(57)【要約】【課題】ドライバーの介入を必要とせずにタイヤ圧の低下を補償する自己膨張機能をタイヤ内に組み込む。【解決手段】自己膨張タイヤ組立体が、タイヤと、タイヤの回転時に開閉しタイヤキャビティと連通する空気通路と、内部チャンバ３２０を有するレギュレータ装置と、内部チャンバ３２０に取り付けられた出口ポート３３０を開閉し、タイヤキャビティと連通する圧膜５５０とを有する。レギュレータ本体は、内部通路３５２，３６２，３７２を有する第１、第２、および第３の可撓性ダクト３５０，３６０，３７０を有する。第３の可撓性ダクト３７０は、外気と連通する第１の端部と、内部チャンバと連通する第２の端部とを有する。第１および第２の可撓性ダクト３５０，３６０は、空気通路の第１および第２の端部とそれぞれ連通する第１の端部と、内部チャンバ３２０と連通する第２の端部とをそれぞれ有する。【選択図】図４
2015117016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己膨張タイヤ組立体であって、
リムに取り付けられ、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タイヤトレッド領域までそれぞれ延びている第１および第２のサイドウォールと、を有するタイヤと、
第１の端部と第２の端部とを有し、可撓性材料からなり、前記タイヤが回転するときに開閉するように作動する空気通路であって、前記第１および第２の端部が、前記タイヤキャビティと流体連通する、空気通路と、
内部チャンバを有するレギュレータ本体を有するレギュレータ装置と、
前記内部チャンバを包み込むように前記レギュレータ装置に取り付けられた圧膜であって、前記内部チャンバに取り付けられた出口ポートを開閉するように配置された下面を有するとともに、前記タイヤキャビティの圧力と流体連通する圧膜と、を有し、
前記レギュレータ装置の前記レギュレータ本体が、それぞれが内部通路を有する第１、第２、および第３の可撓性ダクトを有し、
前記第３の可撓性ダクトが、外気と流体連通する第１の端部と、前記レギュレータ装置の前記内部チャンバと流体連通する第２の端部と、を有し、
前記第１の可撓性ダクトが、前記空気通路の前記第１の端部と流体連通する第１の端部と、前記レギュレータ装置の前記内部チャンバと流体連通する第２の端部と、を有し、
前記第２の可撓性ダクトが、前記空気通路の前記第２の端部と流体連通する第１の端部と、前記レギュレータ装置の前記内部チャンバと流体連通する第２の端部と、を有する、
自己膨張タイヤ組立体。
【請求項２】
前記第１および第２の可撓性ダクトが、互いに流体連通している、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項３】
前記第１および第２の可撓性ダクトが、前記内部チャンバの前記出口ポートに流体連通している、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項４】
前記圧膜を開位置に付勢するバネが、前記内部チャンバ内に配置されている、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項５】
第１の一方向弁が、前記空気通路の前記第１の端部と前記第１の可撓性ダクトの前記第１の端部とに流体連通している、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項６】
第２の一方向弁が、前記空気通路の前記第１の端部と前記タイヤキャビティとに流体連通している、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項７】
二重弁が、前記空気通路の前記第１の端部および前記タイヤキャビティに流体連通する第１の一方向弁と、前記空気通路の前記第１の端部および前記第１の可撓性ダクトの第１の端部に流体連通する第２の一方向弁と、を有する、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項８】
前記二重弁が、前記第１の一方向弁と前記第２の一方向弁とに流体連通する通路を有する、請求項７に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項９】
