(57)【要約】【課題】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内に組み込む。【解決手段】空気タイヤアセンブリ１０は、タイヤ１２と、空気タイヤアセンブリ１０の動作を容易にする剛性構造であって、当該剛性構造とタイヤ１２との間に硬さ勾配が生じるように層状の熱可塑性材料２２によってタイヤに結合されている剛性構造１４，４２，６８，７０，１０１，２０２と、回転するタイヤのフットプリント１２０の径方向内側にあるときに屈曲させられる少なくとも１つの屈曲領域を有しているサイドウォール３０と、サイドウォール３０の屈曲領域内に位置決めされ、複数のグルーブ壁によって画定された、回転するタイヤのフットプリント１２０の径方向内側にあるときにサイドウォール３０の屈曲領域が屈曲するのに応じて、部分ごとに、変形していない状態と変形して狭窄した状態との間で変形するサイドウォールグルーブ５６と、を含む。【選択図】  図１
2014024545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気タイヤアセンブリにおいて、
空気キャビティを有するタイヤと、
前記空気タイヤアセンブリの動作を容易にする剛性構造であって、該剛性構造と前記タイヤとの間に硬さ勾配が生じるように層状の熱可塑性材料によって前記タイヤに結合されている剛性構造と、
第１および第２のタイヤビード領域それぞれからタイヤトレッド領域に延びている第１および第２のサイドウォールであって、該第１のサイドウォールが、回転するタイヤのフットプリントの径方向内側にあるときに屈曲させられる少なくとも１つの屈曲領域を有している、第１および第２のサイドウォールと、
前記第１のサイドウォールの前記屈曲領域内に位置決めされ、複数のグルーブ壁によって画定されたサイドウォールグルーブであって、前記回転するタイヤのフットプリントの径方向内側にありながら前記第１のサイドウォールの前記屈曲領域が屈曲するのに応じて、部分ごとに、変形していない状態と変形して狭窄した状態との間で変形するサイドウォールグルーブと、を備え、
空気通路が、前記サイドウォールグルーブによって画定されており、かつ、前記回転するタイヤのフットプリントの径方向内側にあるときに前記サイドウォールグルーブの部分ごとの変形に応じて、部分ごとに、拡張した状態と少なくとも一部がつぶれた状態との間で変形することを特徴とする、空気タイヤアセンブリ。
【請求項２】
前記熱可塑性材料が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンエーテルおよびポリフタルアミドからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の空気タイヤアセンブリ。
【請求項３】
前記熱可塑性材料が、ポリエチレンであることを特徴とする、請求項１に記載の空気タイヤアセンブリ。
【請求項４】
前記剛性構造が、ＲＦＬ接着剤およびエポキシ系接着剤からなる群から選択される接着剤をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の空気タイヤアセンブリ。
【請求項５】
前記熱可塑性材料が、複数の熱可塑性層を備えることを特徴とする、請求項１に記載の空気タイヤアセンブリ。
【請求項６】
前記熱可塑性材料が、複数の熱可塑性層を備え、前記複数の熱可塑性層が、０．１ｍｍから１ｍｍの範囲の層厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載の空気タイヤアセンブリ。
【請求項７】
前記熱可塑性材料が、少なくとも１０層の熱可塑性層を備えることを特徴とする、請求項１に記載の空気タイヤアセンブリ。
【請求項８】
前記熱可塑性材料が複数の熱可塑性層を備え、前記複数の熱可塑性層が該熱可塑性層同士の間に配された接着剤を有することを特徴とする、請求項１に記載の空気タイヤアセンブリ。
【請求項９】
前記熱可塑性材料が少なくとも１０層の熱可塑性層を備え、前記少なくとも１０層の熱可塑性層が該熱可塑性層同士の間に配された接着剤を有することを特徴とする、請求項１に記載の空気タイヤアセンブリ。
【請求項１０】
前記剛性構造が、超高分子量ポリエチレンで構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の空気タイヤアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して空気タイヤへの部品結合に関し、より詳細には、圧送アセンブリの部品の空気タイヤへの結合に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ圧は、通常の空気の拡散により、時間経過とともに低下する。タイヤの自然な状態は、膨らませた状態である。したがって、ドライバは、タイヤ圧を維持する作業を繰り返し行わなければならず、そうしなければ、燃費が低下したり、タイヤの寿命が短くなったり、車両の制動性能およびハンドリング性能が低下したりすることになる。タイヤ圧が著しく低くなったときにドライバに警告を発するタイヤ圧監視システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願第１２／７７５，５５２号明細書
【特許文献２】米国特許第６２４２５３４号明細書
【特許文献３】米国特許第６２０７７５７号明細書
【特許文献４】米国特許第６１３３３６４号明細書
【特許文献５】米国特許第６３７２８５７号明細書
【特許文献６】米国特許第５３９５８９１号明細書
【特許文献７】米国特許第６１２７４４８号明細書
【特許文献８】米国特許第５６７２６３９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、これらのシステムは、依然として、警告が発せられたときに推奨圧になるまでタイヤに再度空気を入れる改善作業をドライバが行うことに依存している。したがって、ドライバが介入する必要なく、タイヤ圧の経時的な低下分を補償するために、タイヤ内の空気圧を維持する空気維持機構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】
【０００５】
本発明の１形態では、空気タイヤアセンブリは、空気キャビティを有するタイヤと、タイヤアセンブリの動作を容易にする剛性構造であって、当該構造とタイヤとの間に硬さ勾配が生じるように層状の熱可塑性材料によってタイヤに結合されている剛性構造と、第１および第２のタイヤビード領域それぞれからタイヤトレッド領域に延びている第１および第２のサイドウォールであって、第１のサイドウォールが、回転するタイヤのフットプリントの径方向内側にあるときに屈曲させられる少なくとも１つの屈曲領域を有している、第１および第２のサイドウォールと、第１のタイヤサイドウォールの屈曲領域内に位置決めされ、複数のグルーブ壁によって画定されたサイドウォールグルーブであって、回転するタイヤのフットプリントの径方向内側にありながら第１のサイドウォールの屈曲領域が屈曲するのに応じて、部分ごとに、変形していない状態と変形して狭窄した状態との間で変形するサイドウォールグルーブとを含む。空気通路がサイドウォールグルーブによって画定されており、この空気通路は、回転するタイヤのフットプリントの径方向内側にあるときのサイドウォールグルーブの部分ごとの変形に応じて、部分ごとに、拡張した状態と少なくとも一部がつぶれた状態との間で変形する。
【０００６】
空気タイヤアセンブリの別の態様によれば、熱可塑性材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンエーテルおよびポリフタルアミドからなる群から選択される。
【０００７】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、熱可塑性材料は、ポリエチレンである。
【０００８】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、剛性構造は、ＲＦＬ接着剤およびエポキシ系接着剤からなる群から選択される接着剤をさらに含む。
