JPS6137123B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、空気圧封入型式のタイヤにおいて、
パンク等によつてタイヤ内の封入空気が喪失した
さいに、タイヤの変形潰れをある程度に抑止し、
操縦安定性に大なる変化を生じることなく、パン
ク状態でもある程度の安全な走行性能が維持でき
るようにし、かつその必要構造の簡単と製作の容
易化を可能とし、更には従来の一体リムをそのま
ま利用できるようにしたものに関する。

空気圧封入型式のタイヤにおいて、致命的なト
ラブルはパンク事故であつて、高速道路等におい
ては危険かつ重大な人身事故や物損事故につなが
るのであり、パンクしたままでの走行ではタイヤ
の決定的な破壊を生じるし、更に走行を停止して
のタイヤ交換作業も、時と場合とによつてはきわ
めて危険であるし、又可成りの労力と時間とを必
要とする。このためパンク事故が生じたさい、パ
ンク状態のままで、タイヤの変形破壊を可及的最
少限に抑止しつつ、ある程度の距離を走行可能と
して、比較的空いた場所や最寄りの修理工場やサ
ービスエリヤ等において、タイヤ交換を行なうこ
とができれば、きわめて便利であり、このため最
近では、タイヤ内の空気がパンク等で喪失したさ
い、タイヤ内の空気圧に代つて車両の荷重を支え
るフラツトプロテクターや、タイヤとリムとの離
脱を防止するビードストツパーを予じめタイヤ内
部に一体に組込んで、パンク状態のままでもある
程度の走行を保証するようにした安全車輪が各種
型式の下に提案されていることは既知である。

処で従来の前記安全車輪においては、その機能
は充分に発揮できるが、タイヤ内への組込みが面
倒であつたり、車輪重量を著しく増加してしまう
ものや、構造が複雑過ぎて製作組立コストが高く
つく等の問題点を伴なうもの、反対に必要構造が
簡単であつて製作容易かつ組立等も容易である
が、タイヤ変形破壊の防止や、操縦安定性の保持
や、荷重支承の点において、実効が得られないも
のがある等、一長一短の傾向がある。

本発明はこれら従来の安全車輪における問題点
を一掃し、タイヤのパンク事故発生に当り、空気
圧に代つて荷重を有効に支え、タイヤの変形破壊
をある程度に抑止、かつウエザーサイドのタイヤ
ビード部を確実に固定し、操縦安定性の極端な変
化を避けると共に、タイヤウエザーサイドのウオ
ール部分の過度の折れ曲りや摩擦による発熱を防
止し、パンク状態でもある程度の走行性能維持下
にある程度の距離走行が可能であり、更にその所
要構造が簡単で軽量かつ製作組立も容易であると
共に、特別な改造リムを必要とせず、従来の一体
リムとチユーブレスタイヤにそのまま容易に実施
可能としたものであり、従つてその特徴とする処
は、一体リムと、同リムに装着されるチユーブレ
スタイヤと、同タイヤと前記一体リムによつて囲
成される空気室内においてその内周面が一体リム
のビード座に適合し、かつその内周面に続く一方
の側面が前記チユーブレスタイヤのビード部に当
接し、前記チユーブレスタイヤにおける封入空気
の喪失時にタイヤトレツド部内面を支承する外周
面を持つドーナツ型円盤状のフラツトプロテクタ
ーと、前記一体リムのドロツプ底面に沿うベース
部分と前記フラツトプロテクターのビード部に当
接する側面と反対側の側面を支えるサポート部分
とを持つフラツトプロテクターサポーターとから
成り、前記FPサポーターは周方向において少な
く共２分割以上に分割された分割体の連結構成と
され、前記チユーブレスタイヤのビード部とフラ
ツトプロテクターの内周面側基部の両者が、一体
リムのリムフランジ及びFPサポーターのサポー
ト部分とによつて相対移動不可能に挾持された点
にある。

