JP4091485B2 - ランフラットタイヤ用中子及びその組み付け方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リムに中子を組み付けたランフラットタイヤに関し、より詳細には、ランフラットタイヤ用中子と、その中子を備える空気入りタイヤ車輪、その中子の組み付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ランフラットタイヤとは、パンク等の障害によりタイヤ内部の空気圧の低下が生じたとしても、ある程度の距離を走行することができるタイヤのことをいう。このようなランフラット走行を可能にするためのタイヤ構造の１つとして、中子をリムのリムウェル部に組み付けたランフラットタイヤが知られている。
【０００３】
当該中子タイプのランフラットタイヤでは、パンク等で空気圧の低下が生じた場合、中子がタイヤを内部から支持することで、ランフラット走行が可能となる。よって、中子には上記ランフラット走行を可能とする剛性が必要である。但し、中子を組み付けた後に、タイヤをリム組みすることは実質上できないため、タイヤのリム組みの途中に中子の組み付けを行う必要があり、その場合、タイヤのビード部とリムフランジの隙間から中子をタイヤ内面側に挿入する必要がある。更に、中子をタイヤ内面側に配置する際に、リムフランジを通過させる必要があるため、剛性を必要とする中子をリムに組み付ける作業は困難かつ煩雑であった。
【０００４】
そこで従来は、中子のリムへの組み付けを容易にするため、例えば、下記特許文献１〜４に示す中子が提案されている。下記特許文献１では、片側のリムフランジが分解可能に構成されているので、片側のリムフランジが無い状態でタイヤおよび中子を組み付け、その後にリムを組み立てることができる。下記特許文献２では、リムにタイヤ軸方向の空洞を形成し、その空洞に中子を嵌合させると共に、スペーサーを嵌入して中子を固定する。下記特許文献３では、リムに設けた孔にボルト等を挿通して、又は環状の締め金によって中子を固定する。下記特許文献４では、２つのＵ字状部材に分割された中子がそれぞれ環状部を備える連結部を有し、中子の組み付けの際には、それぞれの連結部を相手の中子の凹部に差し込み、連結部の環状部に軸を挿通することで組み付けを行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６０−１５２０７号公報（第４頁、図２）
【特許文献２】
米国特許第６４７０９３４号明細書（第１項、図１０、図１２）
【特許文献３】
米国特許第６５０５６６０号明細書（第１項、図１、図２）
【特許文献４】
米国再発行特許第３２６９３号明細書（第１項、図１、図３）
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１〜３に係る中子は、特殊なリムに組み付けるものであり、一般のリムを備える通常の車輪には適用することができない。加えて、多大な工数や特殊な技能を必要とするだけでなく、中子の組み付け又は取り外しに特殊な工具や装置が必要となるために問題が多い。
【０００６】
一方、図９に示したようなＣ字状を呈する従来の中子１１をリム７に組み付ける場合、片側の端部のみをタイヤ８のビード部８１とリムフランジ７１との隙間Ｇに挿入することは困難である。中子１１が柔軟性を有するもので多少撓むものであっても、タイヤ８の挿入側の反対に位置するビード部８１等が障害となって、作業が煩雑となり好ましくない。また、上記特許文献４に係る中子のようなＵ字状部材であっても、前記挿入作業は煩雑である。更に、中子が複数個に分割されているため、タイヤ内面側において分割された中子を周方向に配置する必要があり、作業性を阻害するので好ましくない。
【０００７】
以上のように、タイヤのリム組みの途中で組み付ける必要がある中子においては、その組み付け作業が困難であり、特に、タイヤのビード部とリムフランジとの隙間から中子を挿入して、タイヤ内面側に配置する作業が困難かつ煩雑であった。そこで、本発明の目的は、一般のリムを備える通常の車輪に適用することができ、タイヤのリム組みの途中において、リムへの組み付けを容易かつ円滑に行うことができる中子と、その中子を備える空気入りタイヤ車輪、その中子の組み付け方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
