CN100475569C - 缺气行驶芯体 - Google Patents

Abstract

一种具有芯体(10)的缺气压下芯体，各芯体(10)是具有上面(13)封闭而下面开放的箱(11)和为了补强而设在该箱中的补强板(12)的形状。将芯体(10)由相同形状的多个组件(15)构成，并沿车轮周向连结。芯体在高度方向的较低位置上具有向左右突出的架(18)，在多个芯体的架上从外侧缠绕带子(19)或金属线(20)，借助其张力而将芯体勒压紧贴在轮辋上。在芯体高度方向较低位置上将组件(15)彼此连结。在芯体上设置纵槽(10c)，将带子(19)或金属线(20)缠绕在纵槽(10c)内。借助其张力将芯体勒压紧贴在轮辋上。

Description

缺气行驶芯体

技术领域

本发明涉及即便在轮胎漏了气(缺气)的状态下也能从内侧支撑轮胎从而实现规定距离或其以上的车的行驶的、收纳在轮胎内空间中并紧固在轮辋上的芯体(以下称“缺气行驶芯体”)。

背景技术

近来，从以下的两个观点出发，开始了进行缺气行驶轮胎(缺气保用轮胎)的开发。

(1)省去备用轮胎

节省能量：减少车辆重量、提高燃料消费率。可节省制造能源。

节省空间：能够实现备用轮胎搭载空间的有效利用。

低成本化：能够省去备用轮胎、车轮、工具、千斤顶等。

(2)乘客的安全确保

不会被卷入因路上故障、停车而引起的事故之中。

在VIP车、紧急车(紧急执勤车、急救车)、残疾人用车等上必须有。

应对不会更换轮胎的驾驶员的增加的情况。

现今，缺气行驶轮胎有A(芯体式)、B(侧壁补强式)2种。

A.芯体式

芯体式，必须对芯体的向轮胎的装设方法加以研究，虽然设计、试制了很多种式样，但因为以下原因：没有与以往的轮胎、轮辋的互换性；零件个数多、成本高；由于是扁平的构造，因而轮胎、轮辋的质量大；轮胎或芯体的向车轮的装卸困难等；故而还没有普及。

B.侧壁补强式

侧壁补强式由于具有与以往的轮胎、轮辋的互换性，因此比A的芯体式易于被接受。在侧壁104的补强的方法上考虑了各种各样的类型。但是，由于具有以下问题：当轮胎扁平率(扁率)高时，缺气行驶性不成立(轮胎扁平率在60％或其以下)；由于侧壁补强，车辆的上下弹性变硬，乘坐感、噪音不好；由于侧壁补强，前后冲击的吸收不好，影响车身的强度；轮胎+车轮的质量大(由扁平轮胎带来的增加量较大)；由于没有侧壁的柔软性，因而向车轮的装卸困难等；因而也还是没有普及。

C.横填装(横装设)车轮+缺气行驶芯体式

为了解决上述问题，本申请人，作为第3种方法，设计提出了在“横填装式车轮”中填装(加装)“具有缝隙(切槽)的一体型缺气行驶芯体”的方法(日本专利申请2001-352191号)。由于不伴随轮胎的构造改变，因此称缺气行驶芯体。

其构造，是在芯体一圈上多个部位开设缝隙(切槽)，同时将轮辋设成分离构造(一侧的法兰(凸缘)能够装卸于轮辋本体上的构造)，将芯体从横向(轮辋轴向)插入到轮辋上的构造。

根据该方法，因为以下原因：完全地具有与以往轮胎、车轮的互换性；借助缝隙的效果在芯体上产生柔软性而使向轮胎内的插入变得容易，因此能够使用高扁平率轮胎(扁平率50％或其以上)；轮胎、轮辋的质量与以往大体相同等；所以能够消除A、B两种方式的缺点。

但是，在上述C的方案的构造中，也有以下的问题。

(1)在提案的构造中，芯体的质量重。

(2)芯体的体积大，制造、物流的成本高。另外，向轮胎内的插入困难。

(3)芯体的向车轮轮辋的紧固困难(因离心力而漂浮)。

发明内容

本发明的目的在于提供在上述C构造中，谋求芯体的轻量化、提高向轮胎的插入性、芯体的向轮胎轮辋的紧固容易的缺气行驶芯体。

达成上述目的的本发明如下。

一种缺气行驶芯体，其由上面和侧面封闭而下面敞开的中空箱形形状的多个组件构成，各前述组件，在内侧具有补强用的格子板或补强筋，使前述组件的上下方向与车轮半径方向相对应、使前述组件的上面与车轮半径方向外侧相对应地装设在车轮的轮辋外周且轮胎内。

