JPH06312606A - 安全車輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 偏平タイヤを装着した場合であっても、タイ
ヤ内面の損傷を低減すると共に、通常走行時の乗心地性
を向上させるようにした安全車輪を提供する。 【構成】 偏平タイヤＴをホイールＷに装着した車輪に
おいて、ホイールＷのリム部Ｒの外周面で偏平タイヤＴ
の左右両側のショルダー部に対応する位置に、環状の中
子６をそれぞれ装着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤのパンク時にも
一時的な最小限の走行を可能にする中子をホイールに装
着した安全車輪に関し、更に詳しくは、偏平タイヤを装
着した場合であっても、タイヤ内面の損傷を低減すると
共に、通常走行時の乗心地性を向上させるようにした安
全車輪に関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤをホイールに装着した車
輪において、走行時にタイヤがパンクすると急激に走行
不能になって危険であると共に、そのままの状態でガソ
リンスタンド等の修理場所まで移動することは難しい。
そこで、ホイールのリム外周面の略中央部に断面形状が
台形、Ｔ字形或いはＩ字形の中子を装着し、この中子に
よってパンク状態のタイヤを内側から支持するようにし
た安全車輪が提案されている。

【０００３】しかしながら、偏平率が６０％以下となる
ような偏平タイヤでは、一般にセンター部におけるトレ
ッド厚さがショルダー部におけるトレッド厚さより厚く
しているため、タイヤが接地してトレッド面がフラット
になった状態ではセンター部のタイヤ内面がショルダー
部よりもタイヤ内側に出っ張ることになる。このため、
上述の偏平タイヤに対してホイールのリム外周面の略中
央部に中子を装着すると、通常走行時の突起乗り越し時
などにおいて中子とタイヤ内面とが接触し、タイヤ内面
を損傷すると共に、乗心地が極めて悪くなるという問題
があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、偏平
タイヤを装着した場合であっても、タイヤ内面の損傷を
低減すると共に、通常走行時の乗心地性を向上させるよ
うにした安全車輪を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の安全車輪は、偏平タイヤをホイールに装着し
た車輪において、前記ホイールのリム外周面で前記偏平
タイヤの左右両側のショルダー部に対応する位置に、環
状の中子をそれぞれ装着したことを特徴とするものであ
る。

【０００６】このようにホイールのリム外周面で偏平タ
イヤの左右両側のショルダー部に対応する位置、即ちト
レッド厚さが比較的薄くなる位置に環状の中子をそれぞ
れ装着するようにしたことにより、通常走行時の突起乗
り越し時などにおいて中子とタイヤ内面とが接触しにく
くなるので、タイヤ内面の損傷を低減すると共に、通常
走行時の乗心地性を向上させることができる。

【０００７】なお、本発明は偏平率６０％以下の偏平タ
イヤを装着した車輪に適用することが好ましい。以下、
本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明
する。図１は本発明の実施例からなる安全車輪の子午線
方向断面を示すものである。図において、Ｗはホイー
ル、Ｔは偏平率６０％以下の空気入りタイヤである。ホ
イールＷはディスク部Ｄとリム部Ｒとから構成されてい
る。一方、空気入りタイヤＴは、左右一対のビード部
１，１間にカーカス層２が装架され、トレッド部３にお
けるカーカス層２の外周側に２層のベルト層４，４及び
２層のベルトカバー層５，５が挿入されている。トレッ
ド部３はセンター部よりもショルダー部側で比較的薄く
なっている。この空気入りタイヤＴの左右一対のビード
部１，１は、それぞれリム部Ｒの左右両側のリム端に装
着されている。

【０００８】空気入りタイヤＴの内側において、リム部
Ｒの外周面で左右両側のショルダー部に対応する位置に
は、それぞれリムフランジよりも径方向外側に突出する
リング状の中子６，６が装着されている。これら中子６
は、リム部Ｒの外周面に沿う内側リング７と、この内側
リング７より径方向外側に位置する外側リング８とを、
周方向に延びるリブ部材９によって結合させたＴ字形断
面ものである。また、リム部Ｒの外周面の中子装着位置
には、凹部１０が周方向に連続的に設けられており、こ
の凹部１０によって中子６が係止されて軸方向に移動し
ないようになっている。

【０００９】中子６の構成材料としては、ポリウレタ
ン、天然ゴム、ポリブタジエン、熱可塑性樹脂（ナイロ
ン４，６、ナイロン６，６、ポリアミド、ポリフェニレ
ンスルフィド、ポリアミドイミド等）、或いはそれらを
マトリックスとしてナイロン繊維、ポリエステル繊維、
レーヨン繊維、芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維グラス
ファイバー等の単繊維を混入したものを使用することが
できる。