【０００９】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、熱可塑性材料は、複数の熱可塑性層を含む。
【００１０】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、熱可塑性材料は、複数の熱可塑性層を含み、これら複数の熱可塑性層は、０．１ｍｍから１ｍｍの範囲の層厚さを有する。
【００１１】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、熱可塑性材料は、少なくとも１０層の熱可塑性層を含む。
【００１２】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、熱可塑性材料は、熱可塑性層間に配された接着剤を有する複数の熱可塑性層を含む。
【００１３】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、熱可塑性材料は、熱可塑性層間に配された接着剤を有する少なくとも１０層の熱可塑性層を含む。
【００１４】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、剛性構造は、超高分子量ポリエチレンで構成される。
【００１５】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、剛性構造およびタイヤは、内蔵型チューブ状キャビティを画定している。
【００１６】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、剛性構造およびタイヤは、圧縮空気をポンプアセンブリに向け直し、そこから空気キャビティ内に向け直す。
【００１７】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、別個のチューブがサイドウォールグルーブ内に配置され、この別個のチューブが、円形の空気通路を画定している。
【００１８】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、別個のチューブは、サイドウォールグルーブの内側輪郭に対応する外側輪郭を有している。
【００１９】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、剛性構造は、サイドウォールグルーブの周りの複数の円弧位置に配置された複数のチェックバルブを含んでいる。
【００２０】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、剛性構造およびタイヤは、内蔵型チューブ状キャビティを画定し、かつ剛性構造およびタイヤは、圧縮空気をポンプアセンブリに向け直し、そこから空気キャビティ内に向け直す。
【００２１】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、剛性構造のむき出しの表面に、下塗りが塗布され、この下塗りに、上塗りが塗布される。
【００２２】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、複合セメントは、上塗りに塗布される。
【００２３】
空気タイヤアセンブリのさらに別の態様によれば、下塗りは、１８０℃で８分間、剛性構造のむき出しの表面まで乾燥させられる。
【００２４】
（定義）
タイヤの「アスペクト比（ａｓｐｅｃｔ  ｒａｔｉｏ）」は、タイヤの断面幅（ＳＷ）に対するタイヤの断面高さ（ＳＨ）の比を、百分率として表せるように１００を掛けたものを意味する。
【００２５】
「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。
【００２６】
「軸方向の」および「軸方向に」は、タイヤの回転軸に平行な線または方向を意味する。
【００２７】
「チェーファー」は、リムとの接触によってコードプライが摩耗したり切れたりしないように保護し、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の周囲に配置される細長い材料細片である。
【００２８】
「周方向」は、軸方向に垂直な環状の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。
【００２９】
「赤道中心面（ＣＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直であり、かつトレッドの中心を通る平面を意味する。
【００３０】
「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での、タイヤのトレッド接地面、すなわちタイヤのトレッドが平坦な面と接触する領域を意味する。
【００３１】
「グルーブ」は、空気チューブをその中に受けるような寸法および構成の断面を有する、タイヤに形成された細長い空隙領域を意味する。
【００３２】
「インボード側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、ホイールが車体に取り付けられたときにタイヤの車体に最も近くなる側を意味する。
【００３３】
「横方向」は軸方向を意味する。
【００３４】
「横方向縁部」は、タイヤが膨らんだ状態で標準荷重の下で測定した、軸方向に最も外側のトレッドの接地面すなわちフットプリントに接する線であり、赤道中心面に平行な線を意味する。
【００３５】
「正味接触面積」は、トレッドの全周にわたって両横方向縁部間で地面に接触するトレッド要素の合計面積を、両横方向縁部間のトレッド全体の総面積で割ったものを意味する。
【００３６】
「非方向性トレッド」は、好ましい前進方向をもたず、車体上の１つまたは複数の特定のホイール位置に位置決めしなくてもトレッドパターンが確実に好ましい進行方向に揃う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位置決めを必要とする好ましい進行方向を有する。
【００３７】
「アウトボード側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、ホイールが車体に取り付けられたときにタイヤの車体から最も遠くなる側を意味する。
【００３８】
「蠕動性の」は、管状の通路に沿って、その中に入っている空気などの物質を推進させる波状の収縮による動作を意味する。
【００３９】
「ラジアル（径方向の）」および「径方向に」は、タイヤの回転軸に向かう、またはタイヤの回転軸から遠ざかる方向を意味する。
【００４０】
「リブ」は、少なくとも１つの周方向グルーブと第２の周方向グルーブまたは横方向縁部とによって画定された、トレッド上にある周方向に延びるゴム細片であり、全深さグルーブによって横方向に分割されない細片を意味する。
【００４１】
「サイプ」は、トレッド表面を細分して牽引力を向上させる、トレッド要素に彫り込まれた小スロットを意味し、タイヤのフットプリント上で開いた状態になっているグルーブとは対照的に、全体的に幅が狭く、タイヤのフットプリント上閉じた状態になっている。
【００４２】
「トレッド要素」または「牽引要素」は、両隣にグルーブを有する形状によって画定されるリブすなわちブロック要素を意味する。
【００４３】
「トレッドアーク幅」は、トレッドの両横縁部間で測定されたときのトレッドの円弧長を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る例示的なアセンブリを示す概略断面図である。
【図２】例示的なタイヤ／チューブアセンブリを示す側面図である。
【図３Ａ】例示的な排気口コネクタを示す詳細図である。
【図３Ｂ】例示的な排気口コネクタを示す詳細図である。
【図３Ｃ】例示的な排気口コネクタを示す詳細図である。
【図４Ａ】例示的な吸気口（フィルタ）コネクタを示す詳細図である。
【図４Ｂ】例示的な吸気口（フィルタ）コネクタを示す詳細図である。
【図４Ｃ】例示的な吸気口（フィルタ）コネクタを示す詳細図である。
