JP2003191728A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中子を利用してタイヤ内部の気体圧力（空気
圧）をできるだけ長期にわたって維持することのできる
ランフラットタイヤを提供すること 【解決手段】 リムのウェル６ｂ上に配置される中空の
中子７と、中子内部の窒素ガス圧力を１次側圧力、タイ
ヤ内部の空気圧力を２次側圧力とした場合、２次側圧力
の調整を行う減圧弁８とを備え、中子内部に高圧の窒素
ガスを封入し、２次側圧力の低下が生じたときに、２次
側圧力を所定のレベルに維持するように、減圧弁８が作
動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リムのウェル上に
配置される中子を備えたランフラットタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ内部の空気圧がパンク等で減圧し
たとしても走行できる空気入りタイヤとして、ランフラ
ットタイヤが知られている。ランフラットタイヤは、空
気圧が急激に低下したとしても、ある程度の距離を走行
することができる。かかるランフラットタイヤとして、
リムのウェル上に中子を配置したものがある（例えば、
特開昭４８−６３４０２号公報）。中子を設けることに
より、パンク等で空気圧の低下が生じてもタイヤが完全
に扁平化することなく、中子で車体を支持することであ
る程度の走行を可能にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、タイヤ内部の空
気は、徐々にではあるが自然に減少していく。つまり、
パンクのような障害が発生しなくても、空気圧は低下す
るので、定期的なメンテナンスが必要である。しかし、
このようなメンテナンスは、月に１度といった具合に行
う必要があり、面倒である。

【０００４】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、その課題は、中子を利用してタイヤ内部の気体圧
力（空気圧）をできるだけ長期にわたって維持すること
のできるランフラットタイヤを提供することである。

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係るランフラットタイヤは、リムのウェル上に
配置される中空の中子と、中子内部の気体圧力を１次側
圧力、タイヤ内部の気体圧力を２次側圧力とした場合、
前記２次側圧力の調整を行う圧力制御弁とを備え、前記
中子内部に高圧気体を封入し、前記２次側圧力の低下が
生じたときに、前記２次側圧力を所定のレベルに維持す
るように、前記圧力制御弁が作動することを特徴とする
ものである。この構成によると、中子の内部に高圧気体
を封入する。 そして、中子内部を１次側圧力、タイヤ
内部を２次側圧力とし、２次側圧力の圧力調整を行うた
めに圧力制御弁を設ける。タイヤ内部の圧力が徐々に低
下してくると、圧力制御弁が作動し、高圧気体をタイヤ
内部に補充する。これにより、タイヤ内部の圧力を所定
のレベルに保持することができる。その結果、中子を利
用してタイヤ内部の気体圧力（例えば、空気圧）をでき
るだけ長期にわたって維持することのできるランフラッ
トタイヤを提供することができる。

【０００５】本発明の好適な実施形態として、前記中子
の外表面をゴムでライニングしているものがあげられ
る。

【０００６】タイヤがパンクした時に、タイヤの内面と
中子とが接触する。この接触状態でタイヤが走行され
る。この場合に、タイヤの内面に傷がつかないようにす
ることが好ましい。そこで、中子の外表面をゴムでライ
ニングすることにより、タイヤの内面に傷がつくのを防
止することができる。

【０００７】本発明の別の好適な実施形態として、前記
高圧気体として窒素ガスを用いるものがあげられる。

【０００８】タイヤ内の空気が抜けていくのは、空気
（酸素）がタイヤのゴムを透過して行くためである。一
方、窒素はゴムを透過しにくい。そこで、高圧気体とし
て窒素ガスを用いることで、タイヤ内部の圧力低下を抑
制することができる。また、窒素は酸素に比べて燃えに
くいため、安全性の面でも有利である。

【０００９】本発明の更に別の好適な実施形態として、
前記中子内部の圧力を検出するセンサーを設けているも
のがあげられる。

【００１０】圧力制御弁が作動すると、中子内部の高圧
気体は徐々にタイヤ内部に補充されていくので、中子内
部の圧力が低下していく。ある程度低下すると、高圧気
体を中子内部に補充しなければならない。そこで、中子
内部の圧力を検出するセンサーを設けることにより、適
切なタイミングで高圧気体を補充することができる。

【００１１】本発明の更に別の好適な実施形態として、
前記中子の内容量を前記タイヤ内部の内容量の１／３〜
１／５に設定しているものがあげられる。

【００１２】例えば、圧力制御弁が誤作動し、中子の内
部の高圧気体がタイヤ内部に補充されたとしても、タイ
ヤ内部の気体圧力が適切な数値（大きくなりすぎないよ
う）になるようにしなければならない。そこで、中子の
内容量をタイヤ内部の内容量（中子が取り付けられてい
る空間を除く）の１／３〜１／５に設定することによ
り、仮に、高圧気体がタイヤ内部に一度に補充されたと
しても、タイヤの空気圧が適切になるようにすることが
できる。（詳細は後述）

