(57)【要約】【課題】突起乗り越し時などに受ける衝撃を緩和する機能を備え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。【解決手段】空気入りタイヤ２をホイールのリム１に嵌合すると共に、空気入りタイヤ２の空洞部に、支持面４ａを外周側に張り出しつつ該支持面４ａの両側に沿って脚部４ｂを持つ環状シェル４と、該環状シェル４の脚部４ｂをリム１上に支持する弾性リング５とからなるランフラット用支持体３を挿入したタイヤホイール組立体において、環状シェル４の支持面４ａが外周側に凸となる少なくとも１つの凸曲面を含み、その凸曲面の頂部にゴム又は樹脂からなるライニング層６を設ける。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リング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、前記環状シェルの支持面が外周側に凸となる少なくとも１つの凸曲面を含み、その凸曲面の頂部にゴム又は樹脂からなるライニング層を設けたタイヤホイール組立体。
【請求項２】
前記ライニング層を複数種類の材料から構成した請求項１に記載のタイヤホイール組立体。
【請求項３】
前記ライニング層の総厚さが１．０〜２．０ｍｍである請求項１又は請求項２に記載のタイヤホイール組立体。
【請求項４】
前記ライニング層が潤滑剤を含浸した発泡ゴム又は発泡樹脂からなる請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤホイール組立体。
【請求項５】
支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リングとからなり、前記環状シェルの支持面が外周側に凸となる少なくとも１つの凸曲面を含み、その凸曲面の頂部にゴム又は樹脂からなるライニング層を設けたランフラット用支持体。
【請求項６】
前記ライニング層を複数種類の材料から構成した請求項６に記載のランフラット用支持体。
【請求項７】
前記ライニング層の総厚さが１．０〜２．０ｍｍである請求項５又は請求項６に記載のランフラット用支持体。
【請求項８】
前記ライニング層が潤滑剤を含浸した発泡ゴム又は発泡樹脂からなる請求項５〜７のいずれかに記載のランフラット用支持体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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それに用いるランフラット用支持体に関し、さらに詳しくは、突起乗り越し時などに受ける衝撃を緩和するよう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。
【０００２】
【従来の技術】
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、特開平１０−２９７２２６号公報や特表２００１−５１９２７９号公報で提案された技術は、リム組みされた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によりランフラット走行を可能にしたものである。
【０００３】
上記ランフラット用中子は、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面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支持されるようになっている。このランフラット用中子によれば、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。
【０００４】
しかしながら、上記のような中子は、ランフラット走行では有効に機能するものの、例えば、内圧が低い状態のタイヤが大きな突起を乗り越える際にタイヤを介して中子が突起に衝突すると、大きな衝撃が生じるという問題があった。このような衝撃は搭乗者に不快感を与えるだけでなく、中子の耐久性にも悪影響を与えるのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、突起乗り越し時などに受ける衝撃を緩和する機能を備え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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リング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、前記環状シェルの支持面が外周側に凸となる少なくとも１つの凸曲面を含み、その凸曲面の頂部にゴム又は樹脂からなるライニング層を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のランフラット用支持体は、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リングとからなり、前記環状シェルの支持面が外周側に凸となる少なくとも１つの凸曲面を含み、その凸曲面の頂部にゴム又は樹脂からなるライニング層を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
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の環状シェルの支持面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。
【０００９】
本発明によれば、環状シェルの支持面が外周側に凸となる少なくとも１つの凸曲面を含み、その凸曲面の頂部にゴム又は樹脂からなるライニング層を設けているので、例えば、内圧が低い状態のタイヤが大きな突起を乗り越える際にタイヤを介してランフラット用支持体が突起に衝突した場合に、ライニング層により衝撃を緩和することができる。その結果、搭乗者への不快感を低減し、またランフラット用支持体の耐久性を向上することができる。
【００１０】
本発明において、ライニング層は単一の材料から構成しても良く、或いは、複数種類の材料から構成しても良い。いずれの場合も、ライニング層の総厚さは１．０〜２．０ｍｍであることが好ましい。これにより、実質的な重量増加を伴うことなく衝撃緩和能力を発揮することができる。
【００１１】
更に、潤滑剤を含浸した発泡ゴム又は発泡樹脂からなるライニング層を設けることが好ましい。即ち、ランフラット走行時において、タイヤ内壁面とライニング層とが互いに擦れ合うが、ライニング層に含ませた潤滑剤により摩擦抵抗を低減し、空気入りタイヤ及びランフラット用支持体の耐久性を向上することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明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の内壁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。
【００１５】
