空気保持タイヤとポンプの作用をするチューブとの組み立て品および方法
【課題】 ドライバの介入を必要とせずに時間の経過によるタイヤ圧力の減少を補うために、タイヤを再膨脹させる空気保持機能をタイヤに組み込む。
【解決手段】 タイヤ組立品は、タイヤキャビティおよびタイヤトレッド領域まで延びている第１と第２のサイドウォールを有するタイヤと、外側の第１のサイドウォール表面から第１のサイドウォール内に延びており、外側の溝入口開口、溝入口開口に対して軸線方向内側の溝入口室、及び溝入口室に対して軸線方向内側の溝主室を有している長いサイドウォール溝であって、溝入口室側壁と溝主室側壁とは交差しており、交差部分でサイドウォール溝の長さを実質的に延びている回り止めチャネルを構成している長いサイドウォール溝と、溝主室側壁と少なくとも部分的に接触係合して長いサイドウォール溝内に配置されており、内部空気通路を有している長い空気チューブと、を有する。
【解決手段】 タイヤ組立品は、タイヤキャビティおよびタイヤトレッド領域まで延びている第１と第２のサイドウォールを有するタイヤと、外側の第１のサイドウォール表面から第１のサイドウォール内に延びており、外側の溝入口開口、溝入口開口に対して軸線方向内側の溝入口室、及び溝入口室に対して軸線方向内側の溝主室を有している長いサイドウォール溝であって、溝入口室側壁と溝主室側壁とは交差しており、交差部分でサイドウォール溝の長さを実質的に延びている回り止めチャネルを構成している長いサイドウォール溝と、溝主室側壁と少なくとも部分的に接触係合して長いサイドウォール溝内に配置されており、内部空気通路を有している長い空気チューブと、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に空気保持タイヤに関し、特に空気保持タイヤとポンプの作用をするチューブとの組み立て品と組み立て方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の空気拡散によって、時間が経過するとタイヤの圧力が減少する。タイヤの正常な状態は膨脹している状態である。そのため、ドライバは繰り返しタイヤの圧力を維持しなければならず、そうしないと、燃費、タイヤの寿命、および乗り物の制動とハンドリング性能とが減少することになる。タイヤの圧力が際だって低いときにドライバに警告するために、タイヤ圧力監視装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第１２／７７５５５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしそのような装置は、タイヤを推奨圧力まで再膨脹させるように警告したときに、ドライバが是正動作を取ることに依存している。そのため、ドライバの介入を必要とせずに時間の経過によるタイヤ圧力の減少を補うために、タイヤを再膨脹させる空気保持機能をタイヤに組み込むことが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様において、外側の第１のサイドウォール表面から第１のサイドウォール内に延びており、外側の溝入口開口と、広がっている複数の入口室側壁によって定められており、溝入口開口に対して軸線方向内側の溝入口室と、溝入口室に対して軸線方向内側の溝主室と、を有している長いサイドウォール溝を有するタイヤが提供される。溝入口室側壁と溝主室側壁とは交差しており、交差部分で回り止めチャネルを構成している。長い空気チューブは溝主室側壁と接触して長いサイドウォール溝内に配置されている。空気チューブは、長いサイドウォール溝を定めているサイドウォール構成に対応している外面の表面構成を有している。
【０００６】
他の態様において、空気チューブ胴体はサイドウォール溝の回り止めチャネルに揃って着座するように構成されており寸法が設定されている外側の凸部を有している。
【０００７】
本発明のさらに他の態様において、空気チューブは、外部に起因する衝突する力が空気チューブに作用したときに、チューブを、溝入口開口を通して挿入できるように、膨脹している応力のない構成から、つぶれている構成へとつぶし、チューブがいったんサイドウォール溝内に入ると、その応力のない構成に外向きに膨脹させることできるように動作する弾性のある材料で構成されている。
【０００８】
他の態様によれば、このように構成されている空気チューブをタイヤのサイドウォール溝内に挿入する方法は、チューブを、溝入口開口を通して挿入できるように、膨脹している応力のない構成から、つぶれている構成へとつぶすステップと、チューブがいったんサイドウォール溝内に入ると、その応力のない構成に外向きに膨脹させるステップと有している。
【０００９】
［定義］
タイヤの「縦横比」は、タイヤの断面の幅（ＳＷ）に対するタイヤの断面高さ（ＳＨ）の比に、パーセント表現のために１００％を乗じたものを意味する。
【００１０】
「非対称トレッド」は、タイヤの中心面つまり赤道面ＥＰに関して対称ではないトレッドパターンを有しているトレッドを意味する。
【００１１】
「軸線方向の」および「軸線方向に」は、タイヤの回転の軸線に平行なラインまたは方向を意味する。
【００１２】
「軸方向の」および「軸方向に」は、タイヤの回転軸線に平行な線または方向を指す。
【００１３】
「チェーファー」は、タイヤビードの外側の周りに配置された細いストリップ材料で、リムとの接触によるコードプライの摩耗と切断を防ぎ、リムの上でのたわみを分散させる。
【００１４】
「周方向の」は、軸方向に垂直な環状のトレッドの表面の周辺に沿って延びる線または方向を指す。
【００１５】
「赤道中央面（ＣＰ）」は、タイヤの回転軸線に垂直で、トレッドの中心を通過する平面を指す。
【００１６】
「フットプリント」は、速度がゼロで、標準負荷および標準圧力下で平坦な面を有する、タイヤトレッドの接触部位または接触領域を指す。
【００１７】
「溝」は、タイヤウォールの周囲を周方向または横方向に延びることがあるタイヤウォールの長く延びている隙間の領域を意味する。「溝の幅」はその長さわたる平均の幅に等しい。溝は説明のように空気チューブを収容するように大きさが設定されている。
【００１８】
「インボード側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、ホイールが車両に取り付けられたとき、タイヤの、車両に最も近い側を指す。
【００１９】
「横の」は軸方向を指す。
【００２０】
「横エッジ」は、標準の負荷で、かつタイヤに空気を入れた状態で測ったとき、軸方向に最も外側のトレッドの接触部位、すなわちフットプリントに接し、赤道中央面に平行な線を指す。
【００２１】
「総接触面積」は、トレッドの全周のまわりの横エッジ同士の間の接地するトレッド要素の総面積を、横エッジ同士間のトレッド全体の総面積で割ったものを指す。
【００２２】
「非方向性トレッド」は、前方移動の好ましい方向を持たないトレッドであって、トレッドパターンが移動の好ましい方向に確実に揃うようにするために特定の１つまたは複数のホイール位置において車両上に配置されることが要求されないトレッドを指す。逆に、方向性トレッドパターンは、特定のホイール位置を必要とする好ましい移動方向を有する。
【００２３】
「アウトボード側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、ホイールが車両に取り付けられたときの、タイヤの、車両に最も遠い側を指す。
【００２４】
「ぜん動」は、閉じ込められた空気のような物質を管状の通路に沿って進ませる波状の収縮による動作を指す。
【００２５】
「半径方向の」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸に半径方向に向かい、またはタイヤの回転軸心から半径方向に離れる方向を指す。
【００２６】
「リブ」は、少なくとも１つの周方向の溝および第２のそのような溝または横エッジのいずれかによって形成され、全深さの溝によっては横方向に分割されていない、トレッド上の、周方向に延びるゴムのストリップを指す。
【００２７】
「サイプ」は、トレッド表面を細分してトラクションを改善する、タイヤのトレッド要素に成形された小さい細長い隙間を指し、タイヤのフットプリント内に開いたままの溝とは反対に、サイプは一般に幅が狭く、タイヤのフットプリント内で閉じている。
【００２８】
「トレッド要素」または「トラクション要素」は、隣接した溝の形状を持たせることによって形成されるリブまたはブロック要素を指す。
【００２９】
「トレッド弧幅」は、トレッドの横エッジ同士間で測定されたトレッドの弧の長さを指す。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】タイヤ、リム、およびぜん動チューブ組み立て品の組立分解等角図である。
【図２】ぜん動チューブ組み立て品をタイヤサイドウォール内に備えているタイヤの側面図である。
【図３Ａ】チューブ組み立て品を示している出口装置部品の等角図である。
