(57)【要約】【課題】空気入りタイヤの接地状態を迅速に制御可能とする。【解決手段】ベルト外側の両ショルダーリブ２８内に副気室２６を形成する。副気室２６の圧力を変更することで、接地状態（接地圧、接地長、接地形状を変更したり、擬似キャンバー角を変更することが出来る。副気室２６は、ベルト外側のトレッド１６の内部に配置されており、しかも副気室２６の幅ＡＷが、接地幅ＴＷに対して５％以上５０％未満の範囲内に設定されているので、空気入りタイヤ１０とリムホイール１２との間に形成されるタイヤ気室１１に対して、その容積は相対的に十分に小さく、少量の気体の出し入れにより、走行中においても車両の状態等に応じて副気室２６の内圧（容積）を迅速に変更することが出来る。【選択図】図２
2007118873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のビードコア間を跨るカーカスと、
前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されるベルトと、
前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置されるトレッドゴム層と、
前記トレッドゴム層の少なくともタイヤ赤道面のタイヤ幅方向一方側に設けられる副気室と、
前記副気室に連結され、前記副気室とタイヤ外部とを連通して前記副気室に対して気体を出し入れ可能とする連通路と、
を備え、
タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの踏面に沿って計測する前記副気室の幅をＡＷ、前記トレッドゴム層の接地幅をＴＷとしたときに、幅ＡＷは、接地幅ＴＷに対して５％以上５０％未満の範囲内に設定されている、ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
接地端からタイヤ赤道面側へ、接地幅ＴＷの１／４に相当する距離だけ離間した位置を１／４点としたときに、前記副気室は前記１／４点よりもタイヤ幅方向外側に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記トレッドゴム層には、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝が複数本形成されており、前記副気室は、タイヤ幅方向最外側の前記周方向溝よりもタイヤ幅方向外側に配置されている、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記副気室は、タイヤ周方向に連続して環状に形成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記トレッドゴム層の厚みをＴＧ、タイヤ赤道面から前記副気室までの踏面に沿って計測する距離をＥＷ、前記副気室の踏面に沿って計測する幅寸法をＡＷ、前記副気室のタイヤ径方向に沿って計測する最大の高さ寸法をＨ、踏面に沿って計測する前記ベルトの幅をＢＷとしたときに、
ＥＷ＜ＢＷ／２＜ＥＷ+ＡＷ、ＥＷ＜ＴＷ／２＜ＥＷ+ＡＷ、及び０．１＜Ｈ／ＴＧ＜０．５を満足する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記連通路はタイヤ内面側に開口しており、前記開口には、前記副気室への気体の出し入れを行うための配管を接続するための接続部材が取り付けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記連通路はタイヤ内面側に開口しており、前記連通路には、第１の開閉弁が取り付けられている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記副気室の内圧を検出する圧力センサーを有する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記圧力センサーで検出した圧力検出データを無線送信する送信手段を有する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の空気入りタイヤをリムホイールに組み付けたことを特徴とするタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項１１】
前記リムホイールには第２の開閉弁が取り付けられ、前記第２の開閉弁は、一方の接続口がリムホイール外側に配置され、他方の接続口が前記副気室と連結された第１の配管に接続されている、ことを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項１２】
リムホイール内に設けられ前記副気室へ供給するための気体を充填する第１の気体タンクと、
前記副気室と前記第１の気体タンクとを連結する第２の配管と、
を有する、ことを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項１３】
前記第１の気体タンクは、ホイールディスク部に設けられている、ことを特徴とする請求項１２に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項１４】
前記第１の気体タンクは、リムのドロップ部側方に、前記ドロップ部の内径よりも小径とならないように形成されている、ことを特徴とする請求項１２に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項１５】
前記リムホイールは、前記第１の気体タンクと前記副気室との間で気体の移動行うことにより前記副気室の内圧を変更する第１の圧力変更手段を有する、ことを特徴とする請求項１２乃至請求項１４の何れか１項に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項１６】
大気と前記副気室との間で気体の移動行うことにより前記副気室の内圧を変更する第２の圧力変更手段を有する、ことを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項１７】
前記リムホイールの外周に設けられ、前記副気室へ供給するための気体を充填する第２の気体タンクと、
前記副気室と前記第２の気体タンクとを連結する第３の配管と、
少なくとも前記第３の配管に連結される開閉弁と、
