(57)【要約】タイヤ（３）内で車輪のリム（２）上に取付けられ、圧力損失時には、前記タイヤ（３）を支持することを目的とした安全支持体（１）であって、前記支持体は、弾性的に変形可能な膨張材料の充填材（６）を含む剛性で実質的に非膨張性の材料から製作される略トロイダル状中空環状体（５）を含む。本発明の安全支持体（１）は遠心力に対して抵抗力があり、クラウン部（３３）と充分な接触表面を有しているが、該支持体を装着しても車輪の合計重量は過剰に増加しない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ（３）内で車輪のリム（２）上に装着し、圧力損失が発生した場合に前記タイヤ（３）を支持することを目的とした安全支持体（１）であって、
前記支持体（１）は、弾性的に変形可能な膨張材料の充填材（６）を含む剛性で実質的に非膨張性の材料から製作される略トロイダル状の中空環状体（５）を含み、前記環状体（５）は、圧力損失が発生した場合に、前記タイヤ（３）に付加された応力を吸収するために負荷がかかると弾性的に変形可能であり、さらに前記環状体（５）は、
−  凸形半径方向外部表面（７）と、
−  二つの軸方向対向側部表面（９、１０）であって、各々が、第一の軸方向対向接続部（１１、１３）の各々によって環状体（５）の前記半径方向外部表面（７）に接続される側部表面（９、１０）と、
−  前記環状体（５）を前記リム（２）に対応させるための対応装置（３７）とを含むことを特徴とする、安全支持体（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の安全支持体（１）であって、前記対応装置（３７）は、前記環状体（５）を前記リム（２）上の所定位置に保持するように構成されたブロッキング装置（２７）を含む、安全支持体（１）。
【請求項３】
請求項２に記載の安全支持体（１）であって、前記ブロッキング装置（２７）は前記側部表面（９、１０）とともに一体形成される、安全支持体（１）。
【請求項４】
請求項２に記載の安全支持体（１）であって、前記対応装置（３７）は、各々の第二の軸方向対向接続部（１２、１４）によって前記側部表面（９、１０）に接続される軸方向内部表面（８）をさらに含む、安全支持体（１）。
【請求項５】
請求項４に記載の安全支持体（１）であって、前記半径方向内部表面（８）は前記側部表面（９、１０）と前記第二の接続部（１２、１４）とともに一体形成される、安全支持体（１）。
【請求項６】
請求項２または４に記載の安全支持体（１）であって、前記ブロッキング装置（２７）は、前記リム（２）のブロッキングシート（３５）内に挿入されるように構成される複数のスプリング保持部材（３６）を含む、安全支持体（１）。
【請求項７】
請求項１に記載の安全支持体（１）であって、前記環状体（５）の前記剛性で実質的に非膨張性の材料は、鋼、超弾性材料、アルミニウム合金からなる群から選択される、安全支持体（１）。
【請求項８】
請求項１に記載の安全支持体（１）であって、前記半径方向外部表面（７）の半径方向最外点における前記半径方向外部表面（７）に接する平面（Ａ）と、前記側部表面（９、１０）の軸方向最外点における側部表面（９、１０）のうちの一つに対する接線（Ｔ）と前記半径方向外部表面（７）の延長線との交点と、の間の距離（Ｆ）を前記環状体（５）の最大高さ（Ｈ）の約２％から約４０％にする、安全支持体（１）。
【請求項９】
請求項１に記載の安全支持体（１）であって、前記半径方向外部表面（７）は、環状体（５）の対称面（TT）にわたって延在する中央部（１５）を含む、安全支持体（１）。
【請求項１０】
請求項９に記載の安全支持体（１）であって、前記半径方向外部表面（７）は、前記中央部（１５）の軸方向対向側部上を延在する少なくとも一対のショルダー部（１６、１７）をさらに含む、安全支持体（１）。
【請求項１１】
請求項１０に記載の安全支持体（１）であって、前記中央部（１５）は、前記ショルダー部（１６、１７）の曲げ半径（Ｒｓ）より大きい曲げ半径（Ｒｃ）を有する、安全支持体（１）。
【請求項１２】
請求項１０に記載の安全支持体（１）であって、環状体（５）の前記対称面（TT）に対して半径方向外部表面（７）の同じ側部上に延在するショルダー部（１６、１７）は、対称面（TT）からの環状体（５）の距離が増加すると、各々の曲げ半径が減少する、安全支持体（１）。
【請求項１３】
請求項９に記載の安全支持体（１）であって、前記第一の接続部（１１、１３）は、中央部（１５）の前記曲げ半径（Ｒｃ）より小さい接続半径（Ｒｒ）を有する、安全支持体（１）。
