(57)【要約】【課題】運転者の介入なしにタイヤ圧の経時的な低下を補償する自己膨張機能が組み込まれたタイヤ組立体を提供する。【解決手段】自己膨張タイヤ組立体はタイヤと弁装置とを有する。タイヤは通路４２を有する。弁装置は、通路の入口端部４２ａと出口端部４２ｂに接続される。弁装置は、通路の入口端部と流体連通する第１の孔を有する第１のチャンバと、通路の出口端部と流体連通する第２の孔を有する第２のチャンバと、外気と流体連通する流路１０７を有する第３のチャンバと、を備えた弁本体８０を有する。第１の出口通路がタイヤキャビティおよび第１のチャンバと流体連通し、第２の出口通路が第２のチャンバと流体連通する。第１および第２の逆止弁２０２，２０４がキャビティから弁装置への流れを防ぐようにそれぞれ第１および第２の出口通路に位置する。圧膜９０が弁本体内に受け入れられて流路１０７を開閉するように配置される。【選択図】図１０
2014122023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己膨張タイヤ組立体であって、
ａ．タイヤキャビティと、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へそれぞれ延びる第１および第２のサイドウォールと、を有するタイヤと、
ｂ．前記タイヤがポンプ通路を有しており、前記ポンプ通路が、入口端部と出口端部とを有し、タイヤのフットプリントの近くの前記ポンプ通路の一部が前記ポンプ通路を実質的に閉塞させることができるように作動することと、
ｃ．前記ポンプ通路の前記入口端部と前記出口端部とに接続された弁装置であって、前記弁装置が第１、第２および第３のチャンバを有する弁本体を有しており、前記第１のチャンバが前記第１のポンプ通路の前記入口端部と流体連通している第１の孔を有しており、前記第２のチャンバが前記ポンプ通路の前記出口端部と流体連通している第２の孔を有しており、前記第３のチャンバが外気と流体連通している流路を有している、弁装置と、
ｄ．第１の出口通路が前記タイヤキャビティおよび前記第１のチャンバと流体連通しており、第２の出口通路が前記第２のチャンバと流体連通しており、第１の逆止弁が前記キャビティから前記弁装置への流れを防ぐように前記第１の出口通路に配置されており、第２の逆止弁が前記キャビティから前記弁装置への流れを防ぐように前記第２の出口通路に配置されており、圧膜が前記弁本体内に受け入れられて前記流路を開閉するように配置されていることと、
を特徴とする自己膨張タイヤ組立体。
【請求項２】
前記第１および前記第２のチャンバの各々は、前記ポンプから前記弁本体への流れを防ぐダックビル弁を有する、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項３】
前記弁装置は前記タイヤに成形されたインサートを含む、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項４】
前記弁本体が前記弁インサート内に装着されている、請求項３に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項５】
前記圧膜は、前記タイヤキャビティと前記弁本体の前記第３のチャンバとに流体連通している、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項６】
バネが、前記第３のチャンバ内に受け入れられており、前記圧膜に力を付与して前記流路に対する前記圧膜の位置を開位置へ付勢するように配置されている、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項７】
前記圧膜は栓を備えており、前記バネは前記栓の周りに取り付けられた第１の端部を有しており、前記栓は前記流路の端部を閉じるように配置されている、請求項６に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項８】
制御板が前記圧膜と前記第１および第２の逆止弁との間に配置されており、前記制御板は前記第３のチャンバから前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの一方への流れを伝達するように位置合わせされた孔を有する、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項９】
