是通過沒有電觸點(diǎn)的開關(guān)以在電報(bào)知裝置與動(dòng)作電源之間導(dǎo)通或切斷,則能夠可靠地報(bào)知輪胎的內(nèi)壓不足、內(nèi)壓最佳或內(nèi)壓過剩,且不會隨時(shí)間的進(jìn)展發(fā)生變化,因而具有優(yōu)異的可靠性及耐久性。
圖1是將本發(fā)明的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置應(yīng)用于自行車的第一實(shí)施例的橫剖面圖,顯示了輪胎的內(nèi)壓為最佳壓力的狀態(tài)。
圖2是圖1所示的第一實(shí)施例的俯視圖及縱剖面圖。
圖3是圖2所示的第一實(shí)施例中,輪胎內(nèi)壓減少的狀態(tài)的俯視圖及縱剖面圖。
圖4A-4B是本發(fā)明的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置中的第二實(shí)施例的俯視圖及縱剖面圖,顯示了輪胎內(nèi)壓為最佳壓力時(shí)的狀態(tài)。
圖5A-5B是圖4A-4B所示的第二實(shí)施例中,輪胎的內(nèi)壓減少的狀態(tài)的俯視圖及縱剖面圖。
圖6A-6B是本發(fā)明的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第三實(shí)施例的俯視圖及縱剖面圖,顯示了輪胎內(nèi)壓為最佳壓力時(shí)的狀態(tài)。
圖7A-7B是在圖6A-6B所示的第三實(shí)施例中,輪胎內(nèi)壓減少的狀態(tài)的俯視圖及縱剖面圖。
圖8是本發(fā)明的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第四實(shí)施例的俯視圖及縱剖面圖,顯示了輪胎內(nèi)壓為最佳壓力時(shí)的狀態(tài)。
圖9是在圖8所示的第四實(shí)施例中,輪胎內(nèi)壓減少的狀態(tài)的縱剖面圖。
圖10是圖9所示的第四實(shí)施例的橫剖面圖。
圖11是第四實(shí)施例與比較例中指示器的移動(dòng)量的曲線圖。
圖12是比較例中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的縱剖面圖。
圖13是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第五實(shí)施例的縱剖面圖,顯示了輪胎內(nèi)壓為最佳壓力時(shí)的狀態(tài)。
圖14是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第六實(shí)施例的縱剖面圖,顯示了輪胎內(nèi)壓為最佳壓力時(shí)的狀態(tài)。
圖15是在圖14所示的第六實(shí)施例中,輪胎的內(nèi)壓減少的狀態(tài)的縱剖面圖。
圖16是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第七實(shí)施例的縱剖面圖,顯示了輪胎內(nèi)壓為最佳壓力時(shí)的狀態(tài)。
圖17是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第八實(shí)施例的橫剖面圖,顯示了輪胎內(nèi)壓為最佳壓力時(shí)的狀態(tài)。
圖18是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第九實(shí)施例的橫剖面圖,顯示了輪胎內(nèi)壓為最佳壓力時(shí)的狀態(tài)。
圖19是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第十實(shí)施例的橫剖面圖,顯示了輪胎內(nèi)壓為最佳壓力時(shí)的狀態(tài)。
圖20是在圖19所示的第十實(shí)施例中內(nèi)壓減少一定程度的狀態(tài)下的縱剖面圖。
圖21是在圖19所示的第十實(shí)施例中內(nèi)壓大大減少狀態(tài)下的縱剖面圖。
圖22是在圖19所示的第十實(shí)施例中內(nèi)壓過剩狀態(tài)下的縱剖面圖。
圖23是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第九實(shí)施例的縱剖面圖,顯示了內(nèi)壓減少一定程度的狀態(tài)。
