(57)【要約】      （修正有）【課題】空気維持機構を空気入りタイヤ内に組み込む。【解決手段】空気維持タイヤおよびポンプ組立体は、タイヤ、サイドウォール１２の湾曲する領域が転動するタイヤの踏面の近傍を通過して空気を空気流路に沿って送る際に、セグメントごとに開閉するように動作する空気流路と、流入空気流路合流点３８のところで、タイヤの外部からの流入空気を空気流路内に導く空気入口ポート組立体２８と、入口ポート組立体と連通する一対のインライン弁６２，６４であって、互いに反対の向きにそれぞれ選択的に開いて、流入空気流を上流側から下流側に送り、空気流路に流入させる一対のインライン弁と、各々が各インライン弁の下流側と連通し、選択的に流入空気流を各インライン弁の下流側からタイヤキャビティ２６に導く一対の出口弁６６，６８と、タイヤキャビティにおける過度の膨張状態を防ぐための高圧遮断弁６００と、を備える。【選択図】図６
2015067278.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湾曲する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湾曲する領域が転動するタイヤの踏面の近傍を通過して空気を前記空気流路に沿って送る際に、セグメントごとに開閉するように動作する空気流路と、
流入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し、前記タイヤの外部からの流入空気を前記空気流路内に導くように動作可能な空気入口ポート組立体と、
前記流入空気流路合流点の両側に位置し空気が流れるように前記空気入口ポート組立体と連通する実質的に一列に並んだ一対の弁であって、互いに反対の向きにそれぞれ選択的に開いて、流入空気流を上流側から下流側に送り、前記空気流路に流入させる一対のインライン弁と、
各々が、空気が流れるように前記各インライン弁の下流側と連通するように配置され、選択的に流入空気流を前記各インライン弁の下流側から前記タイヤキャビティに導く一対の出口弁と、
前記タイヤキャビティにおける過度の膨張状態を防ぐための高圧遮断弁と、を備えることを特徴とする空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項２】
前記高圧遮断弁は、前記タイヤキャビティの圧力が事前に設定された最大タイヤ圧力よりも高いときに該高圧遮断弁を密閉するためのダイヤフラムを含むことを特徴とする請求項１に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項３】
前記高圧遮断弁は、前記タイヤキャビティの圧力が事前に設定された最大タイヤ圧力よりも高いときに該高圧遮断弁を密閉するためのばねを含むことを特徴とする請求項１に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項４】
前記高圧遮断弁は、流入空気用のフィルタに隣接する入口導管に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項５】
前記高圧遮断弁は、ポンプ組立体の入口導管に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項６】
前記空気流路は、タイヤサイドウォールの内部で実質的に周方向に閉じた場所の内部で環状に延びていることを特徴とする請求項１に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項７】
前記一対の出口弁の各々は、前記各インライン弁の下流側の隣に近接して配置されていることを特徴とする請求項６に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項８】
前記一対の出口弁は、出口空気流を実質的に半径方向に前記タイヤキャビティまで導くように開くことを特徴とする請求項７に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項９】
前記一対のインライン弁および前記一対の出口弁は、前記タイヤの択一的な回転方向によって決定されるように選択的に開くことを特徴とする請求項８に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項１０】
前記空気入口ポート組立体は、空気入口ポータルと空気圧調整器とを含み、前記空気圧調整器は、前記タイヤキャビティ内の空気圧レベルに応答して、選択的に前記一対のインライン弁を開閉させるように動作することを特徴とする請求項９に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項１１】
前記一対の出口弁は、対応する前記インライン弁の下流側の空気圧に応答して開閉することを特徴とする請求項１０に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項１２】
前記空気圧調整器は、前記タイヤキャビティ内の空気圧が閾値空気圧レベルよりも高いときには、流入空気が前記空気流路へ流れるのを妨げるように動作する制御弁手段を含むことを特徴とする請求項１０に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項１３】
前記制御弁手段は、前記空気入口ポータルと前記インライン弁の上流側との間を延び前記空気入口ポータルと前記インライン弁の上流側との間で流入空気流を導く制御導管を含み、前記制御弁手段はさらに、前記タイヤキャビティ内の空気圧が前記閾値空気圧レベルより高いときには、流入空気が前記制御導管を通って前記インライン弁に流れるのを妨げる制御弁アクチュエータを有することを特徴する請求項１２に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項１４】
