JP2001519873A - 空気圧式支持膜を備えたタイヤ／リム組立体用の弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 空気圧式支持膜を備えたタイヤ（Ｐ）／リム（Ｊ）組立体用の弁（３）。空気圧式支持膜（Ｍ）のキャビティとタイヤのキャビティとの間の圧力差が所定の閾値を越えると、空気圧式支持膜が展開され、膨らまし又は窄め操作が、タイヤキャビティ単独のいずれの窄まりを防ぎながら、膜の保全性を保つようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】 空気圧式支持膜を備えたタイヤ／リム組立体用の弁 本発明は、ホイールのリムに設けられたチューブレスタイヤへの空気供給を行 うためにリムに気密に固定されるようになっている弁に関し、より詳細には、空 気圧式支持膜を有するタイヤ／リム組立体を装着するようになっている弁に関す る。 フランス特許出願第96/14631号は、チューブレスタイヤのパンクの場合にチュ ーブレスタイヤのトレッドを支持する補強ゴム製のベルト付き空気圧式膜を開示 している。この膜はタイヤおよびそのリムにより構成された内部キャビティの内 側に配置され、タイヤのキャビティの圧力より大きい圧力まで膨らまされるよう になっている。これらの通常使用条件下で、膜は推薦圧力で使用されるタイヤの 付加半径より小さい最大の走行半径を有する。タイヤのパンクの場合、膜のキャ ビティとタイヤのキャビティとの間の圧力差が所定の値を越えると、膜ベルトは 破壊し、膜はタイヤキャビティの組立体の中へ展開され、かくしてタイヤを許容 条件下で走行させ続けることができる。 このような走行タイヤ／リム／支持膜組立体は２つの別体の膨らまし／窄め弁 を有するのがよい。これは例えば米国特許第5,538,061号により提案された通常 の解決法である。しかしながら、この解決法は２つの欠点を有している。まず、 ２つの弁の存在はリムを貫通して開けられる第２穴を必要とするために望ましく ない。他方、これらの２つの弁は、膜補強体の破壊の閾値を越える２つのキャビ ティ間の圧力差により偶発的に引き起こされるかも知れないタイヤ保守中の取扱 い違いから使用者を保護しない。 本発明の目的はこの問題を解決する弁を提供することである。 本発明による弁は第１気密内部キャビティを構成するタイヤ／リム組立体を装 着するようになっており、上記組立体は第１気密内部キャビティに配置された第 ２気密内部キャビティを構成する空気圧式支持膜を備えている。この弁は、 ― 第２内部キャビティおよび大気を連結する第１通路と、 ― 上記第１通路および第１内部キャビティを連結する第２通路と、 ― 第２通路に連結された気密空気圧室と、 ― 上記第１通路と上記室との間の圧力差が第１の所定閾値未満のときに第１ 通路と第２通路との連結部を閉じられるようになっている第１閉じ手段と、 ― 上記第２通路が第２の所定の閾値未満のときに空気圧室と第２通路との連 結部を閉じるようになっている第２閉じ手段とを備えている。 優先的には、第１閾値は通常の作動において第１キャビティと第２キャビティ との間の圧力差のほぼ相当し、第２閾値は低温時のタイヤの定格膨らまし圧力に ほぼ等しい。 この弁は在来の弁の使用に非常に近い使用を行うことができると言う利点を有 している。たった１つの膨らましオリフィスが設けられており、膨らまし時、タ イヤのギャビティが定格膨らまし圧力であるために膜のキャビティのために与え られる圧力に達することで十分であり、そのとき、２つの通路間の連結部は閉鎖 位置にある。 好ましくは、第１通路は第２気密キャビティ、すなわち、空気圧式支持膜のキ ャビティを弁の２つの通路間の連結通路から隔離する逆止弁を備えている。 かくして、この弁により、２つのキャビティ間の完全な空気圧独立を保証する ことが可能である。パンクの場合、第１キャビティ内の圧力だけが減少する。 