【図３Ｂ】出口装置の平面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂの線３Ｃ−３Ｃに沿った出口装置の断面図である。
【図４Ａ】チューブ組み立て品の入口装置部品の等角図である。
【図４Ｂ】仮想線で示しているフィルタスリーブを備えている入口装置の等角図である。
【図４Ｃ】空気入口を模式的に示し、装置のチューブを仮想線で示している入口装置部品の等角図である。
【図４Ｄ】図４Ｂの線４Ｄ−４Ｄに沿った入口装置の断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｃの線４Ｅ−４Ｅに沿った入口装置の断面図である。
【図５Ａ】道路表面に対して模式的に回転しているように示しているタイヤとぜん動チューブ組み立て品の側部立面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの位置から順番が後の状態で示しているタイヤとぜん動チューブ組み立て品との側部立面図である。
【図６Ａ】タイヤとぜん動チューブ組み立て品とを通る横断面図である。
【図６Ｂ】タイヤビード領域、リム、および図６Ａで特定している、つぶれていないぜん動チューブセグメントの拡大断面図である。
【図７Ａ】タイヤとチューブがつぶれている構成にあるぜん動チューブ組み立て品とを通る横断面図である。
【図７Ｂ】タイヤビード領域、リム、および図７Ａに示した、つぶれているチューブセグメントの部分の拡大断面図である。
【図８Ａ】チューブとタイヤサイドウォール内のチューブ受け入れ溝との拡大断面分解図である。
【図８Ｂ】サイドウォール溝内へのチューブの挿入を示している図８Ａの後に順次続く断面図である。
【図８Ｃ】サイドウォール溝内へのチューブの挿入を示している図８Ａの後に順次続く断面図である。
【図８Ｄ】図８Ａに対応しているチューブとサイドウォール溝との部分分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明を、実例として、添付図面を参照して説明する。
【００３２】
図１、２、および６Ａを参照すると、タイヤ組み立て品１０はタイヤ１２、ぜん動ポンプ組み立て品１４、およびタイヤリム１６を有している。タイヤ１２は、外側のリムフランジ２２、２４に隣接して位置している１対のリム取り付け表面１８、２０に従来の態様で取り付けられている。リムフランジ２２、２４は各々が半径方向外向きのフランジ端部２６を有している。リム胴体２８は図示のようにタイヤ組み立て品１０を支持している。タイヤ１２は従来の構造であって、対向しているビード領域３４、３６からクラウンつまりタイヤトレッド領域３８まで延びている１対のサイドウォール３０、３２を有している。タイヤ１２とリム１６とはタイヤキャビティ４０を囲んでいる。
【００３３】
図１、図２、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、および図８Ｄからわかるように、ぜん動ポンプ組み立て品１４は環状の通路４３を囲んでいる環状の空気チューブ４２を有している。チューブ４２は、チューブ４２が外力を受けて平坦な状態に変形し、そのような力がなくなると元の状態に戻る反復する変形サイクルに耐えることができるプラスチック、エラストマ、またはゴム合成物などの弾性のある、柔軟な材料から構成されている。チューブ通路４３は、断面が概ね楕円形であって、本明細書で説明する複数の目的に対して十分な体積の空気を動作によって通過させるのに十分であって、後述のようにチューブをタイヤ組み立て品内の動作可能な位置に配置可能にする直径を有している。図示の構成において、チューブ４２は長く円形である。チューブ４２は、長い長軸について非対称であって、外側の平坦な端部表面４４、テーパー状の突き出している外側部分４６、および胴体部分４８を有して構成されている。チューブ４２の突き出し部分４６は、平坦なチューブ表面４４からチューブ４２の胴体部分４８の弓状の外側表面５６まで末広がりの傾斜している表面５２、５４によって定められている。傾斜している表面５２、５４と胴体部分４８の外側表面５６との交差部分には、突き出し部分４６の対向しているそれぞれの側でチューブ４２の長さにわたって延びている１対のショルダ５７、５９がそれぞれ構成されている。
【００３４】
長い溝５８が、好ましくは環状の輪の幾何学形態で、サイドウォール３０などのサイドウォールの軸線方向外側の表面内を延びるように構成されている。必要であれば、他方のサイドウォールに溝が設けられてもよいし、両方のサイドウォールに溝が設けられていてもよい。溝５８は、チューブ４２の外側の表面形状に対して相補形状の内部断面の輪郭を有しており、サイドウォール３０の外側表面６１に露出している入口開口６０を有している。溝５８は、開口６０に隣接しており、軸線方向内側の入口室６２と、入口室６２に対して軸線方向内側に隣接している主室６４とを設けるように構成されている。入口室６２は、開口６０から半径方向内向きに広がって傾斜している側壁６６、６８によって定められており、主室は主室の複数の側壁７０によって定められている。傾斜している側壁６６、６８と主室の内側の側壁７０との交差部分には、溝の対向しているそれぞれの側で溝５８の長さにわたって延びている１対のショルダ回り止めチャネル７２、７４がそれぞれ構成されている。
【００３５】
図８Ａで参照されるように、チューブ４２は、好ましい範囲が３．６５から３．８ｍｍの横断方向の断面幅長さＬ１、２．２ｍｍから３．８ｍｍの範囲の好ましい高さＤ１、および０．８から１ｍｍの範囲の好ましい後端の幅Ｄ３を有している。内部空気通路４３は、好ましい範囲が２．２から２．３ｍｍの長軸に沿った長さＬ２、好ましい範囲が０．５ｍｍから０．９ｍｍの横方向の軸線に沿った幅Ｄ２を有する概ね楕円形である。チューブ４２は、好ましい範囲が１．８ｍｍから２ｍｍの端部表面４４と通路４３の中心との間の軸線方向の距離Ｌ３を有する。
【００３６】
溝５８は、チューブ４２を密着して収容するように、内側の形状が相補形状をしている。図８Ａに示しているように、溝５８はチューブ４２を受け入れるように寸法が相補的であって、寸法Ｄ１、Ｄ３、Ｌ１、およびＬ３がチューブ４２に対する前述の好ましい範囲となっている。主室６４は、好ましい範囲が１．１ｍｍから１．９ｍｍの半径Ｒ１によって半径が設定されている。傾斜している表面６６、６８とチューブ４２の相補形状の末広がりの表面５２、５４とは、約４５度の概ね鋭角で傾斜している。
【００３７】
図８Ａ〜図８Ｄから最もよくわかるように、チューブ４２の溝５８への挿入は、チューブ４２を溝５８の入口開口６０に軸線方向に揃え、溝の高さを減少させ、それによって溝空気通路４３をつぶすようにチューブ４２を矢印７６の方向に圧迫し、チューブ４２を溝開口６０を通して横方向に入口室６２と主室６４によって定められている空間に挿入し、矢印７６の位置の圧縮力を取り除き、それによってチューブ４２を自由にして図８Ａ、図８Ｃ、および図８Ｄのその名目上の応力のない構成を外向きに膨脹させ、溝５８を占めるようにすることによって開始される。したがって、チューブ４２は、チューブの外側表面が、溝５８を定めている、対応している相補的な側壁に隣接している状態で溝５８内に配置される。チューブの膨脹しており、応力のない状態では、チューブ４２のショルダ５７、５９は溝の側壁６６、６８、７０との交差部分に構成されている回り止めチャネル７２、７４内に合わせられる。そのように合わせられると、チューブの末広がりの側部５２、５４は、入口室の末広がりの側壁６６、６８にそれぞれ接触し、それよって溝５８内でチューブ４２を保持する。
【００３８】
図１、図２、図３Ａ〜図３Ｃおよび図４Ａ〜図４Ｅを参照すると、ぜん動ポンプ組み立て品１４は、円周の空気チューブ４２に沿ったそれぞれの位置で約１８０度離れている入口装置７８と出口装置８０とをさらに有している。図３Ａから図３Ｃに示しているように、出口装置８０は、タイヤキャビティ４０にそしてタイヤキャビティ４０から空気を導くコンジット８２、８４が構成されているＴ字状の構成を有している。出口装置の筐体８６は、それぞれのコンジット８２、８４から直角に一体に延びているコンジットアーム延長部分８８、９０を収容している。コンジットアーム８８、９０の各々は、組み立てられている状態でコンジット８２、８４を空気チューブ４２の接続解除されている両端部内で保持する複数の外部の結合リブつまりかかり９２、９４を有している。筐体８６は、溝５８を補完する外部形状を有して構成されており、概ね長円の胴体９８に沿って平坦な側部９６を有している。そのように構成されることで、筐体８６を、溝５８内に、その意図した位置に密着して受け入れることができる。
【００３９】
