JP2002067633A

JP2002067633A - 安全空気タイヤ及び空気タイヤ用安全チューブ

Info

Publication number: JP2002067633A
Application number: JP2000253955A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Tanaka; 善隆田中
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-08-24
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】【課題】低燃費性能を損なうことがなく、製造及び装
着が容易で、通常走行時におけるタイヤの形状を安定さ
せつつ、パンク時においても一定の距離を継続して走行
できる安全空気タイヤ及び空気タイヤ用安全チューブを
提供する。【解決手段】クラウン部の内壁面に、弾性体のみから
構成された１個又は２個以上の気体封入チューブがその
上面を密着させて内蔵されており、かつ、気体封入チュ
ーブの下面に形成されたタイヤ空間部に、空気が充填可
能となされている安全空気タイヤ、及び、気体を封入可
能な弾性体のみから構成され、タイヤのクラウン部の内
壁面にチューブの上面が密着可能となされており、か
つ、タイヤに内蔵した状態でチューブ下面のタイヤ内に
空間部が形成されるようになされている空気タイヤ用安
全チューブ。５Ａ，５Ｂ‥気体封入チューブ、６‥タイヤ空間部

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パンクしても継続
走行が可能な安全空気タイヤ及び空気タイヤ用安全チュ
ーブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、タイヤがパンクしてもそのま
ま継続して一定の距離を走行できるようにした安全タイ
ヤ又はランフラットタイヤと呼ばれるタイヤが種々研
究、開発されている。例えば、特開平７−２７６９３１
号公報には、通常のタイヤを外部タイヤとし、内部にこ
れより若干小さい内部タイヤを入れて、外部タイヤがパ
ンクしても車体が極端に傾かずに一定の距離を走行でき
るようにした二重構造のタイヤが開示されている。ま
た、この他にも、チューブに工夫をしたランフラットタ
イヤや、スポンジ等を充填したタイヤ等が知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−２７６９３１号公報に記載の安全タイヤは、タイヤ
を二重構造とすることからその分タイヤが重くなり、低
燃費性能に問題がある。また、従来におけるチューブに
工夫をしたランフラットタイヤは、製造方法や材質等が
特殊で製造が困難であったり、装着や取り扱いに難点が
ある場合が多かった。更に、スポンジ等を充填したタイ
プの安全タイヤも製法が難しく、タイヤの形状の安定化
も困難であった。

【０００４】そこで本発明は、低燃費性能を損なうこと
がなく、製造及び装着が容易で、しかも、通常走行時に
おけるタイヤの形状を安定させつつ、パンク時において
はタイヤの内圧が低下する程度で、一定の距離を継続し
て走行できる安全空気タイヤ及び空気タイヤ用安全チュ
ーブを提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するためになされたものであって、その要旨は、第
１に、少なくとも環状に形成されたトレッドと、当該ト
レッドの幅方向両端部からタイヤの径方向中心に向けて
配設された一対のサイドウォールとを備えてなる空気タ
イヤであって、そのクラウン部の内壁面に、弾性体のみ
から構成された１個又は２個以上の気体封入チューブが
その上面を密着させて内蔵されており、かつ、当該気体
封入チューブの下面に形成されたタイヤ空間部に、空気
が充填可能となされている安全空気タイヤに係るもので
ある。

【０００６】ここで、１個又は２個以上の気体封入チュ
ーブは、それぞれの内部に上面と下面とを結ぶ隔壁を設
け、隔壁で仕切られた各気室に独立して気体を封入する
こともできる。

【０００７】そして、好ましくは、前記気体封入チュー
ブの下面のタイヤ空間部に空気が充填された、定常走行
状態におけるタイヤの径方向断面高さをＨとし、当該状
態におけるクラウン部の内壁面と気体封入チューブの下
面との距離をｈとしたとき、０＜（ｈ／Ｈ）≦（２／
３）の関係式を満たす安全空気タイヤに係り、より好ま
しくは、（１／２０）＜（ｈ／Ｈ）≦（１／２）の関係
式を満たすものである。