本発明による弁は、有利な実施例では、２つの空気圧キャビティの２つの供給 通路を大気に同時にさらす手段を有している。窄ませることは、同時に支持膜の 補強体の破壊を引き起こす恐れがない。 添付図面を参照して、本発明の実施例を以下で説明する。 図１Ａおよび図１Ｂは、タイヤが負荷され、通常の条件下で走行している場合 のタイヤ／リム／安全膜組立体の直径方向に対向した経線部分を概略的に示す図 である。 図２Ａおよび図２Ｂは、損失モードにおける走行状態にある組立体の経線部分 を図１に示すと同じように概略的に示す図である。 図３は、本発明による弁の長さ方向断面図である。 図４は、本発明による弁とリムおよび支持膜との間の連結部を示す図である。 図１はタイヤＰと、取付けホイールリムＪと、空気圧式支持膜Ｍとよりなる走 行組立体Ｅを示している。タイヤＰは一般に知られたタイヤであり、側壁部２０ が外側でトレッド２１に半径方向に接合されており、且つ内側で半径方向に延長 されて２つのビード２２を構成しており、各ビードは少なくとも１つのビードワ イヤ２３により補強されており、ビードワイヤ２３のまわりには、半径方向のカ ーカスクーシング２４が固定されて折返し部２５を構成している。カーカスケー シング２４には、互いに平行なワイヤまたは金属ケーブルの少なくとも２層で構 成された頂ケーシング２６が頂部に半径方向に設けられており、これらの層が周 方向に対して５°と４５°との間の角度をなしながら公差している。タイヤＰは チューブレスと呼ばれ、膨らましガスに対して不透過性のゴム混合物よりなる層 を内側に有している。タイヤ／リム組立体は第１気密内部キャビティ２７を構成 している。 タイヤＰが設けられたホイールリムＪは公知の種類のリムである。 空気圧式支持膜Ｍは第１キャビティ２７の内側に第２気密キャビティ１５を構 成している。この膜Ｍは閉じられており、その頂部１で頂ケーシング１２により 補強されている。容易に膨張可能である頂ケーシングは補強ベルト１３と関連さ れており、この補強ベルト１３は例えば周方向に配向されたケーブル層１３０で 構成されている。この周方向ケーブル層は膜Ｍの補強機能、すなわち、一方では 、遠心力による応力に対する補強機能、他方では、圧力差Ｐ₀-Ｐ₁（Ｐ_oは9.5・1 0⁵Ｐａに等しい支持膜Ｍのキャビティ１５内の膨らまし圧力、Ｐ₁は9.5・10⁵Ｐ ａに等しいタイヤＰのキャビティ２７内の圧力）による応力に対する補強機能を もたらす。これらの膨らまし値は選択例では低温条件における定格値である。補 強機能により、膜Ｍが走行組立体Ｅの普通の走行条件下、すなわち、荷重条件下 で、半径Ｒ_Mが実際に一定であり、且つタイヤＰの付加半径より小さい関係タイ ヤ用の推薦圧力および速度を維持する（図１Ｂは普通の走行条件下の組立体の付 加部分を示している）。 膜Ｍはベルト１３を小さい厚さのゴム混合物層１４により覆うことによって完 成されでいる。膜Ｍの側壁部１１は好ましくは、本発明の弁から始まってタイヤ の内側ギャビティまでを容易に膨らましたり窄めたりすることができるようにリ ムＪに接触するように設計された膜の壁部の長さのわたって延ばされた半径方向 の凹部１１０により溝付きである。 タイヤＰがゆっくりまたは急に内圧を損失すると、この圧力損失の理由に関わ らず、圧力差Ｐ₀-Ｐ₁は、層１３０のケーブルが破壊し、かくしてタイヤＰのキ ャビティ２７を完全に占有するまで（図２Ａ、図２Ｂ）支持膜Ｍの膨張を行うよ うになるまで増大する。容積の増大の結果膜Ｍの初めの内圧Ｐ₀が低減するので 、走行組立体はより低い圧力Ｐ₂下で作動し、損失モードにおける走行中の付加 半径Ｒ’_Eが普通の走行中の付加半径Ｒ_E（図１Ｂ）より小さくなる。しかしなが ら、半径Ｒ’_Eにより、タイヤＰの大きな損失なしに且つ人の介入なしに次の維 持空気まで適度の速度の走行を許容し、次いで維持空気により必要な圧力補給を 行って半径Ｒ_Eに非常に近い半径を得、且つ実際に普通の条件下の走行を許容す るが、車両の速度は組立体の実質的に大きい加熱のため、僅かに低下されなけれ ばならない。 