(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ組立体において、
環状タイヤコアの１対のビードコアからタイヤトレッド領域までそれぞれ延びている第１のサイドウォールと第２のサイドウォールとの間にタイヤキャビティを有するタイヤ本体と、
タイヤ本体の外側を向いた面とタイヤ本体の内側の面との間を延びている空気チューブボディであって、前記空気チューブボディの第１の端部の、包囲された中空の出口端部と、前記空気チューブボディの、前記第１の端部と反対側の第２の端部の、包囲された中空の入口端部と、前記入口端部から前記出口端部まで前記空気チューブボディを貫通して延びている空気通路とを有し、前記出口端部は、前記タイヤキャビティに向かって少なくとも部分的に露出するように位置し、前記入口端部は、外側に向かって前記タイヤから離れる方向に少なくとも部分的に露出するように位置している、空気チューブボディと、
を有し、
前記空気チューブボディの経路は、前記タイヤ本体の第１のビードコアを少なくとも部分的に囲み、
前記空気チューブボディは、弾性を有する可撓性の材料組成物で一体形成され、前記タイヤ本体の外側の面と前記タイヤ本体の内側の面との間の非直線状の経路に沿っており、第１のタイヤ折り返し構成部材と第２のタイヤ折り返し構成部材との間に位置している
ことを特徴とするタイヤ組立体。
【請求項２】
前記空気チューブボディは、中空の外側ケーシングと、前記ケーシング内に位置し、前記出口端部と前記入口端部の間を延びている少なくとも１つの中空の空気ケーブルとを有する、請求項１に記載のタイヤ組立体。
【請求項３】
前記少なくとも１つの中空の空気ケーブルは、空気が前記出口端部と前記入口端部との間を予め選択された速度で作動可能に流れるのを可能にするような大きさの断面直径を有する、請求項２に記載のタイヤ組立体。
【請求項４】
前記第１および第２のタイヤ折り返し構成部材は、タイヤのチェーファー構成部材を形成するように構成されている、請求項１に記載のタイヤ組立体。
【請求項５】
前記空気チューブボディの非直線状の経路は実質的にＵ字形であり、前記空気チューブボディの入口端部と前記空気チューブボディの出口端部は、前記タイヤ本体の第１のビードコアから外側の、それぞれの半径方向距離の所に作動可能に位置している、請求項１に記載のタイヤ組立体。
【請求項６】
タイヤ組立体において、
環状タイヤコアの１対のビードコアからタイヤトレッド領域までそれぞれ延びている第１のサイドウォールと第２のサイドウォールとの間にタイヤキャビティを有するグリーンタイヤカーカス本体と、
グリーンタイヤの第１の折り返し構成部材と第２の折り返し構成部材との間に位置し、タイヤ本体の外側を向いた面とタイヤ本体の内側の面との間を延びている空気チューブボディであって、前記空気チューブボディの第１の端部の、包囲された中空の出口端部と、前記空気チューブボディの、前記第１の端部と反対側の第２の端部の、包囲された中空の入口端部と、前記入口端部から前記出口端部まで前記空気チューブボディを貫通して延びている空気通路とを有し、前記出口端部は、前記タイヤキャビティに向かって少なくとも部分的に露出するように位置し、前記入口端部は、外側に向かって前記タイヤから離れる方向に少なくとも部分的に露出するように位置している、空気チューブボディと、
を有し、
前記空気チューブボディの経路は、前記タイヤ本体の第１のビードコアを少なくとも部分的に囲み、
前記空気チューブボディは、グリーンタイヤの第１の折り返し構成部材とグリーンタイヤの第２の折り返し構成部材との間に位置し、前記タイヤ本体の外側の面と前記タイヤ本体の内側の面との間の非直線状の経路に沿っている
ことを特徴とするタイヤ組立体。
【請求項７】
前記空気チューブボディは、弾性を有する可撓性の材料組成物で一体形成されている、請求項６に記載のタイヤ組立体。
【請求項８】
前記空気チューブボディは、中空の外側ケーシングと、前記ケーシング内に位置し、前記出口端部と前記入口端部の間を延びている少なくとも１つの中空の空気ケーブルとを有する、請求項７に記載のタイヤ組立体。
【請求項９】
前記少なくとも１つの中空の空気ケーブルは、空気が前記出口端部と前記入口端部との間を予め選択された速度で作動可能に流れるのを可能にするような大きさの断面直径を有する、請求項８に記載のタイヤ組立体。
【請求項１０】
前記グリーンタイヤの前記第１および第２の折り返し構成部材は、タイヤのチェーファー構成部材を形成するように構成されている、請求項６に記載のタイヤ組立体。
【請求項１１】
前記空気チューブボディの前記非直線状の経路は実質的にＵ字形であり、前記空気チューブボディの前記入口端部と前記空気チューブボディの前記出口端部は、前記タイヤ本体の第１のビードコアから外側の、それぞれの半径方向距離の所に作動可能に位置している、請求項１０に記載のタイヤ組立体。