以下図示の実施例について本発明を詳述する
と、第１，２図は何れも本発明による安全車輪実
施例の各組立断面図であり、第３図は同フラツト
プロテクターの形状断面を示し、第４図は同フラ
ツトプロテクターサポーター（以下FPサポータ
ーと略称する）の分割結合１例の説明図、第５，
６，７図は何れも同FPサポーターと一体リムと
の結合構造実施例の説明図、第８図は本発明安全
車輪のパンク状態図を示しているが、第１，２図
の安全車輪組立図に示すように、本発明の車輪
は、従来公知の一体リム３と、同リム３に装着さ
れるチユーブレスタイヤ（以下単にタイヤと略称
する）４と、このリム３タイヤ４とによつて囲成
される空気室内において、これらリム３タイヤ４
と一体に組立て装入されているフラツトプロテク
ター１と、EPサポーター２とから構成されるの
であり、尚一体リム３において、３ａはリムフラ
ンジ、３ｂはビード座、３ｃはドロツプ底面を
夫々示しており、タイヤ４において、４ａはビー
ド部、４ｂはサイドウオール部、４ｃはトレツド
部、４ｄはビードを示し、本発明の安全車輪は従
来の一体リム３及びチユーブレスタイヤ４を改変
の必要なく、そのまま使用可能である点において
も、その特徴の１つがある。

次に本発明における他の特徴の１つであるフラ
ツトプロテクター１及びFPサポーター２につい
て説示する。即ちフラツトプロテクター１は、そ
の素材としては、例えば天然ゴム、合成ゴムを主
原料とする配合物、あるいはポリウレタン等のゴ
ム状弾性を有する弾性材を使用してドーナツ型円
盤状に形成した一体物であつて、リム３のビード
座３ｂに接支する内周面（内径面）１５と、反対
に空気室内に突出してトレツド部４ｃに向う外周
面１３と、タイヤ４のサイドウオール４ｄに対面
する一方の側面１１と、反対側のFPサポーター
２に支承される側面１２とによつて囲まれたもの
であり、このさい側面１１の内周面１５に連なる
基部側にタイヤ４のビード部４ａと係合する凹弧
状の凹面１１ａとされ、又体内にはタイヤ４にお
いて使用されるビード４ｄと同様のビード１４が
補強構造として埋設されている。リムフランジ３
ａと共にタイヤ４のビード部４ａ及びフラツトプ
ロテクター２を挾持固定しているFPサポーター
２は、その素材としては鋼材、アルミ材等の金属
材料、あるいはFRTP（FRPをも含む）のような
強化プラスチツク材のような強度と弾力性、ある
いはこれに軽量性を備えた材料で形成され、図示
のように一体リム３のドロツプ底面２３上に内嵌
固定されるベース部２３と、このベース部２３の
一側より起立して、前記フラツトプロテクター１
の側面１２を内側より支承し、かつ車輪軸に対し
て略直角なサポート部分と、両部１２，２３に連
亘して形成される補強リブ２２のような補強構造
から成ると共に、後述するようにこれはリム３の
全周長に亘つて分割された分割体の連結構造によ
るものである。

前記本発明のフラツトプロテクター１におい
て、その内周面１５における内径は、リム３のビ
ード座３ｂ（ハンプのあるリムの場合はそのハン
プ部）に適合するかしめ代を有した寸法のもとに
組込まれており、一方外周面１３における外径
は、｛（リム３フランジ３ａの高さ＋タイヤ４のビ
ード部４ａの厚さ）×２＋プロテクター１の内
径｝よりも大きく、正常な空気圧（内圧）下でタ
イヤ４の内面と接触しない程度の寸法とされる
が、具体的にはパンク状態で走行時の耐久性及び
重量面から最適なものに決定される。又タイヤ４
のビード部４ａと接する側面１１の下部は、先に
も述べたようにビード部４ａの内面形状と係合す
る凹面１１ａに形成され、FPサポーター２のサ
ポート部２１と接する被支承側面１２は略垂直と
される。更にフラツトプロテクター１のタイヤ４
のトレツド部４ｃの内面と接触を予定される外周
面１３は、第３図に例示したように、車輪軸に対
して僅かな傾斜を有していることが好ましい。こ
れはタイヤ４のパンク発生時における車両の傾
き、あるいは車輪が前輪の場合には前記車両の傾
きプラスアラインメントによる傾きによつて、も
しフラツトプロテクター１の前記外周面１３が車
輪軸と全く平行な場合には同プロテクター１とタ
イヤ内面との接触が局部的なものとなつて、その
接触面が早期に摩滅してしまうが、このように接
触面である外周面１３に若干の傾斜を付けること
により、前記摩滅を大幅に減少できるからであ
り、このさい前記傾斜の傾斜角θは、車両の大
小、アラインメント、FPサポーター２の外径の
大小等によつて異なるが、１度乃至数度程度の傾
斜面であることが好ましい。

