JP4076382B2

JP4076382B2 - タイヤ／ホイール組立体、ランフラット用支持体及びその製造方法

Info

Publication number: JP4076382B2
Application number: JP2002197626A
Authority: JP
Inventors: 章倉森; 篤丹野; 雅俊桑島
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: DE10330095A1; US6843286B1; JP2004034904A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ／ホイール組立体、ランフラット用支持体及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、多種類のサイズのタイヤ／ホイール組立体等を低コストで製作可能にし、またランフラット性能の多様化を低コストで達成可能にするタイヤ／ホイール組立体、ランフラット用支持体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の走行中に空気入りタイヤがパンクした場合でも、数百ｋｍ程度の緊急走行を可能にするようにする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、特開平１０−２９７２２６号公報や特表２００１−５１９２７９号公報で提案された技術は、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中子を装着し、その中子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である。
【０００３】
上記ランフラット用中子は、外周側を支持面にすると共に内周側を開脚した開脚構造の環状シェルを有し、その両脚部に弾性リングを取り付けた構成からなり、その弾性リングを介してリム上に支持されるようになっている。このランフラット用中子によれば、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。
【０００４】
しかしながら、このランフラット用中子を市場で使用するためには、リムサイズ又はタイヤサイズ毎に製作しなければならないので、製作用金型などの設備等を多種類用意しなければならず、コスト負担は非常に大きなものになる。また、同一サイズであってもランフラット性能を変えたい場合には、さらに新たな金型を製作する必要があり、ランフラット性能を多様化するほどさらに製作コストの上昇は避けられない問題になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、多種類のサイズを低コストで製作可能にし、また性能の多様化も低コストで可能にするタイヤ／ホイール組立体、ランフラット用支持体及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のタイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤの空洞部に、外周側を支持面にすると共に内周側を二股状に開脚した環状シェルと前記二股状の開脚端部をリム上に支持する弾性リングとからなるランフラット用支持体を挿入したタイヤ／ホイール組立体において、前記環状シェルを単一の凸状外周面を持つと共に、構成材料が異なる少なくとも２個の分割シェルの側縁間を接合して形成したことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のランフラット用支持体は、外周側を支持面にすると共に内周側を二股状に開脚した環状シェルと前記二股状の開脚端部をリム上に支持する弾性リングとからなり、前記環状シェルを単一の凸状外周面を持つと共に、構成材料が異なる少なくとも２個の分割シェルの側縁間を接合して形成したことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに本発明によるランフラット用支持体の製造方法は、外周側を支持面にすると共に内周側を二股状に開脚した環状シェルからなるランフラット用支持体の製造方法において、単一の凸状外周面を持つと共に、構成材料が異なる少なくとも２個の分割シェルを用い、これら分割シェルの側縁を互いに接合することにより前記環状シェルを形成することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、上記のようにランフラット用支持体の主要部を構成する環状シェルを、単一の凸状外周面を持つと共に、構成材料が異なる少なくとも２個の分割シェルの組み合わせで形成するため、その分割シェルとして構成材料が異なる複数種類を用意すれば、それらを適宜組み合わせることによりサイズや性能が種々異なる多種類のランフラット用支持体を構成することができる。