根据上述缺气行驶芯体，由于将芯体组件设成为上面封闭的箱形，并在箱中加入用于补强的格子板，因此既可以维持耐载荷，也可以谋求轻量化。

附图说明

图1是本发明的缺气行驶芯体的剖面图。

图2是本发明的缺气行驶芯体的仰视图。

图3是本发明的缺气行驶芯体的侧视图。

图4A是展示本发明的缺气行驶芯体的、补强板的可采取的各种配置例的一例的仰视图。

图4B是展示本发明的缺气行驶芯体的、补强板的可采取的各种配置例的又一例的仰视图。

图4C是展示本发明的缺气行驶芯体的、补强板的可采取的各种配置例的又一例的仰视图。

图4D是展示本发明的缺气行驶芯体的、补强板的可采取的各种配置例的又一例的仰视图。

图5是本发明的将多个组件连结成锁链状的芯体的侧视图。

图6是将图5的多个组件的锁链状连结体放入轮胎内、然后将锁链状连结体的两端连结而成的芯体的侧视图。

图7是将芯体在高度方向中间部可弯曲地连结的芯体的一部分的侧视图。

图8是采用了开口销的、芯体组件的连结部分的剖面图。

图9是由带子实现的芯体紧固构造的剖面图。

图10是图9的构造的侧视图。

图11是由金属线实现的芯体紧固构造的剖面图。

图12是由铰链心轴实现的芯体组件连结构造的俯视图。

图13A是环式的紧固张力调整构造的松弛时的侧视图。

图13B是环式的紧固张力调整构造的绷紧时的侧视图。

图14是用杆同时操作芯体的左右的紧固张力调整构造的构造的正视图。

图15是环式的紧固张力调整构造的止转机构的俯视图。

图16A是防反转连杆式的紧固张力调整构造的松弛时的侧视图。

图16B是防反转连杆式的紧固张力调整构造的绷紧时的侧视图。

图17是松紧螺丝扣(拉线螺丝)式的紧固张力调整构造的侧视图。

图18A是铰链心轴弹力式的紧固张力调整构造的松弛时的俯视图。

图18B是铰链心轴弹力式的紧固张力调整构造的绷紧时的俯视图。

图19是钩式的紧固张力调整构造的俯视图。

图20是展示在芯体上设置有叶片的情况下的缺气行驶芯体的轮胎内配置的剖面图。

图21是展示本发明的环状连结芯体的向轮胎的插入的方式的立体图。

图22是本发明的缺气行驶芯体的、采用了树脂制钩的钩式连结部分的侧视图。

图23是本发明的缺气行驶芯体的、采用了金属制钩的钩方式连结部分的侧视图。

图24A是本发明的缺气行驶芯体的、扣式连结部分的扣合开始时的侧视图。

图24B是本发明的缺气行驶芯体的、扣式连结部分的扣合完成时的侧视图。

图25A是本发明的单一组件芯体的、向轮胎插入过程中的、将芯体卷起来向轮胎插入的阶段的侧视图。

图25B是本发明的单一组件芯体的、向轮胎插入过程中的、插入完成阶段的侧视图。

图26A是本发明的对半分割得芯体的向轮胎插入的、芯体插入前阶段的侧视图。

图26B是本发明的对半分割芯体的向轮胎插入的、第1个芯体的插入过程中的阶段的侧视图。

图26C是本发明的对半分割芯体的向轮胎插入的、第2个芯体的插入过程中的阶段的侧视图。

图26D是本发明的对半分割芯体的向轮胎插入的、2个芯体的插入完成的阶段的侧视图。

图27是本发明的具有纵槽的缺气行驶芯体的剖面图。

图28是图27的缺气行驶芯体的与图27正交的方向的剖面图。

图29是图27的缺气行驶芯体的、轮胎爆胎时的剖面图。

图30是图27的缺气行驶芯体的、组件的剖面图。

图31是图27的缺气行驶芯体的、组件间连结部分的剖面图。

图32是本发明的缺气行驶芯体的、润滑剂保持构造部分的剖面图。

图33是本发明的缺气行驶芯体的、又一例的润滑剂保持构造部分的剖面图。

图34是图1的构造的缺气行驶芯体的爆胎时的芯体的剖面图。

图35是图1的构造的缺气行驶芯体的爆胎时的芯体、轮胎、轮辋的剖面图。

图36是展示图1的构造的缺气行驶芯体的芯体顶板间间隙的剖面图。

图37是展示图1的构造的缺气行驶芯体的爆胎时的芯体、轮胎的接触的剖面图。

具体实施方式

以下，参照图1～图37说明本发明的缺气行驶芯体。以下分别在(1)、(2)、(3)中说明用于解决上述问题点(1)、(2)、(3)的构造，进而，在以下的(4)中说明其延伸的构造，另外，在以下的(5)中说明改良构造。

(1)芯体的轻量化

为了使芯体轻量化，有必要使用密度小的材料，并去掉不必要的部分。前述芯体，每1个突起部(切槽与切槽之间的部分)，约为0.8L(L：升)的体积。这样一来，如果用密度为1的材料制作就有约为0.8kg的质量，整体仅突起部就会有10kg的质量，有些过重。因此，通过用树脂或强化树脂(例如混入有玻璃纤维的树脂；密度为1.5～1.7)作材料，将突起部设为中空形状而使体积降低的方法，来谋求轻量化。

缺气行驶系统，以在爆胎的状态下能够承受200km的距离的行驶为目标。一旦爆胎，芯体就必须独自支撑车辆质量。由于轮胎每转1圈大约行驶2m，因此如果行驶200km，就要反复承受10万次车辆质量的重力(W)。进一步考虑承要受因旋转或制动而引起的前后左右的负荷(估计为上下负荷的70％＝0.7W)在上下负荷的1％，通过FEM解析来考虑满足强度的形状。

其结果是，在本发明中，如图1～图4D，将芯体10，以通过树脂或强化树脂的注射成形而制作的多个组件(也称“芯体组件”)15构成，将各组件15，设成能够经受上下、前后、左右的载荷，并且易于用树脂的注射成形来制造的形状。组件15是上面13与侧面封闭而下面14敞开的箱形形状，在箱11的内侧，置入有具有沿车轮周向及/或车轮轴向延伸的板的(例如，格子状的)补强板(也可以是补强筋)12。在此，芯体上下方向，在将芯体安装在车轮上的状态下与车轮半径方向相对应，芯体上面与车轮半径方向外侧相对应，芯体下面与车轮半径方向内侧相对应。另外，还可以在上面13上形成后述的纵槽。

之所以将上面13作为封闭面，主要是为了经得住前后方向的力、左右方向的力。补强板12，是为了组件整体的补强而设置的。格子的形状，可根据强度上的需要，设成如图4A～图4D所示那样的各种形状。

在该构造中，如果将组件的箱11的部分以及构成补强板12的板以2～4mm的板厚制作，则能够利用密度为106g/cc的材料，将1个组件的重量控制在约0.3kg(17英寸用车轮的情况)、达到目标重量值(规定重量或其以下)。

