(57)【要約】【課題】汎用ホイールをそのまま使用可能であると共に、ランフラット走行時の衝撃緩和機能を向上することを可能にした自動車車輪及び緊急走行支持体を提供する。【解決手段】ホイールのリム１に空気入りタイヤ２を嵌合すると共に、空気入りタイヤ２の空洞部に緊急走行支持体３を備えた自動車車輪において、緊急走行支持体３は、リム１の外周上に配置される一対の弾性リング５，５と、該一対の弾性リング５，５に跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体４とからなり、その荷重支持体４に、一対の弾性リング５，５に跨がる基礎部分４ｘと、該基礎部分４ｘの弾性リング相互間の部位からタイヤ軸方向の両外側に片持ち状態で広がり、その外周側に湾曲した荷重支持面を形成する緩衝部分４ｙとを設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールのリムに空気入りタイヤを嵌合すると共に、前記空気入りタイヤの空洞部に緊急走行支持体を備えた自動車車輪において、前記緊急走行支持体は、前記リムの外周上に配置される一対の弾性リングと、該一対の弾性リングに跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体とからなり、前記荷重支持体に、前記一対の弾性リングに跨がる基礎部分と、該基礎部分の弾性リング相互間の部位からタイヤ軸方向の両外側に片持ち状態で広がり、その外周側に湾曲した荷重支持面を形成する緩衝部分とを設けた自動車車輪。
【請求項２】
前記荷重支持体を一体成形した請求項１に記載の自動車車輪。
【請求項３】
前記荷重支持体を少なくとも２つの分割片から構成し、これら分割片を互いに接合した請求項１に記載の自動車車輪。
【請求項４】
前記荷重支持体を少なくとも２つの分割片から構成し、これら分割片をリング状の接合体を介して互いに接合した請求項１に記載の自動車車輪。
【請求項５】
リムの外周上に配置される一対の弾性リングと、該一対の弾性リングに跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体とからなり、前記荷重支持体に、前記一対の弾性リングに跨がる基礎部分と、該基礎部分の弾性リング相互間の部位からタイヤ軸方向の両外側に片持ち状態で広がり、その外周側に湾曲した荷重支持面を形成する緩衝部分とを設けた緊急走行支持体。
【請求項６】
前記荷重支持体を一体成形した請求項５に記載の緊急走行支持体。
【請求項７】
前記荷重支持体を少なくとも２つの分割片から構成し、これら分割片を互いに接合した請求項５に記載の緊急走行支持体。
【請求項８】
前記荷重支持体を少なくとも２つの分割片から構成し、これら分割片をリング状の接合体を介して互いに接合した請求項５に記載の緊急走行支持体。
【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自動車車輪及び緊急走行支持体に関し、さらに詳しくは、ランフラット走行時の衝撃緩和機能を高めるようにした自動車車輪及び緊急走行支持体に関する。
【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、リム組みされた空気入りタイヤの空洞部に緊急走行支持体を挿入し、パンクしたタイヤを緊急走行支持体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がある。
【０００３】
この種の緊急走行支持体を備えた自動車車輪としては、リムの外周上に高剛性の荷重支持体を装着すると共に、その荷重支持体のリムに対する着脱を可能にするために分割可能なホイールを用いたものがある（例えば、特許文献１参照。）。また、リムの外周上に配置される一対の弾性リングと、これら弾性リングに跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体とから構成される緊急走行支持体を備えた自動車車輪が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
しかしながら、前者では、分割可能なホイールの接合面での耐久性や気密性を十分に確保することが要求され、しかも汎用ホイールを使用することができないという問題がある。一方、後者では、汎用ホイールをそのまま使用することができるものの、荷重支持体にランフラット走行時の荷重を支持するための十分な強度を与える必要があるため、衝撃緩和機能が大幅に悪化するという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２３４３０４号公報
【特許文献２】
特表２００１−５１９２７９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、汎用ホイールをそのまま使用可能であると共に、ランフラット走行時の衝撃緩和機能を向上することを可能にした自動車車輪及び緊急走行支持体を提供することにある。
【０００７】
