(57)【要約】【課題】一般のリムを備える通常の車輪に適用することができ、特殊な工具や装置を使用することなく、容易且つ強固に組み付けることができるランフラットタイヤ用中子と、その中子を組み付けた空気入りタイヤ車輪を提供すること。【解決手段】周方向の少なくとも１箇所に形成された分割部９を有する下層中子１と、下層中子１の外周側に配置される上層中子２とを備え、相互に螺合し合う凹溝３および凸部４が、下層中子１および上層中子２に設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向の少なくとも１箇所に形成された分割部を有する下層中子と、前記下層中子の外周側に配置される上層中子とを備え、相互に螺合し合う螺合凹部および螺合凸部が、前記下層中子および前記上層中子に設けられたランフラットタイヤ用中子。
【請求項２】
前記上層中子を前記下層中子に螺合することによって、その下層中子が縮径するように構成された請求項１記載のランフラットタイヤ用中子。
【請求項３】
前記螺合凹部および前記螺合凸部が、タイヤ回転の際に相互に螺合し合う方向に延設された請求項１または２記載のランフラットタイヤ用中子。
【請求項４】
前記下層中子と前記上層中子との間に配置され、前記下層中子および前記上層中子に周方向に係合する係合部材を備える請求項１〜３のいずれかに記載のランフラットタイヤ用中子。
【請求項５】
リムと、前記リムのリムウェル部に組み付けられた請求項１〜４のいずれかに記載のランフラットタイヤ用中子と、前記リムにリム組みされた空気入りタイヤと、を備える空気入りタイヤ車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リムに組み付けるランフラットタイヤ用中子、およびその中子を組み付けた空気入りタイヤ車輪に関する。
【背景技術】
【０００２】
ランフラットタイヤとは、パンク等の障害によりタイヤ内部の空気圧の低下が生じた場合に、ある程度の距離を走行することができるタイヤのことをいう。このようなランフラット走行を可能にするためのタイヤ構造の１つとして、リムウェル部に中子を組み付けたランフラットタイヤが知られている。この中子タイプのランフラットタイヤは、パンク等で空気圧の低下が生じたときに、タイヤ内部の中子がタイヤを支持するため、完全に偏平化することなく、ランフラット走行が可能となる。
【０００３】
ランフラットタイヤ用中子には、タイヤの支持を可能にするだけの強度を持たせる必要がある一方で、リムに組み付ける際には、中子の径を拡げてリムフランジを通過させる必要がある。しかも、中子外径はタイヤ内径よりも大きいため、中子を完全に組み付けた状態ではタイヤをリム組みすることは実質的に不可能であり、中子の組み付け作業は、タイヤのリム組みの途中に、タイヤとリムとの狭い隙間を用いて行われる。このことから、中子の組み付けはタイヤのリム組みとの関係において非常に困難とされていた。
【０００４】
そこで、従来、周方向に分割可能に構成した中子が提案されている。例えば、下記特許文献１では、片側のリムフランジが分解可能に構成されており、片側のリムフランジを取り外した状態でタイヤおよび中子を組み付け、その後にリムを組み立てることができる。下記特許文献２では、リムにタイヤ軸方向の空洞を形成し、その空洞に中子を嵌合させると共に、スペーサーを嵌入して中子を固定する。下記特許文献３では、リムに設けた孔にボルト等を挿通して、又は環状の締め金によって中子を固定する。下記特許文献４では、２つに分割された中子がそれぞれ環状部を備える連結部を有し、中子の組み付けの際には、それぞれの連結部を相手の中子の凹部に差し込み、連結部の環状部に軸を挿通することで組み付けを行う。下記特許文献５では、周方向に分割された複数のブロック状中子を、ベルト等の張力で固縛して、またはブロック状中子間をヒンジ芯棒を用いて連結して、リムに組み付けている。
【０００５】