前記制御弁アクチュエータは、前記制御導管を通って前記インライン弁に流入する空気流が妨げられない開位置と、前記制御導管を通って前記インライン弁に流入する空気流が妨げられる閉位置と、の間で移動することを特徴とする請求項１３に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項１５】
前記制御弁アクチュエータはさらに、前記タイヤキャビティ内の空気圧が前記閾値空気圧レベルより高いときには、前記閉位置に前記制御弁アクチュエータを付勢する付勢手段を含むことを特徴とする請求項１４に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項１６】
前記制御導管は、前記空気入口ポータルと前記インライン弁の上流側との間に連続的に配置されていることを特徴とする請求項１４に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【請求項１７】
前記制御弁アクチュエータは、弁ハウジングキャビティ内に収容されたピストンを有し、前記制御導管は、前記ピストンを横切って横方向に延びて前記閉位置と前記開位置との間を前記ピストンとともに交互に移動し、前記ピストンが前記閉位置にある場合の前記制御導管は前記インライン弁の上流側とずれた配置となり、前記ピストンが前記開位置にある場合の前記制御導管は前記インライン弁の上流側と揃った配置となることを特徴とする請求項１５に記載の空気維持タイヤおよびポンプ組立体。
【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、より具体的には、遮断弁組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の空気拡散は、時間の経過と共にタイヤ圧を低下させる。そのため、タイヤの通常の状態は空気の抜けた状態である。したがって、運転手は、繰り返しタイヤ圧を維持しようとしなければならず、そうしないと、燃費やタイヤ寿命の低下および／または車両のプレーキング性能やハンドリング性能が低下することになる。タイヤ圧が著しく低くなったときに運転手に警告するタイヤ圧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、推奨圧力までタイヤを再膨張させるように警告されたときに、運転者が回復処置を行う必要がある。したがって、運転手の介入を必要とすることなく、経時的なタイヤ圧の低下を補うように、適正なタイヤ内空気圧を維持する空気維持機構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およびポンプ組立体は、タイヤと、細長いほぼ環状の空気流路と、空気入口ポート組立体と、一対の実質的なインライン弁と、一対の出口弁と、高圧遮断弁と、を含む。タイヤは、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に延びる第１および第２のサイドウォールと、を有する。細長いほぼ環状の空気流路は、サイドウォールの湾曲する領域に収容されており、サイドウォールの湾曲する領域が、転動するタイヤの踏面の近傍を通過して空気を空気流路に沿って送る際に、セグメントごとに開閉するように動作する。空気入口ポート組立体は、流入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し、タイヤの外部からの流入空気を空気流路内に導くように動作可能である。一対の実質的なインライン弁は、流入空気流路合流点の両側に位置し空気が流れるように入口ポート組立体と連通し、インライン弁は、互いに反対の向きにそれぞれ選択的に開いて、流入空気流を上流側から下流側に送り、空気流路に流入させる。一対の出口弁の各々は、空気が流れるように各インライン弁の下流側と連通するように配置され、選択的に流入空気流を各インライン弁の下流側からタイヤキャビティに導く。高圧遮断弁は、タイヤキャビティにおける過度の膨張状態を防ぐ。
【０００６】
本発明の別の態様によれば、高圧遮断弁は、タイヤキャビティ圧力が事前に設定された最大タイヤ圧力よりも高いときに高圧遮断弁を密閉するためのダイヤフラムを含む。
【０００７】
本発明のさらに別の態様によれば、高圧遮断弁は、タイヤキャビティ圧力が事前に設定された最大タイヤ圧力よりも高いときに高圧遮断弁を密閉するためのばねを含む。
【０００８】
本発明のさらにまた別の態様によれば、高圧遮断弁は、流入空気用のフィルタに隣接する入口導管に配置されている。
【０００９】
本発明のさらに別の態様によれば、高圧遮断弁は、ポンプ組立体の入口導管に配置されている。
【００１０】
本発明での利用について別の態様によれば、ポンプ組立体は、タイヤの湾曲する領域に収容された細長い環状の空気流路を有し、空気流路は、サイドウォールの湾曲する領域が、転動するタイヤの踏面を通過して空気を空気流路に沿って送る際に、セグメントごとに開閉するように動作する。ポンプ組立体はさらに、流入合流点で空気流路に連結されて、外気を空気流路内に導く空気入口ポート組立体と、流入空気流を空気流路に逆方向に向けるように配置された一対のインライン弁と、各々が、各インライン弁の下流側に配置され、各インライン弁の下流側からの両方向の流入空気流をタイヤキャビティに向ける一対の出口弁とを含む。
【００１１】
本発明での利用について別の態様では、入口ポート組立体は、空気入口ポータルとインライン弁の上流側との間を延び空気入口ポータルとインライン弁の上流側との間で流入空気流を導く制御導管と、タイヤキャビティ内の空気圧が閾値空気圧レベルより高いときには、流入空気流が制御導管を通ってインライン弁に流れるのを妨げる弁アクチュエータと、を含む。
【００１２】
本発明での利用について別の態様によれば、弁ハウジングキャビティ内に弁アクチュエータピストンが収容され、制御導管は、ピストンを横切って横方向に延び、インライン弁の上流側とずれた閉じた配置と、インライン弁の上流側と揃った開いた配置との間を交互にピストンとともに移動する。
【００１３】
