JP2005007928A

JP2005007928A - サポートリング、該サポートリングを用いたタイヤ組立体及び車両

Info

Publication number: JP2005007928A
Application number: JP2003171044A
Authority: JP
Inventors: Teruhiro Nakatani; 彰宏中谷; Kengo Masuda; 賢悟増田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】安価に内圧低下状態を検知する。
【解決手段】タイヤ２と該タイヤ２をリム組みするホイールリム３とが囲むタイヤ内腔ｉ内で前記ホイールリム３に装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部２ａの内面と当接して荷重を支承する環状のサポートリング４である。該サポートリング４は、前記内圧低下時に、音を発生する音発生具１０からなる内圧低下検知手段１１を具えることを特徴としている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内圧が低下した場合でも、一定の速度でかつ所定の距離を安全に走行しうるタイヤ組立体、およびそれに好適に用いうるサポートリング、さらには車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、内圧が低下したときでも、例えば約８０ｋｍ／Ｈ程度に制限された速度で数百キロメートルを安全に走行しうるタイヤ組立体が提案されている。代表的な技術は、例えば下記の特許文献により示される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６７２１号公報
【特許文献２】
特表平８−５０４３８９号公報
【特許文献３】
特開２００１−３５４００２号公報
【０００４】
図７に、上記公報に示される示されるタイヤ組立体の一例を示す。
該組立体は、タイヤａと、該タイヤａをリム組みするホイールリムｂと、タイヤａとホイールリムｂとが囲むタイヤ内腔ｉ内でホイールリムｂに装着されかつタイヤの内圧が低下したときにトレッド部ｄの内面と当接して荷重を支持する環状のサポートリングｅとを含む。ホイールリムｂには、タイヤのビード部が着座する第１のシートｂ１と第２のシートｂ２とが設けられる。
【０００５】
またこれらのシートｂ１、ｂ２の間には、略円筒状のサポートリング取付面ｇが設けられる。またこの例では、サポートリング取付面ｇの第２のシートの端部側には、突起物ｈが、反対側に凹溝ｋがそれぞれ形成され、サポートリングの軸方向の移動を阻止する。またホイールリムｂには、タイヤａのビードが落とし込み可能なウエル部ｊが形成される。
【０００６】
サポートリングｅは、例えば各種のゴム、エラストマーなどの弾性体で構成される。サポートリングｅの内周面は、サポートリング取付面ｇに装着される。サポートリングｅの内径は、サポートリング取付面ｇの外径よりも数ミリ程度小さく形成され、サポートリング取付面ｇに密に固着される。
【０００７】
このようなタイヤ組立体は、図８に示すように、内圧低下時には、トレッド部ｄの内面ｄ１がサポートリングｅに当接する。またタイヤａのビード部ｆ１、ｆ２は、ホイールリムｂのハンプ部ｍとフランジとによって拘束され、リム外れが防止される。タイヤａに作用する荷重はサポートリングｅとホイールリムｂとによって支承される。このため車両は、比較的高速で一定の距離を継続走行しうる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記タイヤ組立体にあっては、内圧低下を検知しうる内圧検知手段が設けられている。通常、この内圧検知センサは、図７に示すように、空気バルブＶに一体化された空気圧センサｎが用いられる。そして、この種のタイヤ組立体を用いた車両では、前記空気圧センサｎによる内圧低下信号は、無線あるいはスリップリングなどを介して車体側のコントローラに入力される。コントローラでは、タイヤの内圧低下信号を受け取ることにより、運転席に設けた内圧異常ランプなどを点灯させるように構成される。これにより、ドライバーは、タイヤの内圧が低下したことを、かかるランプの点灯により知ることができ、タイヤメーカーの指示に従って走行することができる。
【０００９】
しかしながら、上述のような空気圧センサｎは非常に高価であるため、タイヤ組立体のコストを上昇させるという欠点がある。また、前記車両では、内圧低下状態に至った場合、どの程度の距離をこのまま走行できるかが分かり難い。例えば、内圧低下を運転者が知った時点でトリップメータをリセットして、以後の走行距離を積算する方法もある。しかし、この方法では、内圧低下の都度このような操作を運転者に強いることとなり、使い勝手が悪く、また忘れがちとなるため正確さにも欠けるという問題もある。
