| 【発明の名称】 |
安全空気入りタイヤ |
| 【発明者】 |
【氏名】粕谷 辰男
【住所又は居所】東京都小平市小川東町３−１−１ 株式会社ブリヂストン技術センター内
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| 【要約】 |
【課題】チューブ内蔵型安全空気入りタイヤにおいて空気の注入および排気の効率を改善する。
【解決手段】チューブレスタイヤの内側に１個または２個以上のチューブ５が内蔵され、空気充填状態において該チューブ５の外径側と前記チューブレスタイヤのクラウン部内壁との間に空間部が形成されてなる安全空気入りタイヤにおいて、チューブ５の外周面に、チューブレスタイヤ内への空気の注入および排気の際における空気の流通路１３が形成されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 環状に形成されたトレッドと、該トレッドの両端からタイヤの半径方向内側に配設された一対のサイドウォールと、該サイドウォールのタイヤの半径方向内側端に埋設されたビードとを具備するチューブレスタイヤがリムに装着された安全空気入りタイヤであって、前記チューブレスタイヤの内側に１個または２個以上のチューブが内蔵され、空気充填状態において該チューブの外径側と前記チューブレスタイヤのクラウン部内壁との間に空間部が形成されてなる安全空気入りタイヤにおいて、前記チューブの外周面に、前記チューブレスタイヤ内への空気の注入および排気の際における該空気の流通路が形成されていることを特徴とする安全空気入りタイヤ。
【請求項２】 前記流通路が前記チューブの外周にスパイラルに形成されている請求項１記載の安全空気入りタイヤ。
【請求項３】 前記流通路が少なくとも１本の溝または隆起線により形成されている請求項１または２記載の安全空気入りタイヤ。
【請求項４】 使用リムがチューブ用バルブ孔とチューブレスタイヤ用バルブ孔との複数のバルブ孔を有する請求項１〜３のうちいずれか一項記載の安全空気入りタイヤ。
【請求項５】 使用リムが１個のチューブ用バルブ孔を有し、前記チューブレスタイヤには該チューブ用バルブ孔に設けられたバルブのサイド部から空気の注入および排気が行われる請求項１〜３のうちいずれか一項記載の安全空気入りタイヤ。
【請求項６】 前記バルブ孔が気密性を有するバルブ取付構造を有する請求項４または５記載の安全空気入りタイヤ。
【請求項７】 空気充填状態において、前記チューブの半径方向断面高さｈと、前記チューブレスタイヤの半径方向断面高さＨとの関係が次式、１／３＜ｈ／Ｈ＜４／５で表される関係を満足する請求項１〜６のうちいずれか一項記載の安全空気入りタイヤ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パンクしても継続走行が可能な安全空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、タイヤがパンクしてもそのまま継続して一定の距離を走行できるようにした安全タイヤまたはランフラットタイヤは種々研究、開発されており、例えば、補強チューブ、多重室チューブ、充填チューブ、折り畳みチューブ等、チューブ自体に工夫したランフラットタイヤや、シーラント剤塗布タイヤ、充填タイヤ、中子内蔵型タイヤ等が知られている。また、近年、特開平６−３３６１０３号公報では、タイヤの内側にベルト補強層を設けたチューブを内蔵した安全タイヤが報告されており、また特開平７−２７６９３１号公報では、外部タイヤの内部にこれよりも若干小さい内部タイヤを入れた二重構造の安全タイヤが報告されている。
【０００３】しかし、従来の安全タイヤは、製造方法、補助部材の材質等が特殊で作りにくく、かつ装着取扱いに難点がある場合が多かった。例えば、チューブ改良型安全タイヤで、多重室式のものは現実的にチューブ製法が非常に難しく、非現実的であった。また、シーラント剤塗布タイヤや充填タイヤではシーラント剤の注入方法や材質の開発が難しく、中子内蔵型タイヤではその装着に難点があった。さらに、スポンジ充填、弾性体充填等のムースタイプの安全タイヤも製法が難しく、また形状制御安定化も困難であった。
