(57)【要約】本発明は、現在の、車の走行中にタイヤがパンクすると、重大な安全事故が起こりやすいという問題に的確に対応して開発した、タイヤパンクの場合に即時に車を正常な走行に回復させることができ、また、パンクしていない場合でも車の正常な走行性能に影響しないタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤである。その特徴は、タイヤとハブの間に取り付けた弾性外輪とそれを支える内輪を含み、それはタイヤ内の正常な気圧を利用して、外輪をハブの方に押し付け、弾性外輪とタイヤ面の内側との間に十分な空間を造り、弾性外輪がタイヤ裏側の内壁と接触しないようにする。タイヤがパンクしたりまたは空気が不足したりした場合、その弾性外輪は自らの弾力で速やかに跳ね上がって広がり、そしてタイヤの内壁に当たる。内輪の支えで車の重量に相応する荷重を受け、車の平穏で持続的な走行を保ち、事故の発生を防ぐ。
2009530162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであって、タイヤとハブの間に取り付けた弾性外輪と当該弾性外輪を支える内輪を含み、前記弾性外輪及び内輪は、タイヤ内部の正常な気圧の働きでタイヤとハブの間に収縮し、かつ弾性外輪とタイヤ内壁との間に、タイヤ内壁を外輪と接触させないための空間を形成し；タイヤがパンクした場合、前記弾性外輪は自らの弾力を利用して速やかに跳ね上がってタイヤの内壁に当たるとともに、前記内輪の支えによって車の重量に相当する荷重を受けて車のバランスのとれた走行を保ち、事故の発生を防ぐことを特徴とする。
【請求項２】
請求項１記載のタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであって、前記弾性外輪の外側には、正常な気圧の下で弾性外輪をハブの方に押し付けることができるエアバッグが装着されており、エアバッグとハブの間には弾性外輪及び内輪を取り付ける空間が形成されていることを特徴とする。
【請求項３】
請求項１記載のタイヤ内蔵式自動パンク予防スペアタイヤであって、前記弾性外輪の内壁には、正常な気圧の下で弾性外輪をハブの方に押し付けることができるエアバッグが装着されていることを特徴とする。
【請求項４】
請求項２、３記載のタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであって、前記エアバッグの断面形状は、Ω型、Ｃ型又は○型であることを特徴とする。
【請求項５】
請求項１記載のタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであって、前記外輪の断面形状は、タイヤの断面形状内に包絡されるΩ型、Ｃ型又は○型であることを特徴とする。
【請求項６】
請求項１記載のタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであって、前記内輪は片側の弾性サポートレバー、または両側対称の弾性サポートレバーからなっており、前記弾性サポートレバーの下端はハブに取り付けられ、弾性サポートレバーの上端は弾性外輪内壁上の左右ずれ防止溝に挿入され、弾性サポートレバー上には弾性外輪が押し広げられる時にその中を滑り動くスライドガイド溝が設けられており、スライドガイド溝の上部には、弾性外輪の周縁を固定して弾性サポートレバーから脱落しないようにする脱落防止溝及び逆戻り防止留め具が設けられており、脱落防止溝の中心線は弾性サポートレバーとハブとの連結点の外側に位置しているべきであることを特徴とする。
【請求項７】
請求項１記載のタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであって、弾性サポートレバーの下端には締付け用の溝がある。弾性外輪は圧縮されたと同時に、しっかり締め付けられ固定される。それで外輪が遠心力で振り出されることを防ぐことを特徴とする。
