JP2007008469A - フォームインサート及び改良型気密メンブレンを有するランフラット組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤにおいてインフレーションバルブの位置決めを容易にする。
【解決手段】組立体（１）がインフレーション弁（４）付きのリム（３）を有するホイール、タイヤ（２）及びフォームインサート（５）で形成されている。フォームインサート（５）がダクト（36）を介して大気と連通状態にある第１のコンパートメント（Ａ）内に配置されていて、可撓性メンブレン（51,51a,51b）によりタイヤのケーシング内部の空間（Ｂ）の残部から気密的に隔離され、空間（Ｂ）がインフレーション弁（4,41）と連通状態にある。メンブレンの縁部（52a,52b ）のうち少なくとも一方がリム受座（31a,31b ）から離れていて、リム受座とこれらと対向して位置したインサート側壁との間の空間内に軸方向に位置した円形支承面（32a,32b ）に沿ってリム（３）と気密ジョイントを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車に装着されるようになったランフラット組立体に関する。これら組立体は、弁を備えたリム及びタイヤを有し、形状がほぼドーナツ型のインサートを包囲している。このインサートは、より一般的にはフォームインサートと呼ばれており、一般に独立気泡型の気泡（セルラー）ゴムで作られている。このインサートは、タイヤが圧力を失った場合に荷重を支持するよう設計されている。気泡は、場合によっては、加圧ガスを収容している。

この種の安全装置は、先行技術から知られており、多くの変形実施形態が提案されている。これらのうちの１つは、フランス国特許第１，４５０，６３８号明細書に開示されており、この特許文献は、安全装置の動作原理を説明し、遠心力の影響下にあるインサートの挙動を記載している。この刊行物は、インサートの半径方向内側フェースを大気圧に接触させ、インフレーション圧力がこのインサートの半径方向外側フェースに作用するようにすることによってリム上におけるフォームインサートの安定性を向上させることを提案している。

この作用効果を得るために、フォームインサートを大気圧と連通状態にある第１のコンパートメント内に隔離することが提案され、その手段として、利用圧力になる第２のコンパートメントとの仕切りを形成する可撓性気密メンブレンが用いられる。

２つのコンパートメント相互間の圧力差は、インサートに働き、気泡内に入っているガスを圧縮することによりインサートをリムに対して平らにさせる効果を持つ半径方向内向きの力を生じさせる。インフレーション圧力の作用は又、このインサートの体積を減少させる結果をもたらし、それにより、タイヤのクラウンの内壁とフォームインサートとの間の全ての接触を回避させることができる。この力は又、遠心力とは逆に働き、車両が高速に達したときに、インサートをリムに対して定位置に保持するのを助ける。

タイヤケーシング内の圧力が或る特定のしきい値を下回ると、フォームインサートがその自然な形状に戻り、タイヤケーシングの内容積部全体を占め、そのようにしてタイヤの支持に寄与する。

この特許文献は、第１のコンパートメントが大気圧と連通できるようにすると共に第２のコンパートメントをタイヤの利用圧力までインフレートさせることができるよう設計された弁の特定の実施形態を更に記載している。

また、上述の特許文献からメンブレンが次のいずれかの手段によって繋留されるメンブレンの構造体が知られており、かかる手段は、次の通りである。

−メンブレンの縁部のうちの一方をフォームインサートの側壁に付着すると共に他方の縁部をタイヤのビードの内側部分に付着することであり、この技術的示唆の変形例は、メンブレンの縁部をタイヤケーシングの内壁に沿って又はフォームインサートの回りにぐるりと延ばしてフォームインサートの側壁への付着の問題を無くすことにある。
−リムの受座とタイヤケーシングビードとの間にメンブレンの縁部を単に介在させることである。

フランス国特許第１，４５０，６３８号明細書

しかしながら、これら技術的解決策は、求められている分離機能を満足のいく程度に実行するが、これら解決策には幾つかの欠点があり、かかる欠点としては次のことが挙げられる。

