JP2014080028A - 空気維持タイヤトレッド再生方法および空気維持タイヤトレッド再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気維持機能をタイヤ、特にトレッド再生可能なトラックタイヤ内に組み込む。
【解決手段】空気維持タイヤをトレッド再生する方法は、摩耗した空気維持タイヤ１０のタイヤケーシングから残存トレッド材料を磨滅させるステップと、タイヤケーシングの内側表面に固定された構造体１９，２０，１６８，２００の周囲に輪郭のある片１を一時的に固定するステップと、トレッドをタイヤケーシング上に配置するステップと、タイヤケーシングの内部キャビティ３０内でかつ輪郭のある片１の周囲で気嚢を膨脹させ、輪郭のある片１によって気嚢を構造体１９，２０，１６８，２００に接触させないようにするステップと、トレッドをタイヤケーシングに固定するステップと、気嚢を収縮させるステップと、タイヤケーシングおよび該タイヤケーシングに固定されたトレッドを気嚢から分離するステップと、輪郭のある片１をタイヤケーシングから取り外すステップと、を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、概して、空気維持タイヤに関し、特に一体空気ポンプ装置用の保護構造を有するトレッド再生（リトレッド）される空気維持タイヤに関する。

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タイヤ圧力監視装置（ＴＰＭＳ）が提案されている。

しかし、そのような装置では依然として、タイヤを推奨圧力まで再膨脹させるように警告されたときに、ドライバが是正措置を取る必要がある。そのため、タイヤ内の空気圧を自動的に維持する空気維持機能をタイヤ、特にトレッド再生可能なトラックタイヤ内に組み込むことが好ましい。

本発明に係る方法は空気維持タイヤをトレッド再生する。本方法は、摩耗した空気維持タイヤのタイヤケーシングから残存トレッド材料を磨滅させるステップと、タイヤケーシングの内側表面に固定された構造体の周囲に輪郭のある片を一時的に固定するステップと、トレッドをタイヤケーシング上に配置するステップと、タイヤケーシングの内部キャビティ内でかつ輪郭のある片の周囲で気嚢を膨脹させ、それによって気嚢を構造体に接触させないようにするステップと、トレッドをタイヤケーシングに固定するステップと、気嚢を収縮させるステップと、タイヤケーシングおよびタイヤケーシングに固定されたトレッドを気嚢から分離するステップと、輪郭のある片をタイヤケーシングから取り外すステップと、を備える。

本方法の他の態様によれば、輪郭のある片は断熱材から構成されている。

本方法のさらに他の態様によれば、輪郭のある片は発泡材料から構成されている。

本方法のまたさらに他の態様によれば、輪郭のある片は発泡ポリスチレンから構成されている。

本方法のさらに他の態様によれば、内側キャビティはタイヤケーシングの内側ライナによって画定されており、構造体は内側ライナに固定されている。

本方法のまたさらに他の態様によれば、構造体はタイヤケーシングに取り付けられ、トレッド再生されるタイヤケーシングの変形によって作動する圧縮アクチュエータ手段または圧力調整器を含む。

本方法のさらに他の態様によれば、構造体はタイヤケーシングに固定されたポンプ組み立て体を有している。

本方法のまたさらに他の態様によれば、構造体はタイヤケーシングに固定された圧縮器本体を含み、圧縮器本体または圧力調整器本体は内部空気チャンバを含み、内部空気チャンバは、空気を内部空気チャンバに進入させる入口開口と、空気を内部空気チャンバからタイヤケーシングの内部キャビティへ導く出口開口とを備えている。

本方法のさらに他の態様によれば、構造体は、空気チャンバ内に配置された柔軟な薄膜部材を含み、該薄膜部材は、入口開口から空気チャンバ内に気流を進入させる、入口開口に対する開位置と、入口開口から空気チャンバへの気流を遮断する、入口開口に対する閉位置との間で圧縮アクチュエータ手段または圧力調整器との接触係合に応答して空気チャンバ内で変形する。

本方法のまたさらに他の態様によれば、構造体は開位置と閉位置との間で変形し、それによって空気チャンバ内のある体積の空気を圧縮する薄膜部材を有している。

装置は、空気維持タイヤをトレッド再生する。装置はタイヤケーシング、輪郭のある片、トレッド再生要素、および気嚢を含む。タイヤケーシングは摩耗した空気維持タイヤである。タイヤケーシングは、タイヤケーシングから磨滅させられる残留トレッド材料を有する。輪郭のある片は、タイヤケーシングの内側表面に固定された空気維持構造体の周囲に一時的に固定される。トレッド再生要素は、磨かれたタイヤケーシング上に配置される。気嚢は、タイヤケーシングの内部キャビティ内で、かつ輪郭のある片の周囲で膨脹され、それによって気嚢は構造体に接触しない。気嚢はトレッド再生要素をタイヤケーシングに固定する熱を供給する。それから気嚢は収縮してタイヤケーシングから分離され、タイヤケーシングから輪郭のある片が取り除かれる。

本装置の他の態様によれば、輪郭のある片は断熱材から構成されている。

本装置のさらに他の態様によれば、輪郭のある片はアラミド材料から構成されている。

本装置のまたさらに他の態様によれば、輪郭のある片は発泡ポリスチレンから構成されている。

本装置のさらに他の態様によれば、内側キャビティはタイヤケーシングの内側ライナによって画定されており、構造体は内側ライナに固定されている。

本装置のまたさらに他の態様によれば、構造体は、タイヤケーシングに取り付けられ、トレッド再生されるタイヤケーシングの変形によって作動する圧縮アクチュエータ手段または圧力調整器を含む。

本装置のさらに他の態様によれば、構造体はタイヤケーシングに固定されたポンプ組み立て体を含む。

本装置のまたさらに他の態様によれば、構造体は、タイヤケーシングに固定された圧縮機本体または圧力調整器本体を含む。圧縮器本体は内部空気チャンバを含み、内部空気チャンバは、空気を内部空気チャンバに進入させる入口開口と、空気を内部空気チャンバからタイヤケーシングの内部キャビティへ導く出口開口とを備える。

本装置のさらに他の態様によれば、構造体は、空気チャンバ内に配置された柔軟な薄膜部材を含み、薄膜部材は、入口開口から空気チャンバ内に気流を進入させる、入口開口に対する開位置と、入口開口から空気チャンバへの気流を遮断する、入口開口に対する閉位置との間で圧縮アクチュエータ手段または圧力調整器との接触係合に応答して空気チャンバ内で変形する。

本装置のまたさらに他の態様によれば、構造体は開位置と閉位置との間で変形し、それによって空気チャンバ内のある体積の空気を圧縮する薄膜部材を含む。

本発明と共に使用される空気維持タイヤ装置は、空気チャンバから出口開口へ気流を進入させる開位置と空気チャンバから出口開口への気流を塞ぐ閉位置との間で、予め設定された閾値に到達するように空気チャンバ内の空気圧に応答して空気チャンバに沿って移動する出口弁部材を空気チャンバ内に備えていてもよい。

空気維持タイヤ装置の他の態様によれば、薄膜弁部材と出口弁部材とは空気チャンバの対向している端部に配置されている。

空気維持タイヤ装置のさらに他の態様によれば、入口導管が入口開口とタイヤの外向きの側との間でタイヤを通して延びている。

空気維持タイヤ装置のまたさらに他の態様によれば、出口導管が出口開口からタイヤキャビティへ延びている。

空気維持タイヤ装置のさらに他の態様によれば、圧縮アクチュエータ手段または圧力調整器は、弾力のある変形可能な材料組成から構成されており非圧縮媒体のある量を収容している中空の格納容器本体を含み、格納容器本体はタイヤカーカスの比較的大きくたわみ変形する領域に固定されており、格納容器本体は、回転するタイヤにおいて大きくたわみ変形する領域の変形と回復とにそれぞれ応答して変形状態と非変形状態との間を交互に変形し、変形している状態のアクチュエータ手段の格納容器本体は非圧縮媒体の加圧されており変位しているある量を変位させ、非圧縮媒体の加圧されており変位している量は、空気チャンバ内で開位置と閉位置との間で薄膜弁を移動させるように薄膜弁の表面に対して圧縮力を発生する。

空気維持タイヤ装置のまたさらに他の態様によれば、格納容器本体は、タイヤの地表に対する回転中に変形している状態と変形していない状態との間で周期的に変形するように動作する。

本発明と共に使用される他の空気維持タイヤ装置によれば、空気維持タイヤ装置は、内側ライナと、第１および第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および第２のサイドウォールと、によって画定されたタイヤキャビティを含む。

