JP3927308B2 - 自己アンバランス修正機構を具備したタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は自己アンバランス修正機構を具備したタイヤに係り、特に、タイヤ自身のアンバランスを回転状態で修正するための自己アンバランス修正機構を具備したタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ホイール付きタイヤのアンバランスを回転状態で修正するためには、主に鉛を素材とし、ホイールのリム端面に取り付けるための金具またはリム表面に接着する粘着層を持った重錘を、バランス測定装置で測定したタイヤのアンバランス量と釣合をとる位置に取り付けている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、バランス修正時に重錘を再利用するためには取り付け用の金具あるいは固定用の粘着層の除去、交換が必要になり、そのままでは再利用困難である。この結果、使用済の重錘を廃棄する必要があるが、重錘の材料が鉛のため、廃棄上の問題がある。
【0004】
また、車両の高速化およびユーザーの快適性の要求によりバランス修正の精度は従来以上に要求されて来ており、ウエイトの一般的な供給単位である5g刻みでは対応できない。このため、ウエイトを切断して調整することが行われているが、この場合には、端数となったウエイトの部分はほとんどの場合小片となるため転用が出来ず廃棄する必要があるが、この場合にも材料が鉛のため廃棄上の問題がある。
【0005】
また、ウエイトはタイヤ毎のアンバランス修正に適正な取り付け場所に固定されるため、その取り付け場所が特定し難く、ホイールの廃棄に際してこれを取り外す事は費用労力ともに負担が大きい。
【0006】
また、回転体にアンバランスがある場合、その内部に流動する物体を入れるとアンバランスを修正する場所に集まり、振動を減少させる作用があることは知られており、これを利用してタイヤ内の空気室内に自由にタイヤ内を移動できる粉体または粒体からなる拡散体を入れることが考えられるが、これは、タイヤの負荷を主に支えている空気の中に拡散体を混入されることを意味する。しかしながら、タイヤの空気圧は季節により変動すること及びタイヤの空気シール層やバルブからの微小な漏れにより圧縮空気の補充が必要になるが、一般的な条件のもとでは圧縮空気の中には水分が含まれている場合が多く、この水分がタイヤ内部の拡散体の流動性を阻害し、または固形化してアンバランスの修正効果を減じるかまたはアンバランスの新たな原因になる。
【0007】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、ホイールに組み付けたタイヤのアンバランス修正量が小さくなり修正に必要なバランスウエイトの量を削減でき、リム組時ならびにリム組み替え時に発生するバランスウエイト廃棄物を減少することができる自己アンバランス修正機構を具備したタイヤを提供することが目的である。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明の自己アンバランス修正機構を具備したタイヤは、タイヤの踏面の内側部に配設され、タイヤ周方向に延びるリング状の充填部と、
該充填部に充填されたバランス流体と、
該バランス流体内に所定量混入され該バランス流体よりも比重の大きな拡散体と、
を有し、前記充填部の内周面には前記バランス流体を撹拌する攪拌手段が設けられていることを特徴とする。
【0009】
従って、タイヤが回転状態になると、タイヤの踏面の内側部に配設され、タイヤ周方向に延びるリング状の充填部内において、バランス流体が流動すると共に、バランス流体内に所定量混入されバランス流体よりも比重の大きな拡散体、例えば、粒体、粉体、液体が、バランス流体の流れにより、バランス流体内に均一に拡散し、その後、ホイールに組み付けたタイヤがアンバランスである場合には、拡散体が充填部内のアンバランスを修正する場所に集まり、タイヤの振動を減少させる。この結果、ホイールに組み付けたタイヤのアンバランス修正量が小さくなり修正に必要なバランスウエイトの量を削減でき、リム組時ならびにリム組み替え時に発生するバランスウエイト廃棄物を減少することができる。