【００１０】
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、請求項１ないし２記載の発明では、サポートリングに、前記内圧低下時に、音を発生する音発生具からなる内圧低下検知手段を具えること、さらに請求項３ないし４記載の発明は、歪検出具又はトレッド部との接触を検知しうるスイッチを具えることをそれぞれ基本として、高価な空気圧センサを不要とし、低コストで内圧低下状態を検知可能なサポートリングを提供することを目的としている。
【００１１】
また請求項６ないし７記載の発明では、内圧低下検知手段からの信号に基づき、内圧低下状態での走行距離を計算するコントローラを含むことを基本として、内圧低下時の走行距離を容易に確認しうる車両を提供することを目的としている。
【００１２】
【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、タイヤと該タイヤをリム組みするホイールリムとが囲むタイヤ内腔内で前記ホイールリムに装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部の内面と当接して荷重を支承する弾性体からなる環状のサポートリングであって、前記内圧低下時に、音を発生する音発生具からなる内圧低下検知手段を具えることを特徴とするサポートリングである。
【００１３】
また請求項２記載の発明は、前記音発生具は、内部の中空室と、該中空室とタイヤ内腔との間を連通しかつ前記中空室からの空気の送給によって音を発生する笛状具とからなることを特徴とする請求項１記載のサポートリングである。
【００１４】
また請求項３記載の発明は、タイヤと該タイヤをリム組みするホイールリムとが囲むタイヤ内腔内で前記ホイールリムに装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部の内面と当接して荷重を支承する弾性体からなる環状のサポートリングであって、歪を検出する歪検出具を具えることを特徴とするサポートリングである。
【００１５】
また請求項４記載の発明は、タイヤと該タイヤをリム組みするホイールリムとが囲むタイヤ内腔内で前記ホイールリムに装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部の内面と当接して荷重を支承する弾性体からなる環状のサポートリングであって、内圧低下時にトレッド部の内面と接触する検出子を有するスイッチを具え、かつ前記検出子は、タイヤ赤道面と平行な断面においてタイヤ半径方向外方に凸となる円弧状の外面輪郭を有することを特徴とするサポートリングである。
【００１６】
また請求項５記載の発明は、タイヤと、該タイヤをリム組みするホイールリムと、請求項１乃至４のいずれかに記載されたサポートリングとを含むタイヤ組立体である。
【００１７】
また請求項６記載の発明は、タイヤと、該タイヤをリム組みするホイールリムと、前記タイヤとホイールリムとが囲むタイヤ内腔内で前記ホイールリムに装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部の内面と当接して荷重を支承する弾性体からなる環状のサポートリングとを含むタイヤ組立体、前記タイヤ組立体の内圧低下状態を検知する内圧低下検知手段、及び前記内圧低下検知手段からの信号に基づき、内圧低下状態での走行距離を計算するコントローラ、及び前記走行距離を表示する運転席に設けられた距離表示計を含むことを特徴とする車両である。
【００１８】
また請求項７記載の発明は、前記コントローラは、予め定められた走行可能距離から前記走行距離を減算して走行可能な残り距離を計算するとともに、前記表示計は、前記走行距離に代えて又は前記走行距離とともに残り距離を表示することを特徴とする請求項６記載の車両である。
【００１９】
【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、本実施形態のタイヤ組立体１の断面図を例示している。該タイヤ組立体１は、タイヤ２と、該タイヤ２をリム組みするホイールリム３と、前記タイヤ２と前記ホイールリム３とが囲むタイヤ内腔ｉ内で前記ホイールリム３に装着された環状のサポートリング４とから構成されている。
【００２０】
