(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二輪車用のタイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間で環状に配設されるタイヤのパンク防止用部材であって、
内周部における幅方向中央に、タイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部が形成され、
内周部における中央膨出部の幅方向両側に、タイヤ半径方向外方側に窪む窪み部が形成され、
内周部が、中央膨出部と、この中央膨出部の幅方向両側に形成された窪み部とにより断面波形状に形成され、
外周部の幅方向中央における前記内周部の中央膨出部に対応する厚み方向外側の位置に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部が全周にわたって溝状に形成され、
外周部に形成された凹部の厚み方向に対する窪み寸法が、パンク防止用部材の内周部における中央膨出部の最も膨出した部分と窪み部の最も窪んだ部分との差の寸法よりも小さく、かつ、中央膨出部との厚みが凹部を中心としてほぼ均一厚みとなるように形成され、
横断面において、中央膨出部が形成されている中央部が厚肉かつほぼ均一厚みであり、
窪み部が形成されている両側部は、両側方ほど薄肉となるように形成されている
ことを特徴とするタイヤのパンク防止用部材。
【請求項２】
外周部に、外力を受けていない状態で横断面において平坦となる外周平面部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤのパンク防止用部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパンク防止用部材が、二輪車用のタイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に配設されていることを特徴とする車輪組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪車用のタイヤがパンクすることを防止するパンク防止用部材、およびこのパンク防止用部材が組み付けられた車輪組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自転車のタイヤは、空気が注入されるチューブを内装した状態で、車輪の内輪部分をなすリムに装着して構成される。この自転車のタイヤの、悪戯以外のパンク要因として多いものは、「乗り上げパンク（いわゆるリム打ちパンク）」と、「刺さり物パンク」との２つが挙げられる。
【０００３】
ここで、「乗り上げパンク（いわゆるリム打ちパンク）」は、チューブ内の空気圧が比較的低い状態で段差部などに乗り上げた際に、チューブが段差部とリムとの間で挟まれてつぶれたような状態になるまで圧迫されてチューブに亀裂が入り、チューブ内の空気が抜けてしまうことにより生じる。一方、「刺さり物パンク」は、地面に落ちていた鋭利な金属やガラス片などの刺さり物が、タイヤの外周面（いわゆるトレッド部）からタイヤ内に突き刺さって、チューブに孔があき、チューブ内の空気が抜けてしまうことにより生じる。なお、このようにパンクした状態で、搭乗者が強引に自転車に乗って走行すると、接地面とリムとの間にタイヤと空気の抜けたチューブとが挟まれ、接地面やリムからの衝撃力が弱められることなくチューブに作用し、チューブに多数の孔があくなど、ひどく損傷して、その後の使用ができなくなる場合が多い。
【０００４】
自転車のタイヤのパンク防止方法として、特許文献１等に、チューブ内に、弾性を有する樹脂（弾性樹脂と称す）を充填する手法（詳しくは、チューブ内の殆どの断面積部分が弾性樹脂で満たされるように充填したり、チューブ内が完全に弾性樹脂のみとなるように充填したりする）が開示されている。このようにチューブ内に弾性樹脂を充填すると、タイヤからチューブ内まで達するように刺さり物が刺さって、この後、前記刺さり物を抜いた場合でも、弾性樹脂層にできた突刺孔が、その周辺部の弾性樹脂により閉塞されてパンクすることが防止される。また、タイヤが段差部などに乗り上げた際でも、チューブがリムと段差部との間において、完全につぶれた状態となるまでは変形しないので、乗り上げパンクを生じなくなる。
【０００５】