二重弁が、前記可撓性ダクトのうちの１つの可撓性ダクトの出口と前記空気通路の端部との間に配置され、前記二重弁が、前記空気通路と前記タイヤキャビティと前記レギュレータの前記内部チャンバとに流体連通している、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１０】
前記第１の一方向弁が、ダックビル逆止弁である、請求項５に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１１】
前記第２の一方向弁が、該第２の一方向弁の出口孔を覆うように配置された可撓性スリーブを有する、請求項６に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１２】
第１の空気通路が、前記タイヤの前記サイドウォール内に配置されている、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１３】
第２の空気通路が、前記タイヤの前記サイドウォール内に配置されている、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１４】
入口装置がフィルタである、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１５】
前記空気通路が楕円形状の断面を有する、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【請求項１６】
前記空気通路が、タイヤビード領域と、前記タイヤトレッド領域の半径方向内側の前記リムのタイヤ取り付け面との間に配置されている、請求項１に記載の自己膨張タイヤ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね自己膨張タイヤに関し、特に、このようなタイヤのためのポンプ機構および圧力レギュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の空気拡散によって、タイヤ圧は経時的に低減する。タイヤの通常の状態は、膨張した状態である。そのため、ドライバーは、タイヤ圧を維持するために繰り返して作業する必要があり、さもなければ、燃費およびタイヤ寿命の低下と、乗物のブレーキ性能およびハンドリング性能の低下とを目の当たりにすることになる。タイヤ圧が著しく低いときにドライバー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】
しかしながら、そのようなシステムは、依然として、推奨される圧力までタイヤを再び膨張させるように警告が発せられた場合にドライバーが回復措置を講じることに依存している。したがって、ドライバーの介入を必要とせずに経時的なタイヤ圧のあらゆる低下を補償するために、タイヤを自己膨張させる自己膨張機能をタイヤ内に組み込むことが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、第１の態様において、自己膨張タイヤ組立体であって、リムに取り付けられ、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タイヤトレッド領域までそれぞれ延びている第１および第２のサイドウォールと、を有するタイヤと、第１の端部と第２の端部とを有し、可撓性材料からなり、タイヤが回転するときに開閉するように作動する空気通路であって、第１および第２の端部が、タイヤキャビティと流体連通する、空気通路と、内部チャンバを有するレギュレータ本体を有するレギュレータ装置と、内部チャンバを包み込むようにレギュレータ装置に取り付けられた圧膜であって、内部チャンバに取り付けられた出口ポートを開閉するように配置された下面を有するとともに、タイヤキャビティの圧力と流体連通する圧膜と、を有し、レギュレータ装置のレギュレータ本体が、それぞれが内部通路を有する第１、第２、および第３の可撓性ダクトを有し、第３の可撓性ダクトが、外気と流体連通する第１の端部と、レギュレータ装置の内部チャンバと流体連通する第２の端部と、を有し、第１の可撓性ダクトが、空気通路の第１の端部と流体連通する第１の端部と、レギュレータ装置の内部チャンバと流体連通する第２の端部と、を有し、第２の可撓性ダクトが、空気通路の第２の端部と流体連通する第１の端部と、レギュレータ装置の内部チャンバと流体連通する第２の端部と、を有する、自己膨張タイヤ組立体を提供する。
【０００５】
（定義）
