(57)【要約】【課題】空気維持機能を空気入りタイヤ内に組み込む。【解決手段】空気維持タイヤとポンプの組立体は、タイヤと、サイドウォールの可撓性領域内に収容された細長いほぼ環状の空気流路と、入口空気流路合流点のところで空気流路に連結され空気が流れるように前記空気流路と連通する空気入口ポート組立体と、を備える。空気入口ポート組立体はタイヤの外側からの入口空気を空気流路内に引き入れるように動作可能である。空気入口ポート組立体は、入口制御弁と、空気流路における入口制御弁の１８０度反対のところに位置しタイヤキャビティ内へ空気を移動させるための出口Ｔ字形構造と、を含む。入口制御弁は２つの入口逆止弁を含み、２つの入口逆止弁は、入口制御弁と、空気流路と、対応する簡素な構成のＴ字形入口構造と、タイヤキャビティと、に空気を流入させるだけでありこれらから空気を流出させないことを確実にする。【選択図】  図６
2015036297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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それぞれタイヤトレッド領域まで延びる第１および第２のサイドウォールと、を有するタイヤと、
前記サイドウォールの可撓性領域内に収容された細長いほぼ環状の空気流路であって、前記サイドウォールの前記可撓性領域が転動するタイヤの踏面の近傍を通過して前記空気流路に沿って空気を送る際に、セグメントごとに開閉するように動作する空気流路と、
入口空気流路合流点のところで、前記空気流路に連結され空気が流れるように前記空気流路と連通する空気入口ポート組立体と、を備え、
前記空気入口ポート組立体は前記タイヤの外側からの入口空気を前記空気流路内に引き入れるように動作可能であり、
前記空気入口ポート組立体は、入口制御弁と、前記空気流路において該入口制御弁の１８０度反対のところに位置し前記タイヤキャビティ内へ空気を移動させるための出口Ｔ字形構造と、を含み、
前記入口制御弁が２つの入口逆止弁を含み、該２つの入口逆止弁は、前記入口制御弁と、前記空気流路と、対応する簡素な構成のＴ字形入口構造と、前記タイヤキャビティと、に空気を流入させるだけでありこれらから空気を流出させないことを確実にすることを特徴とする、空気維持タイヤとポンプの組立体。
【請求項２】
前記入口逆止弁がボール逆止弁である、請求項１に記載の空気維持タイヤとポンプの組立体。
【請求項３】
前記出口Ｔ字形構造は、前記タイヤキャビティに空気を流入させるだけであり該タイヤキャビティから空気を流出させないことを確実にするための２つの出口逆止弁を含む、請求項１に記載の空気維持タイヤとポンプの組立体。
【請求項４】
前記出口逆止弁がボール逆止弁である、請求項３に記載の空気維持タイヤとポンプの組立体。
【請求項５】
第１の閉塞点は、該第１の閉塞点が前記タイヤの周りを右回り方向に回転するように、前記転動するタイヤの踏面に隣接する前記空気流路の部分によって画定される、請求項１に記載の空気維持タイヤとポンプの組立体。
【請求項６】
前記第１の閉塞点が右回り方向に回転した際に、前記空気流路の２つの１８０度離れた部分の両方が空気を前記タイヤキャビティ内に送る、請求項５に記載の空気維持タイヤとポンプの組立体。
【請求項７】
第２の閉塞点は、該第２の閉塞点が前記タイヤの周りを左回り方向に回転するように、前記転動するタイヤの踏面に隣接する前記空気流路の部分によって画定される、請求項６に記載の空気維持タイヤとポンプの組立体。
【請求項８】
前記第２の閉塞点が右回り方向に回転した際に、前記空気流路の２つの１８０度離れた部分の両方が空気を前記タイヤキャビティ内に送る、請求項７に記載の空気維持タイヤとポンプの組立体。
【請求項９】
タイヤのタイヤキャビティ内へ空気を送る方法であって、
前記タイヤのサイドウォール内の環状の空気流路を、前記サイドウォールの可撓性領域が転動するタイヤの踏面の近傍を通過して前記空気流路に沿って空気を送る際に、セグメントごとに開閉するように動作させるステップと、
空気入口ポート組立体を、入口空気流路合流点のところで前記空気流路に連結し空気が流れるように前記空気流路と連通するステップと、
前記空気流路の閉塞点が前記空気流路に沿って進むように前記タイヤの外側からの入口空気を前記空気入口ポート組立体を通して前記空気流路に流し入れるステップと、を含む、方法。
【請求項１０】
前記閉塞点が出口Ｔ字形構造から離れるように、該閉塞点を前記出口Ｔ字形構造に対してちょうど１時分だけ右の位置へ回転させるステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
空気がタイヤキャビティへ押し込まれるように前記閉塞点が前記出口Ｔ字形構造から離れるように、前記閉塞点を前記出口Ｔ字形構造に対して４時の位置へ回転させるステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記閉塞点が前記出口Ｔ字形構造から離れるように、該閉塞点を前記出口Ｔ字形構造に対して７時の位置へ回転させるステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
空気が前記空気流路を通って９時の位置から前記出口Ｔ字形構造へ流され前記タイヤキャビティへ押し込まれ続け、同時に前記空気流路の後方部分における真空状態が前記入口制御弁を通る空気で該後方部分を満たすように前記閉塞点が前記出口Ｔ字形構造の方へ移動するように、前記閉塞点を前記出口Ｔ字形構造に対して前記９時の位置へ回転させるステップをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
