JP2005313741A - ランフラットタイヤ支持体及びその製造方法並びにランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】リムの支持体取付部外周面と支持体内周面とが高精度で一致しなくても支持体をリムに強固に装着固定することが可能であり、リム装着部に異径部を有するランフラット支持体であっても、安定した嵌合強度が得られるランフラット支持体及びその製造方法並びに該ランフラットタイヤ支持体を装着固定したランフラットタイヤを提供する。
【解決手段】独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部１６、基材部１６のリム装着部側に設けられた補強部１８、基材部１６のタイヤ内面に対向する外周面側に設けられた非発泡樹脂部１４とを有し、補強部１８は、非発泡樹脂と、非発泡樹脂中に形成されたリム側の繊維層３２及び繊維層３２の外側にリムの周方向に巻回されたコード層３４にて構成される複合補強繊維層１９とからなるランフラットタイヤ支持体１２とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用タイヤのリムに装着され、空気タイヤの内部に配設されてタイヤがパンクした場合に必要なタイヤ外径を維持し、安全に走行可能とするランフラットタイヤ支持体及びその製造方法並びに該ランフラットタイヤ支持体を装着固定したランフラットタイヤに関するものである。

ランフラットタイヤは、タイヤがパンクした場合やその他の原因でタイヤの空気圧が大きく低下し或いはゼロとなった場合にも、最寄りのサービス施設まで到達するまでの間、車両の荷重と走行に耐え得る耐久性を備えたタイヤである。ランフラットタイヤとしては、タイヤのサイド部を補強したサイド補強タイプとタイヤ内部に支持体（中子）を収容した中子タイプとが実用化されている。

中子タイプのランフラットタイヤ支持体としては、可とう性の非発泡エラストマーにて作製した支持体（特許文献１）などが公知である。

ランフラットタイヤ支持体は、ランフラット状態での走行時には、直接車両の荷重を受けるものであり、タイヤと同様にリムとしっかりと固着していることが要求される。リムとの固定力を高めるために、ランフラットタイヤ支持体のリムとの当接面側に繊維補強した補強部を設けることは公知である（特許文献２）。

特許文献２に開示されたランフラットタイヤ支持体は、リムとの当接面近傍に補強部を設けたものであり、該補強部は、特許文献１記載の支持体と同様に内面が平坦であり、Ｆｉｇ．６〜９に示されるように、円筒状のマンドレルに複数のコード等が供給され、バイアス状のコード層とラジアル状のコード層とを形成したものである。供給されるコードには、必要に応じてアプリケーターにより硬化性樹脂を付着させて樹脂とコードとを複合化するように構成されている。
特開平１０−６７２１号公報 ＵＳ ２００３／００００６２３ Ａ１号公報

しかし、特許文献１に記載の支持体は、予め成形された繊維層を含む補強部が支持体と一体に、かつ内周面が平坦となるように形成されたものであるため、補強部の剛性、硬度が高く、支持体の内径がわずかに大きいだけで支持体とリムとの間の固定力が低下し、支持体の内径が少しでもリムの外径より小さいとリムに装着できない。従って、リムの支持体取付部外径と支持体内径が高い精度で一致する必要が有り、製造時のリムの外径や支持体の内径の硬化収縮等によるばらつきを考慮すると安定した製造が困難である。

また特許文献２に開示された技術によれば、基本的に内面が平坦な円筒面を有する支持体しか得られず、特許文献２の技術を利用してリム装着部に異径部を有するランフラットタイヤ支持体を製造しようとすると、コードの間隔の均一性が得られにくいという問題や、マンドレルを異径にしようとすると、マンドレル形状が複雑化して作製が困難なものとなる。

即ち、特許文献２に開示された技術によれば、ゆるみによるコード間隔の不均一化を防止するために、相当の張力を付加してコードをマンドレルに巻回しなければならないが、リム装着部に異径部を有するランフラット支持体において同様にコードに相当の張力を負荷して周方向に巻回すると、異径部の斜面においてコードが滑りを生じて、コード間隔が設定通りにならず、従ってリムとの嵌合強度にばらつきが生じるという問題を生じる場合がある。