タイヤの「アスペクト比」は、その断面幅（ＳＷ）に対する断面高さ（ＳＨ）の比を、百分率で表示するために１００を乗じた値を意味する。
【０００６】
「非対称トレッド」は、タイヤの中心面すなわち赤道面ＥＰを中心と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。
【０００７】
「軸方向の」及び「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。
【０００８】
「チェーファー」は、コードプライをリムとの接触による摩耗および切断から保護し、リム上方の湾曲を分散させる、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である。
【０００９】
「周方向」は、軸方向に対して直交し、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。
【００１０】
「赤道中心面（ＣＰ）」は、トレッドの中心を通り、タイヤの回転軸に直交する面を意味する。
【００１１】
「フットプリント」は、速度がゼロかつ標準荷重及び標準圧力での、タイヤトレッドと平坦面との接触部分、すなわち接触領域を意味する。
【００１２】
「車内側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、ホイールが乗物に取り付けられたときに、タイヤの、乗物に最も近い側を意味する。
【００１３】
「横方向」は、軸方向を意味する。
【００１４】
「横方向縁部」は、タイヤが膨らんで標準荷重がかかった状態で求められた、軸方向の最も外側のトレッドの接触部分すなわちフットプリントの接線であって、赤道中心面に平行なラインを意味する。
【００１５】
「正味接触面積」は、トレッドの全周にわたって横方向縁部同士の間の地面に接触するトレッド部材の合計の面積を、横方向縁部同士の間のトレッド全体の総面積で割った値を意味する。
【００１６】
「非方向性トレッド」は、好ましい前進方向をもたないトレッドを意味し、トレッドパターンを好ましい走行方向に確実に合わせるために１つまたは複数の特定のホイール位置で乗物に配置する必要はない。これに対し、方向性トレッドパターンは好ましい走行方向を持っており、特定のホイール位置に配置することが要求される。
【００１７】
「車外側」は、タイヤがホイールに取り付けられ、ホイールが乗物に取り付けられたときに、タイヤの、乗物から最も遠い側を意味する。
【００１８】
「蠕動」は、空気などの内包物質をチューブ状の流路に沿って前進させる波状収縮による動作を意味する。
【００１９】
「半径方向の」及び「半径方向に」は、半径方向にタイヤの回転軸に向かう、または半径方向にタイヤの回転軸から離れる方向を意味する。
【００２０】
「リブ」は、少なくとも１つの周方向溝と、同様な第２の溝または横方向縁部とによって形成された、トレッド上の周方向に延びるゴムのストリップを意味し、そのストリップは、全深さの溝によって横方向に分割されてはいない。
【００２１】
「サイプ」は、タイヤのトレッド部材内に成形され、トレッド表面を細分し、トラクションを向上させる小さな長溝を意味する。サイプは一般に幅が狭く、タイヤのフットプリントで開いたままである溝とは異なり、タイヤのフットプリントでは閉じている。
【００２２】
「トレッド部材」または「トラクション部材」は、溝に隣接した形状を有することにより定義されるリブまたはブロック部材を意味する。
【００２３】
「トレッド弧幅」は、トレッドの横方向縁部同士の間で測定したトレッドの弧の長さを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ポンプとレギュレータとの組立体を示す、タイヤとリムとの組立体の等角図である。
【図２Ａ】図１のポンプとレギュレータとの組立体の概略図である。
【図２Ｂ】動作中のシステムを示す、図１のタイヤの正面図である。
【図３】図１のタイヤの内側から示すポンプとレギュレータとの組立体の部分正面図である。
【図４】レギュレータ組立体の分解図である。
【図５】図４のレギュレータ組立体の平面図である。
【図６Ａ】動作中に閉位置にあるレギュレータを示す、図５の方向６Ａ−６Ａにおける断面図である。
【図６Ｂ】動作中に開位置にあるレギュレータを示す、図５の方向６Ａ−６Ａにおける断面図である。
