JPS5937242B2 - 長円形タイヤおよびリムに対する密封装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は長円形タイヤおよびリムに対する密封装置に関
する。

中空環状をなす中心開放空気タイヤは自動車タイヤの使
用者には周知である。

これらタイヤは普通馬蹄形断面を有し、かつその側壁の
半径方向内方限界に、軸線方向に隔置された二つのビー
ドが設けられ、車輪装架リムと密封的に係合するように
なっている。

前記リムは比較的薄いシート材料によって形成され、該
リムを通して形成された中心孔の中に普通の弁軸が密封
的に碇着され、タイヤの内部室に加圧された空気を送給
し、またはこの室がら空気を除去し得るようになってい
る。

このような普通のタイヤ構造は昭和４９年４月１６日付
、Ｆ、 Ｈｕｔｔｎｅｒの米国特許第３８０４１４１号
に記載されている。

しかしながら全体が長円形をなす空気チューブタイヤを
支持リムに取付ける場合に生じる密封の問題は全く異な
るものである。

先ずこのような長円形タイヤは、リムの座に対して半径
方向に密封的に係合しかつ半径方向に延びる周囲フラン
ジに対して軸線方向に密封的に係合するための円形ビー
ドを備えていない。

第２には前記長円形タイヤは全体が平らなすなわち軸線
方向にゆるやかな弓形を呈する半径方向ベースを備え、
該ベースは対応する小さな輪郭を有するリムによって支
持されている。

このような特性を有する例は昭和４６年９月２１日付、
Ｃ，Ｅ、 Ｃｒａｗａｙの米国特許第３６０６９２１号
および日本特願昭４５−５４２９４３号に記載されてい
る。

在来においては弁軸はチューブルス長円形タイヤの一体
部分として構成されていた。

典型的には一体弁軸すなわちねじ付き弁軸取付具を有す
る挿入部材が製造プロセスの一部分において硬化作業に
よってタイヤのベース内に塑造される。

これは比較的高価な製造段階を必要とし、かつ前記挿入
部材は普通半径方向内方に突出し、タイヤをリムに取付
ける場合に組立作業に望ましからざる影響をおよばず。

さらに長円形タイヤの組立てを行う場合にはリムを通し
て形成された弁開口と弁軸とを半径方向に正確に整合さ
れるように注意を払う必要がある。

これに反しもし、長円形タイヤベース内の入口通路をリ
ムの中の弁開口と整合せしめ、次に弁軸を前記開口の中
だけに密封的に取付けるようにすればタイヤの製造およ
び取付作業を非常に簡単にすることができ、したがって
経済性を高めることができる。

このようにすれば普通の自動車タイヤ弁軸を有利に使用
し得ると共にタイヤとは別個に保守を行い得るようにな
るが、これは非密封空気入口通路および長円形タイヤの
ベースと支持リムとの間に潜在的な外向き空気漏洩の問
題を発生させる。

特に分割リムすなわち多重部分リムを使用する場合には
円周方向漏洩の問題を考慮に入れねばならぬ。

その理由はこれらリムの間の隙間から空気が逸出するか
らである。

このような漏洩の問題が解決されれば、経済的なかつ効
果的な弁軸入口区域を形成することができる。

したがって本発明の目的は長円形タイヤに対する改良密
封装置において、弁軸入口区域におけるタイヤベースお
よび支持リム間の空気の逸出を阻止するようになった密
封装置を供することである。

本発明の他の目的は前記の如き改良密封装置において、
リムに対してタイヤを便利に取付けることができ、かつ
続いて保守可能弁軸をリムに取付は得るようになった密
封装置を供することである。

本発明のなお他の目的は前記の型の密封装置において、
タイヤの構造を簡単にしかつ製作費を安価になし得ると
共にその密封の信頼性を犬となし得るようになった密封
装置を供することである。

