(57)【要約】【課題】リム組み作業性を改善したランフラットタイヤホイール組立体を提供する。【解決手段】タイヤ／リムの内空洞に、環状金属シェル及びゴム状弾性体によって形成されたランフラットタイヤ用支持体を有するランフラットタイヤホイール組立体において、前記ゴム状弾性体が二種の異なるゴムコンパウンドで構成されており、そのリムに接する部位のゴムコンパウンド（Ａ）と支持用ゴムコンパウンド（Ｂ）の０℃貯蔵弾性率（Ｅ´）及び２０℃タイプＡデュロメータ硬さ（Ｈｓ）の差が、下記の関係式（１）及び（２）を満足するランフラットタイヤホイール組立体。        Ｅ´(Ｂ)−Ｅ´(Ａ)＝１〜１０ＭＰａ          （１）        Ｈｓ(Ｂ)−Ｈｓ(Ａ)＝３〜３５                （２）【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ／リムの内空洞に、環状金属シェル及びゴム状弾性体によって形成されたランフラットタイヤ用支持体を有するランフラットタイヤホイール組立体において、前記ゴム状弾性体が二種の異なるゴムコンパウンドで構成されており、そのリムに接する部位のゴムコンパウンド（Ａ）と支持用ゴムコンパウンド（Ｂ）の０℃貯蔵弾性率（Ｅ´）及び２０℃タイプＡデュロメータ硬さ（Ｈｓ）の差が、下記の関係式（１）及び（２）を満足するランフラットタイヤホイール組立体。
Ｅ´(Ｂ)−Ｅ´(Ａ)＝１〜１０ＭＰａ          （１）
Ｈｓ(Ｂ)−Ｈｓ(Ａ)＝３〜３５                （２）
【請求項２】
前記支持用ゴムコンパウンド（Ｂ）の０℃貯蔵弾性率（Ｅ´）及び２０℃タイプＡデュロメータ硬さ（Ｈｓ）が、それぞれ７〜１６ＭＰａ及び６０〜８０である、請求項１に記載のランフラットタイヤホイール組立体。
【請求項３】
前記ランフラット用支持体のゴム状弾性体が環状金属シェルとリムとの間に配置され、環状金属シェルを支持する構造となっている、請求項１又は２に記載のランフラットタイヤホイール組立体。
【請求項４】
前記環状金属シェルの素材が鉄鋼又はステンレスである、請求項１〜３のいずれか１項に記載のランフラットタイヤホイール組立体。
【請求項５】
前記タイヤの呼び径をＲ（インチ）、ゴム状弾性体と金属の接着面積をＳ（ｃｍ2）としたときに、その比Ｓ／Ｒが４．５ｃｍ2／インチ以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のランフラットタイヤホイール組立体。
【請求項６】
前記環状金属シェルとゴム状弾性体との接着面が、略軸方向面と略径方向面とによって構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のランフラットタイヤホイール組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランフラットタイヤホイール組立体に関し、更に詳細には、当該ランフラットタイヤ用支持体のゴム状弾性体を二種の異なるゴムコンパウンドで形成し、そのリムに接する部位のゴムコンパウンドに貯蔵弾性率（Ｅ´）の低いゴムを配置することでリム組み作業性を改善したランフラットタイヤホイール組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中子式ランフラットタイヤの支持体部材にウレタンを用いることで、低硬度化によるリムとの密着性、及びランフラット走行時の柔軟性や耐熱性の問題を改善する技術が以下の特許文献１に、また、同支持体部材のリムとの接触部に発泡層を用いることで、その接合性を高める技術が以下の特許文献２に、更に、同支持体のゴム状弾性体を構成するジエン系ゴムにシリカ及びカーボンブラックを配合することで、その耐久性を高める技術が以下の特許文献３に開示されている。しかしながら、これ迄、かかる中子式サポートリングに対する密着性や接着性、及び耐久性を高める技術は種々提案されてきたが、当該ランフラットタイヤにおける耐久性を保持しつつ、リム組み作業性を改善する技術は、未だ提案されていない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５―３０６１９９号公報
【特許文献２】特開２００５―３１３７９２号公報
【特許文献３】特開２００５―２３１４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
