JPS5930564B2 - 空気タイヤ車輪用安全構成体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタイヤのパンク時にタイヤ内の空気圧に代って
車輌を支えるため、タイヤ内に組込まれる安全構成体の
改良に関し、特にタイヤのパンク等如よる損傷状態を適
確かつ迅速に乗員に知らせるための特別な構造となし、
これにより安全な走行を企図すると共にパンク等走行時
の耐久性を著しく改良したものである。

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んど走行できないの
に比し、パンク走行時の耐久性。

操縦性、安定性及び乗心地について大幅な改良が加えら
れていることは周知であるが、その反面パンク等による
空気の消失状態を容易に感知できにくい問題があり、そ
のためかかる状態に気付かずに走行することになり、安
全タイヤが逆に極めて危険なものになる可能性を有して
いるのが実情である。

又従来タイヤに内蔵された安全構成体には、その外周表
面に外方に向って突出する突起が設けられたものがある
が、パンク走行時の耐久性が著るしくそこなわれる問題
がある。

本発明はこのような問題にかんがみ、タイヤのパンク等
を車輪の振動音によって確実に感知し、運転者に即刻注
意を喚起して、人命の保全や事故防止をはかり、安全な
走行を期し、パンク走行時の耐久性を著しく改良した安
全構成体を提供する点にあり、従って本発明の特徴とす
るところは、空気タイヤのビード部内面に係合するため
の１対の相対向する環状側壁部と、肩部を介して前記両
側壁部を互いに連設した環状頂部を備えた安全構成体に
おいて、環状頂部の外周円形面が周方向一部をタイヤ軸
心と略平行に切欠されて欠損面に形成されており、該欠
損面の周方向側には環状頂部の外周円形面よりも径方向
外方に突出された突起が形成されている点にある。

以下図示の実施例について本発明を説明する。

第１図において、１は空気タイヤ、２はアウトボードリ
ム、３はインボードリム、４は本発明に係る安全構成体
、５はビード部保持部材であり、空気タイヤ１は環状に
延在する頂部６と横方向に離隔され、かつ環状に延在す
る一対の肩部１，１及び相対する側壁部８，８と、内部
にビード９゜９を有するビード部１０．１０とから成っ
ていて、タイヤ内面部１１と共に環状の包囲体を形作っ
ている。

そして蔦前記ビード部１０．１０にあっては、その外壁
にリム２，３に対する保合面１２゜１２が形成されてい
ると共に、同内壁には安全構成体４と係合するビード部
内面１３．１３が各々設けられている。

又、アウトボードリム２は環状に延在する７２７２部１
５と、前記ビード部１０のリム保合面１２と係合するビ
ード係合壁１７と、同じくビード部１００基底面１４を
受担するリム座面部１９とからなり、前記リム座面部１
９は半径方向内方に延びて固定用フランジ部３３を形成
し、又インボードリム３は環状に延在するフランジ部１
６と、前記ビード部１０のリム係合面１２と係合するビ
ード係合壁１８、同じくビード部１００基底面１４を受
担するリム座面部２０と、前記リム座面部２０のビード
部１０終端より軸心方向内方へと、実質的に軸心方向と
なす角度が零度で軸心方向内方へと延在し、前記アウト
ボードリム２の固定用フランジ部３０で接して半径方向
内方に延び、シーリング材３１を内蔵出来るシーリング
部３２を包含する固定用７ランジ部を形成し、タイヤ内
部の空気を密封する構造になっている。

このような空気タイヤ１とリム２，３によって包囲され
た空間内に、本発明の安全構成体４が内蔵されているの
であり、この安全構成体４は前記空気タイヤ１と同じく
一体の環状体であって、肩部２Ｌ２Ｌ頂部２２並びに横
方向に離隔され、且つ環状に延在する一対の側壁部２３
．２３からなり、全体として図例のような門型若しくは
鞍形断面状に形成され、更に、頂部２２０周方向一部に
は突起２８が形成されている。