【請求項１４】
請求項１０に記載の安全支持体（１）であって、前記第一の接続部（１１、１３）は、前記ショルダー部（１６、１７）の前記曲げ半径（Ｒｓ）より小さい接続半径（Ｒｒ）を有する、安全支持体（１）。
【請求項１５】
請求項９に記載の安全支持体（１）であって、  前記第二の接続部（１２、１４）は、中央部（１５）の前記曲げ半径（Ｒｃ）より小さい接続半径（Ｒ’ｒ）を有する、安全支持体（１）。
【請求項１６】
請求項１０に記載の安全支持体（１）であって、前記第二の接続部（１２、１４）は、前記ショルダー部（１６、１７）の前記曲げ半径（Ｒｓ）より小さい接続半径（Ｒ’ｒ）を有する、安全支持体（１）。
【請求項１７】
請求項１に記載の安全支持体（１）であって、前記側部表面（９、１０）は２０から１００ｍｍの曲げ半径（Ｒｌ）を有する、安全支持体（１）。
【請求項１８】
請求項１に記載の安全支持体（１）であって、前記弾性的に変形可能な膨張材料は、ポリウレタン発泡体、イソプレン−イソブタジエン発泡体、塩化ポリビニル発泡体、アクリロニトリル−ブタジエン発泡体、エチレン−ビニルアセテート発泡体からなる群から選択される発泡体を含む、安全支持体（１）。
【請求項１９】
車輪の安全システムであって、トレッド（４）、一対のサイドウォール（１８、１９）、リム（２）の各々のハウジングシート（２２、２３）上に取付けられるように構成される一対のビード（２０、２１）、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の安全支持体（１）を有するタイヤ（３）を含む車両の安全システム。
【請求項２０】
リム（２）と、トレッド（４）、一対のサイドウォール（１８、１９）、前記リム（２）の各々のハウジングシート（２２、２３）上に取付けられた一対のビード（２０、２１）、および前記タイヤ（３）内で画定される空洞部（３０）内で前記リム（２）によって支持される、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の安全支持体（１）を有するタイヤ（３）と、を含む車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明の第一の態様においては、本発明はタイヤ内で車輪のリムに装着するための安全支持体に関し、圧力損失が発生した場合に前記タイヤを支持するための安全支持体に関するものである。
【０００２】
また、本発明は、上記安全支持体と、トレッド、一対のサイドウォール、リムの各々のハウジングシート上に取付けるために適した一対のビードを具備するタイヤとから構成される安全システムに関する。
【０００３】
最後に、本発明は、タイヤと、リムと、上記安全支持体とを含む車輪に関する。
【背景技術】
【０００４】
従来技術
車両タイヤの製造分野においては、車両のタイヤに圧力損失が発生した場合においても安全な走行状態を確保するための必要性が常々検討されている。
【０００５】
このため、タイヤ内でリムに装着することを目的とする安全支持体であって、タイヤの標準圧力に対して著しくタイヤの圧力が低下した場合、前記タイヤを支持し、特に前記タイヤのクラウン部を支持する安全支持体が製作されている。
【０００６】
この点に関しては、上記の安全の必要性にタイヤが適合するかどうかを評価するための方法には、例えば、いわゆる「ラン−フラット」状態でのタイヤ性能を試験することが含まれている。本発明の説明、また本発明の請求項においては、「ラン−フラット条件においてタイヤ性能を試験する」という表現を使って、本出願人によって開発された試験方法を示す。この方法では、タイヤに許容される最大負荷の８０％に等価な負荷で、車両を８０ｋｍ／ｈの速度で約２００ｋｍ走行させる必要がある。
【０００７】
安全支持体が挿入されると、非懸架部（non-suspended masses）の重量を増加させ、車両性能に悪影響を及ぼす一方、車輪の全体重量を実質的に増加させることなく上記の安全性を完全に満足させることは、特に困難である。
【０００８】
また、高速での支持体の構造的一体性に関して、及び、いわゆる標準走行状態において、つまりタイヤの標準圧力において、支持体とリムとの間の安定的な接触を維持することに関して、安全支持体に充分な遠心抵抗（centrifugation resistance）を付加するのは困難である。
【０００９】
例えば、安全支持体の構造的一体性は、４００ｋｍ／ｈのオーダーでの予想可能な車両走行速度と等価な回転速度でリム−安全支持体アセンブリを回転させることにより試験することができる。