【図４Ｄ】例示的な吸気口（フィルタ）コネクタを示す詳細図である。
【図４Ｅ】例示的な吸気口（フィルタ）コネクタを示す詳細図である。
【図５Ａ】空気をキャビティに移動（８４）させながら回転する例示的なタイヤを示す側面図である。
【図５Ｂ】空気でフィルタを洗浄しながら回転する例示的なタイヤを示す側面図である。
【図６Ａ】図５Ａからとった断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａからとった、サイドウォールが圧縮されていない状態のチューブ領域を示す拡大詳細図である。
【図７Ａ】図５Ａからとった断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａからとった、サイドウォールが圧縮された状態のチューブ領域を示す拡大詳細図である。
【図８Ａ】図２からとった例示的なチューブおよびグルーブの詳細を示す拡大詳細図である。
【図８Ｂ】圧縮されてグルーブ内に挿入されようとしている例示的なチューブを示す詳細図である。
【図８Ｃ】グルーブのリブ形成領域においてグルーブ内に完全に挿入された例示的なチューブを示す詳細図である。
【図８Ｄ】リブ付きグルーブに挿入されるチューブの分解展開図である。
【図９】キャビティコネクタへの出口の両側に位置する例示的なリブ輪郭領域を示す、図２からとった拡大詳細図である。
【図１０Ａ】例示的なリブ輪郭を有するグルーブを示す拡大詳細図である。
【図１０Ｂ】例示的なリブ輪郭に圧入されたチューブを示す拡大詳細図である。
【図１１】キャビティコネクタへの出口の両側に位置する別の例示的なリブ輪郭領域を示す、図２からとった拡大詳細図である。
【図１２Ａ】他の例示的なリブ輪郭を有するグルーブを示す拡大詳細図である。
【図１２Ｂ】他の例示的なリブ輪郭に圧入されたチューブを示す拡大詳細図である。
【図１３Ａ】別の例示的なチューブおよびグルーブの詳細を示す拡大図である。
【図１３Ｂ】圧縮されてグルーブ内に挿入されようとしている、図１３Ａのチューブを示す詳細図である。
【図１３Ｃ】グルーブ内に完全に挿入された、図１３Ａのチューブを示す詳細図である。
【図１４Ａ】第３の例のチューブおよびグルーブの詳細を示す拡大図である。
【図１４Ｂ】圧縮されてグルーブ内に挿入されようとしている、図１４Ａのチューブを示す詳細図である。
【図１４Ｃ】グルーブ内に完全に挿入された、図１４Ａのチューブを示す詳細図である。
【図１５Ａ】第４の例のチューブおよびグルーブの詳細を示す拡大図である。
【図１５Ｂ】圧縮されてグルーブ内に挿入されようとしている、図１５Ａのチューブを示す詳細図である。
【図１５Ｃ】グルーブ内に完全に挿入された、図１５Ａのチューブを示す詳細図である。
【図１６】本発明で使う例示的なタイヤおよびチューブアセンブリを示す等角分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
例示として、添付の図面を参照して本発明について説明する。
【００４６】
図１６、図２および図６Ａを参照すると、例示的なタイヤアセンブリ１０は、タイヤ１２、蠕動ポンプアセンブリ１４、およびタイヤリム１６を含んでいる。タイヤは、従来の方法で、外側リムフランジ２２，２４に隣接する１対のリム取付け面１８，２０に取り付けられている。各リムフランジ２２，２４は、径方向外側に向いたフランジ端部２６を有する。リム本体２８は、図示のようにタイヤアセンブリ１０を支持している。タイヤ１２は、互いに対向するビード領域３４，３６からクラウンすなわちタイヤトレッド領域３８まで延びている１対のサイドウォール３０，３２を有する、従来の構造である。タイヤ１２とリム１６とが、タイヤキャビティ４０を囲んでいる。
【００４７】
図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図６Ｂおよび図８Ａから分かるように、この例示的な蠕動ポンプアセンブリ１４は、環状通路４３を囲む環状空気チューブ４２を含んでいる。チューブ４２は、外力を受けて平らな状態になった後に外力を受けなくなって元の概ね円形断面の状態に戻る変形サイクルの繰返しに耐えることができるプラスチックまたはゴム化合物など、弾性のある可撓性材料で形成されている。チューブ４２は、本明細書に記載の目的のために、また後述するようにタイヤアセンブリ１０内の動作可能な位置にチューブを位置決めできるようにするために、ある体積の空気を通すのに十分な直径を有している。この図示の例示的な構成では、チューブ４２は、平らな（閉じた）チューブ後端部４８から丸い（開いた）チューブ前端部５０に延びている互いに対向するチューブ側壁４４，４６を有する、細長い、概ね楕円形の断面形状であってもよい。チューブ４２は、概ね半円形の断面を有する長手方向外側に突出する１対のロック用戻り止めリブ５２，５４を有しており、各リブは、それぞれ側壁４４，４６の外側表面に沿って延びている。
【００４８】
図８Ａに示すように、チューブ４２は、３．６５ｍｍから３．８０ｍｍの範囲内の長さＬ１と、２．２ｍｍから３．８ｍｍの範囲内の幅Ｄ１と、０．８ｍｍから１．０ｍｍの範囲内の後端部幅Ｄ３とを有していてもよい。突出する各戻り止めリブ５２，５４は、０．２ｍｍから０．５ｍｍの範囲内の曲率半径Ｒ２を有しており、各リブは、チューブ後端部４８から１．８ｍｍから２．０ｍｍの範囲内の距離Ｌ３の位置に位置している。チューブ４２の前端部５０は、１．１ｍｍから１．９ｍｍの範囲内の半径Ｒ１を有している。チューブ４２内の空気通路４３も、同様に、２．２ｍｍから２．３ｍｍの範囲内の長さＬ２および０．５ｍｍから０．９ｍｍの範囲内の幅Ｄ２を有する、概ね楕円形である。
【００４９】
チューブ４２は、グルーブ５６に挿入されるような輪郭および幾何学的構成とされている。グルーブ５６は、チューブ４２の楕円形上と相補的な、３．６５ｍｍから３．８０ｍｍの範囲内の長さＬ１を有する細長い概ね楕円形の構成を有している。グルーブ５６は、０．８ｍｍから１．０ｍｍの範囲内の公称断面幅Ｄ３を有する、制限された細い入口５８を有している。半円形の構成からなる、グルーブリブを受ける１対の軸方向戻り止めチャネル６０，６２は、それぞれ、チューブロック用リブ５２，５４を対応して受けるようにグルーブ５６の互いに対向する側面に形成されている。チャネル６０，６２は、グルーブの入口５８から、おおよその距離にして１．８ｍｍから２．０ｍｍの範囲内の距離Ｌ３離れている。各戻り止めチャネル６０，６２は、０．２ｍｍから０．５ｍｍの範囲内の曲率半径Ｒ２を有している。グルーブの内向き戻り止め部分６４は、１．１ｍｍから１．９ｍｍの範囲内の曲率半径Ｒ１および２．２ｍｍから３．８ｍｍの範囲内の公称断面幅Ｄ１を有するように形成されている。
【００５０】
図８Ｄ、図９、図１０Ａおよび図１０Ｂで最もよく分かるように、タイヤ１２は、グルーブ５６の内部に向かって突出しグルーブ５６の周囲の長さ分延びる、１つまたは複数の圧縮リブ６６をさらに形成している。リブ６６は、以下で述べるように、既定のピッチ、頻度および位置のリブパターンを形成していてもよい。説明に際しては、７個の圧縮リブを、図示の第１のリブ輪郭パターンに示す参照番号６６でまとめて指すこともあるし、Ｄ０からＤ６までのリブ名で個々に指すこともある。リブＤ０からＤ６は、チューブ通路４３を通る空気の圧送が最適化されるような順序およびピッチのパターンで形成されている。各リブ６６は、このパターン内で、固有の所定高さを有することができ、かつ固有の所定位置に配置してもよく、図８Ｄに示すように、０．９５ｍｍから１．６０ｍｍの範囲内の半径Ｒ３（図８Ａ）のグルーブ５６の内部へと突出していてもよい。
【００５１】
図１６、図２、図３Ａから図３Ｃ、および図４Ａから図４Ｅを参照すると、蠕動ポンプアセンブリ１４は、約１８０度離間して周方向空気チューブ４２に沿ったそれぞれの位置にある入口装置６８および出口装置７０をさらに含んでいる。この例示的な出口装置７０は、導管７２，７４でタイヤキャビティ４０に空気を出し入れする、Ｔ字形構成を有している。出口装置ハウジング７６は、導管７２，７４からそれぞれ一体的に延びている導管アーム７８，８０を収容している。各導管アーム７８，８０は、組み立てられた状態において空気チューブ４２の非接続端部内に導管を保持する、外部結合用リブ８２、８４を有している。ハウジング７６は、グルーブ５６と相補的な外部幾何学的形状を有するように形成され、平坦な端部８６、丸みのある概ね長円形の本体８８、および外向きに突出する戻り止め長手方向リブ９０を含む。したがって、ハウジング７６は、リブ９０が図８Ａに示すグルーブ５６内に収まった、グルーブ５６内の意図された位置でのぴったりした受け取りが可能になる。