【請求項８】
請求項１記載のタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであって、前記内輪は内サポーターと斜めサポーターからなっており、斜めサポーターの下端には小型の押しレバーがつながっており、両者の連結点に内サポーターの下端を締付けて内サポーターを固定し；内サポーターと弾性外輪との間にエアバッグが取り付けられており、タイヤの気圧が正常な場合、タイヤの気圧を利用して弾性外輪を内サポーターの最下端に圧縮し、そして締付けて固定し、いったんタイヤが気圧を失ったら、弾性外輪は内サポーターの最下端から留め具をはずれ、弾力の働きで離脱防止位置に移動し、そして逆戻りしないようにしっかりと締付けられ、内サポーターの上部には締め付けリングが連結されていることを特徴とする。
【請求項９】
請求項１記載のタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであって、前記内輪は弾性外輪と一体化した構造であり、前記内輪は切り口を有する弾性変形体であって、タイヤの気圧が正常な場合、弾性変形体は気圧で内側に押し付けられて湾曲して変形し、同時に弾性外輪は内側に押し付けられて縮み、所定の位置まで圧縮されたら、弾性外輪は留め具によってしっかり締付けられ、タイヤが気圧を失ったら、留め具がはずれ、弾力の働きで内輪と弾性外輪は同時に撥ね上がり、タイヤ面からの圧力を受けた場合、変形部位の外側は非進展状態にあり、内側は非圧縮状態にあり、内側へ湾曲することができないことを特徴とする。
【請求項１０】
請求項１記載のタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであって、前記外輪とハブの間には、タイヤの過圧を防止するための安全空間が設けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車のタイヤの安全予備装置に関し、タイヤが気圧を失った場合、特に車の高速走行中にパンクした場合に、極めて短い時間内に臨時スペアタイヤが自動的に作動し、車のバランスを保ち、事故の発生を防ぎ、パンク防止安全スペアタイヤの機能を果たす。また、途中でタイヤ内蔵の自動パンク防止スペアタイヤを入れ替える必要なく持続的に修理店までの距離を十分走れることを保証する。つまり、このスペアタイヤは正常走行中に突然タイヤがパンクした場合、タイヤを入れ替えなくても、自動的にスペアタイヤとして使用することができるというものである。
【背景技術】
【０００２】
現有する車のタイヤは一般には全て空気入りタイヤであり、快適性が良く、抗力が小さいことが主な長所となっている。今のところ、空気入りタイヤに取って代わる方法はまだない。しかし、空気入りタイヤにも欠点があり、いったんタイヤが空気漏れで気圧を失うと、車は正常に走ることができなくなり、スペアタイヤを交換しなければならない。特に高速走行中に突然タイヤがパンクした場合、車は一瞬にしてバランスを失い、重大な事故を引き起こしやすい。
【０００３】
そこで、いろいろな対策案が打ち出されているが、それらの案は主に二種類ある。一種はタイヤの構造を変えずにタイヤ内部に小型のサポートリングを追加するものである。小型のサポートリングの外径はタイヤ面の内径より小さく、ハブの外径より大きい。タイヤが気圧を失った場合、車の荷重を小型のリングによって受けてタイヤ低下の高さを減らすことにより、ある程度の安全効果を果たす。しかし、小型のリングの外径はタイヤ面の内径より小さく、タイヤの回転抵抗力を増加させ、スペアタイヤとしての機能を十分果たすことができない。例えば、中国特許公開番号ＣＮ１６１６２６４Ａで公開された「安全タイヤ及びそのサポート装置」。もう一種の設計案はタイヤの構造を改善し、タイヤが気圧を失った場合に、ある程度のサポート力を保ち、車を持続的な走行を可能にする。つまり、すでに現れている空気漏れ使用可能なタイヤである。