【００１０】
良好な品質を有する安全支持体を製造する際のさらなる困難な事項として、タイヤの圧力損失により、安全支持体がタイヤと接触し、タイヤを支持する場合に、トレッドとローリング表面との間で充分な接触表面を確保することがあげられる。言い換えると、安全支持体はできる限りタイヤに密着するように変形できなければならない。
【００１１】
これまでに、全ての側面において上記の必要性を満たすことを目的として当業界では各種の試みが実施されてきた。即ち、トレッドとローリング表面との間の接触表面が最大となるように、遠心力に対して抵抗を持つ一方、限られた重量を有する安全支持体によって、「ランーフラット」条件において充分な性能を発揮するための試みがなされたが、充分に満足できる結果が得られず、上記で説明した特性のうちの一つまたは複数が悪化する兆候が表れている。
【００１２】
例えば、特許出願ＥＰ  ０  ７９６  ７４７号では、軟質エラストマー材料から製作された、タイヤに挿入する安全支持体であって、円周補強層によって補強された環状ベースと、半径方向外壁内に長手方向の溝が設けられた環状上部と、ベース部と上部とを接続する環状体と、を含む安全支持体を開示している。
【００１３】
タイヤ圧力の損失が発生すると、特許出願ＥＰ  ０  ７９６  ７４７号により提案された支持体は、使用しているエラストマー材料のために支持体とタイヤのクラウン部との間で充分な接触が得られ、またエラストマー材料内に円周方向に補強層を埋め込んでいるので、遠心力に対して充分な抵抗が得られるようになるが、支持体の製造は複雑であり、安全支持体を装備していない従来の車輪に対して、車輪の合計重量は過剰になる。
【００１４】
米国特許第４，７５１，９５１号は、圧力ガスを含んだ密閉セルを設けた発泡体形状のエラストマー材料の環状安全支持体を開示している。前記安全支持体の膨張を制御し、タイヤの空気が抜けた場合に、タイヤのビード間の位置で膨張を維持するために、安全支持体は補強コードの層によって包まれているので、タイヤの製造において必要とされる取扱や組立作業と同様に、煩雑な取扱や組立作業が必要になる。さらに、特許出願ＥＰ  ０  ７９６  ７４７号を参照した上記の説明によると、所定の位置に支持体を望ましいように維持すること、即ち、支持体とリムとの間の安定接触を維持することは、車輪重量に影響し、安全支持体を具備していない従来の車両の重量に対して過大になり過ぎる。
【発明の開示】
【００１５】
発明の概要
従って、本発明に存する技術的課題は、タイヤ内で車輪リムに取付けることを目的とした安全支持体を提供することであり、膨張圧力の損失時に前記タイヤを支持するための安全支持体であって、タイヤの部分的または全体的に空気が抜けた場合に車両が安全な状態で走行できるような必要な特徴を満足できる支持体を提供することである。
【００１６】
第一の態様においては、本発明は添付の請求項１の前文に記載の安全支持体に関し、安全支持体は、弾性的に変形可能な膨張材料の充填材を含む剛性で実質的に非膨張性の材料からなる略トロイダル状の中空環状体を含み、前記環状体は、圧力損失が発生した場合に、タイヤに付加された応力を吸収するために負荷がかかると弾性的に変形可能であり、
−  凸型半径方向外部表面と、
−  二つの軸方向対向側部表面であって、各々が、第一の軸方向対向接続部の各々によって環状体の半径方向外部表面に接続される側部表面と、
−  前記環状体を前記リムに対応させるための対応装置と、
を含む。
【００１７】
本発明により達成される有利な技術的効果は、車輪の全重量を過剰に増加させることなく、タイヤのクラウン部との接触表面を最大にするような、耐遠心力安全支持体（centrifugation-resistant safety support）を提供し、上記で定義した「ラン−フラット」状態を確保することである。
【００１８】
最初に、剛性で実質的に非膨張性の材料から製作されるトロイダル形状のために、本発明による支持体は周囲方向に膨張しない利点がある、つまり、遠心力に対して抵抗力を確保することができる。また対応する装置が設けられているので、リムと支持体との間で安定した接触が確保される。さらには、上記で説明した環状体の半径方向外部表面の実質的な凸型形状により、また変形可能な弾性充填材があることにより、本発明による支持体は有利に半径方向に弾性的に変形し、支持体を挿入するタイヤの圧力がゼロの状態であっても、支持体とタイヤのクラウン部との間の接触表面が充分に確保できるようになる。言い換えると、本発明の安全支持体により、相反する二つの必要性について良好なバランスを達成することができる。すなわち、高い走行速度においても充分な変形性と高い遠心力抵抗を持つ一方、前記支持体の重量は許容できない範囲に増加することはない。
