JP2004175272A - 支持体及び空気入りランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ランフラット走行時において、その走行耐性に優れた支持体及び空気入りランフラットタイヤの提供を課題とする。
【解決手段】空気入りタイヤ１４の内部に配設され、空気入りタイヤ１４と共にリム１２に組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な支持体１６であって、径方向外側へ膨出する凸部２６Ａを備えた環状の支持部２６と、支持部２６の軸方向における一方の端部に取り付けられ、リム１２に装着される弾性体である環状の第１脚部２８Ａと、支持部２６の軸方向における他方の端部に取り付けられ、リム１２に装着される弾性体である環状の第２脚部２８Ｂとを有し、第１脚部２８Ａと第２脚部２８Ｂの硬度を異なるようにする。そして、このような支持体１６を備えた空気入りランフラットタイヤ１０とするが、その硬度の大きい方の脚部２８Ａをリム１２のウエル部１２Ａ側に配置する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンクしたときでも、その状態のまま相当の距離を走行し得るように、タイヤの内部に配設される環状の支持体と、その支持体が内部に配設された空気入りランフラットタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤでランフラット走行が可能、即ち、パンクしてタイヤ内圧（空気圧）が０ｋｇ／ｃｍ^２になっても、ある程度の距離を安心して走行が可能なタイヤ（以後、ランフラットタイヤと呼ぶ）としては、そのタイヤの空気室内におけるリムの部分に、金属や合成樹脂製などの環状の中子（支持体）を取り付けた中子タイプが知られている。
【０００３】
従来、このような中子タイプとしては、リムに組み込む回転中子タイプや、図１で示すように、ゴム製の脚部２８を介してリム１２に取り付けられ、タイヤ径方向断面において、ランフラット走行時に、空気入りタイヤ１４のトレッド部２４を内側から支持する凸部２６Ａを、例えば２つ有する形状の支持部２６を備えた中子タイプが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２９７２２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、回転中子タイプは、回転中子を固定するための特殊なホイールが必要とされる点で汎用性に問題がある。一方、上記支持部２６を備えた中子タイプは、従来のリム１２に取り付けられるため、汎用性が高いが、次のような問題がある。
【０００６】
すなわち、上記支持部２６を備えた中子タイプは、ゴム製の脚部２８を介してリム１２に装着されているため、ランフラット走行時、そのゴム製脚部２８がリム１２との摩擦熱によって高温化して軟化し、変形してしまうおそれがあった。このような変形が起きると、例えば図３で示すように、ウエル部１２Ａに近い方の脚部２８Ａが、ビードシート部１２Ｂから外れて、そのウエル部１２Ａに落ち込むことがあり、その場合には、凸部２６Ａがトレッド部２４を内側から支持できなくなって、走行不能になってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、ランフラット走行時において、その走行耐性に優れた支持体及び空気入りランフラットタイヤを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の支持体は、空気入りタイヤの内部に配設され、前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な支持体であって、径方向外側へ膨出する凸部を備えた環状の支持部と、前記支持部の軸方向における一方の端部に取り付けられ、前記リムに装着される弾性体である環状の第１脚部と、前記支持部の軸方向における他方の端部に取り付けられ、前記リムに装着される弾性体である環状の第２脚部と、を有し、前記第１脚部と第２脚部の硬度が異なることを特徴としている。
【０００９】
請求項１の発明では、支持体を従来の空気入りタイヤの内部（空気室内）に配設して、空気入りタイヤと共にリムに組み付けることができる。このようにして組み立てられたランフラットタイヤを自動車に装着して走行させると、空気入りタイヤの内圧低下時には、タイヤ空気室内に配設された支持体がサイドゴム層に替わって荷重を支持するので、ランフラット走行が可能となる。
【００１０】
また、弾性体である第１脚部と第２脚部の硬度は異なっているため、例えば、その第１脚部及び第２脚部がゴム製である場合、硬い方の脚部は、剛性が高くなるので、リムとの摩擦熱によって高温化されても、その脚部の変形（軟化）を抑制することができる。したがって、その脚部がリムから外れるのを抑制することができ、ランフラット走行耐性を向上させることができる。なお、脚部は軟らかい（硬度が小さい）程、乗り心地がよくなるため、片方の脚部のみ硬くし、両方の脚部を硬くすることはしないものである。