また、充填部内にバランス流体を充填しているので、タイヤの負荷を主に支えている空気の中に拡散体が混入される従来技術に比べ、拡散体の固形化等の不具合も発生しない。また、リング状の充填部内において、バランス流体が流動する際に、充填部の内周面に形成された攪拌手段により、バランス流体が効果的に撹拌される。この結果、タイヤ回転前に、タイヤの接地面側に沈殿していたバランス流体内の拡散体は、タイヤ回転と同時に行われるバランス流体の撹拌により、バランス流体内に迅速に拡散する。従って、その後、拡散体が、充填部内のアンバランスを修正する場所に集まるため、タイヤ回転時のアンバランス修正が短時間で完了する。
【0010】
なお、バランス流体としては、空気等の気体、水や油等の液体、好ましくは流動抵抗が低いゲル状の液体を用いることができるが、タイヤに充填された空気の圧力が影響しないようにするために、タイヤに充填された空気の圧力により充填部が圧縮される恐れが無い液体を用いるのが好ましい。
【0013】
なお、攪拌手段は充填部の外側内周面、内側内周面、内周側面のうちの一つ、複数、全てに設けても良いが、遠心力により拡散体が充填部の外側を移動するため、拡散体の拡散を効果的に行うには、充填部の外側内周面に設けるのが良い。
【0014】
請求項2記載の本発明は、請求項1記載の自己アンバランス修正機構を具備したタイヤにおいて、前記充填部はタイヤ幅方向に延設され、両端部がタイヤのショルダー部の内側まで達していることを特徴とする。
【0015】
従って、請求項1記載の内容に加えて、充填部のタイヤ幅方向の寸法を大きくでき、タイヤ径方向の寸法を小さくできる。即ち、バランス流体及び拡散体をタイヤ径方向のできるだけ外側へ配設できるためバランス修正効果が向上する。
【0016】
請求項3記載の本発明の自己アンバランス修正機構を具備したタイヤは、タイヤの踏面の内側部に配設され、タイヤ周方向に延びるリング状の充填部と、
該充填部に充填されたバランス流体と、
該バランス流体内に所定量混入され該バランス流体よりも比重の大きな拡散体と、
を有し、前記充填部はタイヤ幅方向に沿って複数に分割されていることを特徴とする。
【0017】
従って、タイヤが回転状態になると、タイヤの踏面の内側部に配設され、タイヤ周方向に延びるリング状の充填部内において、バランス流体が流動すると共に、バランス流体内に所定量混入されバランス流体よりも比重の大きな拡散体、例えば、粒体、粉体、液体が、バランス流体の流れにより、バランス流体内に均一に拡散し、その後、ホイールに組み付けたタイヤがアンバランスである場合には、拡散体が充填部内のアンバランスを修正する場所に集まり、タイヤの振動を減少させる。この結果、ホイールに組み付けたタイヤのアンバランス修正量が小さくなり修正に必要なバランスウエイトの量を削減でき、リム組時ならびにリム組み替え時に発生するバランスウエイト廃棄物を減少することができる。また、充填部内にバランス流体を充填しているので、タイヤの負荷を主に支えている空気の中に拡散体が混入される従来技術に比べ、拡散体の固形化等の不具合も発生しない。また、充填部をタイヤ幅方向に沿って複数に分割することによって、各充填部内のバランス流体及び拡散体の量及び材質を変えることができるためバランス修正の精度が向上する。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の自己アンバランス修正機構を具備したタイヤの第1実施形態を図1〜図4に従って説明する。
【0019】
図1に示される如く、本実施形態において空気入りタイヤ10は、チューブレスの乗用車用のラジアルタイヤであり、ビードコア12が通る一対のビード部14と、各ビード部14からタイヤ半径方向外方にのびるサイドウォール部16と、これらのサイドウォール部16のタイヤ半径方向外方端間をつなぐトレッド部18を備えている。
【0020】
なお、図示を省略したが、ビード部14間には、トレッド部18からサイドウォール部16をへてビードコア12の廻りで折り返させれる周知のカーカスが架け渡されると共に、このカーカスのタイヤ内側面には、インナーライナー層が形成されており、充填された空気を気密に保持するようになっている。また、トレッド部18の内方且つカーカスの半径方向外側には、ベルト層20が配設されており、トレッド部18を補強し、且つタイヤ剛性を高めている。