タイヤ用の弁装置であって、
ａ．第１、第２および第３のチャンバを有する弁本体であって、第１および第２の逆止弁が前記第１および第２のチャンバに配置されており、前記第１および第２のチャンバの各々がタイヤキャビティと流体連通する出口通路を有しており、第１の逆止弁が前記キャビティから前記弁装置への流れを防ぐように前記第１の出口通路に配置されており、前記第２の逆止弁が前記キャビティから前記弁装置への流れを防ぐように前記第２の出口通路に配置されている、弁本体と、
ｂ．圧膜が、前記弁本体内に受け入れられており、前記第３のチャンバを開閉するように配置されていることと、
ｃ．前記圧膜が前記タイヤキャビティと前記弁本体の前記第３のチャンバとに流体連通していることと、
ｄ．バネが、前記第３のチャンバ内に受け入れられており、前記圧膜に力を付与して流路に対する前記圧膜の位置を開位置へ付勢するように配置されていることと、
を特徴とする弁装置。
【請求項１０】
前記圧膜は栓を有しており、前記バネは前記栓の周りに取り付けられた第１の端部を有しており、前記栓は前記流路の端部を閉じるように配置されている、請求項９に記載の弁装置。
【請求項１１】
制御板が前記圧膜と前記逆止弁との間に配置されており、前記制御板は前記第３のチャンバから前記第１のチャンバへの流れを伝達するように位置合わせされた孔を有する、請求項９に記載の弁装置。
【請求項１２】
前記制御板は、前記第３のチャンバから前記第２のチャンバへの流れを伝達するように位置合わせされた孔を有する、請求項１１に記載の弁装置。
【請求項１３】
前記逆止弁はダックビル式である、請求項９に記載の弁装置。
【請求項１４】
前記インサートがタイヤサイドウォールに硬化されている、請求項９に記載の弁装置。
【請求項１５】
自己膨張タイヤ組立体であって、
ａ．タイヤキャビティおよびポンプ通路を有し、前記ポンプ通路が入口端部および出口端部を含む、タイヤと、
ｂ．前記ポンプ通路の前記入口端部と前記出口端部とに接続された弁装置であって、前記弁装置が第１、第２および第３のチャンバを有する弁本体を有しており、前記第１のチャンバが前記第１のポンプ通路の前記入口端部と流体連通しており、前記第２のチャンバが前記ポンプ通路の前記出口端部と流体連通しており、前記第３のチャンバが外気と流体連通する流路を有している、弁装置と、
ｃ．圧膜が、前記弁本体内に受け入れられており、前記流路を開閉するように配置されていることと、
を特徴とする自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１６】
前記第１のチャンバは、前記ポンプ通路から前記第３のチャンバへの流れを防ぐ逆止弁を有する、請求項１５に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１７】
前記第２のチャンバは、前記ポンプ通路から前記第３のチャンバへの流れを防ぐ逆止弁を有する、請求項１５に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１８】
前記弁装置は前記タイヤに成形されたインサートを含む、請求項１５に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１９】
前記弁本体が前記弁インサート内に装着されている、請求項１８に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項２０】
前記圧膜は、前記タイヤキャビティと前記弁本体の前記第３のチャンバとに流体連通している、請求項１５に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項２１】
バネが、前記第３のチャンバ内に受け入れられており、前記圧膜に力を付与して前記流路に対する前記圧膜の位置を開位置へ付勢するように配置されている、請求項１５に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項２２】
