JP4383954B2 - ランフラット支持体及びタイヤ／ホイール組立体 - Google Patents

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Description

本発明はランフラット支持体及びタイヤ／ホイール組立体に関し、さらに詳しくは、軽量化されたランフラット支持体及びタイヤ／ホイール組立体に関する。
車両の走行中に空気入りタイヤがパンクした場合に、ガソリンスタンドなどの修理場所までの緊急走行を可能にする手段として、空気入りタイヤのサイドウォール部に剛性の高いゴムを埋設するようにしたものと、ホイールにリム組みされた空気入りタイヤの空洞部に中子（ランフラット支持体）を挿入するようにしたものとがある。このうち、後者の形態の提案（例えば、特許文献１、２参照）に、ランフラット支持体をタイヤ幅方向の断面で左右二股状の脚部を有する環状のシェルで構成し、その両脚部に弾性リングを装着してリムシート上に載せてタイヤ内周面を支持するようにしたものがある。
上記の形態のランフラット支持体は、ホイール／リムの構成に実質的な改造を加えることなく、そのまま使用できるという利点があるが、環状のシェルが、通例、金属材料から形成されているため重量が大きくなり、一般走行時の燃料消費率を悪化させる要因になっていた。
特開平１０−２９７２２６号公報 特開２００１−５１９２７９号公報
本発明の目的は、上述した従来の問題点を解消するもので、軽量化を可能にしたランフラット支持体及びタイヤ／ホイール組立体を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明のランフラット支持体は、外周側を凸曲面からなる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、該環状シェルの両脚部にそれぞれ装着した弾性リングとから構成し、前記弾性リングをホイールのリムに支持するようにしたランフラット支持体において、前記シェルを微細な空隙を有する多孔構造材で形成すると共に、該シェルの厚さを前記外周側の凸曲面部分で薄くし、前記内周側の両脚部分で厚くしたことを特徴とするものである。また、本発明のタイヤ／ホイール組立体は、上記するランフラット支持体をホイールにリム組みした空気入りタイヤの内側に装着したことを特徴とするものである。
本発明のランフラット支持体は、環状のシェルを微細な空隙を有する多孔構造材で形成したので、そのシェルの重量の低減により、ランフラット支持体を軽量化することができる。さらに、シェルの厚さを大きな曲げ荷重がかかる内周側の両脚部部分で厚くし、それより曲げ荷重が小さい外周側の凸曲面部分で薄く形成したので、シェルに加わる応力を適性に分散させ、多孔構造材の使用量を極力少なくしながら、ランフラット支持体の耐久性を確保することができる。また、このランフラット支持体を装着したタイヤ／ホイール組立体は、走行時にタイヤ内に発生する空洞共鳴音を多孔構造材の空隙が吸収するため、タイヤ騒音を低減させることができる。
以下、本発明の構成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ランフラット支持体を装着したタイヤ／ホイール組立体の要部を例示する断面図であり、図２は図１のＸ部を拡大して示す断面図である。
図１において、タイヤ／ホイール組立体（車輪）は空気入りタイヤＴがビード部Ｂ、ＢをホイールのリムＲｍに装着して構成されている。空気入りタイヤＴの内側にはランフラット支持体１が挿入されている。ランフラット支持体１は、環状のシェル２と、その左右両脚部に取り付けられた弾性リング３、３とからなる。
シェル２は、図２に示すように、金属粒子Ｓが焼結された多孔構造材からなり、タイヤ幅方向の横断面において外周側に凸曲面２ａを左右２個有し、内周側を二股状に開脚した環状体からなり、かつ二股状の両脚部２ｃ，２ｃにそれぞれ弾性リング３、３を装着している。環状のシェル２は弾性リング３、３を介してホイールのリムＲｍ上に支持され、かつ空気入りタイヤＴのビード部Ｂ、ＢをリムフランジＲａ、Ｒａとの間に挟持している。外周側の凸曲面２ａは、図示の例では左右２個であるが、その数は１個でもよく、或いは３個以上であってもよく、特にその数は限定されない。
上述した構成のランフラット支持体１は、非パンク時の通常走行時には空気入りタイヤＴの内壁面から離間しているが、パンクしてランフラット走行する時には潰れた空気入りタイヤＴを内側から支持するようになっている。
本発明において、シェル２は多数の微細な空隙を有する多孔構造材により構成されている。その多孔構造材の種類は特に限定されるものではないが、好ましくは金属、金属酸化物又は無機化合物からなる粒子を焼結させた焼結金属又はセラミックス等の焼結材を用いるとよい。さらに、本発明では、シェル２の厚さを外周側の凸曲面部分２ａで薄くし、内周側の両脚部分２ｃ、２ｃで厚くしている。
