JP6487690B2 - 蠕動空気ポンプチューブとタイヤとの組立体および方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、空気維持タイヤに関し、特に、サイドウォールに配置された管状のポンプ機構とタイヤとの組立体を有するタイヤに関する。

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

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、タイヤ圧を維持する空気維持ポンプシステム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、空気維持タイヤおよび組立方法が、タイヤのインナーライナーに固定された空気入口ハウジングを含んでいる。第１のタイヤサイドウォールが、第１のタイヤサイドウォール内に細長いサイドウォール溝を有し、サイドウォール溝は、細長い楕円形の内部空気通路を有する細長い空気チューブを収容している。空気チューブは、回転するタイヤの接地面（フットプリント）から第１のサイドウォールへと伝わる曲げ歪みに応答して、拡大した直径から実質的に縮小した直径にセグメントごとに圧縮され、それにより、空気チューブの内部空気通路に沿ってセグメントごとに強制的に空気を送り込むように動作可能に配置されている。空気チューブは、正面側の実質的にマッシュルーム形状の断面輪郭であって、第１のサイドウォール内で半径方向に延びる断面輪郭を有するように構成され、半径方向内側のチューブキャップと半径方向外側のチューブステムとによって形成されている。チューブステムは、チューブキャップから半径方向外側のステム端面まで半径方向外側に延びる収束側面によって規定された先細の断面輪郭を有している。

別の形態では、吸気導管が、タイヤの外部からの空気を、第１のタイヤサイドウォールを通ってタイヤインナーライナーから入口ハウジングへと送るために設けられている。入口導管および吸気導管は、入口ハウジングによって形成された細長い第１および第２のソケットにそれぞれ取り付けられるとともに、第１および第２のソケットからそれぞれ取り外される。

さらに別の態様では、チューブの内部空気通路からタイヤキャビティへの加圧空気の流れを制御するために、入口ハウジングの内部に圧力調整弁システムが収容されている。

（定義）
ここで、本明細書で使用される用語について定義する。

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。

「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、速度が零で、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領域を意味する。

「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ることができる、トレッド内の細長い空隙領域を意味する。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。

「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。

「蠕動」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れ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。

２つの１８０°（可逆式）蠕動空気ポンプシステムの、入口、フィルタ、出口、およびチューブを示す、タイヤの４分の１部分の分解斜視図である。 入口、出口、およびチューブの各位置を示す、タイヤの側面図である。 入口コネクタおよび出口コネクタを備えたチューブの斜視図である。 図３のコネクタハウジングの斜視図である。 図４Ａのコネクタハウジングの断面図である。 図４Ｂの入口導管領域の拡大図である。 フィルタおよび吸気導管の斜視図である。 図５Ａのフィルタおよび吸気導管の断面図である。 図５Ｂの吸気導管領域の拡大図である。 入口ハウジングの上面斜視図である。 入口ハウジングの底面斜視図である。 図６Ａの接続領域の部分断面図である。 フィルタ、入口導管、および空気チューブの各位置を示す、入口領域の拡大断面図である。 フィルタ、入口導管、および空気チューブがそれぞれ所定の位置にある状態を示す、入口領域の拡大断面図であって、入口ハウジングとゴム製の取り付けブラケットとが分解して示されている。 入口ハウジングとゴム製の取り付けブラケットとをタイヤに対して示す、入口領域の拡大断面図である。 取り付けられたゴム製の取り付けブラケットを示す、入口領域の拡大断面図である。 入口領域の断面図である。

本発明について、添付した図面を参照して、一例を挙げて説明する。

図１から図３を参照すると、タイヤ組立体１０は、タイヤ１２と、タイヤをベースとした蠕動ポンプ組立体１４とを含んでいる。タイヤ１２は、車両に用いるために、従来の方法でリム（図示せず）に取り付けられている。タイヤは、従来構造を有し、互いに対向するビード領域２０，２２からクラウンつまりタイヤトレッド領域２４までそれぞれ延びる一対のサイドウォール１６，１８を有している。タイヤおよびリムが、タイヤインナーライナー２６によって画定されたタイヤキャビティ２８を包囲している。