【００５２】
図１２および図４Ａから図４Ｅに示すように、入口装置６８は、細いスリーブネック９８のところで細長い内側スリーブ本体９６を接合する細長い外側スリーブ本体９４を含んでいる。外側スリーブ本体は、概ね三角形の断面を有する。内側スリーブ本体９６は、グルーブ５６と相補的な長円形の外部幾何学的形状を有し、内側スリーブ本体に沿って長手方向に延びている１対の戻り止めリブ１００を含む。内側スリーブ本体９６の中には、細長い空気流入チューブ１０１が位置決めされ、この空気流入チューブ１０１は、正反対の位置にある両チューブ端部１０２と、中央のチューブ通路の中に延びている複数の入口開口１０４のパターンと、を含む。外部リブ１０６，１０８は、チューブ端部１０２を、出口装置７０の反対側の空気チューブ４２内に固定する。
【００５３】
図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂおよび図８Ａから図８Ｄに示すように、ポンプアセンブリ１４は、空気チューブ４２と、グルーブ５６内に挿入されたときに１８０度離間したそれぞれの位置に空気チューブと並んで固定された入口装置６８および出口装置７０と、を含んでいる。グルーブ５６は、タイヤがリム１６に取り付けられたときに、空気チューブ４２をリムフランジ端部２６の上方に位置決めする、タイヤ１２の下側側壁領域に位置している。図８Ｂは、空気チューブ４２がグルーブ５６内に挿入できるように直径方向に押しつぶされているところを示している。図８Ｃに示すように、完全に挿入されると、リブ５２，５４は、グルーブチャネル６０，６２内に収まり、チューブ４２の平坦な外側端部４８は、タイヤのサイドウォールの外側表面と概ね同一面上にある。完全に挿入されると、チューブ４２の空気通路４３は弾性的に開いた状態に戻り、ポンプの動作時にチューブに沿って空気を流すことができるようになる。
【００５４】
図１６、図２、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、および図８Ａから図８Ｄを参照すると、入口装置６８および出口装置７０は、概ね１８０度離間して、円形の空気チューブ４２の外周内に位置決めされている。チューブ４２がグルーブ５６内に位置決めされているタイヤ１２は、回転方向１１０に回転して、地表面１１８に対してフットプリント１２０を形成する。圧縮力１２４は、フットプリント１２０からタイヤ１２の内部に向けられ、参照番号１２２で示すように空気チューブ通路４３のフットプリント１２０に対向する部分を平坦にするように作用する。通路４３の一部分が平坦になると、この部分の空気が、チューブ通路４３に沿って矢印１１６で示す方向に、出口装置７０に向かって押し出される。
【００５５】
タイヤ１２が地表面１１８に沿って方向１１０に回転し続けると、チューブ４２は、タイヤのフットプリントの反対側で、方向１１０の反対の方向に各部が順次平坦になっていく、すなわち押しつぶされていく。チューブ通路４３の各部が順次平坦になっていくことにより、平坦になった部分から押し出された空気が、チューブ通路４３内を出口装置７０に向かって方向１１６に圧送される。空気は、出口装置７０を通って、参照番号１３０で示されているようにタイヤキャビティ４０へ流れる。参照番号１３０において、出口装置７０を出る空気は、タイヤキャビティ４０に向けて送られて、タイヤ１２を所望の圧力レベルまで再膨張させる働きをする。キャビティ内の空気圧が既定レベルまで低下したときにキャビティ４０への空気の流れを調節するバルブシステムは、参照により本明細書に組み込まれる、２０１０年５月７日に出願された米国特許出願第１２／７７５５５２号明細書に図示され記載されている。
【００５６】
タイヤ１２が方向１１０に回転している状態では、図５Ａに示すように、チューブの平坦になった部分は、方向１１４に流れて入口装置６８に入る空気で順次再充填される。入口装置６８に流入し、次いでチューブ通路４３に流入する空気の流れは、反時計回りの方向１１０に回転している出口装置７０がタイヤのフットプリント１２０を通過するまで続く。図５Ｂは、このような位置にある蠕動ポンプアセンブリ１４の配向を示している。チューブ４２は、圧縮力１２４によって、タイヤのフットプリント１２０と対向する側で、部分ごとに連続的に順次平坦にされる。空気は、時計回りの方向１１６に入口装置６８まで圧送され、タイヤ１２の外部に押し出される、すなわち排気される。参照番号１２８に示される入口装置６８からの排気の通路は、例えば、気泡材料、多孔性材料、または気泡複合体若しくは多孔性複合体で形成されるフィルタスリーブ９２を通って生じる。したがって、フィルタスリーブ９２を通ってチューブ１０１内に入る空気の流れでは、デブリまたは粒子が取り除かれている。方向１２８の空気の排気流または逆流では、フィルタスリーブ９２から、多孔性媒体に取り込まれて蓄積したデブリまたは粒子が取り除かれる。入口装置６８から空気が圧送されて押し出されることにより、出口装置７０は、空気がタイヤキャビティ４０に流れないようにする閉じた位置にあってもよい。（図５Ａに示すように）入口装置６８がタイヤのフットプリント１２０を通過するまでタイヤ１２が反時計回りの方向１１０にさらに回転すると、空気流は、再び出口装置に戻り、圧送空気をタイヤキャビティ４０中に押し出すことができる。このようにして、タイヤキャビティ４０内の空気圧が所望のレベルに維持される。
【００５７】
図５Ｂは、タイヤ１２が方向１１０に回転するにつれてチューブ４２が部分ごとに平坦になることを示している。平坦部分１３４は、タイヤのフットプリント１２０から離れるように回転するにつれて反時計回りに移動し、一方、隣接する部分１３２は、タイヤのフットプリントと対向する位置に移動して平坦になる。したがって、押しつぶされた、平坦になった、または閉じたチューブの部分の前進は、出口装置および入口装置に対するタイヤ１２の回転位置に応じて、出口装置７０（図５Ａ）または入口装置６８（図５Ｂ）に向かって空気を移動させることができる。タイヤの回転によって各部分がフットプリント１２０から離れるように移動するにつれて、フットプリント領域からのタイヤ１２内の圧縮力がなくなっていき、その部分は、通路４３からの空気で再充填されるにつれて、平坦でない、または開いた状態に弾性的に戻っていくことができる。図７Ａおよび図７Ｂは、平坦な状態のチューブ４２の部分を示し、図６Ａおよび図６Ｂは、タイヤのフットプリント１２０に対向する位置に移動する前後の、膨らんだ、平坦でない、または開いた状態の同じ部分を示している。元の平坦でない状態では、チューブ４２のいくつかの部分が、例示的な長円形の、概ね楕円形の形状に戻っている。
【００５８】
タイヤが１回転する度に上述のサイクルが繰り返されて、毎回半分の回転で圧送空気がタイヤキャビティ４０内に移動し、残りの半分の回転で圧送空気が入口装置６８のフィルタスリーブ９２から戻ってきてフィルタを自動洗浄することになる。タイヤ１２の回転方向１１０は、図５Ａおよび図５Ｂでは反時計回りとして示しているが、このタイヤアセンブリ１０およびその蠕動ポンプアセンブリ１４は、逆の（時計回りの）回転方向でも、同様に機能することが理解されるであろう。したがって、蠕動ポンプアセンブリ１４は、双方向性としてもよく、タイヤ１２が前進方向に回転しても逆方向に回転しても、また車両が前進方向に移動しても後退方向に移動しても、同じように機能するようにしてよい。
【００５９】
