(57)【要約】      （修正有）【課題】ドライバの介入を必要とせずに、タイヤ内の気圧の望ましいレベルを維持する。【解決手段】タイヤ溝がタイヤサイドウォールの屈曲する領域内に延びるように形成され、タイヤ溝の中に空気圧送チューブが挿入される、空気圧送チューブ、タイヤシステム、および組立方法が提供される。未加硫で硬化していない状態で、１または複数の逆止弁は、アクセスシャフトを通して、空気圧送チューブの内部の空気通路２８に沿って、空気圧送チューブ内に組み立てられる。このシステムのプラグ部品７８は、空気圧送チューブ内で逆止弁を囲み、未加硫の空気圧送チューブに含まれる逆止弁が、続いて硬化される。【選択図】図８
2015209204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤサイドウォールの屈曲する領域内に延びるように形成されている溝であり、特定断面の内部形状を有する細長いタイヤ溝を有しているタイヤと、
細長い空気圧送チューブであって、内部の細長い空気通路と、前記タイヤ溝の内部形状を実質的に相補して前記タイヤ溝内に当該空気圧送チューブを密着して受け入れるのを可能にする外部形状と、外側の表面から実質的に前記空気通路と同じ深さに位置している逆止弁座まで内部に延びている少なくとも１つのアクセスシャフトと、を有する空気圧送チューブと、
前記アクセスシャフト内に挿入され、前記空気通路に沿って前記逆止弁座内に着座するように構成されている逆止弁装置と、
前記アクセスシャフトを前記逆止弁装置の深さまで実質的に満たすことによって、前記アクセスシャフトを埋めるプラグ部品と、
を有することを特徴とする、空気維持タイヤシステム。
【請求項２】
前記空気圧送チューブが未加硫で硬化していない状態の間に、前記アクセスシャフトは形成され、前記逆止弁装置は前記空気圧送チューブ内に着座する、請求項１に記載の空気維持タイヤシステム。
【請求項３】
前記空気圧送チューブが未加硫で硬化していない状態で、前記アクセスシャフトは、前記空気維持チューブからスラグ部品を取り除くことによって動作可能に形成される、請求項２に記載の空気維持タイヤシステム。
【請求項４】
前記プラグ部品は、前記アクセスシャフト内で、取り外された前記スラグ部品に置き換わる、請求項３に記載の空気維持タイヤシステム。
【請求項５】
前記空気圧送チューブは、複数の前記逆止弁装置を前記空気圧送チューブに沿って予め選択されている間隔で前記逆止弁装置と同数の複数の前記アクセスシャフトを通して動作可能に着座させる、請求項４に記載の空気維持タイヤシステム。
【請求項６】
前記アクセスシャフトは、前記逆止弁装置を密着して受け入れて逆止弁着座深さまで通過させ、前記プラグ部品を密着して受け入れて内部の定着位置まで通過させるように動作可能な寸法に設定されている、請求項４に記載の空気維持タイヤシステム。
【請求項７】
前記空気圧送チューブは、より大きい直径のチューブキャップと、隣接しているより小さい直径のチューブベースと、を含むマッシュルーム断面構成を有して構成されており、前記空気通路は、前記空気圧送チューブの前記キャップと前記ベースとが交差する部分の位置であって前記圧送チューブの実質的に中間部分に存在している、請求項４に記載の空気維持タイヤシステム。
【請求項８】
前記空気通路の断面構成は、前記チューブキャップと前記チューブベースとの間を延びるように向いている長軸を有しており、実質的に楕円形である、請求項７に記載の空気維持タイヤシステム。
【請求項９】
前記アクセスシャフトは、前記空気圧送チューブが未加硫の硬化していない状態で、前記空気維持チューブからスラグ部品を取り除くことによって動作可能に形成される、請求項８に記載の空気維持タイヤシステム。
【請求項１０】
前記逆止弁装置は、硬化作用中に空気チューブの材料組成と接着するのに適合している材料組成から形成されている外側の装置胴体を有している、請求項４に記載の空気維持タイヤシステム。
【請求項１１】
薄膜装置を収容する前記外側の装置胴体は、前記外側の装置胴体を通して第１の方向に空気が流れるように動作し、第１の方向とは反対の前記外側の装置胴体を通した第２の方向の空気の流れを遮るように動作する、請求項１０に記載の空気維持タイヤシステム。
【請求項１２】
タイヤサイドウォールの屈曲する領域内に延びるように構成されている溝であり、特定の断面の内部形状を有する細長いタイヤ溝を構成するステップと、
細長い空気圧送チューブであって、内部の細長い空気通路と、前記タイヤ溝の内部形状を実質的に相補して前記タイヤ溝内に当該空気圧送チューブを密着して受け入れるのを可能にする外部形状とを有する空気圧送チューブを形成するステップと、
外側のチューブ表面から、前記空気圧送チューブの内部の、前記空気通路と実質的に同じ深さに位置している逆止弁座まで延びている少なくとも１つのアクセスシャフトを前記空気圧送チューブの内部に構成するステップと、