圖24是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第十二實(shí)施例的橫剖面圖,顯示了輪胎內(nèi)壓為最佳壓力時(shí)的狀態(tài)。
圖25是圖24所示的第十二實(shí)施例的內(nèi)壓報(bào)知裝置的電路圖。
圖26是安裝有本發(fā)明的輪輞輪胎組的自行車的側(cè)視圖。
圖27是現(xiàn)有輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的橫剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面利用
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式的具體例子。圖1~圖3是表示將本發(fā)明的輪胎的內(nèi)壓報(bào)知裝置應(yīng)用于自行車的第一實(shí)施例的剖面圖。即,圖1是橫剖面圖,圖2及圖3是俯視圖及縱剖面圖,圖1與圖2表示作為最佳壓力的0.30MPa的狀態(tài),圖3表示壓力減少到0.15MPa的狀態(tài)。
如圖1~圖3所示,第一實(shí)施例的內(nèi)壓報(bào)知裝置位于輻條23的中間,半透明的主體1插入設(shè)置于輪輞21上的③9的安裝孔內(nèi),在其內(nèi)表面?zhèn)扰渲蒙叫蔚挠删G色橡膠彈性體構(gòu)成的指示器2,進(jìn)而,設(shè)置截面形狀為C形的承壓構(gòu)件12。此外,指示器2通過其下表面的凸部2B嵌入承壓構(gòu)件12的凹部12A內(nèi)而彼此固定。此外,承壓構(gòu)件12具有彈性。
這里,在輪胎20的內(nèi)壓為最佳壓力時(shí),如圖1及圖2B所示,內(nèi)胎25通過輪輞墊帶26及承壓構(gòu)件12上推指示器2,指示器2中的山形的上部2C與主體1的內(nèi)表面接觸變形成扁平形。因此,如圖2A所示,在最佳壓力下,由于透過主體1上表面看到的指示器2的接觸部1A的面積大,綠色部分較大,所以可以判斷為最佳壓力。
另一方面,當(dāng)輪胎20的內(nèi)壓減少時(shí),如圖3B所示,承壓構(gòu)件3將輪輞墊帶26向下推,已經(jīng)壓縮變形的指示器2復(fù)原,恢復(fù)到原來的山形。因此,與主體1內(nèi)表面接觸的面積縮小,如圖3A所示,由于透過主體1上表面看到的綠色接觸部1A縮小,所以報(bào)知內(nèi)壓不足。
圖4A-4B和圖5A-5B是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第二實(shí)施例的俯視圖及縱剖面圖,圖4A-4B表示處于最佳壓力0.30MPa的狀態(tài),圖5A-5B表示內(nèi)壓減少到0.15MPa時(shí)的狀態(tài)。在該第二實(shí)施例中,將第一實(shí)施例的主體制成凸透鏡,擴(kuò)大接觸部1A的外觀,從而可以更容易地進(jìn)行觀察。此外,將指示器2的內(nèi)部制成空腔以更易于變形,從而能提高響應(yīng)特性。進(jìn)而,通過用螺旋彈簧12B和托盤12C構(gòu)成承壓構(gòu)件12,可以使之小型化。此外,由于主體1的外周部是不透明的,所以從上面看不到螺旋彈簧12B。
圖6A-6B和圖7A-7B是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第三實(shí)施例的俯視圖及縱剖面圖,圖6A-6B表示處于最佳壓力0.30MPa的狀態(tài),圖7A-7B表示內(nèi)壓減少到0.15MPa時(shí)的狀態(tài)。在該第三實(shí)施例中,將第一實(shí)施例的主體1制成橢圓形,沿輪輞的周向加大,從而能容易地看到。此外,在將指示器2制成山形螺旋彈簧的同時(shí),僅用沒有彈性的托盤制成承壓構(gòu)件,由此能進(jìn)一步簡化結(jié)構(gòu)。此外,在第三實(shí)施例中,透過指示器1的上表面看到的指示器2的接觸部1A形成螺旋狀。
圖8~圖10是本發(fā)明中內(nèi)壓報(bào)知裝置的第四實(shí)施例的圖示,圖8及圖9為縱剖面圖,圖10是圖9的橫剖面圖。這里,圖8表示為最佳壓力是0.30MPa的狀態(tài),圖9表示內(nèi)壓減少到0.15MPa時(shí)的狀態(tài)。