しかしながら、下記特許文献１〜３に係る中子は、特殊なリムに組み付けるものであり、一般のリムを備える通常の車輪には適用することができない。加えて、多大な工数や特殊な技能を必要とするだけでなく、中子の組み付け又は取り外しに特殊な工具や装置が必要となる。また、下記特許文献４に係る中子では、タイヤのリム組みの途中において、タイヤとリムフランジの隙間から、当該中子の分割面を寄せ合い、位置決めを行って当該連結部を凹部に差し込み、連結部の環状部に軸を挿通するという作業を行う必要があるため、中子の組み付けが困難且つ煩雑である。下記特許文献５においても、中子をリムに組み付けるために、ベルトの結び目長さを調整し、フックをヒンジ心棒に引っ掛ける作業を、タイヤとリムフランジの隙間から行う必要があるため、中子の組み付けが困難且つ煩雑である。
【特許文献１】特開昭６０−１５２０７号公報（第４頁、図２）
【特許文献２】米国特許第６４７０９３４号明細書（第１項、図１０、図１２）
【特許文献３】米国特許第６５０５６６０号明細書（第１項、図１、図２）
【特許文献４】米国再発行特許第３２６９３号明細書（第１項、図１、図３）
【特許文献５】特開２００３−３４１３１１号公報（第２頁、図１１、図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、一般のリムを備える通常の車輪に適用することができ、特殊な工具や装置を使用することなく、容易且つ強固に組み付けることができるランフラットタイヤ用中子と、その中子を組み付けた空気入りタイヤ車輪を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明のランフラットタイヤ用中子は、周方向の少なくとも１箇所に形成された分割部を有する下層中子と、前記下層中子の外周側に配置される上層中子とを備え、相互に螺合し合う螺合凹部および螺合凸部が、前記下層中子および前記上層中子に設けられている。
【０００８】
本発明に係るランフラットタイヤ用中子は、下層中子と、その外周側に配置される上層中子とに分割されているため、一体物の中子よりも径方向の厚みを小さく形成できる。これにより、ビード部とリムフランジとの隙間から、中子をタイヤ内面側に容易に挿入することができる。更に、下層中子および上層中子に、相互に螺合し合う螺合凹部および螺合凸部が設けられていることにより、上層中子を下層中子に螺合させて強固に固定することができるとともに、一般のリムに特殊な工具や装置を使用することなく容易に組み付けることができる。
【０００９】
上記において、前記上層中子を前記下層中子に螺合することによって、その下層中子が縮径するように構成されていることが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、下層中子が縮径することにより、中子がリムの外周に効果的に圧接され、強固に組み付けられる。また、下層中子の縮径は、上層中子を下層中子に螺合することによって行われるため、作業が簡便となり、容易にリムに組み付けることができる。
【００１１】
上記において、前記螺合凹部および前記螺合凸部が、タイヤ回転の際に相互に螺合し合う方向に延設されていることが好ましい。
【００１２】
螺合凹部および螺合凸部が、タイヤ回転の際に相互に螺合し合う方向に延設されていることにより、タイヤ回転時の遠心力によって螺合が進行する側に作用するため、走行時において上層中子が下層中子に効果的に固定される。その結果、中子がリムに強固に装着固定される。
【００１３】
上記において、前記下層中子と前記上層中子との間に配置され、前記下層中子および前記上層中子に周方向に係合する係合部材を備えるものが好ましい。
【００１４】
上記係合部材を備えることにより、下層中子に対する上層中子の周方向の位置ずれを効果的に防止することができる。また、当該係合部材は、下層中子と上層中子との間に配置すればよいため、特殊な工具を使用することなく、ビード部とリムフランジとの隙間から容易に作業を行うことができる。
【００１５】
