JPS6137125B2 - - 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、かつタイヤ正常時にもタイヤビード
部の移動を防止した軽量でかつ製作容易であると
共にタイヤ内への組込みも容易であるようにした
安全車輪の提供に関する。

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、タイヤ正常時においてはタイヤビード部の
移動を防いで、操縦安定性を確保できるようにし
たものであり、従つてその特徴とする処は、車輪
軸方向に分割された分割リムと、同分割リムに装
着されるチユーブレスタイヤと、同チユーブレス
タイヤと前記分割リムとによつて囲成される空気
室内に組込まれるフラツトプロテクターと同フラ
ツトプロテクターのサポーター（FPサポータ
ー）とから成り、前記フラツトプロテクターは前
記チユーブレスタイヤ内の封入空気喪失時に同タ
イヤを支承する外周面及びタイヤウエザーサイド
側のビード部をリムフランジとの間で挾持する側
面と内周面、更に前記FPサポーターによつて支
承される側面とによつて囲まれたドーナツ型円盤
状とされ、前記FPサポーターは周方向に亘つて
分割された多数の分割体の結合体であると共にリ
ムドロツプ底面上に沿接し、同サポーターの周方
向一側は前記フラツトプロテクターの支承側面に
係合されるウエザーサイドビード部の挾持壁とさ
れ、周方向他側はインサイドビード部を分割リム
のリムフラジンとの間で挾持する挾持壁とされ、
かつ同サポーターは前記ウエザーサイドビード部
挾持壁よりインサイドビード部挾持壁に向つて傾
斜した周面を持つ点にある。

以下図示の実施例について本発明を詳述する
と、第１図は本発明に係る安全車輪実施例の組立
断面図であり、第２図は同フラツトプロテクター
の断面図、第３図は同フラツトプロテクターのサ
ポーター（以下FPサポーターと略称す）の斜面
図、第４図は第１図実施例車輪のパンク状態断面
図を夫々示しているが、第１図において、３は分
割リムであり、同リム３はアウトボードリム３ａ
とインボードリム３ｂの両者から成り、両リム３
ａ，３ｂはその周方向全長に亘り、車輪軸方向に
分割され、適数の締結ボルト５ナツト６によつて
一体に結合され、６はリムフランジ部、７はドロ
ツプ底面を示し、この分割リム３の両フランジ部
６，６にチユーブレスタイヤ４の両ビード部４
ａ，４ｂが組込まれるのであり、図例において図
向つて左側のビード部４ａはウエザーサイドであ
り、右側のビード部４ａはインサイドを示してお
り、その他４ｂはタイヤ４の両サイドウオール
部、４ｃはトレツド部を示している。この分割リ
ム３チユーブレスタイヤ４によつて囲成される空
気室内に、本発明によるフラツトプロテクター１
及びFPサポーター２が図示のように装入組立て
られるのである。

前記フラツトプロテクター１は図示のようにタ
イヤ４のウエザーサイド側のビード部４ａの内側
に配置され、FPサポーター２は前記プロテクタ
ー１とインサイド側のタイヤビード部４ａ間に亘
つて位置し、かつ両者１，２は共に分割リム３の
ドロツプ底面７の周上に沿接する。

フラツトプロテクター１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、ある
いはポリウレタンのようなゴム状弾性を保有する
弾性材によつて形成されると共に、その形状はリ
ム３のビード座側に沿接する内周面１５と、同内
周面１５の一側よりビード部４ａに沿つて上方に
延びる側面１１、内周面１５の他側より略直角状
に起立されてFPサポーター２側に支承される側
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ドーナツ型円盤形態の
一体物とされ、前記外周面１４はタイヤ４の封入
空気が喪失した時、タイヤトレツド部４ｃを支承
するための面であり、又ビード部４ａに向う側面
１１の下部は、ビード部４ａの外形に密着係合す
る凹弧状の凹面１１ａとされるのであり、又FP
サポーター２に向う側面１２の中途には段部１３
が形成され、FPサポーター２の周方向一側が入
り込むようにされている。