【０００４】さらにまた、前記特開平６−３３６１０３号公報や特開平７−２７６９３１号公報記載の安全タイヤは、ベルト層を有する内部チューブを使用したりタイヤを二重構造とすることからその分タイヤが重くなり、低燃費性能に問題があった。
【０００５】かかる従来の安全タイヤの問題を解消すべく、本出願人は先に、チューブレスタイヤがリムに装着された安全空気入りタイヤにおける該チューブレスタイヤの内側に１個または２個以上のチューブが内蔵され、空気充填状態において該チューブの外径側と前記チューブレスタイヤのクラウン部内壁との間に空間部が形成されてなる安全空気入りタイヤ（以下、単に「チューブ内蔵型安全タイヤ」と称する）を提案し（特開２００１−１０３１４号）、これにより、構造、製法および材質的に経済的で、低燃費性能を損なうことがなく、しかも優れた安全機能を有する安全空気入りタイヤを実現した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本出願人が提案した上記チューブ内蔵型安全タイヤにより、従来の安全タイヤの上記問題は解消されるに至ったが、このチューブ内蔵型安全タイヤにおいては、バルブの穴をチューブがその内圧により塞ぎ、チューブレスタイヤの内圧コントロールが、必ずしも容易ではないという問題があった。
【０００７】即ち、かかるチューブ内蔵型安全タイヤにおいては、チューブがチューブレスタイヤの内壁との間の空間を保ちながら内圧バランスでチューブが固定される構造をとっており、チューブレスタイヤ内壁とチューブとの間の空間の内圧コントロールは、バルブ２個の場合にはチューブレスタイヤ用バルブで、またバルブ１個の場合にはバルブのサイド部で空気の注入および排気を行うことにより実施されるが、いずれもチューブ側の内圧により該チューブがリム底またはタイヤビード部に押し付けられ、チューブレスタイヤ側への空気通路を塞ぐ形になり、空気の注入および排気の効率が低下するという問題があった。
【０００８】そこで本発明の目的は、かかる問題点を解消し、チューブ内蔵型安全タイヤにおいて空気の注入および排気の効率を改善することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するために、本発明の安全空気入りタイヤは下記に示す通りである。
【００１０】（１）環状に形成されたトレッドと、該トレッドの両端からタイヤの半径方向内側に配設された一対のサイドウォールと、該サイドウォールのタイヤの半径方向内側端に埋設されたビードとを具備するチューブレスタイヤがリムに装着された安全空気入りタイヤであって、前記チューブレスタイヤの内側に１個または２個以上のチューブが内蔵され、空気充填状態において該チューブの外径側と前記チューブレスタイヤのクラウン部内壁との間に空間部が形成されてなる安全空気入りタイヤにおいて、前記チューブの外周面に、前記チューブレスタイヤ内への空気の注入および排気の際における該空気の流通路が形成されていることを特徴とする安全空気入りタイヤである。このような構成とすることで、パンクにより内圧バランスがくずれることによりチューブが拡張し、タイヤ形状を維持することが可能になるとともに、チューブレスタイヤに対する空気の注入および排気の効率が改善される。
【００１１】（２）前記安全空気入りタイヤにおいて、前記流通路が前記チューブの外周にスパイラルに形成されている安全空気入りタイヤである。かかるスパイラル構造により、チューブレスタイヤに対する空気の注入および排気の効率を良好に高めることができる。
【００１２】（３）前記安全空気入りタイヤにおいて、前記流通路が少なくとも１本の溝または隆起線により形成されている安全空気入りタイヤである。かかる流通路により、チューブレスタイヤに対する空気の注入および排気の効率を良好に高めることができる。
【００１３】（４）前記安全空気入りタイヤにおいて、使用リムがチューブ用バルブ孔とチューブレスタイヤ用バルブ孔との複数のバルブ孔を有する安全空気入りタイヤである。チューブ内とチューブレスタイヤ内との空気充填を別々のバルブを介して行うことにより双方の内圧を適宜調整することができる。
【００１４】（５）前記安全空気入りタイヤにおいて、使用リムが１個のチューブ用バルブ孔を有し、前記チューブレスタイヤには該チューブ用バルブ孔に設けられたバルブのサイド部から空気の注入および排気が行われる安全空気入りタイヤである。チューブ内とチューブレスタイヤ内との空気充填を１個のバルブを介して行うことにより、チューブ内とチューブレスタイヤ内との内圧を同時に適宜調整することができる。