本発明での利用について別の態様によれば、インライン弁および出口弁は、空気流路内の両方向の空気流により選択的に開かれ、両方向の空気流の向きは、タイヤが回転する場合の順方向および逆方向によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】タイヤと、リムと、本発明での使用を目的として一例の蠕動ポンプおよび入口弁を有するチューブの等角図である。
【図２Ａ】タイヤが反時計回りに回転し、地面に接触する踏面を構成している状態の、図１のタイヤと一例の蠕動ポンプ組立体の側面図である。
【図２Ｂ】タイヤが地面に接触して時計回りに回転している状態の、図１のタイヤと一例の蠕動ポンプ組立体の側面図である。
【図３Ａ】閉位置にある２ポートの入口制御弁を有する、図１の一例の蠕動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図３Ｂ】タイヤが反時計回り方向に回転している状態でタイヤに空気を充填するように動作可能な開位置にある２ポートの入口制御弁を有する、図１の一例の蠕動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図３Ｃ】タイヤが時計回り方向に回転している状態でタイヤに充填する２ポートの入口制御装置を有する両方向弁を有する、図１の一例の蠕動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図４Ａ】閉位置にある代替構成である両方向式の５ポートの入口制御弁を有する、図１の一例の蠕動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図４Ｂ】タイヤが反時計回り方向に回転している状態でタイヤに充填するように動作可能な開位置にある代替構成である両方向式の５ポートの入口制御弁を有する、図１の一例の蠕動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図４Ｃ】タイヤが時計回り方向に回転している状態でタイヤに充填する代替構成である５ポートの入口制御装置を有する両方向弁を有する、図１の一例の蠕動ポンプの入口ポータルの概略断面図である。
【図５Ａ】タイヤが反時計回りに回転する状態でタイヤに充填する、５ポートの調整器が組み込まれた、代替例の蠕動ポンプの両方向弁の入口ポータルの概略断面図である。
【図５Ｂ】タイヤが時計回り方向に回転している状態でタイヤを充填する代替例の図５Ａの蠕動ポンプの両方向式の弁の入口ポータルの概略断面図であり、５ポートの調整器を示す図である。
【図５Ｃ】タイヤが時計回りに回転し弁がバイパスモードにある、代替例の図５Ｂの蠕動ポンプの両方向弁の入口ポータルの概略断面図である。
【図５Ｄ】タイヤが反時計回りに回転し弁がバイパスモードにある、代替例の図５Ｂの蠕動ポンプの両方向弁の入口ポータルの概略断面図である。
【図６】本発明による高圧遮断弁のための２つの代替の位置を有する図３Ａと同様の断面図である。
【図７】本発明による高圧遮断弁のための２つの代替の位置を有する図４Ａと同様の断面図である。
【図８】本発明による高圧遮断弁のための２つの代替の位置を有する図５Ａと同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
（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）の比を意味し、１００を掛けて百分率で表している。
【００１７】
「非対象トレッド」は、タイヤの中心面すなわち赤道面ＥＰに対して対象でないトレッドパターンを有するトレッドを意味する。
【００１８】
「軸方向の」および「軸方向に」は、タイヤの回転軸に平行な線または方向を意味する。
【００１９】
「ボール逆止弁」は、閉部材、すなわち、空気流を遮断する可動部分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、ボールは、弁を閉じたままにするのを助けるとともに、弁を開くためには弁ばねの付勢に打ち勝つ所定の大きさの上流側圧力がボールに必要となるように、ばねによって付勢されている。ボール逆止弁の主弁座の内側の表面は、ボールを弁座に導き、逆流を停止するときに確実な密閉を形成するために円錐形のテーパー状とされてもよい。
【００２０】
「チェーファー」は、タイヤビードの外側の周囲に配置され、リムとの摩耗および切断からコードプライを保護し、たわみをリムの上方に分散させる幅の狭いストリップ材である。
【００２１】
「逆止弁」は、一方が空気を流入させて他方が空気を排出する２つの開口部を本体に有する２ポート弁である。
【００２２】
「周方向の」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る線または方向を意味する。
【００２３】
「クラッキング圧力」は、弁が動作する最小上流側圧力である。通常、逆止弁は、特定のクラッキング圧力向けに設計され、したがって、逆止弁には特定のクラッキング圧力が指定されてもよい。
【００２４】
「下流側」は、動力源から離れる方向、すなわち、空気流の源から離れる方向である。弁の前後においては、「下流側」は、弁の「上流側」の空気流が弁を開くのに十分なクラッキング圧力を加えたときに空気が弁から流出する側を指す。
【００２５】
「赤道中心面（ＣＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直であり、かつトレッドの中心を通る面を意味する。
【００２６】
「踏面」は、速度が零でかつ標準荷重および標準圧力の下で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接触領域を意味する。
【００２７】
「溝」は、トレッドの周りを周方向または横方向に、直線状、曲線状またはジグザグ状に延びる、サイドウォール内の細長い空隙領域を意味する。周方向に延びる溝と横方向に延びる溝は、共通部分を有することもある。「溝幅」は、溝または溝部が占める表面積を、幅を問題にしている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、溝幅は、その溝の全長にわたる平均値である。溝は、タイヤ内で深さが変化していてもよい。溝の深さは、トレッドの周囲に沿って変化してもよく、あるいは１つの溝の深さは一定であるが、タイヤ内の他の溝の深さとは異なっていてもよい。そのような狭い溝あるいは広い溝は、相互に連結された広い周方向溝と比べてかなり浅い深さを有している場合には、対応するトレッド領域内にリブ形状の特性を有する傾向がある「タイバー」を形成すると考えられる。
