JP5288854B2 - タイヤのパンク防止用部材および車輪組立体 - Google Patents

タイヤのパンク防止用部材および車輪組立体 Download PDF

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本発明は、二輪車用のタイヤがパンクすることを防止するパンク防止用部材、およびこのパンク防止用部材が組み付けられた車輪組立体に関するものである。
一般に、自転車のタイヤは、空気が注入されるチューブを内装した状態で、車輪の内輪部分をなすリムに装着して構成される。この自転車のタイヤの、悪戯以外のパンク要因として多いものは、「乗り上げパンク(いわゆるリム打ちパンク)」と、「刺さり物パンク」との2つが挙げられる。
ここで、「乗り上げパンク(いわゆるリム打ちパンク)」は、チューブ内の空気圧が比較的低い状態で段差部などに乗り上げた際に、チューブが段差部とリムとの間で挟まれてつぶれたような状態になるまで圧迫されてチューブに亀裂が入り、チューブ内の空気が抜けてしまうことにより生じる。一方、「刺さり物パンク」は、地面に落ちていた鋭利な金属やガラス片などの刺さり物が、タイヤの外周面(いわゆるトレッド部)からタイヤ内に突き刺さって、チューブに孔があき、チューブ内の空気が抜けてしまうことにより生じる。なお、このようにパンクした状態で、搭乗者が強引に自転車に乗って走行すると、接地面とリムとの間にタイヤと空気の抜けたチューブとが挟まれ、接地面やリムからの衝撃力が弱められることなくチューブに作用し、チューブに多数の孔があくなど、ひどく損傷して、その後の使用ができなくなる場合が多い。
自転車のタイヤのパンク防止方法として、特許文献1等に、チューブ内に、弾性を有する樹脂(弾性樹脂と称す)を充填する手法(詳しくは、チューブ内の殆どの断面積部分が弾性樹脂で満たされるように充填したり、チューブ内が完全に弾性樹脂のみとなるように充填したりする)が開示されている。このようにチューブ内に弾性樹脂を充填すると、タイヤからチューブ内まで達するように刺さり物が刺さって、この後、前記刺さり物を抜いた場合でも、弾性樹脂層にできた突刺孔が、その周辺部の弾性樹脂により閉塞されてパンクすることが防止される。また、タイヤが段差部などに乗り上げた際でも、チューブがリムと段差部との間において、完全につぶれた状態となるまでは変形しないので、乗り上げパンクを生じなくなる。
しかし、このようにタイヤのチューブ内に多量の弾性樹脂を充填する手法を採用した場合、タイヤのチューブに空気を注入した通常のタイヤと比較して、車輪(車輪組立体)の重量が極めて大きくなる(例えばタイヤ1本で1200g前後重くなる)とともに、搭乗時にショックを受けた際のショックの吸収性能が低下するため、乗り心地が悪くなる欠点がある。さらに、タイヤのチューブに空気を注入したものと比較して、衝撃力の吸収度合いが低いために、チューブ内の弾性樹脂を介して、タイヤを支持するリムやフォーク、フレームに対して、接地面からの衝撃力が作用し易くなり、リムやフォーク、フレームの走行耐久距離が低下する問題もある。
また、弾性樹脂を注入するに際し、高額な設備を必要とするため、1つのタイヤ当りの充填コストも高価となる短所があり、さらには、タイヤが磨耗して交換する際に、前記樹脂を再利用しようとした場合に、タイヤを切り裂いて前記弾性樹脂を取り出さなければならず、非常に手間や時間がかかるという問題もある。
また、特許文献2、3には、タイヤ内部におけるリムとチューブとの間(タイヤ内部におけるタイヤ半径方向内方寄り箇所、いわゆるリム寄り部分)に、断面(タイヤ軸を含む横断面)略半円形状の弾性を有するパンク防止用部材(但し、タイヤ半径方向内方寄り端部は、リムの間に嵌り込んだ形状とされている)を配設した構造が開示されている。
この構造によれば、チューブ内の空気圧が比較的低い状態で段差などに乗り上げた際でも、チューブがパンク防止用部材で弾性的に受けられるので、チューブが完全につぶれた状態となるまでは変形せず、乗り上げパンクが生じ難くなる利点がある。また、タイヤからチューブ内まで達するように、刺さり物が刺さって、チューブの空気が抜けてパンクした場合でも、空気が抜けたチューブをパンク防止用部材で受けることができるので、チューブをあまり損傷させること無く、一時的に自転車を走行させることが可能となる。また、パンク防止用部材の断面積が、タイヤ内の約半分だけであるので、特許文献1のようにチューブ内の殆どの容積部分に弾性樹脂を充填する構造と比較した場合に、同様な材料をパンク防止用部材として用いた場合でも、タイヤの増加重量を半減できる利点がある。また、タイヤ内の略半分は、空気が注入されたチューブが配設されているので、搭乗時にショックを受けた際におけるショックの吸収性能の低下度合いを抑えることができて、リムやフォーク、フレームの走行耐久距離の低下を最小限に抑えることができる。
