JPH10157417A - 警報機能を有する安全用インサート - Google Patents

警報機能を有する安全用インサート

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JPH10157417A
JPH10157417A JP9324350A JP32435097A JPH10157417A JP H10157417 A JPH10157417 A JP H10157417A JP 9324350 A JP9324350 A JP 9324350A JP 32435097 A JP32435097 A JP 32435097A JP H10157417 A JPH10157417 A JP H10157417A
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safety
tire
insert
radius
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JP9324350A
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Olivier Muhlhoff
ミュールオッフ オリヴィエール
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Abstract

(57)【要約】 【課題】許容速度範囲で、運転者と機械的構造の両方に
同時に許容されながら、車の広い速度範囲において、タ
イヤが安全用インサートに載り始めたらすぐに警報を発
する安全用インサートを開発する。 【解決手段】タイヤの内側のホイールリム上に取り付け
られ、膨張圧が減少した場合にタイヤのクラウンを支持
する安全用インサートであって、前記安全用インサート
に支持された状態のころがり半径が、前記安全用インサ
ートの回転周期に実質的に等しい変動周期で変化する安
全用インサート。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、タイヤが安全用イ
ンサートに載ったことを検出するタイヤで使用される安
全用インサートに関する。
【０００２】
【従来の技術】安全用インサートは、タイヤがパンクす
るかまたは圧力の異常な減少を生じて安全用インサート
に載り始めるとすぐに運転者に警報するものである。一
般にタイヤの内側のホイールリムに取り付けられるこれ
らの安全用インサートの目的は、タイヤの損傷時に荷重
を吸収することにある。タイヤが安全用インサートに載
り始めたときは、タイヤ性能は多少なりとも低下される
が、かかるタイヤ性能の低下は、車の運転中車の快適の
ために運転者に気付かれないことがある。そのうえ、こ
れらの安全用インサートは限定された有用な寿命を有す
る。それゆえ、運転者の安全のために、タイヤが安全用
インサートに載り始めるとすぐに警報を発することは、
不可欠であり、運転者は安全用インサート製造業者によ
って定められた説明書に従うことができる。
【０００３】多数の安全用インサートが、タイヤが安全
用インサートに載ると運転者に警報する手段としてはす
でに提案されている。米国特許第４２６２７２４号は、
タイヤとホイールリムからなる組立体およびホイールリ
ム対して外側に半径方向に取り付ける安全用インサート
を提案している。この安全用インサートは、タイヤのク
ラウンを半径方向に支持する半径方向外面を持ってお
り、タイヤの空気が抜けたとき、安全用インサートに支
持された状態のころがり半径は、最小半径と最大半径の
間で変化して走行中振動を発生させる。特に、この半径
方向外面は２つの円周方向領域を持ち、最初が最大半
径、２番目が最小半径を持っていて、２つの領域は中間
半径の移行領域によって結ばれている。
【０００４】この特許はまた、１つあるいはそれ以上の
突起物が安全用インサートに組み込まれることを提案し
ている。この解決法では、特に低速において運転を非常
に不快なものにする。このすべての解決策はタイヤ損傷
の場合に、車が直ちに動けなくなるのを防止する。それ
と対比して、人が、制限された速度でも、長距離に亘っ
て車を使いたいとき、インサートにより伝達される警報
は、完全に運転者が感知できると同時に機械的な構造を
傷つけることなく運転の安全性と両立することが必要で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの諸問題に直面
