自己膨脹タイヤ組み立て品
【課題】自己膨脹機能を組み込んだタイヤを提供する。
【解決手段】エアチューブは、タイヤフットプリントの近くの一部のエアチューブ区分が該エアチューブを開閉できるように動作する柔軟な材料で構成されており、タイヤに接続されている。調整装置は、タイヤサイドウォールに取り付けられたエルボ継ぎ手８０を含み、該エアチューブの一端に接続されている。該エルボ継ぎ手は、前記エアチューブの一端に接続する第１の端部と、調整可能な筐体の第１の端部に接続する第２の端部４２ｂとを有している。その調整可能な筐体は、移動可能な壁によって定められている緩衝室を内部に有し、その移動可能な壁は弁胴体５２に接続されており、その弁胴体は前記調整可能な筐体内に受け入れられるねじ付きの外側面５７を有している。
【解決手段】エアチューブは、タイヤフットプリントの近くの一部のエアチューブ区分が該エアチューブを開閉できるように動作する柔軟な材料で構成されており、タイヤに接続されている。調整装置は、タイヤサイドウォールに取り付けられたエルボ継ぎ手８０を含み、該エアチューブの一端に接続されている。該エルボ継ぎ手は、前記エアチューブの一端に接続する第１の端部と、調整可能な筐体の第１の端部に接続する第２の端部４２ｂとを有している。その調整可能な筐体は、移動可能な壁によって定められている緩衝室を内部に有し、その移動可能な壁は弁胴体５２に接続されており、その弁胴体は前記調整可能な筐体内に受け入れられるねじ付きの外側面５７を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して自己膨脹タイヤに関し、特に、そのようなタイヤのポンプ機構に関する。
【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操舵の性能とが低下することになる。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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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、時間の経過によるタイヤ圧力の減少をドライバの介入を必要とせずに補うために、タイヤを自己膨脹させる自己膨脹機能をタイヤ内に組み込むことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様の自己膨脹タイヤ組み立て品は、タイヤとエアチューブと調整装置を備える。該タイヤは、タイヤキャビティと、第１と第２のタイヤビード領域からタイヤトレッド領域までそれぞれ延びている第１と第２のサイドウォールと、を有しており、リムに取り付けられている。該エアチューブは、タイヤフットプリントの近くの一部のエアチューブ区分が該エアチューブを開閉できるように動作する柔軟な材料で構成されており、タイヤに接続されている。該調整装置は、タイヤサイドウォールに取り付けられたエルボ継ぎ手を含み、該エアチューブの一端に接続されている。該エルボ継ぎ手は、前記エアチューブの一端に接続する第１の端部と、調整可能な筐体の第１の端部に接続する第２の端部とを有している。その調整可能な筐体は、移動可能な壁によって定められている緩衝室を内部に有し、その移動可能な壁は弁胴体に接続されており、その弁胴体は前記調整可能な筐体内に受け入れられるねじ付きの外側面を有している。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、時間の経過によるタイヤ圧力の減少をドライバの介入を必要とせずに補うために、タイヤを自己膨脹させる機能を組み込んだタイヤを提供できる。
【０００６】
［定義］
タイヤの「アスペクト比」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、百分率として表すために１００を乗じたものを意味する。
【０００７】
「非対称トレッド」は、タイヤの中央面つまり赤道面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。
【０００８】
「軸線方向の」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸線に平行なラインまたは方向を意味する。
【０００９】
「緩衝容積」はポンプの最小容積を意味する。
【００１０】
「チェーファー」は、コードプライをリムに対して摩耗して切れることから保護し、リムの上方にたわみを分散させるようにタイヤビードの外側の周囲に配置された細いストリップ材料を意味する。
【００１１】
「周方向の」は、軸線方向に垂直な、環状トレッドの表面の周囲に沿って延びるラインまたは方向を意味する。
【００１２】
「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る平面を意味する。
【００１３】
「フットプリント」は、速度が零でかつ標準荷重および標準空気圧の下において平坦な面と接触するタイヤトレッドの接触部分すなわち接触領域を意味する。
【００１４】
「インボード側」はタイヤが車輪に取り付けられ、車輪が乗り物に取り付けられたときに、乗り物に最も近いタイヤの側を意味する。
【００１５】
「横方向」は、軸線方向を意味する。
【００１６】
「横方向縁」は、標準荷重とタイヤ膨張の下で計測された、軸線方向で最も外側のトレッド接触部分すなわちフットプリントに接するラインであって、赤道中央面に平行なラインを意味する。
【００１７】
「正味接地面積」は、トレッドの全周にわたって横方向縁部同士の間でトレッド部材に接する地面の総面積を、横方向縁部同士の間のトレッド全体の総面積で割ったものを意味する。
【００１８】
「非方向性トレッド」は、好ましい前進方向を持たず、トレッドバターンが好ましい走行方向に揃うように、乗り物の１つまたは２つ以上の特定の車輪位置に配置する必要のないトレッドを意味する。逆に、方向性トレッドパターンは、特定の車輪への配置を必要とする好ましい走行方向を有する。
【００１９】
「アウトボード側」は、タイヤが車輪に取り付けられ、車輪が乗り物に取り付けられたときに、乗り物から最も遠いタイヤの側を意味する。
【００２０】
「ぜん動性」は、空気などの含まれている物体を管状の経路に沿って前進させる、波のような収縮による動作を意味する。
【００２１】
「ぜん動ポンプチューブ」は、タイヤ内に構成または成形されたチューブまたは硬化前または硬化後に挿入されてもよい埋め込まれたチューブを意味する。
【００２２】
「ポンプ最小容積」つまり「緩衝容積」は、ポンプの可変容積の最小値を意味する。
【００２３】
「ポンプ最大容積」は、ぜん動ポンプの管入口と出口弁との間に位置している流体の容積を意味する。
【００２４】
「ポンプ可変容積」は、締め付けられている管路と出口弁の入口との間に位置している流体の容積を意味する。
【００２５】
「半径方向の（ラジアル）」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸線に向かって、または回転軸線から離れるように、半径方向に延びている方向を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ぜん動ポンプ組み立て品の弁、チューブ、およびフィルタの等角図である。
【図２】タイヤに取り付けられているところを示している図１の組み立て品の側面図である。
【図３】タイヤに取り付けられているところを示しているポンプ弁機構を備えているタイヤとリムとの組み立て品の拡大部分断面図である。
【図３Ａ】図３のポンプ弁機構の拡大透視図である。
【図４】本発明の調整器機構の第１の実施形態の透視図である。
【図５】５−５の方向に図４の調整器機構を通る部分断面図である。
【図６】閉じている位置にある動作中の調整器機構の断面図である。
【図７】開いている位置にある動作中の調整器機構の断面図である。
【図８】第１の位置にあるところを示している本発明の調整器機構の第２の実施形態の透視図である。