−インフレーションバルブを位置決めすることが困難なことであり、これは、インフレーション空気を第２のコンパートメント内へ導入するようメンブレンを気密状態に保ちながらメンブレンを通過することが必要であることと関連している。
−リム受座とビームとの間にメンブレンを介在させることができるようにするためにリム又はビードの直径を変えなければならず、その結果として、これらコンポーネントの非標準化が生じるということである。

本発明の目的は、メンブレンの縁部を繋留し、上述の問題を解決することができる改良型実施形態を提案することにある。

本発明は、インフレーション弁を備えたリムを有するホイールと、ホイールのリムに取り付けられたタイヤと、タイヤの内壁とホイールリムにより構成された容積部内に配置されたフォームインサートとで形成された組立体であって、フォームインサートが、ダクトを介して大気と連通状態にある第１のコンパートメント（Ａ）内に配置されると共に可撓性メンブレンによりタイヤのケーシング内部の空間（Ｂ）の残部から気密的に隔離されており、空間（Ｂ）が、インフレーション弁と連通状態にあって前記タイヤの利用圧力までインフレートされるよう設計された第２のコンパートメント（Ｂ）を形成している組立体に関する。

本発明によれば、メンブレンは、リムと直接気密ジョイントを形成する。

この目的のため、リムは、タイヤのビードを受け入れるよう設計されたリム受座から離れていて、２つの受座相互間の空間の内部に軸方向に位置する少なくとも１つの円形支承面を有する。この円形支承面は、実質的に、リム受座の各々とフォームインサートを受け入れるよう設計されたリムのゾーンとの間に軸方向に位置する空間内でリム受座の付近に位置している。メンブレンの縁部のうち少なくとも一方は、円形支承面と気密ジョイントを形成する。

メンブレンの繋留は、リムに対して直接行われ、弁の空気入口ダクトを、これがリムから第２のコンパートメント内へ直接開口するよう設けることが可能であり、したがって、メンブレンを通ることが回避される。かくして、そのための脱着作業が大幅に単純化される。さらに、リム受座の直径を変える必要がなく、タイヤの直径を変える必要もない。というのは、メンブレンの縁部が気密状態で載っている円形支承面は、タイヤのビードが載っている受座とは別個のものだからである。

フォームインサートに加わる圧力と関連した影響を増大させるために、リム上でのインサートの可能な限り最も広い支持領域の恩恵を受けるようタイヤビードを受け入れるようになった受座にできるだけ近接してメンブレンをリムに繋留することには価値がある。

リムと接触状態にある気密メンブレンの縁部の形状及び配置状態は、本発明により種々の仕方で具体化でき、種々の実施形態は、図１〜図８を参照して行われる説明から一層よく理解されよう。

図１に示す組立体１は、弁４を備えたリム３を有するホイールと、リム３に取り付けられたタイヤ２と、タイヤ２の内壁及びホイールのリム３によって構成された内部空間内に配置されたフォームインサート５とで形成されている。タイヤ２のビード２１ａ，２１ｂは、リム３の受座３１ａ，３１ｂに載っている。形態が実質的にドーナツ形の気密メンブレン５１が、２つのコンパートメントＡ，Ｂ相互間を離隔させるよう配置されている。

メンブレン５１は、フォームインサート５の半径方向上側部分上に配置されている。メンブレン５１の縁部５２ａ，５２ｂは、リム３に形成された円形支承面３２ａ，３２ｂに載っている。円形支承面３２ａ，３２ｂは、受座３１ａ，３１ｂ相互間の空間内に軸方向に位置している。円形支承面３２ａ，３２ｂは各々、それぞれリム受座３１ａ，３１ｂとフォームインサートを受け入れるようになったリム３のゾーン３７との間に空間内に軸方向に配置されている。このゾーン３７は、図１では破線で示されており、リムとフォームインサートとの間の接触ゾーンに対応している。

かくして、メンブレン５１により、コンパートメントＡ，Ｂを気密的に隔離することが可能である。

コンパートメントＡは、オリフィス３６を介して大気圧と連通状態にある。弁４の延長部としてダクト４１が設けられ、このダクト４１は、加圧空気をコンパートメントＢ内に導入することができるようにする。メンブレン５１のこの特定の構成により、メンブレンを通過させることができる手段を設ける必要なく、ダクト４１の出口を第２のコンパートメントＢと直接的な連通状態にすることができることは注目されよう。