環状シェル４は、パンクしたタイヤを支えるための連続した支持面４ａを外周側（径方向外側）に張り出すと共に、該支持面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の支持面４ａは、その周方向に直交する断面での形状が外周側に凸曲面に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の支持面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、タイヤ内壁面に対する支持面４ａの接触箇所を２つ以上に分散させ、タイヤ内壁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、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必要があるため剛体材料から構成されている。その構成材料には、金属や樹脂などが使用される。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。また、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。
【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−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。
【００１９】
上記タイヤホイール組立体において、環状シェル４の支持面４ａにおける凸曲面の頂部にはゴム又は樹脂からなるライニング層６が積層されている。樹脂としては、前述したような熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を使用することができる。ゴムとしては、前述したような各種ゴムを使用することができる。特に、潤滑剤を含浸した発泡ゴム又は発泡樹脂からライニング層６を構成した場合、ランフラット走行時において、タイヤ内壁面とライニング層６との摩擦抵抗を低減し、空気入りタイヤ及びランフラット用支持体の耐久性を向上することができる。
【００２０】
このように構成されるタイヤホイール組立体では、例えば、空気入りタイヤ２が内圧の低い状態で大きな突起を乗り越える際にランフラット用支持体３が突起に衝突した場合に、ライニング層６により衝撃を緩和することができる。一方、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の環状シェル４の支持面４ａ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。
【００２１】
ライニング層６は、単一の材料から構成しても良く、或いは、弾性率などが異なる複数種類の材料から構成しても良い。それにより、必要な緩衝性能を設定することができる。ライニング層６を複数種類の材料から構成する場合、その構造は特に限定されるものでなく、例えば、材料が互いに異なる部位をシェル径方向に層状に積層したり、シェル表面に沿って並べたりしても良い。材料が互いに異なる部位をシェル径方向に層状に積層する場合、外周側に硬い層を配置し、内周側に軟らかい層を配置することが好ましい。いずれの場合も、ライニング層６の総厚さは１．０〜２．０ｍｍであると良い。ライニング層６の総厚さが１．０ｍｍ未満であると衝撃緩和能力が不十分になり、逆に２．０ｍｍを超えると重量増加が顕著になる。
【００２２】
図１において、環状シェル４はタイヤ軸方向に分割された一対のシェル部材から構成され、これらシェル部材を側縁部に沿って互いに接合したものである。また、各シェル部材の支持面４ａは外周側への凸曲面を持ち、これら凸曲面の頂部にそれぞれライニング層６が設けられている。しかしながら、環状シェル４及びライニング層６の構造は、上記実施形態に限定されるものではなく、他の形態であっても良い。
【００２３】
図２は本発明の他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る。図２において、環状シェル４は一体的に成形されたものであり、ライニング層６は複数の凸曲面の頂部に跨がるようになっている。
【００２４】
図３は本発明の更に他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る。図３において、環状シェル４はタイヤ軸方向に分割された３つのシェル部材から構成され、これらシェル部材を側縁部に沿って互いに接合したものである。特に、中央に位置するシェル部材の凸曲面が最も高くなっている。そして、ライニング層６は最も高い凸曲面の頂部だけに設けられている。
【００２５】
【実施例】
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１６×６　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１．０ｍｍのスチール板から環状シェルを加工し、その脚部に硬質ゴムからなる弾性リングを接合し、また環状シェルの支持面における凸曲面に厚さ２ｍｍのライニング層を設け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。但し、ライニング層は潤滑油を含浸した発泡ゴムから構成した。
【００２６】
また、比較のため、ゴムライニング層を持たない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。
【００２７】
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、突起乗り越し時の衝撃緩和能力を評価し、その結果を表１に示した。
【００２８】
〔突起乗り越し時の衝撃緩和能力〕
ドラムの外周面に高さ５０ｍｍの突起を設けたドラム試験機を用い、試験すべきタイヤホイール組立体を上記ドラム試験機に装着し、内圧１００ｋＰａ、速度５０ｋｍ／ｈの条件で突起を乗り越える際の衝撃力を測定した。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衝撃緩和能力が優れていることを意味する。
【００２９】
【表１】
2004051011.tif 000003
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突起乗り越し時の衝撃緩和能力が従来よりも優れていた。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リングとからなるランフラット用支持体において、環状シェルの支持面が外周側に凸となる少なくとも１つの凸曲面を含み、その凸曲面の頂部にゴム又は樹脂からなるライニング層を設けたから、突起乗り越し時などに受ける衝撃を緩和することができる。その結果、搭乗者への不快感を低減し、またランフラット用支持体の耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【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】本発明の他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３】本発明の更に他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。
【符号の説明】
１（ホイールの）リム
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　支持面
４ｂ　脚部
５　弾性リング
６　ライニング層
【図１】
2004051011.tif 000004
【図２】
2004051011.tif 000005
【図３】
2004051011.tif 000006