【０００８】第２に、少なくとも環状に形成されたトレ
ッドと、当該トレッドの幅方向両端部からタイヤの径方
向中心に向けて配設された一対のサイドウォールとを備
えてなる空気タイヤに内蔵するための安全チューブであ
って、気体を封入可能な弾性体のみから構成され、前記
タイヤのクラウン部の内壁面に当該チューブの上面が密
着可能となされており、かつ、前記タイヤに内蔵した状
態で当該チューブ下面のタイヤ内に空間部が形成される
ようになされている空気タイヤ用安全チューブに係るも
のである。

【０００９】ここで、安全チューブとしては、その内部
に上面と下面とを結ぶ隔壁を設け、隔壁で仕切られた各
気室に独立して気体を封入するようにしてもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の安全空気タイヤは、その
基本構成において、一般の空気タイヤと同様となってい
る。即ち、少なくとも環状に形成されたトレッドと、当
該トレッドの幅方向両端部からタイヤの径方向中心に向
けて配設された一対のサイドウォールとを備えている。
そして、タイヤの空間部には空気が充填可能となされて
いる。従って、一般の空気タイヤと同様に製造でき、走
行時におけるタイヤ形状等も何ら変わりはない。また、
通常のリム組みにより、従来通りのバルブを使用するこ
とができる。なお、本発明における安全空気タイヤの基
本構成において、サイドウォールへのビード埋設の有無
はどちらでもよく、チューブレスであるか否かも問わな
い。

【００１１】本発明の安全空気タイヤにおける最大の特
徴は、クラウン部の内壁面に、弾性体のみから構成され
た１個又は２個以上の気体封入チューブがその上面を密
着させて内蔵されている点にある。即ち、気体封入チュ
ーブの上面がクラウン部の内壁面に密着して内蔵されて
いるので、タイヤの回転により気体封入チューブに遠心
力が作用しても、最初からクラウン部の内壁面に密着し
ているためチューブが安定している。従って、通常走行
時におけるチューブの耐久性が損なわれることがないの
である。

【００１２】なお、気体封入チューブをクラウン部の内
壁面に密着させることに関し、必ずしも接着その他の手
段を併用する必要はない。本発明の安全空気タイヤは、
現状の設備及び手法でリム組み作業ができるので、リム
組み前のタイヤにチューブをセットしてタイヤに空気を
入れるだけで、チューブがタイヤの内面に張り付くから
である。

【００１３】また、気体封入チューブは弾性体のみから
構成されているので、軽量であることから低燃費性能を
損なうことがない。しかも、単なる弾性体チューブであ
るから製造が容易であり、簡単に変形するのでクラウン
部への装着も非常に簡単なものとなっている。

【００１４】一方、クラウン部が損傷した場合には、そ
の損傷部に対応した部分の気体封入チューブの上面まで
亀裂が生じることとなる。しかし、気体封入チューブの
下面には何ら故障がないので、タイヤがパンク状態に至
っても気体封入チューブの内部気体が外部に流出するだ
けに過ぎない。なお、チューブに封入する気体は空気が
一般的であるが、空気に限らず各種の気体を封入するこ
とができる。

【００１５】即ち、本発明では、気体封入チューブの下
面に形成されたタイヤ空間部に空気が充填可能となされ
ているので、リムを組んでタイヤに充填した空気は、た
とえパンク時であっても外部に流出することがなく、単
に、気体封入チューブの内部気体の流出分に相当する容
積変化によって、タイヤ内圧が低下するだけなのであ
る。従って、パンク時には内圧が下がる分だけタイヤが
変形するものの、タイヤ空間部に充填されている空気ボ
リュームにより荷重を負担でき、一定の距離を継続して
走行できるだけのタイヤ形状が保持される。

【００１６】このように、本発明の安全空気タイヤは、
通常走行時において気体封入チューブの内圧とタイヤ空
間部の内圧とがバランスし、一般のタイヤと同様の走行
が可能となっており、パンク時にはバランスが崩れてタ
イヤ空間部の内圧が低下するものの、走行継続が可能と
なっている。

【００１７】ここで、タイヤ内圧の低下の程度は、気体
封入チューブの内部気体の流出量に左右される。従っ
て、タイヤ内圧の低下を少なくするには、当該流出量を
抑制することが重要となる。