また、本発明のタイヤ車輪は、リムと、前記リムのリムウェル部に組み付けられた上記いずれかに記載のランフラットタイヤ用中子と、前記リムにリム組みされた空気入りタイヤとを備えるものである。
【００１６】
本発明の空気入りタイヤ車輪によると、上述の作用効果が好適に奏される。即ち、当該車輪が備える中子は一般のリムを備える通常の車輪に適用することができ、特殊な工具や装置を使用することなく、容易且つ強固にリムに組み付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、本発明に係るランフラットタイヤ用中子の一例を示す断面図であり、タイヤと共にリムに組み付けた状態を示す。本発明に係るランフラットタイヤ用中子１０（以下、単に中子１０と省略する場合がある。）は、リム７に装着される下層中子１と、下層中子１の外周側に配される上層中子２とを備える。下層中子１は、リム７のリムウェル部７２に沿う内周面を有するとともに、リムウェル部７２に配置される内周側部分に、周方向に延びる切欠部１１を備える。中子１０をリム７に組み付けた状態において、下層中子１は上層中子２とリム７とを繋ぎとめるくさびの役割を果たす。
【００１９】
上層中子２は、タイヤ内面に対向する外周面を有し、当該外周面には、必要であれば低膨潤性の潤滑剤が塗布される。上層中子２の内周側には、コード層１２が配されており、コード層１２は周方向に沿って巻回されたコード材１３から構成される。これにより、通常走行時の遠心力による上層中子２の浮き上がりが防止される。コード材１３としては、スチールコードやケブラー繊維コード、ガラス繊維コード等が例示される。なお、中子１０の断面形状は、本実施形態に限られるものではない。
【００２０】
図２は、本発明に係るランフラットタイヤ用中子の一例を示す斜視図である。図３は、下層中子１の外周面を図２の矢印Ｂ方向から見た正面図である。図４は、上層中子２の内周面を図２の矢印Ｃ方向から見た正面図である。
【００２１】
下層中子１は、周方向の１箇所に形成された分割部９を有しており、分割部９には所定の間隙が設けられている。即ち、この分割部９を閉じ付勢することで縮径可能であり、逆に開き付勢することで拡径可能に構成されている。下層中子１の外周面には、複数本の凹溝３（前記螺合凹部に相当する。）が、周方向に所定のピッチで形成されており、それぞれ中子幅方向に対して傾斜して延設されている。
【００２２】
上層中子２は、環状体であり、本実施形態では、リム７の外周に配置された状態の下層中子１の外径よりも小さい内径を有している。上層中子２の内周面には、複数本の凸部４（前記螺合凸部に相当する。）が、周方向に所定のピッチで形成されており、それぞれ中子幅方向に対して傾斜して延設されている。凸部４は、下層中子１が有する凹溝３に対応した形状および寸法を有しており、上層中子２を下層中子１の外周側に配置した状態で、相互に螺合し合うように構成されている。以下、凹溝３および凸部４をまとめて凹凸部５と呼ぶ場合がある。
【００２３】
上層中子２は、下層中子１に対して図２の矢印Ａ方向視で時計回りに捻りながら押し込むことで、下層中子１に外嵌される。その際、凹溝３と凸部４とが相互に螺合し合うため、上層中子２を下層中子１に強固に固定することができる。ここで、凹凸部５は、中子１０の幅方向および厚み方向の少なくとも一方に傾斜したテーパ状に形成されたものが好ましい。凹溝３は、図１に示すように、その深さが押込方向Ａ（図１の左方向）に向かって漸減するとともに、図３に示すように、溝幅が押込方向Ａに向かって漸減するように形成されている。凸部４は、図１、４に示すように、凹溝３に対応したテーパ形状を有している。これにより、螺合が円滑に行われるとともに、その初期段階において、凹溝３に螺合される凸部４がある程度動きうる余裕が生じ、作業が容易となってリム組み性が向上する。
【００２４】