如圖8~圖10所示,在第四實(shí)施例的報(bào)知裝置中,在指示器2的周圍以使輪輞墊帶26及內(nèi)胎25離開輪輞21的方式設(shè)置承壓構(gòu)件12。該承壓構(gòu)件12沿輪胎20的縱斷面的方向的截面為C字形且具有彈性。此外,加有紅色警告色的罩2A報(bào)知內(nèi)壓的減少。
此外,主體1用螺母24固定在設(shè)置于輪輞上的③9的安裝孔內(nèi),將③4.8的圓柱形指示器2插入主體1內(nèi)。另外,透明的外殼4通過主體連接部4A固定到主體1上,外殼4內(nèi)加有警告色的罩2A與主體1內(nèi)的指示器2由彈簧件6回彈支承。
這里,在輪胎20的內(nèi)壓為最佳壓力時(shí),如圖8所示,內(nèi)壓克服截面為C字形且具有彈性的承壓構(gòu)件12的恢復(fù)力及彈簧件6的恢復(fù)力,一面使承壓構(gòu)件12變形,內(nèi)胎25一面通過輪輞墊帶26上推指示器2,指示器2的后端與外殼4的內(nèi)表面接觸,從而完全掩蓋加有警告色的罩2A。因此,在最佳壓力下,在內(nèi)壓報(bào)知裝置上看不到任何變化。此外,使輪輞墊帶26及內(nèi)胎25伸長進(jìn)入承壓構(gòu)件12中。
另一方面,當(dāng)輪胎20的內(nèi)壓減少時(shí),如圖9及圖10所示,彈簧件6將指示器2下推的同時(shí),截面為C字形且具有彈性的承壓構(gòu)件12通過輪輞墊帶26下推內(nèi)胎25。在此期間,由于輪輞墊帶26及內(nèi)胎25只是從伸長的狀態(tài)返回到原來的狀態(tài),所以,不存在將指示器向上推的作用,只不過起著輔助承壓構(gòu)件12復(fù)原的作用。
因此,指示器2隨著內(nèi)壓的減少順利地下降,指示器2中間的階梯部最多移動(dòng)到與主體連接部4A的后端接觸為止。這樣,指示器2后端離開透明的外殼4內(nèi)表面,這樣加有警告色的罩2A顯現(xiàn)出來,報(bào)知內(nèi)壓的減少。此外,指示器2的頂面為半徑9.6mm的球形,將周圍的拐角部制成半徑0.48mm的圓形,所以不會因指示器的前端對輪輞墊帶26造成傷害。
這里,確定指示器2的行程,以當(dāng)輪胎20的內(nèi)壓為0.25MPa時(shí),看到加有警告色的罩2A的紅色(警告色)為0.6mm,在0.2MPa時(shí)為3mm,在0.15MPa時(shí)為5mm。因此,當(dāng)內(nèi)壓至少變?yōu)?.20MPa以下時(shí),即使面部不特別靠近、不用眼睛注視,也可以很容易目視看出加有警告色的罩2A的紅色,所以能夠可靠地報(bào)知內(nèi)壓的減少。反之,在補(bǔ)充空氣時(shí),通過一直充入空氣直到目視看不到加有警告色的罩2A的紅色為止,報(bào)告最佳壓力。此外,外殼4沒有必要是全部透明的,至少相當(dāng)于指示器的行程的部分是透明的即可。這時(shí),如果外殼4的不透明部分不僅僅采用著色的方式,而采用反射材料、熒光材料、磷光材料等構(gòu)成的或粘貼反射、熒光、磷光帶,則可以提高安全性,效果更好。
這樣,如圖8~圖10所示的第四實(shí)施例的內(nèi)壓報(bào)知裝置加大指示器20上下運(yùn)動(dòng)的幅度,可以容易地報(bào)知輪胎20中內(nèi)壓的減少以及最佳壓力,通過將指示器2的移動(dòng)量制成曲線圖,可以更清楚地理解其作用和效果。
即,在圖11中,橫軸是內(nèi)胎25的壓入量,縱軸是伴隨著內(nèi)胎25的壓入的回彈負(fù)荷,圖11A表示第四實(shí)施例的曲線,圖11B表示了沒有承壓構(gòu)件的比較例(圖12)的曲線。在圖11中,用虛線表示的曲線組是響應(yīng)內(nèi)胎25的內(nèi)壓發(fā)生的變化,從最上面的最佳壓力曲線起,越靠下的曲線內(nèi)壓越低。這里,對于各個(gè)曲線,當(dāng)內(nèi)壓25的壓入量加大時(shí),回彈負(fù)荷增加。
此外,當(dāng)內(nèi)壓為最佳壓力時(shí),由于由指示器2造成的內(nèi)胎25的壓入量小,所以,在最佳壓力時(shí),指示器2的位置處于A點(diǎn)。由于當(dāng)內(nèi)壓減少時(shí),由指示器2造成的內(nèi)壓25的壓入量增大,另一方面,通過內(nèi)胎25的壓入會造成回彈負(fù)荷增大,所以由于兩者的平衡和彈簧件6的作用,指示器2的位置移動(dòng)到B點(diǎn)。因此,從A點(diǎn)到B點(diǎn)的實(shí)線是指示器2的軌跡,A點(diǎn)與B點(diǎn)在橫軸上的位置之差形成指示器2的移動(dòng)量。