【図９】第２の位置にあるところを示している図８の調整器機構の透視図である。
【図１０】図８の調整器機構の調整可能キャップの透視図である。
【図１１】本発明のポンプ装置の第２の実施形態の透視図である。
【図１２Ａ】交換可能な弁胴体の前面図である。
【図１２Ｂ】交換可能な弁胴体の前面図である。
【図１３Ａ】ポンプ最大容積の図である。
【図１３Ｂ】ポンプ可変容積の図である。
【図１３Ｃ】緩衝容積つまりポンプ最小容積の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１から図３Ａ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、外側リムフランジ２０に隣接して位置している１対のリム取り付け面１８に従来の態様で取り付けられている。外側のリムフランジ２０はタイヤ１２のビード領域に係合する外側リム面２２を有している。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からクラウンつまりタイヤトレッド領域３８まで延びる１対のサイドウォール３０を有している。タイヤ１２とリム１６はタイヤキャビティ４０を囲んでいる。
【００２９】
図１と図２に示しているように、ぜん動ポンプ組み立て品１４は、タイヤ通路４４内に取り付けられる、好ましくは、タイヤ１２のサイドウォール領域内（好ましくはビード領域３４に近く）に配置されるポンプチューブ４２を有している。タイヤ通路４４は、加硫時にタイヤ１２のサイドウォール３０内に成形されることが好ましく、環状の形状であることが好ましい。ポンプチューブ４２は、入口装置４６によって一体に接合される第１の端部４２ａと、出口装置５０に一体に接合される第２の端部４２ｂとを有している。ポンプチューブ４２は、プラスチック、シリコン、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を有しており、該チューブが外力を受けて平坦な状態に変形し、そのような外力がなくなると、断面が概ね円形の元の状態に戻る繰り返しの変形サイクルに耐えることができる。該チューブは、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な直径であって、後述のようにチューブ４２をタイヤ組み立て品１０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。チューブ４２は円形の断面形状を有していることが好ましいが、楕円形やレンズ形状などの他の形状を使用してもよい。その代わりに、タイヤサイドウォール３０内に成形つまり構成されている通路４４がポンプチューブ４２の役割を果たしてもよい。
【００３０】
図２に示しているように、通常、入口装置４６と出口装置５０は約９０°以上、通常は約１８０度から３６０度の範囲にある所望の距離を離隔されている。１８０度が選択されると、１８０度のポンプを２つ使用してもよい。入口装置４６と出口装置５０は、互いに隣接することにより、３６０度の単一ポンプを構成してもよい。２７０度などの他の変形例を使用することも可能である。
【００３１】
最も単純な形態の入口装置４６は大気に曝されている入口チューブ端部であってもよい。入口装置４６は、チェック弁と任意採用のフィルタとの少なくとも一方を任意に有していてもよい。出口装置５０は圧力と流量の調整装置であって、タイヤキャビティ最大圧力を調整する。出口装置５０は、タイヤキャビティ４０に対する流入量と流出量を調整するようにも機能する。出口装置５０は以下でより詳細に説明する。
【００３２】
図２からわかるように、入口装置４６と出口装置５０は、環状のエアチューブ（ポンプチューブ４２）と流体連通している。回転の方向８８にタイヤ１０が回転すると、フットプリント１００が地面９８に対して形成される。圧縮力１０４がフットプリント１００からタイヤ１２内に向けられ、ポンプチューブ４２の一区分１１０を平坦にするように作用する。ポンプチューブ４２の一区分１１０が平坦になることで、平坦になった区分１１０と出口装置５０との間に位置している空気の部分が矢印８４で示している方向に出口装置５０に向けられる。それから空気の一部は出口装置５０を通して調整される。出口装置５０の入口での圧力が十分に高い場合、以下でより詳細に説明するように、内部の弁が開き、タイヤキャビティ４０を満たす。
【００３３】
タイヤ１２が方向８８に継続して回転すると、以前に平坦になったチューブ区分１１０、１１０'、１１０'’はポンプチューブ４２に沿って出口装置４６内に流入する空気によって順番に再充填される。入口装置４６からの空気の流入は、タイヤの回転８８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５０がタイヤのフットプリント１００を通過するまで継続する。
【００３４】
ぜん動ポンプ組み立て品１４の位置は、図２〜４から理解されるであろう。一実施形態において、ぜん動ポンプ組み立て品１４はタイヤサイドウォール３０内に、チェーファー１２０のリムフランジ面２６の半径方向外側に配置されている。そのように配置されると、ポンプチューブ（エアチューブ）４２はタイヤのフットプリント１００の半径方向内側であって、したがって、前述のようにタイヤのフットプリント１００から向けられている力によって平坦になるように配置されている。フットプリント１００に対向している区分１１０は、チューブ区分１１０をリムフランジ面２６に対して押し付けるフットプリント１００からの圧縮力１０４によって平坦になる。ポンプチューブ４２の配置をビード領域３４の位置のタイヤ１２のチェーファー１２０とリム面２６とに関して具体的に示したが、それには限定されておらず、タイヤ１２のサイドウォール３０やトレッド３８における任意の領域に配置してもよい。ぜん動ポンプチューブ（エアチューブ）４２の直径方向の大きさは、リムフランジ面２６の円周にわたるように選択されている。
【００３５】
圧力調整出口装置
出口装置５０は圧力と流量の調整装置であって、タイヤキャビティ最大圧力を調整する。出口装置５０は、タイヤキャビティ４０に対する流入量と流出量を調整するようにも機能する。出口装置５０は、第１の端部５３から第２の端部５６まで延びる弁胴体５２を有し、弁胴体５２の第１の端部５３は弁通路５４を有している。弁胴体５２の第１の端部５３は、図３と図３Ａに示しているように、弁通路５４がタイヤキャビティ４０と流体連通するように、タイヤサイドウォール３０を通して取り付けられている。
【００３６】
図５〜図７を参照すると、弁通路５４は拡張している部分５８と狭い部分６０とを有している。大きいボール６２が拡張している部分５８内に受け入れられており、狭い部分６０と係合するように配置されている。ばね６４がボール６２と係合するように弁通路５４内に配置されている。ばね６４は、狭い部分６０と係合して内部の弁通路５４内で流れが遮断されるようにボール６２を偏倚させている。
【００３７】
弁胴体５２の第２の端部５６は、調整可能な筐体７２の第１のねじ付き端部７０内に受け入れられている外側のねじ付き部分５７を有している。調整可能な筐体７２は第１のねじ付き端部７０から第２のねじ付き端部７６まで延びている、内部のキャビティ７４を有している。内部のキャビティ７４は、固定（一定）の緩衝容積部分と調整可能な緩衝容積部分とを有している。固定容積部分は、内部キャビティ７４の、ねじが切られていない長さＣを有する内壁部によって定められている。固定容積は、内部キャビティ７４の横断面積と長さＣとの積に等しい。調整可能な容積部分は、内部キャビティ７４内に露出して距離Ｂとして示されているねじ付きの長さの量によって定められている。調整可能な容積は、距離Ｂとキャビティ横断面積との積によって求められる。調整可能な筐体７２内に弁胴体５２が完全に受け入れられている場合は、その距離Ｂはゼロであってもよい。調整可能な筐体７２とそれぞれの緩衝容積は、固定緩衝容積を増加させるのに図１２Ａに示すような調整可能な筐体に置き換えたり、固定緩衝容積を減少させるのに図１２Ｂに示すような調整可能な筐体に置き換えたりすることで変更されてもよい。
