JP4079714B2 - ランフラットタイヤ及びタイヤホイール組立体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランフラット走行を可能にする空気入りタイヤ及びタイヤホイール組立体に関し、さらに詳しくは、リム組み性を改善したランフラットタイヤ及びタイヤホイール組立体に関する。
【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、ある程度の緊急走行を可能にするための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においてリム上に中子を装着し、パンクしたタイヤを中子によって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、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ開脚構造の環状シェルを有し、これら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、既存のホイールや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であるという利点を有している。
【０００４】
上記のような中子をタイヤホイール組立体に組み込む場合、先ず、空気入りタイヤの空洞部に中子を挿入し、その中子を収めた状態で空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合させる必要がある。ところが、上記中子は空気入りタイヤの空洞部においてタイヤ径方向に自由に移動できるので、リム組み作業が難しいという問題があった。また、弾性リングがリムハンプに安定して着座し難いという問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、中子タイプのランフラット用支持体を備えながら、リム組み性の改善を可能にしたランフラットタイヤ及びタイヤホイール組立体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ための本発明のランフラットタイヤは、空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記環状シェルの脚部を前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、上記目的を達成するための本発明のランフラットタイヤは、空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部に装着された弾性リングとからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記弾性リングを前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたことを特徴とするものである。
【０００８】
一方、本発明のタイヤホイール組立体は、空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合したタイヤホイール組立体において、前記空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、前記空気入りタイヤの左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記環状シェルの脚部を前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のタイヤホイール組立体は、空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合したタイヤホイール組立体において、前記空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部に装着された弾性リングとからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、前記空気入りタイヤの左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記弾性リングを前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたことを特徴とするものである。
【００１０】
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との間に一定距離を保つように外径が空気入りタイヤのトレッド部の内径よりも小さく形成される。この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た状態で空気入りタイヤと共にホイールのリムに組み付けられ、タイヤホイール組立体を構成する。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環状シェルの支持面によって支持された状態になるので、ランフラット走行が可能になる。
【００１１】
本発明によれば、左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、ランフラット用支持体を構成する環状シェルの脚部または該脚部に装着された弾性リングを段差部に係合するようにしたので、空気入りタイヤの空洞部に挿入されたランフラット用支持体がタイヤ径方向に動き回ることはなく、リム組み性に優れている。また、ランフラット用支持体が空気入りタイヤに対して安定的に係合するので、ランフラット走行時の荷重が安定的に支持され、そのランフラット走行時の耐久性が向上する。
【００１２】
本発明では、ビード部の段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くすることにより、荷重支持能力を高めてランフラット走行時の耐久性を向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について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り、１はホイールのリム、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回転軸を中心として環状に形成されている。
【００１４】
ランフラット用支持体３は、空気入りタイヤ２の空洞部に挿入されて、通常走行時には空気入りタイヤ２のトレッド部やサイドウォール部の内壁面から離間しているが、パンク時には潰れた空気入りタイヤ２を内側から支持するものである。本実施形態において、ランフラット用支持体３は環状シェル４を主要部として構成されている。
【００１５】
環状シェル４は、パンクしたタイヤを支えるための連続した支持面４ａを外周側（径方向外側）に張り出すと共に、該支持面４ａの両側に沿って脚部４ｂ，４ｂを備えた開脚構造になっている。環状シェル４の支持面４ａは、その周方向に直交する断面での形状が外周側に凸曲面になるように形成されている。この凸曲面は少なくとも１つ存在すれば良いが、タイヤ軸方向に２つ以上が並ぶようにすることが好ましい。このように環状シェル４の支持面４ａを２つ以上の凸曲面が並ぶように形成することにより、タイヤ内壁面に対する支持面４ａの接触箇所を２つ以上に分散させ、タイヤ内壁面に与える局部摩耗を低減するため、ランフラット走行の持続距離を延長することができる。