を有することを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項１８】
前記第２の気体タンクは、弾性体からなる環状のチューブである、ことを特徴とする請求項１７に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項１９】
前記空気入りタイヤにはタイヤ赤道面を挟んでトレッドゴム層の両側に前記副気室を設け、
前記リムホイールにはアクチュエータで駆動される複動シリンダを設け、
一方の前記副気室を前記複動シリンダの一方のシリンダ室に連結し、他方の副気室を前記複動シリンダの他方のシリンダ室に連結した、ことを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体。
【請求項２０】
請求項１０乃至請求項１９の何れか１項に記載のタイヤ・リムホイール組立体を装着したことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤ、タイヤ・リムホイール組立体、及び車両にかかり、特に、走行中において接地状態を迅速に制御可能な空気入りタイヤ、タイヤ・リムホイール組立体、及び車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、空気入りタイヤは形状が固定された状態で使用されるため、路面状態の変化に合わせてタイヤ性能を変更することが難しい。
そのため、タイヤ気室内の圧力を制御することで、諸性能を向上させようとするシステムが、例えば特許文献１，２等に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１８９０４４号公報。
【特許文献２】特開２００５−１９８３６３号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来のシステムでは、タイヤ気室内の圧力を変更することで接地状態を変更することを可能としているが、タイヤ気室の容積は大きく、刻々と変化する路面状態や走行状態に応じてタイヤ気室内の圧力を迅速に制御することは困難である。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、接地状態を迅速に制御可能な空気入りタイヤ、タイヤ・リムホイール組立体、及び車両を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明は、一対のビードコア間を跨るカーカスと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されるベルトと、前記ベルトのタイヤ径方向外側に配置されるトレッドゴム層と、前記トレッドゴム層の少なくともタイヤ赤道面のタイヤ幅方向一方側に設けられる副気室と、前記副気室に連結され、前記副気室とタイヤ外部とを連通して前記副気室に対して気体を出し入れ可能とする連通路と、を備え、タイヤ回転軸に沿った断面で見たときの踏面に沿って計測する前記副気室の幅をＡＷ、前記トレッドゴム層の接地幅をＴＷとしたときに、幅ＡＷは、接地幅ＴＷに対して５％以上５０％未満の範囲内に設定されている、ことを特徴としている。
【０００５】
次に、請求項１に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
請求項１に記載の空気入りタイヤでは、トレッドゴム層の内部に設けた副気室に連通路が接続されているので、副気室内の内圧をタイヤ外から変更することができる。
【０００６】
この副気室は、少なくともタイヤ赤道面のタイヤ幅方向一方側に設けられている。例えば、タイヤ赤道面のタイヤ幅方向一方側に設けられている副気室の気体の圧力を高めることで、該副気室の設けられている部分のトレッドゴム層表面がタイヤ径方向外側に膨張し、該副気室の設けられている側のタイヤ径が、該副気室の設けられていない側対比で増大させることができる。これにより、タイヤの接地状態（接地圧、接地長、接地形状）を制御することができ、例えば、タイヤ赤道面を軸として左右対称形状であった接地形状を、左右非対称とすることができる。
【０００７】
また、タイヤ赤道面の一方側と他方側とのタイヤ径が変わることで、空気入りタイヤは、副気室の設けられている側とは反対側へ傾斜するようにキャンバー角を付けたときと同じような作用を奏することができる（所謂、擬似キャンバー角を付与できる。）。
【０００８】
副気室は、トレッドゴム層の内部に配置されており、しかも副気室の幅ＡＷが、接地幅ＴＷに対して５％以上５０％未満の範囲内に設定されているので、タイヤとリムとの間に形成されるタイヤ気室に対して、その容積は相対的に十分に小さい（例えば、３．０％以下）。このため、少量の気体の出し入れにより、副気室の内圧（容積）を迅速に変更することが出来る。
【０００９】
トレッドゴム層に排水用の溝が形成されている場合には、摩耗末期に副気室が踏面に露出しないように、副気室のタイヤ径方向最外側の部分を溝底よりもタイヤ径方向内側に位置させることが好ましい。
また、副気室は、タイヤ赤道面の両側に設けられていても良い。
【００１０】
ここで、副気室の幅ＡＷが、接地幅ＴＷに対して５％未満になると、副気室の幅が狭すぎ、接地状態の変更、及び擬似キャンバー角の変更が出来なくなる。
一方、副気室の幅ＡＷが、接地幅ＴＷに対して５０％以上となると、副気室をタイヤ赤道面の両側に配置できなくなる。また、副気室が広すぎる場合、副気室の両側のトレッドゴム幅（空洞部の存在しないゴム部分の幅）が狭くなるために、特に横方向の入力時に、副気室両端部からタイヤバットレス部に向かって、ベルト上〜トレッドゴム層下の界面で剥離故障が起こり易くなり、タイヤ耐久性を低下させ易くなる点がよろしくない。
なお、副気室の幅ＡＷの下限値は接地幅ＴＷに対して１５％以上が好ましく、副気室の幅ＡＷの上限値は接地幅ＴＷに対して２５％以下が好ましい。
【００１１】