【図７Ａ】タイヤが時計方向に回転しているときの動作中のシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図７Ｂ】タイヤが時計方向に回転しているときの動作中のシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図７Ｃ】タイヤが時計方向に回転しているときの動作中のシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図７Ｄ】タイヤが時計方向に回転しているときの動作中のシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図８Ａ】タイヤが反時計方向に回転しているときの動作中のシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図８Ｂ】タイヤが反時計方向に回転しているときの動作中のシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図８Ｃ】タイヤが反時計方向に回転しているときの動作中のシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図８Ｄ】タイヤが反時計方向に回転しているときの動作中のシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図９Ａ】二重弁の第２の実施形態の断面図である。
【図９Ｂ】図９Ａに示す二重弁の第２の実施形態の分解正面図である。
【図１０Ａ】タイヤが時計方向に回転しているときの動作中の、二重弁の第２の実施形態を備えたシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図１０Ｂ】タイヤが時計方向に回転しているときの動作中の、二重弁の第２の実施形態を備えたシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図１０Ｃ】タイヤが時計方向に回転しているときの動作中の、二重弁の第２の実施形態を備えたシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【図１０Ｄ】タイヤが時計方向に回転しているときの動作中の、二重弁の第２の実施形態を備えたシステムレギュレータを通る流れの一連の進行状態を示す、図５の方向７Ａ−７Ａにおける断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明について、添付した図面を参照して、一例を挙げて説明する。
【００２６】
図１および図２を参照すると、タイヤ組立体１０は、タイヤ１２と、ポンプ組立体１４と、タイヤリム１６とを含んでいる。タイヤおよびリムは、タイヤキャビティ４０を取り囲んでいる。図１から図３に示すように、ポンプ組立体１４は、好ましくはビード領域近傍の、タイヤのサイドウォール領域１５内に取り付けられていることが好ましい。
【００２７】
（ポンプ組立体１４）
ポンプ組立体１４は、加硫中にタイヤのサイドウォール内に成形するか、あるいは硬化後に形成することができる空気通路４３を含んでいる。空気通路は、取り除いたときに通路を形成する取り外し可能なストリップを挿入することによって形作られていてよい。通路４３は、ポンプとして機能する。空気通路４３は、図２に示すように、タイヤサイドウォール内に成形されていることが好ましく、タイヤ回転軸に対して少なくとも３３０°以上の範囲であって、より好ましくは約３３０°〜３８０°の範囲であるそれぞれの角度γによって測定された弧長を有している。ポンプ空気通路４３は、プラスチック、エラストマー、またはゴム化合物など、弾性および可撓性を有する材料で形成された別個のチューブにより形成されていてもよく、チューブが外力を受けて平らな状態に変形し、その力が取り除かれると、断面がほぼ円形の元の状態に回復するという変形サイクルの繰り返しに耐えることができる。チューブは、本明細書に記載された目的のために十分な量の空気を動作可能に通過させるのに十分な直径であって、後述するように、タイヤ組立体内の動作可能な場所にチューブを配置可能にする直径を有している。好ましくは、チューブは円形断面を有しているが、楕円形などの他の形状を使用することもできる。
【００２８】
図２Ａに示すように、入口フィルタ組立体４００は、ろ過された流入空気をレギュレータ装置３００に供給するために、レギュレータ装置３００に接続されている。