図１から図３に見られるように、蠕動ポンプ組立体１４は、環状の空気通路３２を包囲する環状の空気チューブ３４を含んでいる。チューブ３４は、プラスチックやゴム化合物など、弾性および可撓性を有する材料であって、外力を受けて平らな状態に変形し、その力が取り除かれると、断面がほぼ円形の元の状態に回復するという、繰り返しの変形サイクルに耐えることができる材料から形成されている。チューブは、本明細書に記載された目的のために十分な量の空気を通過させるのに十分な直径であって、タイヤ組立体内部の動作可能な位置にチューブを配置可能にする直径を有している。

タイヤの空気圧を維持するための、タイヤ内での蠕動ポンプチューブの動作原理は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、発行済みの特許文献１に記載されている。開示されているように、蠕動ポンプチューブは、タイヤサイドウォール内部に組み込まれている。参照により本明細書に組み込まれる上述の特許に開示されているように、Ｔ字形の入口装置が、環状のポンプチューブと一列に並んで固定され、加圧のために、空気をタイヤの外側からポンプチューブ内に導いている。入口装置と反対側に位置するＴ字形の出口装置が、同様に、ポンプチューブと一列に並んで固定されている。出口装置は、加圧空気をポンプチューブからタイヤキャビティへと導いて、キャビティ圧力を所望の値に維持している。機能上、ポンプチューブは、サイドウォールの高屈曲領域に配置されている。このように配置されているため、ポンプチューブは、回転するタイヤの接地面（フットプリント）からサイドウォールへと伝わる曲げ歪み（bending strain）に応答して、拡大した直径から実質的に縮小した直径へとセグメントごとに圧縮される。したがって、加圧空気は、空気チューブに沿ってセグメントごとに強制的に送り込まれ、必要に応じて、圧力維持のためにタイヤキャビティへと導かれる。

特許文献１で教示される入口装置と出口装置は、良好に動作する一方で、比較的大きく、それらがタイヤサイドウォールに組み込まれてタイヤサイドウォールの内部を占有することで、タイヤサイドウォールに構造的な乱れが生じる。さらに、入口装置と出口装置は、いざというときに、アクセスすることや修理することが困難である。結局、特許文献１の入口装置と出口装置は、ポンプ空気チューブに固定することが容易ではなく、このような装置をタイヤサイドウォール内部で交換することは、問題となる可能性がある。

ここで対象となる発明の蠕動ポンプ組立体１４は、複数の構成部材をまとめて接続するためのスナップ式入口取り付けシステムを備えている。タイヤの外側からの空気は、吸気口組立体によってタイヤキャビティへと送られた後、タイヤキャビティから、サイドウォールをベースとした蠕動ポンプチューブ３４へと送られる。ポンプチューブ３４は、タイヤサイドウォール１６内に形成された溝３０の内部にある。図１から図３に見られる本発明は、Ｔ字形の入口ポータル３６を含んでいる。空気チューブ３４は、サイドウォールのビード領域２０に近接してサイドウォール１６内に形成された、所定の輪郭を有するサイドウォール溝３０の内部に取り付けられている。溝３０とその内部に組み入れられたチューブ３４が、下方のサイドウォール領域を囲んでいる。Ｔ字形の入口ポータル３６は、入口コネクタ３８を含んでいる。さらに、以下に説明する目的のために、タイヤの外側からの空気を、タイヤサイドウォール１６を通ってタイヤインナーライナー２６まで運ぶフィルタ吸気部材４０が設けられている。

図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃを参照すると、Ｔ字形の入口ポータル３６において、コネクタ３８は、空気ポンプチューブとインラインに（一列に並んで）位置している。コネクタ３８は、インラインの細長いコネクタ本体４４を有し、このコネクタ本体４４から、外側に突出する２つの翼状突起４６が延びている。インライン本体４４と２つの翼状突起４６とが組み合わされて、断面が概ねＴ字形のコネクタを形成している。コネクタ３８のインライン本体４４は、翼状突起４６から、外側を向いた平面領域４８まで、内側に向けて先細になっている。一対の軸方向チャンバ５０，５２が、インライン本体４４の内部に存在し、中間に位置する軸方向通路５４によって接続されている。空気チューブに係合するインラインの連結支柱５６，５８が、互いに逆方向を向いてインライン本体４４の両側から延びている。連結支柱５６，５８はそれぞれ、コネクタ本体４４の内部の各空気チャンバ５０，５２に連通する軸方向通路６０，６２を有している。連結支柱５６，５８の端部領域は、空気チューブ３４の両端にそれぞれ密接に収容されるような大きさに形成されているとともに、空気チューブ３４に係合して連結支柱５６，５８と空気チューブの各端部との連結の維持を補助するように形成された一連の環状の保持リブ６４を有している。

