JP2004051012A

JP2004051012A - タイヤホイール組立体及びランフラット用支持体

Info

Publication number: JP2004051012A
Application number: JP2002212595A
Authority: JP
Inventors: Akira Kuramori; 倉森　　章; Atsushi Tanno; 丹野　　篤; Masatoshi Kuwajima; 桑島　雅俊
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-22
Also published as: JP4039906B2

Abstract

【課題】ランフラット走行時に路面から受ける衝撃を緩和することを可能にしたタイヤホイール組立体及びランフラット用支持体を提供する。
【解決手段】空気入りタイヤ２をホイールのリム１に嵌合すると共に、空気入りタイヤ２の空洞部に、支持面４ａを外周側に張り出しつつ該支持面４ａの両側に沿って脚部４ｂを持つ環状シェル４と、該環状シェル４の脚部４ｂをリム１上に支持する弾性リング５とからなるランフラット用支持体３を挿入したタイヤホイール組立体において、環状シェル４の支持面４ａが外周側に凸となる複数の凸曲面を含み、これら凸曲面の相互間に凹部４ｃを形成し、その凹部４ｃに弾性体６を配置する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランフラット走行を可能にするタイヤホイール組立体及びそれに用いるランフラット用支持体に関し、さらに詳しくは、ランフラット走行時に路面から受ける衝撃を緩和するようにしたタイヤホイール組立体及びランフラット用支持体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の走行中に空気入りタイヤがパンクした場合でも、ある程度の緊急走行を可能にするための技術が市場の要請から多数提案されている。これら多数の提案のうち、特開平１０−２９７２２６号公報や特表２００１−５１９２７９号公報で提案された技術は、リム組みされた空気入りタイヤの空洞部においてリム上に中子を装着し、パンクしたタイヤを中子によって支持することによりランフラット走行を可能にしたものである。
【０００３】
上記ランフラット用中子は、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ開脚構造の環状シェルを有し、これら両脚部に弾性リングを取り付けた構成からなり、その弾性リングを介してリム上に支持されるようになっている。このランフラット用中子によれば、既存のホイールやリムに何ら特別の改造を加えることなく、そのまま使用できるため、市場に混乱をもたらすことなく受入れ可能であるという利点を有している。
【０００４】
しかしながら、上記のような中子では、ランフラット走行時に路面から大きな衝撃を受け、その衝撃が搭乗者に不快感を与えるだけでなく、中子の耐久性にも悪影響を与えるという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ランフラット走行時に路面から受ける衝撃を緩和することを可能にしたタイヤホイール組立体及びランフラット用支持体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のタイヤホイール組立体は、空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合すると共に、前記空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リングとからなるランフラット用支持体を挿入したタイヤホイール組立体において、前記環状シェルの支持面が外周側に凸となる複数の凸曲面を含み、これら凸曲面の相互間に凹部を形成し、その凹部に弾性体を配置したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のランフラット用支持体は、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リングとからなり、前記環状シェルの支持面が外周側に凸となる複数の凸曲面を含み、これら凸曲面の相互間に凹部を形成し、その凹部に弾性体を配置したことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明において、ランフラット用支持体は空気入りタイヤとの間に一定距離を保つように外径が空気入りタイヤのトレッド部の内径よりも小さく形成され、かつ内径が空気入りタイヤのビード部の内径と略同一寸法に形成される。このランフラット用支持体は、空気入りタイヤの空洞部に挿入された状態で空気入りタイヤと共にホイールのリムに組み付けられ、タイヤホイール組立体を構成する。タイヤホイール組立体が車両に装着されて走行中に空気入りタイヤがパンクすると、そのパンクして潰れたタイヤがランフラット用支持体の環状シェルの支持面によって支持された状態になるので、ランフラット走行が可能になる。
【０００９】
本発明によれば、環状シェルの支持面が外周側に凸となる複数の凸曲面を含み、これら凸曲面の相互間に凹部を形成し、その凹部に弾性体を配置しているので、環状シェルに緩衝作用を持たせることができる。即ち、ランフラット走行時には、環状シェルが前記凹部を狭めるように変形しようとするが、その凹部に弾性体を配置して変形に対する抗力を与えることにより、路面から受ける衝撃を緩和することができる。その結果、搭乗者への不快感を低減し、またランフラット用支持体の耐久性を向上することができる。
【００１０】
本発明では、弾性体の外径を環状シェルの支持面の頂点の外径より大きくすることが好ましい。これにより、ランフラット走行時の衝撃緩和能力を更に高めることができる。また、衝撃緩和能力を十分に得るために、弾性体の表面の５０〜９０％を環状シェルで覆うようにすることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態からなるタイヤホイール組立体（車輪）の要部を示す子午線断面図であり、１はホイールのリム、２は空気入りタイヤ、３はランフラット用支持体である。これらリム１、空気入りタイヤ２、ランフラット用支持体３は、図示しないホイール回転軸を中心として環状に形成されている。
【００１３】
ランフラット用支持体３は、環状シェル４と弾性リング５とを主要部として構成されている。このランフラット用支持体３は、通常走行時には空気入りタイヤ２の内壁面から離間しているが、パンク時には潰れた空気入りタイヤ２を内側から支持するものである。
【００１４】