【００２８】
「車内側」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。
【００２９】
「横方向」は、軸方向を意味する。
【００３０】
「横方向縁部」は、標準荷重下かつタイヤ膨張状態で測定したときの、軸方向に最も外側のトレッド接触部分すなわち踏面に接するラインを意味し、そのラインは赤道中心面に平行である。
【００３１】
「正味接触面積」は、トレッドの全周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。
【００３２】
「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の１つまたは複数の特定の車輪位置に配置される必要の無いトレッドを意味する。逆に、方向性トレッドは、特定の車輪位置を必要とする好ましい走行方向を有する。
【００３３】
「車外側」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、車両から最も遠く離れているタイヤの側を意味する。
【００３４】
「蠕動」は、収容された空気などの物質を管状経路に沿って進める、波状の収縮による動作を意味する。
【００３５】
「半径方向の」および「半径方向に」は、放射状に、タイヤの回転軸に向かうまたは回転軸から離れる方向を意味する。
【００３６】
「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のいずれかとによって形成されている、トレッド上の周方向に延びるゴムストリップを意味し、このストリップは、全深さ溝によって横方向に分割されることがない。
【００３７】
「サイプ」は、タイヤのトレッド面を細かく分割し牽引力を向上させる、トレッド要素に形成された小さな長穴を意味し、サイプは一般に、幅が狭く、タイヤの踏面内で開口したままである溝とは異なり、タイヤの踏面内で閉じる。
【００３８】
「トレッド要素」または「牽引要素」は、溝に隣接する形状によって定義されるリブまたはブロック要素を意味する。
【００３９】
「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長を意味する。
【００４０】
「上流側」は、空気流の動力源に向かう方向、すなわち空気が流れてくる、すなわち空気が到来する方向である。弁に関しては、「上流側」は、弁の「上流側」の空気流が弁を開くのに十分なクラッキング圧力を弁に加えたときに空気が流入する側を指す。
【００４１】
図１，２Ａおよび２Ｂを参照すると、空気入りタイヤおよびポンプ組立体は、トレッド１４まで延び、インナーライナー２５によって規定されるタイヤエアキャビティ２６を囲む一対のサイドウォール１２を含むことができる。蠕動ポンプ組立体１６は、サイドウォール１２の一方または両方の、概ねサイドウォールの高可撓性領域に取り付けられていてもよい。蠕動ポンプ組立体１６は、１）タイヤとは別個に形成され、後の製造処理においてタイヤに取り付けられる独立したチューブの形をした環状の空気流路、または、２）タイヤの製造中にサイドウォール１２内に一体的な空隙として形成される空気流路を含むことができる。空気流路２０は、サイドウォール１２に囲まれ、また、荷重下で空気入りタイヤが回転するときに大きなたわみまたは屈曲を受けるサイドウォールの領域の周りの環状経路に沿って延びていることができる。独立したチューブ形態である場合には、チューブは、荷重を受けて平坦な状態に変形させられ、その荷重の除去により、断面が概ね円形の元の状態に戻るような繰り返しの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／またはポリマー合成物のような弾性を有する可撓性の材料によって形成されてもよい。空気流路がサイドウォール内で一体的に形成される場合には、空気流路は、同様に、タイヤが回転したときの繰り返しの周期的な変形および回復への耐性を有し、また、本明細書において説明する目的に適した十分な量の空気を通過させるように動作する。蠕動ポンプ内の空気チューブの一般的な動作は、引用によって組み込まれる、米国特許第８１１３２５４号に記載されている。
【００４２】
空気流路２０の両端部２２，２４は、入口ポート組立体２８で終端することができる。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ときにタイヤとともに回転するように固定されることができる。タイヤが回転すると、地面１３２に接触して踏面１３４が形成され、それによって空気入りタイヤに圧縮力１３８が順々に導入される。圧縮力１３８は、符号１４０のところで空気流路２０に加えられ、荷重下でタイヤが回転するにつれて空気流路を部分（セグメント）ごとに潰す。空気流路２０のセグメントごとの潰れは、タイヤが図２Ａのように反時計回り方向１３６に回転するか、図２Ｂのように時計回り方向１３３に回転するかに関わらず生じることができる。したがって、蠕動ポンプ組立体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。
【００４３】
