JP2000177339A

JP2000177339A - タイヤとリムの組立体

Info

Publication number: JP2000177339A
Application number: JP10353199A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Ochiai; 潔落合
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2000-06-27
Anticipated expiration: 2018-12-11
Also published as: JP3445751B2

Abstract

(57)【要約】【課題】パンク時でも走行可能なタイヤとリムの組立
体を提供する。【解決手段】タイヤ２と、このタイヤ２をリム組みす
るリム３と、このリム３とタイヤ２が囲むタイヤ内腔４
内に配されるリング状の発泡体からなる緩衝体５とから
なる組立体１である。緩衝体５は、外周面かつ半径方向
外向き位置で開口し実質的に周方向に連続した外の周溝
６Ａと、この外の周溝６Ａをリム３に設けられた空気バ
ルブＶに連通する空気通路７とを具える。該緩衝体５を
タイヤ内腔４に挿入してリム３にリム組みしかつ内圧を
充填しない無負荷の状態でのタイヤ軸を含んだ子午線断
面において、外の周溝６Ａは、トレッド内腔面４ａとで
外の空所８Ａを形成する。またタイヤ内腔４の断面積
（Ａｔ）と外の空所８の断面積（Ｃｔ）との比（Ｃｔ／
Ａｔ）を０．２５〜０．８０とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パンク時でもしば
らくの間、継続して走行が可能なタイヤとリムの組立体
に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
的なタイヤはパンクにより走行不能に陥るが、近年では
パンク時でもしばらくの間走行しうるタイヤが種々提案
されている。例えば図４に示す如く、タイヤａとリムｂ
とが囲むタイヤ内腔ｃ内に、チューブｄと、このチュー
ブｄを覆うようにして配されるスポンジ状の緩衝体ｅと
を配したものが提案されている（特開平３−２３１００
８号公報、特開平３−２９２２０６号公報、特開平８−
１６４７１９号公報）。

【０００３】しかしながら、このような構造では、チュ
ーブｄと緩衝体ｅという二つ部品が存在するためタイヤ
ａをリム組みし難い。またチューブｄが損傷した場合に
は、タイヤのビード部をリムｂに押しつける効果が得ら
れないためリム外れし易くなる。

【０００４】このような問題を解決するために、タイヤ
内腔からチューブを無くし、タイヤ内腔のほぼ全域に緩
衝体を圧縮して充填することも考えられるが、このよう
な構造では緩衝体の充填量が多くなって同様にリム組み
性が悪く、しかも緩衝体が発熱しやすくなって熱破壊し
易いという問題がある。

【０００５】本発明は、以上のような問題点に鑑み案出
なされたもので、緩衝体に、タイヤ半径方向外向き位置
で開口する周方向に実質的に連続した少なくとも１本の
外の周溝と、この外の周溝を前記リムに設けられた空気
バルブに連通する空気通路とを設けることを基本とし
て、リム外れしにくく、かつ発熱耐久性に優れ、しかも
パンク時でもしばらくの間の継続した走行を可能としう
るタイヤとリムの組立体を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１記
載の発明は、タイヤと、このタイヤをリム組みするリム
と、このリムとタイヤが囲むタイヤ内腔内に配されかつ
リング状の発泡体からなる緩衝体とを具えたタイヤとリ
ムの組立体であって、前記緩衝体は、外周面かつタイヤ
半径方向外向き位置で開口し実質的に周方向に連続した
少なくとも１本の外の周溝を含む周溝と、前記外の周溝
を前記リムに設けられた空気バルブに連通する空気通路
とを含むとともに、該緩衝体をタイヤ内腔内に挿入して
正規リムにリム組みしかつ内圧を充填しない無負荷の仮
組状態でのタイヤ軸を含んだ子午線断面において、前記
外の周溝は、トレッド部がタイヤ内腔に面するトレッド
内腔面とで外の空所を形成し、かつ前記タイヤ子午線断
面でのタイヤ内腔の断面積（Ａｔ）と前記外の空所の合
計断面積（Ｃｔ）との比（Ｃｔ／Ａｔ）を０．２５〜
０．８０としたことを特徴としている。

