JP3018315U - 軽車両用パンクレスタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弾性リング体を使用したパンクレスタイヤで
弾性リング体を容易に挿入できるような自転車、一輪
車、車椅子などの軽車両用タイヤの提供を目的とする。 【構成】 タイヤに発泡ポリウレタンやゴムなどの弾性
リング体２０を挿入してなるパンクレスタイプのタイヤ
１おいて、ビード頂点２ｂにおけるビード部２の最大厚
みが１．５〜３．０ｍｍであることを特徴とする軽車両
用パンクレスタイヤ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自転車、一輪車、車椅子等の軽車両に用いるタイヤであって、発泡 ウレタンやゴムなどの弾性リング体を内包させてなるパンク防止を目的としたタ イヤの耐久性、走行性能、リムへの組み込み、取り外しを容易にするためのタイ ヤ形状に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

発泡体等からなる弾性リング体を内包させてなるパンクレスタイヤは、空気を 充填しないためパンクしないことに加え、空気圧管理などのメンテナンスが不要 であるという長所があり、近年自転車、車椅子、一輪車等に徐々に使われつつあ る。

【０００３】 弾性リング体に関しては種々の検討がなされているが、この弾性リング体を内 包させるタイヤに関してはほとんど検討がなされておらず、ゴムなどのチューブ に空気を充填させるニューマチックタイヤを使用しているのが現状である。

【０００４】 ニューマチックタイヤは、空気を充填することにより膨らみ、均一に外側に張 られる。しかし、ＷＯタイヤの場合リムのビード部の周長と略同等の周長の鋼線 等からなるビード芯体により伸びを抑えられているので、均一に張られているか ぎりリムから外れることはない。また、ＨＥタイヤにおいてはビード芯体により 伸びを抑えられたビード部が、リムのフックに引っ掛かり外れることはない。但 し、ビード端がリムの底に落ち込むと、反対側のビードは浮き上がりリムから簡 単に外れる。このため、ＷＯタイプのニューマチックタイヤのビード部は図３に 示すようにリム５０のビード座５１の形状に合わせ厚めに設定しているとともに チューブ４４の圧力を充分に受けることができるようにリム５０とチューブ４４ が形成する空隙を隙間なく占めるような形状となっているので、チューブ４４に 空気を充填した際リム５０のビード座５１に確実に張りつくことができ、チュー ブ４４がリム５０の底に落ち込んでしまうこともない。

【０００５】 このように、ニューマチックタイヤは、チューブ４４内に推奨空気圧を充填し てもリム５０から外れることがないようにビード部は設計されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、このようなニューマチックタイヤをパンクレスタイヤとして使用した 場合、種々の問題が発生する。

【０００７】 リム５０に組み込まれたニューマチックタイヤ４０は、空気入りのチューブ４ ４を内包させている場合充填した空気を抜くとリム５０内での動きがある程度自 由になり、ビード部４１をリム５０の溝底５３に落とし込んでいくことにより反 対側のビード部４１が浮き上がり簡単にリム５０から外すことができる。しかし 、弾性リング体２０を内包させた場合は、空気を抜いてタイヤ４０を自由にする 方法では外すことができず、リム５０とタイヤ４０の間にドライバー等の先端が 薄く平たいものを差し込みビード端４２にかけ、引き上げながらリムフランジ５ ２から外すことが必要である。この時ビード部４１の厚みが厚く、ビード立ち上 がり部４３との厚みの差が大きいとドライバー等の先端がビード部４１に突き刺 さり、タイヤ４０を痛め、再度使用することができなくなる。

【０００８】 また、レバーを使って手組みする場合は、組み込み性を阻害するものとしてビ ード端４２の形状がある。片側のビードをリム５０に入れ、弾性リング体２０を 組み入れて残りのビードをレバーを使ってリム５０内に組み込んだあとレバーを 抜く場合、ゴムのはみ出しやビード端４２が尖った形状であると、ビード端４２ がレバーに引っ張られるかたちでタイヤ４０とリム５０のあいだに挟み込まれ、 ゴムがリム５０からはみ出し外観不良となる。また、挟み込まれたゴムはタイヤ ４０が均一にリム５０内に入り込むのを阻害しリム組み性を悪化させ、組み込ま れたゴムはタイヤ４０が不均一になり偏摩耗等につながる。

