JP6658874B2

JP6658874B2 - タイヤ／ホイール組立体

Info

Publication number: JP6658874B2
Application number: JP2018516587A
Authority: JP
Inventors: 木村　和資; 和資木村; 源一郎嶋田; 影山　裕一; 裕一影山
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2017-01-05
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2020-03-04
Anticipated expiration: 2037-12-26
Also published as: JPWO2018128134A1; EP3566886A4; WO2018128134A1; US20210138848A1; EP3566886A1; CN110023108A

Description

本発明は、通常走行時の操縦安定性および乗り心地性、並びにランフラット走行時の走行安定性およびリム組み性を向上するようにしたタイヤ／ホイール組立体に関する。

現在、空気入りタイヤの内圧減少時或いはパンク時等の緊急時に走行可能にならしめるランフラットタイヤとしては、サイドウオール部を補強した補強層が、内圧減少時のタイヤトレッド部分を支える構造が一般的であるが、通常のチューブレスタイヤに比べてタイヤの剛性が高く、タイヤ重量の増加等による操縦性、乗り心地、タイヤノイズなどの悪化が懸念される。その他に、リム本体に設けられた内側フランジ部分の形状を工夫し、緊急時にはこの内側リムフランジ部分によってトレッド部分を支える構造になっているものや、タイヤ内部にタイヤとは別体の中子を設置し、タイヤ内圧減少時あるいはパンク時において、この中子によってタイヤを支えることによって緊急走行を可能ならしめる方法などが提案されている。

タイヤ内部において、リムに支持される形状で中子を設置する方法として、特許文献１や特許文献２に皿状横断面を持つ環状体を設置する方法が提案されている。しかしこの方法は、中子をリムに設置する際には、内圧減少時にタイヤがリムから脱離（リム外れ）することを防止するために、タイヤビード部分を内側からリムのフランジ部分に対して強力に支持するように設置しなければならならない。このため、その支持要素を複数個に分けた構造としたり、材質を変えることで対応することが提案されている。しかしながら、タイヤ内部にこれら中子を設置すること、即ち、タイヤビードの片方をリム組みした後に、これら中子をもう一方のタイヤビードとリムフランジとの僅かな空間から挿入して、所定の位置に設置し、しかる後にもう一方のビードを同様にリムフランジに嵌めなければならず、大変に煩雑かつ特殊な治具と技術が必要である。

また、皿型横断面をもつ環状体以外のものとして、特許文献３、特許文献４では、リムの内側フランジ部分を高くしてリム外れを防止することに加え、両内側フランジ部分の間のリム部分にリング状のランフラットタイヤ支持体を設置することが提案されている。

しかしながらこの方法は、通常に比べ高さのある内側フランジを有するリムという特殊な形状のホイールを製造しなければならないことに加え、リムの外周に沿って予め設置されたランフラット支持体があるために、これらにタイヤを装着することは非常に困難であり、タイヤの形状やサイズによって不可能な場合が多い。また、このランフラット支持体の構造、材質についても特許文献４では、ポリウレタンフォーム弾性体が提案され、その他、特許文献５及び特許文献６では、樹脂発泡体からなる基材部と、非発泡樹脂外層部、或いはその補強層からなる複合構造体であることが、耐久性等の問題に対し提案されているが、これらは、前記タイヤ設置の問題をなんら解決するものではない。また特許文献７、特許文献８、特許文献９などでは、ランフラットタイヤ走行支持体として、ホイールのリム外周面に沿う内周面体と外周面体との間を、径方向にリブを結合させてなる構成による支持体が、軽量、乗り心地の改善等の効果で提案されているが、これらもタイヤをホイールリムの装着する際の問題を解決するものではない。

日本国特開平１０−２９７２２６号公報日本国特表２００１−５１９２７９号公報日本国特開２００３−１３６９２４号公報日本国特開２００４−２９１７２５号公報日本国特開２００５−３１３７３６号公報日本国特開２００５−３１３７９１号公報日本国特開平０６−３０５３１０号公報日本国特開２００７−２３７９０４号公報日本国特開２００８−２９６７４９号公報