【０００９】
即ち、本発明のランフラットタイヤ用中子は、周方向の少なくとも１箇所に形成された分割部と、前記分割部に設けられた連結機構と、前記中子の内周面側に形成された少なくとも２箇所の切欠とを備え、前記切欠が前記中子の内周面の全幅にわたると共に、前記切欠の開口の中心線が、前記中子の幅方向に対して傾斜して形成され、前記切欠のそれぞれの傾斜方向を同一方向としたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のランフラットタイヤ用中子によれば、分割部を備えると共に内周面側に切欠が形成されていることで、中子の姿勢を容易にらせん状に撓ませることができる。中子をらせん状に撓ませることで、分割部における端部同士を離反させることができるため、組み付け作業においてタイヤのビード部とリムフランジとの隙間に片側の端部を円滑に挿入することができる。更に、中子の撓み具合を変えることで径方向寸法を制御することができるため、中子をタイヤ内面側に配置する際には、ビード部やリムフランジを容易に通過させることができる。尚、らせん状という表現は、特に断りを入れない限り、曲がりながら遠ざかる立体的な曲線を意味し、コイル状と同義である。
【００１２】
切欠を中子の内周面の全幅にわたって形成することにより、中子の姿勢を容易にらせん状に撓ませることができる。また、それぞれの切欠を傾斜させ、傾斜方向を同一に形成することで、中子が所定方向に撓み易くなり、好適にらせん状にすることができる。中子をらせん状に撓ませることにより、後述のように、リムへの組み付け作業を容易かつ円滑に行うことができる。
【００１３】
上記において、前記分割部における少なくとも片側の端部において、前記端部付近の前記切欠のみが、前記中子の幅方向に対して、他の前記切欠の傾斜方向と逆方向に形成されることが好ましい。
【００１４】
これにより、中子の姿勢をらせん状に保ったまま、当該端部を含む所定の部分をらせん方向に反して撓ませることができる。そのため、組み付け作業においてタイヤのビード部とリムフランジとの隙間に中子を挿入する際に、当該部分をタイヤの周方向に沿わせることができ、より円滑に中子を挿入することができる。
【００１５】
上記において、前記分割部における一方の端部の外周面側部分が周方向に突出して形成されると共に、他方の端部の内周面側部分が周方向に突出して形成されるものが好ましい。
【００１６】
タイヤのビード部とリムフランジとの隙間から中子を挿入する際に、内周面側部分が周方向に突出して形成された端部から挿入することで、外周面側部分とタイヤの踏面裏との接触を抑制することができ、挿入作業が容易となる。更に、外周面側部分と内周面側部分との分割位置が周方向において離れているため、分割部におけるランフラット走行時の衝撃を緩和する効果も奏される。
【００１７】
また、本発明の空気入りタイヤ車輪は、リムと、前記リムのリムウェル部に組み付けられる上記のランフラットタイヤ用中子と、前記中子を組み付けられたリムにリム組みされた空気入りタイヤとを備える。
【００１８】
本発明の空気入りタイヤ車輪によると、上述した効果が得られる。すなわち、当該車輪が備える中子は一般のリムを備える通常の車輪に適用することができ、リムへの組み付けを容易に行うことができる。
【００１９】
また、本発明のランフラットタイヤ用中子の組み付け方法は、周方向の少なくとも１箇所に形成された分割部と、内周面側に少なくとも２箇所の切欠とが形成された中子であって、前記切欠が前記中子の内周面の全幅にわたると共に、前記切欠の開口の中心線が、前記中子の幅方向に対して傾斜して形成され、前記切欠のそれぞれの傾斜方向を同一方向としたを用いて、前記中子をらせん状に撓ませる工程と、前記中子の前記分割部における片側の端部を、タイヤのビード部とリムフランジとの隙間に挿入する工程と、前記中子を前記隙間に挿入しながら略平面上に配置し、リムフランジを通過させてタイヤの内面側に配置する工程とを備える。
【００２０】