前記アクセスシャフトを通して逆止弁装置を着座させて、前記空気通路に沿って前記逆止弁座を係合させるステップと、
プラグ部品によって前記アクセスシャフトを前記逆止弁装置の深さまで実質的に満たすことによって、プラグ部品が前記アクセスシャフトを埋めるようにするステップと、
を有することを特徴とする、空気維持タイヤシステムを組み立てる方法。
【請求項１３】
前記空気圧送チューブが未加硫で硬化していない状態の間に、前記アクセスシャフトは構成され、前記逆止弁装置は前記空気圧送チューブ内に着座する、請求項１２に記載の空気維持タイヤシステムを組み立てる方法。
【請求項１４】
前記圧送チューブが硬化していない状態で、前記アクセスシャフトを構成するように前記空気維持チューブからスラグ部品を取り除くステップをさらに有する、請求項１３に記載の空気維持タイヤシステムを組み立てる方法。
【請求項１５】
前記プラグ部品は、前記アクセスシャフト内で、取り外された前記スラグ部品を置き換えるように構成され寸法が設定されている、請求項１４に記載の空気維持タイヤシステムを組み立てる方法。
【請求項１６】
複数の前記逆止弁装置を前記空気圧送チューブに沿って予め選択されている間隔で前記逆止弁装置と同数の複数の前記アクセスシャフトを通して着座させるステップをさらに有する、請求項１５に記載の空気維持タイヤシステムを組み立てる方法。
【請求項１７】
前記逆止弁装置を密着して受け入れて逆止弁着座深さまで通過させ、前記プラグ部品を密着して受け入れて内部の定着位置まで通過させるように前記アクセスシャフトの寸法を設定するステップをさらに有する、請求項１５に記載の空気維持タイヤシステムを組み立てる方法。
【請求項１８】
より大きい直径のチューブキャップと、隣接しているより小さい直径のチューブベースとを有しており断面構成がマッシュルーム形状の前記空気圧送チューブを、前記空気通路が前記空気圧送チューブの前記キャップと前記ベースとが交差する部分の位置であって前記圧送チューブの実質的に中間部分に存在しているように構成するステップをさらに有する、請求項１５に記載の空気維持タイヤシステムを組み立てる方法。
【請求項１９】
前記空気通路を、前記チューブキャップと前記チューブベースとの間を延びるように向いている長軸を有している実質的に楕円形である断面構成に構成するステップをさらに有する、請求項１８に記載の空気維持タイヤシステムを組み立てる方法。
【請求項２０】
前記逆止弁装置を収容している前記空気圧送チューブを硬化させるステップと、
硬化した前記空気圧送チューブを前記タイヤ溝内に挿入するステップと、
をさらに有する、請求項１５に記載の空気維持タイヤシステムを組み立てる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用の空気維持装置に関し、特に、タイヤが回転すると空気をタイヤ内に送り込む空気ポンプ装置をタイヤ内に組み込む装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
合衆国政府による資金提供
本発明は、エネルギー省によって授与された契約番号ＤＥ−ＥＥ０００５４４７の下で、政府の支援を得て行われた。政府は、本発明において一定の権利を有している。
【０００３】
タイヤの圧力は、通常の空気拡散によって、時間の経過と共に低下する。タイヤの正常な状態は膨脹している状態である。そのため、ドライバは、繰り返しタイヤの圧力を維持しようとしなければならない。そうしない場合、燃費が悪くなり、タイヤの寿命が短くなり、車両の制動およびハンドリングの性能が低下することになる。タイヤの圧力が著しく低くなったときにドライバに警告するために、タイヤ圧力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】
【０００４】
しかしそのようなシステムでは、タイヤを推奨圧力まで再膨脹させるように警告したときに、ドライバが依然として是正措置を取る必要がある。そのため、ドライバの介入を必要とせずに、タイヤ内の気圧の望ましいレベルを維持し、時間の経過に伴うタイヤ圧力のいかなる低下をも補償する空気維持機能をタイヤに組み込むことが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様において、空気圧送チューブ、タイヤシステム、および組み立て方法が提供され、それらにおいて、タイヤ溝は、タイヤサイドウォールの屈曲する領域内に延びるように構成されており、相補形状の空気圧送チューブがタイヤ溝内に挿入されている。加硫前で硬化していない状態で、１つまたは２つ以上の逆止弁装置を逆止弁が着座する深さまで受け入れられるように、１つまたは２つ以上のアクセスシャフトが空気圧送チューブ内に構成されており、逆止弁装置は空気通路に揃えられている。システムのプラグ部品は、逆止弁装置を挿入した後に各アクセスシャフトを実質的に満たす。各アクセスシャフトは、シャフト定着プラグ部品によって置き換えられるスラグ部品を空気維持チューブから取り除くことによって形成される。