本発明の目的は、通常走行時に、従来の空気入りタイヤと同等以上の操縦安定性、乗り心地を維持しながら、ランフラット走行時に、サイド補強形式のランフラットタイヤ以上の走行安定性を有し、且つリム組み性に優れたタイヤ／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内のリム上に外周側を支持面に形成したランフラット支持体を配置したタイヤ／ホイール組立体において、前記ランフラット支持体が、タイヤ周方向に複数の発泡体を帯状部材で連結されてなり、前記リムの外周上に環状に配置されてなり、前記発泡体が、前記帯状部材を懸架する支持手段を有すると共に、前記支持手段が、前記発泡体のタイヤ周方向に開いた貫通孔であるか、前記発泡体にタイヤ径方向内側で固定された金属部材、樹脂部材またはゴム部材であることを特徴とする。

本発明のタイヤ／ホイール組立体は、外周側を支持面に形成したランフラット支持体を、タイヤ周方向の複数の発泡体を帯状部材で連結して構成し、リムの外周上に環状に配置したので、通常走行時に優れた操縦安定性、および乗り心地を維持しながら、ランフラット走行時に、走行安定性および耐久性を有し、且つリム組み性を従来レベル以上に向上させることができる。

前記発泡体は、前記帯状部材を懸架する支持手段を有することにより、帯状部材によりリム上に確実に固定することができる。またこの帯状部材は、タイヤ周方向長さを伸縮自在に繰り返し調整することができる締緩機構を有することが好ましく、複数の発泡体をリム組みするのを一層容易にすることができる。

前記発泡体の密度は、０．０５〜０．３ｇ／ｃｍ^３であるとよく、ランフラット支持体を軽量化することができる。また前記発泡体の１０％歪み時の圧縮強度は２０Ｎ／ｃｍ^２以上であり、且つ５％歪み時の曲げ強度は３０Ｎ／ｃｍ^２以上であるとよい。発泡体の圧縮強度および／または曲げ強度を上記範囲にすることによりランフラット走行時の耐久性をより優れたものにすることができる。

タイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤの子午線方向断面において、前記発泡体を内含する支持手段の断面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であるとよい。また前記支持手段が、少なくともタイヤ空洞部内の前記リム面およびタイヤのビード部内側に接するとよい。

前記発泡体は、タイヤ径方向外向きに張り出しタイヤ周方向に延在する少なくとも２つの凸部と、これら凸部の間に形成された凹部を有し、この凹部に前記帯状部材がタイヤ１周にわたり配置されるとよい。さらに前記発泡体は、前記凸部の両側に沿って形成され前記リム上に固定される脚部を有し、かつ前記凸部および脚部の内周面と前記リムの外周面により中空部が形成され、前記空気入りタイヤの子午線方向断面における前記中空部が占める面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であるとよい。

前記発泡体は、ポリオール、ポリイソシアネートおよび水を主成分にする発泡性化合物からなるポリウレタンフォームであるとよい。また前記ポリウレタンフォームは、充填材、繊維、接着性付与剤、界面活性剤、老化防止剤から選ばれる少なくとも１つを更に含むことができる。

本発明のタイヤ／ホイール組立体の実施形態の一例を模式的に示すタイヤ子午線方向断面図であり、図１（ａ）（ｂ）は、発泡体を帯状部材でリム上に固定する前後の断面図である。本発明のタイヤ／ホイール組立体の実施形態の他の例を模式的に示すタイヤ赤道方向断面図であり、図２（ａ）（ｂ）は、発泡体を帯状部材でリム上に固定する前後の断面図である。本発明のタイヤ／ホイール組立体の実施形態の更に他の例を模式的に示すタイヤ子午線方向断面図であり、図３（ａ）（ｂ）は、発泡体を帯状部材でリム上に固定する前後の断面図である。本発明のタイヤ／ホイール組立体の実施形態の更に他の例を模式的に示すタイヤ子午線方向断面図である。図４の実施形態のタイヤ赤道方向断面図であり、図５（ａ）（ｂ）は、発泡体を帯状部材でリム上に固定する前後の断面図である。

