JPS6137124B2 - - 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
のタイヤ変換作業も、時と場合によつてはきわめ
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
ビスエリア等において、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
簡単であつ製作容易かつ組立等も容易であるか、
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とによつて
囲成される空気室内に位置して一体リム側に固定
される安全ガードとから成り、同安全ガードは周
方向において分割された分割体の集合構造である
と共に、前記一体リム側に固定されるサポーター
と、同サポーターに一体的に結合されて前記チユ
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プロテクターとから
成り、前記安全ガードの一部と前記一体リムのリ
ムフランジとの間にタイヤビード部を挾持固定し
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係る安全車輪実
施例の各組立状態の断面図を示し、第３図は同安
全ガードの要部斜面図を示し、第４図は同ガード
の全体図であり、第５図乃至第７図は何れも安全
ガードと一体リムとの結合構造の各実施例図であ
り、第８，９図は本発明安全車輪のパンク状態時
の各断面図を示しているが、第１，２図の安全車
輪組立図で明かなように、本発明に係る車輪は、
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４（以下単にタイヤと指称す
る）と、このリム３タイヤ４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を一体
に組立て挿入されている安全ガード１とから構成
されるのである。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、又タイヤ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はビードを夫々示しており、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、そのまま使用でき
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つである安全
ガード１について説示する。即ち第１図示の安全
ガード１において、同ガード１は、チユーブレス
タイヤ４内の封入空気が喪失した時、タイヤ４の
トレツド部４ｃの内面を支承して、タイヤの変形
破壊を阻止すると共に、リム３のリムフランジ３
ａとの間でタイヤ４のビード部４ａを挾持固定す
るプロテクター１ａと、同プロテクター１ａと一
体に結合され、リム３側に固定されるサポーター
１ｂから成るものである。前記プロテクター１ａ
は、その素材としては天然ゴム、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用い、リム３のビード
座３ａに接触する内周面１３、同内周面１３の一
端から直立状に延びてタイヤ４におけるウエザー
サイド側のビード部４ａ側に向う側面１１と、内
周面１３の他端から直立状に延びて側面１１と略
平行する側面１２と、両側面１１，１２の上端を
連ねる外周面１４とによつて囲まれた略ドーナツ
型円盤状の形態を持つものであり、そのビード部
４ａに向う側面１１の下部はビード部４ａと係合
する凹弧状の凹面１１ａとされている。又前記プ
ロテクター１ａと一体的に結合されて支持するサ
ポーター１ｂは、その素材としては鋼材、アルミ
材、あるいはFRTP、（FRP包含）材のような強
化プラスチツク材等の、強度と弾力性を備えた材
料によつて形成され、前記プロテクター１ａ内に
埋め込まれるサポート部３０と、リム３のドロツ
プ底面３ｃに適嵌される形状を備えたベース部３
２とか、略Ｌ形に連亘された形状のもので、この
さいベース部３２のタイヤインサイド側に向う一
端はドロツプ底面３ｃの立ち上がり側面に係合す
る係止縁３３とされる。このさい安全ガード１は
一体リム３の全周に亘る長さを持つが、組込みの
必要上、第４図にその１例を示したように、少な
く共同方向に２分割されたものとし、その２分割
された分割体の各分割部３１ａ，３１ｂは、組立
セツト及び耐久面の点から１〜５mm程度の間隙を
有することが好ましい。