(2)芯体组件的体积的减少和结合构造

如果将芯体全部一体地制作，则会形成较大的构造体，除了导致芯体的重量增加之外，用于成形的模具会变大，成形机器也会大型化，导致构造成本变高。另外，在运输时，因体积较大所以效率不高。

本申请人在上述C构造中提案的芯体，为了“插入性”、“气柱共鸣的防止”，没有形成平坦的形状，而是成为在带状部上一体地设置有6～15个突起的环状单一芯体形状。

但是，在上述C构造中，由于芯体的向轮胎的插入性不好，因此在本发明中，为了提高向轮胎的插入性，采用将各突起作为独立组件15来制造，并将其用结合部分17连结成锁链状从而构成芯体10(图5～图7)的办法。通过做成组件连结构造，各个成型品变小，还可以降低制造成本和物流费。另外，还提高了向轮胎50的插入性。

在将芯体10做成组件15的锁链状连结构造的情况下，如果组件彼此的结合操作不在将轮胎50嵌入到轮辋38上之前预先进行，则由于操作空间的关系就会很难。因而，芯体10的向轮辋38的组装，按以下的顺序。

①将必要个数(在图5、图6的例子中是12个)的芯体组件15结合。组件连结体的两端不结合而预先打开。

②将芯体10插入轮胎50，插入后，将打开的组件连结体的两端结合。

③在组件15上安装用于将组件15紧固在轮辋38上的紧固装置。

④将芯体10连同轮胎50一起插入到轮辋38上。

⑤用紧固装置将芯体10紧固在轮辋38上。

由于锁链状组件连结体两端没有结合在一起，因此即便芯体外径比轮胎内径大，也可以很容易地插入到轮胎中。另外，轮辋38被设为能够将车轮轴向两端的法兰中的一方的法兰(例如，图27的右端的法兰)相对于轮辋本体安装或拆下的构造，在拆下该法兰的状态下，将插入了芯体10的轮胎从横向(车轮轴向)插入到轮辋38上而进行安装。

为了使芯体组件15的结合较容易，芯体以图7、图8所示的开口销方式或图22、图23所示的钩方式来结合。由于在将芯体组件15紧固在轮辋38上之后在结合部17上不会再受到较大的力，因此连结强度只要以开口销16就足够了。在使用开口销的情况下，其直径预先设为比结合用托架的孔径足够小，使结合部分17能够进行柔软的动作，从而可以很容易地将芯体10插入到轮胎50内。

另外，芯体结合部17最好设在芯体的大体中央的高度上，从而使连结后的芯体的弯曲性良好。

通过采用上述那样的芯体的结合、以及向轮胎插入的方法，能够实现芯体向扁平率比以往的芯体式的情况还大的轮胎(50％～80％)的设定、安装。其结果是，能够实现缺气行驶芯体的轻量化，另外，还可以改善乘坐感、杂音问题。

在轮胎更换等之际，芯体的拆下，按与上述相反的顺序来实施。即，

①松开紧固。

②连同轮胎从轮辋取下。

③在1个部位拆开芯体的结合。

④从轮胎中拉出芯体。

(3)芯体组件的向车轮轮辋的紧固构造

为了使芯体10向轮辋38的安装更容易而增大其内径，并且仅仅是插入而没有紧贴在轮辋38上。因而，如果就这样直接就进行行驶，就有芯体在轮胎内移动而产生噪音之虞。

在芯体10上会承受因行驶而产生的离心力。必须将芯体以即便有离心力也不会飘起来(浮起来)的强度紧固在轮辋上。

(紧固结构)

①用带子或金属线的张力勒紧。

在芯体10的与轮辋38相接触的位置上，设置勒压芯体用的、与组件一体的法兰(也称“架”)18，再用沿车轮周向延伸的带子19(图9、图10)或金属线20(图11)缠绕紧固在法兰18之上。然后调整带子、金属线的张力，从而以必要的紧固力勒压。带子19、金属线20，只要能耐得住必要的张力，什么样的材料都可以。将带子19、金属线20称为“束带”。

②用铰链心轴的弹力勒压。

如图12所示，在组件高度方向(与车轮半径方向相对应的方向)的较低位置上用铰链构造21将芯体组件15结合在一起，由铰链心轴22的弯曲反作用力产生张力从而获得紧固力。铰链构造21，由下述构造构成，即，具备从相邻的组件15向相对的组件伸出突出部，在该突出部上设置孔，通过使铰链心轴22贯通于其中从而将相邻的组件15以能够绕铰链心轴22旋转的方式连结起来。

在将组件连结成锁链状的芯体的端部处于打开的状态下将其放入轮胎内，组装到轮辋上，然后再将打开的端部相互拉近使之结合。当解除拉力时，在全部的铰链构造21上承受弯曲力，铰链心轴22的弯曲的弹性变形的反作用力成为芯体的车轮周向的张力。

(紧固张力的调整结构)

①带子、金属线的情况

A.结合部分的“环”方式

在带子19或金属线20的结合部分17上制作如图13A、图13B所示的环(环状部分)23，在该环23内插入具有大体长方形的截面的杆24，将杆24旋转90°，就从图13A的“环处于沿上下方向扁平的状态”变化到图13B的“环处于沿上下方向撑开的状态”，使环23的车轮周向长度改变，从而调整带子19或金属线20的张力。

杆24，沿车轮轴向延伸，如图14所示，横跨芯体10的左右的带子19或金属线20，因此张力调整可以通过从车轮轴向的外侧在轮胎与轮辋之间制造间隙来实施。

在绷紧(紧固)时，虽然通过带子或金属线的张力本身来形成防止杆24转动的力，但如果附加如图15所示的止转机构(防止转动机构)25则更可靠。对于止转机构25，可以采用使U字状部件配合在形成于杆24的一端的六角头部(螺杆头部那样的形状)上，将该U字状部件的腿部插入到环23内从而使U字状部件和杆24的头部不能转动那样的机构。

