JP2004345509A - Tire wheel assembly - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability of a tire wheel assembly of a run-flat tire, particularly of an elastic ring constituting its core body, and to reduce its weight. <P>SOLUTION: This tire wheel assembly is equipped with the core body for run-flat constituted so that a thin and rigid annular shell is supported on a rim by the elastic ring in an inner hollow part of a tire/rim, a 100% modulus M (MPa) at 25°C of an elastic ring material is 4 to 40 and a product M×Eb with rupture elongation Eb(%) at 25°C is more than 2000. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、損傷又は空気抜け状態において、制限された運転ができる空気入りタイヤ(以下、ランフラットタイヤという)に用いるタイヤホイール組立体に関し、更に詳しくはタイヤ/リムの内空洞部に設けられる高剛性の環状シェル及び弾性リングからなるランフラット用中子体の耐久性を向上させかつ軽量化をはかったタイヤホイール組立体に関する。
【0002】
【従来の技術】
空気入りタイヤが自動車などの走行中にパンクやバーストなどによって内圧が急激に低下した場合でも、一定距離を走行できる緊急走行可能性を有するランフラットタイヤに対するニーズがあり、かかるニーズに応えて多くの提案がなされている。例えば特許文献1や特許文献2には、空気入りタイヤの内空洞部のリム上にランフラット用支持体(中子体)を装着し、それによってパンク等をした空気入りタイヤを支持することによりランフラット走行を可能にする技術が提案されている。その他特許文献3及び4などにもランフラットタイヤについての開示が認められる。
【0003】
前記ランフラット用中子体は、外周側を支持面にした環状部材を有し、その両脚部に弾性リングを取り付け、弾性リングを介して中子体がタイヤのリム上に支持されるような構造をしている。なお、このランフラット用中子体を用いる技術は従来の一般的な空気入りタイヤのホイール/リムに特別の改造を加えることなく、ホイール/リムをそのまま使用できるため、従来の空気入りタイヤの製造、加工、取付設備をそのまま利用できるという利点を有している。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−297226号公報
【特許文献2】
特表2001−519279号公報
【特許文献3】
特開2001−163020号公報
【特許文献4】
特開1998−297226号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はランフラット用タイヤホイール組立体のランフラット用中子体を構成する弾性リングを高弾性率でかつ伸びの高い材料を用いてランフラット用中子の耐久性を向上させると共に軽量化を図ったタイヤホイール組立体を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に従えば、タイヤ/リムの内空洞部に、薄肉剛性の環状シェルが弾性リングによってリムに支持される様に構成されたランフラット用中子体を装着したタイヤホイール組立体において、弾性リング材の25℃における100%モジュラスM(MPa)が4〜20で、25℃における破断伸びEb(%)との積M×Ebが2000より大きいタイヤホイール組立体が提供される。
【0007】
本発明に従えば、また、前記弾性リング材が、共役ジエン単位の含有量が30重量%以下であるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムを50重量部以上含むゴム成分100重量部に(メタ)アクリル酸の金属塩10〜120重量部及び有機過酸化物を配合したゴム組成物から構成された前記タイヤホイール組立体が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、高剛性の環状シェルと弾性リングとから形成されるランフラット用中子体において、ランフラット時の耐久性を向上させると共に軽量化をはかることを目的として、研究を進めた結果、弾性リングの材質を25℃における100%モジュラスM(MPa)が4〜20、好ましくは8〜20で、25℃における破断伸びをE(%)としたときのM×Eの値が2000超(M×E>2000)、好ましくは3000超の材料を用いることによって、前記目的を達成しうることを見出した。更にこれらの材質の弾性リングと剛性の環状シェルとの接着性を確保するために、環状シェルと弾性リングとの接触面積を工夫することにより、一層好ましい耐久性を得ることができることを見出した。なお、前記100%モジュラスM(MPa)及び破断伸びE(%)はJIS K6251の方法で測定した値をいう。
【0009】