本発明のランフラットタイヤ用中子の組み付け方法によると、中子の姿勢をらせん状に撓ませることで、分割部における端部同士を離反させることができ、タイヤのビード部とリムフランジとの隙間に片側の端部を容易に挿入することができる。そして、前記隙間に片側の端部を挿入した状態において、中子を前記隙間に挿入する際は、中子の姿勢がらせん状であるため径方向寸法を小さくすることができ、ビード部を容易に通過させることができる。更に、中子の前記隙間への挿入が進むにつれて、中子の撓み具合が変化し、径方向寸法を大きくすることができるので、リムフランジを容易に通過させることができる。よって、中子のタイヤ内面側への配置が容易になり、リムへの組み付け作業を円滑に行うことができる。
【００２１】
上記において、前記中子を前記隙間に挿入する工程において、前記分割部における少なくとも片側の端部から前記端部付近の前記切欠に亘る部分を、前記らせん方向に反して撓ませるものが好ましい。
【００２２】
これにより、中子の姿勢をらせん状に保ったまま、当該端部を含む所定の部分をらせん方向に反して撓ませることができる。そのため、中子の端部を前記隙間に挿入する際に、当該部分をタイヤの周方向に沿わせることができる。これによって、より円滑に中子を挿入することができる。
【００２３】
上記において、前記中子を前記隙間に挿入する工程において、前記分割部の内周面側部分が周方向に突出して形成された端部から、前記隙間に挿入するものが好ましい。
【００２４】
これにより、中子の端部を前記隙間に挿入する際に、内周面側部分が周方向に突出して形成された端部から挿入することで、外周面側部分とタイヤの踏面裏との接触を抑制することができ、挿入作業が容易となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るランフラットタイヤ用中子の一例を示す平面図である。図２は、図１に示した中子１０を組み付けたリム７とリム７にリム組みしたタイヤ８の子午線方向の断面図である。
【００２６】
図１及び図２に示したランフラットタイヤ用中子１０は、１つの分割部５を備えたＣ字状の部材からなる。中子１０の内周面はリム７のリムドロップ７２に沿う形状を呈すると共に、４つの切欠６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄがその全幅にわたって形成されている。図１では、それぞれの切欠６が開いた状態を示しているが、図２に示すように中子１０をリム７に組み付けた状態においては、それぞれの切欠６が閉じた状態になることが好ましい。これにより、中子の耐久性及び組み付け強度を高めることができる。また、本発明においては、切欠６が周方向に略等間隔に形成されていることが好ましく、その深さは中子１０の径方向における厚みＴの３／４であることが好ましい。これにより、後述する中子１０の姿勢をらせん状に撓ませる作業を容易に行うことができる。尚、切欠６の深さは特に限定されず、中子１０の大きさや硬度等によって適宜に選択することができる。
【００２７】
分割部５は端部３と端部４を有し、端部３の外周面側部分３１は周方向に突出して形成されている。一方、端部４は、内周面側部分４２が周方向に突出して形成されている。また、外周面側部分３１の先端領域における内周面側には鉤状部分３３が形成されており、その形状と係合するように内周面側部分４２における外周面側に凹部４３が形成されている（これらは前記連結機構に相当する）。端部３を端部４に係合させることで、中子１０の周方向長さが縮まり、図２に示すようにリム７に組み付けることが可能となる。端部３及び端部４には、ピン穴２１と補助穴２２がそれぞれ設けられており、これらの作用効果については後述する。
【００２８】
図３は中子１０を外周面側から見た図であり、図１において線Ａで切断した中子１０を分割部５を挟んで長手方向に並べた図である。尚、図３において、切欠６をその開口の中心線で示している。図４及び図５は、らせん方向に撓ませた中子１０を示す図である。
【００２９】