并且,通過將第四實(shí)施例的圖11A與沒有承壓構(gòu)件的比較例(圖12)的圖11B進(jìn)行對比可知,第四實(shí)施例中A點(diǎn)與B點(diǎn)在橫軸上的位置之差大約是比較例的2倍,從而可以看出指示器的移動(dòng)量約為2倍。
這種指示器2的移動(dòng)量的不同是因?yàn)橐蕴摼€表示的曲線組的不同。即,在第四實(shí)施例的圖11A中,在內(nèi)壓較低的下部的曲線上,伴隨著內(nèi)胎25的壓入,回彈負(fù)荷大幅度減少。這完全是由存在專用承壓構(gòu)件12造成的,如上面所述,在圖8~圖10所示的第四實(shí)施例中,當(dāng)內(nèi)胎25的內(nèi)壓減少時(shí),截面為C字形的具有彈性的承壓構(gòu)件12將內(nèi)胎25向下壓,而且,由于內(nèi)胎25僅僅從伸長狀態(tài)恢復(fù)到原來的狀態(tài),所以回彈負(fù)荷較小。
另一方面,在圖12所示的比較例中,當(dāng)內(nèi)胎25內(nèi)的內(nèi)壓減少時(shí),利用彈簧件6的作用將內(nèi)胎25壓入,由于內(nèi)胎25的壓入,內(nèi)胎25伸長,回彈負(fù)荷增加。但,圖11是表示承壓構(gòu)件12效果的曲線圖,從該圖中可以看出,承壓構(gòu)件12不是必需的。
其次,圖13是表示本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓的報(bào)知裝置第五實(shí)施例的縱剖面圖。即,在圖13所示的第五實(shí)施例中,未設(shè)置如第四實(shí)施例那樣的截面為C字形的承壓構(gòu)件,而是設(shè)置了僅以圓筒狀突起的承壓構(gòu)件12。由于第五實(shí)施例的承壓構(gòu)件12沒有彈簧作用,所以,不能期望由承壓構(gòu)件12下推輪輞墊帶26及內(nèi)胎25,但在伴隨著內(nèi)壓的減少、輪輞墊帶26及內(nèi)胎25從伸長狀態(tài)返回到原來狀態(tài)這一點(diǎn)上,與第四實(shí)施例是一樣的,所以,相對于圖12的比較例而言,可以減小輪輞墊帶26及內(nèi)胎25的回彈負(fù)荷。
圖14及圖15是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第六實(shí)施例的縱剖面圖,圖14表示為最佳壓力0.30MPa的狀態(tài),圖15表示減少到0.15MPa的狀態(tài)。在該第六實(shí)施例中,與第五實(shí)施例的承壓構(gòu)件相比,改變了其形狀及所用材料。即,第六實(shí)施例的承壓構(gòu)件12由烯烴系熱塑性高彈性體構(gòu)成,其成形加工性能良好,重量輕,耐熱性及耐氣候性優(yōu)異。同時(shí),在指示器12與輪輞墊帶26之間存在容易變形的薄膜12D,用于保護(hù)輪輞墊帶26。
圖16是表示本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第七實(shí)施例的縱剖面圖,它未設(shè)置如第四實(shí)施例至第六實(shí)施例那樣的承壓構(gòu)件,而是將指示器2的截面制成凸?fàn)钋遗c承壓構(gòu)件12形成一體。采用第七實(shí)施例的指示器2,由于擴(kuò)大了輪輞墊帶26與指示器2的接觸部分,增加了內(nèi)壓的承壓面積,因此在輪輞墊帶26及內(nèi)胎25的伸長影響與比較例相同的程度時(shí),可以增大內(nèi)胎25的內(nèi)壓影響。
即,由于相對于內(nèi)壓,可以相對減少輪輞墊帶26及內(nèi)胎25的回彈力,所以實(shí)質(zhì)上可以將該回彈力忽略不計(jì),隨著內(nèi)壓的承壓面積的增加,使指示器2上下運(yùn)動(dòng)的彈簧件6的恢復(fù)力也增大,指示器2響應(yīng)內(nèi)胎25的內(nèi)壓移動(dòng),結(jié)果,可獲得比圖12的比較例更大的移動(dòng)量。