【請求項１２】
前記空気チューブボディは、より小さい断面寸法のボディ中間セグメントを含み、空気チューブボディの前記入口端部および前記出口端部は、前記ボディ中間セグメントの両端部に位置する、より大きい断面寸法の大型の円板状ボディを有する、請求項６に記載のタイヤ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して自動膨張式タイヤに関し、具体的にはポンプ機構を組み込んだタイヤ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の空気拡散によって、時間の経過とともにタイヤ内のタイヤ圧力が低下する。タイヤは、自然な状態では膨張が不十分である。したがって、運転者は、タイヤ圧力の維持に繰り返し努めなければならず、そうでないと、燃料経済性が低下し、タイヤ寿命が短くなり、かつ乗物の制動およびハンドリングの性能が低下する。タイヤ圧力が著しく低下したときに運転者に警告する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】
【０００３】
しかし、このようなシステムでは、タイヤを推奨圧力に再膨張させるように警告を受けたときに是正措置を取るかどうかは、依然として運転者次第である。
【０００４】
そこで、時間の経過によるタイヤ圧力の低下を、運転者が介入する必要無しに補償するために、タイヤを自動膨張させる自動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】
【０００５】
本発明の一態様では、タイヤ組立体は、タイヤカーカス本体と、タイヤ本体の外側を向いた面とタイヤ本体の内側の面との間を延びている空気チューブボディと、を含む。空気チューブボディは、第１の端部の、包囲された中空の出口端部と、第１の端部と反対側の第２の端部の、包囲された中空の入口端部と、を有している。空気通路が、入口端部から出口端部まで空気チューブボディを貫通して延びている。出口端部は、タイヤ本体の外側の面から少なくとも部分的に露出するように位置し、入口端部は、タイヤ本体の内側の面から少なくとも部分的に露出するように位置している。空気チューブボディは、弾性を有する可撓性の材料組成物で一体形成され、中空の外側ケーシングと、ケーシング内に位置して入口端部から出口端部への空気の流れの速度を調整する１つ以上の中空の空気ケーブルとを含む。
【０００６】
他の態様では、空気チューブボディは、グリーンタイヤの複数の折り返し構成部材の間に位置し、タイヤ本体の外側の面とタイヤ本体の内側の面との間のタイヤ本体のビードコアを囲む非直線状のＵ字形経路に沿っている。したがって、タイヤの組み立ておよび硬化のプロセスを中断することや、グリーンタイヤ組み立て構成部材の構造上の完全性または形状を損なうことなしに、空気チューブボディをグリーンタイヤ構造に組み込むことができる。
【０００７】
［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）の比に１００を掛けて百分率で表した値を意味する。
【０００８】
「非対称トレッド」は、タイヤの中心面または赤道面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。
【０００９】
「軸方向の」および「軸方向に」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。
【００１０】
「チェーファー」は、タイヤビードの外側の周りに配置され、コードプライをリムとの接触による磨耗および切断から保護し、かつ撓みをリムの上方で分散させる、狭いストリップ材である。
【００１１】
「周方向の」は、軸方向に垂直な、環状のトレッドの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。
【００１２】
「赤道中心面（ＣＰ）」は、タイヤの回転軸に垂直であり、トレッドの中心を通る平面を意味する。
【００１３】
「フットプリント」は、速度が零で標準の荷重および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。
【００１４】