【００２９】
（レギュレータ装置）
図２から図８に、レギュレータ装置３００が示されている。レギュレータ装置３００は、空気通路４３への空気の流れを調節するように機能する。レギュレータ装置３００は、内部チャンバ３２０を内蔵する中央レギュレータハウジング３１０を有している。内部チャンバ３２０は、中央開口部３１２を有している。中央開口部３１２の反対側は出口ポート３３０である。出口ポートは、底面３１３から立ち上がり、チャンバ３２０の内部へと延びている。出口ポートは、圧膜５５０に係合するように配置されている。
【００３０】
圧膜は、実質的に平坦な上面５５１を有している。圧膜は、下面５５３を有し、下面からはプラグ５５５が延びている。圧膜は、上面から下方に延びる環状の側壁５５６をさらに有し、リップ５５７を形成している。リップ５５７は、環状であることが好ましく、外側のレギュレータハウジング３１０に形成された環状のスロット５５９にスナップ止めされている。圧膜は、例えば、ゴム、エラストマー、プラスチック、またはシリコーンなどであるが、これらには限定されない可撓性材料からなる円板状部材である。圧膜を覆うように、蓋６００が支持されている。蓋６００は、圧膜の外面５５１がタイヤチャンバ４０の圧力と流体連通することが可能になるように、複数の孔６０３を有している。圧膜の下面５５３は、内部チャンバ３２０と流体連通している。プラグ５５５は、出口ポート３３０を閉鎖するように配置されている。内部チャンバ３２０には、圧膜５５０を開位置に付勢するように、バネ５８０が配置されている。バネは、プラグ５５５の周りに支持された第１の端部５８２を有している。バネは、出口ポート３３０の外面に巻き付けられた第２の端部５８４を有している。バネの第１の端部５８２と圧膜５５０との間に、第１のワッシャ５８６が受け入れられていてよい。バネの第２の端部５８４とチャンバ３１３の底部との間に、第２のワッシャ５８８が受け入れられていてよい。蓋６００は、剛体材料からなり、バネ力に抵抗し、したがって、圧膜５５０を介してバネに予め負荷を加えるように機能する。このため、圧膜の両側に作用する圧力のバランスによって、圧膜のプラグ５５５が作動して、出口ポート３３０を開閉させる。
【００３１】
第１、第２、および第３の可撓性ダクト３５０，３６０，３７０が中央レギュレータハウジング３１０から延びており、これらは、中央レギュレータハウジング３１０の両側に配置されている。各可撓性ダクト３５０，３６０，３７０は、図示したように、レギュレータハウジングと一体的に形成されていてもよく、あるいは、中央レギュレータハウジング３１０に接続された別個の部品であってもよい。各可撓性ダクト３５０，３６０，３７０は、流体を連通させる内部通路３５２，３６２，３７２を有している。
【００３２】
図７Ａに示すように、第１の可撓性ダクト３５０の内部通路３５２は、出口ポート３３０に接続された第１の端部３５４を有している。第１の可撓性ダクト３５０の内部通路３５２は、第１の弁１００と流体連通する第２の端部３５６を有している。第２の端部は、第１の弁１００の外側本体の周りに支持された円形フランジ３５８で終端している。第１の弁１００は、ポンプ通路４３の第１の端部４２に接続されている。
【００３３】
図７Ａに示すように、第２の可撓性ダクト３６０は、内部チャンバ３２０の出口ポート３３０と第１の可撓性ダクト３５０の内部通路３５２とに接続された第１の端部３６１を有する内部通路３６２を有している。内部通路３６２は、第２の弁１００と流体連通する第２の端部３６４を有している。第２の可撓性ダクトは、第２の弁１００の外側本体の周りに支持された円形フランジの遠位端部３６８を有している。
【００３４】
図５および図６Ａに示すように、第３の可撓性ダクト３７０は、入口フィルタ組立体４００を圧力レギュレータ３００の内部チャンバ３２０に接続している。第３の可撓性ダクト３７０の内部通路３７２は、入口フィルタ組立体４００の出口ポート４４２に接続された出口３７４を有している。第３の可撓性ダクトの遠位端部は、入口フィルタ組立体４００の外側本体の周りに支持された円形フランジ３７３で終端している。第１の可撓性ダクト３７０の内部通路３７２は、レギュレータ３００の入口チャンバ３２０に開口する第２の端部３７６を有している。
【００３５】
（入口フィルタ組立体）