して、本発明の主題は、許される速度範囲で、運転者と
機械的構造の両方に同時に許容されながら、車の広い速
度範囲において、タイヤが安全用インサートに載り始め
たらすぐに警報を発する安全用インサートを開発するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】タイヤおよびホイールリ
ムを有する組立体中に取り付けられるようになってお
り、さらに、前記ホイールリムに対して半径方向外側に
取り付けられるようになった本発明による安全用インサ
ートは、前記タイヤの空気が抜けたときに前記タイヤの
クラウンの半径方向支持を構成する半径方向外面を持
ち、安全用インサートに支持された状態のころがり半径
が、走行中振動を発生させるために最小半径と最大半径
の間で変化し、前記タイヤとホイールリムの組立体の回
転周期に等しい周期を持つ振動を発生させるために前記
ころがり半径が前記最大半径と前記最小半径の間で実質
的に正弦曲線的に変化する。この安全用インサートの利
点は、安全用インサートに支持された状態で、そのエネ
ルギーが広範囲の速度の下で車の速度と共に増加して振
動を作り出すということである。それゆえ、この速度の
範囲内では運転者がこの振動を解釈するのにあいまいと
なる可能性がない。この振動は、ある速度を超えると、
振動エネルギーが速度とともにもはや増加しない時でさ
え高速において感知できるが、低速においても運転者が
許容できるものである。
【０００７】本発明による安全用インサートの第１の実
施例によれば、前記安全用インサートの半径方向外面の
半径は最小半径と最大半径の間で実質的に正弦曲線的に
変化する。この安全用インサートは安全用インサートの
半径方向外面の円周の４分の１より少ない最大半径の円
筒形部を持っていてもよい。フラット走行条件でのこの
種のインサートによって作り出される振動は、ほとんど
常にその回転周期に限定されている。本発明による安全
用インサートの第１の実施例に代わるものとして、タイ
ヤとホイールリム組立体の回転軸から、中心軸を偏心し
た円筒形の安全用インサートの半径方向外面のものがあ
る。
【０００８】第２の実施例によれば、本発明による安全
用インサートに支持された状態のころがり半径の変化
は、安全用インサートの半径方向剛性の円周方向変化に
よって得られる。この安全用インサートの半径方向剛性
の円周方向変化は、特に異なる剛性の少なくとも２つの
材料の相対的内容の円周方向変化、あるいは密度の円周
方向変化によって得てもよい。もちろん、安全用インサ
ートに支持された状態のころがり半径の変化は、半径、
剛性、および密度の円周方向変化の組み合わせで得ても
よい。安全用インサートに支持された状態での走行によ
って作り出された振動は、許容できるか否かにかかわら
ず、安全用インサートに支持された状態のころがり半径
の変化の振幅と直接連関している。この振幅はタイヤの
直径の１．５から４．０％の間にあることが有利で、
２．５から３．０％の間にあることが好ましい。
【０００９】本発明による安全用インサートは、安全用
インサートに支持された状態での走行中走行ノイズを発
生する手段をさらに有するのが有利である。これらの手
段は、タイヤの直径の０.１から１.０％の間にある高さ
の細片の集合物でもよい。この走行ノイズは、それ自身
不十分でも、安全用インサートに支持された状態で走行
していることを、特に高速で運転しているときに運転者
に気付かせる利点を有する。また本発明による安全用イ
ンサートは、静的不均衡がゼロであるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】添付の図面は、本発明の多くの実
施例を図示しており、すべての利点を理解できるもので
ある。ホイールリム１は図１で見られる環状の安全用イ
ンサート２を取り付けたものである。このホイールリム
１の特別な幾何学的配置はフランスの特許出願第２７１
３５５８号に説明されている。このホイールリム異なる
直径の２つのビードシートを持っており、特にこの安全
用インサート２に容易にフィットするものである。この
組立体はタイヤ３の圧力が異常に低下しても走行するこ
とができるものである。このような条件の下で走行する
時、変形したタイヤの内部は、インサートの外面とすれ
合い、変形可能な半径内で発熱する。それ故、タイヤが
