JP2009067306A - サポートリング - Google Patents

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孝明 石田
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Abstract

【課題】重量増加を最小限に抑えながら、ホイールリムからの取外し作業性を向上させる。
【解決手段】内外のリング体6、7の間を連結しかつ周方向にジグザグ状にのびる支持壁体8を具える。支持壁体8は、内のリング体6のタイヤ軸方向の一側面6eFに沿ってのびる複数の第1の側壁部10と、内のリング体6の他側面6eRに沿ってのびる複数の第2の側壁部11との間を交互に継ぐ継ぎ壁部12を具える。前記第1の側壁部10、10間に、内のリング体6の外周面上で隆起しかつ前記一側面6eFから他側面6eR側に向かってのびる隆起リブ部22を設けるとともに、隆起リブ部22の前端面22Aは、前記一側面6eFおよび第1の側壁部10の外壁面10Aと面一をなし、かつ該一側面6eFおよび外壁面10Aとともに治具受け面23をなす。
【選択図】図5

Description

本発明は、重量増加を最小限に抑えながら、サポートリング取外し治具によるホイールリムからの取外し作業性を向上させうるサポートリングに関する。
近年、パンク等によりタイヤの内圧が低下した場合でも、例えば約80km/H程度の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(例えば特許文献1参照)。この組立体は、例えば図8(A)、(B)に示すように、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、前記ホイールリムbに装着されかつタイヤの内圧低下時にトレッド部a1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cとを含んで構成される。
前記サポートリングcは、トレッド部a1の内面と当接しうる外のリング体c1と、この外のリング体c1の半径方向内側に配されかつホイールリムbのサポートリング取付部b1に締まり嵌めにて装着される内のリング体c2と、前記内外のリング体c2、c1間を連結しかつ周方向にジグザグ状に連続してのびる支持壁体c3とで構成されている。
ここで、前記内のリング体c2では、走行時の遠心力による破壊、及び締め付け力低下に起因する急停止時における回転方向のリムずれを防止するために、ガラス繊維などの補強繊維によって補強されており、その時成形に必要な厚さT0は4.0mm以上とされている。しかしこの厚さT0は、軽量化の観点からできるだけ小さいことが好ましく、通常、前記厚さT0は、下限値である4.0mmで形成されている。
特開2006−240493号公報
他方、タイヤのリム外し時には、図9に示すように、円盤状のディスクローラdを用い、前記内のリング体c2の一側面c2aを他側面側に押すことでサポートリングcをホイールリムbから取り外す。しかしながら、前記ホイールリムbには、サポートリングcの横ずれ防止用のリブ状ストッパーeが、2.0mm程度の突出高さh1にて周方向に形成されている。そのため、前記内のリング体c2がディスクローラdを受ける面の高さが実質2mm程度となってしまい、内のリング体c2への押し作業を実質的に困難なものとしている。
そこで従来においては、前記内のリング体c2の一側面c2aに代えて、前記支持壁体c3の前記一側面c2a側の支柱部分c3aを押すことが行われている。しかしこの場合、前記支柱部分c3a、c3a間にディスクローラdが繰り返して填り込むため、タイヤチェンジャに大きな振動や騒音を招くとともに、填り込む際の衝撃が原因して、サポートリングcが傷付いたり、又タイヤチェンジャが故障する等の問題も発生する。
そこで本発明は、内のリング体の外周面上に、この内のリング体の一側面から他側面側に向かってのびる隆起リブ部を設けることを基本として、サポートリングの重量増加を最小限にとどめながら、ディスクローラであるサポートリング取外し治具によるホイールリムからの取外し作業を容易に行うことができ、取外し作業効率を高めるとともに、タイヤチェンジャに対する振動、騒音、故障などの発生を抑え、かつサポートリング自体への損傷を抑制しうるサポートリングを提供することを目的としている。
前記目的を達成するために、本願請求項1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環状のサポートリングであって
