(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リムに組付けたタイヤへの充填内圧を、タイヤにセットした爆薬を爆発させてタイヤに設けた貫通孔を経て急速に排出させるタイヤ内圧の低減方法。
【請求項２】
リム組みしたタイヤの負荷転動中にタイヤ内圧を急速に排出させる請求項１に記載のタイヤ内圧の低減方法。
【請求項３】
リム組みタイヤを装着した車両の走行中にタイヤ内圧を急速に排出させる請求項１もしくは２に記載のタイヤ内圧の低減方法。
【請求項４】
タイヤにセットした爆薬を遠隔操作によって爆発させる請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ内圧の低減方法。
【請求項５】
車両のキャビンからの遠隔操作によってタイヤにセットした爆薬を爆発させる請求項４に記載のタイヤ内圧の低減方法。
【請求項６】
タイヤに爆薬をセットしてなるタイヤ内圧の低減装置。
【請求項７】
タイヤのサイド部に爆薬をセットしてなる請求項６に記載のタイヤ内圧の低減装置。
【請求項８】
タイヤの最大幅位置より半径方向外方域に爆薬をセットしてなる請求項６もしくは７に記載のタイヤ内圧の低減装置。
【請求項９】
爆薬を雷管の起爆薬または、その起爆薬により起爆される爆破薬としてなる請求項６〜８のいずれかに記載のタイヤ内圧の低減装置。
【請求項１０】
雷管を電気雷管としてなる請求項９に記載のタイヤ内圧の低減装置。
【請求項１１】
爆薬を、カーカスよりも外側にセットしてなる請求項６〜１０のいずれかに記載のタイヤ内圧の低減装置。
【請求項１２】
タイヤに設けた窪み内に爆薬をセットしてなる請求項６〜１１のいずれかに記載のタイヤ内圧の低減装置。
【請求項１３】
窪み底面を傾斜面とし、雷管の起爆薬が窪みの深部側に位置する配置姿勢で雷管をセットしてなる請求項１２に記載のタイヤ内圧の低減装置。
【請求項１４】
雷管に取付けた爆破薬を、所要の方向に延在させて設けた細溝内にセットしてなる請求項１２に記載のタイヤ内圧の低減装置。
【請求項１５】
爆薬を、それの外面側を複数層の粘着テープで封じてセットしてなる請求項６〜１４のいずれかに記載のタイヤ内圧の低減装置。
【請求項１６】
窪み内に配置した爆薬を、それの外面側を、ゴムシートと粘着テープとで封じてセットしてなる請求項１２〜１４のいずれかに記載のタイヤ内圧の低減装置。
【請求項１７】
爆薬を、伸縮性を有する粘着テープの貼り付けによって封じてなる請求項１５もしくは１６に記載のタイヤ内圧の低減装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤ内圧が抜け出してなお、車両の継続した安全走行を可能とするいわゆるランフラットタイヤの性能試験等を目的として、タイヤ内圧の急速なる低下を作為的に実現する、タイヤ内圧の低減方法およびそれに用いる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、タイヤの負荷転動中にタイヤ内圧を急速に低下させるための特別の技術は提案されておらず、これがため、たとえば、タイヤ内に収納され、タイヤのパンク等に起因するそれの内圧の低下に伴って、荷重の支持をタイヤから肩代わりする空気のうまたは、タイヤのサイド部内面に配設されて、同様の場合に荷重の支持を司る、三日月断面形状の補強ゴム等の作用その他についての試験を行うに当っては、静止下で荷重を作用させたタイヤからバルブコアを抜き取った後、タイヤ内圧の徐々なる低下の下に、静止または回転するタイヤに対する各種の測定、観察等を行うことが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、このような試験では、実車走行中、とくには高速走行中の、タイヤのバースト、ブロウアウト、そこへのカット傷の発生その他によってタイヤ内圧が急激に消失等したときのように、重大にして回避操作等が困難な、ことに深刻な緊急事態が発生した場合の、必要性がとくに高いデータを、タイミングを損ねることなく採取することが不可能であった。
そこでこの発明は、実車走行中におけるタイヤ内圧の急速な消失等の状況を確実に作り出すことができ、その急速な内圧低下に伴う各種のデータの採取を可能とする、タイヤ内圧の低減方法およびそれに用いる装置を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るタイヤ内圧の低減方法は、リムに組付けたタイヤへの充填内圧を、タイヤにセットした爆薬を爆発させてタイヤに設けた貫通孔を経て急速に排出させるものであり、より好ましくは、リム組みしたタイヤの負荷転動中にタイヤ内圧を急速に排出させるものである。
