(57)【要約】【課題】強度及び耐久性を低下させることなくシェルを効率的に軽量化し、またランフラット走行時に確実に潤滑性能を維持した潤滑剤をシェルと空気入りタイヤとの接触部へ供給する。【解決手段】支持体では、円筒状のシェル２６における凸部３０Ａ，３０Ｂにリブ状の中空補強部４６が全周に亘って形成されると共に、この中空補強部４６内に潤滑剤Ｌが充填されている。これにより、シェル２６の耐久性及び強度を低下させることなく、シェル２６の軽量化が可能になる。また中空補強部４６の外周部には潤滑剤Ｌの供給弁部が設けられており、シェル２６が路面からの荷重を受けるランフラット走行時には、中空補強部４６内の潤滑剤Ｌが供給弁部を通してシェル２６と空気入りタイヤとの接触部へ供給される。【選択図】    図２
2004181986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
径方向に沿って所定の断面形状を有する略円筒状のシェルと、前記シェルの幅方向両端部にそれぞれ固着されて、支持部材の両端部から内周側へ延出するゴム製の脚部とを有し、空気入りタイヤの内部に配設され、かつ前記脚部を介して空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、空気入りタイヤの内圧が低下したランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体であって、
前記シェルにおける前記径方向に沿った断面内に、該シェルの周方向に沿って延在する中空部を形成したことを特徴とする支持体。
【請求項２】
前記シェルにおける前記幅方向に沿った一部分に、他の部分に対して板厚が局部的に増大し、かつ内部に前記中空部が穿設された中空補強部を一体的に形成したことを特徴とする請求項１記載の支持体。
【請求項３】
前記シェルを、前記周方向に沿って貫通した中空筒状に形成し、その内部に複数の前記中空部を前記幅方向に沿って配列されるように設けたことを特徴とする請求項１記載の支持体。
【請求項４】
前記中空部内に、前記ランフラット走行時に空気入りタイヤとの摩擦抵抗を抑制するための潤滑剤を封入すると共に、
前記シェルに、前記ランフラット走行時に前記中空部内から空気入りタイヤとの接触部付近に潤滑剤を供給する供給弁部を設けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の支持体。
【請求項５】
一対のビードコア間にわたってトロイド状に形成されたカーカスと、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配置されてタイヤサイド部を構成するサイドゴム層と、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されてトレッド部を構成するトレッドゴム層とがそれぞれ設けられ、リムに装着されるタイヤと、
前記タイヤの内側に配設され、前記タイヤと共にリムに組み付けられる請求項１乃至４の何れか１項記載の支持体と、
を有することを特徴とする空気入りランフラットタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤパンク時に、パンク状態のまま相当の距離を走行し得るように空気入りタイヤの内部に配設される環状の支持体及び、この支持体を用いた空気入りランフラットタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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略０気圧（ゲージ圧）になっても、ある程度の距離を安心して走行（ランフラット走行）が可能なタイヤ（以下、「ランフラットタイヤ」と言う。）として、タイヤの空気室内におけるリムの部分に、例えば、高張力鋼、ステンレス鋼等の金属材料からなるランフラットタイヤ用支持体（以下、単に「支持体」という。）を取り付けたもの（中子タイプ）が知られている。また、この種のランフラットタイヤに用いられる支持体としては、環状のシェルと、このシェルの両端部にそれぞれ加硫接着されたゴム製の脚部とを備えたものがあり、シェルとしては、リムに取り付けられるタイヤの径方向断面において２個の凸部を有する形状（二山形状）のものが知られている。このようなシェルは、例えば、高張力鋼等からなる金属円筒を成形素材とし、この金属円筒に対するヘラ絞り加工、ロールフォーミング加工、ハイドロフォーム加工等の径方向断面を変形させるための塑性加工を含む工程を経て製造されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような製造方法により製造される支持体では、一般的に、シェルの板厚が最大荷重（最大応力）が作用する部分（応力集中部）を基準として設計されており、すなわち、シェル全体がランフラット走行時に最大荷重が作用する部分で応力計算上必要とされる板厚と等しい略均一の板厚で形成されている。一方、ランフラットタイヤにおける支持体は、このランフラットタイヤが装着された自動車の乗りごこち、燃費等を考慮すると、可能な限り軽量であることが望ましい。
しかし、シェル全体を薄肉化して支持体を軽量化しようとすると、支持体の強度及び耐久性が不足し、この支持体を用いたランフラットタイヤにより十分な距離を安全にランフラット走行できなくなるという問題が生じるおそれがある。
【０００４】
また、上記のようなシェルを用いたランフラットタイヤでは、通常、ランフラット走行時におけるシェルとタイヤとの摩擦による発熱を抑制するための潤滑剤がタイヤのトレッド裏面部付近に塗布されるが、長期的には、この潤滑剤がトレッド裏面部から他の部分へ流動したり、水分を含んで潤滑性能が著しく低下するなどの不具合が生じていた。また、上記のようなシェルを用いたランフラットタイヤでは、潤滑剤をリムへの組付け時又は定期的に塗布する際の作業性が悪いという問題もある。
【０００５】
