WO2005018960A1

WO2005018960A1 - タイヤホイール組立体

Info

Publication number: WO2005018960A1
Application number: PCT/JP2004/008736
Authority: WO
Inventors: Mitsuru Naito
Original assignee: The Yokohama Rubber Co.,Ltd.
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2005-03-03
Also published as: JP3803096B2; DE112004001547T5; JP2005067446A; US20060219344A1; US7509986B2

Abstract

　ランフラット用支持体の着座を不安定にすることなくリム組み作業性を向上し、更には通常走行時の振動特性を改善して騒音の低減を可能にしたタイヤホイール組立体を提供する。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、前記一対の弾性リングの内径を互いに異ならせ、ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径をホイール表側でリムに嵌合する弾性リングの内径よりも小さくしたものである。

Description

明細書

タイヤホイール組立体

技術分野

[0001] 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に関し、さらに詳しくは、ランフラット用支持体の着座を不安定にすることなくリム組み作業性を向上するようにしたタイヤホイ一ノレ組立体に関する。

背景技術

[0002] 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つ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 1一 3 参照）。

[0003] 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ぐ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レ、う利点を有してレ、る。

[0004] 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揷入し、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。それ故、リム組み作業を容易にするために、ランフラット用支持体の弾性リング力 Sリムフランジを乗り越え易いこと、即ち、弾性リングの内径を可及的に大きくすることが望まれている。し力、しながら、弹性リングの内径を一律に大きくすると、ランフラット用支持体の着座が不安定になるとレ、う問題がある。

特許文献 1 :日本国特表 2001 - 519279号公報

特許文献 2 :日本国特開 2001— 163020号公報特許文献 3 :日本国特開平 10— 297226号公報

発明の開示

[0005] 本発明の目的は、ランフラット用支持体の着座を不安定にすることなくリム組み作業性を向上し、更には通常走行時の振動特性を改善して騒音の低減を可能にしたタイャホイール組立体を提供することにある。

[0006] 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ィ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ぉレ、て、前記一対の弾性リングの内径を互いに異ならせ、ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径をホイール表側でリムに嵌合する弾性リングの内径よりも小さくしたことを特徴とするものである。

[0007] 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。

[0008] 本発明では、リム組み作業性とロードノイズによる騒音を考慮して、一対の弾性リングの内径を互いに異ならせている。つまり、リム組み時には、ホイール表側に配置される弾性リング及びタイヤビード部がホイール表側のリムフランジを乗り越えることが困難であるので、ホイール表側の弾性リングの内径を相対的に大きくする。これにより、リム組み作業性を改善することができる。一方、ホイール裏側に配置される弾性リング及びタイヤビード部がホイール表側のリムフランジを乗り越えるのは容易であり、また振動はホイール裏側で発生し易いので、ホイール裏側の弾性リングの内径を相対的に小さくする。これにより、 400— 500Hzの周波数帯域のロードノイズを低減する効果が得られる。し力も、ホイール表側の弾性リングの内径を相対的に大きくするものの、ホイール裏側の弾性リングの内径を相対的に小さくするので、ランフラット用支持体の着座を不安定にすることはなレ、。

[0009] 本発明において、リム組み作業性と振動特性を両立させるために、ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径をホイール表側でリムに嵌合する弾性リングの内径よりも 0. 2mm以上小さくすることが好ましい。より具体的には、ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径をホイール裏側のハンプの外径に対して— 1. 5 ± 0mmの範囲に設定し、ホイール表側でリムに嵌合する弾性リングの内径をホイール表側のハンプの外径に対して— 0. 2- + 0. 7mmの範囲に設定することが好ましい。

[0010] 特に、振動特性を改善するために、ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングに周方向に連続する補強コアを坦設することが好ましい。また、ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径端部分の軸方向外側には周方向に連続する突起を設けることが好ましい。この場合、振動特性の改善効果に加えて、ランフラット用支持体の着座安定性を向上することができる。上記突起の高さは 0. 4— 1. 5mm、その幅は 5— 15mmであると良い。更に、ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径端部分をハンプと同形状に窪ませた場合、上記と同様に振動低減効果が得られる。

図面の簡単な説明

[0011] [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]本発明のランフラット用支持体の未装着の単体を示す子午線断面図である。