ここでいうトレッドゴム層の接地幅とは、空気入りタイヤをＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ（２００５年度版、日本自動車タイヤ協会規格）に規定されている標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫでの適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧を充填し、最大負荷能力を負荷したときのものである。なお、使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は各々の規格に従う。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気入りタイヤにおいて、接地端からタイヤ赤道面側へ、接地幅ＴＷの１／４に相当する距離だけ離間した位置を１／４点としたときに、前記副気室は前記１／４点よりもタイヤ幅方向外側に配置されている、ことを特徴としている。
【００１３】
次に、請求項２に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
副気室を接地端（接地幅のタイヤ軸方向最外部分）寄り、即ち、１／４点よりもタイヤ幅方向外側に配置することで、接地形状を変更し易くなり、また、擬似キャンバー角もつけ易くなり好ましい。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤにおいて、前記トレッドゴム層には、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝が複数本形成されており、前記副気室は、タイヤ幅方向最外側の前記周方向溝よりもタイヤ幅方向外側に配置されている、ことを特徴としている。
【００１５】
次に、請求項３に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
トレッドゴム層に、タイヤ周方向に沿って延びる周方向溝が複数本形成されている場合、副気室はタイヤ幅方向最外側の周方向溝よりもタイヤ幅方向外側に配置することで、請求項２と同様に、接地形状を変更し易くなり、また、擬似キャンバー角もつけ易くなり好ましい。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副気室は、タイヤ周方向に連続して環状に形成されている、ことを特徴としている。
【００１７】
次に、請求項４に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
副気室がタイヤ周方向に断続的に設けられている場合に副気室の内圧を高めると、トレッド表面がタイヤ周方向に凹凸する場合がある。したがって、副気室は、タイヤ周方向に連続して環状に形成されていることが好ましい。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記トレッドゴム層の厚みをＴＧ、タイヤ赤道面から前記副気室までの踏面に沿って計測する距離をＥＷ、前記副気室の踏面に沿って計測する幅寸法をＡＷ、前記副気室のタイヤ径方向に沿って計測する最大の高さ寸法をＨ、踏面に沿って計測する前記ベルトの幅をＢＷとしたときに、ＥＷ＜ＢＷ／２＜ＥＷ+ＡＷ、ＥＷ＜ＴＷ／２＜ＥＷ+ＡＷ、及び０．１＜Ｈ／ＴＧ＜０．５を満足する、ことを特徴としている。
【００１９】
次に、請求項５に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
ＢＷ／２≦ＥＷ、またはＥＷ+ＡＷ≦ＢＷ／２の場合の問題点を以下に説明する。
ベルト端位置に副気室（空洞部）があると、ベルト端部周辺のゴム発熱を抑制する（＝発熱するゴムが無い）ので、結果として転がり抵抗を良化するが、この場合は、ベルト端位置と副気室との重なりが無いので、転がり抵抗を良化出来ない。
【００２０】
ＴＷ／２≦ＥＷ、またはＥＷ+ＡＷ≦ＴＷ／２の場合の問題点を以下に説明する。
接地領域のタイヤ幅方向側の接地端部（直下）に副気室（空洞部）がある時には、接地端部の接地圧が減少し、接地面積が増大しかつ接地圧分布が均一化する傾向が現れるが、この場合は、接地端部に副気室が存在しないので、該接地端部の接地圧は従来タイヤ（副気室が無い）同等に高くなり、接地面積の拡大、及び接地圧分布均一化を達成出来ない。
【００２１】
Ｈ／ＴＧ≦０．１の場合の問題点を以下に説明する。
この場合、副気室の高さが低すぎるので、荷重接地時に副気室が潰れて副気室上下のゴムが密着して、通常タイヤ同様のベルト端部周辺での発熱、接地形状、及び接地圧分布となる。この結果、転がり抵抗の良化、及び接地面積拡大を達成できない。
【００２２】
０．５≦Ｈ／ＴＧの場合の問題点を以下に説明する。
この場合は、副気室の高さが高すぎるので、相対的に副気室上のトレッドゴムゲージが薄くなるため、接地時に副気室上のトレッドゴムの変形が大きくなりすぎる。この結果、副気室上のトレッドゴムが早期に破壊してしまい、タイヤ耐久性を低下させる。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記連通路はタイヤ内面側に開口しており、前記開口には、前記副気室への気体の出し入れを行うための配管を接続するための接続部材が取り付けられている、ことを特徴としている。
【００２４】
次に、請求項６に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
タイヤ内面側に接続部材が設けられているので、例えば、リムホイール外側へ繋がる配管を接続部材に接続することで、この配管を介して副気室への気体の出し入れ（圧力調整）を容易に行うことが出来る。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記連通路はタイヤ内面側に開口しており、前記連通路には、第１の開閉弁が取り付けられている、ことを特徴としている。
【００２６】
次に、請求項７に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
例えば、予め副気室の圧力をタイヤ気室よりも高く設定しておいた状態で使用し、途中で副気室の圧力を低下させたい場合には、第１の開閉弁を開ける。これにより、副気室内の気体の一部がタイヤ気室内へ排出され、副気室の圧力を低下させることができる。
【００２７】
一方、予めタイヤ気室よりも副気室の圧力を低く設定しておいた状態で使用し、途中で副気室の圧力を高めたい場合には、第１の開閉弁を開ける。これにより、タイヤ気室内の気体の一部が副気室内へ排出され、副気室の圧力を高めることができる。
【００２８】