図１、２、および図４Ａ〜図４Ｅにおいてわかるように、入口装置７８は、内部吸気チューブ１０２を収容している長い外側の多孔フィルタリングスリーブ１００を有している。外側のスリーブ１００は、筒状の内側の空気通路胴体１０２を有している外部形状を有している。スリーブ１００は、外側の出っ張った胴体１０４に取り付けられた、穴のある筒状の内側の胴体１０６をもたらすように構成されている。吸気チューブ１０２は、チューブ１０２を通して延びている軸線方向の空気通路に通じている複数の吸気開口１０８を内部に有している。内側の胴体１０６は、出っ張った胴体１０４がタイヤサイドウォール３２の外側表面に当たっている状態で、溝５８内に嵌るように幾何学的に輪郭が設定されている。矢印１１０で示されている吸気は、多孔質のフィルタリングスリーブ１００と複数の開口１０８とを通して吸気チューブ１０２に進入する。吸気チューブ１０２の両端部は、溝５８内にある空気チューブ４２に取り付けられており、チューブ１０２は、タイヤキャビティにポンプの作用によって送るために吸気をチューブ４２に導く。
【００４０】
図１、図２、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、および図７Ｂからわかるように、ポンプ組み立て品１４は空気チューブ４２と入口と出口の装置７８、８０を有している。装置７８、８０は、１８０度離れているそれぞれの位置で空気チューブ４２と１列になるように取り付けられており、溝５８内に挿入されている。溝５８は、タイヤ１２がリム１６に取り付けられたときに空気チューブ４２をリムフランジ端部２６の上方に配置するタイヤ１２の下側のサイドウォール領域に位置している。図８Ｂと図８Ｃとは、溝５８内へ挿入できるように直径方向に圧迫されてつぶれている空気チューブ４２を示している。図８Ｃに示しているように完全に挿入されると、空気チューブ４２は溝５８によって表されている空洞を満たす。いったん完全に挿入されると、チューブ４２の空気通路４３は、ポンプの動作中にチューブに沿って空気が流れることができるように開いた状態に弾性的に戻る。
【００４１】
図１、図２、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、および図７Ｂを引き続き参照すると、入口装置７８と出口装置８０とは円形の空気チューブ４２の円周内に概ね１８０度離れて配置されている。チューブ４２が溝５８内に配置された状態のタイヤ１２は、回転方向１１２に回転して、フットプリント１１４が路面１１６に対して形成されるようになる。圧縮力１１８がフットプリント１１４からタイヤ１２内に向けられ、参照番号１２０の位置で示しているようにフットプリントに対向している空気チューブ通路４３のセグメント１２０を平坦にするように作動する。通路４３のセグメント１２０が平坦になることで、空気がセグメント１２０からチューブ通路４３に沿って矢印１２２で示している方向に出口装置８０に向けて押し出される。
【００４２】
タイヤ１２が路面１１６に沿って方向１１２に回転を続けると、チューブ４２は、タイヤの回転方向１１２とは反対の方向にタイヤフットプリント１１４に対向しているセグメント毎に順次平坦になる、つまり圧迫されることになる。チューブ通路４３がセグメント毎に順次平坦になることによって、平坦になったセグメントから排出された空気が通路４３内で方向１２２に出口装置８０まで、そして出口装置８０から位置１２４でタイヤキャビティ４０にポンプの作用によって送られる。キャビティ内の気圧が所定のレベルまで低下するときにキャビティ４０への気流を調整する弁装置が２０１０年５月７日に出願され、参照によって本明細書に援用される特許文献１に示されており説明されている。
【００４３】
タイヤ１０が方向１１２に回転すると、図５Ａによって示しているように、平坦になったチューブのセグメントに入口装置７８に流入する空気が方向１１０に順次再度満たされる。入口装置７８へのそしてチューブ通路４３への空気の流入は、タイヤの回転と共に図示のように反時計回りに回転している出口装置８０がタイヤのフットプリント１１４を通過するまで継続する。図５Ｂは、そのような位置にあるぜん動ポンプ組み立て品１４の向きを示している。図示の位置では、チューブ４２は、圧縮力１１８によってタイヤのフットプリント１１４に対向しているセグメント毎に引き続き順次平坦になる。空気は時計回りの方向に入口装置７８までポンプの作用によって送られ、そこで空気はタイヤの外に排出つまり排気される。矢印１２６で示している入口装置７８からの排気の流れは、セル状つまり多孔質の材料または合成物で構成されているフィルタスリーブ１００を通る。スリーブ１００を通過する気流によって、スリーブ１００から破片つまり粒子が取り除かれる。空気の排気つまり逆流の方向１２６において、スリーブ１００から多孔質の媒体内に捕らえられて蓄積した破片や粒子が取り除かれる。ポンプの作用によって送られた空気が入口装置７８から排出される状態で、出口装置８０は閉位置にあって、空気はタイヤキャビティ４０に流入しない。タイヤ１２が反時計回りの方向１１２に入口装置７８がタイヤフットプリント１１４を通過するまでさらに回転したときに（図５Ａに示しているように）、空気の流れが出口装置８０に向けて再開され、ポンプの作用によって送られた空気をタイヤキャビティ４０に流出させる。したがって、タイヤキャビティ４０内の空気の圧力は望ましい程度に維持される。
【００４４】
それから前述のサイクルがタイヤが回転する度に繰り返され、２分の１回転する度にポンプの作用によって送られた空気がタイヤキャビティ４０に移動し、さらに２分の１回転すると、ポンプの作用によって送られた空気は入口装置フィルタスリーブ１００に戻って排出され、フィルタ８０を自己浄化する。タイヤ１２の回転方向１１２が図５Ａと図５Ｂとに反時計回りとして示しているのに対して、対象のタイヤ組み立て品１０とそのぜん動ポンプ組み立て品１４とは、逆の回転方向（時計回り）でも同様に機能することが理解されるであろう。それに応じてぜん動ポンプ１４は双方向であって、回転の順方向または逆方向に移動するタイヤ組み立て品１０でも同様に機能する。
【００４５】
空気チューブ組み立て品１４の好ましい位置は図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、および図７Ｂに示しているとおりである。チューブ４２は、タイヤ１２のサイドウォール３０の下側の領域内の溝５８内に位置している。そのように配置されると、前述のように、チューブ４２の通路４３は、回転しているタイヤフットプリント１１４内でサイドウォールの溝５８を曲げる圧縮応力によって閉じられる。サイドウォール３０内のチューブ４２の位置はユーザが自由に配置可能で、チューブ４２とリム１６との間の接触がなくなる。サイドウォール溝５８内でのチューブ４２の配置を高くすると、タイヤフットプリントを通過するときに、チューブ４２を閉じるように、サイドウォール３０のこの領域での高い変形の特性が使用される。
【００４６】
前述の説明から、本発明はタイヤの空気維持のための双方向のぜん動ポンプを提供することが理解されるであろう。円形の空気チューブ４２は、タイヤフットプリント１１４内でセグメント毎に平坦になって閉じる。空気入口装置７８は、多孔質のセル状材料で構成されており、装置７８が自己浄化できるようにする外側のフィルタスリーブ１００を有していてもよい。出口装置８０は弁部を採用している（参照によって本明細書に援用される特許文献１を参照）。ぜん動ポンプ組み立て品１４はいずれかの方向のタイヤ１２の回転の下で空気をポンプの作用によって送り、２分の１回転によって空気をタイヤキャビティ４０へポンプの作用によって送り、残りの２分の１回転で空気を入口装置６８へポンプの作用によって送って戻す。ぜん動ポンプ組み立て品１４は、装置の故障の検出器としての役割を持つ従来の構成の２次的なタイヤ圧力監視装置（ＴＰＭＳ）（不図示）と共に使用してもよい。ＴＰＭＳはタイヤ組み立て品１０の自己膨脹装置の任意の故障を検出し、そのような状態をユーザに警告するのに使用してもよい。
【００４７】
タイヤ空気維持装置はさらに、溝４８内に固定し、タイヤ動作中にチューブの偶然の外れを防止する特定の幾何学形状をチューブ４２に組み込んでいる。チューブ４２は、平坦化され圧縮された構成になって、横方向に溝５８内に挿入される。圧縮力が取り除かれると、チューブ４２は元の形状に戻り、溝５８によって表されている空洞を満たす。チューブ４２のテーパー状の複数の側部に対して相補形状の溝５８を定めている側壁のテーパー状の側部によって、チューブ４２が溝５８のより小さい入口を通して外れることが一切防止される。
【００４８】
したがって、本発明において、円形の構成であることが好ましい長いサイドウォール溝５８は外側のサイドウォール表面から一方または両方のサイドウォール内に延びていることが理解される。各サイドウォール溝５８は、外側の溝入口開口、末広がりの入口室側壁によって定められており溝入口開口に対して軸線方向内側の溝入口室、および溝入口室に対して軸線方向内側の溝主室を有している。複数の溝入口室側壁と複数の溝主室側壁７０とは交差しており、交差部分で回り止めチャネルを構成している。同様に円形の構成であることが好ましい長い空気チューブ４２は、溝主室の側壁に接触してまたは非常に近接して長いサイドウォール溝内に配置されている。空気チューブは、長いサイドウォール溝を定めているサイドウォール構成に対応している外面の表面構成を有している。