【0021】
また、本実施形態の空気入りタイヤ10では、タイヤ踏面22の幅方向中央部と対向するタイヤ内側部24に充填部としてのゴムチューブ26が配設されており、このゴムチューブ26のタイヤ軸方向に沿った断面形状は、タイヤ軸方向に延びる長円状となっている。
【0022】
図2に示される如く、ゴムチューブ26はタイヤ周方向に沿ったリング状となっており、このゴムチューブ26内には、バランス流体としての水28が充填されている。また、水28には水28よりも比重の大きな拡散体としての鉄粉30が所定量混入されている。なお、鉄粉30は例えば、1g以下に設定されており、アンバランス修正量の適正化を図ると共に、アンバランス修正時に出る端数の使用されないホイール装着用の鉛ウエイトの排除を無くすと共に、不要ウエイトの回収を容易にしている。
【0023】
また、ゴムチューブ26の内周部には、略180度の位置に充填口36とエア抜き口38とが形成されており、充填口36から水28及び鉄粉30をゴムチューブ26内に充填し、この際、エア抜き口38からゴムチューブ26内のエアを抜くようになっている。なお、ゴムチューブ26内への水28及び鉄粉30の充填が完了した後、充填口36及びエア抜き口38は閉塞される。
【0024】
従って、ゴムチューブ26内の鉄粉30は、空気入りタイヤ10が回転を開始すると、重力により沈殿していた部位から、水28の流れにより略均一に分散し、その後、タイヤ10がアンバランスである場合には、図4に示される如く、ゴムチューブ26内のアンバランスを修正する場所に集まり、タイヤの振動を減少させるようになっている。
【0025】
図3に示される如く、ゴムチューブ26の外側内周面26Aには攪拌手段としての半球状の凸部32が形成されており、ゴムチューブ26内において、水28が流動する際に、これらの凸部32により、水28が撹拌され、タイヤ回転前に、タイヤの接地面側に沈殿していた鉄粉30が、タイヤ回転と同時に迅速に拡散するようになっている。
【0026】
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、タイヤ10が回転状態になると、ゴムチューブ26内において、水28がタイヤ10の回転方向(図2の矢印A方向)流動すると共に、水28内に混入され水28よりも比重の大きな鉄粉30が、水28の流れにより、重力により沈殿していた部位から、水28内に均一に拡散し、その後、図4に示される如く、鉄粉30がゴムチューブ26内のアンバランスを修正する場所に集まり、タイヤ10の振動を減少させる。この結果、ホイールに組み付けたタイヤ10のアンバランス修正量が小さくなり修正に必要なバランスウエイトの量を削減でき、リム組時ならびにリム組み替え時に発生するバランスウエイト廃棄物を減少することができる。
【0027】
また、本実施形態では、ゴムチューブ26内に充填された水28内に鉄粉30を混在させた構成のため、タイヤ10の負荷を主に支えている空気の中に拡散体が混入される従来技術に比べ、鉄粉30の固形化等の不具合も発生しない。
【0028】
また、本実施形態では、リング状のゴムチューブ26内において、水28が流動する際に、ゴムチューブ26の外側内周面26Aに形成された凸部32により、水28が撹拌される。この結果、タイヤ回転前に、タイヤ10の接地面側に沈殿していた水28内の鉄粉30は、タイヤ10の回転と同時に行われる凸部32による水28の撹拌により、水28中に迅速に拡散する。従って、その後、鉄粉30が、ゴムチューブ26内のアンバランスを修正する場所に集まるため、タイヤ回転時にアンバランス修正が短時間で完了する。
【0029】
次に、本発明の自己アンバランス修正機構を具備したタイヤの第2実施形態を図5に従って説明する。
【0030】
なお、第1実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。
【0031】
