(57)【要約】【課題】精度の高い貫通孔を容易に形成することができるランフラットタイヤ用支持体の製造方法を提供する。【解決手段】支持体用金属材料に貫通孔を開ける（好ましくは、平板状の支持体用金属材料に貫通孔を開ける）孔開け工程と、該貫通孔の縁を機械的に押し潰す面打ちや貫通孔の縁への面取りを施すことにより貫通孔の縁を強化する縁強化工程と、少なくとも該縁強化工程の後に前記支持体用金属材料を環状に加工する環状加工工程と、を有することを特徴とするランフラットタイヤ用支持体の製造方法。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体用金属材料に貫通孔を開ける孔開け工程と、該貫通孔の縁を強化する縁強化工程と、少なくとも該縁強化工程の後に前記支持体用金属材料を環状に加工する環状加工工程と、を有することを特徴とするランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
【請求項２】
前記孔開け工程は、平板状の支持体用金属材料に貫通孔を開ける工程であることを特徴とする請求項１に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
【請求項３】
前記縁強化工程は、前記貫通孔の縁を機械的に押し潰す面打ち工程であることを特徴とする請求項１または２に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
【請求項４】
前記縁強化工程は、前記貫通孔の縁を面取りする面取り工程であることを特徴とする請求項１または２に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤがパンクした際にその状態のまま相当の距離を走行し得るランフラットタイヤに用いられるランフラットタイヤ用支持体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤでランフラット走行が可能、即ち、パンクしてタイヤ内圧が０ｋｇｆ／ｃｍ２になっても、ある程度の距離を安心して走行が可能なタイヤ（以後、「ランフラットタイヤ」と称す。）として、タイヤの空気室内におけるリムの部分に、中子（支持体）を取り付けた中子タイプのランフラットタイヤが知られている（例えば、特許文献１参照）。中子（支持体）は、タイヤ径方向外側へ突出してランフラット走行時に荷重を受ける環状のシェル（支持部）と、このシェル（支持部）の軸方向両側へ取り付けられてリムに組み付けられる脚部と、を備えている。
【０００３】
かかるランフラットタイヤの支持体は、例えば、金属材料や樹脂材料を素材としてシェル（支持部）を形成した後に、このシェル（支持部）の両端部をそれぞれインサートコアとしてモールド内に装填し、ゴムにより一対の脚部を加硫成形すると同時に、この一対の脚部をシェル（支持部）の両端部にそれぞれ加硫接着することにより製造される。このとき、シェル（支持部）と脚部との接着強度を大きくするため、あらかじめシェル（支持部）の両端部には塩素ゴム系の加硫接着剤が塗布される。
【０００４】
ここで、接着強度をさらに大きくするためには、加硫接着されるシェル（支持部）の両端部を長くして接着面積を大きくすれば良いが、このようにすると重量が大きくなると共に、リム組み時の作業性も悪くなる。また、脚部の幅をそのまま維持し、加硫接着されるシェル（支持部）の両端部のみを長くすると、この両端部がランフラット走行時に脚部のゴムを破りタイヤ内面を傷つけることも考えられる。
【０００５】
そこで、シェル（支持部）と脚部との接着部分となるフランジ部に貫通孔を設けた支持体が開示されている（例えば、特許文献２および３参照）。貫通孔を設けることにより、接着面積が大きくなるとともに、フランジ部の表面側と裏面側とにある脚部が貫通孔内を連通して一体化するので、脚部とフランジ部との接着性を向上させることができる。
【０００６】
尚、フランジ部への貫通孔の形成は、支持体（支持部）用の金属材料を環状に加工した後に、ドリル孔開け・レーザー孔開け等の方法により行われていた。
【特許文献１】特開平１０−２９７２２６号公報
【特許文献２】特開２００５−１３２３１７号公報
【特許文献３】特開２００４−０５８７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、環状に加工した支持体（支持部）用の金属材料に貫通孔を開ける場合、該環状の金属材料を固定する設備が煩雑となり、一方固定する設備として簡易な設備を用いた場合、孔開けの精度が劣るという問題を有していた。
また、平板状の支持体用金属材料（金属板）に先に貫通孔を開けておき、この貫通孔を有する金属板を環状に加工する場合、環状に加工する際に貫通孔が変形してしまい、結果として貫通孔の形状の精度に劣るという問題を有していた。
