(57)【要約】【課題】適切なタイヤの膨脹を自動的に保持することを可能にする。【解決手段】空気保持タイヤ組み立て品は、タイヤトレッド領域まで延びている第１及び第２のサイドウォールによって境界が定められているタイヤキャビティを有しているタイヤと、予め設定されている圧力レベルにタイヤキャビティ内で空気圧力を保持するように加圧された空気を生成する空気ポンピング手段とを有している。空気ポンピング手段は、車両のリムに固定されている上側取り付けプレートと、リムに固定されており、上側取り付けプレートとは直径方向で対向している下側取り付けプレートと、第１の端部の位置で上側取り付けプレートに回転運動をするように取り付けられている動的な錘と、下側取り付けプレートに固定されており、動的な錘の第２の端部に回転運動をするように取り付けられているポンプとを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤトレッド領域まで延びている第１及び第２のサイドウォールによって境界が定められているタイヤキャビティを有するタイヤと、
予め設定されている圧力レベルに前記タイヤキャビティ内で空気圧力を保持するように加圧された空気を生成する空気ポンピング手段であって、車両のリムに固定された上側取り付けプレートと、前記リムに固定され、前記上側取り付けプレートとは直径方向に対向している下側取り付けプレートと、第１の端部で前記上側取り付けプレートと回転可能に取り付けられた動的な錘と、前記下側取り付けプレートに固定され、前記動的な錘の第２の端部に回転可能に取り付けられたポンプとを含む空気ポンピング手段と、を有することを特徴とする空気保持タイヤ組み立て品。
【請求項２】
前記動的な錘は、１８０°の弓状のピボットアームであることを特徴とする請求項１に記載の空気保持タイヤ組み立て品。
【請求項３】
前記動的な錘の前記第１の端部は、第１のヒンジによって前記上側取り付けプレートに回転可能に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の空気保持タイヤ組み立て品。
【請求項４】
前記動的な錘の前記第２の端部は、第２のヒンジによって前記下側取り付けプレートに回転可能に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の空気保持タイヤ組み立て品。
【請求項５】
前記空気ポンピング手段は、前記動的な錘の前記第２の端部に取り付けられたピストンと、前記ピストンの直線運動に対応しているシリンダと、を有することを特徴とする請求項１に記載の空気保持タイヤ組み立て品。
【請求項６】
前記車両のリムが回転すると、前記動的な錘の重量によって、前記動的な錘の前記第１の端部にある第１のヒンジを中心に前記動的な錘が回転し、それによって、往復直線運動を前記空気ポンピング手段に付与することを特徴とする請求項１に記載の空気保持タイヤ組み立て品。
【請求項７】
前記動的な錘の前記第１の端部と前記動的な錘の前記第２の端部との間に設けられた拘束ケーブルをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の空気保持タイヤ組み立て品。
【請求項８】
前記動的な錘は、１８０°の弓状のピボットアームであり、前記ピボットアームの９０°の位置に設けられた拘束ケーブルが、前記ピボットアームと前記上側取り付けプレートとの間の回転運動を制限することを特徴とする請求項１に記載の空気保持タイヤ組み立て品。
【請求項９】
前記空気ポンピング手段は、前記車両のリムの回転を使用して、前記タイヤキャビティに伝送するための空気圧力を発生させることを特徴とする請求項１に記載の空気保持タイヤ組み立て品。
【請求項１０】
前記動的な錘と前記上側取り付けプレートとの間の回転運動を制限する、前記動的な錘の前記第１の端部と前記動的な錘の前記第２の端部との間の拘束をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の空気保持タイヤ組み立て品。
【請求項１１】
空気入りタイヤのタイヤキャビティを加圧する方法であって、
上側取り付けプレートを車両のリム上の第１の位置に固定するステップと、
下側取り付けプレートを、前記車両のリム上の、前記第１の位置と直径方向で対向している第２の位置に固定するステップと、
前記タイヤキャビティを、前記車両のリムと、前記空気入りタイヤのビード領域からタイヤトレッド領域まで延びている第１及び第２のサイドウォールを使用して塞ぐステップと、
動的な錘を前記車両のリムに対して相対的に回転させて、加圧された空気を発生させるステップと、