【００１６】
上記環状シェル４は、パンクした空気入りタイヤ２を介して車両重量を支える必要があるため剛体材料から構成されている。その構成材料には、金属や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、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれでも良い。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良いが、補強繊維を配合して繊維強化樹脂として使用しても良い。
【００１７】
一方、空気入りタイヤ２において、左右一対のビード部２０の内壁面にはタイヤ周方向に延在する段差部２１が形成されている。この段差部２１は単なる段差や凹部から構成することができる。そして、環状シェル４の脚部４ｂは段差部２１に係合するようになっている。
【００１８】
図２は本発明の他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。但し、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。本実施形態では、ランフラット用支持体３は環状シェル４と弾性リング５とを主要部として構成されている。
【００１９】
弾性リング５は、環状シェル４の脚部４ｂ，４ｂにそれぞれ取り付けられ、左右の段差部２１に係合しつつ環状シェル４を支持するようになっている。この弾性リング５は、パンクした空気入りタイヤ２から環状シェル４が受ける衝撃や振動を緩和するものである。また、段差部２１には弾性リング５と共に環状シェル４の脚部４ｂの一部が係合していても良い。
【００２０】
弾性リング５の構成材料としては、ゴム又は樹脂を使用することができ、特にゴムが好ましい。ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。勿論、これらゴムには、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤などの添加剤を適宜配合することができる。そして、ゴム組成物の配合に基づいて所望の弾性率を得ることができる。
【００２１】
上述のように構成されるタイヤホイール組立体では、走行中に空気入りタイヤ２がパンクすると、潰れた空気入りタイヤ２がランフラット用支持体３の環状シェル４の支持面４ａによって支持された状態になるので、ランフラット走行が可能になる。しかも、空気入りタイヤ２をホイールのリム１に組み付ける際には、空気入りタイヤ２の空洞部においてランフラット用支持体３がタイヤ径方向に動き回ることがないのでリム組み性に優れている。また、ランフラット用支持体３が空気入りタイヤ２に対して安定的に係合するので、ランフラット走行時の荷重が安定的に支持され、そのランフラット走行時の耐久性が向上する。
【００２２】
これに対して、従来のランフラット機能を有するタイヤホイール組立体では、図３に示すように、支持面４ａを外周側に張り出しつつ該支持面４ａの両側に沿って脚部４ｂを持つ環状シェル４と、該環状シェル４をリム１上に支持する弾性リング５とからなるランフラット用支持体３を用いているので、ランフラット用支持体３が空気入りタイヤ２の空洞部でタイヤ径方向に自由に動き回り、リム組み作業を困難にするのである。また、弾性リング５がリムハンプに安定して着座し難いのである。
【００２３】
上述した段差部２１は、その成形方法が特に限定されるものではない。例えば、空気入りタイヤ２の加硫工程において、加硫ブラダーの表面に段差部２１を成形するための凸部を設けたり、或いは、未加硫タイヤに段差部２１を成形するためのリングを装着し、そのリングを加硫後に取り外すようにしても良い。更には、段差部を持たない空気入りタイヤを加硫した後、ビード部２０の内壁面に段差部２１を削り込んだり、ビード部２０の内壁面に段差部２１を形成するためのゴムリングを接着するようにしても良い。
【００２４】
空気入りタイヤ２は、通常のタイヤとは異なってランフラット用支持体３を支持する機能が要求される。そのため、ビード部２０の段差部２１よりもタイヤ径方向内側のゴム部分２２をそれに隣接するゴム部分よりも硬くする。これにより、荷重支持能力を高めてランフラット走行時の耐久性を向上することができる。
【００２５】
ビード部２０の段差部２１よりもタイヤ径方向内側のゴム部分２２を構成する材料は、特に限定されるものではないが、例えば、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にアクリル酸又はメタクリル酸の金属塩を分散させた組成物を有機過酸化物で架橋してなるゴム組成物を用いると良い。
【００２６】
より具体的には、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４０重量部以上含むゴム合計１００重量部に対し、アクリル酸又はメタクリル酸の金属塩を１０〜１２０重量部と、架橋剤として０．３〜１０重量部の有機過酸化物を配合したゴム組成物を使用することができる。勿論、上記ゴム組成物には通常ゴム工業で使用される種々の配合剤を添加することが可能である。
【００２７】
エチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムとしては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなどのエチレン性不飽和ニトリルと１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエンなどの共役ジエンとの共重合体のほか、上記の２種の単量体とこれらに共重合可能な単量体、例えば、ビニル芳香族化合物、（メタ）アクリル酸、アルキル（メタ）アクリレート、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、シアノアルキル（メタ）アクリレートなどとの多元重合体であっても良い。具体的には、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−イソプレン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレート共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレート−メタクリル酸共重合体ゴムなどを挙げることができる。特に、水素化ＮＢＲが好ましい。
【００２８】
アクリル酸又はメタクリル酸の金属塩としては、ポリメタクリル酸亜鉛などを挙げることができる。有機過酸化物としては、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（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンなどを挙げることができる。
【００２９】
【実施例】
タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６ ８９Ｖの空気入りタイヤと、リムサイズが１６×６ 1/2ＪＪのホイールとのタイヤホイール組立体において、図１に示すように、空気入りタイヤの左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成する一方で、厚さ１．０ｍｍのスチール板から環状シェルを加工してランフラット用支持体を製作し、そのランフラット用支持体を環状シェルの脚部が段差部に係合するように空気入りタイヤの空洞部に挿入してタイヤホイール組立体（実施例）とした。