図5に示される如く、本実施形態では、ゴムチューブ26が、タイヤ幅方向(図5の矢印W方向)に延設されており、ゴムチューブ26の延設方向両端部26Bがタイヤ10のショルダー部10Aの内側まで達している。このため、ゴムチューブ26の容積を第一実施形態と同じに設定すると、ゴムチューブ26のタイヤ幅方向の寸法L1を大きくし、タイヤ径方向の寸法L2を小さくできる。
【0032】
従って、本実施形態では、ゴムチューブ26内に充填する水28及び鉄粉30をタイヤ径方向のできるだけ外側へ配設できるため、質量が同一の鉄粉30を使用した場合のバランス修正効果が向上する。
【0033】
次に、本発明の自己アンバランス修正機構を具備したタイヤの第3実施形態を図6に従って説明する。
【0034】
なお、第1実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。
【0035】
図6に示される如く、本実施形態では、ゴムチューブ26のタイヤ幅方向(図6の矢印W方向)両側にタイヤ10のショルダー部10Aに沿って、それぞれ充填部としてのゴムチューブ40、42が配設されている。これらのゴムチューブ40、42は、ゴムチューブ26と同様に、タイヤ周方向に沿ったリング状となっており、これらのゴムチューブ40、42内には、バランス流体としての小さな水28が充填されている。また、水28には水28よりも比重の大きな拡散体としての鉄粉30が所定量混入されている。
【0036】
従って、本実施形態では、ゴムチューブ26、40、42によって、充填部をタイヤ幅方向に沿って複数に分割することによって、各ゴムチューブ26、40、42の断面形状及び断面積を調整することで、各ゴムチューブ26、40、42の内の水28及び鉄粉30をそれぞれ異なった量とすることが可能であり、バランス修正の精度が向上する。
【0037】
なお、図7に示される如く、ゴムチューブ26内に、ゴムチューブ26内をタイヤ幅方向に沿って複数に分割する複数の仕切り部26Cを形成することで、充填部としてのゴムチューブ26をタイヤ幅方向に沿って複数に分割した構成としても良い。
【0038】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、図8に示される如く、ゴムチューブ26を、タイヤ10のカーカス44とインナーライナー層46との間に配設しても良い。
【0039】
また、各実施形態では、充填部としてゴムチューブ26を使用したが、充填部はゴムチューブ26に限定されず、ゴム袋体、樹脂等のゴム以外の材質からなるチューブ等の他の部材を使用しても良い。また、各実施形態では、バランス流体として水28を使用したが、バランス流体は水28に限定されず、空気等の気体、水や油等の液体、好ましくは流動抵抗が低いゲル状の液体を用いることができるが、タイヤに充填された空気の圧力が影響しないようにするために、タイヤに充填された空気の圧力によりゴムチューブ26が圧縮される恐れが無い液体を用いるのが好ましい。
【0040】
また、各実施形態では、バランス流体より比重の大きな拡散体としての鉄粉30を使用したが、バランス流体より比重の大きな拡散体は鉄粉30に限定されず、砂鉄、ステンレスパウダー、砂等の天然物質または空気中で酸化分解する他の物質を使用しても良い。さらには、粒体及び粉体に限定されず、ゲル状体、液体を使用しても良い。
【0041】
また、各実施形態では、図3に示される如く、攪拌手段としての半球状の凸部32をゴムチューブ26の外側内周面26Aに形成したが、攪拌手段は半球状の凸部32に限定されず、凹部、攪拌板等でも良い。また、攪拌手段は充填部としてのゴムチューブ26の外側内周面26A、内側内周面26B、内周側面26Cのうちの一つ、複数、全てに設けても良いが、遠心力により鉄粉30がゴムチューブ26の外側を移動するため、鉄粉30の拡散を効果的に行うには、ゴムチューブ26の外側内周面26Aに設けるのが良い。
【0042】
【発明の効果】
請求項1記載の本発明の自己アンバランス修正機構を具備したタイヤは、タイヤの踏面の内側部に配設され、タイヤ周方向に延びるリング状の充填部と、充填部に充填されたバランス流体と、バランス流体内に所定量混入されバランス流体よりも比重の大きな拡散体と、を有し、前記充填部の内周面には前記バランス流体を撹拌する攪拌手段が設けられているため、ホイールに組み付けたタイヤのアンバランス修正量が小さくなり修正に必要なバランスウエイトの量を削減でき、リム組時ならびにリム組み替え時に発生するバランスウエイト廃棄物を減少することができるという優れた効果を有する。また、拡散体の固形化等の不具合も発生しないという優れた効果を有する。また、タイヤ回転時のアンバランス修正が短時間に完了するという優れた効果を有する。