本発明の一の目的は、上記事実を考慮して、強度及び耐久性を低下させることなくシェルを効率的に軽量化でき、またランフラット走行時に確実に潤滑性能を維持した潤滑剤をシェルと空気入りタイヤとの接触部へ供給できるランフラットタイヤ用の支持体を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、上記事実を考慮して、十分な強度及び耐久性を有する軽量の支持体を備え、乗り心地、燃費等の走行性能及び耐久性が優れた空気入りランフラットタイヤを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る支持体は、径方向に沿って所定の断面形状を有する略円筒状のシェルと、前記シェルの幅方向両端部にそれぞれ固着されて、支持部材の両端部から内周側へ延出するゴム製の脚部とを有し、空気入りタイヤの内部に配設され、かつ前記脚部を介して空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、空気入りタイヤの内圧が低下したランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体であって、前記シェルにおける前記径方向に沿った断面内に、該シェルの周方向に沿って延在する中空部を形成したことを特徴とする。
【０００８】
上記の本発明に係る支持体では、円筒状のシェルにおける径方向に沿った断面内に、このシェルの周方向に沿って略全周に亘って延在する中空部を形成したことにより、シェルの強度及び耐久性を低下させることなく、シェルを軽量化することが可能になる。
【０００９】
すなわち、本発明の支持体によれば、従来の中実状とされたシェルと比較して、シェル全体又は一部の肉厚を増加させても、その肉厚化された部分内に中空部を形成して中空化することにより、肉厚化による重量増加を防止できると共に、単位面積当たりに略同一の重量を有する中実状のシェルよりも曲げ荷重、剪断荷重等の荷重に対する強度を増大できるので、シェルの強度及び耐久性を低下させることなく、支持体を軽量化することが可能になる。
【００１０】
また、上記の本発明に係る支持体において、前記中空部内に、前記ランフラット走行時に空気入りタイヤとの摩擦抵抗を抑制するための潤滑剤を封入すると共に、前記シェルに、前記ランフラット走行時に前記中空部内から空気入りタイヤとの接触部付近に潤滑剤を供給する供給弁部を設けるようにすれば、通常走行時に潤滑剤が不特定の部位へ流動することを防止できると共に、経時的に潤滑剤が含水、酸化等により劣化することを効果的に抑制できるので、ランフラット走行時に確実に潤滑性能を維持した潤滑剤をシェルと空気入りタイヤとの接触部へ供給できるようになり、また空気入りタイヤへの潤滑剤の塗布作業も省略できる。
【００１１】
また本発明に係るランフラットタイヤは、一対のビードコア間にわたってトロイド状に形成されたカーカスと、前記カーカスのタイヤ軸方向外側に配置されてタイヤサイド部を構成するサイドゴム層と、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されてトレッド部を構成するトレッドゴム層とがそれぞれ設けられ、リムに装着されるタイヤと、前記タイヤの内側に配設され、前記タイヤと共にリムに組み付けられる請求項１乃至４の何れか１項記載の支持体と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る空気入りランフラットタイヤによれば、支持体として本発明に係る支持体を用いているので、従来の中実状のシェルを用いた支持体を用いる場合と比較して、強度及び耐久性を損なうことなくシェルを軽量化でき、またランフラット走行時には確実に潤滑性能を維持した潤滑剤をシェルと空気入りタイヤとの接触部へ供給可能になるので、車両の乗り心地、燃費等の走行性能及び耐久性を向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るランフラットタイヤ及び、その支持体を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
先ず、図１〜図４を参照して本発明の第１の実施形態に係る支持体及び、この支持体が適用されたランフラットタイヤについて説明する。
【００１５】
ランフラットタイヤ１０とは、図１に示されるように、リム１２に空気入りタイヤ１４と支持体４０を組み付けたものをいう。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。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とを備える。
【００１６】
空気入りタイヤ１４の内部に配設される支持体４０は、略円筒状に形成されたシェル２６と、このシェル２６の幅方向に沿った両端部にそれぞれ加硫接着されたゴム製の脚部２８を備えている。シェル２６は、図３に示されるように、全体として一定曲率で湾曲したリング状に形成されている。一対の脚部２８は、支持体４０をリム１２へ組み付ける際に空気入りタイヤ１４の幅方向内側でリム１２に装着されるものであり、径方向に沿った高さが２０ｍｍ〜４０ｍｍ、好ましくは２５ｍｍ〜３５ｍｍが好適である。
【００１７】
一方、シェル２６は、図２に示されるように、径方向に沿って所定の断面形状を有する薄肉プレート状に形成されており、径方向外側にそれぞれ凸状となる一対の凸部３０Ａ、３０Ｂと、その間に形成された径方向内側に凸状となる凹部３０Ｃ、さらには凸部３０Ａ、３０Ｂの幅方向（矢印Ｗ方向）に沿った外側部に荷重を支持するためめのサイド部３０Ｄ、３０Ｅが形成されている。サイド部３０Ｄ、３０Ｅの内周側の端部（リム側端部）には略タイヤ回転軸方向に沿って外側へ延出するフランジ部３０Ｆ、３０Ｇが全周に亘って形成されている。本実施形態に係るシェル２６は、後述するように、アルミ合金、マグネシウム合金等の金属材料を押出成形することにより形成されている。
【００１８】
