(57)【要約】  タイヤ枠体と道路に係合するタイヤトレッド部の間に形成された第２の室を含んだタイヤ構造である。第１の空気通路が、タイヤ内部から第２の室へ設けられ、第２の空気通路が、タイヤ枠体の側壁を貫通し、タイヤのビード部に実質的に隣接して設けられる。空気ラインが、２つの空気通路間に延在し、枠体の内側壁に結合されており、前記第２の通路に付随した弁ユニットが、前記室への空気の吸気及び開放を制御する。
2007509817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ構造において、
ビード部（しずく形状部、玉状部）で成端し、上部及び側部の壁を有し、第１の空気室を画定するタイヤ枠体と、
前記枠体の上部に結合され、道路に係合するトレッド表面を画定するトレッド部であって、溝部が前記トレッド表面中に形成され、第２の室がトレッド部分の下で前記溝部において形成され、第１の空気通路が前記枠体を貫通し前記第２の室中に通じ、第２の空気通路が前記枠体を貫通し前記枠体の側壁の位置で前記ビード部に実質的に隣接しており、空気ラインが前記枠体の内側壁に結合され、また前記空気ラインが前記第１の空気通路から前記第２の空気通路へ延在する、トレッド部と、
、前記第２の空気通路中の弁ユニットであって、前記第２の空気通路の吸排気を制御し、それによって前記空気ライン及び前記第１の空気通路から前記第２の室まで吸排気を制御する、弁ユニットとを含む、タイヤ構造。
【請求項２】
前記弁ユニットが多重弁機能を含み、当該多重弁機能は、前記第２の室を拡張するために前記第１の室から空気を受け入れることと、前記第２の室から空気を大気に開放することとを含み、さらに遠隔制御動作を含む、請求項１に記載のタイヤ構造。
【請求項３】
前記弁ユニットが、空気ポンプと、空気圧のセンサまたは送信器とを含む、請求項２に記載のタイヤ構造。
【請求項４】
タイヤ用の鋲を伸縮させるためのシステムにおいて、
タイヤ構造を形成する工程であって、前記タイヤ構造は、タイヤを支持用リム部に封じ込めるために、対向するビード部を有するタイヤ枠体に結合されるタイヤトレッド部を含んでおり、前記タイヤトレッド部が、当該トレッド部中に形成された環状溝部を備える、タイヤ構造を形成する工程と、
前記環状溝部中に鋲を有するトレッド用細長材を配置する工程と、
第１の空気通路を形成する工程であって、前記第１の空気通路は、前記タイヤ枠体を貫通し、前記トレッド用細長材の下で前記環状溝部中に通じる、第１の空気通路を形成する工程と、
第２の空気通路を形成する工程であって、前記第２の空気通路は、ビード部に実質的に隣接する前記タイヤ枠体の側壁を貫通し、前記第１及び第２の空気通路の間に空気ラインを延在させ、前記第２の空気通路に弁ユニットを設ける、第２の空気通路を形成する工程と、
前記タイヤ構造を硬化させる工程であって、前記鋲を搭載したトレッド用細長材を伸長及び収縮させるために、前記弁ユニット及び前記空気ラインを通って前記環状溝部へ空気圧を導入させ、開放させることを可能にする構造をもたらす、前記タイヤ構造を硬化させる工程とを含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋲を収縮及び伸長させるための機構を含んだ、鋲搭載のタイヤに関し、その機構は、タイヤ硬化中のタイヤに結合される。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ上に設けられた鋲は、雪及び／または氷上走行時、牽引力の増加をもたらすが、むき出しの（氷また雪がない）道路上を走行時には道路保守に有益でなく逆に有害である。したがって、米国特許第６，２４４，６６６号及び第６，３８６，２５２号だけでなく、米国特許出願第０９／６５２，９９７号（米国特許第６，９０５，５６４号）に示されたような、鋲の伸長及び収縮を選択して行うためのシステムが開発されており、それらの開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【特許文献１】米国特許第６，２４４，６６６号明細書
【特許文献２】米国特許第６，３８６，２５２号明細書