即ち、環状頂部２２の外周面には第１図で示すようにタ
イヤ軸心と略平行に切欠された欠損面２Ｔが第５図で示
す如く頂部２２の外周円形面４Ａを深さＤの下で切欠い
て形成され、該欠損面２７０周方向（第５図の矢示方向
）側に、本例では周方向両側に外周円形面４Ａより符号
Ｈで示す高さの突起２８が径方向外方に突出され、該突
起２８は第１図で示す如くタイヤ軸方向に延びているの
である。

２４．２４はこの安全構成体４にあって、前記タイヤビ
ード部内面１３，１３に対応して形成されたビード部外
面、２５．２５は同じく安全構成体４０基壁に於いて、
前記リム座面部１９，２０に対応して設けられた基底部
であり、前記リム座面部１９．２０に適合するか又は締
代を有するものとする。

又安全構成体４の肩部２１，２１ないし側壁部２３，２
３の内部には図例のように非伸長性部材２６，２６が埋
設されていることが好ましい。

なお前記安全構成体４０基底部２５．２５と接支する弾
性環状体のビード部保持部材５を内蔵させることにより
、タイヤが空気を失なった時、リム座からタイヤビード
と安全構成体の基底部が軸心方向内方へ移動するのを防
ぐことによって安全構成体４の荷重負荷能力を向上させ
たものである。

而してタイヤ１への空気の充填は、空気パルプ（図示省
略）を通じて行なわれるものであり、空気は先ず安全構
成体４による包囲状空間部３４へ入る。

その際、安全構成体４にはその頂部２２又は／び側壁部
２３，２３の適所に空気流通孔２９が設けられているの
であり、従って前記空間部３４へ入った空気はこの安全
構成体４に於ける流通孔２９を通じて空気タイヤ１によ
る包囲状空間部３５内へ達し、第１図のような膨張状態
が確保されるのである。

安全構成体４は、その肩部２１，２１ないし頂部２２が
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１１から離隔されており、タイヤ内の空気が抜け
た場合には、第１図の鎖線で示したようにタイヤ内面部
１１が前記肩部２１゜２１ないし頂部２２へ接支する如
く偏平化するのである。

この空気の抜けた場合に於いて安全構成体４の肩部２１
，２１並びに側壁部２３．２３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２４
．２４及び基底部２５．２５を経てリム２，３に伝達さ
れる。

第２図は本発明の安全構成体がタイヤに内蔵され、かつ
一体リムに組込まれた実施例を示し、第３図はチューブ
レス空気タイヤにチューブ付タイヤで示す安全構成体４
が例示されており、これらの第２図、第３図で示す実施
例においても、第１図、第５図を参照して示した欠損面
２γと突起２８を備えている。

更に本発明による安全構成体を詳述すると、第４図は凹
字型断面形状を有する安全構成体４の肩部２１，２１な
いし頂部２２の一部分を細心に対してほぼ平行に欠損し
、その欠損面２γを周方向に延長した面よりも、即ち、
頂部２２の外周円形面４Ａよりも径方向外方に突出した
突起２８がタイヤ軸心方向に延びた例を示しているが、
この突起２８は頂部２２を除き、両肩部２Ｌ２１のみに
配設してもよいことは勿論である。

これは空気タイヤ１がパンク等によって空気を消失した
場合鳥タイヤ内面部１１と突起２８及び欠損面２γによ
って振動音を発生させ、これによって車輌の運転者を含
む乗員にこのようなパンク等の損傷事態を−早く感知さ
せるためのものである。

しかしながら最近車輌の振動９乗心地の改良により突起
高さをかなり高くしないと、特に高速走行時にはパンク
感知がしにくいという問題が起生ずることが判明したが
、一方突起高さを高くすることは、第１゜８図に示す従
来の安全構成体の頂部の外表面に外方に向って突出する
突起を配設したものでは回転時に突起が急激にタイヤ内
面にあたり、そして離れるため、突起は極端な局部応力
を受けるため、いちぢるしい発熱をして比較的短時間に
破損してしまう。