【０００７】また請求項２記載の発明は、前記外の周溝
は、１本からなり、かつ前記仮組状態でのタイヤ子午線
断面において、該外の周溝がなす外の空所のタイヤ半径
方向の長さ（Ｈ２）と、前記タイヤ内腔のタイヤ半径方
向最外側点とリム径位置との間のタイヤ半径方向の長さ
であるタイヤ内腔高さ（Ｈ１）との比（Ｈ２／Ｈ１）を
０．３０〜０．８０としたことを特徴とする請求項１記
載のタイヤとリムの組立体である。

【０００８】また請求項３記載の発明は、前記周溝は、
１本の前記外の周溝と、緩衝体の外周面かつタイヤ半径
方向内向き位置で開口する１本の内の周溝とを有し、か
つ前記緩衝体は、前記外の空所と、前記内の周溝とタイ
ヤ内腔とがなす内の空所とを除いたタイヤ内腔残部を実
質的に充たすことを特徴とする請求項１又は２記載のタ
イヤとリムの組立体である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の一形態を図面
に基づき説明する。図１には、組立体１に内圧を充填し
ていない無負荷の仮組状態の断面図を示し、図２にはそ
の斜視図を示している。図１、２に示すように、本実施
形態の組立体１は、タイヤ２と、このタイヤ２をリム組
みするリム３と、このリム３とタイヤ２が囲むタイヤ内
腔４の内部に配されるリング状の発泡体からなる緩衝体
５とから構成され、本例では二輪車用のものを例示して
いる。

【００１０】前記タイヤ２は、路面と接地するトレッド
部２Ａと、その両端からタイヤ半径方向内方に向けての
びる一対のサイドウオール部２Ｂと、該サイドウオール
部２Ｂの半径方向内方側に夫々位置する一対のビード部
２Ｃとを有するトロイダル状をなす。またタイヤ２は、
有機繊維コードからなるカーカスプライからなるカーカ
ス９とそのタイヤ半径方向外側かつトレッド部２Ａの内
方に配置され、前記カーカスをタガ締めするベルト層１
０とを具えたラジアル構造ないしベルテッドバイアス構
造を例示している。

【００１１】前記リム３は、フランジ部３ａ、前記ビー
ド部２Ｃの半径方向内方端に形成されるビード底面が夫
々着座する一対のビードシート部３ｂ、継ぎ部３ｃを連
ねたリング状をなす。そして、前記タイヤ２をこのリム
３に組むことにより閉断面となるタイヤ内腔４を形成し
うる。

【００１２】前記緩衝体５は、発泡体からなり、本例で
は図２に示す如く、その外周面５ａで開口しかつ実質的
に周方向に連続した少なくとも１本の周溝６を具える。
本例の周溝６は、タイヤ半径方向外向き位置で開口した
１本の外の周溝６Ａと、タイヤ半径方向内向き位置で開
口した１本の内の周溝６Ｂとからなるものを例示する。
また、緩衝体５は、前記外の周溝６Ａを前記リム３に設
けられた空気バルブＶに連通する空気通路７を具えてい
る。

【００１３】前記緩衝体５は、パンク時においてタイヤ
２からの荷重を効果的に支え、サイドウォール部２Ｂの
過度の屈曲による内腔面同士の接触を防止しうる。その
ため、発泡倍率が４００〜１５００％、好ましくは４０
０〜１１００％の独立気泡を有したスポンジ状のゴム材
料で形成される。なお前記独立気泡により、路面から伝
わる衝撃力を特に好適に吸収して和らげ、乗員への衝撃
力を小にするなど、組立体１のショック吸収性、乗り心
地を高めるのにも役立つ。