【００３８】
出口装置５０は、調整可能な筐体７２の入口端部７６に接続されている第１の端部と、ポンプチューブの端部４２ｂ（ポンプ出口）に接続されている第２の端部と、を有するエルボ継ぎ手８０をさらに有している。エルボ継ぎ手８０の第２の端部はつば付き継ぎ手８６を有していてもよい。
【００３９】
前記ぜん動ポンプで送られる最大空気圧は、ポンプチューブ４２の容積と、該ポンプチューブ端部と該出口装置のチェック弁と調整可能な緩衝室との間に位置している緩衝容積と、を設定することによって固定することができる。ポンプチューブ容積は、チューブの寸法とチューブの長さを使った設計によって選択される。図１１に示しているように、装置を調整するためにチューブ長さとチューブ内側寸法とを選択して、複数のポンプチューブ４２を使用してもよい。また、緩衝容積つまりデッド容積も設計によって設定することができる。その緩衝容積室内の空気は圧縮されないが、ポンプ装置の最大空気圧を調整するように機能する。緩衝容積は、タイヤキャビティ４０へ送る空気量を蓄える貯蔵室として動作する。緩衝容積を増加させるとタイヤ圧力が減少するのに対して、緩衝容積を減少させるとタイヤキャビティ圧力が増加する。したがって、緩衝容積を調整することによって、所望のタイヤの最終圧力を調整することができる。
【００４０】
ここで、ポンプ装置と出口装置５０の動作を説明する。図２に示しているように、回転方向８８にタイヤ１２が回転すると、フットプリント１００が地面９８に対して形成される。圧縮力１０４がフットプリント１００からタイヤ１２内に向けられ、ポンプチューブ４２の一区分１１０を平坦にするように作用する。ポンプチューブ４２の一区分１１０が平坦になることで、平坦になった区分１１０と出口装置５０との間に位置している空気の一部が、矢印８４で示している方向にて出口装置５０に向けられる。それから、該空気の一部は出口装置５０を通して調整される。出口装置５０のつば付き継ぎ手８６の入口位置の圧力が非常に高い場合、流体圧力がばね６４の圧力（開弁圧）に打ち勝って、該装置の内部のチェック弁を開く。したがって、ポンプ出口（ポンプチューブ端部４２ｂ）からの流体はエルボ継ぎ手８０内に流入し、調整可能な筐体７２内に流入する。
【００４１】
該ポンプ出口（ポンプチューブ端部４２ｂ）の圧力がタイヤ圧力未満の場合、ボール６２は狭い部分６０に係合し、いずれの方向からの流れも遮断する。ボール６２によるチェック弁が閉じたときには、ポンプチューブ端部４２ｂからタイヤキャビティ４０へ通じている流れを遮断し、タイヤキャビティ４０からポンプチューブ４２内への逆流も防止する。該チェック弁が閉じると、ポンプチューブ４２内の空気を圧縮する。ポンプチューブ４２からの空気は出口装置５０のエルボ継ぎ手８０内に進入し、それから緩衝容積チャンバ（キャビティ７４）内に進入する。緩衝容積チャンバ（キャビティ７４）は、該出口装置内のチェック弁が閉じたままの状態で満たされる。出口装置５０の弁胴体端部５６での入口圧力が開弁圧を超えると、該チェック弁は開き、ポンプチューブからの空気でタイヤキャビティ４０を満たせるようにする。該チェック弁は、入口圧力ＰＴが開弁圧未満に低下すると閉じることになる。該チェック弁の開閉のサイクルによって、タイヤ１２が特定の距離を回転すると、タイヤキャビティ４０を充填することができる。最大タイヤキャビティは、ポンプチューブ容積と該出口装置の緩衝容積とに基づいて達成されることになる。その緩衝容積は、弁胴体５２を調整可能な筐体７２に対して回転することによって調整されてもよい。緩衝容積を増加させると、タイヤの最終圧力が減少するのに対して、緩衝容積を減少させると、タイヤの最終圧力が増加する。調整可能な緩衝容積を有することによって、タイヤキャビティ４０の最大装置圧力を規定のタイヤに対して調整できるという利点がある。
【００４２】
図８〜１０は第２の実施形態による圧力調整器（出口装置）２００を示している。圧力調整器２００は弁胴体２０２を備え、弁胴体２０２は、弁胴体２０２を通って延びている内部通路２０４を有する。内部通路２０４は、移動可能なチェック弁組み立て品２０６を内部に持つ。移動可能なチェック弁組み立て品２０６は、ボール２０８と、受け入れ部分２１２内に収容されているばね２１０と、を有する。受け入れ部分２１２は、ボール２０８をチェック弁組み立て品２０６内に保持する保持部分２１４を有している。受け入れ部分２１２の外側の縁は、受け入れ部分２１２を内部通路２０４に回転させて出し入れできるように、スクリューのような外部ねじ山を有していてもよい。可変緩衝容積２２０が、移動可能なチェック弁組み立て品２０６を時計方向に回転したときに、可変緩衝容積２２０が減少するように、移動可能なチェック弁組み立て品２０６に隣接している。該チェック弁の外側の受け入れ部分２１２は、容積調整に対する回転の数の関係をユーザに示す表記をその上に有していてもよい。あるいは、内部通路２０４内に配置され、移動可能なチェック弁の位置を繰り返し調整してから定位置に固定できるようにする保持手段によって、移動可能なチェック弁が通路２０４内を摺動してもよい。
【００４３】
圧力調整器２００の弁胴体２０２は、弁胴体２０２の第１の部分２２４に対して直角の第２の部分２２２をさらに有している。第２の部分２２２は、可変容量２２０に流体連通する内部の不変のデッド容積２３０を有している。内部の不変のデッド容積２３０に出口２４０が隣接している。出口２４０はポンプチューブ出口４２ｂに接続されている。第２の部分２２２はタイヤ１２に、通常はサイドウォール３０に取り付けられており、ポンプチューブ出口４２ｂに接続されている。弁胴体２０２の第１の部分２２４はサイドウォール３０を通してタイヤキャビティ４０内に取り付けられている。
【００４４】
ここで、ポンプ装置と出口装置２００の動作を説明する。図２に示しているように、回転方向８８にタイヤ１２が回転すると、フットプリント１００が地面９８に対して形成される。圧縮力１０４がフットプリント１００からタイヤ１２内に向けられ、ポンプ４２の一区分１１０を平坦にするように作用する。ポンプ４２の一区分１１０が平坦になることで、平坦になった区分１１０と出口装置２００との間に位置している空気の一部が、矢印８４で示している方向にて出口装置２００に向けられる。それから、該空気の一部は出口装置２００を通して調整される。出口装置２００の入口位置の圧力が非常に高い場合、流体圧力がばね２１０の圧力（開弁圧）に打ち勝って、該装置の内部のチェック弁を開く。したがって、ポンプ出口（ポンプチューブ端部４２ｂ）からの流体は出口装置２００内に流入し、チェック弁組み立て品２０６の穴を通してタイヤキャビティ４０内に流入する。
【００４５】
該ポンプ出口（ポンプチューブ端部４２ｂ）の圧力がタイヤ圧力未満の場合、ボール２０８は狭い部分２１４に係合し、いずれの方向からの流れも遮断する。ボール２０８によるチェック弁が閉じたときには、ポンプチューブ端部４２ｂからタイヤキャビティ４０へ通じている流れを遮断し、タイヤキャビティ４０からポンプチューブ４２内への逆流も防止する。該チェック弁が閉じると、ポンプチューブ４２内の空気を圧縮する。ポンプチューブ４２からの空気は出口装置２００内に進入し、緩衝容積チャンバ２２０，２３０を満たす。出口装置２００の入口圧力が開弁圧を超えると、該チェック弁は開き、ポンプチューブからの空気でタイヤキャビティ４０を満たせるようにする。該チェック弁は、入口圧力ＰＴが開弁圧未満に低下すると閉じることになる。該チェック弁の開閉のサイクルによって、タイヤ１２が特定の距離を回転すると、タイヤキャビティ４０を充填することができる。最大タイヤキャビティは、ポンプチューブ容積と該出口装置の緩衝容積とに基づいて達成されることになる。その緩衝容積は、調整可能なチェック弁２０６を弁胴体２０２に対して回転することによって調整されてもよい。緩衝容積を増加させると、タイヤの最終圧力が減少するのに対して、緩衝容積を減少させると、タイヤの最終圧力が増加する。調整可能な緩衝容積を有することによって、タイヤキャビティ４０の最大装置圧力を規定のタイヤに対して調整できるという利点がある。