本発明は、係る事情に鑑みて、リムの支持体取付部外周面と支持体内周面とが高精度で一致しなくても支持体をリムに強固に装着固定することが可能であり、リム装着部に異径部を有するランフラット支持体であっても、安定した嵌合強度が得られるランフラット支持体及びその製造方法並びに該ランフラットタイヤ支持体を装着固定したランフラットタイヤを提供することを目的とする。

本発明はランフラットタイヤにおいてリムに装着されるランフラットタイヤ支持体であって、
独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部、前記基材部のリム装着部側に設けられた補強部、前記基材部のタイヤ内面に対向する外周面側に設けられた非発泡樹脂部とを有し、
前記補強部は、非発泡樹脂と、前記非発泡樹脂中に形成されたリム側の繊維層及び前記繊維層の外側にリムの周方向に巻回されたコード層にて構成される複合補強繊維層とからなることを特徴とする。

係る構成のランフラット支持体は、リムの支持体取付部外周面と支持体内周面とが高精度で一致しなくても、支持体内周面の剛性を低くすることができるために支持体をリムに容易にかつ強固に装着固定することが可能であり、リム装着部に異径部を有するランフラット支持体であっても、安定した嵌合固定強度が得られるという効果を有する。

上述のランフラットタイヤ支持体においては、複合補強繊維層を構成する前記コード層の巻回張力が前記繊維層の巻回張力よりも高いことが好ましい。

係る構成のランフラットタイヤ支持体は、補強部のリム当接部分の繊維層の張力が小さく、非発泡樹脂も弾性を有するためにリムへの嵌着における自由度が高くなる。しかも繊維層の外側のコードの巻回の張力が高いために、タイヤ走行時の遠心力が作用しても、またランフラット状態での走行による荷重が作用しても、リムとの嵌合固定が強固に行え、支持体の位置ずれなどが発生しにくくなるという効果が得られる。また、複合補強繊維層を形成する中型が異径部を有していても、中型に繊維層を低張力で巻回した後にコードを、繊維層を巻回するよりも相対的に高い張力で巻回するために、繊維層が滑り止めの作用を発揮し、中型に直接巻回する場合と比較してコードの金型表面の滑りによる移動が抑制され、コード間隔が設定通りになって安定したリムとの嵌合強度を有するランフラットタイヤ支持体が形成される。

上述のランフラットタイヤ支持体においては、前記基材部を構成する独立気泡樹脂発泡体が、独立気泡ポリウレタン樹脂発泡体であることが好ましい。

基材部として独立気泡ポリウレタン樹脂発泡体を使用することにより、従来よりも軽量であって、しかも強度、耐久性に優れたランフラットタイヤ支持体が形成される。

別の本発明は、ランフラットタイヤにおいてリムに装着されるランフラットタイヤ支持体の製造方法であって、
前記ランフラットタイヤ支持体は独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部、前記基材部のリム装着部側に設けられた補強部、前記基材部のタイヤ内面に対向する外周面側に設けられた非発泡樹脂部とを有するものであり、
前記補強部の形成工程は、前記ランフラットタイヤのリム装着面を形成する中型の外周面に繊維層構成材料を巻回する繊維層巻回工程、前記繊維層の外側に前記繊維層巻回工程よりも強い張力でコード層を巻回するコード層巻回工程、及び前記繊維層とコード層にて構成される補強繊維層に非発泡樹脂形成材料を供給して反応硬化させて補強部とする補強部形成工程とを有することを特徴とする。

係る製造方法により、リムの支持体取付部外周面と支持体内周面とが高精度で一致しなくても支持体をリムに容易にかつ強固に装着固定することが可能であり、リム装着部に異径部を有する場合であっても、安定した嵌合強度が得られ、しかも走行時の遠心力によっても内径が拡径することなく、従って位置ずれを起こすことのないランフラット支持体を製造することができる。

本発明のランフラットタイヤは、請求項１〜３のいずれかに記載のランフラットタイヤ支持体を装着したことを特徴とする。

係るランフラットタイヤは、リムの支持体取付部外周面と支持体内周面とが高精度で一致しなくても支持体をリムに強固に装着固定されており、リム装着部に異径部を有するランフラット支持体を使用した場合であっても、安定した嵌合強度を有し、走行時の遠心力によっても位置ずれを起こすことのないものである。

