JP2008168777A - 中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤパンク時のトレッド面接地性を向上させる中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造を提供すること。
【解決手段】中子式の空気入りランフラットタイヤにおいて用いられる中子構造に、トレッド面の横幅方向において横並びに配置され、タイヤパンク時にトレッド面の内側と当接するように構成された２つのランフラット支持体と、これら２つのランフラット支持体の平均高さを所定の範囲内に制限する平均高さ維持機構とを設ける。２つのランフラット支持体はホイール半径方向に往復運動可能に構成されたピストン体から構成され、平均高さ維持機構は２つのランフラット支持体を非圧縮性流体が封入された連通管が連結するように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、概して、中子式の空気入りランフラットタイヤにおいて用いられる中子構造に係り、特に、タイヤパンク時のトレッド面接地性を向上させる中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造に関する。

従来、中子式の空気入りランフラットタイヤ及びその中子構造（ランフラット支持体）が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許文献１には、中子構造（ランフラット支持体）に２つの頂部（山）を設けると共に、タイヤトレッド面の内側にこれら２つの頂部に対向させて潤滑剤保持溝を設けることによって、タイヤパンク時に中子構造とタイヤトレッド面内側との間に生じ得る摩耗の低減を図ることが開示されている。

特許文献２には、タイヤトレッド面の内側と中子構造（ランフラット支持体）との間が潤滑される場合でもタイヤパンク時に中子構造が横ずれしないように、タイヤトレッド面の内側に中子構造の横ずれに対してストッパとして機能し得る隆起部分を設けることが開示されている。
特表２００５−０６７３０１号公報 特開２００６−１６８５９６号公報

上記特許文献１及び２に開示された中子式空気入りランフラットタイヤによれば、タイヤパンク時に例えば車両旋回などにより横力が加わり、中子構造（ランフラット支持体）が車両直進時に比べて地面に対して傾いた状態となると、中子構造の２つの頂部のタイヤトレッド面内側に対する接地圧に差が生じ、実質的には一方の頂部（車両旋回時であれば旋回外側に位置する頂部）によって垂直荷重を支えることになってしまうため、トレッド面全体が良好に接地した状態ではなくなり、安定した車両走行が実現できなくなる。

また、上記特許文献１及び２に開示された中子式空気入りランフラットタイヤでは、中子構造（ランフラット支持体）に設けられた２つの頂部が１つの部材により一体形成されているため、剛性上・強度上、これら２つの頂部の横方向間隔を一定以上に広げることは困難である。すなわち、上記特許文献１及び２に開示された中子式空気入りランフラットタイヤは、トレッド面の横幅方向中央部分の内側を一カ所で支持している場合と実質的に大差はなく、タイヤパンク時にトレッド面の横幅全体を良好に接地させ、車両走行を安定させることはできない。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、タイヤパンク時のトレッド面接地性を向上させる中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、中子式の空気入りランフラットタイヤにおいて用いられる中子構造であって、トレッド面の横幅方向において横並びに配置され、タイヤパンク時にトレッド面の内側と当接するように構成された２つのランフラット支持体と、これら２つのランフラット支持体の平均高さを所定の範囲内に制限する平均高さ維持機構とを有する中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造である。

上記一態様において、上記２つのランフラット支持体は、ホイール半径方向に往復運動可能に構成されたピストン体であり、上記平均高さ維持機構は、上記２つのランフラット支持体を非圧縮性流体が封入された連通管が連結する。

上記一態様によれば、タイヤがパンクし、ランフラット支持体により垂直荷重を支えている状態において、タイヤに横力が加わっても、ランフラット支持体の平均高さを維持する機構によりランフラット支持体がトレッド面の内側から均等な接地圧を受けるため、トレッド面の全幅において安定的な接地を実現することができ、旋回時など横力を受け得る走行状態であっても安定した車両走行が実現される。

なお、上記一態様において、ホイール周方向で隣接する他の中子構造と２本の交差するリンクにより連結されることが好ましい。

本発明によれば、タイヤパンク時のトレッド面接地性を向上させる中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、空気入りランフラットタイヤ、特に中子式空気入りランフラットタイヤ、の基本構造・基本機能等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