本発明に従えば、前述の如く、弾性リング材の100%モジュラスM(MPa)(25℃)が高いほど変形が少なくランフラット耐久性が向上するので、この値が4〜20MPaであることが必要で8〜20MPaが好ましい。一方では弾性リング材の変形量に応じた必要最小限の伸びを確保する必要があり、この要件を考慮すれば、100%モジュラスM(25℃)とEb(%)(25℃)との積M×Ebが2000超、好ましくは3000超で、はじめて耐久性が向上する。
【0010】
本発明の好ましい態様では、弾性リング材のtanδ(60℃)を小さくすれば、ランフラット走行時の発熱が小さく、弾性リング自身の耐久性が向上する。このtanδ(60℃)の値は100km程度のランフラット寿命であれば0.2以下で十分であるが、好ましくは0.15以下、更に好ましくは0.10以下である。なお、このtanδの値は、東洋精機製作所製レオログラフソリッドを用い、初期歪み10%、動的歪み2%、周波数20Hzの条件で試験サンプルは幅5mm、厚さ2mmのものを用いて測定したものである。
【0011】
本発明の好ましい態様に従えば、タイヤ製造時のリム組み性を容易にすべく、弾性リング5の断面形状において、例えば図2A及び2Bに示すように、窪み7や切り欠き8を加工することができる。一般的にはかかる加工をすると、局所的応力集中が発生しやすい。しかし、前記伸び特性が確保されていると、かかる問題が生ずることなく、リム組み時に、弾性リングの損傷がなくなり、実用上好ましく使用することができる。
【0012】
以下、本発明を図に示す本発明のタイヤホイール組立体の一例により具体的に説明する。図1は本発明のタイヤホイール組立体(車輪)の代表的な実施例の要部を示す子午線断面図である。
【0013】
例えば、図1に示すように、本発明に係るランフラット用中子体1は空気入りタイヤ2のタイヤ/リムの内空洞部3に挿入される高剛性の環状シェル4と弾性リング5とから形成される。このランフラット用中子体1は、外径が空気入りタイヤ2の内空洞部3の内面と一定の距離を保つように空洞部3の内径よりも小さな形状をし、かつその内径は一般的には空気入りタイヤのビード部の内径と略同一の寸法に形成されている。このランフラット用中子体1は、空気入りタイヤ2の内側に挿入された状態で空気入りタイヤ2と共にホイールのリム6に組み込み、タイヤホイール組立体を構成する。このタイヤホイール組立体を自動車などに装着して走行中に空気入りタイヤがパンクなどすると、そのパンクして潰れたタイヤ2がランフラット用中子体1の外周面に支持された状態になって、ランフラット走行が可能となる。
【0014】
本発明のタイヤホイール組立体のランフラット用中子体は、高剛性材料(例えば鉄、ステンレス、スチール、アルミ合金などの金属材料や繊維補強された合成樹脂等)製の環状シェル4と弾性リング5とから構成されており、環状シェル4は、外側にパンクなどをしたタイヤを支えるため連続した支持面を形成し、内側は左右の側壁を脚部とした形状をしている。外側の支持面は、種々の形状をとることができ、例えば図1に示すようにその周方向に直交する横断面の形状が外側に凸曲面になるような形状のもの(その凸曲面のタイヤ軸方向に並ぶ数は図1に示すように2つのものに限らず、3以上のもの、更には単一のものでもよい)、更には平坦その他の形状のものとすることができる。
【0015】
弾性リング5は、例えば環状シェル4の両脚部の端部にそれぞれ取り付け、そのまま左右のリム6上に当接することにより環状シェル4を支持する。この弾性リング5は通常ゴムから構成され、パンクなどをしたタイヤから環状シェル4が受ける衝撃や振動を緩和すると共に、リム6に対する滑り止めの作用をし、環状シェル4をリム6上に安定支持する働きをする。
【0016】
ランフラット用中子体1を構成する高剛性の環状シェル4と弾性リング5とはその接着力を高めるために、好ましくは所定の接着面積を確保するのが良い。リム作業時やランフラット走行時の負荷はタイヤの呼び内径R(インチ)により無次元化され、接着面積をS(cm )としたときに、その比S/Rが4.5cm /インチ以上であるのが好ましく、8〜20cm /インチであるのが更に好ましい。ここで接着面積とは環状シェルの片側端部における剛性材料と弾性リングとの接着面積、即ちその周方向に直交する横断面における環状シェル4の端部の弾性リング5と接しているシェルの表/裏面及び端面を周方向に一周させた全接着面積をいう。
【0017】
さらに、環状シェル4と弾性リング5との接着面は軸方向と、径方向とによって構成されることが良く、両者が略同等であると一層好ましい。かかることによってランフラット走行時に発生する軸方向、径方向の力の双方に耐える構造が形成される。図1において、ランフラット用中子体1、空気入りタイヤ2、リム6は、ホイールの回転軸(図示せず)を中心として共軸に環状に形成する。なお、環状シェルの寸法には特に限定はないが、厚さ0.5〜3.0mmで、幅は左右タイヤビードトウの間隔と略等しくするのが好ましい。なお、本発明の好ましい態様では弾性リング5の断面の径方向の略中央部の軸方向外側に、図2Aに示すような窪み(好ましいサイズは平均直径50〜100mm×最大深度全厚みの1/4〜1/3)及び/又は図2Bに示すような切欠き(好ましくは巾1〜3mm×深さ全厚みの1/2〜1/3)を設けて耐久性への悪影響を及ぼすことなく、リム組み時に、弾性リングが軸方向内側に変形しやすくなり、リム組み性を向上させることができる。とりわけ高弾性率の弾性リング材を用いる時に好ましく用いることができる。
【0018】