【特許文献３】米国特許第６，９０５，５６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本明細書に考察するシステムの伸長・収縮の過程は、タイヤの第１の空気室から独立した空気のポケットまたは複数のポケットを拡張し収縮させる空気圧を使用する。本発明の目的は、空気ポケットの膨張・収縮を達成するための空圧源及び機構を設けることである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の好ましい実施形態は、（ａ）タイヤトレッド部の外側への環状溝部の備え付け、（ｂ）環状溝部中への挿入物として、所望に応じて突き出る鋲が設けられた、トレッド材料の環状細長材の備え付け、（ｃ）タイヤの内壁に封じ込められ、タイヤの側壁においてトレッド溝部の位置と指定された位置との間で、空気導管になる空気ラインまたはチューブ、ならびに（ｄ）自己充電式バッテリ、空気ポンプ、空気圧センサまたは送信器及び弁ステムなどの選択された機能を有した小型ユニットである。（ａ）部分的に硬化させ、それによって外部環状溝部を含んだタイヤを部分的に形成する過程、（ｂ）トレッド溝部の底部を貫通し、タイヤの内部中へ通じた空気通路（金属口金の挿入）を設ける過程、（ｃ）環状溝部中にトレッド部材料の細長材を配置する過程、（ｄ）空気通路から指定された位置に延在する空気ラインをタイヤの内壁に固定する過程、（ｅ）指定された位置に、タイヤ壁を貫通した第２の空気通路を設ける過程、（ｆ）タイヤ及び構成要素の組立体にタイヤの最後の硬化を施す過程であって、環状細長材が前記硬化によってトレッド室の側壁に固着される過程、ならびに（ｇ）空気ラインと第２の口金の間にユニットをパチンと接続する過程によって、上記のものがタイヤ中に組み込まれる。
【０００５】
上記の組合せ及び処置によって、遠隔制御動作（所望に応じた）がもたらされ、それによって、小型ポンプがタイヤの第１の室中で所望の空気圧を維持し、所望に応じて、機構の弁が開かれ、第１の室から細長材の下に形成されたトレッド室へ空気圧が搬送されて溝部から外側へ道路に接触するように細長材が伸長され、所望に応じて、機構の弁が閉じられ、トレッド室から空気が第２の通路に逆送されて第２の通路を通って大気中に戻される。本発明は、以下の詳細な記述及びその中で参照される図面を参照すると、より明瞭に理解され評価される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１に、タイヤのトレッド部１４の中心にある環状細長材１０を含んだ車両用タイヤ１６を示す。細長材は、氷または雪で覆われた道路上を走行するとき、所望に応じてグリップ力を高めるための鋲（スタッド）１２を含む。
【０００７】
図２及び図３に、鋲１２を有した細長材１０が、トレッド部１４中に形成された溝部１８から伸長し、その中に収縮する機構を示す。口金（フェルール）２０が、溝部１８（細長材１０の下）からタイヤ枠体を貫通して突き出され、空気ライン２２にそこで接続される。空気ライン２２は、タイヤ枠体３８の内壁に固着され、側壁に沿って、空気ラインが第２の口金２４に接続される位置まで延在し、その口金は、壁を貫通して大気までの空気通路を形成する。
【０００８】
口金２４と空気ライン２２との間に介在するのは、３方向弁、自己充電式バッテリ、空気ポンプや空気圧センサまたは送信器など、様々な機能のうちの任意の機能を含んだユニット２６である。本明細書に述べる能力中では前に使用されていないが、知られており、そのような機器は市場で入手できる。
【０００９】
ユニット２６の構成要素の密接に関連した働きによって、例えば、車両の運転室中に搭載され、車両の運転手によって操作される遠隔制御機器２８によって、機構の自動的及び遠隔制御がともに可能になる。そのような働きでは、ユニット２６は、自動的に、第１の室３０中の空気圧を検知し、ユニットの空気ポンプの働きを制御して、第１の室３０中の空気圧を所望のように維持する。運転手が氷または雪に遭遇したとき、遠隔制御機器２８を作動させて、ユニット２６の弁を開き、次いでそれによって空気ライン２２が第１の空気室３０に接続される。そうすると、空気が、細長材１０の下に位置する第２の室３２（図２）に送られて室３２が拡張し、それによって細長材１０及び鋲１２がトレッド部１４（図３）の表面まで伸長され、そのようにしてタイヤが駆動する（おそらく雪または氷で覆われた）道路との係合が得られる。
【００１０】