【０００６】
他の態様において、空気圧送チューブは、より大きい直径のチューブキャップ、および隣接するより小さい直径のチューブベースを含むマッシュルーム断面構成を有するように構成されている。空気通路は、空気圧送チューブのキャップとベースとが交差する部分の位置で、空気圧送チューブの中間領域に沿って定着している。
【０００７】
さらなる態様によれば、空気通路は、断面構成が楕円形であって、チューブキャップとチューブベースとの間を長さ方向の軸線方向に延びるように向けられている。
【０００８】
他の態様によれば、硬化前の状態で、スラグ部品が取り除かれ、逆止弁が挿入され、プラグ部品が空気圧送チューブと共に配置される。空気圧送チューブ内へのシステムプラグ部品による複数の逆止弁の配置と収容に続いて、空気圧送チューブは硬化される。複数のプラグ部品、各逆止弁装置の外側の胴体、および空気圧送チューブは、硬化処理の結果として１つに接着される適合性のある複数の材料からなる。硬化後、複数の逆止弁を収容している空気圧送チューブが硬化したタイヤのサイドウォール溝内に挿入される。
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の高さ（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。
【０００９】
「非対称トレッド」は、タイヤの中心面つまり赤道面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。
【００１０】
「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。
【００１１】
「チェーファー」は、コードプライをリムに対する摩耗と切断とから保護し、リムの上方にたわみを分散させるようにタイヤビードの外側の周囲に配置されている細いストリップ材料を意味する。
【００１２】
「周方向」は、軸線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。
【００１３】
「赤道中心面（ＣＰ）」は、タイヤの回転軸線に垂直でトレッドの中心を通る平面を意味する。
【００１４】
「フットプリント」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、すなわち領域を意味する。
【００１５】
「溝」は、トレッド内の細長い空隙領域を意味し、トレッドの周囲を周方向または横方向に、直線的、曲線的、またはジグザグに伸びていてよい。周方向に延びている溝と横方向に延びている溝とは、共通の部分を有することもある。「溝の幅」は、対象としている溝または溝部が占めるトレッドの表面積を、その溝または溝部の長さで割った値に等しく、したがって溝の幅はその長さ全体にわたる平均の幅となる。溝は、タイヤ内で深さが変化することがある。溝の深さがトレッドの外周の周囲で変化することや、１つの溝の深さは一定であるが、タイヤの他の溝の深さとは異なることがある。そのような狭いまたは広い複数の溝の深さが、相互に接続されている広い周方向溝と比較して実質的に減少していると、溝は、トレッド領域でリブのような特徴を維持する「タイバー（tie bars）」を構成すると見なされる。
【００１６】
「インボード側」はタイヤが車輪に取り付けられ、車輪が車両に取り付けられたときに、車両に最も近いタイヤの側を意味する。
【００１７】
「横方向」は、軸線方向を意味する。
【００１８】
「横方向縁」は、通常の加重とタイヤ膨張の下で計測された軸線方向で最も外側のトレッド接触部分つまりフットプリントに接する線を意味し、複数の線は、赤道中心面に平行である。
【００１９】
「正味接地面積」は、両横方向縁の間の全トレッドの総面積で割った、トレッドの全周にわたる両横方向縁の間の接地トレッド要素の全面積を意味する。
【００２０】
「非方向性トレッド」は、好ましい前進方向を有しておらず、トレッドバターンが好ましい進行方向に揃うように、車両上で特定の１つまたは２つ以上の車輪位置に配置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、特定の車輪への配置が必要な好ましい進行方向を有している。
【００２１】
「アウトボード側」はタイヤが車輪に取り付けられ、車輪が車両に取り付けられたときに、車両に最も遠いタイヤの側を意味する。
【００２２】
「ぜん動性」は、空気などの含まれている物体を筒状の経路に沿って前進させる波のような収縮による動作を意味する。
【００２３】
「半径方向の（ラジアル）」および「半径方向に」は、タイヤの回転軸線に向けて、または回転軸線から離れるように、半径方向に延びている方向を意味する。
【００２４】