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、空気流路２０は、空気流路２０がサイドウォールに埋め込まれた独立したチューブ状であるか一体的に形成された空隙であるかに関わらず、セグメントごとに平坦化されることができる。空気流路２０の順次的な平坦化は、図２Ａおよび／または図２Ｂのタイヤの回転方向とは反対方向１４２に移動することができる。空気流路２０のセグメントごとの順次的な平坦化１３７は、空気を平坦化された部分から排出し方向１４２へ入口ポート組立体２８に向けて送ることができ、その空気は入口ポート組立体２８のところでタイヤキャビティ２６に向けられる。したがって、タイヤキャビティ２６内の空気圧を所望の閾値圧力に維持することができる。入口ポート組立体２８により空気流路２０内に収容された空気は、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内に送出された空気またはポンプ組立体１６から再循環された空気を補充することができる。
【００４４】
入口ポート組立体２８は、調整弁組立体３０と、ろ過後空気入口３２とを含んでいてもよい。２ポートの両方向式の入口制御装置組立体２８が、図３Ａから図３Ｃに示されている。図３Ａは、閉位置にある入口制御装置を示し、図３Ｂは、空気流が反時計回りに移動しタイヤが時計回りに回転している状態にある、開位置にある入口制御装置を示し、図３Ｃは、空気が時計回りに移動してタイヤが反時計回りに回転している状態にある、開位置にある入口制御装置を示す。このシステムが双方向であり、荷重下でタイヤが回転するときに、空気流路２０内で１方向および／または２方向に空気が流れ、空気流路２０内の空気流の方向が順方向あるいは逆方向のタイヤの回転によって決定されることが理解されるであろう。空気流路２０に沿った送出が、両方向に生じ、代替的に、荷重下の空気入りタイヤの３６０度の回転全体にわたって生じてもよい。
【００４５】
ろ過後空気入口３２は、タイヤサイドウォール１２の外側面に位置することができ、外気が、円筒形ハウジング３６内に収容された多孔性フィルタ３４を通って、入口３２に流入することができる。図３Ａは、タイヤの外側からの空気が入口３２に進入するのを防ぐ閉状態（すなわち、タイヤキャビティ２６内の圧力が、規定された圧力しきい値ＰＲＥＧ以上になったときに生じる状態）の組立体２８を示している。空気流路導管５６が、フィルタハウジング３６から調整弁組立体３０まで延びていてもよく、流入した空気を弁組立体に送ることができる。調整弁組立体３０から、出口導管５４が連結導管４０に空気流を送り、連結導管４０は、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に空気を導く。本明細書において用いる「入口合流点」は、空気流路２０内の、組立体２８からの流入空気を一列に並んだインライン止め弁の上流側に導く位置を指すことができる。このシステム１６の代替例が、図３Ａ〜図３Ｃ、図４Ａ〜図４Ｃ、および図５Ａ〜図５Ｄに示されている。
【００４６】
調整弁組立体３０は、シリンダすなわちハウジングチャンバ４６内に位置する弁ハウジング４２および弁ピストン４４を有している。ばね４８などの付勢機構は、ピストン４４に付勢力（図３Ｂ，３Ｃの矢印７２参照）を加えることができ、ピストンをシリンダ４６内で下方に付勢し、図３Ｂおよび図３Ｃに示されているような「開」位置あるいは「タイヤ充填」位置にする。キャビティ２６内の圧力が圧力設定値ＰＲＥＧ以上であるときには、圧力がばね４８の付勢力に打ち勝ち、ピストンをシリンダ４６内で上方に押し上げ（矢印５０参照）、図３Ａの「閉」位置または「非充填」位置にする。ピストン４４は、ピストン４４を横切って横方向に延びる空気導管５２を備えている。図３Ａの「閉」位置では、導管５２が空気導管５４，５６に対してずれており、空気がピストンを横切って導管５４、５６に流れることができず、そこから入口合流点３８に流れることができない。したがって、「閉」位置では、空気流が入口制御合流点３８に到達するのが妨げられ、弁６２，６４の上流側に到達するのが妨げられる。したがって、流路２０への空気流を、弁組立体３０が図３Ａの閉位置にあることによって妨げることができる。
【００４７】
図３Ｂは、「開」位置に移動している弁組立体３０を示している。空気入りタイヤは時計回り方向に回転してもよく、空気を流路２０に沿って反時計回り方向に押し出す。４つの一方向弁６２，６４，６６，６８の構成は、図３Ｂに示されるように位置していてもよい。２つのインライン弁６２，６４は、入口合流点３８の両側に導管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に連結されていてもよい。導管４０と空気流路２０との合流点から、半径方向に延びる出口導管流路５８がタイヤキャビティ２６まで延びている。導管５８，６０に沿って、２つの一方向出口弁６６，６８がそれぞれ位置している。弁６６，６８は、空気流が弁６６，６８を通って導管５８，６０に沿ってタイヤキャビティに流入するのを可能にするように、タイヤキャビティ２６に向かう方向に開くように配置されていてもよい。
【００４８】
一方向弁６２，６４，６６，６８は、例えば、ボール逆止弁あるいはダイヤフラム逆止弁であってもよい。弁６２，６４，６６，６８は、弁６２，６４，６６，６８の上流側の圧力が付勢ばねに打ち勝ち、ボールをその弁座から押し離したときに、図示されている方向に開くように配置されていてもよい。ピストン４４は、アクチュエータばね４８によって加えられる付勢力により（図に示すように）下方に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低くなると、ピストン４４が移動してピストン４４を横切る空気導管５２を導管５４，５６に揃えることができ、それによって、入口フィルタポート３２からの流入空気がピストン導管５２を横切って入口制御合流部３８まで流れ、さらに連結導管４０まで流れるのを可能にする。地面１３２に接触して時計回りに回転中（図２Ｂ参照）、タイヤは、形成されるタイヤ踏面１３４と向かい合う部分毎に空気流路２０を潰すことができる。潰された部分は真空状態を形成し、反時計回り方向１４２の空気流路２０内の空気流によってセグメントごとに再充填され、入口ポート組立体２８から引き込まれる。
【００４９】