【００４６】
以下の表は、同じ３８Ｌの内部タイヤ容積と１．８Ｂａｒ(0.18MPa)の初期タイヤ圧力とを有している代表的な複数のタイヤを示している。代表的な複数のポンプは全て円周方向の長さが１８０度である。例１と２は、ポンプサイズが２×１であって、ポンプ容積が１０３６ｍｍ３である。例１については、緩衝容積は４５９ｍｍ３になるように選択されており、所望の最終タイヤ圧力２．２ｂａｒとなる。その最終タイヤ圧力を達成するには２４１ｋｍの距離が必要である。緩衝容積が３５１ｍｍ３に減少すると、全ての他の変動値が同じならば、最終タイヤ圧力は、例１の２．２ｂａｒに対して、２．９ｂａｒ（例２）となる。２．９ｂａｒといったより高い最終タイヤ圧力を達成するには、４９０ｋｍといったより長い距離が必要になるであろう。
【００４７】
例３と４とは、７００ｍｍ３といったより小さいポンプ容積になる、より小さいチューブサイズを示している。３１０ｍｍ３（例３）の緩衝容積では、最終タイヤ圧力が２．２ｂａｒになり、その最終タイヤ圧力を達成するのに必要な距離は３５５ｋｍになる。例４は、２３７ｍｍ３といったより小さい緩衝容積以外は、例３の全ての特性を示しており、７２７ｋｍを達成するのに必要な２．９ｂａｒという、より高い最終タイヤ圧力となる。
【００４８】
例５〜８は例１〜４と同じ特性を有しており、例５は例１等と対応しており、弁開圧は例１〜４と比較して例５〜８はより高い。例５〜８では、例１〜４と同じ最終タイヤ圧力を達成するには、わずかに小さい緩衝容積が必要である。また、開弁圧がより高いと、その最終的なタイヤ圧力となるためにポンプとタイヤの走行に必要な距離が大幅に短くなる。ポンプ容積やキャビティ容積を変える場合は、ポンプ容積に対する緩衝容積の容積比を、新しい緩衝容積を求めるために使用してもよい。緩衝容積は、ねじ６６を回転させることによって調整してもよい。ねじ６６の回転数（たとえば５回転）によって、ねじピッチが７５ｍｍの場合、距離が４ｍｍになる。
【００４９】
【表１】
【００５０】
タイヤに埋め込まれているぜん動ポンプによって送られる最大空気圧は、ポンプチューブの適正な容積と緩衝容積とを設定することによって固定することができる。ポンプチューブ容積は、チューブの断面とチューブの長さとを使った設計によって設定できる。緩衝容積も、設計によって設定できるが、専用の装置によって、または弁の前の適切な複数の部品を交換することによって容易に手動で変更することもできる。これは、長さの異なる一式のチューブ、または弁の前に挿入される一式の小タンクのいずれかを使用して実装することができる。
【００５１】
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】
【００５２】
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
１６ タイヤリム
１８ リム取り付け面
２０ 外側のリムフランジ
２２ 外側のリム面
２６ リムフランジ面
３０ サイドウォール
３４ 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 ポンプチューブ
４２ａ ポンプチューブの第１の端部
４２ｂ ポンプチューブの第２の端部
４４ タイヤ通路
４６ 入口装置
５０ 出口装置（圧力調整装置）
５２、２０２ 弁胴体
５３ 第１の端部
５４ 弁通路、ばね圧力
５６ 第２の端部
５７ 外側のねじ付き部分
５８ 拡張している部分
６０ 狭い部分
６２、２０８ ボール
６４、２１０ ばね
６６ ねじ
７０ 第１のねじ付きの端部
７２ 調整可能な筐体
７４ 内部のキャビティ
７６ 第２のねじ付きの端部
８０ エルボ継ぎ手
８２ エルボ継ぎ手の第１の端部
８４ エルボ継ぎ手の第２の端部、空気の向き
８６ つば付き継ぎ手
８８ 回転方向
９８ 地面
１００ フットプリント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して自己膨脹タイヤに関し、特に、そのようなタイヤのポンプ機構に関する。
【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操舵の性能とが低下することになる。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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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、時間の経過によるタイヤ圧力の減少をドライバの介入を必要とせずに補うために、タイヤを自己膨脹させる自己膨脹機能をタイヤ内に組み込むことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様の自己膨脹タイヤ組み立て品は、タイヤとエアチューブと調整装置を備える。該タイヤは、タイヤキャビティと、第１と第２のタイヤビード領域からタイヤトレッド領域までそれぞれ延びている第１と第２のサイドウォールと、を有しており、リムに取り付けられている。該エアチューブは、タイヤフットプリントの近くの一部のエアチューブ区分が該エアチューブを開閉できるように動作する柔軟な材料で構成されており、タイヤに接続されている。該調整装置は、タイヤサイドウォールに取り付けられたエルボ継ぎ手を含み、該エアチューブの一端に接続されている。該エルボ継ぎ手は、前記エアチューブの一端に接続する第１の端部と、調整可能な筐体の第１の端部に接続する第２の端部とを有している。その調整可能な筐体は、移動可能な壁によって定められている緩衝室を内部に有し、その移動可能な壁は弁胴体に接続されており、その弁胴体は前記調整可能な筐体内に受け入れられるねじ付きの外側面を有している。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、時間の経過によるタイヤ圧力の減少をドライバの介入を必要とせずに補うために、タイヤを自己膨脹させる機能を組み込んだタイヤを提供できる。
【０００６】
［定義］
タイヤの「アスペクト比」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、百分率として表すために１００を乗じたものを意味する。
【０００７】
「非対称トレッド」は、タイヤの中央面つまり赤道面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。
【０００８】
「軸線方向の」および「軸線方向に」は、タイヤの回転軸線に平行なラインまたは方向を意味する。
【０００９】
「緩衝容積」はポンプの最小容積を意味する。
【００１０】
「チェーファー」は、コードプライをリムに対して摩耗して切れることから保護し、リムの上方にたわみを分散させるようにタイヤビードの外側の周囲に配置された細いストリップ材料を意味する。
【００１１】
「周方向の」は、軸線方向に垂直な、環状トレッドの表面の周囲に沿って延びるラインまたは方向を意味する。
【００１２】
「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る平面を意味する。
【００１３】
「フットプリント」は、速度が零でかつ標準荷重および標準空気圧の下において平坦な面と接触するタイヤトレッドの接触部分すなわち接触領域を意味する。
【００１４】
「インボード側」はタイヤが車輪に取り付けられ、車輪が乗り物に取り付けられたときに、乗り物に最も近いタイヤの側を意味する。
【００１５】
「横方向」は、軸線方向を意味する。
【００１６】
「横方向縁」は、標準荷重とタイヤ膨張の下で計測された、軸線方向で最も外側のトレッド接触部分すなわちフットプリントに接するラインであって、赤道中央面に平行なラインを意味する。
【００１７】
「正味接地面積」は、トレッドの全周にわたって横方向縁部同士の間でトレッド部材に接する地面の総面積を、横方向縁部同士の間のトレッド全体の総面積で割ったものを意味する。