空気が前記空気流路を通って１１時の位置から前記出口Ｔ字形構造へ流され前記タイヤキャビティへ押し込まれ続け、同時に前記後方部分における真空状態が前記入口制御弁を通る空気で満たし続ける際に、前記閉塞点が前記出口Ｔ字形構造の方へ移動するように、前記閉塞点を前記出口Ｔ字形構造に対して前記１１時の位置へ、回転させるステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ステップは、前記閉塞点が右回り方向に回転するときにも左回り方向に回転するときにも実行される、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、空気維持タイヤに関し、より詳細には、制御弁組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の空気の拡散によって時間の経過とともにタイヤの圧力は減少する。したがって、大抵の場合のタイヤの状態は十分に空気で膨らんでいない。そのため、ドライバは繰り返しタイヤの圧力を維持しなければならず、そうしないと、燃費、タイヤの寿命が減少し、並びに／または車両の制動性能およびハンドリング性能が減少することになる。タイヤの圧力が著しく低いときにドライバに警告するタイヤ圧力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】米国特許第８１１３２５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、そのようなシステムでは依然として、タイヤを推奨圧力まで再膨脹させるように警告されたときに、ドライバが是正措置を取る必要がある。したがって、ドライバの介入を必要とすることなく時間の経過によるタイヤ空気圧の減少を補うために、タイヤ内の適切な空気圧を維持する空気維持機能を空気入り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】
本発明に係る空気維持タイヤとポンプの組立体は、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それぞれタイヤトレッド領域まで延びる第１および第２のサイドウォールと、を有するタイヤと、サイドウォールの可撓性領域内に収容された細長いほぼ環状の空気流路であって、空気流路は、サイドウォールの可撓性領域が転動するタイヤの踏面の近傍を通過して空気流路に沿って空気を送る際に、セグメントごとに開閉するように動作する空気流路と、入口空気流路合流点のところで空気流路に連結され空気が流れるように空気流路と連通する空気入口ポート組立体と、を備え、空気入口ポート組立体はタイヤの外側からの入口空気を空気流路内に引き入れるように動作可能であり、空気入口ポート組立体は、入口制御弁と、空気流路における入口制御弁の１８０度反対のところに位置しタイヤキャビティ内へ空気を移動させるための出口Ｔ字形構造と、を含み、入口制御弁が２つの入口逆止弁を含み、２つの入口逆止弁は、入口制御弁と、空気流路と、対応する簡素な構成のＴ字形入口構造と、タイヤキャビティと、に空気を流入させるだけでありこれらから空気を流出させないことを確実にする。
【０００６】
組立体の別の態様によれば、入口逆止弁はボール逆止弁である。
【０００７】
組立体のさらに別の態様によれば、出口Ｔ字形構造は、タイヤキャビティに空気を流入させるだけでありタイヤキャビティから空気を流出させないことを確実にするための２つの出口逆止弁を含む。
【０００８】
組立体のさらにまた別の態様によれば、出口逆止弁はボール逆止弁である。
【０００９】
組立体のさらに別の態様によれば、第１の閉塞点は、第１の閉塞点がタイヤの周りを右回り方向に回転するように、転動するタイヤの踏面に隣接する空気流路の部分によって画定される。
【００１０】
組立体のさらにまた別の態様によれば、第１の閉塞点が右回り方向に回転した際に、空気流路の２つの１８０度離れた部分の両方が空気をタイヤキャビティ内に送る。
【００１１】
組立体のさらに別の態様によれば、第２の閉塞点は、第２の閉塞点がタイヤの周りを左回り方向に回転するように、転動するタイヤの踏面に隣接する空気流路の部分によって画定される。
【００１２】
組立体のさらにまた別の態様によれば、第２の閉塞点が右回り方向に回転した際に、空気流路の２つの１８０度離れた部分の両方が空気をタイヤキャビティ内に送る。
【００１３】
本発明に係る方法は、タイヤのサイドウォール内の環状の空気流路を、サイドウォールの可撓性領域が転動するタイヤの踏面の近傍を通過して空気流路に沿って空気を送る際に、セグメントごとに開閉するように動作させるステップと、空気入口ポート組立体を、入口空気流路合流点のところで空気流路に連結し空気が流れるように空気流路と連通させるステップと、空気流路の閉塞点が空気流路に沿って進むようにタイヤの外側からの入口空気を空気入口ポート組立体を通して空気流路に引き入れるステップと、を含む。
【００１４】
本方法の別の態様によれば閉塞点を出口Ｔ字形構造に対してちょうど１時だけ右の位置へ、閉塞点が出口Ｔ字形構造から離れるように、回転させるステップをさらに含む。
【００１５】
本方法のさらに別の態様によれば、閉塞点を出口Ｔ字形構造に対して４時の位置へ、空気がタイヤキャビティへ押し込まれるように閉塞点が出口Ｔ字形構造から離れるように、回転させるステップをさらに含む。
【００１６】
本方法のさらにまた別の態様によれば、閉塞点を出口Ｔ字形構造に対して７時の位置へ、閉塞点が出口Ｔ字形構造から離れるように、回転させるステップをさらに含む。
【００１７】
本方法のさらに別の態様によれば、閉塞点を出口Ｔ字形構造に対して９時の位置へ、空気が空気流路を通って９時の位置から出口Ｔ字形構造へ流されタイヤキャビティへ押し込まれ続け、同時に空気流路の後方部分における真空状態が入口制御弁を通る空気で後方部分を満たすように閉塞点が出口Ｔ字形構造の方へ移動するように、回転させるステップをさらに含む。
【００１８】
本方法のさらにまた別の態様によれば、閉塞点を、出口Ｔ字形構造に対して１１時の位置へ、空気が空気流路を通って１１時の位置から出口Ｔ字形構造へ流されタイヤキャビティへ押し込まれ続け、同時に後方部分における真空状態が入口制御弁を通る空気で満たし続ける際に、閉塞点が出口Ｔ字形構造の方へ移動するように、回転させるステップをさらに含む。
【００１９】
本方法のさらに別の態様によれば、ステップは、閉塞点が右回り方向に回転するときにも左回り方向に回転するときにも実行される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】タイヤ、リム、および本発明に使用される例示のぜん動ポンプおよび入口弁を備えるチューブの等角図である。
【図２Ａ】タイヤが左回りに回転し地面に対して踏面を生じさせている状態の、図１のタイヤと例示のぜん動ポンプの組立体の側面図である。