前記チユーブレスタイヤ４のパンク時における
扁平化を阻止するためのプロテクター１ａにおけ
る内径（内周面１３の径）は、一体リム３のビー
ド座３ｂ（ハンプのあるリムではそのハンプ部）
に適合するか、又は僅かな隙間を有する程度にし
て組込まれるのである。一方外径（外周面１４の
径）は、〔（リム３のフランジ３ａの高さ＋タイヤ
４のビード部４ａの厚さ）×２＋プロテクター内
径〕よりも大きく、正常内圧で走行中にタイヤ４
内面と接触しない程度とされるが、具体的にはパ
ンク状態での走行時の耐久性及び重量面より決定
されることになる。又先に述べたように周プロテ
クター１ａのタイヤ４のウエザーサイドのビード
部４ａに向う側面１１の下部は、ビード部４ａと
係合する凹面１１ａとされて、ビード部４ａと密
着挾持できるようにし、更にプロテクター１ａと
サポーター１ｂとの結合に当り、その結合を強化
するためには、サポート部３０のプレート面に適
数の孔を明け、プロテクター１ａの材質が孔に充
填一体化するように形成すればよく、サポート部
３０は車輪軸に対して略直角の姿勢である。又前
記プロテクター１ａの外周面１４は、第３図に示
されるように、車輪軸に対して僅かに傾いた傾斜
面とすることが好ましい。これはタイヤ４のパン
ク時における車両の傾き、あるいは前輪では車両
の傾きプラスアラインメントによる傾きによつ
て、もし前記外周面１４が車輪軸と全く平行な場
合には、プロテクター１ａとタイヤ４のトレツド
部４ｃの内面との接触が局部的なものとなり、接
触面の早期の摩滅が生じるが、図例のように外周
面１４に僅かな傾斜を与えることによつて、前記
摩滅を大幅に減少できるのであり、その傾斜角θ
は、車両の大小、アライメント、プロテクター１
ａの外径の大小等によつて異なるが、１度乃至数
度程度が望ましい。

又車両の旋回時には遠心力が働くため、車両が
傾くと共にタイヤ４も傾くため、第３図示のよう
に外周面１４と側面１２の連なる隅部R₁部分が
タイヤ内面と接触が予想され、従つてこのR₁部
分の曲率半径の大小が、パンク状態での走行時の
耐久性に大きな影響を及ぼすため、このR₁の大
きさは少なく共４mm以上、好ましくは７〜15mm程
度の範囲である。更に前記外周面１４には溝を形
成することが望ましい。これは周知のようにタイ
ヤ４内には潤滑剤が収容されるが、凹溝を形成し
ておくことにより、プロテクター１ａがタイヤ４
のトレツド部４ｃの内面との接触時に、潤滑剤が
逃げて潤滑効果を弱めるのを防止する上で有効で
ある。但し溝の形成に当り、溝の幅及び深さはプ
ロテクター１ａの鋼性を弱めない程度にすること
が、パンク状態での走行時の車両の操縦安定性の
確保上必要である。

第２図に例示した実施例は、第１図示のものの
変形実施例であつて、この実施例では、プロテク
ター１ａの形状を略ホームベース型の短かいもの
とし、その外周面１４によつて、パンク時にタイ
ヤ４のトレツド部４ｃ内面を支承するに止まり、
タイヤ４のウエザーサイドのビーム部４ａの挾持
には、サポーター１ｂのサポーター部３０を用
い、同サポーター部３０をビーム部４ａに張り出
させて、一体リム３のリムフランジ部３ａとの間
で挾持固定するようにしたものである。これはタ
イヤ４のビード部４ａに接着する部分にプロテク
ター１ａをなくすことにより、タイヤ４と安全ガ
ード１との組立セツトを容易化し、かつ全体の重
量の軽減を企図したものである。

本発明による安全ガード１を一体リム３側に固
定する手段についての各実施例構造を、第５，
６，７図に示してあるが、第５図示のものは、チ
ユーブレスのサポーター１ｂの一部を直接一体リ
ム３側にボルト締結により固定したものであつ
て、即ちガード１におけるサポーター１ｂのベー
ス部３２と、リム３のドロツプ底面３ｃの立ち上
がり部分において、ボルト５１ナツト５２及びパ
ツキン５３，５４とワツシヤ５５を用い、両者を
締結固定するものである。この場合ベース部３２
側のパツキン５３が接する部分は凹面３２ａとし
てパツキン３が入り込み、サポーター１ｂとリム
３とがボルト５１の締結により接した時、同パツ
キン５３に適度の圧縮力が働くようにされ、リム
３側のパツキン５４と相まつてタイヤ４内の空気
圧を密封し、安全ガード１と一体リム３が固定さ
れる。このさい安全ガード１に掛る横向きの力
は、このボルト５１による締結部分と、ベース部
３２のインサイド側の他端における係止縁３３の
ドロツプ底面３ｃの立ち上がり部分への係止によ
つて支持される。