【００１４】なお前記緩衝体５の発泡倍率が４００％に
満たないとショック吸収力が不足しがちとなるため、乗
り心地を損なう傾向があり、逆に１５００％を越えると
緩衝体５は著しく柔軟かつ剛性が低下することなどによ
り、歪が大きく、いわゆる腰くだけ感が強くなって走行
安定性の低下傾向がある他、走行中の繰り返し変形によ
り発熱し易くなり好ましくない。

【００１５】なお前記発泡倍率ＶＲ（％）は、下記式に
より得られる。ＶＲ＝（ρ０／ρ1 −１）×１００ ρ０：発泡ゴムのゴム固相部の密度（ｇ／cm³） ρ１：発泡ゴムの密度（ｇ／cm³）

【００１６】また緩衝体５は、種々の配合材料から形成
でき、例えば低発熱化を図るべく、天然ゴムベースの配
合の他、ブチル又はハロゲン化ブチルなどのブチルゴム
系の配合ゴムにより形成することもでき、これらに適宜
の添加剤、補強剤、発泡剤などを配合して加硫成形した
もの、例えば比重が０．１〜０．３５程度のものが好ま
しい。なお、このようなリング状の緩衝体５には、予め
リング状に一体成形したものの他、直線状に成形したも
のを曲げて両端を接合したもの、さらには周方向に複数
に分割されたリング片を接合して形成するものなど種々
のものが含まれ、タイヤ内腔４内でリング状をなせば足
りる。また緩衝体５の表面硬度Ｈｓは、好ましくはＪＩ
ＳＣ硬度で１０〜３５度、より好ましくは１０〜３０度
程度とするのが望ましい。

【００１７】前記緩衝体５の前記外の周溝６Ａは、図
１、図２に示す如く、緩衝体５の巾方向ほぼ中央部に形
成され、タイヤ半径方向外向き位置で開口したものを例
示している。前記外の周溝６Ａが、前記外向き位置で開
口していないような場合には、該緩衝体５と、トレッド
部２Ａがタイヤ内腔４に面するトレッド内腔面４ａとで
大きな摩擦熱が生じやすく、かつその熱が緩衝体５の内
部で蓄熱されて発熱耐久性が大幅に低下する。なお外の
周溝６Ａの断面形状は、例示のものに限定されない。

【００１８】前記緩衝体５の前記内の周溝６Ｂは、図
１、図２に示す如く、緩衝体５の巾方向ほぼ中央部に形
成され、本例では前記空気バルブＶを囲む横断面形状を
なすとともに、前記リム３の継ぎ部３Ｃ内へと開口する
ものを例示している。内の周溝６Ｂは、前記外の周溝６
Ａよりも小さい横断面積をなすものが例示される。この
ような内の周溝６Ｂは、リム組み性を大幅に向上させう
る。

【００１９】また緩衝体５の前記空気通路７は、本例で
は空気バルブＶからタイヤ半径方向外側に略直線状での
びる１本のものを例示している。これにより、周溝６内
に、高圧空気を送給しうる。なお空気通路７の構成は、
例示の形状以外にも屈曲するものや周溝６の複数箇所で
開口する分岐溝など種々のものが採用できる。

【００２０】そして前記緩衝体５をタイヤ内腔４内に挿
入して正規のリム３（タイヤが基づく規格で定まるリ
ム）にリム組みしかつ内圧を充填しない無負荷の仮組状
態でのタイヤ軸を含んだ子午線断面（図１）において、
外の周溝６Ａは、本例では前記トレッド内腔面４ａとで
外の空所８Ａを、また内の周溝６Ｂは、タイヤ内腔４と
で内の空所８Ｂを形成する。

【００２１】本実施形態の組立体１は、空気バルブＶか
ら高圧空気を送給すると、前記空気通路７を介して外の
周溝６Ａおよび前記トレッド内腔面４ａとが形成する外
の空所８Ａに空気が送り込まれることにより収縮してリ
ム側へと押しつけられる如く変形し、緩衝体５の半径方
向外側はトレッド内腔面４ａより離間する。このため、
組立体１は、通常の走行状態では従来のチューブレスタ
イヤとほぼ同等の乗り心地と操縦安定性とが確保され
る。また放熱効果をも高めることができ、緩衝体５の発
熱耐久性がより一層向上する。さらにチューブを用いな
いため、チューブ、緩衝体をともに用いた組立体に比し
て低コストで製造できかつ、本例のように内の周溝６Ｂ
を有するためリム組み性にも優れる。