【図２Ｂ】タイヤが右回りに回転している状態の、図１のタイヤと例示のぜん動ポンプの組立体の側面図である。
【図３Ａ】閉位置に２ポート入口制御弁がある図１の例示のぜん動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図３Ｂ】タイヤが左回り方向に回転している状態でタイヤに空気を入れるように使用できる開位置に２ポート入口制御弁がある図１の例示のぜん動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図３Ｃ】タイヤが右回り方向に回転している状態でタイヤに空気を入れる２ポート入口制御弁を有する両方向性の弁を備える図１の例示のぜん動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図４Ａ】代わりに構成された両方向性の５ポート入口制御弁が閉位置にある図１の例示のぜん動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図４Ｂ】タイヤが左回り方向に回転している状態でタイヤに空気を入れるように使用できる開位置に示された代わりに構成された両方向性の５ポート入口制御弁がある図１の例示のぜん動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図４Ｃ】タイヤが右回り方向に回転している状態でタイヤに空気を入れる、代わりに構成された５ポート入口制御弁を有する両方向性の弁を備える図１の例示のぜん動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図５Ａ】弁に組み込まれた５ポート調整器を弁が有するタイヤが左回りに回転している状態でタイヤに空気を入れる代替の例示のぜん動ポンプの両方向性の弁の入口ポータルの概略断面図である。
【図５Ｂ】５ポート調整器を示し、タイヤが右回りに回転している状態でタイヤに空気を入れる図５Ａの代替の例示のぜん動ポンプの両方向性の弁の入口ポータルの概略断面図である。
【図５Ｃ】タイヤが右回りに回転しており弁がバイパスモードにある状態の図５Ｂの代替の例示のぜん動ポンプの両方向性の弁の入口ポータルの概略断面図である。
【図５Ｄ】タイヤが左回りに回転しており弁がバイパスモードにある状態の図５Ｂの代替の例示のぜん動ポンプの両方向性の弁の入口ポータルの概略断面図である。
【図６】本発明によるぜん動ポンプと入口弁の組立体の概略図である。
【図７】第１の動作条件のもとでの図６のぜん動ポンプと入口弁の組立体の動作位置の概略図である。
【図８】第１の動作条件のもとでの図６のぜん動ポンプと入口弁の組立体の動作位置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明について、一例として、添付の図面を参照して説明する。
【００２２】
（定義）
タイヤの「アスペクト比」は、タイヤの断面の幅（ＳＷ）に対するタイヤの断面高さ（ＳＨ）の比に、パーセント表現のために１００を乗じたものを意味する。
【００２３】
「非対称トレッド」は、タイヤの中心面すなわち赤道面ＥＰに関して対称ではないトレッドパターンを有しているトレッドを意味する。
【００２４】
「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。
【００２５】
「ボール逆止弁」は、空気流れを妨げる閉止部材、可動部が球状のボールである逆止弁である。いくつかのボール逆止弁では、弁を閉じておき、かつ弁を開くための弁ばねのバイアスに打ち勝つようにボールに対する上流の圧力の指定された大きさを要するのを助けるために、ボールにばね荷重がかけられている。ボール逆止弁の主な台座の内側表面は、台座へボールを案内しかつ逆流を止めるときに確実なシールを形成するように円すい状に先細りにされていてもよい。
【００２６】
「チェーファ」は、コードプライをリムに対する摩耗及び切断から保護し、リムの上方に屈曲を分散させるため、タイヤビードの外側の周囲に配置されている材料からなる狭いストリップである。
【００２７】
「逆止弁」は、空気が入るための開口と、空気がでるための開口と、の２つの開口を本体に有する２ポート弁である。
【００２８】
「周方向」は、軸方向に垂直な環状トレッドの表面の周囲に沿って延びているラインまたは方向を意味する。
【００２９】
「クラッキング圧」は、弁が動作する最小の上流圧力である。一般的に、逆止弁は特定のクラッキング圧用に設計されており、したがって、特定のクラッキング圧について仕様が定められる。
【００３０】
「下流の」は、動力源から離れる方向、すなわち空気流れの源から離れる方向である。弁の前後においては、「下流の」は、弁における「上流の」空気流れが弁を開くのに十分なクラッキング圧を働かせるとき、弁の、空気が弁の外へ流れる側を参照する。
【００３１】
「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。
【００３２】
「踏面」は、速度が零でかつ通常の荷重および空気圧下において平坦な面と接触するタイヤトレッドの接触部分または接触領域を意味する。
【００３３】
「溝」は、サイドウォール内の細長い空隙領域を意味し、トレッドの周りを周方向または横方向に、直線的、曲線的、またはジグザグに延びていてよい。周方向に延びる溝と横方向に延びる溝は、共通部分を有する場合がある。「溝幅」は、溝または溝部が占める表面積を、その溝または溝部の長さで割った値に等しい。従って、溝幅は、長さ全体にわたっての平均幅である。タイヤ内で、溝は深さが変化してもよい。溝の深さはトレッドの外周の周りで変化してもよく、タイヤ内で、１つの溝の深さが一定であるが、他の溝の深さとは変わっていてもよい。このように幅の狭い溝や広い溝の深さが、交差する周方向の広い溝と比べて大幅に浅くなっていると、それらが含まれるトレッド領域内でリブ形状を維持しようとする「タイバー」を形成するとみなされる。
【００３４】
「車体側」は、タイヤがホイールに装着されホイールが車両に装着されたときに、タイヤの、車両に最も近い側を意味する。
【００３５】
「横方向」は軸方向を意味する。
【００３６】
「横方向縁部」は、標準的な荷重およびタイヤ膨張の下で測定された、軸方向で最も外側のトレッドの接触部分または踏面に接する線を意味し、その線は赤道面に平行である。