【０００９】 以上をまとめると次のような問題が発生していると言える。 リムへの組み込み時、ビード部の厚みが厚いため、リムのフランジに引っ掛か り、組み込みにくい。 リムから外すときもビードが引っ掛かり外しにくい。 ドライバーなど先端が鋭利なものを使用してリムから外す場合、ビードが厚い とタイヤとリムのあいだに差し込みにくく、無理に作業を行うとビードを刺して タイヤを痛め、以後の使用が困難になる。 ビード端にゴムの薄いはみだしがある場合、リムへの組み込み時にこのはみ出 しがタイヤとリムのあいだに組み込みにくく、また、均一に組み込めないことが ある。

【００１０】 本考案は、これらの問題を解決すべく、弾性リング体を内包させるのに適した ビード部の形状をもったパンクレスタイプの軽車両用タイヤを提供することを目 的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

一対のビード部を複数層の裏布で包み、トレッドを配したタイヤに、発泡ポリ ウレタンやゴムなどの弾性リング体からなる内包体を挿入してなるパンクレスタ イプのタイヤであり、自転車、車椅子、一輪車等の軽車両用パンクレスタイヤに おいて、ビード部の最大厚みが１．５〜３．０ｍｍであることを特徴とする。

【００１２】 また、ビード立ち上がり部の最薄部とビード頂点におけるビード部の最大厚み の差が、０〜１．５ｍｍであるもの、ビード端の形状をラウンド形状としたもの ビード端の形状を矩形状としたもの、ビート端の厚みが、０．３〜２．５ｍｍで あるもの、ビード部の最内縁の周長が、使用されているビード芯体の周長に対し 、−１．０〜−５．０ｍｍであるものも本考案に含まれる。

【００１３】

【作用】

弾性リング体を内包させてなるパンクレスタイヤは、弾性リング体が充分な容 積を持ちビード部をリムに充分な圧力を持って押圧しているので、鋼線等からな るビード芯体の周長が、リムのビード周長とほぼ同等であればビード部がリムの 底に落ち込んでリムから外れることはない。このため、タイヤのビード部の形状 は嵌合性を考慮し、ビード芯体、裏布等から構成されるビード部の厚みをできる だけ薄くすることができ、ビード部を薄くすればリムから外す場合もリムフラン ジへの引っ掛かりが少なく容易になる。

【００１４】 また、ビード部をリムの底に落とし込んで組み込み、取り外しができないパン クレスタイヤでは、鋼線等からなるビード芯体と略同等の周長のビードの頂点か らビード端までの長さはできるだけ短いほうがリムフランジを越えやすくなる。

【００１５】

【実施例】

以下、添付図面にしたがって本考案の実施例を説明する。 図１に示すのは、自転車、車椅子、一輪車等の軽車両の車輪の断面図であり、 リム１０にウレタンの発泡体やゴム等からなる弾性リング体２０と本考案の一実 施例である軽車両用パンクレスタイヤ１を組み込んだものである。

【００１６】 図１に示すパンクレスタイヤ１は、オープンサイドタイプのタイヤであり、ビ ード部２及びサイドウォール部３、トレッド部４からなっている。 ビード部２の中のビード芯体５は通常のワイヤもしくは芳香族ポリアミド繊維 、ガラス繊維、カーボン繊維などの有機、無機の繊維構成ロープよりなり、ゴム 層７を被覆したスダレ層８からなるカーカス６によって前記ビードワイヤ５が包 まれている。そして、サイドウォール部３はカーカス６が２層構造になっており 、タイヤ１の接地部分であるトレッド部４においては前記カーカス６が３層重ね られている。また、接地部分に当たるトレッド部４表面にはトレッドゴムが一体 積層されている。そして、タイヤ１のカーカス６を形成するスダレ層はポリアミ ド糸やポリエステル糸、アラミド糸、綿糸等が用いられている。

【００１７】 タイヤ１のタイプとしては、上記のオープンサイドタイプのタイヤ１に限らず 、タイヤ１のサイドウォール部３にゴム層が被覆されたタイプのタイヤ１でも使 用できる。 トレッド部４のトレッドゴムとして使用されるのは、天然ゴム（ＮＲ）、スチ レン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、ブチルゴム（ＢＲ ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）等の単体またはブレンド物が挙げられる。 リム１０は従来から使用されているものと変わることはなく、アルミニウム、 ステンレス等の金属や合成樹脂体からなり、図示はしないが中心にベアリングを 有するハブからスポークやキャストが延びてリム１０を支えているホイールの一 部を構成している。

【００１８】 リム１０にはタイヤ１及び弾性リング体２０を嵌め込む溝１１を有しており、 その溝１１はビード座１３となる段状部を有する溝となっている。 パンクレス用タイヤ１に内包する弾性リング体２０は、その断面がほぼ円形で 、内周側に舌状部２１を有している。この舌状部２１はビード部２をリムサイド に押しつけ、タイヤ１のリムはずれを防止する機能がある。しかし、これが大き すぎると、タイヤ１とともに弾性リング体２０がリム１０に嵌合しにくくなる。