「リブ」は、少なくとも１つの周方向溝と第２のそのような溝または横方向縁のいずかとによって定められており、完全な深さの溝によって横方向に分割されていない、トレッド上で周方向に延びているゴムのストリップを意味する。
【００２５】
「サイプ」は、トレッド表面をさらに分割し、トラクションを改善する、タイヤのトレッド要素内に形成されている小さい溝を意味し、サイプは幅が一般に狭く、タイヤのフットプリント内で開いたままである溝とは反対に、タイヤフットプリント内で閉じている。
【００２６】
「トレッド要素」または「トラクション要素」は、隣接している複数の溝の形状を有することによって定められているリブまたはブロック要素を意味する。
【００２７】
「トレッド弧の幅」は、トレッドの横方向縁同士の間で計測されたトレッドの弧の長さを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ヴェイン（vein）チューブを備えているタイヤの斜視図である。
【図２】逆止弁の透視図である。
【図３】開いており気流を受け入れる状態の逆止弁の断面図である。
【図４】閉じており気流を塞いでいる状態の逆止弁の断面図である。
【図５】涙滴形の（teardrop）通路を備えている押し出し成形された配管の透視図である。
【図６】逆止弁用に取り除かれている部分を有する押し出し成形された配管の透視図である。
【図７】逆止弁を受け入れている押し出し成形された配管の透視図である。
【図８】逆止弁が定位置にあって、プラグ部品を受け入れている押し出し成形された配管の透視図である。
【図９】１８０°に渡って設けられたヴェインチューブを有する実施形態における押し出し成形された配管と複数の逆止弁とを備えているタイヤの平面図である。
【図１０】１８０°に渡って設けられたヴェインチューブを２つ有する実施形態における押し出し成形された配管と複数の逆止弁とを備えているタイヤの平面図である。
【図１１】３６０°に渡って設けられたヴェインチューブを有する実施形態における押し出し成形された配管と複数の逆止弁とを備えているタイヤの平面図である。
【図１２】押し出し成形された配管を受け入れるスロットを備えているタイヤの拡大斜視断面図である。
【図１３】押し出し成形された配管が定位置にあるタイヤの拡大斜視断面図である。
【図１４】押し出し成形された配管を通る図１１の拡大断面図である。
【図１５】逆止弁の面の位置での図１１の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、例示の方法によって、添付の図面を参照して説明されるであろう。
【００３０】
図１および５を参照すると、タイヤと空気維持ポンプとの組立品１０（空気維持タイヤつまり「ＡＭＴ」を構成している）は、タイヤ１２と、ヴェインチューブ２６を含むヴェインポンプとの組立品を有している。タイヤにおいて使用されるぜん動ポンプの一般的な動作は、両方が２００９年１２月１２日に出願され、２０１２年２月１４日と２０１１年１０月２５日にそれぞれ発行され、本明細書に参照によって援用されている米国特許明細書第８，１１３，２５４号と第８，０４２，５８６号に記載されている。タイヤ１２は、トレッド領域１４と、対向しているビード領域２２、２４からタイヤトレッド領域１４まで延びている１対のサイドウォール１６、１８とを提供するように構成されている。タイヤ１２は、タイヤキャビティ２０を囲んでいる。空気維持組み立て品１０は、断面が概ね楕円形である空気通路２８を囲んでいる細長い空気チューブ２６を有している。チューブ２６は、プラスチックやゴムの合成物や複合物などの弾性があるエラストマの柔軟な材料で形成されている。このためチューブ２６は、外部の力を受けて平らな状態に変形し、そしてそのような力が取り除かれて断面が概ね円形の元の状態へと復帰する、反復する変形サイクルに耐えることができる。チューブ２６の直径は、キャビティ２０内の空気圧力を維持する目的には十分な体積の空気を通過させるように動作可能である。チューブ２６は、図１の構成において、１８０°の半円の経路に沿うように示されている。しかし、本発明から逸脱することなく、３６０°の円環チューブなどの他の構成を採用してもよい。
【００３１】
空気維持ヴェインポンプ組み立て品は、空気チューブ２６の互いに反対側の端部位置のそれぞれに約１８０°離れて位置している入口装置３０および出口装置３２をさらに有している。出口装置３２は、複数のＴ構成スリーブがチューブ２６の端部に接続されているＴ形状の構成を有しており、出口コンジットが空気をチューブ２６からタイヤキャビティ２０に導く。入口装置３０も同様に、チューブ２６の反対側の端部に接続されており、外側の空気をチューブ通路２８内に取り込む入口コンジットを有しているＴ形状構成である。上記に明示し、本明細書に援用される係属中の出願は、出口装置３２と入口装置３０の詳細を示している。入口装置３０と出口装置３２内には、空気のチューブ２６内への吸気とチューブ２６からキャビティ２０への排出とを制御する適切な市販されている複数の弁機構が位置している。