前記フラツトプロテクター１の内径（内周面１
５の径）は、リム３のビード座に適合するかしめ
代を有して組込まれており、又その外径（外周面
１４の径）は〔（リム３のフランジ６の高さ＋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、かつ正常内圧で走行中にタイヤ内
面と接触しない程度とし、ビード部４ａと接する
側面１１には先にも述べたように凹面１１ａを備
え、反対の側面１２はその略垂直な面の中途に段
部１３を形成してあるが、これは第１図示のよう
にタイヤ４分割リム３フラツトプロテクター１
FPサポーター２が組立てられた時、FPサポータ
ー２が半径方向外側へずれるのを押えるためで、
図示のように段部１３の下にサポーター２の一側
が入り込み状に係合することによつて、確実な係
止固定が得られる。このさい第２図に例示するよ
うに、フラツトプロテクター１の外周面１４、即
ちタイヤ４のトレツド部４ｃの内面と接触する面
は、車輪軸に対して僅かに傾斜した傾斜面とする
ことが好ましい。これはタイヤ４がパンクした時
の車両の傾きあるいは前輪で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、外周面
１４とタイヤ内面との接触面が車輪軸と平行な場
合には、タイヤ内面と外周面との接触が局部的な
ものとなり、その接触面が早期に摩滅してしまう
のであり、図例のように外周面１４に僅かな傾斜
を付けることにより、前記早期の摩滅は大幅に減
少するのである。但しその傾斜面θは、車両の大
小、アラインメント、フラツトプロテクター１の
外径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き、車両が傾く
と共にタイヤ４も傾くため、第２図示の外周面１
４と側面１１との隅部R₁の部分がタイヤ内面と
接触することが充分に予想される。従つてこの
R₁部分の曲率半径の大小は、パンク状態での走
行時の耐久性に大きな影響を及ぼすのであり、こ
のさいR₁の大きさは少なく共４mm以上、好まし
くは７〜15mm程度の範囲が妥当である。更にこの
フラツトプロテクター１のタイヤ内面と接触する
外周面１４上には凹溝を形成することが好まし
い。この凹溝は同外周面１４がタイヤ内面と接触
時に、周知のようにタイヤ４内に予じめ収容して
ある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。しかし凹溝の形成に当り、そ
の溝の幅や深さはプロテクター１の剛性を弱めな
い程度のものに設計することが、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点で
必要である。更にこのフラツトプロテクター１の
体内には、使用材質及び負荷される車両荷重に応
じて、ビードワイヤの１本物乃至数本物から成る
補強用のビード１５を適数埋入挿設してある。

これに対しFPサポーター２は、例えばFRTP
（FRP包含）材等の強化プラスチツク材のよう
に、軽量でかつ強度と弾力性とを具備した材料に
よつて形成され、第３図にその全体を示すよう
に、周方向に亘つて分割された各分割体２ａの結
合体構造とする。このさい各分割体２ａにおいて
は、何れも前記フラツトプロテクター１における
側面１２と係合して、プロテクター１ウエザーサ
イド側のビード部４ａをリムフランジ６との間で
相対移動不可能に挾持固定する係止壁２１と、反
対にタイヤ４のインサイド側のビード部４ａをイ
ンサイドのリムフランジ６との間で挾持固定する
係止壁２２と、両壁２１，２２の周方向両端を連
ねる端壁２６，２６と、これら各壁２１，２２，
２６，２６を連ねる周面２７とから成る略４角ボ
ツクス形の形態とされ、そのボツクス内面には縦
横の補強リブ２３が連亘形成されたもので、この
分割体２ａの相互連結は、前記端壁２６，２６に
夫々連結用の耳片２４ａ，２４ｂ、耳片２５ａ，
２５ｂを突設し、連結用耳片２４ａ，２５ａ，２
４ｂ，２５ｂを、一方の耳片に設けたピン孔と、
他方の耳片に設けたピン（図示省略）の枢支連結
によつて、一連の円環状に結合するようにするの
である。