図６Ａおよび図６Ｂに、入口フィルタ組立体４００が示されている。入口フィルタ組立体４００は、中空の挿入スリーブ４１２であって、貫通して延びる内部ネジ穴４１４を有する挿入スリーブ４１２を含んでいる。挿入スリーブ４１２は、一般的にはサイドウォール１５の外面においてタイヤ内に挿入されている第１の端部を有している。挿入スリーブ４１２は、タイヤの硬化後に挿入されてもよく、あるいは、タイヤ内に成形されてもよい。挿入スリーブの第１の端部は、空気通路ネジ４２０のねじ切り端部を受け入れる拡大穴４２４を有している。挿入スリーブは、内部穴４１４に周囲空気を供給するようにタイヤの外面に配置された第２の端部を有している。空気通路ネジ４２０は、挿入スリーブ４１２の穴４１４と流体連通する開口部４３２を有する内部通路４３０を有している。入口端部近傍の挿入スリーブ４１２の内部にフィルタ４４０が受け入れられている。空気通路ネジ４２０の内部通路４３０は、第３の可撓性ダクト３７０の内部通路３７２の入口３７４と流体連通する出口孔４４２を有している。
【００３６】
（入口／出口弁）
ポンプ通路４３の第１の端部４２は、第１の弁１００に接続されている。ポンプ通路４３の第２の端部４４は、第２の弁１００に接続されている。第１および第２の弁１００は、構造的には同様に示されているが、それらの一方または両方が、図９Ａに示す弁２００と同じものであってもよい。図７Ａから図７Ｄに、第１および第２の弁１００の動作している様子が示されている。弁１００は、上方弁１１１と下方弁１１４とを有する弁体１１０を含んでいる。上方弁１１１は、送られてきた空気をポンプからタイヤキャビティへ伝達し、下方弁は、レギュレータからポンプへと流れを伝達する。下方弁１１４は、タイヤのサイドウォールの内部に取り付けられた外側ねじ切り面１１３を有する第１の端部１１２を有している。弁体１１０は、弁体１１０を実質的に貫通して延びる中央通路１１５を有し、すなわち、中央通路は、上方弁１１１を下方弁１１４に接続している。
【００３７】
下方弁１１４は、ポンプ通路４３の第１の端部４２と流体連通する拡大開口部１１８を有する中央通路１１５の第１の端部を有している。中央通路１１５の拡大開口部１１８に、円筒支持部材１２０が受け入れられている。円筒支持部材１２０は、それを貫通して延びる穴１２２を有している。可撓性カラー１２４が円筒支持部材１２０の周りに支持されている。可撓性カラー１２４の外端部は、穴１２６を開閉して、第１の可撓性ダクトの通路３５２から通路１１５へ、そしてポンプ通路４２まで、あるいは、ポンプ通路４２から弁体の通路１１５を通って可撓性ダクトの通路まで、流れを伝達するように配置されている。したがって、弁１００は、流れがどちらの方向に進行しているときにも作動する。図７Ａは、第１の可撓性ダクトを通って下方弁１１４に向かって進む、レギュレータ３００からの流れを示している。図７Ｂに示すように、流れによる圧力が可撓性カラー１２４を部分的に折り曲げ、それにより、流体は中央通路１１５に入ることができる。流れは、中央穴１２２を通ってポンプ内へ進む。図７Ｃに示すように、流れは、３６０°ポンプを通って進み、ポンプの第２の端部４４に至る。流れは、円筒支持部材１２０の穴１２２’を通って二重弁１００の下端部に入り、その後、中央通路１１５’を通過する。
【００３８】
中央通路１１５は、上方弁１１１内で終端して横方向通路１１９内に入る第２の端部１１７を有している。横方向通路１１９は、中央通路１１５に垂直であり、Ｔ字通路を形成している。第２の可撓性スリーブ１３０は、弁体１１０に取り付けられ、横方向通路１１９の出口孔１２８を開閉するように配置されている。
【００３９】
図７Ｃおよび７Ｄは、動作中の上方弁を示している。送られる空気は、ポンプ出口端部４４を出て、下方弁１１４を通って進む。スリーブ１２４は、流れが弁から出るのを防いでいる。流れは、中央通路１１５を通って上方弁１１１に進む。第２の可撓性スリーブ１３０は、図７Ｄに示すように、タイヤキャビティ４０内への流れを解放するように開く。弁を通る流れの動作は、タイヤの回転方向に依存する。図７Ａから７Ｄは、時計回りのタイヤ回転動作中のシステムを示しており、その一方で、図８Ａから図８Ｄは、反時計回りのタイヤ回転動作中のシステムを示している。図示するように、各弁１００は、上方弁１１１を介して、ポンプ出口からタイヤキャビティへと流れを伝達することができ、あるいは、下方弁１１４を介して、レギュレータからポンプ入口へと流れを伝達することができる。
【００４０】