反時計回りの流入空気流は一方向弁６４を開き、空気が、流路２０に流れ、反時計回り方向に循環するのを可能にする。空気流が導管４０と半径方向の出口導管６０との合流点に到達すると、空気は、閉じた弁６２を通って流れることができず、その代わりに、必ず出口弁６８まで流れる。空気流は弁６８を開き、矢印７０（図３Ｂ）によって示されているように空気をタイヤキャビティ２６内に流入させ続ける。タイヤキャビティ２６内の空気圧が事前に設定された所望のレベルに達すると、ピストン４４に対するタイヤ圧によって、（前述したように、）ピストンが図３Ａの閉位置に押し込まれ、タイヤキャビティへの空気流が停止する。
【００５０】
蠕動ポンプ組立体１６の上記の動作は、図３Ｃから理解されるように、タイヤの逆回転方向においても同様に行われてもよい。図２Ａおよび図３Ｃにおいて、タイヤが反時計回り方向に回転すると、空気を時計回り方向１４２に送ることができる。図３Ｃは、そのような状態における入口ポート組立体２８および調整弁組立体３０を示している。キャビティ２６内の圧力が事前に設定されたＰＲＥＧよりも低い場合、ピストン４４はばね４８によって、開位置に付勢される。ピストン導管５２は導管５４，５６に揃うことができ、空気流を合流点３８に送ることができる。タイヤが反時計回り方向に回転すると、流路２０の排気された部分が再充填されるように、空気流を時計回り方向７４に流すことができる。時計回り方向の空気流は一方向弁６２を開き、空気を導管４０から流路２０内に循環させる。加圧された空気は、図３Ｃの矢印７４によって示されているように、流路２０を循環し、出口弁６６に向けられた導管５８に入り、弁６６を通ってタイヤキャビティ２６に流れる。図３Ｃに示すように、空気流が導管４０と半径方向の出口導管５８との合流点に到達すると、閉じた弁６４を通って流れることができず、出口弁６６に流れる。弁６６を押し開く空気流は、矢印７４によって示されているように、タイヤキャビティ２６内に流れ続けてもよい。タイヤキャビティ２６内の空気圧が、事前に設定された所望のレベルＰＲＥＧに達すると、ピストン４４に対するタイヤ圧によって、前述したように、ピストンを図３Ａの閉位置に押し込むことができ、タイヤキャビティへの空気流を停止することができる。
【００５１】
図４Ａ，４Ｂおよび４Ｃは、調整弁組立体７８が５ポートの入口制御構成であってもよい代替例の形態を示している。図４Ａでは、弁組立体は、空気がタイヤキャビティ２６に流入しない閉位置にある。図４Ｂは、タイヤが時計回り方向に回転し、空気が反時計回り方向に流れるときに開位置にある弁組立体を示している。図４Ｃは、タイヤが反時計回りに回転し空気が時計回り方向に流れるときに開位置にある弁を示している。図４Ａ〜図４Ｃに示されている弁組立体においては、空気を、システムに流入させ、入口ポート組立体７６を通って調整弁組立体７８まで流すことができる。入口ポート組立体７６は、フィルタ入口８０と、フィルタハウジング８４内に収容されたフィルタ本体８２とを含んでいる。フィルタ本体８２を通過する空気は、入口導管８６を介してピストン横導管８８に送られてもよい。入口導管８６とピストン導管８８とが交差することによって形成される合流点９０は、ピストン９２内に配置されていてもよい。
【００５２】
ピストン９２は、タイヤキャビティ２６内の圧力が事前に設定されたレベルＰＲＥＧよりも低い場合には、ばね９４によって、図４Ｂおよび図４Ｃに示されている開状態に付勢されてもよい。タイヤキャビティ２６内の空気圧がレベルＰＲＥＧ以上である場合、キャビティの空気圧が付勢ばね９４に打ち勝ち、ピストン９２をシリンダ９８内で上方に、図４Ａの閉位置に移動させることができる。閉位置では、タイヤキャビティに空気が送り込まれることはない。
【００５３】
ピストン９２の横導管８８は、図４Ｂおよび図４Ｃの開弁状態において連結導管１００，１０２に揃うことができ、図４Ａに示されているように弁が閉じているときには連結導管１００，１０２からずれることができる。４つの一方向弁１０６，１０８，１１０，１１２は、インライン弁１０８，１１０を形成し出口弁１０６，１１２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から離れるように互いに反対向きに開くことができ、出口弁１１２，１０６は、半径方向内側にタイヤキャビティ２６の方へ開くことができる。出口弁１０６，１１２は、それぞれ、流路２０に連結された出口導管１０１，１０３内に位置していてもよい。導管１０３，１０１はそれぞれ、連結導管１０２，１００と交差するとともに連結導管１０２，１００に連結され、出口弁１１２，１０６を越えて半径方向内側に連続して延び、タイヤキャビティ２６の出口端部２２，２４に至っていてもよい。
【００５４】
図４Ａ，４Ｂ，４Ｃの５ポートの弁構造の動作は、図３Ａ，３Ｂ，３Ｃの２ポート弁に関して前述したのと同様に行われてもよい。図２Ｂ，４Ｂは、タイヤが時計回りに回転し流路２０内に反時計回りの空気流を生じさせているときに開いている調整弁を示している。流入弁組立体７６を通って流入した空気は、導管８６によってピストン９２の合流点９０に送られてもよい。合流点９０では、空気流は、閉じた弁１０８を通過することができず、弁１１０を開くことができる。空気流は、流路２０内を方向１１４に循環して導管１０１内に入ることができる。導管１０１と連結導管１００との合流点における空気流は、閉じた弁１０８を通過できず、したがって、開いた弁１０６に送られ、送られた空気流がタイヤキャビティ２６内に流入することが可能になる。
【００５５】
図２Ａおよび図４Ｃは、タイヤが反時計回り方向１３６に回転して流路２０内の空気流を時計回り充填方向１１８に送っているときの調整弁の動作を示している。流路２０内の空気流１１８は、図示されているようにタイヤキャビティ２６に送られてもよい。図２Ａおよび図４Ｃでのタイヤの回転方向およびその逆の空気流方向における弁の動作は、前述したのと同様に進行することができる。タイヤキャビティ２６内の空気圧が、事前に設定された所望のレベルＰＲＥＧに達すると、ピストン９２に対するタイヤ圧によって、ピストンが図３Ａの閉（導管ずれ）位置に押し込まれてもよく、タイヤキャビティへの空気流が停止してもよい。タイヤキャビティ２６内の圧力が、事前に設定さ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，４Ｃの開位置に移動することができ、空気は、流路２０内で、タイヤ回転方向によって決定される図示の方向に流れる。空気の送出しは、タイヤの３６０度の回転全体にわたって継続することができ、図示されているように、タイヤ（および車両）が順方向に移動しているかそれとも逆方向に移動しているかにかかわらずに生じる。