このさいFPサポーター２の断面高さは、その
フラツトプロテクター１の側面１２に係合する係
止壁２１の高さはリムフランジ６の厚さよりも大
きく、かつフラツトプロテクター１の断面高さよ
りは低くし、パンク状態での走行時にタイヤ内面
と接触しない高さとすることにより、パンク状態
での走行下におけるプラツトプロテクター１の変
形を、軽量体であるが剛性の高いFPサポーター
２によつて補完するのである。他方のインサイド
側のビード部４ａに接する係止壁２２の高さはリ
ムフランジ６と略等高程度とし、このさい係止壁
２２の形状はビード部４ａの形状に適合する形状
とすることが望ましい。従つてこの高低相違する
係止壁２１，２２間を連ねる周面２７は壁２１よ
り壁２２に向つて傾斜する斜面形状のものとな
る。図例のようにボツクス内部に縦横の補強リブ
２３を入れることにより、FPサポーター２は全
体として軽量であるが高い剛性のものが得られ、
フラツトプロテクター１と相まつて、良好な負荷
能力、パンク状態での走行耐久性、更にはパンク
状態での走行における操縦安定性の確保が可能と
なるのである。又FPサポーター２におけるウエ
ザーサイド側の係止壁２１は、先にも述べたよう
にフラツトプロテクター１の側面１２における段
部１３との係止により、半径方向外方へのずれを
抑止されるが、インサイド側の係止壁２２では半
径方向外方へのずれを押える係止部がないため、
各分割体２ａにおける各連結用耳片２４ａ，２４
ｂ，２５ａ，２５ｂの端壁２６よりの突出基部を
充分に肉厚補強し、かつ耳片相互のピン孔とピン
による連結にさいし、ピンの長さを耳片厚さの
1.1〜1.5倍程度のものとしておくことにより、耳
片が車輪軸方向へ若干変形しても、その連結が外
れることはない。尚FPサポーター２の材質とし
て、重量の点を多少大目に見ることが許容される
場合、その材料は鋼材、アルミ材を用いることも
可能である。

本発明による前記安全車輪の組立は以下のよう
にして行なわれる。即ちチユーブレスタイヤ４の
内周面開口部よりフラツトプロテクター１を装入
し、同プロテクター１をタイヤのウエザーサイド
ビード部４ａ側に当接するように組込み、次いで
FPサポーター２を同じく内周面開口部よりタイ
ヤ４内に装入し、そのウエザーサイド側の係止壁
２１をフラツトプロテクター１の段部１３内に嵌
り込み状に当接し、このようにしてタイヤ４内に
フラツトプロテクター１及びFPサポーター２を
組込んだ後、分割リム３のアウトボードリム３ａ
インボードリム３ｂの両者をタイヤ４の両側面よ
り組込み、締結ボルト４ナツト５によつてリム３
を一体に組立てることにより、第１図の組立状態
が容易に得られる。