又車両の旋回時には当然遠心力が働くので、車
両が傾くと共にタイヤ４を傾くため、第３図で示
した外周面１３と側面１１の連亘する隅部R₁部
分が、タイヤ４の内面と接触することが予想さ
れ、従つてこの隅部R₁の曲率半径の大小は、パ
ンク状態で走行時の耐久性に大きな影響を及ぼす
ので、R₁部の曲率半径の大きさは少なく共４mm
以上、好ましくは７〜15mmの範囲が妥当である。
更にフラツトプロテクター１のタイヤ４のトレツ
ド部４ｃの内面と接触する外周面１３には、図示
省略してあるが、溝を付けることも好ましい。こ
の溝の形成はプロテクター１の外周面１３とトレ
ツド部４ｃ内面との接触時に、周知のようにタイ
ヤ４内に封入してある潤滑剤が逃げて潤滑効果を
弱めるのを、同溝内に保持することにより有効で
ある。しかしながらこの溝の形成に当つては、そ
の溝の幅及び深さが、プロテクター１の剛性を弱
めない程度のものに抑えることが、パンク状態で
の走行時における車両の操縦安定性を確保するた
めに必要であり、又ビード１４の埋設は、使用す
るプロテクター材質、負荷される車両の荷重、更
には遠心力等に応じて、ビードワイヤの１本乃至
数本物から成るビードの１本乃至数本を使用し、
補強に役立てるものである。

これに対し一体リム３側に固定されて、フラツ
トプロテクター１を支えるFPサポーター２にお
いては、フラツトプロテクター１の側面１２を支
承するサポート部２１の高さは、少なく共リム３
におけるリムフランジ３ａの高さよりも大きく
し、かつフラツトプロテクター１における断面高
さ（内周面１５より外周面１３に至る高さ）の50
〜90％程度の範囲であることが望ましい。このサ
ポート部２１のサポート高さが、パンク状態での
走行時におけるフラツトプロテクター１の変形を
最少限に押え、同走行下における耐久性及び操縦
安定性の向上に有効である。第１図に例示した
FPサポーター２は、その素材として鋼材、アル
ミ材あるいはFRTP（FRP包含）のような強化プ
ラスチツク材を用いるので、一体リム３の全周長
に亘つて一体物として形成することは、組立製作
上不可であるため、その周方向に亘り、２分割、
好ましくは３乃至４分割のように分割した分割体
を連結した構造のものとする。図例のベース部２
３サポート部２１及び補強リブ２２による形態と
するのは、剛性、強度を損なうことなく軽量化を
図つたためであり、必要に応じては、そのベース
部２３及びサポート部２１の壁状プレート面には
小孔を明けて、より軽量化を企図することも可能
である。この第１図に例示したFPプロテクター
２は、当然一体リム３側と遊動することのないよ
うに固定する必要があり、その固定手段を第５，
６，７図に夫々示す。即ち第５図に例示したもの
は、サポーター２を直接一体リム３にボルトによ
り締結するもので、一体リム３のドロツプ底面３
ｃの周側面位置において、締結ボルト５１、ナツ
ト５２、リム３を内外より挾んでボルト５１上に
遊嵌される介入パツキン５３，５４、ナツト５２
側のワツシヤ５５によつて一体に締結固定され
る。このさいFPサポーター２側の介入パツキン
５３がドロツプ底面３ｃの周側面に当る部分で
は、その周側面側に凹面３ｄを形成して置き、パ
ツキン５３が凹面３ｄ内に入り込んで、後にサポ
ーター２とリム３とが接した時、同パツキン５３
に適度に圧縮力が働くようにし、更に外周側のパ
ツキン５４の存在により、ボルト締結部分を密封
し、タイヤ内空気圧の漏出を防止しつつ、リム３
とプロテクター２との一体化を図るのである。こ
れに対し第６，７図に示した実施例は、分割体相
互を緊結することによつて、リム３のドロツプ底
面２３の周上において固定するようにしたもので
あり、第６図実施例では、互いに分割された分割
体２ａ，２ｂの相隣る接続端において、ジヨイン
トアーム６１及びジヨイントアーム６２を組合せ
可能に突設し、この両アーム６１，６２に亘つて
割ピン６３（これはボルト、ナツトでもよい）に
よつて一体に接結したものである。このさい各接
結部の内、少なく共１箇所では、ドロツプ底面２
３より割ピン６３までの高さｈを、ドロツプ底面
におけるドロツプ深さよりも大きくして置くか、
ジヨイントアーム６１，６２の幅を割ピン６３が
入る程度にすることが、後にこのFPサポーター
２をリム３上にセツトする上において必要であ
る。