【００１５】（６）前記安全空気入りタイヤにおいて、前記バルブ孔が気密性を有するバルブ取付構造を有する安全空気入りタイヤである。これにより、空気漏れを十分に防止することができる。
【００１６】（７）前記安全空気入りタイヤにおいて、空気充填状態において、前記チューブの半径方向断面高さｈと、前記チューブレスタイヤの半径方向断面高さＨとの関係が次式、１／３＜ｈ／Ｈ＜４／５で表される関係を満足する安全空気入りタイヤである。これにより、前記空間部が適切な容積にて保持されることになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る安全空気入りタイヤの概略を示す断面図である。チューブレスタイヤ１は、環状に形成されたトレッド２と、トレッド２の両端からタイヤの半径方向内側に埋設された一対のサイドウォール３と、サイドウォール３のタイヤの半径方向内側端に形成されたビード部４とを具備し、ビード部４がリム６に装着され、その内側にチューブ５が内蔵されている。
【００１８】チューブ５の外径側とチューブレスタイヤ１のクラウン部の内壁との間には、空気充填状態において大きな空間部Ｓが形成されている。また、チューブ５の左右両側部は、チューブレスタイヤ１のビード部４の内面に密着するようにしてある。空気充填時、チューブ５の内圧Ｐ2は、空間部Ｓの内圧Ｐ1と実質的に等内圧または近い内圧（±３００ｋＰａ以内）に維持される。
【００１９】本発明の安全空気入りタイヤは、釘踏み等によりタイヤ内の空気が抜ける外的要因で空間部Ｓの内圧Ｐ1が低下すると、チューブ５の内圧Ｐ2とチューブレスタイヤ１内の圧力Ｐ1のバランスが崩れ、チューブ５の内圧が大きくなる結果、図２に示すように、チューブ５がチューブレスタイヤ１の内面にフィットすべく拡張し、最終的にタイヤ形状を保つことができる。
【００２０】本発明においては、チューブ５の外周面に空気流通路が形成されている。この空気流通路は、チューブレスタイヤに対する空気の注入および排気において、その効率を高める機能を有する。即ち、かかる流通路は、チューブレスタイヤの内圧空気の注排気時における通り道としての役割を果たす。
【００２１】流通路は、図３に示すように、少なくとも１本の隆起線１１により形成しても、あるいは図４に示すように、少なくとも１本の溝１２により形成してもよい。隆起線を形成する場合には、例えば、図５の（イ）〜（ヘ）に示すように、適宜間隔で複数並列に設け、またその断面形状を半円形または方形等とすることができる。溝を形成する場合にも同様に、例えば、図６の（イ）〜（ヘ）に示すように、適宜間隔で複数並列に設け、またその断面形状を半円形または方形等とすることができる。隆起線または溝の寸法、個数および形状は、タイヤの種類による注排気の程度に応じ適宜選定することができ、特に限定されるべきものではない。
【００２２】また、かかる流通路は、図３および図４に示すように、チューブ５の外周にスパイラルに形成することが空気の注排気の効率を高める上で好ましい。このスパイラルのピッチも、タイヤの種類による注排気の程度に応じ適宜選定すればよい。さらに、スパイラルに形成した流通路と周方向に形成した流通路とを組み合わせ、図７に示すようにチューブ５の縦横に流通路１３を形成せしめてもよい。
【００２３】図１に示す好適例においては、チューブ５内およびチューブレスタイヤ１内への空気の充填は、夫々チューブ用バルブ７とチューブレスタイヤ用バルブ８を介して別々に行われる。この場合、チューブ５に上述の流通路を形成せしめることにより、チューブ５側の内圧によりチューブ５がリム底に押し付けられてもチューブレスタイヤ１への空気通路が塞がれてしまうことがなく、空気の注排気の効率を良好に維持することができる。
【００２４】バルブ７、８は、従来より知られているチューブレスタイヤおよびチューブに対して用いられているものを適宜適用することができる。あるいは、使用リムが１個のチューブ用バルブ孔を有し、チューブレスタイヤ１にはこのチューブ用バルブ孔に設けられたバルブのサイド部から空気の注排気が行われるようにしてもよく（図示せず）、これにより、チューブ内とチューブレスタイヤ内との内圧を同時に適宜調整することができる。