以下、図１〜５を参照して、本発明の一実施例に係る中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造について説明する。

図１は、本実施例に係る中子構造１００を採用した中子式空気入りランフラットタイヤ１０１の通常時（非パンク時）の部分断面図である。

図示するように、中子構造１０１は、主として、例えば金属などの剛体で作られた本体１０２と、例えばゴムなどの弾性体から作られた２つの脚部１０３と、タイヤ１０４がパンクしたときにトレッド面１０４ａ内側の面と当接する半球状の頭部１０５ａをそれぞれ備えた２つのピストン１０５と、本体１０２内部に形成された管状の穴構造であって、両開口端にピストン１０５が部分的に挿入され、例えばオイルなどの非圧縮性流体１０６が封入された連通管１０７と、回転方向自由な構造で、後述する中子構造の相互連結に用いられる２つのピン１０８と、から成る。

本体１０２と脚部１０３の各々は、振動等にも耐え得るように強固に連結される。脚部１０３の各々の自由端は、ホイールリム１０９に形成されたハンプ１０９ａ上に載せられる。ハンプ１０９ａは、タイヤパンク時にタイヤビード部１０４ｂが内側方向へ外れることを防止するために形成された隆起部分である。

２つの脚部１０３は、それらの無負荷状態での横方向間隔が、ハンプ１０９ａ間の間隔よりも長くなるように設計される。そして、弾性体である脚部１０３を撓ませることによってハンプ１０９ａに載せる。これにより、中子構造１０１がホイールリム１０９に装着されているとき、脚部１０３の各々は、図中矢印で示したように、その弾性力によってタイヤビード部１０４ｂをフランジ１０９ｂへ押し付けるように作用する。

これにより、タイヤパンク時、タイヤ１０４自体がタイヤビード部１０４ｂの保持力を失ってしまった場合であっても、タイヤビード部１０４ｂがハンプ１０９ａを乗り越えてタイヤ内側へ外れることが防止される。

２つのピストン１０５は、形状・質量が同一であり、図示しないシール部材と共に連通管１０７内に流体１０６を封入する。流体１０６が封入されていることにより、ピストン１０５は自重では落下しない。

また、ピストン１０５の各々は、連通管１０７の内周面上を摺動するように構成され、一方のピストン１０５が上昇したストローク距離分だけ、他方のピストン１０５が下降する。換言すれば、ピストン１０５の本体１０２からの平均高さが常に維持されるように構成される。

また、トレッド面１０４ａの内側のピストン１０５に対向する位置には、タイヤパンク時にピストン頭部１０５ａを、少なくとも部分的に、略隙間なくちょうど収容する形状の溝１０４ｃが形成される。

タイヤパンク時にトレッド面の横幅全域にわたって十分な接地面圧を得て、横力が入っても安定的な接地状態が得られるように、これら溝１０４ｃは、可能な範囲でできる限り、トレッド面１０４ａ（すなわち、タイヤ１０４の接地面）の横幅方向左右端近くの内側に形成される。また、これに合わせて、中子構造１０１におけるピストン１０５の位置も設計される。

図２及び３は、ホイールリム１０９まわりに配置された複数の中子構造１０１が相互に連結されているのを説明するための部分分解側面図及び斜視図である。

中子構造１０１は、ホイールリム１０９のハンプ１０９ａ上に、必要間隔で配置・載置される。そして、中子構造１０１の各々ピン１０８が、リンク２０１によって強固に連結される。これにより、中子構造１０１の各々は、リンク２０１を介して、ホイール周方向に倒れ込まないように互いに支え合う。

また、図示するように、リンク２０１は、各々が交差するようにピン１０８に結ばれる。これにより、リンク２０１により連結されたホイール１周分の中子構造群をホイール周囲に取り付ける際には、全体を楕円形に撓ませることができる。

図４及び５は、本実施例に係る中子構造１００を採用した中子式空気入りランフラットタイヤ１０１のタイヤパンク時の部分断面図であり、図４は車両直進時、図５は車両旋回時の状態をそれぞれ示している。

