JP2016040165A - 空気維持タイヤ用の制御調節器およびポンプシステム - Google Patents

Abstract

【課題】空気維持タイヤ用の制御調節器とポンプシステムを提供する。
【解決手段】空気維持タイヤ用の圧力制御組立体は、制御バルブ組立体を含む。圧力制御組立体は、タイヤバルブステム１００と近接関係で配置され、追加のタイヤ設置加圧空気源からタイヤバルブステムを通る加圧空気の流れを制御可能である。追加のタイヤ設置加圧空気源と外部加圧空気源は、タイヤキャビティに加圧空気を伝えるためのバルブステムを共用する。圧力制御組立体は、バルブステムと近接関係にある制御位置で、タイヤを支持するリム本体の表面に取り付けられている。
【選択図】図９Ａ

Description

本発明は、一般に、空気維持タイヤに関し、特に、空気維持タイヤにおいて使用される制御および空気ポンプシステムに関する。

通常の空気拡散により、時間とともにタイヤ圧は減少する。タイヤの通常の状態は、膨張した状態である。したがって、ドライバーは、タイヤ圧を維持するために繰り返し作業を行う必要があり、さもなければ、燃費およびタイヤ寿命の低下と、自動車のブレーキ性能およびハンドリング性能の低下に直面することになる。タイヤ圧が著しく低いときにドライバーに警告するタイヤ圧監視システムが提案されている。

米国特許第８１１３２５４号明細書 米国特許第８０４２５８６号明細書

しかしながら、そのようなシステムは、推奨圧力までタイヤを再膨張させるように警告が発せられたときに、ドライバーによる救済措置に依然として依存している。したがって、ドライバーの介入を必要とせずに経時的なタイヤ圧のいかなる減少も補償するために、タイヤ圧を自動で維持する空気維持機能をタイヤ内に組み込むことが望まれている。

本発明の一態様では、空気維持タイヤ用の圧力制御組立体は、制御バルブ組立体を含む。圧力制御組立体は、タイヤバルブステムと近接関係で配置され、外部加圧空気源とタイヤに取り付けられた追加の加圧空気源とのいずれかからタイヤバルブステムを通る加圧空気の流れを制御可能である。圧力制御組立体の制御バルブ組立体は、タイヤキャビティ内の検出された空気圧レベルに応じて、周囲の空気のタイヤに取り付けられた加圧空気源への供給を選択的に許可または禁止することで、タイヤに取り付けられた加圧空気源を制御する。

別の態様によれば、バルブステムが、リム本体を貫き、圧力制御組立体を貫いて延びるサイズに構成されている。圧力制御組立体は、バルブステムと近接関係の制御位置においてリム本体の表面に取り付けられている。

他の態様では、タイヤに取り付けられた追加の加圧空気源は、タイヤサイドウォール溝に取り付けられた空気ポンプチューブである。空気ポンプチューブは、タイヤサイドウォールの曲げ領域内に取り付けられ、タイヤサイドウォールの曲げ領域がタイヤフットプリントの回転と反対に回転するときに、タイヤ曲げ領域から引き起こされる力に反応してセグメントごとに閉じたり開いたりする。

（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）の比を意味し、百分率で表現するために１００を乗じたものを意味する。

「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するトレッドを意味する。

「軸方向の」および「軸方向に」は、タイヤの回転軸に平行なラインまたは方向を意味する。

「チェーファー」は、タイヤビードの外側周囲に配置され、リムに対する摩耗および切断からコードプライを保護し、リム上方のたわみを分散させる、幅の狭い材料ストリップである。

「周方向」は、軸方向に垂直な環状の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。

「ダックバルブ」は、ゴムまたは合成エラストマーから製造されたチェックバルブであり、アヒルのくちばしのような形状を有する。バルブの一端は、供給ラインの出口の上に広がり、そのラインの形状に適合している。他端「ダックビル」は、自然な平らな形状を保っている。加圧空気が供給ラインからダックビルを通して注入されると、平らな端部が開いて加圧空気が通過可能になる。圧力が無くなると、ダックビル端部は平らな形状に戻り逆流を防止する。

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

「フットプリント」は、速度がゼロで、標準荷重および標準圧において、平坦な面と接触するタイヤトレッドの接地面または接地エリアを意味する。

「溝」は、トレッドの周囲を周方向または横方向に、直線状、曲線状、またはジグザグ状に延びているであろうトレッド内の細長い空隙エリアを意味する。周方向および横方向に延びる溝は、共通部分を有する場合もある。「溝の幅」は、その幅が問題となっている、溝または溝部分によって占められる表面積を、この溝または溝部分の長さで割ったものに等しく、したがって、溝の幅は、溝の全長での平均幅である。溝は、タイヤ内で様々な深さを有していてよい。溝の深さは、トレッドの円周にわたって変化していてもよく、あるいは、ある溝の深さが、一定であるが、タイヤ内の別の溝の深さとは異なっていてもよい。そのような幅狭または幅広の溝は、相互に連結する幅広の周方向溝と比べて、実質的に小さい深さを有する場合、関連するトレッド領域でリブのような性質を保持する傾向がある「タイバー」を形成すると見なされる。

「車内側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、その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近い側を意味する。

「内側へ」は、方向的に、タイヤキャビティの方へ、を意味する。

「横方向」は、軸方向を意味する。

「横方向縁部」は、赤道中心面に平行なラインであって、標準荷重および標準タイヤ圧において測定された、軸方向の最も外側のトレッドの接地面つまりフットプリントの接線を意味する。

「正味接地面積」は、トレッド全周にわたる横方向縁部同士の間の接地トレッド要素の全面積を、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。

「非方向性トレッド」は、好適な前進方向を有していないトレッドであって、トレッドバターンが好適な走行方向に揃うようにする特定のホイールポジションで車両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、特定のホイールポジションを必要とする好適な走行方向を有している。

「車外側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、そのホイールが車両に取り付けられたときの、タイヤの車両から最も遠い側を意味する。

「外側へ」は、方向的に、タイヤキャビティから離れる方向を意味する。

「ぜん動」は、空気などの内包物質を管状流路に沿って推進させる波状収縮による動作を意味する。

「半径方向の」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸に向かって放射状に延びる方向、または回転軸から離れるように放射状に延びる方向を意味する。

「リブ」は、少なくとも１つの周方向溝と、同等の第２の溝または横方向縁部のいずれかとによって規定された、トレッド上を周方向に延びるゴムのストリップであって、完全な深さの溝によって横方向に分割されていないゴムのストリップを意味する。

「サイプ」は、トレッド面を細分し、トラクションを改善する、タイヤのトレッド要素内に成形された小さいスロットを意味し、サイプは、一般に幅が狭く、タイヤのフットプリント内で開いたままである溝とは対照的に、タイヤのフットプリント内で閉じている。