第６図に示した固定手段は、リム３のドロツプ
底面３ｃ上において、第４図示のように２分割さ
れた安全ガード１の分割部３１ａ，３１ｂを緊結
して固定させるものであり、即ち分割部３１ａ，
３１ｂに交互に入り組み状となるジヨイントアー
ム６１，６２を設け、両アーム６１，６２を割ピ
ン６３によつて結合したものである。このさい結
合部分の少なくとも１箇所は、そのリム３のドロ
ツプ底面３ｃから割ピン６３までの高さｈを、ド
ロツプ底面３ｃの深さよりも大きくするが、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、安全ガード１の組立セツト上
必要である。

又第７図に示したものは、バンドによつて安全
ガード１を緊結固定する手段であり、分割された
安全ガード１の分割体の各サポート部１ｂにおけ
るベース部３２上に、バネ鋼材等によるバンド７
１を周回させ、バンド７１の両端に結合台７２，
７３を付設すると共に、この台７２，７３を分割
体の分割部３１ａ，３１ｂに対向させ、一方の台
７２にはボルト７４より大径の遊挿孔７２ａを明
け、他方の台７３にはボルト７４の螺孔７３ａを
設け、台７２の遊挿孔７２ａ側よりボルト７４を
挿通して、台７３の螺孔７３ａに螺じ込んで締結
固定するのである。この型式の場合、安全ガード
１のベース部３２とバンド７１との接触面には、
図示省略してあるが、前者に突起、後者に突起の
嵌る孔を設ける等して位置決めすることが望まし
く、又図示のように、ベース部３２の上面にバン
ド７１の嵌り込む凹溝３２ａを形成することも適
当である。

本発明による安全車輪の組立は以下のようにし
て行なうことができる。即ち第４図実施例のよう
に周方向において分割されている安全ガード１を
チユーブレスタイヤ４内に一体化状態で装入する
のであり（このさい第６図実施例に示した結合溝
造のものでは、その１箇所だけ連結されていない
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部３ａ内にタイヤ４のウエ
ザーサイドのビード部４ａを通常手段によつて組
込み（このさいインサイド側のタイヤビード部４
ａも同時にリム３のインサイド側のリムフランジ
部３ａ内に組込み、しかる後このインサイド側の
ビード部４ａをウエザーサイド側に押しけて、装
入した安全ガード１を組立セツトすることもでき
る）、リム３のインサイド側のリムフランジ部３
ａとこの側のタイヤビード部４ａとの間から手を
入れて、安全ガード１を第１，２図状態にセツト
し、しかる後、タイヤ４のインサイド側のビード
部４ａをリム３のインサイド側のリムフランジ部
３ａ内に組込んで、その一体組立は完了する。こ
のさいこのインサイド側のタイヤビード部４ａの
組込みを容易とするため、安全ガード１における
サポーター部１ｂのリム３のドロツプ底面３ｃと
嵌合するベース部３２のインサイド側に、第４図
に切欠部３４で例示するように、一部欠損状とし
て置くことが好適である。