一方欠損面のみを具備したものでは、回転時タイヤ内面
部と安全構成体の外径面とがスムーズに接触していて欠
損面にきて急激に落ち込むが、タイヤ内面部との接地面
積が大きいため単位面積当りの接地圧力が小さいため発
熱は低いが、特に高速走行時にパンク感知を可能ならし
めるには、欠損面の深さを非常に深くする必要がある。

これは安全構成体の形状、動的釣り合、・及び剛性の釣
り合い面よりいちぢるしい制約を受ける力ζ本発明では
これを改良するためＶｄｊｉ状頂部２２の外周円形面４
Ａをタイヤ軸心方向に対しほぼ平行に切欠して欠損面２
１を形成し、該欠損面２１のタイヤ周方向側には頂部２
２の外周面４Ａよりも径方向外方に突出する突起を形成
し、その頂点は肩部２１．２１ないし頂部２２の他の点
とほぼ接線で結ばれ、かつその交点は曲面で形成される
ことにより、タイヤ１がパンク等によって空気を消失し
た場合、低速度時にはタイヤ内面部１１が突起２８に乗
り上げても突起が前記したように形成されているため発
熱は低く、次に欠損面に急激に落ち込んで振動音を発生
させた時にも、その接地面積が大きいため、接地圧力は
小さく、続いて突起に乗り上げた時にも突起がゆるやか
な曲面で形成されているので低発熱である。

一方高速時には前記低速度時と同じように突起に乗り上
げるがこの時には速度がはやいため、飛びはねて肩部に
落ちるような状態で振動音を発生させるか、その衝撃力
は大きな面積で支えられるため、パンク等の損傷事態の
感知をほぼ同等にした場合でも、従来の突起だけのもの
で非常な障害であった突起部の発熱は本実施例第１図で
のテスト結果を第９図に示すように従来のものよりいち
ぢるしく低く押えることができるのである。

その結果として安全構成体及びタイヤの耐久性が数倍程
度向上できるのである。

前記突起高さＨ及び肩部ないし頂部欠損深さＤ（第５図
参照）は本発明タイヤを装着する車輌の懸架装置や前記
安全構成体４の外径寸法及び材質により異なるが、突起
高さＨは３〜１５ＴｒｒＩｒＬ１肩部ないし頂部欠損深
さＤは３〜１５．位に設定されることが好ましいが、具
体的には安全構成体の形状及び外径寸法により両者（Ｈ
及びＤ）の組合せによって設定される。

これは突起又は欠損のみの場合に生ずる質量のアンバラ
ンスをほぼなくすため振動対策上からも好ましい。

又突起２８の材質は前記した安全構成体４の材質と同一
でも良く、勿論具なるものでも良い。

又パンク走行時の振動音をタイヤ１回転につき１〜２回
発生させることが、低速度領域はもとより高速度領域で
もタイヤの前記パンク等による損傷事態を容易に感知さ
せ得て有利である。

第６図は前記安全構成体の突起２８を欠損面２１０片側
のみに配設した実施例であるが、前記突起２８は頂部を
除き、両肩部のみに配設してもよい。

安全構成体４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、又必要に応じて肩部２１．
２１、側壁部２３．２３及び突起部２８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４が弾性材から構成されているこ
とに基づき、車輌が高速走行時に遠心力によって安全構
成体４を外方へ膨張させる危険に対して、これを抑止す
るために前記した非伸長性部材２６．２６を安全構成体
４の肩部２１，２１ないし側壁部２３．２３に要求に応
じて適切に具備されるのであるが、非伸長性部材２６．
２６はワイヤー又は繊維等の非伸長性材の１本物又は数
条物から成っている。

タイヤのパンク等によって車輌走行中にタイヤ内面部１
１が安全構成体４の肩部２１，２１ないし頂部２２との
間に摩擦現象を起生じて、空気タイヤ１又は安全構成体
４の早期損傷を招来するネオｕがあるが、この予防策と
してはタイヤ内面部１１と安全構成体４の肩部２１．２
１ないし頂部２２による包囲状の前記空間部３５内へ潤
滑剤を充填しておくことが好ましい。