第７図実施例では、締結バンド７１を用いたも
のを示し、バネ鋼板等による締結バンド７１の両
端に結合台７２，７３を夫々付設し、一方の結合
台７２には締結ボルト７４より若干大径の遊挿孔
７２ａを明け、他方の結合台７３にはボルト７４
の螺孔７３ａを明け、例えば６角孔付きボルト７
４を用い、結合台７２側よりボルト７４を通し、
結合台７３の螺孔７３ａに螺じ込んでバンド７１
を緊結する。このさいそのバンド７１の接するサ
ポーター２のベース部２３には凹溝２３ａを設
け、バンド７１を嵌支させる。

第２図に例示した本発明の安全車輪における
FPサポーター２は、第４図に例示するような分
割構造を持つている。これは同サポーター２を先
に述べたFRTP（FRP包含）材のような強化プラ
スチツク材料を用いる場合に、その成形製作及び
重量面できわめて好ましい１つのタイプを例示し
たもので、第４図で明かなように、このサポータ
ー２は、一体リム３の全周長に亘り、多数３角ボ
ツクス型の分割体２ｃの屈撓自在な連結であり、
即ちフラツトプロテクター１の側面１２を支える
サポート壁４１、この壁４１より派出された複数
の補強リブ４３、同リブ４３の各下端を連ねかつ
リム３のドロツプ底面３ｃ内に嵌り込むベース壁
４２から成り３角ボツクス形態の分割体２ｃであ
り、これら分割体２ｃの各長さ方向の外側に当る
補強リブ４３，４３には連結用のアーム４４ａ，
４４ｂ、アーム４６ａ，４６ｂが夫々突設され、
かつ一方のアーム４４ａ，４４ｂには連結孔４５
ａ，４５ｂが明けられ、他方のアーム４６ａ，４
６ｂには連結ピン４７ａ，４７ｂが設けられ、従
つてこれら各分割体２ｃをそのピンと孔を有する
各アームが対向状に接続してゆくことによつて、
FPサポーター２が得られる。但し組立上、１箇
所のみはその連結アーム４６ａ，４６ｂの連結ピ
ン４７ａ，４７ｂはこれを連結孔として、割ピ
ン、ボルト等で止めるようにする。尚このさい前
記補強リブ４３は図示の他、これらリブ４３を直
角の連亘するリブを付加形成してもよい。

本発明による安全車輪は以下のようにして組立
られる。即ち先ずフラツトプロテクター１を楕円
形に変形させて、これをタイヤ４内に入れる。次
にFPサポーター２を同じくタイヤ４内に入れ
（このさい第４図実施例で示した分割体２ｃによ
るもの及び第６図実施例のジヨイントアーム６
１，６２割ピン６３による型式のものは、その１
箇所だけが連結されない状態で入れる）、続いて
一体リム３のウエザーサイド側のリムフランジ３
ａに、タイヤ４のウエザーサイド側のビード部４
ａを通常手段で組み込み、リム３のインサイド側
のリムフランジ３ａとこの側のタイヤ４のビード
部４ａ間から内部に手を入れ、第１，２図で示す
ような状態にフラツトプロテクター１及びFPサ
ポーター２を組立セツトし（これに代りインサイ
ド側のリムフランジ３ａにインサイド側のタイヤ
ビード部４ａを組み込み、適宜の手段でこの組み
込んだビード部４ａをウエザーサイド側に押し付
けて、FPサポーター２をセツトすることも可能
である）、しかる後、インサイド側のタイヤビー
ド部４ａをリム３のインサイド側のリムフランジ
３ａに組み入れて、組立を完了することになる。
この最後にインサイド側のタイヤビード部４ａを
インサイド側のリムフランジ３ａに組み込む時、
容易に組み込めるように、FPサポーター２のリ
ムドロツプ底面３ｃと接触しているベース部２３
のインサイド側を、一部欠損状に切欠形成してお
けば有利である（図示省略）。