【００１１】
また、請求項２に記載の支持体は、請求項１に記載の支持体において、前記第１脚部と第２脚部のどちらか一方の硬度が、ＪＩＳ−Ａで６５〜９５、他方の硬度が、ＪＩＳ−Ａで５０〜８０、より好ましくは５０〜６５であることを特徴としている。
【００１２】
請求項２の発明では、第１脚部及び第２脚部の硬度が、上記範囲とされているので、リムとの摩擦熱によって高温化されても、変形（軟化）が抑制されて、リムから外れ難くでき、かつ振動も良好に吸収できる。したがって、乗り心地を損なうことなく、ランフラット走行耐性を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の支持体は、請求項１又は２に記載の支持体において、前記第１脚部と第２脚部の前記支持部の軸方向に沿って切断した断面形状が異なることを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明では、第１脚部及び第２脚部の支持部の軸方向に沿って切断した断面形状が異なるようにしたため、その断面形状の大きい方の脚部の剛性を高めることができる。したがって、それが硬い方の脚部であれば、リムとの摩擦熱によって高温化されても、その脚部の変形（軟化）をより一層抑制することができ、リムから外れるのをより一層抑制することができる。よって、ランフラット走行耐性を向上させることができる。
【００１５】
更に、請求項４に記載の支持体は、請求項１乃至３の何れかに記載の支持体において、前記第１脚部と第２脚部の前記支持部の軸方向に沿った幅が異なることを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明では、第１脚部及び第２脚部の支持部の軸方向に沿った幅が異なるようにしたため、その幅の大きい方の脚部の剛性を高めることができる。したがって、それが硬い方の脚部であれば、リムとの摩擦熱によって高温化されても、その脚部の変形（軟化）をより一層抑制することができ、リムから外れるのをより一層抑制することができる。よって、ランフラット走行耐性を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の空気入りランフラットタイヤは、一対のビードコア間にわたってトロイド状に形成されたカーカスと、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配置されてタイヤサイド部を構成するサイドゴム層と、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されてトレッド部を構成するトレッドゴム層とを備え、リムに装着されるタイヤと、前記タイヤの内部に配設され、該タイヤと共に前記リムに組み付けられる請求項１乃至４の何れかに記載の支持体と、を備え、前記支持体の硬度が大きい方の脚部を、前記リムのウエル部側に配置したことを特徴としている。
【００１８】
請求項５の発明では、空気入りタイヤの内圧低下時には、タイヤ空気室内に配設された支持体がサイドゴム層に替わってトレッド部を支持する。これにより、ランフラット走行が可能となる。
【００１９】
また、リムに装着する第１脚部及び第２脚部は、請求項１乃至４の何れかに記載されている脚部であって、そのうちの硬度が大きい方の脚部をウエル部側に配置したので、ランフラット走行時に、その脚部がリムのビードシート部から外れて、ウエル部へ落ち込むのを防止することができる。したがって、良好なランフラット走行耐性を有する、即ち、走行不能を回避できて操縦安定性を向上させられる空気入りランフラットタイヤを提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る空気入りランフラットタイヤについて、図面を参照しながら説明する。図１、図２で示すように、空気入りランフラットタイヤ１０は、リム１２に空気入りタイヤ１４と支持体１６を組み付けたものであり、リム１２は、空気入りタイヤ１４のサイズに対応した標準リムである。
【００２１】
ここで言う標準リムとは、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ Ｂｏｏｋ２００２年度版で規定されたリムである。また、本実施形態で言う（標準）空気圧とは、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ Ｂｏｏｋ２００２年度版で規定された最大負荷能力に対応する空気圧であり、（標準）荷重とは、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ Ｂｏｏｋ２００２年度版で規定された単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。