【００１９】
二番目に、膨張材料の充填材を含む中空環状体を使用しているので、先行技術の安全支持体に対して、重量が制限された安全支持体を得ることができる利点がある。
【００２０】
実際に、充填材が存在するので、前記充填材を包む環状体の変形を制限し、「ラン−フラット」状態中に支持体へ付加されるエネルギーの一部を吸収するので、制限された厚さの剛性材料で製作された環状体を採用することができて、全体として安全支持体の重量を最小化することができる。
【００２１】
本発明による安全支持体が支持できる全体重量は、有利に、剛性材料で製作される環状体と弾性的に変形可能な膨張材料の充填材との間で分散される。好ましくは、負荷の分散は、少なくとも全負荷の３０％が剛性材料で製作された環状体により支持されている。このために、剛性材料の降伏強度（yield strength）は、約４００Ｎ／ｍｍ２以上にする。好ましくは、負荷の分散は、多くとも負荷の７０％が剛性材料から製作された環状体によって支持されている。このために、剛性材料の降伏強度は、約１２００Ｎ／ｍｍ２以上にならないようにする。
【００２２】
負荷分散のこの二つの境界値において、弾性的に変形可能な膨張材の充填材は、各々、好ましくは少なくとも３０ＭＰａに等しい圧縮強度、好ましくは多くとも約１５ＭＰａに等しい圧縮強度を有する。
【００２３】
好ましくは、負荷の分散は、負荷の４０％が剛性材料によって製作された環状体によって支持され、さらに好ましくは、負荷の５０％が剛性材料によって製作された環状体によって支持される。
【００２４】
当該技術分野の当業者は、利用可能な材料によって、剛性材料から製作された環状体が支持できる負荷の好ましい値（３０％から７０％）の前記範囲内で、機能させる方法を明らかに知ることができる。
【００２５】
このように、本発明による安全支持体の重量を制限しながら、有利に、高い遠心抵抗と充分な変形性という相反する必要性をバランスさせることができる。
【００２６】
さらに、本発明による安全支持体を適当なサイズにすることにより、現在採用されている、異なる種類のリムに安全支持体を対応させることができる。例えば、脱着可能なリムフランジを有し、二つのビードシート間で異なる装着径を有し、膨張圧が損失した場合には、ビードがアンウェッジ状態となるのを防止するように適合した（conformed as to prevent the beads from unwedging）、異なる装着径を有するいわゆるパックス（ＰＡＸ）（登録商標）（ミシュランの登録商標）などのツーピースリムなどのリムに対応させることができる。リムがパックス（ＰＡＸ）（登録商標）の種類のものでない場合には、安全支持体は、前記タイヤの圧力損失時には、リムフランジに対してタイヤビードを維持するようなサイズにしなければならない。
【００２７】
第一の実施形態によると、本発明による中空環状体の側部表面は、リムの半径方向外部表面に直接接触するように配置される。この場合、前記支持体の対応装置は、リムに前記支持体を固定するように構成されたブロック装置を含み、前記ブロック装置は、例えば、前記支持体に沿って円周方向に分散された複数のスプリング保持部材であってもよく、リム上に設けられる各々のブロックシート内に挿入されるように構成される。好ましくは、前記スプリング保持部材は支持体の側部表面と一体に成形される。
【００２８】
好適な実施形態においては、上記対応装置は、
−  各々第二の軸方向対向接続部により支持体の前記側部表面に接続された半径方向の内部表面と、
−  前記リム上の位置に前記環状体を維持するように構成されたブロック装置を含む。
【００２９】
半径方向の内部表面は、溶接等による公知の方法で前記第二の接続部により側部表面へ接続される。
【００３０】
さらに好ましくは、半径方向の内部表面は前記側部表面及び前記第二の接続部と一体に製作され、密閉中空環状体を形成する。この場合、有利に、成形等による一製造工程のみで前記環状体を製造できる。
【００３１】
好適な実施形態によれば、ブロック装置は、好ましくは、リム上に設けられた各ブロックシート内に挿入するように構成される、前記支持体に沿って円周方向に分布する複数のスプリング保持部材を含む。好ましくは、前記スプリング保持部材は、上記半径方向内部表面と一体形成され、（リム上に取り付けられた安全支持体に関して）軸方向に延在する。