「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ていてよい、トレッド内の細長い空隙領域を意味する。周方向に延びている溝と横方向に延びている溝は、共通部分を有していることがある。「溝幅」は、トレッドの表面の、幅を問題とする溝または溝部分が占める表面積を、その溝または溝部分の長さで割った値に等しい。したがって、溝幅は、溝の全長にわたる幅の平均である。溝はタイヤ内で様々な深さを有していてよい。溝の深さは、トレッドの周囲に沿って一定でなくてよく、あるいは１つの溝の深さが、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。そのような狭いあるいは広い溝が、相互に連結する広い周方向の溝と比べてかなり浅い深さを有する場合、その溝を含むトレッド領域内でリブ状の特性を維持する傾向がある「タイバー」を形成するものとみなされる。
【００１５】
「車内側」は、タイヤが車輪に取り付けられ、車輪が乗物に取り付けられたときに、乗物に最も近いタイヤの側を意味する。
【００１６】
「横方向」は、軸方向を意味する。
【００１７】
「横方向縁部」は、標準の荷重およびタイヤ膨張の下で測定されたときの、軸方向で最も外側のトレッド接触部分すなわちフットプリントに接するラインであり、赤道中心面に平行なラインを意味する。
【００１８】
「正味接触面積」は、横方向縁部同士の間の、トレッド部材の地面に接触する部分のトレッドの全周に沿う総面積を、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。
【００１９】
「無方向性トレッド」は、好ましい前進走行方向を有しておらず、乗物において、トレッドパターンを好ましい走行方向に確実に揃えるように特定の１つまたは複数の位置に車輪を配置する必要が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、特定の車輪位置を必須とする好ましい走行方向を有する。
【００２０】
「車外側」は、タイヤが車輪に取り付けられ、車輪が乗物に取り付けられたときに、乗物から最も遠いタイヤの側を意味する。
【００２１】
「蠕動」は、空気などの閉じ込められた物質を管状の経路に沿って押し出す波状収縮による動作を意味する。
【００２２】
「ラジアル（半径方向の）」および「半径方向に」は、半径方向においてタイヤの回転軸に向かうかあるいは回転軸から離れる方向を意味する。
【００２３】
「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ている、トレッド上の周方向に延びているゴムストリップであり、最大深さの溝によって横方向に分割されることのないストリップを意味する。
【００２４】
「サイプ」は、トレッド面を細分し、牽引を向上させる、タイヤのトレッド部材に形成された小さい長穴を意味し、サイプは一般に幅が狭く、タイヤのフットプリントにおいて開口したままである溝とは異なりタイヤのフットプリントにおいて閉じている。
【００２５】
「トレッド部材」または「牽引部材」は、溝に隣接する形状を有することによって形成されたリブまたはブロック部材を意味する。
【００２６】
「トレッドの弧の幅」は、トレッドの横方向縁部同士の間で測定されたときのトレッドの弧の長さを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】自動膨張式のタイヤ組立体の斜視図である。
【図２】空気チューブ部分組立体の空気チューブボディの構成部材の斜視図である。
【図３】空気チューブ部分組立体の入口キャップ構成部材の、上方から見た斜視図である。
【図３Ａ】入口キャップ構成部材の下から見た斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線に沿って切断した入口キャップ構成部材の断面図である。
【図４】空気チューブ部分組立体の膨張装置構成部材の上から見た斜視図である。
【図４Ａ】膨張装置の下から見た斜視図である。
【図５】空気チューブ部分組立体の分解斜視図である。
【図６】空気チューブ構成部材の入口端部の断面図である。
【図７】キャップ構成部材が組み付けられた空気チューブ構成部材の入口端部の断面図である。
【図８Ａ】軸方向に空気チューブに沿って位置する複数の空気通路導管を示す、空気チューブの部分斜視図である。
【図８Ｂ】内部に位置するいくつかの他の空気通路導管を示す、空気チューブの部分斜視図である。
【図８Ｃ】空気チューブを通る軸方向中央通路が、空気通路導管が存在することによって遮られることのない、他の構成を示す、空気チューブの部分斜視図である。
【図９Ａ】外側に取り付けられた空気チューブ部分組立体を組み込んだタイヤのビード領域の一部を切断して示す、下から見た拡大斜視図である。
【図９Ｂ】外側に取り付けられた空気チューブ部分組立体を組み込んだビード領域の一部を切断して示す、上から見た拡大斜視図である。
【図９Ｃ】空気チューブ部分組立体がタイヤ構成に組み込まれている、他の構成におけるタイヤのビード領域の一部を切断して示す、下から見た拡大斜視図である。