例えば、中国特許公開番号ＣＮ１２６４３４３Ａで公開された「非伸展性耐高温空気漏れ使用保証タイヤ」、公開番号ＣＮ１２６５０６７Ａで公開された「タイヤ改善空気漏れ使用保証タイヤ」、公開番号ＣＮ１６８９８４７Ａで公開された「空気入り安全タイヤ」など。このタイプのタイヤの長所は、外見は普通のタイヤに似ていて、取り付け方も普通のタイヤと変わらない。しかし、タイヤが気圧を失った場合の十分なサポート力を両立させなければならないということもあって、タイヤの気圧が正常な状態での車の快適性がいくらか落ち、タイヤの抵抗力もある程度増すことになるが、車は殆どの場合、気圧が正常な空気入り状態で動作する。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の目的は、現在、車の走行中にタイヤのパンクが起きた時、重大な安全事故を引き起こしやすいという問題に対し、パンクした場合、即時に車を正常な走行に回復させ、パンクしていない時にも車の正常な走行性能に影響せず、また、走行の快適性を確保できる、各種のタイプのタイヤ内に装備して使用することが可能なタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤを発明することにある。
【０００５】
タイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであって、タイヤとハブの間に取り付けた弾性外輪と当該弾性外輪を支える内輪を含み、前記弾性外輪及び内輪は、タイヤ内部の正常な気圧の働きでタイヤとハブの間に収縮し、かつ弾性外輪とタイヤ内壁との間に、タイヤ内壁を外輪と接触させないための空間を形成し；タイヤがパンクした場合、前記弾性外輪は自らの弾力を利用して速やかに跳ね上がってタイヤの内壁に当たるとともに、前記内輪の支えによって車の重量に相当する荷重を受けて車のバランスのとれた走行を保ち、事故の発生を防ぐことを特徴とする。
【０００６】
前記弾性外輪の外側には、正常な気圧の下で弾性外輪をハブの方に押し付けることができるエアバッグが装着されており、エアバッグとハブの間には弾性外輪及び内輪を取り付ける空間が形成されている。
【０００７】
前記弾性外輪の内壁には、正常な気圧の下で弾性外輪をハブの方に押し付けることができるエアバッグが装着されている。
【０００８】
前記エアバッグの断面形状は、Ω型、Ｃ型又は○型である。
【０００９】
前記外輪の断面形状は、タイヤの断面形状内に包絡されるΩ型、Ｃ型又は○型である。
【００１０】
内輪の構造その一：前記内輪は片側の弾性サポートレバー、または両側対称の弾性サポートレバーからなっており、前記弾性サポートレバーの下端はハブに取り付けられ、弾性サポートレバーの上端は弾性外輪内壁上の左右ずれ防止溝に挿入され、弾性サポートレバー上には弾性外輪が押し広げられる時にその中を滑り動くスライドガイド溝が設けられており、スライドガイド溝の上部には、弾性外輪の周縁を固定して弾性サポートレバーから脱落しないようにする脱落防止溝及び逆戻り防止留め具が設けられており、脱落防止溝の中心線は弾性サポートレバーとハブとの連結点の外側に位置しているべきである。
【００１１】
前記内輪は内サポーターと斜めサポーターからなっており、斜めサポーターの下端には小型の押しレバーがつながっており、両者の連結点（Ｋ点）に内サポーターの下端を締付けて内サポーターを固定し；内サポーターと弾性外輪との間にエアバッグが取り付けられており、タイヤの気圧が正常な場合、タイヤの気圧を利用して弾性外輪を内サポーターの最下端（Ｂ点）に圧縮し、そして締付けて固定し、いったんタイヤが気圧を失ったら、弾性外輪は内サポーターの最下端（Ｂ点）から留め具をはずれ、弾力の働きで離脱防止位置（Ａ点）に移動し、そして逆戻りしないようにしっかりと締付けられ、内サポーターの上部には締め付けリングが連結されている。
【００１２】