【００３７】
「正味接触面積」は、トレッドの外周全体の周りで横方向縁部どうしの間の、地面に接触するトレッド要素の総面積を、横方向縁部どうしの間のトレッド全体の総面積で割った値を意味する。
【００３８】
「非方向性トレッド」は、前進走行に好ましい方向が無く、トレッドパターンを走行に好ましい方向に確実に向けるために特定のホイール位置で乗物に配置する必要が無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持っている。
【００３９】
「車外側」は、タイヤがホイールに装着されホイールが車両に装着されたときに、タイヤの、車両から最も離れた側を意味する。
【００４０】
「蠕動」は、内包した物質、例えば空気を管状の経路に沿って押し進める波状の収縮による動作を意味する。
【００４１】
「半径方向」および「半径方向に」は、半径方向にタイヤの回転軸に向かう、またはタイヤの回転軸から離れる方向を意味する。
【００４２】
「リブ」は、少なくとも１つの周方向溝と、そのような２つめの溝または横方向縁部によって画定されている、トレッド上の、周方向に延びるゴムのストリップを意味する。このストリップは、最大深さの溝によって分割されることはない。
【００４３】
「サイプ」は、トレッド表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内に形成された小さなスロットを意味する。サイプは、概ね幅が狭く、タイヤの踏面内で開いたままである溝とは対照的に、タイヤの踏面内で閉じる。
【００４４】
「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で画定されるリブまたはブロック要素を意味する。
【００４５】
「トレッド弧幅」は、トレッドの横方向縁部どうしの間で測定されたトレッドの弧の長さを意味する。
【００４６】
「上流の」は、空気流れ動力源へ向かう方向、すなわち空気が流れ出るまたはやって来る方向である。弁の前後においては、「上流の」は、弁における「上流の」空気流れが弁を開くのに十分なクラッキング圧を働かせるとき、弁の、空気が流れ入る側を参照する。
【００４７】
図１、図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、空気入りタイヤとポンプの組立体は、トレッド１４まで延び、かつインナライナ２５によって画定されるタイヤエアキャビティ２６を囲う一対のサイドウォール１２を含むことができる。ぜん動ポンプ組立体１６は、サイドウォール１２の一般に高可撓性領域においてサイドウォール１２の一方または両方に取り付けられることができる。ぜん動ポンプ組立体１６は、１）タイヤとは別々に形成され、後の製造手順でタイヤと組み立てられる独立したチューブの形態にあるか、または２）タイヤ製造の間にサイドウォール１２内の不可欠な空間として形成された空気流路である、環状の空気流路２０を含むことができる。空気流路２０は、サイドウォール１２によって囲われることができ、負荷のもとで空気入りタイヤが回転する際に高屈曲または高曲げを経るサイドウォール１２の領域の周りを環状の進路に沿って延びていてもよい。独立したチューブの形状にある場合、チューブは、チューブが負荷を受けて平坦な状態に変形することと、そのような負荷が取り除かれて断面が概ね円形の元の状態へ戻ることと、を含む繰り返えされる周期的な変形に耐えることができるプラスチック、ゴム、および／または高分子化合物のような、弾力のある柔軟な材料から形成されることができる。空気流路がサイドウォール１２内に一体的に形成されている場合、空気流路は、タイヤが負荷のもとで回転し、本明細書で述べられる目的のために十分な量の空気を通すように動作するときに、同様に、繰り返される周期的な変形および回復に耐える。ぜん動ポンプにおける空気チューブの大体の動作は、参照によって本明細書に組み込まれる米国特許第８１１３２５４号明細書において述べられている。
【００４８】
空気流路２０の相対する端部２２，２４は、入口ポート組立体２８のところで終わることができる。入口ポート組立体２８は、地面１３２に対してタイヤが回転する際にタイヤと一緒に回転するように付けられることができる。タイヤの回転は地面１３２に対して踏面１３４をつくり、これは次々に空気入りタイヤへ圧縮力１３８を伝える。圧縮力１３８は次々に空気流路２０へ作用することができ、タイヤが負荷のもと回転するにつれ流路２０をセグメントごとにつぶす。空気流路２０のセグメントごとのつぶれは、図２Ａにおける左回り方向１３６または図２Ｂにおける右回り方向１３３のいずれにタイヤが回転しようとも起きてもよい。したがって、ぜん動ポンプ組立体１６は、３６０度のタイヤの回転を通じて連続的に空気流れの順方向または逆方向のどちらでもタイヤキャビティ２６内に空気を送る動作において両方向性すなわち可逆的である。
【００４９】
タイヤが図２Ａの順方向１３６に回転するときも図２Ｂの逆方向１３３に回転するときも、それぞれ、流路２０が独立してサイドウォールに埋め込まれたチューブの形態であろうと一体的に形成された空間であろうと、空気流路２０はセグメントごとに平らになることができる。空気流路２０のセグメントごとに連続して起こる平坦化１３７は、図２Ａおよび／または図２Ｂにおけるタイヤの回転方向とは反対の方向１４２に移動することができる。流路２０の連続して起こる平坦化１３７は、セグメントごとに、空気がタイヤキャビティ２６に向けられる入口ポート組立体２８へ向けて方向１４２に送られるように平らになったセグメントから空気を排出することができる。したがって、タイヤキャビティ２６内の空気圧は、所望のしきい値圧力で維持される。入口ポート組立体２８によって空気流路２０内へ入れられた空気は、所望のレベルでタイヤ空気圧を維持することが必要とされない場合には、タイヤキャビティ２６内へ送られる空気またはポンプ組立体１６から再循環される空気を補充することができる。
【００５０】