しかし、このようにタイヤのチューブ内に多量の弾性樹脂を充填する手法を採用した場合、タイヤのチューブに空気を注入した通常のタイヤと比較して、車輪（車輪組立体）の重量が極めて大きくなる（例えばタイヤ１本で１２００ｇ前後重くなる）とともに、搭乗時にショックを受けた際のショックの吸収性能が低下するため、乗り心地が悪くなる欠点がある。さらに、タイヤのチューブに空気を注入したものと比較して、衝撃力の吸収度合いが低いために、チューブ内の弾性樹脂を介して、タイヤを支持するリムやフォーク、フレームに対して、接地面からの衝撃力が作用し易くなり、リムやフォーク、フレームの走行耐久距離が低下する問題もある。
【０００６】
また、弾性樹脂を注入するに際し、高額な設備を必要とするため、１つのタイヤ当りの充填コストも高価となる短所があり、さらには、タイヤが磨耗して交換する際に、前記樹脂を再利用しようとした場合に、タイヤを切り裂いて前記弾性樹脂を取り出さなければならず、非常に手間や時間がかかるという問題もある。
【０００７】
また、特許文献２、３には、タイヤ内部におけるリムとチューブとの間（タイヤ内部におけるタイヤ半径方向内方寄り箇所、いわゆるリム寄り部分）に、断面（タイヤ軸を含む横断面）略半円形状の弾性を有するパンク防止用部材（但し、タイヤ半径方向内方寄り端部は、リムの間に嵌り込んだ形状とされている）を配設した構造が開示されている。
【０００８】
この構造によれば、チューブ内の空気圧が比較的低い状態で段差などに乗り上げた際でも、チューブがパンク防止用部材で弾性的に受けられるので、チューブが完全につぶれた状態となるまでは変形せず、乗り上げパンクが生じ難くなる利点がある。また、タイヤからチューブ内まで達するように、刺さり物が刺さって、チューブの空気が抜けてパンクした場合でも、空気が抜けたチューブをパンク防止用部材で受けることができるので、チューブをあまり損傷させること無く、一時的に自転車を走行させることが可能となる。また、パンク防止用部材の断面積が、タイヤ内の約半分だけであるので、特許文献１のようにチューブ内の殆どの容積部分に弾性樹脂を充填する構造と比較した場合に、同様な材料をパンク防止用部材として用いた場合でも、タイヤの増加重量を半減できる利点がある。また、タイヤ内の略半分は、空気が注入されたチューブが配設されているので、搭乗時にショックを受けた際におけるショックの吸収性能の低下度合いを抑えることができて、リムやフォーク、フレームの走行耐久距離の低下を最小限に抑えることができる。
【０００９】
しかしながら、この種の構造では、パンク防止用部材が、タイヤ内部におけるリム寄り位置に配設されているので、刺さり物パンクに対してはその発生率自体を低減させる機能が殆どないという欠点がある。
【００１０】
この欠点に対処可能な構造として、特許文献４に、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、タイヤ５１におけるタイヤ半径方向外方寄りの部分の内周面５１ａとチューブ５２の外周面との間に（いわゆるタイヤ寄りの部分に）、断面（タイヤ軸を含む横断面）略三日月形状の弾性を有する環状のパンク防止用部材５３を配設した構造が開示されている。ここで、パンク防止用部材５３の内周面は、その幅方向中央部５３ａがタイヤ半径方向外方側に窪み、その両側部５３ｂがタイヤ半径方向内方側に膨出するような断面波形状に形成されている。また、パンク防止用部材５３の外周面５３ｃの断面形状は、単なる円弧状とされ、パンク防止用部材５３は幅方向両側部になるほど薄肉になるよう形成されている。
【００１１】
この構造によれば、チューブ５２内の空気圧が比較的低い状態で段差などに乗り上げた際でも、チューブ５２とタイヤ５１との間にパンク防止用部材５３が介装されているので、タイヤ５１からの衝撃がパンク防止用部材５３により弾性的に受けられて、チューブ５２が完全につぶれた状態となるまでは変形し難くなり、乗り上げパンクが生じ難くなる利点がある。また、刺さり物が刺さった場合でも、この刺さり物がまずパンク防止用部材５３に刺さり、チューブ５２まで達し難くなるため、刺さり物パンクの発生率を低減できる。また、万一、刺さり物がパンク防止用部材５３を貫通してチューブ５２まで達し、チューブ５２の空気が抜けてパンクした場合でも、接地面からの力をある程度、パンク防止用部材５３で受けることができ、かつパンクしたチューブ５２を内方側からパンク防止用部材５３で受けることができるので、一時的に自転車を走行させることが可能となる。また、パンク防止用部材５３の断面積が、タイヤ５１内の半分以下であるので、タイヤ５１の増加重量を半減できる利点がある。また、タイヤ５１内の略半分以上の容積は、空気が注入されたチューブ５２が配設されているので、ショックの吸収性能の低下を抑えることができて、リム５４やフォーク、フレームの走行耐久距離の低下を最小限に抑えることができる。
【００１２】
