JP2003518460A - ホイールリムの周囲に嵌着されるように設計されかつセンタリング手段を備えた装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本体およびベースを有し、該ベースが、本質的に周方向の非伸長性を有しかつ本体に機械的に連結された少なくとも１つの抵抗ゾーンと、小さい引っ張り剛性を有し従って本体から機械的に切離されている連結部を介して抵抗ゾーンに機械的に連結された少なくとも１つのセンタリングゾーンとを有している安全支持体のような装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、車両タイヤの安全支持体、センサまたは自動膨張システム等のよう
な、ホイールリムの周囲に嵌着すべく設計された装置に関し、より詳しくは、該
装置とこれらが嵌着されるリムとの間の連結装置に関する。

【０００２】 （背景技術） 安全支持体の主要機能は、タイヤが重大な圧力損失を受けた場合に荷重を支持
することである。タイヤが正規に膨張されているとき、安全支持体はタイヤの動
的特性にいかなる悪影響も与えてはならない。より詳しくは、安全支持体はリム
の周囲に良くセンタリングされた状態に維持されなくてはならない。すなわち、
支持体の温度および車両の走行速度の如何に係わらず脱バランス効果を防止でき
るように、安全支持体の回転軸線とリムの回転軸線とは１つの同じ軸線を維持し
なければならない。安全支持体はまた、容易な方法で、すなわち手作業での着脱
を可能にする小さい力でホイールリムの周囲への嵌着およびホイールリムからの
取外しが行なえるものでなくてはならない。

【０００３】 米国特許第５，６９０，７６２号には、ツーリング車両のホイールリム（通常
は、ドロップセンタ型リム）に嵌着されるように設計されかつ弾性材料で作られ
た安全支持体が開示されている。この支持体は、タイヤが圧力を喪失した場合に
タイヤのクラウンと接触するように設計されたクラウンを備えた本体と、リムと
接触するように設計されたベースとを有している。この支持体はまた、周方向に
配向された本質的に非伸長性の環状補強要素を有し、該環状補強要素の直径は、
支持体が適用されるリムフックの直径より僅かに大きい。ベースは２つの環状ゾ
ーンを有し、これらの環状ゾーンの自由状態の内径は、該環状ゾーンが載置され
るリムの部分の直径より小さい。従って、これらの環状ゾーンの圧縮によりリム
上での支持体の良好なセンタリングが確保される。環状補強要素の機能は、特に
、環状ゾーンが、高速での遠心力の作用を受けて、リムとの接触が喪失されるま
で延びることを防止することにある。

【０００４】 安全支持体が、ツーパート・リムまたは図１に示すように一方のリムフックの
直径より大きい直径をもつ支持体支持面を備えたリムに嵌着されることを意図し
たものであるときは、環状補強要素をベース内に配置できる。これは、欧州特許
ＥＰ ０ ７９６ ７４７ Ａ１に開示された支持体の場合についてもいえることで
ある。環状補強要素のこのような配置は、支持体の構造を簡単化する。

【０００５】 このような支持体は、リムおよび支持体自体の製造公差を考慮すると、圧縮に
より速度の如何に係わらずリムの周囲の良好なセンタリングを確保できると同時
に、容易な嵌着および取外しを確保できる環状ゾーンを、半径方向内側に配置す
ることは不可能である。

【０００６】 （発明の開示） 本発明の目的は、リムの支持面に対する移動作業により嵌着されるように設計
された安全支持体のような装置であって、 本質的に周方向の非伸長性を有しかつ半径方向内径がリムの支持体支持面の直
径直径より僅かに大きい抵抗ゾーンと、リムに対して支持体をセンタリングする
手段とを備えた、リムの周囲に嵌着されるように設計された本質的に円筒状のベ
ースと、 該ベースに取り付けられた本体とを有する安全支持体のような装置を提供する
ことにある。

【０００７】 本発明の装置は、ベースが、小さい引っ張り剛性を有し従って本体から機械的
に切離されている連結部を介して抵抗ゾーンに機械的に連結された少なくとも１
つのセンタリングゾーンとを有し、かつセンタリングゾーンの半径方向内側面が
、自由状態において、リムの支持体支持面の直径より小さい直径を有することに
特徴を有する。

