(57)【要約】【課題】運転者が介入する必要なしに経時的なタイヤ圧の低下を補償する。【解決手段】リム組立体のホイールリムに取り付けられ、各々がチャンバ内に取り付けられたピストンを有する、第１および第２のポンプ組立体を有し、各ピストンに外部質量が取り付けられ、外部質量が、タイヤの回転時にポンプ組立体を動作させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤ・リム組立体であって、
リム組立体のホイールリムに取り付けられ、各々がチャンバ内に取り付けられたピストンを有する、第１および第２のポンプ組立体を有し、
各ピストンに外部質量が取り付けられ、前記外部質量は、前記タイヤの回転時に前記ポンプ組立体を動作させることを特徴とする空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項２】
前記ポンプ組立体の少なくとも一方への流入空気を制御する流入制御弁をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項３】
前記ポンプ内の空気流を単一の方向に維持する複数の逆止め弁をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項４】
前記第１および第２のポンプ組立体は直列に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項５】
前記第１のポンプ組立体と前記第２のポンプ組立体との間に逆止め弁が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項６】
空気入りタイヤ・リム組立体であって、
リム組立体のホイールリムに取り付けられた第１および第２のポンプ組立体を有し、
前記第１のポンプ組立体は、第１および第２のチャンバを形成する前記第１の組立体内に取り付けられた第１のピストンを有し、
前記第２のポンプ組立体は、第３および第４のチャンバを形成する前記第２の組立体内に取り付けられた第２のピストンを有し、
前記第１および第２のピストンに外部質量が取り付けられ、前記外部質量は、前記タイヤの回転時に前記ポンプ組立体を動作させることを特徴とする空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項７】
前記ポンプ組立体の少なくとも一方への流入空気を制御する流入制御弁をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項８】
前記第１のピストンは、流れが前記第１のチャンバから前記第２のチャンバに漏れるのを防止するシールを有することを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項９】
前記ポンプ組立体内の空気流を単一の方向に維持する複数の逆止め弁をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項１０】
前記第１および第２のポンプ組立体は直列に連結されることを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項１１】
前記第１および第２のチャンバは直列に連結されることを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項１２】
前記第３および第４のチャンバは直列に連結されることを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項１３】
すべての前記チャンバが直列に連結されることを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項１４】
すべての前記チャンバが、直列に連結され、逆止め弁によって前記隣接するチャンバから分離されることを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項１５】
前記第１のポンプ組立体と前記第２のポンプ組立体との間に逆止め弁が設けられることを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項１６】
前記空気入りタイヤに対する荷重が、前記ポンプのポンプ作用の周波数に影響を与えないことを特徴とする、請求項６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項１７】
前記外部質量がロッド上を滑ることを特徴とする、請求項１または６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項１８】
前記外部質量はトラック内を滑ることを特徴とする、請求項１または６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項１９】
前記外部質量は、１つまたは２つ以上のホイールを有することを特徴とする、請求項１または６に記載の空気入りタイヤ・リム組立体。
【請求項２０】
空気入りタイヤのタイヤ圧が不十分になるのを防止するためにホイールリム上に取り付けられた前記空気入りタイヤとともに使用されるエアメンテナンスシステムであって、