【００１９】 上記弾性リング体２０はウレタンの発泡体やゴムのソリッド体等からなるが、 ウレタンの発泡体の具体例を挙げると、長鎖のポリオールと短鎖のポリオールを 含むポリオール、発泡剤、触媒等を均一に配合したポリオール配合物とポリイソ シアネートより合成されるウレタンフォームである。 また、ゴムとして用いられるものは、天然ゴムやＮＢＲ、ＢＲ、ブタジエンゴ ムとスチレン・ブタジエンゴムをブレンドしてなる原料ゴムに加硫剤、加硫促進 剤、発泡剤、充填剤等を配合した発泡ゴム等である。

【００２０】 本考案では、このウレタン発泡体からなる弾性リング体２０に限らず他の発泡 体や、無発泡で素材の弾性でクッションを持たせたような充填材も使用可能であ る。 タイヤ１のビード周長とリム１０の最外周長との関係は、ビード周長のほうを 短くしてタイヤ１がリム１０の溝１１から外れないようになっているが、もしタ イヤ１全周の内の１ヵ所でリムの周囲に設けた溝底１２に落ち込むと、その反対 側の箇所でビード部２がリム１０のフランジを越えてしまい、タイヤ１がリム１ ０から外れてしまうことがある。

【００２１】 そこで、空気入りチューブを内包したニューマチックタイプのタイヤ１の場合 、通常使用される程度に空気を入れたチューブの圧力程度でタイヤ１のビード部 ２がリム１０の溝底１２に落ち込んでしまわないように、リム１０にビード座１ ３を設けるとともに、ビード部２をサイドウォール部３に比べて厚くし、またリ ム１０のビード座１３とチューブが形成する空隙に合致した形状としていた。 しかし、弾性リング体２０を内包したパンクレスタイプのタイヤ１の場合、弾 性リング体２０自身にある程度の硬度を有しており空気入りのチューブと異なり 変形しにくいため弾性リング体２０とリム１０とのあいだに間隙ができる可能性 は少ないので、弾性リング体２０とリム１０が当接している部分からビード部２ が弾性リング体２０を変形させてリム１０の溝底１２に落ち込む可能性は少ない 。

【００２２】 また、逆に空気入りにチューブを使うニューマチックタイヤ１の場合はタイヤ １をリム１０に組み込むとき、チューブの空気を抜いてしまえばビード部２を溝 底１２に落とし込めるので比較的容易にタイヤ１の組み込みができるが、パンク レスタイプのタイヤ１の場合はビード部２を溝底１２に落とし込めないため、タ イヤ１のリム１０への組み込みが困難であった。

【００２３】 タイヤ１のリム１０への組み込みは、ビード部２の厚みやビード端２ａの形状 にかなり左右されるところがあり、本考案では、タイヤ１のビード頂点２ｂにお けるビード部２の最大厚みＴ₁ を１．５〜３．０ｍｍとしている。図３に示すよ うに従来のニューマチックタイヤのビード部４３の最大厚みＳ₁ が３．５ｍｍ程 度であるのにくらべ、薄くしているのでタイヤのリム１０への組み込みが容易に なる。ビード部２を薄くしてもリム１０の溝底１２への落ち込みの心配がないの で弊害はない。もしビード部２の最大厚みＴ₁ が１．５未満になるとビード芯体 ６周囲にエラストマーを十分に被覆することができない。そして３．０ｍｍを越 えると組み込みが困難になる。

【００２４】 また、タイヤをリム１０から外す場合を想定すると、ビード部２の厚みだけで はなくサイドウォール部３からの形状の流れがポイントとなり、ビード立ち上が り部２ｃとビード部２との厚みを差を少なくすることが必要となる。そこでビー ド立ち上がり部２ｃの最薄部の厚みＴ₂ とビード部２の最大厚みＴ₁ の差が０〜 １．５ｍｍと設定しており、もし１．５ｍｍを越えるとタイヤをリム１０から外 す際にビード部２がリム１０に引っ掛かりやすく好ましくない。

【００２５】 さらに、ビード端２ａを従来のような尖った形状から、端部に平坦な面を有す る矩形状もしくはラウンドな形状としており、ビード端２ａの厚みＴ₃ としてと らえた場合、従来の尖った形状では厚みのない０ｍｍとしていたのを０．３〜２ ．５ｍｍの範囲としている。０．３ｍｍ未満であるとタイヤをリム１０に組み込 む際にビード端２ａが外側に折れ曲がった状態でリム１０とのあいだに挟み込ま れ均一な組み込みが行えない。また、２．５ｍｍを越えるとタイヤの組み込みや 取り外しの際の抵抗が大きくなって好ましくない。