【００５６】
図５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、バイパス弁１２０を含むように変更された調整弁組立体７８の別の例を示している。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ＰＲＥＧを越えたときに逆止弁１０６，１１２が開くのを回避するように連結された圧力制御弁であってもよい。バイパス弁１２０は、キャビティ内の空気圧が圧力しきい値ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧ以上になったときに空気をタイヤキャビティ２６内に導入不能にするようになっていてもよい。
【００５７】
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ＰＲＥＧ以上のときに空気をいずれかの方向に導き、それによって空気を出口弁１０６，１１２に流れないようにし、タイヤキャビティへのさらなる空気の導入を妨げるように配置されている。バイパス弁１２０は、ピストン９２を通り導管１０１，１０３に両端部で連結されている導管に連結されていてもよい。
【００５８】
図５Ａは、キャビティ圧力がＰＳＥＴまたはＰＲＥＧよりも低くタイヤが時計回り方向に回転し充填空気が流路２０の周りを反時計回り方向に回転する、５ポートのバイパス調整弁を示している。図５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄのバイパス調整器では、ピストン９２が、導管１００，１０２に揃えられた開位置と、導管１００，１０２からずれた閉位置との間で移動しないが、すべての充填モードにおいて導管１００，１０２に揃えられたままであってもよい（すなわち、固定されている）。
【００５９】
図５Ａを参照すると、キャビティ圧力が閾値ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧよりも低いと、バイパス弁１２０は閉じている。バイパス弁１２０が閉じている場合、調整弁および空気流路２０の動作は、図４Ｂを参照して前述したように行われる。図５Ａおよび図４Ｂはどちらも、タイヤの時計回りの回転と、フィルタ入口８０を介したタイヤキャビティ２６への空気の流入（矢印１２４）と、流路２０内の空気の反時計回りの流れ（矢印１２６）とを表している。
【００６０】
図５Ｂにおいて、タイヤが反時計回りに回転し充填方向が時計回りである場合、キャビティ圧力が閾値ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧよりも低いままである限り、バイパス弁１２０は閉じたままである。それによって、バイパス導管に沿う空気流（矢印１２８）は、閉じたバイパス弁１２０によって遮断される。したがって、図５Ｂの空気流および充填方向は、図４Ｂの動作と同じまたは類似した条件で、前述したように進行する。図５Ｂにおいて時計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に流してタイヤキャビティ２６に流入させるように動作する。
【００６１】
図５Ｃにおいて、キャビティ圧力がＰＳＥＴまたはＰＲＥＧ以上である場合には、空気は、出口弁１０６，１１２を迂回し、その代わりに、開いているバイパス弁１２０を通過するように、時計回り方向に循環することができる。したがって、弁１０６，１１２は閉じたままであり、循環する空気（矢印１２６）が弁１０６，１１２を通過してタイヤキャビティ２６に進入することはない。図５Ｄは、タイヤが逆に時計回りに回転し、空気流路が反時計回りに空気流路２０を通るときの、バイパス調整器の動作を示している。図５Ｃと同様に、図５Ｄにおけるタイヤキャビティ圧力はＰＳＥＴまたはＰＲＥＧよりも高く、バイパス弁１２０が開き、反時計回りの空気流（方向矢印１２６）が、出口弁１０６，１１２を通過するのではなくバイパス導管を通過する。したがって、タイヤキャビティ２６内への空気流が妨げられる。それによって、図５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄのバイパス調整器は、キャビティ内の圧力が設定されたしきい値ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧ以上であるときには、どのような状況でもタイヤキャビティ２６内に空気が押し込まれることがなくなるようにする。
【００６２】
前述したことから、蠕動ポンプおよび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以下であり、所望の圧力レベルを超えないように維持する手段を構成することが理解されるだろう。ポンプ組立体１６は、タイヤの湾曲する領域内に収容された細長い環状の空気流路２０を含んでいてもよい。空気流路２０は、タイヤの湾曲する領域が転動するタイヤ踏面の近傍を通過して空気を空気流路に沿って送るときに、セグメントごとに開閉するように動作可能であってもよい。ポンプ組立体１６はさらに、入口合流点（３８または９０）において外気を空気流路２０内に導くように配置された空気入口ポート組立体２８を含んでいてもよい。一対のインライン弁６２，６４（または１０８，１１０）は、流入空気を空気流路２０内で両方向に送ってもよい。一対の出口弁６６，６８（または１０６，１１２）は、各インライン弁６２，６４（または１０８，１１０）の下流側に位置していてもよく、出口弁は、各インライン弁の下流側から各インライン弁を通ってタイヤキャビティ２６内に至る両方向の流入空気流を導く。
【００６３】
