JP2007030747A - ランフラット用支持体、ランフラット用支持体付き空気入りタイヤ及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連結部材を廃止して軽量化を図ると共に周方向の重量分布を均一化し、かつ信頼性を高めることができるランフラット用支持体、ランフラット用支持体付き空気入りタイヤ及びその作製方法を提供する。
【解決手段】空気入りタイヤ１がランフラット走行状態になった際にトレッド部１Ａを支持する環状シェル５を備えたランフラット用支持体２である。環状シェル５は、環状に曲がり、かつ突き合わせた周方向両端１０ａ，１０ｂを接合したシェル体１０から構成され、このシェル体１０は、突き合わせた周方向両端１０ａ，１０ｂが互いに突き合わさる方向に作用する力により当接するように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ランフラット走行時に空気入りタイヤを支持するランフラット用支持体、ランフラット用支持体付き空気入りタイヤ及びその作製方法に関し、さらに詳しくは、連結部材を廃止して軽量化を図ると共に周方向の重量分布を均一化し、かつ信頼性を高めることができるランフラット用支持体、ランフラット用支持体付き空気入りタイヤ及びその作製方法に関する。

車両の走行中に空気入りタイヤがパンクした場合でも、緊急走行を可能にするようにした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、リム組みされた空気入りタイヤの空洞部内側のリム上に環状のランフラット用支持体を装着し、その支持体によってパンクした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したものがある（例えば、特許文献１参照）。

上記ランフラット用支持体は、外周側をパンクしたタイヤの支持面にした環状シェルと、その環状シェルにリング状の弾性部材を取り付けた構成からなり、その弾性部材を介してリム上に装着するようになっている。このランフラット用支持体によれば、既存のホイール／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にできる利点を有している。

しかしながら、偏平率が高いタイヤに使用するランフラット用支持体の場合には、環状シェルの外径が大きくなるため、そのままタイヤ空洞部内に挿入することが難しい。そこで、ランフラット用支持体を周方向の１箇所で切断し、その状態でタイヤ空洞部内に挿入した後、環状シェルの切断箇所を連結部材を用いて連結するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献２，３，４参照）。

しかし、このように連結部材を使用すると、近年強く求められている軽量化に逆行し、重量が増加するという問題がある。また、周方向の重量分布が不均一になるため、振動及びノイズの増加により乗心地の低下を招き、更に振動や衝撃等で連結部材が外れる虞れがあるため、信頼性に欠けるという問題がある。
特開平１０−２９７２２６号公報 特開２００３−４８４１０号公報 特開２００４−５８８６６号公報 特開２００４−１８１９８７号公報

本発明の目的は、連結部材を廃止して軽量化を図ると共に周方向の重量分布を均一化し、かつ信頼性を高めることができるランフラット用支持体、ランフラット用支持体付き空気入りタイヤ及びその作製方法を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のランフラット用支持体は、空気入りタイヤがランフラット走行状態になった際にトレッド部を支持する環状シェルを備えたランフラット用支持体において、前記環状シェルを、環状に曲がり、かつ突き合わせた周方向両端を接合したシェル体から構成し、該シェル体を、前記突き合わせた周方向両端が互いに突き合わさる方向に作用する力により当接するように構成したことを特徴とする。

本発明のランフラット用支持体付き空気入りタイヤは、上記ランフラット用支持体を空気入りタイヤの空洞部内に有することを特徴とする。

本発明のランフラット用支持体付き空気入りタイヤの作製方法は、上記ランフラット用支持体付き空気入りタイヤを作製する方法であって、環状に曲がるシェル体を空気入りタイヤの空洞部内に挿入し、該シェル体の周方向両端を突き合わせる方向に作用する力により突き合わせて当接させた後、シェル体の周方向両端を突き合わせ接合することを特徴とする。

上述した本発明によれば、環状シェルを構成するシェル体を、突き合わせた周方向両端が互いに突き合わさる方向に作用する力により当接するように構成したので、空気入りタイヤの狭い空洞部内で、複雑な機械を有する又は大型の固定治具を使用することなく周方向両端を突き合わせた状態に維持し、接合することができる。そのため、従来使用している連結部材を廃止することができるので、軽量化を図りかつ周方向の重量分布を均一化できる一方、信頼性の向上も可能になる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明のランフラット用支持体付き空気入りタイヤの一実施形態を示し、１は空気入りタイヤ、２は空気入りタイヤ１の空洞部１ｘ内に配置した環状のランフラット用支持体であり、両者をホイール３のリム４に装着した状態で示している。