この潤滑剤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１１
を短時間の間に膨潤させないものでなけれず、かかる条
件にかんがみ本発明においてはグリセリン、シリコン油
、シリコングリース等を採用する。

本発明は以上のような安全構成体であり、この構成体を
具備した空気タイヤは安全構成体と共に必要に応じて内
蔵されたビード部保持部材及びリムに担持されることに
よりタイヤのパンクその他の理由により空気の消失を生
じた場合にも、安全構成体及び空気タイヤがリム座から
離脱する危険がなく、空気の消失によるタイヤの扁平化
に際しても、安全構成体の肩部及び側壁部を通じてタイ
ヤのビード部及びリムに伝達される車輌の重量を充分に
支持し、その荷重に抵抗し得て、扁平量を最小限に喰い
止めて必要な操縦性、安定性を確保せしめ、潤滑剤の効
果と合まって発熱を最小限におさえ、更に安全構成体の
肩部ないし頂部に配設された欠損面及び突起によって振
動音を発生せしめ、これによって車輌の運転者にこのよ
うなパンク等の損傷事態を逸早く感知せしめることで、
修理場に至るに安全な駆動走行を可能とすることができ
るのである。

これに対し従来公知の空気タイヤ、安全構成体の肩部な
いし頂部の外表面に外方に向って突出する突起を有する
安全構成体、ビード部保持部材及び分割リム若しくは一
体リムよりなるものでは、タイヤパンク等による扁平状
態のまま走行する時に、突起部の発熱のために時速５０
袖とすれば延１１００Ｋ程度の距離しか安全走行できな
いが、本発明のような肩部ないし頂部に配設された欠損
面と突起を具備する安全構成体、ビード部保持部材及び
分割リム若しくは一体リムの組合せでは、欠損面及び突
起部の発熱も低く、修理場まで時速５０Ｋｍで走行する
ものとした場合にも延数１１００Ｋの遠きまで安全に駆
動走行できることが判明したもので前記した効果達成上
格別に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気タイヤに本発明の安全構成体が、ビード部
保持部材と共に分割リムに組込まれ、空気が充填された
状態を示し、第２図は第１図の分割リムに対し一体リム
を使用したものを示し、第３図は第１図の安全構成体の
別な構造のもので、かつ一体リムを使用したものを示し
たものである。 第４．５．６図は本発明の安全構成体の実施例を示し、
第４図はその一部斜視図、第５図は一部正面図、第６図
は第４図の変形例であり、第１，８図は従来の肩部ない
し頂部の外表面に外方に向って突出する突起を配設した
安全構成体の一部を示した例示斜視図である。 第９図は本発明構成体のテスト結果を示した説明図であ
る。 −１・・・・・・空気タイヤ、２・・・・・・アウトボ
ードリム、３・・・・・・インボードリム、４・・・・
・・安全構成体）５・・・・・・ビード部保持部材、ｉ
ｏ、ｉｏ・・・・・・ビート部、１３．１３・・・・・
・ビード部内面、２１，２１・・・・・・安全構成体の
頂部、２２・・・・・・安全構成体の頂部支持部、２３
，２３・・・・・・安全構成体の側壁部、２５゜２５・
・・・・・基底部、２７・・・・・・欠損面、２８・・
・・・・突起、２９−・・・・・空気流通孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空気タイヤのビード部内面に係合するための１対の
   相対向する環状側壁部と、肩部を介して前記１対の環状
   側壁部を互いに連設した環状頂部と、を備えた安全構成
   体において、 環状頂部の外周円形面が周方向一部をタイヤ軸心と略平
   行に切欠されて欠損面に形成されており、該欠損面の周
   方向側には前記外周円形面より径方向外方に突出された
   突起が形成されていることを特徴とする空気タイヤ車輪
   用安全構成体。