JP4461984B2 - タイヤホイール組立体及びランフラット用支持体 - Google Patents

Description

本発明は、ランフラット走行を可能にするタイヤホイール組立体及びランフラット用支持体に関し、さらに詳しくは、支持体が持つ基本性能を損なうことなくタイヤ内への支持体の挿入を容易にしたタイヤホイール組立体及びランフラット用支持体に関する。

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、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で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１〜３参照）。

このようなランフラット用支持体は、タイヤ内面との当接部を外周側に張り出しつつ該当接部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搭載され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。

上記ランフラット用支持体をタイヤホイール組立体に組み付ける場合、先ず、空気入りタイヤの空洞部にランフラット用支持体を挿入し、このランフラット用支持体を内包した状態で空気入りタイヤのリム組みを行う必要がある。ところが、ランフラット用支持体の外径は空気入りタイヤのビード部の内径よりも大きいため、空気入りタイヤの空洞部にランフラット用支持体を挿入する作業が極めて困難である。特に、環状シェルの外側に露出する弾性リングの肩部分が空気入りタイヤのビード部と干渉し、その挿入作業を困難にしている。

また、弾性リングの肩部分と空気入りタイヤのビード部との干渉を避けるために、弾性リングの肩部分を全周にわたって一様に面取りした場合、弾性リングに埋設された環状シェルの端部を覆う被覆部分が薄くなる。そのため、ランフラット用支持体を内包した状態で空気入りタイヤのリム組み作業を行う際、リム組み作業で使用する工具等で薄くなった被覆部分を破損させる恐れがある。そして、被覆部分の破損により環状シェルの防錆処理が施されていない部分が露出した場合、その部分から錆が発生し、最悪の場合、ランフラット走行時に弾性リングと環状シェルとが分離し、所望のランフラット走行性能を発揮することができないという問題がある。
特表２００１−５１９２７９号公報 特開２００１−１６３０２０号公報 特開平１０−２９７２２６号公報

本発明の目的は、支持体が持つ基本性能を損なうことなくタイヤ内への支持体の挿入を容易にしたタイヤホイール組立体及びランフラット用支持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すると共に、前記空気入りタイヤの空洞部に、前記リムに嵌合する一対の弾性リングと、これら弾性リング間に跨がる環状シェル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、少なくとも一方の弾性リングの肩部分の少なくとも１箇所に、周上の他の部分よりも窪んだ面取り部分を設けたことを特徴とするものである。

また、本発明のランフラット用支持体は、リムに嵌合する一対の弾性リングと、これら弾性リング間に跨がる環状シェルとからなり、少なくとも一方の弾性リングの肩部分の少なくとも１箇所に、周上の他の部分よりも窪んだ面取り部分を設けたことを特徴とするものである。

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、かつ内径が空気入りタイヤのビード部の内径と略同一寸法に形成される。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。

本発明では、少なくとも一方の弾性リングの肩部分の少なくとも１箇所に、周上の他の部分よりも窪んだ面取り部分を設けているので、空気入りタイヤの空洞部にランフラット用支持体を挿入する際、面取り部分を利用して弾性リングの肩部分と空気入りタイヤのビード部との干渉を避け、その挿入作業を円滑に行うことができる。また、弾性リングの周上に延在する肩部分に対して面取り部分を局部的に設けているので、ランフラット用支持体を内包した状態で空気入りタイヤのリム組み作業を行う際に弾性リングが破損するのを防止することができる。その結果、環状シェルにおける錆の発生を防止し、更には弾性リングと環状シェルとの分離を防止し、所望のランフラット走行性能を発揮することができる。つまり、本発明によれば、ランフラット用支持体が持つ基本性能を損なうことなく空気入りタイヤの空洞部にランフラット用支持体を容易に挿入することが可能になる。

本発明において、空気入りタイヤの空洞部へのランフラット用支持体の挿入作業を更に容易にし、しかも周方向の重量バランスを取るために、少なくとも一方の弾性リングの肩部分の等間隔な複数箇所に、それぞれ周上の他の部分よりも窪んだ面取り部分を設けることが好ましい。また、弾性リングに埋設された環状シェルの端部と面取り部分との間に介在する弾性体の最小厚さは０．８ｍｍ以上とし、かつ弾性リングの周方向に沿って測定される面取り部分の長さは３０ｍｍ〜７０ｍｍとすることが好ましい。