入口ポート組立体２８は、調整弁組立体３０と、ろ過空気入口ポート３２と、を含むことができる。両方向性の２ポート入口制御装置組立体２８が図３Ａないし図３Ｃに示されている。図３Ａは閉位置にある入口制御装置を表しており、図３Ｂは空気流れが左回りに進みタイヤが右回りに回転している状態での開位置にある入口制御装置を表しており、図３Ｃは空気流れが右回りに進みタイヤが左回りに回転している状態での開位置にある入口制御装置を表している。システムは、タイヤが負荷のもとで回転する際に空気が空気流路２０内で１つおよび／または２つの方向へ流れ、空気流路２０内の空気流れの方向がタイヤの回転の順方向または逆方向によって決定される両方向性であることが理解できるであろう。空気流路２０に沿うポンピングは、負荷のもとでの空気入りタイヤの３６０度の回転全体を通じて、どちらの方向でも二者択一的に起きてもよい。
【００５１】
ろ過空気入口ポート３２はタイヤのサイドウォール１２の外側表面のところに位置することができ、外部の空気は円筒形のハウジング３６内に収容された多孔性のフィルター３４を通して入口ポート３２内に入ることができる。図３Ａは、タイヤの外側からの空気が入口ポート３２を通して通過するのを防ぐ閉位置（例えば、タイヤキャビティ２６内の圧力が調整圧力しきい値ＰＲＥＧ以上であるときに起きる状態）にある組立体２８を示している。空気流路導管５６は、フィルターハウジング３６から調整弁組立体３０まで延びていてもよく、入口空気を弁組立体３０まで案内することができる。出口導管５４は、調整弁組立体３０から、入口合流点３８の近傍でかつ入口合流点３８の両側に位置する反対の方向に向けられた弁６２，６４内に空気を案内する接続導管４０まで空気流れを通すことができる。ここに使用されるように、「入口合流点」は入口空気を組立体２８からインライン停止弁の上流側まで案内する空気流路２０内の位置を参照することができる。システム１６の代替例は、図３Ａないし図３Ｃ、図４Ａないし図４Ｃ、および図５Ａないし図５Ｄに示されている。
【００５２】
調整弁組立体３０は、弁ハウジング４２と、シリンダすなわちハウジングチャンバ４６内にある弁ピストン４４と、を有することができる。ばね４８のようなバイアスをかける機構は、ピストン４４に、図３Ｂおよび図３Ｃに示されるような「開」位置すなわち「タイヤ充填」場所へシリンダ４６内で下方向のバイアスをかけるバイアス力（図３Ｂ、図３Ｃにおいて矢印７２を参照）を働かせることができる。タイヤキャビティ２６内の圧力が設定圧力レベルＰＲＥＧ以上のとき、圧力はばね４８のバイアス力に打ち勝ち、図３Ａの「閉」位置すなわち「非充填」場所へシリンダ４６内で上方へピストン４４を押し込む。ピストン４４は、ピストン４４を横切って延びる横方向延在空気導管５２を含むことができる。図３Ａの「閉」位置では、導管５２は、空気導管５４，５６に関して一列に並んでおらず、空気はピストン４４を横切って導管４５，５６まで、そしてそこから入口合流点３８まで流れることができない。したがって、「閉」位置では、空気流れは、入口合流点３８に達すること、および弁６２，６４の上流側に達することが妨げられる。したがって、流路２０内への空気流を、図３Ａの閉位置の弁組立体３０で妨げることができる。
【００５３】
図３Ｂは、開位置に移動している弁組立体３０を示す。空気入りタイヤは右回り方向に回転することができ、空気を左回り方向に流路２０に沿って送る。４つの一方向弁６２，６４，６６，６８の構成は、図３Ｂに示されるような位置であってもよい。２つのインライン弁６２，６４は、入口合流点３８の両側で導管４０に沿って位置することができる。２つのインライン弁６２，６４は、導管４０に沿って反対方向に開き、そのようなそれぞれの方向に、開状態にある２つのインライン弁６２，６４へ向けたまま空気流れを導くことができる。導管４０は弁６２，６４の下流側において空気流路２０に接続することができる。半径方向に延びる出口導管流路５８，６０は、導管４０と空気流路２０との合流点からタイヤキャビティ２６まで延びることができる。２つの出口一方向弁６６，６８が、それぞれ、導管５８，６０に沿って配置されていてもよい。弁６６，６８は、弁６６，６８を通って導管５８，６０に沿ってそしてタイヤキャビティ２６に入る空気の流れを可能にするために、タイヤキャビティ２６への方向に開くように方向づけられてもよい。
【００５４】
一方向弁６２，６４，６６，６８は、例えば、ボール逆止弁またはダイヤフラム逆止弁であることができる。弁６２，６４，６６，６８は、弁６２，６４，６６または６８の上流側での圧力がバイアスばねに打ち勝ちその台座からボールを押し離すときに、図示される方向に開くように方向づけられてもよい。ピストン４４は、アクチュエータばね４８によって働かせられるバイアス力のもと下方（図参照）へ移動することができる。タイヤキャビティ２６内の空気圧ＰＲＥＧが所望の圧力しきい値限界よりも下がったときに、ピストン４４の動作はピストン４４を横切る空気導管５２を導管５４，５６と一列に整列させることができ、それによって入口フィルターポート３２からの入口空気が、ピストン導管５２を横切って制御装置の入口合流点３８まで、そして接続導管４０まで流れるのを可能にする。地面１３２（図２Ｂ参照）に対して右回りに回転している状態のタイヤは、空気流路２０をつくられたタイヤ踏面１３４と向かい合うセグメントごとにつぶすことができる。つぶされたセグメントは真空状態をつくることができ、真空状態は次々に、入口ポート組立体２８を通して引き入れられる、左回り方向１４２における空気流路２０内の空気の流れによってセグメントごとに再び満たされることができる。
【００５５】
流入空気の左回りの流れは一方向弁６４を開け、空気が流路２０に流入し左回り方向に循環するのを可能にする。空気流れが導管４０と半径方向に沿う出口導管６０との合流点に達したとき、空気は閉じられた弁６２を通して流れることが出来ず、したがって、出口弁６８へ流れる。空気流れは、出口弁６８を押し開け、矢印７０（図３Ｂ）によって示されるように空気をタイヤキャビティ２６内に入れるのを可能にし続ける。タイヤキャビティ２６内の空気圧が前もって決められた所望のレベルに達するとき、ピストン４４に対するタイヤ空気圧は、ピストン４４を図３Ａの閉位置へ押し込むことができ、（上述のとおり）タイヤキャビティ２６への空気流れを停止することができる。
【００５６】