前記トレッド部の内面と当接しうる外周面を有しかつ半径方向外側に位置する外のリング体、前記ホイールリムに装着される内周面を有しかつ半径方向内側に位置する内のリング体、及び前記外のリング体と前記内のリング体との間を連結しかつ周方向にジグザグ状に連続してのびる支持壁体を具えるとともに、
前記支持壁体は、前記内のリング体のタイヤ軸方向の一側面に沿って小長さでのびかつ周方向に隔置される複数の第1の側壁部、前記内のリング体のタイヤ軸方向の他側面に沿って小長さでのびかつ前記第1の側壁部とは周方向に位相をずらせて周方向に隔設される複数の第2の側壁部、及び前記第1の側壁部の周方向側端と第2の側壁部の周方向側端との間を交互に継ぐ継ぎ壁部からなり、
しかも前記第1の側壁部間に、前記内のリング体の外周面上で隆起しかつ該内のリング体の前記一側面から他側面側の奥方に向かってタイヤ軸方向にのびるリブ状の隆起リブ部を設けるとともに、
前記隆起リブ部の前端面は、前記内のリング体の一側面および前記第1の側壁部の外壁面と面一をなし、かつ該一側面および外壁面とともにサポートリング取外し治具を受ける治具受け面をなすことを特徴としている。
又請求項2の発明では、前記隆起リブ部は、前記内のリング体の外周面からの隆起高さH1を前記内のリング体の厚さT0の50〜150%の範囲としたことを特徴としている。
又請求項3の発明では、前記隆起リブ部は、前記内のリング体の一側面における周方向巾W1を、前記第1の側壁部間の間隔W0の15〜40%の範囲としたことを特徴としている。
又請求項4の発明では、前記内のリング体の一側面における前記隆起リブ部の周方向巾W1と、前記第1の側壁部の周方向長さL0との総和Σ(W1+L0)は、前記内のリング体の周長Lの45〜90%の範囲であることを特徴としている。
又請求項5の発明では、前記継ぎ壁部は、1個以上の段差部を有してタイヤ軸方向に階段状に斜行してのびるとともに、前記隆起リブ部は、前記段差部の位置に合わせて形成されることを特徴としている。
本発明は叙上の如く、第1の側壁部間に、内のリング体の外周面上で隆起しかつこの内のリング体の一側面から他側面側に向かってタイヤ軸方向にのびるリブ状の隆起リブ部を形成している。この隆起リブ部の前端面は、前記内のリング体の一側面および前記第1の側壁部の外壁面と面一をなすことで、サポートリング取外し治具(ディスクローラ)を受ける治具受け面を、周方向に長くかつ充分な高さで形成することができる。従って、サポートリングの押し作業を容易に行うことができ、サポートリングのホイールリムからの取外し作業効率を高めうる。又押し作業を一周に亘って円滑に行いうるため、タイヤチェンジャに対する振動、騒音、故障などの発生、及びサポートリングに対する損傷の発生を抑制することができる。
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図1は本発明のサポートリングが装着されたタイヤとリムとの組立体を示す断面図、図2はサポートリングの斜視図である。
図1に示すように、タイヤとリムとの組立体1(以下組立体1という)は、タイヤ2、該タイヤ2をリム組みするホイールリム3、及び前記タイヤ2と前記ホイールリム3とが囲むタイヤ内腔4内で前記ホイールリム3に装着される環状のサポートリング5を具える。
なお前記タイヤ2は、タイヤ内腔面を低空気透過性のインナーライナーゴム層で形成した所謂チューブレスタイヤであって、路面に接地するトレッド部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と、各サイドウォール部2bの半径方向の内方端に形成されるビード部2dとを有するトロイド状をなす。又タイヤ2は、前記ビード部2d、2d間を跨るカーカス2fと、このカーカス2fの半径方向外側かつトレッド部2aの内方に配されるベルト層2gとを含む周知のコード層によって補強され、必要なタイヤ剛性及び強度が確保される。
又前記リム3は、前記タイヤ2の各ビード部2dが着座する第1、2のリムシート3a、3bを有し、それらの間にはサポートリング取付面3gと、タイヤの装着時に前記ビード部2dがいったん落とし込まれる小径のウエル部3d1、3d2とが設けられる。
前記第1、2のリムシート3a、3bは、タイヤ軸を含む子午線断面において、通常のリムシートの方向とは反対方向に傾斜し、軸方向外側に向かって外径が漸減するものが例示されている。また、第1のリムシート3aの最小外径は、第2のリムシート3bの最小外径よりも小に形成される。なおタイヤ2の各ビード部2dも、この第1、第2のリムシート3a,3bに合致するようにビード内径を違えて設計される。