本実施形態のシェル２６では、凸部３０Ａ、３０Ｂのそれぞれ最も外周側の部位であるピークというＰ１、Ｐ２のの幅方向（矢印Ｗ方向）における間隔（ピーク間距離）Ｌ１がタイヤ１４とリム１２の内部にセットされた状態における一対の脚部２８間の幅方向距離（脚部間距離）Ｌ３（図１参照）に対して２５％以上６０％以下の範囲、例えば４０％とされている。これは、ピーク間距離Ｌ１が脚部間距離Ｌ３に対して２５％未満であると、ランフラット走行時にトレッド部２４に接するシェル２６の矢印Ｗ方向の幅が狭くなり、トレッド部２４に狭い範囲に荷重が集中して作用することによって空気入りタイヤ１４が破壊されることを防止するためである。また、ピーク間距離Ｌ１が脚部間距離Ｌ３に対して６０％を越えると、凹部３０Ｃの剛性不足のためにランフラット走行時の荷重の作用によって凹部３０Ｃが凹みやすくなるためである。
【００１９】
なお、ここで脚部間距離Ｌ３とは、ランフラットタイヤ１０（空気入りタイヤ１４）を標準リム１２に組み付けた状態で、標準空気圧とした空気入りタイヤ１４に標準荷重を付与した場合における一対の脚部２８外側面間の距離である。
【００２０】
ここで、標準リムとはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ  Ｂｏｏｋ２００２年度版規定のリムであり、標準空気圧とはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ  Ｂｏｏｋ２００２年度版の最大負荷能力に対応する空気圧であり、標準荷重とはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ  Ｂｏｏｋ２００２年度版の単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。
【００２１】
日本以外では、荷重とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、内圧とは下記規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、リムとは下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または、”Ａｐｐｒｏｖｅｄ  Ｒｉｍ”  、”Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ  Ｒｉｍ”）のことである。
【００２２】
規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、”Ｔｈｅ  Ｔｉｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｉｎｃ．  のＹｅａｒ  Ｂｏｏｋ  ”であり、欧州では”Ｔｈｅ  Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｔｉｒｅ  ａｎｄ  Ｒｉｍ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ  Ｍａｎｕａｌ”である。
【００２３】
図２に示されるように、支持体４０のシェル２６には、一対の凸部３０Ａ、３０Ｂにそれぞれ周方向に沿って細長く延在するリブ状の中空補強部４６が一体的に形成されている。ここで、中空補強部４６は、図２に示されるように、その径方向に沿った断面形状が凸部３０Ａ、３０Ｂの内周面及び外周面からそれぞれ突出するような略半円状とされており、全体としては略円形の断面形状を有している。また中空補強部４６は、図３に示されるように、凸部３０Ａ、３０Ｂの周方向に沿って全周に亘って延在するように形成されている。一方の凸部３０Ａには、断面における湾曲方向（矢印Ｕ方向）に沿って複数本（本実施形態では４本）の中空補強部４６が所定のピッチＰＴ１で配置されている。また他方の凸部３０Ｂにも、断面における湾曲方向に沿って複数本（本実施形態では４本）の中空補強部４６が所定のピッチＰＴ１で配置されている。
【００２４】
本実施形態に係るシェル２６では、図２に示されるように、サイド部３０Ｄ，３０Ｅとフランジ部３０Ｆ，３０Ｇとの接合部であるコーナ補強部４２，４４付近及び中空補強部４６、４８以外の部分が略一定の板厚ＴＰ１とされている。このシェル２６の板厚ＴＰ１は、シェル２６の成形素材となる金属材料の強度及び、ランフラット走行時に支持体４０に要求される強度に応じて設定される。ここで、コーナ補強部４２，４４付近を肉厚化したのは、この部分がランフラット走行時における荷重集中部になることから、応力集中の緩和を図るためである。
【００２５】
図２に示されるように、中空補強部４６の内部（径方向断面内）には、シェル２６の周方向（図３の矢印Ｃ方向）に沿って略円形断面の中空部４８が略全周に亘り形成されている。これにより、中空補強部４６は略円管状となっており、その管壁部の壁厚ＴＷが他の部分の板厚ＴＰ１よりも薄くなっている。中空部４８内には、常温で液状、ゲル状、グリース状等の形態を有する潤滑剤Ｌが封入されている。ここで、潤滑剤Ｌとしては、例えば、シリコーンオイル系、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール化合物系、ポリエチレングリコール、炭化水素系、エーテル系、アロマー系等のものを使用でき、これ以外にも、アルミ合金等の金属と加硫ゴムとの摩擦抵抗を抑制でき、加硫ゴムの劣化を生じさせないものならば、各種のものを使用できる。
【００２６】
中空補強部４６の径方向に沿った外径ＤＲ及び湾曲方向に沿った外径ＤＵ並びに、壁厚ＴＷは、例えば、ＦＥＭ（有限要素法）解析によりランフラット走行時にシェル２６に作用する荷重分布を演算し、この演算結果により得られた荷重値に応じて設定される。このとき、シェル２６全体としても、また中空補強部４６単体としても、荷重に十分に対抗できるように、外径ＤＲ、外径ＤＵ及び壁厚ＴＷがそれぞれ設定される。
【００２７】
