JP2011218895A - タイヤ用中子及びタイヤホイール組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】車両及びタイヤの特別な調整を必要とすることなく、タイヤのコーナーリングパワーを向上させ、高い操縦安定性を実現できるタイヤ用中子及びタイヤホイール組立体を提供することにある。
【解決手段】ホイール２０にタイヤ３０を組み付けてなるタイヤホイール組立体の内部に、リムベース２１に沿って配置する環状体１１であるタイヤ用中子１０であって、該環状体１１の内周面に前記リム装着部１２を有し、該リム装着部から環状体外周面に至る両側部１１ａ、１１ｂのいずれか一方１１ａが、装着したタイヤ３０のサイドウォール部３１内周面３１ａにならう形状を有し、且つ、他方１１ｂが面取りされてなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ用中子及びタイヤとホイールとの組立体、特に、車両及びタイヤの特別な調整を必要とすることなく、タイヤのコーナーリングパワーを向上させ、高い操縦安定性を実現するためのタイヤ用中子と、該中子を組み込んだタイヤホイール組立体に関する。

近年、自動車の旋回時の操縦安定性を高めるべく、種々の試みがなされている。例えば、タイヤのサイドウォール部やビード部に、高モジュラスの補強コード層や硬質ゴム層を配し、タイヤの横剛性を向上させることによって、旋回時のタイヤ横変形を抑制するという技術等が挙げられる。しかしながら、タイヤの横剛性を高める場合、縦剛性も同時に高まる傾向が強く、その結果、直進走行時において振動吸収性に劣り、乗り心地を損ねるという問題があった。

上記問題点を解決するため、車両の調整（車両の重量配分の変更等）や、タイヤの調整（タイヤのアライメント調整、前輪後輪のトレッド幅の変更、前輪後輪のロール剛性バランスの変更等）を図った技術が知らされている。

しかしながら、上述した車両の調整及びタイヤの調整を図るという技術については、一定の操縦安定性の向上効果を奏するものの、いずれも大きな変更（車両及びタイヤを特別な仕様とする等）を余儀なくされるものであるため、汎用性に欠けるという問題があった。

一方、簡便な手法として、タイヤホイールの調整を図ることによって旋回時の操縦安定性を高めるという技術が開示されている。
例えば、特許文献１及び２では、車両内側に位置するリムフランジの高さを車両外側に位置するリムフランジの高さより大きくすることで、旋回時におけるタイヤの横変形を抑制する技術が開示されている。同様に、特許文献３及び４では、いずれか一方のリムフランジの高さをタイヤのサイドウォール部を覆う高さとすることで、旋回時におけるタイヤの横変形を抑制し、操縦安定性を高める技術が開示されている。

特開２００５−７５２９４号公報 特開昭６３−１３４３０４号公報 実開平７−１７６０３号公報 特表平８−５０６７８３号公報

しかしながら、特許文献１〜４の技術については、操縦安定性について一定の効果を奏するものの、リムフランジの形状変化に伴い車両の調整を図る必要が生じるため、汎用性に欠けるという問題があり、さらに、通常よりもリムフランジが大きくなるという、外観上の問題もあった。

そのため、本発明の目的としては、車両及びタイヤの特別な調整を必要とすることなく、車両旋回時の等価コーナーリングパワーを向上させ、高い操縦安定性を実現するためにタイヤとリムとの間に組み付けられるタイヤ用中子、及び該中子を組み付けたタイヤとホイールとの組立体を提供することにある。

本発明者らは、ホイールにタイヤを組み付けてなるタイヤホイール組立体の内部に、リムベースに沿って配置する環状体であるタイヤ用中子について、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた。そして、前記環状体の内周面に前記リム装着部を有し、該リム装着部から環状体外周面に至る両側部のうち、車両に装着した際に車両外側となる側部が装着したタイヤのサイドウォール部内周面にならう形状を有し、且つ、車両内側となる側部が面取りされてなるタイヤ用中子を採用することで、タイヤ幅方向に力が加わった際の車両外側への撓みは前記面取りされた側部によって許容され、さらに、車両内側への撓みは前記サイドウォール部にならった側部により抑制されるため、旋回時、接地したタイヤトレッド幅を広くすることができる結果、車両旋回時の等価コーナーリングパワーを向上し、高い操縦安定性が得られることを見出した。

本発明は、このような知見に基づきなされたもので、その要旨は以下の通りである。
（１）ホイールにタイヤを組み付けてなるタイヤホイール組立体の内部に、リムベースに沿って配置する環状体であるタイヤ用中子において、該環状体の内周面に前記リムへの装着部を有し、該リム装着部から環状体外周面に至る両側部のいずれか一方が、装着したタイヤのサイドウォール部内周面にならう形状を有し、且つ、他方が面取りされてなることを特徴とするタイヤ用中子。