本発明に係るタイヤホイール組立体の弾性リング材としては前記物性を満足する弾性体を用いることができ、具体的には共役ジエン単位の含有量が30重量%以下、好ましくは0〜20重量%のエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムを50重量部以上、好ましくは60〜100重量部含むゴム成分100重量部に(メタ)アクリル酸の金属塩10〜120重量部、好ましくは30〜120重量部及び有機過酸化物を配合したゴム組成物を用いることができる。エチレン性不飽和ニトリル共役ジエン系高飽和ゴムの配合量が少な過ぎると必要なモジュラスと伸びが得られなくなるおそれがあり、またその共役ジエン単位の含有量が多過ぎると(メタ)アクリル酸の金属塩による補強の効果が少なくなり、必要なモジュラスが得られなくなるおそれがある。
【0019】
本発明において好ましく使用できるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムは、例えば特開昭63−270753号公報や特開平1−306440号公報に記載されている通り、公知の材料であり、具体的には日本ゼオン(株)製の水素化アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、Zetpol 0020,Zetpol 1010,Zetpol 1020,Zetpol 2000,Zetpol 2000L,Zetpol 2010,Zetpol 2010L,Zetpol 2010H,Zetpol 2011,Zetpol2020,Zetpol 2020L,Zetpol 2030L,Zetpol 3110,Zetpol 3120,Zetpol 4110,Zetpol 4120などをあげることができる。なお、ここで「高飽和ゴム」とはジエン部分の二重結合を一部又はほぼ全部水添したものをいう。
【0020】
本発明において使用する(メタ)アクリル酸の金属塩としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸の金属塩であり、金属としては、これらと塩を形成するものであれば特に制限されないが、亜鉛、マグネシウム、カルシウム及びアルミニウムが適している。この組合せの中でも、アクリル酸亜鉛又はメタクリル酸亜鉛が特に好ましい。この(メタ)アクリル酸の金属塩の配合量が少な過ぎると、必要なモジュラス及び強度が得られなくなるおそれがあり、逆に多過ぎると硬くなり過ぎてリム組み性が悪化したり、必要な伸びが得られなくなるおそれがある。
【0021】
本発明において使用する有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、2,5−ジメチル−2,5−モノ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、α,α′−ビス(t−ブチルパーオキシ−m−イソプロピル)ベンゼンなどが挙げられる。これらの有機過酸化物の配合量には特に限定はないが、ゴム成分100重量部に対して、好ましくは0.2〜10重量部、更に好ましくは1〜8重量部使用する。
【0022】
前記ゴム組成物にエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムと共に配合されるゴム成分としては、例えば天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム、ジエン系ゴム(例えばポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体(例えばSBR)、エチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン共重合体(例えばNBR))及びその水添物、オレフィン系ゴム(エチレン−プロピレンゴム(EPDM又はEPM)、マレイン酸変性エチレン−プロピレンゴム(M−EPM)、ブチルゴム(IIR)、イソブチレンと芳香族ビニル又はジエン系モノマー共重合体)、アクリルゴム(ACM)、アイオノマー、含ハロゲンゴム(例えばCIIR、BIIR、イソブチレン−p−メチルスチレン共重合体の臭素化物(Br−IPMS)、クロロプレンゴム(CR)、ヒドリンゴム(CHR、CHC)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CM)、マレイン酸変性塩素化ポリエチレン(M−CM))、含イオウゴム(例えばポリスルフィドゴム)フッ素ゴム(例えば、ビニリデンフルオライド系ゴム、含フッ素ビニルエーテル系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、含フッ素ホスファゼン系ゴム)などをあげることができる。これらのゴム成分には、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、クレイなどのフィラー、老化防止剤、オイル又は可塑剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤などの汎用の添加剤を適宜配合して使用することができる。
【0023】
本発明に従って、ゴム成分中に、エチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン高飽和ゴム、を配合する方法、更にはこれに(メタ)アクリル酸の金属塩及び有機過酸化物の混合方法は以下の通りである。
即ち、容量16リットルのバンバリーミキサーにまずアクリロニトリル−ブタジエン共重合体と残りのゴム成分を投入し、次いで(メタ)アクリル酸亜鉛を投入し均一に分散させた後、加硫剤以外の配合剤を投入して合計3〜5分間混合し放出した。次いでオープンロールにてゴムに有機過酸化物を混合し、ゴム組成物を得た。
【0024】
本発明の弾性リング5を構成する材料には、さらに、カーボンブラックやシリカなどの補強用充填剤、加硫又は架橋剤、加硫又は架橋促進剤、各種オイル、老化防止剤、充填剤、可塑化剤、その他一般ゴム用に一般的に配合されている各種添加剤を配合することができ、これらの添加剤の配合量も、本発明の目的に反しない限り、従来の一般的な配合量とすることができる。