【図９Ｄ】図９Ｃの他の構成の拡大平面図である。
【図１０】他の空気チューブ部分組立体が取り付けられたタイヤのビード部の拡大斜視図である。
【図１０Ａ】図１０のビード領域内の、１０Ａで指定された領域の拡大図である。
【図１１】タイヤビード領域に取り付けられた空気チューブ部分組立体の出口端部を示す、リムに取り付けられたタイヤセグメントの下から見た斜視図である。
【図１２】ビード領域に取り付けられた空気チューブ部分組立体の入口端部を示す、リムに取り付けられたタイヤセグメントの上から見た斜視図である。
【図１３】他の構成および配置を有する空気チューブ部分組立体が組み込まれたタイヤの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明について、一例として添付の図面を参照して以下に説明する。
【００２９】
図１、１０、および１０Ａは、本発明で使用される例示的なタイヤ１０を示している。タイヤ１０は、トレッド１２およびケーシング１４を有する。ケーシング１４は、２つのサイドウォール１６、１８と、２つの環状ビード２２、２４から延びかつ環状ビード２２、２４の周りを覆う１つ以上のラジアルプライ２０と、半径方向においてトレッド１２と１つまたは複数のプライ２０との間に配置されたベルト補強構造２６と、を有する。
【００３０】
プライ２０およびベルト補強構造２６は、コードで補強されたエラストマ材料であってよい。コードは、たとえば鋼線フィラメントであってよく、エラストマは、たとえば加硫されたゴム材料であってよい。同様に、環状ビード２２、２４は、伸長不能なビードコアを形成する束状に巻かれた鋼線を有していてよい。インナーライナ構成部材２８、たとえばハロブチルゴムは、タイヤ１０の膨張時にタイヤキャビティ３０内に空気圧を閉じ込める、空気をある程度透過させるチャンバを形成していてよい。
【００３１】
タイヤ１０は、半径方向において各ビード２２、２４より上に配置されたエラストマエイペックス３２をさらに含んでいてよい。タイヤが硬化サイクルを経た後で硬化したチェーファー構成部材３８（図９Ａ〜９Ｄ）を形成する一対のトウガード折り返し部３４、３６が設けられている。一般に、タイヤ１０の構造は従来同様のものであり、タイヤ１０は、消費者用、商業用、あるいは特殊乗物用または路上用の用途向けに構成することができる。図１、１１、および１２を見るとわかるように、例示的な、硬化したタイヤ１０が、リム４０に取り付けられ、リム面４２上に配置され、外側リムフランジ４４に当接している。このように配置することで、タイヤ１０の内部キャビティ３０が閉じられ、タイヤ１０が完全に膨張したときに望ましい量の空気を所望の圧力で閉じ込めるようになる。
【００３２】
図２、５、６、および７を参照すると、グリーンタイヤに組み込むのに適しており、かつエラストマ組成物やゴム組成物などの可撓性材料で構成され、グリーンタイヤの硬化中に構造上の完全性を維持できる空気チューブボディ４６が設けられている。空気チューブボディ４６は、平坦な円板状のボディ入口端部５２と平坦な円板状のボディ出口端部５４とを互いに向かい合う端部のところで一体的に接合する、細長い平坦なボディ中央部５０を有するように形成されている。空気チューブボディ４６は、従来の成形技術による一体構成であることが好ましい。
【００３３】
ボディ出口端部５４は、中空であり、円形の側壁５６と平坦な外壁５７とを有する平坦な円板状の外側構成を有する。同様に、ボディ中央部５０の向かい合う端部のところのボディ入口端部５２も、円形の側壁５８と平坦な外壁５９とを有する平坦な円板状の外側構成を有する。図７を見ると最もよくわかるように、ボディ入口端部５２は、中空であり、包囲された中央空気チャンバ６０を有する。図６を参照するとわかるように、ボディ出口端部５４も同様に、中空であり、閉じられた中央空気チャンバ４８を有する。ボディ入口端部５２およびボディ出口端部５４の壁の厚さおよび材料組成物は、以下に説明するように、それぞれキャップ構成部材および膨張装置からのピンの貫通を容易にするように構成されている。
【００３４】
図６、７、８Ａ〜８Ｃを参照するとわかるように、ボディ中央部５０は、側壁６６、６８、７０、７２によって形成されたシースカバリング６４を形成している。図８Ｃを参照するとわかるように、一実施形態では、開放空気通路７３が、ボディ入口端部５２内のチャンバ６０とボディ出口端部５４内のチャンバ４８との間を延びている。空気通路７３の断面寸法は、チャンバ４８とチャンバ６０との間を空気が自由に流れることができるように構成されている。あるいは、図５を見るとわかるように、チャンバ４８とチャンバ６０の間を空気が流れるように連通した軸線方向空気通路６３をそれぞれ有する複数の管状の空気ケーブル６２を、ボディ中央部５０内に形成することができる。空気ケーブル６２の数および直径を適切に選択することによって、チャンバ４８とチャンバ６０の間の空気流量を調整することができる。たとえば、図８Ａは、直径がより大きい５本のケーブル６２がボディ中央部５０内に配置された実施形態を示し、図８Ｂは、直径がより小さい２０本のケーブル６２が用いられる実施形態を示している。ケーブル６２の直径寸法および数を変更することによって、チャンバ４８とチャンバ６０の間の空気チューブボディの機械的たわみ特性と空気流特性とを調整する際に適応させることができる。
