JPS595445B2 - クウキタイヤシヤリン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気タイヤ、安全構成体及び広巾深底リム等か
ら成る新しい空気タイヤ車輪に関し、特にタイヤのパン
ク等による損傷状態を乗員に感知させるようにして、安
全な走行を企図したものである。

一般に安全タイヤと称されるものは、通常タイヤがパン
クその他の理由で空気を失なうと殆ど走行できないのに
比し、パンク等走行時の耐久性、操縦性、安全性及び乗
心地について大幅な改良が加えられていることは事実で
あるが、反面パンク等による空気の消失性状態を容易に
感知できない問題があり、そのため斯る状態に気付かず
に走行することになる結果、安全タイヤが逆に極めて不
安全なものになる可能性を有しているのが実情である。

本発明はこのような問題に鑑み、タイヤのパンク等を車
輪の振動音によって確実に検知し、運転者に即刻注意を
喚起して、人命の保全や事故防止を図り、安全な走行を
斯するようにしたものであり、従ってその特徴とする処
は、空気タイヤと、リムと、タイヤパンク時に前記タイ
ヤを支承する安全構成体とを備え、前記安全構成体を内
蔵して空気タイヤをリムに取付けたものに於いて；前記
安全構成体は、リム上に起立する一対の側壁部と、両側
壁部を連結する連結部とを構成し；前記側壁部の頂部を
成す肩部に位置して、外方に向って突出する振動発生用
の突起を設けて成る点にある。

本発明に於ける空気タイヤは特殊なタイヤではなく、普
通の空気入りチュープレスタイヤであって、そのタイヤ
は通常の広巾深底リム、深底リム又は後述する修正広巾
深底リム等のリムに対し安全構成体と共に取付けられる
。

前記の各種リム（以下総称してリムと呼ぶ）はタイヤに
適合できる一定のリム径と、一対の横方向に離隔された
フランジとを有し、他方タイヤはこのフランジと各各係
合する一対の横方向に離隔されたビード部を有し、又安
全構成体は前記一対のビード部内面と各々接支する一対
のビード部外面を有していると共に、頂部と肩部及び側
壁部から連続した一体の弾性環状体に形成されているも
のである。

以下図示の実施例に基いて本発明の構成を具体的に詳述
すると、第１〜７図は本発明の好適な実施−例を示した
ものである。

第１〜３図は広巾深底リムに対して空気タイヤと安全構
成体とが組付けられた状態を示しており、そのうち第１
，２図はタイヤ内に空気が充填された状態を、第３図は
タイヤから空気が抜けた状態を各々表わしている。

図中１は空気タイヤ、２はリム、３は安全構成体であり
、空気タイヤ１は環状に延在する頂部４と、横方向に離
隔され且つ環状に延在する一対の肩部５，５及び相対向
する側壁部６，６と、内部にビード７．７を有するビー
ド部８，８とから成っていて、タイヤ内面部９と共に環
状の包囲体を形作っている。

そして、前記ビード部８，８にあっては、その外壁にリ
ム２に対する係合面１０゜１０が形成されていると共に
、同内壁には安全構成体３と一体的に固着又は弾性的に
係合するビード部内面１１，１１が、又同基壁にはリム
２と係合する基底面１２．１２が各々設けられている。

又、リム２は横方向に離隔され且つ環状に延在する一対
のフランジ部１３．１３と、前記ビード部８，８のリム
係合面ｉｏ、ｉｏと係合するビード係合壁部１４，１４
と、同じくビード部８，８０基底面１２．１２を受担す
るリム座面部１５゜１５と、前記一対のフランジ部１３
，１３の間に設けられた半径方向に凹入したリム底部１
６とから図例のような一体構造に形成されている。

このような空気タイヤ１とリム２によって包囲された空
間内に安全構成体３が配設されているのであり、この安
全構成体３は前記空気タイヤ１と同じく一体の環状体で
あって、頂部１７、内面部１８並びに横方向に離隔され
且つ環状に延在する一対の肩部１９，１９と側壁部２０
．２０から全体として例えば図例のような断面開学形状
に形成されており、従って前記一対の側壁部２０、２０
がリム２上に起立し、前記頂部１７が両側壁部２０．２
０を連結する連結部を成し、側壁部２０゜２００頂部、
図例では頂部１７と側壁部２０゜２０によるコーナ部分
を肩部１９とするものである。