ランフラット用支持体２は、パンクしたタイヤを介して車両重量を支えるために剛性材から環状に形成された環状シェル５と、この環状シェル５をリム４に対して安定支持するためにゴム、弾性樹脂などの弾性材からリング状に形成された左右の弾性部材６とから構成されている。

環状シェル５を構成する剛性材としては、高張力鋼、ステンレス鋼、アルミ合金、マグネシウム合金などの金属が挙げられる。弾性部材６を構成するゴム、弾性樹脂としては、環状シェル５を安定支持できればいずれのものであってもよく、例えば、ゴムとしては、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、ブチルゴムなど、弾性樹脂としては、発泡ポリウレタンなどの発泡樹脂を挙げることができる。

環状シェル５は、外径が空気入りタイヤ１のトレッド部１Ａの内面１ａとの間に一定距離を保つように内面１ａの径よりも小さく形成されており、外周側に２個の凸曲面７ａをシェル幅方向にもつ環状の支持面７を有している。この支持面７は空気入りタイヤ１が正常なときは空気入りタイヤ１のトレッド部１Ａの内面１ａから離間しているが、パンクしてランフラット走行状態になった際にトレッド部１Ａを支持するようになっている。

凸曲面７ａは１個であってもよく、また３個以上であってもよい。好ましくは、図示するように２個、あるいはそれ以上並ぶように形成することにより、支持面７の空気入りタイヤ１の内面１ａに対する接触箇所を２以上に分散させ、その内面１ａに与える局部摩耗を低減することができる。

環状シェル５の内周側は両側壁がそれぞれ脚部８として二股状に開脚し、その内周側に弾性部材６を取り付けている。左右の弾性部材６は、左右のリムシート４ｂ上に嵌合当接することにより環状シェル５を支持し、パンクしたタイヤから環状シェル５が受ける衝撃や振動を緩和するほか、リムシート４ｂに対する滑り止めを行って環状シェル５を安定支持するようにしている。弾性部材６の内径は空気入りタイヤ１のビード部１Ｃの内径と略同一寸法に形成されている。

上記環状シェル５は、図２，３に示すように、環状に曲がり、かつ突き合わせた周方向両端１０ａ，１０ｂを内周側から溶接接合した、上記支持面７と両脚部８を有するプレート状の金属製シェル体１０から構成されている。シェル体１０は、溶接接合前の状態で周方向両端１０ａ，１０ｂを突き合わせた際に、突き合わせた周方向両端１０ａ，１０ｂが、図４に矢印ａ，ｂで示すように、互いに突き合わさる方向に作用する力により当接するように構成してある。この突き合わさる方向に作用する力としては、１００Ｎ以下にするのがよく、それにより作業者が空洞部１ｘ内で周方向両端１０ａ，１０ｂを突き合わせる作業を容易に行うことができる。

このような構成のシェル体１０は、例えば、環状シェル５の外径と内径の中間的な径を有する金属製の円筒体を、大径部（シェル体１０の外径側に位置する部分）側は内周側から外周側へ、また小径部（シェル体１０の内径側に位置する部分）側は外周側から内周側にそれぞれ延伸加工と絞り加工とを過剰に（大径部側をシェル体の外径より大きく、小径部側をシェル体の内径より小さくなるように）施し、次いで大径部側を絞り加工、小径部側を延伸加工を行うことにより、環状シェル５と同じ形状の環状シェル体を形成し、この環状シェル体を周方向の１箇所で切断することにより、得ることができる。このようにな加工を施すことにより、シェル体１０の外周部１０ｘには伸びる方向に、内周部１０ｙには縮まる方向に残留応力を付与することができるので、突き合わせた周方向両端１０ａ，１０ｂが、互いに突き合わさる方向に作用する力により当接するようになる。

シェル体１０は、好ましくは、図５に示すように、周方向両端面１０ｃ，１０ｄを互いに凹と凸が係合する凹凸面に形成するのがよく、それにより作業者が突き合わせ作業を容易に行うことができる。

上述したランフラット用支持体２を空気入りタイヤ１の空洞部１ｘ内に有するランフラット用支持体付き空気入りタイヤは、以下のようにして作製する。

先ず、環状に曲がるシェル体１０を準備する。これは、例えば、上述したように、環状シェル５の外径と内径の中間的な径を有する金属製の円筒体に延伸加工と絞り加工を施すことにより、支持面７と両脚部８を有する環状シェル５と同じ形状の環状シェル体を形成し、この環状シェル体を周方向の１箇所で切断することにより得る。