【００３５】
図３、３Ａ、および３Ｂを参照するとわかるように、ボディ入口端部５２に固定され、空気がタイヤの外側からボディ入口端部のチャンバ６０内に流れるのを可能にするキャップ構成部材７４が設けられている。キャップ構成部材７４は、従来同様の手段によって鋼やプラスチックのような適切な材料で、概ねドーム状のキャップ体７６として構成されている。キャップ体７６は、共同で内部キャップチャンバ８６を形成している、凹状の上壁７８と、平面状の底壁８０と、直立した周壁８２とを含む。並んだ複数の入口通気口８４が互いに間隔を置いて配置されており、キャップ体７６の凹状の上壁７８を貫通して延びている。入口通気口は、周囲の空気を凹状の上壁７８を通してキャップチャンバ８６内に流す空気通路として働く。ある点を頂点とする先細の、並んだ複数の中空のピラミッド状のピン８８が平面状の底壁８０から突出している。各ピン８８は、キャップチャンバ８６内の空気をキャップからピン８８を通して下向きに排気するのを可能にするようにピン部材の本体を貫通して延びる１つ以上の出口通気口または空気通路９０を有する。
【００３６】
図４、４Ａ、５、および１３を見るとわかるように、硬化後のタイヤの内部の空気チューブ部分組立体は、空気を空気チューブボディ４６からタイヤキャビティ３０内に導く膨張装置４２を含む。膨張装置４２は、ボディ側面４８と上面９６と底面９８とによって形成された、包囲された円筒体９３を有し、円筒体９３が中央チャンバ９９を包囲している。並んだ複数の三角形状中空ピン１００が底面９８から外側に突出しており、各中空ピン１００は、中央チャンバ９９内に空気を導入するように中空ピン１００を貫通して延びている１つ以上の吸気通気口を有している。軸方向に導管自体を貫通して開放端部１０８まで延びている中央空気通路１０８を有する細長い導管１０４が、円筒体９３から横方向に延びている。導管１０４は、概ね平坦な構成を有し、断面が矩形であり、平面状の上壁１１０と、平面状の底壁１１２と、比較的輪郭が小さい側壁１１４とを有する。導管１０４の方向は、ピン１００を通ってチャンバ９９内に入る空気流の方向に対して概ね横方向である。導管１０４を貫通する中央空気通路１０６はチャンバ９９内に連結されている。ピン１００を矢印１１８の方向に上向きに通過する空気流は、チャンバ９９に流入し、図１３の矢印１１６で示されているようにチャンバ９９から導管１０４を通して送られ、矢印１１８で示されているように導管端部１０８から流出する。装置９２は、従来同様の手段によってプラスチックや鋼のような適切な材料で形成されていてよい。
【００３７】
図９Ａ〜９Ｄ、１０、および１０Ａを参照すると、図示されている実施形態では、空気チューブボディ４６が、グリーンタイヤ組み立てプロセス中にグリーンタイヤに組み込まれるようになっていることがわかる。空気チューブボディ４６は、別個の構成部材として製造され、グリーンタイヤ組み立ての適切な段階で、ボディ入口端部５２がタイヤの外側に位置しかつ外側を向くように、標準的な複数のタイヤ構成部材の間に一体化され、ボディ出口端部５４は、タイヤの内側に位置して、かつタイヤの内側のキャビティ３０の方を向いている。図示されている構成では、空気チューブボディ４６は、互いに重なり合う２つのトウガード折り返し構成部材３４、３６の間に位置しかつこれらに挟まれている。ただし、必要に応じて、空気チューブボディ４６をグリーンタイヤに一体化するための他の構成を使用してもよい。折り返し構成部材３４、３６は、硬化されたタイヤ内のチェーファー構成部材になる。
【００３８】
空気チューブボディ４６をグリーンタイヤ構成部材３４と３６の間に組み込むことは、図９Ａ〜９Ｄに順番にかつ詳しく示されている。図９Ａは、折り返し構成部材３６がタイヤビード２４の周りに配置され、空気チューブボディ４６が構成部材３６を覆うように配置されているのを示している。このように配置すると、空気チューブボディ４６は同様にタイヤビード２４を囲み、出口端部５４がタイヤキャビティ３０の方を向いている。空気チューブボディ４６は平坦な構成を有し、ボディの形成時に、弾性を有する可撓性の材料が選択されているため、空気チューブボディ４６は、折り返し構成部材３６の形状に弾性的に合致して従い、折り返し構成部材３６にぴったりと接触するように位置する。空気チューブ構成部材３６を、図示されているような位置に埋め込んでも、空気チューブボディ３６を配置する前またはその後に組み立てられたグリーンタイヤのあらゆる構成部材の位置または構造が損なわれたり変更されたりすることはない。