２１．２１はこの安全構成体３にあって、前記タイヤビ
ード部内面１１．１１に対応して形成されたビード部外
面、２２．２２は同じく安全構成体３の基壁に於いて前
記リム座面部１５．１５に対応して設けられた基底面で
ある。

この場合、安全構成体３の肩部１９，１９及び／又は側
壁部２０．２０には図例のように一対のビード２３゜２
３を備えさせることが好ましく、又頂部１７には溝２４
．２４を形成しても良い。

而して、空気タイヤ１とリム２並びに安全構成体３の相
互関係を説明すると、第１．２．６図に示すように空気
タイヤ１とリム２により区成された包囲状空間内に安全
構成体３が環状として配設されるのであり、そのビード
部外面２１．２１がタイヤビード部８，８のビード部内
面１１，１１に適合されていて、リム組曲に於いてこれ
ら内外面１１．１１，２１，２１の相互は接着等によっ
て一体的に固着されるか（第１〜３図）、又は単に適度
な圧縮状態の下に弾性的に係合されている。

後者の場合には特に車輌の定常走行時又は空気消失によ
る異常走行時に於いて、遠心力又はタイヤ１と安全構成
体３０周速度の差のために変位しない設計を施すこと言
う迄もない。

安全構成体３０基底面２２．２２はリム座面部１５．１
５に適合するか、間隙を有するか又は締代を有するもの
として組付はセットされる。

空気タイヤ１と安全構成体３は前記固着一体化又は弾性
的係合の後にリム２へ組付けられ、通常の空気パルプ（
図示省略）によって空気の充填が行われるのであり、空
気は先ず安全構成体３の包囲状空間部２５へ入る。

この際、空気タイヤ１のビード部内面１１．１１と安全
構成体３のビード部外面２１．２１とを前記弾性的に係
合させた組付構造とした場合には、前記空間部２５に入
った空気が安全構成体３０基底面２２．２２とリム座面
部１５．１５との間を通じ、引続き前記内外面１１．１
１，２１，２１の係合間を経て空気タイヤ１による包囲
状空間部２７内へ達するのであり、従って安全構成体３
の頂部１７等には空気流通孔を設けなくとも良い。

又前記ビード部内面１１゜１１とビード部外面２１．２
１とを接着手段等によって一体に固着する方法を採用す
る時には、第１〜３図のように安全構成体３の頂部１７
や側壁部２０．２０等の適所に空気流通用の流通孔２６
を穿設しておくことによって、この流通孔２６を通じて
前記空間部２５内の空気を空気タイヤ１側の空間部２７
へ導くのである。

そして、これら何れの手段を採用した場合にも、前記空
気の圧入充填によってタイヤは第１，２図のように膨張
されるのである。

空気タイヤ１とリム２との組付けに当っては、前者のビ
ード部８，８に於ける前記リム係合面１０．１０が後者
のビード係合壁部１４゜１４に適合すると共に、ビード
部８，８０基底面１２．１２がリム座面部１５．１５に
適合することによって達成される。

安全構成体３は、その頂部１７が第１，２図の空気タイ
ヤ膨張状態に於いては充填空気によってタイヤ内面部９
から離隔されており、第３図のようにタイヤ内の空気が
抜けた場合にはタイヤ内面部９が前記頂部１７へ接点す
る如く扁平化するのである。

この空気が抜けた場合に於いて、安全構成体３の頂部１
７と肩部１９，１９並びに側壁部２０．２０は互いに協
働して車輌の重量を支持するのであり、その荷重はビー
ド部外面２１．２１及び基底面２２．２２を経てリム２
に伝達される。

本発明はこのような空気タイヤ１とリム２並びに後述す
る材質を備えた前記安全構成体３から成る空気タイヤ車
輪に於いて、前記した目的の・下に安全構成体３の外表
面へタイヤ内面部９方向に向かう突起２８を突設したも
のである。