入口ポート組立体２８は、流入空気流／空気入口ポータルと入口弁の上流側との間の制御導管をさらに延ばしていてもよい。ピストン４４は、弁ばね４８の作用を受けて、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よりも高いときに、制御合流点３８を通って入口弁の上流側に至る流入空気流を遮断するように作動することができる。入口弁および出口弁を、タイヤが回転する方向によって決定される空気流路２０内の両方向の空気流によって選択的に開くことができる。
【００６４】
本発明によれば、上述した組立体１６用の高圧遮断弁６００，７００，８００は、タイヤキャビティ２６における過度の膨張状態を防ぐことができる安全機能をさらに提供することができる。高圧遮断弁６００，７００，８００は、例えば、ダイヤフラム遮断弁（すなわち、タイヤキャビティ圧力が事前に設定された最大タイヤ圧力ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧよりも高いときに、ダイヤフラム剛性を利用して空気の通過を遮断する密閉機能）、または、小型のばねで留められたアクチュエータ遮断弁（すなわち、タイヤキャビティ圧力が事前に設定された最大タイヤ圧力ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧよりも高いときに、ばね剛性を利用して、空気の通過を遮断するアクチュエータ密閉機能）であってもよい。高圧遮断弁６００，７００，８００は、フィルタ３４の内側の入口導管（図６〜図８）またはポンプ組立体１６の入口導管（図６）に配置されていてもよい。
【００６５】
前述した本発明の説明は、図３Ａ〜３Ｃ、図４Ａ〜４Ｃ、図５Ａ〜５Ｄおよび図６〜図８に示されているとおりであるが、本発明は、図示されている実施形態に限定されない。方向を決定するために使用される４つの逆止弁は、タイヤポンプ流路２０内のどの場所に位置していてもよく、インナーライナー表面２５に取り付けられてもよく、調整器ハウジングの表面に取り付けられてもよく、あるいは、図示されているように調整器に完全に組み込まれてもよい。このような変更は当業者の知見の範囲内である。同様に、図示されている実施例は２ポートの調整器構成と５ポートの調整器構成を表したものであるが、本発明の範囲から逸脱することなくその他の実施例に置き換えてもよい。３ポートまたは４ポートの調整器に置き換えてもよい。図示されている調整器の実施例において、調整器内の空気流方向は常に入口フィルタ３４を通過しなければならず、常に調整器の外側におけるタイヤの回転とは逆方向でなければならないことにさらに留意されたい。バイパス調整器の例では、バイパス導管が、高圧の圧縮空気をタイヤ１０に送り込む２つの逆止弁、すなわち、出口弁１０６，１１２を連結することをさらに理解されたい。充填モードの間、タイヤキャビティ２６内の空気圧がＰＳＥＴまたはＰＲＥＧよりも低い限り、空気がバイパス流路を通って流れることはできない。したがって、空気は出口逆止弁を押し開けて空気をタイヤキャビティ２６に送り込むように向けられる。タイヤが必要な圧力ＰＳＥＴまたはＰＲＥＧに達すると、空気はバイパス弁を通って流れることができる。したがって、空気は流路２０の周りを循環し、調整器バイパス流路を通過し、圧縮されない。タイヤキャビティ２６が過度に充填されることが防止される。
【００６６】
可逆性の蠕動ポンプ・タイヤ組立体１６は、任意の空気ポンプ流路の構成に対して作用するとともに、３６０度までのタイヤの環状外周に対する流路の角度に対して作用する。システムは、組み込まれた空気流路、または硬化後に取付けられたチューブ型流路について機能する。インライン弁および出口逆止弁は、調整器ハウジング構成に組み込まれてもよい。バイパス調整器（第３の例）および入口制御調整器（第１および第２の例）の両方を利用してもよい。さらに、空気流経路の中間部において空気の無駄容積（ｄｅａｄ  ｖｏｌｕｍｅ）が生じることはない。空気流の経路は対称的であり、機能を損なわずに入口と出口を相互に交換してもよい。
【００６７】
本明細書中に記載した本発明の説明を考慮しつつ、本発明の変形例を構成することが可能である。本発明を例示するために、代表的な実施形態および詳細を示したが、当業者には、本発明の範囲から逸脱せずにそれらに様々な変更および修正を施し得ることが明らかであろう。したがって、前記した特定の実施形態に、特許請求の範囲によって定義される本発明の対象となる全範囲内における変更を施してよいことを理解されたい。
【符号の説明】
【００６８】
１０    タイヤ
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    空気入口ポート組立体
３８    合流点
６２    インライン弁
６４    インライン弁
６６    出口弁
６８    出口弁
１０６    出口弁
１０８    インライン弁
１１０    インライン弁
１１２    出口弁
１３４    踏面
６００    高圧遮断弁
７００    高圧遮断弁
８００    高圧遮断弁
【図１】
2015067278.tif 000003
【図２Ａ】
2015067278.tif 000004
【図２Ｂ】
2015067278.tif 000005
【図３Ａ】
2015067278.tif 000006
【図３Ｂ】
2015067278.tif 000007
【図３Ｃ】
2015067278.tif 000008
【図４Ａ】
2015067278.tif 000009
【図４Ｂ】
2015067278.tif 000010
【図４Ｃ】
2015067278.tif 000011
【図５Ａ】
2015067278.tif 000012
【図５Ｂ】
2015067278.tif 000013
【図５Ｃ】
2015067278.tif 000014
【図５Ｄ】
2015067278.tif 000015
【図６】
2015067278.tif 000016
【図７】
2015067278.tif 000017
【図８】
2015067278.tif 000018