空気チューブ／ポンプアセンブリ１４は、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａおよび図７Ｂに示すようにしてもよい。チューブ４２は、タイヤ１２のサイドウォール３０の下側領域で、グルーブ５６内に位置している。上述のように、チューブ４２の通路４３は、回転するタイヤのフットプリント１２０内のサイドウォールグルーブ５６が圧縮によって歪んで曲がることによって、閉じる。サイドウォール３０内でのチューブ４２の位置によって配置に自由度ができ、それによってチューブ４２とリム１６が接触しないようになっている。サイドウォールグルーブ５６内でチューブ４２を高い位置に配置して、サイドウォールのこの領域がタイヤのフットプリント１２０を通過するときに変形してチューブ４２を閉じやすいという特性を利用してもよい。
【００６０】
グルーブ付きサイドウォールの構成および作用、特に、グルーブ５６内のリッジすなわち圧縮リブ６６の作用によるチューブ４２の圧力の変化するポンプ圧縮について、図８Ａから図８Ｄ、図９並びに図１０Ａおよび図１０Ｂに示す。リッジすなわちリブは、参照番号６６で示してあるが、個別にはＤ０からＤ６で示してある。グルーブ５６は、予め選択された順序、パターンまたは配列でグルーブ５６内に突出するように形成された成形リッジＤ０からＤ６を有するタイヤ１２の側面に沿って、周方向に一様な幅を有している。リッジＤ０からＤ６は、グルーブ５６内でチューブ４２を所定の向きに保持しており、また、可変狭窄力をチューブに順次加えてもよい。
【００６１】
一様な寸法を有するポンプチューブ４２は、上述のように、すなわちグルーブ５６の入口Ｄ３を機械的に広げることから開始する手順で、グルーブ５６内に位置決めされる。その後、グルーブ５６の拡張された開口中に、チューブ４２が挿入される。その後、グルーブ５６の開口は開放されて元の間隔Ｄ３に閉じるように戻り、それにより、グルーブ内部にチューブ４２を取り込む。したがって長手方向ロック用リブ５２，５４は長手方向グルーブ６０，６２に取り込まれ／ロックされる。ロック用リブ５２，５４は、その結果、チューブ４２をグルーブ５６内にロックするように作用し、動作／回転中にチューブがグルーブ５６から吐き出されることを防止する。
【００６２】
あるいは、チューブ４２は、グルーブ５６内に圧入されてもよい。一様な幅寸法および幾何学的形状を有するチューブ４２は、大量生産され得る。さらに、一様な寸法のポンプチューブ４２であることにより、総組立て時間および材料コストを削減し、チューブの在庫の不均一性を低減することもできる。信頼性の観点からも、これにより、廃棄の可能性が低下する。
【００６３】
グルーブ５６内に突出する周方向リッジＤ０からＤ６は、出口装置７０に代表されるチューブ４２の入口通路に近づくにつれて頻度が上がる（グルーブの軸方向単位長さあたりのリッジの数が増える）ようにされている。各リッジＤ０からＤ６は、０．１５ｍｍから０．３０ｍｍの範囲内の共通の半径寸法Ｒ４を有している。リッジＤ０とＤ１の間の間隔が最も大きくなるようにし、Ｄ１とＤ２の間の間隔がその次に大きくなるようにし、以下同様に間隔を狭めていって、リッジＤ５とＤ６の間の間隔が名目上はなくなるようにされている。７個のリッジを示しているが、グルーブ５６に沿って、様々な頻度で、それより多くのリッジを配置してもよいし、それより少ないリッジを配置してもよい。
【００６４】
リッジがグルーブ５６内に半径Ｒ４だけ突出することは、２つの目的を果たすことができる。第１に、リッジＤ０からＤ６は、チューブ４２と係合して、タイヤの動作／回転中にチューブがグルーブ５６に沿って所期の位置から移動する、すなわち「歩く（ｗａｌｋｉｎｇ）」ことを防止することができる。第２に、リッジＤ０からＤ６は、上述のようにタイヤ１２が回転してその回転圧送サイクルを経る際に、チューブ４２の各リッジと対向する部分をより強く圧縮することができる。サイドウォールが曲がることによって、各リッジＤ０からＤ６を介した圧縮力が顕著になり、グルーブ５６のリッジのない部分と対向するチューブの部分に普通なら生じることになる程度よりも強い程度に、そのようなリッジと対向するチューブの部分を狭窄することができる。図１０Ａおよび図１０Ｂから分かるように、空気流の方向にリッジの頻度が上がるにつれて、次第にチューブ通路４３の締め付けが起こり、最終的に、通路は参照番号１３６に示すサイズまで狭窄し、徐々に空気量を減少させ、圧力を上げていく。その結果として、これらのリッジが存在すると、グルーブ５６は、長手方向に沿って一様な寸法を有するように構成されたチューブ４２内に、可変の圧送圧力を生じさせることができる。したがって、サイドウォールグルーブ５６は、グルーブ内に配置されたチューブ４２に可変圧力を加えるように機能する可変圧力ポンプグルーブであってもよい。なお、圧送圧力の変化の程度は、グルーブ５６内のピッチすなわちリッジの頻度と、チューブ通路４３の直径方向寸法に対する配置されたリッジの大きさとによって決定されることが理解されよう。直径に対するリッジの大きさが大きくなるほど、そのリッジと対向するチューブ部分では空気量の減少が大きくなり、圧力が大きくなり、また、その逆も言える。図９は、出口装置７０へのチューブ４２の取付けと、その両側で出口装置に流れ込む空気流の方向を示す図である。
【００６５】
図１１は、出口装置７０への出口の両側に位置する第２の代替のリブ輪郭領域を示している。図１２Ａは、第２の代替のリブ輪郭を有するグルーブ５６の拡大詳細図であり、図１２Ｂは、第２のリブ輪郭に圧入されたチューブ４２の拡大詳細図である。図１１、図１２Ａおよび図１２Ｂを参照すると、代替形態のリッジすなわちリブＤ０からＤ６は、は、図１０Ａおよび図１０Ｂを参照して上述したのと同様の頻度パターンを有しているが、各リブはそれぞれ固有の大きさを有している。各リブＤ０からＤ６は、全体的に、それぞれ、曲率半径Ｒ１からＲ７を有する半円形の断面を有している。リッジＤ０からＤ６の曲率半径は、Δ＝０．０２０ｍｍから０．０３６ｍｍの例示的な範囲内であってもよい。
【００６６】
リッジＤ０からＤ６の数および各リッジのそれぞれの半径は、その他の寸法または適用例に合わせて上記の範囲外に設定してもよい。空気流の方向に曲率半径が大きくなっていくようにして、出口装置７０に近づくにつれて、リッジＤ０からＤ６が通路４３内に突出する大きさと程度が大きくなっている。したがって、通路４３は、出口装置７０に近づくにつれてより狭い領域１３８に狭窄しており、それに応じて空気量の低下による空気圧の増加が大きくなる。このような構成の利点は、通路４３に沿って、また出口装置７０からタイヤキャビティ４０内に向かって所望の空気流圧力を達成するのに普通なら必要となるよりも、チューブ４２を小さく構成できることである。チューブ４２のサイズを小さくすることは、タイヤ１２内でより小さなグルーブ５６を使用できるようにすることによって、タイヤのサイドウォールの構造的不連続性を最小限に抑えるという点で、経済的かつ機能的に望ましい場合がある。
【００６７】
図１３Ａから図１３Ｃは、リブおよびグルーブを修正した結果として図８Ａから図８Ｃの戻り止めリブ９０が除去された、別のチューブ４２およびグルーブ５６の詳細を示している。このチューブ４２は、以下に指定する範囲内、すなわち、
Ｄ１＝２．２から３．８ｍｍ
Ｄ２＝０．５から０．９ｍｍ
Ｄ３＝０．８から１．０ｍｍ
Ｒ４＝０．１５から０．３０ｍｍ
Ｌ１＝３．６５から３．８ｍｍ
Ｌ２＝２．２から２．３ｍｍ
Ｌ３＝１．８から２．０ｍｍ
の指定寸法を有する外部幾何学的形状および通路構成を有していてもよい。上記の範囲を、特定の寸法選好、タイヤの幾何学的形状またはタイヤの適用例に合わせて修正してもよい。チューブ４２の外部構成は、端部表面４８に隣接する傾斜面１３８，１４０と、それぞれ、これらの傾斜面に隣接する平行に対向する直線的な中間面１４２，１４４と、中間面１４２，１４４に隣接する丸いノーズすなわち前方面１４６と、を含んでいる。図１３Ｂおよび図１３Ｃから分かるように、チューブ４２は、圧縮されてグルーブ５６内に圧入され、完全に挿入された後で広がる。サイドウォール面のところにあるグルーブ５６の狭窄開口によって、チューブ４２をしっかりとグルーブ５６内に保持することができる。
【００６８】