具体的には、中空補強部４６の湾曲方向（図２の矢印Ｕ方向）に沿ったピッチＰＴ１は、その最小値が（ＤＵ／２）となる。また中空補強部４６は、略一定のピッチで配置する必要は必ずしもない。すなわち、中空補強部４６によるシェル２６の曲げ強度の強化を考慮し、中空補強部４６に十分な強度を付与する場合には、中空補強部４６は、荷重が集中する部位へ配置するほうがシェル２６の強度アップには有利であり、このため、中空補強部４６はＦＥＭ解析等により判断された荷重集中部に選択的に配設される。ここで、中空補強部４６は、シェル２６における各凸部３０Ａ，３０Ｂに対して少なくとも２個以上、シェル２６全体としては４個以上配置することが好ましく、更にシェル２６における各凸部３０Ａ，３０Ｂに対して少なくとも４個以上、シェル２６全体としては８個以上配置することが好ましい。むろん、中空補強部４６をシェル２６における凸部３０Ａ，３０Ｂ以外の部位にも配置するようにしても良い。
【００２８】
また中空補強部４６の壁厚ＴＷは、シェル２６の強度を増加するためには（ＴＰ１×０．２）以上とする必要があり、このとき、中空補強部４６の径方向に沿った外径ＤＲは、シェル２６の板厚ＴＰ１を基準として、（１．１×ＴＰ１）〜（５．０×ＴＰ１）の範囲内に設定することが好ましい。すなわち、（１．１×ＴＰ１）より小さい場合には、中空補強部４６のリブとしての補強効果が十分に得られず、また（５．０×ＴＰ１）より大きい場合には中空補強部４６自体の局部的な集中荷重に対する強度が低下し、ランフラット走行時に中空補強部４６が変形し易くなる。また中空補強部４６は、その断面中心点がシェル２６の厚さ方向における中心と一致するように配置されている。
【００２９】
また中空補強部４６の断面形状は円形（ＤＲ＝ＤＵ）でも良いが、路面からの荷重に対する強度を増加するためには、（ＤＲ＞ＤＵ）であること、径方向へ若干長い長円形又は楕円形であることが好ましい。
【００３０】
図３に示されるように、中空補強部４６には、その外周側の頂部付近に供給弁部５０が周方向に沿って略一定のピッチで設けられている。この供給弁部５０は、ランフラット走行時に中空補強部４６内に封入された潤滑剤Ｌをシェル２６と空気入りタイヤ１４との接触部分（接触界面）へ供給するためのものである。供給弁部５０は、図４に示されるように、中空補強部４６の一部が円形凹状とされて形成されており、その中央部には略肉厚円板状の弁体５２が一体的に設けられ、この弁体５２の外周端に沿って中空部４８側へ向ってＶ字状に切り込まれたノッチ５４が全周近くに亘って形成されている。
【００３１】
供給弁部５０では、ランフラット走行時にシェル２６に荷重が作用すると、ノッチ５４の先端を起点として中空補強部４６の内面へ達する亀裂が生じ、この亀裂を通して潤滑剤Ｌを外部へ流出させる。この潤滑剤Ｌは、シェル２６と空気入りタイヤ１４とが接する凸部３０Ａ，３０Ｂとトレッド部２４の裏面部との間に供給され、ランフラット走行時における摩擦抵抗を抑制し、空気入りタイヤ１４内での摩擦による発熱量を低下させる。
【００３２】
次に、上記のように構成された本実施形態に係る支持体４０の製造方法について簡単に説明する。支持体４０のシェル２６を製造するためには押出成形装置が用いられる。この押出成形装置では、耐熱容器内に貯えられた溶融状態にあるアルミ合金を押出金型へ供給する。この押出金型内には、図２に示されるシェル２６の径方向断面に対応する断面形状を有するキャビティが貫通状態で形成されると共に、このキャビティ内にシェル２６の中空部４８に対応する中子部が設けられている。また押出金型には、キャビティを囲むように水等の冷却媒体が循環する冷却路が設けられている。耐熱容器から供給された溶融状態のアルミ合金は、所定の冷却速度で冷却されてキャビティ内において凝固する。
【００３３】
また押出成形装置には、押出金型の出口側に上下一対の引抜ベルトが配置されており、この引抜ベルトは耐熱構造とされており、押出金型のキャビティ内から延出したアルミ合金を挟持しつつ回転する。これにより、キャビティ内でシェル２６の径方向断面に対応する断面を有するように凝固したアルミ合金製の板状素材が連続的に押出金型内から引き抜かれ、引抜ベルトの下流側には長尺帯状のアルミ合金製の板状素材が送り出される。なお、引抜ベルトも、必要応じて冷却構造とされ、下流側への搬送を継続しつつ赤熱状態の板状素材の冷却を行う。
【００３４】
また中空補強部４６における供給弁部５０は、例えば、引抜ベルト又は引抜ベルトとは独立して設けられたプレスローラ等の外周面に供給弁部５０の形状に対応する凸状の突起部を設け、この突起部により赤熱状態の板状素材の一部を凹状に塑性変形させることに形成される。
【００３５】
上記のアルミ合金製の板状素材は、所定の長さに切断された後、プレス装置、ローラベンディング装置等によりリング状に塑性加工される。このとき、板状素材における中空補強部４６内に潤滑剤Ｌが充填されると共に、中空補強部４６の両端部が樹脂、金属等からなる蓋により閉止される。この後、板状素材は、その長さ方向の両端部が専用の連結金具、リベット等により互いに接合されて円筒状のシェル２６とされる。このようにして製造されたシェル２６には、フランジ部３０Ｆ、３０Ｇにそれぞれ脚部２８が加硫接着され、これにより、支持体４０の製造が完了する。
【００３６】
ここで、シェル２６の成形素材となるアルミ合金としては、例えば、ＪＩＳ５０００系、ＪＩＳ６０００系、ＪＩＳ７０００系のものを用いることができる。
特に、ＪＩＳ６０００系、ＪＩＳ７０００系のアルミ合金を成形素材とした場合には、通常、成形完了後にシェル２６の多段階の熱処理が必要となるが、他のアルミ合金と比較して高強度を得ることができるので、シェル２６の軽量化に特に適している。また押出成形が可能な金属材料であれば、アルミ合金以外にもマグネシウム合金等を素材として押出成形によりシェル２６を製造することが可能である。
【００３７】
次に、上記のように構成された支持体４０及び、この支持体４０を用いたこのランフラットタイヤ１０の作用について説明する。
【００３８】