【０００５】
ここでリムは、一般に、ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ、ＥＴＲＴＯ  ＳＴＡＮＤＡＲＤ  ＭＡＮＵＡＬ、ＴＲＡ（ＴＨＥ  ＴＩＲＥ  ａｎｄ  ＲＩＭ  ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ  ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫ等で規格が定められたリムをいい、ＪＡＴＭＡ  ＹＥＡＲ  ＢＯＯＫで代表すれば、一般情報に記載された適用リムをいうものとする。
【０００６】
この方法によれば、内圧を充填し、荷重を負荷したリム組みタイヤの静止状態下ではもちろん、タイヤの負荷転動時にあってもなお、所要のタイミングで、タイヤに、爆薬の爆発による貫通孔を穿設してタイヤ内圧の急速な排出を行わせることにより、タイヤ内圧の、その急速なる消失過程をも含めて、消失の前後にわたる各種のデータをタイミングを逸することなく採取することができる。
従って、緊急事態の発生時における所要のデータを適宜に採取することが可能となる。
【０００７】
そしてここで、リム組みタイヤを装着した車両の走行中に、タイヤ内圧を上述したようにして急速に排出させた場合には、現実に発生する緊急事態により近似させることができ、車両の挙動等をも含むより広範なデータを採取することが可能となる。
【０００８】
ところで、タイヤへの貫通孔の形成は、銃弾、弓矢等の発射をもって行うことも可能であるが、タイヤの所要位置に所期した通りの形状の貫通孔を所要のタイミングで確実に形成するためには、タイヤの所要位置に予めセットした爆薬をタイミングを選んで爆発させることによってその貫通孔を形成することがとくに有利である。
【０００９】
なお、タイヤにセットした爆薬を遠隔操作によって爆発させる場合には、作業者等の安全性をより十分に確保することができ、また、車両のキャビンからの遠隔操作によってタイヤにセットした爆薬を爆発させる場合には、爆発のタイミングをより正確にコントロールできるとともに、各種の走行条件の下での限界状態等の所期した走行状態でのより正確なデータの採取を可能とすることができる。
【００１０】
また、この発明に係るタイヤ内圧の低減装置は、タイヤに爆薬をセットしてなるものである。
これによれば、タイヤがどのような状態にあっても、爆薬の爆発エネルギによってタイヤの所要位置に所要の寸法の、たとえば１〜２ｃｍ２程度の貫通孔を瞬時に形成することができ、その貫通孔を経てタイヤ内圧を急速に排出させることができるので、たとえば、タイヤ内に収納した空気のう等の、タイヤ内圧の急速な低下に伴う変形態様、荷重支持態様等の各種データを、タイヤ内圧の排出の前後にわたって詳細に採取することが可能となる。
【００１１】
ここで好ましくは、タイヤのクラウン部に隣接するショルダ部およびサイドウォール部を含むサイド部に爆薬をセットする。
これはすなわち、タイヤ内圧の急激なる低下は、現実には、多くの補強が施されているトレッド部への損傷よりは、サイド部への比較的大きなカット傷等の発生を原因として生じる点に着目したものであり、タイヤサイド部の爆薬を爆発させることで、そのサイド部の縁石擦り等に起因する現実の故障によく近似した故障を発生させることができる。
しかも、この場合には、膨脹変形した空気のう等がタイヤの大きな貫通孔から接地面に直接露出することに原因をおく、尖鋭物のそこへの刺さり込み等の影響なしに十分なデータを採取することが可能となる。
【００１２】
また好ましくは、爆薬を、タイヤの最大幅位置、すなわち、それをリムに組付けて、これも内圧を充填したタイヤの最大幅位置より半径方向外方域にセットする。
【００１３】
この場合には、タイヤに実際に発生することのある故障に一層近接した貫通孔を形成することができ、併せて、爆薬を爆発させてタイヤのサイド部に貫通孔を形成してなお、多くは、タイヤの最大幅位置より半径方向内方側に収納配置されている空気のう等が、爆薬の爆発エネルギによって損傷されるのを有効に防止することができる。
【００１４】
ところで、ここで用いる爆薬は、タイヤサイズ、爆薬のセット位置でのタイヤ厚み、形成する貫通孔の形態等との関連の下で、雷管の起爆薬それ自体とすることまたは、その起爆薬によって起爆される爆破薬とすることもできる。