図１４Ａから図１４Ｃは、別のチューブ４２およびグルーブ５６の構成を示している。図１４Ａは、拡大図であり、図１４Ｂは、圧縮されてグルーブ５６内に挿入されるチューブ４２を示す詳細図である。図１４Ｃは、グルーブ５６内に完全に挿入されたチューブ４２を示す詳細図である。チューブ４２は、同様の構成を有するグルーブ５６内に挿入される、ほぼ楕円形の断面を有している。グルーブ５６は、平行に対向する表面１４８と１５０の間に形成された細い入口を有している。図１４Ａから図１４Ｃでは、チューブ４２は、以下に指定する範囲内、すなわち、
Ｄ１＝２．２から３．８ｍｍ
Ｄ２＝０．５から０．９ｍｍ
Ｄ３＝０．８から１．０ｍｍ
Ｒ４＝０．１５から０．３０ｍｍ
Ｌ１＝３．６５から３．８ｍｍ
Ｌ２＝２．２から２．３ｍｍ
Ｌ３＝１．８から２．０ｍｍ
の寸法を有する外部幾何学的形状および通路構成を有するように構成される。上記の範囲を、特定の寸法選好、タイヤの幾何学的形状またはタイヤの適用例に合わせて修正してもよい。
【００６９】
図１５Ａから図１５Ｃは、別のチューブ４２およびグルーブ５６の構成を示している。図１５Ａは、拡大図であり、図１５Ｂは、圧縮されてグルーブ５６内に挿入されるチューブ４２を示す詳細図である。図１５Ｃは、グルーブ５６内に完全に挿入されたチューブ４２を示す詳細図である。チューブ４２は、全体的に、同様の構成を有するグルーブ５６内に挿入されるため、放物線状の断面を有している。グルーブ５６は、その中にチューブ４２をぴったりと収容するようなサイズを有する入口を有している。リッジ６６は、チューブ４２がグルーブ５６内に挿入されると、チューブ４２と係合する。図１５Ａから図１５Ｃでは、チューブ４２は、以下に指定する範囲内、すなわち、
Ｄ１＝２．２から３．８ｍｍ
Ｄ２＝０．５から０．９ｍｍ
Ｄ３＝２．５から４．１ｍｍ
Ｌ１＝３．６５から３．８ｍｍ
Ｌ２＝２．２から２．３ｍｍ
Ｌ３＝１．８から２．０ｍｍ
の寸法を有する外部幾何学的形状および通路構成を有する。上記の範囲を、必要に応じて、特定の寸法選好、タイヤの幾何学的形状またはタイヤの適用例に合わせて修正してもよい。
【００７０】
以上より、例示的なアセンブリがタイヤ１２の空気を維持するための双方向性蠕動ポンプアセンブリ１４を含んでいることが理解されるであろう。円形空気中部４２は、タイヤのフットプリント１２０で部分ごとに平坦になって閉じる。入口装置６８は、多孔性気泡材料で構成された外側フィルタスリーブ９２を含むことによって、入口装置６８が自動洗浄するようにしてもよい。出口装置７０は、バルブユニット（参照により本明細書に組み込まれている２０１０年５月７日出願の米国特許出願第１２／７７５，５５２号明細書参照）を利用してもよい。蠕動ポンプアセンブリ１４は、タイヤ１２の回転によってどちらの方向に空気を圧送することができ、タイヤの半回転で空気をタイヤキャビティ４０に圧送し、残りの半回転で空気を圧送して入口装置６８から戻す。蠕動ポンプアセンブリ１４を、システム障害検出器として働くことができる２次タイヤ圧監視システム（ＴＰＭＳ）（図示せず）とともに使用してもよい。ＴＰＭＳを、タイヤアセンブリ１０の自動膨張システムのいかなる障害を検出し、その状態をユーザに警告するために使用してもよい。
【００７１】
タイヤ空気維持システム１０は、チューブ４２の対向する部分と係合してこの部分を圧縮する、１つまたは複数の内側に向けられたリッジすなわちリブ６６を備える可変圧ポンプグルーブ５６さらに組み込んでいてもよい。これらのリブのピッチすなわち頻度は、出口装置７０に近づくにつれて大きくなるようにして、チューブ４２を圧縮することによって通路４３内の空気量を徐々に減らしていくようにしてもよい。空気量の低下によって、通路４３内の空気圧を高め、それによりチューブ４２からタイヤキャビティ４０内により効率的に空気が流れやすくなる。チューブ圧力の上昇を、グルーブ５６のリブ６６とチューブの長手方向に沿って一様な寸法を有するチューブ４２とが係合することによって達成してもよい。したがって、チューブ４２は、空気圧を維持するためのタイヤキャビティ４０に流れる空気流の圧力を損なうことなく、一様な寸法および比較的小さなサイズを有するように構成される。リッジ６６のピッチおよび大きさをともに、通路４３内で所望の圧力上昇をより良好に達成するために変化させてもよい。
【００７２】
空気タイヤの構造には、特定の剛性部分、機能装置および／またはコネクタをタイヤのゴムに埋め込む、またはこれらをタイヤのゴムに接着することが必要な場合がある。例えば、上述の例示的な空気維持タイヤ１２の構造１４，４２，６８，７０，１０１，２０２などは、埋込み／接着を必要とし得る。これらの構造１４，４２，６８，７０，１０１，２０２などは、通常は、タイヤ１２が動作状態にあるときに大きな応力を受ける。したがって、構造１４，４２，６８，７０，１０１，２０２などの表面で結合が切れると、アセンブリ１４および／またはタイヤ１２全体の完全性の破壊に繋がる可能性が高いので、これらの構造１４，４２，６８，７０，１０１，２０２などは、強く結合することが望ましい。
【００７３】
例えば、内蔵型チューブ状キャビティ（図３Ｃ）を画定するために、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）製のエルボ状構造７０がタイヤ１２に結合されている。この構造７０は、それによって圧縮空気をポンプアセンブリ１４に向け直し、そこからタイヤキャビティ４０内に向け直すことを可能にするだけでなく、外部と接続して、圧縮されていない新鮮な空気をポンプアセンブリに供給することができる。
【００７４】
これらの構造１４，４２，６８，７０，１０１などをタイヤ１２に最適に結合するために、ＵＨＭＷＰＥ構造１４，４２，６８，７０，１０１，２０２などを用いてもよい。ＵＨＭＷＰＥは、標準的なポリエチレンに類似しているが、分子量が非常に大きく、かつ鎖長が非常に大きいので、かなり高い温度にシフトした粘性流を有している。したがって、ＵＨＭＷＰＥは、その表面で、高分子鎖のからみ合いを通して、初期形状を失うことなく、高温でゴムと結合することができる。ＵＨＭＷＰＥ構造１４，４２，６８，７０，１０１，２０２など、およびその他の任意の内蔵コネクタの挿入部品、並びに剛性部品を、バルクから加圧焼結して機械加工し、タイヤ１２に結合してもよい。この結合により、複雑さを低下させ、コストを削減することができる。
【００７５】
本発明に係る例示的なＵＨＭＷＰＥ構造１４，４２，６８，７０，１０１，２０２などを、面２８上に配置されたテープ２２の複数の層とともに、図１の断面図に示す。これらの層２２は、所望の結合強さとなるように積層され重ね合わせられている。テープ２２の層を、タイヤ１２の硬化中に熱を加えることによって、あるいはテープ２２に塗布された接着剤の作用によって融合させてもよい。本発明の方法では、比較的薄いテープ２２を用いることによって、タイヤの製造中に熱によって軟化させなくても熱可塑性物質を容易に取り扱い、使用することができるようになる。
【００７６】
テープ２２として使用される適当な熱可塑性材料としては、ポリエチレンおよびポリプロピレンなどのポリオレフィン、ナイロン６（商標）、ナイロン６．６（商標）、およびナイロン６．１２（商標）などのポリアミド、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）およびポリブチレンテレフタラート（ＰＢＴ）などのポリエステル、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）などが挙げられる。適当な熱可塑性材料は、タイヤ１２が動作状態である間に発生する温度を超える融点を有していてもよい。熱可塑性材料は、１６０℃を超える融点または１３０度を超える融点を有していてもよい。熱可塑性材料は、その表面を接着剤で処理して、テープ２２の各層の間の接着性、およびテープ２２と隣接するＵＨＭＷＰＥ構造１４，４２，６８，７０，１０１，２０２などとの間の接着性を高めてもよい。
【００７７】