【０００８】
本発明は、上記事実を考慮して、精度の高い貫通孔を容易に形成することができるランフラットタイヤ用支持体の製造方法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】
【０００９】
請求項１に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法は、支持体用金属材料に貫通孔を開ける孔開け工程と、該貫通孔の縁を強化する縁強化工程と、少なくとも該縁強化工程の後に前記支持体用金属材料を環状に加工する環状加工工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法の作用を説明する。
支持体用の金属材料を環状に加工する環状加工工程の前に、貫通孔を開ける孔開け工程を有することから、孔開け工程の際に固定する金属材料が環状に加工されていないため、簡易な固定設備を用いても精度の高い貫通孔（貫通孔の位置および貫通孔の形状）を容易に開けることができる。また、簡易な固定設備を用いることができるため、製造コストを抑制することができる。さらに、簡易な固定設備（煩雑でない固定設備）を用いることができ固定設備による制約を低減することができるため、貫通孔形状の選択の自由度を向上させることができる。
【００１１】
また、支持体用の金属材料を環状に加工する環状加工工程の前に、貫通孔の縁を強化する縁強化工程を有することから、環状加工工程において金属材料に曲げ変形が施される際の曲げ変形力に対し貫通孔の耐変形強度を高めることができ、貫通孔の変形を効果的に抑制することができるため、金属材料を環状に加工した後も精度の高い形状を有する貫通孔を形成することができる。
【００１２】
尚、「貫通孔の縁」とは、貫通孔が貫通する方向における貫通孔の内壁の少なくとも一方の端を表し、例えば、図１に示す貫通孔２７（図１は貫通孔２７が貫通する方向と直行する方向から見た断面図）を金属材料３６に開けた場合であれば、縁Ｆ１および／または縁Ｆ２を表す。貫通孔の縁の強化は、貫通孔の少なくとも一方の縁（例えば、図１における縁Ｆ１または縁Ｆ２）に行うことを要件とし、貫通孔の両方の縁（例えば、図１における縁Ｆ１および縁Ｆ２）に行うことがより好ましい。
【００１３】
請求項２に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法は、請求項１に記載の構成において、前記孔開け工程は、平板状の支持体用金属材料に貫通孔を開ける工程であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法の作用を説明する。
孔開け工程の際に固定する金属材料が平板状（即ち曲げられていない平面状の金属板）であることから、より簡易な固定設備を用いても精度の高い貫通孔（貫通孔の位置および貫通孔の形状）を容易に開けることができる。また、より簡易な固定設備を用いることができるため、製造コストをさらに抑制することができる。また、より簡易な固定設備（より煩雑でない固定設備）を用いることができ固定設備による制約をさらに低減することができるため、貫通孔形状の選択の自由度をより向上させることができる。
【００１５】
請求項３に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法は、請求項１または２に記載の構成において、前記縁強化工程は、前記貫通孔の縁を機械的に押し潰す面打ち工程であることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法の作用を説明する。
貫通孔の縁の強化が、縁を機械的に押し潰す面打ちであることから、縁の周辺を加工硬化し硬度を上げてより良好に強化することができるため、環状加工工程における貫通孔の変形をより効果的に抑制することができ、金属材料を環状に加工した後もさらに精度が高い形状を有する貫通孔を形成することができる。
【００１７】
請求項４に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法は、請求項１または２に記載の構成において、前記縁強化工程は、前記貫通孔の縁を面取りする面取り工程であることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載のランフラットタイヤ用支持体の製造方法の作用を説明する。