【００１５】
ここで、雷管を用いるときは電気雷管を用いることが、爆発のタイミング等の制御性を高め、また、爆発の信頼性を高める上で好ましい。
【００１６】
また、これらのいずれにあっても、爆薬は、カーカスよりもタイヤ外側にセットすることが好ましく、これによれば、爆薬のセットが、タイヤの骨格構造をなすカーカス、ひいては、タイヤの性能に大きな影響を及ぼすおそれを十分に取り除くことができる。
【００１７】
そしてまた好ましくは、爆薬をタイヤに設けた窪み内にセットする。このことによれば、爆薬のセットが容易になる他、セットした爆薬がタイヤの外部環境によって受ける影響を少なくすることができ、しかも、窪みの形状、位置、向き等を選択することで、現実の故障により近似した貫通孔を形成できる他、爆薬の爆発エネルギをタイヤの内面側へより有効に指向させることができる。
【００１８】
この場合にあって、雷管の起爆薬を爆薬とするときは、窪み底面を傾斜面とし、その起爆薬が窪みの深部側に位置する配置姿勢で雷管をセットすることが好ましく、これによれば、起爆薬の爆発エネルギをタイヤの内面側へより効果的に指向させて、少量の爆薬で所期した通りの貫通孔を形成することができる。
【００１９】
この一方で、雷管に取付けた爆破薬を爆薬とするときは、とくに爆破薬を、所期した方向に延在させて設けた、窪みの一例としての、所要の横断面形状を有する細溝内にセットすることが好ましい。
この場合は、雷管を起爆装置として機能させて、爆破薬を爆発させることで、現実のカット傷等にとくに良く近似する、細溝の延在方向に延びる所要の傷、穴等を形成することができる。
【００２０】
なお、タイヤへの爆薬のセットは、その外面側を複数層の粘着テープで覆って爆薬を封じ込めることで行うことができる他、窪み内に配置した爆薬の外面側を、一枚以上のゴムシートと、一枚以上の粘着テープとの積層によって封じることによって行うこともでき、これらのいずれにあっても、爆薬の爆発エネルギの、タイヤの外側方向への放出を有利に抑制することができる。
【００２１】
ところで、爆薬のセットに当っては、負荷転動中のタイヤからのそれの不測の脱落等を防止するべく、気温の昇降、タイヤの発熱等に対しても、粘着テープの粘着力、接着力等の機能の低下を十分に抑制できることが必要であるが、さらには、タイヤの負荷転動に際するタイヤ表面の変形に対する追従性を有することもまた重要である。
そこで好ましくは、爆薬を、伸縮性を有する粘着テープの貼り付けによって封じ込める。
また好ましくは、その粘着テープを、１ｍｍ以上の厚さを有するものとする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図１はこの発明に係る装置の実施の形態を、空気のうを収納したランフラットタイヤについて示す横断面図であり、図中１はタイヤを、２は、そこに収納した空気のうをそれぞれ示す。
【００２３】
このランフラットタイヤは、リムＲに組付けたタイヤ１内に空気圧または、空気以外のガス圧を充填するとともに、空気のう２内に、タイヤ内圧と同等以上もしくは、それより低い内圧を充填してなり、タイヤ１の正常時には、空気のう２の、図示のような収縮姿勢の下で、タイヤ１によって荷重を支持しつつ負荷転動する。
【００２４】
一方、タイヤ１のパンク等によってタイヤ内圧が低下もしくは消失したときは、図２に示すように、空気のう２の膨脹変形による、それのタイヤ内面への接触下で、空気のう２があたかもタイヤチューブの如くに機能して、荷重の支持をタイヤから肩代わりする。
【００２５】
この発明は、空気のう２の、図１に示す状態から、図２に示す状態への変形を、タイヤ１の現実のパンク等の発生状況に則して、極めて短時間のうちに行わせることを可能とするものであって、タイヤ１の、クラウン部３に隣接するショルダ部４およびサイドウォール部５を含むサイド部６なかでも好ましくは、タイヤの最大幅位置より半径方向外方域に、所要の形状、寸法、断面積等を有する貫通孔を形成するものである。
【００２６】
これがためには、タイヤ１の所要位置で、その表面上に爆薬を直接的にセットすることも可能であるが、ここでは、サイド部６の所要位置、たとえばショルダ部４に、カーカス７よりはタイヤ１の外側に位置する窪み８を外表面側から形成し、その窪み８内に爆薬、たとえば、雷管の起爆薬をセットする。この図に示すところでは、起爆薬のこのセットを、窪み８内に一本の電気雷管９をセットすることにより行う。