圖17是本發(fā)明中內(nèi)胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第八實(shí)施例的橫剖面圖,它由主體1、指示器2、密封環(huán)5、通氣部3、彈簧件6及外殼4構(gòu)成。此外,考慮到截面為T字狀的指示器2的裝配性能,外殼4由主體連接部4A及指示器插入部4B構(gòu)成。
主體1用螺母24固定到與氣門孔分開設(shè)置在輪輞上的③9的安裝孔內(nèi)。并且,在主體1內(nèi)插入③4.8的圓柱形指示器2。此外,將主體連接部4A用螺紋擰入主體1內(nèi),將透明的指示器的插入部4B用螺紋擰入到主體連接部4A內(nèi)。因此,截面為T字形的指示器2以指示器插入部4B的內(nèi)周面作為導(dǎo)向件,在主體連接部4A的上表面及指示器插入部4B的下表面之間上下運(yùn)動(dòng)。
在指示器2上下表面之間的外周面上嵌入O形密封環(huán)5。此外,它在主體1與主體連接部4A之間,以及主體連接部4A與指示器插入部4B之間利用粘接劑固定并進(jìn)行密封。因此,輪胎20的內(nèi)壓直接作用到指示器2的下表面上,但不會泄漏到指示器2的上面及外殼4的外部。另一方面,指示器2的上表面,利用設(shè)置在指示器的插入部4B側(cè)面上設(shè)的孔的通氣部3與外部大氣連通。
此外,由于在指示器2的凹部與指示器的插入部4B的頂點(diǎn)之間設(shè)置彈簧件6,指示器2與指示器插入部4B被回彈支承,所以,指示器20響應(yīng)輪胎20的內(nèi)壓上下運(yùn)動(dòng)。此外,由于指示器的下表面直接承受輪胎20的內(nèi)壓,所以對內(nèi)壓的響應(yīng)性高。
同時(shí),當(dāng)輪胎20為最佳壓力(0.30MPa)時(shí),位于透明的指示器插入部4B外周面上的綠色最佳壓力線與指示器2的上表面一致。另一方面,由于當(dāng)輪胎20的內(nèi)壓減少時(shí),彈簧件6將指示器2向下推,所以,指示器2的上表面位于比指示器插入部4B的最佳壓力線更靠下側(cè)的位置上,結(jié)果,可以判斷出內(nèi)壓不足。
這里,應(yīng)確定指示器2的行程,以便當(dāng)輪胎20的內(nèi)壓低于0.25MPa時(shí),指示器2開始下降,在0.20MPa時(shí)下降2.5mm,在0.15MPa時(shí)下降5mm。此外,在最佳壓力線3mm以下時(shí)引出黃色警告線,在最佳壓力線5mm以下時(shí)引出紅色危險(xiǎn)線。
因此,當(dāng)內(nèi)壓至少到0.20MPa時(shí),即使面部不必特別靠近或不必用眼睛注視,也可以很容易觀察到指示器2的下降,可靠地報(bào)知內(nèi)壓的不足。反之,在補(bǔ)充空氣時(shí),通過不斷打氣,直到指示器2的上表面與最佳壓力線一致并報(bào)知最佳壓力。此外,如果指示器2的上表面超過最佳壓力線的話,則內(nèi)壓過剩,可以判斷為打氣過多。此外,指示器的插入部4B沒有必要是全部透明的,僅指示器2的行程部分是透明的即可。這時(shí),如果指示器插入部4B的不透明部分不僅僅采用著色,而是用反射材料、熒光材料、磷光材料等構(gòu)成或粘貼由反射材料、熒光材料、磷光材料等構(gòu)成的帶,則可以提高安全性,效果更好。
圖18是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第九實(shí)施例的橫剖面圖,相對于第八實(shí)施例而言,通過改變指示器2的形狀及彈簧件6的設(shè)置位置并補(bǔ)加密封環(huán)11,在指示器2的上表面直接承受內(nèi)胎20的內(nèi)壓。第九實(shí)施例與第八實(shí)施例的功能完全相同,當(dāng)隨內(nèi)壓的增減指示器2的移動(dòng)方向反向。此外,在第九實(shí)施例中,通過密封環(huán)5和密封環(huán)11的存在,在主體1與主體連接部4A、主體連接部4A與指示器插入部4B之間不用接合密封。