【００３２】
好ましくは、剛性で実質的に非膨張性の材料は、鋼、超弾性材料（superelasticmaterials）、アルミニウム合金からなる群から選択される。
【００３３】
本文における説明及び請求項においては、「超弾性」の用語を使用して、歪んだ後で、歪が停止すると元の形状に回復する材料を示す。
【００３４】
超弾性材料としては、好ましくはＣｕ−Ｚｎ−Ａｌ、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｎｉ及びＣｕ−Ｚｎのような、合金を採用する。
【００３５】
上記種類の剛性材料は、極限引張強度と降伏強度を有し、本発明による安全支持体に上記の方法等により試験された充分な遠心抵抗を付加できるようにする利点がある。
【００３６】
好ましくは、環状体を製作するために採用された剛性材料の極限引張り強度は、２００から４５００Ｎ／ｍｍ２とし、さらに好ましくは、５００から２０００Ｎ／ｍｍ２とし、同時に好ましくは、降伏強度は１００から３０００Ｎ／ｍｍ２とし、さらに好ましくは、３５０から１５００Ｎ／ｍｍ２とする。
【００３７】
環状体の厚さは、好ましくは、０．２から４ｍｍとし、さらに好ましくは、０．４から２ｍｍとする。
【００３８】
好適な実施形態によれば、半径方向外部表面の半径方向最外点における半径方向外部表面に接する平面と、側部表面の軸方向最外点における側部表面のうちの一つに対する接線と半径方向外部表面の（環状体のプロフィールを超える）延長線との間の交点と、の間の距離は環状体の最大高さの約２％から約４０％とし、さらに好ましくは、環状体の最大高さの約５％から約２０％とする。
【００３９】
上記の幾何形状パラメータが前記範囲内の値になる場合には、半径方向外部表面の曲げは、有利に、環状体の塑性（即ち、不可逆）変形を発生させない。
【００４０】
さらに正確に説明すると、環状体の半径方向外部表面は上記の形状となっているので、本発明による安全支持体に充分な半径方向の弾性を有利に付加することができ、その結果、タイヤの圧力損失時に支持体を使用していると、支持体の挙動は、タイヤのリムとクラウン部との間で延在する半径方向弾性体の挙動になる。
【００４１】
好ましくは、半径方向外部表面は、環状体の対称面にわたって延在する中央部を含み、前記中央部は好ましくは１００ｍｍ以上の曲げ半径を有し、さらに好ましくは、前記曲げ半径は５００から１５００ｍｍの間にする。
【００４２】
好ましくは、さらに半径方向外部表面は、前記中央部に対して軸方向に対向する側部上に延在する少なくとも一対のショルダー部を含む。即ち、環状体の対称面に対して片側半分割部を参照すると、前記半径方向外部表面は、少なくとも一つのショルダー部を含む。好ましくは、前記少なくとも一つのショルダー部は、前記中央部の曲げ半径より小さい曲げ半径を有する。
【００４３】
このようにすると、本発明による安全支持体による半径方向の歪みを分散できる利点があり、局部的な応力集中による損傷を防止できる。
【００４４】
環状体が、前記環状体対称面に対して、半径方向外部表面の同じ側部上に延在する複数のショルダー部を具備する場合には、好ましくは、前記ショルダー部は、環状体の対称面からの距離が増加すると、減少する各々の曲げ半径を具備する。またこの場合、半径方向の歪みは本発明による安全支持体によって充分に分散させることができる利点がある。
【００４５】
好ましくは、上記第一と第二の接続部は中央部の曲げ半径より小さく、また前記ショルダー部の曲げ半径より小さい曲げ半径を有し、さらに好ましくは、第一と第二の接続部の曲げ半径は５から３０ｍｍとする。
【００４６】
第一と第二の接続部の曲げ半径が上記の値となっているので、環状体の弾性を調節することができ、局部的な応力集中による損傷を防止できるという利点がある。
【００４７】
好ましくは、側部表面は第一の接続部の半径より大きい曲げ半径を有し、さらに好ましくは、２０から１００ｍｍとする。
【００４８】
第一と第二の接続部の曲げ半径についての説明と同様に、環状体の側部表面の曲げ半径の値が上記の値となっているので、環状体の弾性を調節できる利点があり、局部的な応力集中による損傷を防止できる。
【００４９】
好ましくは、膨張材の充填材は５から５０ＭＰａの圧縮強度を有し、さらに好ましくは、１０から４０ＭＰａとし、また密度は０．０２から１ｇ／ｃｍ３とし、さらに好ましくは、０．０３から０．０６ｇ／ｃｍ３とする。
【００５０】