通过在杆的一侧端设置螺杆头构造26，就能够实现用扭力扳手等进行带子、金属线的束紧(杆的旋转)。通过在杆的相对侧端上添加如图13A、图13B、图14所示的突起27，就能够谋求防止在带子19、金属线20的绷紧时杆24从环23中脱落。突起27向与杆24的长方形截面的长边相同的方向延伸，比杆24的长方形截面的长边的长度还长。

B.具有防反转功能的连杆机构

在带子结合部分17上，设置如图16A、图16B所示的具有中间连杆29的连杆机构28，使中间连杆29旋转来进行紧固。在该情况下，连杆机构28，是用中间连杆29来连结左右的连杆30、31，通过使中间连杆29旋转大约180°，使连杆机构28的长度在图16A的“松弛时”和图16B的“绷紧时”之间变化的机构。

中间的连杆29，与“环”方式的情况相同，也可以预先用杆(图14的杆24)将左右的带子19或金属线20的结合部分17连结，并预先使杆的头部朝向车轮轴向外侧，从而能够从车轮轴向外侧进行带子、金属线的束紧(杆的旋转)。另外，也可以分别紧固车轮轴向的外侧的连杆机构和内侧的连杆机构。

如图16B所示，在机构28中，当使中间连杆29旋转到超过中立位置(中间连杆29位于与带子、金属线平行的位置)时，借助带子、金属线的张力，而向中间连杆29作用防反转方向的转矩，从而连杆机构28就不会松弛(防反转机构)。

在取下之际，将结合在连杆30上的带子、金属线和结合在连杆31上的带子、金属线向彼此接近的方向拉，使中间连杆29向与带子、金属线绷紧时相反的方向旋转，就从16B的状态变化到图16A的状态，从而松开带子、金属线，从轮辋上取下。

C.松紧螺丝扣(拉线螺丝)式

如图17所示，在带子19或金属线20的结合部分17上，将左旋螺纹部件34A结合在处于结合部分的一侧的带子19或金属线20上，将右旋螺纹部件34B结合在处于结合部分的另一侧的带子19或金属线20上，用加工有左旋螺纹和右旋螺纹的一个松紧螺丝扣32将左旋螺纹部件34A和右旋螺纹部件34B结合，并由与形成在松紧螺丝扣32的外周部上的螺纹相螺合的、沿车轮轴向延伸的蜗轮33使松紧螺丝扣32旋转，从而紧固带子19或金属线20。

与图14的杆24同样，预先用蜗轮33将车轮轴向左右的芯体的松紧螺丝扣32连结，从车轮轴向外侧旋转蜗轮33而将带子19、金属线20束紧，从而得到必要的带子、金属线张力。

虽然因为是蜗轮33，所以蜗轮逆旋转而带子、金属线松弛的可能性较小，但也可以进一步使用双螺母来防止松弛。

②由铰链心轴弹力式进行的组件连结的情况

A.U字型铰链式

如图18A、图18B所示，在组件的锁链状连结体的结合部分17的铰链构造21上，设置U字型的铰链心轴22，从图18A的松弛状态，使铰链心轴22旋转180°或其以上而变为图18B的绷紧状态，从而得到必要的组件连结体张力。

当使铰链心轴22旋转比180°大的角度时，就能够借助组件连结体的拉力而获得防止连结部分松弛的转矩。

B.钩式

如图19所示，也可以用钩35来将组件连结体的结合部分结合。将对方芯体组件拉近而得到张力，在该状态下将钩35钩挂在铰链心轴22上而固定。

在取下钩35之际，先施加多余的张力使钩部保持松弛，从而将钩35取下。

在上述的①带子、金属线、②铰链的任何一种方式中，最好在张力调整机构的绕车轮中心180度的相反一侧安装平衡配重。这是为了补偿因设置了张力调整机构而产生的不平衡，从而取得装设有缺气行驶芯体的车轮的旋转平衡的缘故。

(其他的芯体要件)

在前述C构造的横装设车轮和芯体结构中，芯体组件15，通过向轮胎内的气柱内沿周方向设置隔板，改变气柱共鸣频率，从而具有防止气柱共鸣音的作用。

为了有效地对该气柱进行分隔的作用，根据实验，需要截断空气通路(轮胎空气室)截面积的70％或其以上。

另一方面，芯体组件15的横截面积，因芯体的轻量化和必要强度、向轮胎的装设性、紧固机构的设立等的需要，很难达到轮空气室横截面积的70％或其以上。

因此，如图1、图2、图20所示，最好在芯体组件15的左右侧壁外面添加向左右方向延伸的叶片36。叶片36虽然起到轮胎50内的空气通路37阻隔的作用，但质量没有增加，也不会成为装设和绷紧时的阻碍。

(4)芯体组件的向轮胎内的插入性的提高

为了提高组件15的向轮胎50内的插入性，芯体10可以采用以下的构造。

(4-1)环状锁链型芯体

如图21所示，将芯体10分割成6～15个的多个树脂制组件15来制作，在插入轮胎前，连结成环状(环状连结芯体)。将环状连结芯体10，如图21所示，像“蛇玩具”那样弯曲而插入到轮胎50中。

在该情况下，对组件连结部分17采用由销16进行的连结，当预先将销16和销孔的间隙设为较大，从而使之成为柔软的构造(能够实现较大的弯曲的构造)时，就很容易插入到轮胎50中。根据实验，通过该方法，扁平率为50％或其以下的轮胎也能够实现必要高度的芯体10的插入。以避免在连结部分17上作用有将芯体10束紧在车轮轮辋上之际的张力的方式，使连结构造单纯且轻量化。张力保持由带子19、金属线20等其他的系统来实施。