【発明の実施の形態】本発明に係るランフラットタイヤ
の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、ラ
ンフラットタイヤの断面構造を示す図である。

【００１３】ランフラットタイヤ１のゴムで形成される
部分は、トレッド部２、サイドウォール部３、リムスト
ップ部４、ビード部５等により構成される。これらゴム
部分のうちのビード部５が、ホイール６のリム幅両端部
６ａにて支持される。ホイール６は、アルミやスチール
等の金属により形成される。ゴム部分のうち、サイドウ
ォール部３は必要に応じて補強ゴム層が設けられる。

【００１４】リムのウェル６ｂの上（リム幅の中央部に
相当）には、中子７が設けられ、この中子７の内部は中
空になっている。 タイヤ内部の空気圧がパンク等によ
り低下した場合、この中子７によりタイヤが扁平化する
のを防止し、ある程度の走行を可能にする。そのため、
中子７は、アルミ合金により所望の強度を確保すると共
に、軽量化も図っている。中子７の厚みは、約２〜３ｍ
ｍである。

【００１５】中子７をタイヤの軸方向から見た平面図を
図２に示す。中子７は、円周方向に沿って３分割された
圧力ケース７１，７２，７３と、各圧力ケースを連結す
る３つのフレキシブルホース７４を有する。これによ
り、中子の内部は連通した状態になる。なお、分割数は
３に限定されるものではない。中子７を分割すること
で、中子７のホイール６のウェル６ｂへの取り付けを可
能にしている。また、減圧弁８とバルブ９については、
いずれか１つの圧力ケース７１に設けておけばよい。ウ
ェル６ｂへの中子７の取り付けは、ねじ締結等の公知の
手法にて行われる。

【００１６】中子内部には、高圧気体として窒素ガスが
封入される。ガス圧力は、１０００ＫＰａ程度に設定す
る。タイヤ内部（中子内部を除く）には空気（窒素でも
良い）が充填され、所定の空気圧になるように設定され
る。タイヤ内部の空気は、最初は所定の空気圧に設定し
ていたとしても、徐々に低下していく。これは、ゴムが
空気の酸素を透過しやすいからである。これにより、タ
イヤ内部の空気が徐々に抜けていくため、所定の空気圧
を維持するには、定期的にメンテナンスを行う必要があ
る。しかし、かかるメンテナンスは面倒なものであり、
できるだけ回数を少なくすることが好ましい。

【００１７】そこで中子内部に高圧の窒素ガスを充填
し、タイヤ内部の空気圧の低下を防ぐようにしている。
そのため、中子７に圧力制御弁として機能する減圧弁８
を取り付ける。減圧弁８とは、１次側の圧力変動にかか
わりなく、２次側をほぼ一定の圧力に保持するために用
いられる。なお、図１のランフラットタイヤの場合は、
中子内部が１次側であり、タイヤ内部が２次側に対応す
る。減圧弁８は公知の構造のものを用いることができ
る。減圧弁８は、タイヤ内部の空気圧が２００ＫＰａ以
下になれば、減圧弁８を通じて窒素ガスをタイヤ内部に
充填し、タイヤ内部の空気圧を所望のレベルに保持す
る。これにより、タイヤ空気圧を長期にわたり適正な値
に保持することができ、空気圧低下によるメンテナンス
の回数を減らすことができる。 なお、上記の説明では
２００ＫＰａ以下になると、窒素ガスを補充するように
しているが、減圧弁８に設けられている調整機構によ
り、この数値を（例えば、１８０〜２４０ＫＰａの範
囲）設定変更することができる。また、窒素ガスを充填
するのは、窒素ガスは酸素ガスに比べてゴムを透過しに
くいからである。これにより、空気圧の低下を抑制する
ことができる。

【００１８】次に、タイヤゴムと中子７のホイール６へ
の取り付け方法を簡単に説明する。まず、タイヤゴムの
一方のビード部５を一方のリム幅両端部６ａ（フランジ
部）にセッティングする。次に、中子７をウェル６ｂに
載置して固定する。中子７の各圧力ケース７１，７２，
７３はフレキシブルホース７４で連結されているから、
中子７はフランジ部を乗り越えて載置することが可能で
ある。最後に、タイヤゴムのもう一方のビード部５をも
う一方のリム幅両端部６ａにセッティングする。取り付
け完了状態は図１に示した通りである。