前記サポートリング取付面3gは、その外径Dgが、第1のリムシート3a側のフランジ外端径Daよりも大であり、これにより、サポートリング5は、第1のリムシート3a側から容易にリム組できる。なお第1のリムシート3a側をリム組み方向Fの後方側、第2のリムシート3b側をリム組み方向Fの前方側という場合がある。
そして前記サポートリング取付面3gには、サポートリング5のタイヤ軸方向の横ずれを阻止するために、該サポートリング取付面3gのリム組み方向前方側の端部に、周方向リブであるストッパーリブ3eが突設されるとともに、リム組み方向後方側の端部には周方向溝であるストッパー溝3fが凹設される。なお前記ストッパーリブ3eの前記サポートリング取付面3gからの突出高さは2.0mm程度、及びストッパー溝3fのサポートリング取付面3gからの凹み深さは4.0mm程度に設定されている。
次に、前記サポートリング5は、内圧低下時にのみトレッド部2aの内面と当接する外周面S1oを有しかつ半径方向外側に位置する外のリング体7と、前記サポートリング取付面3gに装着される内周面S2iを有しかつ半径方向内側に位置する内のリング体6と、前記内外のリング体6、7間を連結しかつ周方向にジグザグ状に連続してのびる支持壁体8とを一体に有する環状基体9を具える。
前記環状基体9は弾性材からなり、又この弾性材として、例えばポリウレタンゴム、ポリブタジエンゴム、EPDM等の各種のゴム弾性材が使用される。特にポリウレタンゴムは、成形容易であるためより好適に採用しうる。なおポリウレタンゴムの場合、JISD硬度が45〜60度、100℃における損失正接tan δが0.02〜0.08のものが特に好ましい。
又前記環状基体9の半径方向の高さH9(図1に示す)は、大きすぎると、通常走行時において容易にトレッド部2aに当接して底付きが生じてしまい、逆に小さすぎても、縦たわみ量が大きくなり、フラット走行時の操縦安定性が低下したり、継続走行距離の減少などを招くおそれがある。このような観点から、環状基体9をホイールリム3に取り付けかつタイヤに正規内圧が充填されている無負荷の正規内圧状態において、前記高さH9を、タイヤ内腔高さHtの35〜65%、より好ましくは40〜58%、さらに好ましくは40〜50%とするのが望ましい。なお前記「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" であるが、乗用車用タイヤの場合には180KPaとする。また前記「タイヤ内腔高さHt」とは、前記正規内圧状態において、前記サポートリング取付面3g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。
次に、前記環状基体9では、前記内のリング体6の内周面S2iは、その内径が、前記サポートリング取付面3gの外径Dgよりも僅かに小であり、これにより前記環状基体9は、リム3に締まりばめで嵌着される。又前記内周面S2iには、サポートリング取付面3gの前記ストッパー溝3fに嵌入する周方向の係止リブ6aを突設している。なお内のリング体6では、走行時の遠心力による破壊、及び締め付け力低下に起因する急停止時における回転方向のリムずれを防止するため、前記弾性材中に、ガラス繊維などの補強繊維を配合する、或いは前記補強繊維のコードを周方向に巻回することで周方向に補強されている。
又前記環状基体9の支持壁体8は、図2、3に示すように、前記内のリング体6のタイヤ軸方向の一側面6eF(具体的にはリム組み方向前方側の側面6eF)に沿って小長さでのびかつ周方向に隔置される複数の第1の側壁部10、前記内のリング体6のタイヤ軸方向の他側面6eR(具体的にはリム組み方向後方側の側面6eR)に沿って小長さでのびかつ前記第1の側壁部10とは周方向に位相をずらせて周方向に隔設される複数の第2の側壁部11、及び前記第1の側壁部10の周方向側端と第2の側壁部11の周方向側端との間を交互に継ぐ継ぎ壁部12から形成される。
このように前記支持壁体8をジグザグ状に形成することにより、前記環状基体9には、前記内外のリング体6、7に、前記支持壁体8によって囲まれて前記側面6eF側で開口するキャビティである複数の第1の凹部20、及び前記支持壁体8によって囲まれて前記側面6eR側で開口するキャビティである複数の第2の凹部21が形成される。これにより、軽量化を図りながらランフラット走行に必要な強度、剛性をサポートリングの全巾に亘ってバランス良く確保することが可能となる。