図３は上記のような組立体Ｅを装着するようになっている本発明による弁３を 長さ方向断面図で示している。 この弁３は、膜Ｍのキャビティ１５を大気と連結する第１通路３１と、タイヤ Ｐのキャビティ２７を大気と連結する第２通路３２とを有する弁胴３０を備えて いる。大気に開放した側で弁胴３０に部品３３が固定されている。この部品３３ は第２通路と、一方では、第１通路３１の端部に連結され、他方では、第２通路 との連結部３５に連結された通路とをシールする固定プラグ３９を備えている。 通路３４の大気への出口は取外し可能なプラグ３７によってシールされている。 通路３４は第１通路３１との連結部の位置に設置された在来の逆止弁３６を備え ている。この弁３６により、第２気密キャビティ１５、すなわち、空気圧式支持 膜Ｍのキャビティを完全に隔離することができる。部品３３は２つの通路３１、 ３２を同時に大気にさらし、かくして２つのキャビティ１５、２７を同時に窄め るように取外し可能である。 ２つの通路３１、３２は連結通路３５によって連結されている。この通路３５ は弁４５の膜４４に固定されたピストン４３によってシールし得る座部４３を有 している。また、この弁は室４６と、戻しばね４７と、ピストン４３を連結部３ ５を閉じる位置にブロックする調整可能なねじ４５１とを備えている。室４６ は弁４９の膜５０により閉じ得る連結部４８により第２通路に連結されている。 また、上記弁４９は室５１と、調整可能な力の戻しばね５２とを備えている。通 路３１、３２は圧力関し装置（図示せず）を備えた別体の連結部５３、５４を有 している。 弁３の作動は下記のごとくである。膨らますと、通路３４は加圧膨らましガス 源に連結される。逆止弁３６が開き、空気が通路に入って支持膜Ｍのキャビティ １５を膨らます。初めの膨らましにおいて、室４６内の圧力は大気圧であり、第 １通路３１と室４６との間の圧力差が0.5・10⁵Ｐａ程度の閾値を越えると、ピス トン４３は引っ込み、連結部３５が開く。空気が通路３２に入り、タイヤＰの内 部キャビティ２７を膨らます。第２通路３２内の圧力がタイヤＰの定格膨らまし 圧力に相当する9.0・10⁵Ｐａ程度の閾値に達すると、弁４９の膜５０は引っ込み 、通路４８の仲介により室４６と第２通路３２との間の連結部を開放する。する と、室４６の圧力はタイヤの定格膨らまし圧力とおよび第１通路３１の圧力に等 しくなる。ばね４７の圧力に加えてこの圧力により連結部３５を閉じ、キャビテ ィ１５内において圧力Ｐ₀が達成されるまで、膨らましが進む。 キャビティ１５の収縮はタイヤＰのキャビティ内の圧力を変更することなしに 弁３６を作動することによって可能である。２つの通路３１、３２を大気に開放 するように部品３３を漸次引き抜くことによって２つのキャビティを同時に窄め ることができる。 最後に、タイヤＰのキャビティ２７の偶発的膨らまし損ない時に、圧力が圧力 Ｐ₁未満になると、弁４９のばね５１が室４６と第２通路３２との間の連結部を シールして室４６を完全に隔離し、且つその内圧を少なくとも定格膨らまし圧力 の値に維持し、２つの通路間の連結部３５を閉じた状態に保つ。従って、キャビ ティ１５もまた、タイヤキャビティ内の圧力から完全に独立しており、圧力差Ｐ₀ -Ｐ₁が2.5・10⁵Ｐａ程度の所定の閾値より大きくなると、補強体が破壊し、膜 Ｍがキャビティ２７の組立体の中へ展開される。また、タイヤＰのパンクおよび キャビティ２７の収縮の場合に、逆止弁３６の位置がキャビティ１５の空気圧の 独立を保証する。その場合、タイヤ、リムおよび支持膜の走行組立体は許容可能 な条件下で走行を継続することができる。空気圧室４６内の圧力が漸次現象しな いことは保証されないので、ねじ４５１によってピストン４３を、連結部３５の 座部４２を閉じてこの空気圧室４６内の圧力に関わらずキャビティ１５の再膨ら ましを許容する位置に手でブロックし得るようにしておく。