図３に示すように、中子１０の内周面に形成された切欠６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、その開口の中心線が中子１０の幅方向に対して傾斜するように形成されている。これによって中子１０は所定の方向に撓み易くなり、図４に示すように、容易に中子１０の姿勢をらせん状に撓ませることができる。切欠６の傾斜方向及び傾斜角度は特に限定されるものではないが、中子を好適にらせん状に撓ませるためには、それぞれの切欠６の傾斜方向を同一にすることが好ましく、開口の中心線を中子の幅方向に対して１５°〜４５°の角度で傾斜させることが好ましい。これらは中子の大きさや硬度等によって、適宜に選択することができる。
【００３０】
更に、中子１０の切欠６ｂ、６ｃ、６ｄの傾斜方向は同一であるが、端部４付近の切欠６ａの傾斜方向は、他の切欠６ｂ、６ｃ、６ｄの傾斜方向と逆方向に形成されている。これにより、図５に示すように、中子１０の姿勢をらせん状に保ったまま、端部４から切欠６ａに亘る部分４０だけをらせん方向に反してＢ方向に撓ませることができる。この効果については後述する。
【００３１】
また、図３に示すように、端部３及び端部４の端面を、中子１０の幅方向に対して傾斜して形成することが好ましい。タイヤ８のビード部８１とリムフランジ７１の隙間から中子１０を挿入する際に、端部の角が鈍角となる側（図面上の端部４上方側）から挿入することで、作業を円滑に行うことができる。詳細は後述する。
【００３２】
更に、本発明の中子１０をリム７に組み付けた状態において、少なくとも端部３、４付近の切欠６ａ、６ｄの開動を防止可能な構成にすることが好ましい。例えば、図３に示すように、切欠６ａ、６ｄと交差する貫通孔２３を設け、固定ピンを貫通孔２３に挿入することによって切欠６ａ、６ｄの開動を防止するものでもよい。これにより、中子１０の組み付け強度をより高めることができる。
【００３３】
次に、本発明に係るランフラットタイヤ用中子１０の組み付け方法について説明する。図６は、中子１０をリム７に組み付ける方法を説明する断面図である。
【００３４】
まず、リム７の片側のリムフランジ７１が一対のビード部８１、８２の間に位置するように、リム７をタイヤ８に挿入する。次に、図４に示すように中子１０の姿勢をらせん状に撓ませる。そして、図６に示すように、ビード部８１とリムフランジ７１の隙間Ｇに端部４を挿入する。このとき、中子１０の姿勢をらせん状に撓ませているため、端部３と端部４を離反させることができ、端部４を容易に挿入することができる。
【００３５】
図７は、中子の端部を隙間Ｇに挿入した状態を示す平面図であり、図７（ａ）は中子１０における端部４の場合、図７（ｂ）は端部４の端面が平面である場合を示す。尚、タイヤ踏面裏８３及びビード部８１の位置を破線で示している。
【００３６】
図７（ａ）に示すように、中子１０の端部４は、内周面側部分４２が周方向に突出して形成されており、隙間Ｇへの挿入時に外周面側部分４１とタイヤ踏面裏８３との接触を遅らせることができる。一方、図７（ｂ）に示すように、端部４の端面が平面であると、挿入してすぐに外周面側部分４１がタイヤ踏面裏８３に接触する。端部３から挿入した場合は、外周面側部分３１が周方向に突出しているので尚更である。従って、中子１０の端部４から挿入することによって、挿入量を大きく確保することができ、その後の挿入作業が容易となる。更に、端部４の角が鈍角となる側から挿入することで、タイヤ幅方向においてタイヤ踏面裏８３との接触が遅れるため、挿入作業をより円滑に行うことができる。
【００３７】
端部４の挿入の際、図５に示したように、中子１０の姿勢をらせん状に保った状態で端部４から切欠ａに亘る部分４０だけをらせん方向に反して撓ませることが好ましい。これにより、図６に示したように、当該部分４０をタイヤ１０の周方向に沿わせることができ、端部４を円滑に挿入することができる。
【００３８】
続いて、隙間Ｇに端部４を挿入した状態にある中子１０を、略平面上に配置するようにして隙間Ｇに挿入する。このとき、中子１０の姿勢はらせん状であるため、径方向寸法を小さくすることができ、ビード部８１を容易に通過させることができる。そして、隙間Ｇへの挿入が進むにつれて撓み具合が変化し、径方向寸法を大きくすることができるので、リムフランジ７１を容易に通過させることができる。よって、中子１０をタイヤ内面側に円滑に配置することができる。