タイヤ２は、路面と接地して走行するトレッド部２ａと、その両端部からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部２ｂ、２ｂと、該サイドウォール部２ｂの半径方向の内方端に形成されたビード部２ｄ、２ｄとを有するトロイド状で形成される。タイヤ２は、その内腔面に空気を透過し難いインナーライナーゴムが配されたチューブレスの空気入りタイヤとして形成され、通常走行に際しては、タイヤ内腔ｉに所定の空気圧が充填される。
【００２１】
またタイヤ２は、トレッド部２ａからサイドウォール部２ｂを経てビード部２ｄのビードコア２ｅに係止されラジアル方向にのびるコードを配したカーカス２ｆと、該カーカス２ｆのタイヤ半径方向外側かつトレッド部２ａの内部に配置された例えばスチールコードよりなるベルト層２ｇとを具えたラジアルタイヤとして形成されている。
【００２２】
前記カーカス２ｆは、非伸長性のワイヤ等からなる一対のビードコア２ｅ、２ｅ間をトロイド状に跨る本体部２ｆ１の両側に、ビードコア２ｅのタイヤ半径方向の内方を通ってタイヤ半径方向に外側に折り返された後にループ状に折り曲げられ再びビードコアの内方を通って本体部に沿って終端する折返し部２ｆ２を設けたものが例示される。本体部２ｆ１に張力が作用すると、ループ状の折返し部２ｆ２で包囲されたゴムは、ビードコア２ｅとホイールリム３のシート３ａ又は３ｂとの間に引き込まれ、楔の如く作用する。これは、ビード部２ｄをホイールリム３にロックし、ビード部２ｄが外れるのを効果的に防止しうる。かかる構成についての詳細については例えば特表平９−５０９１２２号公報に詳細に記載される。
【００２３】
ホイールリム３は、タイヤ２の各ビード部２ｄ、２ｄが装着される第１、第２のシート３ａ、３ｂを有する。各シート３ａ、３ｂの間にはサポートリング４を装着するためのサポートリング取付面３ｇと、タイヤの装着時にビード部２ｄが落とし込まれる小径のウエル部３ｄとが設けられている。
【００２４】
第１のシート３ａ、第２のシート３ｂは、タイヤ軸を含む子午線断面において、従来のホイールリムのシートの方向とは反対方向に傾くテーパ面、即ち、軸方向外側に向かって外径が漸減するテーパ面を持っている。また、第１のシート３ａの最小外径は、一つの例として第２のシート３ｂの最小外径よりも小で形成される。なおタイヤ２の各ビード部２ｄ、２ｄも、この第１のシート３ａ、第２のシート３ｂに合致するようにビード内径を違えて設計される。
【００２５】
前記サポートリング取付面３ｇの最大外径は、第１のシート３ａの軸方向端を区画するフランジの外端径より大で形成される。これにより、サポートリング４は、第１のシート３ａから容易にリム組できる。またサポートリング取付面３ｇの一端部には、該サポートリング４の軸方向の移動を阻止するための円周方向にのびる突起物３ｆが、他端側には凹溝３ｈが夫々設けられる。これは、サポートリング４を軸方向に正しく位置決めしかつ移動するのを防止できる。
【００２６】
図２はサポートリング４の部分斜視図を示している。本実施形態のサポートリング４は、全体として環状をなし、トレッド部２ａの内面と当接しうる外周面４ａを有しかつ半径方向外側に位置する外のリング体５と、ホイールリム３の前記サポートリング取付面３ｇに装着される内周面４ｂを有しかつ半径方向内側に位置する内のリング体６と、外のリング体５と内のリング体６との間を半径方向で継ぎかつ周方向にのびる支持壁部７とを一体に有するものが例示される。
【００２７】
外のリング体５及び内のリング体６は、それぞれ断面が軸方向に長い扁平形状をなすものが示されている。各リング体５、６のタイヤ半径方向の厚さｔ１、ｔ２は、特に制限はないが、所定の剛性を得るために、好ましくは２〜１０ｍｍ、特に好ましくは４〜６ｍｍとするのが望ましい。
【００２８】
内のリング体６の内周面４ｂの内径は、取付前の自然状態において、ホイールリム３のサポートリング取付面３ｇの外径Ｄｇよりも僅かに小とされる。これにより、サポートリング４は、サポートリング取付面３ｇに弾性変形して密着しいわゆる締まりばめにて固着される。また内のリング体６は、例えばタイヤ周方向に沿ってのびるコードプライ（図示省略）などを配することによって補強することもできる。これは、内のリング体６の周方向剛性を高め、サポートリング取付面３ｇからの容易な外れ落ちを防止する。なお本実施形態では、サポートリング４の内周面４ｂには、ホイールリム３の前記凹溝３ｈに嵌入し軸方向の位置ズレを防ぐ環状の突条４ｃが形成されたものを例示している。
【００２９】