凹溝３および凸部４は、タイヤ回転の際に相互に螺合し合う方向に延設されたものが好ましい。図２〜４では、凹溝３および凸部４が、中子幅方向に対して傾斜し、且つ、押込方向Ａの前方に向かってタイヤ回転方向Ｒに延びるように設けられている。これにより、タイヤ回転時の遠心力によって、凹凸部５が螺合し合うように作用するため、走行時において上層中子２が下層中子１に効果的に固定される。また、ランフラット走行時には、中子１０の外周面とタイヤ８の内周面との周長差に起因して、タイヤ８の内周面が中子１０の外周面に対してタイヤ回転方向に摺動する（スリップする）ため、上層中子２に摩擦力が作用するが、この摩擦力よっても凹凸部５が螺合し合うように作用する。その結果、上層中子２および下層中子１がリム７に強固に装着固定される。
【００２５】
なお、本発明において、凹凸部５の形状は特に限定されず、正面視において直線や曲線、またはそれらの組み合わせからなる形状が用いられる。また、凹凸部５の本数、凹凸部５が形成される角度、凹溝３および凸部４の深さや幅寸法、テーパ角等は、上層中子２が下層中子１に螺合可能なものであれば特に限定されるものではない。
【００２６】
ランフラットタイヤ用中子１０を構成する材料は、ランフラット走行時に車両荷重に耐え得る剛性を有するものであれば特に限定されるものではないが、下層中子１、上層中子２が、それぞれＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）において、硬度７５〜９０°、７０〜８５°のゴム組成物からなることが好ましい。これにより、リム７に組み付ける際にタイヤ８のビード部８１、８２とリム７のリムフランジ７１との狭い隙間への挿入を可能とする柔軟性と、空気圧低下時にタイヤ８を支持してランフラット走行を可能とする剛性とを好適に併せ持つことができる。
【００２７】
次に、中子１０をリム７に組み付ける方法を説明する。図５は、中子１０を組み付ける状態を示す断面図である。まず、図５（ａ）に示すように、リム７の片側のリムフランジ７１が、一対のビード部８１、８２の間に位置するようにリム７をタイヤ８に挿入する。次に、下層中子１および上層中子２を、ビード部８１とリムフランジ７１の隙間からタイヤ８の内面側に挿入する。既に述べたように、中子１０は下層中子１と上層中子２とに分割されているため、一体物の中子よりも径方向の厚みを小さく形成でき、タイヤ内面側への配置が比較的容易となる。なお、上層中子２を予めタイヤ８の内面側に配置した状態で、リム７をタイヤ８に挿入してもよい。この場合、下層中子２のみをビード部８１とリムフランジ７１の隙間からタイヤ内面側に挿入すればよいため、組み付け作業を簡便に行うことができる。
【００２８】
上記において、下層中子１をタイヤ内面側に挿入する際、下層中子１が有する分割部９を開き付勢して拡径することで、図５（ａ）のようにリムフランジ７１を好適に通過させることができる。なお、下層中子１または上層中子２が前述したゴム組成物のような可撓性材料からなる場合であれば、その柔軟性を利用することで、より容易に挿入することができる。
【００２９】
次に、下層中子１をリム７の所定の位置に配置する。下層中子１はリムウェル部７２に沿う内周面を有しているため、リム７に対する下層中子１の組み付け位置は容易に定められる。下層中子１をリム７の外周側に配したのみの状態では、下層中子１はリム７に密着しておらず、下層中子１の内周面とリム７の外周面との間には間隙が設けられている。
【００３０】
続いて、図５（ｂ）に示すように、上層中子２を下層中子１に外嵌する。上層中子２の外嵌は、ビード部８１とリムフランジ７１の隙間から作業者の手などによって、凸部４を凹溝３に螺合させるように、上層中子２を捻りながら押し込むことで行うことができる。外嵌の初期段階では、凹溝３に螺合される凸部４がある程度動きうる余裕が生じるため作業が容易となる。上層中子２は、上述のように、リム７の外周に配置された状態の下層中子１の外径よりも小さい内径を有しており、上層中子２を下層中子１に螺合することによって、下層中子１が縮径するように構成されている。従って、上層中子２を下層中子１に螺合して外嵌することで、下層中子１がリムに圧接され、中子１０がリム７に組み付けられる。