ところで、チューブ５２は、パンク防止用部材５３を設けない状態においてタイヤ５１の内周面に沿うような断面長さ（表面積）を有するため、パンク防止用部材５３が単なる円弧形状であると、チューブ５２を装着してパンク防止用部材５３の内周面に沿わせた際に、その一部がたるんで余ってしまい、皺などを生じるおそれがあり、皺が生じた場合には、その部分がパンク防止用部材５３と強く当たって（いわゆる内部摩擦を生じて）パンクし易くなるおそれがある。しかし、上記の図４（ａ）、（ｂ）に示すパンク防止用部材５３の構造では、パンク防止用部材５３の内周面が断面波形状に湾曲して形成されているので、チューブ５２を装着してパンク防止用部材５３の内周面に沿わせた際に、チューブ５２がパンク防止用部材５３の内周面に、たるみを生じることなく良好に沿うこととなり、したがって、皺によるパンクの発生も防止できるので信頼性が向上する。
【特許文献１】特開２００６−３４１６７９公報
【特許文献２】特開平１１−２４５６１０号公報
【特許文献３】特開２００１−１２１９０７公報
【特許文献４】特公平４−３６８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
前記特許文献４に開示されているパンク防止用部材５３の内周面は、その幅方向中央部５３ａがタイヤ半径方向外方側に窪み、その両側部５３ｂがタイヤ半径方向内方側に膨出するような断面波形状に形成されている。したがって、タイヤ５１がパンクした場合には、パンク防止用部材５３の内周面における両側部５３ｂの上に、パンクしたチューブ５２を介してリム５４が載ることとなるが、チューブ５２を介してリム５４に接触する部分がタイヤ半径方向内方側に膨出しているとともに、パンク防止用部材５３の内周面における幅方向中央部５３ａがタイヤ半径方向外方側に窪んだ形状であるので、リム５４を受ける位置が、パンク走行時にパンク防止用部材５３の内周面における幅方向の側部５３ｂから中央部５３ａ側にずれるおそれがあり、この結果、パンク時における走行が不安定となる可能性がある。
【００１４】
また、パンク防止用部材５３は、断面略三日月形状であると記載されているとともに図示されているが、このパンク防止用部材５３が、外力を受けていない状態（すなわち、パンクしてチューブ５２からの圧力を受けていない状態）でも断面略三日月形状になるように形成されていると、その外周部（タイヤ半径方向外方の面の部分）の断面形状が円孤状であるので、タイヤ５１がパンクした場合に、パンク防止用部材５３の形に沿ってタイヤ５２の接地部分の形状も円弧形状となりやすい。したがって、空気が抜けたパンク状態において、タイヤ５１の接地部の面積が小さくて、この際の走行が不安定となるおそれがある。
【００１５】
本発明は上記課題を解決するもので、二輪車用のタイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に配設されるタイヤのパンク防止用部材において、タイヤのパンクを良好に防止することができながら、自転車などの二輪車を、パンク状態においても、安定した状態で走行させることができる構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明のタイヤのパンク防止用部材は、二輪車用のタイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間で環状に配設されるタイヤのパンク防止用部材であって、内周部における幅方向中央に、タイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部が形成され、内周部における中央膨出部の幅方向両側に、タイヤ半径方向外方側に窪む窪み部が形成され、内周部が、中央膨出部と、この中央膨出部の幅方向両側に形成された窪み部とにより断面波形状に形成され、外周部の幅方向中央における前記内周部の中央膨出部に対応する厚み方向外側の位置に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部が全周にわたって溝状に形成され、外周部に形成された凹部の厚み方向に対する窪み寸法が、パンク防止用部材の内周部における中央膨出部の最も膨出した部分と窪み部の最も窪んだ部分との差の寸法よりも小さく、かつ、中央膨出部との厚みが凹部を中心としてほぼ均一厚みとなるように形成され、横断面において、中央膨出部が形成されている中央部が厚肉かつほぼ均一厚みであり、窪み部が形成されている両側部は、両側方ほど薄肉となるように形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成において、タイヤがパンクした場合には、チューブから空気が抜けて、パンク防止用部材の内周部における幅方向両側部の上に、パンクしたチューブを介してリムが載ることとなるが、この箇所にはタイヤ半径方向外方側に窪む窪み部が形成されているので、パンク走行時に、リムがパンク防止用部材の窪み部に位置した状態で良好に受けられ、この結果、パンク時でも安定して走行することができる。また、パンク防止用部材の内周部の幅方向中央にタイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部が形成されているので、中央膨出部が形成されていない場合と比べて、刺さり物がチューブまで達し難くなって、刺さり物パンクの発生をより低減できる。