そのインサート２に載り始めるとすぐに運転者に知らせ
るべきであることは重要である。
【００１１】これを成し遂げるために、フラット走行条
件下のころがり半径が、その回転周期とほぼ等しい周期
変化で変化する本発明による安全用インサートで作られ
ていることにより有利に利用できる。この種類のインサ
ートを図２に示す。それは、ほぼホイールリム１の支持
面６の半径と等しい円筒形の半径方向内面４を有する。
またその半径方向外面５は、円筒形であるが、その中心
軸は、タイヤ／ホイールリム／安全性インサート組立体
の回転軸でもある内面４の中心軸ＹＹ´と偏心してい
る。この結果、外面５の半径は、最小半径Ｒ１と最大半
径Ｒ２の間で変化する（図２の（ｂ））。これらの２つ
の半径は反対側に対向している。外面５が円筒形である
ために、タイヤ／ホイールリムおよび安全性インサート
組立体の回転軸ＹＹ´に関連するこの外面の半径はＲ１
とＲ２の間で実質的に正弦曲線的に変化する。安全用イ
ンサート２は、外側に半径方向に開いた空洞７を持ち、
インサートの重心は軸ＹＹ´上にあるため、その断面部
は連続的に角度的に変化して静的不均衡がこのためゼロ
になる。この空洞７はインサート２の外面５の半径が最
小点においては存在していない。また空洞７は完全に内
部にあるか、または側面で開いてもよい。
【００１２】寸法１８５／７０ｘ３５０（ｍｍ）のタイ
ヤに取り付けるには、半径Ｒ１とＲ２の間の差は１５ｍ
ｍ程度である。これらのタイヤの直径がおよそ５００ｍ
ｍである時は、それゆえ２つの半径の間の差は直径の３
％程度である。車とタイヤに応じて、これらの半径の間
の相違は、好ましくはタイヤの直径の２．５から３％程
度に入るようであれば変化させてもよい。安全用インサ
ート２は、負荷の下で経た圧縮が、フラット走行時、１
５ｍｍの前述の相違を変更しないほど充分に剛性の半径
方向剛性を有する。この種のインサートは、例えば硬質
ゴム、硬質ポリウレタンあるいは硬質ナイロンから作ら
れる。また固体の時に比較的低いせん断モジュラスを持
つゴムから作られてもよい。それを円周方向硬質層がそ
の内面４に沿って取り付けられるようにしてもよい。イ
ンサートの外面は、平地走行時の発熱量を制限するため
潤滑油を塗ることが好ましく、それにより耐久性が改善
される。
【００１３】図３は米国特許第４２６２７２４号の図２
０に示されたものと幾何学的に類似である、公知の安全
用インサート４０の円周断面図を示す。このインサート
は、最小半径４３および４４の２つ領域で分けられてい
る最大半径４１および４２の２つの領域を有する。これ
らの領域間の移行部は非常にゆるやかである。図４は安
全用インサート２および４０によって発生した振動の量
の変化を、プジョー（Ｐｅｕｇｅｏｔ）４０５の速度の
関数として同じＲ２−Ｒ１の高さで示す。この車には運
転席に垂直方向加速度センサが設置されている。このセ
ンサは、運転者が感じた刺激を定量化して送る。曲線Ｃ
１は、完全に空気の抜けたタイヤ１つの車の速度の関数
としての垂直方向加速度の変化を示し、このタイヤは、
図３のような２つの領域の最大半径の安全用インサート
４０を取り付けたものである。
【００１４】この曲線Ｃ１は、インサート４０の偏心に
よる、約３０ｋｍ／ｈまでの速度でフラット走行して多
かれ少なかれ比例して変化する垂直方向加速度を示して
いる。その後、２つの最大値の後に非常に顕著な垂直方
向加速度の減少が観察された。８５ｋｍ／ｈ以上では、
減少は特に顕著である。それ故、このインサートは、約
３０ｋｍ／ｈに制限されて、非常に狭い使用可能な正確
な範囲を有する。その後、変化は非常に不定であり、従
って通常の運転者が満足にそれを感知して解釈すること
は不可能である。曲線Ｃ２は、空気が抜けたタイヤに本
発明によるインサート２を取り付けた時に測定された垂
直方向加速度の量の変化を示す。この場合、垂直方向加
速度の変化は、約１００ｋｍ／ｈまで車の速度に比例し
ている。その後この強度は減少する。
【００１５】従ってこのインサートは、警報の強度が車
の速度に比例しているので、比較的高い速度まで完全に
機能する。実際、この曲線の最初の部分全体で空気が抜
けたタイヤのクラウンは連続的にインサートの半径方向
の外面に載る。それぞれのホイールの回転のために、ホ
イールの中心は（圧縮による変化を除いて）Ｒ１とＲ２
の間の相違に明白に対応する地面に対する位置の変化を