前記支持壁部７は、本実施形態では、外のリング体５と内のリング体６との間を継ぎかつ周方向に略ジグザグ状で連続してのびている。具体的には、内、外のリング体５、６の軸方向の一方側に配されかつ周方向にのびる第１の側片部７ａと、他方側に配されかつ周方向にのびる第２の側片部７ｂと、これら第１、第２の側片部７ａ、７ｂとの間を周方向に対して斜めにのびて継ぐ第１の斜辺部７ｃと、この第１の斜辺部７ｃとは、逆向きに傾いて第１、第２の側片部７ａ、７ｂとを継ぐ第２の斜辺部７ｄとで構成されたジグザグ状のものを示す。これにより、サポートリング４は、外、内のリング体５、６が、支持壁部７を介することなく向き合う空所９が形成される。
【００３０】
空所９は、軸方向の一方から他方に向かって平面視で先細状にのびる第１の空所９ａと、前記他方から一方に向かって平面視で先細状にのびる第２の空所９ｂとを含んでいる。これらの空所９は、内圧低下状態において、外のリング体５を均一に支持しうるのに充分な個数と大きさで形成される。また空所９は、サポートリング４の重量を軽減しうるとともに、内圧低下走行時の熱を外部へと散逸させて放熱効果を高め、サポートリング４の耐久性を向上するのに役立つ。好ましい実施形態としては、支持壁部７（図１に示す）の厚さｔ３は、例えば５〜１５ｍｍ程度とし、その周方向の繰り返しピッチは１５〜５５ｍｍとするのが望ましい。
【００３１】
またサポートリング４は、その半径方向の高さＨ（図１に示す）が大きすぎると、通常の内圧が充填されていても段差乗り越え時などに頻繁にトレッド部２ａの内面に当接して乗り心地を悪化させる傾向があり、逆に小さすぎても、内圧低下走行時にトレッド部２ａとの当接面積が少なくなり、操縦安定性の低下や継続走行距離の減少などを招くおそれがある。このような観点より、サポートリング４をホイールリム３に取り付けかつタイヤに適正な内圧（正規内圧）を保っている無負荷の状態において、前記高さＨを、タイヤ内腔高さＨｔの３０〜７０％、より好ましくは４０〜６０％とするのが望ましい。なおサポートリング４の耐久性を向上するため、タイヤ２の内腔面には、潤滑剤を予め塗布しておき、フラット走行時の摩擦を軽減することが望ましい。
【００３２】
前記「正規内圧」は、当該タイヤ組立体の適用規格によって定める推奨空気圧である。またサポートリングのタイヤ半径方向の高さＨは、ホイールリム３に装着した状態で、サポートリング取付面３ｇからサポートリング４のタイヤ半径方向の最外側位置までの高さである。さらに、タイヤ内腔高さＨｔは、前記正規内圧を充填した無負荷の状態において、サポートリング取付面３ｇ（高さが変化するとき最大外径位置）からタイヤ内腔面のタイヤ半径方向の最外側位置までの高さである。
【００３３】
またこのようなサポートリング４は、例えばゴム、ポリウレタン、ＥＰＤＭなどの各種の弾性体で構成される。より具体的には、耐久性を確保するために、硬さ（ＪＩＳＤ）が３０〜７０度、１０％モジュラスが３０〜１５０ＭＰａ、損失正接ｔａｎ δが０．０１〜０．１０のものが望ましい。なおＪＩＳＤの硬さ及び１０％モジュラスは２３±２℃での値であり、損失正接は、粘弾性スペクトロメータを用いて初期ひずみ１０％、変位振幅±０．２５％、周波数１０Ｈｚで測定するものとする。本実施形態ではポリウレタンを使用したものが例示される。
【００３４】
本発明の第１の実施形態では、サポートリング４は、タイヤ組立体１の内圧低下時に、音を発生する音発生具１０からなる内圧低下検知手段１１を具えるものが例示される。本実施形態の音発生具１０は、図１に示すように、サポートリング４の内部に設けられた中空室１０ａと、該中空室１０ａとタイヤ内腔ｉとの間を連通しかつ前記中空室１０ａからの空気の送給によって音を発生する笛状具１０ｂとからなるものが示される。
【００３５】
前記中空室１０ａは、例えば図２に分解して示すように、前記空所９の側面に、該空所９を閉塞する側板部１２を熱融着、接着などで固着することにより容易に形成できる。側板部１２は、本実施形態では、サポートリング４側の取付面の周縁をステップ状に切り欠いた接合部１３を有している。このような接合部１３は、前記空所９の軸方向外側の開口形状に合わせて形成される。これは、側板部１２を空所９に精度良く位置合わせできるため、サポートリング４との接着部を気密として中空室１０ａを能率良く形成するのに役立つ。なお中空室１０ａの体積が小さすぎると、重量が大きくなり過ぎたり、また突起に衝突した時の衝撃力吸収性が低下する傾向があり、逆に大きすぎてもランフラット時の荷重支持強度が不足するという傾向がある、このような観点より、中空室１０ａの体積は、１００〜３００ｃｍ^３、より好ましくは１５０〜２００ｃｍ^３程度とするのが望ましい。
【００３６】
また本実施形態では、図３に示すように、側板部１２に、笛状具１０ｂが固着されたものが示される。該笛状具１０ｂは、側板部１２の外側に配される円筒状の本体部２０と、前記中空室１０ａの中に位置するとともに本体部２０に螺着される取付部２１とを含んで構成されたものが例示される。笛状具１０ｂは、いわゆる管楽器と同様の原理、即ち空気の通過に伴う共鳴音の発生を利用したものである。従って、電気部品などを一切必要としない。