上述した面取り部分は、少なくとも一方の弾性リングに設けるようにすれば良い。しかしながら、上記面取り部分は、一対の弾性リングのうち、ホイールのディスク側とは反対側に配置される弾性リングだけに設けることが望ましい。つまり、ホイールのディスク側に配置される弾性リングはリム組み作業時に工具等により損傷を受ける可能性が比較的高いので、ディスク側に配置される弾性リングには上記面取り部分を設けない方が良い。

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、２は空気入りタイヤ、３はランフラット用支持体である。これらホイール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。ホイール１は、空気入りタイヤ２のビード部を嵌合させるリム１１と、該リム１１と不図示の車軸とを連結するディスク１２と、リム１１の外周面から突出して周方向に延在する一対のハンプ１３，１３とを備えている。

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。このランフラット用支持体３は、通常走行時には空気入りタイヤ２の内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。

環状シェル４は、パンクしたタイヤの内面に当接する当接部４ａを外周側（径方向外側）に張り出すと共に、該当接部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の当接部４ａは、その周方向に直交する断面での外表面形状が外周側に凸曲面と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の当接部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、タイヤ内面に対する当接部４ａの接触箇所を２つ以上に分散させ、タイヤ内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。

上記環状シェル４は、厚さ０．５〜５．０ｍｍの薄肉であり、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ために高剛性の材料から構成されている。その構成材料には、金属や樹脂などを使用することができる。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。一方、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。

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、左右のリムシート上に当接しつつ環状シェル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ほか、リムシートに対する滑りを防止して環状シェル４を安定的に支持するものである。

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。

図２は本発明の実施形態からなるランフラット用支持体を示し、図３はその要部を示すものである。図２及び図３に示すように、弾性リング５は径方向外側に位置する部分であって環状シェル４の外側に露出する部分が肩部分５ａを形成している。そして、一方の弾性リング５の肩部分５ａの少なくとも１箇所に、周上の他の部分よりも窪んだ面取り部分５ｂが形成されている。より具体的には、肩部分５ａにおいて周方向に等間隔となる２箇所に一対の面取り部分５ｂが配置されている。この場合、ランフラット用支持体３を空気入りタイヤ２の空洞部に挿入する際に、面取り部分５ｂと空気入りタイヤ２のビード部との干渉を避けるために利用可能な一対の面取り部分５ｂが適当に分散した状態にあるため、その挿入作業が容易になる。勿論、周方向の重量バランスの点でも有利である。

次に、上記タイヤホイール組立体の組立方法について図４を用いて説明する。ランフラット用支持体３をタイヤホイール組立体に組み付ける場合、先ず、空気入りタイヤ２の空洞部にランフラット用支持体３を挿入する。その際、図４に示すように、ランフラット用支持体３の半分がタイヤ内に挿入され、残りの半分がタイヤ内に挿入されていない状態となる。ここで、ランフラット用支持体３をタイヤ内に押し込むことが行われるが、弾性リング５の肩部分５ａには面取り部分５ｂが形成されているので、この面取り部分５ｂを利用することで弾性リング５の肩部分５ａと空気入りタイヤ２のビード部との干渉を避け、ランフラット用支持体３の挿入作業を円滑に行うことができる。

次に、ランフラット用支持体３を内包した状態で空気入りタイヤ２のリム組みを行う。つまり、空気入りタイヤ２をランフラット用支持体３と一緒にホイール１のディスク１２側からリム１２に嵌合させる。その際、リム組み作業に使用される工具等が弾性リング５に接触することがあるが、弾性リング５の周上に延在する肩部分５ａに対して面取り部分５ｂを局部的に設けているので、弾性リング５の破損を防止することができる。面取り部分５ｂは、図１に示すように、ホイール１のディスク１２側とは反対側に配置される弾性リング５だけに設けることが望ましい。ホイール１のディスク１２側に配置される弾性リング５はリム組み作業時に工具等により損傷を受ける可能性が比較的高いので、ディスク１２側に配置される弾性リング５には面取り部分５ｂを設けない方が良い。