本発明の他の目的および利点は添付図面によって次に述
べる実施例によって明らかとなる。

第１図に示される如く中空長円形空気タイヤ１０は外周
トレッド部分１２、弓形側壁１４の相対する対および半
径方向内方環状ベース１６を有している。

タイヤのベースは半径方向内方リム装架面１８と、半径
方向外方室対向面２０とを有し、この室対向面はその中
央に比較的薄い管状区画２２を有している。

この管状区画と各側壁との交差部分に近接してタイヤは
やや厚くなりかつその内方輪郭は環状段すなわち溝２４
を形成し、軸線方向に隔置された１対の環状保持装置す
なわちロール保持フープ２６を受入れるようになってい
る。

これらフープはエラストマリングであり、その中に巻成
された比較的伸長し難い複数の補強繊維または円周方向
包囲針金２８を有し、該フープが実質的に非伸長性を有
するようにされている。

タイヤの残余の部分は同様に単数または複数のエラスト
マ材料によって形成され、かつなるべくはその中を通し
て複数の実質的に非伸長性の繊維または半径方向包囲エ
レメント３０が螺旋状に巻成されている。

このように全体が長円形を呈するタイヤ構造は前記米国
特許第３６０６９２１号に詳述されている。

しかしながら本発明によれば長円形タイヤ１０のベース
１６には少なくとも一つの入口通路３２が形成されてい
る。

この通路は内部空気室３４を加圧する場合の通路となる
ばかりでなく、軸線方向に長く形成された入口通路はタ
イヤが硬化されて一体ユニットとなった後にコアー形成
材料を取出すための通路として有利に使用することがで
きる。

第１図によって明らかな如く、長円形タイヤ１０は支持
リム３６上に装架され、該リムは中央部材すなわち車輪
装架組立体３８に適当に装着されている。

比較的薄い鋼製リムは組立てを容易に行い得るようにす
るためになるべく横方向に裂開され、かつ実質的に円筒
形の中央体部４０を有し、該体部は半径方向外方に延び
る一体圧延縁４４を備え、この縁は軸線方向外縁を形成
している。

第１図および第２図によって明らかな如く、前記リムの
中央には弁開口４６が形成され、該開口は半径方向外方
タイヤ係合面４８上において外方に開いている。

かくの如き弁開口はタイヤ内に形成された空気入口通路
３２と軸線方向および半径方向に整合している。

さらに前記中央部材３８は弁軸近接孔５２を有する凹入
中央部分５０を備え、前記近接開口は入口通路および弁
開口と円周的に整合している。

本発明の一つの特色によれば、普通の弁軸部材５４は支
持リム３６の弁開口４６内に密封的に係合している。

このような弁軸部材はたとえばテネシー、デイツクソン
のスコビル製造会社によって製造されている。

この弁軸部材はエラストマよりなる半径方向外端５６を
備え、該端部は円錐形頭部５８、中央に配設された円筒
形体部６０およびこれらの間に位置する環状類６２を有
し、該頚はリム開口の中に密封的に堅く受入れられてい
る。

普通の移動可能逆止弁の円筒形金属弁軸機構６３は前記
部材のエラストマ製半径方向外端の中央を通って延び、
加圧された空気がその中を通って室３４に供給されるよ
うにする。

タイヤ内の典型的な圧力は２．１１−３．１６キログラ
ム／平方糎（３〇−４０ポンド／平方吋）となすことが
望ましいが、この２倍の圧力も使用するこさができる。

整合した長円形タイヤ１０、支持リム３６および車輪装
架組立体３８は共働して弁軸部材５４における弁軸入口
区域６４を形成する。

一定数の潜在的空気逸出径路は入口通路３２と、タイヤ
およびリム間の弁軸部材とから延び、かつ本発明によれ
ば全体が６６によって示された密封装置すなわち隆起密
封装置が対向する装架面１８，４８の一つと局部的に関
連し、該個所における漏洩を阻止するようになっている
。