内輪の構造その三：前記内輪は弾性外輪と一体化した構造であり、前記内輪は切り口を有する弾性変形体であって、タイヤの気圧が正常な場合、弾性変形体は気圧で内側に押し付けられて湾曲して変形し、同時に弾性外輪は内側に押し付けられて縮み、所定の位置まで圧縮されたら、弾性外輪は留め具によってしっかり締付けられ、タイヤが気圧を失ったら、留め具がはずれ、弾力の働きで内輪と弾性外輪は同時に撥ね上がり、タイヤ面からの圧力を受けた場合、変形部位の外側は非進展状態にあり、内側は非圧縮状態にあり、内側へ湾曲することができない。
【００１３】
前記外輪とハブの間には、タイヤの過圧を防止するための安全空間が設けられている。
【００１４】
本発明は以下の長所がある。
【００１５】
本発明は基本的に現有の普通タイヤの構造を変えない状態で、タイヤの内部に非空気入りの安全装置を取り付ける。その安全装置は圧力制限、パンク防止と予備機能備を備えた安全タイヤである。タイヤの気圧が正常な場合、この装置は圧縮された状態にあり、タイヤ面及びタイヤ壁とは接触せず、そして一定の距離を保っているから、正常な空気入り状態での車の快適性と回転抗力に影響が出ない。タイヤの温度が高くなり、内部の圧力があるレベルになったら、この装置は一定の圧力制限の機能を果たす。タイヤがパンクして気圧を失ったり気圧があるレベルに低下したりすると、この装置は直ちに跳ね上がり、タイヤ面を支えて、弾性のサポーターを利用し、タイヤを正常な空気入り状態に近い状態に保ち、車が引き続きわりあい早いスピードで一定の距離を走ることを可能にし、パンク防止、安全確保とスペアタイヤの機能を果たす。
【００１６】
本発明の内部保護装置があることにより、タイヤの安全性能が向上し、タイヤ自身ももっと軽くもっと薄く設計したりすることができる。もう一方ではタイヤの抗力が減らされ、そして快適性も向上する。
【００１７】
本発明は各種のタイヤに適用することが可能であり、市場の先行きは明るいものだ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明について下記の構造付図と実施例でもっと詳しく説明する。
【００１９】
実施例一
図１、２の通り。
【００２０】
これはタイヤ内蔵式自動パンク防止スペアタイヤであり、主に弾性内輪、外輪とエアバッグなどからなっており、バネの外輪は外サポーター９と連結してできており、伸縮することができる。内輪は内サポーター８からなっており、そして、締め付けリング３によりハブ１に固定されている。締め付けリング３はスチールワイヤ、またはカーボンファイバーで作ってもいい。図２はタイヤが気圧を失った状態での構造を示す図である。スペアタイヤの外輪は複数の外サポーター９が繋がった伸縮可能な弾性物である。外サポーター９の下端は内サポーター８のＢＣの間を滑り動くことができ、外輪円周の切断方向に一定の弾力を持つはずである。弾性外サポーター９の両側の弾性縁は内サポーター８を瞬間に跳ね上がらせるだけの十分な弾力Ｆ２を持ち、そして、それをＢ点にしっかり締め付け固定する。車の荷重は内サポーターと外サポーターで共同して受ける。内サポーターと外サポーターは軽い合金材料と弾性材料をミックスして作り、装置全体の重量はできる限り軽くすることが求められ、Ｂ−Ｃの部分は十分な強度が求められ、Ａ−Ｂの部分、Ｄ−Ｂの部分は優れた弾力性と耐疲労性能が求められている。これらのサポーターの外側は一枚のエアバッグ７に敷き包まれ、エアバッグ７は通気口４を通じて外の空気とつながっており、通気口４は円周上に複数本作ってもいい。タイヤに空気を入れた場合、内側のエアバッグ７は上下左右から同時に圧力を受け、側面からの圧力Ｆ１と上からの圧力Ｆ３の働きで弾性外サポーター８はＢ点から留め具を抜けてＣ点まで滑っていき、そして締め付けられる。図１の通り、タイヤ内のサポート装置はタイヤ面の内側と十分な距離があるから、タイヤの正常な走行に影響しないことを確保できる。エアバッグは密封性の優れた複合材料で造るべきであり、ある程度の耐牽引力性能が必要である。また、できるだけ軽量化した方が良い。