【００３１】
中子１０をリム７に組み付けた後は、図５（ｂ）に示すように、ビード部８１（図中右側）を切欠部１１の位置に配置することにより、反対側のビ−ド部８１（図中左側）をリムフランジ７１から離反させ、ビード部８１をリムフランジ７１の内面側に容易にはめ込むことができ、タイヤ車輪が組み立てられる。
【実施例２】
【００３２】
実施例２で説明するランフラットタイヤ用中子は、前述の中子１０と略同様の構成であるので、共通の説明を省略して相違点のみを説明する。図６は、本発明に係るランフラットタイヤ用中子の一例を示す断面図である。図７は、当該中子を構成する下層中子および上層中子の斜視図である。図８は、上層中子を下層中子に外嵌した状態における当該中子の正面図である。
【００３３】
図６に示すランフラットタイヤ用中子２０は、下層中子２１と上層中子２２とを備え、下層中子２１の外周面には、押込方向Ａ前方側（図６の左側）に環状の異径部１８が形成されている。一方、上層中子２２の内周面には、押込方向Ａ後方側（図６の右側）に環状の異径部１９が形成されている。異径部１８の外径は、異径部１９の内径よりも大きく、これにより、上層中子２２を下層中子２１に外嵌する際、異径部１８、１９において押込方向Ａに係止するため、下層中子２１に対する上層中子２２の幅方向の位置決めを容易に行うことができるとともに、ランフラット走行時における横方向の外力に効果的に抗することができる。また、リム７に装着した下層中子２１に上層中子２２を外嵌する初期段階では、下層中子２１の外径と上層中子２２の内径との寸法差が比較的大きいため、上層中子２２を容易に押し込むことができるとともに、後述する周方向の位置合わせも容易となる。
【００３４】
異径部１８、１９の寸法は特に限定されないが、上層中子２２を下層中子２１に外嵌した状態において、異径部１８の外周面と異径部１９の内周面との間に、中子２０の厚み方向に少なくとも５ｍｍ以上の差を有するものが好ましい。この差が５ｍｍ未満であると、上記の作用効果が小さくなる。
【００３５】
また、中子２０では、図６、７に示すように、下層中子２１が有する凹溝１６の中子幅方向長さＬが、下層中子２１の幅寸法よりも小さく設定されており、凹溝１６は、下層中子２１の外周面の押込方向Ａ反対側に形成されている。上層中子２２が有する凸部１７は、凹溝１６に対応した形状、寸法および位置に形成されており、凹溝１６に螺合可能に構成されている。これにより、上層中子２２を下層中子２１に外嵌する際、上層中子２２を途中まで捻らずに押し込むことができるため、中子２０を容易に組み付けることができる。ここで、凹凸部１５の中子幅方向長さＬは、下層中子２１の幅寸法の１／４以上であるものが好ましい。当該長さＬが１／４未満であると、凹溝１６と凸部１７とが螺合する領域が少なく、強固に固定される効果が小さくなる。
【００３６】
下層中子２１の外周面および上層中子２２の内周面には、それぞれ中子幅方向に延びる挿入溝２３、２４が形成されている。挿入溝２３、２４には、下層中子２１に上層中子２２を外嵌した状態で、図８に示すような柱状の係合部材６が挿入される。これにより、下層中子２１に対する上層中子２２の周方向の位置ずれを効果的に防止することができる。なお、係合部材６の形状は、これに限られるものではない。
【００３７】
［他の実施形態］
（１）前述の実施形態では、下層中子１、２１が周方向の１箇所に分割部９を有する例を示したが、本発明は下層中子が周方向の複数箇所に分割部を有するものでもよい。この場合、下層中子は複数の部材から構成され、ビード部８１とリムフランジ７１との隙間からタイヤ８の内面側への挿入が容易となる。また、本発明において、下層中子は、分割部に所定の間隙が設けられるものに限られない。
【００３８】