（２）前記中子の材料が、金属、耐熱性プラスチック又は繊維強化プラスチックであることを特徴とする上記（１）に記載のタイヤ用中子。

（３）前記中子が中空であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載のタイヤ用中子。

（４）空気入りタイヤを装着したホイールのリムベースに沿って環状体であるタイヤ用中子を組み付けてなるタイヤホイール組立体であって、前記タイヤ用中子は前記環状体の内周面に前記リム装着部を有し、該リム装着部から環状体外周面に至る両側部のうち、車両装着時に車両外側となる側部は前記タイヤのサイドウォール部内周面にならう形状を有し、且つ、車両内側となる側部は面取りされてなることを特徴とするタイヤホイール組立体。

本発明によれば、車両旋回時の等価コーナーリングパワーを向上させ、高い操縦安定性を実現できるタイヤ用中子を提供できる。さらに、この中子をタイヤホイール組立体に組み付けることによって、車両及びタイヤの特別な調整を必要とすることなく、車両旋回時の等価コーナーリングパワーを向上させ、高い操縦安定性を実現できるタイヤホイール組立体を提供することが可能となる。

本発明によるタイヤホイール組立体の一部を示した幅方向断面図である。 (ａ)は、本発明によるタイヤホイール組立体を車両に装着した状態の図であり、(ｂ)は、(ａ)に示す車両が旋回したときのタイヤの状態を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施形態を、図１及び図２を用いて説明する。
図１は、空気入りタイヤ及び本発明によるタイヤ用中子が装着されたホイールからなるタイヤホイール組立体の一部について示すものである。また、図２(ａ)は、本発明によるタイヤホイール組立体を車両に装着した状態を示すものであり、図２(ｂ)は、図２(ａ)の自動車が旋回したときのタイヤの状態を模式的に示したものである。

図１に示すように、本発明によるタイヤ用中子１０は、ホイール２０にタイヤ３０を組み付けてなるタイヤホイール組立体の内部に、リムベース２１に沿って配置する環状体である。該タイヤ用中子１０は、該環状体の内周面に当たる部分に前記リムとの装着部１２を有し、該リム装着部１２から環状体の外周面に当たる部分の両側部１１ａ、１１ｂのうちのいずれか一方（図１では１１ａ）が、装着したタイヤ３０のサイドウォール部３１の内周面３１ａにならう形状を有し、且つ、他方の側部（図１では１１ｂ）が面取りされてなることを特徴とする。

上記構成を備えることで、図２(ａ)に示すように、本発明によるタイヤ用中子１０を組み付けたタイヤホイール組立体を車両に装着した状態で走行し、旋回（矢印Ａ）を行ったとき、図２(ｂ)に示すように、前記中子１０の車両内側に位置する側部１１ｂについては、面取りを施して前記空気入りタイヤ３０サイドウォール部内面３２ｂとの間に空間を確保することによって車両外側（矢印Ｏ）への撓みを許容でき、さらに、前記環状体１１の車両外側に位置する側部１１ａについては、タイヤ３０のサイドウォール部３１の内周面３１ａにならう形状を有することによって車両内側（矢印Ｉ）への撓みを抑制できる。その結果、接地したタイヤトレッド幅ＴＷを広くすることができるため、等価コーナーリングパワーが向上し、高い操縦安定性を得ることが可能となる。加えて、本発明では特殊な中子１０を用いているだけであるため、車両及びタイヤに特別な調整を必要とすることなく、上記効果を得ることが可能となる。

なお、本発明によるタイヤ用中子１０は、図１に示すように、タイヤ３０の車両外側に位置するサイドウォール部内面３１ａを支持してコーナーリング時の車両内側への撓みを抑制しつつ、車両外側への撓みを許容することができるように成形された部材である。そのため、従来のランフラットタイヤ等に用いられるタイヤがパンクした場合に車重を支えるための中子とは、その役割が大きく異なるものとなる。

前記中子１０を構成する環状体の形状については、図１に示すように、一方の側部１１ａ（図１では車両外側に配置）は、少なくともタイヤ３０のサイドウォール部３１の内面３１ａを確実に支持することができるようにサイドウォール部３１中央付近からビード部にかけては、内面３１ａにならった形状を有し、他方の側部１１ｂ（図１では車両内側に配置）は、前記サイドウォール部３１及びショルダー部３２の内面３１ｂ、３２ｂに接しないように面取りされた形状を有する。タイヤ上下方向に負荷が増したときの撓みを許容する程度に確保していれば、その他の詳細な構成については特に限定はしない。

なお、上述の「タイヤのサイドウォール部の内面３１ａ及びショルダー部の内面３２ａにならった形状」とは、厳密に前記タイヤ３０のサイドウォール部３１及びショルダー部３２の内面３１ａ、３２ａと同一形状である必要はなく、少なくともサイドウォール部の内面３１ａの形状に対応し、タイヤ３０が撓まないように、タイヤ内面から有効に支持できる形状であればよい。