【0044】
請求項2記載の本発明は、請求項1記載の自己アンバランス修正機構を具備したタイヤにおいて、充填部はタイヤ幅方向に延設され、両端部がタイヤのショルダー部の内側まで達しているため、請求項1記載の効果に加えて、バランス修正効果が向上するという優れた効果を有する。
【0045】
請求項3記載の本発明の自己アンバランス修正機構を具備したタイヤは、タイヤの踏面の内側部に配設され、タイヤ周方向に延びるリング状の充填部と、充填部に充填されたバランス流体と、バランス流体内に所定量混入されバランス流体よりも比重の大きな拡散体と、を有し、充填部はタイヤ幅方向に沿って複数に分割されているため、ホイールに組み付けたタイヤのアンバランス修正量が小さくなり修正に必要なバランスウエイトの量を削減でき、リム組時ならびにリム組み替え時に発生するバランスウエイト廃棄物を減少することができるという優れた効果を有する。また、拡散体の固形化等の不具合も発生しないという優れた効果を有する。また、バランス修正精度が向上するという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る自己アンバランス修正機構を具備したタイヤを示すタイヤ軸線に沿った一部ハッチングを省略した概略断面図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る自己アンバランス修正機構を具備したタイヤの充填部を示す概略側断面図である。
【図3】図2の一部拡大断面図である。
【図4】本発明の第1の実施形態に係る自己アンバランス修正機構を具備したタイヤのタイヤ回転時の充填部を示す概略側断面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係る自己アンバランス修正機構を具備したタイヤを示すタイヤ軸線に沿った一部ハッチングを省略した概略断面図である。
【図6】本発明の第3の実施形態に係る自己アンバランス修正機構を具備したタイヤを示すタイヤ軸線に沿った一部ハッチングを省略した概略断面図である。
【図7】本発明の第3の実施形態の変形例に係る自己アンバランス修正機構を具備したタイヤを示すタイヤ軸線に沿った一部ハッチングを省略した概略断面図である。
【図8】本発明の他の実施形態に係る自己アンバランス修正機構を具備したタイヤを示すタイヤ軸線に沿った一部ハッチングを省略した概略断面図である。
【符号の説明】
10 空気入りタイヤ
10A タイヤのショルダー部
18 トレッド部
22 タイヤ踏面
24 タイヤ内側部
26 ゴムチューブ(充填部)
28 水(バランス流体)
30 鉄粉(拡散体)
32 凸部(攪拌手段)
40 ゴムチューブ(充填部)
42 ゴムチューブ(充填部)
44 カーカス
46 インナーライナー層
Claims (3)
- タイヤの踏面の内側部に配設され、タイヤ周方向に延びるリング状の充填部と、
該充填部に充填されたバランス流体と、
該バランス流体内に所定量混入され該バランス流体よりも比重の大きな拡散体と、
を有し、前記充填部の内周面には前記バランス流体を撹拌する攪拌手段が設けられていることを特徴とする自己アンバランス修正機構を具備したタイヤ。 - 前記充填部はタイヤ幅方向に延設され、両端部がタイヤのショルダー部の内側まで達していることを特徴とする請求項1記載の自己アンバランス修正機構を具備したタイヤ。
- タイヤの踏面の内側部に配設され、タイヤ周方向に延びるリング状の充填部と、
該充填部に充填されたバランス流体と、
該バランス流体内に所定量混入され該バランス流体よりも比重の大きな拡散体と、
を有し、前記充填部はタイヤ幅方向に沿って複数に分割されていることを特徴とする自己アンバランス修正機構を具備したタイヤ。
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