軸方向の内部空気通路６８を有する管状の入口導管６６が、コネクタ本体４４に接続されている。入口導管６６を流れる空気は、空気チャンバ５０，５２とチューブに係合する連結支柱５６，５８とを通って送られ、空気チューブ３４に入る。入口導管６６の外端領域７０が、軸方向に互いに離れて位置する一連の環状のスナップ式リブ７２を有するように構成されている。環状の各リブ７２は、図４Ｃに最も良く見られるように、入口導管６６の遠位端に向かって先細になる円錐台形の輪郭を有している。

図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃを参照すると、細長い円筒形の吸気導管７６が、より大きな直径を有するフィルタ設置チャンバ７４に一体的に連結されている。チャンバ７４は、円筒形のフィルタハウジング７８によって画定されている。ハウジング７８には、円筒形の多孔質フィルタ部材８０が収容されている。細長い管状の吸気導管７６は、中心軸の空気通路８６を有している。環状の保持フランジ８２，８４が、ハウジング７８の周囲を延びている。吸気導管７６の遠位連結端部８８には、導管７６の遠位端に向かって内側に先細になる一連の円錐台形の環状連結リブ９０が設けられている。多孔質フィルタ部材８０が設置された外側のフィルタチャンバ７４には、通路８６が連通している。吸気導管７６のフィルタ外端部は、タイヤの外側の空気と連通するように配置され、ポンプシステムへの空気の取り入れ口として機能する。吸気導管７６は、以下に説明するように、タイヤのインナーライナー領域に外気を送っている。したがって、吸気導管７６の軸方向長さは、フィルタ部材８０からタイヤサイドウォール１６を通過してタイヤインナーライナー２６に到達するのに十分な長さである。キャップ部材７９が、フィルタハウジング７８を包囲して、フィルタ部材８０を内部に保持している。

図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃには、入口ハウジング９２が示されている。ハウジング９２は、細長い側壁９４，９６と上壁９８と底壁１００とを有する概ね長方形のブロック形状を有している。必要に応じて、ハウジング９２を構成するために他の幾何形状を用いることができる。互いに離れて位置する一対の迅速継手式入口ソケット１０２，１０４が、ハウジング９２によって一体的に形成され、底壁１００内に延びている。ソケット１０２，１０４は細長く、概ね円筒形の内部構造を有している。ソケット１０２，１０４は、入口ハウジングの内部空気チャンバ（図示せず）への空気通路を形成している。ソケット１０２，１０４の内部長さに沿って、円錐台形状を有する一連の環状の戻り止めが配置されている。外部からアクセス可能な圧力設定ナットおよびボルト１８が、ハウジング９２内に延びている。底壁１００に沿って、外側に突出する一連の尾根部１１０が設けられ、尾根部１１０は、ハウジング９２をタイヤインナーライナー２６に取り付けるために用いられる接着コーティング（図示せず）の接着を補助するように作動する。

ここでいう「入口ハウジング」は、流入空気を受け入れるハウジングとしての最も広い意味での総称として用いられる。ハウジング９２は、吸気導管７６から空気を受け取り、それを空気ポンプチューブ３４に送り込む。ポンプチューブ３４は、タイヤの全回転または部分回転ごとに空気を順次加圧する。総称的に「入口ハウジング」と称しているが、入口ハウジング９２は、好ましい実施形態では、流入空気を受け入れるだけでなく、タイヤキャビティ２８内の空気圧を制御する弁レギュレータシステムを含むハウジングとして特に用いられている。タイヤキャビティ２８内の空気圧が閾値圧力にあるときには、ハウジング９２内のレギュレータが閉じて、余分な加圧空気がタイヤキャビティに入るのを防いでいる。タイヤキャビティ２８内の空気圧が閾値を下回るときには、ハウジング９２内のレギュレータが開いて、加圧空気をタイヤキャビティへと導入することができる。