从组件间的连结构造制作容易度、插入轮胎后的中间介有轮胎和芯体之间的小间隙的连结的容易度、连结部分17的柔软性(弯曲性)的观点出发，最好采用前述的使用了销16的销方式、或使用了钩35的钩方式。

对于钩而言有树脂钩35A和金属钩35B。

树脂钩35A(图22)：在组件15为树脂制的情况下，如果预先在树脂的一部分上形成钩35A，则不需要另外添加零件，在成本方面很有利。

金属钩35B(图23)：将已是制成品的金属钩35B拧入到芯体组件15中而进行使用。

(4-2)开放锁链型芯体

在插入轮胎50前，不是将组件15的锁链状连结体设成封闭的圆环状，而是预先使之成为直线型的长锁链。由此，进一步增加了组件15的锁链状连结体的弯曲的自由度，从而向轮胎50的插入性变得更好(图5)。

根据实验，如果使用这种方式，不管在什么样的扁平率的轮胎50的情况下，都可以插入必要的高度的芯体10。

在插入到轮胎50中后(图6)，由于必须在轮胎50内的狭窄的地方将锁链的两端结合，因此锁链的两端的结合构造必须是结合容易的构造。由(4-1)环状锁链型芯体的销式、钩式进行的连结，全都是在狭窄的地方也容易的结合，可以利用在(4-2)开放锁链型芯体的芯体10的端部的结合上。

(4-3)开放型芯体

代替将多个组件15连结成锁链状的芯体，还可以使用如图25A、图25B所示的单一芯体。将单一的组件型芯体10制作成直线状或圆弧状，并将两端结合起来而使用。

在图25A、图25B的方式中，甚至如果是扁平率50％的轮胎50，就可以通过将芯体10卷成漩涡形状的方法(图25A)，将芯体10插入到轮胎50中。在将芯体10插入到轮胎50内之后，将芯体10的两端连结(图25B)。

连结构造与(4-1)、(4-2)不同，不仅是“连结”，能够将芯体“束紧”也成为必须的。

因此，连结构造最好使用前述的具有中间连杆29的连结、反转连杆式(图16A、图16B)、或下述的扣式(图24A、图24B)。

在扣式的连结构造中，如图24A、图24B所示，用旋转式钩42牵拉固定在相对组件15上的U形杆41，从而将芯体10连结。之后，使钩42旋转而将相对组件15拉近，调整绷紧力。最后，由防松棒43来限制钩42的旋转。

在图24A、图24B中展示连结的顺序。

(4-4)对半分割芯体(切断部位比5个少的分割的树脂制芯体，代表性地以对半分割的情况为例，但是，分割数包括到分割为5份)

通过将芯体10对半分割制作为2个，从而改善向轮胎的插入性。按照图26A～图26D的工序进行插入。不管对于什么尺寸的轮胎50，都能够实现芯体10的插入。

在(4-3)的开放型芯体的情况下，由于连结芯体重量不平配衡，因此需要平衡重，但在(4-4)的对半分割芯体中，由于连结部分处于180°度相对向的位置，因此无需设置平衡配重。在3分割(分割为3份)～5分割(分割为5份)的情况下，使各部分的长度相等。

(5)锁链状连结组件型芯体的改善

但是，即便对将多个组件15连结成锁链状的芯体也同样，也有以下的应当改善的问题点①～⑧(以下，称问题①～⑧)。

①由于用2根带子19或金属线20将芯体组件15紧固在轮辋38上，因此紧固部位便有左右2个部位，在组装时费时间。另外，要想使组装简略，就需要杆24。

②由于在将紧固用带子19或金属线20加载在连结着的芯体组件15上之际，在将带子19或金属线20紧固住之前，带子19或金属线20容易从法兰18脱离，因此必须预先用胶带等临时固定在组件上。

③如图34所示，由于在爆胎行驶中载荷从轮胎50作用在芯体顶板10a上时，芯体10的法兰18位置被固定在轮辋38上而不能动，因此在顶板10a的左右角部就会产生应力集中，易损坏。

④在爆胎时，轮胎50的胎圈(轮胎卷边)50a在轮辋38和芯体左右壁10b之间移动。当在组件15上有法兰18时，如图35所示，由于组件侧壁10b会向内侧缩进法兰18的宽度，因此胎圈50a移动的范围就会变大，在车辆转弯时轮胎胎面50b沿横向移动的量就会增加，从而产生“横力的逃逸”。

⑤如图36所示，当紧固用法兰18位于较低位置时，为了确保束紧机构106的设置空间就必须扩大芯体的安装间隔，顶板10a间的间隙D就会变大(50～70mm)。其结果，爆胎警报用的振动、声音就过大，从而在爆胎时很难继续行驶。

⑥如图37所示，由于顶板10a间的间隙变大，因此在爆胎时使阻止芯体10的旋转的力就变大(由于芯体在图37的顶板10a间位置上位置能量最小，在力学上较稳定，因此芯体为了旋转，就必须将轮辋、即将车抬起，而当芯体的间隙较大时，阻止旋转的力就增大)，即便轮胎50、车轮38旋转，芯体10也很难跟着旋转。因此，如果轮辋38和芯体10之间容易打滑，则会出现芯体10不旋转，与轮胎50之间的滑动量增加，因而芯体10提前破损的情况。

⑦由于在爆胎时，在轮胎背面和芯体顶板之间存在有圆周速度差，因此会相互产生滑动。为了使滑动的摩擦力减少以抑制因摩擦而产生的损耗和发热，必须在轮胎背面和芯体顶板之间添加润滑剂。