【００３７】
前記本体部２０は、フランジ状の基部２０ａと、外周面に外ネジ部を設けた軸状部２０ｂとが一体に形成される。また本体部２０には、軸方向の両端部でそれぞれ開口する１本かつ小径の貫通孔１６が形成されている。また取付部２１は、本体部２０の外ネジ部が螺着しうる内ネジ部とが形成されるとともに、軸方向にのびる小径の１本の貫通孔１７が形成される。そして、本体部１０ｂ１と取付部１０ｂ２とは、側板部１２に設けた小孔２２を介し側板部１２を挟んで両側に配され、かつ前記各ネジ部で螺着することにより側板部１２を狭持して一体に固着される。取付後、各貫通孔１６、１７は、互いに連通する。これにより、タイヤ内腔ｉとサポートリング４の中空室１０ａとは連通できる。
【００３８】
パンク等によりタイヤ組立体１の内圧が低下すると、図８に示したように、トレッド部２ａの内面がサポートリング４の外周面４ａに当接する。サポートリング４は荷重を支えてタイヤの縦撓み量を制限するとともに、またホイールリム３と協同して荷重を支え、車両の継続した走行を可能とする。また、サポートリング４の接地部に位置する中空室１０ａでは、部分的な圧縮弾性変形により内部の空気が前記笛状具１０ｂの貫通孔１７，１６を通ってタイヤ内腔ｉ側へと急激に排出される。排出される空気は、貫通孔１６、１７を通る際に共鳴振動し、音を発生させる。運転者は、この音を聞き取ることによってタイヤ組立体１の内圧が低下したことを知ることができる。
【００３９】
タイヤ組立体１の回転により、中空室１０ａが非接地域へと移動すると、サポートリング４の弾性変形は回復する。これに伴い、中空室１０ａには、貫通孔１６、１７を介してタイヤ内腔ｉ内の空気の一部が吸い込まれる。そして、中空室１０ａの空気は、接地域に到達すると再びタイヤ内腔ｉ側へと押し出され、音を発生させる。このような内圧低下検知手段１１をサポートリング４に１ないし複数個設けることにより、内圧低下走行時において速度に応じた周期的な音を発生させ得る。
【００４０】
この例の内圧低下検知手段１１では、電気的な部品を一切使用しておらずかつ部品点数も非常に少ない。従って、バルブと一体化されたような空気圧センサに比べると、簡素化による大幅なコスト低減が図れ、しかも故障も少なくできる。
また笛状具１０ｂをサポートリング４の側壁部に設けているため、リム組時の障害になることもない。なおサポートリング４は、全ての空所９を中空室１０ａとする必要はなく、少なくとも１カ所、より好ましくは５〜１０個程度で形成するのが望ましい。
【００４１】
前記貫通孔１６、１７は、好ましい音の周波数を得るために、長さ、断面形状又は内径などを種々変更できる。貫通孔１６、１７の内径は、特に限定はされないが、小さすぎると音の周波数が高くなり過ぎかつ音圧が小さくなる傾向があり、逆に大きすぎても音の周波数が低くなり過ぎて聴き取り難いという傾向がある。このような観点より、貫通孔１６又は１７の内径は０．５〜３ｍｍ、より好ましくは１〜２ｍｍとするのが望ましい。
本実施形態では、貫通孔１６を、小さい内径からなる第１の孔部１４（内径１ｍｍ）と、該第１の孔部１４に連通しかつタイヤ内腔ｉで開口する本例ではテーパ状に拡径する第２の孔部１５（最大内径５ｍｍ）とを具えているものが示されている。ただし、このような形態に限定されるものではなく、貫通孔を２以上設けるなど種々の改良が可能である。
【００４２】
また本実施形態の笛状具１０ｂは、サポートリング４とは別体で形成されたものを例示した。しかし、例えばこのような機能を奏することができれば、サポートリング４の側壁部などにオリフィス状の孔部を直接開口させることもできる。
この実施形態では、さらに部品点数を減じて生産性を向上しうる。またサポートリング４の具体的な形状は、タイヤ２の内圧低下時にトレッド部２ａの内面と当接して荷重を支承しうる弾性体であれば、その形状、特に支持壁部７の構造は何ら限定されるものではない。例えば支持壁部７の形状は、本例のようなジグザグ状の他、波状やクランク状、さらには、一様な断面で周方向に連続するものでも良い。
【００４３】
図４には、本発明の第２の実施形態のサポートリング４が示されている。
サポートリング４の基本形態（外のリング体５、内のリング体６及び支持壁部７）は、図３で示したものとほぼ同形状としている。本実施形態では、サポートリング４に、該サポートリング４の歪を検出しうる歪検出具２５が設けられたものが例示される。
【００４４】