「トレッド要素」または「トラクション要素」は、溝に隣接する形状を有することにより規定された、リブ要素またはブロック要素を意味する。

「トレッドアーク幅」は、トレッドの横方向縁部同士の間で測定された、トレッドの円弧長を意味する。

バルブステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムを有するタイヤの斜視図である。 ステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムを有するタイヤの分解斜視図である。 バルブステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムを有するタイヤの側面図である。 空気の流れを引き起こす道路との接触によって閉じたポンプチューブを表す、バルブステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムを有するタイヤの側面図である。 ステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムの第１実施形態の図３に基づく部分断面斜視図である。 ステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムの斜視図である。 圧力制御システムの反対サイドの斜視図である。 ステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムの他の角度の斜視図である。 ステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムの反対サイドの斜視図である。 ステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムの第１実施形態の分解斜視図である。 圧力制御システムの他の第２実施形態の分解斜視図である。 ステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムの第１実施形態のある角度の斜視図である。 AMT圧力制御システムの第２実施形態のある角度の斜視図である。 ステムに取り付けられた双方向AMT圧力制御システムの第１実施形態の、図９Ａとは反対の角度の分解斜視図である。 圧力制御システムの第２実施形態の、図９Ｂとは反対の角度の分解斜視図である。 タイヤキャビティ圧力が設定圧力より高く空気が通れない、第１の低設定膨張制御調節器の実施形態の断面図である。 タイヤキャビティ圧力が設定圧力より低く空気が通れる、第１の低設定膨張制御調節器の実施形態の断面図である。 タイヤキャビティ圧力が設定圧力より高く空気が通れない、第２の低設定膨張制御調節器の実施形態の断面図である。 タイヤキャビティ圧力が設定圧力より低く空気が通れる、第２の低設定膨張制御調節器の実施形態の断面図である。 タイヤキャビティ圧力が設定圧力より高く空気が通れない、第３の低設定膨張制御調節器の実施形態の断面図である。 タイヤキャビティ圧力が設定圧力より低く空気が通れる、第３の低設定膨張制御調節器の実施形態の断面図である。 双方向ブロックの部分断面斜視図である。 制御調節器からダックバルブ組立体を通り、ダックバルブ組立体の周囲を通り、フィッティング組立体を通り、ポンプチューブ３０へ出て行く空気（第１の流れ方向）を示す双方向ブロックの部分断面斜視図である。 ポンプチューブからフィッティング組立体に中に入りダックバルブ組立体を通って溝の中に入る空気（第１の流れ方向）を示す双方向ブロックの部分断面斜視図である。 タイヤキャビティが低い圧力の状態において、溝からダックバルブ組立体を通ってバルブステムの中へ入りタイヤキャビティの中へ続く空気（第１の流れ方向）を示す双方向ブロックの部分断面斜視図である。 タイヤキャビティが所望の圧力以上の状態において、溝から排出バルブへと続く空気（第１の流れ方向）を示す双方向ブロックの部分断面斜視図である。 双方向ブロックの部分断面斜視図である。 制御調節器からダックバルブ組立体を通り、ダックバルブ組立体の周囲を通り、フィッティング組立体を通ってポンプチューブへ出て行く空気（第２の流れ方向）を示す双方向ブロックの部分断面斜視図である。 ポンプチューブからフィッティング組立体の中に入り、ダックバルブ組立体を通って溝の中に入る空気（第２の流れ方向）を示す双方向ブロックの部分断面斜視図である。 タイヤキャビティが低い圧力の状態において、溝からダックバルブ組立体を通ってバルブステムの中へ入りタイヤキャビティの中へ続く空気（第２の流れ方向）を示す双方向ブロックの部分断面斜視図である。 タイヤキャビティが所望の圧力以上の状態において、溝から排出バルブへ続く空気（第２の流れ方向）を示す双方向ブロックの部分断面斜視図である。 組み立てられた調節器および双方向ブロックの断面図である。 閉位置の調節バルブを示した、組み立てられた調節器および双方向ブロックの断面図である。 開位置の調節バルブを示した、組み立てられた調節器および双方向ブロックの断面図である。 調節器カバープレートの上部斜視図である。 調節器カバープレートの調節バルブハウジングコンポーネントの底部斜視部である。 調節バルブハウジングが除かれた調節器カバープレートの上部斜視図である。

図１、図２、図３および図４を参照すると、タイヤ組立体１０は、タイヤ１２と、ぜん動ポンプ組立体１５を制御する制御システム１４と、タイヤリム本体１６とを含む。タイヤは、従来の方法でリム本体１６に取り付けられている。タイヤは、従来構造を有し、対向するビード領域２２、２４（ビード領域２２のみ示されている）からクラウンつまりタイヤトレッド領域２６まで延びる一対のサイドウォール１８、２０（サイドウォール１８のみ示されている）を有している。タイヤとリムが、タイヤキャビティ２８を包囲している（図５参照）。

図２および図３に見られるように、ぜん動ポンプ組立体１５は、環状通路３２を包囲する環状空気チューブ３０を含んでいる。チューブ３０は、プラスチックやゴム化合物のような弾性および可撓性を有する材料であって、繰り返しの変形サイクルに耐えることができる材料で形成されている。チューブは、そのように構成されているので、タイヤ内で、外力を受けて平らな状態に変形し、そのような力が取り除かれると、元の断面形状に戻ることができる。示された実施形態では、圧力のかかっていない状態でのチューブの断面は大体環状であるが、必要に応じて他の代わりのチューブの形状が用いられてもよい。チューブは、タイヤキャビティ２８内に空気を入れてタイヤ１２を好適な膨張圧力に維持する目的のために十分な空気の必要量を通過させるのに十分な直径を有している。

タイヤ内に変形可能な空気チューブを組み入れるぜん動の原理は、特許文献１に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。その特許システムでは、チューブは、タイヤビード領域に近接するタイヤ内に形成された環状のタイヤ通路内に組み込まれている。タイヤが回転するとタイヤの外側から空気がチューブの中に送り込まれ、タイヤが回転するにつれてタイヤ内で進行するチューブの押しつぶれによって該空気が空気チューブに沿って送り込まれる。このように、空気は、流出口バルブの中に強制的に入れられ、そこからタイヤキャビティの中に入ってタイヤキャビティ内の空気圧を所望の圧力レベルに維持する。図４は、タイヤが地面上で回転したときに、チューブに沿った空気の流れを作り出す空気チューブの一般的な動作原理を示している。

チューブ３０は、タイヤ内の溝の内部にきっちりと取り付けられており、タイヤが回転するにつれて連続的に平らになる。タイヤが回転したときのチューブのセグメントごとの平たん化によって、空気は、空気通路３２に沿って押し込まれ、その後、空気はタイヤキャビティ２８の中に入って空気圧を維持する。サイドウォール溝の中のチューブを使うぜん動ポンプシステムは、特許文献２に示されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

図２、図４および図５を参照すると、ポンプチューブ３０は、概ね環状であり、ビード領域２２に近接するタイヤサイドウォール１８の下部領域を取り囲む。しかしながら、本発明から逸脱しなければ、空気チューブの他の形状が案出されてもよい。チューブ３０の両端は、直列に並んだコネクタブロック３４の中に接続している。導管３６および３８は、コネクタブロック３４およびポンプチューブの各端部と接続されている。導管３６および３８は、リムフランジ４２の周りの所定の経路に沿って進み、リム本体１６の底面４４に取り付けられている空気流れ双方向ブロック４０に続いている。導管３６、３８は、空気ポンプチューブ３０へのまたは空気ポンプチューブ３０からの空気流入／流出経路となる。ポンプモード（タイヤの前方への回転）では、一方の導管が空気をポンプチューブに送り、他方の導管がポンプチューブによって加圧された空気を双方向ブロック４０へ導く。タイヤの反対の回転方向では、導管３６、３８の機能は逆になる。

図５、図６Ａ、図７、図８、図９Ａ、図１０Ａおよび図１１Ａは、組み立てられた制御調節器／双方向ブロックの第１実施形態を示す。制御バルブ調節器は、流入口の低設定膨張制御（cold set inflation control）を使って空気を空気チューブ３０の中にいれる。そのようなシステムでは、空気チューブは、制御システムバルブがオフすなわち閉位置（空気がチューブの中に入らない）のとき空気を注入せず、制御バルブがオンすなわち開状態（空気がチューブの中に流れる）のときだけ空気を注入する動作を行う。低設定制御調節器では、圧力検出能力を有する、バネで調節されたアクチュエータが、チューブ３０への空気の流れを開閉（オンオフ）するために使用される。キャビティ圧力が設定圧力（低膨張設定圧力）より低いと、調節バルブが開いて空気がチューブ３０の中に入ることができる。キャビティ圧力が設定圧力（低膨張設定圧力）より高いと、調節バルブが閉じて空気がチューブ３０の中に流れることができなくなる。低設定調節バルブの３つのデザインが図１２Ａから図１４Ｂに示されている。