テープ２２を、ＲＦＬ（レゾシノールホルムアルデヒドラテックス）型接着剤、エポキシ系接着剤、および／またはＲＦＬとエポキシ系接着剤の組合せに浸漬させてもよい。接着剤を使用する場合、この接着剤を、ＵＨＭＷＰＥ構造１４，４２，６８，７０，１０１，２０２などにおいてテープ２２の各層の間に配置してもよい。タイヤ１２のその他の構成要素を、ゴムまたはエラストマがオレフィン系不飽和を含むゴム組成物で構成してもよい。「ゴムまたはエラストマがオレフィン系不飽和を含む」という語句は、天然ゴムとその様々な原料ゴムおよび再生ゴム、並びに様々な合成ゴムの両方を含むということを意図する。「ゴム」および「エラストマ」という用語を、特に指定が無ければ、入替え可能に使用してもよい。「ゴム組成物」、「配合ゴム」および「ゴム化合物」という用語を、様々な成分および材料とブレンドされ、かつ／または混合されたゴムを指す言葉として入替え可能に使用してもよく、これらの用語は、ゴム混合またはゴム化合技術の当業者にはよく知られている。
【００７８】
代表的な合成高分子は、例えばメチルブタジエン、ジメチルブタジエンおよびペンタジエンなど、ブタジエンとその同族体および誘導体との単独重合生成物、 並びにブタジエンあるいはその同族体または誘導体とその他の不飽和単量体とで構成されるような共重合体である。後者としては、例えばビニルアセチレンなどのアセチレン、例えばイソプレンと共重合してブチルゴムとなるイソブチレンなどのオレフィン、例えばアクリル酸、アクリロニトリル（ブタジエンと重合してＮＢＲとなる）、メタクリル酸、およびブタジエンと重合してＳＢＲとなるスチレンなどのビニル化合物、並びにビニルエステルと、様々な不飽和アルデヒド、ケトンおよびエーテル（例えばアクロレイン、メチルイソプロペニルケトンおよび／またはビニルエチルエーテルなど）などが挙げられる。合成ゴムの具体例としては、ネオプレン（ポリクロロプレン）、ポリブタジエン（シス−１，４−ポリブタジエンを含む）、ポリイソプレン（シス−１，４−ポリイソプレンを含む）、ブチルゴム、クロロブチルゴムまたはブロモブチルゴムなどのハロブチルゴム、スチレン／イソプレイ／ブタジエンゴム、１，３−ブタジエンまたはイソプレンとスチレン、アクリロニトリルおよび／またはメチルメタクリレートなどの単量体との共重合体、並びにエチレン／プロピレン３元重合体（エチレン／プロピレン／ジエン単量体（ＥＰＤＭ）としても知られている）、および／またはエチレン／プロピレン／ジシクロペンタジエン３元共重合体などが挙げられる。使用することができるゴムのさらなる例としては、アルコキシシリル末端官能化溶液重合ポリマー（ＳＢＲ、ＰＢＲ、ＩＢＲおよび／またはＳＩＢＲ）、シリコン結合およびスズ結合の星状枝分れ重合体などが挙げられる。ゴムおよび／またはエラストマは、ポリブタジエンおよびＳＢＲであってもよい。
【００７９】
ゴムは、少なくとも２種類のジエン系ゴムであってもよい。例えば、２種類以上のゴムの組合せを、シス１,４−ポリイソプレンゴム（天然または合成）、３，４−ポリイソプレンゴム、スチレン／イソプレイ／ブタジエンゴム、乳化重合および溶液重合で誘導されたスチレン／ブタジエンゴム、シス１，４−ポリブタジエンゴム、および乳化重合で調製されたブタジエン／アクリロニトリル共重合体とすることができる。約２０％から約２８％の結合スチレンのスチレン含有率を有する、または適用例によっては、比較的高い結合スチレン含有量（例えば結合スチレン含有率約３０％から約４５％）の媒体を有するＥ−ＳＢＲを有する、乳化重合で導出されたスチレン／ブタジエン（Ｅ−ＳＢＲ）を使用してもよい。
【００８０】
乳化重合で調製されたＥ−ＳＢＲは、水性乳濁液として共重合されたスチレンおよび１、３−ブタジエンであってもよい。結合スチレン含有率は、例えば約５％から約５０％まで変化してもよい。Ｅ−ＳＢＲも、３元共重合体ゴムとなるアクリロニトリルを、Ｅ−ＳＢＡＲとして、例えば３元共重合体中の結合アクリロニトリルの量が約２重量％から約３０重量％となるような量だけ含んでいてもよい。乳化重合で調製されたスチレン／ブタジエン／アクリロニトリル共重合体ゴムは、共重合体中に約２重量％から約４０重量％の結合アクリロニトリルを含んでいてもよく、ジエン系ゴムであってもよい。
【００８１】
溶液重合で調製されたＳＢＲ（Ｓ−ＳＢＲ）は、約５％から約５０％の範囲内、または約９％から約３６％の範囲内の結合スチレン含有率を有していてもよい。Ｓ−ＳＢＲを、例えば、有機炭化水素溶媒の存在下での有機リチウム触媒作用によって調製してもよい。シス１，４−ポリブタジエンゴム（ＢＲ）を使用してもよく、シス１，４−ポリブタジエンゴム（ＢＲ）を、例えば１，３−ブタジエンの有機溶媒重合によって調製してもよい。ＢＲは、例えば、少なくとも９０％のシス１,４−含有率を有することを特徴としてもよい。
【００８２】
本明細書で使用される「ｐｈｒ」という用語は、「ゴムまたはエラストマの１００重量部当たりのそれぞれの材料の重量部」を指す場合がある。「ゴム組成物」という用語は、最大７０ｐｈｒまでのプロセスオイルを含むこともできる。プロセスオイルを、エラストマを増量するために使用される増量オイルとして、ゴム組成物に含めてもよい。また、プロセスオイルを、ゴム化合中にオイルを直接添加することによって、ゴム組成物に含めてもよい。プロセスオイルは、エラストマ中に存在する増量オイル、および化合中に添加されるプロセスオイルの両方を含んでいてもよい。適当なプロセスオイルとしては、アロマ系オイル、パラフィン系オイル、ナフサ系オイル、植物油、並びに、ＭＥＳ、ＴＤＡＥ、ＳＲＡＥおよびヘビーナフサ系オイルなどの低ＰＣＡオイルなどが挙げられる。
【００８３】
適当な低ＰＣＡオイルとしては、ＩＰ３４６法で決定される３重量％未満の多環式芳香族含有量を有するオイルなどが挙げられる。ＩＰ３４６法の手順は、英国のイギリス石油協会出版の「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ａｎａｌｙｓｉｓ  ＆  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  ａｎｄ  Ｒｅｌａｔｅｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｂｒｉｔｉｓｈ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ２０００  Ｐａｒｔｓ（石油および関連生成物の標準的な分析および試験方法ならびに英国規格２０００Ｐａｒｔｓ）」、２００３年、第６２版に見ることができる。
【００８４】
「オレフィン系不飽和を含むゴムまたはエラストマ」という語句は、天然ゴムとその様々な原料形態の両方および再生形態、並びに様々な合成ゴムを含んでいてもよい。「ゴム」および「エラストマ」という用語を、特に指定が無ければ、入替え可能に使用してもよい。「ゴム組成物」、「配合ゴム」および「ゴム化合物」という用語を、様々な成分および材料とブレンドまたは混合されたゴムを指す言葉として入替え可能に使用してもよい。加硫性ゴム組成物は、約１０ｐｈｒから約１５０ｐｈｒのシリカを含んでいてもよい。
【００８５】
ゴム化合物のケイ質顔料は、発熱性ケイ質顔料および沈降ケイ質顔料（シリカ）を含んでいてもよい。沈降シリカを使用することができる。さらに、ケイ質顔料は、例えば可溶性ケイ酸塩（例えばケイ酸ナトリウムなど）の酸性化によって得られるような沈降シリカであってもよい。シリカは、例えば、窒素ガスを用いて測定されるＢＥＴ比表面積を有することを特徴としていてもよい。ＢＥＴ比表面積は、約４０ｍ２／ｇから約６００ｍ２／ｇの範囲内であってもよい。また、ＢＥＴ比表面積は、約８０ｍ２／ｇから約３００ｍ２／ｇの範囲内であってもよい。比表面積を測定するＢＥＴ法については、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ（米国化学会誌）、第６０巻、３０４ページ（１９３０）に記載されている。
【００８６】
シリカは、約１００から約４００、または約１５０から約３００の範囲内のジブチルフタレート（ＤＢＰ）吸収値を有することを特徴としてもよい。シリカは、電子顕微鏡で決定される、例えば０．０１ミクロンから０．０５ミクロンの範囲内の平均究極粒子サイズを有していてもよい。ただし、シリカ粒子は、これより小さなサイズであってもよいし、場合によってはこれより大きなサイズであってもよい。