【００１８】そこで、気体封入チューブを１個ではなく
２個以上とし、それぞれの気体封入量を少なくすること
で、たとえ一部の気体封入チューブの内部気体が流出し
たとしても全体として気体の流出量が少なくなるように
することが好ましい。また、気体封入チューブの数を増
やすのではなく、内部に上面と下面とを結ぶ隔壁を設
け、隔壁で仕切られた各気室に独立して気体を封入する
ようにしても同様の効果が得られる。なお、隔壁の数を
増やせば気体封入チューブの個数を増やすのと同様とな
り、複数の気体封入チューブのそれぞれに隔壁を設ける
こともできる。

【００１９】また、パンク時におけるタイヤ内圧の低下
の程度は、空気が充填されるタイヤ空間部の容積にも影
響される。即ち、気体封入チューブの内部気体の量と、
タイヤ空間部に充填される空気量とのバランスが重要と
なる。

【００２０】そこで、気体封入チューブの下面のタイヤ
空間部に空気が充填された、定常走行状態におけるタイ
ヤの径方向断面高さをＨとし、当該状態におけるクラウ
ン部の内壁面と気体封入チューブの下面との距離をｈと
したとき、０＜（ｈ／Ｈ）≦（２／３）の関係式を満た
すようにすることが好ましい。（ｈ／Ｈ）＝０の場合に
は、タイヤ損傷時に気体封入チューブの上面のみならず
下面も同時に損傷を受け、タイヤ空間部の空気も流出し
てしまうからである。一方、（ｈ／Ｈ）＞（２／３）の
場合には、タイヤ損傷時に気体封入チューブの失う気体
ボリュームが大きくなり過ぎ、結果としてタイヤ内圧が
小さくなり過ぎて走行可能なタイヤ形状が維持できなく
なる恐れがあるからである。

【００２１】また、より好ましくは、前記高さＨと距離
ｈとが、（１／２０）＜（ｈ／Ｈ）≦（１／２）の関係
式を満たすようにする。（ｈ／Ｈ）≦（１／２０）の場
合には、走行時の遠心力等によって気体封入チューブの
下面が上面と接触し、下面に損傷が生じる恐れも考えら
れるからである。一方、（ｈ／Ｈ）≦（１／２）とする
のは、気体封入チューブの個数を増やしたり、内部に隔
壁を設けることなく、走行可能なタイヤ形状を充分維持
できると考えられるからである。

【００２２】なお、本発明は、基本的に気体封入チュー
ブの内部気体が流出してもタイヤ空間部に充填された空
気で走行を可能とするものであるが、仮に気体封入チュ
ーブが密着していない部分においてタイヤが損傷し、タ
イヤ空間部の空気が流出した場合であっても、今度は気
体封入チューブの内部気体が維持されているため、その
気体量に応じた緊急走行が可能である。

【００２３】以上説明した安全空気タイヤは、気体封入
チューブを内蔵してタイヤとしたものであるが、気体封
入チューブを使い、一般の空気タイヤ用安全チューブと
することも本発明である。即ち、少なくとも環状に形成
されたトレッドと、当該トレッドの幅方向両端部からタ
イヤの径方向中心に向けて配設された一対のサイドウォ
ールとを備えてなる空気タイヤに内蔵するための安全チ
ューブである。

【００２４】具体的には、気体を封入可能な弾性体のみ
から構成され、タイヤのクラウン部の内壁面に当該チュ
ーブの上面が密着可能となされており、かつ、タイヤに
内蔵した状態で当該チューブ下面のタイヤ内に空間部が
形成されるようになされている空気タイヤ用安全チュー
ブである。このような安全チューブを一般の空気タイヤ
に内蔵しても、上記した安全空気タイヤと同様の作用効
果が得られる。

【００２５】なお、チューブの内部にその上面と下面と
を結ぶ隔壁を設け、隔壁で仕切られた各気室に独立して
気体を封入可能とすることが好ましい点も、上記した安
全空気タイヤの場合と同様である。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に
より説明する。図１は、本発明における安全空気タイヤ
の第１実施例を示す断面図である。第１実施例はＴＢＲ
用チューブレスタイヤに適用した例であって、サイズは
３１５／８０Ｒ２２．５である。図１において、安全空
気タイヤ１は、環状に形成されたトレッド２と、トレッ
ド２の幅方向両端部からタイヤの径方向中心に向けて配
設された一対のサイドウォール３と、サイドウォール３
のタイヤ半径方向内側端に形成されたビード４とから形
成されており、ビード部４が図示しないリムに装着され
る。