【００２２】他方、パンク時には、前記外の空所８Ａ内
の空気が外部に流出するが、これにより、緩衝体は圧縮
状態から解放され、ほぼ元の形状へと復元してタイヤ２
に作用する荷重を支持する。そのため、タイヤ２の縦撓
みが減じられ、タイヤ内腔４同士の接触を防止でき、パ
ンク時でも例えば補修地までの一定距離をある程度の速
度で走行しうる。

【００２３】また本例の前記緩衝体５は、前記仮組状態
でのタイヤ子午線断面において、前記外の空所８Ａ、内
の空所８Ｂを除いたタイヤ内腔残部４ｅを実質的に充た
すものを例示している。このため、ビード部２Ｃは、リ
ム３にしっかりと保持されリム外れしにくくなる。

【００２４】なお本例では、前記外の空所８Ａが、前記
仮組状態のタイヤ子午線断面において、タイヤ半径方向
の長さ（Ｈ２）と、タイヤ軸方向の長さＷとの比（Ｈ２
／Ｗ）が０．７５〜１．２５の範囲に含まれる楕円状な
いし長円状を含む断面略円状となるものを例示している
が、これに限定されるものではない。

【００２５】また前記仮組状態のタイヤ子午線断面での
タイヤ内腔４の断面積Ａｔと前記外の空所の合計（本例
ではひとつの外の空所８Ａの）断面積Ｃｔとの比（Ｃｔ
／Ａｔ）を０．２５〜０．８０とすることが望ましい。
すなわち、前記比（Ｃｔ／Ａｔ）が０．２５未満の場合
には、タイヤ内腔４に対して緩衝体５が占める割合が大
きくなりすぎ、緩衝体５の発熱耐久性が低下したり、乗
り心地やリム組み性が悪化する傾向にある。逆に前記比
（Ｃｔ／Ａｔ）が０．８０よりも大きくなると、パンク
時に緩衝体５でタイヤ２の荷重を支持する能力が低下
し、例えばタイヤ内腔同士が接触することがあるなど継
続した走行が期待できないためである。このような観点
より、前記比（Ｃｔ／Ａｔ）は、０．３０〜０．８０、
より好ましくは０．４５〜０．７７とするのが望まし
い。

【００２６】また乗り心地と操縦安定性とを高めるため
に、前記外の空所８Ａのタイヤ半径方向の長さＨ２と、
前記タイヤ内腔のタイヤ半径方向最外側点とリム径位置
との間のタイヤ半径方向の長さであるタイヤ内腔高さＨ
１との比（Ｈ２／Ｈ１）は、例えば０．３０〜０．８０
の範囲に規制するのが好ましい。

【００２７】以上、本実施形態について詳述したが、本
発明の組立体１は、例示の二輪車用に限定されず、乗用
車用など種々のタイヤカテゴリに適用でき、また緩衝体
の形状、材質、気泡などもあくまで一例であって、種々
変更しうるのは言うまでもない。さらに外の周溝６Ａを
２本以上設けることも可能であり、また内の周溝６Ｂを
省略しても良い。

【００２８】

【実施例】本発明の組立体をモトクロス用の自動二輪車
用タイヤ組立体に適用（タイヤサイズ２．７５−１４、
リムサイズ１４×１．６０を表１の仕様で試作するとと
もに、以下の内容のドラム耐久テスト、実車走行テス
ト、パンク時のリム外れテスト、リム組みテストを行っ
た。なお比較のために、図４に示した従来構造の組立体
についても同様にテストを行った。