図１（ａ）（ｂ）は、本発明のタイヤ／ホイール組立体の実施形態の一例を模式的に示すタイヤ子午線方向の断面図である。図１においてタイヤ／ホイール組立体は、ホイールのリム１に空気入りタイヤ２がリム組みされ、その空気入りタイヤ２の空洞部内に、複数の発泡体３が配置され、帯状部材５により連結しリム１上に固定される。図１（ａ）は、タイヤ空洞内で、タイヤ周方向に配置された複数の発泡体３が、その内部に帯状部材５を挿通させた状態である。この帯状部材５を引き締めることにより、図１（ｂ）に示すように、複数の発泡体３がリム１上に環状に固定される。また発泡体３が、タイヤの空洞部内のホイールのリム１の全表面および空気入りタイヤ２のビード部６の内側の表面に接している。発泡体３が、リム１およびビード部６を覆うように接することにより安定した走行が可能になる。リムの外周上に環状に配置された複数の発泡体３は、ランフラット支持体の役割を担う。すなわちランフラット支持体の外周側は、ランフラット走行時に空気入りタイヤの内周面を支える支持面となり、サイド補強形式のランフラットタイヤ以上の走行安定性を発揮する。また複数の発泡体を帯状部材で連結するようにしたのでリム組み性が良好である。更にこのランフラット支持体は、軽量で、通常走行時に空気入りタイヤの内周面に接触しないので、従来の空気入りタイヤと同等の操縦安定性、乗り心地を確保することができる。

発泡体３は、帯状部材５を懸架する支持手段４を有することができる。周方向に隣接する発泡体３は、互いの支持手段４に帯状部材５を橋渡すことにより連結される。支持手段４は、図１および図２に示すように、発泡体３をタイヤ空洞部内に配置するとき、タイヤ周方向に開いた貫通孔により構成することができる。図２（ａ）は、タイヤ空洞内で、タイヤ周方向に配置された複数の発泡体３の貫通孔に、帯状部材５が挿通し環状に配置された様子を模式的に示すものである（帯状部材５の締緩機構の記載は省略する）。タイヤ周方向に配置された複数の発泡体３は、帯状部材５を締結する前の状態において、互いに接触または離間して配置される。この状態から帯状部材５を締め付けると、図２（ｂ）に示すように、帯状部材５のタイヤ周方向の長さが短く、その径が小さくなり、発泡体３の底部からなる支持手段４をタイヤ径方向内側に押し付け、リム１の外周上に固定される。図２（ｂ）の例は、リムの外周上に環状に配置された発泡体３が、隣接する発泡体３同士で接触しているが、少なくとも１組の隣接する発泡体３同士を接触しないように配置することができ、例えば帯状部材５の締緩機構を収容することができる。

図１および図２の例は、帯状部材５の支持手段４を、発泡体３のタイヤ周方向に開けた貫通孔で構成したが、帯状部材５の支持手段４はこれらの例に限定されるものではなく、例えば発泡体３のタイヤ径方向内側でタイヤ幅方向に固定された金属部材、樹脂部材またはゴム部材（以下、これらをまとめて「固定部材」ということがある。）により構成することができる。図３（ａ）（ｂ）において、各発泡体３は、その内部にタイヤ径方向内側に開口する空洞を有する。その径方向内側の開口部を、タイヤ幅方向に横切るように固定部材が配置される。図示の例は、固定部材の両端部が発泡体３の内部に埋設しており、例えば発泡体３の成形時に固定部材の両端部が埋設させるようにインサート成形することができる。なお、固定部材を発泡体に固定する形態は、特に限定されるものではなく、固定部材の片方の端部だけを発泡体３の内部に埋設してもよく、また埋設する代わりに接着剤等で固定してもよい。