【００２２】
なお、日本以外において、リムとは、後述する規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（又は、”Ａｐｐｒｏｖｅｄ Ｒｉｍ”、”Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｒｉｍ”）のことである。そして、内圧（空気圧）とは、その規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、荷重とは、その規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことである。
【００２３】
規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められており、例えば、アメリカ合衆国では、”Ｔｈｅ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｉｎｃ．”のＹｅａｒ Ｂｏｏｋで規定され、欧州では、”Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ”のＳｔａｎｄａｒｄｓ Ｍａｎｕａｌで規定されている。
【００２４】
さて、空気入りタイヤ１４は、図１、図２で示すように、リム１２のビードシート部１２Ｂに嵌められる一対のビード部１８と、両ビード部１８に跨がって延びるトロイド状のカーカス２０と、カーカス２０のクラウン部に位置する複数（本実施形態では２枚）のベルト層２２と、ベルト層２２よりも外側に形成されたトレッド部２４とを備えている。
【００２５】
空気入りタイヤ１４の内部に配設される支持体１６は、図１、図２で示すように、空気入りランフラットタイヤ１０のタイヤ径方向外側に向かって膨出した凸部２６Ａを有する環状の支持部２６と、支持部２６のタイヤ軸方向両端部に加硫成形されて取り付けられたゴムなどの弾性体で構成された脚部２８とを備えている。
【００２６】
支持部２６は、１枚のプレートを成形することによって、例えば、図示のような断面形状となるようにしたものであり、径方向外側に凸となる２つの凸部２６Ａと、その間に形成された径方向内側に凸となる凹部２６Ｂとを備えている。そして、凸部２６Ａの幅方向（軸方向）外側（凹部２６Ｂと反対側）に、荷重を支持するサイド部２６Ｃが形成されており、そのサイド部２６Ｃの径方向内側の端部（リム１２側端部）に、略軸方向に延在するフランジ部２６Ｄがそれぞれ形成されている。
【００２７】
なお、この支持部２６は、空気入りランフラットタイヤ１０の軽量化のために、ＳＵＳ、高張力鋼、アルミニウム、あるいは、カーボン、ケプラー、ガラス繊維の何れか１つ、あるいは、その組み合わせで補強された熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂等から形成される。
【００２８】
一方、脚部２８は、支持体１６をリム１２に組み付ける際、空気入りタイヤ１４の内側でリム１２のビードシート部１２Ｂに装着されるものであり、ランフラット走行時の乗り心地を良好なものとするために、通常はゴムで構成されているが、ウレタンや合成樹脂等、ランフラット走行時の乗り心地を損なわないようにできるエラストマーであれば、その材質は特に限定されるものではない。
【００２９】
このような弾性体の脚部２８において、そのタイヤ径方向（支持部径方向）の高さは、２０ｍｍ〜４０ｍｍが好適である。そして、その硬さは、ウエル部１２Ａが形成されている側（ウエル部１２Ａに近い方）の脚部２８Ａの方が、他方の脚部２８Ｂの硬さ（例えば、従来の硬さ）よりも硬く（脚部２８Ａの方が脚部２８Ｂよりも硬い材質で構成されている場合も含む）形成されている。
【００３０】
これは、脚部２８Ａ、２８Ｂが、例えばゴム製である場合、空気圧が低下したランフラット走行時に、リム１２（主にビードシート部１２Ｂ）との摩擦熱により、脚部２８Ａ、２８Ｂが高温化しても、少なくともウエル部１２Ａに近い方の脚部２８Ａの変形（軟化）が抑制されるようにして、その脚部２８Ａがウエル部１２Ａに落ち込むのを防止し、ランフラット走行距離が伸びるようにしたものである。
【００３１】
つまり、脚部２８Ａ、２８Ｂは、硬度が小さい（軟らかい）程、ランフラット走行時の振動を吸収でき、操縦安定性が向上し、乗り心地がよいが、硬度が小さすぎる（軟らかすぎる）と、リム１２（ビードシート部１２Ｂ）との摩擦熱による高温化で変形（軟化）してしまうので、ビードシート部１２Ｂから外れやすくなり、ウエル部１２Ａに近い方の脚部２８Ａの場合には、そのウエル部１２Ａに落ち込んで、支持体１６としての機能を果たさず（トレッド部２４を支持できず）、ランフラット走行距離が低減してしまう。だからといって、脚部２８の硬度を両方とも大きく（硬く）すると、振動の吸収が小さくなるため、乗り心地が悪化してしまう。