前記圧膜は栓を有しており、前記バネは前記栓の周りに取り付けられた第１の端部を有しており、前記栓は前記流路の端部を閉じるように配置されている、請求項２１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項２３】
制御板が、前記圧膜と前記第１および前記第２の逆止弁との間に配置され、前記制御板は前記第３のチャンバから前記第１および前記第２のチャンバへの流れを伝達するように位置合わせされた孔を有する、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項２４】
第１の出口通路が前記タイヤキャビティおよび前記第１のチャンバと流体連通している、請求項１５に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項２５】
第２の出口通路が前記第２のチャンバと流体連通している、請求項１５に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項２６】
第１の逆止弁が前記第１の出口通路に配置されて前記キャビティから前記弁装置への流れを防止する、請求項２４に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項２７】
第２の逆止弁が前記第２の出口通路に配置されて前記キャビティから前記弁装置への流れを防止する、請求項２５に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、自己膨張タイヤに関し、より詳細には、自己膨張タイヤ用のポンプ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の空気の拡散によって、時間とともにタイヤの空気圧は低下する。普通の状態のタイヤは、膨張した状態である。したがって、運転者は、タイヤの空気圧を保つために繰り返し作業する必要があり、さもなければ、燃費の低下、タイヤ寿命の低下、及び車両のブレーキや操作性の低下を被ることになる。タイヤの空気圧が大幅に低下したときに運転者に警告するために、タイヤの空気圧監視システムが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このようなシステムは、警告されたときにタイヤを推奨される空気圧まで再び膨らませるように運転者が対処することに依存したままである。そのため、時間とともに起こるあらゆるタイヤの空気圧の低下を、運転者の介入なしで補償するため、タイヤ内にタイヤを自己膨張させる自己膨張機能を組み込むことが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、第１の態様において、タイヤキャビティと、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へそれぞれ延びる第１および第２のサイドウォールと、を有するタイヤを備えた自己膨張タイヤ組立体を提供する。このタイヤは、入口端部と出口端部とを備えた空気通路であって、タイヤのフットプリント近くの空気通路の一部が通路を実質的に閉塞させることができるように作動する空気通路を有している。この組立体は、空気通路の入口端部と出口端部とに接続された弁装置を有する。弁装置は第１、第２および第３のチャンバを有する弁本体を有しており、第１のチャンバは第１の空気通路の入口端部と流体連通している第１の孔を有しており、第２のチャンバは空気通路の出口端部と流体連通している第２の孔を有しており、第３のチャンバは外気と流体連通している流路を有している。第１および第２の逆止弁が第１および第２のチャンバに配置されている。圧膜が、弁本体内に受け入れられており、流路を開閉するように配置されている。第２のチャンバはタイヤキャビティと流体連通している。
【０００５】
本発明は、第２の態様において、タイヤ用の弁装置を提供する。この弁装置は、タイヤに装着されたインサートと、弁インサート内に装着された弁本体と、を備える。弁本体は、第１、第２および第３のチャンバを有する。第１および第２の逆止弁が第１および第２のチャンバに配置されている。圧膜が、弁本体内に受け入れられており、第３のチャンバを開閉するように配置されている。圧膜は、タイヤキャビティと弁本体の第３のチャンバとに流体連通している。バネが、第３のチャンバ内に受け入れられており、圧膜に力を付与して流路に対する圧膜の位置を開位置へ付勢するように配置されている。