しかしながら、この種の構造では、パンク防止用部材が、タイヤ内部におけるリム寄り位置に配設されているので、刺さり物パンクに対してはその発生率自体を低減させる機能が殆どないという欠点がある。
この欠点に対処可能な構造として、特許文献4に、図4(a)、(b)に示すように、タイヤ51におけるタイヤ半径方向外方寄りの部分の内周面51aとチューブ52の外周面との間に(いわゆるタイヤ寄りの部分に)、断面(タイヤ軸を含む横断面)略三日月形状の弾性を有する環状のパンク防止用部材53を配設した構造が開示されている。ここで、パンク防止用部材53の内周面は、その幅方向中央部53aがタイヤ半径方向外方側に窪み、その両側部53bがタイヤ半径方向内方側に膨出するような断面波形状に形成されている。また、パンク防止用部材53の外周面53cの断面形状は、単なる円弧状とされ、パンク防止用部材53は幅方向両側部になるほど薄肉になるよう形成されている。
この構造によれば、チューブ52内の空気圧が比較的低い状態で段差などに乗り上げた際でも、チューブ52とタイヤ51との間にパンク防止用部材53が介装されているので、タイヤ51からの衝撃がパンク防止用部材53により弾性的に受けられて、チューブ52が完全につぶれた状態となるまでは変形し難くなり、乗り上げパンクが生じ難くなる利点がある。また、刺さり物が刺さった場合でも、この刺さり物がまずパンク防止用部材53に刺さり、チューブ52まで達し難くなるため、刺さり物パンクの発生率を低減できる。また、万一、刺さり物がパンク防止用部材53を貫通してチューブ52まで達し、チューブ52の空気が抜けてパンクした場合でも、接地面からの力をある程度、パンク防止用部材53で受けることができ、かつパンクしたチューブ52を内方側からパンク防止用部材53で受けることができるので、一時的に自転車を走行させることが可能となる。また、パンク防止用部材53の断面積が、タイヤ51内の半分以下であるので、タイヤ51の増加重量を半減できる利点がある。また、タイヤ51内の略半分以上の容積は、空気が注入されたチューブ52が配設されているので、ショックの吸収性能の低下を抑えることができて、リム54やフォーク、フレームの走行耐久距離の低下を最小限に抑えることができる。
ところで、チューブ52は、パンク防止用部材53を設けない状態においてタイヤ51の内周面に沿うような断面長さ(表面積)を有するため、パンク防止用部材53が単なる円弧形状であると、チューブ52を装着してパンク防止用部材53の内周面に沿わせた際に、その一部がたるんで余ってしまい、皺などを生じるおそれがあり、皺が生じた場合には、その部分がパンク防止用部材53と強く当たって(いわゆる内部摩擦を生じて)パンクし易くなるおそれがある。しかし、上記の図4(a)、(b)に示すパンク防止用部材53の構造では、パンク防止用部材53の内周面が断面波形状に湾曲して形成されているので、チューブ52を装着してパンク防止用部材53の内周面に沿わせた際に、チューブ52がパンク防止用部材53の内周面に、たるみを生じることなく良好に沿うこととなり、したがって、皺によるパンクの発生も防止できるので信頼性が向上する。
特開2006−341679公報 特開平11−245610号公報 特開2001−121907公報 特公平4−36881号公報
前記特許文献4に開示されているパンク防止用部材53の内周面は、その幅方向中央部53aがタイヤ半径方向外方側に窪み、その両側部53bがタイヤ半径方向内方側に膨出するような断面波形状に形成されている。したがって、タイヤ51がパンクした場合には、パンク防止用部材53の内周面における両側部53bの上に、パンクしたチューブ52を介してリム54が載ることとなるが、チューブ52を介してリム54に接触する部分がタイヤ半径方向内方側に膨出しているとともに、パンク防止用部材53の内周面における幅方向中央部53aがタイヤ半径方向外方側に窪んだ形状であるので、リム54を受ける位置が、パンク走行時にパンク防止用部材53の内周面における幅方向の側部53bから中央部53a側にずれるおそれがあり、この結果、パンク時における走行が不安定となる可能性がある。