【００３２】
図１および図１２〜図１５から理解されるように、空気チューブ２６、入口装置３０、および出口装置３２は、タイヤサイドウォール１６、１８の一方または両方の中で、適切に相補形状に構成されたチャネル３４内に配置されている。図９からわかるように、タイヤ１２が図示している回転方向に回転すると、フットプリントが路面（不図示）に対して構成される。圧縮力は、したがってフットプリントからタイヤ１２内に向けられており、空気チューブ２６および通路２８の一部を平らにするように作用する。タイヤ１２がさらに回転すると、空気チューブ２６および通路２８は順番に平らになって、空気を図示の方向３６に圧送する。チューブ２６をセグメント毎に平らにすることで、空気は入口からチューブ通路２８に沿って出口からタイヤキャビティ２０内に向かうまで強制的に移動させられる。タイヤキャビティ圧力が推奨タイヤ圧力以上になると、出口の位置の適切な弁機構が、空気を排出することになる。空気の圧送は、図示の１８０度の空気チューブ構成を使用すると、タイヤ１２の半回転について発生する。
【００３３】
図１０は、タイヤ１２の３６０°の回転全体について、空気が方向８２に空気チューブ２６に沿って圧送されることを除いて前述のように機能する代替の３６０°空気チューブを示している。図１０は、代替の実施形態としての１８０°のぜん動チューブを２つ備えているタイヤ１２を示している。図１０の実施形態において、ポンプは、２つの方向矢印で示しているタイヤ回転方向のいずれにも機能することになる。２つの空気チューブ２６は、空気をタイヤキャビティ２０内に圧送するように回転の各方向にそれぞれ動作する。
【００３４】
２０１２年１０月２４日に申請され、「ＶＥＩＮ  ＰＵＭＰ  ＡＳＳＥＭＢＬＹ  ＦＯＲ  ＡＩＲ  ＭＡＩＮＴＥＮＡＮＣＥ  ＴＩＲＥ（空気維持タイヤ用ヴェインポンプ組み立て品）」という名称の同時係属中の米国特許出願明細書第１３／６５９，０８０号（文献１と称する）は、本発明の比較例となる空気維持タイヤ用のヴェインポンプ組み立て品の組み立て過程と方法が記載されている。以下、この文献１の図５〜７の符号を引用して、この文献１に示された空気維持タイヤ用のヴェインポンプ組み立て品の組み立て過程と方法について説明する。なお、文献１の図５〜７に用いられている符号は、本願の図１〜１５中の符号と重複する符号があるため、以下の説明中では、文献１中の符号は括弧を付して示し他の符号と区別することとする。この発明によれば、複数の逆止弁（３４）がヴェインチューブ（２６）の通路（２８）内に組み込まれるように設けられている。逆止弁（３４）は、任意の適切な硬質または半硬質の物質からなる円柱状の弁胴体（３６）を有している。弁胴体（３６）は、丸い前方の端部リム（３８）を有している。外向きの保持リブつまりフランジ（４０）の列は、弁胴体（３６）の表面に沿って間隔が設けられており、各保持リブ（４０）は弁胴体（３６）の後部に対して角度がついている。適切なエラストマの組成からなる薄膜部材（４２）が、円柱状の弁胴体（３６）の中央の貫通通路内に組み付けられている。薄膜部材（４２）は、弁胴体（３６）の回転している端部フランジ（４５）、（４７）によって弁胴体（３６）内に捕らえられている円柱状の薄膜胴体を有している。薄膜インサート（４２）は、貫通しているスリット（４８）を有しており中央の突き出しているノーズ（４６）をさらに有している。ノーズ（４６）は、圧縮空気が前向きの方向（５０）（文献１の図６）に流れることができるが、後向きの方向（文献１の図７）の逆止弁（３４）を通した空気の逆流を防止するゲートを構成している。
【００３５】
複数の逆止弁（３４）は、ヴェイン空気チューブ（２６）のセグメントを構成するように、空気チューブ（２６）に組み込まれる。複数の逆止弁（３４）は、逆流を避け、気流の方向を制御し、圧縮比と挟持力が加わったセグメントから圧縮比のみが加わったセグメントへ気体を送る簡略化されたポンプ機構を提供する役割がある。空気圧送チューブ（２６）は、チューブ（２６）をセグメントに分け、各空気チューブセグメントの互いに逆側に位置する両端部のそれぞれを逆止弁（３４）に接続することによって構成することができる。或いは、特殊なクランプを用いてチューブを膨張させ、複数の逆止弁をチューブ内の好ましいそれぞれの位置へ挿入することによって、完成した空気チューブと逆止弁との組み立て品を構成することもできる。それから、硬化後の組み立て手順において、組み立て品をタイヤサイドウォール内の溝内に挿入してもよい。
【００３６】