他の空気維持タイヤ装置の他の態様によれば、圧縮アクチュエータ手段は、タイヤの回転中にタイヤの変形によって作動するように構成されているタイヤカーカスに取り付けられており、ポンプ組み立て体はタイヤカーカスに固定されており、圧縮アクチュエータ手段に固定されており内部空気チャンバを有している圧縮器本体を備えており、空気チャンバは空気を内部空気チャンバに進入させる入口開口と空気を内部空気チャンバからタイヤキャビティへ導く出口開口とを有しており、空気圧縮器本体は内部空気チャンバの対向しているそれぞれの端部の位置であってその内部に薄膜弁部材と出口弁部材とをさらに有しており、薄膜弁部材と出口弁部材とは、圧縮アクチュエータ手段による作動に応答して内部空気チャンバ内でそれぞれの開位置と閉位置との間で移動し、それによって、空気チャンバ内での吸気、空気圧縮、および排気を含む空気圧縮サイクル中に入口開口と出口開口とを周期的に開いたり閉じたりする。

他の空気維持タイヤ装置のさらに他の態様によれば、入口開口に対して開位置にある薄膜弁部材は、入口開口から空気チャンバ内へ気流を進入させ、入口開口に対して閉位置にあるピストン弁部材は、入口開口から空気チャンバ内への気流を塞ぎ、開位置と閉位置との間で移動中の薄膜弁部材は、空気チャンバ内のある体積の空気を圧縮するように動作する。

他の空気維持タイヤ装置のまたさらに他の態様によれば、出口開口に対して閉位置にある出口弁部材は、空気チャンバ内の気圧が予め設定されている閾値に到達することに応答して開位置に移動するように動作して、空気チャンバから出口開口まで気流を進入させる。

他の空気維持タイヤ装置のさらに他の態様によれば、入口導管が入口開口とタイヤの外向きの側との間でタイヤを通して延びている。

他の空気維持タイヤ装置のまたさらに他の態様によれば、出口導管が出口開口からタイヤキャビティへ延びている。

他の空気維持タイヤ装置のさらに他の態様によれば、圧縮アクチュエータ手段または圧力調整器は、弾力のある変形可能な材料組成から構成されており、非圧縮媒体のある量を収容している中空の格納容器本体を含み、格納容器本体はタイヤカーカスの比較的大きくたわみ変形する領域に固定されており、格納容器本体は、回転するタイヤにおいて大きくたわみ変形する領域の変形と回復とにそれぞれ応答して変形状態と非変形状態との間を交互に変形し、変形している状態のアクチュエータ手段の格納容器本体は非圧縮媒体の加圧されており変位しているある量を変位させ、非圧縮媒体の加圧されており変位している量は、空気チャンバ内で開位置と閉位置との間で薄膜弁を変形させるように薄膜弁の表面に対して変形力を発生するように動作する。

他の空気維持タイヤ装置のまたさらに他の態様によれば、格納容器本体は、タイヤの地表に対する回転中に変形している状態と変形していない状態との間で周期的に変形するように動作する。

本発明と共に使用されるさらに他の空気維持タイヤ装置によれば、タイヤは、内側ライナと、第１および第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および第２のサイドウォールとによって画定されているタイヤキャビティを備えるタイヤカーカスを有している。

さらに他の空気維持タイヤ装置のさらに他の態様によれば、圧縮アクチュエータ手段は、タイヤの回転中にタイヤの変形によって作動するように構成されているタイヤカーカスに取り付けられている。

さらに他の空気維持タイヤ装置のさらに他の態様によれば、ポンプ組み立て体はタイヤカーカスに固定されており、圧縮アクチュエータ手段に固定されており内部空気チャンバを有している圧縮器本体を含み、内部空気チャンバは空気を内部空気チャンバに進入させる入口開口と空気を内部空気チャンバからタイヤキャビティへ導く出口開口とを有しており、空気圧縮器本体は内部空気チャンバ内の空気を圧縮する圧縮アクチュエータ手段による作動に応答して内部空気チャンバ内で変形状態に変形する薄膜弁部材をさらに備えている。

さらに他の空気維持タイヤ装置のまたさらに他の態様によれば、出口弁部材は内部空気チャンバ内に位置しており、出口弁部材は、内部空気チャンバから出口開口へ圧縮空気の流れを進入させる開位置と、内部空気チャンバから出口開口への圧縮空気の流れを塞ぐ閉位置との間で内部空気チャンバに対して移動するように動作する。

さらに他の空気維持タイヤ装置のさらに他の態様によれば、出口弁部材は、出口弁部材が閉位置にあるときに出口開口に嵌るように動作し出口弁部材が開位置にあるときに出口開口から出るように動作するプラグ部材を備える。

さらに他の空気維持タイヤ装置のまたさらに他の態様によれば、圧縮アクチュエータ手段は、弾力のある変形可能な材料組成から構成されており非圧縮媒体のある量を収容している中空の格納容器本体を備えており、格納容器本体はタイヤカーカスの比較的大きくたわみ変形する領域に固定されており、格納容器本体は、回転するタイヤにおいて大きくたわみ変形する領域の変形と回復とにそれぞれ応答して変形状態と非変形状態との間を交互に変形し、変形している状態にあるアクチュエータ手段の格納容器本体は、薄膜弁部材が変形している状態になるように動作するように、圧縮されており変位している非圧縮媒体のある量を薄膜弁部材に抗して変位させる。

さらに他の空気維持タイヤ装置のさらに他の態様によれば、圧縮アクチュエータ手段は、弾力のある変形可能な材料組成から構成されており非圧縮媒体のある量を収容している中空の格納容器本体を含み、格納容器本体はタイヤカーカスの比較的大きくたわみ変形する領域に固定されており、格納容器本体は、回転するタイヤにおいて大きくたわみ変形する領域の変形と回復とにそれぞれ応答して変形状態と非変形状態との間を交互に変形し、変形している状態にあるアクチュエータ手段の格納容器本体は、薄膜弁部材が変形している状態になるように動作するように、圧縮されており変位している非圧縮媒体のある量を薄膜弁部材に抗して変位させる。

さらに他の空気維持タイヤ装置のまたさらに他の態様によれば、格納容器本体は、タイヤの地表に対する回転中に変形している状態と変形していない状態との間で周期的に変形するように動作する。

（定義）
タイヤの「アスペクト比」は、タイヤの断面幅（ＳＷ）に対する断面高さ（ＳＨ）の比を、百分率として表せるように１００を乗じた値を意味する。

「非対称トレッド」は、タイヤの中心面すなわち赤道面ＥＰに対して対称でないトレッドパターンを有するトレッドを意味する。

「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。

「チェーファー」は、コードプライがリムに接触して磨耗し切断されるのを防止し、たわみをリムの上方に分散させるためにタイヤビードの外側に配置された狭い材料ストリップである。

「周方向の」は、軸線方向に垂直な環状のトレッドの表面の周縁に沿って延びるラインまたは方向を意味する。

「赤道中心面（ＣＰ）」は、タイヤの回転軸線に垂直であり、かつトレッドの中心を通る平面を意味する。

「踏面（フットプリント）」は、速度が零でありかつ標準荷重および標準空気圧下にあるときに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領域を意味する。

「溝」は、タイヤ壁の周りを周方向または横方向に延びてもよいタイヤ壁の細長い空隙領域を意味する。「溝幅」は、溝の全長にわたる溝の平均幅に等しい。溝は、後述のようにエアチューブを受け入れるサイズを有する。

「車内側」は、タイヤが車輪に取り付けられ、車輪が車両に取り付けられたときに車両に最も近いタイヤの側を意味する。

「横方向の」は軸線方向を意味する。

「横縁部」は、標準荷重下にありかつタイヤが膨張した状態で測定されたときの、軸線方向において最も外側のトレッド接触パッチすなわち踏面に接するラインであり、赤道中心面に平行なラインを意味する。

「正味接触面積」は、トレッドの全周にわたる横縁部同士の間の、地面に接触するトレッド部材の総面積を、横縁部同士の間のトレッド全体の総面積で割った値を意味する。

「非方向性トレッド」は、順方向において好ましい方向を有さず、トレッドパターンを好ましい走行方向に揃えるために車両上の１つまたは複数の特定の位置に位置させ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、好ましい走行方向を有し、特定の車輪位置を必要とする。