【００４９】
空気チューブ胴体４２は、溝内の定位置に空気チューブ４２を保持するように、サイドウォール溝の回り止めチャネル７２、７４内に揃って着座するように構成されており寸法が設定されている外面凸部５７、５９を有している。空気チューブ４２は、弾性のある材料で構成されており、外部に起因する衝突する力が空気チューブに作用したときに、チューブを溝入口開口６０を通して挿入できるように、膨脹している応力のない構成からつぶれている構成へとつぶし、いったんサイドウォール溝５８内に挿入されると外向きにその応力のない構成に膨脹させることできる。このように構成された空気チューブ４２をサイドウォール溝５８内に挿入する方法は、チューブを溝入口開口を通して挿入するように、空気チューブ４２を、膨脹しており応力のない構成からつぶれている構成へとつぶすステップと、いったん挿入されると応力のない構成へ外向きに膨脹させるステップとを有している。
【００５０】
本発明の変形例が本明細書に示している説明の観点から可能である。対象としている発明を説明する目的で、特定の代表的な実施形態と詳細とを示しているが、当業者には対象としている発明の範囲から逸脱することなく、実施形態において様々な変更と修正が可能であることが明らかになるであろう。そのため、当然のことながら、添付の特許請求の範囲で定めている本発明の意図した完全な範囲において、説明している特定の実施形態の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ タイヤ組み立て品
１２ タイヤ
１４ ぜん動ポンプ組み立て品
３０、３２ サイドウォール
３４、３６ ビード領域
３８ タイヤトレッド領域
４０ タイヤキャビティ
４２ 空気チューブ
４３ 通路
４４ 端部表面
４６ 外側部分
４８ 胴体部分
５２、５４ 傾斜している表面
５６ 弓状の外側表面
５７、５９ ショルダ
５８ 溝
６０ 入口開口
６２ 入口室
６４ 主室
６６、６８ 入口室の側壁
７０ 主室の側壁
７２、７４ ショルダ回り止めチャネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に空気保持タイヤに関し、特に空気保持タイヤとポンプの作用をするチューブとの組み立て品と組み立て方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の空気拡散によって、時間が経過するとタイヤの圧力が減少する。タイヤの正常な状態は膨脹している状態である。そのため、ドライバは繰り返しタイヤの圧力を維持しなければならず、そうしないと、燃費、タイヤの寿命、および乗り物の制動とハンドリング性能とが減少することになる。タイヤの圧力が際だって低いときにドライバに警告するために、タイヤ圧力監視装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第１２／７７５５５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしそのような装置は、タイヤを推奨圧力まで再膨脹させるように警告したときに、ドライバが是正動作を取ることに依存している。そのため、ドライバの介入を必要とせずに時間の経過によるタイヤ圧力の減少を補うために、タイヤを再膨脹させる空気保持機能をタイヤに組み込むことが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様において、外側の第１のサイドウォール表面から第１のサイドウォール内に延びており、外側の溝入口開口と、広がっている複数の入口室側壁によって定められており、溝入口開口に対して軸線方向内側の溝入口室と、溝入口室に対して軸線方向内側の溝主室と、を有している長いサイドウォール溝を有するタイヤが提供される。溝入口室側壁と溝主室側壁とは交差しており、交差部分で回り止めチャネルを構成している。長い空気チューブは溝主室側壁と接触して長いサイドウォール溝内に配置されている。空気チューブは、長いサイドウォール溝を定めているサイドウォール構成に対応している外面の表面構成を有している。
【０００６】
他の態様において、空気チューブ胴体はサイドウォール溝の回り止めチャネルに揃って着座するように構成されており寸法が設定されている外側の凸部を有している。
【０００７】
本発明のさらに他の態様において、空気チューブは、外部に起因する衝突する力が空気チューブに作用したときに、チューブを、溝入口開口を通して挿入できるように、膨脹している応力のない構成から、つぶれている構成へとつぶし、チューブがいったんサイドウォール溝内に入ると、その応力のない構成に外向きに膨脹させることできるように動作する弾性のある材料で構成されている。
【０００８】
他の態様によれば、このように構成されている空気チューブをタイヤのサイドウォール溝内に挿入する方法は、チューブを、溝入口開口を通して挿入できるように、膨脹している応力のない構成から、つぶれている構成へとつぶすステップと、チューブがいったんサイドウォール溝内に入ると、その応力のない構成に外向きに膨脹させるステップと有している。
【０００９】
［定義］
タイヤの「縦横比」は、タイヤの断面の幅（ＳＷ）に対するタイヤの断面高さ（ＳＨ）の比に、パーセント表現のために１００％を乗じたものを意味する。
【００１０】
「非対称トレッド」は、タイヤの中心面つまり赤道面ＥＰに関して対称ではないトレッドパターンを有しているトレッドを意味する。
【００１１】
「軸線方向の」および「軸線方向に」は、タイヤの回転の軸線に平行なラインまたは方向を意味する。
【００１２】
「軸方向の」および「軸方向に」は、タイヤの回転軸線に平行な線または方向を指す。
【００１３】
「チェーファー」は、タイヤビードの外側の周りに配置された細いストリップ材料で、リムとの接触によるコードプライの摩耗と切断を防ぎ、リムの上でのたわみを分散させる。
【００１４】
「周方向の」は、軸方向に垂直な環状のトレッドの表面の周辺に沿って延びる線または方向を指す。
【００１５】
「赤道中央面（ＣＰ）」は、タイヤの回転軸線に垂直で、トレッドの中心を通過する平面を指す。
【００１６】
「フットプリント」は、速度がゼロで、標準負荷および標準圧力下で平坦な面を有する、タイヤトレッドの接触部位または接触領域を指す。
【００１７】
「溝」は、タイヤウォールの周囲を周方向または横方向に延びることがあるタイヤウォールの長く延びている隙間の領域を意味する。「溝の幅」はその長さわたる平均の幅に等しい。溝は説明のように空気チューブを収容するように大きさが設定されている。
【００１８】
「インボード側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、ホイールが車両に取り付けられたとき、タイヤの、車両に最も近い側を指す。
【００１９】
「横の」は軸方向を指す。
【００２０】
「横エッジ」は、標準の負荷で、かつタイヤに空気を入れた状態で測ったとき、軸方向に最も外側のトレッドの接触部位、すなわちフットプリントに接し、赤道中央面に平行な線を指す。
【００２１】
「総接触面積」は、トレッドの全周のまわりの横エッジ同士の間の接地するトレッド要素の総面積を、横エッジ同士間のトレッド全体の総面積で割ったものを指す。
【００２２】
「非方向性トレッド」は、前方移動の好ましい方向を持たないトレッドであって、トレッドパターンが移動の好ましい方向に確実に揃うようにするために特定の１つまたは複数のホイール位置において車両上に配置されることが要求されないトレッドを指す。逆に、方向性トレッドパターンは、特定のホイール位置を必要とする好ましい移動方向を有する。
【００２３】
「アウトボード側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、ホイールが車両に取り付けられたときの、タイヤの、車両に最も遠い側を指す。
【００２４】
「ぜん動」は、閉じ込められた空気のような物質を管状の通路に沿って進ませる波状の収縮による動作を指す。
【００２５】
「半径方向の」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸に半径方向に向かい、またはタイヤの回転軸心から半径方向に離れる方向を指す。
【００２６】
「リブ」は、少なくとも１つの周方向の溝および第２のそのような溝または横エッジのいずれかによって形成され、全深さの溝によっては横方向に分割されていない、トレッド上の、周方向に延びるゴムのストリップを指す。
【００２７】
「サイプ」は、トレッド表面を細分してトラクションを改善する、タイヤのトレッド要素に成形された小さい細長い隙間を指し、タイヤのフットプリント内に開いたままの溝とは反対に、サイプは一般に幅が狭く、タイヤのフットプリント内で閉じている。
【００２８】