なお、タイヤ、及びリムホイールの外側からタイヤ内側の第１の開閉弁を直接的に操作することは困難であるため、第１の開閉弁を、遠隔操作可能な電磁弁等とし、電磁弁からの配線をリムホイールを貫通させてリムホイール外部に引き出す等の対策を取ることが好ましい。
【００２９】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記副気室の内圧を検出する圧力センサーを有する、ことを特徴としている。
【００３０】
次に、請求項８に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
請求項８に記載の空気入りタイヤでは、副気室の内圧を圧力センサーで検出することができる。
【００３１】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の空気入りタイヤにおいて、前記圧力センサーで検出した圧力検出データを無線送信する送信手段を有する、ことを特徴としている。
【００３２】
次に、請求項９に記載の空気入りタイヤの作用を説明する。
請求項９に記載の空気入りタイヤでは、圧力センサーで検出した圧力検出データを、送信手段で無線送信することができ、送信された圧力検出データをタイヤ、及びリムホイール外側に配置した受信機で受信することができる。なお、無線機を用いず、配線を用いて圧力検出データを送信する場合、リムホイールと車体との間にスリップリング等が別途必要となり、配線の取り回しが複雑になる。
【００３３】
請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体は、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の空気入りタイヤをリムホイールに組み付けたことを特徴としている。
【００３４】
次に、請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体は、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の空気入りタイヤをリムホイールに組み付けているので、タイヤ気室に気体を充填することで、車両に装着して使用に供することが出来る。なお、その他の作用は、請求項１乃至請求項９の作用と同様であるので省略する。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、前記リムホイールには第２の開閉弁が取り付けられ、前記第２の開閉弁は、一方の接続口がリムホイール外側に配置され、他方の接続口が前記副気室と連結された第１の配管に接続されている、ことを特徴としている。
【００３６】
次に、請求項１１に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
副気室に気体を充填して圧力を高くする場合には、例えば、エアコンプレッサーや気体が高圧で充填されたタンクからの高圧ホースを第２の開閉弁に接続することで、第２の開閉弁及び第１の配管を介して副気室に気体を供給することが出来る。また、副気室の内圧を低下させる場合には、第２の開閉弁を開き、副気室内の気体を大気に排出すれば良い。
【００３７】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、リムホイール内に設けられ前記副気室へ供給するための気体を充填する第１の気体タンクと、前記副気室と前記第１の気体タンクとを連結する第２の配管と、を有する、ことを特徴としている。
【００３８】
次に、請求項１２に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
請求項１２に記載のタイヤ・リムホイール組立体では、例えば、第１の気体タンクに予め高圧で気体を充填しておく。第１の気体タンクの気体を第２の配管を介して副気室へ供給することで、副気室の圧力を高くすることが出来る。
【００３９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、前記第１の気体タンクは、ホイールディスク部に設けられている、ことを特徴としている。
【００４０】
次に、請求項１３に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
請求項１３に記載のタイヤ・リムホイール組立体では、第１の気体タンクは、ホイールディスク部に設けられているので、リム内径が従来対比で小径となることが無い。
【００４１】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、前記第１の気体タンクは、リムのドロップ部側方に、前記ドロップ部の内径よりも小径とならないように形成されている、ことを特徴としている。
【００４２】
次に、請求項１４に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
請求項１４に記載のタイヤ・リムホイール組立体では、第１の気体タンクは、リムのドロップ部側方に、ドロップ部の内径よりも小径とならないように形成されているので、リム内径が従来対比で小径となることが無い。
【００４３】
請求項１５に記載の発明は、請求項１２乃至請求項１４の何れか１項に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、前記リムホイールは、前記第１の気体タンクと前記副気室との間で気体の移動行うことにより前記副気室の内圧を変更する第１の圧力変更手段を有する、ことを特徴とする。
【００４４】
次に、請求項１５に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
副気室の内圧を変更する場合には、第１の圧力変更手段を用いて第１の気体タンクと前記副気室との間で気体の移動を行う。例えば、第１の気体タンクの気体を副気室へ移動すれば、副気室の圧力を高めることが出来る。また、副気室の気体を第１の気体タンクへ移動すれば、副気室の圧力を低下させることが出来る。
【００４５】
請求項１６に記載の発明は、請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、大気と前記副気室との間で気体の移動行うことにより前記副気室の内圧を変更する第２の圧力変更手段を有する、ことを特徴としている。