【０００６】
定義
タイヤの「アスペクト比」は、タイヤの断面高さ（ＳＨ）の断面幅（ＳＷ）に対する比率に１００パーセントを掛けて百分率で表示したものを意味する。
【０００７】
「非対称トレッド」は、タイヤの中心面または赤道面ＥＰに対して対称となっていないトレッドパターンを備えるトレッドを意味する。
【０００８】
「軸線」は、タイヤの回転軸に平行な線または方向を意味する。
【０００９】
「チェーファ」は、タイヤビードの外側の周りに配置される細幅なストリップ材料であり、コード層をリムとの摩耗や切断から保護するとともに、リム上方での湾曲を分散する。
【００１０】
「円周」は、軸線方向に直角な、環状トレッドの表面の外周に沿って延びる線または方向を意味する。
【００１１】
「赤道中心面（ＣＰ）」は、タイヤの回転軸線に直交し、トレッドの中心を通る平面を意味する。
【００１２】
「フットプリント」は、通常の荷重および通常の圧力下で速度ゼロにおけるタイヤトレッドの平面の接地領域または接地面積を意味する。
【００１３】
「インボード側」は、タイヤがホイールに装着され、ホイールが車両に取り付けられたときの、タイヤの車両に最も近い側を意味する。
【００１４】
「横方向」は軸線方向を意味する。
【００１５】
「横方向縁部」は、通常の荷重および通常のタイヤ膨張下で測定されたトレッド接地領域すなわちフットプリントの、軸線方向における最も端に接するとともに、赤道中心面に平行な線を意味する。
【００１６】
「正味接地面積」は、トレッドの円周全体の周りで横方向縁部同士の間において地表に接触するトレッド要素の総面積を、横方向縁部同士の間の全体のトレッドの総面積で割ったものを意味する。
【００１７】
「非方向性トレッド」は、好ましい順走行方向を有さず、かつ、トレッドパターンを好ましい走行方向と位置合わせするために車両において１つまたは複数の特定のホイール位置に配置され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、特定のホイールに配置することを必要とする好ましい走行方向を有する。
【００１８】
「アウトボード側」は、タイヤがホイールに装着され、ホイールが車両に取り付けられたときの、タイヤの車両から最も遠い側を意味する。
【００１９】
「通路」は、ポンプを形成するために、タイヤに一体的に形成された経路、またはタイヤ内に挿入された別体のチューブを意味する。
【００２０】
「蠕動」は、空気などの収容された内容物を通路に沿って推し進める波状的な収縮運動を意味する。
【００２１】
「径方向」は、タイヤの回転軸線に半径方向に向かう、または、回転軸線から半径方向に離れる方向を意味する。
【００２２】
「リブ」は、少なくとも１つの円周方向のグルーブと、別の円周方向のグルーブまたは横方向縁部のいずれかと、によって定められる、トレッド上で周方向に延びるゴムストリップであり、深いグルーブによって横方向に分割されていないストリップを意味する。
【００２３】
「サイプ」は、タイヤのトレッド要素に成形された、トレッド表面を細かく分割してトラクションを改善する小さな細長い穴を意味し、サイプは、一般的に、幅が狭く、タイヤのフットプリントで開いたままのグルーブとは対照的に、タイヤのフットプリントでは閉じる。
【００２４】
「トレッド要素」または「トラクション要素」は、グルーブに隣接する形状を有することによって定められるリブまたはブロック要素を意味する。
【００２５】
「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るトレッドの円弧長を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、環状の蠕動ポンプ組立体を示すタイヤとリムとの組立体の等角図である。
【図２】図２は、タイヤが回転するときのタイヤキャビティへのポンプ作動を示す、タイヤ、リム、ポンプおよび弁の側面図である。
【図３】図３は、タイヤのビード領域におけるポンプの拡大断面図である。
【図４】図４は、タイヤのビード領域で加圧させられているポンプを示す拡大断面図である。