ぜん動ポンプ組立体１６のこの動作は、図３Ｃから理解されるように、タイヤが逆方向に回転する際にも同様に働く。タイヤが左回り方向に回転している状態の図２Ａおよび図３Ｃにおいて、空気を右回り方向１４２に送ることができる。図３Ｃは、このような状態における入口ポート組立体２８と調整弁組立体３０を示している。タイヤキャビティ２６内の圧力が予め決められた値ＰＲＥＧよりも低い場合、ばね４８により開位置へピストン４４にバイアスがかけられる。ピストン導管５２を導管５４，５６と一列に整列させることができ、空気流れを合流点４０に向けることができる。左回り方向へのタイヤの回転は、流路２０の真空状態にされたセグメントが再び満たされるにつれ空気を右回り方向７４へ流す。右回り方向の空気流れは一方向弁６２を開け、空気が導管４０から流路２０内へ流れるのを可能にする。加圧空気は流路２０を循環し、出口弁６６に向けられている導管５８に入ることができ、それによって、図３Ｃの矢印７０によって示されるように出口弁６６を通してタイヤキャビティ２６へ流れる。図３Ｃのように、空気流れが導管４０と半径方向に沿った出口導管５８との合流点に達するとき、空気は閉じた弁６４を通して流れることができず、出口弁６６へ流れることができる。出口弁６６を押し開ける空気流れは、矢印７０によって示されるようにタイヤキャビティ２６に入り続けることができる。タイヤキャビティ２６内の空気圧が予め決められた所望のレベルＰＲＥＧに達するとき、ピストン４４の面に対するタイヤ空気圧はピストン４４を図３Ａの閉位置へ押し込むことができ、上記説明したように、タイヤキャビティ２６への空気流れを停止することができる。
【００５７】
図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃは、調整弁組立体７８が５ポート入口制御装置構成であってもよい代替実施例を示している。図４Ａでは、弁組立体７８は、空気がタイヤキャビティ２６に入らない閉位置にある。図４Ｂは、タイヤが右回り方向に回転し空気が左回り方向に流れる状態の開位置にある弁組立体７８を示している。図４Ｃは、タイヤが左回り方向に回転し空気が右回り方向に流れるときに開位置にある弁組立体７８を示している。図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃに示される弁組立体７８では、空気を、調整弁組立体７８への入口ポート組立体７６を通してシステムに入れることができる。入口ポート組立体７６は、フィルター入口ポート８０と、フィルターハウジング８４内に収容されたフィルター本体８２と、を含むことができる。フィルター本体８２を通過した空気を、入口導管８６を介してピストン横断導管８８へ向けることができる。入口導管８６とピストン導管８８との交差によってつくられる合流点９０も、ピストン９２内に位置することができる。
【００５８】
タイヤキャビティ２６内の空気圧が予め決められたレベルＰＲＥＧ未満にある図４Ｂおよび図４Ｃによって表される開状態において、ばね９４によってピストン９２にバイアスがかけられていてもよい。タイヤキャビティ２６内の空気圧がレベルＰＲＥＧ以上の場合、キャビティ空気圧はバイアスばね９４に打ち勝ちピストン９２をシリンダ９８内で図４Ａの閉位置へ上向きに移動させることができる。閉位置では、空気はタイヤキャビティ２６へ送られない。
【００５９】
ピストン９２の横断導管８８は、図４Ｂおよび図４Ｃの開弁状態において繋ぎ導管１００，１０２と一列に整列することができ、図４Ａに示されるように弁が閉じているときには繋ぎ導管１００，１０２と一列に整列することができない。４つの一方向弁１０６，１０８，１１０，１１２は、インライン弁１０８，１１０と出口弁１０６，１１２とを形成するように配置されていてもよい。インライン弁１０８，１１０は、合流点９０から離れるように反対方向に開くことができ、出口弁１１２，１０６はタイヤキャビティ２６へ向けて半径方向内側へ開くことができる。出口弁１０６，１１２は、それぞれ、流路２０に連結する出口導管１０３，１０１内にあってもよい。導管１０３，１０１は、それぞれ、繋ぎ導管１０２，１００と交差し接続し、出口弁１１２，１０６を過ぎてタイヤキャビティ２６のところの出口端部２２，２４まで半径方向内側に続くことができる。
【００６０】
図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃの５ポート弁構成の動作は、図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃの２ポート弁に関して上記説明されるのと同様に働く。図２Ｂ、図４Ｂはタイヤが右回りに回転し流路２０内で左回りの空気の流れをもたらす状態の開いた調整弁を示している。流入口弁組立体７６を通して入る空気は、導管８６を用いてピストン９２内の合流点９０へ向けられることができる。合流点９０では、空気流れは閉じた弁１０８を通過できず、それによって弁１１０を開けることができる。空気流れは方向１１４に流路２０内を循環し導管１０１に入る。導管１０１と繋ぎ導管１００との合流点での空気流れは閉じた弁１０８を通過できず、したがって、開いた１０６へ向けられることができ、送られた空気流れがタイヤキャビティ２６へ入るのを可能にする。
【００６１】
図２Ａおよび図４Ｃは、タイヤが左回り方向１３６に回転して空気流れを流路２０内で右回りの充填方向１１８に送る状態の調整弁の動作を示している。流路２０内の空気流れ１１８は、図示されるようにタイヤキャビティ２６へ向けられることができる。図２Ａおよび図４でのこのタイヤ回転方向および反対の空気流れ方向における弁の動作は、前述されるように進むことができる。タイヤキャビティ２６内の空気圧が予め決められた所望のレベルＰＲＥＧに達するとき、ピストン９２に対するタイヤ空気圧は図３Ａの閉位置（導管が一列に整列されていない位置）にピストン９２を押し込むことができ、タイヤキャビティ２６への空気流れを停止することができる。タイヤキャビティ２６内の圧力が予め定められた所望のしきい値レベルＰＲＥＧよりも低いと、ピストン９２は図４Ｂおよび図４Ｃの開位置に移動し、空気はタイヤの回転方向によって規定されるように示される方向に流路２０内を流れる。空気のポンピングはタイヤの３６０度の回転の全体に亘って継続することができ、図示されるように、タイヤ（および車両）が前進方向または逆方向に進むかどうかにかかわらず起こすことができる。