此外,在第九實(shí)施例中,當(dāng)輪胎20的內(nèi)壓超過最佳壓力時(shí),密封環(huán)5與通氣部3之間的位置關(guān)系反轉(zhuǎn),輪胎20內(nèi)的空氣從通氣部3漏出。即,當(dāng)內(nèi)壓增加時(shí),密封環(huán)5與指示器2一起下降。并且,在圖18所示的最佳壓力以下的狀態(tài)下,密封環(huán)5位于通氣部3的上側(cè),當(dāng)內(nèi)壓增加直到超過最佳壓力時(shí),密封環(huán)5超過通氣部3下降,位于通氣部3的下側(cè)的位置處。這樣,密封環(huán)5不起作用,輪胎20內(nèi)的空氣從通氣部3漏出,所以內(nèi)壓減少,指示器轉(zhuǎn)為上升。此外,當(dāng)內(nèi)壓一直減少到最佳壓力時(shí),密封環(huán)5再次起作用,以保持最佳壓力。因此,在第九實(shí)施例中,進(jìn)一步簡化了空氣的補(bǔ)充。
圖19~圖22是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓的報(bào)知裝置的第十實(shí)施例的縱剖面圖。這里,圖19表示最佳壓力的狀態(tài),圖20表示內(nèi)壓減少到某種程度的狀態(tài),圖21表示內(nèi)壓大大減少的狀態(tài),圖22表示內(nèi)壓過剩的狀態(tài)。
如圖19~圖22所示,第十實(shí)施例的內(nèi)壓報(bào)知裝置由主體1、具有通氣部3的外殼4、指示器2、密封環(huán)5及彈簧件6構(gòu)成。此外,外殼4由主體連接部4A、指示器插入部4B和氣門主體安裝部4C構(gòu)成。
主體1代替已有的氣門體。因此,應(yīng)將其預(yù)先固定在內(nèi)胎25上,通過輪輞墊帶26從輪輞21的氣門孔伸出,并用螺母24加以固定。并且,將外殼4的主體連接部4A插入主體1的前端。其原因在于已有的氣門主體采取通過螺母28將具有氣門心橡膠27的氣門主體22固定的形式,因此應(yīng)考慮外殼4中的指示器插入部4B的裝配性能。此外,在主體1與主體接觸部4A之間用密封環(huán)7保持氣密性,在主體連接部4A與指示器插入部4B之間用密封環(huán)8保持其氣密性。
外殼4上的指示器插入部4B位于主體1的側(cè)面。即,指示器插入部4B為雙重圓筒,以中心的空洞部分從外邊包圍主體1。并且,通過將指示器2插入外側(cè)的空洞部分內(nèi),從而將主體1及指示器2并列配置,以抑制高度的增加。因此,將伴隨本發(fā)明的內(nèi)壓報(bào)知裝置的裝配產(chǎn)生的氣門體22的伸出抑制到最小限度,從而能避免氣門體22的損傷。
O形密封環(huán)5(5A及5B)嵌入指示器2的內(nèi)外周面。此外,外殼4中的指示器插入部4B與氣門體安裝部4C之間利用粘接劑固定并密封。因此,內(nèi)胎25的內(nèi)壓作用到指示器2的上表面,在圖19的狀態(tài)下,不會泄漏到指示器2的下側(cè)及外殼4的外部。另一方面,指示器2的下側(cè),利用設(shè)置在指示器插入部4B上的孔的通氣部3與外部大氣連通。此外,通氣密封件9蓋覆在通氣部2上,因此異物不會從外部進(jìn)入。
此外,由于在指示器2的下側(cè)設(shè)置彈簧件6、回彈支承指示器插入部4B及指示器2,所以,指示器2以指示器插入部4B作為導(dǎo)向件以響應(yīng)內(nèi)胎25的內(nèi)壓上下運(yùn)動(dòng)。
可是,當(dāng)輪胎處于最佳壓力(0.30MPa)時(shí),由安裝在外殼4的透明指示器插入部4B的外周面上的顯示標(biāo)記10使指示器2完全隱沒。另一方面,由于當(dāng)輪胎的內(nèi)壓減少時(shí),彈簧件6將指示器2向上推,所以如圖20所示,指示器2的上部從顯示標(biāo)記10的后面顯現(xiàn)出來,其結(jié)果是判斷出內(nèi)壓減少。
此處,應(yīng)確定指示器2的行程,以便當(dāng)輪胎的內(nèi)壓下降到0.25MPa時(shí),指示器2開始上升,在0.20MPa時(shí)上升2.5mm,在0.15MPa時(shí)上升5mm。此外,當(dāng)指示器2上升5mm時(shí),如圖21所示,指示器2的上表面與設(shè)置在外殼4中氣門主體安裝部4C下部的密封環(huán)11接觸而停止,指示器插入部4B的透明部分完全被指示器2占據(jù)。
因此,當(dāng)內(nèi)壓至少在0.20MPa以下時(shí),即使面部不特別靠近眼睛也不必注視,也可以很容易地通過目視觀察到指示器2的上升。此外,由于可以特別容易地判斷出需盡快補(bǔ)充空氣的0.15MPa,所以,能夠可靠地報(bào)知內(nèi)壓的減少。而且,如圖21所示,由于密封環(huán)11與指示器2接觸,所以即使是假定密封環(huán)5(5A或5B)破損以致內(nèi)壓減少的情況下,因?yàn)樵谄渲案魯嗔藘?nèi)胎25內(nèi)的空氣,所以,輪胎內(nèi)的空氣不會完全泄漏。