【００３９】
中子１０をタイヤ内面側に配置し終えた段階で、中子１０はリム７と軸を略同じくして配置される。従って、端部３の先端に形成された鉤状部分３３を、端部４に形成された凹部４３に係合させることで、中子１０をリム７に組み付けることができる。このとき、ピン穴２１にコの字型ピンを挿入することにより、中子１０の連結を確実にし、同時に組み付け強度を高めることができる。また、貫通孔２３に固定ピンを挿入することで、切欠６ａ、６ｄの開動を防止することができる。尚、補助穴２２にリムフランジ７１から突き出る長さの棒状治具を挿入することで、隙間Ｇを開いた状態にしておくことができるので、中子１０を連結する作業およびピンを挿入する作業を好適に行うことができる。中子１０をリム７に組み付けた後は、ビード部８１をリムフランジ７１の内面側にはめ込むことで、図２に示すようなタイヤ車輪が組み立てられる。
【００４０】
［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、中子１０が１つの分割部５を備える例を示したが、本発明に係る中子はこれに限定されるものではない。また、４つの切欠６が形成される例を示したが、本発明では少なくとも２箇所の切欠が形成されていればよく、これに限定されるものではない。尚、切欠が１箇所の場合は、中子の姿勢を容易にらせん状に撓ませ得る効果が小さくなるので好ましくない。
【００４１】
（２）前述の実施形態では、切欠６の中子径方向の断面形状が三角形を呈する例を示したが、本発明に係る切欠はこの形状に限定されるものでなく、例えば、図８（ａ）及び（ｂ）に示すような形状であってもよい。また、図８（ｃ）に示すように、切欠６が中子径方向に対して傾斜して形成されているものであってもよい。
【００４２】
（３）前述の実施形態では、端部４付近の切欠６ａの傾斜方向のみが、他の切欠６ｂ、６ｃ、６ｄの傾斜方向の逆方向に形成された例を示したが、本発明では、端部３付近の切欠６ｄの傾斜方向も、他の切欠６ｂ、６ｃの傾斜方向の逆方向に形成されたものであってもよい。これにより、隙間Ｇへの中子１０の挿入作業の終盤において、端部３をタイヤ８の周方向に沿わせることができ、円滑に中子１０を挿入することができる。
【００４３】
（４）前述の実施形態では、端部３の先端に形成された鉤状部分３３を端部４に形成された凹部４３に係合させることで、分割部５を連結する例を示したが、本発明に係る中子が備える連結機構はこれ以外のものでもよく、特に限定されない。例えば、ボルトとナットにより連結されるもの等でもよい。
【００４４】
（５）本発明の中子の組み付け方法は、片側の端部が前記隙間に挿入された状態において、中子をらせん方向（撓ませた方向）に沿って回し込みながら挿入するものでもよい。すなわち、図６において、中子１０をらせん方向Ｓに沿って回し込みながら挿入することで、タイヤ内面側に中子１０を配置するものでもよい。中子１０を回し込む際、上述のように、端部４の外周面側部分４１とタイヤ踏面裏８３との接触は好適に抑制されるため、中子１０を円滑にタイヤ内面側に配置することができる。また、更に円滑に中子１０を挿入するために、端部４の外周面側部分４１及び内周面側部分４２の外周側角部に対して、面取りを施すこと又は曲面に形成することが好ましい。
【００４５】
（６）本発明の中子は、内周面側部分と外周面側部分とが複数個に分割可能に構成されたものでもよい。これにより、中子の径方向の厚みが小さく形成できるため、より撓み易くなり、ビード部８１とリムフランジ７１との隙間Ｇから容易に挿入することができる。尚、分割された全ての中子が、本発明に係る中子である必要は無く、通常の中子との組み合わせであってもよい。更に、最外周面側に配置される中子以外の中子は、連結機構を備えないものであってもよい。
【００４６】
上記において、分割された中子の材質はそれぞれ異なるものでもよく、例えば、３分割される中子において、繊維補強されたゴム組成物からなる外側中子と、比較的硬度の大きいプラスチックからなる中間中子と、ゴム組成物からなる内側中子とからなるものでもよい。尚、少なくとも中子の最内周面側に弾性体を用いることで、中子とリム７との密着性が高められ、高速走行により遠心力がかかった場合に中子の浮き上がりを抑制することができる。