【００３２】
そこで、脚部２８は、振動の低減及び操縦安定性の向上が図れて、乗り心地を損なうことがなく、かつ、ビードシート部１２Ｂから外れることがないようにして、ランフラット走行距離を確保できるようにするため、そのどちらか一方のみ、即ち、ウエル部１２Ａに近い方の脚部２８Ａのみ、硬度を大きくして、他方の脚部２８Ｂの硬度は今まで（従来）と略同等の硬度にした。
【００３３】
具体的には、ＪＩＳ−Ａで、脚部２８Ａの硬度が６５〜９５、好ましくは７０〜９０、更に好ましくは７５〜８５の範囲で、脚部２８Ｂの硬度が５０〜８０、好ましくは５５〜７５、更に好ましくは６０〜７０の範囲である。
【００３４】
脚部２８Ａにあっては、硬度が６５より下回ると、リム１２（ビードシート部１２Ｂ）との摩擦により発生する高熱（高温化）で軟化（変形）して、リム１２に形成されているウエル部１２Ａに落ち込みやすくなり、ランフラット走行距離が充分に得られない。また、硬度が９５より上回ると、振動の吸収が小さくなって、乗り心地が悪化する。
【００３５】
脚部２８Ｂにあっては、硬度が５０より下回ると、ランフラット走行中の車の重量等により、ゴム変形が大きくなりすぎて、ランフラット走行時の車重を支えきれない。また、硬度が８０を上回ると、振動の吸収が小さくなって、乗り心地が悪化する。
【００３６】
そこで、上記した範囲の硬度としたものであるが、更に図２で示すように、脚部２８Ａのタイヤ軸方向の厚さ（幅）を、脚部２８Ｂのタイヤ軸方向の厚さ（幅）よりも厚く（大きく）形成してもよい。このような構成にすれば、リム１２（ビードシート部１２Ｂ）との摩擦熱によって脚部２８Ａが高温化しても、その脚部２８Ａの変形（軟化）をより一層抑制することができる。したがって、その脚部２８Ａがウエル部１２Ａに落ち込むのを確実に防止することができ、ランフラット走行距離を伸ばすことができる。
【００３７】
次に、この空気入りランフラットタイヤ１０の作用について説明する。空気入りランフラットタイヤ１０では、空気入りタイヤ１４の内圧（空気圧）が低下した場合、空気入りタイヤ１４のトレッド部２４を支持体１６（支持部２６）の凸部２６Ａが内側から支持して走行可能とする。
【００３８】
この際、路面からの衝撃がトレッド部２４、支持体１６、リム１２を介して車体に伝達されるが、支持体１６のリム１２と当接する部分には、ゴム製の脚部２８が設けられているため、路面からの衝撃が緩衝されて、ランフラット走行時の乗り心地が向上するとともに、路面からの衝撃によって支持体１６（支持部２６）のサイド部２６Ｃが変形してしまうことを回避できる。
【００３９】
また、脚部２８Ａの硬度を、脚部２８Ｂの硬度よりも大きくしたので、ランフラット走行時、リム１２のビードシート部１２Ｂと、支持体１６の脚部２８Ａ、２８Ｂとの間に摩擦によって高熱が発生し、脚部２８が高温化しても、少なくとも脚部２８Ａの軟化（変形）を抑制することができる。しかも、脚部２８Ａのタイヤ軸方向の厚さ（幅）を脚部２８Ｂのタイヤ軸方向の厚さ（幅）よりも厚く（大きく）形成すれば、より一層脚部２８Ａの軟化（変形）を抑制することができる。
【００４０】
したがって、その脚部２８Ａがビードシート部１２Ｂから外れて、ウエル部１２Ａに落ち込むのを防止することができ（支持体１６がリム１２から外れるのを防止することができ）、空気入りタイヤ１４（トレッド部２４）に対する支持体１６（支持部２６）の支持強度（剛性）を維持確保することができる。よって、空気入りランフラットタイヤ１０の走行耐性を向上させることができ、車両が走行不能になるのを回避することができる。
【００４１】
なお、脚部２８Ｂの硬度は、脚部２８Ａの硬度よりも小さく、今まで（従来）と略同等なので、ランフラット走行時の振動をそれによって吸収でき、操縦安定性や乗り心地を損なうことがない。
【００４２】
ここで、更に、上記した本実施形態の作用を確認するために、本発明に係る空気入りランフラットタイヤ（以下、実施例という）と、従来に係る空気入りランフラットタイヤ（以下、比較例という）の比較試験を行ったデータを示す。
【００４３】
実施例は、２０５／７０Ｒ１５サイズの空気入りタイヤ１４に支持体１６を挿入し、それらを上記タイヤサイズに対応する標準リム（６Ｊ）に組み付けたものである。なお、ゴム製脚部２８Ａ、２８Ｂのタイヤ径方向の高さは、共に３５ｍｍであり、タイヤ軸方向の厚さ（幅）は、共に１６ｍｍである。また、脚部２８Ａの硬度は８１、脚部２８Ｂの硬度は６２であり、支持体１６の金属製支持部２６の板厚は０．７ｍｍである。
【００４４】
一方、比較例は、脚部２８Ａの硬度が脚部２８Ｂと同じ硬度である点を除いて、その他の点は実施例と同様であり、その硬度は共に、比較例１では７３、比較例２では６２、比較例３では８１である。