上述のランフラットタイヤにおいては、タイヤ内面と前記ランフラットタイヤ用支持体外周面の少なくとも一方に、前記タイヤ内面を構成するゴム材料と前記ランフラットタイヤ用支持体構成材料のいずれについても低膨潤性の潤滑剤が塗布されていることが好ましい。

潤滑剤の塗布により、ランフラット状態での走行距離をさらに長くすることが可能となる。「低膨潤性」とは、膨潤度が小さく、材料強度の低下を引き起こさない程度の膨潤であることを意味し、膨潤しないことが好ましい。

上述のランフラットタイヤにおいては、リムにランフラットタイヤ支持体を嵌着する場合に、エンドレスベルト状の固定部材を、リムとランフラットタイヤ支持体との間に、スペーサーとして介在させることは、ランフラットタイヤ支持体の硬化収縮による内径ばらつきがあっても安定した装着固定が行えるので好ましい態様である。

本発明のランフラットタイヤ支持体（単に支持体とも称する）のリム部近傍に設ける補強部は、非発泡樹脂と該非発泡樹脂中に形成された繊維層とその外側、即ち支持体の外周面側にリムの周方向に巻回されたコード層からなる複合補強繊維層にて構成される。

繊維層は、織布又はネット等にて構成することが好ましい。繊維層を構成する材料は、公知の繊維材料が限定なく使用できる。例えばレーヨン、ナイロン−６，６等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等が例示される。繊維層は、基布を必要な幅と長さに裁断して巻回してもよく、支持体の幅よりも狭いテープ状のものを巻回してもよい。繊維層は、単に手で巻く等の大きな張力をかけずに巻回することが好ましい。

繊維層の外側に巻回されるコードとしては、公知のコードが限定なく使用可能であり、レーヨンコード、ナイロン−６，６等のポリアミドコード、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルコード、アラミドコード、ガラス繊維コード、スチールコード等が例示される。これらの中でも、スチールコード、アラミドコードの使用が好ましい。

コードは、所定の張力をかけて繊維層の上に巻回する。コードを巻回する際の張力は、５〜５０Ｎ（約０．５〜５ｋｇｆ）であることが好ましい。張力が低すぎるとコード配列の均一性が低下したり、リムとの嵌着における固定力が十分発揮されない場合が有り、高すぎると支持体の内径のばらつきによっては、リムの装着できない場合が生じる。

複合補強繊維層を構成する繊維材料は、非発泡樹脂との接着性を向上させるための接着処理を行って使用することが好ましい。

補強部構成材料である非発泡樹脂は、１００％伸長モジュラスが２〜２０ＭＰａであることが好ましい。非発泡樹脂の１００％伸長モジュラスが２ＭＰａ未満の場合には、樹脂（弾性体）が柔らかすぎてリムとの固定力が十分ではなく、２０ＭＰａを超えると、硬すぎて本発明の構成の複合補強繊維層としても、支持体の内径が硬化収縮等を含む製造のばらつきによりリムの外径より小さくなるとリムへの嵌着が困難となる場合がある。

補強部を構成する非発泡樹脂は、基材部を構成する樹脂材料の非発泡体であることが、発泡体樹脂層との接着強度が高く、好ましい。係る非発泡樹脂としては、弾性エポキシ樹脂や硬化性ポリウレタン樹脂を使用することが好ましく、動的な変形に対する耐久性や機械的強度に優れている点で、ポリウレタン樹脂の使用がより好ましい。

ポリウレタン樹脂は、ワンショット法とプレポリマー法により製造可能であり、いずれの方法であってもよいが、同じ原料を使用しても機械的強度等の物理特性に優れている弾性体が得られることから、プレポリマー法によることが好ましい。ポリウレタン樹脂は、例えばイソシアネートプレポリマー等のイソシアネート成分と活性水素基含有成分とを混合して硬化性組成物とし、これを硬化させることにより形成される。補強部は、複合補強繊維層を形成した型に該硬化性組成物注入して、反応硬化させることにより形成される。補強部には、気泡が含まれていないことが好ましい。

補強部は、予め中型に形成した複合補強繊維層と非発泡樹脂とで補強部成形用の外型を使用して成形した補強部部材を中型から脱型せずに成形型に配設し、基材部を形成する樹脂発泡体形成原料を注入して樹脂発泡体を硬化させて基材部を成形すると同時に補強部部材と接着する方法、予め成形した基材部と中型に形成した複合補強繊維層とを成形型に配設し、非発泡樹脂形成原料を注入して反応硬化させる方法、補強部部材を別途成形して支持体成形型に配設して基材層を形成する方法等により形成することができる。