前記リム装着部１２とは、図１に示すように、前記中子１０を構成する環状体の内周側に位置し、前記ホイール２０のリムベース２１及びリムフランジ２２に組み付けられる部分のことである。その構成については、リム２１との装着ができれば、その他の構成については特に限定はされない。例えば、分割構造の中子をボルト及びナットで締め付けるようなリム装着部を採用することができる。

また、前記中子１０の材料は、車両外側に位置する前記サイドウォール部３１の内面３１ａを有効に支持できるものであれば特に限定はしないが、耐久性及び軽量化の確保の点から、金属、耐熱性プラスチック又は繊維強化プラスチックであることが好ましい。なお、前記金属とは、例えば、アルミニウム、チタン又はそれらの合金等である。前記耐熱性プラスチックとは、例えば、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂等のことである。前記繊維強化プラスチックとは、例えば、ＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）又はＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）等のことである。

さらに、本発明による中子１０の内部１１ａが中空であることが好ましい。本発明による中子１０は、車両内側１１ａと外側１１ｂとで非対称な形状であるため、前記中子１０が、金属や繊維強化プラスチック等の質量の大きい材料からなる場合には、中空でなければタイヤのバランスが悪化し、直進性や乗り心地性の悪化といった悪影響が生じるおそれがあるからである。

次に、本発明によるタイヤホイール組立体の説明を行う。
本発明によるタイヤホイール組立体は、図１に示すように、空気入りタイヤ３０を装着したホイール２０のリムベース２１に沿って環状体であるタイヤ用中子１０を組み付けてなるタイヤホイール組立体であって、前記タイヤ用中子１０は、前記中子１０の内周面に前記リム装着部１２を有し、該リム装着部１２から環状体外周面に至る両側部のうち、車両装着時に車両外側となる側部１１ａが、前記タイヤ３０のサイドウォール部内周面３１ａにならう形状を有し、且つ、車両装着時に車両内側となる側部１１ｂが面取りされてなることを特徴とする。

上記構成を採用することで、車両及びタイヤ３０の特別な調整を必要とすることなく、タイヤ３０のままで旋回時の等価コーナーリングパワーを向上させ、高い操縦安定性を実現できる。

なお、前記ホイール２０は、前記リムベース２１の外周面に本発明のタイヤ用中子１０を具えるものであれば特に限定はしない。また、前記ホイール２０を構成するリムベース２１及びリムフランジ２２についても、従来使用されているものを用いることができる。

また、前記空気入りタイヤ３０についても、特別な調整等の必要はなく、通常使用されている空気入りタイヤを用いることができる。なお、本発明によるタイヤホイール組立体を、操縦安定性を得ることだけでなく、さらなる有効利用を図るという点からは、前記中子１０にランフラット機能を持たせることも可能である。すなわち、通常タイヤで走行中にパンクした場合でも、前記中子１０を有することによって、タイヤが潰れず走行が可能となるようなタイヤホイール組立体とすることができる。

なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲の記載に基づいて種々の変更を加えることができる。

本発明によれば、車両及びタイヤの特別な調整を必要とすることなく、車両旋回時の等価コーナーリングパワーを向上させ、高い操縦安定性を実現できるタイヤ用中子及びタイヤホイール組立体を提供することが可能である。

１０ タイヤ用中子
１１ａ、ｂ タイヤ用中子の側部
１２ リム装着部
２０ ホイール
２１ リムベース
２２ リムフランジ
３０ 空気入りタイヤ
３１ サイドウォール部
３２ ショルダー部

Claims (4)

1. ホイールにタイヤを組み付けてなるタイヤホイール組立体の内部に、リムベースに沿って配置する環状体であるタイヤ用中子において、
   該環状体の内周面に前記リムへの装着部を有し、該リム装着部から環状体外周面に至る両側部のいずれか一方が、装着したタイヤのサイドウォール部内周面にならう形状を有し、且つ、他方が面取りされてなることを特徴とするタイヤ用中子。
2. 前記中子の材料が、金属、耐熱性プラスチック又は繊維強化プラスチックであることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用中子。
3. 前記中子が中空であることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ用中子。
4. 空気入りタイヤを装着したホイールのリムベースに沿って環状体であるタイヤ用中子を組み付けてなるタイヤホイール組立体であって、
   前記タイヤ用中子は前記環状体の内周面に前記リム装着部を有し、該リム装着部から環状体外周面に至る両側部のうち、車両装着時に車両外側となる側部は前記タイヤのサイドウォール部内周面にならう形状を有し、且つ、車両内側となる側部は面取りされてなることを特徴とするタイヤホイール組立体。

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