前記タイヤキャビティ内の圧力を予め設定されている圧力レベルに保持するために、前記加圧された空気を前記タイヤキャビティにポンピングするステップと、を有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記動的な錘を、１８０°の弓状のピボットアームとして構成するステップをさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記動的な錘の第１の端部を、前記上側取り付けプレートに第１のヒンジによって取り付けるステップをさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記動的な錘の第２の端部を、前記下側取り付けプレートに第２のヒンジによって取り付けるステップをさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記動的な錘によってピストンをシリンダに対して相対的に直線移動させることで、加圧された空気を生成するステップをさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記動的な錘を前記車両のリムに対して相対的に回転運動させるステップをさらに有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記動的な錘の前記車両のリムに対する相対的な前記回転運動を拘束するステップをさらに有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記動的な錘を９０°の位置に拘束するステップをさらに有することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記車両のリムと前記空気入りタイヤの回転によって前記加圧された空気を生成するステップをさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記動的な錘と前記上側取り付けプレートとの間の回転運動を制限するステップをさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、車両タイヤの圧力保持に関し、特には、所望のタイヤ膨脹圧力、つまりタイヤ内の空気の量を自動的に調整し保持する車両の車輪に収容されているタイヤ圧力保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両タイヤの膨脹不足は、危険で、命に関わり、そしてありふれている。毎年、多くの事故、傷害、及び死亡に膨脹不足がかかわっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
適切なタイヤの膨脹を自動的に保持する装置は、膨脹不足によるほとんどの事故、傷害、及び死亡をなくすことができる。さらに、効果的なタイヤ圧力保持装置は、燃料効率を改善し、タイヤトレッドの摩耗を減少させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による空気保持タイヤ組立品は、タイヤトレッド領域まで延びている第１及び第２のサイドウォールによって境界が定められているタイヤキャビティを有するタイヤと、予め設定されている圧力レベルにタイヤキャビティ内で空気圧力を保持するように加圧された空気を生成する空気ポンピング手段とを有する。空気ポンピング手段は、車両のリムに固定された上側取り付けプレートと、リムに固定され、上側取り付けプレートとは直径方向に対向している下側取り付けプレートと、第１の端部で上側取り付けプレートと回転可能に取り付けられた動的な錘と、下側取り付けプレートに固定され、動的な錘の第２の端部に回転可能に取り付けられたポンプとを含む。
【０００５】
空気保持タイヤ組み立て品の他の態様によれば、動的な錘は１８０°の弓状のピボットアームである。
【０００６】
さらに空気保持タイヤ組み立て品の他の態様によれば、動的な錘の第１の端部は、第１のヒンジによって前記上側取り付けプレートに回転可能に取り付けられる。
【０００７】
また、空気保持タイヤ組み立て品の他の態様によれば、動的な錘の第２の端部は、第２のヒンジによって下側取り付けプレートに回転可能に取り付けられる。
【０００８】
さらに空気保持タイヤ組み立て品の他の態様によれば、空気ポンピング手段は、動的な錘の第２の端部に取り付けられているピストンと、ピストンの直線運動に対応しているシリンダとを有する。
【０００９】
また、空気保持タイヤ組み立て品の他の態様によれば、車両のリムが回転すると、動的な錘の重量によって、動的な錘の第１の端部にある第１のヒンジを中心に動的な錘が回転し、それにより、往復直線運動を空気ポンピング手段に付与する。
【００１０】
さらに空気保持タイヤ組み立て品の他の態様によれば、拘束ケーブルが動的な錘の第１の端部と動的な錘の第２の端部との間に設けられる。
【００１１】
また、空気保持タイヤ組み立て品の他の態様によれば、動的な錘は１８０°の弓状のピボットアームであって、ピボットアームの９０°の位置に設けられた拘束ケーブルが、ピボットアームと上側取り付けプレートとの間の回転運動を制限する。
【００１２】
さらに空気保持タイヤ組み立て品の他の態様によれば、空気ポンピング装置は、車両のリムの回転を使用して、タイヤキャビティに伝送するための空気圧力を発生させる。
【００１３】
また、空気保持タイヤ組み立て品の他の態様によれば、動的な錘の第１の端部と動的な錘の第２の端部との間の拘束は、動的な錘と上側取り付けプレートとの間の回転運動を制限する。