車両が雪または氷の状態中でもはや走行しないときは、運転手は、制御機器２８を作動して、室３０と空気ライン２２との間の接続を閉じ、空気ライン２２と口金２４を通る通路との接続を開き、それによって大気圧に接続される。大気圧である細長材１０は、図２に示すように、溝部１８中に収縮し、それによって鋲１２が、引き込まれて道路に対し係合しなくなる。
【００１１】
ここに示した構造は、タイヤのリム部３６を貫通し、第１の空気室３０中に接続された別の吸気孔及び弁３４を含むことが、観察される。しかし、口金２４を延ばし、通常の外部空気ポンプの空気ホースに適合するように設計することができ、さらに設計し、それによって機器２６の弁が、口金２４を通して外部の空気圧に曝されたとき、その外部空気圧を、空気ライン２２中にではなく直接空気室３０に導入するように機能させられると、考えられる。
【００１２】
空気制御機構の構造及び働きを述べてきたが、以下に、この機構がタイヤに組み込まれる方法を述べる。
図４及び図５に、２段階硬化工程を示す。図４では、第１の段階が施されて、タイヤ枠体３８と、枠体３８に固定されたトレッド部１４と、トレッド部１４中に形成された溝部１８とを含む基本のタイヤ構造が生成される。硬化の第１の段階の後で硬化の第２の段階の前に、開放用細長材４４（この好ましい実施形態では拡張可能なチューブの形であり、それは、以降にさらに述べる）が、溝部１８中に配置される。口金２０が、枠体３８を貫通して溝部１８中に押し込まれる（開放用細長材４４の下）。第２の口金２４が、枠体壁に同様に加えられ、空気ライン２２が、口金２０と口金２４との間で枠体の内側に配置される。環状トレッド用細長材４２が、溝部１８中で開放用細長材４４の上を覆い、複合材料が、図５に示すように、硬化の第２の段階を施される。
【００１３】
第２の硬化過程の後、ユニット２６が、空気ライン２２と口金２４との間に挿入される。ユニット２６は、口金２４及び空気ライン２２の末端部２３に連結して、パチンと所定の位置に嵌るように設計される（ユニット２６は、硬化工程の熱に耐えられないと予想される）。
【００１４】
開放用細長材４４及びトレッド用細長材４２のさらなる記述を図６Ａ及び図６Ｂを参照して行う。トレッド区分４２が、薄い壁のチューブ４４に予め結合されまたは硬化されており、チューブ４４は、口金２０を貫通して下に嵌め込まれ（図４）、室３２との間での空気の行き来の通路になるステム４６を有する。図６Ａに、予め硬化させる工程中で互いに結合され、タイヤ溝部１８の側壁に結合され硬化される前のチューブ４４及びトレッド用細長材４２を示す。図６Ｂに、最後の硬化段階の後で拡張され、鋲が伸長位置にあるチューブ４４を示す。
【００１５】
本明細書に添付の特許請求の範囲で定義される本発明の概念から逸脱することなく、上記に開示された実施形態について実施することができる多数の変形及び修正形態があることは、理解されるはずである。前述で説明したように、ユニット２６は、述べた機能、すなわち、自己充電式バッテリ、３方向弁、空気ポンプ、空気圧センサまたは送信器のいずれでも、またはその組合せの形にすることができる。逆に言うと、その最も簡単な形では、ユニット２６は、なくすことができ、空気ライン２２を口金２４に直接接続することができる。口金２４は、従来の吸気孔として機能するはずであり、それによって、鋲の伸長が所望のとき、空気をライン２２に送ることができるはずであり、弁をマニュアルで押し下げると、ライン２２から空気が大気に開放されて、鋲を引き込むことができるはずである。あるいは、ユニット２６は、遠隔制御弁として単に機能する、すなわち室３２と室３０とを接続するように作動し、その接続を閉じて室３２を大気に接続するように作動することができるはずである。（タイヤの第１の室３０中の空気圧が、極めて徐々に失われることによって、鋲の伸長・収縮の多数のサイクルを達成することができる）。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を含むタイヤの斜視図である。
【図２】収縮位置にある鋲を示す、図１のタイヤの断面図である。
【図３】伸長された鋲を示す、図１のタイヤの他の断面図である。
【図４】図１のタイヤを形成する過程を表す図である。
【図５】図１のタイヤを形成する過程を表す図である。
【図５Ａ】図１のタイヤを形成する過程を表す図である。
【図６Ａ】本発明のトレッド用細長材の挿入部を表す図である。