前記歪検出具２５は、例えば歪ゲージ２６が好適に使用される。歪ゲージ２６は、サポートリング４に一体に固着され、サポートリング４とともに変形して自らの電気抵抗を変化させる。この電気抵抗の変化を別途設けた検出体で検知して歪の検出ができる。歪ゲージには、ゲージ材に半導体を用いた半導体ゲージ、銅・ニッケル合金を用いた金属ゲージなどを挙げることができる。特に好ましくは、熱の影響を受けにくい金属ゲージ、とりわけ銅・ニッケル合金箔で形成した薄い箔ゲージが、強度、サイズ（厚さを含む）などの観点から好ましい。
【００４５】
本実施形態では、図４に示すように、歪ゲージ２６がサポートリング４の第１、第２の支持壁部７ａ又は７ｂに固着されたものが例示される。歪ゲージ２６は長尺状をなし、かつその長手方向がサポートリング４の半径方向に沿って配されている。これにより、歪ゲージ２６は、サポートリング４の半径方向の歪に対して検出精度をより高めることができる。ただし、周方向に長手方向を沿わせて配する態様を除外するものではない。
【００４６】
また図４に示すように、歪ゲージ２６は、支持壁部７に凹設された半径方向にのびる小溝Ｇの中に配されて固着されるのが好ましい。小溝Ｇは、少なくともその半径方向の外側が解放されておらず、歪ゲージの外端部の移動を規制しうる有底状のものが良い。このような小溝Ｇは、タイヤ組立体１の遠心力によって歪ゲージ２６がサポートリング４から離脱するのを効果的に防止しうる。
【００４７】
図５には、このようなタイヤ組立体１を装着した車両のシステムブロック図の一例を示す。車両は、例えば車体側にコントローラＣＬが設けられる。コントローラＣＬには、歪ゲージ２６の信号と、例えばタイヤが１回転する毎に１ないし複数個のパルス信号を出力しうるタイヤ回転数センサ２７からの信号と、予め定められた各種の設定値が記憶される設定値メモリ３０の設定値情報が入力される。歪ゲージ２６の出力は、タイヤ組立体１側に発信器を、車体側に受信器を夫々設けた無線伝送方式又はスリップリングなどを用いた機械的な継手を介してコントローラＣＬに入力できる。またコントローラＣＬは、例えば車両の運転席に配された各種の表示器及び／又はスピーカなどで構成される警告手段２８や、走行距離を表示することができる距離表示計２９などに所定の信号を出力する。
【００４８】
パンク等によりタイヤ組立体１の内圧が低下すると、接地域に位置するサポートリング４は、路面からの荷重を受けて圧縮変形する。これに伴って歪ゲージ２６も変形する。歪ゲージからの信号は、コントローラＣＬに常時入力される。コントローラＣＬでは、この入力された信号と、予め設定値メモリ３０に記憶されている閾値とを比較する。閾値は、タイヤ組立体１の正規内圧状態における歪ゲージ２６の出力値を基に定められている。コントローラＣＬは、歪ゲージ２６の出力が閾値を超えるときに、タイヤ組立体１が内圧低下状態と判断する。従って、この実施形態では、歪ゲージ２６、コントローラＣＬ及び設定値メモリ３０とで内圧低下検知手段を構成する。またコントローラＣＬは、内圧低下状態と判断した場合、警告手段２８を作動させる信号を出力する。運転者は、この警告手段２８の作動（例えばランプの点灯ないし点滅、メッセージ表示、スピーカからの音声情報の出力等）により、運転中に内圧低下状態を直ちに知ることができる。このため、必要な措置を直ちに講じることができる。
【００４９】
またこの実施形態においては、コントローラＣＬは、内圧低下状態と判断した場合、この時点からの走行距離を計測する。計測された走行距離は、運転席に設けられた前記距離表示計２９に表示される。走行距離は、タイヤ回転センサ２７から得られるタイヤの回転数と、タイヤの１周長との積に基づいて計算することができる。しかし、内圧低下状態ではタイヤの動荷重半径が通常の内圧状態の場合に比して小さく、ひいてはタイヤの１周長も小となる。このため、本実施形態のコントローラＣＬでは、通常の内圧状態時の走行距離の計算結果に、１より小の補正係数αを乗じてタイヤ周長を補正し、内圧低下状態の走行距離をより正しく補正して計算する。
【００５０】
補正係数αは、種々の実験を行い、内圧が低下したときのタイヤの変形状態（これはタイヤの本来の剛性などによって種々異なる）に基づいてタイヤ毎に定めることができる。そして、この補正係数αは、予め設定値メモリ３０に記憶されている。計算された走行距離は、逐次、距離表示計２９にリアルタイムで表示される。これにより、運転者は、内圧低下状態でこれまでに走行した距離を正確に知ることができる。内圧低下状態での走行距離は、通常上限が規制されるため、これまでに走行した距離を常に正確に把握できれば、運転者により安心感を与えることができ、走行ルートの変更や修理工場等への移動に役立つ。
【００５１】