本発明のランフラットタイヤ用支持体を構成する独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部は、ランフラットタイヤ全体として軽量化が図れることから、少なくとも密度が０．３〜０．９ｇ／ｃｍ³ であることが好ましい。

基材部を構成する独立気泡樹脂発泡体の密度が０．３ｇ／ｃｍ³ 未満の場合には、機械的強度が低下する場合があり、０．９ｇ／ｃｍ³ を超えると軽量化効果が十分ではなくなる。独立気泡樹脂発泡体の密度は、０．４〜０．７ｇ／ｃｍ³ であることが、強度と軽量化のバランスが優れている点でより好ましい。基材部を構成する独立気泡樹脂発泡体（以下、単に樹脂発泡体とも称する。）は、５％オフセット応力が０．３〜３ＭＰａの発泡弾性体であることが好ましい。樹脂発泡体の５％オフセット応力が０．３ＭＰａ未満の場合には、ランフラット走行時の耐荷重性が十分ではなく、３ＭＰａを超えると硬くなりすぎてタイヤへの装着が困難になり、またランフラット状態での走行時の振動が大きくなるという問題を生じる。オフセット応力は、圧縮試験により求められる(プラスチック標準試験方法研究会編「プラスチック試験ハンドブック」(日刊工業新聞社)第７１〜７２頁参照)。

本発明のランフラットタイヤ支持体の基材部を構成する樹脂発泡体は、支持体として要求される特性を備えているものは限定なく使用可能である。特に可とう性、弾性等を考慮すると、いずれも熱硬化性材料である加硫ゴム発泡体、ポリウレタン樹脂発泡体の使用が好適である。

樹脂発泡体は、公知の方法により製造可能である。成形方法としては、具体的には、加熱により分解して気体を発生する化学発泡剤や気化して発泡体を形成する発泡剤を樹脂ないし樹脂形成原料に添加して加熱し、所定形状の発泡体とする成形方法、樹脂形成原料を発泡剤や非反応性気体との撹拌により発泡体（気泡分散液）とした後に所定形状にして硬化させる成形方法などが例示される。

加硫ゴム発泡体を構成するゴム材料としては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ミラブル型ウレタンゴム等が好適なものとして例示される。

加硫ゴム発泡体には、発泡剤、加硫促進剤、加硫剤の他に、必要に応じてカーボンブラック、シリカ等の補強剤、プロセスオイル、可塑剤、加工助剤、充填剤、老化防止剤等の公知のゴム用添加剤を添加する。加硫ゴム発泡体は、常法により所定形状に加工成形することができる。即ち、ゴム材料とカーボンブラック、プロセスオイル等をバンバリーミキサー等により混練してマスターバッチとし、冷却後のマスターバッチに発泡剤及び加硫剤、加硫促進剤を添加して、ニーダー等により混練して反応性ゴム組成物とする。この反応性ゴム組成物を所定形状の成形型に供給して加熱することにより、発泡硬化してランフラットタイヤ支持体基材部が形成される。

加硫ゴム発泡体を製造するための発泡剤としては、加熱により分解して気体を発生する化合物である公知の化学発泡剤を使用する。具体的には、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム等の無機系発泡剤、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド類、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド等が例示される。これらの発泡剤と共に、サリチル酸、尿素並びにこれらを含む発泡助剤を併用することも好適である。

ポリウレタン樹脂発泡体は、中空球状粒子とポリウレタン弾性体とから構成されるか、又は発泡剤にて発泡されたポリウレタン弾性体にて構成される。ポリウレタン弾性体は、公知のポリウレタン弾性体形成原料を使用して発泡体とすることができ、いずれもポリウレタン弾性体の技術分野において公知のポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物及び鎖延長剤をポリウレタン弾性体形成原料とする（参照：岩田敬治著「ポリウレタン樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社；昭和６２年９月２５日発行）。