貫通孔の縁の強化が、縁の面取りであることから、より良好に強化することができ、環状加工工程における貫通孔の変形をより効果的に抑制することができるため、金属材料を環状に加工した後もさらに精度が高い形状を有する貫通孔を形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明のランフラットタイヤ用支持体の製造方法によれば、精度の高い貫通孔を容易に形成可能であるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の製造方法によって得られる支持体は、ランフラットタイヤに用いられる支持体である。ここで、図２に示すように、ランフラットタイヤ１０は、一般的なホイルリム１２に空気入りタイヤ１４と支持体２６とが組み付けられたものをいう。
【００２１】
支持体２６を組み付けるリム１２は、空気入りタイヤ１４のサイズに対応した標準リムである。この空気入りタイヤ１４は、一対のビード部１８と、両ビード部１８に跨がって延びるトロイド状のカーカス２０と、カーカス２０のクラウン部に位置する複数（図２に示す空気入りタイヤ１４では２枚）のベルト層２２と、ベルト層２２の上部に形成されたトレッド部２４と、カーカス２０のタイヤ軸方向外側をゴム層により覆って構成したタイヤサイド部２５と、を備える。図２に示すランフラットタイヤ１０は、一般的なタイヤ形状であるが、本発明は各種のタイヤ形状に適用できる。なお、図中「Ｏ」は、タイヤの回転軸心を、「ＣＬ」はタイヤ幅方向の中央で回転軸心Ｏに垂直であるタイヤ赤道面を示している。
【００２２】
本発明の製造方法によって得られるランフラットタイヤ用支持体（以下、「本発明の支持体」と称すことがある）２６は、両端部にそれぞれ接着された弾性体としての加硫ゴム製の脚部２８を介して空気入りタイヤ１４の内部に配設され、全体としてリング状に形成されている。脚部２８は、長手方向がリング状とされている。
【００２３】
この脚部２８は、図２に示すように、支持体２６のリム組み付け時に空気入りタイヤ１４の内側でリム１２の外周にゴム弾性を利用して圧入等により組み付けられる。脚部２８に使用するゴム材料としては、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）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）等が挙げられ、これらは、単独で用いても、複数ブレンドして用いても良い。また、これらのゴム材料は、充填剤を含有しており、ゴムの硬度（Ｈｄ）は、充填剤の量により調整する。これらのゴム材料に配合することのできる充填剤としては、カーボンブラック、ＣａＣＯ３、胡粉、シリカ等が挙げられる。
【００２４】
脚部２８には、環状で高剛性の本発明の支持体２６が接着されている。支持体２６は、円筒状の高剛性の金属プレートから形成されており、図２に示すように径方向外側に凸となる接触部としての凸部２６Ａと、その間に形成された径方向内側に凸となる凹部２６Ｂ、さらには凸部２６Ａの幅方向外側（凹部２６Ｂと反対側）に荷重を支持するサイド部２６Ｃが一体的に形成されている。サイド部２６Ｃの径方向内側の部分（リム側部分）には略タイヤ回転軸Ｏ方向に延在し、脚部に埋設される部分である取付部が形成され、該取付部の先端部には平面状に形成された基部としてのフランジ部２６Ｄが形成されている。フランジ部２６Ｄには、図２および図３に示すように、その一部がフランジ部２６Ｄの表裏面に対して垂直方向に貫通する複数の貫通孔２７が形成されている。
尚、上記支持体２６の素材となる金属材料としては、例えば、高張力鋼、アルミ合金等を用いることができる。
【００２５】
支持体２６は両端部をそれぞれインサートコアとしてモールド内へ装填し、ゴムにより一対の脚部２８を加硫成形すると同時に、この一対の脚部２８を支持体２６の両端部にそれぞれ加硫接着することにより製造される。このとき、貫通孔２７を有するフランジ部２６Ｄを含む支持体２６の両端部には、塩素ゴム系の加硫接着剤が塗布される。このため、支持体２６と脚部２８との接着強度は十分に大きくなる。
【００２６】
次いで、上記支持体２６の製造方法について詳細に説明する。
＜支持体の製造方法（第１の態様）＞
まず、本発明の第１の態様における支持体の製造方法は、（１）平板状の支持体用金属材料に貫通孔２７を開ける孔開け工程と、（２）該貫通孔２７の縁（図１に示すＦ１および／またはＦ２）を強化する縁強化工程と、を有し、さらに前記縁強化工程の後に（３）支持体用金属材料を環状に加工する環状加工工程と、（４）所定の断面形状（図２に示す凸部２６Ａ、凹部２６Ｂ、サイド部２６Ｃおよびフランジ部２６Ｄを有する形状）に加工する断面形状加工工程と、を有する。尚、（３）環状加工工程と（４）断面形状加工工程との順番は、何れが先であっても構わない。
【００２７】
（１）孔開け工程