【００１８】
「非方向性トレッド」は、好ましい前進方向を持たず、トレッドバターンが好ましい走行方向に揃うように、乗り物の１つまたは２つ以上の特定の車輪位置に配置する必要のないトレッドを意味する。逆に、方向性トレッドパターンは、特定の車輪への配置を必要とする好ましい走行方向を有する。
【００１９】
「アウトボード側」は、タイヤが車輪に取り付けられ、車輪が乗り物に取り付けられたときに、乗り物から最も遠いタイヤの側を意味する。
【００２０】
「ぜん動性」は、空気などの含まれている物体を管状の経路に沿って前進させる、波のような収縮による動作を意味する。
【００２１】
「ぜん動ポンプチューブ」は、タイヤ内に構成または成形されたチューブまたは硬化前または硬化後に挿入されてもよい埋め込まれたチューブを意味する。
【００２２】
「ポンプ最小容積」つまり「緩衝容積」は、ポンプの可変容積の最小値を意味する。
【００２３】
「ポンプ最大容積」は、ぜん動ポンプの管入口と出口弁との間に位置している流体の容積を意味する。
【００２４】
「ポンプ可変容積」は、締め付けられている管路と出口弁の入口との間に位置している流体の容積を意味する。
【００２５】
「半径方向の（ラジアル）」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸線に向かって、または回転軸線から離れるように、半径方向に延びている方向を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ぜん動ポンプ組み立て品の弁、チューブ、およびフィルタの等角図である。
【図２】タイヤに取り付けられているところを示している図１の組み立て品の側面図である。
【図３】タイヤに取り付けられているところを示しているポンプ弁機構を備えているタイヤとリムとの組み立て品の拡大部分断面図である。
【図３Ａ】図３のポンプ弁機構の拡大透視図である。
【図４】本発明の調整器機構の第１の実施形態の透視図である。
【図５】５−５の方向に図４の調整器機構を通る部分断面図である。
【図６】閉じている位置にある動作中の調整器機構の断面図である。
【図７】開いている位置にある動作中の調整器機構の断面図である。
【図８】第１の位置にあるところを示している本発明の調整器機構の第２の実施形態の透視図である。
【図９】第２の位置にあるところを示している図８の調整器機構の透視図である。
【図１０】図８の調整器機構の調整可能キャップの透視図である。
【図１１】本発明のポンプ装置の第２の実施形態の透視図である。
【図１２Ａ】交換可能な弁胴体の前面図である。
【図１２Ｂ】交換可能な弁胴体の前面図である。
【図１３Ａ】ポンプ最大容積の図である。
【図１３Ｂ】ポンプ可変容積の図である。
【図１３Ｃ】緩衝容積つまりポンプ最小容積の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１から図３Ａ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、外側リムフランジ２０に隣接して位置している１対のリム取り付け面１８に従来の態様で取り付けられている。外側のリムフランジ２０はタイヤ１２のビード領域に係合する外側リム面２２を有している。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からクラウンつまりタイヤトレッド領域３８まで延びる１対のサイドウォール３０を有している。タイヤ１２とリム１６はタイヤキャビティ４０を囲んでいる。
【００２９】
図１と図２に示しているように、ぜん動ポンプ組み立て品１４は、タイヤ通路４４内に取り付けられる、好ましくは、タイヤ１２のサイドウォール領域内（好ましくはビード領域３４に近く）に配置されるポンプチューブ４２を有している。タイヤ通路４４は、加硫時にタイヤ１２のサイドウォール３０内に成形されることが好ましく、環状の形状であることが好ましい。ポンプチューブ４２は、入口装置４６によって一体に接合される第１の端部４２ａと、出口装置５０に一体に接合される第２の端部４２ｂとを有している。ポンプチューブ４２は、プラスチック、シリコン、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を有しており、該チューブが外力を受けて平坦な状態に変形し、そのような外力がなくなると、断面が概ね円形の元の状態に戻る繰り返しの変形サイクルに耐えることができる。該チューブは、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な直径であって、後述のようにチューブ４２をタイヤ組み立て品１０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。チューブ４２は円形の断面形状を有していることが好ましいが、楕円形やレンズ形状などの他の形状を使用してもよい。その代わりに、タイヤサイドウォール３０内に成形つまり構成されている通路４４がポンプチューブ４２の役割を果たしてもよい。
【００３０】
図２に示しているように、通常、入口装置４６と出口装置５０は約９０°以上、通常は約１８０度から３６０度の範囲にある所望の距離を離隔されている。１８０度が選択されると、１８０度のポンプを２つ使用してもよい。入口装置４６と出口装置５０は、互いに隣接することにより、３６０度の単一ポンプを構成してもよい。２７０度などの他の変形例を使用することも可能である。
【００３１】
最も単純な形態の入口装置４６は大気に曝されている入口チューブ端部であってもよい。入口装置４６は、チェック弁と任意採用のフィルタとの少なくとも一方を任意に有していてもよい。出口装置５０は圧力と流量の調整装置であって、タイヤキャビティ最大圧力を調整する。出口装置５０は、タイヤキャビティ４０に対する流入量と流出量を調整するようにも機能する。出口装置５０は以下でより詳細に説明する。
【００３２】
図２からわかるように、入口装置４６と出口装置５０は、環状のエアチューブ（ポンプチューブ４２）と流体連通している。回転の方向８８にタイヤ１０が回転すると、フットプリント１００が地面９８に対して形成される。圧縮力１０４がフットプリント１００からタイヤ１２内に向けられ、ポンプチューブ４２の一区分１１０を平坦にするように作用する。ポンプチューブ４２の一区分１１０が平坦になることで、平坦になった区分１１０と出口装置５０との間に位置している空気の部分が矢印８４で示している方向に出口装置５０に向けられる。それから空気の一部は出口装置５０を通して調整される。出口装置５０の入口での圧力が十分に高い場合、以下でより詳細に説明するように、内部の弁が開き、タイヤキャビティ４０を満たす。
【００３３】
タイヤ１２が方向８８に継続して回転すると、以前に平坦になったチューブ区分１１０、１１０'、１１０'’はポンプチューブ４２に沿って出口装置４６内に流入する空気によって順番に再充填される。入口装置４６からの空気の流入は、タイヤの回転８８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５０がタイヤのフットプリント１００を通過するまで継続する。
【００３４】
ぜん動ポンプ組み立て品１４の位置は、図２〜４から理解されるであろう。一実施形態において、ぜん動ポンプ組み立て品１４はタイヤサイドウォール３０内に、チェーファー１２０のリムフランジ面２６の半径方向外側に配置されている。そのように配置されると、ポンプチューブ（エアチューブ）４２はタイヤのフットプリント１００の半径方向内側であって、したがって、前述のようにタイヤのフットプリント１００から向けられている力によって平坦になるように配置されている。フットプリント１００に対向している区分１１０は、チューブ区分１１０をリムフランジ面２６に対して押し付けるフットプリント１００からの圧縮力１０４によって平坦になる。ポンプチューブ４２の配置をビード領域３４の位置のタイヤ１２のチェーファー１２０とリム面２６とに関して具体的に示したが、それには限定されておらず、タイヤ１２のサイドウォール３０やトレッド３８における任意の領域に配置してもよい。ぜん動ポンプチューブ（エアチューブ）４２の直径方向の大きさは、リムフランジ面２６の円周にわたるように選択されている。