【００４６】
次に、請求項１６に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
副気室の内圧を変更する場合には、第２の圧力変更手段を用いて副気室と大気との間で気体の移動を行う。例えば、大気の気体（空気）を副気室へ移動すれば、副気室の圧力を高めることが出来る。また、副気室の気体を大気へ排出（移動）すれば、副気室の圧力を低下させることが出来る。
【００４７】
請求項１７に記載の発明は、請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、前記リムホイールの外周に設けられ、前記副気室へ供給するための気体を充填する第２の気体タンクと、前記副気室と前記第２の気体タンクとを連結する第３の配管と、少なくとも前記第３の配管に連結される開閉弁と、を有することを特徴としている。
【００４８】
次に、請求項１７に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
請求項１７に記載のタイヤ・リムホイール組立体では、例えば、第２の気体タンクに予め高圧で気体を充填しておく。開閉弁を開き、第２の気体タンクの気体を第３の配管を介して副気室へ供給することで、副気室の圧力を高くすることが出来る。
【００４９】
請求項１８に記載の発明は、請求項１７に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、前記第２の気体タンクは、弾性体からなる環状のチューブである、ことを特徴とする。
請求項１８に記載のタイヤ・リムホイール組立体では、弾性体からなる環状のチューブに気体を充填しておくことが出来る。
【００５０】
請求項１９に記載の発明は、請求項１０に記載のタイヤ・リムホイール組立体において、前記空気入りタイヤにはタイヤ赤道面を挟んでトレッドゴム層の両側に前記副気室を設け、前記リムホイールにはアクチュエータで駆動される複動シリンダを設け、一方の前記副気室を前記複動シリンダの一方のシリンダ室に連結し、他方の副気室を前記複動シリンダの他方のシリンダ室に連結した、ことを特徴としている。
【００５１】
次に、請求項１９に記載のタイヤ・リムホイール組立体の作用を説明する。
請求項１９に記載のタイヤ・リムホイール組立体では、例えば、複動シリンダのシリンダロッドをアクチュエータで一方の移動させることで、一方側のシリンダ室に接続した副気室の圧力が高まり、他方側のシリンダ室に接続した副気室の圧力を低下させることができる。また、シリンダロッドの移動方向を反対方向にすれば、一方側のシリンダ室に接続した副気室の圧力を低下させ、他方側のシリンダ室に接続した副気室の圧力を高めることができる。
【００５２】
請求項２０に記載の車両は、請求項１１乃至請求項１９の何れか１項に記載のタイヤ・リムホイール組立体を装着したことを特徴としている。
請求項２０に記載の車両の作用は、請求項１１乃至請求項１９の作用と同様であるので説明を省略する。
【発明の効果】
【００５３】
以上説明したように本発明の空気入りタイヤ、タイヤ・リムホイール組立体、及び車両は上記の構成としたので、接地状態を迅速に制御することができる、という優れた効果を有する。接地状態の変更により、制動、及び駆動性能を向上させることもできる。また、擬似キャンバー角の変更により、旋回性能を向上することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
図１は、空気入りタイヤ１０をリムホイール１２に組み付けたタイヤ・リムホイール組立体１４の断面図である。
（空気入りタイヤの構造）
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１０は、後述するトレッド１６の内部構造以外は、一般的な構造であり、一対のビードコア１８間に跨るカーカス２０を備え、カーカス２０のタイヤ径方向外側には、１層以上のベルト２２、及びトレッド１６が配置されている。なお、空気入りタイヤ１０の基本構造は、ラジアル構造であっても良く、バイアス構造等の他の構造であっても良い。
トレッド１６には、周方向に沿って延びる周方向溝２４が複数本（本実施形態では４本）形成されている。
【００５５】
図２は、トレッド１６を平板状に展開したときの断面を示している。
トレッド１６の内部には、空洞状とされた一対の副気室２６が形成されている。
ここで、副気室２６の幅をＡＷ、トレッド１６の接地幅をＴＷとしたときに、副気室２６の幅ＡＷは、接地幅ＴＷに対して５％以上５０％未満の範囲内に設定することが必要であり、さらに、幅ＡＷの下限値は１５％以上とすることが好ましく、幅ＡＷの上限値は２５％以下とすることが好ましい。
【００５６】
また、接地端１６Ｅからタイヤ赤道面ＣＬ側へ、接地幅ＴＷの１／４に相当する距離だけ離間した位置を１／４点Ｐとしたときに、副気室２６は１／４点Ｐよりもタイヤ幅方向外側に配置することが好ましい。
本実施形態では、タイヤ径方向最外側の周方向溝２４よりも外側のショルダーリブ２８の内部に、副気室２６が形成されている。副気室２６は、タイヤ周方向に連続しており、タイヤ軸方向から見た形状は円環状である。
【００５７】
さらに、トレッド１６の厚み（ベルト最外面〜踏面）をＴＧ、タイヤ赤道面ＣＬから副気室２６までの踏面に沿って計測する距離をＥＷ、副気室２６の踏面に沿って計測する幅寸法をＡＷ、副気室２６のタイヤ径方向に沿って計測する最大の高さ寸法をＨ、踏面に沿って計測するベルト２２の幅をＢＷとしたときに、ＥＷ＜ＢＷ／２＜ＥＷ+ＡＷ、ＥＷ＜ＴＷ／２＜ＥＷ+ＡＷ、及び０．１＜Ｈ／ＴＧ＜０．５を満足することが好ましい。
【００５８】
図１に示すように、空気入りタイヤ１０には、副気室２６からタイヤ内周面へ向けて連通孔３０が形成されている。
連通孔３０には、タイヤ内周面側に、配管３２を接続するためのタイヤ用接続部材（コネクター）３４が固着されており、このタイヤ用接続部材３４には、配管３２の一端が接続されている。なお、空気入りタイヤ１０は走行中に弾性変形するので、配管３２も弾性変形可能なゴム、合成樹脂等の材料から形成されていることが好ましい。
【００５９】
（リムホイールの構造）  
リムホイール１２には、タイヤ気室に空気等の気体を充填するためのバルブ（図１では図示省略）の他に、右側の副気室２６に対して空気等の気体を出し入れするためのリム用接続部材３６が取り付けられている。このリム用接続部材３６には、配管３２の他端が接続されている。