【図５】図５は、タイヤに装着されて示されている本発明のフローコントローラおよびフィルタ組立体を備えたビード領域の拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明のフローコントローラの弁本体の側面図である。
【図７】図７は、図６のフローコントローラの弁本体の底面図である。
【図８】図８は、タイヤの一部分に装着されて示されたフローコントローラの弁部の上面図である。
【図９】図９は、インサートに装着されてフィルタ組立体と共に示された、図６のフローコントローラ本体の側方斜視図である。
【図１０】図１０は、タイヤのサイドウォールに装着されて示された、図９のフローコントローラの弁部、インサートおよびフィルタ組立体の側方断面図である。
【図１１】図１１は、図１０に対して９０°の角度での、タイヤのサイドウォールに装着されて示された、図９のフローコントローラの弁部、インサートおよびフィルタ組立体の側方断面図である。
【図１２】図１２は、図１１の方向１２−１２における、図１１のフローコントローラの弁部の断面図である。
【図１３】図１３は、ポンプ接続の概略図である。
【図１４】図１４は、逆止弁の側方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明について、例として、添付の図面を参照して説明する。
【００２８】
図１および図３を参照すると、タイヤ組立体１０は、タイヤ１２と、蠕動ポンプ組立体１４と、タイヤリム１６と、を備えている。タイヤ１２は、外側のリムフランジ２２に隣接して位置する一対のリム装着面１８に、従来の方法で装着されている。外側のリムフランジ２２は外側リム面２６を有する。環状のリム本体２８が、リムフランジ２２に連結しており、図に示すようにタイヤ組立体を支持している。タイヤは、従来の構造のものであり、対向するビード領域３４からクラウン領域すなわちタイヤトレッド領域３８へそれぞれ延びている一対のサイドウォール３２を有する。タイヤとリムは、内部のタイヤキャビティ４０を包囲している。
【００２９】
図１に示すように、蠕動ポンプ組立体１４は、タイヤ１２のサイドウォール領域、好ましくはビード領域の近くに装着または配置されているポンプ通路４２を備えている。ポンプ通路４２は、プラスチック、エラストマまたはゴム化合物などの、弾性的で可撓性の材料から作られた別体のチューブから形成されていてよく、チューブは、外力を受けて潰れた状態に変形し、外力がなくなると断面が元の概ね円形の状態に戻る繰り返しの変形サイクルに持ちこたえることができる。チューブは、本明細書に記載されている目的にとって十分な量の空気を通過させるように機能するのに十分な直径であり、後で説明するように、タイヤ組立体の中で動作可能な位置に配置できる直径である。チューブは、好ましくは、円形の断面形状を有するが、楕円形など、他の形とされてもよい。
【００３０】
ポンプ通路は、加硫中に、タイヤのサイドウォールに一体的に形成されてもよく、それによって、チューブを挿入する必要性を排除してもよい。一体的に形成されたポンプ通路は、好ましくは、ワイヤまたはシリコーンからなる除去可能なストリップやチェーファのような選択されたグリーンタイヤの構成要素内に作ることで形成される。この構成要素はタイヤ内に組み立てられてキュアされる。このストリップは、硬化後に除去されて成形されたまたは一体的なポンプ空気通路を形成する。
【００３１】
以降において、用語「通路」は、設置されたチューブまたは一体成形された通路のいずれかのことをいう。図１および図２は、タイヤ内のポンプの図であり、システムの理解を容易にするために、破線では示されていない。空気通路のために選択されたタイヤ内での位置は、タイヤが荷重下で回転するときに蠕動内部中空空気通路を徐々に潰していくのに十分なタイヤの高湾曲性領域内にあるタイヤ構成部品の中であってよく、それによって、空気を空気通路に沿って入口からポンプ出口へと送出できる。
【００３２】
ポンプ空気通路４２は、フローコントローラ４４によって互いに結合された入口端部４２ａと出口端部４２ｂとを備えている。図に示すように、入口端部４２ａおよび出口端部４２ｂは、環状のポンプ組立体を形成するように約３６０°離れて配置されている。
【００３３】