【００１９】
また、内周部が、中央膨出部と、この中央膨出部の幅方向両側に形成された窪み部とにより断面波形状に形成されていることにより、チューブを装着してパンク防止用部材の内周部に沿わせた際に、チューブがパンク防止用部材の内周部に、たるみを生じることなく良好に沿うこととなり、したがって、皺によるパンクの発生を防止できる。
【００２０】
また、外周部の幅方向中央における前記内周部の中央膨出部に対応する厚み方向外側の位置に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部が全周にわたって溝状に形成され、中央膨出部との厚みが凹部を中心としてほぼ均一厚みとなるように形成され、横断面において、中央膨出部が形成されている中央部が厚肉かつほぼ均一厚みであることにより、パンク防止用部材が凹部を中心として円弧状に均一に湾曲するように変形し易くなり、パンク防止用部材を、タイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に配設した際に、タイヤのタイヤ半径方向外方寄り部分の内周面に沿う状態で、パンク防止用部材を良好に装着できる。
また、本発明のタイヤのパンク防止用部材は、外周部に形成された凹部の厚み方向に対する窪み寸法が、パンク防止用部材の内周部における中央膨出部の最も膨出した部分と窪み部の最も窪んだ部分との差の寸法よりも小さく形成され、かつ、中央膨出部との厚みが凹部を中心としてほぼ均一厚みとなるように形成され、横断面において、中央膨出部が形成されている中央部が厚肉かつほぼ均一厚みであり、窪み部が形成されている両側部は、両側方ほど薄肉となるように形成されていることを特徴とし、これにより、パンク防止用部材を、タイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に配設した際に、タイヤのタイヤ半径方向外方寄り部分の内周面に沿う状態で、パンク防止用部材をさらに良好に装着できる。
【００２１】
また、本発明のタイヤのパンク防止用部材は、外周部に、外力を受けていない状態で横断面において平坦となる外周平面部が形成されていることを特徴とする。
この構成により、万一、パンクしてチューブから空気が抜けてしまった場合でも、タイヤの接地部が、パンク防止用部材の外周平面部に対応して略平面形状となり易くなり、この結果、パンク時にタイヤが広い面積で安定して接地でき、これにより、パンクして一時的に走行する際でも安定した状態で走行できる。
【００２２】
また、本発明の車輪組立体は、パンク防止用部材が、二輪車用のタイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように本発明によれば、タイヤ軸を含む横断面において、内周部の幅方向中央にタイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部が形成され、中央膨出部の幅方向両側部にタイヤ半径方向外方側に窪む窪み部が形成されているので、万一タイヤがパンクした場合でも、この際のパンク走行時に、リムがパンク防止用部材の窪み部で良好に受けられ、この結果、安定して走行することができ、パンク時の走行性が良好となる。
【００２４】
また、内周部が、中央膨出部と、この中央膨出部の幅方向両側に形成された窪み部とにより断面波形状に形成されていることにより、チューブを装着してパンク防止用部材の内周部に沿わせた際に、チューブがパンク防止用部材の内周部に、たるみを生じることなく良好に沿うこととなり、皺によるパンクの発生を防止でき、パンクの防止機能を向上させることができる。
【００２５】