また固定部材は、１つの発泡体３のタイヤ周方向の片方の端部から他方の端部まで延在してもよく、その一部のみに配置されてもよい。また周方向に間欠的に複数の固定部材を配置してもよく、周方向の両端部にのみ配置してもよい。固定部材の材質は、特に制限されるものではなく、金属、樹脂またはゴム等通常、空気入りタイヤに使用するものを適用することができる。

図４は、本発明のタイヤ／ホイール組立体の実施形態の更に他の例を模式的に示すタイヤ子午線方向の断面図である。図４においてタイヤ／ホイール組立体は、ホイールのリム１に空気入りタイヤ２がリム組みされ、その空気入りタイヤ２の空洞部内に、複数の発泡体３が配置され、帯状部材５により連結しリム１上に固定される。この実施形態では、発泡体３が、タイヤ径方向外向きに張り出しタイヤ周方向に延在する少なくとも２つの凸部と、これら凸部の間に形成された凹部を有し、この凹部に帯状部材５がタイヤ１周にわたり配置される。すなわち、凸部の間に形成された凹部が支持手段４になる。帯状部材５を引き締めることにより、複数の発泡体３がリム１上に環状に固定される。

また発泡体３は、そのタイヤ幅方向両側に脚部を有してもよく、脚部が、上述した凸部の両側でタイヤ周方向に沿って形成され、リム上に固定されるように配置してもよい。すなわち発泡体３の底部の少なくとも一部が、タイヤの空洞部内のホイールのリム１の外周に接しないようにすることができる。この場合、凸部および脚部の内周面とリムの外周面により中空部が形成される。空気入りタイヤの子午線方向断面における中空部が占める面積は、空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であるとよい。

図５は、図４のタイヤ／ホイール組立体のタイヤ赤道方向の断面を模式的に示す説明図である。図５（ａ）は、タイヤ空洞内で、発泡体３が帯状部材５により、固定される前の状態を例示する。すなわち、タイヤ周方向に配置された複数の発泡体３のタイヤ径方向外側に、帯状部材５が１周にわたり配置される。タイヤ周方向に配置された複数の発泡体３は、帯状部材５が締結する前の状態において、互いに接触または離間して配置される。この状態から帯状部材５を締め付けると、図５（ｂ）に示すように、帯状部材５のタイヤ周方向の長さが短く、その径が小さくなり、発泡体３をタイヤ径方向内側に押し付け、リム１の外周上に固定される。

本発明において、発泡体３を形成する材料は特に制限されるものでなく、例えばポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニル、ユリア樹脂、シリコーン、ポリイミド、メラミン樹脂などを発泡させた発泡性樹脂を挙げることができる。なかでもポリウレタンフォームが好ましい。

ポリウレタンフォームは、イソシアネート基（−ＮＣＯ）を有する化合物および水酸基（−ＯＨ）を有する化合物の縮合により生成されるウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）を有する重合体からなる発泡樹脂である。イソシアネート基を有する化合物として１分子中にイソシアネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合物が挙げられる。ポリイソシアネート化合物としては、例えばトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＨＤＩ）、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル（ＮＢＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート、トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、Ｈ６ＸＤＩ（水添ＸＤＩ）、Ｈ１２ＭＤＩ（水添ＭＤＩ）、Ｈ６ＴＤＩ（水添ＴＤＩ）等の脂環式ポリイソシアネートなどのジイソシアネート化合物；ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートなどのポリイソシアネート化合物；これらのイソシアネート化合物のカルボジイミド変性ポリイソシアネート；これらのイソシアネート化合物のイソシアヌレート変性ポリイソシアネート；これらのイソシアネート化合物と上記で例示したポリオール化合物とを反応させて得られるウレタンプレポリマー；等が挙げられ、これらを１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。