而当将润滑剂直接涂抹在轮胎内时，就要担心以下的经年变化。

·当润滑剂暴露于空气中时，会因氧化、吸湿等而劣化。

·润滑剂和轮胎的橡胶发生化学反应，被吸附在橡胶上。

·润滑剂和轮胎的橡胶发生化学反应，轮胎的橡胶劣化。

⑧在爆胎行驶时，芯体顶板和轮胎背面的间隔越窄，方向盘被操纵(被控制)和车辆偏向就越少，这样比较理想。但是，当过窄时，在没有爆胎时轮胎背面易碰到芯体，在通过路面突起等的时候损伤芯体的可能性就很大。

为了解决上述①～⑧的问题，最好按以下的(A)、(B)、(C)、(D)的方式改善缺气行驶芯体的构造。

(A)纵槽构造

如图27、图28所示，这种缺气行驶芯体10，是一种把将沿车轮周向被分割成多个的芯体组件15沿车轮周向连结而构成的芯体10，以使芯体10的上下方向与车轮半径方向相对应、使芯体10的宽方向与车轮的轴向相对应的方式设置在轮胎50内，并安装在车轮上的缺气行驶芯体10，其中，在芯体10上，(例如，芯体10的宽方向中央附近)设置沿车轮周向延伸、上方开放而下端由槽底壁封闭的纵槽10c，通过将沿车轮周向延伸的带子19或金属线20嵌入紧固到纵槽10c中，从而将芯体10固定在车轮轮辋38上。

由此，如以下所述，前述的问题①～④得到解决。

问题①：如图27所示，由于紧固部位为芯体10的宽方向中央的1个部位，因此解决了问题①。

问题②：如图27所示，由于嵌入到深纵槽10c中因此带子19或金属线20不会从槽10c中脱离。因而，不需要用胶带等临时固定带子19或金属线20。

问题③：当在爆胎时车辆的载荷作用在芯体20上时，由于芯体10的左右壁10b的下端没有被束紧，因此可相对于轮辋38左右滑动，芯体10整体变形来支撑载荷，因此应力不易在芯体肩部上集中。

问题④：如图29所示，由于在宽方向中央部勒压芯体10，因此没有法兰18，从而可以使芯体10的壁10b向左右相应程度地扩展，爆胎行驶时的轮胎胎圈50a的左右移动范围受到限制而变窄。与此相伴爆胎行驶转弯时的轮胎胎面50b的变形、移动变小，“横力的逃逸”量减少，因此车辆的行驶稳定性增加。

(B)抬高槽底面位置的结构

如图30所示，将作为芯体勒压部的纵槽10c的底面的位置沿芯体上下方向抬高，另外降低纵槽10c的底面的车轮周向前后的肩部10d，从而制造出配置组件结合机构32的空间。由此，可以缩短芯体组件15间的间隔，因此缩小了顶板10a间的间隙D(图31)。

由此，如以下所述，前述的问题⑤、⑥得到解决。

问题⑤：如图31所示，通过缩小顶板10a间的间隙D，爆胎警报用的振动、声音变为合适的程度。连结的芯体零件的顶板10a间的距离，如表1所示，如果在40mm以下，则路面噪音就会不到80dB，可以实现舒适的行驶，但由于当不到10mm时，芯体的填装就会变得很困难，因此10～40mm最合适。该间隙D的10～40mm，也可适用于不具备纵槽10c的组件型芯体。

问题⑥：如图31所示，由于通过缩小顶板10a间的间隙D，可以减小因芯体顶板10a间的间隙D而产生的车轮位置的高低差，爆胎时的位置能量的落差减少，因此要让芯体10的旋转停止的力减少。其结果是，芯体10的旋转不易停止在顶板10a间的位置上，芯体10破损的可能性减少。

表1

路面噪音(dB)测定值

(C)润滑剂收纳结构

设置收纳润滑剂、并在爆胎时向轮胎50内散布的机构A或B。该机构A、B也可以适用于不具备纵槽10c的组件型芯体。

机构A：如图32所示，在芯体10上设置润滑剂收纳部44，用盖子45盖住。当爆胎时与轮胎滑动，盖子45脱落，里面的润滑剂47便散布在轮胎内。

机构B：如图33所示，在芯体顶板10a上开孔，预先插入收纳有润滑剂47的小容器46。当爆胎时因与轮胎的滑动，小容器46破损，里面的润滑剂47便会散布到轮胎内。

由此，如下所述，前述的问题⑦得到解决。

问题⑦：通过设定在芯体10上的收纳部44、或小容器46，使得在没有爆胎时不向轮胎内散布润滑剂47。在爆胎时，利用轮胎和芯体10滑动之际的力，除去收纳部44的盖子，或使小容器46的顶部破损，从而向轮胎内散布润滑剂47。

由于润滑剂47在除爆胎之外的时候被密闭在容器内，因此不用担心因暴露于空气中氧化或因吸湿而导致的经年劣化。

另外，由于除爆胎时之外润滑剂47不会与轮胎的橡胶接触，因此不会有伴随时间的经过而润滑剂47被吸附在轮胎上或润滑剂47侵蚀轮胎的橡胶而使之劣化的情况。

(D)将轮胎背面和芯体顶板间隔设定在规定范围的构造

芯体顶板10a和轮胎50背面间距离，如表2所示，40～60mm最为合适。因而，将轮胎背面和芯体顶板10a的间隔设定在40～60mm。

表2轮胎和芯体的距离与乘坐感的关系轮胎与芯体的间隔(mm)

评价1是在通常状态下通过突起部时的振动；

评价2是在通常状态下在通过突起部的试验中的杂音；

评价3是在前胎爆胎状态下行驶时的方向盘被控制的情况；

评价4是在后胎爆胎状态下行驶时的旋转容易度。

评价是各个感官试验的结果，○表示良好，△表示稍稍有点不适感，×表示不舒适。

通过将轮胎背面和芯体顶板10a的间隔设定在40～60mm，如下所述，前述的问题⑧得到解决。

问题⑧：通过适当地保持轮胎背面和芯体顶板10a的间隔，减少通过路面突起时的芯体10的损伤，在爆胎行驶时不易发生方向盘被控制或车辆偏向。适当间隔，根据实验进行讨论的结果，是40～60mm。该间隔40～60mm，也可以适用于不具备纵槽10c的组件型芯体。