【００２７】
図３はこのセット状態を例示する図であり、市販の雷管９は、最小のものでも直径６ｍｍ、長さ４５ｍｍの寸法を有することから、窪み８を、タイヤ貫通孔の所要の形成態様との関連の下で、その形成態様に応じた方向、たとえば図３（ａ）に示すタイヤの側面図では、タイヤの半径方向線分Ｘと直交する方向へ直線状に延在させて、その雷管９を丁度嵌め込み得る寸法に形成し、そしてこの窪み８内に入れ込んだ雷管９の外面側を、リード線１０の引出し下でタイヤ側面に貼り付けた、好ましくは複数層の粘着テープによって、または、図３（ｂ）に横断面図で示すように、窪み８を覆う一枚のゴムシート１１と、それをさらに覆う、好ましくは伸縮性を有する、１ｍｍ以上の厚さの粘着テープ１２との積層体によって封じることで電気雷管９のセットを行っている。
【００２８】
なお、雷管９、ひいては、爆薬の封じ込めに当っては、爆薬の爆発エネルギとの関連において、それの外部放出を十分に抑制してその爆発エネルギを貫通孔の形成により有効に機能させるため、たとえば、両面テープを介して接合させた複数枚のゴムシートと、それらの外側を覆う一層もしくは複数層の粘着テープとをもってその封じ込めを行うこともできる。
【００２９】
ところで、とくに雷管９の起爆薬を爆薬として用いる場合の、爆発エネルギの有効利用のためには、窪み８の底面を、それの延在方向の一方側で深くなる傾斜面とし、図４に示すような雷管９の、起爆薬１３の充填部分がその窪み８の深部側に位置するように雷管９を配置することが好ましい。また、図５に示すように、雷管９に取付けて、所要に応じて雷管９の軸線方向またはそれと直交する方向等に延在させたプラスチック爆薬等の爆破薬１４を、雷管９の起爆薬１３によって起爆される爆薬として用いる場合には、窪みの一例としての、所要の横断面形状、たとえばＶ形横断面形状を有する細溝１５内にその爆破薬１４を配置し、セットすることが、タイヤの実際のカット傷故障等により近似した貫通孔を形成する上で好ましい。
ここで、形成される貫通孔の形状、寸法等は、爆破薬１４の量、細溝１５の延在方向、断面形状等を選択することで、適宜にコントロールすることができる。
【００３０】
なおこの場合には、図示のように、爆破薬１４に加えて、雷管９をもまた、先の場合とほぼ同様にして窪み内に配設することが、その雷管９の、タイヤへの封じ込めセットを容易にする上で好ましい。
【００３１】
タイヤサイド部に、以上のようにして爆薬をセットした場合には、雷管９のリード線１０は、たとえば、ホィールディスクの中央部分に配設したスリップリングおよび、ばね下側に取付けられてスリップリングに導通する固定ブラケットを介して車両のキャビン等に配置した起爆装置に接続することができ、この起爆装置は、それを直接的にまたは遠隔操作によって作動させることで、爆薬を所要に応じて爆薬させることができる。
【００３２】
これによれば、爆薬をセットしたタイヤをリム組みした状態で車両に装着し、その車両の走行中に、車両のキャビンからまたは、車両から離れて起爆装置を遠隔操作等して爆薬を爆発させることで、タイヤの所要位置に所期した通りの貫通孔を所要に応じたタイミングで確実に形成して、その貫通孔からタイヤ内圧を急速に排出させることができるので、実際のタイヤ故障に近似した条件の下での、ランフラットタイヤの性能に関する各種のデータを採取することが可能となる。
【００３３】
【実施例】
実施例１
空気のうを収納しない、サイズが１１Ｒ２２．５の一般的なタイヤにおいて、タイヤのショルダ部にセットした、直径６ｍｍ、長さ４５ｍｍの電気雷管を爆発させて、タイヤに所要の貫通孔を形成できるか否かの静的試験を行った。
【００３４】
ａ．  タイヤショルダ部表面に直角となる姿勢で配置した一本の雷管の周囲をタイヤに接着させたゴムブロックをもって固定することで雷管をセットした場合には、その雷管の起爆薬を爆発させることで、ショルダ部に貫通孔を形成することはできたが、タイヤ内圧の急速なる排出をもたらすことはできなかった。
この一方で、雷管の、ゴムブロックの接着による固定は、タイヤを装着した車両の実車走行を考慮すると、雷管姿勢の安定性の上での不安が残った。
【００３５】
ｂ．  ショルダ部に、図３に示すように形成した窪み内に一本の雷管を配置し、この雷管の外面側を一層の粘着テープ（「市販の一般的布粘着テープ」以下同じ）によって封じた状態で、起爆薬を爆発させたところ、爆発エネルギの多くが、粘着テープの剥離下でタイヤの外側へ放出されることになって、貫通孔を形成することができなかった。