「車外側」は、タイヤが車輪に取り付けられ、車輪が車両に取り付けられたときに車両から最も遠いタイヤの側を意味する。

「ぜん動」は、管状の経路に沿って、空気のような閉じ込められた物質を前進させる波状の収縮による動作を意味する。

「ラジアル（半径方向の）」または「半径方向に」は、タイヤの回転軸線に半径方向に向かうかまたはタイヤの回転軸線から半径方向に離れる方向を意味する。

「リブ」は、少なくとも１つの周方向溝およびそのような第２の溝または横縁部によって画定される、トレッド上で周方向に延びるゴムのストリップであり、全深さ溝によって横方向に分割されることのないストリップを意味する。

「サイプ」は、トレッド表面を細分してトラクションを向上させるタイヤのトレッド部材に成形される小さい長穴を意味し、タイヤの踏面において開いたままになる溝とは対照的に、全体的に幅が狭く、タイヤの踏面において閉じている。

「トレッド部材」または「トラクション部材」は、互いに隣接する溝によって画定されるリブまたはブロック部材を意味する。

「トレッド弧の幅」は、トレッドの横方向縁の間で計測されたトレッドの弧の長さを意味する。

ポンプ位置を示すタイヤ装置の斜視図である。 仮想線の四角が内側ウォール上の接着剤領域を示している組み立て前の２部品ポンプを示すタイヤ装置の切断斜視図である。 タイヤウォールを通して挿入されたチューブが組み付けられている２部品ポンプを示すタイヤの切断斜視図である。 タイヤの非圧縮領域内のポンプ位置を示す側面図である。 タイヤの圧縮領域内のポンプ位置を示す側面図である。 図３Ａの４−４に沿った断面図である。 図３Ｂの５−５に沿った断面図である。 休止しているピストン位置を示すポンプの拡大図である。 上側のピストンを下向きに移動させ、ピストン同士間の空気を圧縮する粘弾性材料を示すポンプの拡大図である。 圧縮空気を移動させ、タイヤキャビティ内に圧縮空気を放出している上側と下側のピストンを示すポンプの拡大図である。 休止状態にあるピストンとタイヤキャビティ内の高すぎる圧力を大気に開放するリリーフ弁を示すポンプの拡大図である。 ポンプ本体の分解断面図である。 第２のポンプ位置を示すタイヤの斜視図である。 図８の分解されている２部品ポンプの斜視図である。 組み立てられているポンプの斜視図である。 タイヤの非圧縮領域内のポンプ位置を示す側面図である。 タイヤの圧縮領域内のポンプ位置を示す側面図である。 図１０Ａの１１−１１に沿った断面図である。 図１１Ａのポンプの拡大図である。 図１０Ｂの１２−１２に沿った断面図である。 図１２Ａのポンプの拡大図である。 休止状態にあるポンプが示される図１１Ｂの１３Ａ−１３Ａに沿った断面図である。 粘弾性材料がチャンバを満たして第２の一方向弁を通してタイヤキャビティ内に空気を押し込んでいる、図１２Ａの１３Ｂ−１３Ｂに沿った断面図である。 上側ハウジングに戻り第１の一方向弁を通して外側の空気を引き込み、それによって内側チャンバを満たしている粘弾性材料を示す断面図である。 タイヤキャビティの高すぎる圧力を大気に逃がしているリリーフ弁を示す断面図である。 ポンプ本体挿入物の斜視図である。 ポンプ本体挿入物の断面斜視図である。 ポンプ本体挿入物の分解断面斜視図である。 タイヤ内側ライナに取り付けられているピストンポンプと圧縮アクチュエータとの組み立て体の変形版の断面図である。 ピストンポンプ組み立て体の下部斜視図である。 外側の空気が入口チャンバに進入する休止位置で示す図１６の薄膜ポンプの拡大断面図である。 粘弾性材料がポンプハウジングチャンバを満たしており、入口を密封するように薄膜弁部材を内側に押しており、加圧された空気が出口弁プラグ部材を下向きに押して出口を開いて空気をタイヤキャビティに逃がしている図１７Ａに続く図である。 図１７Ａに示されるポンプ組み立て体の等角断面図である。 図１８Ａの分解図である。 タイヤが回転しているときのポンプ組み立て体の順に続く位置を示す回転しているタイヤの模式図である。 図１９Ａの順に続く位置でのポンプ動作を示す図表である。 タイヤが回転しているときのある時間間隔にわたる吸排気空気の圧力のグラフである。 本発明に係る保護構造体の図３Ａの４−４に沿った例示的な模式図である。 図２１の２２−２２に沿った断面図である。

本発明について、添付図面を参照しながら実施例を用いて説明する。

図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、図３Ｂおよび図４を参照すると、一対のサイドウォール１４と一対のビード１６とトレッド１８とを有する概ね従来の構造のカーカスプライを備えるタイヤ１２を含む、自己膨脹タイヤ装置（ＳＩＴＳ）すなわち空気維持タイヤ（ＡＭＴ）装置１０の例が示されている。タイヤ１２は、ポンプ組み立て体２０と、結合された圧縮アクチュエータ組み立て体１９つまり圧力調整器と、を有することで自己膨脹するように構成されており、組み立て体１９，２０の両方が硬化後の組み立て手順内でタイヤ１２に取り付けられる。図２Ａに示されるように、圧力調整器つまり組み立て体１９は、仮想線で接着剤領域２１として示されるように接着剤を塗布することによってサイドウォール１４に取り付けられている。タイヤ１２は、タイヤ取り付け表面２６と表面２６から延びる外側のリムフランジ２４とを有するリム２２に従来取り付けられている。タイヤ１２は内部のタイヤ空気キャビティ３０を画定し囲むように内側のライナ構成要素２８を設けるようにさらに形成されている。接着剤が、領域２１と図示しているように、内側ライナ２８のサイドウォール領域に塗布されている。タイヤ１２はタイヤ１２の両ビード領域１６に隣接している下側のサイドウォール領域３２をさらに設けるように形成されている。

例示の装置１０は、乗り物に取り付けられ、地面３４と係合する。タイヤ１２と地表３４との間の接触領域はタイヤ踏面３８を表している。圧縮アクチュエータ組み立て体１９は、図３Ａと図３Ｂに示されているように地表３４に対してタイヤ１２が方向４０に回転するときのたわみ変形が比較的高いタイヤ１２のサイドウォール領域４２に取り付けられている。タイヤ１２が回転すると、圧縮アクチュエータ組み立て体１９とポンプ組み立て体２０とがタイヤ１２と共に回転する。圧縮アクチュエータ組み立て体１９は、後で説明するように、組み立て体１９がタイヤ踏面３８に隣接する際、サイドウォールのたわみつまり曲げに起因する圧縮力を受ける。図３Ａと断面図の図４とは、タイヤ１２の非圧縮領域の圧縮アクチュエータ組み立て体１９とポンプ組み立て体２０の位置を示しているのに対して、図３Ｂと断面図の図５とはタイヤ１２の圧縮領域にある組み立て体１９，２０示している。図５の位置において、圧縮アクチュエータ組み立て体１９はタイヤ踏面３８内で発生した圧縮力３６を受けることになる。タイヤ１２は乗り物の通常動作時に方向４０と反対方向とに回転する。そのため、結合された組み立て体１９，２０はタイヤ１２と共に両方向に回転し、タイヤの回転の順方向と逆方向とで、サイドウォール１４内で発生した圧縮力を受ける。

図２Ａ、図２Ｂ、図４、図５、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、および図７を参照すると、例示の圧縮アクチュエータ組み立て体１９は、熱可塑性樹脂とゴム組成との少なくともいずれかのような弾力のある変形可能な材料組成から形成された長い中空の格納容器本体４４を含む。したがって、本体４４は、曲げる力を受けると、周期的な、変形状態への変形と元の非変形状態への回復とを、往復動的にかつ弾力的に受けることが可能になる。長い本体４４は、図２Ａと図４とに示されているようにトレッド領域１８からビード領域１６までタイヤサイドウォール１４の内側の輪郭に概ね沿うように大きさと形状とが設定される。格納容器本体４４の中空の長い形態は、接着領域２１でタイヤ１２の内側ライナ２８に取り付けられてもよいし、後で説明するようにタイヤサイドウォール１４内に組み込まれる形態に修正されてもよい。

格納容器本体４４は、非圧縮媒体４８のある体積で満たされた、閉じた中央貯留キャビティ４６を含む。媒体４８は、泡状または液体状のいずれであってもよい。適切な媒体４８には、凍結防止添加剤を含有する水が含まれるが、これには限定されない。媒体４８は、キャビティ４６内で本体４４に囲まれており、キャビティ４６を概ね満たしている。出口導管５０が本体４４に設けられており、導管５０は本体４４から概ね軸線方向に延びており、変位した量の媒体４８が交互の方向に移動できる内側の出口導管穴５１を有する。導管５０は先行端部表面６０まで延びている。