【００２５】チューブ用バルブ７は、本来のチューブ内の内圧保持機能の他にリムのバルブ孔からの空気洩れを防ぐため、気密性を有するバルブ取り付け構造、例えば図示するようなグロメット加工９等によるシールパッキンを有することが好ましい。
【００２６】なお、本発明において、チューブレスタイヤ１の種類は特に限定されず、ラジアルタイヤであってもバイアスタイヤであってもよい。また、本発明においては、一般的なチューブレスタイヤと既知のチューブとの組合せであり、その材質および製法は特に制限されるべきものではない。
【００２７】本発明においては、空気充填状態において、チューブ５の半径方向断面高さｈと、チューブレスタイヤ１の半径方向断面高さＨとが次式、１／３＜ｈ／Ｈ＜４／５で表される関係を満足することが好ましい。これにより、釘踏み等に対して許容空間が確保され、かつパンク時にはチューブがチューブレスタイヤの内面にフィットするまで拡張してタイヤ形状を良好に確保することが可能となる。
【００２８】また、本発明においては、チューブレスタイヤ１のリム６への装着を容易に行えるようにするために、リム６にドロップ部を設けてもよい。さらに、チューブレスタイヤ１の内側に複数個の独立したチューブを内蔵してもよく、この場合は、夫々のチューブの外周面に空気の流通路を形成する。
【００２９】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明する。
実施例図１に示すタイプの安全空気入りタイヤ（サイズ：ＴＢＲ ３１５／８０Ｒ２２．５、内圧：８００〜９００ｋＰａ、空気充填時のＨとｈとの比：１６０：１００、チューブ用バルブ：グロメット付）を試作した。このチューブ外周面には、図４に示すタイプの溝による２本並列型流通路を形成せしめた。
【００３０】比較例また、比較のため、チューブ外周面に流通路を設けなかった以外は実施例と同様にして安全空気入りタイヤを試作した。
【００３１】実施例および比較例のタイヤとも、釘によりパンクさせた後、実地走行をさせたところ、タイヤ形状を損なうことなく、良好な走行が確保された。
【００３２】次に、実施例および比較例のタイヤについて減圧時間を測定したところ、タイヤ内圧９００ｋＰａから４００ｋＰａに減圧するのに実施例では約１０分であったのに対し、比較例では約３０分であった。また、実施例では完全に減圧が可能であったのに対し、比較例では途中でチューブによりバルブが塞がれ、完全には減圧できなかった。
【００３３】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の安全空気入りタイヤにおいては、簡素に構成され、製法および材質的に経済的である。また、重量増加を殆ど招くことがないことから、転がり抵抗が小さくて低燃費性能を損なうことがなく、しかも安全タイヤとして優れた機能を有する。さらに、チューブの外周面に設けた空気の流通路により該チューブによるバルブの閉塞が防止されるため、空気の注入および排気の効率が良好に維持される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２７８
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
【住所又は居所】東京都中央区京橋１丁目１０番１号
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| 【出願日】 |
平成１３年１１月９日（２００１．１１．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６７１４
【弁理士】
【氏名又は名称】本多 一郎
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１４６０３１（Ｐ２００３−１４６０３１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年５月２１日（２００３．５．２１） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−３４４５７３（Ｐ２００１−３４４５７３） |
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