それ故経験する。測定された垂直方向加速度の量の増加
は、このようにホイールおよびインサートの回転周期の
増加に直結している。それと対比して、曲線Ｃ２の最大
値を超えると、ホイール／タイヤ／インサートの組立体
の慣性のために、タイヤのクラウンはインサートの半径
方向外面に対し、特に最小半径Ｒ１部分に対して連続的
に載らない。これはホイール中心と地面の位置の変化が
（圧縮よる変化を除いて）Ｒ１とＲ２の間の差以下しか
なくて、車の速度増加と共に次第に減少することを意味
する。対応して、測定した垂直加速度の量も減少する。
【００１６】インサートが速度の最も広範囲に亘って有
効であるために、ちょうど１回転毎に１つの最大半径の
領域があること、この領域の円周方向寸法をできるだけ
小さくすること、およびＲ１とＲ２の間の移行領域が次
第に変化することが不可欠である。これは、最大半径と
最小半径の間で実質的に正弦曲線的に変化する本発明に
よるインサートによって達成される。この特別な形はま
た発生した振動の周期がインサートのみの回転周期とほ
ぼ等しいという利点を有する。振動のすべてのエネルギ
ーは、車のサスペンションの種々の部品を通して運転者
に容易に伝えることができるこの周期に集中している。
またインサートの円周の２５％以上でない最大半径の領
域をもつインサートは多かれ少なかれ非常によく似た結
果を与える。
【００１７】本発明のインサートと対比して、米国特許
第４２６２７２４号で提案されたインサートは一緒にい
くつかの最大半径（図２０）の円周方向領域を有する
か、またはちょうど１つ領域、しかしそれは円周（図１
４と図１８）の７５％の円周方向寸法あるいは５０％
（例）の円周方向寸法を有する。そのようなインサート
は、我々が見てきたように、本発明によるインサートに
比較して速度のはるかに狭い範囲でだけ有効である。さ
らに、これらインサートは最大半径と最小半径の領域の
間に非常に急勾配の移行領域を持つ（図１４参照）。こ
の結果は、これらの領域が実際の突起のように振る舞
い、これは低い速度においてさえフラット走行で大変な
不快発生の役割をする。前述の例で、フラット走行条件
下のころがり半径の変化は、インサートの半径を変える
ことによって得られる。またこのころがり半径の変化を
得ることは多くの他の手段でも可能である。
【００１８】例として、図５は、２つの剛性の異なった
材料３１と３２から作られている円筒形のインサート３
０を示す。それぞれの材料の比率は、半径方向剛性、し
たがって、圧縮時のインサートのころがり半径の実質的
に正弦曲線的な変化を得るために、角度的に連続的に変
化する。この例では、インサート３０の半径方向内面３
３と半径方向外面３４が同軸である。高速において、本
発明による安全用インサートの警報効果を補うために、
細片をインサートの外面に加えてもよい。高速において
は、タイヤのクラウンとインサートの半径方向の外面の
間の接触が増加するので、最大半径の領域とその周辺に
限定して、これらの細片は好ましくはこの領域に置かれ
る必要がある。細片の目的は、運転者が感知できる口笛
のようなノイズを作ることである。図６は、そのような
半円筒形の細片６３を備えたインサート６０がインサー
ト６０の回転軸のまわりに配置されたものを示す。それ
らの高さは、低速においてそれらの周期がインサートの
回転周期と等しく作り出された励起振動を混乱させない
ように、半径Ｒ１とＲ２の間の差より小さい必要があ
る。満足な高さはタイヤの直径の０．１から１％程度
で、それは前述の例で０．５から５ｍｍ程度のものであ
る。
【００１９】図２のインサート２の場合と同じように、
半径方向内面６１および半径方向外面６２は円筒形であ
るが、同軸でない。細片６３は、最大半径Ｒ２の両側の
インサート表面に均一に分配される。例えば、その数は
１０から１００程度で、好ましくは１０から６０程度で
ある。例示されているものでは約３０個の細片がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の安全用インサートを備えたホイール
リムの部分線図。
【図２】本発明による安全用インサートの円周方向断面
図および軸線方向断面図。
【図３】最大半径の２つの領域をもつ公知の安全用イン
サートの円周方向断面図。
【図４】図２および図３の安全用インサートで発生した
振動の量の変化を車の走行速度の関数として示した図。
【図５】本発明による安全用インサートの代替例の形態