図２Ａ、図２Ｂ、図４、および図５に示されるように配置されると、格納容器本体４４が取り付けられているサイドウォール１４の領域がタイヤ踏面３８の近くを通過してトレッド１８への力３６によって圧縮されると、例示の格納容器本体４４はタイヤサイドウォール１４から曲げの力を受ける（図３Ｂ、５）。サイドウォール領域１４を曲げるように作用する曲げの力３６は、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃおよび図６Ｄに示されるように媒体格納容器本体４４の対応している曲げ変形５２を発生させる。タイヤ踏面３８に近い曲がったタイヤサイドウォール１４によって本体４４にもたらされた変形５２は、図６Ｂの矢印５６で示される方向に出口導管５０に沿った媒体４８のある量５４を変位させる原因となる。変位した媒体の量５４からの圧力は、後述するように、圧力アクチュエータとしてポンプ動作組み立て体２０に作用する。本体４４が取り付けられたタイヤサイドウォール領域１４が、図６Ａに描写されるようにタイヤ踏面とは反対の位置といった、タイヤ踏面３８に近い位置から離れると、サイドウォール１４内の圧縮力は取り除かれたり減少したりし、格納容器本体４４に作用している曲げの力３６が対応して取り除かれたり減少したりする。格納容器本体４４内の曲げの力３６が取り除かれると、本体４４は図４に示されているようにその元の変形していない状態に戻り、媒体４８は矢印５８で示される方向に導管５０内に後退する。タイヤ１２が順方向または逆方向のいずれかに回転したときのサイドウォールの曲がりと曲がりからの戻りとの周期は、格納容器本体４４の周期的な変形／回復に変換され、導管５０を通して変位した媒体４８の体積５４から周期的な圧縮力を発生する。変位した体積５４からの圧縮力は、方向５６であって、非圧縮媒体４８の変位している量によって発生する圧力に比例する。

図６Ａないし図６Ｄおよび７を参照すると、例示のポンプ組み立て体２０が、圧縮作動組み立て体１９に隣接する位置で、好ましくは組み立て体１９に対して半径方向内側で、タイヤカーカスに固定されている。例示のポンプ動作組み立て体２０は、下側のチャンバ端部６５まで延びる内部の軸線方向に向いている空気チャンバ６４を有する概ね筒の形態の中空の圧縮器本体６２を有している。空気チャンバ６４は、入口開口６７の位置で空気チャンバ６４と交差している入口導管６６を通してアクセス可能である。本体６２と入口導管６６とは、金属やプラスチックなどの剛性のある材料で構成されていてもよい。入口導管６６は概ね長く、空気チャンバ６４と開口６７を通して通じている内部の軸線方向の通路６８を有する筒状である。本体６２の反対側には、概ね筒状の形態で軸線方向の通路７２を有する出口導管７０が空気チャンバ６４を通して延び出口開口７３の位置で空気チャンバ６４と通じていてもよい。入口導管６６と出口導管７０とは軸線方向にずれており、入口導管６６は作動組み立て体１９に最も近く、出口導管７０は組み立て体１９から最遠い。

第１のシリンダピストン部材７４は、圧縮器本体６２の軸線方向の空気チャンバ６４の上側端部内で摺動する位置となるように大きさが設定されており、内側のピストン端部表面７５内に伸び行き止まりの軸線方向の穴７６を含む。凹部７８が外向きのピストン側部を通して延びており、弁組み立て体９６を出る空気の収集器として機能する。凹部７８は、ピストン７４の角度によらず、弁とピストン７４内の管とを接続している。行き止まりの穴７６と通じているリリーフ弁吸気チャネル８０が凹部７８とは反対のピストンの側部内に延びている。

第２の円柱状のピストン部材８２が、摺動して圧縮器本体６２の軸線方向の空気チャンバ６４の下側端部内に受け入れられるように大きさが設定されている。第２のピストン８２は、筒状の本体８４と、本体８４から外向きの端部８５まで延びている外向きのばね圧縮ポストアーム８６と、を含む。行き止まりの穴８８がポストアーム８６の端部表面８５内に延びている。横方向に向いている入口チャネル９０が行き止まりの穴８８と通じるようにポストアーム８６の側部を通して延びている。大きなコイルばね９４は、圧縮器本体６２内の空気チャンバ６４の下側の端部６５内に嵌るように大きさが定められている。さらに、小さいコイルばね９２が第１のピストン７４の行き止まりの穴７６内の表面７７に対して着座していてもよい。圧力調整リリーフ弁組み立て体９６が圧縮器本体６２から延びる入口筒状スリーブ９８の入口チャンバ９９内に取り付けられている。スリーブ９８は、チャンバ９９から圧縮器本体６２の空気チャネル６４まで延びる入口軸線方向通路９７を含む。

例示の組み立て体９６は、外向きに延びる筒状の入口導管１０２を有する円状の本体１００を有する。穴１０４が導管１０２と本体１００とを通して延びている。円盤形状の密封構成要素１０６が円状の本体１００の内側にチャンバ９９内に配置されていてもよく、チャンバ９９内に着座しているコイルばね１０８によって円状の本体１００に接触するように外向きに偏倚していてもよい。

環状の接触フランジ１１２を内向きの端部に有するとともに外向きのチューブ端部１１５から入口チューブ１１０を通して圧縮器本体６２の入口開口６７まで延びる軸線方向の通路１１４を有する入口チューブ１１０が、圧縮器本体６２の反対側で入口導管６６に固定されている。外側の筒の端部１１５の近くの筒状通路１１４の内部に、通路１１４に進入する粒子を濾過するように機能する多孔質フィルタ構成要素１１６が着座していてもよい。ポンプ動作組み立て体２０は、サイドウォール１４の半径方向下側の領域の相補形状であって、圧縮作動本体４４からタイヤビード領域の反対側の位置まで延びる外側のおおい１２８に囲まれていてもよい。おおい１２８は、ゴムマトリックスなどの適切な接着剤によるタイヤ内側ライナへの取り付けに適している材料から構成されていてもよい。

図４、図５、図６Ａ、および図７を参照すると、例示の圧縮作動組み立て体１９と例示のポンプ組み立て体２０とは、タイヤカーカス内への組み込みのために図示のように１つに接続されている。アクチュエータ組み立て体１９は、タイヤ１２が回転すると高い曲げ荷重を受けるタイヤカーカスのサイドウォール１４の領域内に組み込まれている。組み立て体１９は、サイドウォール１４内に組み込まれているか、図示のように接着剤によってサイドウォールに固定されているかのいずれであってもよい。外側に取り付けられている組み立て体の図示のアプローチにおいては、格納容器本体４４は、相補形状に形作られていて、取り付けられるサイドウォール領域のように湾曲してもよく、サイドウォール取り付け領域に沿う半径方向内側のトレッド領域１８の近くの半径方向外向きの端部１３０からビード領域の近くの半径方向内向きの端部１３２まで概ね延びている。ポンプ動作組み立て体２０は、圧縮作動組み立て体１９の内向き端部１３２に接着剤または他の適切な取り付け手段によって取り付けられている。

ポンプ動作組み立て体２０は、ゴムなどのタイヤと相性のよい材料から構成されている外側のケーシング１２８内に収容されていてもよい。結合された圧縮作動組み立て体１９とポンプ動作組み立て体２０とは、ポンプ動作組み立て体２０がカーカスビード／下側の壁領域３２の近くになるように、タイヤカーカスの内側ライナ２８への接着剤による取り付けによって取り付けられていてもよい。そのように配置されると、ポンプ動作組み立て体２０への入口チューブ１１０は、軸線方向にタイヤサイドウォール１４を通して外部の空気が届く外側のタイヤサイドウォールの側部の位置まで突き出る。チューブ１１０の位置は、負荷の下でタイヤが回転しているときにポンプ動作組み立て体２０のチューブ１１０に進入する空気をリムフランジ２４が妨げないように、リムフランジ２４の上方であってもよい。