水酸基を有する化合物として１分子中に水酸基を２個以上有するポリオール化合物が挙げられる。ポリオール化合物としては、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、その他のポリオール及びこれらポリオールの混合物等が例示される。なかでもポリカーボネートポリオールが好ましい。

ポリエーテルポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、１，１，１−トリメチロールプロパン、１，２，５−ヘキサントリオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、４，４′−ジヒドロキシフェニルプロパン、４，４′−ジヒドロキシフェニルメタン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールから選ばれる少なくとも１種に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等から選ばれる少なくとも１種を付加させて得られるポリオール；ポリオキシテトラメチレンオキサイド等が例示される。

ポリエステルポリオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオールペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、１，１，１−トリメチロールプロパンその他の低分子ポリオールの１種または２種以上と、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸その他の低分子カルボン酸やオリゴマー酸の１種または２種以上との縮合重合体；プロピオンラクトン、バレロラクトンなどの開環重合体等が例示される。

ポリカーボネートポリオールは、ポリオールとジメチルカーボネートとの脱メタノール縮合反応、ポリオールとジフェニルカーボネートの脱フェノール縮合反応、または、ポリオールとエチレンカーボネートの脱エチレングリコール縮合反応などの反応を経て生成される。これらの反応で使用されるポリオールとしては、例えば、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、オクタンジオール、１，４−ブチンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の飽和もしくは不飽和の各種グリコール類、１，４−シクロヘキサンジグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコール等が挙げられる。

その他のポリオールとしては、例えばポリマーポリオール；ポリブタジエンポリオール；水素添加されたポリブタジエンポリオール；アクリルポリオール；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコールラウリルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ラウリルアミン）、ポリプロピレングリコールラウリルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチル−２−ヒドロキシエチル）ラウリルアミン）、ポリエチレングリコールオクチルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）オクチルアミン）、ポリプロピレングリコールオクチルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチル−２−ヒドロキシエチル）オクチルアミン）、ポリエチレングリコールステアリルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリルアミン）、ポリプロピレングリコールステアリルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチル−２−ヒドロキシエチル）ステアリルアミン）、トリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートなどの低分子ポリオール等が例示される。

本発明において、発泡体を形成する材料は、ポリオール、ポリイソシアネート、および水または発泡剤を主成分にする発泡性化合物からなるポリウレタンフォームが好ましい。またポリオール、ポリイソシアネート、および水または発泡剤を主成分にし、これらの反応によって生じる炭酸ガスが発泡成分の主成分になるポリウレタンフォームが好ましい。とりわけポリカーボネートジオール、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、および水または発泡剤を主成分にする発泡性化合物からなるポリウレタンフォームが好ましい。また発泡剤としては、特に制限されるものではなく、無機系発泡剤、有機系発泡剤のいずれでもよい。無機系発泡剤として、例えば炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウムや亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウムなどを挙げることができる。有機系発泡剤として、例えばカルボンアミド系発泡剤、ニトロソ系発泡剤、スルホニルヒドラジド系発泡剤、アゾ系発泡剤、アジド系発泡剤等を挙げることができる。

カルボンジアミド系発泡剤としてはアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等、ニトロソ系発泡剤としてはＮ，Ｎ′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ，Ｎ′−ジニトロソテレフタルアミド等が例示される。スルホニルヒドラジド系発泡剤としては、ベンゼンスルホニルヒドラジド（ＢＳＨ）、ｐ，ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、トルエンスルホニルヒドラジド（ＴＳＨ）、ジフェニルスルホン−３，３′−ジスルホニルヒドラジド等が例示される。アゾ系発泡剤としてはアゾビスイソブチロニトリル（ＡＺＢＮ）、アゾビスシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼン、バリウムアゾジカルボキシレート等が例示される。アジド系発泡剤としてはカルシウムアジド、４，４′−ジフェニルジスルホニルアジド、ｐ−トルエンスルホニルアジド等が例示される。これらの発泡剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。