一般に、適切なレギュレータ弁システムは、タイヤキャビティの空気圧を測定するように作動する圧力測定機構を含んでいる。測定されたキャビティの空気圧は、その後、空気チューブ３４からタイヤキャビティ２８への空気の流れを開閉するために用いられる。ここで対象となる空気維持タイヤシステムに有効である、代表的な適切な２ポート弁システムが、その全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１３年９月３０日出願の同時係属の米国特許出願第１４／０４１４９０号に見られている。開示されている２ポートシステムでは、吸気は、吸気導管７６からソケット１０４を経由して入口ハウジング９２へと導かれることになる。ハウジング９２内部の流入空気は、ソケット１０２および入口導管６６から入口コネクタ３８を通って、ポンプチューブ３４の空気流路へと送られる。そして、空気は、空気チューブ３４によって蠕動的に加圧される。タイヤキャビティ圧力を閾値まで上げるために空気が必要とされる場合には、加圧空気がタイヤキャビティへと送られる。測定されたキャビティ圧力が閾値にあれば、加圧空気はポンプチューブ３４から排気される。

図６Ｃおよび図８に最もよく見られるように、ソケット１０２，１０４のそれぞれは、ハウジングによって一体的に形成され、細長い円筒形の内部構造を有している。ソケット１０２，１０４を通る空気通路は、ハウジング９２内部の空気チャンバに連通している。さらに、ソケット１０２，１０４は、各ソケットを規定する円筒形の側壁に形成された、互いに離れて位置する一連の円錐台形の戻り止め１０６をそれぞれが有するように、ハウジング９２によって形成されている。ソケット１０４，１０２内の戻り止め１０６の配置、形状、および寸法は、吸気導管の円錐台形の環状リブ９０および入口導管の円錐台形の環状リブ７２とそれぞれスナップ係合で嵌合しやすくするようになっている。したがって、導管７０，８８は、簡便かつ迅速にレギュレータハウジング９２の各ソケットにスナップ式に取り付けられる。そのため、ハウジング組立体または吸気口組立体または入口組立体の交換や修理が必要になった場合に、そのような交換や修理が円滑に行われる。さらに、スナップ組立体によって、レギュレータ組立体をタイヤの内側に当接させてインナーライナー２６に固定させることが可能になる。導管７０，８８の軸長は、タイヤサイドウォール１６を通過して取り付けブラケット１２６の開口１３０，１２８を貫通して突出し、入口ハウジング９２の各ソケット１０４，１０２に完全にスナップ式に挿入されるのに十分な長さである。

図７Ａから図７Ｃを参照すると、タイヤサイドウォール１６の溝３０への空気チューブ３４の組み入れと、タイヤインナーライナー２６への入口ハウジング９２の取り付けとが示されている。空気チューブ３４と入口コネクタ３８の断面はそれぞれ、細長く、概ねマッシュルーム形状を有している。チューブ３４の翼状突起１１４とコネクタ本体４２の翼状突起４６とは、サイドウォール溝３０によって形成された部分の内部に保持されて設置されている。マッシュルーム構造は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１２年５月１４日出願の同時係属の米国特許出願第１３/４７０５２５号に詳細に示されている。ここで対象となる「マッシュルーム」構造では、蠕動チューブ３４は、頂部を平面で切断したくさび形の車外側のチューブ本体１１２を含み、チューブ本体１１２は、外側に広がる側部によって形成され、側部は、狭い幅（Ｄ３）の平坦な端面１１８から車内側のドーム形の翼状突起１１４まで延び、各翼状突起１１４は、半径Ｒ１の上部のアーチ面と下部の平坦面とを有している。翼状突起１１４は、端壁（端面）から距離Ｌ４の位置にあり、チューブは、横断面Ｌ１の寸法を有している。くさび形の本体１１２の側部は、角度αで外側に広がり、翼状突起の裏面と交差している。チューブ３４のキャップ領域は、内端部で平坦である。空気通路３２は、楕円形であって、チューブ本体１１２の内部に位置し、チューブの断面中心線に沿った長手方向の主軸を有している。楕円形の通路の長さは、Ｌ２であり、その横方向幅は、Ｄ２である。Ｄ１は、チューブの先端から先端までの距離を示し、Ｄ３は、チューブの狭い端部の直径である。Ｌ３は、チューブ内の、端面から楕円形の通路１９６の中心までの距離である。

したがって、空気チューブ１８４は、以下に定める範囲、すなわち、
Ｄ１：６．３９±０．１ｍｍ、
Ｄ２：０．７±０．０１ｍｍ、
Ｄ３：１．４４±０．０５ｍｍ、
Ｌ１：４．２５ｍｍ、
Ｌ２：２．２±０．１ｍｍ、
Ｌ３：１．７８±０．０１ｍｍ、
Ｌ４：１．８３±０．０５ｍｍ、
α：２４°、
Ｒ１：１．８５ｍｍ、
の範囲内の好ましい寸法を有している。