また、パンク防止用部材53は、断面略三日月形状であると記載されているとともに図示されているが、このパンク防止用部材53が、外力を受けていない状態(すなわち、パンクしてチューブ52からの圧力を受けていない状態)でも断面略三日月形状になるように形成されていると、その外周部(タイヤ半径方向外方の面の部分)の断面形状が円孤状であるので、タイヤ51がパンクした場合に、パンク防止用部材53の形に沿ってタイヤ52の接地部分の形状も円弧形状となりやすい。したがって、空気が抜けたパンク状態において、タイヤ51の接地部の面積が小さくて、この際の走行が不安定となるおそれがある。
本発明は上記課題を解決するもので、二輪車用のタイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に配設されるタイヤのパンク防止用部材において、タイヤのパンクを良好に防止することができながら、自転車などの二輪車を、パンク状態においても、安定した状態で走行させることができる構造を提供することを目的とするものである。
前記課題を解決するために、本発明のタイヤのパンク防止用部材は、二輪車用のタイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間で環状に配設されるタイヤのパンク防止用部材であって、内周部における幅方向中央に、タイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部が形成され、内周部における中央膨出部の幅方向両側に、タイヤ半径方向外方側に窪む窪み部が形成され内周部が、中央膨出部と、この中央膨出部の幅方向両側に形成された窪み部とにより断面波形状に形成され、外周部の幅方向中央における前記内周部の中央膨出部に対応する厚み方向外側の位置に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部が全周にわたって溝状に形成され、外周部に形成された凹部の厚み方向に対する窪み寸法が、パンク防止用部材の内周部における中央膨出部の最も膨出した部分と窪み部の最も窪んだ部分との差の寸法よりも小さく、かつ、中央膨出部との厚みが凹部を中心としてほぼ均一厚みとなるように形成され、横断面において、中央膨出部が形成されている中央部が厚肉かつほぼ均一厚みであり、窪み部が形成されている両側部は、両側方ほど薄肉となるように形成されていることを特徴とする。
この構成において、タイヤがパンクした場合には、チューブから空気が抜けて、パンク防止用部材の内周部における幅方向両側部の上に、パンクしたチューブを介してリムが載ることとなるが、この箇所にはタイヤ半径方向外方側に窪む窪み部が形成されているので、パンク走行時に、リムがパンク防止用部材の窪み部に位置した状態で良好に受けられ、この結果、パンク時でも安定して走行することができる。また、パンク防止用部材の内周部の幅方向中央にタイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部が形成されているので、中央膨出部が形成されていない場合と比べて、刺さり物がチューブまで達し難くなって、刺さり物パンクの発生をより低減できる。
また、内周部が、中央膨出部と、この中央膨出部の幅方向両側に形成された窪み部とにより断面波形状に形成されていることにより、チューブを装着してパンク防止用部材の内周部に沿わせた際に、チューブがパンク防止用部材の内周部に、たるみを生じることなく良好に沿うこととなり、したがって、皺によるパンクの発生を防止できる。
また、外周部の幅方向中央における前記内周部の中央膨出部に対応する厚み方向外側の位置に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部が全周にわたって溝状に形成され、中央膨出部との厚みが凹部を中心としてほぼ均一厚みとなるように形成され、横断面において、中央膨出部が形成されている中央部が厚肉かつほぼ均一厚みであることにより、パンク防止用部材が凹部を中心として円弧状に均一に湾曲するように変形し易くなり、パンク防止用部材を、タイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に配設した際に、タイヤのタイヤ半径方向外方寄り部分の内周面に沿う状態で、パンク防止用部材を良好に装着できる。