また、外周部の幅方向中央における前記内周部の中央膨出部に対応する厚み方向外側の位置に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部を全周にわたって溝状に形成したり、さらに、外周部に形成された凹部の厚み方向に対する窪み寸法を、パンク防止用部材の内周部における中央膨出部の最も膨出した部分と窪み部の最も窪んだ部分との差の寸法よりも小さく形成し、かつ中央膨出部との厚みが凹部を中心としてほぼ均一厚みとなるように形成し、横断面において、中央膨出部が形成されている中央部が厚肉かつほぼ均一厚みであり、窪み部が形成されている両側部は、両側方ほど薄肉となるように形成したりすることにより、パンク防止用部材を、タイヤの内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分とチューブの外周面との間に良好に装着できる。
【００２６】
また、タイヤ半径方向の外方箇所に、外力を受けていない状態で横断面において平坦となる外周平面部が形成されていることにより、パンク時に一時的に走行する際でも安定した状態で走行でき、これによってもパンク時の走行性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１（ａ）および（ｂ）は本発明の実施の形態に係る車輪組立体の断面図（タイヤ軸を含む横断面）で、図１（ａ）は通常時（非パンク状態）、図１（ｂ）はパンク状態を示し、図２（ａ）および（ｂ）、（ｃ）はパンク防止用部材の側面図および接合部の平面図、断面図を示す図、図３（ａ）および（ｂ）はパンク防止用部材の断面図（タイヤ軸を含む横断面）および拡大断面図である。なお、図１（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）においては、車輪組立体およびパンク防止用部材の接地する側の箇所の断面図を示している。
【００２８】
図１（ａ）に示すように、車輪組立体１は、図示しない車軸およびスポークに取り付けられた、内輪部分をなすリム２に、ゴム製のタイヤ３の内周端部分であるビード部３ａが嵌め込まれて構成されており、このリム２とタイヤ３とで構成される内部空間に、空気が注入されるゴム製のチューブ４と本発明の実施の形態に係るパンク防止用部材５とが内装される。そして、パンク防止用部材５は、二輪車の１例としての自転車用の、タイヤ３の内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分３ｂとチューブ４の外周面との間に配設されている。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、パンク防止用部材５は、側面視して環状の形状とされている。また、図１（ａ）、（ｂ）および図３（ａ）、（ｂ）に示すように、タイヤ軸を含む横断面において、内周部の幅方向中央にタイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部５ａが形成され、中央膨出部５ａの幅方向両側部にタイヤ半径方向外方側に窪む窪み部５ｂが形成されている。そして、これらの中央膨出部５ａおよび両側の窪み部５ｂにより、パンク防止用部材５の内周部が断面波形状に形成されている。なお、パンク防止用部材５は、リム２よりも幅広のもの（例えば、４０ｍｍ前後のもの）が用いられており、パンク防止用部材５の内周部の窪み部５ｂは、図３（ｂ）に示すように、万一タイヤ３がパンクした場合でも、窪み部５ｂの箇所にリム２の下端部が載るような位置に形成されている。
【００３０】
パンク防止用部材５の外周部には、その幅方向中央に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部５ｃが形成されているとともに、外周部における凹部５ｃの両側方に、外力を受けていない状態で横断面において平坦となる外周平面部５ｄが形成されている。
【００３１】
図３（ｂ）に示すように、パンク防止用部材５の外周部に形成された凹部５ｃの厚み方向に対する窪み寸法Ａは、パンク防止用部材５の内周部における中央膨出部５ａの最も膨出した部分と窪み部５ｂの最も窪んだ部分との差の寸法Ｂよりも小さく形成されており、パンク防止用部材５は横断面において、概略的には、中央が厚肉で、両側方ほど薄肉となるように形成されている。また、中央膨出部５ａが形成されている箇所では、内周面から外周面への肉厚が少なくとも４ｍｍ以上あるよう形成されている。パンク防止用部材５の外周部における外周平面部５ｄのさらに両側方の部分は円弧状に湾曲して薄肉の先端部で内周部の端部に繋がり、パンク防止用部材５全体としては略弓形の断面形状（さらに概略的には、断面三日月形状）とされている。
【００３２】