【００２７】また、安全空気タイヤ１のクラウン部の内
壁面に２個の気体封入チューブ５Ａ及び５Ｂがその上面
を密着させて内蔵されており、気体封入チューブ５Ａ，
５Ｂの下面にはタイヤ空間部６が形成されている。な
お、それぞれの気体封入チューブ５Ａ，５Ｂには空気が
封入され、その内圧Ｐ_1A，Ｐ_1Bが８００〜９００ｋＰａ
となっており、リムが装着された状態のタイヤ空間部６
に充填された空気圧Ｐ₂も８００〜９００ｋＰａで、三
者はバランス（Ｐ_1A＝Ｐ_1B＝Ｐ₂）している。

【００２８】更に、第１実施例では、気体封入チューブ
５Ａ，５Ｂの下面のタイヤ空間部６に空気が充填され
た、定常走行状態におけるタイヤ１の径方向断面高さＨ
と、当該状態におけるクラウン部の内壁面と気体封入チ
ューブ５Ａ，５Ｂの下面との距離ｈとの関係が、（ｈ／
Ｈ）＝（１／２）となっている。

【００２９】第１実施例において、安全空気タイヤ１が
釘を踏んだ場合等によって損傷すると、図２に示すよう
に、クラウン部及び気体封入チューブ５Ａの上面に開口
７が生じ、パンク状態に至る。すると、気体封入チュー
ブ５Ａの内圧Ｐ_1Aが低下することとなり、気体封入チュ
ーブ５Ｂの内圧Ｐ_1B及びタイヤ空間部６の内圧Ｐ₂との
バランスが崩れ（Ｐ_1A＜Ｐ_1B＝Ｐ₂）、気体封入チュー
ブ５Ａのみが潰れてタイヤ空間部６の容積が増加する。

【００３０】しかしながら、開口７は気体封入チューブ
５Ａの下面によって塞がれる状態となるので、気体封入
チューブ５Ｂ及びタイヤ空間部６の空気が抜け出ること
はなく、気体封入チューブ５Ｂの内圧Ｐ_1B’とタイヤ空
間部６の内圧Ｐ₂’とがバランス（Ｐ_1B’＝Ｐ₂’）し
て収束する。なお、このとき、Ｐ_1A＝０（大気圧），Ｐ
_1B’＜Ｐ_1B，Ｐ₂’＜Ｐ₂である。

【００３１】従って、安全空気タイヤ１がパンクした場
合、タイヤ空間部６の内圧がＰ₂−Ｐ₂’だけ低下して
タイヤが変形するが、一定の距離を継続して走行できる
だけのタイヤ形状が保持されるのである。

【００３２】図３は、本発明における安全空気タイヤの
第２実施例を示す断面図である。第２実施例では、安全
空気タイヤ１のクラウン部の内壁面に１個の気体封入チ
ューブ５がその上面を密着させて内蔵され、その下面に
タイヤ空間部６が形成されている。また、第２実施例で
は、定常走行状態におけるタイヤ１の径方向断面高さＨ
と、当該状態におけるクラウン部の内壁面と気体封入チ
ューブ５の下面との距離ｈとの関係が、（ｈ／Ｈ）＝
（１／５）となっている。第２実施例においてクラウン
部が損傷した場合も、気体封入チューブ５が潰れてタイ
ヤが変形するが、タイヤ空間部６に充填された空気のボ
リュームにより、一定の距離を継続して走行できるタイ
ヤ形状が保持される。

【００３３】図４は、本発明における安全空気タイヤの
第３実施例を示す断面図である。第３実施例も１個の気
体封入チューブ５を内蔵したものであるが、気体封入チ
ューブ５の内部にその上面と下面とを結ぶ隔壁を設ける
ことにより、隔壁で仕切られた各気室５Ｃ，５Ｄ，５
Ｅ，５Ｆにそれぞれ独立して気体を封入できるようにし
たものである。従って、パンクした場合であってもいず
れか一気室の内部気体が流出するだけなのでタイヤ空間
部６の内圧低下を抑制することができる。なお、第３実
施例は（ｈ／Ｈ）＝（２／５）である。