【００１０】上述のように偏平率６０％以下の空気入り
タイヤＴとホイールＷとからなる車輪において、ホイー
ルＷのリムＲの外周面に２本の中子６を装着したことに
より、これら２本の中子６によってパンク状態のタイヤ
を内側から支持することができるので、タイヤ内圧が実
質的に０ｋｇ／ｃｍ² になっても、そのままの状態で修
理ができる安全な場所まで移動することが可能となる。
しかも、２本の中子６は、それぞれ空気入りタイヤＴの
左右両側のショルダー部に対応する位置、即ちトレッド
厚さが比較的薄くなる位置に装着するようにしたので、
通常走行時の突起乗り越し時などにおいて中子６とタイ
ヤ内面とが接触しにくくなり、これによりタイヤ内面の
損傷を低減すると共に、通常走行時の乗心地性を向上さ
せることができる。

【００１１】本発明において、中子６の径方向の最大高
さＨは、好ましくはタイヤ断面高さＳＨの３０〜７０
％、更に好ましくは４０〜６０％に設定するようにす
る。この中子６の最大高さＨがタイヤ断面高さＳＨの３
０％未満であると、中子６による荷重支持が不十分にな
り、パンク状態での走行時にタイヤサイド部のカーカス
コードが切断されるおそれがあり、逆にタイヤ断面高さ
ＳＨの７０％を超えると、パンクしていない通常走行時
において突起を乗り越えるときなどに中子６とタイヤ内
面とが接触しやすくなり、しかもリム組み性が低下する
ことになる。

【００１２】２本の中子６の装着位置は、タイヤ赤道か
らタイヤ半幅の２５％の位置と、タイヤ赤道からタイヤ
半幅の７５％又はタイヤ半幅−３０ｍｍのうちいずれか
小さい方の位置との間の領域Ｐ内に設定することが好ま
しい。中子６の装着位置が上記領域Ｐよりタイヤ赤道側
であると、通常走行時の突起乗り越し時は勿論、パンク
状態以前のタイヤ内圧時に中子６とタイヤ内面とが接触
するようになり、逆に上記領域Ｐよりタイヤ外側である
と、リム組み性が低下すると共に、コーナリング時に中
子６とタイヤ側面とが接触するようになり、タイヤの耐
久性が低下してしまう。

【００１３】また、上記実施例では、中子６として図１
に示すようにＴ字形断面のものを使用しているが、この
断面形状は特に限定されるものではなく種々のものを使
用することが可能である。例えば、図２のように内側リ
ング７の幅と外側リング８の幅とを等しくしたＩ字形断
面のもの、図３のようにＴ字形断面であって更にウェブ
部材１１を追加したもの、或いは図４のように内側リン
グ７と外側リング８とを幅方向両端部で１対のリブ部材
９によって結合させた台形断面のもの等を使用すること
ができる。

【００１４】上記の各種中子のうち、台形断面の中子６
を使用する場合は、図５のようにセンター部側での径方
向高さをショルダー部側での径方向高さよりも低くし、
接地時のタイヤ内面形状に中子６の上面を整合させるこ
とが好ましい。台形状の中子６は幅方向両側にリブ部材
９が設けられているので、上記のように上面を斜めにし
てもタイヤ内面からの荷重を良好に支持することができ
る。各中子６におけるセンター部側での径方向高さとシ
ョルダー部側での径方向高さとの差ｈは５〜２０ｍｍに
することが好ましい。

【００１５】次に、本発明で使用する中子の構成につい
て、図３、図６及び図７を参照して詳細に説明する。こ
の実施例からなる中子６において、リム部Ｒの外周面に
沿う内側リング７と、この内側リング７より径方向外側
に位置する外側リング８とは、周方向に延びるリブ部材
９及び幅方向に延びる複数のウェブ部材１１によって結
合されている。複数のウェブ部材１１は、周方向に略一
定の間隔をおいて配置されており、かつ径方向に対して
同一方向に傾斜している。これらウェブ部材１１の配置
位置は、リブ部材９の左右両側で互いにずれるようにな
っている。また、中子６は周方向に略均等な４個の中子
分割体６ａ〜６ｄに分割されており、これらを連結部材
１２によって互いに連結することによりリング状に構成
されている。