【００３６】
ｃ．  ｂ．の場合と同様に配置した雷管の外面側を、約２ｍｍの厚さのゴムシートで覆うとともに、そのゴムシートを粘着テープを介してタイヤ表面に貼着させることによって封じた状態で、起爆約を爆発させたところ、直径１０ｍｍ程度の貫通孔が形成された他、スチールコードよりなるカーカスコードも４〜５本切断され、タイヤ内圧は約５秒で完全排出された。
【００３７】
実施例２
空気のうを収納しない、サイズが４９５／４５Ｒ２２．５のタイヤにおいて、以下の静的試験を行った。
ａ．  一本の雷管を、上記ｃ．の条件下で爆発させたところ、ショルダ部には貫通孔が形成されなかった。
ｂ．  一の窪み内に二本の雷管を平行配置した以外はａ．の場合と同様の条件の下で、それらの両雷管を同時に爆発させたところ、直径約１０ｍｍの貫通孔が形成され、スチールコードからなるカーカスコードが４〜５本切断された。
ｃ．  窪み底面を傾斜面とするとともに、二本の雷管を、それらの起爆薬がともに窪みの深部側に位置する姿勢で平行配置して、それらの雷管を、上記ｂ．と同様にして封じ込めて爆発させた。
この場合には、より大きな貫通孔が形成され、タイヤ内圧のより速やかな排出が行われた。
【００３８】
実施例３
空気のうを収納しない、サイズが４９５／４５Ｒ２２．５のタイヤを車両に装着して８０ｋｍ／ｈの速度で負荷転動させた場合の、雷管の取付け安定性を試験した。
ａ．  雷管を、ショルダ部表面への粘着テープの貼着によってタイヤに取付けて車両を走行させたところ、粘着テープの粘着剤の、熱による粘度低下および粘着テープの、タイヤの撓み変形への追従性の不足等に起因して、走行中に雷管が落下した。
ｂ．  上記ａ．の「粘着テープ」に代えて厚さが１ｍｍの、伸縮性のある両面貼着テープ（日東製  商品名  No.５２５）を用いたところ、雷管の落下を確実に防止することができた。
【００３９】
実施例４
サイズが４９５／４５Ｒ２２．５のタイヤのショルダ部に、爆薬を用いて貫通孔を形成するに当っての、孔形状のコントロール試験を行った。
ａ．  実施例２のｃ．に従って雷管の起爆薬を爆発させた場合には、ほぼ方形状の貫通孔が形成された。
この孔形状は、タイヤに実際に発生することのあるバースト、ブロウアウト等によるものとは幾分相違する。
ｂ．  実施２のａ．に従って雷管をセットするとともに、その雷管の先端から、横断面形状がほぼＶ字状をなす、３〜４ｍｍ程度の長さの細溝を設け、かかる細溝内に、図５に示すように、雷管の軸線方向およびそれと直交する方向のそれぞれの方向に向けて爆破薬をセットした場合には、細溝の延在方向に延びる、実際のカット傷に近似した貫通孔が形成された。
【００４０】
【発明の効果】
以上に述べたところから明らかなように、この発明によれば、タイヤにセットした爆薬を爆発させることによって、タイヤ内圧を急速に低下させることにより、タイヤへの実際のバースト、ブロウアウト、カット傷等の発生状況に極めて近似した故障状態を作為的に作り出すことができる。
【００４１】
従って、そのような故障の発生時の、一般タイヤの変形挙動等はもちろん、タイヤのサイド部をその内面側からゴム補強したランフラットタイヤ、タイヤのパンク時等に機能する空気のうを収納したランフラットタイヤ等の、タイヤ内圧の排出の前後にわたる各種の瞬間的なデータを採取することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る装置の実施の形態を示すタイヤ幅方向断面図である。
【図２】  タイヤ内圧の低下時の空気のうの作用を示すタイヤ幅方向断面図である。
【図３】  雷管のタイヤへのセット状態を示す図である。
【図４】  雷管の配置例を示す図である。
【図５】  爆破薬の配置例を示す図である。
【符号の説明】
１  タイヤ
２  空気のう
３  クラウン部
４  ショルダ部
５  サイドウォール部
６  サイド部
７  カーカス
８  窪み
９  雷管
１０  リード線
１１  ゴムシート
１２  粘着テープ
１３  起爆薬
１４  爆破薬
１５  細溝
【図１】
0003848126.tif 000002
【図２】
0003848126.tif 000003
【図３】
0003848126.tif 000004
【図４】
0003848126.tif 000005
【図５】
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