よって、本発明では、中子式ランフラット用支持体のゴム状弾性体におけるリムと接する部位を構成するゴムコンパウンドに、貯蔵弾性率（Ｅ´）の低いゴムを配置することで、リム組み作業性の改善を図ったランフラットタイヤホイール組立体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、タイヤ／リムの内空洞に、環状金属シェル及びゴム状弾性体によって形成されたランフラットタイヤ用支持体を有するランフラットタイヤホイール組立体において、前記ゴム状弾性体が二種の異なるゴムコンパウンドで構成されており、そのリムに接する部位のゴムコンパウンドＡと支持用ゴムコンパウンドＢの０℃貯蔵弾性率（Ｅ´）及び２０℃タイプＡデュロメータ硬さ（Ｈｓ）の差が、下記の関係式（１）及び（２）：
Ｅ´(Ｂ)−Ｅ´(Ａ)＝１〜１０ＭＰａ          （１）
Ｈｓ(Ｂ)−Ｈｓ(Ａ)＝３〜３５                （２）
を満足するランフラットタイヤホイール組立体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明者は、上記ランフラットタイヤホイール組立体のリム組み作業性を改善すべく種々検討を行った結果、本発明では、ランフラット性能を保持したまま、かかるリム組み作業性を改善するには、当該ランフラットタイヤホイール組立体のゴム状弾性体を二種の異なるコンパウンド（支持用ゴムコンパウンドＢ及びリム接触部位ゴムコンパウンドＡ）で形成し、その支持用ゴムコンパウンドＢには、従来の硬くて耐久性のあるゴムコンパウンドで構成し、そしてリム接触部位ゴムコンパウンドＡには、当該支持用ゴムコンパウンドＢよりも硬さ（Ｈｓ）及び貯蔵弾性率（Ｅ´）が所定の範囲内で低いゴムコンパウンドで構成することが有効であることを見出したものである。
【０００７】
よって、本発明によれば、タイヤ／リムの内空洞に、環状金属シェル及びゴム状弾性体によって形成されたランフラットタイヤ用支持体を有するランフラットタイヤホイール組立体において、前記ゴム状弾性体を二種の異なるゴムコンパウンドで構成し、そのリムに接する部位のゴムコンパウンドＡと支持用ゴムコンパウンドＢの０℃貯蔵弾性率（Ｅ´）及び２０℃タイプＡデュロメータ硬さ（Ｈｓ）の差が、下記の関係式（１）及び（２）：
Ｅ´(Ｂ)−Ｅ´(Ａ)＝１〜１０ＭＰａ          （１）
Ｈｓ(Ｂ)−Ｈｓ(Ａ)＝３〜３５                （２）
を満足するランフラットタイヤホイール組立体となすことにより、ランフラット性能に優れ、かつリム組み作業性が容易なランフラットタイヤホイール組立体が得られる。
【０００８】
そして、本発明で規定する前記所定の範囲内で、上記貯蔵弾性率（Ｅ´）及びタイプＡデュロメータ硬さ（Ｈｓ）が支持用コンパウンドＢよりも低いリム接触部位ゴムコンパウンドＡを得るには、例えば、支持用ゴムコンパウンドＢのゴムコンパウンドをベースとして、そこに含まれるゴム成分や補強性充填剤（例えば、カーボンブラックなど）の種類及び／又は配合量を変えるなどして容易に得ることができる。
【０００９】
以下、本発明を、図１に示す実施形態の一例により具体的に説明する。
図１は、本発明のランフラットタイヤホイール組立体（車輪）の代表的な実施態様の要部を示す子午線断面図である。
【００１０】
本発明に係るランフラット用支持体１は、例えば、図１に示すように、空気入りタイヤ２の空洞部３に挿入される環状金属シェル４とゴム状弾性体５とから形成される。このランフラット用支持体１は、外径が空気入りタイヤ２の空洞部３の内面と一定距離を保つように空洞部３の内径よりも小さな形状をし、かつその内径は空気入りタイヤのビード部の内径と略同一の寸法に形成されている。このランフラット用支持体１は、空気入りタイヤ２の内側に挿入された状態で空気入りタイヤ２と共にホイールのリム６に組み込まれ、ランフラットタイヤホイール組立体が構成される。このランフラットタイヤホイール組立体が自動車などに装着されて走行中に空気入りタイヤがパンクなどすると、そのパンクして潰れたタイヤ２がランフラット用支持体１の外周面に支持された状態になって、ランフラット走行が可能となる。
【００１１】