【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自動車車輪は、ホイールのリムに空気入りタイヤを嵌合すると共に、前記空気入りタイヤの空洞部に緊急走行支持体を備えた自動車車輪において、前記緊急走行支持体は、前記リムの外周上に配置される一対の弾性リングと、該一対の弾性リングに跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体とからなり、前記荷重支持体に、前記一対の弾性リングに跨がる基礎部分と、該基礎部分の弾性リング相互間の部位からタイヤ軸方向の両外側に片持ち状態で広がり、その外周側に湾曲した荷重支持面を形成する緩衝部分とを設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の緊急走行支持体は、リムの外周上に配置される一対の弾性リングと、該一対の弾性リングに跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体とからなり、前記荷重支持体に、前記一対の弾性リングに跨がる基礎部分と、該基礎部分の弾性リング相互間の部位からタイヤ軸方向の両外側に片持ち状態で広がり、その外周側に湾曲した荷重支持面を形成する緩衝部分とを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明において、緊急走行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。この緊急走行支持体は、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て自動車車輪を構成する。自動車車輪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荷重支持体の荷重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。
【００１０】
本発明によれば、緊急走行支持体が、リムの外周上に配置される一対の弾性リングと、該一対の弾性リングに跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体とから構成されているので、汎用ホイールを特別な加工を施すことなくそのまま使用することができる。また、荷重支持体に、一対の弾性リングに跨がる基礎部分と、該基礎部分の弾性リング相互間の部位からタイヤ軸方向の両外側に片持ち状態で広がり、その外周側に湾曲した荷重支持面を形成する緩衝部分とを設けたことにより、ランフラット走行時の衝撃緩和機能を向上することができる。しかも、上記緊急走行支持体において、荷重支持体の基礎部分は荷重負荷時にタイヤ軸方向外側へ広がるように変形するので、空気入りタイヤのビード部がビードシートから脱落することも防ぐことができる。
【００１１】
本発明において、荷重支持体は種々の方法で加工することができる。例えば、荷重支持体は一体成形することが可能である。また、荷重支持体を少なくとも２つの分割片から構成し、これら分割片を互いに接合することも可能である。これら分割片はリング状の接合体を介して互いに接合しても良い。このように荷重支持体を少なくとも２つの分割片から構成した場合、部品を共通化することが可能になる。また、ランフラット走行時に想定される荷重分布に応じて荷重支持体を左右非対称に構成しても良い。
【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自動車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は緊急走行支持体である。これらリム１、空気入りタイヤ２、緊急走行支持体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】
緊急走行支持体３は、リム１の外周上に配置される一対の弾性リング５，５と、該一対の弾性リング５，５に跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体４とから構成されている（図２参照）。この緊急走行支持体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】
荷重支持体４は、一対の弾性リング５，５に跨がる基礎部分４ｘ（内周側の部分）と、該基礎部分４ｘの弾性リング相互間の部位からタイヤ軸方向の両外側に片持ち状態で広がり、その外周側に湾曲した荷重支持面を形成する緩衝部分４ｙ（外周側の部分）とを設けた構成になっている。
【００１６】
上記荷重支持体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。その構成材料としては、スチールやアルミニウムなどの金属を使用することが好ましい。特に、降伏強さ（耐力）が４００ＭＰａ以上、より好ましくは５００ＭＰａ以上の金属から荷重支持体４を構成すると良い。降伏強さの上限は特に限定されるものではないが、経済的理由から、その上限は１５００ＭＰａとする。
【００１７】
上記荷重支持体４の構成材料としては、樹脂などを用いることも可能である。この樹脂としては、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。