【0025】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。
【0026】
実施例1〜15及び比較例1〜3
表I〜表IVに示す配合(重量部)で、従来方法で、タイヤサイズを205/55R16 89V、リムサイズを16×6 1/2JJとしてタイヤホイール組立体を作製し、以下の試験に供した。
【0027】
これら各試験タイヤホイール組立体を以下に示す測定方法により、耐久性の評価試験を行った。結果は表I〜IVに示す。
【0028】
100%モジュラス(M)(25℃)(MPa):JIS K6251に準拠して測定。破断伸び(Eb)(25℃)(%):JIS K6251に準拠して測定。
tanδ:東洋精機製作所製、粘弾性スペクトロメーターを用いて、60℃、初期歪10%、振幅±2%、周波数20zで測定。
【0029】
リム組み性:リム組み後に解体して中子の損傷を確認する(実施例のケースによっては、繰り返しリム組み評価する)。時速90kmで100km以上ランフラット走行可能なものを合格とする。
【0030】
ランフラット耐久性:2500cc乗用車に前記試験用タイヤを装着し、前右側のタイヤ内空気圧を0kPa とし、他の3ヶ所のタイヤ内空気圧は200kPa として、故障するまで走行させ、その走行距離を計測した。結果は表I〜IVに示す。
【0031】
【表1】

Figure 2004345509
【0032】
【表2】
Figure 2004345509
【0033】
【表3】
Figure 2004345509
【0034】
【表4】
Figure 2004345509
【0035】
【発明の効果】
以上の通り、本発明に従えば、高剛性の環状シェルと弾性リングとによって形成されたランフラット用中子において、弾性リングを高モジュラスで高伸び性の材料で構成することにより耐久性が向上する。また、更に低発熱性の材料を用いることによって一層耐久性が向上する。これらの物性は具体的には例えば水素化NBRなどのエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン高飽和ゴムと(メタ)アクリル酸亜鉛などの(メタ)アクリル酸金属塩との配合物から得ることができ、また、必要最小限の弾性リングと環状シェルとの接着面積を確保すると一層好ましい。更に、これらの物性を有する弾性リング材を用いると、弾性リングに窪みや切り欠きのあるものも、リム組み中の損傷を防止でき、好ましく利用される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のタイヤホイール組立体の一例の要部を示す子午線断面図である。
【図2】本発明の好ましい態様におけるタイヤホイール組立体の弾性リングの一例を示す断面構成図で図2Aは窪み部、図2Bは切欠き部を有する例である。
【符号の説明】
1…ランフラット用中子体
2…空気入りタイヤ
3…タイヤ/リムの内空洞部
4…高剛性環状シェル
5…弾性リング
6…リム
7…窪み
8…切欠き[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire-wheel assembly for use in a pneumatic tire (hereinafter, referred to as a run-flat tire) that can perform limited operation in a damaged or deflated state, and more particularly, to a tire / rim provided in an inner cavity of a tire / rim. The present invention relates to a tire / wheel assembly in which a run-flat core body including a rigid annular shell and an elastic ring has improved durability and reduced weight.
[0002]
[Prior art]
Even if the internal pressure suddenly drops due to puncture, burst, etc., while the pneumatic tire is running, such as a car, there is a need for run-flat tires that can travel a certain distance and have an emergency running possibility. A proposal has been made. For example, in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, a run-flat support (core) is mounted on a rim of an inner cavity of a pneumatic tire, thereby supporting a punctured pneumatic tire. Techniques that enable run-flat running have been proposed. Other disclosures of run flat tires are also found in Patent Documents 3 and 4.