ポリウレタンフォームは、充填材、繊維、接着性付与剤、界面活性剤、老化防止剤から選ばれる少なくとも１つを更に含むことができる。これらの配合剤を含むことにより、ランフラット走行時の耐久性をより優れたものにすることができる。

本発明において、発泡体３の密度は、好ましくは０．０５〜０．３０ｇ／ｃｍ^３、より好ましくは０．０８〜０．２５ｇ／ｃｍ^３であるとよい。発泡体の密度をこのような範囲内にすることにより、ランフラット支持体をより軽量にすることができる。本明細書において、発泡体の密度はＪＩＳＡ９５１１に準拠して測定することができる。

発泡体３の１０％歪み時の圧縮強度は、好ましくは８Ｎ／ｃｍ^２以上、より好ましくは２０Ｎ／ｃｍ^２以上、さらに好ましくは２０〜３０Ｎ／ｃｍ^２であるとよい。発泡体の圧縮強度を８Ｎ／ｃｍ^２以上にすることにより、耐荷重性および耐久性を優れたものにすることができる。本明細書において、発泡体の圧縮強度はＪＩＳＡ９５１１に準拠し１０％歪み時の圧縮強度として測定することができる。

発泡体３の５％歪み時の曲げ強度は、好ましくは１５Ｎ／ｃｍ^２以上、より好ましくは３０Ｎ／ｃｍ^２以上、さらに好ましくは３０〜４０Ｎ／ｃｍ^２である。発泡体の曲げ強度を１５Ｎ／ｃｍ^２以上にすることにより、耐歪性を優れたものにすることができる。本明細書において、発泡体の曲げ強度はＪＩＳＡ９５１１に準拠して５％歪み時の曲げ強度として測定することができる。

帯状部材５は、例えば可撓性を有する金属製、樹脂製、布性等のバンドで構成することができる。帯状部材５は、発泡体３の支持手段４を挿通、または懸架されて、リム１の外周を１周して環状に形成された後、その合わせ目を締結可能に固定される。帯状部材５が緩んだ状態から、引き締めて固定することにより、発泡体３がリムの外周上に固定される。帯状部材５は、タイヤ周方向長さを伸縮自在に繰り返し調整することができる締緩機構を有することができる。このような締緩機構を有することにより、リムの外周上への発泡体３の取り付け、取り外しを繰り返し行うことができる。このような締緩機構としては、特に制限されるものではなく、通常の締緩式の固定手段を用いることができる。例えば、紐に対する樹脂製の固定手段、端部に係合溝を有する帯状部材に対応し係脱する係合爪を有する締緩手段、締め付けねじを回転させバンド端部を巻き込む締緩手段等を挙げることができる。

帯状部材５が、そのタイヤ周方向長さを伸縮自在に調整することができるので、予め連結された複数の発泡体のリム組みを容易に行うことができる。例えばタイヤのビード部とリムフランジの間から、複数の発泡体３を順にタイヤ空洞内に押し入れるとき、挿入した発泡体３の方向が乱れても、帯状部材５を引っ張ることによりタイヤ周方向を向くように調節することができる。またすべての発泡体３をタイヤ空洞内に挿入した後、帯状部材５を引き締めて固定することにより、リム１の外周上に発泡体３を容易に固定することができる。

本発明のタイヤ／ホイール組立体の子午線方向断面において、発泡体３の断面積は空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上が好ましく、より好ましくは１／２〜３／４であるとよい。ここで、空気入りタイヤの空洞部の断面積は、空気入りタイヤの内周およびホイールのリムの外周に囲まれた面積とする。発泡体３の断面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であると、より耐久性に優れたタイヤを得ることできる。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１〜３
表１に記載した「発泡体１〜３」の配合からなる発泡性化合物を秤量し、室温（２５℃）で１分間攪拌した。直ちに所定形状の金型に注入した後、発泡が始まり約３０分で発泡現象が観察されなくなった。この反応物を更に２４時間静置し、発泡および重合反応を完結させ、発泡体１〜３を得た。