【００３０】
また、比較のため、図３に示すように、ビード部の内壁面に段差部を持たない通常の空気入りタイヤを用いると共に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェル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製作し、そのランフラット用支持体を用いたこと以外は、実施例と同一構造のタイヤホイール組立体（従来例）を得た。
【００３１】
上記２種類のタイヤホイール組立体について、下記の測定方法により、ランフラット走行時の耐久性を評価し、その結果を表１に示した。
【００３２】
〔ランフラット走行時の耐久性〕
試験すべきタイヤホイール組立体を排気量２．５リットルのＦＲ車の前右輪に装着し、そのタイヤ内圧を０ｋＰａ（前右輪以外は２００ｋＰａ）とし、時速９０ｋｍ／ｈで周回路を左廻りに走行し、走行不能になるまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどランフラット走行時の耐久性が優れていることを意味する。
【００３３】
【表１】
この表１に示すように、実施例のタイヤホイール組立体はランフラット走行において従来と同等レベル以上の耐久性を備えており、ランフラットタイヤとして十分に機能していた。また、実施例のタイヤホイール組立体は空気入りタイヤとランフラット用支持体とが一体になっているため従来例のタイヤホイール組立体に比べてリム組み性に優れていた。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、環状シェルの脚部または該脚部に装着された弾性リングを段差部に係合するようにしたから、中子タイプのランフラット用支持体を備えながら、リム組み性を改善することができる。また、ビード部の段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くすることにより、荷重支持能力を高めてランフラット走行時の耐久性を向上することができる。
【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】従来の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 支持面
４ｂ 脚部
５ 弾性リング
２０ ビード部
２１ 段差部
２２ ゴム部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランフラット走行を可能にする空気入りタイヤ及びタイヤホイール組立体に関し、さらに詳しくは、リム組み性を改善したランフラットタイヤ及びタイヤホイール組立体に関する。
【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、ある程度の緊急走行を可能にするための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においてリム上に中子を装着し、パンクしたタイヤを中子によって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、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ開脚構造の環状シェルを有し、これら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、既存のホイールや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であるという利点を有している。
【０００４】
上記のような中子をタイヤホイール組立体に組み込む場合、先ず、空気入りタイヤの空洞部に中子を挿入し、その中子を収めた状態で空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合させる必要がある。ところが、上記中子は空気入りタイヤの空洞部においてタイヤ径方向に自由に移動できるので、リム組み作業が難しいという問題があった。また、弾性リングがリムハンプに安定して着座し難いという問題もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、中子タイプのランフラット用支持体を備えながら、リム組み性の改善を可能にしたランフラットタイヤ及びタイヤホイール組立体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ための本発明のランフラットタイヤは、空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記環状シェルの脚部を前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、上記目的を達成するための本発明のランフラットタイヤは、空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部に装着された弾性リングとからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記弾性リングを前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたことを特徴とするものである。
【０００８】
一方、本発明のタイヤホイール組立体は、空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合したタイヤホイール組立体において、前記空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、前記空気入りタイヤの左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記環状シェルの脚部を前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のタイヤホイール組立体は、空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合したタイヤホイール組立体において、前記空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部に装着された弾性リングとからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、前記空気入りタイヤの左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記弾性リングを前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたことを特徴とするものである。
【００１０】
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との間に一定距離を保つように外径が空気入りタイヤのトレッド部の内径よりも小さく形成される。この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た状態で空気入りタイヤと共にホイールのリムに組み付けられ、タイヤホイール組立体を構成する。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環状シェルの支持面によって支持された状態になるので、ランフラット走行が可能になる。