なお、図１において、図示を省略しているが、左側の副気室２６にもタイヤ用接続部材３４、配管３２、及びリム用接続部材３６が接続されており、右側の副気室２６、及び左側の副気室２６は、夫々独立して気体が供給可能とされている。
【００６０】
リム用接続部材３６には、図１、及び図３に示すように、配管４０が接続されている。図３に示すように、リム用接続部材３６に接続した配管４０は、車両に設けたエアコンプレッサー３８からの配管４２と、回転シール４４を介して連結されている。これにより、タイヤ回転中においても副気室２６に空気を供給することが出来る。
【００６１】
また、配管４２の途中には、電気制御式の開閉バルブ４６、圧力センサー５０、及び電気制御式の圧抜き用のバルブ５２が設けられており、エアコンプレッサー３８、開閉バルブ４６、圧力センサー５０、及び圧抜き用のバルブ５２はコントローラー５４に接続されている。
【００６２】
（作用）  
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態のタイヤ・リムホイール組立体１４では、副気室２６の圧力を変更することができ、これにより、接地状態（接地圧、接地長、接地形状を変更したり、擬似キャンバー角を変更することが出来る。
【００６３】
副気室２６の圧力を高める場合には、エアコンプレッサー３８を作動させ、開閉バルブ４６を開く。副気室２６を所望の内圧（例えば、走行状態等によって決められる。）まで高めるには、圧力センサー５０で圧力を検出しながら開閉バルブ４６の開閉を制御することで実現できる。
一方、副気室２６の圧力を所望の内圧まで低下させるには、開閉バルブ４６を閉じ、圧力を測定しながら圧抜き用のバルブ５２を開き、副気室内の気体を大気に排出する。これにより、副気室２６の圧力を所望の値に低下させることが出来る。
【００６４】
なお、副気室２６の圧力は、車両の状態に基づいて変更しても良く、ドライバーが任意に変更しても良い。
例えば、タイヤ赤道面ＣＬのタイヤ幅方向一方側（例えば、図面右側）に設けられている副気室２６の圧力を高めると、この副気室２６の設けられている部分のトレッド表面がタイヤ径方向外側に膨張し、右側の副気室２６の設けられている部分のタイヤ径が増大し、タイヤ赤道面ＣＬを軸として左右対称形状であった接地形状を、左右非対称（本実施形態の場合、タイヤ赤道面ＣＬの右側の接地長が短くなる。
【００６５】
また、タイヤ赤道面ＣＬの右側のタイヤ径が増大することで、タイヤ・リムホイール組立体１４は、左側へ傾斜するようにキャンバー角を付けたときと同じような作用を奏することができる（所謂、擬似キャンバー角を付与できる。）。
【００６６】
本実施形態の副気室２６は、ベルト外側のトレッド１６の内部に配置されており、しかも副気室２６の幅ＡＷが、接地幅ＴＷに対して５％以上５０％未満の範囲内に設定されているので、空気入りタイヤ１０とリムホイール１２との間に形成されるタイヤ気室に対して、その容積は相対的に十分に小さく、少量の気体の出し入れにより、走行中においても車両の状態等に応じて副気室２６の内圧（容積）を迅速に変更することが出来る。
【００６７】
また、ＥＷ＜ＢＷ／２＜ＥＷ+ＡＷとし、副気室２６をベルト端上に配置しているので、ベルト端周辺のゴム発熱が抑制され（＝空洞である副気室２６のために、発熱するゴムがない）、その結果、転がり抵抗を良化することができる。
【００６８】
また、ＥＷ＜ＴＷ／２＜ＥＷ+ＡＷとし、接地端１６Ｅの下に空洞である副気室２６を配置しているので、接地端付近の接地圧を減少させることができ、接地面積を増大させ、かつ接地圧分布を均一化することが可能となる。
【００６９】
さらに、０．１＜Ｈ／ＴＧ＜０．５としているので、接地時に副気室２６が潰れることなく、また、トレッド１６の耐久性を確保でき、副気室２６を設けたことの作用効果を確実に得られる。
【００７０】
なお、ＢＷ／２≦ＥＷ、またはＥＷ+ＡＷ≦ＢＷ／２になると、ベルト端位置と副気室２６との重なりが無いので、転がり抵抗を良化出来ない。
ＴＷ／２≦ＥＷ、またはＥＷ+ＡＷ≦ＴＷ／２になると、接地端直下に副気室２６が存在しないので、接地端１６Ｅの接地圧は従来タイヤ（副気室が無い）同等に高くなり、接地面積の拡大、及び接地圧分布均一化を達成出来ない。
【００７１】
Ｈ／ＴＧ≦０．１になると、副気室２６の高さが低すぎ、荷重接地時に副気室２６が潰れて副気室上下のゴムが密着して、通常タイヤ同様のベルト端部周辺での発熱、接地形状、及び接地圧分布となる。この結果、転がり抵抗の良化、及び接地面積拡大を達成できない。
０．５≦Ｈ／ＴＧになると、副気室２６の高さが高すぎ、相対的に副気室上のトレッドゴムゲージが薄くなるため、接地時に副気室上のトレッドゴムの変形が大きくなりすぎる。この結果、副気室上のトレッドゴムが早期に破壊してしまい、タイヤ耐久性を低下させる。
【００７２】
ここで、副気室２６の幅ＡＷが、接地幅ＴＷに対して５％未満になると、副気室２６の幅ＡＷが狭すぎ、接地状態の変更、及び擬似キャンバー角の変更が出来なくなる。
一方、副気室２６の幅ＡＷが、接地幅ＴＷに対して５０％以上となると、副気室２６をタイヤ赤道面ＣＬの両側に配置できなくなる。また、また、副気室２６の幅ＡＷが広すぎる場合、副気室２６の両側のトレッドゴム幅（空洞部の存在しないゴム部分の幅）が狭くなるために、特に横方向の入力時に、副気室両端部からタイヤバットレス部に向かって、ベルト２２とトレッド１６との界面で剥離故障が起こり易くなり、タイヤ耐久性を低下させ易くなる点がよろしくない。
［第２の実施形態］
【００７３】
次に、本発明のタイヤ・リムホイール組立体の第２の実施形態を図４（Ａ），（Ｂ）にしたがって説明する。なお、第１の実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００７４】
図４（Ａ）に示すように、本実施形態のリムホイール１２では、ディスク部１２Ａに空洞状とされた気体タンク５６が形成されている。なお、気体タンク５６には、リムホイール外側からタンク内に気体を充填するために、図示しない空気バルブ（バルブコア付き）が取り付けられている。
【００７５】
気体タンク５６には、圧力制御弁５８が取り付けられており、本実施形態では、この圧力制御弁５８に配管３２の他端が接続されている。