【図６Ｂ】本発明のトレッド用細長材の挿入部を表す図である。
【図１】
2007509817.tif 000003
【図２】
2007509817.tif 000004
【図３】
2007509817.tif 000005
【図４】
2007509817.tif 000006
【図５】
2007509817.tif 000007
【図５Ａ】
2007509817.tif 000008
【図６Ａ】
2007509817.tif 000009
【図６Ｂ】
2007509817.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月1日(2006.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤリム部に配置するために採用されるタイヤ構造であって、
道路に係合するトレッド部及び当該トレッド部の両側で対向する側壁を備え、
前記側壁は、内側端を形成するために両側で成端し、前記内側端はタイヤビード部を形成するように構成され、前記タイヤビード部は前記タイヤリム部に対向して配置され、かつ前記タイヤリム部を密閉する目的を有し、それによって膨張可能な空気室を形成しており、
前記側壁の一つに形成される空気通路であって、当該空気通路は、前記タイヤビード部及び前記タイヤリム部の外側に隣接しており、
前記膨張可能な空気室内で前記空気通路に接続される弁部材を備え、当該弁部材は、空気による前記空気通路の通過を選択的に許容又は阻止しており、
前記膨張可能なタイヤの外部にある制御部を備え、空気による前記空気通路の通過を選択的に許容又は阻止するために、前記制御部が前記弁部材を作動する、タイヤ構造。
【請求項２】
請求項１記載のタイヤ構造であって、前記弁部材は、自己充電式バッテリ、空気ポンプ、空気圧センサ又は送信器、の特徴の一つ又はそれ以上を含む、タイヤ構造。
【請求項３】
タイヤリム部に配置するために採用されるタイヤ構造であって、
道路に係合するトレッド部及び当該トレッド部の両側で対向する側壁を備え、前記側壁は、可撓領域を有しており、
前記側壁は、内側端を形成するために両側で成端し、前記内側端はタイヤビード部を形成するように構成され、前記タイヤビード部は前記タイヤリム部に対向して配置され、かつ前記タイヤリム部を密閉するようにされて、膨張可能な空気室を形成しており、
前記可撓領域と前記タイヤビード部の最上部との間で、前記側壁の一つに形成される空気通路を備えており、
前記膨張可能な室内で前記空気通路に接続される弁部材を備え、当該弁部材は、空気による前記空気通路の通過を選択的に許容又は阻止しており、
前記膨張可能なタイヤの外部にある制御部を備えており、空気による前記空気通路の通過を選択的に許容又は阻止するために、前記制御部が前記弁部材を作動する、タイヤ構造。
【請求項４】
請求項３記載のタイヤ構造であって、前記タイヤは、伸長及び収縮できるトレッド部を備え、当該トレッド部は、前記弁部材に接続され当該弁部材によって作動される、タイヤ構造。
【請求項５】
請求項４記載のタイヤ構造であって、伸長及び収縮できる前記トレッド部の下に第２の室をさらに備え、前記トレッド部が伸長されるにつれて前記トレッド部が道路に係合する部分に突出すると共に、前記トレッド部が収縮されるにつれて、前記トレッド部が道路に係合しない部分に引き込まれる、タイヤ構造。
【請求項６】
請求項５記載のタイヤ構造であって、前記バルブ部材は、（ａ）前記タイヤ構造の外側の周囲空気と前記第２の室との間、または（ｂ）前記第１の室の圧力にある空気と前記第２の室との間で、選択的に空気の接続を許す、タイヤ構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図２及び図３に、鋲１２を有した細長材１０が、トレッド部１４中に形成された溝部１８から伸長し、その中に収縮する機構を示す。口金（フェルール）２０が、溝部１８（細長材１０の下）からタイヤ枠体を貫通して突き出され、空気ライン２２にそこで接続される。空気ライン２２は、タイヤ枠体３８の内壁に固着され、側壁に沿って、空気ラインが第２の口金２４に接続される所定位置まで延在し、その口金は、壁を貫通して大気までの空気流を形成する。
【国際調査報告】
2007509817.tif 000011
2007509817.tif 000012