【０００８】 センタリングゾーンは、リムの支持体支持面の半径方向内径より小さい半径方
向内径を有している。従って、リムの周囲に支持体を嵌着するときに、このセン
タリングゾーンは、リムの周囲に支持体をセンタリングする半径方向の力を発生
する。高速で走行するとき、支持体のベースの抵抗ゾーンと本体とが機械的に連
結されていることは、本体に加えられる速度による殆ど全ての遠心力を吸収する
のは抵抗ゾーンであることを意味する。センタリングゾーンと本体とが機械的に
切離されていることは、前記センタリングゾーンが、本体に加えられる速度によ
る力によって殆どまたは全く影響を受けないことを意味している。従って、速度
に関連するセンタリングゾーンとリムとの間の半径方向の力の変化は非常に小さ
いか、無視できるものといえる。

【０００９】 本体およびベースを備えた本発明による装置は、リムに対する装置の１回の移
動作業でリムの支持体支持面の周囲に嵌着できるように設計された単体装置であ
る。このような作業は１回だけでよく、この作業は、センタリングゾーンの寸法
により定まる小さい力を加えることにより、容易にかつ非常に短時間に行なわれ
る。

【００１０】 好ましい実施形態によれば、センタリングゾーンは、支持体をリムの支持体支
持面に嵌着するときに、曲げ−圧縮力を発生するように設計された連結部を介し
て抵抗ゾーンに連結された周方向連続要素を有している。

【００１１】 周方向連続要素は、補強アーマチャで構成できる。 センタリングゾーンは補強アーマチャにより周方向に連結された複数の突出部
を有し、補強アーマチャは周方向に連続している。 補強アーマチャの存在は、広範囲の温度および走行速度に亘って本質的に一定
のセンタリング力を維持することに寄与する。

【００１２】 センタリングゾーンは、本体を越えて軸線方向に延長できる。 遠心力に対する抵抗ゾーンは、周方向の非伸長性を有する補強アーマチャで形
成でき、補強要素は、周方向に対して１０〜４０°の間の角度αで配向される。
必要ならば、アーマチャは、軸線方向に配向された補強要素で形成することもで
きる。

【００１３】 （発明を実施するための最良の形態） 以下、添付図面を参照して、安全支持体を一例示装置として示しながら、本発
明の幾つかの実施形態を説明する。

【００１４】 図１は、タイヤ１と、ホイールリム２と、該リム２の支持面４の周囲に配置さ
れた安全支持体３とを有する嵌着組立体を示す。このホイールリム２の構造は、
米国特許第５，６３４，９９３号に詳細に説明されている。ホイールリム２は２
つのビードシート、すなわち異なる直径の外側ビードシート５および内側ビード
シート５′を有し、安全支持体３の容易な嵌着を行なうのに特に適している。こ
の嵌着組立体は、タイヤ１からかなりの圧力損失があっても走行を続けることを
可能にする。安全支持体３は２つの主要部、すなわち図１に示すように膨張圧力
がゼロまたは非常に低い場合にタイヤ１のトレッド７と接触するように設計され
たクラウン６と、リム２の支持面４を包囲するように設計されたベース８とを有
している。本体９の形状は極端に変化することができる。

【００１５】 図２には本発明による支持体が示されており、該支持体のベースおよび本体は
、本質的に、天然ゴムまたは合成ゴムに基いたエラストマ材料またはポリウレタ
ンエラストマ等の他の任意の弾性材料で作られている。これらの材料は、通常、
１〜５０ＭＰａ（２０℃での割線伸び係数および１０％の変形）の弾性係数を有
している。支持体１０は、クラウン１１およびベース１２を備えた本体１３を有
している。ベース１２は、本質的に周方向の非伸長性を有しかつ高速で支持体に
作用する遠心力に耐えるように設計された補強アーマチャを有している。ベース
１２はまた、支持体１０の本体１３から機械的に切離されているセンタリング手
段１４、１５を有している。センタリング手段は本質的に円筒状の連続フランジ
１４であり、該フランジ１４は、断面が小さく従って伸び剛性が小さい連結部１
５を介して、本体１３に結合されたベース１２のゾーンに連結されている。これ
らの手段は、リムの周囲での支持体の有効保持が得られるように、支持体のベー
スの軸線方向両側に配置されている。或る場合には、センタリング手段は、リム
２の支持面４上に押し付けられるのに最適な、支持体の一方の側にのみ配置する
ことができる。これにより、嵌着時の支持体と支持ピンとの間の摩擦力を減少で
きる。