（２）実施例１では、下層中子１に凹溝３が設けられ、上層中子２に凸部４が設けられた例を示したが、本発明は、下層中子１に凸部４が、上層中子２に凹溝３が形成されたものでもよい。また、下層中子１と上層中子２とが螺合可能に構成されたものであれば、凹溝３と凸部４とが混在したものでもよく、例えばそれらが交互に形成されたものでもよい。
【００３９】
（３）本発明の中子に設けられる螺合凹部および螺合凸部は、その押込方向先端に、圧入により嵌合可能に構成された大頭部が形成されたものが好ましい。図９は、別形態に係る中子を示す図であり、（ａ）は下層中子の正面図、（ｂ）はその下層中子に外嵌される上層中子の断面図である。下層中子２４が有する凹溝２６には、押込方向Ａの先端側に大頭部２８が形成されており、深さおよび溝幅が局所的に大きくなっている。上層中子２５は、その凹溝２６に螺合可能な凸部２７を有する。当該構成によれば、上層中子２５を下層中子２４に外嵌する際、上層中子２５を螺合しつつ圧入することで大頭部２８が嵌合され、凹溝２６と凸部２７とが効果的に係合し、上層中子２５が下層中子２４により強固に固定される。
【００４０】
（４）前述の実施形態では、下層中子１は、リム７の外周側に配されただけではリム７と密着しておらず、上層中子２を外嵌することによって縮径してリム７に圧接される例を示したが、本発明は上層中子の外嵌により下層中子が縮径するものに限られるものではない。例えば、下層中子の内径をリムウェル部の外径よりも小径に設定することにより、リムの外周側に配された下層中子がリムに密着するように構成したものでもよい。即ち、リムに密着した下層中子に上層中子を外嵌することによって、ランフラットタイヤ用中子がリムに組み付けられるものでもよい。かかる場合、上層中子の内径は、リムの外周に配置された状態の下層中子の外径と同程度であってもよい。
【００４１】
（５）前述の実施形態では、凹凸部以外の下層中子と上層中子との界面が、タイヤ幅方向に延びる例を示したが、本発明では、当該界面が、上層中子の押込方向前方側より後方側が小径となるように傾斜したものでもよい。これにより、下層中子に上層中子を外嵌する初期段階において、下層中子の外径と上層中子の内径との寸法差が比較的大きく、また、その傾斜を利用して上層中子を円滑に押し込むことができるため、下層中子に上層中子をより容易に外嵌することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ランフラットタイヤ用中子の断面図
【図２】ランフラットタイヤ用中子の斜視図
【図３】下層中子の外周面の正面図
【図４】上層中子の内周面の正面図
【図５】ランフラットタイヤ用中子の組み付け方法を示す断面図
【図６】別形態に係るランフラットタイヤ用中子の断面図
【図７】別形態に係るランフラットタイヤ用中子の斜視図
【図８】別形態に係るランフラットタイヤ用中子の正面図
【図９】別形態に係るランフラットタイヤ用中子が備える下層中子の正面図、および上層中子の断面図
【符号の説明】
【００４３】
１    下層中子
２    上層中子
３    凹溝
４    凸部
５    凹凸部
６    係合部材
７    リム
８    タイヤ
９    分割部
１０  ランフラットタイヤ用中子
１５  凹凸部
１６  凹溝
１７  凸部
２０  ランフラットタイヤ用中子
２１  下層中子
２２  上層中子
７１  リムフランジ
７２  リムウェル部
Ａ    上層中子の押込方向
Ｒ    タイヤ回転方向
【図１】
2005324597.tif 000003
【図２】
2005324597.tif 000004
【図３】
2005324597.tif 000005
【図４】
2005324597.tif 000006
【図５】
2005324597.tif 000007
【図６】
2005324597.tif 000008
【図７】
2005324597.tif 000009
【図８】
2005324597.tif 000010
【図９】
2005324597.tif 000011