フローコントローラ４４の第１の実施形態は、図５〜図１３に示されている。フローコントローラ装置４４は、ポンプ４２の入口の流れと出口の流れとを調整するように機能する。図１０に示すように、フローコントローラ４４は、タイヤに作られた受部６４内に挿入された外側インサート６０を備えている。
【００３４】
受部６４は、タイヤの内面に形成された隆起した凸部であり、ねじ付きの内部孔を選択的に備えていてよい。凸部は、未硬化のエラストマーや生ゴムなどの材料から成る同心円状の一連の層を用いて、タイヤサイドウォール内に作られる。一体成形された形状物が、同心円状の層の代わりに用いられてもよい。
【００３５】
あるいは、外側インサート６０は、加硫の前に受部内に挿入されてもよい。外側インサートは、生ゴム、エラストマー、ナイロン、超高分子量ポリエチレンまたは真ちゅうのような金属から作られていてよい。インサートは、好ましくは、レゾルシノール・ホルムアルデヒド・ラテックス（ＲＦＬ）などの適切な接着剤、すなわち当業者に「浸漬」として一般的に知られているもので被覆されている。インサートの外面は、粗面化され、選択されたＲＦＬで被覆されてもよい。さらに、インサートの外面は、インサートをタイヤサイドウォール３２のゴム内に保持するために、選択されたＲＦＬに加えて、頂部、鍔部、延出部、ねじ部またはその他の機械的手段を備えていてもよい。
【００３６】
任意付加的な外側インサート６０は、タイヤキャビティ４０に面する開口端６１と、その開口端の反対にある底壁６２と、側壁６３と、によって形成された内部セクションを有している。底壁は、底壁から延びるオス部６５を備えている。オス部は、濾過された空気を弁の内部に通すため、そこを貫通する孔６６を備えている。底部は、ポンプ通路４２ａ、４２ｂとそれぞれ流体連通する２つの相対する孔６８、６９も位置合わせのために備えている。ガスケット７０が、インサート６０の底壁６２に配置されている。このガスケットは、円形で平らであり、インサート６０の３つの孔６６、６８、６９とそれぞれ位置合わせされた３つの孔を備えている。ガスケット７０は、それら３つの孔の周りで突出するリムも備えていてよい。
【００３７】
フローコントローラ装置は、図６、図７、図１０および図１１に示すように、弁インサート８０をさらに備えている。弁インサートの外側本体部８１は、概して円筒状の形状であり、本体部から突出する１つまたは複数の位置合わせキー８２を備えている。１つまたは複数の位置合わせキーは、出口インサート６０の側壁６３に形成された位置合わせスロット６３ａに嵌まり合って係合している。位置合わせキー８２によって、弁本体の底面８５にある孔８３、８４がインサートの孔６８、６９と位置合わせされる。インサート６０は、除外されてもよい選択的な構成部品であり、弁本体８０の外面は、受部６４へ受け入れられるためにねじ付きとされてもよい。
【００３８】
圧膜９０は、弁本体の内部チャンバ２０５内に収容されており、圧膜９０の外側鍔付きリム９２が流れ調整板２０７に据えられている。圧膜９０は、好ましくは、円板形状であり、ゴム、エラストマー、プラスチックまたはシリコーンなどの可撓性材料から形成されるが、それらの材料に限定されることはない。圧膜の中央のチャンバに面する側には、栓９６が圧膜９０から突出している。この栓は、チャンバの底壁から突出している流路１０７を塞ぎ、外部の空気が第３のチャンバへ流入するのを防ぐことで、ポンプ４２への空気流を防ぐように配置されている。
【００３９】
バネ９８は、栓９６の周りに巻かれた第１の端部９９と、第３のチャンバの底壁から延びている流路１０７の周りに巻かれた第２の端部１０１と、を備えている。タイヤキャビティの圧力は、反対向きのバネ力に打ち勝って、タイヤキャビティの圧力が閾値未満に下がるまでは、圧膜を閉じた位置に付勢されている。流路１０７は、チャンバ２０５から底面を通り、インサート６０のオス部６５の孔６６と位置合わせされて延びている。流路１０７と流路６６とは、フィルタ組立体１３０と流体連通している。フィルタ組立体１３０は、フローコントローラと反対に、タイヤの外側部分に装着されている。フィルタ組立体１３０は、外部の空気を濾過するとともにゴミや流体がポンプに入るのを防ぐフィルタ媒体（図示せず）を備えている。フィルタ組立体は、硬化前または硬化後にタイヤサイドウォールに装着された硬質プラスチックの碗形状の装置から形成されてもよく、弁本体の内部チャンバ２０５と流体連通している開口を備えてもよい。