「トレッド要素」または「トラクション要素」は、隣接した溝の形状を持たせることによって形成されるリブまたはブロック要素を指す。
【００２９】
「トレッド弧幅」は、トレッドの横エッジ同士間で測定されたトレッドの弧の長さを指す。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】タイヤ、リム、およびぜん動チューブ組み立て品の組立分解等角図である。
【図２】ぜん動チューブ組み立て品をタイヤサイドウォール内に備えているタイヤの側面図である。
【図３Ａ】チューブ組み立て品を示している出口装置部品の等角図である。
【図３Ｂ】出口装置の平面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂの線３Ｃ−３Ｃに沿った出口装置の断面図である。
【図４Ａ】チューブ組み立て品の入口装置部品の等角図である。
【図４Ｂ】仮想線で示しているフィルタスリーブを備えている入口装置の等角図である。
【図４Ｃ】空気入口を模式的に示し、装置のチューブを仮想線で示している入口装置部品の等角図である。
【図４Ｄ】図４Ｂの線４Ｄ−４Ｄに沿った入口装置の断面図である。
【図４Ｅ】図４Ｃの線４Ｅ−４Ｅに沿った入口装置の断面図である。
【図５Ａ】道路表面に対して模式的に回転しているように示しているタイヤとぜん動チューブ組み立て品の側部立面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの位置から順番が後の状態で示しているタイヤとぜん動チューブ組み立て品との側部立面図である。
【図６Ａ】タイヤとぜん動チューブ組み立て品とを通る横断面図である。
【図６Ｂ】タイヤビード領域、リム、および図６Ａで特定している、つぶれていないぜん動チューブセグメントの拡大断面図である。
【図７Ａ】タイヤとチューブがつぶれている構成にあるぜん動チューブ組み立て品とを通る横断面図である。
【図７Ｂ】タイヤビード領域、リム、および図７Ａに示した、つぶれているチューブセグメントの部分の拡大断面図である。
【図８Ａ】チューブとタイヤサイドウォール内のチューブ受け入れ溝との拡大断面分解図である。
【図８Ｂ】サイドウォール溝内へのチューブの挿入を示している図８Ａの後に順次続く断面図である。
【図８Ｃ】サイドウォール溝内へのチューブの挿入を示している図８Ａの後に順次続く断面図である。
【図８Ｄ】図８Ａに対応しているチューブとサイドウォール溝との部分分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明を、実例として、添付図面を参照して説明する。
【００３２】
図１、２、および６Ａを参照すると、タイヤ組み立て品１０はタイヤ１２、ぜん動ポンプ組み立て品１４、およびタイヤリム１６を有している。タイヤ１２は、外側のリムフランジ２２、２４に隣接して位置している１対のリム取り付け表面１８、２０に従来の態様で取り付けられている。リムフランジ２２、２４は各々が半径方向外向きのフランジ端部２６を有している。リム胴体２８は図示のようにタイヤ組み立て品１０を支持している。タイヤ１２は従来の構造であって、対向しているビード領域３４、３６からクラウンつまりタイヤトレッド領域３８まで延びている１対のサイドウォール３０、３２を有している。タイヤ１２とリム１６とはタイヤキャビティ４０を囲んでいる。
【００３３】
図１、図２、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、および図８Ｄからわかるように、ぜん動ポンプ組み立て品１４は環状の通路４３を囲んでいる環状の空気チューブ４２を有している。チューブ４２は、チューブ４２が外力を受けて平坦な状態に変形し、そのような力がなくなると元の状態に戻る反復する変形サイクルに耐えることができるプラスチック、エラストマ、またはゴム合成物などの弾性のある、柔軟な材料から構成されている。チューブ通路４３は、断面が概ね楕円形であって、本明細書で説明する複数の目的に対して十分な体積の空気を動作によって通過させるのに十分であって、後述のようにチューブをタイヤ組み立て品内の動作可能な位置に配置可能にする直径を有している。図示の構成において、チューブ４２は長く円形である。チューブ４２は、長い長軸について非対称であって、外側の平坦な端部表面４４、テーパー状の突き出している外側部分４６、および胴体部分４８を有して構成されている。チューブ４２の突き出し部分４６は、平坦なチューブ表面４４からチューブ４２の胴体部分４８の弓状の外側表面５６まで末広がりの傾斜している表面５２、５４によって定められている。傾斜している表面５２、５４と胴体部分４８の外側表面５６との交差部分には、突き出し部分４６の対向しているそれぞれの側でチューブ４２の長さにわたって延びている１対のショルダ５７、５９がそれぞれ構成されている。
【００３４】
長い溝５８が、好ましくは環状の輪の幾何学形態で、サイドウォール３０などのサイドウォールの軸線方向外側の表面内を延びるように構成されている。必要であれば、他方のサイドウォールに溝が設けられてもよいし、両方のサイドウォールに溝が設けられていてもよい。溝５８は、チューブ４２の外側の表面形状に対して相補形状の内部断面の輪郭を有しており、サイドウォール３０の外側表面６１に露出している入口開口６０を有している。溝５８は、開口６０に隣接しており、軸線方向内側の入口室６２と、入口室６２に対して軸線方向内側に隣接している主室６４とを設けるように構成されている。入口室６２は、開口６０から半径方向内向きに広がって傾斜している側壁６６、６８によって定められており、主室は主室の複数の側壁７０によって定められている。傾斜している側壁６６、６８と主室の内側の側壁７０との交差部分には、溝の対向しているそれぞれの側で溝５８の長さにわたって延びている１対のショルダ回り止めチャネル７２、７４がそれぞれ構成されている。
【００３５】
図８Ａで参照されるように、チューブ４２は、好ましい範囲が３．６５から３．８ｍｍの横断方向の断面幅長さＬ１、２．２ｍｍから３．８ｍｍの範囲の好ましい高さＤ１、および０．８から１ｍｍの範囲の好ましい後端の幅Ｄ３を有している。内部空気通路４３は、好ましい範囲が２．２から２．３ｍｍの長軸に沿った長さＬ２、好ましい範囲が０．５ｍｍから０．９ｍｍの横方向の軸線に沿った幅Ｄ２を有する概ね楕円形である。チューブ４２は、好ましい範囲が１．８ｍｍから２ｍｍの端部表面４４と通路４３の中心との間の軸線方向の距離Ｌ３を有する。
【００３６】
溝５８は、チューブ４２を密着して収容するように、内側の形状が相補形状をしている。図８Ａに示しているように、溝５８はチューブ４２を受け入れるように寸法が相補的であって、寸法Ｄ１、Ｄ３、Ｌ１、およびＬ３がチューブ４２に対する前述の好ましい範囲となっている。主室６４は、好ましい範囲が１．１ｍｍから１．９ｍｍの半径Ｒ１によって半径が設定されている。傾斜している表面６６、６８とチューブ４２の相補形状の末広がりの表面５２、５４とは、約４５度の概ね鋭角で傾斜している。
【００３７】
図８Ａ〜図８Ｄから最もよくわかるように、チューブ４２の溝５８への挿入は、チューブ４２を溝５８の入口開口６０に軸線方向に揃え、溝の高さを減少させ、それによって溝空気通路４３をつぶすようにチューブ４２を矢印７６の方向に圧迫し、チューブ４２を溝開口６０を通して横方向に入口室６２と主室６４によって定められている空間に挿入し、矢印７６の位置の圧縮力を取り除き、それによってチューブ４２を自由にして図８Ａ、図８Ｃ、および図８Ｄのその名目上の応力のない構成を外向きに膨脹させ、溝５８を占めるようにすることによって開始される。したがって、チューブ４２は、チューブの外側表面が、溝５８を定めている、対応している相補的な側壁に隣接している状態で溝５８内に配置される。チューブの膨脹しており、応力のない状態では、チューブ４２のショルダ５７、５９は溝の側壁６６、６８、７０との交差部分に構成されている回り止めチャネル７２、７４内に合わせられる。そのように合わせられると、チューブの末広がりの側部５２、５４は、入口室の末広がりの側壁６６、６８にそれぞれ接触し、それよって溝５８内でチューブ４２を保持する。
【００３８】
図１、図２、図３Ａ〜図３Ｃおよび図４Ａ〜図４Ｅを参照すると、ぜん動ポンプ組み立て品１４は、円周の空気チューブ４２に沿ったそれぞれの位置で約１８０度離れている入口装置７８と出口装置８０とをさらに有している。図３Ａから図３Ｃに示しているように、出口装置８０は、タイヤキャビティ４０にそしてタイヤキャビティ４０から空気を導くコンジット８２、８４が構成されているＴ字状の構成を有している。出口装置の筐体８６は、それぞれのコンジット８２、８４から直角に一体に延びているコンジットアーム延長部分８８、９０を収容している。コンジットアーム８８、９０の各々は、組み立てられている状態でコンジット８２、８４を空気チューブ４２の接続解除されている両端部内で保持する複数の外部の結合リブつまりかかり９２、９４を有している。筐体８６は、溝５８を補完する外部形状を有して構成されており、概ね長円の胴体９８に沿って平坦な側部９６を有している。そのように構成されることで、筐体８６を、溝５８内に、その意図した位置に密着して受け入れることができる。