組み立てられた制御調節器／ブロックの他の第２実施形態が、図６Ｂ、図９Ｂ、図１０Ｂおよび図１１Ｂに示されている。第２実施形態の制御調節器のアプローチでは、ポンプチューブからの流出口の加圧空気は、空気流入口制御調節バルブシステムではなく、バネで調節された圧力解放バルブによって制御される。解放バルブの設定は、ポンプ空気チューブ３０からタイヤキャビティ２８の中への空気の流れを制御する。キャビティ圧力が設定圧力（最高膨張設定圧力）より低いと、ポンプチューブ内で作られた空気圧がタイヤキャビティ内の圧力より高いときに、バルブが開いて、空気がタイヤキャビティの中に入ることができる。キャビティ圧力が設定圧力（最高膨張設定圧力）より高いと、注入された空気は、解放バルブから放出され、そして、ポンプの中に戻るか大気中に放出される。

第１および第２の制御調節器／ブロックの組み立てられた構成の両方では、チューブ３０からタイヤキャビティまでの空気の注入は、タイヤが前方と反対のどちらの方向に回転しているときに生じることができる。空気をチューブ３０から注入する際の双方向性は、二重の空気経路を含む空気流れ双方向ブロック４０によって可能になり、各経路は、接続された一対のチェックバルブによって規定される。二重の並列の空気の流れの経路の内部の４つのチェックバルブは、外部制御用の第５チェックバルブによって増加されてもよい。このように、本発明で用いられる制御システム１４は、流入口制御調節器を使う流入口空気制御システムまたは流出口加圧空気制御システムとして構成されてもよいし、双方向空気分配ブロック４０を使う流入口システムおよび流出口システムの両方として構成されてもよい。

図５、図６Ａ、図７、図８、図９Ａ、図１０Ａ、図１１Ａ、図２５、図２６、図２７を参照すると、空気流れ方向ブロック４０は、概ね、サイドウォール４６、４８、５０、５２と、ボトムウォール５４と、トップサイド５６によって形成された立方体ボディである。トップカバープレート５８は、立方体ボディのトップサイド５６および制御調節器６８の上に取り付けられている。細長い円筒形の制御調節器バルブハウジング６０は、トップカバープレート５８の外側の面に適切な手段で取り付けられ、ハウジング６０は、軸方向の貫通穴６２を有している。カバープレート５８は、以下に説明するように、突き出たタイヤバルブステムを受け入れるためのサイズを有する円形の貫通穴６４を持つように形成されている。４つの角部の組立体穴６６は、トップパネルを貫通している。図２６および図２７に示すように、制御組立体流出空気通路１５４、１５５の一部を形成している変形は、ハウジング６０のアンダーサイドに沿って延びている。相補的な変形は、トップカバープレート５８の上面内に形成され、該上面に沿って延びている。それらが結合されたとき、それらの変形は、包囲された流出口空気通路１５４、１５５を形成する。カバープレート５８に対するハウジング６０の取り付けは、通路１５４、１５５の形成を完成させ、それによって、ハウジング６０内に収容された制御組立体から双方向分配ブロック４０までの並列の流出口空気通路が備えられる。

この文書に記載された３つの異なる実施形態の各々において、制御バルブ組立体６８は、この文書で「制御調節器」としても呼ばれ、円筒形の制御調節器ハウジング６０内の穴６２の内部に収容されている。凹部７０は、ブロック４０の立方体ボディのトップサイド５６の内部に設けられている。トップサイド５６は、さらに、４つの角部組立体ソケット７２と、トップサイド５６を貫通しタイヤバルブステム１００を受けるためのサイズにされた貫通穴７４と、を備えるように形成されている。一対のダックバルブ着座ソケット７６、７８が、空気収集室７０の対向する角部においてトップサイド５６の中に延びている。

４つの組立体ピン８０は、穴６６を通ってソケット７２の中に延び、カバープレート５８をブロック４０のトップサイド５６に固定し、それによって、空気収集室７０を包囲する。バルブステムアタッチメントナット８２は、タイヤバルブステム１００をブロック４０に固定するために設けられている。一対のダックバルブソケット８４、８６（バルブ８６は図９Ａに示されていない）は、それぞれ、ブロックサイド４８、５２を貫通している。一対の空気流入口／流出口ソケット８８、９０は、ブロックサイド４６を貫通し、示されたように一定の離れた関係の間隔で位置している。ダックすなわち「チェック」バルブ９２、９４、９６、９８は、市販タイプであり、この文書では「チェック」バルブとも呼ぶ。ダックバルブコンポーネント９２、９４は、双方向ブロック４０の中を横に延び、それぞれ、ソケット８４、８６の中に配置され、ダックバルブコンポーネント９６、９８は、ブロック４０の中を縦に延び、それぞれ、ソケット７６、７８の中に配置される。バルブコンポーネント９２、９８とバルブコンポーネント９４、９６は、ペアになって、ブロック４０を貫通する２つの並列の空気流れ経路を形成し、それぞれ、制御調節器６８から流入口／流出口ソケット９０、８８までの二重の経路を形成する。バルブは、空気圧の入力に応じて開閉する細長い膜を含むダックビルバルブのような公知の構成である。チェックバルブの他の公知のタイプが、必要に応じて使用されてもよい。ダックバルブ９６、９８の外側の端部９９は、一対の形成された流出口導管１５４、１５５によって、制御バルブ組立体６８に接続されて、制御バルブ組立体６８から双方向ブロック４０へ空気を導く２つの並列の空気流れ経路を形成する。

タイヤのバルブステム１００は、内部において改良されて、基準端部で、内部加圧空気収集室１７４を備える。バルブステムの内部空気収集室１７４は、バルブステムを貫通している横断流入口通路１７０と連通可能である。バルブステム１００は、ブロック４０の貫通穴６４に収容されつつ突き出ている。バルブステム１００は、従来構成のバルブコンポーネント１０１を収容している、軸方向の外側にねじ山が付けられた端部を有する。端部１０１内のバルブコンポーネントは、外部空気の入口から供給された加圧空気を、バルブステムを通じてタイヤキャビティの中へ入れるために使用される。ここで使用されるように、バルブステム１００の端部１０１内に収容されたバルブ（不図示）は、「主要入力バルブ」として呼ばれる。主要入力バルブは、加圧空気を従来の形式で主要加圧空気外部源（不図示）から空気収集室１７４の中に送り込む。主要加圧空気外部源からの加圧空気は、空気収集室１７４から、タイヤ空気キャビティ２８の中に導かれてキャビティを再び加圧する。

このため、本発明による加圧空気のタイヤキャビティへの送り込みは、二重のソース（source）からもたらされてもよい。バルブステムの端部１０１内の主要な入力バルブは、従来のように、主要外部空気源から加圧空気を送り込む。更なる補足においては、空気ポンプチューブ３０は、必要とされるタイヤの地面上での回転に基づく調節器６８の制御下で、キャビティ２８を加圧する。

カップリングナット８２は、バルブステム１００の突き出た端部１０１の外側のねじ山と噛み合ってバルブステムをブロック４０に固定する。ねじ込みプラグ１０２と密封オーリング１０４は、バルブソケット８６の中に挿入されてバルブ９４を適所に固定する。同様に、ねじ込みプラグ１０６と密封オーリング１８０は、ソケット８４の中に挿入されてバルブ９２をブロック４０の中に固定する。空気流入／流出導管３６、３８は、それぞれ、ブロック４０の流入／流出ソケット８８、９０の中のコネクタ１１４、１１６に接続する端部フィッティング（器具）１１０、１１２を含む。そのように接続されているので、流入／流出導管の両方は、空気をブロック４０から空気チューブ３０まで導き、加圧空気を空気チューブ３０からブロックに戻すことができる。流入と流出の機能は、タイヤの回転方向によって決定されるように、導管３６、３８の間で切り替わる。このように、ポンプチューブ３０は、加圧空気を、ブロック４０を通じて、前進と反対の方向のいずれかに回転しているタイヤ１２内のタイヤキャビティに送ることができる。内側にねじ山がある入口開口１２２は、空気収集室７０の底面を貫通し、ブロック４０の組立体で使われる。組立体が完成すると、ネジ１２０が、入口開口１２２の中にあるねじ山と噛み合い、意図する空気分配動作のためにブロック４０の内部を密封する。