しかも本例では、図3に示すように、前記継ぎ壁部12が、1個又は複数個の段差部Dを有してタイヤ軸方向に階段状に斜行してのび、しかもこの継ぎ壁部12がその斜行の向きを交互に違えてハ字状に配列している。なお各前記凹部20、21の周方向の巾は、その開口側から奥方に向って次第に減少している。このように継ぎ壁部12を階段状に構成する場合、前記環状基体9の剛性、強度をさらに向上しうる。なお前記段差部Dが複数個(n個)形成されている場合、前記側面6eF側から順に第1の段差部D1、第2の段差部D2、・・・・第nの段差部Dnとして区別する。又前記段差部D、D間、或いは段差部Dと側壁部10(又は11)との間はタイヤ軸方向にのびる主壁部12Aにより連結されている。又前記段差部Dの周方向の段差の巾WDは、前記第1の側壁部10、10間の間隔をW0としたとき、次式の範囲とすることが、前記剛性、強度をバランス良く高める観点から好ましい。
0.9×{W0/(2n+1)}≦WD≦1.1×{W0/(2n+1)}
又本実施形態のサポートリング5では、図3〜5に示すように、前記第1の側壁部10、10間に、前記内のリング体6の外周面上で隆起しかつ該内のリング体6の前記一側面6eFから他側面6eR側の奥方に向かってタイヤ軸方向にのびるリブ状の隆起リブ部22を形成している。具体的には、前記隆起リブ部22は、前記内のリング体6の外周面上で隆起し、前記第1の凹部20内をタイヤ軸方向に直線状に連続してのびる。又前記隆起リブ部22の前端面22Aは、前記内のリング体の一側面6eFおよび前記第1の側壁部10の外壁面10Aと面一で整一している。従って、前記前端面22Aは、前記一側面6eFおよび外壁面10Aと協働して、サポートリング取外し治具dを受ける治具受け面23を形成することができる。
この治具受け面23は、従来に比して周方向に長くかつ高さが大であるため、サポートリング5への押し作業を容易に行うことができ、ホイールリム3からの取外し作業効率を高めうる。又押し作業を一周に亘って円滑に行いうるため、タイヤチェンジャに対する振動、騒音、故障などの発生、及びサポートリングに対する損傷の発生を抑制することができる。又前記隆起リブ部22は、前記第1の凹部20内のみに形成されるとともに、その後端面22Bが、前記支持壁体8と当接して終端するなど隆起リブ部22の長さが小に抑えられるため、前記隆起リブ部22による重量増加を低く抑えることができる。
なお前記隆起リブ部22の、前記内のリング体6の外周面からの隆起高さH1は、前記内のリング体6の厚さT0の50〜150%の範囲であるのが好ましく、50%未満では治具受け面23の高さが不充分であって治具dが外れやすく、逆に150%を超えると不必要な重量増加を招く。なお前記隆起高さH1は、2〜6mmの範囲とするのも好ましい。
又前記隆起リブ部22の一側面6eFにおける周方向巾W1は、前記第1の側壁部10、10間の間隔W0の15〜40%の範囲であるのが好ましく、15%未満では、治具dが治具受け面23の途切れ部K(図4に示す)内に落ち込む際の衝撃が依然大であり、タイヤチェンジャに対する振動、騒音、故障などの発生、及びサポートリングに対する損傷の発生を充分抑制し得ない。逆に40%を超えると不必要な重量増加を招く。
又タイヤチェンジャに対する振動などの発生抑制のために、サポートリング一周における、前記隆起リブ部22の周方向巾W1と、第1の側壁部10の周方向長さL0との総和Σ(W1+L0)を、前記内のリング体の周長Lの45〜90%の範囲であることも好ましく、45%未満では、振動発生を充分抑制し得ず、逆に90%を超えると不必要な重量増加を招く。
ここで、前記継ぎ壁部12が階段状に形成されている場合、前記隆起リブ部22を、本例の如く、前記段差部Dの位置に合わせて形成するのが軽量化の観点から好ましい。本例では、前記第1の段差部D1の位置に形成されるリブ部分22aと、前記第2の段差部D2の位置に形成されるリブ部分22bとにより、前記隆起リブ部22を形成している。このように、段差部Dの位置に合わせて隆起リブ部22を形成する、特に、前記第1の段差部D1の位置を含むことで、リブ部分22aの軸方向長さがより低く抑えられるため、軽量化に大きく貢献できる。
なお継ぎ壁部12としては、図6(A)に示すように、一方の第1の段差部D1の位置に形成されるリブ部分22aにより隆起リブ部22を形成しても良く、又図6(B)に示すように、各第1の段差部D1の位置に形成されるリブ部分22a、22aにより隆起リブ部22を形成しても良く、又図6(C)に示すように、一方の段差部D1、D2の位置に形成されるリブ部分22a、22bと、他方の段差部D1の位置に形成されるリブ部分22aにより隆起リブ部22を形成しうるなど、種々の段差部Dの位置に形成されるリブ部分により隆起リブ部22を形成することができる。
図7に、前記隆起リブ部22の他の実施例を示す。本例では、前記継ぎ壁部12が傾斜線状をなす場合が例示され、前記隆起リブ部22の後端面22Bは、継ぎ壁部12に当接して終端している。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