[図 3]本発明のランフラット用支持体の弾性リングの変形例を示す断面図である。

[図 4]本発明のランフラット用支持体の弾性リングの他の変形例を示す断面図である発明を実施するための最良の形態

[0012] 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。

[0013] 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、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力 S、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。

[0015] 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。

[0016] 上記環状シェル 4は、厚さ 0. 5—5. Omm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レ、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レ、。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、ポリフエ二レンサルファイド、 ABSなどを挙げること力 S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] 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。

[0018] 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)、スチレン一ブタジエンゴム（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（C R)、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。

[0019] こ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。

[0020] 上記タイヤホイール組立体において、一対の弾性リング 5, 5は内径が互いに異なつており、ホイール裏側 Wi (車両内側）でリム 1に嵌合する弾性リング 5の内径がホイール表側 Wo (車両外側）でリム 1に嵌合する弾性リング 5の内径よりも小さくなつている。即ち、図 2に示すように、ランフラット支持体 3をリム 1に装着する前の単体において、ホイール裏側 Wiの弾性リング 5の内径 Diがホイール表側 Woの弾性リング 5の内径 Doよりも小さくなつている。

[0021] リム組み時においては、ホイール裏側 Wiに配置される弾性リング 5をタイヤビード部と共にホイール表側 Woからリム 1に組み付け、次いで、ホイール表側 Woに配置される弾性リング 5をタイヤビード部と共にホイール表側 Woからリム 1に組み付ける。このとき、ホイール表側 Woに配置される弾性リング 5がタイヤビード部と共にホイール表側 Woのリムフランジを乗り越えることが困難である力上述のようにホイール表側 Wo の弾性リング 5の内径 Doを相対的に大きくすることにより、リム組み作業性を改善すること力 Sできる。

[0022] 一方、ホイール裏側 Wiに配置される弾性リング 5がタイヤビード部と共にホイール表側 Woのリムフランジを乗り越えるのは容易であり、また振動はホイール裏側 Wiで発生し易い。そこで、ホイール裏側 Wiの弾性リング 5の内径 Diを相対的に小さくすることにより、 400 500Hzの周波数帯域のロードノイズを低減することができる。しかも、ホイール表側 Woの弾性リング 5の内径 Doを相対的に大きくするものの、ホイール裏側 Wiの弾性リング 5の内径 Diを相対的に小さくするので、ランフラット用支持体 3の着座を不安定にすることはなレ、。

[0023] 上記タイヤホイール組立体にぉレ、て、ホイール裏側 Wiの弾性リング 5の内径 Diはホィール表側 Woの弾性リング 5の内径 Doよりも 0. 2mm以上小さくすると良レ、。内径 D iと内径 Doとの差が 0. 2mm未満であると上記作用効果が不十分になる。

[0024] 図 1において、リム 1にはリムシートに隣接する位置にハンプ laが設けられているが、内径 Di, Doはハンプ laの外径に対して適切な寸法にすると良レ、。つまり、ホイ一ル裏側 Wiの弾性リング 5の内径 Diはホイール裏側 Wiのハンプ laの外径 diに対して -1. 5 ± Ommの範囲に設定し、ホイール表側 Woの弾性リング 5の内径 Doはホイール表側 Woのハンプ laの外径 doに対して— 0. 2 + 0. 7mmの範囲に設定すると良レ、。ホイール裏側 Wiの弾性リング 5の内径 Diが上記範囲を下回るとリム組み作業性が低下し、逆に上記範囲を上回るとロードノイズの低減効果が不十分になる。一方、ホイール表側 Woの弾性リング 5の内径 Doが上記範囲を下回るとリム組み作業性が低下し、逆に上記範囲を上回るとランフラット支持体 3の着座安定性が低下する。

[0025] 図 1に示すように、少なくともホイール裏側 Wiの弾性リング 5には、周方向に連続する補強コア 6を埋設すると良レ、。この補強コア 6は、金属や樹脂などの弾性リング 5より剛性が高い材料力構成されている。金属としては、スチールやアルミニウムなどを使用すること力 S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、ポリフエ二レンサルファイド、 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。