図１１Ａは、反対の角度からの上述した図９Ａの組立体を表し、図１０Ａは、組み立てられた制御組立体双方向ブロック４０を表す。図１２Ａと図１２Ｂと図２４Ａと図２４Ｂは、それぞれ、閉位置と開位置における制御調節器６８の断面図である。図２３は、組み立てられた制御バルブ組立体６８と双方向ブロック４０の断面図を表す。図２４Ａは、閉位置における図２３の制御調節器６８の拡大図を示す。図２４Ｂは、開位置における制御調節器６８の拡大図を示す。図９Ａ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図２３、図２４Ａおよび図２４Ｂの実施形態は、ここに開示された、ステムに取り付けられた双方向ＡＭＴ圧力制御システムの３つの異なる実施形態の第１実施形態を表す。ブロック４０に取り付けられた制御バルブ組立体６８は、ブロック４０およびそこから空気チューブ３０の中への空気の流れを制御する（図５）。低設定膨張レベルが組立体６８に適用されてバルブ組立体の開閉が制御され、それによって、空気ポンプチューブへの空気の流れが制御される。制御バルブ組立体６８の３つの異なる構成が図１２〜１４に示され、以下に記載される。

図９Ａ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図２３、図２４Ａ、図２４Ｂを参照すると、第１低設定膨張制御調節器の実施形態６８が、制御調節器ハウジング６０の水平穴６２の中への組立体として適切に示されている。図２４Ａ、図２４Ｂの制御調節器は、その組立体内のフィルタエレメント６９を含み、一方、図１２Ａ、図１２Ｂの簡略化された組立体はフィルタエレメント６９を含んでいない。

＜バルブ閉位置＞
図１２Ａおよび図２４Ａに示したように、調節器は、タイヤキャビティ圧力が設定圧力より高い場合に閉位置となり、空気の通過が禁止される。組立体６８は、前方の端部１２８に球形の先端１２６を有する細長いアクチュエータピストン１２４を含む。環状のばね停止フランジ１３４は、中心穴６２の中を穴６２の前方端部に向けて延びている。コイルばね１３６は、ピストン１２４を包囲し、環状フランジ１３０と停止フランジ１３４との間に位置している。環状の仕切りプラグ１３８は、ハウジング穴の後方領域内のピストン１２４の後方端部分を収容する貫通口を有する。プラグ１３８は、ピストン１２４の軸方向への行き来の動きのガイドとして機能する。一般的に円形のしなやかな仕切りコンポーネント１４０が、穴６０内のガイドプラグ１３８の後方に配置されている。仕切りコンポーネント１４０は、外側の面に対して圧力を受けたときに変形可能であり、その圧力が無くなるまたは減少したときに元の形状に回復可能な、弾性を有するゴム状の材料で形成されている。仕切りコンポーネント１４０は、ピストン１２４の中に捕らえられて固定された突出物２０２を含む。示されたように、仕切りコンポーネント１４０の変形によって、ピストン１２４は、軸方向に移動して、閉じ位置つまり着座位置に達する。ねじ山が設けられた挿入部１４２は、ハウジング６０の後方端部の内部にねじで固定され、穴６２内に組立体を収める。挿入部１４２は、仕切り部コンポーネント１４０の外側の面に隣接する位置に配置された、中央に配置された圧力検出キャビティ１４３を有する。管状の導管１４４は、キャビティ１４３を、ブロック４０を貫通する通路１４５と接続する。通路１４５は、タイヤキャビティと連通し、タイヤキャビティ圧力を、仕切りコンポーネント１４０の外側の面の反対に位置するキャビティ１４３に伝える。

ハウジング６０の前側の端部では、設定圧力調整可能な、ねじ山が設けられたフィルタ挿入部１４６が、ハウジングの中に通され、穴６２を閉じている。ねじ１４６がねじ込まれる程度によって、コイルばね１３６の圧縮力が決定される。挿入部１４６は、ピストン１２４の球形端部１２６の向かいに位置する座部つまりポケット１４８を形成するように構成されている。ピストン１２４の球形端部１２６は、封止目的のためのゴム状材料構造で形成されたカバー１５０に大きさが合わせられている。ねじ１４６は、その中に、座部１４８と繋がる前方端部から延びている軸方向の空気流入通路１５２を有する。図２４Ａおよび図２４Ｂの構成では、フィルタエレメント６９は、空気流入通路１５２の中に配置されている。空間を隔てて配置された一対の空気流出口１５４、１５５（断面図ではその一方が示されている）は、本体６０からの流出口として配置され、ピストン１２４が開すなわち座部に当接していない位置のとき、流入通路１５２から空気の流れが伝わる方向に延びている。

ピストン１２４が制御調節器本体６０内で軸方向に行き来する動きをすることは言うまでもない。図１２Ａおよび図２４Ａで示された、前方の「バルブ閉じ」位置では、ロッド１２４の球形端部１２６が座部１４８に着座し、空気流入通路１５２から本体穴６２の中への空気の流れを遮断する。このため、空気は、一対の空気流出口１５４、１５５から双方向ブロック４０まで遮断される。調整可能ねじ１４６の内部へまたは外部へのねじ調整によって、ばねによって及ぼされる圧縮力が設定され、それによって、この予め設定されたばね付勢に打ち勝つために必要な仕切りコンポーネント１４０の外側の面への空気圧が決定される。

＜バルブ開位置＞
通路１４４によって提供される高いタイヤキャビティ圧力レベルによって、仕切り部１４０は、ばね付勢力に打ち勝つ十分な力でピストンロッド１２４を押して、ピストンを着座位置すなわち閉位置に維持する。ピストン１４２は、タイヤキャビティ内の空気圧が、決定された圧力レベル以上であるときはいつでも、座部１４８に対して押圧される。図１２Ｂおよび図２４Ｂに示すように、キャビティ内の低い圧力によって、仕切り部コンポーネントの変形が減少し、ばね１３６の影響によってピストンが後方に移動して開位置となることができる。球形端部１２６は、その座部１４８から離れて「開」ロッド位置となり、空気の流れがバルブの中へ入りそしてバルブを通過することが可能になる。開バルブ位置では、空気は、流入通路１５２から穴６２の中に送り込まれ、流出口ポート通路１５４から双方向ブロック４０へ導かれる。以下で説明するように、双方向ブロック４０は、空気を、制御調節器から、２つの並列の空気流れ経路の一方に沿って、タイヤ１２に取り付けられた空気ポンプチューブ３０に指向性を持って送る。地面上でのタイヤ１２の回転は、チューブ３０内の空気を加圧し、加圧空気を双方向ブロックを通して戻してタイヤキャビティの中に入る。それによって、タイヤキャビティ２８内の空気圧は、決定されたつまり推奨された空気圧レベルまで回復する。

図１２Ｂおよび図２４Ｂは、制御調節器ピストンが開つまり着座していない状況にあるときの仕切り部１３２の外側の変形を示す。フィルタ層６９からの空気は、流出通路１５４、１５５への出口となる、ピストン１２４の着座していない球形端部１２６のそばを通り過ぎて、双方向ブロック４０に導かれる。アクチュエータガイド１３８は、ピストン１２４が穴６２内の開位置および閉位置の間の位置で軸方向に行き来する移動の間、ピストン１２４を中央に置く。制御調節バルブ組立体６８からの制御下では、空気チューブ３０は、空気が双方向ブロック４０に流れることができるときのみ、空気を受け入れて加圧することは言うまでもない。空気の流れがバルブ組立体６８によって遮断されたとき、双方向ブロック４０およびポンプチューブ３０への空気の流れは終了する。空気チューブ３０の注入動作をタイヤ圧が低いときの期間だけに制限することによって、動作疲労に起因する空気維持システムのコンポーネント部品の周期的な故障が回避される。タイヤキャビティ内の空気圧が低いとき、ポンプチューブ３０への空気の流れが始まり、双方向ブロック４０が空気をポンプ空気チューブ３０に送り、そして、加圧空気をポンプ空気チューブ３０から受けることができる。