すなわち、複数種類のランフラット用支持体を製作する場合において、その種類数よりも少ない数の分割シェルを組み合わせることで製作できるので、全体として必要な成形用金型の数を低減し、低コストで製作が可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において、ランフラット用支持体は空気入りタイヤの空洞部に挿入される環状体として形成される。このランフラット用支持体は、外径が空気入りタイヤの空洞部内面との間に一定距離を保つように空洞部内径よりも小さく形成され、かつ内径は空気入りタイヤのビード部内径と略同一寸法に形成されている。そして、このランフラット用支持体は、空気入りタイヤの内側に挿入された状態で空気入りタイヤと共にホイールにリム組みされ、タイヤ／ホイール組立体に構成される。このタイヤ／ホイール組立体が車両に装着されて走行中に空気入りタイヤがパンクすると、そのパンクして潰れたタイヤがランフラット用支持体の外周面に支持された状態になるので、ランフラット走行を可能にする。
【００１１】
上記ランフラット用支持体は、環状シェルと弾性リングとを主要部として構成されている。
【００１２】
環状シェルは、外周側（外径側）にパンクしたタイヤを支えるため連続した支持面を形成し、内周側（内径側）は左右の側壁を脚部として二股状に開脚した形状にしている。外周側の支持面は、その周方向に直交する横断面での形状が外径側に凸曲面になるように形成される。その凸曲面のタイヤ軸方向に並ぶ数は単一だけでもよいが、好ましくは２以上が並ぶようにするのがよい。このように支持面を２以上の凸曲面が並ぶように形成することにより、支持面のタイヤ内壁面に対する接触箇所を２以上に分散させ、タイヤ内壁面に与える局部摩耗を低減するため、ランフラット走行を可能にする持続距離を延長することができる。
【００１３】
弾性リングは、環状シェルの内径側に二股状になった両脚部の端部にそれぞれ取り付けられ、左右のリムシート上に当接することにより環状シェルを支持している。この弾性リングはゴム又は弾性樹脂から構成され、パンクしたタイヤから環状シェルが受ける衝撃や振動を緩和するほか、リムシートに対する滑り止めを行って環状シェルを安定支持するようにしている。
【００１４】
ランフラット用支持体は、パンクしたタイヤを介して車両重量を支えるようにしなければならないため、環状シェルは剛体材料から構成されている。その構成材料には、金属、樹脂などが使用される。このうち金属としては、スチール、アルミニウムなどを例示することができる。また、樹脂としては、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれでもよい。熱可塑性樹脂としては、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ＡＢＳなどを挙げることができ、また熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを挙げることができる。樹脂は単独で使用してもよいが、補強繊維を配合して繊維強化樹脂として使用してもよい。
【００１５】
本発明のランフラット用支持体は、上述した構成を前提として、環状シェルを少なくとも２個の構成材料が異なる分割シェルから、それらの側縁間を互いに接合することにより構成している。また、各分割シェルは外周面に単一の凸曲面を有する構成にしている。そのため、複数の分割シェルを接合して環状シェルを形成すると、接合後の環状シェルの外周面には、その接合に使用された分割シェルの数と同じ数の凸曲面が軸方向に並ぶように形成される。
【００１６】
上記のように複数の分割シェルの側縁同士を接合すると、その接合箇所の剛性が上昇するため環状シェルの剛性が向上し、ランフラット用支持体の耐久性を向上することができる。側縁同士の接合方法にはバット接合とオーバラップ接合とがあるが、特にオーバラップ接合の場合に、上記剛性向上効果を一層大きくすることができる。
【００１７】
また、複数の分割シェルの組合せは、同一サイズのものの組合せのみに限定されず、異種サイズのものを組合せるようにしてもよい。このようにサイズの選択をすることにより、極めて多種類のサイズからなるランフラット用支持体を製作することができる。組み合わされる分割シェルは異種材料からなり、このような異種材料からなる分割シェルの組合せにより、ランフラット用支持体の軽量化や振動特性の改善を図ることができる。
【００１８】