図２は、メンブレンの変形実施形態を示しており、この変形実施形態によれば、メンブレン５１は、２つの部分５１ａ，５１ｂに分離され、これら部分の軸方向内縁部は、フォームインサート５０の側壁５０ａ，５０ｂの各々にそれぞれ気密状態で接着されている。これらの条件下において、フォームインサートの外壁それ自体が気密であることが必要であり、したがって、コンパートメントＢ内に入っている空気は、フォームインサートを通って拡散することができないようになっている。この技術的効果は一般に、上述のフォームインサートを製造するために一般的に用いられているポリブダジエンを主成分とする材料を用いることにより得られる。

コンパートメントＢの加圧により、図１又は図２に示すようにフォームインサート５が圧縮される。コンポーネントメントＡは、大気圧状態のままである。図３は、第２のコンパートメントＢ内の圧力が失われた場合に起こることを示している。この場合、フォームインサート５は、内部空間の容積全体を占める。

注目されるように、メンブレン５１がタイヤ２の内壁に当たって平らになることができるが、フォームインサートの膨張を阻害しないほど十分展開できることが必要である。この作用効果は、柔軟性且つ弾性の材料でメンブレンを作ることにより又は変形例として、柔軟性があるが、弾性の無い材料を用いることによって得られる。この第２の構成例では、メンブレンのサイズは、タイヤの内面のサイズに合致しなければならない。

メンブレン５１の縁部５２ａ，５２ｂと円形支承面３２ａ，３２ｂとの間の気密シールは、これら縁部を円形支承面に付着させ又はクランプすることにより行われ、後者の構成例は、これを実現することが容易であり、しかもこれを分解又は取り外せるという理由で好ましい。

支承面３２ａ，３２ｂへのメンブレン５１の縁部５２ａ，５２ｂのクランプは、円形補強材５３ａ，５３ｂをメンブレン５１の縁部５２ａ，５２ｂ内に組み込むことにより改善できる。この円形補強材５３ａ，５３ｂは、高い降伏強さを示す１本又は２本以上のテキスタイル又は金属製補強コードの形態を取るのがよい。また、支承面３２ａ，３２ｂを僅かにテーパさせてクランプを助けるようにすることが可能である。

また、気密度の低下を招きがちであるメンブレンの縁部５２ａ，５２ｂの軸方向変位を制限することができる制限停止部３５ａ，３５ｂを設けることが推奨される。

図４は、メンブレン５１の一方の縁部５２ａだけが気密状態でリムに接合された別の構成例を示している。メンブレン５１の他方の縁部５２ｂは、タイヤ２のビード２１ｂの内壁に接着されている。インフレーション弁４が設けられた縁部から見てメンブレン５１の反対側の縁部５２ｂを付着させ、それによりオリフィス４１が第２のコンパートメントＢ内へ直接通じるようにすることが好ましい。この実施形態は、脱着作業を容易にする点に関し価値があることが分かっている。

メンブレン５１の縁部５１ａ，５１ｂと円形支承面３２ａ，３２ｂとの気密ジョイントも又、図５，図６及び図７に示す本発明の変形実施形態の要部の場合がある。

図５は、縁部５２ａ，５２ｂが円形リング５４ａ，５４ｂの半径方向上側支承面に接着された場合を示している。この円形リングは、補強の役割と接合の役割の両方を果たす。円形支承面３２ａ，３２ｂは、Ｏリング３４ａ，３４ｂが納められた溝３３ａ，３３ｂを有する。円形リングの半径方向下側支承面の直径は、Ｏリングシール３４ａ，３４ｂとの気密ジョイントを形成するよう調節されている。

また、注目されるように、制限停止部３５ｂの別の実施形態が設けられ、この実施形態では、円形リング５４ｂが支承面３２ｂの外部寄りに軸方向に位置する制限停止部３５ｂに締結されたクリップ５５ｂを有している。クリップ５５ｂは、メンブレン５１の縁部５２ｂの軸方向移動を制限できるが、取り外し作業中のビード２１ｂの運動により一緒に運ばれ、それにより、この作業が一層容易になる。