図６には、本発明の第３の実施形態として、サポートリング４のタイヤ赤道面と平行な部分断面図を示している。この実施形態では、サポートリング４の外のリング体５に、スイッチ３１を設けたものが例示される。該スイッチ３１は、例えば機械式の接点Ｓ１、Ｓ２を有するもので、本体部３２と、該本体部３２に対してスライド可能かつ突出する向きにバネ３６にて付勢されかつ押し下げによって接点Ｓ１、Ｓ２を当接させる検出子３３とを有するものが例示される。
【００５２】
またスイッチ３１は、本体部３２が外のリング体５に埋設されて固着されるとともに、実質的に検出子３３の先端部だけがサポートリング４の外周面４ａから突出して配される。このような、検出子３３は、内圧低下時に半径方向内側に変形したトレッド部２ａの内面と接触し、半径方向内側（本体部３２側）へと押し下げられ前記接点Ｓ１、Ｓ２を閉じる。この信号を検知することによって、タイヤ組立体１の内圧低下状態が検知できる。
【００５３】
また本実施形態の検出子３３は、図６に示すように、タイヤ赤道面と平行な断面において、タイヤ半径方向外方に凸となる円弧状の外面輪郭Ｕを有している。この外面輪郭Ｕは、サポートリング４の外周面４ａとで階段状の段差が形成されることなく滑らかに連なっている。図６に仮想線で示すように、検出子３３が、一般的な凸形状の外面輪郭Ｋを持っている場合、サポートリング４の外周面４ａとで階段状の段差が形成される。このため、内圧低下走行時には、検出子がトレッド部と接触する都度、大きな衝撃力が発生し、乗り心地や操縦安定性の悪化を招きやすいほか、スイッチ３１に対しても大きな曲げモーメントを発生させ、検出子３３のスライドに際してこじれが生じやすく検出精度を低下させる傾向がある。また、検出子によってトレッド部の内面が傷付き易い。
【００５４】
これに対して、本実施形態のスイッチ３１では、検出子３３がサポートリング４の外周面に対して滑らかに突出する。従って、内圧低下走行時においてトレッド部の内面とスムーズな接触が得られ、上述のような不具合を防止できる。特に好ましくは、検出子３３の突出高さＨｕを２〜８ｍｍ程度とするのが望ましい。このようなスイッチ３１からなる内圧低下検知手段１１も、図６に示したシステム構成で使用できる。
【００５５】
ところで、路面上の大きな段差を乗り越える際、タイヤ組立体１に通常の内圧が充填されている状態でも、トレッド部２ａの内面がサポートリング４に接触する場合がある。このような状況では内圧低下と判断することは望ましくない。かかる観点より、第２の実施形態も含め、コントローラＣＬは、誤検知判定処理を行うことが望ましい。
【００５６】
誤検知判定処理は、スイッチ３１からの出力信号が、予め設定された一定時間ｔｃ内に間欠的にｎ（ｎ＞１）回以上検出された場合に内圧低下状態と判断し、それ以外では、非内圧低下状態と判断する。コントローラＣＬは、このようなステップを行うことによって、スイッチ３１の単発的な出力をキャンセルでき、より正確に内圧低下状態を検出することができる。一例として、例えば前記一定時間ｔｃを４秒とし、かつｎを３以上の整数に設定することができる。これらの定数は、前記設定値メモリ３０に予め記憶される。
【００５７】
また本例のコントローラＣＬは、内圧低下走行時からの走行距離を計算するが、本実施形態では、予め設定値メモリ３０に記憶された内圧低下時の走行可能距離から前記走行距離を減算して走行可能な残り距離を計算し、これを距離表示計２９に表示するいわゆるカウントダウンを行う。この実施形態によれば、運転者に残り走行距離をより正確に伝えることができ、走行可能距離を超えた過剰走行を確実に防止しうる。
【００５８】
【発明の効果】
上述したように、請求項１記載の発明では、タイヤと該タイヤをリム組みするホイールリムとが囲むタイヤ内腔内で前記ホイールリムに装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部の内面と当接して荷重を支承する弾性体からなる環状のサポートリングであって、前記内圧低下時に、音を発生する音発生具からなる内圧低下検知手段を具える。従って、高価な空気圧センサを不要とし、低コスト化を図ることが可能である。特に請求項２記載の発明のように、前記音発生具は、内部の中空室と、該中空室とタイヤ内腔との間を連通しかつ前記中空室からの空気の送給によって音を発生する笛状具とからなるときには、電気部品などを使用することなくより一層安価に内圧低下検知手段を構成できる。従って、故障等を減じメンテナンス性も向上しうる。
【００５９】
請求項３記載のサポートリングでは、歪を検出する歪検出具を具えることにより、また請求項４記載のサポートリングでは、内圧低下時にトレッド部の内面と接触する検出子を有するスイッチをそれぞれ具えることにより、低コストで内圧低下状態を検知できる。また請求項４記載の発明では、前記検出子は、タイヤ赤道面と平行な断面においてタイヤ半径方向外方に凸となる円弧状の外面輪郭を有するため、トレッド部の内面と当接する際に衝撃や摩擦を緩和し、スムーズな内圧低下走行を確保できる。
