(57)【要約】【課題】脚部の耐久性を高める支持体および空気入りランフラットタイヤを得る。【解決手段】ランフラット走行時には、支持体１６の脚部２８のタイヤ幅方向外側面とタイヤビード部１８付近の内面とが通常走行時よりも強く接触して摩擦を生ずるが、エラストマーの脚部２８には、溝３０が形成されて潤滑剤が保持されているので、溝３０から潤滑剤が表出して摩擦を小さくする。結果として、脚部２８のひび割れなどを抑えて耐久性を高めることができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気入りタイヤの内部に配設され、ランフラット走行時に荷重を受ける環状の支持部と、
この支持部の軸方向両側へ取り付けられ、前記空気入りタイヤと共にリムへ組み付けられて前記空気入りタイヤへの対応面に潤滑剤を保持する凹部が形成された脚部と、
を有することを特徴とする支持体。
【請求項２】
前記脚部がエラストマーで形成されたことを特徴とする請求項１記載の支持体。
【請求項３】
前記凹部が溝を形成し、前記脚部のタイヤ内面に接触する範囲での投影面積に対して前記溝の総開口面積が２０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の支持体。
【請求項４】
前記溝が連続して延びることを特徴とする請求項３記載の支持体。
【請求項５】
前記溝が周方向に沿って形成されたことを特徴とする請求項４記載の支持体。
【請求項６】
前記凹部により粗面が形成され、前記脚部のタイヤ内面に接触する範囲での表面粗さが２．０μｍ≦Ｒａ≦２００μｍであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の支持体。
【請求項７】
タイヤサイズに対応したリムと、
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、
を備え、前記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、リムに組み付けられる請求項１から６のうちいずれか一項に記載の支持体と、
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】
本発明はタイヤがパンクした場合、その状態のまま相当の距離を走行し得るようにタイヤの内部に配設される支持体および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０ｋｇ／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呼ぶ。）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支持部と、この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では、ランフラット走行時に中子（支持体）脚部のタイヤ幅方向外側とタイヤビード部付近の内面とが接触して摩擦することによる摩耗や損傷を防ぐため、両者の間に潤滑剤が塗布されることが好ましい。
【０００４】
しかし、このような潤滑剤は液状であるため、ランフラット走行になる前の通常走行時に流出や蒸発により潤滑剤がなくなったり、ランフラット走行が長距離に及んだ場合に潤滑剤がなくなることが考えられる。この場合、中子（支持体）脚部とタイヤビード部付近とにひび割れなどが生じて走行不良となるので、これが原因となってランフラット走行距離を伸ばせない。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２９７２２６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事実を考慮して、脚部の耐久性を高める支持体および空気入りランフラットタイヤを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載する本発明の支持体は、空気入りタイヤの内部に配設され、ランフラット走行時に荷重を受ける環状の支持部と、この支持部の軸方向両側へ取り付けられ、前記空気入りタイヤと共にリムへ組み付けられて前記空気入りタイヤへの対応面に潤滑剤を保持する凹部が形成された脚部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載する本発明の支持体によれば、支持体は空気入りタイヤの内部（空気室）に配設して、脚部によりリムに組み付けることができる。このようにして組み立てられたランフラットタイヤを自動車に装着して走行させると、空気入りタイヤの内圧低下時にタイヤ空気室内に配設された支持体の支持部がタイヤのトレッド部に接地し、タイヤのサイドゴム層に替わって荷重を支持することによって、ランフラット走行が可能となる。ランフラット走行時には、支持体脚部のタイヤ幅方向外側と空気入りタイヤの対応面（タイヤビード部付近の内面）とが接触して摩擦するが、脚部には、凹部が形成されて潤滑剤が保持されているので、凹部から潤滑剤が表出して摩擦を小さくする。結果として、脚部のひび割れなどを抑えて耐久性を高めることができる。
【０００９】
請求項２に記載する本発明の支持体は、請求項１の構成において、前記脚部がエラストマーで形成されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載する本発明の支持体によれば、脚部に凹部が形成されて潤滑剤が保持されているので、ランフラット走行中に潤滑作用を発揮すると共に、脚部は、エラストマーで形成されるので、弾性の性質を持ち、ランフラット走行時の走行安定と、リム組み及びリム解きの作業容易化とを図ることができる。
【００１１】
請求項３に記載する本発明の支持体は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記凹部が溝を形成し、前記脚部のタイヤ内面に接触する範囲での投影面積に対して前記溝の総開口面積が２０％以上８０％以下であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載する本発明の支持体によれば、脚部のタイヤ内面に接触する範囲での投影面積に対して溝の総開口面積が２０％以上８０％以下となっている。このように、溝の総開口面積を２０％以上とすることで、潤滑剤の保持量を確保できる。また、総開口面積を８０％以下とすることで、ランフラット走行時における脚部凹部の外周部（凸部）とタイヤ内面との接触によっても脚部凹部の外周部（凸部）の圧縮変形を防いで凹部の形状を保持できる。これにより、潤滑剤の無用な流出を抑えて潤滑剤の保持作用を持続することができる。