【００３５】
圧力調整出口装置
出口装置５０は圧力と流量の調整装置であって、タイヤキャビティ最大圧力を調整する。出口装置５０は、タイヤキャビティ４０に対する流入量と流出量を調整するようにも機能する。出口装置５０は、第１の端部５３から第２の端部５６まで延びる弁胴体５２を有し、弁胴体５２の第１の端部５３は弁通路５４を有している。弁胴体５２の第１の端部５３は、図３と図３Ａに示しているように、弁通路５４がタイヤキャビティ４０と流体連通するように、タイヤサイドウォール３０を通して取り付けられている。
【００３６】
図５〜図７を参照すると、弁通路５４は拡張している部分５８と狭い部分６０とを有している。大きいボール６２が拡張している部分５８内に受け入れられており、狭い部分６０と係合するように配置されている。ばね６４がボール６２と係合するように弁通路５４内に配置されている。ばね６４は、狭い部分６０と係合して内部の弁通路５４内で流れが遮断されるようにボール６２を偏倚させている。
【００３７】
弁胴体５２の第２の端部５６は、調整可能な筐体７２の第１のねじ付き端部７０内に受け入れられている外側のねじ付き部分５７を有している。調整可能な筐体７２は第１のねじ付き端部７０から第２のねじ付き端部７６まで延びている、内部のキャビティ７４を有している。内部のキャビティ７４は、固定（一定）の緩衝容積部分と調整可能な緩衝容積部分とを有している。固定容積部分は、内部キャビティ７４の、ねじが切られていない長さＣを有する内壁部によって定められている。固定容積は、内部キャビティ７４の横断面積と長さＣとの積に等しい。調整可能な容積部分は、内部キャビティ７４内に露出して距離Ｂとして示されているねじ付きの長さの量によって定められている。調整可能な容積は、距離Ｂとキャビティ横断面積との積によって求められる。調整可能な筐体７２内に弁胴体５２が完全に受け入れられている場合は、その距離Ｂはゼロであってもよい。調整可能な筐体７２とそれぞれの緩衝容積は、固定緩衝容積を増加させるのに図１２Ａに示すような調整可能な筐体に置き換えたり、固定緩衝容積を減少させるのに図１２Ｂに示すような調整可能な筐体に置き換えたりすることで変更されてもよい。
【００３８】
出口装置５０は、調整可能な筐体７２の入口端部７６に接続されている第１の端部と、ポンプチューブの端部４２ｂ（ポンプ出口）に接続されている第２の端部と、を有するエルボ継ぎ手８０をさらに有している。エルボ継ぎ手８０の第２の端部はつば付き継ぎ手８６を有していてもよい。
【００３９】
前記ぜん動ポンプで送られる最大空気圧は、ポンプチューブ４２の容積と、該ポンプチューブ端部と該出口装置のチェック弁と調整可能な緩衝室との間に位置している緩衝容積と、を設定することによって固定することができる。ポンプチューブ容積は、チューブの寸法とチューブの長さを使った設計によって選択される。図１１に示しているように、装置を調整するためにチューブ長さとチューブ内側寸法とを選択して、複数のポンプチューブ４２を使用してもよい。また、緩衝容積つまりデッド容積も設計によって設定することができる。その緩衝容積室内の空気は圧縮されないが、ポンプ装置の最大空気圧を調整するように機能する。緩衝容積は、タイヤキャビティ４０へ送る空気量を蓄える貯蔵室として動作する。緩衝容積を増加させるとタイヤ圧力が減少するのに対して、緩衝容積を減少させるとタイヤキャビティ圧力が増加する。したがって、緩衝容積を調整することによって、所望のタイヤの最終圧力を調整することができる。
【００４０】
ここで、ポンプ装置と出口装置５０の動作を説明する。図２に示しているように、回転方向８８にタイヤ１２が回転すると、フットプリント１００が地面９８に対して形成される。圧縮力１０４がフットプリント１００からタイヤ１２内に向けられ、ポンプチューブ４２の一区分１１０を平坦にするように作用する。ポンプチューブ４２の一区分１１０が平坦になることで、平坦になった区分１１０と出口装置５０との間に位置している空気の一部が、矢印８４で示している方向にて出口装置５０に向けられる。それから、該空気の一部は出口装置５０を通して調整される。出口装置５０のつば付き継ぎ手８６の入口位置の圧力が非常に高い場合、流体圧力がばね６４の圧力（開弁圧）に打ち勝って、該装置の内部のチェック弁を開く。したがって、ポンプ出口（ポンプチューブ端部４２ｂ）からの流体はエルボ継ぎ手８０内に流入し、調整可能な筐体７２内に流入する。
【００４１】
該ポンプ出口（ポンプチューブ端部４２ｂ）の圧力がタイヤ圧力未満の場合、ボール６２は狭い部分６０に係合し、いずれの方向からの流れも遮断する。ボール６２によるチェック弁が閉じたときには、ポンプチューブ端部４２ｂからタイヤキャビティ４０へ通じている流れを遮断し、タイヤキャビティ４０からポンプチューブ４２内への逆流も防止する。該チェック弁が閉じると、ポンプチューブ４２内の空気を圧縮する。ポンプチューブ４２からの空気は出口装置５０のエルボ継ぎ手８０内に進入し、それから緩衝容積チャンバ（キャビティ７４）内に進入する。緩衝容積チャンバ（キャビティ７４）は、該出口装置内のチェック弁が閉じたままの状態で満たされる。出口装置５０の弁胴体端部５６での入口圧力が開弁圧を超えると、該チェック弁は開き、ポンプチューブからの空気でタイヤキャビティ４０を満たせるようにする。該チェック弁は、入口圧力ＰＴが開弁圧未満に低下すると閉じることになる。該チェック弁の開閉のサイクルによって、タイヤ１２が特定の距離を回転すると、タイヤキャビティ４０を充填することができる。最大タイヤキャビティは、ポンプチューブ容積と該出口装置の緩衝容積とに基づいて達成されることになる。その緩衝容積は、弁胴体５２を調整可能な筐体７２に対して回転することによって調整されてもよい。緩衝容積を増加させると、タイヤの最終圧力が減少するのに対して、緩衝容積を減少させると、タイヤの最終圧力が増加する。調整可能な緩衝容積を有することによって、タイヤキャビティ４０の最大装置圧力を規定のタイヤに対して調整できるという利点がある。
【００４２】
図８〜１０は第２の実施形態による圧力調整器（出口装置）２００を示している。圧力調整器２００は弁胴体２０２を備え、弁胴体２０２は、弁胴体２０２を通って延びている内部通路２０４を有する。内部通路２０４は、移動可能なチェック弁組み立て品２０６を内部に持つ。移動可能なチェック弁組み立て品２０６は、ボール２０８と、受け入れ部分２１２内に収容されているばね２１０と、を有する。受け入れ部分２１２は、ボール２０８をチェック弁組み立て品２０６内に保持する保持部分２１４を有している。受け入れ部分２１２の外側の縁は、受け入れ部分２１２を内部通路２０４に回転させて出し入れできるように、スクリューのような外部ねじ山を有していてもよい。可変緩衝容積２２０が、移動可能なチェック弁組み立て品２０６を時計方向に回転したときに、可変緩衝容積２２０が減少するように、移動可能なチェック弁組み立て品２０６に隣接している。該チェック弁の外側の受け入れ部分２１２は、容積調整に対する回転の数の関係をユーザに示す表記をその上に有していてもよい。あるいは、内部通路２０４内に配置され、移動可能なチェック弁の位置を繰り返し調整してから定位置に固定できるようにする保持手段によって、移動可能なチェック弁が通路２０４内を摺動してもよい。
【００４３】
圧力調整器２００の弁胴体２０２は、弁胴体２０２の第１の部分２２４に対して直角の第２の部分２２２をさらに有している。第２の部分２２２は、可変容量２２０に流体連通する内部の不変のデッド容積２３０を有している。内部の不変のデッド容積２３０に出口２４０が隣接している。出口２４０はポンプチューブ出口４２ｂに接続されている。第２の部分２２２はタイヤ１２に、通常はサイドウォール３０に取り付けられており、ポンプチューブ出口４２ｂに接続されている。弁胴体２０２の第１の部分２２４はサイドウォール３０を通してタイヤキャビティ４０内に取り付けられている。