アクチュエータ本体４４の出口導管５０が圧縮器本体６２の上側端部に受け入れられて密封係合するように、圧縮組み立て体１９の出口導管５０は、圧縮器本体６２の上側端部内に結合している。圧縮器本体４４は、ポンプ動作組み立て体２０を収容する覆い１２８に突き当たっている。組み立て体１９，２０がいったん１つに取り付けられると、それらは前述のように図２Ａと図４に示されるようにタイヤサイドウォール１４の領域に取り付けられる。第２のピストン８２のポストアーム８６が穴７６の中に、そして穴７６の中に着座しているばね９２に抗して突き出しているので、第１と第２のピストン７４，８２は機械的に結合している。したがって、両ピストン７４，８２の軸線方向の運動は両半径方向に空気チャンバ４４内で同期している。

図６Ａないし図６Ｄは、例示のポンプ組み立て体２０と例示の圧縮アクチュエータ組み立て体１９の連続的な動作を示している。図６Ａはピストン７４，８２が休止位置にあるポンプ組み立て体２０を示している。図示の位置は、回転するタイヤに取り付けられた組み立て体１９，２０が図３Ａに示しているようなタイヤ踏面３８とは反対の回転位置にあるときの位置に関連している。タイヤ踏面３８の反対にあるときに（図６Ａ）組み立て体１９，２０を支持するサイドウォール領域は地表に接触することによってたわんでいない、つまり曲がっていない。したがって、圧縮アクチュエータ本体４４は、曲がっていないサイドウォール１４の曲率に概ね対応している曲げ変形５２の状態にある。本体４４内で囲まれている媒体４８は、概ね休止位置にあり、先行表面６０をピストン７４の端部に導管５０内で接触させている。外側のピストン７４は、コイルばね９２からのばね偏倚の下で、空気チャンバ６４の外側端部に向けて後退している。

図６Ａに示される「休止」位置で、ピストン７４は吸気導管６６の吸気開口６７の軸線方向上方にある。その結果、タイヤ１２の外側からの空気は、フィルタ１１６を通して入口導管１１０の穴１１４内に進入でき、それから空気は入口導管６６の開口６７を通して空気チャンバ６４内に移動する。矢印１１８は吸気の移動の経路を示している。ピストン８２は、空気チャンバ６４内で軸線方向に上昇している位置にあって、出口導管７０の出口開口７３を塞いでいる。ばね９２，９４は、それぞれの非圧縮状態にある。リリーフ弁組み立て体９６は、タイヤキャビティ３０内の圧力が予め決められた推奨膨脹圧力以下に維持されている限り概ね閉じている位置にある。閉じている位置では、ばね１０８は停止ディスクヘッド１０６を開口１０２に当たるように導管本体１００を通して偏倚させている。タイヤキャビティ３０内の圧力が圧力閾値を超えると、キャビティ３０からの空気圧は、停止部１０６を導管開口１０２から分離させ、空気がタイヤキャビティ３０から漏れ出ることができるようにする。

組み立て体１９，２０を支持するサイドウォール１４の領域が回転してタイヤ踏面３８に近い位置になると、サイドウォール１４がたわみ、図６Ｂの符号５２で示されるように圧縮アクチュエータ本体４４の対応するたわみを発生させる。図６Ｂは、非圧縮材料の特性を有している粘弾性材料４８が本体４４の曲がりに応答して出口導管５０内で下降し、矢印５６で示されているように第１のピストン７４に下向きの圧力を作用させるところを示している。媒体４８の先行端部表面６０はピストン７４の外向きの表面に乗り、コイルばね９２の抵抗にうち勝って、ばね９２を圧縮して第１のピストン７４を空気チャンバ６４内で下降させる。そのように動作しているときに、第１のピストン７４は吸気チューブ１１０を通した空気チャンバ６４内への吸気を塞ぐ位置に移動して、空気チャンバ６４内のある体積の空気を圧縮する。空気チャンバ６４内の空気の上昇した圧力によって第２のピストン８２が空気チャンバ６４内で下降してコイルばね９４を圧縮する。

第２のピストン８２が空気チャンバ６４内で十分に軸線方向の距離を移動すると、図６Ｃと図５に示されているように、出口導管チャネル７２内の出口開口７３が第２のピストン８２で塞がれていない状態となる。したがって、空気チャンバ６４からの加圧された空気は、矢印１２６によって示されている方向にチャネル７２を通ってタイヤキャビティ３０内に進入する。空気のポンピングが完了し、第２のピストン８２に対する空気チャンバ６４内の圧迫が中断すると、図６Ｄと図６Ａの両方に示されているように第２のピストンが軸線方向上向きに移動し、休止位置に戻る。

図６Ｄからわかるように、空気チャンバ６４内の加圧された空気のある量がいったんタイヤキャビティ３０内に取り除かれ、タイヤ１２がさらに回転すると、サイドウォール１４の取り付け領域の組み立て体１９，２０がタイヤ踏面３８に対向している応力の高い位置を離れ、タイヤサイドウォール領域は、図２Ａと図３Ａに示されているような応力が作用していない曲率を回復する。サイドウォール１４がタイヤ踏面３８から離れた元の曲率構成に戻ることは、アクチュエータ本体４４が曲がっていない／応力の作用していない構成に戻ることと同時に伴われかつ同期している。アクチュエータ本体４４がその元の曲率を回復し、空気チャンバ６４からの空気のポンピング周期の最後と一致すると、第２のピストン８２はコイルばね９４の影響の下で軸線方向上向きに移動し、その移動によって第１のピストン７４が半径方向上向きの方向に移動する。粘弾性媒体４８が、アクチュエータ本体４４の元の格納状態に戻り、キャビティ３０への空気のポンピングは組み立て体１９，２０がタイヤ１２と共に回転して、タイヤ踏面３８に隣接して揃う状態に戻るまで中断する。回転毎に、空気チャンバ６４からタイヤキャビティ３０内への空気のポンピングが周期的に発生する。空気ポンピング作動の動作は、タイヤの回転方向に無関係であって、正回転または逆回転のいずれでも発生すことが理解されるであろう。

図６Ｄもポンプ組み立て体２０を示しており、第１および第２のピストン７４，８２が休止位置にあるのに対して、リリーフ弁組み立て体９６はタイヤキャビティ３０内の圧力が高すぎる空気を大気に開放するように機能している。リリーフ弁組み立て体９６は、図６Ａと６Ｃに示しているように概ね閉じている位置にあって、タイヤキャビティ３０内の気圧が推奨される高圧側の閾値を超えたときに開くだけである。そのような場合、止め具本体１０６が、導管フランジ１００への気密係合から横方向に移動し、コイルばね１０８からの偏倚抵抗にうち勝つ。したがって通路１０４が開いて、矢印１２４で示されているように、圧力が高すぎる空気をタイヤキャビティ３０から導管１０２と第１のピストン７４内のリリーフチャネル８０とを通過することができるようにする。加圧されている空気は、矢印１２２で示されているように、第１のピストン７４の行き止まりの穴７６を通り、第２のピストン８２の結合ポスト８６内の行き止まりの穴８８を通り、チューブ１１０の穴１１４内に入る経路をたどる。排出された圧力の高すぎる空気は、フィルタ１１６を通ってチューブ端部１１５から大気に排出される。フィルタ１１６を通った空気の排出は、フィルタの粒子を取り除くように動作すると共に、タイヤキャビティ３０内の高すぎる圧力を補正する。タイヤキャビティ３０内の圧力が閾値の推奨圧力未満にいったん減少すると、コイルばね１０８は、元に戻り、止め具本体１０６を導管フランジ１００に押し付け、したがって、タイヤキャビティ３０の圧力が高すぎる空気の排出が必要になるまでタイヤキャビティ３０を閉じる。

図９Ａ、図９Ｂ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａから図１３Ｄ、図１４Ａから図１４Ｃを参照すると、Ｌ字形の挿入本体１４０を構成するようにポンプ組み立て体１３８と結合された圧縮アクチュエータ組み立て体１３６を含む、ポンプと圧縮アクチュエータ組み立て体１３４の実施形態の代替の例を示している。図１０Ａと図１０Ｂに示されているように、本体１４０はビード領域１６の近くのタイヤ１２の下側のサイドウォール領域に取り付けられている。圧縮アクチュエータ組み立て体１３６は、出口ポータル１４６と通じる格納容器チャンバ１４４を構成する変形可能な中空の本体１４２を有している。格納容器本体１４２は、９０度で、水平本体部分１５０から延びる直立した本体部分１４８を有するＬ字状に構成されている。第１の例の実施形態を参照して前述したように、非圧縮材料１５２の粘弾性媒体が格納容器チャンバ１４４を満たしている。