[0003]
The run-flat core body has an annular member having an outer peripheral side as a support surface, and an elastic ring is attached to both legs thereof, such that the core body is supported on the rim of the tire via the elastic ring. Has a structure. In addition, this technology using a run flat core body allows the wheel / rim to be used as it is without any special modification to the wheel / rim of a conventional general pneumatic tire. It has the advantage that processing and mounting equipment can be used as it is.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-297226 [Patent Document 2]
JP 2001-519279 A [Patent Document 3]
JP 2001-163020 A [Patent Document 4]
JP-A-1998-297226
[Problems to be solved by the invention]
The present invention improves the durability and weight of the run-flat core by using a material having a high elastic modulus and a high elongation for the elastic ring constituting the run-flat core of the run-flat tire wheel assembly. It is an object to provide an intended tire-wheel assembly.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, there is provided a tire / wheel assembly in which a run-flat core having a thin and rigid annular shell supported by the rim by an elastic ring is mounted in an inner cavity of the tire / rim. A tire-wheel assembly is provided in which the ring material has a 100% modulus M (MPa) at 25 ° C of 4 to 20 and a product M × Eb of the elongation at break at 25 ° C Eb (%) of greater than 2000.
[0007]
According to the present invention, the elastic ring material further comprises 100 parts by weight of a rubber component containing 50 parts by weight or more of an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated rubber having a conjugated diene unit content of 30% by weight or less. The tire-wheel assembly comprises a rubber composition containing 10 to 120 parts by weight of a metal salt of (meth) acrylic acid and an organic peroxide.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present inventors have conducted research on a run-flat core body formed from a high-rigidity annular shell and an elastic ring, with the aim of improving the durability during run-flat and reducing the weight. As a result, when the material of the elastic ring is 100% modulus M (MPa) at 25 ° C. of 4 to 20, preferably 8 to 20, and the breaking elongation at 25 ° C. is E (%), the value of M × E is 2000. It has been found that the object can be achieved by using more than (M × E> 2000), preferably more than 3000 materials. Furthermore, it has been found that more preferable durability can be obtained by devising a contact area between the annular shell and the elastic ring in order to secure the adhesion between the elastic ring made of these materials and the rigid annular shell. The 100% modulus M (MPa) and elongation at break E (%) refer to values measured by the method of JIS K6251.
[0009]
According to the present invention, as described above, the higher the 100% modulus M (MPa) (25 ° C.) of the elastic ring material is, the smaller the deformation is, and the better the run flat durability is, so that this value may be 4 to 20 MPa. If necessary, 8 to 20 MPa is preferable. On the other hand, it is necessary to secure a minimum necessary elongation according to the amount of deformation of the elastic ring material. In consideration of this requirement, the product of 100% modulus M (25 ° C.) and Eb (%) (25 ° C.) When M × Eb exceeds 2000, preferably exceeds 3000, the durability is improved for the first time.
[0010]
In a preferred aspect of the present invention, when the tan δ (60 ° C.) of the elastic ring material is reduced, heat generation during run flat running is small, and the durability of the elastic ring itself is improved. The value of tan δ (60 ° C.) is sufficient to be 0.2 or less for a run flat life of about 100 km, but is preferably 0.15 or less, more preferably 0.10 or less. The value of tan δ was measured using a rheograph solid manufactured by Toyo Seiki Seisaku-Sho, Ltd. under the conditions of an initial strain of 10%, a dynamic strain of 2%, and a frequency of 20 Hz using a test sample having a width of 5 mm and a thickness of 2 mm. It was done.
[0011]
According to a preferred embodiment of the present invention, in order to facilitate the rim assembling at the time of manufacturing the tire, in the cross-sectional shape of the elastic ring 5, for example, as shown in FIGS. Can be. Generally, when such processing is performed, local stress concentration is likely to occur. However, if the elongation characteristic is ensured, such a problem does not occur, and the elastic ring is not damaged at the time of assembling the rim.
[0012]
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to an example of a tire wheel assembly of the present invention shown in the drawings. FIG. 1 is a meridian sectional view showing a main part of a typical embodiment of a tire-wheel assembly (wheel) of the present invention.
[0013]
For example, as shown in FIG. 1, a run-flat core 1 according to the present invention comprises a high-rigidity annular shell 4 and an elastic ring 5 inserted into an inner cavity 3 of a tire / rim of a pneumatic tire 2. It is formed. The run-flat core 1 has a shape smaller than the inner diameter of the cavity 3 so that the outer diameter is kept at a certain distance from the inner surface of the inner cavity 3 of the pneumatic tire 2, and the inner diameter is generally Are formed to have dimensions substantially the same as the inner diameter of the bead portion of the pneumatic tire. The run-flat core 1 is assembled with the pneumatic tire 2 together with the pneumatic tire 2 into a rim 6 of a wheel while being inserted inside the pneumatic tire 2 to form a tire-wheel assembly. If the pneumatic tire is punctured while the tire-wheel assembly is mounted on an automobile or the like while traveling, the punctured and crushed tire 2 is supported by the outer peripheral surface of the run-flat core 1. , And run-flat running becomes possible.