ポリウレタン樹脂発泡体は、ワンショット法とプレポリマー法により製造可能であり、いずれの方法であってもよいが、同じ原料を使用しても機械的強度等の物理特性に優れている弾性体が得られることから、プレポリマー法によることが好ましい。ポリウレタン樹脂発泡体の製造方法としては、以下の方法が例示される。
（１）液状のポリウレタン弾性体構成原料組成物に中空球状粒子を添加分散させて成形型内に供給して硬化させる方法。
（２）液状のポリウレタン弾性体構成原料組成物に発泡剤を添加して成形型内に供給し、反応と同時に発泡剤を気化させて発泡、硬化させる方法。
（３）プレポリマー又はプレポリマーと鎖延長剤の混合物を非反応性気体を巻き込むように撹拌してメレンゲ状態とし、プレポリマーの場合にはさらに鎖延長剤を添加混合し、プレポリマーと鎖延長剤の混合物の場合にはそのまま所定成形型内に供給して反応硬化させる方法。

上記の中空球状粒子は、中空熱可塑性樹脂バルーンであることが好ましい。係る中空熱可塑性樹脂バルーンは、例えばポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデンないしこれらの共重合体等の熱可塑性樹脂を使用し、内部に炭化水素等の有機溶剤を含むマイクロカプセルを加熱して得られる。市販品としては、エクスパンセル（日本フィライト社製）、ミクロパール（松本油脂社製）等が使用可能である。

ポリウレタン弾性体の発泡剤としては、ペンタンやフルオロアルキル化合物、水が例示される。水は、それ自体が気化するのではなく、イソシアネート基と反応して生成した炭酸ガスが発泡剤となる。ポリウレタン発泡体の製造においては、整泡剤を使用することが均一で微細な気泡が形成されるので好ましい。

上述した中でも、本発明の基材部を構成する独立気泡樹脂発泡体は、平均気泡径が２０〜２００μｍの独立気泡ポリウレタン樹脂発泡体であることが好ましい。

係るランフラットタイヤ支持体は、独立気泡樹脂発泡体の中でもとりわけ軽量であってかつ機械的強度、弾性等に優れたものである。

本発明のランフラットタイヤ支持体は、基材部が、側面部に複数の凹部を有するものであることが好ましい。

係る構成のランフラットタイヤ用支持体は、必要な強度を有しつつより軽量化されたものであり、ランフラットタイヤ全体としての軽量化に有効である。

基材部の外周面に設けられる非発泡樹脂部は、基材部と異なる樹脂材料であってもよく、同じ樹脂材料であってもよい。非発泡樹脂部の厚さは、ランフラット状態における必要な走行距離が確保されればよく、特に限定されるものではないが、０．０１〜３ｍｍであることが好ましい。非発泡樹脂外層の厚さが薄すぎるとわずかな摩耗で基材部がタイヤ内面と摺動することになり、厚すぎると支持体の軽量化の要請に対応できなくなる。非発泡樹脂部の外周面に、溝や凹部を複数設けることは、支持体全体の軽量化の観点より好適である。

本発明のランフラットタイヤ用支持体の非発泡樹脂部を形成する非発泡樹脂としては、必要な可とう性、強度等を有する材料が限定なく使用可能である。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ＰＦＡやＥＴＦＡ等のフッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等が例示される。

上記非発泡樹脂部を基材部外周部に積層する方法としては、以下の方法が例示される。
（１）非発泡樹脂により非発泡樹脂部を予め成形し、該非発泡樹脂部材と予め成形された基材部とを接着剤にて接着する方法。
（２）非発泡樹脂を円筒状の熱収縮フィルムとして非発泡樹脂部材を成形し、予め成形された基材部の外周面に、接着剤を塗布すると共に加熱収縮させて接着積層する方法。
（３）予め成形した非発泡樹脂部材を成形型内に配設し、樹脂発泡体形成原料を注入して硬化させて基材部を成形すると同時に非発泡樹脂部材と接着する方法。
（４）予め成形された基材部の外周部に成形型により非発泡樹脂部成形キャビティーを形成し、該キャビティーに非発泡樹脂部構成材料を注入して非発泡樹脂部を形成する方法。

上記の中で、予め非発泡樹脂部を成形した場合には、その内面（接着面）を、接着強度を高めるために構成樹脂に応じたコロナ放電処理等の接着処理ないしプライマー処理をすることは、好適な態様である。