本発明による安全支持体の好適な実施形態によれば、弾性的に変形可能な膨張材料には、ポリウレタン発泡体、イソプレン−イソブタジエン発泡体、塩化ポリビニル発泡体、アクリロニトリル−ブタジエン発泡体、エチレン−ビニルアセテート発泡体からなる群から選択される発泡体を含む。
【００５１】
上記の種類の弾性的に変形可能な膨張材料を使用しているので、本発明による安全支持体の重量を効果的に低減できる利点がある。
【００５２】
好適な実施形態によれば、弾性的に変形可能な膨張材料は密閉セル発泡体であり、好ましくは、基本的に変形動作を熱に消散できるポリウレタン発泡体とし、それによって、密閉セル内に溜まった気体の膨張を生じさせ、環状体の変形に対して効果的な対照挙動を確保する。
【００５３】
本発明の第二の態様においては、本発明は、トレッド、一対のサイドウォール、リムのハウジングシートに取付けられるように構成され、対応するビードに組込まれた一対のビードワイヤーとを具備するタイヤと、上記で定義した安全支持体とを具備する安全システムに関する。
【００５４】
本発明の第三の態様においては、本発明は、リムと、トレッド、一対のサイドウォール、各々のリムハウジングシート上に取付けられた一対のビードを具備するタイヤと、前記タイヤ内で画定される空洞部内で前記リムによって支持される、上記で定義された安全支持体とを具備する車輪に関する。
【００５５】
本発明のさらなる特徴と利点は、以下の説明と添付の図面を参照して、非限定的な、本発明による安全支持体の好適な実施形態によって、明らかになるであろう。
好ましい実施形態の詳細な説明
図１を参照すると、本発明による安全支持体の第一の好適な実施形態は１で一般に表示され、その安全支持体は、車両タイヤ３の空洞部３０内でパックス（ＰＡＸ）（登録商標）タイプのリム２に取付けられている。この例では、支持体１のサイズは１３５−４２０（５０）である。即ち、支持体の幅Ｌは１３５ｍｍに等しく、標準装備径は４２０ｍｍ、高さＨは５０ｍｍであり、前記高さＨはタイヤの空洞部３０の高さによってサイズが変わり、一時的にタイヤが過負荷になった場合でも膨張タイヤ３の走行状態を阻害しないようになっている。
【００５６】
図１の実施形態において、リム２とパックス（ＰＡＸ）（登録商標）タイプのタイヤ３が示されているが、つまり、膨張圧の損失時にタイヤ３のアンウェッジ状態を防止する形状となっているが、本発明の安全支持体１は従来のリムにも適用できることは明らかである。
【００５７】
偶発的なパンクのために、タイヤ３の膨張圧が部分的または全体的に失われた場合には、安全支持体１はタイヤ３のクラウン部３３を支持し、前記クラウン部３３は、従来より、ベルト構造回りのクラウンとして構成されるトレッドであって、耐空気漏れライナー３１と補強層を含む円環形状のカーカス回りのクラウンとして構成されるトレッド４を含む（ベルト構造、カーカスと補強層は詳細に図示されていない）。
【００５８】
タイヤ３は、リム２にタイヤをアンカー固定するための各々のビード２０、２１に終端部がつながっている、軸方向に対向する一対のサイドウォール１８、１９をさらに含む。ビード２０と２１は、従来のタイヤのビードに対して逆方向に傾斜している。特にビード２０、２１を、当該分野ではリムフランジの名前で知られている、リム２の軸方向対向端部に配置されている各々のハウジングシート２２、２３に対応させることにより、従来と同様にタイヤ３をリム２に対応させている。
【００５９】
図１の実施形態においては、上記のハウジングシート２３から始まって軸方向へ移動してみると、リム２は、取付け溝２４、軸方向内部ブロッキングアバットメント（abutment）２５、第一の実質的に平坦な円筒区域２６、以下で説明するようにリム２上に安全支持体１をブロッキングするためのブロッキングシート３５、第二の実質的に平坦な円筒区域３４、前述のハウジングシート２２を含む。図１に示す実施形態においては、ハウジングシート２３には、ビード２１がアンウェッジ状態となるのを防止するように構成された適当な軸方向内部アバットメント２９が設けられている。
【００６０】
本発明によれば、本発明による安全支持体１は、中空環状体５を含み、前記中空環状体５は、好ましくは密閉状態で、実質的にトロイダル形状であり、弾性的に変形可能な膨張材料、例えば、好ましくは密閉セルを有するポリウレタン発泡体から製造される充填材６を含む、剛性で実質的に非膨張性の材料から製作される。
【００６１】
好適な実施形態によれば、ポリウレタン発泡体は１０から１５ＭＰａの圧縮強度を有し、０．０４から０．０５ｇ／ｃｍ３の密度を有する。
【００６２】