【００６２】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃおよび図５Ｄは、バイパス弁１２０を含めることによって修正された調整弁組立体７８の他の例を示す。バイパス弁１２０は、タイヤキャビティ２６内の圧力が値ＰＳＥＴまたは値ＰＲＥＧを越えるときに逆止弁１０６，１１２の開口を迂回するために接続された圧力操作弁であってもよい。バイパス弁１２０は、キャビティ２６内の空気圧が圧力しきい値ＰＳＥＴまたは値ＰＲＥＧ以上のときに空気をタイヤキャビティ２６に導入できないことを確実にすることができる。
【００６３】
バイパス弁１２０は、タイヤキャビティ２６内の圧力が値ＰＳＥＴまたは値ＰＲＥＧ以上のときに、一方の方向に空気を導くことができ、それによって出口弁１０６，１１２へ向かう空気を側管に通しタイヤキャビティ２６への過度の空気の導入を防ぐ。バイパス弁１２０は導管９２に及び両端のところで導管１０１，１０３と接続する導管１２０に接続することができる。
【００６４】
図５Ａは、キャビティ圧力がしきい値ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧよりも低く、タイヤが右回り方向に回転し、充填空気が左回り方向に流路２０の周りを回転している状態の５ポートバイパス調整器を示している。図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃおよび図５Ｄのバイパス調整器では、ピストン９２は、導管１００，１０２に対して一列に整列された開配置と、一列に整列されていない閉配置と、の間を動くことができず、もっぱら充填モードの配置にだけ留まる（例えば固定されている）。
【００６５】
図５Ａを参照すると、キャビティ圧力はしきい値ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧ未満であり、その結果、バイパス弁１２０は閉じられている。バイパス弁１２０が閉じた状態では、調整器および空気流路２０の動作は、図４Ｂに関して上記論じられるように進行する。図５Ａおよび図４Ｂは、両方とも、タイヤが右回りに回転しフィルター入口ポート８０を通ってタイヤキャビティ２６に入る空気の流れ（矢印１２４）と、流路２０内の空気の左回りの流れ（矢印１２６）と、を表している。
【００６６】
図５Ｂでは、タイヤの左回り回転および右回りの充填方向について、バイパス弁１２０は、キャビティ圧力がしきい値ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧ未満にとどまる限り閉じたままであり続ける。それによって、バイパス導管に沿う空気流れ（矢印１２８）は閉じたバイパス弁１２０によって妨げられる。したがって、図５Ｂの空気流れおよび充填方向は、図４Ｂの同様の類似した条件に関して上記説明されるように進み、動作する。図５Ｂにおいて右回り方向に循環する空気は、出口弁１１２を開き空気を方向１３０へタイヤキャビティ２６内に通すように作用する。
【００６７】
図５Ｃでは、キャビティ圧力が値ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧ以上の状態で、空気は出口弁１０６，１１２を迂回し開いたバイパス弁１２０を代わりに通り抜ける右回り方向に流れることができる。したがって、出口弁１０６，１１２は閉じたままであり、循環空気は出口弁１０６，１１２を通り抜けずタイヤキャビティ２６に入らない。図５Ｄは、反対にタイヤが右回りに回転し空気が空気流路２０を通って左回りに流れる間のバイパス調整器の動作を示している。図５Ｃと同様に、図５Ｄでのタイヤキャビティ圧力はしきい値ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧよりも大きくバイパス弁１２６は開いて、出口弁１０６，１１２を通る以外のバイパス導管を通る左回りの空気流れ（方向矢印１２６）を方向付けている。したがって、タイヤキャビティ２６への空気流れは排除される。それによって、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃおよび図５Ｄのバイパス調整器は、キャビティ２６内の圧力が設定されたしきい値ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧ以上のときに空気がタイヤキャビティ２６に押し込まれる状況がないことを確実にする。
【００６８】
上述のことから、ぜん動ポンプと調整器のシステムがタイヤキャビティ２６内の空気圧を所望の圧力レベルＰＳＥＴまたはＰＲＥＧで維持するが当該所望の圧力レベルよりも大きな圧力では維持しない手段を提供することが理解できるであろう。ポンプ組立体１６は、タイヤの可撓性領域内に収容された細長い環状の空気流路２０を含むことができる。空気流路２０は、タイヤの可撓性領域が転動するタイヤの踏面の近傍を通過して空気流路２０に沿って空気を送る際に、セグメントごとに開閉するように動作することができる。ポンプ組立体１６は、入口合流点（３８または９０）のところで空気流路２０内に外部の空気を引き入れるように位置する空気入口ポート組立体２８をさらに含むことができる。一対のインライン弁６２，６４（または１０８，１１０）は、入口空気を反対方向に空気流路２０内へ方向付けすることができる。一対の出口弁６６，６８（または１０６，１１２）は、一対の出口弁がそれぞれのインライン弁の下流側から出口弁を通ってタイヤキャビティ２６へ向かう両方向の流れを方向付ける状態でそれぞれのインライン弁の下流側に配置されてもよい。
【００６９】
入口ポート組立体２８は、入口空気流れ／空気入口ポータルと入口弁の上流側との間で制御導管をさらに延長することができる。ピストン４４は、タイヤキャビティ２６内の空気圧がしきい値空気圧レベルＰＳＥＴまたはＰＲＥＧを越えているときに、制御合流点３８を通り入口弁の上流側へ向かう入口空気を遮るように弁ばね４８の影響下で動作することができる。入口弁および出口弁は、タイヤが回転する方向によって方向づけられる空気流路２０内の両方向の空気流れで選択的に開くことができる。
【００７０】