以上のとおり、例えば、本発明のランフラットタイヤホイール組立体のランフラット用支持体１は、環状金属シェル４とゴム状弾性体５とから構成されており、環状金属シェル４は、外側にパンクなどをしたタイヤを支えるため連続した支持面を有し、内側は左右の側壁を脚部とした形状をしている。外側の支持面は、種々の形状を採ることができ、例えば図１に示すように、その周方向に直交する横断面の形状が外側に凸局面になるような形状のもの（その凸局面のタイヤ軸方向に並ぶ数は、図１に示すように二つのもの、三つ以上のもの、更には単一のものでもよい）、平坦なもの、更には二以上の凸局面から構成され、その凹部は断面が円状の弾性リングを配してランフラット走行時の衝撃緩和能力を付与させるようにした形状などとすることができる。本発明にしたがって、このゴム状弾性体５を、図２に示すような所定の二種の異なるゴムコンパウンドＡ、Ｂで構成すれば、ランフラットタイヤホイール組立体のリム組み性が大幅に改善され、かつ、ランフラット走行時の耐久性を高めて、ランフラットタイヤのランフラット走行持続距離を伸ばすことができる。
【００１２】
ゴム状弾性体５は、環状金属シェル４の両脚部の端部（図１参照）に取り付けられ、そのまま左右のリム６上に当接することにより環状金属シェル４を支持する。このゴム状弾性体５は本発明の二種の異なる特定のゴムコンパウンドから構成され、パンクなどしたランフラットタイヤから環状金属シェル４が受ける衝撃や振動を緩和すると共に、リム６に対する滑り止めの作用をし、環状金属シェル４をリム６上に安定支持する。特に、本発明のゴム状弾性体を使用すれば、リム組作業性が容易となり、また、そのゴムコンパウンドの組成によりランフラットタイヤのリムとのセット性も向上し、かつ耐久性も向上するから、ランフラット走行がスムースで、かつ安定した長距離走行が可能となる。
【００１３】
ランフラット用支持体１を構成する環状金属シェル４とゴム状弾性体５とは強固な接着力を有するが、好ましくは所定の接着面積を確保するのがよい。リム組み作業時やランフラット走行時の負荷はリム径Ｒ（インチ）により無次元化され、接触面積をＳ（ｃｍ2）としたときに、その比Ｓ／Ｒが４．５ｃｍ2／インチ以上、好ましくは８〜２０ｃｍ2／インチであるとよい。ここで、接着面積とは、環状金属シェル４の片側端部における金属とゴム状弾性体５との接触面積、即ち、その周方向に直交する横断面における環状金属シェル端部のゴム状弾性体と接している金属シェルの表／裏面及び端面を周方向に一周させた全接着面積をいう。
【００１４】
更に、環状金属シェル４とゴム状弾性体５との接触面は軸方向と、径方向とによって構成されることがよく、両者が略同等であると一層好ましい。かかる構成によってランフラット走行時に発生する軸方向、径方向の力の双方に耐える構造が形成される。
【００１５】
図１において、ランフラット用支持体１、空気入りタイヤ２、リム６は、ホイールの回転軸（図示せず）を中心として共軸に環状に形成されている。なお、金属シェルの寸法には特に限定はないが、好ましくは、厚さ０．５〜３．０ｍｍ、幅は左右タイヤビードトウの間隔と略等しくする。
【００１６】
本発明のランフラットタイヤホイール組立体は、パンクなどをしたタイヤを介して自動車などの重量を支えるようにするため、環状金属シェル４は金属材料から構成する。そのような金属としては、鉄鋼、ステンレススチールなどを例示することができる。
【００１７】
本発明において、図２のゴム状弾性体５の支持用ゴムコンパウンドＢは、環状金属シェル４を安定支持すると共にこの環状金属シェル４との接着性を改善するもので、その支持用ゴムコンパウンドＢに配合されるゴム成分としては、例えば、ＮＲ１００重量部のゴムなどが有効に使用される。また、ゴム状弾性体５のリム接触部位ゴムコンパウンドＡは、ランフラット性能を落とさずに、当該ゴム状弾性体のリム組み性を改善するためのもので、そのゴム成分としては、例えば、ＮＲ７５〜５０重量部とＢＲ２５〜５０重量部とのブレンドゴムなどが有効に使用される。
【００１８】
また、当該ゴム状弾性体５の前記の両コンパウンドに配合されるカーボンブラックとしては、その窒素吸着比表面積（Ｎ2ＳＡ）が８０ｍ2／ｇ以上で、ＤＢＰ吸収量が１００ｍｌ／１００ｇ以上である、ＨＡＦ級、ＩＳＡＦ級及び／又はＳＡＦ級のカーボンブラックを３０〜１２０重量部の配合量で配合される。カーボンブラックの平均粒径が小さい方がランフラット走行時におけるセット性が改善されて好ましく、かつゴム状弾性体のリム組み作業性及びランフラット耐久性が向上するので好ましい。また、当該カーボンブラックの配合量が３０重量部未満では、所期のランフラット耐久性の向上が得られないので好ましくなく、逆に１２０重量部を超えるとランフラット耐久性が悪化するので好ましくない。