また、本発明のタイヤのパンク防止用部材は、外周部に形成された凹部の厚み方向に対する窪み寸法が、パンク防止用部材の内周部における中央膨出部の最も膨出した部分と窪み部の最も窪んだ部分との差の寸法よりも小さく形成され、かつ、中央膨出部との厚みが凹部を中心としてほぼ均一厚みとなるように形成され、横断面において、中央膨出部が形成されている中央部が厚肉かつほぼ均一厚みであり、窪み部が形成されている両側部は、両側方ほど薄肉となるように形成されていることを特徴とし、これにより、パンク防止用部材を、タイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に配設した際に、タイヤのタイヤ半径方向外方寄り部分の内周面に沿う状態で、パンク防止用部材をさらに良好に装着できる。
また、本発明のタイヤのパンク防止用部材は、外周部に、外力を受けていない状態で横断面において平坦となる外周平面部が形成されていることを特徴とする。
この構成により、万一、パンクしてチューブから空気が抜けてしまった場合でも、タイヤの接地部が、パンク防止用部材の外周平面部に対応して略平面形状となり易くなり、この結果、パンク時にタイヤが広い面積で安定して接地でき、これにより、パンクして一時的に走行する際でも安定した状態で走行できる。
また、本発明の車輪組立体は、パンク防止用部材が、二輪車用のタイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に配設されていることを特徴とする。
以上のように本発明によれば、タイヤ軸を含む横断面において、内周部の幅方向中央にタイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部が形成され、中央膨出部の幅方向両側部にタイヤ半径方向外方側に窪む窪み部が形成されているので、万一タイヤがパンクした場合でも、この際のパンク走行時に、リムがパンク防止用部材の窪み部で良好に受けられ、この結果、安定して走行することができ、パンク時の走行性が良好となる。
また、内周部が、中央膨出部と、この中央膨出部の幅方向両側に形成された窪み部とにより断面波形状に形成されていることにより、チューブを装着してパンク防止用部材の内周部に沿わせた際に、チューブがパンク防止用部材の内周部に、たるみを生じることなく良好に沿うこととなり、皺によるパンクの発生を防止でき、パンクの防止機能を向上させることができる。
また、外周部の幅方向中央における前記内周部の中央膨出部に対応する厚み方向外側の位置に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部を全周にわたって溝状に形成したり、さらに、外周部に形成された凹部の厚み方向に対する窪み寸法を、パンク防止用部材の内周部における中央膨出部の最も膨出した部分と窪み部の最も窪んだ部分との差の寸法よりも小さく形成し、かつ中央膨出部との厚みが凹部を中心としてほぼ均一厚みとなるように形成し、横断面において、中央膨出部が形成されている中央部が厚肉かつほぼ均一厚みであり、窪み部が形成されている両側部は、両側方ほど薄肉となるように形成したりすることにより、パンク防止用部材を、タイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に良好に装着できる。
また、タイヤ半径方向の外方箇所に、外力を受けていない状態で横断面において平坦となる外周平面部が形成されていることにより、パンク時に一時的に走行する際でも安定した状態で走行でき、これによってもパンク時の走行性が向上する。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図1(a)および(b)は本発明の実施の形態に係る車輪組立体の断面図(タイヤ軸を含む横断面)で、図1(a)は通常時(非パンク状態)、図1(b)はパンク状態を示し、図2(a)および(b)、(c)はパンク防止用部材の側面図および接合部の平面図、断面図を示す図、図3(a)および(b)はパンク防止用部材の断面図(タイヤ軸を含む横断面)および拡大断面図である。なお、図1(a)、(b)、図3(a)、(b)においては、車輪組立体およびパンク防止用部材の接地する側の箇所の断面図を示している。