本発明によれば、入口制御弁６０１は、前述された例示の組立体１６と同様のぜん動ポンプ組立体６００とともに使用されてもよい。このような組立体６００は両方向性であってもよく、空気流路２０の全３６０度の（例えば、１回で単に１８０度でない）ポンピング長さを同時に利用することができる。組立体６００（図６ないし図８）は、入口制御弁６０１と、空気流路２０において入口制御弁６０１の１８０度反対の場所に位置しタイヤキャビティ２６内へ空気を移動させるための出口Ｔ字形構造６１２と、含むことができる。入口制御弁６０１は、入口制御弁６０１、空気流路２０、対応する簡素な構成のＴ字形入口構造６１１、およびタイヤキャビティ２６に空気を流入させるだけでありこれらから空気を流出させないことを確実にするための２つの入口逆止弁６２１，６２２を含むことができる。入口逆止弁６２１，６２２は図６に示されるようにボール逆止弁であってもよい。出口Ｔ字形構造６１２は、タイヤキャビティ２６に空気を流入させるだけでありタイヤキャビティ２６から空気を流出させないことを確実にするための２つの逆止弁６３１，６３２を含むことができる。出口逆止弁６３１，６３２は図６に示されるようにボール逆止弁であってもよい。
【００７１】
図７は、タイヤ踏面１３４の右回り回転に関してポンピングサイクル（例えば、タイヤの１回転）の初期での組立体６００の動作を概略的に示している。第１の図は、出口Ｔ字形構造６１２から離れていく出口Ｔ字形構造６１２のちょうど右の１時の位置での閉塞点７０５（例えば、転動するタイヤの踏面１３４に隣接して位置するサイドウォール１２）を示す。
【００７２】
閉塞点７０５が第２の図の４時の位置へ回転すると、空気は、空気流路２０を通って４時の位置から出口Ｔ字形構造６１２へ流されタイヤキャビティ２６へ押し込まれる。入口逆止弁６２２および出口逆止弁６３２は、それぞれ、入口制御弁６０１および空気流路２０の後方部分６２８に空気が流入するのを妨げる。
【００７３】
閉塞点７０５が第３の図の７時の位置へ回転すると、空気は、空気流路２０を通って７時の位置から出口Ｔ字形構造６１２へ流されタイヤキャビティ２６へ押し込まれつづける。真空状態にある後方部分６２８，６２９は、今や入口制御弁６０１から空気を受け入れることができる。
【００７４】
閉塞点７０５が第４の図の９時の位置へ回転すると、残りの空気は空気流路２０を通って９時の位置から出口Ｔ字形構造６１２へ流されダイヤキャビティ２６へ押し込まれ続ける。同時に、後方部分６２８，６２９における真空状態は入口制御弁６０１を通る空気で後方部分６２８，６２９を充填し続けることができる。
【００７５】
閉塞点７０５が第５の図の１１時の位置へ回転すると、残りの空気は空気流路２０を通って１１時の位置から出口Ｔ字形構造６１２へ流されタイヤキャビティ２６へ押し込まれ続ける。同時に、後方部分６２８，６２９における真空状態は、入口制御弁６０１を通る空気で充填し続けることができる。これにより、回転のこの右回り方向について１つのポンピングサイクルが終わる。閉塞点７０５が回転して第１の図の１時の位置へ戻ると、新たなポンピングサイクルは、空気流路２０の今や満杯の後方部分６２８，６２９の全３６０度の空気量に対して始まることができる。
【００７６】
図８は、タイヤ踏面１３４の左回り回転に関してポンピングサイクル（例えば、タイヤの１回転）の初期での組立体６００の動作を概略的に示している。第１の図は、出口Ｔ字形構造６１２から離れていく出口Ｔ字形構造６１２のちょうど左の１１時の位置での閉塞点８０５（例えば、転動するタイヤの踏面１３４に隣接して位置するサイドウォール１２）を示す。
【００７７】
閉塞点８０５が第２の図の９時の位置へ回転すると、空気は、空気流路２０を通って９時の位置から出口Ｔ字形構造６１２へ流されタイヤキャビティ２６へ押し込まれる。入口逆止弁６２２および出口逆止弁６３１は、それぞれ、入口制御弁６０１および空気流路２０の後方部分６２８に空気が流入するのを妨げる。
【００７８】
閉塞点８０５が第３の図の５時の位置へ回転すると、空気は、空気流路２０を通って５時の位置から出口Ｔ字形構造６１２へ流されタイヤキャビティ２６へ押し込まれつづける。真空状態にある後方部分６２８，６２９は、今や入口制御弁６０１から空気を受け入れることができる。
【００７９】
閉塞点８０５が第４の図の４時の位置へ回転すると、残りの空気は空気流路２０を通って４時の位置から出口Ｔ字形構造６１２へ流されダイヤキャビティ２６へ押し込まれ続ける。同時に、後方部分６２８，６２９における真空状態は入口制御弁６０１を通る空気で後方部分６２８，６２９を充填し続けることができる。
【００８０】
閉塞点８０５が第５の図の１時の位置へ回転すると、残りの空気は空気流路２０を通って１時の位置から出口Ｔ字形構造６１２へ流されタイヤキャビティ２６へ押し込まれ続ける。同時に、後方部分６２８，６２９における真空状態は、入口制御弁６０１を通る空気で充填し続けることができる。これにより、回転のこの左回り方向について１つのポンピングサイクルが終わる。閉塞点８０５が回転して第１の図の１１時の位置へ戻ると、新たなポンピングサイクルは、空気流路２０の今や満杯の後方部分６２８，６２９の全３６０度の空気量に対して始まることができる。
【００８１】
本明細書に提供されている説明に照らして、本発明の変形形態が可能である。いくつかの例示および詳細について本発明を説明するために示したが、本発明の範囲から逸脱することなしに様々な変更および修正を加えることができることが、当業者には明らかであろう。したがって、記載された特定の例示を変更してもよく、このような変更は、以下の添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の完全な意図した範囲内に含まれるものであることを理解されたい。
【符号の説明】
【００８２】
１２    サイドウォール
１４    トレッド
２０    空気流路
２６    タイヤキャビティ
２８    入口ポート組立体
３８    入口合流点
６０１    入口制御弁
６１２    出口Ｔ字形構造
６２１    入口逆止弁
６２２    入口逆止弁
【図１】
2015036297.tif 000003
【図２Ａ】
2015036297.tif 000004
【図２Ｂ】
2015036297.tif 000005
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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