得られたシェル体１０の両脚部８にそれぞれ帯状の弾性部材６を略全長にわたって取り付けた（例えば、弾性部材６がゴムでできている場合には加硫接着する）後、周方向両端１０ａ，１０ｂを突き合わさずにずらした状態にして、弾性部材６を備えたシェル体１０を空気入りタイヤ１の空洞部１ｘ内に挿入する。

次いで、挿入したシェル体１０の周方向両端１０ａ，１０ｂを突き合わせて当接させる。シェル体１０の連結する両端部分には、互いに突き合わせる方向に力が作用するので、固定治具を使用することなくシェル体１０の周方向両端１０ａ，１０ｂが突き合わされ、その状態が維持される。この状態で、溶接によりシェル体１０の周方向両端１０ａ，１０ｂを内周側から突き合わせ接合することで、ランフラット用支持体付き空気入りタイヤを得る。

ここで使用する溶接には、好ましくは、レーザー溶接を用いるのがよい。レーザー溶接はエネルギーを非常に狭い部分に集めることができ、かつ溶接施工部分の周囲へ与える熱の影響を非常に狭い範囲にとどめることができるため、ランフラット用支持体２の性能に悪影響を及ぼすことがない。

上述した本発明によれば、環状シェル５を構成するシェル体１０を、突き合わせた周方向両端１０ａ，１０ｂが互いに突き合わさる方向に作用する力により当接するように構成したので、空気入りタイヤ１の限られた空間しかない空洞部１ｘ内で、シェル体１０の周方向両端１０ａ，１０ｂを突き合わせた状態に固定する治具を使用することなく周方向両端１０ａ，１０ｂを突き合わせた状態に維持し、溶接接合することが可能になる。従って、連結部材が廃止でき、それにより軽量化を図ると共に周方向の重量分布を均一化でき、また信頼性の向上が可能になる。

本発明において、シェル体１０は、上述したように金属から構成するのが好ましいが、金属に代えて、ナイロンやポリエステルなどの熱可塑性樹脂、或いはフェノール樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂からなる硬質樹脂を使用するようにしてもよい。熱可塑性樹脂を使用する場合は、超音波融着などの方法を用いることで、また熱硬化性樹脂を使用する場合は、接合部分に同質の樹脂製接着剤を塗布し、該接着剤を塗布した接合部分に熱を加えることにより、シェル体１０の周方向両端１０ａ，１０ｂを容易に接合することができる。

本発明のランフラット用支持体付き空気入りタイヤの一実施形態をリム組した状態で示す断面図である。 図１のランフラット用支持体の一部を切欠いて示す部分拡大斜視図である。 図１のランフラット用支持体の側面図である。 シェル体の作用を説明する部分側面図である。 シェル体の他の例を示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
１Ａ トレッド部
１ａ 内面
１ｘ 空洞部
２ ランフラット用支持体
３ ホイール
４ リム
５ 環状シェル
６ 弾性部材
７ 支持面
８ 脚部８
１０ シェル体
１０ａ，１０ｂ 周方向端

Claims (6)

1. 空気入りタイヤがランフラット走行状態になった際にトレッド部を支持する環状シェルを備えたランフラット用支持体において、
   前記環状シェルを、環状に曲がり、かつ突き合わせた周方向両端を接合したシェル体から構成し、該シェル体を、前記突き合わせた周方向両端が互いに突き合わさる方向に作用する力により当接するように構成したランフラット用支持体。
2. 前記突き合わさる方向に作用する力が１００Ｎ以下である請求項１に記載のランフラット用支持体。
3. 前記シェル体が金属からなる請求項１または２に記載のランフラット用支持体。
4. 請求項１，２または３に記載のランフラット用支持体を空気入りタイヤの空洞部内に有するランフラット用支持体付き空気入りタイヤ。
5. 請求項４に記載のランフラット用支持体付き空気入りタイヤを作製する方法であって、環状に曲がるシェル体を空気入りタイヤの空洞部内に挿入し、該シェル体の周方向両端を突き合わせる方向に作用する力により突き合わせて当接させた後、シェル体の周方向両端を突き合わせ接合するランフラット用支持体付き空気入りタイヤの作製方法。
6. 金属からなるシェル体をレーザー溶接により接合する請求項５に記載のランフラット用支持体付き空気入りタイヤの作製方法。
   

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