根据本发明，可以得到以下的有用性(效果)，并可作为用于缺气行驶的芯体来利用。

(1)由于将芯体组件的形状设为上面封闭的箱形，并在箱中加入用于补强的格子板，因此既能维持耐载荷，还能谋求轻量化。

(2)由于用相同形状的多个组件构成芯体，并连结成锁链状来使用，因此可以缩小组件的体积，其结果是，可以降低制造、物流成本。

(3)在将芯体结合设为柔软的结构、且设成在芯体向轮胎填装之前预先沿车轮周向将至少1个部位的芯体连结打开的构造的情况下，能够容易地实现向轮胎的填装。

(4)在设成在芯体的较低位置上缠绕带子或金属线、借助其张力将芯体勒压紧贴在轮辋上的构造的情况下，能够避免芯体从轮辋离开移动。

(5)在设成在带子、金属线的两端的接头部设置环，在其中间夹持截面长方形的棒，通过使之旋转来改变带子长度，调整张力的构造的情况下，通过使棒旋转90°这样的简单的操作，就能够对带子、金属线加载规定的张力。

(6)在设为以张力具有防反转作用的连杆机构来连结带子、金属线的两端的接头，使中间连杆旋转而调整张力的构造的情况下，通过使中间连杆旋转180°这样简单的操作，就能够在金属线上加载规定的张力。

(7)在设为用松紧螺丝扣机构来连结带子、金属线的两端的接头，以借助蜗轮变换90度的紧固螺杆调整张力的构造的情况下，通过使蜗轮旋转这样简单的操作，就能够在金属线上加载规定的张力。

(8)在为了避免芯体从轮辋离开移动，而设成为在较低位置上将芯体相互用铰链结合、并利用由铰链心轴的弯曲反作用力而产生的张力来将芯体勒压并使之紧贴在轮辋上的构造的情况下，能够通过铰链心轴同时达成张力的发生和组件连结。

(9)在采用将铰链心轴做成U字型，并通过其旋转而得到必要的张力的构造的情况下，通过使U字型铰链心轴旋转180°这样简单的操作就能够在芯体连结体上加载规定的张力。

(10)在采用用钩子(前述的钩)钩住铰链心轴而固定，从而得到必要的张力的构造的情况下，通过用钩子钩住铰链心轴这样简单的操作就能够在芯体连结体上加载规定的张力。

(11)在采用用棒连结左右的紧固部，通过使棒的外侧的螺杆头旋转，来同时调整左右两侧的张力的构造的情况下，可以同时调整芯体左右两侧的张力。

(12)在要从车轮的轴向外侧调整芯体的结合张力的情况下，调整操作变得很容易。

(13)当在与接头为180度的相反侧上设置平衡配重的情况下，尽管设置有张力调整机构，也还是能够得到作为车轮的旋转平衡。

(14)当在芯体组件上安装上具有轮胎内空气柱的隔壁功能的叶片的情况下，可以减少气柱共鸣音。

(15)在使用了柔软的连结构造的情况下，可以改善一体型芯体的向轮胎的插入性。

(16)在将连结构造采用销式的情况下，通过增大销和销孔的嵌合间隙，可以确保连结部分的柔软性。

(17)在将连结构造采用钩式的情况下，可以确保连结部分的柔软性。

(18)在以将环状切断成1个或其以上5个或其以下而展开的带状或圆弧型的状态将芯体插入到轮胎中，在插入后进行连结的情况下，可以提高芯体的向轮胎的插入性。

(19)在将连结构造采用具有2个铰链栓(铰链螺杆)的反转式结构的情况下，在将芯体装入轮胎后，可以进行芯体的切断部的“连结”和芯体的“紧固”这两方面，并且可以很容易地进行“连结”和“紧固”。

(20)由于将连结构造设成为扣式连结构造，因此在将芯体装入轮胎后，可以进行芯体的切断部的“连结”和芯体的“紧固”这两方面，并且可以很容易地进行“连结”和“紧固”。

(21)在将芯体紧固用架的位置变更到芯体组件的中央，设置在纵槽的底部，并用嵌入纵槽的带子或金属线将芯体组件紧固在轮辋上的情况下，可以使紧固部位只有芯体的宽方向中央这1个部位。另外，由于嵌入纵槽内，因此带子或金属线不会从架上脱落。另外，由于芯体组件的左右壁的下端没有被紧固，因此在爆胎行驶时芯体会变形而相对于轮辋向左右滑动，因而应力很难在肩部集中。另外，由于可以将芯体组件的侧壁向左右方向扩大，减少“横力的逃逸”量，因此提高了车辆的行驶稳定性。

(22)在将芯体勒压部的架的位置升高，另外将架的车轮周向前后的芯体架部的肩部降低，做成收纳芯体紧固机构的空间的情况下，可以缩小相邻芯体组件间的间隔，还可以缩小顶板间的间隙。由此，爆胎警报用的振动、声音变为适当的程度。另外，因芯体顶板间间隙而产生的车轮的高低差变少，芯体组件不易在芯体顶板间隙间停止，破损的可能性减少。

(23)在将相邻芯体组件的顶板间间隙设在10～40mm的情况下，爆胎警报用的振动、声音变为适当的程度。另外，因芯体顶板间间隙而产生的车轮的高低差变少，芯体组件不易在芯体顶板间隙间停止，破损的可能性减少。

(24)当在芯体上设置有具有盖子的润滑剂收纳部，在爆胎行驶时盖子脱落从而将润滑剂散布在轮胎内的情况下，润滑剂在爆胎以外的时候被密闭在容器内，不用担心因暴露于空气中氧化或因吸湿而导致的经年劣化。另外，由于在爆胎以外的时候润滑剂不会与轮胎的橡胶接触，因此也不会伴随时间的经过而润滑剂被吸附在轮胎上或润滑剂侵蚀轮胎的橡胶而使之劣化。