【００１４】
本発明の方法は、空気入りタイヤのタイヤキャビティを加圧する。本方法は、上側取り付けプレートを車両のリム上の第１の位置に固定するステップと、下側取り付けプレートを、車両のリム上の、第１の位置と直径方向で対向している第２の位置に固定するステップと、タイヤキャビティを、車両のリムと、空気入りタイヤのビード領域からタイヤトレッド領域まで延びている第１及び第２のサイドウォールを使用して塞ぐステップと、動的な錘を車両のリムに相対的に回転させて、加圧された空気を発生させるステップと、タイヤキャビティ内の圧力を予め設定されている圧力レベルに保持するために、加圧されている空気をタイヤキャビティにポンピングするステップと、を有する。
【００１５】
本方法の他の態様によれば、本方法は、動的な錘を、１８０°の弓状のピボットアームとして構成するステップをさらに有する。
【００１６】
さらに本方法の他の態様によれば、本方法は、動的な錘の第１の端部を、上側取り付けプレートに第１のヒンジによって取り付けるステップをさらに有する。
【００１７】
また、本方法の他の態様によれば、本方法は、動的な錘の第２の端部を、下側取り付けプレートに第２のヒンジによって取り付けるステップをさらに有する。
【００１８】
さらに本方法の他の態様によれば、本方法は、動的な錘によってピストンをシリンダに対して相対的に直線移動させることで、加圧された空気を生成するステップをさらに有する。
【００１９】
また、本方法の他の態様によれば、本方法は、動的な錘を車両のリムに対して相対的に回転させるステップをさらに有する。
【００２０】
さらに本方法の他の態様によれば、本方法は、動的な錘の前記車両のリムに対する相対的な前記回転運動を拘束するステップをさらに有する。
【００２１】
また、本方法の他の態様によれば、本方法は、動的な錘を９０°の位置に拘束するステップをさらに有する。
【００２２】
さらに本方法の他の態様によれば、本方法は、車両のリムと空気入りタイヤの回転によって加圧された空気を生成するステップをさらに有する。
【００２３】
また、本方法の他の態様によれば、本方法は、動的な錘と上側取り付けプレートとの間の回転運動を制限するステップをさらに有する。
【００２４】
本明細書で開示する例のこれらの特徴と利点及び他の特徴と利点は、全体を通して同じ参照番号が同じ部品を指している以下の記述と図面とについてよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１の条件下にある本発明の装置を示す模式図である。
【図２】第２の条件下にある本発明の装置を示す模式図である。
【図３】第３の条件下にある本発明の装置を示す模式図である。
【図４】図１〜３の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の様々な例を示すことを目的とし、本発明を限定することは目的としていない図面を参照する。本発明の空気ポンピング装置は、タイヤリムと空気入りタイヤの両方に利用することができる。ポンピング装置は、空気入りタイヤの膨脹容積からの自然減量を回復する目的で、タイヤリムに固定されていてもよい。ポンピング装置は、伝動機構を中心とした運動に機械的に限定されている動的な錘と、ポンピングチャンバとを含んでもよい。
【００２７】
空気ポンピング装置は、１個または２個以上のチャンバと、複数の弁とを含んでもよい。チャンバの容積は、動的な錘の機械的な運動に応じて変化してもよい。チャンバの容積を高い容積から低い容積に、またはその逆に戻すために、バネのような１個または２個以上の付勢要素が組み込まれてもよい。チャンバが膨脹空間の外部から空気を取り入れ、吸気された空気を膨脹空間の内部（例えば、タイヤキャビティ）に排気するように、複数の弁が構成されてもよい。複数の弁は、自動制御されてもよいし、補助機構（例えば、電気、空圧、油圧など）の影響下で機械的に開閉されてもよい。膨脹空間の圧力を好ましいレベルを超えて上昇させる空気ポンピング装置の能力を制限する目的で、圧力調整要素を有してもよい。目標圧力を検知した場合、または、目標圧力に近づいた場合、調整要素は、ポート、弁または機械的なリンク機構などのような任意の数の機能要素を、ロックしたり、解放したり、閉じたり、開いたりするなどして、直ぐにまたは徐々に空気ポンピング装置の機能を無効にしてもよい。
【００２８】
伝動装置は、動的な錘と空気ポンピング装置との間の様々な相互作用の形態を可能にする。このような伝動装置の１つは、１回の吸気及び排気のサイクルに影響を与える、動的な錘の多くの移動反転を機械的に統合させることにより、空気ポンピング装置の動作を駆動させるために、広範囲の大きさの衝撃の、補足、保存及び定期的な解放の少なくとも１つを実行させることを可能にする。別の伝動装置は、可変の機械的に有利な側面が動的な錘の運動の全範囲にわたって存在できるようにすることで、動的な錘からの仕事エネルギーを空気ポンピング装置の可変エネルギー要件と均衡させてもよい。特にバイアス要素が空気ポンピング装置内に存在するようなさらに別の伝動装置は、空気ポンピング装置からの空気の排出、または、その代わりに空気ポンピング装置への空気の吸入に影響を与えるために、動的な錘の仕事エネルギーを利用してもよい。