図９Ａおよび図９Ｂに、二重弁の第２の実施形態２００が示されている。二重弁２００は、上方弁２１１と下方弁２１４とを有する弁体２１０を含んでいる。上方弁２１１は、送られる空気を、ポンプから通路２１５を通ってタイヤキャビティへと伝達し、下方弁は、レギュレータから通路２１５を通ってポンプへと流れを伝達する。
【００４１】
弁体２１０は、タイヤのサイドウォールの内部に取り付けられた外側ねじ切り面２１３を有する第１の端部２１２を有している。下方弁２１４は、通路２１５と交差する横方向通路２１７内に挿入されている。下方弁２１４は、逆止弁であり、好ましくは、図示したようなダックビル逆止弁である。ダックビル逆止弁は、逆流を防止して入口２１９から通路２１５への順流を可能にする、ダックビル形状の弾性リップ２１７を有している。流れは、ダックビルの弾性リップを出て通路２１５内に入る。下方弁２１４は、例えばボール弁など、当業者に知られている他のタイプの逆止弁であってもよい。図１０は、レギュレータから可撓性ダクト内に入り、そして、ダックビル逆止弁の入口２１９に向かう傾いた通路２４０へ入る流れを示している。流れは、逆止弁を出てリップ２１７を通って通路２１５内に入り、その後、ポンプ入口に至る。
【００４２】
上方弁２１１は、スリーブ型の逆止弁であり、出口通路２３０の出口孔２３４を覆う位置で開閉する外側の環状可撓性スリーブ２３２を有している。出口通路２３０は、通路２１５と流体連通している。図１２および図１３は、ポンプからの流れが通路２１５を通って、下方弁２１４への進入を阻止するダックビルのリップ２１７を越えて出口通路２３０に入り、スリーブを通ってタイヤキャビティへと入るときの、動作中の上方弁を示している。
【００４３】
（システム動作）
図１および図２は、３６０°ポンプ組立体１４を示している。システムは双方向性であり、それにより、ポンプはどちらの回転方向にもポンプ動作することができる。図２Ａおよび図２Ｂに示すように、レギュレータ装置３００は、ポンプ通路４３の第１の端部４２と流体連通している。タイヤが図２Ｂに示すように時計方向に回転すると、地面に接するフットプリントが形成される。圧縮力Ｆが、フットプリントからタイヤ内に向けられ、ポンプ通路４３を平らにするように機能する。タイヤが回転するときにポンプ通路４３が連続的に平らになることで、圧縮された空気がタイヤの回転方向と反対の方向にポンプ出口に向けて押し進められる。ポンプ出口４４の圧力の増大により、二重弁１００は、流れを弁の中央通路を通ってタイヤキャビティ４０内へ向かわせる。
【００４４】
レギュレータ装置３００は、ポンプ内への外気の流入を制御する。タイヤ圧が、予め設定された閾値を上回る場合、図６Ａに示すように、圧膜のプラグ５５５が中央出口ポート３３０を密閉して、空気がポンプ通路に入ることはない。予め設定される圧力閾値は、タイヤサイズに基づいて予め定められていてよく、圧膜の材料特性、およびバネ定数は、予め設定される閾値の圧力を決定するために選択可能である。タイヤ圧が予め設定された閾値を下回る場合、図６Ｂに示すように、圧膜５５０のプラグ５５５が中央出口ポート３３０から退避して、出口ポート３３０を開放する。中央出口ポート３３０が開くことによりチャンバ３２０の圧力が低下すると、外気が、フィルタ組立体４４０を通り、中央通路４３０を通り、第３の可撓性ダクトを通って、内部チャンバ３２０へ吸い込まれる。タイヤが時計方向に回転する場合、ろ過された空気は、内部チャンバを出て出口ポート３３０を通って、第１の可撓性ダクト３５０の通路３５２に入る。その後、ろ過された空気は、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、二重弁１００を通って下方弁１１４に入った後、ポンプ入口４２内に入る。そして、その流れは、ポンプ通路４４によって圧縮された後、図７Ｃに示すように、二重弁１００に入る。流れは、下方弁を通り、中央通路１１５’を通って上方弁１１１内へ進む。流れは、上方弁を出て、流れの圧力を受けて開くスリーブ１３０を介して、タイヤキャビティ４０に入る。ポンプは、タイヤが回転するごとに空気を送り込む。ポンプ通路４３は、ポンプシステムがフットプリント内にないときには空気で満たされている。
【００４５】