即ち、第６゜７図に示すように、突起２８は安全構成体
３の左右一対の肩部１９，１９にのみ位置して突設され
ている。

この場合、突起２８の個数については１〜２個、換言す
ればタイヤ１のパンク等による損傷時に突起２８とタイ
ヤ内面部９が接地初めてぶつかり合い、次に乗り上げ、
そして離れる時に振動音がタイヤ１回転につき１〜２回
発生し、これが低速度領域は勿論のこと、高速度領域に
於いてもタイヤの前記異常事態を乗員に一層容易に感知
させることが判明している。

しかし、２個以上設置することも可能で、例えば２個の
突起２８゜２８を設ける場合にはその設置個所を周方向
に１８ぽ離れた位置、即ち対称位置に設置することが、
振動音の発生と共に重量バランスの点から好ましい。

突起２８の材質は後述する安全構成体３のそれと同じく
天然ゴム、合成ゴムを主原料とするゴム配合物又はポリ
ウレタンのようなゴム状弾性を有する弾性材を採用する
が、必要によっては突起２８を安全構成体３と異なる材
質で形成しても良い。

又、突起２８の高さＨは本発明のタイヤを装着する車輛
の緩衝装置及び前記突起２８と安全構成体３の材質によ
って一様ではないが、５〜１５朋位が適当であり、又局
方向の長さしは（１，０〜５．０）Ｈの範囲が望ましい
。

このような突起２８が前記安全構成体３の外表面に突設
されたことによって、タイヤのパンク等による損傷事態
は突起２８とタイヤ内面部９とによる乗り上げ状の衝突
による振動音の発生として、即刻のうちに運転者を含む
車輛の乗員へ確実に報知されるのであり、その注意を喚
起させることによって前記安全構成体３の内蔵による修
理場までの安全な走行可能化と相俟って、従来の安全タ
イヤをも文字通り安全なタイヤとしてよみがえらせるこ
とができ、人命の保全と事故防止等を著しく向上させ得
るのである。

安全構成体３の望ましい形状を第２図および第４図に基
づいて詳しく説明すると、先ず第２図に示されている断
面図の寸法において、安全構成体の外径Ｄ６は、空気タ
イヤの外径Ｄ１又は内面径Ｄ２よりも小さく、リムフラ
ンジ径Ｄ４よりも大きい。

安全構成体の外径Ｄ６はタイヤの外径Ｄ１とリム径Ｄ３
によって決まるものであって、正常な空気が充填され、
かつ正常な荷重で走行中タイヤ内面部９と安全構成体の
頂部１７が接触しないように適当な間隔を保持しなけれ
ばならない。

即ち空気タイヤ断面高さＨｌ と安全構成体断面高さＨ
２は各々下記のような式 で表わされ、Ｈ２／Ｈ１の比率が大切である。

この比率について更に言及すれば、その上限は正常な空
気圧と荷重値（例えばＪＩＳ Ｄ４２０２に示されてい
る設計常用内圧と設計常用荷重）で走行中平滑な道路面
ではタイヤ内面部９と安全構成体の頂部１７が接触して
はならず、又は道路面の多少の凹凸に落ち込むか又は乗
り上げても接触しないようにしなければならない。

下限は第３図で示されている如く空気が抜けてかつ荷重
負荷時にタイヤ内面部９と安全構成体頂部１７は接触す
るが、この状態において空気タイヤの側壁部６，６は折
り曲がらず適当な九人を帯びていて、つまりタイヤの扁
平量をある程度押えてパンク走行中タイヤが破損しない
ようにしなければならない。

このようにして上限と下限の比率が限定され、本発明で
はＨ２／Ｈ１の比率を０．７〉Ｈ２／Ｈ１〉０．３に設
定している。

安全構成体ビード部径り、はりムフランジ径Ｄ４より小
さく、リム径Ｄ３−αよりも大きい。

依って、Ｄ、の範囲はＤ４＞Ｄ、≧Ｄ３−αとなる。

（αは６朋である）安全構成体内面径Ｄ７は、第３図で
示されている空気が抜けてかつ荷重負荷時に、つまりパ
ンク時の走行中安全構成体の肩部１９，１９．側壁部２
０．２０、ビード部外面２１．２１と呼応して車輌を支
持するだけの厚みを頂部１７が保持すればよいのであり
、従ってその範囲は、Ｄ６〉Ｄ７＞Ｄ４となる。