【００８７】
例えばＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社より入手可能な商品名Ｈｉ−Ｓｉｌ  ２１０（商標）およびＨｉ−Ｓｉｌ  ２４３（商標）などのシリカ、Ｒｈｏｄｉａ社より入手可能な例えば商品名Ｚ１１６５ＭＰおよびＺ１６５ＧＲなどのシリカ、並びにＤｅｇｕｓｓａ  ＡＧ社より入手可能な例えば商品名ＶＮ２およびＶＮ３などのシリカなど、本明細書では単に例としてのみでこれらに限定されない様々なシリカを使用してもよい。
【００８８】
加硫性ゴム組成物は、１ｐｈｒから１００ｐｈｒのカーボンブラック、架橋粒状重合体ゲル、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）および／または可塑化デンプンを含んでいてもよい。カーボンブラックを、充填剤として使用してもよい。このようなカーボンブラックの例としては、Ｎ１１０、Ｎ１２１、Ｎ１３４、Ｎ２２０、Ｎ２３１、Ｎ２３４、Ｎ２４２、Ｎ２９３、Ｎ２９９、Ｎ３１５、Ｎ３２６、Ｎ３３０、Ｎ３３２、Ｎ３３９、Ｎ３４３、Ｎ３４７、Ｎ３５１、Ｎ３５８、Ｎ３７５、Ｎ５３９、Ｎ５５０、Ｎ５８２、Ｎ６３０、Ｎ６４２、Ｎ６５０、Ｎ６８３、Ｎ７５４、Ｎ７６２、Ｎ７６５、Ｎ７７４、Ｎ７８７、Ｎ９０７、Ｎ９０８、Ｎ９９０および／またはＮ９９１などが挙げられる。これらのカーボンブラックは、９ｇ／ｋｇから１４５ｇ／ｋｇの範囲のヨウ素吸収率、および３４ｃｍ３／１００ｇから１５０ｃｍ３／１００ｇの範囲のＤＢＰ数を有していてもよい。
【００８９】
ＵＨＭＷＰＥ、米国特許第６２４２５３４号明細書、第６２０７７５７号明細書、第６１３３３６４号明細書、第６３７２８５７号明細書、第５３９５８９１号明細書および／または第６１２７４４８号明細書に開示されるものを含む（ただしこれらに限定されない）粒状重合体ゲル、並びに米国特許第５６７２６３９号明細書に開示されるものを含む（ただしこれに限定されない）可塑化デンプン組成物充填剤などの粒状充填剤を含んだ（ただしこれらに限定されない）その他の充填剤を、ゴム組成物で使用してもよい。
【００９０】
ゴム組成物は、例えば硫黄供与体、活性剤および抑制剤などの硬化助剤、並びにオイル、粘着性付与樹脂および可塑剤などの樹脂、充填剤、顔料、脂肪酸、酸化亜鉛、ロウ、抗酸化剤およびオゾン劣化防止剤、素練り促進剤といった処理添加剤など、一般に知られている様々な添加剤と、様々な硫黄加硫性構成ゴムとを混合するなど、ゴム配合技術分野で知られている方法によって配合されることを、当業者なら理解できるであろう。硫黄加硫性材料（ゴム）および硫黄加硫材料（ゴム）の意図している用途に応じて、添加剤を適当な量だけ選択して使用してよい。硫黄供与体の例としては、単体硫黄（遊離硫黄）、アミンジスルフィド、高分子ポリスルフィド、および／または硫黄オレフィンアダクトなどが挙げられる。硫黄加硫剤は、単体硫黄であってもよい。硫黄加硫剤を、０．５ｐｈｒから８．０ｐｈｒの範囲、または１．５ｐｈｒから６．０ｐｈｒの範囲の量だけ使用してもよい。
【００９１】
粘着性付与樹脂を使用する場合、その量は、約０．５ｐｈｒから約１０．０ｐｈｒ、または約１．０ｐｈｒから約５．０ｐｈｒであってもよい。処理助剤の量は、約１．０ｐｈｒから約５０．０ｐｈｒであってもよい。抗酸化物質の量は、約１．０ｐｈｒから約５．０ｐｈｒであってもよい。抗酸化物質は、例えば、Ｔｈｅ  Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ（バンダービルトゴムハンドブック）（１９７８）、３４４ページから３４６ページに開示されるようなジフェニル−ｐ−フェニレンジアミンなどであってもよい。典型的な抗酸化物質の量は、約１．０ｐｈｒから約５．０ｐｈｒであってもよい。脂肪酸を使用する場合、脂肪酸の量は、約０．５ｐｈｒから約３．０ｐｈｒのステアリン酸を含んでもよい。酸化亜鉛の量は、約２．０ｐｈｒから約５．０ｐｈｒであってもよい。ロウの量は、約１．０ｐｈｒから約５．０ｐｈｒのマイクロクリスタリンワックスなどであってもよい。素練り促進剤の量は、約０．１ｐｈｒから約１．０ｐｈｒであってもよい。素練り促進剤は、例えば、ペンタクロロチオフェノールおよびジベンズアミドジフェニルジスルフィドであってもよい。
【００９２】
促進剤は、加硫に必要とされる時間および／または温度を制御し、加硫物の性質を改善することができる。単一の促進システムを使用してもよい（例えば１次促進剤）。１次促進剤を、総量が約０．５ｐｈｒから約４．０ｐｈｒ、または約０．８ｐｈｒから約１．５ｐｈｒの範囲となるようにして使用してもよい。２次促進剤の量を例えば約０．０５ｐｈｒから約３．００ｐｈｒするなど、２時促進剤の方が量が少なくなるようにして、１次促進剤と２次促進剤を組み合わせて使用して、加硫物の性質を活性化させ、改善してもよい。これらの促進剤を組合せによって、最終的な性質に相乗効果を及ぼし、どちらか一方の促進剤のみを使用して生成した場合よりもいくらか良好な性質になるようにしてもよい。さらに、通常処理温度の影響は受けないが、通常の加硫温度では十分な硬化をもたらす遅効性促進剤を使用してもよい。加硫抑制剤を使用してもよい。適当な種類の促進剤は、アミン、ジスルフィド、グアニジン、チオ尿素、チアゾール、チウラム、スルフェンアミド、ジチオカルバミド酸、および／またはキサンタであってもよい。１例では、１次促進剤をスルホンアミドとし、２次促進剤をグアニジン、ジチオカルバミド酸、および／またはチウラム化合物としてもよい。
【００９３】
例えば、複数の成分を、少なくとも非生産的段階とその後の生産的混合段階という、少なくとも２段階で混合してもよい。硫黄加硫剤など、最終的な硬化剤は最終段階で混合してもよく、この最終段階は、従来は、非生産的混合段階の前に、混合温度未満の温度すなわち極限温度で混合が行われる、「生産的」混合段階と呼ばれる。ゴム組成物には、熱機械的混合ステップを施してもよい。熱機械的混合ステップは、１４０度から１９０℃の間のゴム温度を達成するためにミキサまたは押出し機で適当な期間だけ行われる機械加工を含んでいてもよい。熱機械的加工の適当な時間長は、動作条件、ならびに化合物の体積および性質に応じて変化する可能性がある。例えば、熱機械的加工は、１分から２０分かかってもよい。
【００９４】
ゴム組成物を、タイヤ１２の様々なゴム製構成要素に組み込んでもよい。例えば、そのゴム製構成要素は、トレッド（トレッドキャップおよびトレッドベースを含む）、サイドウォール、頂部、チェーファー、サイドウォール挿入部品、電線被覆および／またはインナライナであってもよい。タイヤ１２の加硫を、約１００℃から約２００℃の範囲の温度で実行してもよい。１例では、加硫は、約１１０℃から約１８０℃の範囲の温度で行われる。プレスまたは金型内での加熱、過熱蒸気または熱空気を用いた加熱など、どのような加硫プロセスを使用してもよい。このようなタイヤ１２を、様々な方法で組み立て、成形し、成型し、かつ／または硬化させてもよい。
【００９５】
本明細書に提供された本発明の説明に照らして、本発明の変形形態が可能である。本発明を説明するために、いくつかの代表的な例および詳細を示してが、当業者には、本発明の範囲を逸脱することなく、これらに様々な変更および修正を加えてもよいことは明らかであろう。したがって、上述の具体的な例には、以下に添付する特許請求の範囲によって定義される本発明の完全な所期の範囲内に含まれる様々な変更を加えることができることを理解されたい。
【符号の説明】
【００９６】
１０    空気タイヤアセンブリ
１２    タイヤ
１４    蠕動ポンプアセンブリ
３０    サイドウォール
４２    空気チューブ
４３    空気通路
５６    サイドウォールグルーブ
６８    入口装置
７０    出口装置
１０１  空気流入チューブ
１２０  フットプリント
２０２  剛性構造
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６】
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