例えば、図９Ａ、図１０Ａ、図１１Ａ、図１２Ａ、図２４Ａの制御調節器は、初期のタイヤキャビティ圧力が９０ｐｓｉである状況で、ばね１３６の圧縮力の適切な調整によって、１００ｐｓｉの圧力に設定されることができる。所望のタイヤキャビティ圧よりも低いことは、キャビティ１４４から通路を通じて仕切り部１４０の外側に伝達可能である。図１２Ｂおよび図２４Ｂに示したように、ばね１３６の圧縮設定によって、ばねを緩めて、ピストンを軸方向で後ろに進めてバルブを開くことができる。バルブおよび通路１５４、１５５を通る空気の流れは、双方向ブロックへ導かれ、そのブロックから空気ポンプチューブ３０へ導かれる。チューブ３０は、空気を９０ｐｓｉより高い圧力に加圧し、その加圧空気をブロック４０に戻し、そしてブロック４０を通じてタイヤキャビティに導く。タイヤキャビティが所望圧力１００ｐｓｉに達したとき、仕切り部１４０は、図１２Ａおよび図２４Ａの状態に圧力が戻され、ピストン１２４を前進させて着座「閉」位置に押し出す。それによって、制御調節器から双方向ブロック４０への空気の流れは、タイヤキャビティの低い圧力によって必要とされるまで遮断される。

図１３Ａおよび図１３Ｂは、それぞれ、閉位置と開位置における他の構成の制御調節バルブ１５６を示す。バルブを通る流入口１５８は、設定圧力調整可能ねじ１４６ではなく調節器本体６０を通る位置に設けられている。必要に応じて、６９のようなフィルタエレメント（不図示）が流入通路の中に内蔵されてもよい。動作的には、バルブの第２実施形態は、第１実施形態に関して上述したように機能する。図１３Ｂに示したように、タイヤキャビティ内が所望空気圧より低くなると、ピストン１２４が軸方向で後方に動き、ロッドの前方端部１２６が着座しなくなり、空気が流入口１５８を通じてバルブの中に流れることが可能になる。双方向ブロックと空気ポンプへの空気の流れは、所望のタイヤキャビティ空気圧が達成されるまで継続可能である。予め設定されたタイヤキャビティ圧に到達すると、図１３Ａに示すようにピストン１２４が前方に動いて閉位置となる。

図１４Ａと図１４Ｂは、閉位置（図１４Ａ）と開位置（図１４Ｂ）における第３の他の制御調節バルブ１５６を示す。必要に応じて、６９のようなフィルタエレメント（不図示）が流入通路の中に内蔵されてもよい。示された実施形態では、ハウジング６０は、フィルタ６９からハウジングの中に空気を送るための流入開口１６２を持つように構成されている。仕切り封止部つまり中心配置ガイド１３８は、設定圧力調整環部１６８が取り付けられているねじ山付き支柱を有するように構成されている。環部１６８の回転により、ばね１３６の圧縮が調整され、上述したように、バルブを開閉する閾値圧力が作られる。ピストン１２４のための座部１４８は、調節器ハウジング６０によって形成される。図１４Ａの閉位置でのバルブでは、着座したピストン１２４は、空気がフィルタ６９から調節器ハウジング内に流れることを防止する。仕切り部１４０は、タイヤキャビティ圧力によって押され、ピストン１２４を閉位置つまり着座位置に維持する。空気圧がタイヤ内の所望レベルより下がったとき、図１４Ｂに示したように、バルブが開く。ピストン１２４は、ばね付勢下で、軸方向で着座１４８から離れる方向に動き、空気が通路１６２を通ってハウジングの中に入ることが可能になる。空気は、示されたように、調節器ハウジングの中を通過して、空気ポンプチューブ３０への供給のための双方向ブロックへ通路１６４から出力される。

図１５、図１６および図１９を参照すると、双方向ブロック４０の内部構成が破断面斜視図に示されている。図１５は、基本的な双方向ブロックの内部構成の部分断面斜視図である。図１６は、上述した図９Ａの制御調節器から来る空気を表す（第１の流れ方向）双方向ブロックの部分断面斜視図である。図１５および上述したように、流入／流出導管３６、３８は、空気ポンプチューブ３０へおよび空気ポンプチューブ３０から流れる空気の並列な通路を表す。導管３６、３８は、ブロック４０の中に接続し空気チューブ３０（不図示）へおよび空気チューブ３０から空気をやり取りするコネクタ１１４、１１６を有する。チェックバルブ９２、９４、９６、９８は、ブロック４０内のソケット内に取り付けられ、空気チューブへおよび空気チューブから空気を双方向に導くように設計された空気流れ機構を形成する。チェックバルブ９８、９２は、互いに垂直に取り付けられ、そしてコネクタ１１６と垂直に取り付けられている。バルブ９８、９２とコネクタ１１６は、「第１」ブロック空気通路としてここで言及されているものの一部を形成する。バルブ９６、９４とコネクタ１１４は、同様に垂直に取り付けられ、「第２」ブロック空気通路としてここで言及されているものの一部を形成する。第１および第２ブロック空気通路は、ブロック４０の両サイドに位置している。チェックバルブ９６、９８は、ブロック４０から制御バルブ調節器６８（不図示）の流出空気通路１５４、１５５までを外部的に接続する。

バルブステム１００は、ブロック４０の底面から貫通穴７４の中に挿入され、ブロック４０のトップサイドで、バルブステム１００のねじ山が形成されている端部１０１が、貫通口７４から突き出ている。バルブステム１００は空気流入通路１７０を含み、空気流入通路１７０は、内部バルブステム室１７４（図２２Ａ参照）と空気の流れを伝達するバルブステムを、横に貫通している。圧力解放バルブ１７２は、そのブロックの中に取り付けられ、タイヤキャビティが十分な空気圧になったときブロック４０から加圧空気を放出する動作を行うことができる。

図１６は、第１の空気流れ方向で調節器からブロック４０を通って流れる空気を示す。空気は、制御調節器からチェックバルブ９８を通ってブロック４０に入り、プラグ１０６内の内部軸室１７６を通り、チェックバルブをバイパスする。プラグ室１７６から、空気はコネクタフィッティング部１１６を通って導管３８の中に入りポンプチューブ３０へ流れる。空気は、ポンプチューブに入ると、タイヤが地面に沿って回転するにつれて加圧される。

制御調節器からの空気は、バルブ９８を通ってチェックバルブ９２の周囲を通り、ねじ１０６内の空洞の空気キャビティ１７６を通ってコネクタ１１６の軸方向の通路の中に入り、最後に、流出導管３８の中に送られる。空気は、流出導管３８を通って、タイヤサイドウォールの中に取り付けられた空気チューブ３０（不図示）に出力される。既に説明したように、制御調節器からの空気は、タイヤキャビティ内の空気圧が好適レベルより低いときだけ、制御調節器から分配ブロック４０のチェックバルブ９８の中に入力可能である。決定された以上のキャビティ圧力によって、調節器は、ブロック４０への空気の流れを遮断できる。