【００１６】 フランジ１４は、リムの支持面４の直径より小さい内径を有している。嵌着時
に、支持体は周方向の引っ張り力を受け、これにより、支持体がリムの支持面上
でセンタリングされることが確保される。リムの周囲での支持体の嵌着時に、連
結部１５は曲げ−圧縮作用を受ける。フランジ１４の質量が非常に小さいことお
よびフランジ１４がベース１３から機械的に切離されていることから、走行中に
支持体１０に作用する遠心力は主として本体１３に作用しかつベース１２の抵抗
ゾーンに加えられ、程度の大小に係わりなくベース１２を周方向に引っ張る。こ
の引っ張り力は、フランジ１４の周方向伸びに殆ど影響を与えない。従って、支
持体１０は、そのベース１２に、支持体に作用する遠心力を吸収するように設計
された抵抗ゾーンと、非常に広い走行速度範囲内でのセンタリングを確保できる
ように設計されたセンタリングゾーンとを有しているといえる。

【００１７】 また、支持体１３の支持面４上への嵌着および／または支持面４からの取外し
を容易にするため、フランジ１４には、該フランジ１４とリム２の支持面４との
接触面に対して軸線方向内側１６および外側１７に設けられた面取り部１６、１
７を設けることもできる。これらの面取り部１６、１７は種々の形状にすること
ができ、例えば、軸線方向から離れる方向に２０〜５０°の角度で傾斜した截頭
円錐状の直線母線にすることができる。

【００１８】 図３ａおよび図３ｂには、互いに異なるセンタリング手段を備えた２つの安全
支持体２０、２６の実施形態が示されている。図３ａの支持体２０のセンタリン
グ手段は、周方向に連続した円筒状フランジ２４と、これも周方向に延びている
補強アーマチャ２５とを有している。この補強アーマチャ２５は円筒状フランジ
２４内に埋入されておりかつリムの支持面４の直径より僅かに大きい巻回直径を
有している。補強アーマチャ２５は、遠心力の良好な制御を可能にしかつ走行速
度および温度の如何に係わらず遠心力を本質的に一定レベルに維持することがで
きる。

【００１９】 図３ｂの支持体２６のセンタリング手段は、周方向に連続した円筒状フランジ
２７と、周方向の補強アーマチャ２８とを有している。アーマチャ２８は、フラ
ンジ２７の半径方向外面の溝２９内に配置されている。

【００２０】 図４は、センタリング手段の他の実施形態を示す側面図である。この例では、
支持体３０のセンタリング手段は連続補強アーマチャ３４を有しており、該補強
アーマチャ３４は、支持体のベース３２の周囲で規則的に分散配置された複数の
突出部３３により軸線方向の所定位置に保持されている。突出部３３の断面は図
３ｂのフランジの断面と同様であり、突出部３３の数は約２０〜４０個である。

【００２１】 この態様のセンタリング手段は、ベース（および本体を含む場合もある）を構
成する材料が比較的高い弾性係数をもつ材料であるとき、例えば２０ＭＰａより
高い弾性係数をもつジエンエラストマまたはポリウレタンであるときに使用でき
る。しかしながら、このセンタリング手段は、使用される材料が２０℃で１ＧＰ
ａより高い弾性係数をもつ例えばポリアミドのような熱可塑性プラスチックであ
るときに特に有効である。後者の場合、材料の剛性は、支持体のベースに、高速
で発生される遠心力を吸収するように設計された補強アーマチャをもはや規則的
に設ける必要が全くないほどの大きさである。