【００６０】
また請求項６記載の車両のように、内圧低下状態での走行距離を計算するコントローラと、該走行距離を表示する距離表示計とを含むときには、運転者は、内圧低下状態でこれまでに走行した距離を正確に知ることができる。内圧低下状態での走行距離は、通常上限が規制されるため、これまでに走行した距離を常に正確に把握することで、運転者により安心感を与えることができ、走行ルートの変更や修理工場等への移動に役立つ。
【００６１】
また請求項７記載の車両のように、前記コントローラは、予め定められた走行可能距離から前記走行距離を減算して走行可能な残り距離を計算するとともに、、前記距離表示計が残り距離を表示するときには、より運転者にさらに残り走行距離をより正確に伝えることができ、走行可能距離を超える過剰走行などをより確実に防止しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のタイヤ組立体を例示する内圧を有する状態での断面図である。
【図２】本発明の実施形態を示すサポートリングの部分斜視図である。
【図３】その部分断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示すサポートリングの部分斜視図である。
【図５】本発明の車両のシステムブロック図である。
【図６】サポートリングに設けたスイッチの断面図である。
【図７】従来のタイヤ組立体の断面図である。
【図８】タイヤ組立体の低内圧状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１タイヤ組立体
２タイヤ
３ホイールリム
４サポートリング
４ａ外周面
４ｂ内周面
５外のリング体
６内のリング体
７支持壁部
１０音発生具
１１内圧低下検知手段
１０ａ中空室
１０ｂ笛状具
２５歪検出具
２６歪ゲージ
２１スイッチ

Claims

タイヤと該タイヤをリム組みするホイールリムとが囲むタイヤ内腔内で前記ホイールリムに装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部の内面と当接して荷重を支承する弾性体からなる環状のサポートリングであって、
前記内圧低下時に、音を発生する音発生具からなる内圧低下検知手段を具えることを特徴とするサポートリング。
前記音発生具は、内部の中空室と、該中空室とタイヤ内腔との間を連通しかつ前記中空室からの空気の送給によって音を発生する笛状具とからなることを特徴とする請求項１記載のサポートリング。
タイヤと該タイヤをリム組みするホイールリムとが囲むタイヤ内腔内で前記ホイールリムに装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部の内面と当接して荷重を支承する弾性体からなる環状のサポートリングであって、
歪を検出する歪検出具を具えることを特徴とするサポートリング。
タイヤと該タイヤをリム組みするホイールリムとが囲むタイヤ内腔内で前記ホイールリムに装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部の内面と当接して荷重を支承する弾性体からなる環状のサポートリングであって、
内圧低下時にトレッド部の内面と接触する検出子を有するスイッチを具え、
かつ前記検出子は、タイヤ赤道面と平行な断面においてタイヤ半径方向外方に凸となる円弧状の外面輪郭を有することを特徴とするサポートリング。
タイヤと、該タイヤをリム組みするホイールリムと、請求項１乃至４のいずれかに記載されたサポートリングとを含むタイヤ組立体。
タイヤと、該タイヤをリム組みするホイールリムと、前記タイヤとホイールリムとが囲むタイヤ内腔内で前記ホイールリムに装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部の内面と当接して荷重を支承する弾性体からなる環状のサポートリングとを含むタイヤ組立体、
前記タイヤ組立体の内圧低下状態を検知する内圧低下検知手段、及び
前記内圧低下検知手段からの信号に基づき、内圧低下状態での走行距離を計算するコントローラ、
及び前記走行距離を表示する運転席に設けられた距離表示計を含むことを特徴とする車両。
前記コントローラは、予め定められた走行可能距離から前記走行距離を減算して走行可能な残り距離を計算するとともに、前記表示計は、前記走行距離に代えて又は前記走行距離とともに残り距離を表示することを特徴とする請求項６記載の車両。