入口コネクタ３８は、空気チューブ３４と相補的に構成され、相補的に構成された溝３０を共有している。したがって、入口コネクタ３８の断面は、概ね細長く、概ねマッシュルーム形状である。コネクタ３８の翼状突起４６が、インラインのコネクタ本体４２から延びている。コネクタ３８の本体４２と翼状突起４６は、溝３０の内部にあって、コネクタ３８を溝３０の内部に保持して設置している。マッシュルーム構造は、同時係属の米国特許出願第１３/４７０５２５号に詳細に示されている。この「マッシュルーム」構造では、チューブ３４と同様に、入口コネクタ３８は、頂部を平面で切断したくさび形の車外側のインライン本体部４４を含み、インライン本体部４４は、外側に広がる側部によって形成され、側部は、狭い幅（Ｄ３）の平坦な端面４８から車内側のドーム形の翼状突起４６まで延びている。各翼状突起４６は、半径Ｒ１の上部のアーチ面と下部の平坦面とを有している。翼状突起４６は、端壁（端面）から距離Ｌ４の位置にあり、チューブは、横断面Ｌ１の寸法を有している。くさび形のコネクタ本体部４４の側部は、角度αで外側に広がり、翼状突起４６の裏面と交差している。翼状突起４６によって形成されたキャップ領域は、内端部で平坦である。マッシュルーム形状のコネクタ３８の外形寸法は、空気チューブ３４について前述した通りであり、サイドウォール１６内の溝３０の寸法および形状と相補的である。

図７Ａから図７Ｄを参照すると、空気チューブ３４と入口コネクタ３８は、溝３０に通じる狭い入口スリット１１６を通じて取り付けられる。空気チューブ３４と入口コネクタ３８は、弾性的に圧縮されて、スリット１１６を通じて進入することができる。溝３０に入る際に、空気チューブ３４と入口コネクタ３８は、それぞれ共通のマッシュルーム形状へと曲がり、マッシュルーム形状の溝３０の輪郭および幾何形状を満たすようになる。完全に挿入されると、入口コネクタの本体部４４の先細端部における平坦面４８と、空気チューブ本体１１２の先細の外側における平坦な端面１１８とは、タイヤサイドウォール１６の外側と概ね同一平面上にあって、スリット１１６によって形成された開口を塞いでいる。貫通孔１２０が、サイドウォール１６を貫通して形成され、外側の大口径のフィルタポケットつまりチャンバ１２４を含んでいる。貫通孔１２０は、フィルタ吸気部材４０を密接に収容するような構成および寸法を有している。吸気導管７６は、貫通孔１２０を貫通してタイヤインナーライナー２６の側まで延びている。フィルタポケット１２４は、フィルタチャンバ７４とフィルタ８０とを収容している。

第２の貫通孔１２２が、従来の硬化後の製造手順によって、タイヤサイドウォール１６を貫通して形成されている。貫通孔１２２は、入口コネクタ３８の円筒形の入口導管６６を収容するような大きさである。入口コネクタの導管６６は、貫通孔１２２を貫通してタイヤサイドウォール１６のインナーライナー２６の側まで突出している。

図７Ｂ、図７Ｃ、図８に見られるように、吸気導管８８と入口導管７０は、ブラケットの各開口１３０，１２８を貫通して延びるのに十分な距離だけ、タイヤインナーライナー２６からタイヤキャビティ２８へと突出している。ブラケット１２６は、ゴム化合物などのエラストマー材料で形成されている。そして、吸気導管８８と入口導管７０は、入口ハウジング９２のソケット１０４，１０２へと挿入されて、入口ハウジング９２をブラケット１２６およびタイヤインナーライナー２６に対して取り付けている。適切な接着剤を塗布して、ブラケット１２６およびハウジング９２をタイヤインナーライナー２６に固定的に接続することもできる。吸気導管８８および入口導管７０の軸をソケット１０４，１０２へと密接に挿入すると、その軸の端部に沿った環状のリブがソケット１０４，１０２内の環状の戻り止めに係合することによって、スナップ係合が達成される。これにより、吸気導管８８を通って入口ハウジング９２の中央空気チャンバへと至り、そこから入口コネクタ３８を通って空気チューブ通路３２へと至る空気経路が確立される。こうして、入口ハウジング９２内のレギュレータ弁システムが、空気チューブ３４への空気の流れを制御するとともに、空気チューブ３４からタイヤキャビティへの加圧空気の流れを制御するように接続される。したがって、空気圧が、タイヤキャビティ内で所望の値に維持されることになる。