また、本発明において、複数個の分割シェルを接合する場合、それらの側縁同士を直接接合してもよいが、側縁間にスペーサを介在させて間接接合するようにしてもよい。このようにスペーサを介在させた間接接合にすると、その幅を適宜選定することにより種々のサイズからなるランフラット用支持体を製作することができる。また、スペーサの材料は、金属、樹脂、ゴムのいずれであってもよく、必ずしも分割シェルと同一材料にする必要はない。スペーサ材料が金属である場合には、ランフラット用支持体の剛性を向上することができ、また樹脂やゴムである場合には、ランフラット用支持体の衝撃吸収性や振動吸収性を向上することができる。
【００１９】
分割シェルの側縁間の接合手段としては、特に限定されないが、例えばシェル材料が金属の場合には、溶接、半田づけ、接着剤による接着などを使用することができる。また、缶詰の縁の固定に使用されるカシメ方法であってもよい。すなわち、一方の縁を他方の縁を屈折させて挟み込み、その上から強圧してカシメるようにした接合であってもよい。また、シェル材料が樹脂の場合には、融着や接着剤による接合を使用することができる。
【００２０】
以下、本発明を図に示す実施形態により具体的に説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施形態からなるタイヤ／ホイール組立体（車輪）の要部を示す子午線断面図である。
【００２２】
１はホイール外周のリム、２は空気入りタイヤ、３はランフラット用支持体である。これらリム１、空気入りタイヤ２、ランフラット用支持体３は、図示しないホイールの回転軸を中心として共軸に環状に形成されている。
【００２３】
ランフラット用支持体３は、金属、樹脂などの剛性材から形成された環状シェル４と硬質ゴム、弾性樹脂などの弾性材から形成された弾性リング５とから構成されている。環状シェル４は外周側に二つの凸曲面をもつ支持面を形成し、その支持面は空気入りタイヤ２が正常なときは内周面から離間しているが、パンクしたとき潰れたタイヤを支持するようになっている。また、環状シェル４の内周側は両側壁がそれぞれ脚部６，６として二股状に開脚し、その端部に弾性リング５，５を取り付けている。
【００２４】
上記環状シェル４は、２個の分割シェル４ａ，４ａが側縁同士を接合させて一体に形成されている。各分割シェル４ａは外周側に単一の凸曲面を有しており、２個の分割シェル４ａ，４ａが接合すると、それぞれの凸曲面が軸方向に並ぶようになっている。接合手段はシェル材料が金属であれば溶接が好ましく、樹脂であれば融着或いは接着が好ましい。
【００２５】
２個の分割シェル４ａ，４ａの接合部は互いに対向し合う側縁部７，７同士の側面を重ねるように形成され、また互いに反対側の側壁が半径方向内側に延長して脚部６，６となり、その端部に弾性リング５，５を取り付けている。このように環状シェル４が形成されたランフラット用支持体３は、空気入りタイヤ２の内側に挿入され、弾性リング５，５をビード部２ｂ，２ｂと共にリム１のリムシート１ｓ，１ｓに同時装着されている。
【００２６】
上述した実施形態は、分割シェル４ａを左右２個連結した場合を例示したが、この分割シェル４ａの数は２個に限定されるものでなく、図６の例のように３個を連結したり、或いはそれ以上を連結してもよい。
【００２７】
本発明のランフラット用支持体３は、上述のように分割シェルの側縁部７，７同士が接合した部分が剛性アップし、環状シェル３の耐久性を向上する。側縁部７，７同士を接合するときの形態は特に限定されるものでなく、例えば、図２の例のように、一方の縁部７を他方の縁部７を折り曲げて挟み込み、その上から強圧してカシメるものであってもよく、また図３の例のように、側縁部７，７同士を上下に重ねて溶接或いは接着剤で接着してもよい。
【００２８】
タイヤ／ホイール組立体がランフラット走行するとき、ランフラット用支持体３の環状シェル４にかかる負荷は、車両外側の箇所ほど大きく作用する。したがって、２個以上を接合した分割シェル４ａの構成は、車両外側に位置する分割シェルの剛性を車両内側に位置する分割シェルの剛性よりも大きくすることが好ましく、それによってランフラット用支持体３の耐久性が向上する。車両外側の分割シェルの剛性を増大する方法としては、材料を車両内側の分割シェルの材料よりも剛性の高いものにするとか、同じ材料を使用している場合には、車両外側の分割シェルの厚みを大きくするとか、幅を狭くするなどすればよい。
【００２９】
また、図４の例のように、２個の分割シェル４ａ，４ａの側縁７，７同士を接合するとき、その間に比較的厚みの大きい環状のスペーサ８を介在させて接合するようにすれば、ランフラット用支持体３のサイズや性能の種類を多様化する効果を一層拡大することができる。
【００３０】