第２図および第３図に示される如く本発明による好適な
隆起密封装置６６はいくつかの密封隆起６８．７０，７
２を有し、該隆起はタイヤベース１６内に一体的に形成
されている。

図によって明らかな如くこれら密封隆起は入口通路３２
の周囲にほぼ長円形をなすように等間隔に並置されてい
る。

このように同心的に配設された隆起は第４図に示される
如く弓形または半円筒形の山７３を有し、かつタイヤの
管状区画２２の比較的均一な厚さＳよりほぼ２５係だけ
犬なる厚さＴを有している。

本実施例においては各隆起の幅Ｗは２．４粍（０，０９
４吋）であり、これら隆起の間に形成された凹所７４の
底部からの高さＨは実質的に同じ寸法であり、かつサイ
クルの幅Ｃは前記高さのほぼ２倍である。

本発明の一つの特色によれば、前記密封隆起６８．７０
，７２が実質的に同心をなしているために、リム３６と
接触する長円形タイヤの局部的支持面全体が減少する。

接触表面積のこのような減少、たとえばベース１６の室
側におけるほぼ５８平方糎（９平方吋）なる全露出面積
から、密封隆起の山７３の全体的面積、はぼ６．４５平
方糎（１平方吋）に減少すれば、理論的には密封隆起上
の単位圧力は前記面積の比率だけ増加する。

このような比率においてはタイヤ内の空気圧力が３．１
６キログラム／平方糎（４５ポンド／平方吋）なる時は
隆起上の単位圧力は２８．１２キログラム／平方糎（４
００ポンド／平方吋）程度である。

実際においては密封隆起の単位圧力は選択された特別の
輪郭にもよるが控えめに言って室３４内の圧力の２−４
倍となる。

したがって本発明の隆起密封装置６６は密封隆起６８，
７０，７２の山７３に大きな単位圧力を発生せしめ、弁
軸入口区域６４を通って外部から空気の侵入するのを阻
止する。

さらにベースの厚さＴが増加するためにロール保持フー
プ２６間におけるタイヤの管状区画２２に比較的剛直な
ブリッジ作用を与える。

したがってこれらの要因はタイヤのベース１６と支持リ
ム３６との間の局部的密封を著しく増加させる。

本発明によれば密封隆起６８，７０，７２は製造プロセ
ス中にタイヤ内に一体的に形成されるから製造費は安く
なる。

さらになお空気人口３２の寸法は、弁軸をこの空気入口
に密封的に装着する必要がなくなるから精密に制御する
必要はない。

さらに弁軸はタイヤを支持リム３６上に触座させた後に
弁開口４６内に密封的に取付けられるから、損傷を受け
るおそれはない。

したがって比較的大きな自由度を有するタイヤおよびリ
ム組立法および分解法が得られ、弁軸部材の保守は別個
に行い得るようになる。

この点に関してさらに説明すれば、弁軸部材のエラスト
マ製円錐形頭部５８は弁開口４６より犬なる直径を有゛
し、これを取付ける場合は圧縮せねばならぬことに注意
すべきである。

これはたとえばエラストマ製頭部に適当な潤滑剤を塗布
し、かつ弁軸部材を円錐形取付用工具（図示せず）内に
挿入することによって行うことができる。

次に弁軸部材を前記取付用工具からこれさ整合する開口
内に半径方向外方に押圧すれば、リムは弁軸部材の凹所
６２内に密封的に係合する。

本発明の精神から離れることなく、第１図乃至第４図に
示された断面形以外の断面を有する単数または複数の隆
起密封装置の可能なるとさは明らかである。

たとえば第５図は三角形断面を有する単一の密封隆起７
６よりなる隆起密封装置７５を示すもので、この変型実
施例は単一の密封頂点を有している。

このような密封頂点は接触面積が小さいために前記好適
な実施例よりも単位負荷が幾分大であるがある種の用途
に対しては効果的である。

密封装置の信頼性はもちろん図の点線によって示される
如く第１隆起と実質的に平行な第２隆起８０を設けるこ
とによって高められる。

もちろんこれら隆起は前記実施例の場合と同様に空気入
口通路３２を囲繞するように配設される。

しかしながら密封隆起がただ一つの場合は、密封装置７
５全体に沿って、特に該隆起の半径方向内方部分に非結
合性粘性密封剤または粘性接着剤を塗布することが望ま
しい。