タイヤが反時計方向に回転する場合、システムの動作は、図８Ａから図８Ｄに示されている。ろ過された空気は、内部チャンバ３２０を出て、出口ポート３３０を通って第２の可撓性ダクト３６０に入り、その後、二重弁１００の下方弁１１４を通ってポンプ入口４４内に入る。そして、その流れは、ポンプ通路４３によって圧縮されて、ポンプ出口４２に至る。図８Ｃおよび図８Ｄに示すように、流れは、上方弁１１１’を出てタイヤキャビティ４０内に入る。ポンプは、タイヤが回転するごとに空気を送る。ポンプ通路４３は、ポンプシステムがフットプリント内にないときには空気で満たされている。
【００４６】
タイヤ内のポンプ組立体の位置は、図１、図２Ａ、および図３から理解されるであろう。一実施形態では、ポンプ組立体１４は、リムフランジ面の半径方向外側でタイヤサイドウォール内に配置されている。そのように配置されていると、空気通路４３は、タイヤフットプリントより半径方向内側にあり、したがって、上記のようにタイヤフットプリントから向けられた力によって平らにされるように配置されている。空気通路４３は、具体的にはタイヤのビード領域の近傍の領域内に配置されているように示されているが、これに限定されるものではなく、周期的に圧縮されるタイヤの任意の領域に配置されていてもよい。空気通路４３の断面形状は、楕円形、円形、または任意の所望の形状であってよい。
【００４７】
各ポンプ通路の角度Ψによって表される長さは、約３５０°〜３６０°で示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、要求に応じてより短くても長くてもよい。
【００４８】
ポンプ組立体１４は、システムの故障検出器として機能する従来同様の構成の補助的なタイヤ圧監視システム（ＴＰＭＳ）（図示せず）と共に使用することもできる。ＴＰＭＳは、タイヤ組立体の自己膨張システムにおける何らかの故障を検出して、そのような状態をユーザに警告するために使用することができる。
【００４９】
本明細書に記載された説明を考慮すると、本発明の変形例が可能である。本発明を説明するために、特定の代表的な実施形態および詳細を示しているが、当業者には、本発明の範囲から逸脱することなくさまざまな変更および修正を行うことができることが明らかであろう。したがって、前述の特定の実施形態において、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の対象となる全範囲内での変更が可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００５０】
１０      タイヤ組立体
１２      タイヤ
１４      ポンプ組立体
４０      タイヤキャビティ
４３      空気通路
１００，２００      二重弁
１１１，２１１      上方弁
１１４，２１４      下方弁
３００    レギュレータ装置
３１０    中央レギュレータハウジング
３１２    中央開口部
３２０    内部チャンバ
３３０    出口ポート
３５０    第１の可撓性ダクト
３６０    第２の可撓性ダクト
３７０    第３の可撓性ダクト
３５２，３６２，３７２      内部通路
４００    入口フィルタ組立体
４４０    フィルタ組立体
５５０    圧膜
【図１】
2015117016.tif 000003
【図２Ａ】
2015117016.tif 000004
【図２Ｂ】
2015117016.tif 000005
【図３】
2015117016.tif 000006
【図４】
2015117016.tif 000007
【図５】
2015117016.tif 000008
【図６Ａ】
2015117016.tif 000009
【図６Ｂ】
2015117016.tif 000010
【図７Ａ】
2015117016.tif 000011
【図７Ｂ】
2015117016.tif 000012
【図７Ｃ】
2015117016.tif 000013
【図７Ｄ】
2015117016.tif 000014
【図８Ａ】
2015117016.tif 000015
【図８Ｂ】
2015117016.tif 000016
【図８Ｃ】
2015117016.tif 000017
【図８Ｄ】
2015117016.tif 000018
【図９Ａ】
2015117016.tif 000019
【図９Ｂ】
2015117016.tif 000020
【図１０Ａ】
2015117016.tif 000021
【図１０Ｂ】
2015117016.tif 000022
【図１０Ｃ】
2015117016.tif 000023
【図１０Ｄ】
2015117016.tif 000024