此外,指示器插入4B的整體不必是透明的,只要指示器2的行程部分是透明的即可。這時(shí),指示器插入部4B的不透明部分不必進(jìn)采用著色的方式,若采用反射材料、熒光材料、磷光材料等構(gòu)成或粘貼反射、熒光、磷光帶,可以提高安全性,效果更好。
其次,在補(bǔ)充空氣的情況下,第十實(shí)施例的內(nèi)壓報(bào)知裝置的外殼4的上部成為氣門主體安裝部4C,具有氣門心橡膠27的氣門主體22由上部螺母28固定。因此,如果持續(xù)補(bǔ)充空氣,可以導(dǎo)入主體1及指示器2,通過持續(xù)打氣直到指示器2被顯示標(biāo)記10隱沒,以此來報(bào)知最佳壓力。
而且,在第十實(shí)施例中,設(shè)定通氣部3與密封環(huán)5A的位置關(guān)系,以便當(dāng)輪胎的內(nèi)壓處于最佳壓力以下時(shí),如圖19~圖21所示,密封環(huán)5A保持外殼4中的指示器插入部4B與指示器2之間的氣密性,當(dāng)輪胎的內(nèi)壓超過最佳壓力時(shí),如圖22所示,輪胎內(nèi)的空氣從通氣部3泄漏。
即,當(dāng)內(nèi)壓過剩時(shí),指示器2從圖19的最佳壓力時(shí)的位置下降,密封環(huán)5A處于通氣部3的下側(cè)。這樣,內(nèi)壓從指示器插入部4B與指示器2的間隙通過通氣部3并作用到通氣密封件9上,使通氣密封件9擴(kuò)張,以便空氣從中泄漏。因此,由于內(nèi)壓不會增加,所以即使沒有看到最佳壓力報(bào)知而繼續(xù)打氣,內(nèi)壓也不會過剩。
圖23是本發(fā)明中輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置的第十一實(shí)施例的縱剖面圖,顯示了內(nèi)壓減少到某種程度的狀態(tài)。第十一實(shí)施例相對于第十實(shí)施例而言,其外殼4中的主體連接部與指示器插入部4B形成一體。在第十一實(shí)施例中,雖然指示器插入部4B的形狀復(fù)雜,但是能夠省去主體連接部中的密封環(huán)。
圖24是本發(fā)明中內(nèi)壓報(bào)知裝置的第十二實(shí)施例的橫剖面圖。如圖24所示,第十二實(shí)施例的內(nèi)壓報(bào)知裝置中的電報(bào)知裝置13可采用紅色發(fā)光二極管,動(dòng)作電源14可采用鈕型扣電池,開關(guān)15可采用壓敏導(dǎo)電橡膠。
并且,將③4.8的圓柱狀柱塞16插入利用螺母24固定到設(shè)置于輪輞21上的③9的安裝孔內(nèi)的主體1內(nèi),利用彈簧件6回彈支承。此外,透明的外殼4通過主體連接部4A固定到主體1上,外殼4的內(nèi)表面和柱塞16利用密封環(huán)5密封。
此外,圖25是圖24所示的第十二實(shí)施例的內(nèi)壓報(bào)知裝置的電路圖,電報(bào)知裝置13、動(dòng)作電源14和開關(guān)15通過IC基板17相互連接。
這里,在輪胎20的內(nèi)壓為最佳壓力0.30MPa時(shí),如圖24所示,通過內(nèi)壓上推柱塞16,在圖25所示的電路圖中,由于開關(guān)15的電阻的關(guān)系,電流不會流過電報(bào)知裝置13。因此,在最佳壓力下,發(fā)光二極管仍保持在熄滅的狀態(tài),在內(nèi)壓報(bào)知裝置上看不到變化。
另一方面,當(dāng)輪胎20的內(nèi)壓減少為0.20MPa時(shí),彈簧件6將柱塞16向下推。這樣,隨著內(nèi)壓的減少,壓敏導(dǎo)電橡膠開關(guān)15的壓縮被部分地解除,電阻發(fā)生變化,結(jié)果,作為電報(bào)知裝置13的發(fā)光二極管開始閃爍。當(dāng)內(nèi)壓進(jìn)一步減為0.15MPa時(shí),壓敏導(dǎo)電橡膠開關(guān)15恢復(fù)到原來的形狀,電阻進(jìn)一步變化,結(jié)果,作為電報(bào)知裝置13的發(fā)光二極管變成一直點(diǎn)亮的狀態(tài)。因此,在內(nèi)壓至少減少到0.20MPa以下時(shí),由于可以很容易地目視觀察到發(fā)光二極管的紅色,從而能夠可靠地報(bào)知內(nèi)壓的不足。反之,在補(bǔ)充空氣時(shí),持續(xù)打氣,直到作為電報(bào)知裝置13的發(fā)光二極管完全熄滅為止,以此報(bào)知處于最佳壓力。此外,如果采用在超過最佳壓力時(shí)發(fā)光二極管也點(diǎn)亮的電路結(jié)構(gòu),不僅可以報(bào)知內(nèi)壓的不足,而且還可以主動(dòng)地報(bào)知內(nèi)壓過剩。