上述したことから、それぞれマッシュルーム形状の空気チューブと入口コネクタの向きが、軸方向に互いに一直線であり、タイヤサイドウォール１６内の、正面側（on-side）にある相補的なマッシュルーム形状の溝の内部に端から端まであることは明らかであろう。空気チューブおよび入口コネクタのマッシュルーム形状の輪郭は、正面側にあって、マッシュルーム構造のドーム形の「キャップ」つまり翼状突起の側は、タイヤキャビティに向かって半径方向内側および正面側に位置している。空気チューブおよび入口コネクタのマッシュルーム形状の「ステム」は、正面側を向き、チューブキャップと交差する位置から半径方向外側に延びている。空気チューブの内部空気通路の断面は、長手方向軸がサイドウォールの外面とタイヤキャビティとの間の軸方向を向いた概ね楕円形である。楕円形の通路の横方向の短軸は、空気チューブのキャップが延びる方向とタイヤサイドウォールの外面とに平行な方向に延びている。楕円形の空気通路は、空気チューブ内部であってチューブのステムとキャップとの交点に位置している。

空気チューブのキャップは、ステムから外側に突出し、ステムよりも大きな直径を有している。したがって、キャップは、空気チューブをサイドウォール溝の内部に保持する役割を果たしている。空気チューブは、タイヤサイドウォール内部であって高屈曲領域に位置している。このように配置されているため、空気チューブは、回転するタイヤフットプリントから第１のサイドウォールへと伝わる曲げ歪みに応答して、拡大した直径から実質的に縮小した直径へとセグメントごとに圧縮され、それにより、空気チューブの内部空気通路に沿ってセグメントごとに強制的に空気を送り込むように作動する。空気チューブは、正面側の実質的にマッシュルーム形状の断面輪郭であって、第１のサイドウォール内で半径方向に延びる断面輪郭を有するように構成され、半径方向内側のチューブキャップと半径方向外側のチューブステムとによって形成されている。チューブステムは、チューブキャップから半径方向外側のステム端面まで半径方向外側に延びる収束側面（converging sides）によって規定された先細の断面輪郭を有している。ステム端面は、一旦空気チューブが溝に組み入れられると、タイヤサイドウォールへの溝入口に位置して溝への通路を塞いでいる。

ここで提示される吸気導管は、タイヤの外部からの空気を、第１のタイヤサイドウォールを通ってタイヤインナーライナーから入口ハウジングへと送る役割を果たしている。入口導管および吸気導管は、入口ハウジングによって形成された細長い第１および第２のソケットにそれぞれ取り付けられるとともに、第１および第２のソケットからそれぞれ取り外される。チューブの内部空気通路からタイヤキャビティへの加圧空気の流れを制御するために、入口ハウジングの内部に圧力調整弁システムが収容されている。

したがって、吸気導管および入口導管はいずれも、タイヤサイドウォール１６を貫通して、インナーライナーに取り付けられた入口ハウジング９２まで突出している。入口ハウジング９２をタイヤキャビティの内部でタイヤインナーライナーに当接させることで、タイヤサイドウォール構造の構造的な乱れが最小になることが要求される。すなわち、入口ハウジング９２が占める容積がタイヤサイドウォールの内部にではなくタイヤキャビティの容積に含まれるため、タイヤサイドウォールの構造的完全性に支障を来すことはない。吸気導管および入口導管を入口ハウジングのソケットに取り付けることで実現される迅速な接続および分離によって、効率的な組立手順の実現が可能になり、その一方で、構成部材の修理や交換が必要になった場合の分解が可能になる。

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。

１０ タイヤ組立体
１２ タイヤ
１６，１８ サイドウォール
２４ タイヤトレッド領域
２６ インナーライナー
２８ タイヤキャビティ
３０ 溝
３２ 空気通路
３４ 空気チューブ
６６，７０ 入口導管
６８ 内部空気通路
７６，８８ 吸気導管
９２ 入口ハウジング
１０２，１０４ ソケット
１１２ チューブ本体
１１４ 翼状突起
１１６ 入口スリット
１１８ 端面