【００４０】
図９および図１１に示すように、蓋１０９が圧膜９０上に配置されている。この蓋は、圧膜のリムと係合する鍔部１１１を備えている。蓋１０９は、中心孔１１３をさらに備えている。蓋１０９は、スライド可能な保持器１１５を介してフローコントローラ４４にしっかりと固定されている。保持器１１５は、先ず相対する切欠き凹部１１９内に位置合わせされ、次に回転されてインサート６０の鍔付き端部１２３の嵌合溝１２１と係合する、相対するＵ字形の端部１１７を備えている。保持器１１５は、圧膜９０がタイヤキャビティ内の圧力に応答可能にするように、キャップ１０９の中心の孔１１３と流体連通可能にする中央の孔１２５を備えている。
【００４１】
弁本体８０は、３つの内部チャンバ２０５、２０６、２０８を備えている。第１のダックビル弁または逆止弁２０２は、空気がポンプチューブからフローコントローラへ逆流することを防ぐように第１のチャンバ２０６に配置されている。第１のチャンバ２０６は出口通路２１８と流体連通している。出口通路２１８はタイヤキャビティ４０と流体連通している。逆止弁２１４が、タイヤキャビティの空気がフローコントローラに流れ込むのを防ぐように、出口通路に配置されている。
【００４２】
第２のダックビル弁または逆止弁２０４が、第２のチャンバ２０８に配置されている。第２のチャンバ２０８は、第２の出口通路２２０と流体連通もしている。第２の出口通路２２０は、タイヤキャビティ４０と流体連通している。第２の逆止弁２１２は、タイヤキャビティの空気がフローコントローラに逆流するのを防ぐように第２の出口通路２２０に配置されている。第１および第２のチャンバにおける弁の構成によって、タイヤを両方向ポンプとすることができる。
【００４３】
第３のチャンバ２０５は、濾過された外気をフローコントローラに供給する流路１０７を備えている。圧膜の栓は、第３のチャンバに配置されて流路１０７からの流れを遮断する。バネ９８は、第３のチャンバ２０５に収容されており、タイヤキャビティの圧力がＰｓｅｔのレベルまで下がったときに圧膜を開位置へ付勢するように配置されている。Ｐｓｅｔは、制御弁が開いて空気をポンプ内に入れてポンプ動作を開始するタイヤの空気圧の値である。
【００４４】
第３のチャンバは、流れ制御板２０７を貫通する開口孔２０１（流路１０７の反対側）を備えている。流れ制御板２０７は、第３のチャンバ２０５から流れをダックビル弁２０２、２０４にそれぞれ向かわせるように位置合わせされた孔２０９、２１１を備えている。ダックビル弁２０２、２０４は、ポンプ通路からチャンバ２０６、２０８への逆流をそれぞれ防止する。
【００４５】
圧膜９０は、圧膜の一方の側においてタイヤキャビティ４０の内部の圧力に応答し、圧膜の他方の側において入口チャンバの圧力に応答する。タイヤ空気圧が十分に高い場合、タイヤ空気圧は、バネ力に打ち勝って、圧膜の栓を押して流路１０７を封じるように係合し、空気流がポンプ入口端部４２ａに入ることができないように、圧膜は流路１０７からの流れを封じる。タイヤの空気圧が低下すると、設定トリガ圧力Ｐｓｅｔに近づいていくことになる。タイヤ空気圧がトリガ圧力Ｐｓｅｔ以下になると、バネ力が圧膜の栓を流路から離座させるのに十分であり、流路１０７が開放される。したがって、濾過された外部の空気が弁本体の流路１０７を通ってフローコントローラに入ることができ、次いで第３のチャンバすなわち中央のチャンバ２０５を通り、孔８３から出てポンプ入口４２ａへ入る。タイヤが回転するにつれて、空気はポンプ入口４２ａからポンプ出口４２ｂへ送られる。この流れがチャンバ２０８に入ると、流体は、通路３０２を通って出口の一方向弁または逆止弁２１４に入る。図１２は、弁本体の壁の一部が取り除かれた弁本体を示しており、逆止弁２１４が通路３０２を介してチャンバ２０８と流体連通している状態を示している。この流れは逆止弁２１４から出て出口流路２２０へと入り、タイヤキャビティへ入る。あるいは、タイヤが逆方向に回転させられる場合、流れは、逆に進み、逆止弁２１２を通って出て出口通路２１８を通ることを除いて前述のように流れる。
【００４６】