【００１６】このように中子６を構成する内側リング７
と外側リング８とを周方向に延びるリブ部材９及び幅方
向に延びる複数のウェブ部材１１によって結合させたこ
とにより、これらリブ部材９とウェブ部材１１の存在に
よって中子６のタイヤ内面に対する接触圧分布が均一化
するので、タイヤ内面の損傷を低減することができる。
しかも、複数のウェブ部材１１は径方向に対して傾斜し
ているので、中子６の周方向の剛性差を小さくし、路面
から受ける荷重を柔軟に吸収することが可能になる。従
って、パンク状態での走行時において、ゴツゴツしたフ
ィーリングを与えることはなく、乗心地性を向上させる
ことができる。

【００１７】上述の中子６は、４個の中子分割体６ａ〜
６ｄを連結部材１２によって互いに連結することにより
リング状に構成しているため、汎用のホイールに対して
装着することが可能である。これら中子分割体６ａ〜６
ｄの互いに分割位置のうち少なくとも１箇所（図では中
子分割体６ａ，６ｄ間）には、空気入りタイヤＴをリム
組みするとき、両ビード部１のうち一方を通過させるた
めの切り欠き部１３を設けるようにし、その周方向に対
する分割角度βを１５°〜７５°にし、かつ中子間隔Ａ
を１０〜５０ｍｍにすることが好ましい。このような切
り欠き部１３を設けると、中子６を装着したホイールＷ
に対して空気入りタイヤＴをリム組する際に、一方のビ
ード部１を切り欠き部１３にあててタイヤＴを回転させ
ることにより、このビード部１を容易に他方側に通過さ
せることができるので、リム組み性を大幅に向上させる
ことができる。

【００１８】分割角度βが１５°未満であると、中子分
割体の端部が鋭角となり、モールドからの離型が困難に
なるため生産性が低下し、逆に７５°を超えると、切り
欠き部１３にビード部１を通過させることが困難にな
る。また、中子間隔Ａが１０ｍｍ未満であると、切り欠
き部１３にビード部１を通過させることが困難になり、
逆に５０ｍｍを超えると、切り欠き部１３付近における
剛性が部分的に低下し、中子６の耐久性が低下する。

【００１９】中子６はリムＲの外周面に対して、隙間な
く嵌合固定するようにしたり、若干の隙間を設けて回転
可能に保持したり、或いは接着剤により接着するように
してもよい。但し、中子６をリムＲの外周面に対して嵌
合固定した場合、パンク状態のタイヤ周長と中子周長と
の差によりタイヤ内面と中子６との接触部に滑りが発生
するため、タイヤ内面に損傷を受けやすい。また、中子
６を単に回転可能に保持した場合、タイヤ内面と中子６
との摩擦によるタイヤ内面の損傷は解消されるものの、
通常走行時に振動によって中子６が騒音を発生するおそ
れがある。

【００２０】そのため、中子６はリムＲの外周面に対し
て若干の隙間を設けて接着剤により接着するようにする
ことが好ましい。このように中子６をリムＲの外周面に
接着層１４を介して接着した場合、通常走行時に騒音が
発生することはなく、しかもパンク状態での走行時には
接着層１４が破壊されて中子６が回転可能の状態になる
ので、タイヤ内面の損傷を防止することができる。

【００２１】中子６とリムＲとを接着するための接着剤
としては、ウレタン系プライマー、アクリル系接着剤、
エポキシ系接着剤、フェノール系接着剤（更に詳しく
は、フェノール・ノボラック系接着剤、ニトリル・フェ
ノール系接着剤、フェノール・ホルマル系接着剤）等が
好適である。本発明では、上述のような中子６を空気入
りタイヤＴの左右両側のショルダー部に対応する位置に
それぞれ装着することが必要であるが、その他に図８の
ように中子６，６間に補助中子１５を設けるようにして
もよい。この場合、補助中子１５の径方向の最大高さ
は、好ましくは中子６の最大高さＨより５〜２０ｍｍ低
くし、更に好ましくは５〜１５ｍｍ低くするように設定
するとよい。このような設定条件であれば、通常走行時
において補助中子１５とタイヤ内面とが接触することを
回避できる。