環状シェル４は、パンクしたタイヤを支えるための連続した支持面４ａを外周側（径方向外側）に張り出すと共に、該支持面４ａの両側に沿って脚部４ｂ，４ｂを備えた開脚構造になっている。環状シェル４の支持面４ａは、その周方向に直交する断面での形状が外周側に凸曲面になるように形成されている。この凸曲面はタイヤ軸方向に少なくとも２つ存在し、その相互間に凹部４ｃが形成されている。このように環状シェル４の支持面４ａを２つ以上の凸曲面が並ぶように形成することにより、タイヤ内壁面に対する支持面４ａの接触箇所を２つ以上に分散させ、タイヤ内壁面に与える局部摩耗を低減するため、ランフラット走行の持続距離を延長することができる。
【００１５】
上記環状シェル４は、パンクした空気入りタイヤ２を介して車両重量を支える必要があるため剛体材料から構成されている。その構成材料には、金属や樹脂などが使用される。このうち金属としては、スチール、アルミニウムなどを例示することができる。また、樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれでも良い。熱可塑性樹脂としては、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ＡＢＳなどを挙げることができ、また熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを挙げることができる。樹脂は単独で使用しても良いが、補強繊維を配合して繊維強化樹脂として使用しても良い。
【００１６】
弾性リング５は、環状シェル４の脚部４ｂ，４ｂにそれぞれ取り付けられ、左右のリムシート上に当接しつつ環状シェル４を支持するようになっている。この弾性リング５は、パンクした空気入りタイヤ２から環状シェル４が受ける衝撃や振動を緩和するほか、リムシートに対する滑りを防止して環状シェル４を安定的に支持するものである。
【００１７】
弾性リング５の構成材料としては、ゴム又は樹脂を使用することができ、特にゴムが好ましい。ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。勿論、これらゴムには、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤などの添加剤を適宜配合することができる。そして、ゴム組成物の配合に基づいて所望の弾性率を得ることができる。
【００１８】
上記タイヤホイール組立体において、環状シェル４の凹部４ｃには弾性体６が配置されている。この弾性体６は環状であり、その弾性力に基づいて凹部４ｃに嵌まり込んでいる。弾性体６の構成材料としては、前述したような各種ゴムを使用することが好ましい。また、弾性体６は中実体であっても良く、或いは、チューブのような中空体であっても良い。
【００１９】
このように構成されるタイヤホイール組立体では、走行中に空気入りタイヤ２がパンクすると、潰れた空気入りタイヤ２がランフラット用支持体３の環状シェル４の支持面４ａによって支持された状態になるので、ランフラット走行が可能になる。ここで、環状シェル４の凹部４ｃには弾性体６を配置しているので、ランフラット走行時において環状シェル４が凹部４ｃを狭めるように変形する際に弾性体６が抵抗となり、路面から受ける衝撃を緩和することができる。
【００２０】
図１において、環状シェル４はタイヤ軸方向に分割された一対のシェル部材から構成され、これらシェル部材を側縁部に沿って互いに接合したものである。また、弾性体６の断面形状は略円形になっている。しかしながら、環状シェル４及び弾性体６の構造は、上記実施形態に限定されるものではなく、他の形態であっても良い。
【００２１】
図２は本発明の他の実施形態からなるタイヤホイール組立体（車輪）の要部を示す子午線断面図である。図２において、環状シェル４はタイヤ軸方向に分割された一対のシェル部材から構成され、これらシェル部材を側縁部に沿って互いに接合したものであり、弾性体６は略楕円形の断面形状を有し、その外径が環状シェル４の支持面４ａの頂点の外径より大きくなっている。
【００２２】
図３は本発明の更に他の実施形態からなるタイヤホイール組立体（車輪）の要部を示す子午線断面図である。図３において、環状シェル４は一体的に成形されたものであり、弾性体６は略三角形の断面形状を有している。
【００２３】
図４は本発明の更に他の実施形態からなるタイヤホイール組立体（車輪）の要部を示す子午線断面図である。図４において、環状シェル４は一体的に成形されたものであり、弾性体６は略六角形の断面形状を有し、その外径が環状シェル４の支持面４ａの頂点の外径より大きくなっている。
【００２４】
図５は本発明の更に他の実施形態からなるタイヤホイール組立体（車輪）の要部を示す子午線断面図である。図５において、環状シェル４は一体的に成形されたものであり、弾性体６は略円形の断面形状を有し、その大部分が凹部４ｃ内に埋没している。
【００２５】
図２及び図４に示すように、弾性体６の外径を環状シェル４の支持面４ａの頂点の外径より大きくした場合、弾性体６が環状シェル４の変形に対して弾性的に抵抗するだけでなく弾性体６が自ら路面に対するクッションになるため、ランフラット走行時の衝撃緩和能力を更に高めることができる。また、図３〜図５に示すように、弾性体６の表面の大半を環状シェル４で覆うことが望ましい。弾性体６の全表面のうち環状シェル４によって被覆される部分の比率が５０〜９０％の範囲から外れると、弾性体６が環状シェル４の変形に対して弾性的に抵抗することが困難になり、ランフラット走行時の衝撃緩和能力が不十分になる。
【００２６】
【実施例】
タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６　８９Ｖの空気入りタイヤと、リムサイズが１６×６　１／２ＪＪのホイールとのタイヤホイール組立体において、厚さ１．０ｍｍのスチール板から環状シェルを加工し、その脚部に硬質ゴムからなる弾性リングを接合し、また環状シェルの支持面に形成された凹部に弾性体を配置したランフラット用支持体を製作し、そのランフラット用支持体を空気入りタイヤの空洞部に挿入してタイヤホイール組立体（実施例）とした。
【００２７】
また、比較のため、環状シェルの支持面に形成された凹部に弾性体を持たないランフラット用支持体を製作し、そのランフラット用支持体を用いたこと以外は、実施例と同一構造のタイヤホイール組立体（従来例）を得た。
【００２８】
上記２種類のタイヤホイール組立体について、下記の測定方法により、ランフラット走行時の耐久性を評価し、その結果を表１に示した。
【００２９】
〔ランフラット走行時の耐久性〕
試験すべきタイヤホイール組立体を排気量２．５リットルのＦＲ車の前右輪に装着し、そのタイヤ内圧を０ｋＰａ（前右輪以外は２００ｋＰａ）とし、時速９０ｋｍ／ｈで周回路を左廻りに走行し、走行不能になるまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどランフラット走行時の耐久性が優れていることを意味する。
【００３０】
【表１】