ランフラットタイヤ１０では、空気入りタイヤ１４の内圧が低下した場合、空気入りタイヤ１４のトレッド部２４を支持体４０の凸部３０Ａ、３０Ｂが支持して走行可能とする。また、この際、路面からの衝撃がトレッド部２４、支持体４０、リム１２を介して車体に伝達されるが、支持体４０のリム１２と当接する部分にはゴム製の脚部２８が設けられているため、路面からの衝撃が緩衝されてランフラット走行時の乗り心地が向上すると共に、路面からの衝撃によって支持体４０（シェル２６）のサイド部３０Ｄ、３０Ｅが変形してしまうことを回避できる。
【００３９】
また、ランフラット走行時に支持体４０に作用する荷重はサイド部３０Ｄ、３０Ｅとフランジ部３０Ｆ、３０Ｇとの接合部付近に集中して作用する。従って、ランフラットタイヤ１０（支持体４０）の軽量化を図るため金属製のシェル２６全体の板厚を薄肉化した場合には、サイド部３０Ｄ、３０Ｅとフランジ部３０Ｆ、０Ｇとの接合部付近に変形、微小クラック等の損傷が生じるおそれがあるが、シェル２６にはサイド部３０Ｄ、３０Ｅとフランジ部３０Ｆ、０Ｇとの接合部付近にコーナ補強部４２が形成されて肉厚化されているため、シェル２６における応力分布が均一化され、シェル２６におけるサイド部３０Ｄ、３０Ｅとフランジ部３０Ｆ、０Ｇとの接合部付近に損傷が生じることを防止できる。
【００４０】
一方、ランフラット走行時、トレッド部２４は、シェル２６の凸部３０Ａ、３０ＢのうちピークＰ１、Ｐ２間の部分と当接する。この結果、ランフラットタイヤ１０では、トレッド部２４における一対の凸部３０Ａ、３０ＢのピークＰ１、Ｐ２間に挟まれた一部に局部的に荷重が作用する。従って、ピークＰ１、Ｐ２間のタイヤ幅方向距離Ｌ１を脚部間距離Ｌ３に対して２５％以上とすることによって、トレッド部２４の一部に集中的に荷重が作用してトレッド部２４（タイヤ）が破壊してしまうことを回避できる。
【００４１】
またランフラット走行時には、シェル２６における一対の凸部３０Ａ、３０Ｂには、それぞれ路面からの反力として曲げ荷重が作用する。このとき、支持体４０の軽量化を図るため金属製のシェル２６全体の板厚を薄肉化したり、トレッド部２４を保護するためタイヤ幅方向距離Ｌ１を脚部間距離Ｌ３に対して過大にした場合には、シェル２６における凸部３０Ａ、３０Ｂ及び、これら一対の凸部３０Ａ、３０Ｂ間に設けられた凹部３０Ｃの曲げ剛性が低下し、これらの凸部３０Ａ、３０Ｂ及び凹部３０Ｃが経時的に局部的に曲率半径が変化するように湾曲したり、全体的な真円度が低下する等の変形が生じるおそれがあるが、シェル２６には凸部３０Ａ、３０Ｂにそれぞれ中空補強部４６、４８が形成されて曲げ強度が強化されているため、路面からの荷重を受けても、凸部３０Ａ、３０Ｂ及び凹部３０Ｃがランフラット走行時間の増加に伴って変形することを防止できる。
【００４２】
従って、本実施形態に係る支持体４０によれば、支持体４０（シェル２６）の強度及び耐久性を低下させることなく、支持体４０を効率的に軽量化し、これを用いたランフラットタイヤ１０を軽量化できる。
【００４３】
また、ランフラット走行時にシェル２６に路面からの荷重が作用し、シェル２６に歪みが生じるこにより、中空補強部４６における外周端付近に設けられた供給弁部５０のノッチ５４に亀裂が発生する。これにより、中空補強部４６内に封入された潤滑剤Ｌが供給弁部５０を通して遠心力、浸透圧等の作用により外部へ流出する。このとき、中空補強部４６がシェル２６における凸部３０Ａ，３０Ｂに配置されていることから、潤滑剤Ｌの大部分は凸部３０Ａ，３０ＢのピークＰ１，Ｐ２付近へ流動し、シェル２６と空気入りタイヤ１４との接触部へ確実に殆ど無駄なく供給される。この潤滑剤Ｌは、ランフラット走行時におけるシェル２６と空気入りタイヤ１４との摩擦を抑制し、この摩擦による空気入りタイヤ１４内での発熱量を低減する。
【００４４】
なお、本実施形態に係るシェル２６では、全ての中空補強部４６内に潤滑剤Ｌを必ずしも封入する必要はなく、例えば、凸部３０Ａ，３０Ｂに設けられた中空補強部４６のみに潤滑剤Ｌを封入するようにして良い。このとき、潤滑剤Ｌが封入されない中空補強部４６の中空部４８については、そのまま空にしておいても良いが、シェル２６の強度を考慮した場合には、シェル２６を形成する金属材料よりも低比重の樹脂材料等を隙間なく充填するようにすれば、シェル２６の重量増加を抑制しつつ曲げ荷重等に対する強度を大幅に向上できる。
【００４５】
（第２の実施形態）
次に、図５及び図６を参照して本発明の第２の実施形態に係る支持体について説明する。なお、本実施形態に係る支持体では、第１の実施形態に係るシェルと共通の部分には同一符合を付して説明を省略する。
【００４６】
本実施形態に係る支持体６０は、第１の実施形態に係る支持体４０と同様に、略円筒状に形成されたシェル６２と、このシェル６２の幅方向に沿った両端部にそれぞれ加硫接着されたゴム製の脚部（図示省略）を備えている。シェル６２は、図６に示されるように、全体として一定曲率で湾曲した円筒状に形成されている。一対の脚部としては、支持体４０と同一形状のものを用いることができる。
【００４７】
図５に示されるように、シェル６２は、シェル２６と同様に、一対の凸部３０Ａ、３０Ｂと、凹部３０Ｃ、サイド部３０Ｄ、３０Ｅ及びフランジ部３０Ｆ、３０Ｇを備えているが、板厚ＴＰ２がシェル２６の板厚ＴＰ１よりも厚くされると共に、シェル２６のように局部的な肉厚部（中空補強部４６）が形成されず、任意の部位における板厚ＴＰ２が略一定とされている。
【００４８】
またシェル６２は、周方向に沿って貫通する中空筒状に形成されており、その内部にシェル６２の周方向に沿って細長い延在する中空部６４が複数形成されている。これらの中空部６４は、シェル６２の湾曲方向に沿って略等ピッチでそれぞれ配置され、シェル６２の周方向に沿って全周に亘って形成されている。
【００４９】
中空部６４には、その内部に第１の実施形態に係るシェル２６と同様の潤滑剤Ｌが充填されており、その両端部がそれぞれ蓋（図示省略）により閉止されている。但し、本実施形態に係るシェル６２では、全ての中空部６４に潤滑剤Ｌを必ずしも封入する必要はなく、例えば、凸部３０Ａ，３０Ｂに設けられた中空部６４のみに潤滑剤Ｌを封入するようにして良い。このとき、潤滑剤Ｌが封入されない中空部６４については、そのまま空にしておいても良いが、シェル６２の強度を考慮した場合には、シェル６２を形成する金属材料よりも低比重の樹脂材料等を隙間なく充填するようにすれば、シェル６２の重量増加を抑制しつつ曲げ荷重等に対する強度を大幅に向上できる。
