(57)【要約】【課題】ランフラット走行時や低圧走行時の衝撃を低く抑制し、かつランフラット用支持体の耐久性を向上するようにしたタイヤ／ホイール組立体を提供することにある。【解決手段】空気入りタイヤ２の空洞部に、外周側を支持面にすると共に内周側を二股状に開脚した環状シェル４と前記二股状の開脚端部をリム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、前記ランフラット用支持体３の断面高さＡを前記空気入りタイヤ２の断面高さＳＨの４０〜４７％にした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤの空洞部に、外周側を支持面にすると共に内周側を二股状に開脚した環状シェルと前記二股状の開脚端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、前記ランフラット用支持体の断面高さＡを前記空気入りタイヤの断面高さＳＨの４０〜４７％にしたタイヤ／ホイール組立体。
【請求項２】
前記環状シェルの内径端とリムフランジ外径端との半径方向差Ｂを５〜１５ｍｍにした請求項１に記載のタイヤ／ホイール組立体。
【請求項３】
前記環状シェルが金属または樹脂からなり、前記弾性リングがゴムまたは弾性樹脂からなる請求項１または２に記載のタイヤ／ホイール組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ／ホイール組立体に関し、さらに詳しくは、ランフラット走行時や低圧走行時の衝撃を低く抑制し、かつランフラット耐久性を向上するようにしたタイヤ／ホイール組立体に関する。
【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、数百ｋｍ程度の緊急走行を可能にするようにする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内側のリム上に中子を装着し、その中子によってパンクしたタイヤを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（支持体）は、外周側を支持面にすると共に内周側を開脚した開脚構造の環状シェルを有し、その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／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にできる利点を有している。
【０００４】
上記タイヤ／ホイール組立体（車輪）が、タイヤがパンクしてもランフラット走行可能な距離は、そのランフラット用支持体の耐久性に依存し、そのランフラット用支持体の耐久性は外径が大きいほど延長することができる。しかし、ランフラット用支持体は内径は空気入りタイヤのビード部内径と同じであるが、外径がビード部内径より大きく形成されているので、リム組み前に予め空気入りタイヤの内側に強制的に挿入しなければならない。
【０００５】
そのためランフラット用支持体の外径があまり大きすぎると、ランフラット用支持体をタイヤ内に挿入することが困難になるばかりでなく、ランフラット走行するとき路面から受ける衝撃が大きくなったり、また１３０ｋＰａ程度の低圧で走行時にキャッツアイ等の突起物に乗り上げたときの衝撃が非常に大きくなるという問題があった。そのためランフラット用支持体としては、その断面高さＡを空気入りタイヤの断面高さＳＨの三分の一程度にするのがよいとされていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ランフラット走行時や低圧走行時の衝撃を低く抑制し、かつランフラット用支持体の耐久性を向上するようにしたタイヤ／ホイール組立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本発明のタイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤの空洞部に、外周側を支持面にすると共に内周側を二股状に開脚した環状シェルと前記二股状の開脚端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、前記ランフラット用支持体の断面高さＡを前記空気入りタイヤの断面高さＳＨの４０〜４７％にしたことを特徴とするものである。
【０００８】
従来のタイヤ／ホイール組立体では、ランフラット用支持体を空気入りタイヤの内側へ挿入する操作性の関係から、ランフラット用支持体の断面高さＡとしては、タイヤの断面高さＳＨの三分の一程度（３０〜３５％）にするのが一般的であった。しかし、本発明では、上記のように断面高さＡの下限をタイヤ断面高さＳＨの４０％以上に大きくしたため、ランフラット用支持体のランフラット走行時の耐久性を向上する。また、ランフラット用支持体の断面高さＡの上限をタイヤ断面高さＳＨの４７％を限度としたことにより、１３０ｋＰａ程度の低圧走行時にキャッツアイ等の突起物に乗り上げたときの衝撃力を低く抑制することができる。また、この上限の規定によりランフラット走行時の衝撃も小さくするように抑制することができる。