対象の発明は、この文献１に記載の方法の代替となる方法であって、チューブに沿って間隔を空けて配置されている一連の逆止弁を有するぜん動空気圧送チューブを構成する方法を提供する。逆止弁を配置する対象の方法は、チューブ上に１つまたは２つ以上の開いている部分つまりシャフトを備えている単一の配管を押し出す、つまり成形するステップと、複数の逆止弁を各開口部分つまりシャフト（未加硫のチューブ）に挿入するステップと、複数の弁が未加硫の配管内に挿入された後で、開いているセグメントつまりシャフトを閉じるステップと、複数の逆止弁と配管との間の適切な密封を保証するように未加硫の配管を硬化させるステップとを有している。
【００３７】
対象の方法は、硬化後の逆止弁を配管へ接続するのではなく、圧送を実現するためにタイヤサイドウォールを大きく変形させる必要がなく、逆流をなくすことができる。またこの方法は、タイヤ／溝の寸法の変化および形状の変化の少なくとも一方、または不規則性を受け入れることが可能で、リムの寸法の変化および形状の変化の少なくとも一方、または異常を許容することが可能である。さらにこの方法は、以前の空気チューブ構成方法よりも高い圧送の効率を達成し、袋小路部分の空気体積の問題を取り除くことができる。
【００３８】
図２、３、および４を参照すると、概ね円柱状の形状である逆止弁挿入胴体４２は、適切なエラストマまたはゴム合成物から構成される。胴体４２は、端部壁４４、４６と、長さ方向の軸線に沿って端部壁４４、４６を通して伸びている貫通穴４８とを有している。胴体４２内には、逆止弁５０を受け入れるように寸法が設定されているチャンバ４９が位置している。逆止弁５０は、内部ショルダ５６に接触してチャンバ４９内に着座しており後ろ向きに配置されている着座カラー５２を有している。穴のある円錐状薄膜５８がカラー５２に固定されており、チャンバ４９内に向いている前向きのテーパー状になっている。薄膜５８は、方向６０の空気圧力を受けたときに、図３に示しているように、様々な方向に薄膜５８を開くことができるようにし、空気圧力が取り除かれると、方向矢印６２によって図４に示しているように閉じた状態の構成を回復するように円周付近で離れている複数の周辺スリットを有している。本発明で使用するように、「逆止弁部品」は、内部に逆止弁５０を収容している逆止弁胴体４２を構成している組み立て品を指す。
【００３９】
図５、６、７、および８は、複数の逆止弁５０をエラストマの柔軟なチューブ２６の軸線方向の通路２８内に組み込む組み立て手順を示している。複数の逆止弁５０は、胴体４２内にそれぞれが収容されており、圧縮されている空気が、入口装置３０から出口装置３２（図９）まで順方向に流れるよう促進し、圧縮されている空気の逆方向への逆流を遮る向きにチューブ２６内でそれぞれ離れた位置を占めている。図５からわかるように、ぜん動空気チューブ２６は、広いチューブキャップつまりローブ６４とより狭い幅の下方のチューブベース６６とによって構成されている概ねマッシュルーム形の断面形状を有して構成されている。空気通路２８の断面形状は、細長い空気チューブ２６の横断方向の軸線に沿って方向が設定されている長さ方向の軸線を有する概ね楕円形である。空気通路２８は、チューブ２６のキャップ６４がチューブ２６のベース６６と交差している位置であって、空気チューブ２６の概ね中間の深さ位置で、空気チューブ２６と同一の範囲を長さ方向に延びている。チューブ２６は、押し出しや成型などの従来の方法によって、エラストマの材料、好ましくはゴムまたは合成ゴム材料で構成されている。逆止弁組み立て中のチューブ２６は、未加硫（本明細書では「硬化前」または「未硬化」とも呼ばれる）の状態にある。その後、複数の逆止弁５０を収容している空気チューブ２６は硬化され、硬化しているタイヤ１２内に構成されている相補形状の溝３４内に挿入される。チューブ２６は、タイヤサイドウォール１６の下側の領域の付近の意図した経路を延びるのに十分な長さを有している。図９によって構成されている経路内で、チューブ２６は、１８０°の曲線の経路に沿っている。その代わりに、図１０に示しているように、チューブ２６と対応する溝３４とは、タイヤ１２の全回転ごとに空気を連続して圧送するように３６０°の経路内に構成されていてもよい。
【００４０】
図６を参照すると、未加硫のチューブ２６のアクセススラグ部品６８が、チューブ２６が押し出しまたは成型によって構成された後で取り除かれている。複数のスラグ部品６８の取り外しは、必要に応じて、順番にまたは同時に実施してもよい。スラグ部品６８が方向７０に取り除かれると、キャップ６４内にチューブ２６内の空気通路２８の深さを含む深さまで延びるポータル７２とアクセスシャフト７４とが構成される。チューブ２６に沿ったアクセスシャフト７４の位置は、逆止弁５０の配置が望ましい予め選択されている位置である。１つまたは好ましくは複数のスラグ部品６８（図６には不図示）がチューブ２６から取り除かれ、複数の逆止弁５０の望ましい位置に、間隔を空けて一連のアクセスシャフト７４が構成される。各スラグ部品６８が取り除かれると、チューブキャップ６４を通って、狭いチューブベース６６内に延びるのに十分な深さＤのシャフト７４が残る。各スラグ部品６８は、スラグ部品６８が取り除かれることによって空くシャフト７４内に挿入されるように、逆止弁胴体４２に近い相補形状となるように幅がＷで深さがＤである。スラグ部品６８は、空気通路２８に達するのに十分な深さまで空気チューブ２６内に延びるのに十分な深さをさらに有している。各スラグ部品６８の幅と長さとは、逆止弁装置５０の挿入に必要なシャフト７４の幅と長さとに対応している。