なお、タイヤ３は、比較的硬質（ショアＡ硬度が６０以上）のゴム材料が用いられ、チューブ４は、比較的軟質（ショアＡ硬度が４０〜６０）のゴム材料が用いられ、パンク防止用部材５としては、チューブ４と同等、あるいはタイヤ３とチューブ４との間の硬度である、ショアＡ硬度が５０前後のものが用いられている。パンク防止用部材５の材料としては、未発泡のエラストマーかゴムが好適であるが、これに限るものではない。また、パンク防止用部材５は、空気を入れた状態でのタイヤ３の総断面積に対する断面積比で、約１５％以下となるような、比較的、断面積が小さいものが用いられている。
【００３３】
パンク防止用部材５として、熱可塑性エラストマーやゴムを用いる場合には、例えば押出し成型により製造され、押出し工程後に、切断され、切断面同士を接合して環状にすることでパンク防止用部材５が形成される。なお、前記切断面同士の接合は、接着剤を用いて接合してもよいし、いわゆるタッカーなどにより機械的に接合してもよい。また、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、パンク防止用部材５材料の切断面同士を突き合わせて接合した後、薄いゴムなどの薄肉の接合用シート６を、材料の切断面端部を丸め込むように内周部から接着して結合してもよい。
【００３４】
上記構成における、タイヤ３などのリム２への装着作業は以下のようにして行う。まず、パンク防止用部材５をタイヤ３の内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分３ｂの位置に嵌め込み、次に、パンク防止用部材５が嵌め込まれたタイヤ３の一方の内周端部分であるビード部３ａをリム２の内側に形成された溝部に嵌め込む。そして、このように、タイヤ３の一方のビード部３ａが嵌め込まれたタイヤ３に内側にチューブ４を嵌め込み、最後に、タイヤ３の他方の内周端部分であるビード部３ａをリム２内側に形成された溝部に嵌め込む。この状態で、チューブ４に空気を注入する。なお、チューブ４に空気を注入していない状態では、パンク防止用部材５はチューブ４からの圧縮力を受けないため、製造時と同じように、外周部の外周平面部５ｄが平坦な形状であるが、パンク防止用部材５の外周部における幅方向中央に、タイヤ半径方向内方側に窪む凹部５ｃを形成したことで、パンク防止用部材５が凹部５ｃを中心として円弧状に湾曲するように変形し易くなり、チューブ４に空気を注入すると、タイヤ３の内周面におけるタイヤ半径方向外方寄り部分３ｂとチューブ４の外周面とに良好に沿った略三日月形状となって密接して配設される。
【００３５】
パンク防止用部材５は、内周部が断面波形状に湾曲して形成されているので、チューブ４を装着してパンク防止用部材５の内周部に沿わせた際に、チューブ４がパンク防止用部材５の内周部に、たるみを生じることなく良好に沿う。したがって、皺によるパンクの発生を良好に防止できる。
【００３６】
また、走行時には、接地面８からタイヤ３が受ける振動が、チューブ４だけでなく、比較的軟らかいパンク防止用部材５によっても良好に吸収される。この結果、搭乗時の衝撃が良好に吸収されて、乗り心地が良好となるとともに、リム２やフォーク、フレームへの衝撃力も低減され、走行耐久距離の低下を最小限に抑えることができる。
【００３７】
また、上記のようにパンク防止用部材５の断面積が、チューブ４に空気を注入した状態で、タイヤ３内の総断面積に対する面積割合が約１５％以下となるような大きさに形成されているので、タイヤ全体の増加重量を軽減できる（例えば、面積割合が１５％となるような大きさに形成した場合でもパンク防止用部材５の重量を約４２０ｇ（２６インチ・１車輪あたり）に低減できる）。
【００３８】
また、この構造によれば、チューブ４とタイヤ３との間にパンク防止用部材５が介装されているので、チューブ４内の空気圧が比較的低い状態で段差などに乗り上げた際でも、接地面８側（タイヤ３）からの衝撃がパンク防止用部材５により弾性的に受けられて、チューブ４が完全につぶれた状態となるまでは変形し難くなり、乗り上げパンクが生じ難くなる。また、刺さり物が刺さった場合でも、この刺さり物がまずパンク防止用部材５に刺さることで、チューブ４まで達し難くなり、刺さり物パンクの発生率自体を低減できる。また特に、パンク防止用部材５の内周部の幅方向中央にタイヤ半径方向内方側に膨出する中央膨出部５ａが形成されているので、中央膨出部５ａが形成されていない場合と比べて、刺さり物がチューブ４まで達し難くなって、刺さり物パンクの発生を一層低減できてパンク防止性能が向上する。
【００３９】
さらに、万一、刺さり物がパンク防止用部材５を貫通してチューブ４まで達し、チューブ４の空気が抜けてパンクした場合でも、接地面８からの力をある程度、パンク防止用部材５で受けることができ、かつパンクしたチューブ４を内方側からパンク防止用部材５で受けることができるので、一時的に自転車を走行させることが可能となる。
【００４０】