【００３９】
図９Ｂは、グリーンタイヤの外側の図であり、特に空気チューブボディ４６のボディ空気入口端部５２の位置を示している。ボディ入口端部５２は、構成部材３６の外側にぴったりと接触するように位置しており、グリーンタイヤから外側を向いている。図９Ｃおよび９Ｄには、第２の外側トウガード折り返し構成部材３４が、空気チューブボディ４６と重なり合い、空気チューブボディ４６を構成部材３４と３６の間に挟むように配置されているのが示されている。空気チューブボディ４６、特にボディ中央セグメント５０が平坦で薄い構成であるため、通常のグリーンタイヤの組み立て方法で、あらゆるグリーンタイヤ構成部材の相対位置および構造を損なうことなく、構成部材３４を、ビードコア２４の周りに、内側折り返し構成部材３６をぴったりと覆うように取り付けることができる。図示されているように、構成部材３４を構成部材３６および空気チューブボディ５４を覆うように配置した後に、以下に説明する目的で、ボディ３６の出口端部５４は、タイヤキャビティ３０に対して露出し、タイヤキャビティ３０からアクセス可能で、かつタイヤキャビティ３０の方を向いたままであり、ボディ３６の入口端部５２は、グリーンタイヤの外側に対して露出し、グリーンタイヤの外側からアクセス可能で、かつグリーンタイヤの外側を向いたままである。
【００４０】
図１０および１０Ａは、完成したグリーンタイヤの断面図である。図１０Ａの拡大断面図を見ると最もよくわかるように、出口端部５４の平坦な外面５７はグリーンタイヤの内側キャビティ３０の方を向き、一方、入口端部５２の平坦な外面５９は、タイヤから外側を向いている。空気チューブボディ４６のボディ中央部５０は、トウガード構成部材３４と３６の間に入れられ、タイヤビード２２を囲んでいる。グリーンタイヤ内の空気チューブボディ４６は、包囲され、ボディ中央部５０と端部５２、５４内のチャンバ４８、６０とを貫通する空気通路を含む。それから、グリーンタイヤに従来同様の方法で硬化サイクルが施され、タイヤが完成する。
【００４１】
タイヤを硬化した後、図５、６、７、１１、および１２に示されているように、キャップ構成部材７４が、空気チューブボディ４６の入口端部５２の外面５９に固定される。キャップ７４の複数の中空先細ピン８８が、複数のピン開口部９０が入口端部のチャンバ６０に入るまで面５９を貫通する。入口端部５２の断面厚さおよび材料選択は、複数のキャップ部材ピン８８による貫通が容易になるように決定される。複数のピン８８は、必要に応じて入口端部の面５９の厚さを貫通するのに適した硬質材料で構成されている。複数のピン８８は、面５９に摩擦係合することによって、キャップ７４を空気チューブボディ４６の入口端部５２上の所定の位置に保持するように働く。必要に応じて、キャップ７４と入口端部の面５９との間に接着剤を塗布するなどの二次的な保持補助手段を含むことができる。必須ではないが、キャップの下部の表面積および形状が面５９の表面積および形状を概ね補完する。このように配置され、方向を表す矢印１０８で示されているように、キャップ７４の通気開口部８４を通過し、キャップ７４の中空ピン８８を貫通し、ピン８８の外側先細端部の所で開口部９０を通過し、空気チューブボディ４６の入口端部５２に入る入口空気経路が形成されている。
【００４２】
空気チューブボディ４６の出口端部５４は、図示されているように、タイヤ硬化後の工程における膨張装置９２を備えている。装置９２の複数の中空先細ピン１００は、複数のピン開口部１０２が出口端部のチャンバ４８に入るまで、面５７を貫通する。出口端部５４の断面厚さおよび材料選択は、装置の複数のピン１００による貫通が容易になるように決定される。複数のピン１００は、必要に応じて出口端面５７の厚さを貫通するのに適した硬質材料で構成されている。複数のピン１００は、面５７に摩擦係合することによって、装置９２を空気チューブボディ４６の出口端部５４上の所定の位置に保持するように働く。必要に応じて、装置９２と出口端部の面５７との間に接着剤を塗布するなどの二次的な保持補助手段を含むことができる。必須ではないが、装置９２の下部９８の表面積および形状が面５７の表面積および形状を概ね補完する。このように配置され、図１２および１３の方向を表す矢印１１８で示されているように、ピン開口部１０２を通して出口端部５４の内側チャンバ４８と連通する装置９２の中空ピン１０２から出口導管１０４の通路１０６を通る出口空気経路が形成されている。