ポンプ組み立て体１３８も同様にＬ字状圧縮アクチュエータ本体１４２に固定されたＬ字状のカプセル化シース本体１５４を構成している。シース本体１５４は水平本体部分１５６から延びる直立している本体部分１５８を有している。出口オリフィス１６０が水平本体部分１５６内に配置されており、入口オリフィス１６２が水平本体部分１５６の側方に向いている領域内に配置されている。出口導管１６８は、出口オリフィス１６０に取り付けられており、遠方端部まで延びる軸線方向の通路１７０を含む。

図１０Ａと図１０Ｂとは、タイヤビード位置に隣接している下側のサイドウォール領域でのタイヤ１２へのＬ字状ポンプ組み立て体１３４の取り付けを示している。前述の第１の実施形態のように、ポンプ組み立て体１３４はタイヤ１２と共に、タイヤの回転毎に、タイヤ踏面３８の近くに対して外側にある位置（図１０Ａ）からタイヤ踏面３８に隣接している位置（図１０Ｂ）に回転する。第１の例のように、挿入本体１４０は、組み立て体の回転位置がタイヤ踏面３８に隣接して揃ったときに、タイヤサイドウォール１４の曲がりに起因する応力によって曲がる（図１０Ｂ）。図１１Ａと図１１Ｂは、サイドウォール１４の下側の領域内のポンプ組み立て体１３４の相対位置を示しており、挿入本体１４０はタイヤ１２が回転すると高い曲げる力を受ける。出口導体１６８の出口端部１７２は、タイヤウォールを通してタイヤ１２のタイヤキャビティ３０まで延びている。圧縮器本体１７４からの圧縮空気が、タイヤ１２の膨脹圧力を所望のレベルに維持するように、通路１７０に沿ってタイヤキャビティ３０まで移動する。

図１１Ａは図１０Ａに示されるタイヤ１２の非圧縮領域でのポンプ位置の断面図である。図１１Ｂは図１１Ａのポンプ組み立て体１３４の拡大図である。図１２Ａは図１０Ｂに示されるタイヤ１２の圧縮領域でのポンプ位置の断面図である。図１２Ｂは図１２Ａに示されるポンプ組み立て体１３４の拡大図である。

図１３Ａから図１３Ｄと図１４Ａから図１４Ｃを参照すると、圧縮本体１７４は内部延在圧縮チャンバ１７６と、チャンバ１７６の対向している端部に配置された一対の一方向ボール弁１７８，１８０と、を有する。弁１７８，１８０の各々は、市販される種類であってもよく、各々はシート１８６に対してコイルばねによって偏倚している止めボール構成要素１８２を含む。さらに、リリーフ圧力バイパス通路１８８が圧縮チャンバ１７６と平行に圧縮本体１７４内に設けられている。ボール弁１７８，１８０と同様の構成の一方向ボール弁１９０が通路１８８内に着座している。通路１８８とチャンバ１７６とは、本体１７４の一方の端部の位置の出口導管１６８と、反対のもう一つの端部の位置の入口開口１６２と、の間を平行に延びている。

例示のポンプ動作組み立て体１３８の第１の代替の形態の動作は、概ね図１０Ａと図１０Ｂに示されている位置でタイヤ１２に埋め込まれていたり固定されていたりするＬ形本体１３６を有していてもよい。そのように配置されると、組み立て体１３８が取り付けられているタイヤサイドウォール１４が曲がると、圧縮アクチュエータ本体１４２は同様に曲がる。図１３Ａと図１３Ｄは、「休止」状態にあるポンプ組み立て体１３８、つまり図１０Ａのタイヤ位置が示しているように、曲げ応力下にない組み立て体１３８を示している。ボール弁１７８，１８０は着座し閉じている位置にある。弁１７８，１８０は、以降で説明するように、所望の閾値圧力で開くように選択されている。

休止位置では、圧縮チャンバ１７６内の空気は加圧されていない。リリーフ弁１９０は、同様に着座して閉じており、タイヤキャビティ３０内の気圧が所望の圧力閾値よりも高くなければそのような状態を保持する。圧力が高すぎる場合、弁１９０は開いて、タイヤキャビティ３０内の空気が通路１８８を通して逃げて、空気を入口開口１６２から大気中に排出させることができるようにする。圧縮媒体１５２が圧縮本体チャンバ１７６に閉じ込められており、入口導管１６４は塞がれていない。

図１３Ｂと図１２Ｂは、タイヤ１２が例示のポンプ組み立て体１３４をタイヤ踏面の近くの位置に回転させたときのポンプ組み立て体１３４の例を示している（図１０Ｂ）。それから圧縮本体１７４は曲げの力を受け、変形する。本体１７４が曲がると、粘弾性材料１５２をチャンバ１４４から導管１６４に、そして導管１６４に沿って（方向１９２）移動させ、今度は、圧縮チャンバ１７６内の空気を圧縮するように作動する。圧縮空気の圧力によって、ボール弁１８２を着座位置から外すことで弁１８０が開き、空気が出口導管１６８からタイヤキャビティ３０に通じる。

図１３Ｃは、タイヤ１２がさらに回転した後の例示のポンプ組み立て体１３４を示しており、ポンプ組み立て体１３４を、タイヤ踏面３８から離して図１０Ａに示されるような位置に配置している。本体１７４に作用する曲げの力が取り除かれると、弾力のある本体は元の構成に戻ることができるようになり、また、媒体１５２が導管１６４から後退できるようにする形態にチャンバ１７６が戻ることができるようになる。加圧されている空気のチャンバ１７６からの移動によって、一方向弁がシート１８６から外れて、空気が大気からチャンバ１７６内に引き込まれる。チャンバ１７６内に引き込まれた空気は、矢印１９４で示されるように媒体１５２をチャンバ１４４内に戻す。弁１８０は再度着座して、チャンバ１７６から出る空気を塞ぐ。チャンバ１７６の出口端部内のフィルタ部材１９８は、粒子がチャンバ１７６への進入しないようにしている。

図１３Ｄは、例示のポンプ組み立て体１３４が元の休止状態へ戻るところを示している。圧力が高すぎる状態がタイヤキャビティ３０内で発生すると、タイヤ空気圧は、一方向弁１９０を開かせ、空気がフィルタ１９８を通して大気に排出されるように通路１８８を通して方向１９６に逆流することになる。フィルタ１９８を通した空気の逆流によってフィルタがきれいに保たれる。第１の例のように、ポンプ組み立て体１３４は、タイヤ回転の各サイクル中に、タイヤ回転のいずれの方向でも動作し、タイヤ１２に空気を押し込む。

図１５、図１６、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８Ａ、および図１８Ｂを参照すると、商用可能な構成にある例示のタンクベース型油圧ポンプ組み立て体２００が示されている。例示の組み立て体２００、前述のように図４と図７の実施形態と機能的には類似している。例示の組み立て体２００は、軸線方向に延在する穴、つまりチャンバ２０４を有する空気圧縮機本体２０２を含む。チャンバ２０４は、本体２０２の後方端部２０８の位置で後方に位置している薄膜チャンバ２０６にさらに分割されている。本体２０２の後方端部２０８は、組み立ての目的で雄ねじ山２１０を有していてもよい。後方の薄膜チャンバ２０６には、中間の空気圧縮チャンバ２１２が隣接している。空気圧縮チャンバ２１２の位置には、本体２０２のサイドウォールを通して空気圧縮チャンバ２１２と通じるように延びている筒状入口空気チャネル２１４が配置されている。外部入口スリーブ２１６が本体２０２からチャネル２１４の反対の方向に延びており、貫通穴２１８を囲んでいる。組み立てねじ山２２０が、穴２１８内に位置していてもよい。

環状薄膜突き当てショルダ２２２がチャンバ２０６，２１２を穴２０４に沿って分離している。凹状端部壁２２４が穴２０４に沿って反対の端部の位置でチャンバ２１２に隣接している。内向きにテーパー状のサイドウォール２２３がチャンバ２１２を定めており、環状突き当てショルダ２２２から端部壁２２４まで延びている。貫通開口２２７の円周方向の配列が、凹状端部壁２２４内に配置されている。円状の出口止め組み立て体２２６が凹状端部壁２２４の反対側の本体２０２内に着座している。一対の環状の移動止めチャネル２３０，２３２が圧縮器本体２０２の端部２３１の位置で出口開口２２８内に構成されている。出口止め組み立て体２２６は、端部壁２２４に隣接した位置において、最も前方のチャネル２３０内で着座している。