【００２２】 図５には、本発明による支持体５０の他の実施形態が示されている。支持体５
０は、クラウン５１およびベース５３を備えた本体５２を有している。補強アー
マチャ５４はベース５３内に埋入されている。このアーマチャは、ベース５４の
抵抗ゾーンを形成している。補強アーマチャ５４は非常に小さい周方向伸長性を
有しかつ走行中に支持体５０の遠心力を吸収するように設計されている。また、
ベース５３はセンタリングゾーン５７を有しており、図５には４つのセンタリン
グゾーンが示されている。これらのセンタリングゾーン５７の半径方向内径は、
ベース５３の内面の直径より僅かに小さい。これにより、センタリングゾーンの
下においてのみ永久接触を生じさせることができる。センタリングゾーン５７は
周方向に連続しておりかつリムの支持面上に嵌着するときに許容できる力を発生
させるように設計された補強アーマチャ５５を有している。リムの支持面の周囲
での第２補強アーマチャ５７の伸びは、同関係の軸線を有する支持体とリム支持
面との接触を維持するのに必要なセンタリング力を発生する。アーマチャ５５の
半径方向外方（従ってセンタリングゾーン５７の半径方向外方でもある）には、
半径方向切離しゾーン５６が設けられている。これらの半径方向切離しゾーン５
６は、センタリングゾーン５７を、アーマチャ５４に連結された抵抗ゾーンから
機械的に切離すことができる。例えば、半径方向切離しゾーンは、これらの半径
方向内方面と半径方向外方面との間に連結部を全くもっていない。高速走行時に
は、遠心力によってアーマチャ５４に或る伸びが発生し、このため、半径方向切
離しゾーン５６の前記半径方向内方面と外方面とが離れるように移動される。ア
ーマチャ５４の伸びは、センタリングゾーン５７内の補強アーマチャ５５の応力
に事実上全く影響を与えない。これらの２つのゾーンは、実際に機械的に切離さ
れている。

【００２３】 前記切離しゾーン５６は、支持体の製造に使用される金型内に材料が導入され
るときに、平らな閉チューブを挿入することにより形成される。金型内のセンタ
リングゾーンのラインに沿って、何らかの非接着性材料（テフロン（Ｒ）、表面
上の離型剤の層等）のシートを配置することもできる。

【００２４】 切離しゾーンは、周囲の材料の弾性係数より非常に小さい弾性係数をもつ材料
の層で形成することもできる。

【００２５】 連結部１５の曲げ−伸び剛性は、例えば安全支持体が垂直軸線に沿う荷重を受
けたときに、安全支持体が車両の回転周波数範囲（約０〜５０Ｈｚ）より非常に
高い固有振動周波数をもつことを可能にし、走行中の脱バランス効果の発生を防
止できなくてはならない。連結ゾーンに付与される最小剛性は、考察される安全
支持体の質量および望まれる固有周波数を知ることにより決定されなくてはなら
ない。固有振動数はは、２００Ｈｚより高いことが好ましい。３ｋｇの重量を有
しかつ３６個の突出部を備えたセンタリングゾーンを有する支持体の場合には、
各突出部の４ｄａＮ／ｍｍの半径方向剛性は、５００Ｈｚより高い固有振動数を
付与する。

【００２６】 図７は、本発明による支持体６０の軸線方向断面図であり、その本体６１は、
独立気泡の発泡ゴムで作られたソーセージのような構造からなる。この本体６１
は、センタリング手段が設けられた前述の任意のベースと、より詳しくは接着に
より組み合せることができる。図７の例では、ベース６２のセンタリング手段は
図５のセンタリング手段と同様である。ベース６２は、本質的に軸線方向に配向
された補強要素６３のアーマチャと、ベース６２内に埋入された環状補強要素６
４の第１アーマチャとを有している。ベース６２はまたセンタリングゾーン６５
を有し、これらのセンタリングゾーンのうちの２つが示されている。これらのゾ
ーン６５は、周方向に連続しておりかつリムの支持面上への嵌着時に許容できる
力を発生するように設計された環状補強要素６７の第２アーマチャを有している
。前述のように、センタリングゾーン６５の半径方向外方には、半径方向切離し
ゾーン６８が設けられている。ベース６２の軸線方向両側部は、ウイング６６に
より延長されている。これらのウイング６６には、本質的に軸線方向に配向され
た補強要素６３のアーマチャのみを設けることができ、またウイング６６は軸線
方向に対して３０〜５０°の間の傾斜γを有している。ウイング６６は本体６１
に接着されており、膨張されたタイヤが高速走行するときに本体６１の横方向位
置を維持する補助をする。ベース６２と本体６１とは、慣用の接着剤により接着
される。