【００４３】
前述したように、空気チューブボディ４６のボディ中央部５０は、入口チャンバ６０と出口チャンバ４８との間の開放流路を構成している。あるいは、１つ以上の管状の空気ケーブル６２を、チャンバ４８と６０の間を延びるようにボディ中央部５０内に埋め込んでもよい。ケーブル６２を貫通する通路６３の数および断面寸法は、空気がチャンバ４８と６０の間を好ましい速度で流れるのを可能にするように選択される。図１２から、装置９２の出口導管１０４が、出口端部５４から複数のピン１０２に入る空気の経路に対して直角に延びていることが理解されるであろう。それによって、出口導管１０４から逃げた空気が、矢印１１８で示されているようにサイドウォールの内面に沿ってタイヤキャビティ３０内に噴射される。サイドウォールの内面に沿ってキャビティ３０に入る導管１０４の向きによって、導管１０４がキャビティ３０内に突出する範囲が小さくなり、それによって破損の可能性が最低限に抑えられる。
【００４４】
以上のことから、空気チューブボディ４６がグリーンタイヤ内に組み込まれる間、空気チューブボディ４６を貫通する空気通路が完全に包囲されることが理解されるであろう。グリーンタイヤ内へのボディ４６の一体化は、従来同様のタイヤ組み立て技術の間に行われ、かつ特殊な機器を必要としない。さらに、ボディ４６をグリーンタイヤ内に一体化すると、必要に応じてタイヤキャビティ３０に空気を送り込むが、既存のタイヤ構成部材の構成および配置も、耐久性や空気の閉じ込めなどのタイヤ特性も損なわない流路が確立される。
【００４５】
このシステムは、タイヤ内に空気通路を埋め込むことが可能であり、その結果としてタイヤ組み立ておよび硬化プロセスを中断することがなく、また、硬化したタイヤに穴を開ける必要がなく、したがって、タイヤの耐久性に対する影響が比較的少なく、モジュール式であり、したがって、製品ライン内の様々なタイヤに用いるために融通が利く。
【００４６】
すでに図示し説明したキャップ７４、空気チューブボディ４６、および膨張装置９２の形状は、空気チューブボディ４６によってタイヤの外側からタイヤ内に空気を流入してタイヤを通過させるのを可能にする。キャップ７４および膨張装置９２は、タイヤが硬化するまで、包囲された空気チューブボディ４６に押し付けられることはなく、それによって、タイヤ硬化時に空気チューブボディ内にゴムが流れるのが防止される。独立した複数の管状のケーブル６２を空気チューブボディのボディ中央部５０内で任意に使用すると、空気流を制御することができるとともに、通常の使用時にタイヤ内で生じる屈曲に耐えることのできるより頑丈な構成のボディ５０が得られる。
【００４７】
図１３は、空気チューブボディ４６がタイヤビードの周りに配置されない、他の実施形態を示している。図１３の空気チューブボディ４６は、ビード２２の上方でタイヤを貫通するように、かつキャビティ３０の方を向いたタイヤサイドウォールの内壁に沿って延びている。図１〜１２の実施形態と同様に、膨張装置９２が空気チューブボディ５６の出口端部５４内に押し付けられ、一方、キャップ構成部材７４は入口端部内に突き抜けかつ入口端部に取り付けられている。使用できる他の位置が、図１３に、参照数字１２０の想像線で示されている。位置１２０では、空気チューブボディが、タイヤを貫通する直線経路に沿って、膨張装置９２とキャップ７４の間を延びている。他の実施形態のいずれの場合も、タイヤを硬化した後で、空気チューブボディ４６を受け入れられるようにタイヤを貫通する通路を穿設してもよい。これによってもたらされる利点として、空気が流れる経路が短くなり、したがって、空気流の圧力損失が少なくなる。しかし、図１３の実施形態では、応力が集中するため耐久性の問題が生じることがある。さらに、空気チューブボディを受け入れられる穴のサイズが約５ｍｍであり、１本以上のカーカス繊維が切断されるおそれがある。また、硬化後に製造ライン外で穴開けを行うと、製造プロセスのコストが高くなる。タイヤ本体は、硬化前のグリーンタイヤカーカスの形態から、硬化後の完成したタイヤ本体の形態に構成される。
【００４８】