【００２９】
ポンピング装置は、電気機械式であり、動的な錘の運動から機械的なエネルギーを取得し、それを容量装置に保存される電気エネルギーに変換して、電気機械装置を利用し、それから、ポンピング動作に影響を与えるために、電気エネルギーを同じまたは別の電気機械装置によって放出してもよい。
【００３０】
空気ポンピング装置は、いくつかの方法で、タイヤリムに取り付けることができる。先ず、空気ポンピング装置は、既存のリムの特徴を利用することで、リムを変更する必要を一切取り除くことができる。例えば、空気ポンピング装置は、締結点と周辺空気の吸気ポートとの両方を実現するために、タイヤリムウォールの膨脹弁アクセス穴を利用してもよい。このような取り付け方法は、膨脹弁の機能をその構造に統合したり、工業規格の膨脹弁に接続したりすることができる。第２に、装置は、タイヤリム上、かつ膨張空間つまりタイヤキャビティ内の任意の位置に取り付けられることで、一般的に、空気ポンピング装置をタイヤリムに構造的に配置するためにタイヤリムを変更せずに、周辺空気の吸入のためのアクセスポートを提供することができる。本発明による空気ポンピング装置は、車両の所有者の運用コストを下げることにつなげたり、政府が命令する性能計測手段を達成する追加のオプションをタイヤ製造者に提供したりすることができる。
【００３１】
図１〜４に示すように、本発明による空気ポンピング装置１０は、車両のリム１に固定されている上側取り付けプレート２０と、リムに固定され、上側取り付けプレート２０と直径方向に対向している下側取り付けプレート３０と、第１のヒンジ２１によってピボットアームの第１の端部４１の位置で上側取り付けプレートに取り付けられている動的な錘である弓状のピボットアーム４０と、下側取り付けプレートに固定されており、ピボットアームの第２の端部４２に回転運動可能に取り付けられているポンプ５０を有してもよい。なお、回転運動は、車両のリム１に対する相対的な回転運動である。ポンプ５０は、予め設定されている圧力レベルに、タイヤのタイヤキャビティ内で空気圧力を保持するように加圧された空気を生成する空気ポンピング手段である。なお、タイヤキャビティは、タイヤトレッド領域まで延びている第１及び第２のサイドウォールによって境界が定められている。
【００３２】
ピボットアーム４０は、第１のヒンジ２１からポンプ５０の第２のヒンジ５２まで、リム１の回転軸線の周囲を円周方向に１８０°延びていてもよい。ポンプ５０は、第２のヒンジ５２に取り付けられているピストン５３と、ピストンの直線運動に対応するシリンダ５４とを有してもよい。リム１が回転すると、ピボットアーム４０の重量によって、ピボットアームが第１のヒンジ２１を中心に回転することで、往復直線運動をシリンダ５４内でピストン５３に付与することができる。それにより、空気ポンピング装置１０は、タイヤ２のタイヤキャビティ４への伝送のために空気圧を発生させるようにリム１の回転を利用してもよい。ピボットアーム４０と上側取り付けプレート２０との間の回転運動を制限する拘束ケーブル６０または他の制限装置が、ピボットアーム４０を中心とした第１のヒンジ２１と第２のヒンジ５２との間の任意の点、例えば、第１のヒンジと第２のヒンジの間の中程（例えば、ピボットアーム４０の９０°の位置）に配置されてもよい（図１〜３）。
【００３３】
空気入りタイヤのタイヤキャビティを加圧する方法としては、例えば、先ず、上側取り付けプレート２０を車両のリム１上の第１の位置に固定する。その後、下側取り付けプレート３０を、車両のリム１上の、第１の位置と直径方向で対向している第２の位置に固定する。そして、タイヤキャビティを、リム１と、タイヤのビード領域からタイヤトレッド領域まで延びている第１及び第２のサイドウォールを使用して塞ぐ。さらに、ピボットアーム４０をリム１に対して相対的に回転させて、加圧された空気を発生させる。最後に、タイヤキャビティ内の圧力を予め設定されている圧力レベルに保持するために、加圧された空気をタイヤキャビティにポンピングする。
【００３４】
以上の記述は例示のためであって限定のためではない。以上の開示が与えられれば、当業者は、本明細書で開示した範囲と精神の中で、本発明の例を利用し、または修正する様々な方法を含む変形例を考案することができる。さらに、本明細書で開示されている例の様々な特徴を、単独で使用したり、互いに様々に組み合わせて使用したりしてもよく、本明細書で説明した特定の組み合わせに限定することは意図していない。したがって、特許請求の範囲は、説明のための例によって限定されない。他の修正を、本明細書で見出される教示を利用して、様々に実装してもよい。
【図１】
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【図２】
2017036041.tif 000004
【図３】
2017036041.tif 000005
【図４】
2017036041.tif 000006