エアバッグの上の方は外サポーター９の下の方で、引っ張るという方式で外サポーターを押し下げるようにしてもいい。そうすることで、エアバッグはタイヤ面の内側と接触しないので、エアバッグの磨耗も減らすことができる。リンク片５は締付けリング３をタイヤリングに締付ける。正常な気圧の下では、エアバッグが圧縮された状態にある場合、エアバッグの内部にはさらに圧縮できる空間が少し残っている。エアバッグの下の方はある程度の弾力を持つように設計してもいい。この部分の作動圧力はタイヤの正常な圧力より大きく、タイヤの安全圧力より小さくなるべきである。車が高速で走り、タイヤの温度の上昇によってタイヤの気圧も高くなって安全気圧に近づいた時、エアバッグの内側はもっと点線の方へ押し付けられていくので、タイヤの気圧の上昇が制限される。温度と気圧が正常に戻った場合、エアバッグの内側も正常に戻る。ひとたびタイヤが突然気圧Ｆ１、Ｆ３を失った場合、弾力Ｆ２、Ｆ４の働きで、スペアタイヤの外周は速やかに広がり気圧を失ったタイヤを支えていく。支える弾力はタイヤの正常な気圧に近い弾力が求められる。
【００２１】
要するに、装置全体はできるだけの軽量化が求められ、高強度高弾力性の軽量合金、或いは複合炭素繊維材料を用いて、壁の薄い中空構造にしても良い。そうすることで、タイヤ重量の増加が抑えられる。頻繁に撓んで湾曲する部分はある程度の耐疲労性能が必要になる。
【００２２】
実施例二
図３、４の通り。
【００２３】
上記の実施例の一は内輪と弾性外輪を二つの部分として設計し、弾性外輪が内輪の上を滑り動くことで外輪の大きさを調節する。また、内輪と弾性外輪を連結して一体化にし、内輪８の弾性変形を利用して弾性外輪９の大きさを調節するようにしてもいい。図３の通り、タイヤの気圧が正常な場合、内輪８は気圧で内側の方へ撓んで変形する。それと同時に、弾性外輪９は内側の方へ圧縮されていく。所定の位置まで圧縮された後、外輪は留め具１６によりしっかり締付けられる。タイヤが気圧を失った場合、留め具１６からはずれる。弾力の働きで図４の通りになる。タイヤ面から圧力を受けた場合、変形部分の外側は非伸展状態にあり、内側は非圧縮状態にあり、内側の方へ湾曲することができなくなり、スペアタイヤは作動状態に入る。
【００２４】
実施例の三
図５、６の通り。
【００２５】
本実施例は幅の広いタイヤに適している。内サポーター１１と斜めサポーター１２によって固定のサポーターが構成されている。斜めサポーター１２の下端には小型の押しレバー１５が付いていて、内サポーターの下端をＫ点で締付けて内サポーターを固定する。タイヤを取り外す場合、タイヤ外側の縁を押し付け、小型の押しレバーを使って斜めサポーターを内サポーターのＫ点から抜けさせる。その時、内サポーターを内側の方へ湾曲し、さらにタイヤ側面をハブの深溝に押し入れることによってタイヤを取り外すことができる。
【００２６】
本実施例のエアバッグ７は外サポーターと内サポーターとの間に設置されても良い。図５の通り、タイヤの気圧が正常な場合、タイヤの気圧を利用して、外サポーターをＢ点まで圧縮し、そして、締付けて固定する。いったん、タイヤが気圧を失ったら、外サポーターはＢ点から留め具をはずれ、図６の通り、弾力の働きでＡ点まで移動して、そして、逆戻りしないように締付けられる。締付けリング１３は固定用のサポーターと一体になって、ハブに締付けて取り付けられている。
【００２７】
本発明の基本原理は、タイヤの内部に外径可変のスペアタイヤ装置を取り付ける。この装置はタイヤの外部とつながっているエアバッグを持っている。タイヤの気圧が正常な場合、その正常な気圧を利用してエアバッグを圧縮し、スペアタイヤの外径を縮めさせ、そして、それをしっかり締付ける。また、タイヤ面の内側との間に一定の空間が形成されるため、タイヤの正常な走行に影響することはない。タイヤの温度が上昇して圧力が高くなった場合、さらに内エアバッグの圧縮できる部分を圧縮することで、タイヤの気圧の更なる上昇が抑えられる。タイヤがパンクしたり、空気漏れで気圧を失ったりした場合、スペアタイヤは弾力と遠心力の働きで瞬時にして留め具をはずれて膨らみ、空気の漏れたタイヤを支えていくことで、スペアタイヤの機能を果たす。スペアタイヤは適度の弾力があり、車の持続的な走行を保つことができる。