【００４７】
（７）本発明に係る中子は可撓性材料からなることが好ましい。可撓性材料としては架橋ゴム材料と熱可塑性エラストマーのいずれも使用可能である。架橋ゴム材料を構成するゴム材料としては、天然ゴムの他、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、シリコンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム等の合成ゴムが例示される。これらのゴム材料は必要に応じて２種以上を併用してもよい。熱可塑性エラストマーとしては、公知の熱可塑性エラストマーは限定なく使用可能であり、具体的にはポリエステルエラストマー、ポリオレフィンエラストマー、ポリアミドエラストマー等が例示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るランフラットタイヤ用中子の一例を示す平面図
【図２】リムに組み付けた中子の断面図
【図３】外周面側から見た中子を示す図
【図４】らせん状に撓ませた中子の斜視図
【図５】らせん状に撓ませた中子の斜視図
【図６】本発明の中子をリムに組み付ける様子を示す図
【図７】中子の端部を隙間Ｇに挿入した状態を示す平面図
【図８】他の実施形態に係る切欠を示す図
【図９】従来の中子をリムに組み付ける様子を示す図
【符号の説明】
３、４ 端部
５ 分割部
６ 切欠
７ リム
８ タイヤ
１０ 中子
７１ リムフランジ
８１ ビード部
Ｇ ビード部とリムフランジとの隙間

Claims (7)

1. リムに組み付けられるランフラットタイヤ用中子において、
   周方向の少なくとも１箇所に形成された分割部と、
   前記分割部に設けられた連結機構と、
   前記中子の内周面側に形成された少なくとも２箇所の切欠と、を備え、
   前記切欠が前記中子の内周面の全幅にわたると共に、前記切欠の開口の中心線が、前記中子の幅方向に対して傾斜して形成され、前記切欠のそれぞれの傾斜方向を同一方向としたことを特徴とするランフラットタイヤ用中子。
2. 前記分割部における少なくとも片側の端部において、前記端部付近の前記切欠のみが、前記中子の幅方向に対して、他の前記切欠の傾斜方向と逆方向に形成されることを特徴とする請求項１記載のランフラットタイヤ用中子。
3. 前記分割部における一方の端部の外周面側部分が周方向に突出して形成されると共に、他方の端部の内周面側部分が周方向に突出して形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のランフラットタイヤ用中子。
4. リムと、前記リムのリムウェル部に組み付けられる請求項１〜３いずれかに記載のランフラットタイヤ用中子と、前記中子を組み付けられたリムにリム組みされた空気入りタイヤと、を備える空気入りタイヤ車輪。
5. 周方向の少なくとも１箇所に形成された分割部と、内周面側に少なくとも２箇所の切欠とが形成された中子であって、前記切欠が前記中子の内周面の全幅にわたると共に、前記切欠の開口の中心線が、前記中子の幅方向に対して傾斜して形成され、前記切欠のそれぞれの傾斜方向を同一方向とした中子を用いて、前記中子をらせん状に撓ませる工程と、前記中子の前記分割部における片側の端部を、タイヤのビード部とリムフランジとの隙間に挿入する工程と、
   前記中子を前記隙間に挿入しながら略平面上に配置し、リムフランジを通過させてタイヤの内面側に配置する工程と、
   を備えることを特徴とするランフラットタイヤ用中子の組み付け方法。
6. 前記中子を前記隙間に挿入する工程において、前記分割部における少なくとも片側の端部から前記端部付近の前記切欠に亘る部分を、前記らせん方向に反して撓ませることを特徴とする請求項５記載のランフラットタイヤ用中子の組み付け方法。
7. 前記中子を前記隙間に挿入する工程において、前記分割部の内周面側部分が周方向に突出して形成された端部から、前記隙間に挿入することを特徴とする請求項５又は６記載のランフラットタイヤ用中子の組み付け方法。

Images