【００４１】
図７は、逆止弁胴体４２のアクセスシャフト７４内への、そしてシャフト７４の下側端部の位置の支持逆止弁座７６への下向きの挿入を示している。スラグ部品６８の深さＤを正確に制御することによって、逆止弁座７６とその中の逆止弁胴体４２とは、チューブ２６の空気通路２８と一致する位置に配置される。逆止弁胴体４２の長さは、弁胴体４２がシャフト７４に一旦下向きに弁座７６まで挿入されると、スラグ部品６８を取り除いたことによって取り除かれた通路２８のセグメントと同一となるように、長さＬと相互に関連している。図８は、弁座７６内に着座している逆止弁胴体４２を示している。弁胴体４２の幅Ｗと長さＬは、スラグ部品６８によって空いたシャフト７４の下側の領域内の隙間を満たすことが理解されるであろう。さらに、逆止弁胴体４２が着座すると、空気通路２８の深さに関連している空気チューブ２６内のある深さに位置することが理解されるであろう。したがって、シャフト７４は、空気チューブ２６の幅の広いキャップ６４と空気チューブ２６のより幅の狭いベース６６とが交差する位置の深さまで延びている。
【００４２】
逆止弁胴体４２を空気チューブ２６内に直列に配置した後、４辺形のプラグ部品７８はポータル７２を通してチューブ２６のシャフト７４内に挿入され、スラグ部品６８によって空いたシャフト７４内の隙間を実質的に満たす。プラグ部品７８は、シャフト７４内へのプラグ部品７８の密着した挿入を促進する幅Ｗと長さＬとを有している。プラグ部品７８は概ね長方形の４辺形の胴体として構成されており、下部プラグ部品表面内に半円形の切り取り部分８０を有している。切り取り部分８０は、弁座７６内に着座している逆止弁胴体４２の周囲を囲んで、弁胴体４２を囲んでいる隙間を満たしている。プラグ部品７８は、空気チューブ２６の材料組成と合わせた未加硫で未硬化の材料組成、または、空気チューブ２６の材料に接着できる適合性のある材料または合成物から構成されている。プラグ部品７８がシャフト７４内に一旦完全に挿入されると、空気チューブ２６の外面構成はその本来の幾何学形状に戻る。
【００４３】
逆止弁胴体４２を空気チューブ２６内に挿入する前述の手順は、順番に繰り返されるか、空気チューブ２６に沿ってそれぞれの位置で空気チューブ２６に挿入されることが意図されている全ての逆止弁胴体４２について同時に行われる。複数の逆止弁胴体４２を挿入し、プラグ部品７８を挿入して閉じると、未加硫の空気チューブおよび逆止弁の組み立て品が完成し、硬化の準備ができあがる。硬化サイクル中に熱を受けると、エラストマの空気チューブ２６は、複数の逆止弁胴体４２を密封し、空気チューブ２６に沿った一様な外面の形状を再度実現するように複数の挿入されたプラグ部品７８と接着される。空気チューブ２６の材料と適合性のある材料から構成されている複数の逆止弁胴体４２も同様に空気チューブ材料に接着し、複数の弁胴体４２をそれらの好ましい位置で空気チューブ２６に沿って固定する。
【００４４】
硬化後の空気チューブと逆止弁との組み立て品を硬化後のタイヤ１２に組み込むために、図１２に示しているように、空気チューブ２６は、サイドウォール１６の比較的低い領域内の溝３４に対向するように向けられる。溝３４は、空気チューブ２６の外面の形状に対して相補的な断面の幾何学形状を有するように構成されている。溝３４への開口は、適切な道具（不図示）によって拡大される。それから、空気チューブ２６が、幅の広いキャップ６４が溝３４内で半径方向において最も内側となり、より狭いチューブベース６６が半径方向において外向きとなるような向きで、溝３４に挿入される。図１３は、サイドウォール溝３４内に完全に挿入されたチューブ２６を示している。
【００４５】
完成した空気チューブ組み立て品２６のタイヤビード２２と比較してタイヤサイドウォール１６の下側の領域への組み付けの位置は図１４の断面に示されており、図１５は空気チューブ組み立て品２６の逆止弁の位置における断面図を示している。図９からわかるように、タイヤ１２が方向３６に回転するように動作すると、空気チューブ２６は、タイヤ回転の一方の半分について順番に平らになって、入口３０と出口３２との間で空気をタイヤキャビティ２０内に圧送する。複数の弁胴体４２内の複数の逆止弁５０は、空気チューブ２６に沿って間隔を空けて設けられ、空気が方向３６に流れるよう向いており、反対方向への空気の逆流を防止する。或いは図９の構成の代わりに、図１０に示しているように、空気チューブ２６に対する双方向の空気圧送構成を配置してもよい。