しかし、リム組みとリムはすしができるように考慮して
できるだけ大きい方が良い。

安全構成体の全巾Ｗ６はパンク時に空気タイヤ頂部４お
よび肩部５，５を通じて荷重が安全構成体３に伝達され
るので、その荷重を支持しうる巾でなければならず、又
正常走行時タイヤ側壁部６゜６と安全構成体３の側壁部
２０．２０が接触しない巾でなければならない。

つまりタイヤ巾Ｗ、より小さく、（リム巾−２×空気タ
イヤビード巾）より大でなければならない。

依ってその範囲はＷｌ〉Ｗ６〉（Ｗ３−２×Ｗ２ ）と
なる。

安全構成体の内面中Ｗ７はパンク時車輛の荷重を支持で
きるような剛性を側壁部２０．２０が確保する厚みによ
って決るものであり、又リム組みとリムはすしができる
ように考慮したものでなければならない。

安全構成体の内面径Ｄ７と内面中Ｗ７並びにリム２によ
って前記した空間部２５が凹成され、これが環状に延在
しているわけである。

又、安全構成体３に於ける前記空気の流通孔２６につい
て述べれば、同流通孔２６は安全構成体３による包囲状
空間部２５と空気タイヤ１の包囲状空間部２７とを連通
状態に保持して、これら空間部２５，２７０相互間に亘
る空気の流通を可能とするものであれば足る。

この流通孔２６の構造については第４図に明らかなよう
に、図例の場合には前記−言した通り安全構成体３の頂
部１７に対してその環状体に一定の間隔Ｌ２を残して略
長方形の流通孔２６を開設したものを例示し、これによ
って重量軽減を図ったものを表わしているけれども、前
記趣旨を逸脱しない限りこのような完全に切り取られた
開口に限らず、約８１１以下の薄膜によって頂部１７を
形成し、同薄膜上に切溝を切り欠いて流通孔２６として
機能させても良く、又頂部１７に限らず安全構成体３の
側壁部２０゜２０、その他の個所に流通孔２６を形成し
ても良い。

しかし、頂部１７が車輌の荷重を支持する役割は肩部１
９，１９や側壁部２０．２０に比して少なく、差程強い
剛性を必要とせず、最少限の剛性を保持し乍らリム組み
又はリムはすしが行えれば足るので、この頂部１７に前
記流通孔２６を設けるようにするのが得策である。

安全構成体３の材質については、天然ゴム、合成ゴムを
主原料とする配合物又はポリウレタンのようなゴム状弾
性を保有する弾性材を採用し、又必要に応じて頂部１７
、肩部１９，１９及び側壁部２０．２０を各々異なる配
合物により材質を変え、各個所に応じて要求される機能
に奉仕できるようにすることも可能である。

このように安全構成体３が弾性材から構成されているこ
とに基き、車輛が高速走行時に遠心力作用によって安全
構成体３を外方へ膨張させる危険に対して、これを抑止
するために前記したビード２３，２３を安全構成体３の
肩部１９，１９や側壁部２０．２０に具備させたのであ
るが、このビード２３，２３はワイヤー又は繊維等非伸
張性部材の一本物又は数条物から成っている。

しかし、このようなビード２３．２３は必らずしも埋設
することを要せず、走行条件によっては弾性材のみによ
って安全構成体３の全体を形成しても良いこと勿論であ
る。

タイヤのパンク等によって車輛走行中にタイヤ内面部９
が安全構成体３０頂部１７に接点する時には、両者９，
１７０間に摩擦現象を起生じて、空気タイヤ１又は安全
構成体３の早期欠陥を招来する不利があるが、この予防
策としてはタイヤ内面部９と頂部１７とによる包囲状の
前記空間部２７内へ潤滑液を充填しておくことが好まし
い。

この潤滑液としては良好な潤滑性能を有することはもと
より、低発熱性及び耐熱性のもので、タイヤ内面部９を
短時間の間に膨潤させないものでなければならず、斯る
条件に鑑み本発明ではグリセリン、シリコン油、トリメ
チレングリコール等の何れかをベースとしたものを採用
する。