【００１１】
本発明によれば、左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、ランフラット用支持体を構成する環状シェルの脚部または該脚部に装着された弾性リングを段差部に係合するようにしたので、空気入りタイヤの空洞部に挿入されたランフラット用支持体がタイヤ径方向に動き回ることはなく、リム組み性に優れている。また、ランフラット用支持体が空気入りタイヤに対して安定的に係合するので、ランフラット走行時の荷重が安定的に支持され、そのランフラット走行時の耐久性が向上する。
【００１２】
本発明では、ビード部の段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くすることにより、荷重支持能力を高めてランフラット走行時の耐久性を向上することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について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り、１はホイールのリム、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回転軸を中心として環状に形成されている。
【００１４】
ランフラット用支持体３は、空気入りタイヤ２の空洞部に挿入されて、通常走行時には空気入りタイヤ２のトレッド部やサイドウォール部の内壁面から離間しているが、パンク時には潰れた空気入りタイヤ２を内側から支持するものである。本実施形態において、ランフラット用支持体３は環状シェル４を主要部として構成されている。
【００１５】
環状シェル４は、パンクしたタイヤを支えるための連続した支持面４ａを外周側（径方向外側）に張り出すと共に、該支持面４ａの両側に沿って脚部４ｂ，４ｂを備えた開脚構造になっている。環状シェル４の支持面４ａは、その周方向に直交する断面での形状が外周側に凸曲面になるように形成されている。この凸曲面は少なくとも１つ存在すれば良いが、タイヤ軸方向に２つ以上が並ぶようにすることが好ましい。このように環状シェル４の支持面４ａを２つ以上の凸曲面が並ぶように形成することにより、タイヤ内壁面に対する支持面４ａの接触箇所を２つ以上に分散させ、タイヤ内壁面に与える局部摩耗を低減するため、ランフラット走行の持続距離を延長することができる。
【００１６】
上記環状シェル４は、パンクした空気入りタイヤ２を介して車両重量を支える必要があるため剛体材料から構成されている。その構成材料には、金属や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、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれでも良い。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良いが、補強繊維を配合して繊維強化樹脂として使用しても良い。
【００１７】
一方、空気入りタイヤ２において、左右一対のビード部２０の内壁面にはタイヤ周方向に延在する段差部２１が形成されている。この段差部２１は単なる段差や凹部から構成することができる。そして、環状シェル４の脚部４ｂは段差部２１に係合するようになっている。
【００１８】
図２は本発明の他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。但し、図１と同一物には同一符号を付してその部分の詳細な説明は省略する。本実施形態では、ランフラット用支持体３は環状シェル４と弾性リング５とを主要部として構成されている。
【００１９】
弾性リング５は、環状シェル４の脚部４ｂ，４ｂにそれぞれ取り付けられ、左右の段差部２１に係合しつつ環状シェル４を支持するようになっている。この弾性リング５は、パンクした空気入りタイヤ２から環状シェル４が受ける衝撃や振動を緩和するものである。また、段差部２１には弾性リング５と共に環状シェル４の脚部４ｂの一部が係合していても良い。
【００２０】
弾性リング５の構成材料としては、ゴム又は樹脂を使用することができ、特にゴムが好ましい。ゴムとしては、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、水素化ＮＢＲ、水素化ＳＢＲ、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ、ＥＰＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。勿論、これらゴムには、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤などの添加剤を適宜配合することができる。そして、ゴム組成物の配合に基づいて所望の弾性率を得ることができる。
【００２１】
上述のように構成されるタイヤホイール組立体では、走行中に空気入りタイヤ２がパンクすると、潰れた空気入りタイヤ２がランフラット用支持体３の環状シェル４の支持面４ａによって支持された状態になるので、ランフラット走行が可能になる。しかも、空気入りタイヤ２をホイールのリム１に組み付ける際には、空気入りタイヤ２の空洞部においてランフラット用支持体３がタイヤ径方向に動き回ることがないのでリム組み性に優れている。また、ランフラット用支持体３が空気入りタイヤ２に対して安定的に係合するので、ランフラット走行時の荷重が安定的に支持され、そのランフラット走行時の耐久性が向上する。
【００２２】
これに対して、従来のランフラット機能を有するタイヤホイール組立体では、図３に示すように、支持面４ａを外周側に張り出しつつ該支持面４ａの両側に沿って脚部４ｂを持つ環状シェル４と、該環状シェル４をリム１上に支持する弾性リング５とからなるランフラット用支持体３を用いているので、ランフラット用支持体３が空気入りタイヤ２の空洞部でタイヤ径方向に自由に動き回り、リム組み作業を困難にするのである。また、弾性リング５がリムハンプに安定して着座し難いのである。
【００２３】
上述した段差部２１は、その成形方法が特に限定されるものではない。例えば、空気入りタイヤ２の加硫工程において、加硫ブラダーの表面に段差部２１を成形するための凸部を設けたり、或いは、未加硫タイヤに段差部２１を成形するためのリングを装着し、そのリングを加硫後に取り外すようにしても良い。更には、段差部を持たない空気入りタイヤを加硫した後、ビード部２０の内壁面に段差部２１を削り込んだり、ビード部２０の内壁面に段差部２１を形成するためのゴムリングを接着するようにしても良い。
【００２４】
空気入りタイヤ２は、通常のタイヤとは異なってランフラット用支持体３を支持する機能が要求される。そのため、ビード部２０の段差部２１よりもタイヤ径方向内側のゴム部分２２をそれに隣接するゴム部分よりも硬くする。これにより、荷重支持能力を高めてランフラット走行時の耐久性を向上することができる。
【００２５】
ビード部２０の段差部２１よりもタイヤ径方向内側のゴム部分２２を構成する材料は、特に限定されるものではないが、例えば、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にアクリル酸又はメタクリル酸の金属塩を分散させた組成物を有機過酸化物で架橋してなるゴム組成物を用いると良い。