ストッパ４５２によ りピストン４３を初めの校正力位置に戻すことができる。 かくして、弁３により補強体１３の破壊および膜Ｍの展開が偶発的に引き起こ す走行組立体のいずれの取扱い違いをも防ぐことが可能である。 図４は膜ＭおよびリムＪへの弁３の固定を示している。この固定は部分６０に より半径方向内側に延長された膜Ｍの半径方向内側部分に弁基部６１を固定して なる。弁基部６１および部分６０には、通路６２が横切っており、この通路６２ は一方では膜Ｍの壁部を介してキャビティ１５に連結されており、他方では、第 １通路３１に連結されている。また、部分６０には、円筒形通路６３が横切って おり、この通路６３は一方では、タイヤのキャビティ２７に連結されており、他 方では、第２通路３２に連結されている。溝１１０はタイヤのキャビティ２７と 通路６３との優れた連通をもたらしている。通路６３は弁胴３０の角方向位置に 関わらず通路３２との良好な連結を許容するように円筒形である。部分６０によ り、ねじナット６５により適所に保持された在来のグロメット６４によりリムＪ を通るタイヤキャビティ２７の気密性を確保している。連結部６６により、部分 ６０への弁胴３０の固定を行っている。 変更例として、本発明による弁を回転タイヤホイールハブ組立体の任意の他の 部分に固定してもよい。ただし、この部分が加圧すべき２つのキャビティに空気 圧式に連結されていることが条件である。 最後に、弁は膨らましゲージの一部であってもよく、また保守作業時に、例え ば部分６０に対して取外し可能に連結することができる連結装置よりなってもよ い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 第１気密内部キャビティを構成するタイヤ／リム組立体用の弁であって、上 記組立体が第１気密内部キャビティに配置された第２気密内部キャビティを構 成する空気圧式支持膜を有する、弁において、 第２内部キャビティおよび大気を連結する第１通路と、 上記第１通路および第１内部キャビティを連結する第２通路と、 第２通路に連結された気密空気圧室と、 上記第１通路と上記室との間の圧力差が第１の所定閾値未満のときに第１通 路と第２通路との連結部を閉じられるようになっている第１開じ手段と、 上記第２通路が第２の所定の閾値未満のときに空気圧室と第２通路との連結 部を閉じるようになっている第２閉じ手段とを備えたことを特徴とするタイヤ ／リム組立体用の弁。 2. 第１閾値は通常の作動において第１キャビティと第２キャビティとの間の圧 力差にほぼ相当することを特徴とする請求項１に記載の弁。 3. 第２閾値は低温時のタイヤの定格膨らまし圧力にほぼ等しいことを特徴とす る請求項１に記載の弁。 4. 上記第２閾値を調整する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載 の弁。 5. 第１通路と第２通路との連結部を閉じる第１手段は上記空気圧室に隣接した 弾性膜に連結されたシール用ピストンよりなることを特徴とする請求項１に記 載の弁。 6. 第１通路と第２通路との連結部を閉じる第１手段を閉鎖位置にブロックする 手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の弁。 7. 第１通路は第２通路との連結から第２気密キャビティを隔離する逆止弁を有 していることを特徴とする請求項１に記載の弁。 8. 第１通路および第２通路を大気へ同時にさらす手段を備えていることを特徴 とする請求項１に記載の弁。 9. 上記第２通路は圧力監視装置に連結されていることを特徴とする請求項１に 記載の弁。 10．上記第１通路は圧力監視装置に連結されていることを特徴とする請求項９に 記載の弁。 11．弁を空気圧式支持膜を固定する手段を備えていることを特徴とする請求項１ に記載の弁。