【００４５】
このようにして形成された実施例と比較例１〜３に係る空気入りランフラットタイヤを乗用車にそれぞれ装着して、１つの車輪のみ、空気圧を０ｋｇ／ｃｍ^２とし、時速１００ｋｍ／ｈでランフラット走行した試験結果を表１に示す。
【００４６】
なお、耐振動性は、ランフラット走行時の振動フィーリングを「◎：非常によい」、「○：良い」、「△：やや悪い」、「×：悪い」で評価したものであり、基準として、比較例１の振動フィーリングを「○：良い」とした。また、走行距離は、比較例１の走行距離を１００として、それぞれ指数化した。
【００４７】
【表１】

【００４８】
この表１から判るように、比較例２では、乗り心地はよいが、軟らかすぎて（脚部２８Ａがウエル部１２Ａに落ち込んでしまって）、走行距離が伸びず、比較例３では、走行距離が最も伸びるはずであるが、硬すぎて乗り心地が悪く、そのために充分な走行距離が得られないのに対し、実施例では、乗り心地もよく、走行距離も伸びており、どちらも両立できている。したがって、ランフラット走行時において、その走行耐性及び操縦安定性が向上することが確認された。
【００４９】
【発明の効果】
以上、本発明に係る請求項１の支持体によれば、ランフラット走行時に、支持体の脚部がリムから外れるのを防止することができるので、トレッド部をその支持体で好適に支持することができ、ランフラット走行耐性を向上させることができる。
【００５０】
そして、請求項２の支持体によれば、ランフラット走行耐性を向上させることができるとともに、振動の吸収も良好にできるので、乗り心地を損なわせることがない。
【００５１】
更に、請求項３及び４の支持体によれば、ランフラット走行時に、支持体の脚部がリムから外れるのをより一層防止することができる。したがって、ランフラット走行耐性を向上させることができる。
【００５２】
また、請求項５の空気入りランフラットタイヤによれば、ランフラット走行時に、支持体の脚部がリムから外れて、ウエル部に落ち込むことはないので、トレッド部はその支持体によって好適に支持される。したがって、走行不能になるのを回避でき、操縦安定性を向上させられる、良好なランフラット走行を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気入りランフラットタイヤのリム装着時の概略断面図
【図２】空気入りランフラットタイヤのリム装着時の概略断面図
【図３】従来の空気入りランフラットタイヤのランフラット走行状態を示す概略断面図
【符号の説明】
１０ 空気入りランフラットタイヤ
１２ リム
１２Ａ ウエル部
１２Ｂ ビードシート部
１４ 空気入りタイヤ
１６ 支持体
２６ 支持部
２８ 脚部

Claims (5)

1. 空気入りタイヤの内部に配設され、前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な支持体であって、
   径方向外側へ膨出する凸部を備えた環状の支持部と、
   前記支持部の軸方向における一方の端部に取り付けられ、前記リムに装着される弾性体である環状の第１脚部と、
   前記支持部の軸方向における他方の端部に取り付けられ、前記リムに装着される弾性体である環状の第２脚部と、
   を有し、
   前記第１脚部と第２脚部の硬度が異なることを特徴とする支持体。
2. 前記第１脚部と第２脚部のどちらか一方の硬度が、ＪＩＳ−Ａで６５〜９５、他方の硬度が、ＪＩＳ−Ａで５０〜８０であることを特徴とする請求項１に記載の支持体。
3. 前記第１脚部と第２脚部の前記支持部の軸方向に沿って切断した断面形状が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の支持体。
4. 前記第１脚部と第２脚部の前記支持部の軸方向に沿った幅が異なることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の支持体。
5. 一対のビードコア間にわたってトロイド状に形成されたカーカスと、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配置されてタイヤサイド部を構成するサイドゴム層と、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されてトレッド部を構成するトレッドゴム層とを備え、リムに装着されるタイヤと、
   前記タイヤの内部に配設され、該タイヤと共に前記リムに組み付けられる請求項１乃至４の何れかに記載の支持体と、
   を備え、
   前記支持体の硬度が大きい方の脚部を、前記リムのウエル部側に配置したことを特徴とする空気入りランフラットタイヤ。

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