以上のことから、一般に、空気チューブボディ４６（本明細書では代替可能な表現として「空気通路ボディ」とも呼ばれる）が、タイヤ本体１０内に存在し、チェーファー３８の外面のような外側を向いたタイヤ本体面とタイヤキャビティ３０との間を延びていることが理解されるであろう。図１〜１２の経路、または、限定されるわけではないが図１３の経路などを採用することができる。空気通路ボディ４６は、タイヤ本体の外側を向いた面から、タイヤキャビティ３０の方を向いた中空のボディ出口端部５４と外側を向いた中空の入口端部５２との間を延びている、包囲された空気通路（１本以上の空気ケーブル６２を含むチャンバ４８、６０）を構成している。キャップ７４および膨張装置９２は、空気通路ボディ４６の一方の端部または両方の端部を覆うように固定されたタッピング装置を意味する。各タッピング装置７４、９２は、外部通気開口部と突出するピン部材（８８、１００）とを含み、突出ピン部材（８８、１００）は空気通路ボディ４６の側壁を貫通し、空気流路を作動可能に確立しており、空気流路は、突出するピン部材を通る空気通路ボディの空気通路と、タッピング装置の通気開口部を通る部分とを含む。「入口タッピング装置」（キャップ７４）は、中空のボディ入口端部５２を覆うように固定され、「外部の」空気流を空気通路ボディの空気通路内に作動可能に送り、一方、「出口タッピング装置」（膨張装置９２）は、中空のボディ出口端部５４を覆うように固定され、空気流を空気通路ボディの空気通路からタイヤキャビティ３０内に作動可能に送る。タイヤへの空気通路組立体の組み付けは、空気通路チューブ４６の両端部が少なくとも部分的に露出するように、空気通路チューブ４６をタイヤの硬化前のグリーンタイヤカーカスの形態に組み込むことから始まり、硬化後にキャップ７４および／または膨張装置９２を空気チューブボディ４６に取り付けることで終わる、個別の複数の段階で行われる。
【００４９】
図１〜１２からわかるように、硬化前に空気通路ボディ４６をタイヤのグリーンタイヤカーカスの形態に組み込むと、顕著な利点がもたらされる。空気チューブボディ４６は閉じられ、タイヤを組み立てて硬化する間、空気通路は清浄に保たれる。空気チューブボディの位置および構成は、タイヤの各構成部材が、グリーンタイヤに空気通路を一体化することによって損傷したり構造上の悪影響を受けたりすることがないようになっている。その後、自動膨張機能が必要である場合には、キャップおよび膨張装置が付加される。キャップおよび膨張装置は、空気チューブボディ４６の入口端部と出口端部にそれぞれ、中空の先細ピンを貫通させることによって固定され、それによって、空気が、入口端部を覆うキャップに流入し、空気チューブボディを通過し、出口端部を覆う膨張装置から流出することが可能である。このように、このシステムは、硬化前にグリーンタイヤ内に予め設置された空気通路チューブの２つの中空端部を通る空気通路を構成している。硬化前にタイヤの組立体内に空気流路を組み込み、硬化後に初めて空気通路の中空の端部を貫通させるという方法は、空気通路を、遮るものがなく清浄な状態に保つようにする。さらに、空気チューブボディのボディ中央部の内側に管状のケーブルを配置すると、空気を通過させるための構造上の完全性を向上させることができ、複数の中空の通路ケーブルの数およびサイズを選択することによって空気流量を調節することが可能になる。
【００５０】
本明細書中の説明を考慮して、本発明を変形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複数の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これらの実施形態に様々な変更および修正を施せることが明らかであるだろう。したがって、前述した特定の実施形態に、添付の特許請求の範囲によって定義されている本発明の対象となる全ての範囲内における変更を施せることを理解すべきである。
【符号の説明】
【００５１】
１０      タイヤ
１２      トレッド
１４      ケーシング
１６、１８      サイドウォール
２０      ラジアルプライ
２２、２４      ビード
２６      ベルト補強構造
２８      インナーライナ構成部材
３０      タイヤキャビティ
３２      エイペックス
３４、３６      折り返し構成部材
３８      チェーファー構成部材
４０      リム
４２      リム面
４４      外側リムフランジ
４６      空気チューブボディ
４８      チャンバ
５０      ボディ中央部
５２      入口端部
５４      出口端部
６０      チャンバ
６２      空気ケーブル
６３      空気通路
７４      キャップ構成部材
７６      キャップ体
８４      入口通気口
８６      キャップチャンバ
８８      ピン
９０      空気通路
９２      膨張装置
９３      円筒体
９９      中央チャンバ
１００    中空ピン
１０４    導管
１０８    開放端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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