【００１９】
また、当該ゴム状弾性体に配合される加硫剤（Ｓ）と加硫促進剤（Ａ）とのそれぞれの配合量は通常の配合量とすることができるが、それらの配合比率は、Ａ／Ｓ≧１とするのが好ましい。この配合比率が１未満であると、ゴムの架橋が、ポリスルフィド加硫が主となり、耐圧縮永久歪が悪化するので好ましくない。
【００２０】
本発明のゴム状弾性体におけるゴムコンパウンドＡ及びＢには、本発明の目的に反しない限り、従来から当該ゴム組成物に一般的に配合されている他の添加剤を従来どおりの配合量及び方法で配合することができる。
【実施例１】
【００２１】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の技術的範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはいうまでもない。
【００２２】
配合ａ〜ｅのゴム加硫試験体の作製及び物性
先ず、以下の表１に示す各配合（重量部）のうち硫黄及び加硫促進剤を除く成分をバンバリーミキサーに投入して温度１５０℃になるまで混合し、次いで、硫黄及び加硫促進剤を加えて、温度８０℃で、３分間混合してゴムコンパウンドを得た。このゴムコンパウンドを所定の金型中で１６０℃、２０分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を作製し、以下の粘弾性試験及びタイプＡデュロメータ硬さ試験により、０℃貯蔵弾性率（Ｅ´）及び２０℃タイプＡデュロメータ硬さ（Ｈｓ）を求めた。
【００２３】
試験法
１）貯蔵弾性率Ｅ´：  東洋精機製作所製の粘弾性スペクトロメーターを用い、伸張変形率１０±２％、振動数２０Ｈｚの条件で測定した。結果は、０℃でのＭＰａで示す。
２）タイプＡデュロメータ硬さ（Ｈｓ）：  ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠して、タイプＡデュロメータ硬さ試験により、２０℃において加圧面が密着してから１秒以内で測定した。
【００２４】
結果を、以下の表１に示す。
【表１】
2008273300.tif 000003
【００２５】
実施例１〜４及び比較例１〜４
実車評価試験
１）リム組み作業性：  各実施例及び比較例に示す配合ａ〜ｅの各組合せゴムコンパウンドを用いて作製したゴム状弾性体を有する各ランフラット用支持体（中子）を、タイヤサイズ２０５／５５Ｒ１６ ８９Ｖ、リムサイズ１６×６  １／２ＪＪとしてリムに組み込んで、ランフラットタイヤホイール組立体を作製した。その組込み時の作業性を、比較例１と比較して作業性同等以上は○、作業性悪化は×として評価した。
２）ランフラット性能：  ２５００ｃｃ乗用車に前記試験用タイヤを装着し、前右側のタイヤ内気圧を大気圧とし、他の３箇所のタイヤ内空気圧は２００ｋＰａとして、９０ｋｍ／時間の速度で故障するまで走行させた。結果は、比較例１の値を１００として指数表示した。数値が大きい程、耐久性が良好であることを示す。
【００２６】
結果を以下の表２に示す。  
【表２】
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【００２７】
表２の結果によれば、本発明の実施例１〜４では、比較例１〜４に比して、いずれもリム組み作業性及びランフラット性能が共に優れていることが分る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明のランフラットタイヤホイール組立体の一実施態様の要部を示す子午線断面図である。
【図２】図２は、本発明のランフラットタイヤホイール組立体におけるゴム状弾性体部の要部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    ランフラット用支持体
２    空気入りタイヤ
３    空洞部
４    環状金属シェル
５    ゴム状弾性体
６    リム
【図１】
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【図２】
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