このようにして組立てられた安全車輪におい
て、パンク状態が発生した時、第８図にその状態
を示すように、内部空気圧の喪失と共に、タイヤ
４は扁平状に潰れるが、その潰れはフラツトプロ
テクター１における外周面１３が、タイヤ４のト
レツド部４ｃを支承し、かつこのプロテクター１
がFPサポーター２によつて強固に固持されるこ
とにより、プロテクター１の変形を生じることな
く、車両荷重を安定に支え、かつその扁平化した
タイヤ４におけるウエザーサイド側ビード部４ａ
が、リムフランジ３ａとFPサポーター２のサポ
ート部２１とにより挾持固定されることにより、
極端な操縦安定性の変化を生じることなく、タイ
ヤ４のサイドウオール部４ｂの過度な折れ込みや
摩擦も防止され、このため第８図の状態でタイヤ
４は落ち着くため、ある程度の距離間をこのタイ
ヤ状態の下で走行を維持できるのであり、急ブレ
ーキによる車両のスピン等をなくし、スピードを
ダウンすることによつて、若干の不安定はあつて
も安全な走行が保証されることになり、最寄りの
空いた場所への待避、修理工場やサービスエリヤ
への到達も可能である。

本発明は、特に最少の部品と簡単な構造、又組
立の容易性において優れる。この場合本発明では
タイヤ４内に組込まれる必要部材として、ドーナ
ツ型円盤の一体物であるフラツトプロテクター１
と、周方向に分割されたFPサポーター２の両者
のみで足り、従来のように各種の補助部材や補助
構造を全く必要としないのであり、安全車輪とし
ての必要重量も著しく軽量化できるのである。そ
の組立に当つても、リム３やタイヤ４に特別な介
入構造は全く必要なく、現行の一体リム及びチユ
ーブレスタイヤをそのまま利用でき、しかもその
一体リム３上におけるフラツトプロテクター１及
びFPサポーター２の組込み取付けも、先に述べ
たように一挙手一投足の労で足り、従来のような
複雑さや困難さは全く生じない。特にリムを分割
リムとする必要のないこと、フラツトプロテクタ
ー１も一体物で可能であることは、製作組立の容
易という点で格段に有利であり、コスト的に見て
も経済的に得られるし、強度的に見ても一体リム
及び一体プロテクターによることはきわめて有利
であり、新しい安全車輪として機能と実施の容易
性において優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は何れも本発明安全車輪実施例の組
立断面図、第３図は同フラツトプロテクター実施
例の断面図、第４図は第２図実施例のFPサポー
トの要部斜面図、第５，６，７図は何れも本発明
のFPサポーター及びリムの結合実施例の各構造
説明図、第８図は同安全車輪のパンク状態断面図
である。 １……フラツトプロテクター、２……FPサポ
ーター、３……一体リム、４……チユーブレスタ
イヤ、１３……外周面、１５……内周面、１１，
１２……側面、１１ａ……凹面、２１……サポー
ト部、２２……補強リブ、２３……ベース部、３
ａ……リムフランジ、３ｂ……ビード座、３ｃ…
…ドロツプ底面、４ａ……ビード部、４ｂ……サ
イドウオール部、４ｃ……トレツド部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一体リムと、同リムに装着されるチユーブレ
   スタイヤと、同タイヤと前記一体リムとによつて
   囲成される空気室内においてその内周面が一体リ
   ムのビード座に適合し、かつその内周面に続く一
   方の側面が前記チユーブレスタイヤのビード部に
   当接し、前記チユーブレスタイヤにおける封入空
   気の喪失時にタイヤトレツド部内面を支承する外
   周面を持つドーナツ型円盤状のフラツトプロテク
   ターと、前記一体リムのドロツプ底面に沿うベー
   ス部分と前記フラツトプロテクターのビード部に
   当接する側面と反対側の側面を支えるサポート部
   分とを持つフラツトプロテクターサポーターとか
   ら成り、前記フラツトプロテクターサポーターは
   周方向において少なく共２分割以上に分割された
   分割体の連結構成とされ、前記チユーブレスタイ
   ヤのビード部とフラツトプロテクターの内周面側
   基部の両者が、一体リムのリムフランジ及びフラ
   ツトプロテクターサポーターのサポート部分とに
   よつて相対移動不可能に挾持されたことを特徴と
   する安全車輪。