軸線方向の内部チャンバ２３６を有するヘッドキャップ部材２３４が本体２０２の後方端部２０８に取り付けられている。キャップ部材２３４は、外側のフランジ２３８と、キャップフランジ２３８に隣接している環状移動止めチャネル２３９と、を含む。ヘッドキャップ部材２３４は雌ねじ山２４２を備える円柱状の本体部分２４０を有している。貫通穴２４６と雌ねじ山２４８とを有する充填導管２４４がキャップ部材２３４の側壁を通して延びている。ねじ部材２５０は充填導管２４４にねじ込まれているねじ山２５２を含む。

入口導管２５４は円柱状の本体２５６と、出口スリーブ２１６内にねじ込まれている端部２５８と、を有している。拡大されたヘッド２６０が本体２５６に一体に結合されており、貫通穴２６２が軸線方向に入口導管２５４を通して端から端まで延びている。出口止め部材２２６は、出口開口２２８内に密着して受け入れられるように寸法が設定されかつプラスチックなどの適切な剛性のある材料から構成された円状のスナップリング本体２６４を含む。スナップリング本体２６４は、環状の移動止めチャネル２３０内に摩擦を伴って挿入され着座している。スナップリング本体２６４は、貫通して延びる複数の離れた開口２６６の円状の配列と、摺動するように取り付けられており、スナップリング本体２６４の中心開口内に配置されている中心プラグ部材２６８と、を有している。プラグ部材２６８は、空気圧縮チャンバ２１２の凹状端部壁２２４内の複数の開口２２７に対向して配置され前方端部の位置で拡大された円状の密封ディスクを含む本体２７２を有している。本体２７２はスナップリング本体２６４の中心開口内に配置されている。環状のフレアばねフランジ部２７４が本体２７２の後方の位置に構成されている。プラグ部材２６８は、プラスチックなどの十分に弾力のあるエラストマ材料から構成されており、スナップリング本体２６４の中心開口内で軸線方向に圧縮可能である。それに応じて、圧縮されていない状態のプラグ部材２６８は、密封ディスク２７０を開口２２７に対して密封係合するように配置している。空気圧の下で、密封ディスク２７０は、複数の開口２２７が塞がれていない「開」位置に後方に移動する。プラグ部材２６８の圧縮されていない「閉」位置と、圧縮されている「開」位置との間の移動は、後述するように圧縮チャンバ２１２内の空気圧によって制御されている。

円状の保持ばねクリップ２７６が移動止めチャネル２３２内に配置されており、出口止め部材２２６をその対応しているチャネル２３０内に保持するように動作する。エラストマの薄膜構成要素２７８は概ね円状のディスク形状である。薄膜構成要素２７８は、中心の円状の柔軟な薄膜パネル２８２の境界を定めている環状のリング本体２８０を有している。薄膜構成要素２７８のリング本体２８０は、その形状を保持するようにゴムなどの十分に剛性のある材料組成から構成されているのに対して、薄膜パネル２８２は十分に薄く、ふくらんでいる構成とふくらんでいない構成との間を移動するように弾力があって柔軟である。したがって、薄膜パネル２８２は、後ろ向きの空気圧の下で外向きにふくらむように動作可能であって、そのような圧力が取り除かれたときに元の向きに戻るように十分に弾力がある。

薄膜構成要素２７８は内部の環状本体ショルダ２８３に接触して、圧縮器本体２０２の薄膜チャンバ２０６内に着座している。環状の保持カラー２８４が薄膜構成要素２７８の後ろの薄膜チャンバ２０６内に配置されている。キャップ部材２３４は、図示のように圧縮器本体２０２の後部へのねじ山による係合によって組み立てられている。組み立てられている状態で、軸線方向の圧縮チャンバ２０６、薄膜構成要素２７８の中心穴チャンバ２８６、およびキャップ部材２３４の軸線方向のチャンバ２３６は同軸に揃っている。

図２Ａと図７の前述の例のように、図１７Ａと図１７Ｂに示されるような例示のタンクベース型ポンプ組み立て体２００は、キャップ部材２３４の移動止めチャネル２３９内に係合する前方の結合リブ２９８によってアクチュエータタンクすなわち圧縮作動本体２９６に取り付けられている。圧縮作動本体２９６は、不凍液と水との混合物などの非圧縮媒体２０３で満たされた内部の貯留部３００を有している。したがって、圧縮作動本体２９６の前方出口は、薄膜パネル２８２の内部チャンバ２３６および内部の軸線方向の圧縮チャンバ２０６と流体連通している。

図１５、図１７Ａ、図１７Ｂ、および図１８Ａは、本体２０２の入口スリーブ２１６にねじにより組み付けられている入口チューブ２５４と、チャンバ２１２の端部壁２２４内の開口に接触して出口開口２２８内に配置された出口停止部材２２６と、出口開口２２８内で保持位置にある保持クリップ２７６と、と共に組み立てられた状態の例示のポンプ組み立て体２００を示している。圧縮作動本体つまりタンク２９６は、キャップ部材２３４の後方端部に取り付けられており、ねじ部材２５０が取り外された後で充填ポート２４４を通して媒体３０２で満たされる。それから、ねじ部材２５０は、媒体３０２を貯留部３００で包むように充填ポート２４４内に再挿入される。媒体３０２は、格納されている状態で、キャップ部材チャンバ２３６を満たし、薄膜パネル２８２の後方表面に突き当たる。

タイヤ１２の内側ライナ２８に固定されている圧縮作動本体２９６を備える例示の組み立て体２００は図１５に示されている。入口チューブ２５４はタイヤサイドウォール１４を通して延びており、貫通穴２６２の外側端部を大気中に露出させている。出口開口２２８は、必要に応じてキャビティ３０内に補充空気を向かわせるようにタイヤキャビティ３０内に出ている。

図１７Ａは、矢印２８８で示されているように、外側の空気が入口チャンバ２６２内に進入している、休止状態にある例示のポンプ組み立て体２００の例を示している。薄膜本体２８０の薄膜つまりダイアフラムパネル２８２は、休止した、延びていない状態にあり、この状態では、薄膜パネル２８２の後方の媒体３０２はパネル２８２に対して呼び圧力を作用させているに過ぎない。そのように配置されている薄膜パネル２８２は、入口チャンバ２１４から圧縮チャンバ２１２への空気の入口を塞がない。図１７Ａの休止位置では、圧縮チャンバ２１２内の空気は非圧縮状態にある。プラグ部材２６８の密封ディスク２７０は圧縮チャンバ２１２の凹状端部壁２２４に接触するように位置しており、そのように配置されると、チャンバ２１２から複数の開口２２７を通して出る空気を塞ぐ。したがって、空気は非圧縮状体でチャンバ２１２内に収容されている。それに合わせて休止状態では、ポンプ組み立て体２００は、タイヤキャビティ３０内に空気を押し込まない。

図１７Ｂは図１７Ａの後または前の図であり、圧縮作動本体２９６の変形が、内部チャンバ２３６、保持カラー穴２０４を通してそして薄膜パネル２８２の後方表面に当たって圧力下の粘弾性媒体３０２のある量を変位させるように作用する。変位した媒体３０２から薄膜パネル２８２に作用する圧力によって、パネル２８２が、矢印２９０で示されているように、外向きに突き出しているつまりふくらんでいる状態になる。その結果、圧縮チャンバ２１２内の空気が圧縮される。圧縮チャンバ２１２内の上昇した空気圧によって、プラグ部材２６８の密封ディスク２７０が外向きに押され、プラグ部材２６８が支持薄膜２７４に対する圧縮状態になる。

密封ディスク２７０が開位置に移動すると、複数の開口２２７が露出し、空気が圧縮チャンバ２１２からスナップリング２６４の複数の開口２６６と、出口開口２２８と、を通してタイヤキャビティ３０内に通過できるようになる。薄膜パネル２８２のふくらみが周期的なポンプ動作中に入口チャネル２１４を塞ぐようにさらに作用することにさらに注意されたい。

圧縮チャンバ２１２内の空気圧が減少すると、プラグ部材２６８の圧縮が解放され、密封ディスク２７０を図１７Ａの「密封」つまり「閉」位置に戻す。薄膜パネル２８２は、薄膜パネル２８２の背後の媒体３０２が格納貯留部３００内に戻り格納容器本体２９６が非変形構成に戻ると、図１７Ａの構成に戻る。薄膜パネル２８２が「非突き出し」構成に戻るように移動すると、入口チャネル２１４が開き、外側の空気が圧縮チャンバ２１２内に進入できるようになる。この周期的な空気の吸入、空気の圧縮、および圧縮された空気のタイヤキャビティ３０内への排気は、タイヤの回転毎に発生する。