(25)当在芯体的顶板上设置孔，预先在该孔中插入装有润滑剂的小容器，在爆胎行驶时前述小容器破损从而将润滑剂散布在轮胎内的情况下，润滑剂在爆胎以外的时候被密闭在容器内，不用担心因暴露于空气中氧化或因吸湿而导致的经年劣化。另外，由于在爆胎以外的时候润滑剂不会与轮胎的橡胶接触，因此也不会伴随时间的经过而使润滑剂被吸附在轮胎上或润滑剂侵蚀轮胎的橡胶而使之劣化。

(26)在将轮胎和芯体顶板间的车轮半径方向间隙设在40～60mm的情况下，在通常行驶时的通过路面突起时芯体的损伤减少，在爆胎行驶时不易发生方向盘被控制或车辆偏向的情况。

Claims (20)

1.一种缺气行驶芯体，其具备上面和侧面封闭而下面敞开的中空箱形形状的多个组件、和将前述各组件勒压在车轮的轮辋上的由带子或金属线构成的紧固装置，各前述组件，在内侧具有补强用的格子板或补强筋，使前述组件的上下方向与车轮半径方向相对应、使前述组件的上面与车轮半径方向外侧相对应地装设在前述车轮的轮辋外周且轮胎内，且前述多个组件沿车轮周向连结；其特征在于，通过在前述组件上设置沿车轮周向延伸的上方开放而下端由槽底壁封闭的纵槽，将沿车轮周向延伸的前述带子或金属线嵌入紧固在该槽中，由此将前述组件固定在前述车轮轮辋上。

2.如权利要求1所述的缺气行驶芯体，其中将芯体以相同形状的多个组件构成。

3.如权利要求1或2所述的缺气行驶芯体，其中将相邻组件的结合设成弯曲柔软的构造，在将芯体向轮胎填装之前预先在车轮周向上将至少1个部位的芯体连结打开。

4.如权利要求1所述的缺气行驶芯体，其中在组件高度方向较低位置将前述组件相互用铰链结合，该铰链具有铰链心轴，借助由该铰链心轴的弯曲反作用力产生的张力，将前述组件勒压紧贴在前述轮辋上，由所述铰链心轴形成前述紧固装置。

5.如权利要求4所述的缺气行驶芯体，其中将前述铰链心轴设成为U字型，通过其旋转而得到必要的张力。

6.如权利要求4所述的缺气行驶芯体，其中用钩来钩挂前述铰链心轴而固定，从而得到必要的张力。

7.如权利要求5中的任意一项所述的缺气行驶芯体，其中通过将左右的紧固部用具有螺杆头的杆连结，并使前述螺杆头旋转，从而同时调整左右两侧的前述芯体的结合张力。

8.如权利要求7所述的缺气行驶芯体，其中使前述螺杆头沿车轮左右方向位于车轮外侧，从而使得能够从车轮的外侧调整前述芯体的结合张力。

9.如权利要求5、6中的任意一项所述的缺气行驶芯体，其中在与前述接头部180度相反侧的位置上设置平衡配重，取得作为车轮的平衡。

10.如权利要求1所述的缺气行驶芯体，其中由6个或其以上的树脂制的前述组件构成前述芯体，使用柔软的连结件，连结成圆环型、或将环状在1个部位切断而展开的带型，提高向轮胎的插入性。

11.如权利要求10所述的缺气行驶芯体，其中将连结前述组件的连结件设成具有销和销孔的销式连结件，使该销式连结件的销直径和销孔直径的差有富余，从而使芯体连结部的动作变得柔软。

12.如权利要求10所述的缺气行驶芯体，其中连结组件的连结件是具有钩和钩挂部的钩式连结件，由所述钩式连结件形成紧固装置。

13.如权利要求1所述的缺气行驶芯体，其中把将环状切断成1个或其以上5个或其以下而展开的能够弯曲的带状或圆弧型的树脂制的前述组件，插入到轮胎后将切断部位连结起来而使用，从而提高向轮胎的插入性。

14.如权利要求13所述的缺气行驶芯体，其中由具有2个铰链栓的反转式连结件构成连结带状或圆弧型的前述组件的连结件，将该铰链栓的一方设成装卸式，由所述反转式连结件形成紧固装置。

15.如权利要求13所述的缺气行驶芯体，其中由用旋转式钩来牵拉固定在相对组件上的U形杆、旋转该钩来将组件相互连结并紧固的扣式连结件，构成连结带状或圆弧型的前述芯体的连结件，由所述扣式连结件形成紧固装置。

16.如权利要求1所述的缺气行驶芯体，其中通过使前述槽底壁从轮辋外面沿车轮半径方向远离而使由前述纵槽的槽底壁上面构成的芯体勒压部的架升高，将前述架的车轮周向前后的肩部降低，从而形成收容芯体紧固机构的空间。

17.如权利要求1、16中的任意一项所述的缺气行驶芯体，其中在将前述芯体设置在轮胎内的时候，将彼此相邻的组件间的顶板间的间隙设为10～40mm。

18.如权利要求1所述的缺气行驶芯体，其中在前述芯体上设置具有盖子的润滑剂收纳部，在爆胎行驶时前述盖子脱落而向轮胎内散布润滑剂。

19.如权利要求1所述的缺气行驶芯体，其中在前述芯体的顶板上设置孔，并预先在该孔中插入装有润滑剂的小容器，在爆胎行驶时前述小容器破损而向轮胎内散布润滑剂。

20.如权利要求1、16中的任意一项所述的缺气行驶芯体，其中将轮胎和前述芯体的顶板间的车轮半径方向间隙设为40～60mm。

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