図2の構造をなすサポートリングを表1の仕様により試作するとともに、各サポートリングの重量、及びホイールリムからの取外し性を比較し、その結果を表1に記載した。表1の仕様以外は、実質的に同仕様である。
<重量>
サポートリング1本当たりの重量を測定し、比較例1を100とする指数で表示した。数値が小さいほど軽量である。
<ホイールリムからの取外し性>
サポートリングをホイールリムに装着してタイヤ組立体とし、ディスクローラ(サポートリング取外し治具)を用いてホイールリムからサポートリングを取外す際の、作業性(取外し性)を作業者の官能評価により、比較例1を100とする指数で表示した。数値が大なほど取外し性に優れている。なおタイヤサイズは、225−680R460A99W、ホイールサイズは225×460A、サポートリングサイズは80−460(45)である。なお「80」はサポートリングの呼称巾(mm)、「460」は呼称径(mm)、「45」はタイヤ半径方向の高さ(mm)である。
Figure 2009067306
本発明のサポートリングが装着されたタイヤとリムとの組立体の一実施例を例示する断面図である。 サポートリングを例示する斜視図である。 サポートリングの支持壁体を、隆起リブ部とともに示す断面図である。 サポートリングの一部を拡大して示す側面図である。 サポートリングの一部を拡大して示す部分断面図である。 (A)〜(C)は、隆起リブ部の他の例を示す断面図である。 支持壁体の他の例を示す断面図である。 (A)、(B)従来のサポートリングを示す断面図、及び斜視図である。 その問題点を説明する断面図である。
符号の説明
2 タイヤ
2a トレッド部
3 ホイールリム
4 タイヤ内腔
5 サポートリング
6 内のリング体
6eF 一側面
6eR 他側面
7 外のリング体
8 支持壁体
10 第1の側壁部
10A 外壁面
11 第2の側壁部
12 継ぎ壁部
22 隆起リブ部
22A 前端面
23 治具受け面
D 段差部
S1o 外周面
S2i 内周面

Claims (5)

  1. 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環状のサポートリングであって
    前記トレッド部の内面と当接しうる外周面を有しかつ半径方向外側に位置する外のリング体、前記ホイールリムに装着される内周面を有しかつ半径方向内側に位置する内のリング体、及び前記外のリング体と前記内のリング体との間を連結しかつ周方向にジグザグ状に連続してのびる支持壁体を具えるとともに、
    前記支持壁体は、前記内のリング体のタイヤ軸方向の一側面に沿って小長さでのびかつ周方向に隔置される複数の第1の側壁部、前記内のリング体のタイヤ軸方向の他側面に沿って小長さでのびかつ前記第1の側壁部とは周方向に位相をずらせて周方向に隔設される複数の第2の側壁部、及び前記第1の側壁部の周方向側端と第2の側壁部の周方向側端との間を交互に継ぐ継ぎ壁部からなり、
    しかも前記第1の側壁部間に、前記内のリング体の外周面上で隆起しかつ該内のリング体の前記一側面から他側面側の奥方に向かってタイヤ軸方向にのびるリブ状の隆起リブ部を設けるとともに、
    前記隆起リブ部の前端面は、前記内のリング体の一側面および前記第1の側壁部の外壁面と面一をなし、かつ該一側面および外壁面とともにサポートリング取外し治具を受ける治具受け面をなすことを特徴とするサポートリング。
  2. 前記隆起リブ部は、前記内のリング体の外周面からの隆起高さH1を前記内のリング体の厚さT0の50〜150%の範囲としたことを特徴とする請求項1記載のサポートリング。
  3. 前記隆起リブ部は、前記内のリング体の一側面における周方向巾W1を、前記第1の側壁部間の間隔W0の15〜40%の範囲としたことを特徴とする請求項1又は2記載のサポートリング。
  4. 前記内のリング体の一側面における前記隆起リブ部の周方向巾W1と、前記第1の側壁部の周方向長さL0との総和Σ(W1+L0)は、前記内のリング体の周長Lの45〜90%の範囲であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のサポートリング。
  5. 前記継ぎ壁部は、1個以上の段差部を有してタイヤ軸方向に階段状に斜行してのびるとともに、前記隆起リブ部は、前記段差部の位置に合わせて形成されることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のサポートリング。
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