[0014]
The run flat core of the tire / wheel assembly of the present invention includes an annular shell 4 and an elastic ring made of a highly rigid material (for example, a metal material such as iron, stainless steel, steel, or aluminum alloy, or a fiber-reinforced synthetic resin). The annular shell 4 forms a continuous support surface for supporting a punctured tire on the outside, and the inside has a shape with left and right side walls as legs. The outer support surface can take various shapes, for example, as shown in FIG. 1, such that the shape of a cross section orthogonal to the circumferential direction becomes a convex curved surface outward (the tire having the convex curved surface). The number arranged in the axial direction is not limited to two as shown in FIG. 1, but may be three or more, or even a single one), and may be flat or any other shape.
[0015]
The elastic rings 5 are attached to, for example, ends of both legs of the annular shell 4 and support the annular shell 4 by directly abutting on the left and right rims 6. The elastic ring 5 is usually made of rubber, and reduces shock and vibration applied to the annular shell 4 from a punctured tire or the like, acts as a non-slip for the rim 6, and stably supports the annular shell 4 on the rim 6. Work.
[0016]
In order to increase the adhesive strength between the high-rigidity annular shell 4 and the elastic ring 5 constituting the run-flat core 1, it is preferable to secure a predetermined adhesive area. The load at the time of rim work or run flat running is made dimensionless by the nominal inner diameter R (inch) of the tire, and when the bonding area is S (cm 2 ), the ratio S / R is 4.5 cm 2 / inch. More preferably, it is 8 to 20 cm 2 / inch. Here, the bonding area is the bonding area between the rigid material and the elastic ring at one end of the annular shell, that is, a table of the shell in contact with the elastic ring 5 at the end of the annular shell 4 in a cross section orthogonal to the circumferential direction. / It refers to the total bonding area where the back surface and the end surface make one round in the circumferential direction.
[0017]
Further, the bonding surface between the annular shell 4 and the elastic ring 5 is preferably formed in the axial direction and the radial direction, and it is more preferable that both are substantially equal. Thus, a structure is formed that can withstand both the axial and radial forces generated during run flat running. In FIG. 1, a run flat core 1, a pneumatic tire 2, and a rim 6 are formed coaxially annularly around a rotation axis (not shown) of a wheel. The size of the annular shell is not particularly limited, but preferably has a thickness of 0.5 to 3.0 mm and a width substantially equal to the interval between the right and left tire bead toes. In a preferred embodiment of the present invention, a recess as shown in FIG. 2A (preferable size is 50 to 100 mm in average diameter × 1/1 of the total thickness at the maximum depth) is provided on the outer side in the axial direction of the approximate center of the cross section of the elastic ring 5 in the radial direction. 4 to 1/3) and / or a notch as shown in FIG. 2B (preferably 1 to 3 mm in width × 1/2 to 1/3 of the total thickness) without adversely affecting the durability. When the rim is assembled, the elastic ring is easily deformed inward in the axial direction, so that the rim assemblability can be improved. In particular, it can be preferably used when using an elastic ring material having a high elastic modulus.
[0018]
As the elastic ring material of the tire-wheel assembly according to the present invention, an elastic material satisfying the above physical properties can be used. Specifically, the content of the conjugated diene unit is 30% by weight or less, preferably 0 to 20% by weight. 10 to 120 parts by weight, preferably 30 parts by weight of a metal salt of (meth) acrylic acid is added to 100 parts by weight of a rubber component containing at least 50 parts by weight, preferably 60 to 100 parts by weight of an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated rubber of A rubber composition containing up to 120 parts by weight and an organic peroxide can be used. If the amount of the ethylenically unsaturated nitrile conjugated diene-based highly saturated rubber is too small, the required modulus and elongation may not be obtained, and if the content of the conjugated diene unit is too large, the metal of (meth) acrylic acid may be insufficient. There is a possibility that the effect of the reinforcement with salt is reduced, and the required modulus cannot be obtained.