貫通孔２７の孔開けについて図４を参照しながら説明する。貫通孔２７の孔開けは、下型３０と打ち抜き用の上型パンチ３２とを備えるプレスの金型３４による一般的な打ち抜き加工であり、支持体２６の素材となる平板状の高張力鋼（金属板）３６に対して貫通孔２７（図３等参照）の形成位置に貫通孔２７を打ち抜き形成する。図４は、打ち抜き後の状態を示し、矢印Ｕは、上型パンチ３２の引き上げ方向を示す。
【００２８】
尚、図４には、プレスによって孔開けを行う例を示したが、上記第１の態様における支持体の製造方法においては、孔開けの手段としてドリルやレーザーを用いることもできる。
【００２９】
上記の方法にて孔開け工程を経ることによって、図５に示す、貫通孔２７を設けた平板状の高張力鋼（金属板）３６を得ることができる。
【００３０】
（２）縁強化工程
貫通孔２７の縁Ｆ１および／またはＦ２の強化手段としては、面打ち、面取り等の手段を挙げることができる。
・面打ち
図６（Ａ）に示す貫通孔２７を設けた平板状の高張力鋼（金属板）３６に対し、図６（Ｂ）に示すように、面打ち部材３８によって機械的な圧力を加えて縁Ｆ１およびＦ２を押し潰すことにより、図６（Ｃ）に示す面打ちを施すことができ、貫通孔２７の縁Ｆ１およびＦ２を強化することができる。
尚、一方の縁における面打ちを施す領域としては、貫通孔が貫通している方向における長さ（縁から板厚方向への長さ）として、板厚の１０〜３０％であることが好ましく、１５〜２５％であることがより好ましい。
【００３１】
・面取り
図６（Ａ）に示す貫通孔２７を設けた平板状の高張力鋼（金属板）３６の縁Ｆ１およびＦ２に対し、切削や研磨等の方法によって面取りを行い図６（Ｃ）に示す形状とすることにより、貫通孔２７の縁Ｆ１およびＦ２を強化することができる。
尚、一方の縁における面取りを施す領域としては、貫通孔が貫通している方向における長さ（縁から板厚方向への長さ）として、板厚の１０〜３０％であることが好ましく、１５〜２５％であることがより好ましい。
【００３２】
尚、上記に挙げた強化手段以外にも、周知の加工硬化手段を用いて、貫通孔２７の縁ＦおよびＦ２を強化することもできる。
【００３３】
（３）環状加工工程および（４）断面形状加工工程
貫通孔２７が設けられ縁Ｆ１およびＦ２が強化された平板状の高張力鋼（金属板）３６は、所定寸法に切断されて円環状とされ、一側端と他側端とが互いに溶接されることで、薄肉状の円筒材（図示省略）となる（環状加工工程）。この円筒材にロールフォーミング加工やヘラ絞り加工等を施すことにより図７に示す支持体２６が成形される（断面形状加工工程）。
【００３４】
＜支持体の製造方法（第２の態様）＞
また、本発明の第２の態様における支持体の製造方法は、（Ｉ）所定の断面形状（図２に示す凸部２６Ａ、凹部２６Ｂ、サイド部２６Ｃおよびフランジ部２６Ｄを有する形状）を有する薄肉プレート状（環状でない状態）の支持体用金属材料を準備する金属材料準備工程と、（II）該金属材料に貫通孔２７を開ける孔開け工程と、（III）該貫通孔２７の縁（図１に示すＦ１および／またはＦ２）を強化する縁強化工程と、を有し、さらに前記縁強化工程の後に（IV）支持体用金属材料を環状に加工する環状加工工程と、を有する。
【００３５】
（Ｉ）金属材料準備工程
支持体２６の材料としてアルミ合金を素材とし、アルミ合金を押出加工により支持体２６に対応する断面形状を有する薄肉プレート状に成形することにより、所定の断面形状を有する薄肉プレート状の金属材料を得ることができる。
【００３６】
次いで施される（II）孔開け工程および（III）縁強化工程は、前記第１の態様における各々の工程と同様にして行うことができ、図８に示す、貫通孔２７を設けた所定の断面形状を有する薄肉プレート状のアルミ合金（金属板）３６を得ることができる。
【００３７】
（IV）環状加工工程
上記アルミ合金（金属板）３６をベンディング加工等により環状にすることで、図７に示す支持体２６を形成することができる。
【００３８】
ここで、上記第１の態様および第２の態様のランフラットタイヤ用支持体の製造方法の作用を説明する。
支持体用の金属材料を環状に加工する環状加工工程の前に、貫通孔を開ける孔開け工程を有することから、孔開け工程の際に固定する金属材料が環状に加工されていないため、簡易な固定設備を用いても精度の高い貫通孔（貫通孔の位置および貫通孔の形状）を容易に開けることができる。また、簡易な固定設備を用いることができるため、製造コストを抑制することができる。
【００３９】
尚、貫通孔２７の形状としては、上記に示す真円状だけでなく、略楕円形状やハマグリ形状、正方形、長方形等であっても構わない。上記第１の態様および第２の態様のランフラットタイヤ用支持体の製造方法は、簡易な固定設備（煩雑でない固定設備）を用いることができ固定設備による制約を低減することができるため、貫通孔形状の選択の自由度を向上させることができる。
【００４０】