このような潤滑液を入れた場合、先に一言した溝２４゜
２４が安全構成体３の肩部１９，１９に設けておれば、
間溝２４．２４により放熱効果の向上を始め、潤滑液の
保持機能が増大されて、一層潤滑効果を高め得て有利で
ある。

又、本発明ではリム２として広巾深底リムを採用したも
のを例示したが、これに代え第５図の断面形状を有する
修正広巾深底リムを採用しても良い。

これは安全構成体３０基底面２２，２２がリム２の座面
部ｉｓ、ｉｓに各々適合するように、同リム２０座巾８
１を広く採ったものである。

普通の広巾深底リムのリム座中は安全構成体３の基底面
２２，２２を座面部１５，１５に適合させるには不充分
であり、そのために修正広巾深底リムの採用はそのリム
座中８１を広くすることが主目的である。

第５図に於いて、リム２の座面部１５゜１５はＳｌのリ
ム座中を有し、同座中８１中の８２の部位には安全構成
体３０基底面２２．２２が、又Ｓ３の部位には空気タイ
ヤ１のビード部８゜８に於ける基底面１２．１２が各々
適合するようになっており、その際前記座面部１５，１
５の全体は２段の傾斜を呈していて、Ｓ３の部位が軸線
方向に対して通常イの角度、又Ｓ２の部位がｆ以下の角
度の下に各々傾斜している。

本発明は以上のように構成した結果、空気タイヤに安全
構成体が内蔵され、その安全構成体に振動発生用の突起
を設けたものであるから、タイヤパンク時に該突起とタ
イヤ頂部とがぶつかり合い、次に乗り上げ、そして離れ
る時に発生する振動音によって確実に感知でき、車両の
乗員に注意を喚起しうるので、人命の保全や事故防止に
寄与することができる。

特に上記突起を安全構成体に設けるに際しては、例えば
構成体の両側壁部を連結する連結部の全幅に亘って突起
を設けることが比較的容易に推考される処であるが、こ
のように構成する場合は、■突起自体の質量が大となっ
て安全構成体、延いてはこれを内蔵したタイヤ車輪がア
ンバランスとなり、ホイールバランスに悪影響を及＋４
す欠点がある。

■また突起が連結部の中央部に位置することによりタイ
ヤパンク時の車両からの荷重が前記連結部中央に作用し
、比較的剛性の小さい連結部が中央にてクラックを発生
する等の危険がある。

これに対し本発明は、上記のように安全構成体の一対の
側壁部の頂部を成す肩部にのみ位置して振動発生用の突
起を設けたものであるから、■突起を可及的小さいもの
となし得るので安全構成体のアンバランス化を可及的小
さく抑制することができる一方、該突起は安全構成体と
車輪リムとの唯一の接点である側壁部上に設けているの
で、小さい突起でありながらも振動を側壁部を介して車
輪にダイレクトに伝えることができ、所期目的を好適に
達成できる。

■また突起は安全構成体の肩部のみに設けた連結部中央
部には設けないものであるから、タイヤパンク時に車両
からの荷重は該突起より両側壁部を介して車輪に好適に
支承される反面、前記連結部中央部には荷重を作用せし
めないものであり、従って比較的剛性の不足する連結部
にクラック等を発生することもなく安全である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の空気タイヤ膨張状態を示す
断面図、第３図は同空気消失状態を示す断面図、第４図
は安全構成体の概略を示す展開平面図、第５図はリムの
１例を示す断面図、第６図及び第７図シま安全構成体の
実施例を示す要部斜面図である。 １・・・空気タイヤ、２・・・リム、３・・・安全構成
体、１７・・・頂部、１９，１９・・・肩部、２０，２
０・・・側壁部、２３．２３・・・ビード、２４，２４
・・・溝、２５．２７・・・空間部、２６・・・空気流
通孔０．２８・・・突起。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 空気タイヤと、リムと、タイヤパンク時に前記タイ
   ヤを支承する安全構成体とを備え、前記安全構成体を内
   蔵して空気タイヤをリムに取付けて成り、前記安全構成
   体が、リム上に起立する一対の側壁部と、両側壁部を連
   結する連結部とを構成したものに於いて、前記側壁部の
   頂部を成す肩部のみに位置して、外方に向かって突出す
   る振動発生用の突起を設けて成ることを特徴とする空気
   タイヤ車輪。