図１７、図１８Ａおよび図２２Ａは、ポンプチューブ３０からブロック４０の中への加圧空気の戻りを示す。ポンプチューブからの加圧空気は、同類の曲線をなす経路に続いてブロック４０を通って最後にバルブステム１００に入り、バルブステムからタイヤキャビティに入る。図１７は、図１６の反対サイドからの内部ブロックの部分断面斜視図である。図１７、図１８Ａおよび図２２Ａに示したように、ポンプチューブ３０からの加圧空気は、導管３６からブロック４０の中に入り、そしてコネクタフィッティング部１１４を通り、組立体ねじ１０２の先端部に位置する空気室１７８を通って流れる。加圧空気は、チェックバルブ９４を開け、チャックバルブ９４を通り、形成された包囲されたブロック通路１８０に沿って、解放バルブ１７２から前方に配置された空気室１８２の中に続く。第５のチェックバルブ１８４は、空気室１８２とバルブステム１００の位置の間のブロック４０内に位置している。ブロック４０の中に形成された空気通路１８６は、空気の流れを、チェックバルブ１８４から、バルブステム１００を貫通する横向きの空気通路１７０へつなげる。このため、加圧空気は、チェックバルブ１８４を開けてチャックバルブ１８４を通り、空気通路１８６を通り、経路１７０を経由してバルブステム空気収集室１７４に入る。空気収集室１７４から、加圧空気はタイヤキャビティに導かれ、キャビティ内の空気圧を所望のレベルまで上げる。

図１８Ａは、空気ポンプチューブ３０（不図示）からブロック４０を通ってバルブステム１００の中への加圧空気の戻りを示す（第１流れ方向）双方向ブロック４０の部分断面斜視図である。図２２Ａは、ブロック４０を通ってタイヤキャビティへの加圧空気の流れを表す、反対の角度からの同様の断面斜視図である。ここに記載された複数の空気の流れの経路が、分配ブロック４０内に形成された内部通路を通って分配ブロック４０まで導かれることはいうまでもない。内部通路を形成する部分を含むブロック４０の部分の除去は、説明の目的のために描かれている。加圧空気は、チェックバルブ１８４を出て通路１８６に入り、バルブステム１００の入口１７０を通って、バルブステムの基端内の内部空気収集室１７４に入る。収集室１７４から、加圧空気はタイヤキャビティに導かれてキャビティ圧を好適なレベルに戻す。

図１８Ｂは、解放バルブ１７２の内部構成をより詳細に示す（第１流れ方向）、双方向ブロック４０の部分断面斜視図である。タイヤキャビティが所望圧力以上であると、空気ポンプチューブ３０からの加圧空気は、タイヤキャビティに到達できず、その代わりに、解放バルブ１７２を通して大気中に排出される。解放バルブは、示されたような調整可能なチェックバルブのように構成されるが、必要に応じて他の解放バルブ構成が使用されてもよい。図１８Ｂに示すように、加圧空気は、解放バルブ１７２の流入口１８８に入る。内部チェックバルブ１８９は、軸方向の空気室１９２内に配置されている。コイルばね１９６は、室１９２内に設けられ、ボール１９８にばね力を及ぼしている。ボール１９８は、閉位置で着座して空気の流れを遮断する。チェックバルブの前方端部の空気圧が、ばね１９６の予め設定された圧縮力を超えたとき、ボール１９８は着座状態でなくなり、空気の流れが、バルブから流出通路１９４を通り、ねじ山が形成されたばね圧力調整キャップ１９０の中に進むことが可能となる。キャップ１９０は、キャップ１９０を貫いて延びる排出流出口１９２を有する。キャップは、ばね１９６の圧縮力を調整するためのねじ山２００を有する。ブロック４０を通る加圧空気の流れが溝１８０によって解放バルブの前方端部に導かれることはいうまでもない。タイヤキャビティ内の空気圧が溝１８０を通る空気の流れの圧力より高いと、空気は、チェックバルブ１８４を通って流れることはできない。空気の流れの圧力は、解放バルブを開くことができ、バルブを通して放出可能である。

図１７および図１８Ｂは、タイヤ１２に取り付けられた空気チューブ３０（不図示）から出力された加圧空気を受けるブロック４０を示す。ポンプチューブからの加圧空気は、流入／流出導管３６を通ってブロック４０に送られ、接続コネクタ１１４を通って、ねじ１０２の空洞の軸方向の中心室１７８を通る曲がった経路に行く。タイヤキャビティ圧が特定レベル以上であると、ねじ１０２の中で着座しているダックバルブ９４は、開いて空気の流れを解放バルブ１７２に導く。解放バルブ１７２は、キャビティ圧が所望の設定圧力以上のとき、加圧空気を排出する動作を行う。キャビティ圧が設定圧力より低いと、ポンプチューブからの加圧空気は、チェックバルブ１８４を通じてバルブステム１００の通路１７０の中に導かれ、バルブステムの中央空気収集室１７４の中に導かれる。そこから、加圧空気は、タイヤキャビティに送られて、キャビティ空気圧を所望レベルまで引き上げる。既に説明したように、ブロック４０への空気は、制御調節器が開いているときにのみ発生する。ブロック４０を通じてバルブステム１００まで、そしてそこからタイヤキャビティまでの加圧空気は、解放バルブ１７２が閉じた状態のままの場合にのみ発生する。タイヤキャビティ内の空気圧が十分高い場合、解放バルブ１７２は開いてブロック４０を通過する加圧空気を放出できる。

図２０は、制御調節器からダックバルブ組立体９６を通り、ダックバルブ組立体９４の周囲を通り、フィッティング組立体１１４を通り、導管３６を経由してポンプチューブ３０へ出て行く空気を示す双方向ブロック（第２の流れ方向）の部分断面斜視図である。ブロック４０は、第１および第２の空気通路がチェックつまりダックバルブの対称な鏡像配置によって形成されるように構成されている。このため、第１の通路に沿ってブロックを通る空気の伝わりについての上記記載は、第２の空気通路に沿ってブロック４０を通る空気の伝わりの間の動作に同様に適用されることを理解させるであろう。

図２１は、ポンプチューブからフィッティング組立体９６を通り、ダックバルブ組立体９２を通り、内部ブロック空気通路を通ってチェックバルブ１８４へ行く空気を示す双方向ブロック（第２の流れ方向）の部分断面斜視図である。それによって、加圧空気は、第２の空気流れ経路を介してバルブステムの中に送られる。

図２２Ｂは、タイヤキャビティが所望圧力以上の状態において、溝から排出バルブを通って続く空気を示す双方向ブロック（第２の流れ方向）の部分断面斜視図である。

図２３を参照すると、組み立てられた調節器プレート５８と双方向分配ブロック４０が示されている。調節器カバープレート５８は、ブロック４０の上に組み立てられ、ブロック４０の中での流出空気通路１５４、１５５の形成を完成させている。調節器制御組立体６８の通路１４４は、ブロックを通る通路１４５との空気の流れの伝達を確立する。通路１４５は、横開口１７０を通じてバルブステムの内部室１７４と連通する通路１８６と繋がっている。室１７４はタイヤキャビティと接続し、キャビティの空気圧が、ブロック通路１４５と調節器通路１４４を通って、仕切り部コンポーネントの外側のサイドに伝わる。このため、調節器は、キャビティ空気圧の変化に応じて開閉を行うことができる。調節器６８は、キャビティ空気圧が低いときはいつでも開状態となってブロック４０を通じてポンプチューブ３０（不図示）に空気を送り、キャビティ空気圧が所望レベル以上のときはいつでも閉状態となってチューブ３０への空気の伝達を不可能にする。キャビティ空気圧が上側閾値を超えた場合、加圧空気は、解放バルブを通じて大気中に放出されてもよい。

図２３から、バルブステム１００の端部１０１内に収容された従来の主要入力バルブが動いて従来の手法で空気を外部の主要加圧空気源（不図示）からバルブステム空気室１７４の中に空気を送り込んでもよいことは、さらに言うまでもない。このため、主要外部空気源が、バルブステム１００内の空気室１７４を、ポンプチューブ加圧空気源と共用する。そのようなシステム冗長は、所望のタイヤ膨張圧を引き起こし維持する点において、より高い信頼性を与える。