Claims (20)

1. 空気維持タイヤ組立体であって、
   タイヤトレッド領域まで延びる第１および第２のサイドウォールによって境界が規定されたインナーライナーによって画定されたタイヤキャビティを有するタイヤと、
   前記インナーライナーに固定された空気入口ハウジングと、を有し、
   前記第１のサイドウォールが、該第１のサイドウォール内に細長いサイドウォール溝を有し、前記サイドウォール溝が、細長い内部空気通路を有する細長い空気チューブを収容し、前記空気チューブが、回転するタイヤの接地面から前記第１のサイドウォールへと伝わる曲げ歪みに応答して、拡大した直径から実質的に縮小した直径へとセグメントごとに圧縮され、それにより、該空気チューブの前記内部空気通路に沿ってセグメントごとに強制的に空気を送り込むように動作可能に配置され、
   前記タイヤの回転軸を含む断面において、前記空気チューブが、正面側の実質的にマッシュルーム形状の断面輪郭であって、前記第１のサイドウォール内で前記インナーライナーの円弧状の内面と交差する方向である該インナーライナーの半径方向に延びる断面輪郭を有するとともに、前記半径方向の内側にあるチューブキャップを有し、前記チューブキャップが、前記半径方向の外側にあって前記半径方向と実質的に垂直な方向の寸法が前記チューブキャップよりも小さいチューブステムに固定され、前記チューブキャップが、前記サイドウォール溝のうち前記チューブキャップと相補的な形状を有する領域の内部にあって、前記第１のサイドウォールの外面と実質的に平行な向きで前記チューブステムから外側横方向に延び、
   前記チューブステムが、前記チューブキャップからステム端面まで前記半径方向を外側に延びる収束側面によって規定された先細の断面輪郭を有する、
   ことを特徴とする空気維持タイヤ組立体。
2. 前記空気チューブと前記入口ハウジングとの間に延び、前記入口ハウジングの内部から前記空気チューブの前記内部空気通路まで流入空気を送るように作動する内部空気通路を有する細長い管状の入口導管と、
   前記第１のサイドウォールを貫通して前記インナーライナーまで延び、前記空気入口ハウジングに連結されて、前記タイヤの外側からの空気を前記第１のサイドウォールを通って前記空気入口ハウジングへと送るように作動する吸気導管と、
   をさらに有する、請求項１に記載の空気維持タイヤ組立体。
3. 前記入口導管および前記吸気導管は、前記入口ハウジングによって形成された細長い第１および第２のソケットにそれぞれ係合し、それにより、前記入口ハウジングとの間で空気流が連通する、請求項２に記載の空気維持タイヤ組立体。
4. 前記チューブステムは、前記チューブキャップが延びる方向から実質的に９０°の角度で前記半径方向に延びている、請求項１に記載の空気維持タイヤ組立体。
5. 前記空気チューブの前記内部空気通路が、実質的に楕円形状の横断面を有し、前記楕円形状が、前記半径方向に延びる長手方向軸と、前記第１のサイドウォールの前記外面に実質的に平行に延びる横方向軸と、を有する、請求項４に記載の空気維持タイヤ組立体。
6. 前記空気チューブの前記内部空気通路が、前記空気チューブ内部であって実質的に前記チューブキャップと前記チューブステムとの交点に配置されている、請求項５に記載の空気維持タイヤ組立体。
7. 前記チューブの前記端面が、実質的に前記第１のサイドウォールの前記外面に配置されている、請求項６に記載の空気維持タイヤ組立体。
8. 前記チューブの前記端面が、前記第１のサイドウォールの前記サイドウォール溝の入口開口を実質的に塞いでいる、請求項７に記載の空気維持タイヤ組立体。
9. 前記空気チューブが、前記第１のサイドウォールに設けられた実質的に環状の経路をたどっている、請求項８に記載の空気維持タイヤ組立体。
10. 前記チューブキャップが、前記半径方向の内側にドーム形の外面を有する、請求項６に記載の空気維持タイヤ組立体。
11. 前記空気チューブと前記入口ハウジングとの間に延び、前記入口ハウジングの内部から前記空気チューブの前記内部空気通路まで流入空気を送るように作動する内部空気通路を有する細長い管状の入口導管と、
    前記第１のサイドウォールを貫通して前記インナーライナーまで延び、前記空気入口ハウジングに連結されて、前記タイヤの外側からの空気を前記第１のサイドウォールを通って前記空気入口ハウジングへと送るように作動する吸気導管と、
    をさらに有する、請求項１０に記載の空気維持タイヤ組立体。
12. 前記入口導管および前記吸気導管は、前記入口ハウジングによって形成された細長い第１および第２のソケットにそれぞれ係合し、それにより、前記入口ハウジングとの間で空気流が連通する、請求項１１に記載の空気維持タイヤ組立体。