この表１に示すように、実施例のタイヤホイール組立体はランフラット走行時の耐久性が従来よりも優れていた。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リングとからなるランフラット用支持体において、環状シェルの支持面が外周側に凸となる複数の凸曲面を含み、これら凸曲面の相互間に凹部を形成し、その凹部に弾性体を配置したから、ランフラット走行時に路面から受ける衝撃を緩和することができる。その結果、搭乗者への不快感を低減し、またランフラット用支持体の耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるタイヤホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態からなるタイヤホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態からなるタイヤホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態からなるタイヤホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態からなるタイヤホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【符号の説明】
１（ホイールの）リム
２　空気入りタイヤ
３　ランフラット用支持体
４　環状シェル
４ａ　支持面
４ｂ　脚部
４ｃ　凹部
５　弾性リング
６　弾性体

Claims

空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合すると共に、前記空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リングとからなるランフラット用支持体を挿入したタイヤホイール組立体において、前記環状シェルの支持面が外周側に凸となる複数の凸曲面を含み、これら凸曲面の相互間に凹部を形成し、その凹部に弾性体を配置したタイヤホイール組立体。
前記弾性体の外径を前記環状シェルの支持面の頂点の外径より大きくした請求項１に記載のタイヤホイール組立体。
前記弾性体の表面の５０〜９０％を前記環状シェルで覆うようにした請求項１に記載のタイヤホイール組立体。
支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リングとからなり、前記環状シェルの支持面が外周側に凸となる複数の凸曲面を含み、これら凸曲面の相互間に凹部を形成し、その凹部に弾性体を配置したランフラット用支持体。
前記弾性体の外径を前記環状シェルの支持面の頂点の外径より大きくした請求項４に記載のランフラット用支持体。
前記弾性体の表面の５０〜９０％を前記環状シェルで覆うようにした請求項５に記載のランフラット用支持体。