【０００９】
本発明において、さらに好ましくは、前記環状シェルの内径端とリムフランジ外径端との半径方向差Ｂを５〜１５ｍｍの範囲にするとよく、これによって、上記のような断面高さＡに設定したランフラット用支持体を空気入りタイヤの内側へ挿入した後のリム組み性を良好にすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
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の空洞部に挿入される環状体として形成される。このランフラット用支持体は、外径が空気入りタイヤの空洞部内面との間に一定距離を保つように空洞部内径よりも小さく形成され、かつ内径は空気入りタイヤのビード部内径と略同一寸法に形成されている。そして、このランフラット用支持体は、空気入りタイヤの内側に挿入された状態で空気入りタイヤと共にホイールにリム組みされ、タイヤ／ホイール組立体に構成される。このタイヤ／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外周面に支持された状態になるので、ランフラット走行を可能にする。
【００１１】
上記ランフラット用支持体は、環状シェルと弾性リングとを主要部として構成されている。
【００１２】
環状シェルは、外周側（外径側）にパンクしたタイヤを支えるため連続した支持面を形成し、内周側（内径側）は左右の側壁を脚部として二股状に開脚した形状にしている。外周側の支持面は、その周方向に直交する横断面での形状が外径側に凸曲面になるように形成される。環状シェル外周側の凸部の数は１個でも、２個以上の複数のいずれであってもよい。しかし、凸部の数を複数にした場合には、ランフラット走行時に支持する荷重を複数の凸部に分散させることができるので、全体として環状シェルの耐久性を向上することができる。
【００１３】
弾性リングは、環状シェルの内径側に二股状になった両脚部の端部にそれぞれ取り付けられ、左右のリムシート上に当接することにより環状シェルを支持している。この弾性リングはゴム又は弾性樹脂から構成され、パンクしたタイヤから環状シェル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止めを行って環状シェルを安定支持するようにしている。
【００１４】
本発明のランフラット用支持体は、パンクしたタイヤを介して車両重量を支えなければならないため、環状シェルは剛体材料から構成されている。その構成材料には、金属、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、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のいずれでもよい。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よいが、補強繊維を配合して繊維強化樹脂として使用してもよい。
【００１５】
以下、図を参照して本発明を具体的に説明する。
【００１６】
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）の要部を示すタイヤ幅方向断面図（子午線断面図）である。
【００１７】
１はホイール外周のリム、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の回転軸を中心として共軸に環状に形成されている。
【００１８】
ランフラット用支持体３は、金属、樹脂などの剛性材から形成された環状シェル４と硬質ゴム、弾性樹脂などの弾性材から形成された弾性リング５とから構成されている。環状シェル４は外周側に二つの凸曲面からなる凸部４ａ，４ａをタイヤ幅方向に並べるように形成されている。この環状シェル４の内周側の両側壁は、それぞれ脚部６，６として二股状に開脚し、その端部に弾性リング５，５が取り付けられている。上記のように構成されたランフラット用支持体３は、空気入りタイヤ２の内側に挿入された状態で、弾性リング５，５をビード部２ｂ，２ｂと共にリム１のリムシート１ｓ，１ｓに同時装着されている。
【００１９】
上記構成において、ランフラット用支持体３の断面高さＡ（内周から最大外周までの半径方向高さ）は、空気入りタイヤ２の断面高さＳＨ（ビード部内周からトレッド外周までの半径方向高さ）の４０〜４７％の大きさに形成されている。ランフラット走行するときのランフラット用支持体の耐久性は外径が大きいほど高いので、このランフラット用支持体の断面高さＡの下限をタイヤ断面高さＳＨの４０％に高レベルに設定したことにより、ランフラット耐久性を向上することができる。しかし、ランフラット用支持体の断面高さＡが、タイヤ断面高さＳＨの４７％を超えると、特に１３０ｋＰａ程度の低圧走行時にキャッツアイ等の突起物に乗り上げたときに発生する衝撃力が非常に高くなり、乗り心地が悪化する。また、ランフラット走行時に路面から受ける衝撃も大きくなる。