【００３４】図５は、本発明における安全空気タイヤの
第４実施例を示す断面図である。第４実施例も１個の気
体封入チューブ５を内蔵したものであるが、気体封入チ
ューブ５の高さが均一になるように形状を調整してい
る。気体封入チューブ５をこのような形状とすれば、容
積が少なくなってパンク時の内部気体の流出量を抑制す
ることができるだけでなく、内壁面を広く覆うことがで
きるので、タイヤの損傷に対して幅広く対応することが
可能となる。なお、第４実施例では、気体封入チューブ
５が（ｈ／Ｈ）＝（１／２）の範囲までカバーしてい
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、クラウン部の内壁面に、弾性
体のみから構成された気体封入チューブがその上面を密
着させて内蔵されている安全空気タイヤであるか、その
ように内蔵することができる空気タイヤ用安全チューブ
であるので、チューブが軽量で低燃費性能を損なうこと
がなく、その製造及び装着が容易で、しかも、通常走行
時におけるタイヤの形状を安定させつつ、パンク時にお
いてはタイヤの内圧が低下する程度で、一定の距離を継
続して走行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明における安全空気タイヤの第１
実施例を示す断面図である。

【図２】図２は、第１実施例のタイヤがパンクしたとき
の状態を示す断面図である。

【図３】図３は、本発明における安全空気タイヤの第２
実施例を示す断面図である。

【図４】図４は、本発明における安全空気タイヤの第３
実施例を示す断面図である。

【図５】図５は、本発明における安全空気タイヤの第４
実施例を示す断面図である。

【符号の説明】

１‥安全空気タイヤ２‥トレッド３‥サイドウォール４‥ビード５，５Ａ，５Ｂ，５Ｆ‥気体封入チューブ５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ‥気体封入チューブにおける隔壁で仕
切られた各気室６‥タイヤ空間部７‥開口Ｈ‥定常走行状態におけるタイヤの径方向断面高さｈ‥クラウン部の内壁面と気体封入チューブの下面との
距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも環状に形成されたトレッド
と、当該トレッドの幅方向両端部からタイヤの径方向中
心に向けて配設された一対のサイドウォールとを備えて
なる空気タイヤであって、そのクラウン部の内壁面に、
弾性体のみから構成された１個又は２個以上の気体封入
チューブがその上面を密着させて内蔵されており、か
つ、当該気体封入チューブの下面に形成されたタイヤ空
間部に、空気が充填可能となされていることを特徴とす
る安全空気タイヤ。
【請求項２】前記気体封入チューブの内部にその上面
と下面とを結ぶ隔壁が設けられ、隔壁で仕切られた各気
室に独立して気体が封入されていること特徴とする請求
項１に記載の安全空気タイヤ。
【請求項３】前記気体封入チューブの下面のタイヤ空
間部に空気が充填された、定常走行状態におけるタイヤ
の径方向断面高さをＨとし、当該状態におけるクラウン
部の内壁面と気体封入チューブの下面との距離をｈとし
たとき、０＜（ｈ／Ｈ）≦（２／３）の関係式を満たす
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の安全空気タイ
ヤ。
【請求項４】前記高さＨと距離ｈとが、（１／２０）
＜（ｈ／Ｈ）≦（１／２）の関係式を満たすことを特徴
とする請求項３に記載の安全空気タイヤ。
【請求項５】少なくとも環状に形成されたトレッド
と、当該トレッドの幅方向両端部からタイヤの径方向中
心に向けて配設された一対のサイドウォールとを備えて
なる空気タイヤに内蔵するための安全チューブであっ
て、気体を封入可能な弾性体のみから構成され、前記タ
イヤのクラウン部の内壁面に当該チューブの上面が密着
可能となされており、かつ、前記タイヤに内蔵した状態
で当該チューブ下面のタイヤ内に空間部が形成されるよ
うになされていることを特徴とする空気タイヤ用安全チ
ューブ。
【請求項６】チューブの内部にその上面と下面とを結
ぶ隔壁が設けられ、隔壁で仕切られた各気室に独立して
気体が封入可能となされていること特徴とする請求項５
に記載の空気タイヤ用安全チューブ。