【００４４】
ここで、ポンプ装置と出口装置２００の動作を説明する。図２に示しているように、回転方向８８にタイヤ１２が回転すると、フットプリント１００が地面９８に対して形成される。圧縮力１０４がフットプリント１００からタイヤ１２内に向けられ、ポンプ４２の一区分１１０を平坦にするように作用する。ポンプ４２の一区分１１０が平坦になることで、平坦になった区分１１０と出口装置２００との間に位置している空気の一部が、矢印８４で示している方向にて出口装置２００に向けられる。それから、該空気の一部は出口装置２００を通して調整される。出口装置２００の入口位置の圧力が非常に高い場合、流体圧力がばね２１０の圧力（開弁圧）に打ち勝って、該装置の内部のチェック弁を開く。したがって、ポンプ出口（ポンプチューブ端部４２ｂ）からの流体は出口装置２００内に流入し、チェック弁組み立て品２０６の穴を通してタイヤキャビティ４０内に流入する。
【００４５】
該ポンプ出口（ポンプチューブ端部４２ｂ）の圧力がタイヤ圧力未満の場合、ボール２０８は狭い部分２１４に係合し、いずれの方向からの流れも遮断する。ボール２０８によるチェック弁が閉じたときには、ポンプチューブ端部４２ｂからタイヤキャビティ４０へ通じている流れを遮断し、タイヤキャビティ４０からポンプチューブ４２内への逆流も防止する。該チェック弁が閉じると、ポンプチューブ４２内の空気を圧縮する。ポンプチューブ４２からの空気は出口装置２００内に進入し、緩衝容積チャンバ２２０，２３０を満たす。出口装置２００の入口圧力が開弁圧を超えると、該チェック弁は開き、ポンプチューブからの空気でタイヤキャビティ４０を満たせるようにする。該チェック弁は、入口圧力ＰＴが開弁圧未満に低下すると閉じることになる。該チェック弁の開閉のサイクルによって、タイヤ１２が特定の距離を回転すると、タイヤキャビティ４０を充填することができる。最大タイヤキャビティは、ポンプチューブ容積と該出口装置の緩衝容積とに基づいて達成されることになる。その緩衝容積は、調整可能なチェック弁２０６を弁胴体２０２に対して回転することによって調整されてもよい。緩衝容積を増加させると、タイヤの最終圧力が減少するのに対して、緩衝容積を減少させると、タイヤの最終圧力が増加する。調整可能な緩衝容積を有することによって、タイヤキャビティ４０の最大装置圧力を規定のタイヤに対して調整できるという利点がある。
【００４６】
以下の表は、同じ３８Ｌの内部タイヤ容積と１．８Ｂａｒ(0.18MPa)の初期タイヤ圧力とを有している代表的な複数のタイヤを示している。代表的な複数のポンプは全て円周方向の長さが１８０度である。例１と２は、ポンプサイズが２×１であって、ポンプ容積が１０３６ｍｍ３である。例１については、緩衝容積は４５９ｍｍ３になるように選択されており、所望の最終タイヤ圧力２．２ｂａｒとなる。その最終タイヤ圧力を達成するには２４１ｋｍの距離が必要である。緩衝容積が３５１ｍｍ３に減少すると、全ての他の変動値が同じならば、最終タイヤ圧力は、例１の２．２ｂａｒに対して、２．９ｂａｒ（例２）となる。２．９ｂａｒといったより高い最終タイヤ圧力を達成するには、４９０ｋｍといったより長い距離が必要になるであろう。
【００４７】
例３と４とは、７００ｍｍ３といったより小さいポンプ容積になる、より小さいチューブサイズを示している。３１０ｍｍ３（例３）の緩衝容積では、最終タイヤ圧力が２．２ｂａｒになり、その最終タイヤ圧力を達成するのに必要な距離は３５５ｋｍになる。例４は、２３７ｍｍ３といったより小さい緩衝容積以外は、例３の全ての特性を示しており、７２７ｋｍを達成するのに必要な２．９ｂａｒという、より高い最終タイヤ圧力となる。
【００４８】
例５〜８は例１〜４と同じ特性を有しており、例５は例１等と対応しており、弁開圧は例１〜４と比較して例５〜８はより高い。例５〜８では、例１〜４と同じ最終タイヤ圧力を達成するには、わずかに小さい緩衝容積が必要である。また、開弁圧がより高いと、その最終的なタイヤ圧力となるためにポンプとタイヤの走行に必要な距離が大幅に短くなる。ポンプ容積やキャビティ容積を変える場合は、ポンプ容積に対する緩衝容積の容積比を、新しい緩衝容積を求めるために使用してもよい。緩衝容積は、ねじ６６を回転させることによって調整してもよい。ねじ６６の回転数（たとえば５回転）によって、ねじピッチが７５ｍｍの場合、距離が４ｍｍになる。
【００４９】
【表１】
【００５０】
タイヤに埋め込まれているぜん動ポンプによって送られる最大空気圧は、ポンプチューブの適正な容積と緩衝容積とを設定することによって固定することができる。ポンプチューブ容積は、チューブの断面とチューブの長さとを使った設計によって設定できる。緩衝容積も、設計によって設定できるが、専用の装置によって、または弁の前の適切な複数の部品を交換することによって容易に手動で変更することもできる。これは、長さの異なる一式のチューブ、または弁の前に挿入される一式の小タンクのいずれかを使用して実装することができる。
【００５１】
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】
【００５２】
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
１６ タイヤリム
１８ リム取り付け面
２０ 外側のリムフランジ
２２ 外側のリム面
２６ リムフランジ面
３０ サイドウォール
３４ 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 ポンプチューブ
４２ａ ポンプチューブの第１の端部
４２ｂ ポンプチューブの第２の端部
４４ タイヤ通路
４６ 入口装置
５０ 出口装置（圧力調整装置）
５２、２０２ 弁胴体
５３ 第１の端部
５４ 弁通路、ばね圧力
５６ 第２の端部
５７ 外側のねじ付き部分
５８ 拡張している部分
６０ 狭い部分
６２、２０８ ボール
６４、２１０ ばね
６６ ねじ
７０ 第１のねじ付きの端部
７２ 調整可能な筐体
７４ 内部のキャビティ
７６ 第２のねじ付きの端部
８０ エルボ継ぎ手
８２ エルボ継ぎ手の第１の端部
８４ エルボ継ぎ手の第２の端部、空気の向き
８６ つば付き継ぎ手
８８ 回転方向
９８ 地面
１００ フットプリント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムに取り付けられたタイヤであって、タイヤキャビティと、第１と第２のタイヤビード領域からタイヤトレッド領域までそれぞれ延びている第１と第２のサイドウォールと、を有する前記タイヤと、
前記タイヤに接続されているエアチューブであって、タイヤフットプリントの近くの一部のエアチューブ区分が該エアチューブを実質的に開閉できるように動作する柔軟な材料で構成されている前記エアチューブと、
前記エアチューブの一端に接続され、前記タイヤサイドウォールに取り付けられたエルボ継ぎ手を含む調整装置であって、該エルボ継ぎ手が、前記エアチューブの一端に接続する第１の端部と、調整可能な筐体の第１の端部に接続する第２の端部とを有している、前記調整装置と、を備え、
前記調整可能な筐体は移動可能な壁によって定められている緩衝室を内部に有し、前記移動可能な壁は弁胴体に接続されており、前記弁胴体は前記調整可能な筐体内に受け入れられるねじ付きの外側面を有することを特徴とする、自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項２】
前記緩衝室の容積は調整可能である、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項３】
前記緩衝室は調整可能な外側壁を有している、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項４】
前記緩衝室は、室内に取り付けられたねじ付きの締結部品によって形成されている空洞内に形成されている、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項５】