【００１８】
弾性リング５は、リム組み時にリムフランジを乗り越えるために変形可能であると共に、ランフラット走行時にはパンクした空気入りタイヤ２から荷重支持体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荷重支持体４を安定的に支持するものである。
【００１９】
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。
【００２０】
このように構成される自動車車輪では、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が荷重支持体４の荷重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。
【００２１】
上記自動車車輪によれば、緊急走行支持体３が、リム１の外周上に配置される一対の弾性リング５，５と、該一対の弾性リング５，５に跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体４とから構成されているので、汎用ホイールを特別な加工を施すことなくそのまま使用することができる。
【００２２】
また、荷重支持体４は、一対の弾性リング５，５に跨がる基礎部分４ｘと、該基礎部分４ｘの弾性リング相互間の部位からタイヤ軸方向の両外側に片持ち状態で広がり、その外周側に湾曲した荷重支持面を形成する緩衝部分４ｙとを備えているので、ランフラット走行時の衝撃緩和機能が良好である。つまり、片持ち状態で広がる緩衝部分４ｙは、その荷重支持面に対して荷重が負荷されたとき、柔軟に変形して路面からの衝撃を吸収するのである。勿論、緩衝部分４ｙの荷重支持面は湾曲面であるためタイヤ内面を殆ど損傷することがない。
【００２３】
更に、荷重支持体４の緩衝部分４ｙが受ける荷重は基礎部分４ｘの弾性リング相互間の部位に負荷されるので、この基礎部分４ｘは荷重負荷時にタイヤ軸方向外側へ広がるように変形する。そのため、基礎部分４ｘ及び弾性リング５が空気入りタイヤ２のビード部をリムフランジ側に押さえ込み、そのビード部がビードシートから脱落するのを防止するように作用する。
【００２４】
上述した荷重支持体４は種々の方法で加工することができる。図３〜図９はそれぞれ荷重支持体の具体例を例示するものである。
【００２５】
図３において、荷重支持体４は断面円弧状の２つの分割片４Ａ１  ，４Ａ２  から構成され、これら分割片４Ａ１  ，４Ａ２  を互いに接合したものである。この場合、分割片４Ａ１  ，４Ａ２  の相互接触面より内周側の部分が基礎部分に相当し、相互接触面より外周側の部分が緩衝部分に相当する。
【００２６】
図４において、荷重支持体４は断面円弧状の３つの分割片４Ｂ１  ，４Ｂ２  ，４Ｂ３  から構成され、これら分割片４Ａ１  ，４Ａ２  ，４Ｂ３  を互いに接合したものである。この場合、分割片４Ａ１  ，４Ａ２  ，４Ｂ３  の固定箇所より内周側の部分が基礎部分に相当し、固定箇所より外周側の部分が緩衝部分に相当する。一方、図５においては、荷重支持体４は一体成形物４Ｃから構成されている。
【００２７】
図６において、荷重支持体４は断面逆Ｖ字状の分割片４Ｄ１  及び断面Ｖ字状の分割片４Ｄ２  から構成され、これら分割片４Ｄ１  ，４Ｄ２  をリング状の接合体６Ｄを介して互いに接合したものである。この場合、内周側の分割片４Ｄ１  が基礎部分に相当し、外周側の分割片４Ｄ２  が緩衝部分に相当する。
【００２８】
図７において、荷重支持体４は断面円弧状の２つの分割片４Ｅ１  ，４Ｅ２  から構成され、これら分割片４Ｅ１  ，４Ｅ２  をリング状の接合体６Ｅを介して互いに接合したものである。この場合、分割片４Ｅ１  ，４Ｅ２  の固定箇所より内周側の部分が基礎部分に相当し、固定箇所より外周側の部分が緩衝部分に相当する。
【００２９】
図８において、荷重支持体４は断面逆Ｕ字状の分割片４Ｆ１  及び断面円弧状の２つの分割片４Ｆ１  ，４Ｆ２  から構成され、これら分割片４Ｆ１  ，４Ｆ２  ，４Ｆ３  をリング状の接合体６Ｆを介して互いに接合したものである。この場合、内周側の分割片４Ｆ１  が基礎部分に相当し、外周側の分割片４Ｆ１  ，４Ｆ２  が緩衝部分に相当する。
【００３０】
図９において、荷重支持体４は非対称形状の２つの分割片４Ｇ１  ，４Ｇ２  から構成され、これら分割片４Ｇ１  ，４Ｇ２  を互いに接合したものである。この場合、分割片４Ｇ１  ，４Ｇ２  の相互接触面より内周側の部分が基礎部分に相当し、相互接触面より外周側の部分が緩衝部分に相当する。
【００３１】
上述のように荷重支持体４を複数の分割片から構成した場合、部品の共通化が可能になる。例えば、図６や図８のように荷重支持体４を内外に分割した場合、外周側の分割片を共通部品とする一方で、内周側の分割片をタイヤサイズに応じて変更することができる。また、ホイールにおけるディスクのオフセット量やキャンバー角等に起因してランフラット走行時の荷重分布が不均一になる場合は、図９のように荷重支持体４を左右非対称に構成すると良い。
【００３２】