本発明のランフラットタイヤにおいて、タイヤ内面とランフラット状態での走行時にタイヤ内面と接触するランフラットタイヤ用支持体の外周面の少なくとも一方に塗布する低膨潤性の潤滑剤としては、例えばグリセリン、ポリグリセリンが好適な材料として例示される。

図１は、本発明のランフラットタイヤ支持体固定部材を使用して支持体とリムとを装着固定したランフラットタイヤを例示した断面図である。リムはランフラットタイヤ支持体１２を装着固定する平坦部２３を有する第１リム部材２２と単にタイヤビード部３０ｂを受けるフランジを有する第２リム部材２４とを備えた少なくとも２つの部材からなる割リムである。

ランフラットタイヤ１０は、リムに装着固定されたタイヤ３０とランフラットタイヤ支持体１２とから構成されている。ランフラットタイヤ支持体１２は、タイヤ内面に対向する外周部に非発泡樹脂部１４、第１リム部材２２の平坦部２３に対向する内周部に補強部１８、及び独立気泡樹脂発泡体からなる基材部１３により構成されている。非発泡樹脂部１４は、基材部１６の側部に及んで側部全体を覆うことなく形成されていてもよい。補強部１８は、ランフラット状態でない通常の走行時に支持体が遠心力を受けて拡径してリムから浮き上がって動くことを防止するための内側（リム側）の繊維層３２とその外側のコード層３４とからなる複合補強繊維層１９を含む非発泡樹脂にて構成されている。

図１に示した例においては、第１リム部材２２には、ランフラットタイヤ支持体１２を装着する平坦部２３とタイヤ３０のビード部を受けるフランジ部との間にストッパー２７が設けられており、このストッパーは、ランフラットタイヤ支持体１２をリムに嵌挿装着した場合のランフラットタイヤ支持体１２の位置を決定する作用を有する。

図２には、リムの支持体装着部に異径部を有する例を示した。割リムの第１リム部材のランフラットタイヤ支持体装着面２３のリム端部側にテーパー状の異径部２９が形成され、さらに支持体の位置決めのためのストッパー部２８が形成されている。

図３には、複合補強繊維層１９を形成する例を斜視図にて示した。中型４２は、ランフラットタイヤ支持体の成形型のリム装着面を形成する金型部である。中型は、回転軸４１と型保持部材４３とからなる複合補強繊維層形成装置に回転軸４１により回転可能に装着される。繊維層３２は、手作業により、また必要な繊維層供給装置を使用して、少なくとも１周巻回して接着剤や保持部材などを使用して適宜固定する。繊維層の上に、コード３４を、原反ボビン４５より張力負荷装置４７を介して所定の張力となるように供給して繊維層の上に所定間隔で巻回して、複合補強繊維層を形成する。

図４は、支持体の別の実施形態を例示したものであり、図４（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ断面図である。支持体５０に、側部に径方向の断面形状が長方形の凹部が形成された例であり、支持体５０は、外周部５４、内周部５８、凹部５２を有する基材部とから構成されており、凹部５２が、左右の側部に周方向に交互に形成されている。外周部５４の最外層には非発泡樹脂外層５６が、また内周部５８のリムとの接触側である内周面側には、図１に示したものと同様に繊維層３２とコード層３４からなる複合補強繊維層１９を含む補強部１８が設けられている。軽量化のための凹部形成位置は、側部に限定されるものではなく、トレッド内面と接する外周部の表面に形成されていてもよく、側部と外周部の双方に設けられていてもよい。

凹部５２の形状、個数は、支持体５０が所定の機械的強度等の要請を満たす限り特に限定されるものではない。図４には直方体形状の例を示したが、半卵型形状であってもよい。凹部の体積比率が大きいほど支持体５０の軽量化が図れる。図４に示した直方体形状の凹部の大きさは、高さＨ，奥行きＤ，及び周方向の長さに対応する角度θにて決定される。

（ランフラットタイヤ支持体の製造例）
［実施例１］
＜１＞補強部部材の作製
図３に例示した装置を使用して支持体成形型の中型（外径４２０ｍｍ，幅１１０ｍｍ）の外周面にガラス繊維にて形成されたネット品番ＫＳ５４３１（カネボウ製）を２重に巻き付ける。次いで３３００ｄｔｅｘ，繊維径０．６ｍｍｋのアラミドコード（（ＫＥＶＬＡＲ：東レ・デュポン製）をエンド数が１０本／ｉｎｃｈとなるようにらせん状に張力３０Ｎにて１層巻回し、両端部は、中型に形成した切欠きに固定して複合補強繊維層を形成した。