図1(a)に示すように、車輪組立体1は、図示しない車軸およびスポークに取り付けられた、内輪部分をなすリム2に、ゴム製のタイヤ3の内周端部分であるビード部3aが嵌め込まれて構成されており、このリム2とタイヤ3とで構成される内部空間に、空気が注入されるゴム製のチューブ4と本発明の実施の形態に係るパンク防止用部材5とが内装される。そして、パンク防止用部材5は、二輪車の1例としての自転車用の、タイヤ3の内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分3bとチューブ4の外周面との間に配設されている。
図2(a)に示すように、パンク防止用部材5は、側面視して環状の形状とされている。また、図1(a)、(b)および図3(a)、(b)に示すように、タイヤ軸を含む横断面において、内周部の幅方向中央にタイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部5aが形成され、中央膨出部5aの幅方向両側部にタイヤ半径方向外方側に窪む窪み部5bが形成されている。そして、これらの中央膨出部5aおよび両側の窪み部5bにより、パンク防止用部材5の内周部が断面波形状に形成されている。なお、パンク防止用部材5は、リム2よりも幅広のもの(例えば、40mm前後のもの)が用いられており、パンク防止用部材5の内周部の窪み部5bは、図3(b)に示すように、万一タイヤ3がパンクした場合でも、窪み部5bの箇所にリム2の下端部が載るような位置に形成されている。
パンク防止用部材5の外周部には、その幅方向中央に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部5cが形成されているとともに、外周部における凹部5cの両側方に、外力を受けていない状態で横断面において平坦となる外周平面部5dが形成されている。
図3(b)に示すように、パンク防止用部材5の外周部に形成された凹部5cの厚み方向に対する窪み寸法Aは、パンク防止用部材5の内周部における中央膨出部5aの最も膨出した部分と窪み部5bの最も窪んだ部分との差の寸法Bよりも小さく形成されており、パンク防止用部材5は横断面において、概略的には、中央が厚肉で、両側方ほど薄肉となるように形成されている。また、中央膨出部5aが形成されている箇所では、内周面から外周面への肉厚が少なくとも4mm以上あるよう形成されている。パンク防止用部材5の外周部における外周平面部5dのさらに両側方の部分は円弧状に湾曲して薄肉の先端部で内周部の端部に繋がり、パンク防止用部材5全体としては略弓形の断面形状(さらに概略的には、断面三日月形状)とされている。
なお、タイヤ3は、比較的硬質(ショアA硬度が60以上)のゴム材料が用いられ、チューブ4は、比較的軟質(ショアA硬度が40〜60)のゴム材料が用いられ、パンク防止用部材5としては、チューブ4と同等、あるいはタイヤ3とチューブ4との間の硬度である、ショアA硬度が50前後のものが用いられている。パンク防止用部材5の材料としては、未発泡のエラストマーかゴムが好適であるが、これに限るものではない。また、パンク防止用部材5は、空気を入れた状態でのタイヤ3の総断面積に対する断面積比で、約15%以下となるような、比較的、断面積が小さいものが用いられている。
パンク防止用部材5として、熱可塑性エラストマーやゴムを用いる場合には、例えば押出し成型により製造され、押出し工程後に、切断され、切断面同士を接合して環状にすることでパンク防止用部材5が形成される。なお、前記切断面同士の接合は、接着剤を用いて接合してもよいし、いわゆるタッカーなどにより機械的に接合してもよい。また、図2(b)、(c)に示すように、パンク防止用部材5材料の切断面同士を突き合わせて接合した後、薄いゴムなどの薄肉の接合用シート6を、材料の切断面端部を丸め込むように内周部から接着して結合してもよい。
上記構成における、タイヤ3などのリム2への装着作業は以下のようにして行う。まず、パンク防止用部材5をタイヤ3の内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分3bの位置に嵌め込み、次に、パンク防止用部材5が嵌め込まれたタイヤ3の一方の内周端部分であるビード部3aをリム2の内側に形成された溝部に嵌め込む。そして、このように、タイヤ3の一方のビード部3aが嵌め込まれたタイヤ3に内側にチューブ4を嵌め込み、最後に、タイヤ3の他方の内周端部分であるビード部3aをリム2内側に形成された溝部に嵌め込む。この状態で、チューブ4に空気を注入する。なお、チューブ4に空気を注入していない状態では、パンク防止用部材5はチューブ4からの圧縮力を受けないため、製造時と同じように、外周部の外周平面部5dが平坦な形状であるが、パンク防止用部材5の外周部における幅方向中央に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部5cを形成したことで、パンク防止用部材5が凹部5cを中心として円弧状に湾曲するように変形し易くなり、チューブ4に空気を注入すると、タイヤ3の内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分3bとチューブ4の外周面とに良好に沿った略三日月形状となって密接して配設される。