上記で得られた発泡体１〜３を用いて、以下の測定方法により、圧縮強度および曲げ強度を測定した。

圧縮強度
得られた発泡体を用いて、ＪＩＳＡ９５１１に従って測定用試験片を作成した。この測定用試験片を使用し、ＪＩＳＡ９５１１に準拠し、温度２３℃、変形速度５ｍｍ／分の条件で圧縮試験を行い、歪みが１０％のときの圧縮強度を測定した。

曲げ強度
得られた発泡体を用いて、ＪＩＳＡ９５１１に従って測定用試験片を作成した。この測定用試験片を使用し、ＪＩＳＡ９５１１に準拠し、温度２３℃、変形速度２０ｍｍ／分の条件で曲げ試験を行い、歪みが５％のときの曲げ強度を測定した。

図２に示した断面形状を有する発泡体および固定手段を備えたランフラット支持体を成型する。ランフラット支持体を装着する空気入りタイヤは、サイズが１８５／６５Ｒ１５で、内腔高さは１１３ｍｍであった。ランフラット支持体（発泡体）のタイヤ径方向の高さは６８ｍｍ、断面積は、空気入りタイヤの空洞部の断面積の３／５であった。またランフラット支持体タイヤ周方向の分割数は８分割、分割された発泡体１つ当たりの周方向長さは１４９．５ｍｍとした。

表１に記載した「発泡体１〜３」の配合からなる発泡性化合物を秤量し、室温（２５℃）で１分間攪拌した。直ちに、樹脂製の固定部材（長さ１４９ｍｍ、幅６０ｍｍ、厚さ２ｍｍ）をインサート成形するように、図２の断面形状の発泡体を成型する金型に注入した後、２４時間３０分静置し、発泡および重合反応を完結させ、固定部材を備えた発泡体を得た。発泡体の内部、固定部材のタイヤ径方向外側に、布製の帯状部材（幅５５ｍｍ、厚さ１ｍｍ）を挿通させて、複数の発泡体を連結させ、ランフラット支持体を形成した。得られたランフラット支持体を、空気入りタイヤのビード部とリムフランジの間からタイヤ空洞内に挿入した後、帯状部材を引き締めて固定することにより、リムの外周上にランフラット支持体を配置した。得られたタイヤ／ホイール組立体を使用して、通常走行時試験、ランフラット走行試験およびタイヤ／ホイール組立体の重量を以下の方法で評価した。

通常走行時の操縦安定性および乗心地性試験
各試験タイヤをリムサイズ１８×７．５Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、タイヤの空気圧を２３０ｋＰａとし、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度８０ｋｍ／ｈにて走行し、操縦安定性および乗心地性を、ドライバーが官能評価した。この評価は３名のテストドライバーにより行い、その平均を求めた。評価結果は従来例のタイヤを１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど通常走行時の操縦安定性および乗心地性が優れていることを意味する。なお、従来例のタイヤとしてサイド補強樹脂体を支持体とするランフラットタイヤを使用した。

ランフラット走行試験
各試験タイヤをリムサイズ１８×７．５Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、右側駆動輪のバルブコアを除去する一方で他のタイヤの空気圧を２３０ｋＰａとし、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度８０ｋｍ／ｈにて走行し、ドライバーがタイヤの故障による振動を感じるまで走行を継続し、その走行距離を測定した。このような測定は３名のテストドライバーにより行い、その平均走行距離を求めた。評価結果は従来例のタイヤを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耐久性が優れていることを意味する。なお、従来例のタイヤとしてサイド補強樹脂体を支持体とするランフラットタイヤを使用した。