図４に示すように、タイヤパンク時には、タイヤ１０４内の空気圧が低下し、サイドウォールが撓んで、ピストン頭部１０５ａが溝１０４ｃに嵌り、垂直荷重がピストン１０５を通じて中子構造１０１により支えられることになる。

このときのピストン頭部１０５ａと溝１０４ｃとの間の摩擦・摩耗を軽減するために、溝１０４ｃ内に予め潤滑剤が塗布されていることが好ましい。

このように、タイヤ１０４がパンクした状態で車両が直進するときには、車輪は地面に対して略垂直な姿勢を保っており、よって２つのピストン１０５に等しく垂直荷重が掛かることになる。

他方、図５に示すように、タイヤ１０４がパンクした状態で車両が旋回するときには、車輪が地面に対して傾き、よって中子構造１０１も地面に対して傾くため、旋回外側のピストン１０５が本体１０２内へ引き込まれ、流体１０６を押圧し、よって旋回内側のピストン１０５が本体１０２外へ押し出される。

これにより、旋回外側及び内側の２つのピストン１０５は、本体１０２からの平均高さが維持され、よってトレッド面の内側から均等な接地圧を受けることになるため、トレッド面の全幅において接地面圧が均一化され、安定的な接地を実現することができる。

ある程度の時間・距離のランフラット走行に耐え得るタイヤ耐久性を確保するため、本実施例において、ピストン１０５の長さ等は、図５に示すようなタイヤパンク時に横力が入った状態でもサイドウォールの撓みの曲率が閾値以上に保たれるように設計される。なぜなら、サイドウォールの撓みの曲率が小さいほどタイヤへのダメージが大きくなるからである。

このように、本実施例によれば、タイヤパンク時に、たとえ横力が加わったとしても、トレッド面の全幅にわたって良好な接地状態が維持されるため、旋回時など横力を受け得る走行状態であっても安定した車両走行が実現される。

本発明は、あらゆる中子式空気入りランフラットタイヤに適用できる。装着される車両の動力源種類、燃料種類、外観デザイン、重量、サイズ、走行性能等はいずれも不問である。

本発明の一実施例に係る中子構造を採用した中子式空気入りランフラットタイヤの通常時（非パンク時）の部分断面図である。 本発明の一実施例に係る中子構造の相互連結構造を説明するための部分分解側面図である。 本発明の一実施例に係る中子構造の相互連結構造を説明するための部分分解斜視図である。 本発明の一実施例に係る中子構造を採用した中子式空気入りランフラットタイヤのパンク時・車両直進時の部分断面図である。 本発明の一実施例に係る中子構造を採用した中子式空気入りランフラットタイヤのパンク時・車両旋回時の部分断面図である。

符号の説明

１００ 中子構造
１０１ 中子式空気入りランフラットタイヤ
１０２ 本体
１０３ 脚部
１０４ タイヤ
１０４ａ トレッド面
１０４ｂ タイヤビード部
１０４ｃ 溝
１０５ ピストン
１０５ａ 頭部
１０６ 非圧縮性流体
１０７ 連通管
１０８ ピン
１０９ ホイールリム
１０９ａ ハンプ
１０９ｂ フランジ
２０１ リンク

Claims (3)

1. 中子式の空気入りランフラットタイヤにおいて用いられる中子構造であって、
   トレッド面の横幅方向において横並びに配置され、タイヤパンク時にトレッド面の内側と当接するように構成された２つのランフラット支持体と、
   前記２つのランフラット支持体の平均高さを所定の範囲内に制限する平均高さ維持機構と、を有することを特徴とする中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造。
2. 請求項１記載の中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造であって、
   前記２つのランフラット支持体は、ホイール半径方向に往復運動可能に構成されたピストン体であり、
   前記平均高さ維持機構は、前記２つのランフラット支持体を非圧縮性流体が封入された連通管が連結する、ことを特徴とする中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造。
3. 請求項１又は２記載の中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造であって、
   ホイール周方向で隣接する他の中子構造と２本の交差するリンクにより連結される、ことを特徴とする中子式空気入りランフラットタイヤ用中子構造。

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