【００３９】
図１、２、および図４Ａ〜図４Ｅにおいてわかるように、入口装置７８は、内部吸気チューブ１０２を収容している長い外側の多孔フィルタリングスリーブ１００を有している。外側のスリーブ１００は、筒状の内側の空気通路胴体１０２を有している外部形状を有している。スリーブ１００は、外側の出っ張った胴体１０４に取り付けられた、穴のある筒状の内側の胴体１０６をもたらすように構成されている。吸気チューブ１０２は、チューブ１０２を通して延びている軸線方向の空気通路に通じている複数の吸気開口１０８を内部に有している。内側の胴体１０６は、出っ張った胴体１０４がタイヤサイドウォール３２の外側表面に当たっている状態で、溝５８内に嵌るように幾何学的に輪郭が設定されている。矢印１１０で示されている吸気は、多孔質のフィルタリングスリーブ１００と複数の開口１０８とを通して吸気チューブ１０２に進入する。吸気チューブ１０２の両端部は、溝５８内にある空気チューブ４２に取り付けられており、チューブ１０２は、タイヤキャビティにポンプの作用によって送るために吸気をチューブ４２に導く。
【００４０】
図１、図２、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、および図７Ｂからわかるように、ポンプ組み立て品１４は空気チューブ４２と入口と出口の装置７８、８０を有している。装置７８、８０は、１８０度離れているそれぞれの位置で空気チューブ４２と１列になるように取り付けられており、溝５８内に挿入されている。溝５８は、タイヤ１２がリム１６に取り付けられたときに空気チューブ４２をリムフランジ端部２６の上方に配置するタイヤ１２の下側のサイドウォール領域に位置している。図８Ｂと図８Ｃとは、溝５８内へ挿入できるように直径方向に圧迫されてつぶれている空気チューブ４２を示している。図８Ｃに示しているように完全に挿入されると、空気チューブ４２は溝５８によって表されている空洞を満たす。いったん完全に挿入されると、チューブ４２の空気通路４３は、ポンプの動作中にチューブに沿って空気が流れることができるように開いた状態に弾性的に戻る。
【００４１】
図１、図２、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、および図７Ｂを引き続き参照すると、入口装置７８と出口装置８０とは円形の空気チューブ４２の円周内に概ね１８０度離れて配置されている。チューブ４２が溝５８内に配置された状態のタイヤ１２は、回転方向１１２に回転して、フットプリント１１４が路面１１６に対して形成されるようになる。圧縮力１１８がフットプリント１１４からタイヤ１２内に向けられ、参照番号１２０の位置で示しているようにフットプリントに対向している空気チューブ通路４３のセグメント１２０を平坦にするように作動する。通路４３のセグメント１２０が平坦になることで、空気がセグメント１２０からチューブ通路４３に沿って矢印１２２で示している方向に出口装置８０に向けて押し出される。
【００４２】
タイヤ１２が路面１１６に沿って方向１１２に回転を続けると、チューブ４２は、タイヤの回転方向１１２とは反対の方向にタイヤフットプリント１１４に対向しているセグメント毎に順次平坦になる、つまり圧迫されることになる。チューブ通路４３がセグメント毎に順次平坦になることによって、平坦になったセグメントから排出された空気が通路４３内で方向１２２に出口装置８０まで、そして出口装置８０から位置１２４でタイヤキャビティ４０にポンプの作用によって送られる。キャビティ内の気圧が所定のレベルまで低下するときにキャビティ４０への気流を調整する弁装置が２０１０年５月７日に出願され、参照によって本明細書に援用される特許文献１に示されており説明されている。
【００４３】
タイヤ１０が方向１１２に回転すると、図５Ａによって示しているように、平坦になったチューブのセグメントに入口装置７８に流入する空気が方向１１０に順次再度満たされる。入口装置７８へのそしてチューブ通路４３への空気の流入は、タイヤの回転と共に図示のように反時計回りに回転している出口装置８０がタイヤのフットプリント１１４を通過するまで継続する。図５Ｂは、そのような位置にあるぜん動ポンプ組み立て品１４の向きを示している。図示の位置では、チューブ４２は、圧縮力１１８によってタイヤのフットプリント１１４に対向しているセグメント毎に引き続き順次平坦になる。空気は時計回りの方向に入口装置７８までポンプの作用によって送られ、そこで空気はタイヤの外に排出つまり排気される。矢印１２６で示している入口装置７８からの排気の流れは、セル状つまり多孔質の材料または合成物で構成されているフィルタスリーブ１００を通る。スリーブ１００を通過する気流によって、スリーブ１００から破片つまり粒子が取り除かれる。空気の排気つまり逆流の方向１２６において、スリーブ１００から多孔質の媒体内に捕らえられて蓄積した破片や粒子が取り除かれる。ポンプの作用によって送られた空気が入口装置７８から排出される状態で、出口装置８０は閉位置にあって、空気はタイヤキャビティ４０に流入しない。タイヤ１２が反時計回りの方向１１２に入口装置７８がタイヤフットプリント１１４を通過するまでさらに回転したときに（図５Ａに示しているように）、空気の流れが出口装置８０に向けて再開され、ポンプの作用によって送られた空気をタイヤキャビティ４０に流出させる。したがって、タイヤキャビティ４０内の空気の圧力は望ましい程度に維持される。
【００４４】
それから前述のサイクルがタイヤが回転する度に繰り返され、２分の１回転する度にポンプの作用によって送られた空気がタイヤキャビティ４０に移動し、さらに２分の１回転すると、ポンプの作用によって送られた空気は入口装置フィルタスリーブ１００に戻って排出され、フィルタ８０を自己浄化する。タイヤ１２の回転方向１１２が図５Ａと図５Ｂとに反時計回りとして示しているのに対して、対象のタイヤ組み立て品１０とそのぜん動ポンプ組み立て品１４とは、逆の回転方向（時計回り）でも同様に機能することが理解されるであろう。それに応じてぜん動ポンプ１４は双方向であって、回転の順方向または逆方向に移動するタイヤ組み立て品１０でも同様に機能する。
【００４５】
空気チューブ組み立て品１４の好ましい位置は図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、および図７Ｂに示しているとおりである。チューブ４２は、タイヤ１２のサイドウォール３０の下側の領域内の溝５８内に位置している。そのように配置されると、前述のように、チューブ４２の通路４３は、回転しているタイヤフットプリント１１４内でサイドウォールの溝５８を曲げる圧縮応力によって閉じられる。サイドウォール３０内のチューブ４２の位置はユーザが自由に配置可能で、チューブ４２とリム１６との間の接触がなくなる。サイドウォール溝５８内でのチューブ４２の配置を高くすると、タイヤフットプリントを通過するときに、チューブ４２を閉じるように、サイドウォール３０のこの領域での高い変形の特性が使用される。
【００４６】
前述の説明から、本発明はタイヤの空気維持のための双方向のぜん動ポンプを提供することが理解されるであろう。円形の空気チューブ４２は、タイヤフットプリント１１４内でセグメント毎に平坦になって閉じる。空気入口装置７８は、多孔質のセル状材料で構成されており、装置７８が自己浄化できるようにする外側のフィルタスリーブ１００を有していてもよい。出口装置８０は弁部を採用している（参照によって本明細書に援用される特許文献１を参照）。ぜん動ポンプ組み立て品１４はいずれかの方向のタイヤ１２の回転の下で空気をポンプの作用によって送り、２分の１回転によって空気をタイヤキャビティ４０へポンプの作用によって送り、残りの２分の１回転で空気を入口装置６８へポンプの作用によって送って戻す。ぜん動ポンプ組み立て品１４は、装置の故障の検出器としての役割を持つ従来の構成の２次的なタイヤ圧力監視装置（ＴＰＭＳ）（不図示）と共に使用してもよい。ＴＰＭＳはタイヤ組み立て品１０の自己膨脹装置の任意の故障を検出し、そのような状態をユーザに警告するのに使用してもよい。
【００４７】
タイヤ空気維持装置はさらに、溝４８内に固定し、タイヤ動作中にチューブの偶然の外れを防止する特定の幾何学形状をチューブ４２に組み込んでいる。チューブ４２は、平坦化され圧縮された構成になって、横方向に溝５８内に挿入される。圧縮力が取り除かれると、チューブ４２は元の形状に戻り、溝５８によって表されている空洞を満たす。チューブ４２のテーパー状の複数の側部に対して相補形状の溝５８を定めている側壁のテーパー状の側部によって、チューブ４２が溝５８のより小さい入口を通して外れることが一切防止される。
【００４８】