特に、上記構成によれば、パンク防止用部材５の内周部における中央膨出部５ａの両側に、タイヤ半径方向外方側に窪む窪み部５ｂが形成されているので、図１（ｂ）に示すように、パンク走行時に、この窪み部５ｂの上にチューブ４を介してリム２を良好に載せた状態で走行でき、しかも、窪んでいるので、リム２に対してパンク防止用部材５およびタイヤ３が左右（幅方向）に位置ずれを生じ難い状態で、パンク時でも安定して走行することができる。
【００４１】
さらに、上記構成によれば、パンク防止用部材５の外周部には、外力を受けていない状態で横断面において平坦となる外周平面部５ｄが形成されているので、パンク時には、接地面８の部分近傍箇所では、タイヤ３におけるパンク防止用部材５の外周平面部５ｄに対応する箇所が略平面形状となって、広い面積で安定して接地でき、パンクした状態で一時的に走行する際でも安定した状態で走行できる。
【００４２】
つまり、自転車を業務用として用いている場合には、自転車がパンクした場合に、業務の拠点地まで戻る必要があり、パンクした箇所から走行することができないと、仕事が果たせないばかりか、重い荷物を押歩きする必要がある。そのため、最低限、短距離を自力走行できることが望ましいが、この実施の形態の自転車の車輪組立体およびパンク防止用部材５の構造によれば、パンク時でも安定して自力走行することができる。
【００４３】
また、従来のタイヤのチューブ内に多量の弾性樹脂を充填する手法を採用した場合、タイヤが磨耗して交換する際に、前記樹脂を再利用しようとした場合には、タイヤを切り裂いて前記弾性樹脂を取り出さなければならず、非常に手間や時間がかかっていた。これに対して、上記構成によれば、タイヤ３を交換する場合でも、上述したタイヤ３を装着する手順と逆の手順で、タイヤ３を取り外し、新しいタイヤ３と交換して、パンク防止用部材５およびチューブ４を嵌めこみ、タイヤ３をリム２に装着することができる。すなわち、タイヤ３などを切り裂いたりすることなく、比較的少ない手間や時間で、新しいタイヤ３に組付けることができる。また、上記のようにパンク防止用部材５として、比較的軟らかいものを採用するとともに、横長でありながら断面積の小さいものを用いることで、タイヤ３内へのパンク防止用部材５の装着作業をより容易に行うことができる利点がある。
【００４４】
また、上記の実施の形態によれば、パンク防止用部材５を製造する際に、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、パンク防止用部材５材料の切断面同士を突き合わせて接合した後、薄いゴムなどの薄肉の接合用シート６を、材料の切断面端部を丸め込むように内周部から接着して結合することで、薄肉の接合用シート６により、パンク防止用部材５材料の接合部がチューブ４とこすれることを防止でき、これによっても、パンクを防止でき、信頼性を向上させることができる。
【００４５】
なお、上記の実施の形態では、パンク防止用部材５の内周部の幅方向中央に形成した中央膨出部５ａは、湾曲形状に形成した場合を述べたが、これに限るものではなく、中央膨出部５ａを矩形形状や三角形状に膨出させてもよい。ただしこの場合には、角部となる箇所はある程度角を落としたり、湾曲形状としたりすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
上記実施の形態では、パンク防止用部材が装着される車輪組立体が、二輪車の１例としての自転車用である場合を述べたが、これに限るものではなく、バイクやオートバイなどの自動二輪車用としても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態に係る車輪組立体の断面図（タイヤ軸を含む横断面）、（ｂ）はパンク状態の断面図
【図２】（ａ）および（ｂ）、（ｃ）は同車輪組立体のパンク防止用部材の側面図および接合部の平面図、断面図
【図３】（ａ）および（ｂ）はパンク防止用部材の断面図（タイヤ軸を含む横断面）および拡大断面図
【図４】（ａ）および（ｂ）は従来のパンク防止用部材を用いた車輪組立体およびパンク防止用部材の断面図
【符号の説明】
【００４８】
１      車輪組立体
２      リム
３      タイヤ
４      チューブ
５      パンク防止用部材
５ａ    中央膨出部
５ｂ    窪み部
５ｃ    凹部
５ｄ    外周平面部
６      接合用シート
８      接地面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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