図２から理解されるように、空気維持ポンプ４２は、入口と出口とが共に配置された３６０°のポンプである。タイヤキャビティの圧力がトリガ圧力未満である場合、圧膜の栓が流路１０７を開放し、濾過された外部の空気が弁本体のチャンバ２０５に入ってポンプチューブの入口４２ａに入るのを可能とする。タイヤが回転方向８８に回転するとき、フットプリント１００が地面に対して形成される。圧縮力１０４が、フットプリント１００からタイヤへ向けられ、符号１０６で示されるように、ポンプ４２のセグメント１１０を潰すように作用する。ポンプ４２のセグメント１１０が潰れることで、潰れたセグメント１１０とフローコントローラ４４との間に位置する空気の一部に、フローコントローラ４４に向かって力が作用する。タイヤが地面９８に沿って方向８８に回転し続けると、ポンプチューブ４２は、セグメント１１０、１１０’、１１０”ごとに、タイヤの回転方向８８と反対の方向９０に順次に潰され、または、連続的に搾られることになる。ポンプチューブ４２がセグメントごとに順次に潰れることで、潰れたセグメント同士の間に位置する柱状の空気がポンプ出口４２ｂへ送られる。この流れは、フローコントローラのチャンバ２０８に入り、次に逆止弁２００の入口ポート２０２へと入り、さらに出口流路２２０を出てタイヤキャビティへ入る。タイヤが方向８８に回転すると、潰れたチューブセグメントは、図２に示されるように、方向９０においてポンプチューブ４２に沿ってフローコントローラ４４に流れ込む空気９２によって、順次再び満たされる。このサイクルは、タイヤキャビティの圧力が、バネ９８の力に打ち勝って流路を塞ぐことで、空気流をポンプにもはや入れることができなくするのに十分になるまで続く。
【００４７】
蠕動ポンプ組立体の位置は、図３および図４から理解される。一実施形態では、蠕動ポンプ組立体１４は、チェーファ１２０におけるリムフランジ面２６の径方向外側でタイヤサイドウォールに配置されている。このように配置されることで、空気チューブ４２は、タイヤのフットプリント１００から径方向内側にあり、したがって、前述のように、タイヤのフットプリントから向けられた力によって潰されるように配置されている。フットプリント１００の反対側にあるセグメントは、チューブのセクションをリムフランジ面２６に対して押し付けるフットプリント１００からの圧縮力１０６によって潰されることになる。チューブ４２の位置は、具体的には、ビード領域３４におけるタイヤのチェーファ１２０とリム面２６との間として示されているが、それに限定されず、サイドウォールまたはトレッド部におけるいずれかの位置など、タイヤの任意の領域に配置してもよい。
【００４８】
前述のことから、本発明は、システム欠陥検出器として機能する、従来の構成の二次タイヤ空気圧監視システム（ＴＰＭＳ）（図示せず）と共に用いられてもよいことを理解されたい。ＴＰＭＳは、タイヤ組立体の自己膨張システムにおけるあらゆる欠陥を検出するとともに、そのような状態を使用者に警告するために用いられてよい。
【００４９】
本発明の変形品が、本明細書で提供された本発明の説明に鑑みて可能である。特定の代表的な実施形態および詳細が、本発明を例示する目的のために示されているが、様々な変更や修正を本発明の範囲から逸脱することなく加えることができることは、当業者には明らかであろう。そのため、説明した具体的な実施形態で行われ得る変更は、以下の添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の十分に意図された範囲内にあることが理解される。
【符号の説明】
【００５０】
１０  タイヤ組立体
１２  タイヤ
１４  蠕動ポンプ組立体
１６  タイヤリム
３２  サイドウォール
３４  ビード領域
３８  トレッド領域
４０  タイヤキャビティ
４２  通路
４２ａ  入口端部
４２ｂ  出口端部
４４  フローコントローラ
６０  インサート
６４  受部
６６  流路
８０  弁本体
９０  圧膜
９６  栓
９８  バネ
１３０  フィルタ組立体
２０２  逆止弁
２０４  逆止弁
２０５  第３のチャンバ
２０６  第１のチャンバ
２０８  第２のチャンバ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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