圧力制御弁５８は、開閉弁と圧力センサーを備え、開閉弁と圧力センサーは、各々図示しない配線、及び車両に設けたスリップリング等を介してコントローラー５４（図４では図示せず。）に接続されている。
【００７６】
また、図４（Ｂ）に示すように、本実施形態のタイヤ・リムホイール組立体１４では、図４（Ａ）に示す部分とは異なる位置において、タイヤ用接続部材３４、配管３２が接続されており、この配管３２は、リムホイール１２に設けた開閉弁５９に接続されている。なお、開閉弁５９は、コントローラー５４に接続されている。
【００７７】
本実施形態では、気体タンク５６にタイヤ気室１１よりも高圧で気体を充填しておく。
副気室２６の圧力を高める場合には、圧力制御弁５８の開閉弁を開く。これにより、気体タンク内の気体が副気室２６へ移動し、副気室２６の圧力を高めることが出来る。一方、副気室２６の圧力を低下させる場合には、開閉弁５９を開く。これにより、気体タンク内の気体が大気へと排出され、副気室２６の圧力を低下させることが出来る。
【００７８】
なお、圧力制御弁５８の圧力センサーで副気室側の圧力を計測しながら、圧力制御弁５８の開閉弁、または開閉弁５９を制御することで、副気室２６の内圧を所望の値に設定することが出来る。
本実施形態では、ディスク部１２Ａに気体タンク５６を設けたので、リム内径を小さくすることが無く、従来通り車両のブレーキ装置をリム内側に配置できる。
なお、その他の作用効果は、第１の実施形態と同様である。
【００７９】
［第３の実施形態］
次に、本発明のタイヤ・リムホイール組立体の第３の実施形態を図５にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施形態のタイヤ・リムホイール組立体１４は、前述した第２の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体１４の変形例であり、図５に示すように、リムホイール１２には、ウエル部１２Ｂの側方に、周方向に連続する環状の空洞状とされた気体タンク６０が形成されている。
【００８０】
本実施形態では、圧力制御弁５８が気体タンク６０に取り付けられている。また、気体タンク６０には、タンク内に気体を充填するために、図示しない空気バルブが取り付けられている。
第３の実施形態のタイヤ・リムホイール組立体１４も、第２の実施形態と同様に、気体タンク６０にタイヤ気室１１よりも高圧で気体を充填し、圧力制御弁５８、及び開閉弁５９（図５では図示せず。）により副気室内の圧力を調整することができる。
【００８１】
本実施形態では、ウエル部１２Ｂの側方に気体タンク６０を設けたので、リム内径を小さくすることが無く、従来通り車両のブレーキ装置をリム内側に配置できる。
なお、その他の作用効果は、第２の実施形態と同様である。
【００８２】
［第４の実施形態］
次に、本発明のタイヤ・リムホイール組立体の第４の実施形態を図６にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
本実施形態のリムホイール１２は、第２実施形態、及び第３実施形態とは異なり、一般な構造のものである。
【００８３】
本実施形態のタイヤ・リムホイール組立体１４では、前述した第２，３実施形態の気体タンクの代わりとして、タイヤ気室内にゴム等の弾性体からなる環状のチューブ６２が配置されている。
本実施形態では、このチューブ６２に、圧力制御弁５８を介して配管３２が接続されている。
【００８４】
なお、チューブ６２には、チューブ内に気体を充填するために、空気バルブ６４が取り付けられており、該空気バルブ６４の端部がリムホイール内周側へ突出している。
本実施形態では、チューブ６２にタイヤ気室１１よりも高圧で気体を充填し、圧力制御弁５８、及び開閉弁５９（図６では図示せず。）により副気室内の圧力を調整することができる。
なお、その他の作用効果は、前述した第２，３実施形態と同様である。
【００８５】
［第５の実施形態］
次に、本発明のタイヤ・リムホイール組立体の第５の実施形態を図７にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８６】
図７に示すように、本実施形態のタイヤ・リムホイール組立体１４では、リムホイール１２に気体タンク６０が一体的に形成されている。また、リムホイール１２には、副気室２６と気体タンク６０との間で気体の移動を行うための給排気装置６６が取り付けられている。
【００８７】
給排気装置６６は、小型のエアコンプレッサー、流路切替弁、圧力センサー等から構成されており、気体タンク内の気体を副気室２６へ移動したり、副気室内の気体を気体タンク６０へ移動することで、副気室２６の圧力を変更可能としている。給排気装置６６は、図示しない配線、及びスリップリングを介してコントローラー５４に接続されている。  
なお、副気室２６の圧力を変更した際の作用効果は、第１の実施形態と同様である。
【００８８】
［第６の実施形態］
次に、本発明のタイヤ・リムホイール組立体の第６の実施形態を図８にしたがって説明する。なお、本実施形態は前述した第５の実施形態の変形例であり、第５実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００８９】
図８に示すように、本実施形態のタイヤ・リムホイール組立体１４のリムホイール１２は一般的な構造のものであり、このリムホイール１２に給排気装置６６が取り付けられている。本実施形態では、給排気装置６６は、副気室２６と大気との間で気体の移動を行い、これによって副気室２６の圧力を変更可能としている。
なお、副気室２６の圧力を変更した際の作用効果は、第１の実施形態と同様である。
【００９０】
［第７の実施形態］
次に、本発明のタイヤ・リムホイール組立体の第７の実施形態を図９にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
第６の実施形態では、副気室２６の気体を大気に排出することで副気室２６の内圧を低下させていたが、副気室２６の圧力がタイヤ気室１１よりも高い場合には、副気室２６の気体をタイヤ気室１１に排出することで副気室２６の内圧を低下させることも出来る。
【００９１】
この場合、図９に示すように、連通孔３０に開閉弁５９を取り付け、開閉弁５９を開けば副気室２６の内圧を低下させることができる。
なお、副気室２６の圧力を変更した際の作用効果は、第１の実施形態と同様である。