密封ディスク２７０は、プラスチックから構成されていてもよく、０．０１０インチ（０．０２５４ｃｍ）から０．０２０インチ（０．０５０８ｃｍ）などの、しかしこれには限定されない、開くまでの最小移動距離を有している。スナップリング２６４に組み付けられると、密封ディスク２７０は、圧縮チャンバ２１２内の複数の開口２２７にシールを押し付ける。スナップリング２６４を貫通する６つの穴２６６は、タイヤ１２の回転中に大量の空気を圧縮チャンバ２１２からタイヤキャビティ３０内に移動させるように動作する。

図１７Ａ、図１７Ｂ、図１９Ａ、および図１９Ｂは、タイヤ１２が路面３４に対して回転するときの例示のポンプ組み立て体２００の動作サイクルを示している。タイヤサイドウォール１４のたわみは、圧縮作動本体２９６がタイヤ踏面３８内に隣接している位置に移動したときの圧縮作動本体２９６の変形をもたらす。図１９Ａの段階Ｔ１〜Ｔ０は、タイヤ踏面３８のあたりに入って出るポンプ組み立て体２００の複数の位置を示している。図１９Ｂは各段階Ｔ１〜Ｔ０での薄膜パネル２８２の動作／位置を示している。それに応じて、例示のポンプ組み立て体２００は、タイヤ１２の回転動作中に、入口と出口のポートを閉じて開き、圧縮された空気がタイヤ１２を満たすようにする。図２０は、時間の経過に伴う圧縮チャンバ２１２内の周期的な圧力レベルの変動をグラフ型式で示している。

例示のタイヤ１２のような商用トラックタイヤのトレッド再生（ｒｅｔｒｅａｄｉｎｇ）過程では、気嚢（ｂｌａｄｄｅｒ）がタイヤキャビティ３０の内側で膨脹するとともに加熱される。そのような商用タイヤ１２では、気嚢が１９，２０，１６８，２００などの前述の１つまたは２つ以上の構造体によって損傷したり、気嚢が１９，２０，１６８，２００などの前述の１つまたは２つ以上の構造体を損傷させたりする可能性がある。気嚢と、１９，２０，１６８，２００などの１つまたは２つ以上の構造体と、を保護するために、本発明によれば、断熱材料から作られている輪郭のある片１が１９、２０、１６８、２００などの１つまたは２つ以上の構造体の上にトレッド再生過程中に（図２１〜２２）配置される。断熱材料は、発泡材料、発泡ポリスチレン、シリコン、アラミド、また他の適切な断熱材料であってもよい。したがって、この輪郭のある片１は１９、２０、１６８、２００などの１つまたは２つ以上の構造体を熱と局所的な力から保護し、気嚢を鋭い縁と局所的な力から保護する。これは、トレッド再生中に空気維持装置の１９，２０，１６８，２００などの１つまたは２つ以上の構造体または気嚢が損傷せずに、１９，２０，１６８，２００などの１つまたは２つ以上の構造体がタイヤ１２の内側に取り付けられた状態を維持できるようにする。

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。

１ 輪郭のある片
１０ 空気維持タイヤ装置
１２ タイヤ
１４ サイドウォール
１６ ビード
１８ トレッド
１９ 圧力調整器
２０ ポンプ
３０ 空気キャビティ
６２ 圧縮器本体

Claims (20)

1. 空気維持タイヤをトレッド再生する方法であって、
   摩耗した空気維持タイヤのタイヤケーシングから残存トレッド材料を磨滅させるステップと、
   前記タイヤケーシングの内側表面に固定されている構造体の周囲に輪郭のある片を一時的に固定するステップと、
   トレッドを前記タイヤケーシング上に配置するステップと、
   前記タイヤケーシングの内部キャビティ内でかつ前記輪郭のある片の周囲で気嚢を膨脹させ、それによって前記気嚢を前記構造体に接触させないようにするステップと、
   前記トレッドを前記タイヤケーシングに固定するステップと、
   前記気嚢を収縮させるステップと、
   前記タイヤケーシングと、前記タイヤケーシングに固定された前記トレッドと、を前記気嚢から分離するステップと、
   前記輪郭のある片を前記タイヤケーシングから取り外すステップと、
   を含むことを特徴とする、空気維持タイヤトレッド再生方法。
2. 前記輪郭のある片は断熱材から構成されている、請求項１に記載の方法。
3. 前記輪郭のある片は発泡材料から構成されている、請求項１に記載の方法。
4. 前記輪郭のある片は発泡ポリスチレンから構成されている、請求項１に記載の方法。
5. 前記内部キャビティは前記タイヤケーシングの内側ライナによって画定されており、前記構造体は前記内側ライナに固定されている、請求項１に記載の方法。
6. 前記構造体は、前記タイヤケーシングに取り付けられた、トレッド再生された前記タイヤケーシングの変形によって作動する圧力調整器を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記構造体は前記タイヤケーシングに固定されたポンプ組み立て体を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記構造体は前記タイヤケーシングに固定された圧力調整器本体を含み、前記圧力調整器本体は内部空気チャンバを含み、前記内部空気チャンバは、空気を前記内部空気チャンバに進入させる入口開口と、空気を前記内部空気チャンバから前記タイヤケーシングの前記内部キャビティへ導く出口開口と、を備える、請求項１に記載の方法。
9. 前記構造体は、空気チャンバ内に配置された柔軟な薄膜部材を含み、該薄膜部材は、入口開口から前記空気チャンバ内に気流を進入させる、前記入口開口に対する開位置と、前記入口開口から前記空気チャンバへの気流を遮断する、前記入口開口に対する閉位置と、の間で圧縮アクチュエータ手段との接触係合に応答して前記空気チャンバ内で変形する、請求項１に記載の方法。
10. 前記構造体は、開位置と閉位置との間で変形してそれによって空気チャンバ内のある体積の空気を圧縮する薄膜部材を含む、請求項１に記載の方法。
11. 摩耗した空気維持タイヤのタイヤケーシングであって、該タイヤケーシングから磨滅させられる残存トレッド材料を有するタイヤケーシングと、
    前記タイヤケーシングの内側表面に固定された構造体の周囲に一時的に固定される輪郭のある片と、
    磨かれた前記タイヤケーシング上に配置されるトレッド再生要素と、
    前記タイヤケーシングの内部キャビティ内でかつ前記輪郭のある片の周囲で膨脹し、それによって前記構造体に接触しないようにされ、前記トレッド再生要素を前記タイヤケーシングに固定する熱を供給し、それから収縮して前記タイヤケーシングから分離され、前記タイヤケーシングから前記輪郭のある片が取り除かれる、気嚢と、備えることを特徴とする、空気維持タイヤトレッド再生装置。
12. 前記輪郭のある片は断熱材から構成されている、請求項１１に記載の装置。
13. 前記輪郭のある片はアラミド材料から構成されている、請求項１１に記載の装置。
14. 前記輪郭のある片は発泡ポリスチレンから構成されている、請求項１１に記載の装置。
15. 前記内部キャビティは前記タイヤケーシングの内側ライナによって画定されており、前記構造体は前記内側ライナに固定されている、請求項１１に記載の装置。
16. 前記構造体は前記タイヤケーシングに取り付けられ、トレッド再生された前記タイヤケーシングの変形によって作動する圧力調整器を有している、請求項１１に記載の装置。
17. 前記構造体は前記タイヤケーシングに固定されているポンプ組み立て体を含む、請求項１１に記載の装置。
18. 前記構造体は前記タイヤケーシングに固定された圧力調整器本体を含み、前記圧力調整器本体は内部空気チャンバを含み、前記内部空気チャンバは、空気を前記内部空気チャンバに進入させる入口開口と、空気を前記内部空気チャンバから前記タイヤケーシングの前記内部キャビティへ導く出口開口とを備えている、請求項１１に記載の装置。
19. 前記構造体は、空気チャンバ内に配置された柔軟な薄膜部材を含み、該薄膜部材は、入口開口から前記空気チャンバ内に気流を進入させる、前記入口開口に対する開位置と、前記入口開口から前記空気チャンバへの気流を遮断する、前記入口開口に対する閉位置と、の間で圧縮アクチュエータ手段との接触係合に応答して前記空気チャンバ内で変形する、請求項１１に記載の装置。
20. 前記構造体は、開位置と閉位置との間で変形してそれによって空気チャンバ内のある体積の空気を圧縮する薄膜部材を有している、請求項１１に記載の装置。

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