このような密封剤は密封隆起の不完全性に起因する潜在
的漏洩を阻止する傾向があるから一種の安全装置として
働らく。

もちろん密封隆起の数が増加すれば密封剤の必要性は減
少する。

第６図は隆起密封装置すなわちパッチ８２の第２実施例
を示すもので、この装置はタイヤベース１６のリム装架
面１８に適当に結合することにより、空気入口通路３２
の周囲に環状に取付けられる。

本実施例の場合は結合パッチは矩形波形断面を有し、前
記実施例の隆起６８，７０，７２と類似した３個の密封
リブ８４，８６，８８を形成するようになっている。

′第７図は第３の隆起密封装置９０を示すもので、この
変型実施例においては、タイヤのリム装架面１８内には
実質的に同心の囲繞溝９２が設けられている。

これらの溝はそれぞれ無端密封リング９４を受入れるよ
うになっている。

このような安価なかつ有用な密封リングは流体ダムとし
て働らき、かつタイヤベース１６とは異なる所要の密封
性を有するエラストマ材料によって形成されている。

この実施例の欠点はタイヤを支持リム３６に組立てんと
する時に密封リングが凹所から外れないようにするため
に、特別の注意を必要とすることである。

もちろん凹所内にリングを良く保持するように該凹所内
に適当な接着剤を使用することができる。

第８図に示された隆起密封装置９６は支持リム３６のタ
イヤ保合面４８内に波形を形成したものとして示されて
いる。

比較的薄いリムは変形して同心の密封隆起９８，１００
，１０２を形成し得るようになっており、これら隆起は
長円形タイヤのリム装架面１８に対して半径方向外方に
延びている。

このような構造は確実な局部的密封を行うためには、密
封隆起が少なくとも一つの表面１８または４８と関連せ
ねばならぬと言う原理を明らかにしている。

第９図に示された他の隆起密封装置１０４は２対の平行
密封隆起帯片１０６，１０８を有するものとして示され
ており、これら帯片１０６，１０８は空気入口通路３２
の両側に配設されている。

前記各密封帯片はタイヤ内においてリム装架面１８に対
して隆起するように形成され、かつそれぞれロール保持
フープ２６の間を軸線方向に延びている。

各帯片の末端１１０はなるべく軸線方向に向って前記フ
ープの中央と重なる点まで延び、使用時にこの密封帯片
が円周方向の漏洩を阻止しかつ前記フープがタイヤ内部
からの空気の軸線方向漏洩およびタイヤとその支持リム
さの間の空気の外方漏洩を阻止するようになっている。