【００２７】 本発明による支持体の抵抗ゾーンの補強アーマチャは、例えばアラミドまたは
ナイロンで作られたワイヤ、ケーブル等の補強要素で形成できる。高速走行時の
遠心力に対する支持体の良好な抵抗を確保するため、補強アーマチャはまた、１
つ以上の層をなす補強要素の周方向巻回で形成するか、周方向に対して±αの角
度（αは約１０〜４０°）に配向された補強要素からなる交差された二重プライ
で形成できる。構造の軽量化のため、リムの支持面が周方向溝により分離された
２つの円筒状ゾーンで形成されている場合には、ベースの補強アーマチャは軸線
方向に配向された補強要素の構造により補充するのが有効である。これにより、
前記制限された支持面上での支持体の性能が改善される。センタリングゾーンの
補強アーマチャは全体的に同様であり、引っ張り剛性は、リム上への支持体の嵌
着が容易に行なえるように設計される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 安全支持体を含む嵌着組立体を示す軸線方向断面図である。

【図２】 支持体の一実施形態を示す軸線方向断面図である。

【図３ａ】 支持体のセンタリング手段の一実施形態を示す図面である。

【図３ｂ】 支持体のセンタリング手段の他の実施形態を示す図面である。

【図４】 支持体の特定実施形態を示す側面図である。

【図５】 本発明による支持体の第４実施形態を示す図面である。

【図６】 図５の支持体の拡大センタリングゾーンを示す図面である。

【図７】 本発明による他の支持体を示す軸線方向断面図である。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホイールリムの周囲に嵌着されるように設計された本質的に
   円筒状のベースと、該ベースに連結された本体とを有し、リムの支持面の周囲で
   の相対移動作業により嵌着されるように設計された安全支持体のような装置にお
   いて、 前記ベースは、本質的に周方向の非伸長性を有しかつ本体に機械的に連結され
   た少なくとも１つの抵抗ゾーンと、小さい引っ張り剛性を有し従って前記本体か
   ら機械的に切離されている連結部を介して抵抗ゾーンに機械的に連結された少な
   くとも１つのセンタリングゾーンとを有し、該センタリングゾーンの半径方向内
   側面は、自由状態において、リムの支持体支持面の直径より小さい直径を有する
   ことを特徴とする装置。
2. 【請求項２】 前記センタリングゾーンは、支持体をリムの支持体支持面に
   嵌着するときに、曲げ−圧縮力を発生するように設計された連結部を介して抵抗
   ゾーンに連結された周方向連続要素を有していることを特徴とする請求項１記載
   の装置。
3. 【請求項３】 前記周方向連続要素は補強アーマチャからなることを特徴と
   する請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 前記センタリングゾーンは補強アーマチャにより周方向に連
   結された複数の突出部を有し、補強アーマチャは周方向に連続していることを特
   徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の装置。
5. 【請求項５】 前記周方向連続要素は前記本体を越えて軸線方向に延びてい
   ることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載の装置。
6. 【請求項６】 前記抵抗ゾーンは、周方向に配向された補強要素を備えた補
   強アーマチャを有していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の
   装置。
7. 【請求項７】 前記抵抗ゾーンは、周方向に対して１０〜４０°の間の角度
   αで配向された補強要素を備えた補強アーマチャを有していることを特徴とする
   請求項１〜５のいずれか１項記載の装置。
8. 【請求項８】 前記抵抗ゾーンの補強アーマチャは、軸線方向に配向された
   補強要素を更に有していることを特徴とする請求項６および７記載の装置。
9. 【請求項９】 前記ベースは本質的にエラストマ材料で作られていることを
   特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記ベースを構成する材料は、２０℃で１ＧＰａより大き
    い弾性係数を有していることを特徴とする請求項４記載の装置。
11. 【請求項１１】 前記ベースを構成する材料は熱可塑性プラスチックである
    ことを特徴とする請求項１０記載の装置。
12. 【請求項１２】 前記連結部の半径方向剛性は、装置の固有振動数が２００
    Ｈｚより高くなるような大きさであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれ
    か１項記載の装置。
13. 【請求項１３】 前記本体は、独立気泡発泡ゴムで作られた本質的に円環型
    ソーセージのような構造を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１
    項記載の装置。
14. 【請求項１４】 前記ベースは、軸線方向に対して３０〜５０°の間の角度
    γで半径方向外方に延びているウイングにより軸線方向両側に延長されているこ
    とを特徴とする請求項１３記載の装置。