[0019]
The ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated rubber that can be preferably used in the present invention is a known material as described in, for example, JP-A-63-270753 and JP-A-1-306440. More specifically, hydrogenated acrylonitrile-butadiene copolymer rubber manufactured by Zeon Corporation, Zetpol 0020, Zetpol 1010, Zetpol 1020, Zetpol 2000, Zetpol 2000L, Zetpol 2010, Zetpol 2010L, Zetpol 2010, Zetpol 20 Zetpol 2020L, Zetpol 2030L, Zetpol 3110, Zetpol 3120, Zetpol 4110, Zetpol 4120, and the like. Here, the "highly saturated rubber" refers to one obtained by partially or almost entirely hydrogenating a double bond of a diene portion.
[0020]
The metal salt of (meth) acrylic acid used in the present invention is, for example, a metal salt of acrylic acid or methacrylic acid. The metal is not particularly limited as long as it forms a salt with these, but zinc, magnesium , Calcium and aluminum are suitable. Among these combinations, zinc acrylate or zinc methacrylate is particularly preferred. If the amount of the metal salt of (meth) acrylic acid is too small, the required modulus and strength may not be obtained. Conversely, if the amount is too large, the metal may be too hard to deteriorate the rim assembling property or the required elongation. May not be obtained.
[0021]
Examples of the organic peroxide used in the present invention include dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, benzoyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t -Butylperoxy) hexyne-3, 2,5-dimethyl-2,5-mono (t-butylperoxy) hexane, α, α'-bis (t-butylperoxy-m-isopropyl) benzene and the like. Can be The amount of these organic peroxides is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 8 parts by weight, per 100 parts by weight of the rubber component.
[0022]
Examples of the rubber component blended with the rubber composition together with the ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly saturated rubber include natural rubber (NR), epoxidized natural rubber, and diene-based rubber (eg, polyisoprene rubber (IR), Polybutadiene rubber (BR), conjugated diene-aromatic vinyl copolymer (eg, SBR), ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene copolymer (eg, NBR) and hydrogenated products thereof, olefin rubber (ethylene-propylene rubber) (EPDM or EPM), maleic acid-modified ethylene-propylene rubber (M-EPM), butyl rubber (IIR), copolymer of isobutylene and aromatic vinyl or diene monomer), acrylic rubber (ACM), ionomer, halogen-containing rubber ( For example, CIIR, BIIR, isobutylene-p-methylstyrene copolymer Bromide (Br-IPMS), chloroprene rubber (CR), hydrin rubber (CHR, CHC), chlorosulfonated polyethylene (CSM), chlorinated polyethylene (CM), maleic acid-modified chlorinated polyethylene (M-CM)), Sulfur rubber (for example, polysulfide rubber) and fluorine rubber (for example, vinylidene fluoride rubber, fluorine-containing vinyl ether rubber, tetrafluoroethylene-propylene rubber, and fluorine-containing phosphazene rubber) can be given. In these rubber components, fillers such as carbon black, silica, calcium carbonate, and clay, antioxidants, oils or plasticizers, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, general-purpose additives such as vulcanization aids are appropriately used. It can be used in combination.
[0023]
According to the present invention, a method of compounding an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene highly-saturated rubber in a rubber component, and further a method of mixing a metal salt of (meth) acrylic acid and an organic peroxide thereto are as follows. It is.
That is, an acrylonitrile-butadiene copolymer and the remaining rubber component are first charged into a Banbury mixer having a capacity of 16 liters, and then zinc (meth) acrylate is charged and uniformly dispersed, and then a compounding agent other than the vulcanizing agent is added. Charged and mixed and released for a total of 3-5 minutes. Next, an organic peroxide was mixed with the rubber using an open roll to obtain a rubber composition.
[0024]
The material constituting the elastic ring 5 of the present invention further includes a reinforcing filler such as carbon black or silica, a vulcanizing or cross-linking agent, a vulcanizing or cross-linking accelerator, various oils, an antioxidant, a filler, a plastic, Various additives commonly used for general rubbers can be compounded, and the compounding amounts of these additives are also the same as conventional general compounding amounts, as long as they do not contradict the purpose of the present invention. It can be.
[0025]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to Examples, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited to these Examples.
[0026]
Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3
A tire / wheel assembly was prepared by the conventional method with the composition (parts by weight) shown in Tables I to IV and a tire size of 205 / 55R16 89V and a rim size of 16 × 6 1 / 2JJ, and was subjected to the following tests.
[0027]
Each of the test tire / wheel assemblies was subjected to a durability evaluation test by the following measurement method. The results are shown in Tables I-IV.
[0028]
100% modulus (M) (25 ° C) (MPa): Measured in accordance with JIS K6251. Elongation at break (Eb) (25 ° C.) (%): Measured in accordance with JIS K6251.
tan δ: Measured using a viscoelastic spectrometer manufactured by Toyo Seiki Seisakusho at 60 ° C., initial strain 10%, amplitude ± 2%, and frequency 20z.