本発明による安全車輪は、正常内圧の下に走行
中は第１図状態の下に支障なく走行し、フラツト
プロテクター１FPサポーター２はタイヤ内面と
接触するおそれはない。この正常走行時におい
て、タイヤ４のウエザーサイド側のビード部４ａ
は、フラツトプロテクター１FPサポーター２の
係止壁２１とリムフランジ６間で強固に挾持固定
され、又インサイド側のビード部４ａもFPサポ
ーター１の係止壁２２とリムフランジ６との間で
強固に挾持されることにより、ビード部４ａ，４
ａの弛みや盲動は全くなく、操縦安定性はきわめ
て良好であり、特にウエザーサイド側ではプロテ
クター１サポーター２により一層緊密に保持され
る。次にパンク時には、封入空気の急激な喪失と
共にタイヤ４は扁平に潰れようとするが、第４図
にそのパンク状態を示したように、フラツトプロ
テクター１の外周面１４上にトレツド部４ｃの内
面が支承されると共に、両側のタイヤビード部４
ａの前記強固な固定により、タイヤ４は図示以上
の圧扁変形はなく、FPサポーター２による支承
と相まつて、プロテクター１により車両荷重を支
え、ビード部の固定により操縦安定性の極端な変
化を防ぎ、同時にタイヤ４のサイドウオール部４
ｂの過度の内方折れ込み曲りと摩擦による発熱事
故を防ぎ、パンク状態である程度の走行性能を維
持し、ある程度の距離はその安全走行を可能とす
るのであり、これにより空いた場所への待避や最
寄りの修理工場、サービスエリヤ等への安全な到
着を期待できるのである。

本発明による安全車輪においては、タイヤウエ
ザーサイド側に位置するフラツトプロテクター１
と同プロテクター１を支承し兼ねて他方のインサ
イドビード側に位置するFPサポーター２との組
合せにより、必要構造の簡単化と製作組立の容易
化が得られ、特にそのフラツトプロテクター１の
ドーナツ円盤形状による一体的構造は、タイヤ４
内への出入がきわめて簡単化される。このさい同
プロテクター１における円盤状のための剛性不足
等は、その補強ビード１５の内蔵や、材料面の強
化で充分に補なえ、結局このプロテクターのより
軽量化が期待できる。又FPサポーター２はその
フラツトプロテクター１に接する側は高くし、イ
ンサイドビード部側に接する側は低くした傾斜周
面２７を持つ断面形状としたので、軽量かつ小型
化できると共に、フラツトプロテクター１側の剛
性を補完し、特に力の多く掛るウエザーサイド側
ビード部の保持を万全とし、インサイド側はFP
サポーター２によつて挾持されるようにし、実用
上そのパンク状態下における内外ビード支持に全
く支承なく、これにより必要部材点数の減少、構
造の簡単化、軽量化が得られるものであり、安全
車輪として優れた利点を持つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明安全車輪実施例の組立断面図、
第２図は同フラツトプロテクターの要部斜面図、
第３図は同FPサポーターの実施例斜面図、第４
図は同パンク状態下の車輪断面図である。 １……フラツトプロテクター、２……FPサポ
ーター、３……分割リム、４……チユーブレスタ
イヤ、４ａ……ビード部、１１，１２……側面、
１４……外周面、１５……内周面、２ａ……サポ
ーター分割体、２１，２２……係止壁、２７……
傾斜周面、４ａ……リムフランジ部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車輪軸方向に分割された分割リムと、同分割
   リムに装着されるチユーブレスタイヤと、同チユ
   ーブレスタイヤと前記分割リムとによつて囲成さ
   れる空気室内に組込まれるフラツトプロテクター
   と同フラツトプロテクターのサポーターとから成
   り、前記フラツトプロテクターは前記チユーブレ
   スタイヤ内の封入空気喪失時に同タイヤを支承す
   る外周面及びタイヤウエザーサイド側のビード部
   をリムフランジとの間で挾持する側面と内周面、
   更に前記フラツトプロテクターサポーターによつ
   て支承される側面とによつて囲まれたドーナツ型
   円盤状とされ、前記フラツトプロテクターサポー
   ターは周方向に亘つて分割された多数の分割体の
   結合体であると共にリムドロツプ広面上に沿接
   し、同サポーターの周方向一側は前記フラツトプ
   ロテクターの支承側面に係合されるウエザーサイ
   ドビード部の挾持壁とされ、周方向他側はインサ
   イドビード部を分割リムのリムフランジとの間で
   挾持する挾持壁とされ、かつ同サポータは前記ウ
   エザーサイドビード部挾持壁よりインサイドビー
   ド部挾持壁に向つて傾斜した周面を持つことを特
   徴とする安全車輪。