また、支持体用の金属材料を環状に加工する環状加工工程の前に、貫通孔２７の縁Ｆ１および／またはＦ２を強化する縁強化工程を有することから、環状加工工程において金属材料に曲げ変形が施される際の曲げ変形力に対し貫通孔２７の耐変形強度を高めることができ、貫通孔２７の変形を効果的に抑制することができるため、金属材料を環状に加工した後も精度の高い形状を有する貫通孔２７を形成することができる。
【００４１】
また上記第１および第２の態様では、フランジ部２６Ｄに周方向に沿って複数の貫通孔２７が一直線上に配列した孔列が形成された例を挙げたが、複数の貫通孔２７が形成される場合の配置について制限はない。一直線上に配列した孔列が２列以上形成されていてもよく、２列以上の孔列が形成されていることにより、貫通孔２７内を連通する脚部２８の総面積（貫通孔２７を貫通する方向から見た面積）が広く、接着（或いは結合）性をより高めることができる。
また、フランジ部２６Ｄに加えてサイド部２６Ｃの下部で脚部２８に埋設される部分にも貫通孔２７が形成されていてもよい。
【００４２】
また、上記第１および第２の態様では、フランジ部２６Ｄに貫通孔２７を形成しているが、貫通孔２７を形成する部分は、脚部２８と接着される取付部であれば良く、必ずしもフランジ部２６Ｄには限定されない。
【００４３】
さらに、上記第１および第２の態様では、断面視にて等しい２つの凸部を有する支持体２６に脚部２８が取り付けられているが、例えば、１つの凸部を有する支持体に脚部を取り付けても良く、支持体の形状はこれに限定されない。
【００４４】
さらにまた、脚部２８の全体形状は上記に示す形状には限定されず、断面視にて矩形状や、円形状等の他の形状であっても良い。
【００４５】
（試験例）
板厚１．５ｍｍの平板状の高張力鋼を２枚準備し、何れにも図４に示す孔開け工程を経て直径５ｍｍの貫通孔２７を設けた。次いで、一方の高張力鋼に図６（Ｂ）に示す方法によって貫通孔２７が貫通している方向における長さ（縁から板厚方向への長さ）０．３ｍｍである面打ちを施した。面打ちを施した高張力鋼と施していない高張力鋼とを所定寸法に切断し円環状として、一側端と他側端とが互いに溶接することで、環状に加工し、薄肉状の円筒材とした。
環状に加工する前後における貫通孔２７について、以下の通り変形量を測定したところ、下記のような結果が得られた。
【００４６】
−変形量の測定方法−
環状に変形する前後の穴径を周方向と軸方向についてデジタルノギスで測定、面積比で比較を行った。
【００４７】
−変形量の測定結果−
・適正な面打ちを施した高張力鋼の変形量・・・１０％
・面打ちを施していない高張力鋼の変形量・・・２５％
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】貫通孔の縁を示す説明図である。
【図２】本発明の製造方法によって得られる支持体を備えた空気入りランフラットタイヤのリム装着時におけるタイヤ回転軸に沿って切断した端面図である。（タイヤ回転軸Ｏに沿った端面のうち、上側部分のみを示す。）
【図３】図２における支持体のフランジ部および貫通孔を拡大して示す斜視図である。
【図４】プレスによって貫通孔を孔開けする方法を示す概略断面図である。
【図５】貫通孔を設けた平板状の金属材料を示す概略斜視図である。
【図６】（Ａ）は孔開け工程を経て貫通孔が設けられた金属材料を示す概略断面図であり、（Ｂ）は貫通孔の縁に面打ちを施す方法を示す説明図であり、（Ｃ）は面打ち（または面取り）を施されて縁が強化された金属材料を示す概略断面図である。
【図７】本発明の製造方法によって得られる支持体を示す概略断面図である。
【図８】貫通孔を設けた所定の断面形状を有する薄肉プレート状の金属材料を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０    空気入りランフラットタイヤ
１２    リム
１４    空気入りタイヤ
１８    ビード部
２０    カーカス
２４    トレッド部
２５    タイヤサイド部
２６    支持体
２６Ａ  凸部
２６Ｂ  凹部
２６Ｃ  サイド部
２６Ｄ  フランジ部
２７    貫通孔
２８    脚部
３６    金属材料
Ｆ１、Ｆ２    貫通孔の縁
【図１】
2008213225.tif 000003
【図２】
2008213225.tif 000004
【図３】
2008213225.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008213225.tif 000007
【図６】
2008213225.tif 000008
【図７】
2008213225.tif 000009
【図８】
2008213225.tif 000010