【００５０】
図６に示されるように、シェル６２には、潤滑剤Ｌが封入された中空部６４の外周側の壁部に供給弁部５０（図４参照）が周方向に沿って略一定のピッチで設けられている。これにより、ランフラット走行時には、供給弁部５０のノッチ５４（図４参照）に沿って亀裂が発生し、この亀裂を通して中空部６４内の潤滑剤Ｌがシェル６２と空気入りタイヤ１４の接触部分に供給される。なお、図４に示される供給弁部５０に代えて、例えば、シェル６２の外周側の壁部に潤滑剤Ｌが充填された中空部４８に連通する供給穴を穿設し、この供給穴に樹脂等からなる栓を圧入し、この栓がランフラット走行時に中空部４８内の潤滑剤Ｌの内圧により供給穴内から脱落するようにしても良い。
【００５１】
図５に示されるように、中空部６４はその断面形状が略矩形とされている。この中空部６４の湾曲方向（矢印Ｕ方向）に沿った辺部の長さ（内径）をＳＵとすると、この内径ＳＵは、シェル６２の強度を保つために（０．８ＴＰ２）以下とする必要がある。また中空部６４の板厚方向に沿った内径をＳＴとすると、中空部６４は、その断面形状が（ＳＴ≦ＳＵ）となるように、すなわち略正方形乃至板厚方向へ若干細長い略長方形となるように形成されている。このような中空部６４によれば、中空部６４をシェル６２の湾曲方向へ細長い長方形とした場合に比較して、その形状的な作用により板厚方向に沿ったシェル２６の圧縮強度を大きくすることができる。
【００５２】
また中空部６４の湾曲方向に沿ったピッチＰＴ２は任意の部位で略一定とされており、シェル６２の板厚ＴＰ２を基準として、その間隔Ｂが（０．２×ＴＰ２）となるようにピッチＰＴ２が設定されている。このとき、隣接する中空部６４の間隔Ｂが（０．２×ＴＰ２）であると、隣接する中空部６４間を区画する隔壁部６８の板厚が薄くなってシェル６２の板厚方向に沿った圧縮強度が不足するおそれがある。また中空部６４は、その断面中心点がシェル６２の厚さ方向における中心と一致するように配置されている。
【００５３】
本実施形態に係るシェル６２は、第１の実施形態に係るシェル２６と同様に、アルミ合金、マグネシウム合金等の金属材料を素材として押出成形により成形されている。このシェル６２には、そのサイド部３０Ｄ，３０Ｅ及びフランジ部３０Ｆ，３０Ｇにそれぞれゴム製の脚部が加硫接着されてランフラットタイヤ用の支持体とされる。
【００５４】
なお、本実施形態に係るシェル６２では、中空部６４の断面形状を矩形状としたが、中空部６４の断面形状は必ずしも矩形状とする必要はない。例えば、図６に示されるシェル６２のように中空部６６の断面形状を略円形としても良い。この場合にも、中空部６６のピッチＰＴ２は、矩形の中空部６４の場合と同一寸法に設定すれば良く、また湾曲方向に沿った内径ＳＵと板厚方向に沿った内径ＳＴとは（ＳＴ≦ＳＵ）となるように設定される。これにより、中空部６６は円形乃至板厚方向へ若干長い長円又は楕円になるように形成される。これ以外にも、シェル６２における中空部の断面形状は、三角形、五角形等の多角形状に形成しても良く、この場合にも、中空部のピッチ、湾曲方向に沿った内径及び板厚方向に沿った内径等の寸法を中空部６４と同様な基準で設定すれば、中空部が形成されていないシェルと比較してシェル６２を軽量化すると共に、シェル６２の強度をランフラット走行が可能となる大きさにできるので、ランフラット走行時にはシェル６２により路面からの荷重を十分な距離に亘って支持可能になる。
【００５５】
（第３の実施形態）
次に、図８を参照して本発明の第３の実施形態に係る支持体について説明する。なお、本実施形態に係る支持体では、第１の実施形態に係るシェルと共通の部分には同一符合を付して説明を省略する。
【００５６】
本実施形態に係る支持体７０は、第１の実施形態に係る支持体４０と同様に、略円筒状に形成されたシェル７２と、このシェル７２の幅方向に沿った両端部にそれぞれ加硫接着されたゴム製の脚部（図示省略）を備えている。シェル７２は、図８に示されるように、全体として一定曲率で湾曲した円筒状に形成されている。一対の脚部としては支持体４０と同一形状のものを用いることができる。
【００５７】
図８に示されるように、シェル７２は、シェル２６と同様に、一対の凸部３０Ａ、３０Ｂと、凹部３０Ｃ、サイド部３０Ｄ、３０Ｅ及びフランジ部３０Ｆ、３０Ｇを備えている。シェル７２は、凸部３０Ａ，３０Ｂの外周側にそれぞれ環状の中空補強部材７４，７６が密接するように固定されて構成されている。この中空補強部材７４，７６は径方向に沿って扁平で凸部３０Ａ，３０Ｂに沿って湾曲したプレート状に形成されると共に、その径方向に沿った断面形状が内周側へ向って開いた略コ字状に形成されている。ここで、中空補強部材７４，７６の内周面に形成された凹部は、それぞれ凸部３０Ａ，３０Ｂの外周面により内周側が閉止されることにより環状の中空部７８を構成する。
【００５８】
中空補強部材７４，７６の中空部７８内には、その内部に第１の実施形態に係るシェル２６と同様の潤滑剤Ｌが充填されており、その両端部がそれぞれ蓋（図示省略）により閉止されている。中空補強部材７４，７６には、その外周側の壁部に供給弁部５０が周方向に沿って略一定のピッチで設けられている。この供給弁部５０は、第１の実施形態のシェル２６に設けられた供給弁部５０を同一の構造を有している。これにより、ランフラット走行時には、供給弁部５０のノッチ５４（図４参照）に沿って亀裂が発生し、この亀裂を通して中空部７８内の潤滑剤Ｌがシェル７２と空気入りタイヤ１４の接触部分に供給される。
【００５９】
本実施形態に係る中空補強部材７４，７６は、第１の実施形態に係るシェル２６と同様に、アルミ合金、マグネシウム合金等の金属材料を素材として押出成形により成形されている。この中空補強部材７４，７６が取り付けられるシェル７２の本体側も、第１の実施形態に係るシェル２６と同様に、アルミ合金、マグネシウム合金等の金属材料を素材として押出成形により成形されている。中空補強部材７４，７６が取り付けられたシェル７２には、そのサイド部３０Ｄ，３０Ｅ及びフランジ部３０Ｆ，３０Ｇにそれぞれゴム製の脚部が加硫接着されてランフラットタイヤ用の支持体とされる。