前記リム組立体のホイールリムに取り付けられ、各々がチャンバ内に取り付けられたピストンを有する、第１および第２のポンプ組立体を有し、
各ピストンに外部質量が取り付けられ、前記外部質量は、前記タイヤの回転時に前記ポンプ組立体を動作させることを特徴とするエアメンテナンスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してタイヤとともに使用されるエアメンテナンスシステムに関し、より詳細には、エアメンテナンスポンピング組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ圧は通常の空気拡散によって経時的に低下する。タイヤの自然な状態は、タイヤ圧が不十分な状態である。したがって、運転者は繰り返しタイヤ圧の維持に努めなければならず、そうしないと燃費が悪くなり、タイヤ寿命が短くなり、車両の制動やハンドリング性能が低下する。タイヤ圧が著しく低くなったときに運転者に警告するタイヤ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、そのようなシステムでは、依然として、運転者が、タイヤを推奨される圧力に再膨張させるように警告されたときに是正措置を講じる必要がある。
【０００４】
したがって、運転者が介入する必要なしに経時的なタイヤ圧の低下を補償するためにタイヤ内に空気圧を維持するエアメンテナンス機能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】
上記目的を達成するために本発明は、
空気入りタイヤ・リム組立体であって、
前記リム組立体のホイールリムに取り付けられ、各々がチャンバ内に取り付けられたピストンを有する、第１および第２のポンプ組立体を有し、
各ピストンに外部質量が取り付けられ、前記外部質量は、前記タイヤの回転時に前記ポンプ組立体を動作させることを特徴とする。
【０００６】
また、空気入りタイヤ・リム組立体であって、
前記リム組立体のホイールリムに取り付けられた第１および第２のポンプ組立体を有し、
前記第１のポンプ組立体は、第１および第２のチャンバを形成する前記第１の組立体内に取り付けられた第１のピストンを有し、
前記第２のポンプ組立体は、第３および第４のチャンバを形成する前記第２の組立体内に取り付けられた第２のピストンを有し、
前記第１および第２のピストンに外部質量が取り付けられ、前記外部質量は、前記タイヤの回転時に前記ポンプ組立体を動作させることを特徴とする。
【０００７】
また、空気入りタイヤのタイヤ圧が不十分になるのを防止するためにホイールリム上に取り付けられた前記空気入りタイヤとともに使用されるエアメンテナンスシステムであって、
前記リム組立体のホイールリムに取り付けられ、各々がチャンバ内に取り付けられたピストンを有する、第１および第２のポンプ組立体を有し、
各ピストンに外部質量が取り付けられ、前記外部質量は、前記タイヤの回転時に前記ポンプ組立体を動作させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明によるタイヤの一部の概略断面図である。
【図２】本発明のポンプの拡大透視図である。
【図３】図１のポンプシステムについての各構成部材の断面図である。
【図４】本発明のダブルチャネルコネクタを示す図である。
【図５】本発明のダブルチャネルコネクタの断面図である。
【図６】本発明のダブルチャネルコネクタの分解図である。
【図７】外部質量によって作動させる２つのダブルチャンバポンプを利用する本発明のポンプシステムの第１の実施形態の概略図である。
【図８】外部質量によって作動させる２つのシングルチャンバポンプを利用する本発明のポンプシステムの第２の実施形態の概略図である。
【図９Ａ】本発明のポンプシステムの第３の実施形態を示す透視図である。
【図９Ｂ】図９Ａの下面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
定義
タイヤの「アスペクト比」は、タイヤの断面幅（ＳＷ）に対するタイヤの断面高さ（ＳＨ）の比を百分率として表すためにこの比に１００％を掛けた値を意味する。
【００１０】
「非対称トレッド」は、タイヤの中心平面すなわち赤道面に対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。
【００１１】
「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。
【００１２】
「チェーファー」は、コードプライをリムに対する磨耗および切断から保護し、リムの上方において曲げを分散させるためにタイヤビードの外周に配置された細いストリップ材である。
【００１３】
「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囲に沿って延びるラインまたは方向を意味する。
【００１４】
「赤道面」（ＣＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直でありトレッドの中心を通過する平面を意味する。
【００１５】
「フットプリント」は、速度が零であり標準荷重および標準圧力を受けている状態においてタイヤトレッドが平坦な表面に接触する接触部分または領域を意味する。