パンク防止用部材5は、内周部が断面波形状に湾曲して形成されているので、チューブ4を装着してパンク防止用部材5の内周部に沿わせた際に、チューブ4がパンク防止用部材5の内周部に、たるみを生じることなく良好に沿う。したがって、皺によるパンクの発生を良好に防止できる。
また、走行時には、接地面8からタイヤ3が受ける振動が、チューブ4だけでなく、比較的軟らかいパンク防止用部材5によっても良好に吸収される。この結果、搭乗時の衝撃が良好に吸収されて、乗り心地が良好となるとともに、リム2やフォーク、フレームへの衝撃力も低減され、走行耐久距離の低下を最小限に抑えることができる。
また、上記のようにパンク防止用部材5の断面積が、チューブ4に空気を注入した状態で、タイヤ3内の総断面積に対する面積割合が約15%以下となるような大きさに形成されているので、タイヤ全体の増加重量を軽減できる(例えば、面積割合が15%となるような大きさに形成した場合でもパンク防止用部材5の重量を約420g(26インチ・1車輪あたり)に低減できる)。
また、この構造によれば、チューブ4とタイヤ3との間にパンク防止用部材5が介装されているので、チューブ4内の空気圧が比較的低い状態で段差などに乗り上げた際でも、接地面8側(タイヤ3)からの衝撃がパンク防止用部材5により弾性的に受けられて、チューブ4が完全につぶれた状態となるまでは変形し難くなり、乗り上げパンクが生じ難くなる。また、刺さり物が刺さった場合でも、この刺さり物がまずパンク防止用部材5に刺さることで、チューブ4まで達し難くなり、刺さり物パンクの発生率自体を低減できる。また特に、パンク防止用部材5の内周部の幅方向中央にタイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部5aが形成されているので、中央膨出部5aが形成されていない場合と比べて、刺さり物がチューブ4まで達し難くなって、刺さり物パンクの発生を一層低減できてパンク防止性能が向上する。
さらに、万一、刺さり物がパンク防止用部材5を貫通してチューブ4まで達し、チューブ4の空気が抜けてパンクした場合でも、接地面8からの力をある程度、パンク防止用部材5で受けることができ、かつパンクしたチューブ4を内方側からパンク防止用部材5で受けることができるので、一時的に自転車を走行させることが可能となる。
特に、上記構成によれば、パンク防止用部材5の内周部における中央膨出部5aの両側に、タイヤ半径方向外方側に窪む窪み部5bが形成されているので、図1(b)に示すように、パンク走行時に、この窪み部5bの上にチューブ4を介してリム2を良好に載せた状態で走行でき、しかも、窪んでいるので、リム2に対してパンク防止用部材5およびタイヤ3が左右(幅方向)に位置ずれを生じ難い状態で、パンク時でも安定して走行することができる。
さらに、上記構成によれば、パンク防止用部材5の外周部には、外力を受けていない状態で横断面において平坦となる外周平面部5dが形成されているので、パンク時には、接地面8の部分近傍箇所では、タイヤ3におけるパンク防止用部材5の外周平面部5dに対応する箇所が略平面形状となって、広い面積で安定して接地でき、パンクした状態で一時的に走行する際でも安定した状態で走行できる。
つまり、自転車を業務用として用いている場合には、自転車がパンクした場合に、業務の拠点地まで戻る必要があり、パンクした箇所から走行することができないと、仕事が果たせないばかりか、重い荷物を押歩きする必要がある。そのため、最低限、短距離を自力走行できることが望ましいが、この実施の形態の自転車の車輪組立体およびパンク防止用部材5の構造によれば、パンク時でも安定して自力走行することができる。