したがって、本発明において、円形の構成であることが好ましい長いサイドウォール溝５８は外側のサイドウォール表面から一方または両方のサイドウォール内に延びていることが理解される。各サイドウォール溝５８は、外側の溝入口開口、末広がりの入口室側壁によって定められており溝入口開口に対して軸線方向内側の溝入口室、および溝入口室に対して軸線方向内側の溝主室を有している。複数の溝入口室側壁と複数の溝主室側壁７０とは交差しており、交差部分で回り止めチャネルを構成している。同様に円形の構成であることが好ましい長い空気チューブ４２は、溝主室の側壁に接触してまたは非常に近接して長いサイドウォール溝内に配置されている。空気チューブは、長いサイドウォール溝を定めているサイドウォール構成に対応している外面の表面構成を有している。
【００４９】
空気チューブ胴体４２は、溝内の定位置に空気チューブ４２を保持するように、サイドウォール溝の回り止めチャネル７２、７４内に揃って着座するように構成されており寸法が設定されている外面凸部５７、５９を有している。空気チューブ４２は、弾性のある材料で構成されており、外部に起因する衝突する力が空気チューブに作用したときに、チューブを溝入口開口６０を通して挿入できるように、膨脹している応力のない構成からつぶれている構成へとつぶし、いったんサイドウォール溝５８内に挿入されると外向きにその応力のない構成に膨脹させることできる。このように構成された空気チューブ４２をサイドウォール溝５８内に挿入する方法は、チューブを溝入口開口を通して挿入するように、空気チューブ４２を、膨脹しており応力のない構成からつぶれている構成へとつぶすステップと、いったん挿入されると応力のない構成へ外向きに膨脹させるステップとを有している。
【００５０】
本発明の変形例が本明細書に示している説明の観点から可能である。対象としている発明を説明する目的で、特定の代表的な実施形態と詳細とを示しているが、当業者には対象としている発明の範囲から逸脱することなく、実施形態において様々な変更と修正が可能であることが明らかになるであろう。そのため、当然のことながら、添付の特許請求の範囲で定めている本発明の意図した完全な範囲において、説明している特定の実施形態の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０ タイヤ組み立て品
１２ タイヤ
１４ ぜん動ポンプ組み立て品
３０、３２ サイドウォール
３４、３６ ビード領域
３８ タイヤトレッド領域
４０ タイヤキャビティ
４２ 空気チューブ
４３ 通路
４４ 端部表面
４６ 外側部分
４８ 胴体部分
５２、５４ 傾斜している表面
５６ 弓状の外側表面
５７、５９ ショルダ
５８ 溝
６０ 入口開口
６２ 入口室
６４ 主室
６６、６８ 入口室の側壁
７０ 主室の側壁
７２、７４ ショルダ回り止めチャネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤキャビティと、タイヤトレッド領域まで延びている第１と第２のサイドウォールとを有するタイヤと、
外側の第１のサイドウォール表面から前記第１のサイドウォール内に延びており、外側の溝入口開口と、末広がりの複数の入口室側壁によって定められており、前記溝入口開口に対して軸線方向内側の溝入口室と、複数の主室側壁によって定められており、前記溝入口室に対して軸線方向内側の溝主室とを有している長いサイドウォール溝であって、前記溝入口室側壁と前記溝主室側壁とは交差しており、前記交差部分で該サイドウォール溝の長手方向の長さにわたって実質的に延びている回り止めチャネルを構成している長いサイドウォール溝と、
前記溝主室側壁と少なくとも部分的に接触係合して前記長いサイドウォール溝内に配置されており、内部空気通路を有している長い空気チューブと、
を有することを特徴とする、タイヤ組み立て品。
【請求項２】
前記空気チューブは主空気チューブ胴体を有しており、前記主空気チューブ胴体は、前記溝主室側壁に実質的に隣接しており平行に延びている前記主空気チューブ胴体外側の側部によって定められている外面の表面構成を有している、請求項１に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項３】
前記主空気チューブ胴体は軸線方向外側の空気チューブ胴体凸部を有しており、前記空気チューブ胴体凸部は、前記溝入口室側壁に実質的に隣接しており平行に延びている複数の凸部外側の側部によって定められている外面の表面構成を有している、請求項２に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項４】
前記主空気チューブ胴体外側の側部と前記空気チューブ胴体凸部外側の側部とは交差し、前記交差部分で前記サイドウォール溝の前記回り止めチャネル内に位置しているショルダを構成する、請求項３に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項５】
前記空気チューブと前記サイドウォール溝とは共通の実質的に円形の経路に沿って延びている、請求項４に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項６】
前記空気チューブは外部に起因する衝突する力が前記空気チューブに作用したときに、膨脹している応力のない構成から、前記空気通路が実質的に閉じてつぶれている構成へと動作する弾性のある材料で構成されている、請求項４に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項７】
前記空気チューブは前記衝突する力が取り除かれると前記膨脹している応力のない構成に弾性的に戻るように動作する、請求項６に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項８】
前記膨脹している応力のない構成にある前記空気チューブは、前記溝入口開口の直径方向の寸法よりも大きく延びている横方向の寸法を有しており、前記つぶれている構成にある前記空気チューブは、前記溝入口開口の前記直径方向の寸法よりも小さい、つぶれている横方向の寸法を有している、請求項７に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項９】
前記空気チューブは、前記サイドウォール溝の体積全体を実質的に占めている、請求項８に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項１０】
前記空気通路は、前記サイドウォール溝内で軸線方向に向けられている長手方向の軸に沿った断面が実質的に楕円形である、請求項９に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項１１】
前記空気チューブは、前記タイヤの半径方向において非対称である、請求項1に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項１２】
前記空気通路は、前記サイドウォール溝内で軸線方向に向けられている長手方向の軸に沿った断面が実質的に楕円形である、請求項１１に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項１３】
タイヤキャビティと、タイヤトレッド領域に延びている第１と第２のサイドウォールとを有するタイヤ内に長い空気チューブを組み付ける方法であって、
外側の第１のサイドウォール表面から前記第１のサイドウォール内に、長いサイドウォール溝であって、前記サイドウォール溝は外側の溝入口開口と、末広がりの複数の入口室側壁によって定められており、前記溝入口開口に対して軸線方向内側の溝入口室と、複数の主室側壁によって定められており、前記溝入口室に対して軸線方向内側の溝主室とを有しており、前記溝入口室側壁と前記溝主室側壁とは交差している長いサイドウォール溝を展開するステップと、
長い空気チューブであって、内部空気通路と、外部に起因する衝突する力が空気チューブに作用したときに、膨脹している応力のない構成から、前記空気通路が実質的に閉じてつぶれている構成へとつぶれるように動作する弾性のある材料で構成されている空気チューブ胴体と、を有している空気チューブを、空気チューブ中心軸線に対して横方向に、そして前記外側の溝入口開口に向けて前進させるステップと、
前記空気チューブ胴体を前記空気チューブ胴体の直径方向の寸法が減少しているつぶれた構成につぶすように衝突する力を前記空気チューブ胴体に作用させるステップと、
前記空気チューブ胴体を、前記サイドウォール溝入口開口を通してそして前記溝主室内に前記つぶれた構成において挿入するステップと、
前記衝突する力を取り除くステップと、
前記空気チューブ胴体を、前記溝主室内で前記サイドウォール溝内の前記膨脹した構成に膨脹させるステップと、
を有することを特徴とする、方法。
【請求項１４】
前記溝入口室側壁と前記溝主室側壁との前記交差部分に、回り止めチャネルを構成するステップと、
前記空気チューブが前記サイドウォール溝内に前記膨脹した構成で配置されている状態で、前記空気チューブ胴体の凸部を前記回り止めチャネル内に配置するステップと、