【００１９】次に、中子７の内容量及び中子内部圧につ
いて説明する。中子７の大きさは、ランフラット性能を
左右するものであり、その性能面から決める必要があ
る。まず、タイヤ空気圧を調整するという面から、
（１）タイヤ内部の圧力低下の量から、中子内圧による
補充期間をどの程度にするか、（２）減圧弁８が誤動作
した場合に、タイヤ内部の圧力が適切な値（３５０ＫＰ
ａ）を超えないように、中子の内容量を設定する必要が
ある。

【００２０】そこで、上記（１）（２）に関して、中子
内圧の充填を６ヶ月（半年）ごとにする。タイヤ空気圧
の初期圧力を２００ＫＰａとする。タイヤ空気圧の適正
圧力（ＭＡＸ圧力）を３５０ＫＰａとする。タイヤ内の
空気圧低下を１０〜２０ＫＰａ／月・・・・１００ＫＰ
ａ／半年 とする。中子内圧を５００〜８００ＫＰａと
する。

【００２１】以上の条件から （Ａ）中子内圧５００ＫＰａの場合 タイヤ内圧の余裕は、３５０−２００＝１５０ＫＰａ、
中子内部の５００ＫＰａのガスがタイヤ内部に入った時
に、１５０ＫＰａとなるためには（５００／１５０＝
３．３）、タイヤ内部（中子の容積を除く）と中子の容
積比が、約３：１であることが必要である。

【００２２】半年間のタイヤ内部への補充圧は１００Ｋ
Ｐａであるから、中子必要圧は３００ＫＰａ（１００×
３）である。中子内圧の低下最低限度は、２００ＫＰａ
である。よって、中子必然圧は、３００＋２００＝５０
０ＫＰａでＯＫとなる。

【００２３】（Ｂ）中子内圧８００ＫＰａの場合 タイヤ内圧の余裕は上記（Ａ）と同じ１５０ＫＰａであ
る。中子内部の８００ＫＰａのガスがタイヤ内に入った
時に、１５０ＫＰａとなるためには（８００／１５０＝
５．３）、タイヤ内部（中子の容積を除く）と中子の容
積比が、約５：１であることが必要である。

【００２４】半年間のタイヤ内部への補充圧は１００Ｋ
Ｐａであるから、中子必要圧は５００ＫＰａ（１００×
５）である。中子内圧の低下最低限度は、２００ＫＰａ
である。よって、中子必然圧は、５００＋２００＝７０
０ＫＰａでＯＫとなる。

【００２５】以上のことから、中子の内部圧力は、５０
０〜８００ＫＰａとし、中子の内容量はタイヤ内容量
（中子が取り付けられている空間を除く）の１／３〜１
／５に設定するのが好ましいことが分かる。

【００２６】ホイールのリムのウェルの裏面にはバルブ
９が設けられている。このバルブ９を介して中子内部に
窒素ガスを充填させる。減圧弁８が作動することによ
り、中子内部の圧力は徐々に低下していく。そこで、バ
ルブ９のキャップ１０に内圧を検出するセンサーを設け
ている。このセンサーにより、圧力が５００ＫＰａ以下
に低下すると、「赤」表示がされる。これにより、窒素
ガスの内圧低下を知ることができる。内圧が低下した場
合は、バルブ９を介して、再び窒素ガスを充填すればよ
い。また、窒素ガスは不活性であるから酸素ガスに比べ
て燃えにくい。従って、安全性が高いと言うことができ
る。もちろん、中子内部に充填する高圧気体としては、
窒素ガスに限定されるものではなく、他の高圧ガスを用
いても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】ランフラットタイヤの断面構造を示す図

【図２】中子の構成を示す正面図

【符号の説明】

１ ランフラットタイヤ ６ ホイール ６ｂ ウェル ７ 中子 ８ 減圧弁 ９ バルブ １０ キャップ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リムのウェル上に配置される中空の中子
   と、 中子内部の気体圧力を１次側圧力、タイヤ内部の気体圧
   力を２次側圧力とした場合、前記２次側圧力の調整を行
   う圧力制御弁とを備え、 前記中子内部に高圧気体を封入し、前記２次側圧力の低
   下が生じたときに、前記２次側圧力を所定のレベルに維
   持するように、前記圧力制御弁が作動することを特徴と
   するランフラットタイヤ。
2. 【請求項２】 前記中子の外表面をゴムでライニングし
   ていることを特徴とする請求項１に記載のランフラット
   タイヤ。
3. 【請求項３】 前記高圧気体として窒素ガスを用いるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載のランフラットタ
   イヤ。
4. 【請求項４】 前記中子内部の圧力を検出するセンサー
   を設けていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   １項に記載のランフラットタイヤ。
5. 【請求項５】 前記中子の内容量を前記タイヤ内部の内
   容量の１／３〜１／５に設定していることを特徴とする
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のランフラットタイ
   ヤ。