また、従来のタイヤのチューブ内に多量の弾性樹脂を充填する手法を採用した場合、タイヤが磨耗して交換する際に、前記樹脂を再利用しようとした場合には、タイヤを切り裂いて前記弾性樹脂を取り出さなければならず、非常に手間や時間がかかっていた。これに対して、上記構成によれば、タイヤ3を交換する場合でも、上述したタイヤ3を装着する手順と逆の手順で、タイヤ3を取り外し、新しいタイヤ3と交換して、パンク防止用部材5およびチューブ4を嵌めこみ、タイヤ3をリム2に装着することができる。すなわち、タイヤ3などを切り裂いたりすることなく、比較的少ない手間や時間で、新しいタイヤ3に組付けることができる。また、上記のようにパンク防止用部材5として、比較的軟らかいものを採用するとともに、横長でありながら断面積の小さいものを用いることで、タイヤ3内へのパンク防止用部材5の装着作業をより容易に行うことができる利点がある。
また、上記の実施の形態によれば、パンク防止用部材5を製造する際に、図2(b)、(c)に示すように、パンク防止用部材5材料の切断面同士を突き合わせて接合した後、薄いゴムなどの薄肉の接合用シート6を、材料の切断面端部を丸め込むように内周部から接着して結合することで、薄肉の接合用シート6により、パンク防止用部材5材料の接合部がチューブ4とこすれることを防止でき、これによっても、パンクを防止でき、信頼性を向上させることができる。
なお、上記の実施の形態では、パンク防止用部材5の内周部の幅方向中央に形成した中央膨出部5aは、湾曲形状に形成した場合を述べたが、これに限るものではなく、中央膨出部5aを矩形形状や三角形状に膨出させてもよい。ただしこの場合には、角部となる箇所はある程度角を落としたり、湾曲形状としたりすることが好ましい。
上記実施の形態では、パンク防止用部材が装着される車輪組立体が、二輪車の1例としての自転車用である場合を述べたが、これに限るものではなく、バイクやオートバイなどの自動二輪車用としても適用できる。
(a)は本発明の実施の形態に係る車輪組立体の断面図(タイヤ軸を含む横断面)、(b)はパンク状態の断面図 (a)および(b)、(c)は同車輪組立体のパンク防止用部材の側面図および接合部の平面図、断面図 (a)および(b)はパンク防止用部材の断面図(タイヤ軸を含む横断面)および拡大断面図 (a)および(b)は従来のパンク防止用部材を用いた車輪組立体およびパンク防止用部材の断面図
符号の説明
1 車輪組立体
2 リム
3 タイヤ
4 チューブ
5 パンク防止用部材
5a 中央膨出部
5b 窪み部
5c 凹部
5d 外周平面部
6 接合用シート
8 接地面

Claims (3)

  1. 二輪車用のタイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間で環状に配設されるタイヤのパンク防止用部材であって、
    内周部における幅方向中央に、タイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部が形成され、
    内周部における中央膨出部の幅方向両側に、タイヤ半径方向外方側に窪む窪み部が形成され
    内周部が、中央膨出部と、この中央膨出部の幅方向両側に形成された窪み部とにより断面波形状に形成され、
    外周部の幅方向中央における前記内周部の中央膨出部に対応する厚み方向外側の位置に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部が全周にわたって溝状に形成され
    外周部に形成された凹部の厚み方向に対する窪み寸法が、パンク防止用部材の内周部における中央膨出部の最も膨出した部分と窪み部の最も窪んだ部分との差の寸法よりも小さく、かつ、中央膨出部との厚みが凹部を中心としてほぼ均一厚みとなるように形成され、
    横断面において、中央膨出部が形成されている中央部が厚肉かつほぼ均一厚みであり、
    窪み部が形成されている両側部は、両側方ほど薄肉となるように形成されている
    ことを特徴とするタイヤのパンク防止用部材。
  2. 外周部に、外力を受けていない状態で横断面において平坦となる外周平面部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のタイヤのパンク防止用部材。
  3. 請求項1または2に記載のパンク防止用部材が、二輪車用のタイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に配設されていることを特徴とする車輪組立体。
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