の円周方向断面図。
【図６】本発明による別の安全用インサートの代替例の
形態を示した図。
【参照符号】
１ ホイールリム ２、３０、６０ 安全用インサート

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 タイヤおよびホイールリムを有する組立
    体中に取り付けられるようになっており、さらに、前記
    ホイールリムに対して半径方向外側に取り付けられるよ
    うになった安全用インサートにおいて、前記安全用イン
    サートが、前記タイヤの空気が抜けたときに前記タイヤ
    のクラウンの半径方向支持を構成する半径方向外面を持
    ち、前記安全用インサートに支持された状態のころがり
    半径が、走行中振動を発生させるために最小半径と最大
    半径の間で変化し、前記タイヤとホイールリムの組立体
    の回転周期に等しい周期を持つ振動を発生させるために
    前記ころがり半径が前記最大半径と前記最小半径の間で
    実質的に正弦曲線的に変化することを特徴とするインサ
    ート。
  2. 【請求項２】 前記半径方向外面の半径が最小半径と最
    大半径の間で実質的に正弦曲線的に変化することを特徴
    とする請求項１に記載の安全用インサート。
  3. 【請求項３】 前記半径方向外面が、該外面の１／４未
    満である最大半径を持つ円筒形の領域を持つことを特徴
    とする請求項２に記載の安全用インサート。
  4. 【請求項４】 前記安全用インサートの前記半径方向外
    面が、前記タイヤとホイールリムの組立体の回転軸に対
    して偏心した中心軸を持つ円筒形であることを特徴とす
    る請求項１記載の安全用インサート。
  5. 【請求項５】 前記安全用インサートに支持された状態
    のころがり半径の変化が、前記インサートの半径方向剛
    性の円周方向変化によって得られることを特徴とする請
    求項１に記載の安全用インサート。
  6. 【請求項６】 半径方向剛性の前記円周方向変化が、異
    なった剛性を持つ少なくとも２つの材料の相対的な内容
    の円周方向変化に連関していることを特徴とする請求項
    ５に記載の安全用インサート。
  7. 【請求項７】 半径方向剛性の前記円周方向変化が、前
    記安全用インサートの密度の円周方向変化に連関してい
    ることを特徴とする請求項４に記載の安全用インサー
    ト。
  8. 【請求項８】 前記安全用インサートに支持された状態
    のころがり半径の変化が前記タイヤの直径の１．５％と
    ４．０％の間にあることを特徴とする請求項１に記載の
    安全用インサート。
  9. 【請求項９】 前記安全用インサートに支持された状態
    のころがり半径の変化が前記タイヤの直径の２．５％と
    ３．０％の間にあることを特徴とする請求項８に記載の
    安全用インサート。
  10. 【請求項１０】 走行ノイズを発生する手段を含むこと
    を特徴とする請求項１に記載の安全用インサート。
  11. 【請求項１１】 走行ノイズを発生する前記手段が、横
    断方向に向けられ、前記最大半径領域上およびその両側
    に分布されている１０から１００の細片を有することを
    特徴とする請求項１０に記載の安全用インサート。
  12. 【請求項１２】 前記細片の高さが前記タイヤの０．１
    ％と１％の間にあることを特徴とする請求項１１に記載
    の安全用インサート。
  13. 【請求項１３】 静的不均衡がゼロであることを特徴と
    する請求項１に記載の安全用インサート。
  14. 【請求項１４】 静的不均衡がゼロになるように連続的
    に角度方向に変化する断面を持つ空洞を有することを特
    徴とする請求項１３の記載の安全用インサート。
JP9324350A 1996-11-26 1997-11-26 警報機能を有する安全用インサート Ceased JPH10157417A (ja)

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FR9614563 1996-11-26
FR9614563 1996-11-26

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