８０℃に加温したイソシアネート基末端プレポリマーであるアジプレンＬ−１００（ユニロイヤル社）５００ｇに１２０℃にて溶解したＭＯＣＡ（イハラケミカル社）６０．５ｇを添加し、混合撹拌した後真空脱泡して非発泡樹脂形成原料とした。

複合補強繊維層を形成した中型を外周を形成する複数分割の外型（内径４２６ｍｍ，幅１１０ｍｍ）を使用した補強部成形型を構成する型に配設して１００℃に加温し、上記の非発泡樹脂形成原料を円筒状のキャビティーに注入し、１００℃にて１時間硬化させ、補強部部材を作製した。補強部部材は、中型を取り外さずに基材部形成工程に供した。

＜２＞基材部の作製
外径５１０ｍｍ，深さ１１０ｍｍの円筒状キャビティーを有する基材部成形型の内筒に＜１＞にて作製した補強部部材を中型と共に装着し、１００℃に加熱した。

５０００ｇのアジプレンＬ−１００を８０℃に加熱し、シリコン整泡剤ＳＨ−１９２（東レダウコーニングシリコン社）１５０ｇを添加し、２０Ｌ容器にて２軸撹拌機を使用して空気中で撹拌し、液の体積が元の２倍になるまで撹拌してメレンゲ状態の気泡分散液とした。この気泡分散液を５０℃に温度調節した後に１２０℃にて溶解したＭＯＣＡ６０５ｇを添加し、均一に混合して樹脂発泡体形成原料とした。

得られた樹脂発泡体形成原料を、補強部部材を装着した基材部成形型（外径５１０ｍｍ，高さ１１０ｍｍ）の円筒状キャビティーに注入し、１００℃にて１時間加熱硬化させて、補強部を有する図４に示した形状の基材部を作製した。形成された基材部を構成する独立気泡ポリウレタン樹脂発泡体の密度は、０．６ｇ／ｃｍ³ 、５％オフセット応力は２．０ＭＰａであった。

基材部が脱型可能に硬化した後に外周面を形成する型部分を除去して基材部の外周に幅２ｍｍのキャビティーを形成可能な外型を配設し、該キャビティーに補強部作製に使用したものと同じ非発泡ポリウレタン樹脂を形成する非発泡樹脂形成原料を注入し、１００℃にて１時間硬化させた。得られた補強部、基材部、非発泡樹脂層からなる支持体を１２０℃にて８時間ポストキュアを行い、ランフラットタイヤ支持体を得た。冷却後のランフラットタイヤ支持体の内径は、４１７．５ｍｍであった。リムへの装着性と装着安定性の評価のために、同様にして実施例サンプルを１０個作製した。これらの実施例サンプルは、いずれも内周面への非発泡樹脂であるポリウレタン樹脂の充填が十分であった。

［比較例１］
繊維層を使用せずに、直接コード層を設けた点を除いて、実施例と同様にしてランフラットタイヤ支持体を作製した。この場合、中型を実施例と同じ物を使用すると、非発泡樹脂であるポリウレタン樹脂の硬化収縮とコード層の効果により、脱型できないため、中型を３分割し、ランフラットタイヤ支持体の作製を行った。実施例と同様に、１０個の評価用サンプルを作製した。これらの比較例サンプルは、いずれも内周面への非発泡樹脂であるポリウレタン樹脂の充填が不十分であり、空隙の多いものであった。

（ランフラットタイヤの組立例）
支持体装着部の外径が４１８ｍｍ割リムを使用し、図５に示した装着装置を使用してランフラットタイヤを組み立てた。まずランフラットタイヤ支持体１２をタイヤ３０の内部に押し込み、固定台６４に割リムの支持体を嵌着する第１リム部材２２を載置し、タイヤ３０と支持体１２をリム２２を合わせる。タイヤ３０の上面側の内部に進出して支持体１２を押さえる突起６１を有する装着治具６２をエアシリンダー６３にて固定台６４方向に押すことにより、支持体がリムに装着される。さらに、割リムの第２リム部材を第１リム部材とボルトで固定することにより、ランフラットタイヤの組立が完了する。