此外,作為動(dòng)作電源14,例如也可以采用安裝在自行車上的發(fā)電機(jī),在最佳壓力時(shí),電流流過電報(bào)知裝置13發(fā)光二極管點(diǎn)亮。在這種情況下,特別在夜間不僅能提高可視性,而且還可以引起其它人的注意,提高安全性。而且,由于只要發(fā)光二極管點(diǎn)亮就可以判斷裝置的功能正常,所以,可以報(bào)知有無故障。
圖26是側(cè)視圖,其顯示了采用本發(fā)明的內(nèi)壓報(bào)知裝置的輪輞輪胎組且將該輪輞輪胎組安裝到自行車上的狀態(tài),其顯示了封閉空氣的氣門與內(nèi)壓報(bào)知裝置的位置關(guān)系。即,由于在向自行車打氣時(shí)氣門的位置大多靠近地面或者在最高處附近,因此在對自行車打氣的向下姿勢時(shí),報(bào)知裝置處于易于目視觀察的位置。因此,假設(shè)如圖26中的自行車的后輪那樣,在氣門主體22的位置位于地面附近的情況下,從氣門主體22左右輻條23分別超越1根輻條的位置至越過3根輻條的位置的范圍(兩處箭頭的范圍)是內(nèi)壓報(bào)知裝置(圖26中用外殼4表示)的優(yōu)選位置,假定在如前輪那樣,氣門主體22的位置位于最高處附近的情況下,從以車軸為中心與氣門主體22點(diǎn)對稱的位置(圖26的前輪時(shí)的最低點(diǎn))起直到越過3條左右輻條23的位置的范圍(箭頭的范圍)是內(nèi)壓報(bào)知裝置的優(yōu)選位置。
權(quán)利要求
1.一種輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置,由安裝到輪輞上的主體及接受輪胎內(nèi)壓的指示器構(gòu)成且利用指示器報(bào)知輪胎的內(nèi)壓,其特征在于具有透明度的主體安裝到與輪輞的氣門孔不同的另外的安裝孔內(nèi),通過主體的內(nèi)表面與彈性體的指示器的接觸面積的變化報(bào)知輪胎的內(nèi)壓。
2.如權(quán)利要求1所述的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置,其特征在于主體是半透明的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置,其特征在于與主體中的指示器接觸的部分構(gòu)成放大透鏡。
4.如權(quán)利要求1~3中任何一項(xiàng)所述的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置,其特征在于指示器為山形,山形的上部與主體的內(nèi)表面接觸。
5.一種輪輞輪胎組,其特征在于在輪輞上安裝有多個(gè)主體,在其一部分上安裝有用于封閉空氣的氣門主體,其它部分是權(quán)利要求1~4中任何一項(xiàng)所述的輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了結(jié)構(gòu)簡單且可靠性、響應(yīng)性及耐久性優(yōu)異的固定式輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置及采用該裝置的輪輞輪胎組。該輪胎內(nèi)壓報(bào)知裝置由安裝到輪輞上的主體以及承受輪胎內(nèi)壓的指示器構(gòu)成,具有透明度的主體安裝到與輪輞的氣門孔不同的另外的安裝孔內(nèi),通過主體的內(nèi)表面與彈性體的指示器的接觸面積的變化報(bào)知輪胎的內(nèi)壓。
文檔編號B60C23/02GK1789026SQ200510115489
公開日2006年6月21日 申請日期2002年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月19日
發(fā)明者春日伸敏, 西村律夫, 島田信秋 申請人:普利司通自行車有限公司