【００１６】
「溝」は、エアチューブを受け入れるように寸法を定められかつ断面が構成された、タイヤにおける細長い空隙領域を意味する。
【００１７】
「車内側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、ホイールが車両に取り付けられたときにタイヤの車両に最も近い側を意味する。
【００１８】
「横方向の」は、軸線方向を意味する。
【００１９】
「横方向縁部」は、標準荷重を受け、タイヤが膨張した状態において測定された、軸線方向において最も外側のトレッド接触部分またはフットプリントに接するラインであって、赤道中央平面に平行なラインを意味する。
【００２０】
「正味接触面積」は、トレッドの全円周に沿った横方向縁部間の地面接触トレッド要素の総面積を横方向縁部間のトレッド全体の全面積で割った値を意味する。
【００２１】
「非方向性トレッド」は、好ましい順走行方向を有さず、トレッドパターンが好ましい走行方向に確実に揃えられるように車両上の特定の１つまたは複数のホイール位置に位置決め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、特定のホイール位置を必要とする好ましい走行方向を有する。
【００２２】
「車外側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、ホイールが車両に取り付けられたときに、タイヤの車両から最も遠い側を意味する。
【００２３】
「ラジアル（半径方向の）」および「半径方向に」は、半径方向においてタイヤの回転軸線に向かうかまたは回転軸線から離れる方向を意味する。
【００２４】
「リブ」は、少なくとも１つの周方向溝および第２のそのような溝または横方向縁部のいずれかによって画定されるトレッド上の周方向に延びるゴムストリップであって、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。
【００２５】
「サイプ」は、トレッド面を細分しトラクションを向上させるタイヤのトレッド要素に成形された小さな長穴を意味し、サイプは概して、幅が狭く、タイヤのフットプリントにおいて開いたままになる溝とは異なり、タイヤフットプリントにおいて閉じる。
【００２６】
「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って画定されたリブまたはブロック要素を意味する。
【００２７】
「トレッドアーク幅」は、トレッドの横方向縁部間において測定されたトレッドのアーク長を意味する。
【００２８】
本発明について、一例として、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２９】
本発明は、図１に示されているエアメンテナンスシステム１０を対象としている。エアメンテナンスシステムは、空気をタイヤに送り込むのに使用される場合がある１つ以上のポンプ組立体１００を含んでいる。このタイヤは、タイヤ組立体を支持し、一対のリム取付け面２０４で形成されたリム２００に一般的な方法によって取り付けられた一般的なタイヤであってもよい。タイヤは、一般的な構成を有し、互いに向かい合うビード領域からクラウンまたはタイヤビード領域まで延びる一対のサイドウォールを有している。タイヤ１５およびリム２００は、タイヤキャビティ１０２を囲んでいる。
【００３０】
本発明のポンプ組立体１００は、タイヤキャビティ１０２の内部に配置されたタイヤリム２００の内面２０２に取り付けられている。リムは、ポンプ組立体１００を取り付けるＵ字型の溝２０３を有することが好ましい。あるいは、ポンプ組立体は、内面２０２の反対側の外側リム面２０４上に配置されてもよい。
【００３１】
ポンプ組立体１００は、図２および図３に示されているように、外部滑り質量１０４を含んでいる。外部滑り質量１０４は、第１のポンプ１１０の第１のピストン１０８に連結された第１の端部１０６を有している。滑り質量１０４は、第２のポンプ１２０の第２のピストン１１４に連結された第２の端部１１２を有している。滑り質量１０４は、直線方向に滑ることが好ましく、取付けスリーブ１３０の溝またはトラック１２２に取り付けられてもよい。より好ましくは、滑り質量１０４は、トラック１２２内の滑り質量１０３の摩擦を低減させるホイールまたは軸受１４０を有している。滑り質量が滑ると、ピストン１０８，１１４は各チャンバ内の空気を圧縮する。
【００３２】
好ましくは、各ポンプ１１０，１２０は２つのチャンバを有するダブルチャンバポンプである。そうすると、第１のポンプ１１０は、第１のポンプチャンバ１１１と第２のポンプチャンバ１１３とを有している。第２のポンプ１２０は、第１のポンプチャンバ１２１と第２のポンプチャンバ１２３とを有している。各ピストン１０８，１１４は、各ポンプの２つの内部チャンバを確保するためのシールを形成している。図３および図７は、各ポンプ１１０，１２０が好ましくは１つ以上の逆止め弁１５０，１６０と流体連通することを示している。図７に示されているように、流れ方向は右から左に示されている。第１のポンプ１１０の第１のチャンバ１１１の上流側に逆止め弁１６０ｃが配置されることが好ましい。