13. 前記入口ハウジングが、前記チューブの前記内部空気通路から前記タイヤキャビティへの加圧空気の流れを制御する圧力調整弁手段を有する、請求項１２に記載の空気維持タイヤ組立体。
14. 前記入口導管が、前記チューブの前記内部空気通路の両端である第１および第２の端部と空気流が連通するように接続されている、請求項１３に記載の空気維持タイヤ組立体。
15. 蠕動空気ポンプ機構をタイヤへと組み立てる方法であって、
    タイヤトレッド領域まで延びる第１および第２のサイドウォールを有するタイヤのインナーライナーであって、タイヤキャビティを規定するインナーライナーに、空気入口ハウジングを固定することと、
    前記第１のサイドウォール内に細長いサイドウォール溝を形成することと、
    前記サイドウォール溝の内部に、内部空気通路を有する細長い空気チューブを配置することであって、回転するタイヤの接地面から前記第１のサイドウォールへと伝わる曲げ歪みに応答して、拡大した直径から実質的に縮小した直径へとセグメントごとに圧縮され、それにより、該空気チューブの前記内部空気通路に沿ってセグメントごとに強制的に空気を送り込むように動作可能な位置に、前記空気チューブを配置することと、
    前記タイヤの回転軸を含む断面において、前記空気チューブを、正面側の実質的にマッシュルーム形状の断面輪郭を有するとともに、前記第１のサイドウォール内で前記インナーライナーの円弧状の内面と交差する方向である該インナーライナーの半径方向に延びるように構成することであって、前記空気チューブが、前記半径方向の内側にあるチューブキャップを有し、前記チューブキャップが、前記半径方向の外側にあって前記半径方向と実質的に垂直な方向の寸法が前記チューブキャップよりも小さいチューブステムに固定され、前記チューブキャップが、前記サイドウォール溝の相対的に大きい直径領域の内部にあって、前記第１のサイドウォールの外面と実質的に平行な向きで前記チューブステムから外側横方向に延びるように、該空気チューブを構成することと、
    前記チューブステムを、前記チューブキャップからステム端面まで前記半径方向を外側に延びる収束側面によって規定された先細の断面輪郭を有するように構成することと、
    を含むことを特徴とする方法。
16. 前記空気チューブの前記内部空気通路を、実質的に楕円形状の横断面を有するように構成することであって、前記楕円形状が、前記半径方向に延びる長手方向軸と、前記第１のサイドウォールの前記外面に実質的に平行に延びる横方向軸と、を有するように、該内部空気通路を構成することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記空気チューブ内部であって実質的に前記チューブキャップと前記チューブステムとの交点に、前記空気チューブの前記内部空気通路を配置することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記第１のサイドウォールの前記サイドウォール溝の入口開口を実質的に塞ぐように、実質的に前記第１のサイドウォールの前記外面に、前記チューブの前記端面を配置することをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
19. 細長い管状の入口導管を前記空気チューブと前記入口ハウジングとの間に延在させることであって、前記入口ハウジングの内部から前記空気チューブの前記内部空気通路まで流入空気を送るように作動する内部空気通路を有する前記入口導管を延在させることと、
    吸気導管を前記第１のサイドウォールを貫通して前記インナーライナーまで延在させることであって、前記空気入口ハウジングに連結されて、前記タイヤの外側からの空気を前記第１のサイドウォールを通って前記空気入口ハウジングへと送るように作動する前記吸気導管を延在させることと、
    をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記入口導管および前記吸気導管を、前記入口ハウジングによって形成された細長い第１および第２のソケットにそれぞれ係合させ、それにより、前記入口ハウジングとの間で空気流を連通させることと、
    前記入口ハウジングの内部に、前記チューブの前記内部空気通路から前記タイヤキャビティへの加圧空気の流れを制御する圧力調整弁手段を収容することと、
    をさらに含む、請求項１９に記載の方法。

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