主要制御バルブ組立体５８は、必要に応じて、図９Ｂ、図１１Ｂに示すように本発明の単純な他の実施形態において省略されてもよい。上述したように、キャビティ空気圧が、決定された圧力以上のときはいつでも、調節器５８は、周囲の非加圧空気のポンプチューブへの送り込みを遮断することによってポンプチューブの動作を制限する。この特徴は、ポンプチューブが常に動作することつまり常に加圧空気動作モードであることを抑制でき、システムの疲労を低減する。ポンプチューブに周囲の空気が供給されないときはいつでも、ポンプチューブは、活動的でない非ポンプ状態に入る。しかしながら、必要に応じて、システムを再構成して制御バルブ調節器６８を省略することによって、ポンプチューブへの空気の供給がコンスタントに行われてもよい。示されたように、双方向ブロック４０は、並列の空気経路を使ってブロックを通じてポンプチューブへおよびポンプチューブから空気を送る点においては依然として同じである。カバープレート５８は、調節器６８の省略によって変更されている。空気流入開口２０６は、カバープレート５８を貫通し、コンスタントな空気の流れを分配ブロック凹部７０に送る。フィルタパッドつまり層２０４が、カバープレート５８の底部に取り付けられて、ブロックの中に送られる空気を浄化してもよい。入力された空気は、ブロックの上部の凹部７０の中に集められる。タイヤの回転方向に依存して、集められた入力空気は、ポンプチューブ３０によって、一方または他方の空気の流れの経路に沿って、ブロック４０を通って、加圧のためのポンプチューブの中へ追い出される。このように、簡略化された構成は、ポンプチューブ３０を継続的な加圧動作モードに維持する。

上述から、本発明が、サービスステーションポンプのような従来の外部加圧空気源からタイヤキャビティの中への加圧空気の流れを動作制御するための、タイヤバルブステム１００内に取り付けられた従来のバルブ組立体を備えることは言うまでもない。このように、タイヤキャビティ内の空気圧は、従来の手法において手動で回復されてもよい。さらに、タイヤ空気圧の手動の回復に対する追加物においては、タイヤに取り付けられた空気ポンプチューブ３０がタイヤサイドウォールの中に取り付けられ、タイヤキャビティ２８の中への追加の加圧維持空気の供給が行われて空気圧を維持する。タイヤキャビティの中への二重の加圧空気源は、タイヤを適切な膨張に保持する冗長手段を提供する。制御調節器６８と双方向空気分配ブロック４０を組み合わせた制御組立体１４は、バルブステム１００と近接関係にある制御位置に配置され、バルブステム１００は、タイヤキャビティ２８内の検出された空気圧レベルに応じて、タイヤに取り付けられた空気ポンプチューブ３０からのタイヤで生成された加圧空気の流れを動作制御する。

圧力制御調節器６８は、タイヤに取り付けられたチューブへの周囲の非加圧空気の流れを制御することによって、ポンプチューブからの加圧空気の流れを動作制御する。タイヤ空気圧を増加する必要のないときはいつでも、周囲の空気の流れは調節器６８によって遮断される。

バルブステム１００はリム本体１６を貫通し制御システム１４を貫通するようにサイズが決定されて構成されていることを、さらに言及することができる。制御組立体を形成しているブロック４０と調節器６８を通るバルブステムの統合された収納は、システムをバルブステムに機械的に統合し、外部とタイヤベースのポンプシステムが内部通路とバルブステム１００の空気収集室１７４を共用することを可能にする。圧力制御組立体（調節器６８とブロック４０）は、バルブステム１００と近接関係にある制御位置でリム本体の表面に取り付けられ、それを通してバルブステムを収容している。このため、調節器６８とブロック４０の容積および幾何学的サイズは、ポンプチューブ３０への流入口および流出口に関してタイヤによって影響されない。タイヤの使用中、調節器と分配ブロックをタイヤに取り付けて維持する問題は、それによって避けられる。調節器６８とブロック４０とをバルブステム１００と近接関係になるように直接リム１４に取り付ける位置は、構成上の統合を促進し、タイヤの使用中にそのようなコンポーネントの不慮の分離を最小化する。さらに、コンポーネント６８、４０とフィルタエレメント６９は、タイヤ動作の間に必要となったとき、点検、修理および／または交換されてもよい。

空気ポンプチューブ３０は、記載されたように、タイヤサイドウォールの曲げ領域内に取り付けられている。チューブ３０は、そのように配置されているので、タイヤウォールの曲げ領域がタイヤフットプリントの回転と反対に回転するにつれて、タイヤ曲げ領域から引き起こされる力に反応してセグメントごとに閉開する。空気ポンプチューブの環状構成と双方向空気分配ブロック４０の動作によって、地面に対するタイヤの回転の前方方向および反対方向の両方において、空気がタイヤキャビティへ供給される。このため、空気圧維持は回転方向に関係なく続く。

制御バルブ組立体１４は、タイヤバルブステム１００に近接して取り付けられ、タイヤバルブステムを通じて、外部加圧空気源と、タイヤのサイドウォール内の取り付けられたタイヤ取付済み追加加圧空気供給源（チューブ３０）とのいずれかからの、加圧空気の流れを制御可能である。制御組立体は、空気の複数の経路を有する双方向空気分配ブロックを含み、各空気経路は、タイヤに取り付けられた空気ポンプチューブ３０と接続された各導管（３６、３８）に接続されている。複数の通路は、地面に対するタイヤ回転の方向に応じて、周囲の非加圧空気を空気ポンプチューブに供給する動作を交互に行う。

複数の空気通路は、空気分配ブロック４０内に直列に接続された複数のチェックバルブを含む。各経路（９２、９８および９４、９６）内のチェックバルブは、地面に対するタイヤ回転方向に応じて選択的に開閉する。圧力制御組立部１４は、さらに、双方向ブロック４０内の空気通路から加圧空気を放出するために取り付けられた解放バルブ１７４を含む。解放バルブ１７４は、タイヤキャビティ内の空気圧が予め決定された最適の膨張レベル以上のとき、加圧空気を放出するために開き、そして、解放バルブ１７４は、タイヤキャビティ内の空気圧が該予め決定された最適の膨張レベルより低いとき閉じる。調節器６８を使用する実施形態における圧力制御組立体１４は、タイヤキャビティ内の検出された空気圧レベルに応じて、周囲の非加圧空気の、タイヤに取付られたチューブへの流れを制御することによって、ポンプチューブからの加圧空気の流れを制御する。調節器のない、簡略化された実施形態では、ポンプチューブ３０からバルブステム１００とタイヤキャビティの中への加圧空気の流出口は、解放バルブ１７４の適切な設定によって制御される。

バルブステム１００は、従来の大きさおよび構成である。コンポーネント６８とブロック４０は、バルブステム１００を受ける大きさを有する配列された貫通穴を備える。このため、バルブステム１００は、リム本体１６、双方向空気分配ブロック４０およびトップカバープレート５８を貫通する。圧力制御組立体１４は、バルブステム１００に近接した関係でリム本体１６の表面に取り付けられている。ここで使われたように、バルブステム１００に近接しリム１６に接触している圧力制御組立体の位置は、「制御位置」として呼ばれる。

空気ポンプチューブ３０は、タイヤウォールの曲げ領域内に形成された、適切なサイズで構成された溝の中に組み込まれている。そのように構成されているので、チューブ３０は、タイヤウォールの曲げ領域がタイヤフットプリントの回転と反対に回転するにつれて、タイヤ曲げ領域から引き起こされる力に反応してセグメントごとに閉開する。

本発明の効果は、タイヤバルブステム１００が、標準の外部装置を使用してタイヤの中を空気で満たすために作られたものとして機能するということである。バルブステムの底の空気通路１７４は、注入された空気がバルブステム空気通路の中に入り、その後にタイヤキャビティの中に入ることを可能にし、また、調節器６８による入口空気圧検出部を備える。設定圧力は、タイヤを取り外すことなく、制御調節器６８に対するねじ調整によって容易に調整される。必要に応じて、フィルタ６９と調節器６８は、その全体において、簡単に交換可能である。さらに、ポンプチューブ３０を圧力調節組立体１４に相互接続するためのタイヤサイドウォール上の通路穴が必要とならない。