第１のポンプチャンバからの流れは、第２のポンプチャンバ１１３内に向けられている（すなわち、各チャンバは直列に連結されている）。第１のチャンバ１１１と第２のチャンバ１１３との間に任意の逆止め弁１６０ｂが配置されることが好ましい。第２のチャンバ１１３の下流側に任意の逆止め弁１６０ａが配置されることが好ましい。第１のポンプ１００の第２のポンプチャンバ１１３からの流れは次いで、第２のポンプ１２０の第２のポンプチャンバ１２３内に向けられる。第１のチャンバ１１３の上流側に任意の逆止め弁１５０ｃが配置されることが好ましい。流れは次いで、第２のポンプの第２のポンプチャンバ１２３から第２のポンプの第１のポンプチャンバ１２１に向けられる。２つのチャンバ間の流路内に任意の逆止め弁１５０ｂが配置されることが好ましい。第１のチャンバ１２１からの流れは次いで、任意の逆止め弁１５０ａを通過させられる。１つのポンプ組立体１００のみが使用される場合、ポンプ組立体１００からの出力流はタイヤキャビティ内に向けられる。
【００３３】
少なくとも２つのポンプ組立体１００が直列に連結されることが好ましい。
【００３４】
変形弁棒組立体３００を介してポンプ組立体１００に空気流が導入される。ポンプ組立体１００は、タイヤキャビティ圧がしきい値設定圧よりも低い場合にポンプシステムに流れを開く流入制御弁４００をオプションで含んでもよい。変形弁棒組立体３００は図４〜図６に示されている。変形弁棒組立体３００は、外部からの空気をポンプ組立体１００に送られるように供給する。変形弁棒組立体は、標準的な弁棒の機能によってタイヤに空気を従来の方法によって充填するのを可能にし、タイヤ圧を一般的な方法によって検査するのを可能にする。弁棒本体３１２は、外気を本体３１２を通してダブルチャネルコネクタ３２０の流路３２２内に送る１つ以上の通路３１４を含むように変形されている。外気は、通路３１４を通過する際にフィルタ３２８によって濾過される。第１および第２のガスケット３２６，３３０が漏れを防止する。ダブルチャネルコネクタ３２０は、チューブ３５０に連結されるアダプタ３２４を有している。チューブ３５０は流入制御弁４００に連結されることが好ましい。流入制御弁は、タイヤキャビティ圧を感知し、キャビティ圧がしきい値レベルよりも低い場合、流入制御弁は空気をポンプ組立体１００に送る。タイヤ圧がしきい値を超えている場合、流入制御弁は閉じたままである。
【００３５】
少なくとも２つのポンプ組立体１００が一緒に、すなわち、直列に連結されることが好ましい。増幅効果によって、ポンプ組立体の圧縮は以下のように定義されてもよい。
【００３６】
Ｒ＝（ｒ）2n
上式において、
Ｒ：システム圧縮比
ｒ：シングルチャンバ圧縮比
ｎ：システム内ポンプ数
したがって、高い圧縮比を実現するうえでポンプチャンバごとの高い圧縮比は必要とされない（たとえば、弱い力とわずかな変形の少なくとも一方によって顕著な圧縮が生じることもある）。
【００３７】
本発明のポンプ組立体は双方向性である。したがって、回転方向または設置方向はポンプ性能にそれほど大きな影響を与えない。
【００３８】
本発明のポンプ駆動機構は、タイヤ回転時の外部質量の重力変化に基づいている。ホイールが回転すると、各ピストンが回転ごとに前後に動き、高いポンプ周波数を実現する。車両速度が高くなるにつれて、ポンプ周波数が高くなる。ポンプ作用は、外部質量のみによって決まり、タイヤ荷重または他の外部条件の影響を受けない。
【００３９】
図８は、本発明の代替実施形態である。本実施形態では、各ポンプが２つのチャンバを有する代わりに、外部質量によって駆動されるシングルチャンバポンプを設けてもよい。２つのシングルチャンバポンプが、直列に連結され、単一の外部質量によって駆動され、外部質量はピストンを駆動してそれぞれのチャンバ内の空気を圧縮する。逆流を防止するために、図示のように複数の逆止め弁が使用されてもよい。
【００４０】
図９Ａおよび図９Ｂは、滑り重り１０４がレール１０５上に取り付けられ、それによって、滑り重りの動きが直線方向に制限される本発明の代替実施形態を示す。
【００４１】
本発明を例示する目的で特定の代表的な例および詳細について示したが、当業者には、本発明の趣旨または範囲から逸脱せずに様々な変更および修正を施せることが明らかになろう。
【符号の説明】
【００４２】
１０  エアメンテナンスシステム
１５  タイヤ
１００  ポンプ組立体
１０２  タイヤキャビティ
１０３，１０４  滑り質量
１０６  第１の端部
１０８  第１のピストン
１１０  第１のポンプ
１１１，１２３  第１のチャンバ
１１２  第２の端部
１１３，１２１  第２のチャンバ
１１４  第２のピストン
１２０  第２のポンプ
１２２  トラック
１３０  取付けスリーブ
１５０ａ〜１５０ｃ，１６０ａ〜１６０ｃ  逆止め弁
２００  タイヤリム
２０２  内面
２０３  溝
２０４  リム取付け面
２０６  リム本体
３００  変形弁棒組立体
３１２  弁棒本体
３１４  通路
３２０  ダブルチャネルコネクタ
３２４  アダプタ
３５０  チューブ
４００  入口制御弁
ＥＰ  赤道面
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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