荷重支持体４を構成する複数の分割片を互いに接合するにあたって、その接合方法は特に限定されるものではない。例えば、溶接、接着、ボルト締め等の種々の固定手段を採用することができる。また、分割片の相互間に介在させる接合体の材質及び厚さは特に限定されるものではない。接合体の材質を分割片と同じにすれば、その接合が容易になり、接合体の材質を分割片とは異ならせれば、衝撃緩和機能を調整することができる。更に、接合体の厚さに基づいて荷重支持体４の寸法を調整することも可能である。
【００３３】
【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、緊急走行支持体とを備えた自動車車輪において、その緊急走行支持体の構成だけを異ならせた実施例及び従来例の自動車車輪を得た。
【００３４】
実施例における緊急走行支持体は、図１に示すように、リムの外周上に配置される一対の弾性リングと、該一対の弾性リングに跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体とからなり、その荷重支持体が、一対の弾性リングに跨がる基礎部分と、該基礎部分の弾性リング相互間の部位からタイヤ軸方向の両外側に片持ち状態で広がり、その外周側に湾曲した荷重支持面を形成する緩衝部分とを有するものである。一方、従来例における緊急走行支持体は、図１０に示すように、リムの外周上に配置される一対の弾性リングと、該一対の弾性リングにドーム状に跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体とから構成されるものである。
【００３５】
上記２種類の自動車車輪について、下記の測定方法により、ランフラット走行時の衝撃緩和機能を評価し、その結果を表１に示した。
【００３６】
〔ランフラット走行時の衝撃緩和機能〕
試験すべき自動車車輪を排気量２．５リットルのＦＲ車の前右輪に装着し、そのタイヤ内圧を０ｋＰａ（前右輪以外は２００ｋＰａ）とし、時速９０ｋｍ／ｈで周回路を左廻りに走行し、そのときの乗心地を５人のパネラーにより評価した。評価結果は、従来例を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど乗心地が良好であり、ランフラット走行時の衝撃緩和機能が優れていることを意味する。
【００３７】
【表１】
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この表１に示すように、実施例の自動車車輪はランフラット走行時の衝撃緩和機能が従来例に比べて向上していた。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、緊急走行支持体を、リムの外周上に配置される一対の弾性リングと、該一対の弾性リングに跨がってタイヤ周方向に延在するリング状の荷重支持体とから構成し、その荷重支持体に、一対の弾性リングに跨がる基礎部分と、該基礎部分の弾性リング相互間の部位からタイヤ軸方向の両外側に片持ち状態で広がり、その外周側に湾曲した荷重支持面を形成する緩衝部分とを設けたから、汎用ホイールをそのまま使用可能であると共に、ランフラット走行時の衝撃緩和機能を向上し、その乗心地を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる緊急走行支持体を備えた自動車車輪の要部を示す子午線断面図である。
【図２】図１における緊急走行支持体の周方向の一部を示す斜視断面図である。
【図３】本発明における荷重支持体の具体例を示す子午線断面図である。
【図４】本発明における荷重支持体の他の具体例を示す子午線断面図である。
【図５】本発明における荷重支持体の更に他の具体例を示す子午線断面図である。
【図６】本発明における荷重支持体の更に他の具体例を示す子午線断面図である。
【図７】本発明における荷重支持体の更に他の具体例を示す子午線断面図である。
【図８】本発明における荷重支持体の更に他の具体例を示す子午線断面図である。
【図９】本発明における荷重支持体の更に他の具体例を示す子午線断面図である。
【図１０】従来の緊急走行支持体を備えた自動車車輪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  緊急走行支持体
４  荷重支持体
４ｘ  基礎部分
４Ｙ  緩衝部分
４Ａ１  ，４Ａ２    分割片
６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ  接合体
５  弾性リング
【図１】
2004168152.tif 000004
【図２】
2004168152.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004168152.tif 000009
【図７】
2004168152.tif 000010
【図８】
2004168152.tif 000011
【図９】
2004168152.tif 000012
【図１０】
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