[0026] 上記補強コア 6は、スチールコードなどの金属コードやナイロンコードなどの有機繊維コードからなる補強コードを卷回した構成にしても良い。このように補強コードを卷回する場合、 1本の補強コードを卷回しても良ぐ或いは、複数本の補強コードを束ねて卷回しても良い。

[0027] 上記タイヤホイール組立体では、少なくともホイール裏側 Wiの弾性リング 5につレヽて、図 3に示すように、その内径端部分 5aの軸方向外側に周方向に連続する突起 5 bを設けるようにしても良レ、。このような突起 5bは、リム 1を押さえつけて振動の発生を抑制すると共に、ランフラット支持体 3の着座安定性を向上する。突起 5bのタイヤ径方向の高さ Hは 0. 4—1. 5mm、そのタイヤ軸方向の幅 Wは 5— 15mmとすれば良レ、。

[0028] また、上記タイヤホイール組立体では、少なくともホイール裏側 Wiの弾性リング 5について、図 4に示すように、その内径端部分 5aをハンプ laと同形状に窪ませるようにしても良い。この場合、弾性リング 5とリム 1との接触面積が大きくなるので、リム 1の振動をより効果的に低減することができる。

[0029] 以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、添付の請求の範囲によって規定される本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいて、これに対して種々の変更、代用及び置換を行うことができると理解されるべきである。

実施例

[0030] 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 X 6 1/2JJ のホイールとのタイヤホイール組立体において、厚さ 1. Ommのスチール板から環状シェルを加工し、その環状シェルの両脚部に互い内径が異なる弾性リングを取り付け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。この実施例において、リムにおける一対のハンプの外径を同一にし、ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径をハンプ外径より 1. Omm小さくし、ホイール表側でリムに嵌合する弾性リングの内径をハンプ外径より 0. 5mm大きくした。

[0031] また、比較のため、一対の弾性リングの内径をハンプ外径と同一にした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。

[0032] 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、リム組み作業性及び通常走行時の車内騒音を評価し、その結果を表 1に示した。

[0033] リム組み作業性：

各タイヤホイール組立体のリム組み作業に要した時間を測定した。なお、リム組み作業においては、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変形しないように十分に注意した。評価結果は、測定値の逆数を用い、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リム組み作業性が優れていることを意味する。 [0034] 車内騒音：

各タイヤホイール組立体を空気圧 220kPaとして排気量 2500ccの乗用車に装着し、車室内運転席窓側耳の位置にマイクロフォンを設置し、粗い路面を速度 50km/h で走行したときの車内騒音の音圧を測定した。評価結果は、従来例を 100とする指数にて示した。この指数値が小さいほど車内騒音が小さいことを意味する。

[0035] [表 1] 表

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リム組み作業性に優れ、しかも通常走行時の車内騒音が小さいものであつた。

Claims

請求の範囲

[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力なるランフラット用支持体を揷入したタイヤホイール組立体において、前記一対の弾性リングの内径を互いに異ならせ、ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径をホイール表側でリムに嵌合する弾性リングの内径よりも小さくしたタイヤホイ一ル組立体。

[2] ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径をホイール表側でリムに嵌合する弾性リングの内径よりも 0. 2mm以上小さくした請求項 1に記載のタイヤホイール組立体。

[3] ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径をホイール裏側のハンプの外径に対して- 1. 5— ± 0mmの範囲に設定し、ホイール表側でリムに嵌合する弾性リングの内径をホイール表側のハンプの外径に対して一 0. 2— + 0. 7mmの範囲に設定した請求項 1又は請求項 2に記載のタイヤホイール組立体。

[4] ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングに周方向に連続する補強コアを埋設した請求項 1一 3のいずれかに記載のタイヤホイール組立体。

[5] ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径端部分の軸方向外側に周方向に連続する突起を設けた請求項 1一 4のいずれかに記載のタイヤホイール組立体。

[6] 前記突起の高さが 0. 4-1. 5mm、その幅が 5— 15mmである請求項 5に記載のタィャホイール組立体。

[7] ホイール裏側でリムに嵌合する弾性リングの内径端部分をハンプと同形状に窪ませた請求項 1一 6のいずれかに記載のタイヤホイール組立体。