【００２９】＜ドラム耐久テスト＞ドラム耐久テスト
は、荷重１．２０ｋＮ、速度６５km／Ｈでドラム上を走
行させ、タイヤ組立体に異常振動が発生した時点の走行
距離を測定した。なお、タイヤ内圧を２０（ｋＰａ）と
０（ｋＰａ）との条件で測定し、それぞれ従来例を１０
０とする指数で表示した。数値が大きいほど良好であ
る。

【００３０】＜実車走行テスト＞オフロードテストコー
ス（１周約２．５km）を周回走行してドライバーの官能
により、操縦安定性、乗り心地をそれぞれ従来例を１０
０とする指数で表示した。数値が大きいほど良好であ
る。なおタイヤ内圧は２２５（ｋＰａ）、０（ｋＰａ）
とした。

【００３１】＜リム外れテスト＞前記供試タイヤの内圧
を０（ｋＰａ）とし、上記オフロードテストコースを２
周走行し、リム外れの有無を調べた。

【００３２】＜リム組みテスト＞リム組み作業性を従来
例を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良
好である。テストの結果を表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】テストの結果、実施例のものは、耐久性が
改善されており、またリム外れもし難いことが確認でき
た。また図３には、ＣＴスキャンにより撮影した実施例
１のパンク時の横断面（荷重１．２０ｋＮ）を示してい
る。図から明らかなように、サイドウォール部などのタ
イヤ内腔同士が接触していないことが判る。

【００３５】

【発明の効果】叙上のごとく本発明のタイヤとリムの組
立体は、リム外れしにくく、パンク時の耐久性を向上で
き、したがってパンク時の継続走行距離を増大しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正規内圧充填時の断面
図である。

【図２】その分解斜視図である。

【図３】実施例についてパンク時の横断面をＣＴスキャ
ンにより撮影した概略図である。

【図４】従来の組立体の断面図である。

【符号の説明】

２タイヤ３リム４タイヤ内腔面５緩衝体６周溝７空気通路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タイヤと、このタイヤをリム組みするリム
と、このリムとタイヤが囲むタイヤ内腔内に配されかつ
リング状の発泡体からなる緩衝体とを具えたタイヤとリ
ムの組立体であって、前記緩衝体は、外周面かつタイヤ半径方向外向き位置で
開口し実質的に周方向に連続した少なくとも１本の外の
周溝を含む周溝と、前記外の周溝を前記リムに設けられ
た空気バルブに連通する空気通路とを含むとともに、該緩衝体をタイヤ内腔内に挿入して正規リムにリム組み
しかつ内圧を充填しない無負荷の仮組状態でのタイヤ軸
を含んだ子午線断面において、前記外の周溝は、トレッド部がタイヤ内腔に面するトレ
ッド内腔面とで外の空所を形成し、かつ前記タイヤ子午
線断面でのタイヤ内腔の断面積（Ａｔ）と前記外の空所
の合計断面積（Ｃｔ）との比（Ｃｔ／Ａｔ）を０．２５
〜０．８０としたことを特徴とするタイヤとリムの組立
体。
【請求項２】前記外の周溝は、１本からなり、かつ前記
仮組状態でのタイヤ子午線断面において、該外の周溝が
なす外の空所のタイヤ半径方向の長さ（Ｈ２）と、前記
タイヤ内腔のタイヤ半径方向最外側点とリム径位置との
間のタイヤ半径方向の長さであるタイヤ内腔高さ（Ｈ
１）との比（Ｈ２／Ｈ１）を０．３０〜０．８０とした
ことを特徴とする請求項１記載のタイヤとリムの組立
体。
【請求項３】前記周溝は、１本の前記外の周溝と、緩衝
体の外周面かつタイヤ半径方向内向き位置で開口する１
本の内の周溝とを有し、かつ前記緩衝体は、前記外の空
所と、前記内の周溝とタイヤ内腔とがなす内の空所とを
除いたタイヤ内腔残部を実質的に充たすことを特徴とす
る請求項１又は２記載のタイヤとリムの組立体。