上記ランフラット用支持体３において、弾性リング５に埋設された環状シェル４の端部と面取り部分５ｂとの間に介在する弾性体の最小厚さｔは０．８ｍｍ以上に設定されている（図３参照）。この最小厚さｔが０．８ｍｍ未満であると弾性リング５が極端に屈曲した場合やリム組み作業に使用される工具等が面取り部分５ｂに接触した場合に、弾性リング５が破損し、環状シェル４の端部が露出する恐れがある。環状シェル４の防錆処理が施されていない部分が露出すると、その部分から錆が発生し、最悪の場合、ランフラット走行時に弾性リング５と環状シェル４とが分離し、所望のランフラット走行性能を発揮することができなくなる恐れがある。

また、弾性リング５の周方向に沿って測定される面取り部分５ｂの長さは３０ｍｍ〜７０ｍｍの範囲に設定されている。この長さが３０ｍｍ未満であるとランフラット用支持体３の挿入作業を容易にする効果が得られず、逆に７０ｍｍを超えると弾性リング５が破損し易くなる。

図５は本発明の他の実施形態からなるランフラット用支持体の要部を示すものである。図５において、ランフラット用支持体３の一方の弾性リング５と環状シェル４の一部だけが示されている。この図５に示すように、ランフラット用支持体３において、弾性リング５の肩部分５ａの周方向に等間隔な複数箇所に、それぞれ周上の他の部分よりも窪んだ面取り部分５ｂが形成されている。この場合も、複数の面取り部分５ｂの存在により空気入りタイヤ２の空洞部へのランフラット用支持体３の挿入作業が容易になる。また、周方向の重量バランスも良好である。なお、弾性リング５の肩部分５ａの周上で面取り部分５ｂを連続させた場合、ランフラット用支持体３の挿入作業が容易になるものの、弾性リング５の破損防止効果が低下し、しかもタイヤ左右の重量バランスを悪化させるという欠点がある。

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。 本発明の実施形態からなるランフラット用支持体を示す正面図である。 本発明の実施形態からなるランフラット用支持体の要部を示す斜視断面図である。 本発明の実施形態からなるランフラット用支持体のタイヤ内への挿入方法を示す断面図である。 本発明の他の実施形態からなるランフラット用支持体の要部を示す一部切り欠き斜視図である。

符号の説明

１ ホイール
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 当接部
４ｂ 脚部
５ 弾性リング
５ａ 肩部分
５ｂ 面取り部分
１１ リム
１２ ディスク
１３ ハンプ

Claims (7)

1. 空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合すると共に、前記空気入りタイヤの空洞部に、前記リムに嵌合する一対の弾性リングと、これら弾性リング間に跨がる環状シェル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、少なくとも一方の弾性リングの肩部分の少なくとも１箇所に、周上の他の部分よりも窪んだ面取り部分を設けたタイヤホイール組立体。
2. 少なくとも一方の弾性リングの肩部分の等間隔な複数箇所に、それぞれ周上の他の部分よりも窪んだ面取り部分を設けた請求項１に記載のタイヤホイール組立体。
3. 前記弾性リングに埋設された前記環状シェルの端部と前記面取り部分との間に介在する弾性体の最小厚さを０．８ｍｍ以上とし、かつ前記弾性リングの周方向に沿って測定される前記面取り部分の長さを３０ｍｍ〜７０ｍｍとした請求項１又は請求項２に記載のタイヤホイール組立体。
4. 前記一対の弾性リングのうち、前記ホイールのディスク側とは反対側に配置される弾性リングだけに前記面取り部分を設けた請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤホイール組立体。
5. リムに嵌合する一対の弾性リングと、これら弾性リング間に跨がる環状シェルとからなり、少なくとも一方の弾性リングの肩部分の少なくとも１箇所に、周上の他の部分よりも窪んだ面取り部分を設けたランフラット用支持体。
6. 少なくとも一方の弾性リングの肩部分の等間隔な複数箇所に、それぞれ周上の他の部分よりも窪んだ面取り部分を設けた請求項５に記載のランフラット用支持体。
7. 前記弾性リングに埋設された前記環状シェルの端部と前記面取り部分との間に介在する弾性体の最小厚さを０．８ｍｍ以上とし、かつ前記弾性リングの周方向に沿って測定される前記面取り部分の長さを３０ｍｍ〜７０ｍｍとした請求項５又は請求項６に記載のランフラット用支持体。
   

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