代替の構成において、空気チューブ２６は、入口装置３０および出口装置３２が互いに１８０°逆側に位置して３６０°ループを構成している。複数の逆止弁胴体４２は、３６０°の空気チューブ２６に沿って好ましい間隔で離れている。タイヤ１２が路面に沿って順方向８２または逆方向８４のいずれかに回転すると、空気チューブ２６はセグメント毎に順番に平らな状態と平らでない状態になる。したがって、空気は、入口装置３０と出口装置３２の間を空気チューブ２６に沿って双方向に、圧送され、タイヤキャビティ２０内に入る。図１１は、タイヤが完全に回転する間に空気チューブ２６に沿った空気の一方向圧送を許す第３の代替の空気チューブ構成をさらに示している。入口装置３０と出口装置３２は、３６０°の空気チューブループの両端部の位置に互いに近くに配置されている。複数の逆止弁胴体４２は、空気チューブの範囲に沿って離れて設けられている。タイヤ１２が図示のように回転すると、空気チューブ２６は順番に平らな状態と平らでない状態になる。空気は、それによって、入口３０と出口３２との間を方向８８に空気チューブ２６に沿って圧送され、そしてタイヤキャビティ２０内に入る。
【００４６】
前述の内容から、対象の発明は、効率的で効果的な空気圧送チューブ、タイヤシステム、および組み立て方法を提供することが理解されるであろう。タイヤ溝３４は、タイヤサイドウォール１６の柔軟な領域内に延びるように構成され、そしてタイヤ１２は硬化される。タイヤ溝３４内に挿入されるように構成されている相補形状の空気圧送チューブ２６は、未加硫つまり非硬化の状態で、複数の逆止弁５０を受け入れるように適合されている。１つまたは２つ以上の逆止弁装置４２、５０が逆止弁着座深さまで受け入れられ、逆止弁装置４２、５０が空気通路２８に揃えられるように、空気圧送チューブ２６が未加硫で硬化していない状態で１つまたは２つ以上のアクセスシャフト７４が空気圧送チューブ２６内に構成される。装置のプラグ部品７８は、複数の逆止弁装置５０の挿入後に各アクセスシャフト７４を実質的に満たす。各アクセスシャフト７４は、空気維持チューブ２８からスラグ部品６８を取り外すことによって構成され、その後、プラグ部品７８を挿入して充填される。
【００４７】
それによって、逆止弁装置５０は空気通路２８に沿って配置され、指定された方向への空気の流れを許容し、反対方向への空気の逆流を防止する。
【００４８】
さらに、複数の逆止弁５０が挿入され、複数のプラグ部品７８が未硬化で未加硫の状態の空気圧送チューブ２６内に配置されていることが理解されるであろう。システムプラグ部品７８によって、複数の逆止弁５０を空気圧送チューブ２６内へ配置し、収容すると、続いて、複数の収容されている逆止弁５０を有している空気圧送チューブ２６を硬化させる。プラグ部品７８、各逆止弁装置５０の外側の弁胴体４２および、空気圧送チューブ２６は、硬化手順の結果として、１つに接着される適合性のある複数の材料からなる。硬化後、複数の逆止弁５０を収容している空気圧送チューブ２６が硬化したタイヤ１２のサイドウォール溝３４内に挿入される。
【００４９】
本発明の変形例が本明細書に示している説明の観点から可能である。対象としている発明を説明する目的で、特定の代表的な実施形態と詳細とを示しているが、当業者には対象としている発明の範囲から逸脱することなく、実施形態において様々な変更と修正が可能であることが明らかであろう。そのため、当然のことながら、添付の特許請求の範囲で定めている本発明の意図した完全な範囲において、説明している特定の実施形態の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  タイヤと空気維持ポンプとの組み立て品
１２  タイヤ
１４  トレッド領域
１６、１８  サイドウォール
２０  タイヤキャビティ
２２、２４  ビード領域
２６  チューブ
２８  空気通路
３０  入口装置
３２  出口装置
３４  チャネル（溝）
３６  方向
３８  リム
４０  フランジ
４２  弁胴体
４４、４６  端部壁
４５、４７  フランジ
４６  ノーズ
４８  貫通穴
４９  チャンバ
５０  逆止弁（装置）
５２  カラー
５６  内部ショルダ
５８  薄膜
６０  方向
６２  方向矢印
６４  ローブ
６６  ベース
６８  アクセススラグ部品
７０  方向
７２  ポータル
７４  アクセスシャフト
７６  弁座
７８  プラグ部品
８０  切り取り部分
８２  順方向
８４  逆方向
８８  方向
【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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【図１５】
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