をさらに有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記空気チューブ胴体を前記サイドウォール溝内で前記サイドウォール溝の体積全体を実質的に占めるように膨脹させるステップをさらに有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記空気通路の長手方向の軸線を前記サイドウォール溝内で軸線方向に向けるステップをさらに有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１】
タイヤキャビティと、タイヤトレッド領域まで延びている第１と第２のサイドウォールとを有するタイヤと、
外側の第１のサイドウォール表面から前記第１のサイドウォール内に延びており、外側の溝入口開口と、末広がりの複数の入口室側壁によって定められており、前記溝入口開口に対して軸線方向内側の溝入口室と、複数の主室側壁によって定められており、前記溝入口室に対して軸線方向内側の溝主室とを有している長いサイドウォール溝であって、前記溝入口室側壁と前記溝主室側壁とは交差しており、前記交差部分で該サイドウォール溝の長手方向の長さにわたって実質的に延びている回り止めチャネルを構成している長いサイドウォール溝と、
前記溝主室側壁と少なくとも部分的に接触係合して前記長いサイドウォール溝内に配置されており、内部空気通路を有している長い空気チューブと、
を有することを特徴とする、タイヤ組み立て品。
【請求項２】
前記空気チューブは主空気チューブ胴体を有しており、前記主空気チューブ胴体は、前記溝主室側壁に実質的に隣接しており平行に延びている前記主空気チューブ胴体外側の側部によって定められている外面の表面構成を有している、請求項１に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項３】
前記主空気チューブ胴体は軸線方向外側の空気チューブ胴体凸部を有しており、前記空気チューブ胴体凸部は、前記溝入口室側壁に実質的に隣接しており平行に延びている複数の凸部外側の側部によって定められている外面の表面構成を有している、請求項２に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項４】
前記主空気チューブ胴体外側の側部と前記空気チューブ胴体凸部外側の側部とは交差し、前記交差部分で前記サイドウォール溝の前記回り止めチャネル内に位置しているショルダを構成する、請求項３に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項５】
前記空気チューブと前記サイドウォール溝とは共通の実質的に円形の経路に沿って延びている、請求項４に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項６】
前記空気チューブは外部に起因する衝突する力が前記空気チューブに作用したときに、膨脹している応力のない構成から、前記空気通路が実質的に閉じてつぶれている構成へと動作する弾性のある材料で構成されている、請求項４に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項７】
前記空気チューブは前記衝突する力が取り除かれると前記膨脹している応力のない構成に弾性的に戻るように動作する、請求項６に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項８】
前記膨脹している応力のない構成にある前記空気チューブは、前記溝入口開口の直径方向の寸法よりも大きく延びている横方向の寸法を有しており、前記つぶれている構成にある前記空気チューブは、前記溝入口開口の前記直径方向の寸法よりも小さい、つぶれている横方向の寸法を有している、請求項７に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項９】
前記空気チューブは、前記サイドウォール溝の体積全体を実質的に占めている、請求項８に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項１０】
前記空気通路は、前記サイドウォール溝内で軸線方向に向けられている長手方向の軸に沿った断面が実質的に楕円形である、請求項９に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項１１】
前記空気チューブは、前記タイヤの半径方向において非対称である、請求項1に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項１２】
前記空気通路は、前記サイドウォール溝内で軸線方向に向けられている長手方向の軸に沿った断面が実質的に楕円形である、請求項１１に記載のタイヤ組み立て品。
【請求項１３】
タイヤキャビティと、タイヤトレッド領域に延びている第１と第２のサイドウォールとを有するタイヤ内に長い空気チューブを組み付ける方法であって、
外側の第１のサイドウォール表面から前記第１のサイドウォール内に、長いサイドウォール溝であって、前記サイドウォール溝は外側の溝入口開口と、末広がりの複数の入口室側壁によって定められており、前記溝入口開口に対して軸線方向内側の溝入口室と、複数の主室側壁によって定められており、前記溝入口室に対して軸線方向内側の溝主室とを有しており、前記溝入口室側壁と前記溝主室側壁とは交差している長いサイドウォール溝を展開するステップと、
長い空気チューブであって、内部空気通路と、外部に起因する衝突する力が空気チューブに作用したときに、膨脹している応力のない構成から、前記空気通路が実質的に閉じてつぶれている構成へとつぶれるように動作する弾性のある材料で構成されている空気チューブ胴体と、を有している空気チューブを、空気チューブ中心軸線に対して横方向に、そして前記外側の溝入口開口に向けて前進させるステップと、
前記空気チューブ胴体を前記空気チューブ胴体の直径方向の寸法が減少しているつぶれた構成につぶすように衝突する力を前記空気チューブ胴体に作用させるステップと、
前記空気チューブ胴体を、前記サイドウォール溝入口開口を通してそして前記溝主室内に前記つぶれた構成において挿入するステップと、
前記衝突する力を取り除くステップと、
前記空気チューブ胴体を、前記溝主室内で前記サイドウォール溝内の前記膨脹した構成に膨脹させるステップと、
を有することを特徴とする、方法。
【請求項１４】
前記溝入口室側壁と前記溝主室側壁との前記交差部分に、回り止めチャネルを構成するステップと、
前記空気チューブが前記サイドウォール溝内に前記膨脹した構成で配置されている状態で、前記空気チューブ胴体の凸部を前記回り止めチャネル内に配置するステップと、
をさらに有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記空気チューブ胴体を前記サイドウォール溝内で前記サイドウォール溝の体積全体を実質的に占めるように膨脹させるステップをさらに有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記空気通路の長手方向の軸線を前記サイドウォール溝内で軸線方向に向けるステップをさらに有する、請求項１５に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図８Ｄ】
【公開番号】特開２０１３−７９０６７（Ｐ２０１３−７９０６７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２２１８３８（Ｐ２０１２−２２１８３８）
【出願日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【出願人】（５９０００２９７６）ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー (256)
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＧＯＯＤＹＥＡＲ ＴＩＲＥ ＆ ＲＵＢＢＥＲ ＣＯＭＰＡＮＹ
【住所又は居所原語表記】１１４４ Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ ４４３１６−０００１，Ｕ．Ｓ．Ａ．
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【出願人】（５９０００２９７６）ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー (256)
【氏名又は名称原語表記】ＴＨＥ ＧＯＯＤＹＥＡＲ ＴＩＲＥ ＆ ＲＵＢＢＥＲ ＣＯＭＰＡＮＹ
【住所又は居所原語表記】１１４４ Ｅａｓｔ Ｍａｒｋｅｔ Ｓｔｒｅｅｔ，Ａｋｒｏｎ，Ｏｈｉｏ ４４３１６−０００１，Ｕ．Ｓ．Ａ．
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