【００２８】
以上は本発明の基本原理に基づいて立てた何本かの設計案だが、当業者この原理に基づいて構造に対し適当な修正をして、これと違った方案を作り出すことができる。例えば、本装置はまたチューブのあるタイヤにも適用することができる。図７が示した通り、それはチューブを利用して装置を圧縮するものである。また、図８の通り、タイヤ面の内側の磨耗を減らしたりスペアタイヤの快適性を改善したりするために、外サポーターの上に発砲弾性材料を一層敷いても良い。また、図９、図１０の通り、実施例一の両側対称のサポート構造を片側サポート構造に変えても良く、機構を簡素化したり、装置の重量とコストを減らしたりすることもできる。図９はタイヤの気圧が正常な場合の例である。図１０はタイヤが気圧を失った状態でスペアタイヤが作動した場合の例である。また、エアバッグの断面をＣ型（Ω型或いは○型でもよい）に設計しても良い。図１１、図１２の通り、それはＣ型エアバッグ（Ω型或いは○型エアバッグでもよい）両側の縁６１はタイヤリング５１に反対に包まれ、タイヤリングはＣ型エアバッグ（Ω型或いは○型エアバッグでもよい）両側の縁をしっかりハブに押え付け、Ｃ型エアバッグ（Ω型或いは○型エアバッグでもよい）とタイヤとの間に空気入りの空間７１を形成し、ガスノズルパイプ４はＣ型エアバッグを通り抜けてタイヤに空気を入れると同時に外サポーター９を圧縮する。図１２の通り、Ｃ型エアバッグ（Ω型或いは○型エアバッグでもよい）とハブとの間にできた空間は、ノズルパイプの隙を通じてタイヤ外部の空気とつながっており、それは圧縮可能なエアバッグに相当する。内サポーターの底部３１はタイヤリング３１に反対に引っ掛けることができる。
【００２９】
本発明の言及していない部分はいずれも現有の技術と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の構造を示す図の一である。
【図２】図１で示したスペアタイヤがパンク状態で動作する場合の構造を示す図である。
【図３】本発明の構造を示す図の二である。
【図４】図３で示したスペアタイヤがパンク状態で動作する場合の構造を示す図である。
【図５】本発明の構造を示す図の三である。
【図６】図５で示したスペアタイヤがパンク状態で動作する場合の構造を示す図である。
【図７】本発明の構造を示す図の四である。
【図８】本発明の構造を示す図の五である。
【図９】本発明の構造を示す図の六である。
【図１０】図９で示したスペアタイヤがパンク状態で動作する場合の構造を示す図である。
【図１１】本発明の構造を示す図の七である。
【図１２】図１１で示したスペアタイヤがパンク状態で動作する場合の構造を示す見取り図である。
【図１】
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【図２】
2009530162.tif 000004
【図３】
2009530162.tif 000005
【図４】
2009530162.tif 000006
【図５】
2009530162.tif 000007
【図６】
2009530162.tif 000008
【図７】
2009530162.tif 000009
【図８】
2009530162.tif 000010
【図９】
2009530162.tif 000011
【図１０】
2009530162.tif 000012
【図１１】
2009530162.tif 000013
【図１２】
2009530162.tif 000014
【国際調査報告】
2009530162.tif 000015
2009530162.tif 000016
2009530162.tif 000017
2009530162.tif 000018