前述の他の実施例の場合と同様にこの構造によれば、分
割式すなわち多区画リムを使用し、しかも該区画の間隙
に円周方向漏洩が発生しないようになすことができる。

以上の説明によって明らかな如く、本発明の局部的隆起
密封装置によれば弁軸入口区域６４におけるタイヤおよ
びリム間の空気の逸出を王台良く阻止することができる
。

さらにタイヤ自体の構造が簡単となり、かつ製造時に特
に都合の良い大きな空気入口通路３２を使用し得るよう
になる。

なお弁軸部材はタイヤとは別個に供給し得る市販の安価
な品物であり、かつその取付は取外しも簡単に行うこと
ができる。

以上本発明の好適な実施例について図示説明したが、本
発明は特許請求の範囲内において種々の変型を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による長円形タイヤおよびリム密封装置
の一部截欠せる断面図で、タイヤの中心軸線に沿って取
られたものであり、便宜上その上半分だけを示したもの
である。 第２図は弁軸入口区画の一部截欠せる拡大断面図で、第
１図の線■−■に沿って取られたものである。 第３図はタイヤのリム装架面の一部截欠せる拡大平面図
で、その上に設けられた本発明の隆起密封装置を示し、
第２図の線Ｉ−Ｈに沿って半径方向外方に見たものであ
る。 第４図は第２図に示された隆起密封装置の別の一部截欠
せる拡大断面図で、その構造の詳細を示す。 第５図は隆起密封装置の第１変型実施例を示す、一部截
欠せる拡大断面図で、第４図と同様な図である。 第６図は第２図の場合と同様な、弁軸入口区画の一部截
欠せる拡大断面図で、本発明による隆起密封装置の第２
変型実施例を示す。 第７図は第６図と同様な一部截欠せる拡大断面図で隆起
密封装置の第３変型実施例を示す。 第８図は第７図と同様な一部截欠せる拡大断面図で、隆
起密封装置の第４変型実施例を示す。 第９図は第３図と同様なタイヤのリム装架面の一部截欠
せる線図的平面図で、本発明による隆起密封装置の第５
変型実施例を示す。 図において１０はタイヤ、１２はトレッド部分、１４は
弓形側壁、１６は環状ベース、１８は装架面、２０は室
対向面、２２は環状区画、２４は溝、２６はロール保持
フープ、２８は包囲針金、３０は半径方向包囲エレメン
ト、３２は入口通路、３４は空気室、３６は支持リム、
３８は車輪装架組立体、４０は円筒形体部、４４は圧延
縁、４６は開口、４８はタイヤ係合面、５０は凹入中央
部分、５２は弁軸近接孔、５４は弁軸部材、５６は半径
方向外端、５８は円錐形頭部、６０は円筒形体部、６２
は環状類、６３は弁軸機構、６４は弁軸入口区域、６６
は隆起密封装置、６８，７０゜７２は密封隆起、７３は
山、７４は凹所、７５は隆起密封装置、７６は密封隆起
、８０は第２隆起、８２はパッチ、８４，８６，８８は
密封リブ、９０は隆起密封装置、９２は開繊溝、９４は
密封リング、９６は隆起密封装置、９８，１００゜１０
２は密封隆起、１０４は隆起密封装置、１０６゜１０８
は密封帯片、１１０は末端である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長円形タイヤおよびリムに対する密封装置において
   、 外側トレッド部分と、１対の側壁と、前記１対の側壁の
   間を軸線方向に延在する環状ベースとを有し、前記環状
   ベースに半径方向内方の装架面および該装架面を通って
   内部の空気室に至っている空気入口通路を形成したチュ
   ーブレスの長円形タイヤと、 はぼ円筒形の体部と、前記円筒形の体部上に前記タイヤ
   の前記内方の装架面と対面関係に配置され、かつ前記空
   気入口通路と整合し得る弁開口が形成された半径方向外
   方の装架面とを有する支持リムと、 前記弁開口を通って延在し前記支持リムに対して密封さ
   れると共に、はぼ前記空気入口通路内に配置されかつ前
   記タイヤから隔置された弁軸と、前記タイヤの前記内方
   の装架面に関して設けられ前記空気入口通路を取り囲み
   、かつ該空気入口通路にすぐ隣接した位置に設けられる
   と共に、前記空気室の圧力によって前記タイヤおよび前
   記支持リムの間に生じる有効単位負荷を倍増するに十分
   でかつ前記空気入口通路及び前記弁開口のすぐ周囲に前
   記タイヤおよび前記支持リムの間の密封を形成するに十
   分な構造を有している密封隆起とを備えていることを特
   徴とする密封配置。 ２ 前記密封隆起は前記タイヤの前記内方の装架面に一
   体に形成されている特許請求の範囲第１項記載の密封装
   置。