すなわち、スペーサ８の幅を種々の大きさに変えることにより種々のサイズのランフラット用支持体を製作することができる。また、図５の例のように、スペーサ８を半径方向内側へ延長し、その端部に弾性リング５’などを取り付けてリム１に支持させれば、さらに環状シェル３の剛性をアップし耐久性の向上を図ることができる。スペーサ８の材料としては、金属、樹脂、ゴムのいずれでもよく、必ずしも分割シェルと同一材料である必要はない。スペーサに金属材料を使用する場合は、ランフラット用支持体の剛性を向上することができる。また、樹脂やゴムを使用する場合には、ランフラット用支持体の衝撃吸収性や振動吸収性を向上することができる。
【００３１】
上述したように本発明のランフラット用支持体３は、環状シェル４を少なくとも２個の分割シェル４ａ，４ａの組み合わせにより形成するため、その分割シェル４ａとして構成材料等が異なる複数種類を用意すれば、それらを適宜選択して組み合わせることにより、サイズや性能が種々異なる多種類のランフラット用支持体を構成することができる。すなわち、複数種類のランフラット用支持体を製作する場合に、その種類数よりも少ない数の分割シェルを組み合わせることで製作できるので、全体として必要な成形用金型の数を低減し、低コストの製作を可能にする。
【００３２】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、環状シェルを少なくとも２個の分割シェルの組み合わせにより形成したことにより、構成材料が異なる複数種類の分割シェルを用意すれば、それらの組み合わせを適宜変えることにより非常に多種類のサイズや性能のランフラット用支持体を製作することができるので、低コストの製作を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなるタイヤ／ホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態からなるタイヤ／ホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【図３】本発明のさらに他の実施形態からなるタイヤ／ホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施形態からなるタイヤ／ホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態からなるタイヤ／ホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態からなるタイヤ／ホイール組立体の要部を示す子午線断面図である。
【符号の説明】
１（ホイールの）リム
２空気入りタイヤ
３ランフラット用支持体
４環状シェル
４ａ分割シェル
５弾性リング
６脚部
７側縁

Claims

空気入りタイヤの空洞部に、外周側を支持面にすると共に内周側を二股状に開脚した環状シェルと前記二股状の開脚端部をリム上に支持する弾性リングとからなるランフラット用支持体を挿入したタイヤ／ホイール組立体において、前記環状シェルを単一の凸状外周面を持つと共に、構成材料が異なる少なくとも２個の分割シェルの側縁間を接合して形成したタイヤ／ホイール組立体。
前記分割シェルの側縁間にスペーサを介在させた請求項１に記載のタイヤ／ホイール組立体。
前記スペーサをホイールのリムまで延長し、該リムに支持させるようにした請求項２に記載のタイヤ／ホイール組立体。
前記少なくとも２個の分割シェルがサイズの異なる分割シェルの組み合わせからなる請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ／ホイール組立体。
車両に装着したとき車両外側に位置する分割シェルの剛性を車両内側に位置する分割シェルの剛性よりも大きくした請求項１〜４に記載のタイヤ／ホイール組立体。
外周側を支持面にすると共に内周側を二股状に開脚した環状シェルと前記二股状の開脚端部をリム上に支持する弾性リングとからなり、前記環状シェルを単一の凸状外周面を持つと共に、構成材料が異なる少なくとも２個の分割シェルの側縁間を接合して形成したランフラット用支持体。
前記分割シェルの側縁間にスペーサを介在させた請求項６に記載のランフラット用支持体。
前記スペーサをホイールのリムまで延長し、該リムに支持させる長さにした請求項７に記載のランフラット用支持体。
前記少なくとも２個の分割シェルがサイズの異なる分割シェルの組み合わせからなる請求項６〜８のいずれかに記載のランフラット用支持体。
外周側を支持面にすると共に内周側を二股状に開脚した環状シェルからなるランフラット用支持体の製造方法において、単一の凸状外周面を持つと共に、構成材料が異なる少なくとも２個の分割シェルを用い、これら分割シェルの側縁を互いに接合することにより前記環状シェルを形成するランフラット用支持体の製造方法。