[0029]
Rim assembling property: The rim is disassembled after assembling to check for damage to the core. Those that can run 100 km or more at 90 km / h and run flat are considered acceptable.
[0030]
Run flat durability: The test tire was mounted on a 2500 cc passenger car, the tire pressure on the front right side was set to 0 kPa, and the tire pressure at the other three places was set to 200 kPa, and the tire was allowed to run until it broke down, and the running distance was measured. . The results are shown in Tables I-IV.
[0031]
[Table 1]
Figure 2004345509
[0032]
[Table 2]
Figure 2004345509
[0033]
[Table 3]
Figure 2004345509
[0034]
[Table 4]
Figure 2004345509
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the run-flat core formed by the high-rigidity annular shell and the elastic ring, the durability is improved by configuring the elastic ring with a high modulus and high elongation material. I do. Further, by using a material having a lower heat generation, the durability is further improved. These properties can be specifically obtained, for example, from a blend of an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene highly saturated rubber such as hydrogenated NBR and a metal (meth) acrylate such as zinc (meth) acrylate. In addition, it is more preferable to secure a minimum required bonding area between the elastic ring and the annular shell. Furthermore, if an elastic ring material having these physical properties is used, an elastic ring having a dent or a notch can be prevented from being damaged during rim assembly, and is preferably used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a meridian sectional view showing a main part of an example of a tire and wheel assembly of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of an elastic ring of a tire-wheel assembly according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2A shows an example having a concave portion, and FIG. 2B shows an example having a notched portion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Run flat core 2 ... Pneumatic tire 3 ... Inner cavity of tire / rim 4 ... Highly rigid annular shell 5 ... Elastic ring 6 ... Rim 7 ... Depression 8 ... Notch

Claims (7)

タイヤ/リムの内空洞部に、薄肉剛性の環状シェルが弾性リングによってリムに支持される様に構成されたランフラット用中子体を装着したタイヤホイール組立体において、弾性リング材の25℃における100%モジュラスM(MPa)が4〜20で、25℃における破断伸びEb(%)との積M×Ebが2000より大きいことを特徴とするタイヤホイール組立体。In a tire / wheel assembly having a run-flat core formed such that a thin rigid annular shell is supported on the rim by an elastic ring in the inner cavity of the tire / rim, the elastic ring material at 25 ° C. A tire / wheel assembly having a 100% modulus M (MPa) of 4 to 20, and a product M × Eb of the elongation at break at 25 ° C. Eb (%) of greater than 2000. 前記弾性リング材のtanδ(60℃)が0.20未満である請求項1に記載の組立体。The assembly according to claim 1, wherein the elastic ring material has a tan δ (60 ° C) of less than 0.20. 前記弾性リング材が、共役ジエン単位の含有量が30重量%以下であるエチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムを50重量部以上含むゴム成分100重量部に(メタ)アクリル酸の金属塩10〜120重量部及び有機過酸化物を配合したゴム組成物から構成されたものである請求項1又は2に記載の組立体。The elastic ring material contains at least 50 parts by weight of an ethylenically unsaturated nitrile-conjugated diene-based highly-saturated rubber having a conjugated diene unit content of 30% by weight or less, and 100 parts by weight of a rubber component. The assembly according to claim 1, comprising a rubber composition containing 10 to 120 parts by weight of a salt and an organic peroxide. 共役ジエン単位の含有量が20重量%以下で、(メタ)アクリル酸の金属塩の量が30〜100重量部である請求項3に記載の組立体。The assembly according to claim 3, wherein the content of the conjugated diene unit is 20% by weight or less and the amount of the metal salt of (meth) acrylic acid is 30 to 100 parts by weight. タイヤの呼び内径R(インチ)とゴム/金属の接着面積S(cm )との比S/Rが4.5cm /インチ以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載のタイヤホイール組立体。The tire according to any one of claims 1 to 4, wherein a ratio S / R between a nominal inner diameter R (inch) of the tire and an adhesion area S (cm 2 ) of rubber / metal is 4.5 cm 2 / inch or more. Wheel assembly. 接着面が略軸方向面と略径方向面とによって構成されている請求項5に記載の組立体。The assembly according to claim 5, wherein the bonding surface is constituted by a substantially axial surface and a substantially radial surface. 弾性リングの断面形状が径方向の略中央部に窪み及び/又は切欠きを有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の組立体。The assembly according to any one of claims 1 to 6, wherein a cross-sectional shape of the elastic ring has a depression and / or a notch at a substantially central portion in a radial direction.
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