本明細書に記載された本発明の説明を考慮すると、本発明の変形例が可能である。対象発明を説明する目的で、特定の代表的な実施形態および詳細が示されているが、対象発明の範囲から逸脱することなくさまざまな変更および修正が可能であることが、当業者には明らかであろう。したがって、記載された特定の実施形態において、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の対象となる全範囲内で行う変更が可能であることを理解されたい。

Claims (20)

1. タイヤトレッド領域に延びる第１および第２サイドウォールによって境界が特定されたタイヤキャビティを有するタイヤと、
   加圧空気を前記タイヤキャビティに注入して前記タイヤキャビティ内の空気圧を好適な圧力レベルに維持する、タイヤに設置された空気ポンプ手段と、
   前記タイヤキャビティから外側に突き出た縦長のバルブステムであって前記タイヤキャビティと連通する内部バルブステム空気通路を有し前記バルブステム空気通路から前記キャビティの中に加圧空気を導く動作を行うバルブステムを有するタイヤと、
   前記バルブステムと近接関係にある制御位置に配置され、前記タイヤキャビティ内の検出された空気圧レベルに応じて、前記タイヤに設置された空気ポンプ手段から前記バルブステム空気通路を通って前記タイヤキャビティの中への加圧空気の流れを選択的に制御する動作を行う圧力制御組立体と、を有することを特徴とする空気維持タイヤ組立体。
2. 前記圧力制御組立体は、前記制御位置から、非加圧周囲空気の前記タイヤに設置された空気ポンプ手段の中への流れの許可および遮断を選択的に行って、前記タイヤに設置された空気ポンプ手段から前記バルブステム空気通路を通って前記タイヤキャビティの中への加圧空気の送り込みを前記制御位置から調節する、請求項１に記載の空気維持タイヤ組立体。
3. 前記圧力制御組立体は、空気分配ブロックと接続され且つ該空気分配ブロックと空気の流れを伝達する空気流入調節器組立体を有する、請求項２に記載の空気維持タイヤ組立体。
4. 前記空気分配ブロックは、前記内部バルブステム空気通路と空気の流れを伝達する空気経路を有する、請求項３に記載の空気維持タイヤ組立体。
5. 前記タイヤを支えるリム本体を有し、前記バルブステムは、前記タイヤから、前記リム本体を貫通する開口を通って、前記圧力制御組立体を貫通するサイズで構成され、前記圧力制御組立体は、前記バルブステムと近接関係にある前記リム本体の外側の面に取り付けられている、請求項２に記載の空気維持タイヤ組立体。
6. 前記バルブステムは、前記バルブステム空気通路の外側の端部内に、外部加圧空気源から前記空気通路の中への加圧空気の流入を制御するための、ステムベースの制御バルブを収納し、前記タイヤに設置された空気ポンプ手段は、加圧空気を前記タイヤキャビティ内に送るための前記バルブステム空気通路を前記外部加圧空気源と共用する、前記外部加圧空気源に対する追加の、タイヤに設置された加圧空気源を有する、請求項５に記載の空気維持タイヤ組立体。
7. 前記バルブステム空気通路は、前記タイヤに設置された空気ポンプ手段と前記外部加圧空気源とから加圧空気を収集する動作をするために接続された空気収集室を基礎位置に有する、請求項６に記載の空気維持タイヤ組立体。
8. 前記空気収集室は、前記ステムベースの制御バルブと軸方向に並んで前記バルブステム空気通路内に配置されている、請求項７に記載の空気維持タイヤ組立体。
9. 前記空気ポンプ手段は、タイヤウォールの曲げ領域内に包囲された少なくとも１つの縦長の管状空気通路を有し、前記空気通路は、前記管状空気通路の中に空気を送り込む動作をする空気流入口と、前記管状空気通路から加圧空気を回収する動作をし前記流入口から離れて配置された空気流出口と、を有し、前記空気通路は、回転するタイヤフットプリントに対向して回転するタイヤウォールの曲げ領域から引き起こされる力に反応してセグメントごとに閉じる、請求項７に記載の空気維持タイヤ組立体。
10. 前記管状空気通路は、地面に対する前記タイヤの回転の反対の回転方向に応じて、反対方向に加圧空気を押し出す、請求項９に記載の空気維持タイヤ組立体。
11. タイヤトレッド領域に延びる第１および第２サイドウォールによって境界が特定されたタイヤキャビティを有するタイヤと、
    タイヤで生成された加圧空気を前記タイヤキャビティの中に注入して前記タイヤキャビティ内の空気圧を好適な圧力レベルに維持する、タイヤベースの加圧空気ポンプ組立体と、
    前記タイヤキャビティから外側に突き出た縦長のバルブステムであって前記タイヤキャビティと連通する内部の軸方向のバルブステム空気通路を有し前記バルブステム空気通路から前記キャビティの中に加圧空気を導く動作を行うバルブステムを有するタイヤと、
    外部加圧空気源から前記バルブステム空気通路の中への加圧空気の流れを導く動作を行うための、ステムベースのバルブ組立体と、
    前記バルブステムと近接関係にある制御位置に配置された圧力制御組立体であって、前記タイヤキャビティ内の検出された空気圧レベルに応じて、前記タイヤベースの加圧空気ポンプ組立体から前記バルブステム空気通路を通って前記タイヤキャビティの中への加圧空気の流れを制御する動作を行う圧力制御組立体と、を有することを特徴とする空気維持タイヤ組立体。
12. 前記圧力制御組立体は、前記制御位置から、非加圧周囲空気の前記タイヤベースの加圧空気ポンプ組立体の中への流れの許可および遮断を選択的に行って、前記タイヤベースの空気ポンプ組立体からの加圧空気の送り込みを前記制御位置から調節する、請求項１１に記載の空気維持タイヤ組立体。
13. 前記圧力制御組立体は、空気分配ブロックと接続され且つ該空気分配ブロックと空気の流れを伝達する空気流入調節器組立体を有する、請求項２に記載の空気維持タイヤ組立体。
14. 前記空気分配ブロックは、前記バルブステム空気通路と空気の流れを伝達する少なくとも１つの空気経路を有する、請求項３に記載の空気維持タイヤ組立体。
15. 前記タイヤを支えるリム本体を有し、前記バルブステムは、前記圧力制御組立体を貫通するサイズで構成され、前記圧力制御組立体は、前記バルブステムと近接関係にある前記リム本体の外側の面に取り付けられている、請求項１２に記載の空気維持タイヤ組立体。
16. 前記バルブステムは、前記バルブステム空気通路の外側の端部内に、外部加圧空気源から前記空気通路の中への加圧空気の流入を制御するための、ステムベースの制御バルブを収納し、前記タイヤに設置された空気ポンプ組立体は、加圧空気を前記タイヤキャビティ内に送るための前記バルブステム空気通路を前記外部加圧空気源と共用する、前記外部加圧空気源に対する追加の加圧空気源を有する、請求項１５に記載の空気維持タイヤ組立体。
17. 前記バルブステム空気通路は、前記タイヤに設置された空気ポンプ組立体と前記外部加圧空気源とから加圧空気を収集するために配置された空気収集室を基礎位置に有する、請求項１６に記載の空気維持タイヤ組立体。
18. 前記空気収集室は、前記ステムベースの制御バルブと軸方向に並んで前記バルブステム空気通路内に配置されている、請求項１７に記載の空気維持タイヤ組立体。
19. 前記空気ポンプ組立体は、タイヤウォールの曲げ領域内に包囲された少なくとも１つの縦長の管状空気通路を有し、前記空気通路は、前記管状空気通路の中に空気を送り込む動作をする空気流入口と、前記管状空気通路から加圧空気を回収する動作をし前記空気流入口から離れて配置された空気流出口と、を有し、前記空気通路は、タイヤプットプリントの回転と反対に回転するタイヤウォールの曲げ領域から引き起こされる力に反応してセグメントごとに閉じる、請求項１７に記載の空気維持タイヤ組立体。
20. 前記管状空気通路は、地面に対する前記タイヤの回転方向状態に応じて反対の方向に加圧空気を押し出す動作を行う、請求項１９に記載の空気維持タイヤ組立体。

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