好ましくは、環状体５はバネ鋼から製作し、即ち、好ましくは極限引張強度１４００から１６００Ｎ／ｍｍ２であり、好ましくは、降伏強度は１２００から１３００Ｎ／ｍｍ２である鋼とする。
【００６３】
図１に示す例においては、環状体５の厚さは約０．４ｍｍとする。
【００６４】
本発明によれば、その実施形態では、安全支持体１は半径方向の外部表面７、第一の接続部１１、１３によって表面７へ接続された二つの軸方向対向側部表面９、１０、環状体５をリム２へ対応させるための対応装置３７を含んでいる。図１の実施形態において、対応装置３７は、第二の接続部１２、１４によって側部表面９、１０に接続された半径方向内部表面８と、リム２上の所定位置に環状体５を維持するように構成されたブロッキング装置２７を含む。図１の好適な実施形態においては、前記ブロッキング装置２７はリム２の各々のブロッキングシート３５と協動することを目的としている。特に、図１の実施形態においては、ブロッキング装置２７はリム２の各々のブロッキングシート３５内にバネ嵌挿するように構成された複数のスプリング保持部材３６を含む。このスプリング保持部材３６は好ましくは安全支持体１の環状体５を製作するために採用された同じ材料から製作され、さらに好ましくは、環状体５と一体に製作される。
【００６５】
半径方向内部表面８において、膨張材料の充填材６を注入する穴（図示なし）を設ける。
【００６６】
好ましくは、半径方向外部表面７と半径方向内部表面８は前記側部表面９、１０と一体形成され、密閉中空環状体を形成する。
【００６７】
好ましくは、安全支持体１は次のような形状の環状体５を含む。環状体５は、半径方向外部表面７の半径方向最外点における前記表面７に接する平面Ａと、側部表面の軸方向最外点における側部表面９、１０のうちの一つに対する接線Ｔと半径方向外部表面７の延長線Ｅとの交点と、の間の距離Ｆが、環状体５の最大高さＨの約２％から約４０％になるような形状とする。
【００６８】
安全支持体１の前記好適な形態により、有利に、前記支持体１上でのローリング表面により発生する挙動からの応力に対して弾性的に反応することができて、同時に、安全支持体１とタイヤ３のクラウン部３３との間で充分に接触できるように変形できる。
【００６９】
さらに好ましくは、前記距離Ｆは環状体５の最大高さＨの５％から２０％とする。
【００７０】
好ましくは、半径方向外部表面７は環状体５の対称面TTにわたって延在する中央部１５を含む。図２に示す好適な実施形態においては、中央部１５は約８５０ｍｍの曲げ半径Ｒｃを有している。
【００７１】
図２に示すように、好ましくは、半径方向外部表面７は、さらに中央部１５の軸方向対向側部上に延在する少なくとも一対のショルダー部１６、１７を含む。ショルダー部１６、１７は各々曲げ半径Ｒｓを有し、好ましくは互いに等しく、約３００ｍｍとする。
【００７２】
第一の接続部１１、１３と第二の接続部１２、１４は各々、中央部１５の曲げ半径Ｒｃより小さく、ショルダー部１６、１７の曲げ半径Ｒｓより小さい、曲げ半径Ｒｒ、Ｒ’ｒを有している。
【００７３】
好ましくは、第一の接続部１１、１３の曲げ半径Ｒｒは約１２ｍｍであり、一方、第二の接続部の曲げ半径Ｒ’ｒは好ましくは約１５ｍｍとする。
【００７４】
側部表面９、１０は、好ましくは５０から１００ｍｍの曲げ半径を有する。
【００７５】
図１と２に示す実施形態においては、本発明の安全支持体１は、使用時には、タイヤ３の最大許容負荷の約８０％に等しい５９０ｋｇの最大負荷を支持することができ、公知の安全支持体の重量に関して半分以上の重量を支持することができる。さらに、４００ｋｍ／ｈのオーダーでの車両の予想可能なローリング速度に相当する回転速度でリム２−安全支持体１の組立体を回転させることにより実施した実験室試験により、出願人は、安全支持体１とリム２との間の接触が安定状態で確保されることが分かった。さらに、４５０ｋｍ／ｈ以上の走行速度に相当する回転速度で実施された同様な実験室試験による試験では、遠心力を受ける間、支持体１の一体性も確保された。
【００７６】
図３は、車両タイヤの空洞部内でリムに取付けられた、１４０−４８０（３０）のサイズの、本発明による安全支持体の第二の好適な実施形態を示す。
【００７７】
即ち、図３に示す好適な実施形態においては、本発明の安全支持体１は幅Ｌが１４０ｍｍであり、公称装着径４８０ｍｍ、高さＨが３０ｍｍであって、前記高さＨは、膨張タイヤ３の走行を阻害しないようなサイズになっている。以下の説明及び前述の図において、図１と２に関して既に図示した要素部品と構造的また機能的に等価な安全支持体１の要素部品は同じ参照記号で表示し、さらに重複して説明しない。