【００６０】
本実施形態に係るシェル７２では、凸部３０Ａ，３０Ｂの外周側に閉鎖された中空構造を有する中空補強部材７４，７６を固定したことにより、路面からの荷重に対するシェル７２の強度を大幅に向上できるようになるで、この中空補強部材７４，７６が固定されるシェル７２の本体側の肉厚を大幅に薄くしても、シェル７２がランフラット走行が可能な強度を保つことが可能になる。この結果、中空部が形成されていないシェルと比較してシェル７２を軽量化すると共に、ランフラット走行時にはシェル７２により路面からの荷重を十分な距離に亘って支持可能になる。
【００６１】
以上説明した本発明に係る支持体４０，６０，７０では、円筒状のシェル２６，６２，７２における径方向に沿った断面内に、このシェル２６，６２，７２の周方向に沿って略全周に亘って延在する中空部４８，６４，７８を形成したことにより、シェルの強度及び耐久性を低下させることなく、シェルを軽量化することが可能になる。
【００６２】
すなわち、支持体４０，６０，７０によれば、従来の中実状のシェルと比較して、シェル２６，６２，７２全体又は一部の肉厚を増加させても、その肉厚化された部分内に中空部４８，６４，７８を形成して中空化することにより、肉厚化による重量増加を防止でき、又は重量を減少できると共に、単位面積当たりに略同一の重量を有する中実状のシェルよりも曲げ荷重、剪断荷重等の荷重に対する強度を増大できるので、シェル２６，６２，７２の強度及び耐久性を低下させることなく、支持体４０を軽量化することが可能になる。
【００６３】
また、上記の本発明に係る支持体４０においては、シェル２６，６２，７２の中空部４８，６４，７８内に、ランフラット走行時に空気入りタイヤとの摩擦抵抗を抑制するための潤滑剤Ｌが封入されると共に、シェル２６，６２，７２にランフラット走行時に中空部４８，６４，７８内から空気入りタイヤ１４との接触部付近に潤滑剤Ｌを供給する供給弁部５０が設られていることにより、通常走行時に潤滑剤Ｌが不特定の部位へ流動することを防止できると共に、経時的に潤滑剤が含水、酸化等により劣化することを効果的に抑制できるので、ランフラット走行時に確実に潤滑性能を維持した潤滑剤Ｌをシェル２６と空気入りタイヤ１４との接触部へ供給できるようになり、また空気入りタイヤ１４への潤滑剤の塗布作業も省略できる。
【００６４】
従って、上記のような支持体を用いた本発明に係る空気入りランフラットタイヤ１０によれば、従来の中実状のシェルを用いた支持体を用いる場合と比較して、強度及び耐久性を損なうことなくシェル２６，６２，７２を軽量化でき、またランフラット走行時には確実に潤滑性能を維持した潤滑剤Ｌをシェル２６，６２，７２と空気入りタイヤ１４との接触部へ供給できるので、車両の乗り心地、燃費等の走行性能及び耐久性を向上できる。
【００６５】
【実施例】
次に、本発明の支持体の実施例を、従来構造の支持体（比較例）と比較して説明する。
【００６６】
（実施例１）
比較例１に係る支持体のシェルとしては、図２に示されるシェル２６における中空補強部４６を省略し、全体の肉厚が略一定とされた中実状のシェルを用いた。このとき、シェルとしては、アルミ合金（６０６１−Ｏ材）を素材として厚さ４．０ｍｍのものを用い、このシェルの両側のサイド部にそれぞれゴム製の脚部を加硫接着して比較例１に係る支持体とした。
【００６７】
一方、実施例１に係る支持体のシェルとしては、図７に示されるシェル６２と共通の構造を有するもの、すなわち、全体の肉厚が略一定でシェルの内部に略円形の中空部が一定ピッチで形成されたものを用い、このシェルの両側のサイド部にそれぞれゴム製の脚部を加硫接着して実施例１に係る支持体とした。このとき、シェルとしては、アルミ合金（６０６１−Ｏ材）を素材として厚さ４．０ｍｍのものを用いた。このシェルには、内径２．５ｍｍの円形断面の中空部を４ｍｍのピッチで形成した。これにより、実施例１に係るシェルは、比較例１に係るシェルと比較して重量が約３０％減少した。但し、シェルにおける中空部内には潤滑剤を充填せず、中空部内を空のままとした。
【００６８】
以上のような実施例１に係る支持体及び、比較例１に係る支持体をそれぞれランフラットタイヤ（１９５／６５  Ｒ１５）に組み付け、このランフラットタイヤにより実際にランフラット走行を行った。この走行試験の結果及びそれぞれのシェルの重量比を下記の（表１）に示す。
【００６９】
【表１】
2004181986.tif 000003
【００７０】
上記（表１）から明らかなように、実施例１に係るシェルの内部に中空部が形成された支持体によれば、比較例１に係る中実状の支持体と比較して、強度等の性能を低下させることなく３０％以上の軽量化が可能になった。
【００７１】
（実施例２）
比較例２に係る支持体のシェルとしては、図２に示されるシェル２６における中空補強部４６を省略し、全体の肉厚が略一定とされた中実状のシェルを用いた。このとき、シェルとしては、アルミ合金（６０６１−Ｏ材）を素材として厚さ２．４ｍｍのものを用い、このシェルの両側のサイド部にそれぞれゴム製の脚部を加硫接着して比較例２に係る支持体とした。
【００７２】
一方、実施例２に係る支持体のシェルとしては、図２に示されるシェル２６と共通の構造を有するもの、すなわち、シェルにおけるサイド部とフランジ部との接合部付近に肉厚化されたコーナ補強部が設けられると共に、２個の凸部にそれぞれ周方向へ延在する略円形断面の複数の中空補強部が設けられたものを用い、このシェルの両側のサイド部にそれぞれゴム製の脚部を加硫接着して実施例１に係る支持体とした。このとき、シェルとしては、アルミ合金（６０６１−Ｏ材）を素材として厚さ２．４ｍｍのものを用いた。このシェルには、２個の凸部にそれぞれ外径４．８ｍｍ、内径２．５ｍｍの円形断面の中空補強部をシェルの湾曲方向に沿って１５ｍｍのピッチで形成した。この実施例２に係るシェルは比較例２と略同一の重量となった。但し、シェルにおける中空補強部内には潤滑剤を充填せず、中空補強部内を空のままとした。