図６は、気密ジョイントの第２の変形実施形態を提案しており、この変形実施形態では、メンブレン５１の縁部５２ａ，５２ｂも又、円形リング５４ａ，５４ｂの半径方向上側支承面に接着されている。これら円形リング５４ａ，５４ｂの半径方向内側支承面には、円形ガスケット５６ａ，５６ｂが固定されている。ガスケット５４ａ，５４ｂの機能は、円形支承面３２ａ，３２ｂにクランプすることにより気密シールを構成することにある。

図７は、メンブレン５１の縁部５２ａ，５２ｂが弾性である第３の変形実施形態を提案している。円形支承面３２ａ，３２ｂとの気密シールは、縁部５２ａ，５２ｂを支承面３２ａ，３２ｂにクランプする弾性力と縁部５２ａ，５２ｂの表面に作用する圧力の組み合わせにより確保される。弾性クランプ力及び支承面３２ａ，３２ｂとメンブレン５１の縁部５２ａ，５２ｂとの間の接触面は、気密クランプを保証すると共に車両の走行速度がどれほどのものであれ、遠心力の効果に対向するようになっていなければならない。

図１〜図７に示すホイールのリムは、例えば欧州特許第６３７，３２４号明細書に記載されているように、外方に傾斜した受座を有する。これら受座は又、互いに異なる直径を有する。

この種の組立体は、減少圧力下で走行するのに特に好適であり、タイヤ及び縁部が円形補強材を有するメンブレンを備えたフォームインサートの脱着作業を単純化することができる。しかしながら、本発明は、この種の組立体には限定されず、内方に傾斜していて、図８に示すように大抵の通常タイヤを受け入れるようになった従来型リム受座を有するホイールの形態を取る組立体にも具体化できる。

メンブレン（５１，５１ａ，５１ｂ）の取る形態又はメンブレンの縁部（５２ａ，５２ｂ）と円形支承面（３２ａ，３２ｂ）との間の気密ジョイントの取る形態に関するこれら全ての実施形態は、これらが提供する特定の利点の関数として、本発明の精神から逸脱することなく、２つずつ組み合わせることができる。

インフレートモードにある本発明の組立体の半径方向断面図である。 ２つの部分に分離されたメンブレンを有する本発明の組立体の変形実施形態の半径方向断面図である。 デフレートモードにある本発明の組立体の半径方向断面図である。 本発明の第１の変形実施形態の半径方向断面図であり、メンブレンの２つの縁部のうち一方がタイヤのビードの内側部分に接着されている状態を示す図である。 メンブレンの縁部とリムとの間のジョイントの一変形実施形態の半径方向断面図である。 メンブレンの縁部とリムとの間のジョイントの別の変形実施形態の半径方向断面図である。 メンブレンの縁部とリムとの間のジョイントの別の変形実施形態の半径方向断面図である。 内向き受座を備えたリム上の本発明の変形実施形態の半径方向断面図である。

符号の説明

１ 組立体
２ タイヤ
３ リム
４，４１ インフレーション弁
５ フォームインサート
３１ａ，３１ｂ リム受座
３２ａ，３２ｂ 支承面
３６ ダクト
５１，５１ａ，５１ｂ メンブレン
Ａ 第１のコンパートメント
Ｂ 第２のコンパートメント

Claims (11)