タイヤ／ホイール組立体の重量
各試験タイヤをリムサイズ１８×７．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧を２３０ｋＰａとし、タイヤ／ホイール組立体の重量を測定した。得られた結果は従来例のタイヤを１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどタイヤ／ホイール組立体が軽く、優れていることを意味する。なお、従来例のタイヤは、上述したものと同じとした。

実施例４
図１に示した支持手段４が発泡体に開いた貫通孔であるランフラット支持体を、上述した実施例２と同様にして作成し、空気入りタイヤに装着し、タイヤ／ホイール組立体を組み立てた。得られたタイヤ／ホイール組立体の通常走行試験、ランフラット走行試験および重量を上述した方法で行った。

なお、表１において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ポリオール化合物：ポリカーボネートジオール、旭化成社製Ｔ５６５１
・アミン化合物：１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、東京化成社製
・触媒：オクチル酸スズ、日東化成社製ネオスタンＵ−２８
・整泡剤：シリコーンオイル、東レダウコーニング社製ＦＺ３７０３
・イソシアナート化合物１：ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ＮＣＯ基含有率３１％、住化バイエルウレタン社製スミジュール４４Ｖ１０
・イソシアナート化合物２：ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ＮＣＯ基含有率３１％、住化バイエルウレタン社製スミジュール４４Ｖ２０

実施例１〜４のタイヤ／ホイール組立体は、ランフラット走行時の耐久性に優れることが確認された。また、発泡体１〜３の密度は０．２ｇ／ｃｍ^３前後と低密度であるため、従来例より軽量かつ高耐久な特性を発現させることができた。

１リム
２空気入りタイヤ
３発泡体
４支持手段
５帯状部材
６ビード部

Claims

空気入りタイヤの空洞部内のリム上に外周側を支持面に形成したランフラット支持体を配置したタイヤ／ホイール組立体において、
前記ランフラット支持体が、タイヤ周方向に複数の発泡体を帯状部材で連結されてなり、前記リムの外周上に環状に配置されてなり、前記発泡体が、前記帯状部材を懸架する支持手段を有すると共に、前記支持手段が、前記発泡体のタイヤ周方向に開いた貫通孔であるか、前記発泡体にタイヤ径方向内側で固定された金属部材、樹脂部材またはゴム部材であることを特徴とするタイヤ／ホイール組立体。
前記帯状部材が、タイヤ周方向長さを伸縮自在に繰り返し調整することができる締緩機構を有することを特徴とする請求項１に記載のタイヤ／ホイール組立体。
前記発泡体の密度が、０．０５〜０．３ｇ／ｃｍ³であることを特徴とする請求項１または２に記載のタイヤ／ホイール組立体。
前記発泡体の１０％歪み時の圧縮強度が２０Ｎ／ｃｍ²以上であり、且つ５％歪み時の曲げ強度が３０Ｎ／ｃｍ²以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ／ホイール組立体。
前記空気入りタイヤの子午線方向断面において、前記発泡体の断面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ／ホイール組立体。
前記発泡体が、タイヤ径方向外向きに張り出しタイヤ周方向に延在する少なくとも２つの凸部と、これら凸部の間に形成された凹部を有し、この凹部に前記帯状部材がタイヤ１周にわたり配置されてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ／ホイール組立体。
前記発泡体が、前記凸部の両側に沿って形成され前記リム上に固定される脚部を有し、かつ前記凸部および脚部の内周面と前記リムの外周面により中空部が形成され、前記空気入りタイヤの子午線方向断面における前記中空部が占める面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であることを特徴とする請求項６に記載のタイヤ／ホイール組立体。
前記発泡体が、ポリオール、ポリイソシアネート、および水または発泡剤を主成分にする発泡性化合物からなるポリウレタンフォームであることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ／ホイール組立体。
前記ポリウレタンフォームが、充填材、繊維、接着性付与剤、界面活性剤、老化防止剤から選ばれる少なくとも１つを更に含むことを特徴とする請求項８に記載のタイヤ／ホイール組立体。