【００２６】
より具体的には、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４０重量部以上含むゴム合計１００重量部に対し、アクリル酸又はメタクリル酸の金属塩を１０〜１２０重量部と、架橋剤として０．３〜１０重量部の有機過酸化物を配合したゴム組成物を使用することができる。勿論、上記ゴム組成物には通常ゴム工業で使用される種々の配合剤を添加することが可能である。
【００２７】
エチレン性不飽和ニトリル−共役ジエン系高飽和ゴムとしては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルなどのエチレン性不飽和ニトリルと１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエンなどの共役ジエンとの共重合体のほか、上記の２種の単量体とこれらに共重合可能な単量体、例えば、ビニル芳香族化合物、（メタ）アクリル酸、アルキル（メタ）アクリレート、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、シアノアルキル（メタ）アクリレートなどとの多元重合体であっても良い。具体的には、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム、アクリロニトリル−イソプレン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−イソプレン共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレート共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン−アクリレート−メタクリル酸共重合体ゴムなどを挙げることができる。特に、水素化ＮＢＲが好ましい。
【００２８】
アクリル酸又はメタクリル酸の金属塩としては、ポリメタクリル酸亜鉛などを挙げることができる。有機過酸化物としては、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（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−モノ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンなどを挙げることができる。
【００２９】
【実施例】
タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６ ８９Ｖの空気入りタイヤと、リムサイズが１６×６ 1/2ＪＪのホイールとのタイヤホイール組立体において、図１に示すように、空気入りタイヤの左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成する一方で、厚さ１．０ｍｍのスチール板から環状シェルを加工してランフラット用支持体を製作し、そのランフラット用支持体を環状シェルの脚部が段差部に係合するように空気入りタイヤの空洞部に挿入してタイヤホイール組立体（実施例）とした。
【００３０】
また、比較のため、図３に示すように、ビード部の内壁面に段差部を持たない通常の空気入りタイヤを用いると共に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェル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製作し、そのランフラット用支持体を用いたこと以外は、実施例と同一構造のタイヤホイール組立体（従来例）を得た。
【００３１】
上記２種類のタイヤホイール組立体について、下記の測定方法により、ランフラット走行時の耐久性を評価し、その結果を表１に示した。
【００３２】
〔ランフラット走行時の耐久性〕
試験すべきタイヤホイール組立体を排気量２．５リットルのＦＲ車の前右輪に装着し、そのタイヤ内圧を０ｋＰａ（前右輪以外は２００ｋＰａ）とし、時速９０ｋｍ／ｈで周回路を左廻りに走行し、走行不能になるまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほどランフラット走行時の耐久性が優れていることを意味する。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、環状シェルの脚部または該脚部に装着された弾性リングを段差部に係合するようにしたから、中子タイプのランフラット用支持体を備えながら、リム組み性を改善することができる。また、ビード部の段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くすることにより、荷重支持能力を高めてランフラット走行時の耐久性を向上することができる。
【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】従来の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 支持面
４ｂ 脚部
５ 弾性リング
２０ ビード部
２１ 段差部
２２ ゴム部分
Claims (4)
- 空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記環状シェルの脚部を前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたランフラットタイヤ。
- 空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部に装着された弾性リングとからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記弾性リングを前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたランフラットタイヤ。
- 空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合したタイヤホイール組立体において、前記空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、前記空気入りタイヤの左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記環状シェルの脚部を前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたタイヤホイール組立体。
- 空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合したタイヤホイール組立体において、前記空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部に装着された弾性リングとからなるランフラット用支持体を挿入する一方で、前記空気入りタイヤの左右一対のビード部の内壁面にタイヤ周方向に延在する段差部を形成し、前記弾性リングを前記段差部に係合するようにし、かつ前記ビード部の前記段差部よりもタイヤ径方向内側のゴム部分をそれに隣接するゴム部分よりも硬くしたタイヤホイール組立体。
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