（評価）
１）組立の容易さ
実施例の１０本のサンプルは、問題なく装着できた。しかし、比較例のサンプルの４０％にあたる４本は硬化収縮がわずかに大きくて内径が４１８ｍｍ未満となり、内周面の剛性が高いためにリムに装着することができなかった。

２）リムへの装着安定性
実施例、比較例にて得られたランフラットタイヤを時速１００ｋｍに相当する回転速度で３０分回転させた。回転試験後、ランフラットタイヤ支持体が初期の位置からずれているかどうかを目視にて評価したところ、実施例のサンプルはいずれもリムの軸方向の位置ずれは認められず、安定して固定されていることが分かった。これに対して比較例のサンプルは、リムが装着できたものの４本は問題を生じなかったが、２本は位置ずれが起こっており、装着安定性に問題があるものであった。

［実施例２］
図２に示したような、内径に異径部を有し、異径部を有するリムに装着する支持体を作製した。中型に、端部から３０ｍｍに、傾斜角５度の端部ほど拡径するテーパーを形成し、実施例１と同様にして支持体を作製した。作製後に、アラミドコードの配列のばらつきを目視で評価したところ、ネットを下層に巻回した実施例２のサンプルでは、コード層の配列の乱れは観察されなかった。

［比較例２］
内層にネットを巻回することなく実施例２と同様にして支持体を作製したところ、テーパー部においてコードが小径側にずれている部分があり、コードの配列に乱れが観察された。

固定部材を支持体とリムとの間に嵌挿して装着固定したランフラットタイヤを例示した断面図 異径部を有するリムに内周面に異径部を有するランフラットタイヤ支持体を装着固定したランフラットタイヤを例示した断面図 繊維層の上にコードを巻回して複合補強繊維層を製造する工程を例示した斜視図 側部に凹部を有するランフラットタイヤ支持体を例示した斜視図と断面図 ランフラットタイヤ組立工程を例示した概略断面図

符号の説明

１２ ランフラットタイヤ支持体
１４ 非発泡樹脂部
１６ 基材部
１８ 補強部
１９ 複合補強繊維層
３２ 繊維層
３４ コード層

Claims (6)

1. ランフラットタイヤにおいてリムに装着されるランフラットタイヤ支持体であって、
   独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部、前記基材部のリム装着部側に設けられた補強部、前記基材部のタイヤ内面に対向する外周面側に設けられた非発泡樹脂部とを有し、
   前記補強部は、非発泡樹脂と、前記非発泡樹脂中に形成されたリム側の繊維層及び前記繊維層の外側にリムの周方向に巻回されたコード層にて構成される複合補強繊維層とからなることを特徴とするランフラットタイヤ支持体。
2. 前記コード層の巻回張力が前記繊維層の巻回張力よりも高いことを特徴とする請求項１に記載のランフラットタイヤ支持体。
3. 前記基材部を構成する独立気泡樹脂発泡体が、独立気泡ポリウレタン樹脂発泡体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ支持体。
4. ランフラットタイヤにおいてリムに装着されるランフラットタイヤ支持体の製造方法であって、
   前記ランフラットタイヤ支持体は独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部、前記基材部のリム装着部側に設けられた補強部、前記基材部のタイヤ内面に対向する外周面側に設けられた非発泡樹脂部とを有するものであり、
   前記補強部の形成工程は、前記ランフラットタイヤのリム装着面を形成する中型の外周面に繊維層構成材料を巻回する繊維層巻回工程、前記繊維層の外側に前記繊維層巻回工程よりも強い張力でコード層を巻回するコード層巻回工程、及び前記繊維層とコード層にて構成される複合補強繊維層に非発泡樹脂形成材料を供給して反応硬化させて補強部とする補強部形成工程とを有することを特徴とするランフラットタイヤ支持体の製造方法。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載のランフラットタイヤ支持体を装着したことを特徴とするランフラットタイヤ。
6. タイヤ内面と前記ランフラットタイヤ用支持体外周面の少なくとも一方に、前記タイヤ内面を構成するゴム材料と前記ランフラットタイヤ用支持体構成材料のいずれについても低膨潤性の潤滑剤が塗布されている請求項５に記載のランフラットタイヤ。

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