【００７３】
以上のような実施例２に係る支持体及び、比較例２に係る支持体をそれぞれランフラットタイヤ（１９５／６５  Ｒ１５）に組み付け、このランフラットタイヤにより実際にランフラット走行を行った。この走行試験の結果及びそれぞれのシェルの重量比を下記の（表２）に示す。
【００７４】
【表２】
2004181986.tif 000004
【００７５】
上記（表２）から明らかなように、実施例２に係るシェルにリブ状の中空補強部が形成された支持体によれば、比較例２に係る中実状の支持体と比較して、重量を増加させることなくランフラット走行時の走行距離を１００ｋｍ以上延長できた。
【００７６】
（実施例３）
比較例３に係る支持体のシェルとしては、図２に示されるシェル２６における中空補強部４６を省略し、全体の肉厚が略一定とされた中実状のシェルを用いた。このとき、シェルとしては、アルミ合金（６０６１−Ｏ材）を素材として厚さ４．０ｍｍのものを用い、このシェルの両側のサイド部にそれぞれゴム製の脚部を加硫接着して比較例２に係る支持体とした。
【００７７】
一方、実施例３に係る支持体のシェルとしては、図７に示されるシェル６２と共通の構造を有するもの、すなわち、全体の肉厚が略一定でシェルの内部に略円形の中空部が一定ピッチで形成されたものを用い、このシェルの両側のサイド部にそれぞれゴム製の脚部を加硫接着して実施例１に係る支持体とした。このとき、シェルとしては、アルミ合金（６０６１−Ｏ材）を素材として厚さ４．０ｍｍのものを用いた。このシェルには、内径１．５ｍｍの円形断面の中空部を２０ｍｍのピッチで形成した。このとき、シェルにおける各中空部内には潤滑剤を充填し、この潤滑剤をランフラット走行時に空気入りタイヤとの接触部へ供給するようにした。
【００７８】
上記のような実施例３に係る支持体を、トレッド部の裏面側に潤滑剤が塗布されたていないランフラットタイヤ（１９５／６５  Ｒ１５）に組み付け、このランフラットタイヤにより３００ｋｍのランフラット走行を行うと共に、上記のような比較例２に係る支持体をトレッド部の裏面側に潤滑剤が塗布されたていないランフラットタイヤ（１９５／６５  Ｒ１５）に組み付け、このランフラットタイヤにより３００ｋｍのランフラット走行を行い、それぞれ空気入りタイヤにおけるランフラット走行時における最高温度を測定した。この走行試験の結果を下記（表３）に示す。
【００７９】
【表３】
2004181986.tif 000005
【００８０】
上記（表３）から明らかなように、実施例３に係るシェルに設けられた中空部内に潤滑剤が充填された支持体によれば、空気入りタイヤに潤滑剤を塗布しなくても、潤滑剤が塗布された空気入りタイヤに組み付けられた比較例３に係る中実状の支持体と比較しても、ランフラット走行時の空気入りタイヤの最高温度を略同一のレベルに維持できた。但し、空気入りタイヤに塗布された潤滑剤は、長期的にはシェルとの接触部以外の部位へ流動し、また含水、酸化等により劣化することが明らかなのに対し、実施例３に係る支持体では、潤滑剤を長期間に亘って劣化させることなくシェル内に保持でき、かつランフラット走行時にのみ確実に空気入りタイヤとの接触部へ潤滑剤を供給できるという利点がある。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る支持体によれば、強度及び耐久性を低下させることなく支持部材を効率的に軽量化でき、またランフラット走行時に確実に潤滑性能を維持した潤滑剤をシェルと空気入りタイヤとの接触部へ供給できる。
【００８２】
また本発明に係る空気入りランフラットタイヤによれば、支持体として本発明に係る支持体を用いたことにより、車両の乗り心地、燃費等の走行性能及び耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る支持体が適用されたランフラットタイヤの構成を示す径方向に沿った断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る支持体の構成を示す径方向に沿った断面図である。
【図３】図２に示されるように支持体におけるシェルの構成を示す斜視図である。
【図４】図２に示されるようにシェルにおける潤滑剤供給用の供給弁部の構成を示す平面図及び側面断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る支持体の構成を示す径方向に沿った断面図である。
【図６】図５に示されるように支持体におけるシェルの構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る支持体における中空部の変形例を説明するための径方向に沿った断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る支持体の構成を示す径方向に沿った斜視図である。
【符号の説明】
１０      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
２６      シェル
２８      脚部
４０      支持体
４６      中空補強部
４８      中空部
５０      供給弁部
６０      支持体
６２      シェル
６４      中空部
６６      中空部
７０      支持体
７２      シェル
７８      中空部
Ｌ        潤滑剤
【図１】
2004181986.tif 000006
【図２】
2004181986.tif 000007
【図３】
2004181986.tif 000008
【図４】
2004181986.tif 000009
【図５】
2004181986.tif 000010
【図６】
2004181986.tif 000011
【図７】
2004181986.tif 000012
【図８】
2004181986.tif 000013