本発明の安全車輪によれば、パンク事故が生じ
てタイヤ４内の封入空気が急激に失なわれた時、
内部圧の消失と車両荷重により、タイヤ４に当然
圧扁状に漬れることになるが、このさい本発明で
は、第８，９図にそのパンク状態を示すように、
安全ガード１における弾性材によるプロテクター
１ａの直立介入によつて、タイヤ４のトレツド部
４ｃの内面がプロテクター１ａの外周面１４によ
つて支承されると共に、タイヤ４のウエザーサイ
ド側のビーム部４ａが、同プロテクター１ａにお
ける側面１１の凹面１１ａ及びこれを支えるサポ
ーター１ｂのサポート部３０とリムフランジ部３
ｂ間における挾持固定と相まつて、タイヤ４の圧
扁変形はそれ以上進行することなく、第８，９図
の状態で安定的に維持され、空気圧に代つてプロ
テクター１ａによる車両荷重の支承、ウエザーサ
イド側のタイヤビード部４ａの強固な固定によ
り、操縦安定性の悪化は避けられ、更にタイヤ４
のサイドウオール部３ｂにおいても過度の折れ込
み、曲り、これによる摩擦増大による発熱を防止
し、パンク状態下である程度の走行性能を維持し
つつ、ある程度の距離を安全に走行でき、これに
より空いた場所や最寄りの修理工場やサービスエ
リヤへの到達が可能となるのであり、ハンドルを
取られてのスピンや斜走等の事故もなく、危険な
人身事故が物損事故につながるおそれもなく、安
全性を著しく向上できる。

本発明による安全車輪においては、従来のよう
な複雑かつ必要部材の多数を必要とするものに比
し、その必要構造の著しい簡単化と、製作組立の
容易、更に充分に有効な機能の各点において著し
く優れるのである。即ち本発明では空気圧の喪失
によつて個有形状の失われようとするタイヤのト
レツド部４ｃを支えるプロテクター１ａと、更に
このプロテクター１ａを強固に支持してリム３と
一体化されるサポーター１ｂとが合体した安全ガ
ード１を採用したことにより、必要部材としては
このガード１のみで足り、タイヤの変形潰れの防
止とウエザーサイド側のビード部４ａの固定を同
時に行なうことができ、この安全ガード１によれ
ば、従来のように特珠な分割リムやビードストツ
パ等を用いる必要なく、現行の一体リム３及びチ
ユーブレスタイヤ４をそのまま利用でき、汎用性
を著しく向上させるのであり、その製作、組立は
共に簡単かつ容易化される。特にプロテクター１
ａとサポーター１ｂとの一体化によつて、ガード
１はきわめて堅牢な強度と構造が得られ、プロテ
クターやサポーターが独自にその位置を変えた
り、遊動したりするおそれなく、リム３と確実に
一体化されて、その潰れの防止効果とウエザーサ
イド側のビード部の離脱防止効果は共に強力に発
揮できる。このさいサポーター１ｂのサポート部
３０がプロテクター１ａの補強構造核として有効
に働き、プロテクター１ａをして車両荷重を安全
に支承するのである。更に安全ガード１も強度の
割りに軽量化でき、車輪を必要以上に重くしない
のであり、従来の安全車輪における問題点を解決
したものとして優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は何れも本発明に係る安全車輪実施
例の組立断面図、第３図は同安全ガード要部の斜
面図、第４図は分割安全ガードの平面及び側面
図、第５，６，７図は同安全ガードと一体リムと
の固定構造実施例の各説明図、第８，９図は第
１，２図実施例のパンク状態下の断面図である。 １……安全ガード、１ａ……プロテクター、１
ｂ……サポーター、３……一体リム、４……チユ
ーブレスタイヤ、４ａ……ビード部。

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位置して一体リム側に固定
   される安全ガードとから成り、同安全ガードは周
   方向において分割された分割体の集合構造である
   と共に、前記一体リム側に固定されるサポーター
   と、同サポーターに一体的に結合されて前記チユ
   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プロテクターとから
   成り、前記安全ガードの一部と前記一体リムのリ
   ムフランジとの間にタイヤビード部を挾持固定し
   たことを特徴とする安全車輪。