1. タイヤ（２）と、インフレーション弁（４）及び前記タイヤ（２）のビード（２１ａ，２１ｂ）を受け入れるよう設計されたリム受座（３１ａ，３１ｂ）を備えたリム（３）と、前記タイヤ（２）の内壁と前記ホイールリム（３）により構成された容積部内に配置されたフォームインサート（５）とを有するホイールで形成された組立体（１）であって、前記フォームインサート（５）が、ダクト（３６）を介して大気と連通状態にある第１のコンパートメント（Ａ）内に配置されると共に可撓性メンブレン（５１，５１ａ，５１ｂ）により前記タイヤのケーシング内部の空間（Ｂ）の残部から気密的に隔離されており、前記空間（Ｂ）が、前記インフレーション弁（４，４１）と連通状態にあって前記タイヤの利用圧力までインフレートされるよう設計された第２のコンパートメント（Ｂ）を形成している組立体において、前記メンブレン（５２ａ，５２ｂ）の縁部のうちの少なくとも一方が、前記リム（３）の受座（３１ａ，３１ｂ）から離れていて、前記リム受座（３１ａ，３１ｂ）と前記フォームインサート（５）を受け入れるよう設計された前記リム（３）のゾーン（３７）との間の空間内に軸方向に位置した円形支承面（３２ａ，３２ｂ）に沿って前記リム（３）と気密ジョイントを形成している、組立体。
2. 前記円形支承面（３２ａ，３２ｂ）と接触状態にある前記メンブレン（５１，５１ａ，５１ｂ）の前記縁部（５２ａ，５２ｂ）は、円形補強材（５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ）を有し、該円形補強材の直径は、前記円形支承面（３２ａ，３２ｂ）への前記メンブレン（５１，５１ａ，５１ｂ）の前記縁部（５２ａ，５２ｂ）のクランプを強化するようになっている、請求項１記載の組立体。
3. 前記メンブレン（５１，５１ａ，５１ｂ）の前記縁部（５２ａ，５２ｂ）は、円形リング（５４ａ，５４ｂ）の半径方向上側支承面に接着されている、請求項２記載の組立体。
4. 前記円形支承面（３２ａ，３２ｂ）は、前記円形リング（５４ａ，５４ｂ）の半径方向下側支承面と気密ジョイントを形成するＯリングシール（３４ａ，３４ｂ）が納められる溝（３３ａ，３３ｂ）を有する、請求項３記載の組立体。
5. 前記円形支承面（３２ａ，３２ｂ）と接触状態にある前記メンブレン（５１，５１ａ，５１ｂ）の前記縁部（５２ａ，５２ｂ）は、弾性率を有すると共に前記縁部（５２ａ，５２ｂ）と前記円形支承面（３２ａ，３２ｂ）との間の気密ジョイントを構成するようになった表面を有する、請求項１記載の組立体。
6. 前記メンブレン（５１，５１ａ，５１ｂ）の前記縁部（５２ａ，５２ｂ）は、前記円形支承面（３２ａ，３２ｂ）に接着されている、請求項１記載の組立体。
7. 前記円形支承面（３２ａ，３２ｂ）は、前記円形支承面（３２ａ，３２ｂ）と接触状態にある前記メンブレン（５１，５１ａ，５１ｂ）の前記縁部（５２ａ，５２ｂ）の軸方向変位を制限することができる制限停止部（３５ａ，３５ｂ）を有する、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の組立体。
8. 前記リムは、前記フォームインサートを受け入れるよう設計された前記リム（３）の前記ゾーン（３７）の各側に軸方向に位置していて、前記メンブレン（５１，５１ａ，５１ｂ）の前記縁部（５２ａ，５２ｂ）の各々気密ジョイントを構成する２つの円形支承面（３２ａ，３２ｂ）を有する、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の組立体。
9. 前記メンブレン（５１）の前記２つの縁部のうちの一方（５２ｂ）は、前記タイヤ（２）の前記ビード（２１ｂ）の内壁に接着されている、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の組立体。
10. 前記ビード（２１ｂ）の前記内壁に接着された前記メンブレン（５１）の縁部（５２ｂ）は、前記第２のコンパートメント（Ｂ）内に通じる前記インフレーション弁（４）のオリフィスを備えた側部から見て反対側の側部に軸方向に位置している、請求項９記載の組立体。
11. 前記メンブレン（５１ａ，５１ｂ）は、２つの部分に分離され、該部分の軸方向内縁部は、前記フォームインサート（５）の側壁（５０ａ，５０ｂ）の各々に気密状態で接着されている、請求項１〜１０のうちいずれか一に記載の組立体。

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