【００２０】
上記のように空気入りタイヤ２のビード部２ｂの内径よりも外径Ｄｒが大きいランフラット用支持体３を空気入りタイヤ２と共にリム組みするときは、予めランフラット用支持体３を空気入りタイヤ２の内側に挿入してから行う。図２は、そのランフラット用支持体３を空気入りタイヤ２の内側に挿入する操作について説明する図である。
【００２１】
図２に示すように、まず空気入りタイヤ２を水平状態に載置し、そのビード部２ｂの内径部２ｉに、ランフラット用支持体３を径方向を直立状態にして最大直径Ｄｒの位置まで押し込む。このように空気入りタイヤ２のビード部２ｂの内径よりも大きい外径Ｄｒを持つランフラット用支持体３を押し込むことにより、そのビード部２ｂの内径部２ｉが楕円状に変形する。
【００２２】
次いで、ランフラット用支持体３が図のように嵌まり込んだ状態から、そのランフラット用支持体３を楕円の長軸方向を軸にして回転させ水平に倒すと、ランフラット用支持体３の回転軸がタイヤ回転軸と共軸状態になって空気入りタイヤ２の内側に同心状に挿入された状態になる。以後は、タイヤマウンターにより通常のタイヤをリム組みする時と同様の操作によりリム組みすることで、タイヤ／ホイール組立体を組み立てることができる。
【００２３】
上記のような断面高さＡに設定されたランフラット用支持体３を空気入りタイヤ２の内側へ挿入した後のリム組み操作性は、環状シェル４の内径端とリムフランジ７の外径端との半径方向の差Ｂに依存するので、半径方向差Ｂは、５〜１５ｍｍにすることが望ましい。半径方向の差Ｂが５ｍｍ未満であると、リム組み操作は容易でなくなる。また、半径方向の差Ｂがあまり過大になると、環状シェル４の半径寸法（断面寸法）が小さくなり、ランフラット用支持体３の耐久性が低下することになるので、１５ｍｍまでを限度にするのがよい。
【００２４】
本発明において、タイヤ／ホイール組立体に使用する空気入りタイヤ及びリムのサイズは特に限定されない。乗用車用、バス・トラック用のいずれにも適用することができるが、特に乗用車用に使用すると好適である。
【００２５】
【実施例】
タイヤサイズとリムサイズを、それぞれ２０５／５５Ｒ１６，１６×６　１／２ＪＪにし、かつランフラット用支持体の環状シェルの内径端とリムフランジの外径端との半径方向差Ｂを５ｍｍにする点を共通条件にし、ランフラット用支持体の断面高さＡのタイヤ断面高さＳＨに対する比率をそれぞれ表１のように異ならせた７種類のタイヤ／ホイール組立体（従来例、比較例１〜３、実施例１〜３）を製作した。
【００２６】
これら７種類のタイヤ／ホイール組立体について、下記の測定法によるランフラット耐久性、低圧衝撃性、ランフラット衝撃性をそれぞれ測定し、その結果を表１に記載した。
【００２７】
〔ランフラット耐久性〕
試験用タイヤ／ホイール組立体をタイヤ空気圧を０にして、排気量２５００ｃｃの乗用車の前輪左側に装着し、他のタイヤは２００ｋＰａにして、テストドライバーにより時速９０ｋｍ／ｈで周回路をランフラット用支持体が破損するまで走行したときの走行距離を測定した。評価は従来例のタイヤ／ホイール組立体で測定した走行距離を１００とする指数で表示した。指数が大きいほどランフラット耐久性が優れていることを意味する。
【００２８】
〔低圧衝撃性〕
上記ランフラット耐久性の走行試験に使用した試験乗用車のタイヤ空気圧を１３０ｋｐａの低圧にし、高さ５０ｍｍのキャッツアイを時速９０ｋｍ／ｈで乗り越えるときに受ける衝撃力をフィーリングで評価した。評価は、衝撃力が耐え得る程度の場合を○、衝撃力が非常に大きく一般人が耐えるのが困難な場合を×とした。
【００２９】
〔ランフラット衝撃性〕
上記ランフラット耐久性の走行試験において、同時に路面から受ける衝撃をフィーリングで評価した。評価は、衝撃力が我慢できる程度の大きさの場合は○、衝撃力が非常に大きく長時間耐えるのが難しい程度の場合は×とした。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、ランフラット用支持体の断面高さＡの下限をタイヤ断面高さＳＨの４０％以上に大きくしたため、ランフラット用支持体のランフラット走行時の耐久性を向上することができ、またランフラット用支持体の断面高さＡの上限をタイヤ断面高さＳＨの４７％を限度としたことにより、低圧走行時にキャッツアイ等の突起物に乗り上げたときの衝撃力やランフラット走行時の衝撃を低く抑制することができる。
【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】ランフラット用支持体を空気入りタイヤに組み込むときの説明図である。
【符号の説明】
１（ホイールの）リム
２　空気入りタイヤ
２ｂ　ビード部
３　ランフラット用支持体
４　環状シェル
５　弾性リング
７　リムフランジ
【図１】
2004058858.tif 000004
【図２】
2004058858.tif 000005