このように、シェル２を空隙を多数有する多孔構造材により構成したことにより、ランフラット支持体１の重量を低減することができる。さらに、シェル２の厚さを外周側の凸曲面部分２ａで薄くし、内周側の両脚部分２ｃ、２ｃで厚くしたことにより、シェル２に加わる応力を適性に分散させ、多孔構造材の使用量を極力少なくしながら、ランフラット支持体１の耐久性を確保することができる。図５はシェル２の厚さを変化させた実施形態を示すもので、この実施形態では、大きな曲げ荷重がかかる部分２ｃ及び２ｄでの厚さＡ及びＣを厚く形成し、それより曲げ荷重が小さい凸曲面２ａ及び凹曲面２ｂの各部分での厚さＢ及びＤを薄く形成している。このように構成されたランフラット支持体１は、非ランフラット走行時には空気入りタイヤＴ内に発生する空洞共鳴音を多孔構造材の空隙が吸収するため、タイヤ騒音を低減することができる。
弾性リング３は、パンクした空気入りタイヤＴからシェル２が受ける衝撃や振動を緩和するほか、リムシートＲｓに対する滑りを防止してランフラット支持体１を安定的に支持する役割を果たす。弾性リング３の構成材料には、ゴム、樹脂及びこれらの複合体から選ばれた少なくとも１種が使用される。
本発明において、ランフラット支持体１はそのままの状態で空気入りタイヤＴの内側に装着してもよいが、好ましくは、タイヤ内側への装着に先立って、シェル２を構成する多孔構造材の空隙に潤滑剤を含浸させておくとよい。これにより、タイヤがパンクした際に空気入りタイヤＴの内面とシェル２の外周面との間が潤滑し、タイヤの破損を防止してランフラット走行距離を延長させることができる。このようにシェル２の外周面に潤滑剤を含浸させておく場合には、多孔構造材の空隙が少なくともシェル２の外周面側に露出するようになっていることが望ましい。
図３は本発明の他の実施形態からなるシェル２の構造を示す。本実施形態では、シェル２がその厚さ方向における空隙率を多孔構造材の外周面側で大きくし、内周面側で小さくしている。この構成により、多孔構造材の空隙内への潤滑剤の含浸を容易にすると共に、一旦含浸した潤滑剤が空隙外に移動しないようにすることができる。なお、本実施形態において、シェル２の厚さ方向における空隙率は、外周面側から内周面側に向かって漸減するようにするとさらによい。
本発明において、多孔構造材における空隙率の調整は、多孔構造材を構成する材料の粒子の大きさや焼結させる温度の調整により行うことができる。
図４は本発明のさらに他の実施形態からなるシェル２の構造を示す。本実施形態では、シェル２が空隙率を異にする複数の層（図では２層）の積層構造からなる場合を示している。図では内周面側の層２ｚの空隙率が略ゼロである場合を例示している。本実施形態において、さらに層数を増やして、各層における空隙率を、外周面側の層から内周面側の層に向かって漸減するようにするとよい。
上述した例は、シェル２の厚さ方向の空隙率を変化させた場合であるが、横断面における幅方向に空隙率を変化させるようにしてもよい。すなわち、横断面における幅方向の空隙率を、外周側の凸曲面２ａ部分で大きく、内周側の両脚部２ｃ部分で小さくするようにしてもよい。つまり、大きな曲げ荷重がかかる領域では多孔構造材の組織を密にし、それより曲げ荷重が小さい領域では組織を粗にするのである。この構成により、シェル２に加わる応力を適性に分散させ、多孔構造材の使用量を極力少なくしながら、ランフラット支持体１の耐久性を確保すると共に、一層軽量化を図ることができる。
前述するように、本発明のランフラット支持体１は、空気入りタイヤＴの内側に装着するに先立って、ランフラット支持体１のシェル２における空隙に潤滑剤を塗布し、 空隙内に潤滑剤が充分含浸された状態にしておくことが望ましい。これにより、軽量化に加えて、タイヤ／ホイール組立体としての耐久性を向上することができる。
本発明の実施形態からなるランフラット支持体を装着したタイヤ／ホイール組立体の要部の一例を示す断面図である。 図１のＸ部を拡大して示す断面図である。 本発明の他の実施形態からなる図２に相当する断面図である。 本発明のさらに他の実施形態からなる図２に相当する断面図である。 本発明の実施形態からなるランフラット支持体の形状の一例を示す断面図である。
符号の説明
１ ランフラット支持体
２ シェル
２ａ 凸曲面
２ｂ 凹曲面
２ｃ 脚部
３ 弾性リング
Ｔ 空気入りタイヤ
Ｒｍ リム
Ｓ 粒子

Claims (6)

  1. 外周側を凸曲面からなる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、該環状シェルの両脚部にそれぞれ装着した弾性リングとから構成し、前記弾性リングをホイールのリムに支持するようにしたランフラット支持体において、
    前記シェルを微細な空隙を有する多孔構造材で形成すると共に、該シェルの厚さを前記外周側の凸曲面部分で薄くし、前記内周側の両脚部分で厚くしたランフラット支持体。
  2. 前記シェルの厚さ方向における空隙率を前記多孔構造材の外周面側で大きくし、内周面側で小さくした請求項１に記載のランフラット支持体。
  3. 前記シェルを空隙率を異にする複数の多孔構造材を積層して構成した請求項１又は２に記載のランフラット支持体。
  4. 前記多孔構造材が金属、金属酸化物又は無機化合物からなる多数の粒子を焼結させた焼結材である請求項１〜３のいずれかに記載のランフラット支持体。
  5. 前記多孔構造材の空隙に潤滑剤を含浸させた請求項１〜４のいずれかに記載のランフラット支持体。
  6. 請求項１〜５のいずれかに記載のランフラット支持体をホイールにリム組みした空気入りタイヤの内側に装着したタイヤ／ホイール組立体。
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