【００２２】

【実施例】図１又は図３に示す車輪構造において、タイ
ヤサイズを２５５／３５ＺＲ１８とし、リムサイズを１
８×９ＪＪとし、リム外周面に装着する中子及びその配
置だけを下記表１のように種々異ならせた従来車輪及び
本発明車輪１〜７をそれぞれ製作した。なお、中子の断
面最大幅は４０ｍｍ、その最大高さはタイヤ断面高さの
５０％とした。中子の構成材料としては、プレポリマー
としてポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭ
Ｇ）及びトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）を用い、
硬化剤としてメチレンビスオルソクロロアニリン（ＭＢ
ＯＣＡ）を用いたポリウレタンを使用した。また、中子
をリム外周面に接着するための接着剤としては、ウレタ
ン系プライマーを使用した。

【００２３】上述の車輪について、下記の試験方法によ
り荷重耐久性、リム組み性及びタイヤ内面に対する中子
の非接触性を評価した。 荷重耐久性：試験車輪をタイヤ内圧０ｋｇ／ｃｍ² 、荷
重４５０ｋｇ、速度８１ｋｍ／ｈｒの条件にて直径１７
０７ｍｍのドラム上で走行させ、走行不能となるまでの
走行距離を測定した。その評価結果は、従来車輪を１０
０とする指数により示した。この指数値が大きいほど荷
重耐久性が優れている。また、試験後にタイヤ内面の状
態を観察した。その観察結果は、ライナー表面の擦れの
みで殆ど損傷がないものを◎で示し、カーカス層がバー
ストしたものを×で示した。

【００２４】リム組み性：各試験車輪について、中子を
装着したホイールに対し、タイヤを組付けるのに要した
時間を測定した。その評価結果は、所要時間の逆数を求
め、従来車輪を１００とする指数により示した。この指
数値が大きいほどリム組み性が優れている。

【００２５】中子の非接触性：各試験車輪について、タ
イヤ内圧を２．０ｋｇ／ｃｍ² とした状態で縦バネ定数
測定を行い、その荷重−撓み曲線が急激に変化する荷重
をタイヤ内面に対する中子の接触荷重とした。その評価
結果は、従来車輪の中子接触荷重を１００とする指数に
より示した。この指数値が大きいほど中子の非接触性が
優れており、タイヤ内面に対して中子が接触しにくい。

【００２６】 但し、表１において、中子赤道側端位置は、ショルダー
部に装着される中子のタイヤ赤道側端部のタイヤ赤道か
らの位置をタイヤ半幅に対する比率（％）によって示す
ものであり、中子外側端位置は、その中子のタイヤ外側
端部のタイヤ赤道からの距離をタイヤ半幅に対する絶対
距離（ｍｍ）及び比率（％）によって示すものである。

【００２７】この表１から明らかなように、本発明車輪
１〜７は、中子を中央部だけに装着した従来車輪に比べ
て、パンク状態での走行時におけるタイヤ内面の損傷が
少なく、荷重耐久性が大幅に向上していると共に、通常
走行時における中子接触荷重が大きく、タイヤ内面に対
して中子が接触しにくくなっていた。また、従来車輪は
タイヤのビード部が中子を乗り越えることができないた
め、リム組み後にタイヤとリムとの隙間から手を入れて
中子を組み立てるようにしたのに対し、本発明車輪１〜
７はホイールに中子を装着した状態から中子の切り欠き
部にビード部を通すようにしたので、リム組み性が極め
て優れていた。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、偏
平タイヤをホイールに装着した車輪において、ホイール
のリム外周面で偏平タイヤの左右両側のショルダー部に
対応する位置に、環状の中子をそれぞれ装着したことに
より、通常走行時の突起乗り越し時などにおいて中子と
タイヤ内面とが接触しにくくなるので、タイヤ内面の損
傷を低減すると共に、通常走行時の乗心地性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例からなる安全車輪を示す断面図
である。

【図２】本発明の安全車輪における中子の変形例（Ｉ字
形）を示す断面図である。

【図３】本発明の安全車輪における中子の変形例（ウェ
ブ付きＴ字形）を示す断面図である。

【図４】本発明の安全車輪における中子の変形例（台
形）を示す断面図である。

【図５】図４の中子の更なる変形例を示す断面図であ
る。

【図６】図３の中子を車輪全体にわたって示す側面図で
ある。

【図７】図６の中子を矢印Ｂから見た外周面要部を示す
平面図である。

【図８】本発明の他の実施例からなる安全車輪を示す断
面図である。

【符号の説明】

６ 中子 Ｗ ホイール Ｒ リム部 Ｔ 空気入りタイヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏平タイヤをホイールに装着した車輪に
   おいて、前記ホイールのリム外周面で前記偏平タイヤの
   左右両側のショルダー部に対応する位置に、環状の中子
   をそれぞれ装着した安全車輪。