【００９２】
［第８の実施形態］
次に、本発明のタイヤ・リムホイール組立体の第８の実施形態を図１０にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
上記実施形態では、予め気体タンクに充填しておいた気体、または大気中の空気を副気室２６へ供給する構成であったが、タイヤ気室１１の気体を副気室２６へ供給する構成を取ることも出来る。
【００９３】
この場合、図１０に示すように、連通孔３０に圧力制御弁５８を取り付け、副気室２６の圧力を高くする場合には圧力制御弁５８の開閉弁を開ける。一方、副気室２６の圧力を低下させる場合には、副気室内の気体を大気に排出すれば良い。
なお、副気室２６の圧力を変更した際の作用効果は、第１の実施形態と同様である。
【００９４】
［第９の実施形態］
次に、本発明のタイヤ・リムホイール組立体の第９の実施形態を図１１にしたがって説明する。なお、前述した実施形態と同一構成には同一符号を付し、その説明は省略する。
図１１に示すように、本実施形態では、タイヤ赤道面を挟んで一方の副気室２６を配管３２を介して両ロッド複動シリンダ６８の一方のシリンダ室６８Ｒに、タイヤ赤道面を挟んで他方の副気室２６を配管３２を介して両ロッド複動シリンダ６８の他方のシリンダ室６８Ｌに接続している。
【００９５】
両ロッド複動シリンダ６８のシリンダロッド７０は、コントローラー５４（図１１では図示せず。）で制御される電動式のアクチュエータ７２によって移動可能とされている。
なお、両ロッド複動シリンダ６８、及びアクチュエータ７２は、リムホイール１２に取り付けられていても良く、車両に取り付けても良い。
【００９６】
本実施形態では、例えば、アクチュエータ７２でシリンダロッド７０をシリンダ室６８Ｒ側に移動させることで、シリンダ室６８Ｒの圧力を高め、かつシリンダ室６８Ｌの圧力を低下させることができる。また、シリンダロッド７０をシリンダ室６８Ｌ側に移動させることで、シリンダ室６８Ｌの圧力を高め、かつシリンダ室６８Ｒの圧力を低下させることができる。
【００９７】
なお、両副気室２６の内圧は、予めタイヤ気室１１と同等に設定しておいても良く、タイヤ気室１１よりも高め、または低めに設定していても良い。
また、アクチュエータ７２は電動式に限らず、空圧式や油圧式のものであっても良い。
また、本実施形態では、副気室２６の圧力バランスを変えるために両ロッド複動シリンダ６８を用いたが、両ロッド複動シリンダ６８に代えて前述した給排気装置６６を用いても良い。
【００９８】
［その他の実施形態］
上記実施形態では、タイヤ径方向最外側の周方向溝２４よりも外側のショルダーリブ２８の内部に、副気室２６を形成しているが、周方向溝２４で区画される他のリブに副気室２６を形成しても良い。
【００９９】
また、上記実施形態の副気室２６は、タイヤ周方向に連続する円環形状であったが、副気室２６は、タイヤ周方向に断続的に設けられていても良い。
また、トレッド１６がブロックパターンの場合、各ブロックに副気室２６を設けても良い。
【０１００】
また、一つの副気室２６に対し、連通孔３０を１個設けて給排気兼用としても良く、連通孔３０を２個設けて一方を吸気用、他方を排気用としても良い。
また、タイヤ・リムホイール組立体１４に圧力センサを設けた場合、圧力検知信号は、配線を介してコントローラー５４に送信する方法の他に、無線装置を用いて無線送信しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】第１の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【図２】トレッドの展開断面図である。
【図３】配管、及び配線を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は第２の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【図５】第３の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【図６】第４の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【図７】第５の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【図８】第６の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【図９】第７の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【図１０】第８の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【図１１】第９の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０    空気入りタイヤ
１１    タイヤ気室
１２    リムホイール
１２Ｂ  ウエル部
１２Ａ  ディスク部
１４    タイヤ・リムホイール組立体
２４    周方向溝
２６    副気室
２８    ショルダーリブ（陸部）
３０    連通孔
３２    配管
３４    タイヤ用接続部材
３８    エアコンプレッサー
４６    開閉バルブ
５０    圧力センサー
５２    バルブ
５４    コントローラー
５６    気体タンク
５８    圧力制御弁
５９    開閉弁
６０    気体タンク
６２    チューブ
６６    給排気装置
６８    両ロッド複動シリンダ
７２    アクチュエータ
【図１】
2007118873.tif 000003
【図２】
2007118873.tif 000004
【図３】
2007118873.tif 000005
【図４】
2007118873.tif 000006
【図５】
2007118873.tif 000007
【図６】
2007118873.tif 000008
【図７】
2007118873.tif 000009
【図８】
2007118873.tif 000010
【図９】
2007118873.tif 000011
【図１０】
2007118873.tif 000012
【図１１】
2007118873.tif 000013