【００２６】 そして、ビード端２ａの周長とビード芯体６の周長の差ｌを１．０〜５．０ｍ ｍと設定している。これは従来のニューマチックタイプで使用されるタイヤの場 合の差ｌ’が５．０〜８．０ｍｍ程度となっているので、本考案のタイヤのほう がリムフランジとの周長差が少なくリム１０へ組み込みやすいと言える。

【００２７】 次に現行のニューマチックタイヤと本考案のパンクレスタイヤとのリム１０へ の組み込み性、リム１０からの取り外し性を比較する実験を行った。タイヤに内 包する弾性リング体２０としては、発泡ウレタンからなるものを使用した。組み 込みと取り外しは、マイナスドライバーを使って行う手組み方法とした。実施例 にもちいたタイヤと比較例に用いたタイヤの詳細と実験結果を表１に示す。なお 、比較例として用いたタイヤは空気入りチューブを内包して使うニューマチック タイヤを使用している。

【００２８】

【表１】

【００２９】 表１からわかるように、ビード部最大厚みＴ₁ を薄くすることによって組み込 みの時間を短縮することができる。また、ビード端２ａの形状を滑らかにするこ とによってビード端２ａのゴムのはみだしを抑えることができ、組み込みの時間 がさらに短縮されるとともに、タイヤの不均一な組み込みも防止することができ 外観も良好にすることができる。また、組み込みや取り外しの際にタイヤを損傷 させることもない。

【００３０】

【考案の効果】

以上のよう本考案では、タイヤ内に弾性リング体を内包するパンクレスタイプ のタイヤにおいてビード部の最大厚みを薄くすることによって、従来の空気入り チューブを内包するニューマチックタイプのタイヤを使用する際に発生してたタ イヤの組み込みが困難で時間がかかり、また組み込み後にビード端がリムとタイ ヤのあいだに挟まれ不均一な外観を呈したり、タイヤを損傷させていたという問 題を防止することができ、パンクレスタイプの使用に適した形状を有するタイヤ を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の軽車両用パンクレスタイヤを用いた車
輪の断面図である。

【図２】ビード部の拡大断面図である。

【図３】従来のタイヤのビード部の拡大断面図である。

【図４】従来のタイヤを用いた図１に相当する断面図で
ある。

【図５】従来のタイヤに弾性リング体を内包した場合の
図１に相当する断面図である。

【符号の説明】

１ 軽車両用パンクレスタイヤ ２ ビード部 ２ａ ビード端 ２ｂ ビード頂点 ２ｃ ビード立ち上がり部 ３ サイドウォール部 ４ トレッド部 ５ ビード芯体 ６ カーカス １０ リム １１ 溝 １２ 溝底 １３ ビード座 ２０ 弾性リング体

フロントページの続き (72)考案者 田中 健藏 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ツ 星ベルト株式会社内 (72)考案者 高井 宏和 神戸市長田区浜添通４丁目１番21号 三ツ 星ベルト株式会社内

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビード部を複数層の裏布で包み、
   トレッドを配したタイヤに、発泡ポリウレタンやゴムな
   どの弾性リング体からなる内包体を挿入してなるパンク
   レスタイプのタイヤであり、自転車、車椅子、一輪車等
   の軽車両用タイヤにおいて、ビード頂点におけるビード
   部の最大厚みが１．５〜３．０ｍｍであることを特徴と
   する軽車両用パンクレスタイヤ。
2. 【請求項２】 ビード立ち上がり部の最薄部とビード頂
   点におけるビード部の最大厚みとの差が、０〜１．５ｍ
   ｍである請求項１記載の軽車両用パンクレスタイヤ
3. 【請求項３】 ビード端の形状をラウンド形状とした請
   求項１または２記載の軽車両用パンクレスタイヤ。
4. 【請求項４】 ビード端の形状を矩形状とした請求項１
   または２記載の軽車両用パンクレスタイヤ。
5. 【請求項５】 ビート端の厚みが、０．３〜２．５ｍｍ
   である請求項１から４までのいずれかに記載の軽車両用
   パンクレスタイヤ。
6. 【請求項６】 ビード部の最内縁の周長が、使用されて
   いるビード芯体の周長に対し、−１．０〜−５．０ｍｍ
   である請求項１から５までのいずれかに記載の軽車両用
   パンクレスタイヤ。