【００７８】
図３に示す環状体５は、鋼管から製作され、即ち、上記のバネ鋼の極限引張り強度以下の強度を有する鋼で製作され、好ましくは５００から６００Ｎ／ｍｍ２の引張り強度であり、上記のバネ鋼の降伏強度以下の降伏強度を有し、好ましくは３００から３５０Ｎ／ｍｍ２の降伏強度とする。
【００７９】
環状体５の厚さは、好ましくは約０．４ｍｍとする。
【００８０】
本発明によれば、図３には示していないが、安全支持体１は密閉セルポリウレタン発泡体などの弾性的に変形可能な膨張材料から製作された充填材を含んでいる。好ましくは、ポリウレタン発泡体は２５から３０ＭＰａの圧縮強度を有し、０．１０から０．１２ｇ／ｃｍ３の密度を有する。
【００８１】
好ましくは、半径方向外部表面７の半径方向最外点における半径方向外部表面７に接する平面Ａと、側部表面の軸方向最外点における側部表面９、１０のうちの一つに対する接線Ｔと半径方向外部表面７の延長線Ｅとの間の交点と、の距離Ｆが、環状体５の最大高さＨの２％から４０％とし、さらに好ましくは、５％から２０％とする。
【００８２】
図３に示す好適な実施形態において、中央部１５は約１５００ｍｍの曲げ半径Ｒｃを有する。
【００８３】
図３に示す好適な実施形態において、ショルダー部１６、１７の曲げ半径Ｒｓは互いに等しく、約７００ｍｍとする。
【００８４】
好ましくは、第一の接続部１１、１３の曲げ半径Ｒｒは６から１０ｍｍとし、さらに好ましくは、約８ｍｍとする。
【００８５】
好ましくは、第二の接続部１２、１４の曲げ半径Ｒ’ｒは６から１０ｍｍとし、さらに好ましくは、約８ｍｍとする。
【００８６】
側部表面９、１０は、好ましくは２０から４０ｍｍの曲げ半径Ｒ１を有する。
【００８７】
図３に示す実施形態においては、本発明の安全支持体１は、使用時には、タイヤの最大許容負荷の約８０％に等しい５７０ｋｇの最大負荷を支持することができ、また従来技術の安全支持体の重量に対して半分以上の重量を支持することができる。
【００８８】
本発明の安全支持体１は、選定する材料の種類によって成形または押出しによって製作してもよく、一体に製作することも可能であり、またはその代わりに、ツーピースで製作し、続いて、好ましくは安全支持体１の半径方向内部表面８内に配置されたシーム線に沿って溶接するなど従来の方法によって、組立てることもできる。充填材６は上記の充填穴−図示なし−を通して充填する。充填穴は、好ましく支持体１の半径方向内部表面８に設ける。
【００８９】
図１の実施形態における本発明の安全支持体１のリム２上での組立作業については、以下のように実施する。第一段階では、安全支持体１をタイヤ３の空洞部３０に導入する。第二段階では、支持体１を含んでいるタイヤ３のビード２１をリム２のアバットメント２９を超えて移動させ、各ハウジングシート２３内へ挿入する。第三段階では、安全支持体１の半径方向内部表面８をリム２の第一の実質的に平坦な円筒区域２６に対応させて、支持体１の側部表面１０をリム２のブロッキングアバットメント２５に対して配置する。第四段階では、スプリング保持部材３６を各々のブロッキングシート３５に挿入し、リム２上に支持体１の配置を完了する。第五段階では、ビード２０をリム２の各々のハウジングシート２２内に配置する。
【００９０】
タイヤに圧力損失が発生する際の、安全支持体１とタイヤ３との間の摩擦を最小限に抑えるために、タイヤ空洞部３０に、安全支持体１の半径方向外部表面７とタイヤ３のライナー３１との接触部を潤滑するために、好ましくは従来の方法で潤滑剤が含められる。
【００９１】
以上説明したように、例示の安全支持体１はパックス（ＰＡＸ）（登録商標）システムに関するものである。しかし、本発明の安全支持体は従来のシステムにも適用することができ、また、平坦底を備えた従来のツーピースリムに装着したり、または脱着可能なリムフランジを具備するリムなどの他の種類の市販リムにも装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】図１は、車両タイヤ内でリムに取付けられた、本発明による安全支持体の第一の好適な実施形態の部分断面斜視図である。
【図２】図２は、図１の安全支持体の部分断面正面図である。
【図３】図３は、本発明による安全支持体の第二の好適な実施形態の部分断面正面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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