前記調整装置は前記タイヤキャビティ内に取り付けられている、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項６】
前記調整装置は前記タイヤのトレッド内に取り付けられている、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項７】
前記エアチューブは、前方へのタイヤ回転方向または後方へのタイヤ回転方向のいずれかに該タイヤの空気通路に沿って空気を吸い出すように、前記タイヤのフットプリントによって順次平坦にされる、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項８】
前記エアチューブのポンプ入口と前記調整装置は実質的に１８０度離れて環状の前記エアチューブに取り付けられている、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項９】
前記エアチューブのポンプ入口と前記調整装置は実質的に３６０度離れて環状の前記エアチューブに取り付けられている、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項１０】
前記エアチューブの横断面形状は楕円形である、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項１１】
リムに取り付けられたタイヤであって、タイヤキャビティと、第１と第２のタイヤビード領域からタイヤトレッド領域までそれぞれ延びている第１と第２のサイドウォールと、を有する前記タイヤと、
前記タイヤに接続されているエアチューブであって、タイヤフットプリントの近くの一部のエアチューブ区分が該エアチューブを実質的に開閉できるように動作する柔軟な材料で構成されている前記エアチューブと、
前記エアチューブの一端に接続され、前記タイヤサイドウォールに取り付けられた調整装置胴体を含む調整装置であって、該調整装置胴体が、前記タイヤキャビティ内に配置され、前記タイヤキャビティに流体連通する内部通路を有する第１の端部を有している、前記調整装置と、を備え、
前記調整装置は、前記エアチューブの一端に接続する内部のポンプ通路を有する第２の端部と、前記内部通路と前記内部のポンプ通路とに流体連通するチェック弁と、を有し、
前記調整装置は、前記第２の端部と前記チェック弁との間に配置され、緩衝室と流体連通するチャネルをさらに有することを特徴とする、自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項１】
リムに取り付けられたタイヤであって、タイヤキャビティと、第１と第２のタイヤビード領域からタイヤトレッド領域までそれぞれ延びている第１と第２のサイドウォールと、を有する前記タイヤと、
前記タイヤに接続されているエアチューブであって、タイヤフットプリントの近くの一部のエアチューブ区分が該エアチューブを実質的に開閉できるように動作する柔軟な材料で構成されている前記エアチューブと、
前記エアチューブの一端に接続され、前記タイヤサイドウォールに取り付けられたエルボ継ぎ手を含む調整装置であって、該エルボ継ぎ手が、前記エアチューブの一端に接続する第１の端部と、調整可能な筐体の第１の端部に接続する第２の端部とを有している、前記調整装置と、を備え、
前記調整可能な筐体は移動可能な壁によって定められている緩衝室を内部に有し、前記移動可能な壁は弁胴体に接続されており、前記弁胴体は前記調整可能な筐体内に受け入れられるねじ付きの外側面を有することを特徴とする、自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項２】
前記緩衝室の容積は調整可能である、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項３】
前記緩衝室は調整可能な外側壁を有している、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項４】
前記緩衝室は、室内に取り付けられたねじ付きの締結部品によって形成されている空洞内に形成されている、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項５】
前記調整装置は前記タイヤキャビティ内に取り付けられている、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項６】
前記調整装置は前記タイヤのトレッド内に取り付けられている、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項７】
前記エアチューブは、前方へのタイヤ回転方向または後方へのタイヤ回転方向のいずれかに該タイヤの空気通路に沿って空気を吸い出すように、前記タイヤのフットプリントによって順次平坦にされる、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項８】
前記エアチューブのポンプ入口と前記調整装置は実質的に１８０度離れて環状の前記エアチューブに取り付けられている、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項９】
前記エアチューブのポンプ入口と前記調整装置は実質的に３６０度離れて環状の前記エアチューブに取り付けられている、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項１０】
前記エアチューブの横断面形状は楕円形である、請求項１に記載の自己膨脹タイヤ組み立て品。
【請求項１１】
リムに取り付けられたタイヤであって、タイヤキャビティと、第１と第２のタイヤビード領域からタイヤトレッド領域までそれぞれ延びている第１と第２のサイドウォールと、を有する前記タイヤと、
前記タイヤに接続されているエアチューブであって、タイヤフットプリントの近くの一部のエアチューブ区分が該エアチューブを実質的に開閉できるように動作する柔軟な材料で構成されている前記エアチューブと、
前記エアチューブの一端に接続され、前記タイヤサイドウォールに取り付けられた調整装置胴体を含む調整装置であって、該調整装置胴体が、前記タイヤキャビティ内に配置され、前記タイヤキャビティに流体連通する内部通路を有する第１の端部を有している、前記調整装置と、を備え、
前記調整装置は、前記エアチューブの一端に接続する内部のポンプ通路を有する第２の端部と、前記内部通路と前記内部のポンプ通路とに流体連通するチェック弁と、を有し、
前記調整装置は、前記第２の端部と前記チェック弁との間に配置され、緩衝室と流体連通するチャネルをさらに有することを特徴とする、自己膨脹タイヤ組み立て品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図３Ａ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図２】
【図３】
【図３Ａ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【公開番号】特開２０１３−１０００８５（Ｐ２０１３−１０００８５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４４７２５（Ｐ２０１２−２４４７２５）
【出願日】平成２４年１１月６日（２０１２．１１．６）
【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２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月６日（２０１２．１１．６）
【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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