【００１３】
請求項４に記載する本発明の支持体は、請求項３の構成において、前記溝が連続して延びることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載する本発明の支持体によれば、溝が連続して延びる。このように、溝が連続して延びることで、ランフラット走行中に脚部とタイヤ内面とが接した状態で潤滑剤の移動が可能となるので、潤滑作用を効果的に得ることができる。
【００１５】
請求項５に記載する本発明の支持体は、請求項４の構成において、前記溝が周方向に沿って形成されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載する本発明の支持体によれば、溝が周方向に沿って連続して延びる。このように、溝が周方向に沿って連続して延びることで、ランフラット走行時には、脚部の回転による潤滑剤の移動が容易となるので、潤滑作用をより効果的に得ることができる。また、連続溝を周方向に沿って形成することで、連続溝を周方向に直角な方向に沿って形成した場合に比べ、ランフラット走行時におけるタイヤ内面との摩擦抵抗を小さくすることができる。結果として、脚部の耐久性を高めることができる。
【００１７】
請求項６に記載する本発明の支持体は、請求項１又は請求項２に記載の構成において、前記凹部により粗面が形成され、前記脚部のタイヤ内面に接触する範囲での表面粗さが２．０μｍ≦Ｒａ≦２００μｍであることを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載する本発明の支持体によれば、脚部のタイヤ内面に接触する範囲での表面粗さが２．０μｍ≦Ｒａ≦２００μｍとなっている。これにより、脚部の表面積が大きくなって必要な潤滑剤を保持することができ、ランフラット走行時の潤滑作用によって脚部の耐久性が高められる。
【００１９】
請求項７に記載する本発明の空気入りランフラットタイヤは、タイヤサイズに対応したリムと、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、を備え、前記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、リムに組み付けられる請求項１から６のうちいずれか一項に記載の支持体と、を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載する本発明の空気入りランフラットタイヤによれば、空気入りタイヤの内圧低下時には、空気入りタイヤの内部に配設された支持体がサイドゴム層に代わってトレッド部を支持することによって、ランフラット走行が可能となる。
【００２１】
ところで、ランフラット走行時に脚部とタイヤビード部付近とは、接触して摩擦するので、耐久性を高めるために潤滑作用が必要となる。この点につき、本発明によれば、脚部に凹部が形成されて潤滑剤が保持されているので、ランフラット走行中に潤滑作用を発揮し、空気入りランフラットタイヤの耐久性が高められる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明における支持体および空気入りランフラットタイヤの第１の実施の形態を図面に基づき説明する。ここで、ランフラットタイヤ１０は、図１に示すように、一般的なホイルリム１２に空気入りタイヤ１４と支持体１６とが組み付けられている。
【００２３】
支持体１６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。この実施形態における空気入りタイヤ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（本実施形態では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とを備える。この実施形態で示したタイヤは、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。
【００２４】
図２には、ランフラットタイヤ１０に用いられる支持体１６の軸心Ｏに沿った切断面で切断した径方向半断面の斜視図が示されている。図２に示すように、環状とされている支持体１６には、環状の高剛性支持部２６が備えられている。支持部２６は、円筒状の金属プレートから形成されている。この支持部２６には、軸方向中央部に互いに離れた複数個（本実施の形態では２個）の拡径部２６Ａ、２６Ｂが形成され、その間に径方向内側に凸となる凹部２６Ｃが形成されている。この拡径部２６Ａから見て拡径部２６Ｂと反対側の側面及び、拡径部２６Ｂから見て拡径部２６Ａと反対側の側面は、半径方向内側へ延長されたサイド部２６Ｄ及び２６Ｅとなっている。さらに、このサイド部２６Ｄ、２６Ｅの径方向内側の部分には、軸方向に延在するフランジ部２６Ｆ、２６Ｇがそれぞれ形成されている。
【００２５】
支持部２６の軸方向両側には、弾性体としてのエラストマーの脚部２８が備えられている。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。
【００２６】
図１に示すように、脚部２８のタイヤ幅方向外側には、凹部としての溝３０が複数形成されており、この溝３０は、図２に示すように、タイヤ周方向に沿って連続して延びている。これらの溝３０を形成する方法としては、例えば、脚部２８の加硫に用いられるモールドに溝型を形成した型付きモールドを製作し、これにゴムを装填することにより、脚部２８表面に溝３０を形成する方法、加硫成形された脚部２８にリグルーバー（市販の溝加工具）等で溝３０を形成する方法などを挙げることができるが、溝３０の形成方法に関しては、これらの形成方法に限定されず、上記以外の周知の方法によって溝３０を形成しても良い。
【００２７】
この溝３０は、断面形状が矩形とされ、ほぼ同一ピッチで複数本設けられており、潤滑剤を保持できるようになっている。溝３０の深さは、１０μｍ以上２ｍｍ以下程度となるようにするのが良く、好ましくは５０μｍ以上１ｍｍ以下程度となるようにするのが良い。深さが１０μｍ未満では、潤滑剤の保持量が不足し、深さが２ｍｍを超えると、溝３０が深すぎて脚部２８の剛性など力学的性能が低下するために溝数を少なくしなければならない等の防止策が必要となる。
【００２８】
また、脚部２８のタイヤ内面に接触する範囲での投影面積に対し、この範囲での溝３０の総開口面積が２０％以上８０％以下程度となるようにするのが良く、好ましくは３０％以上７０％以下程度となるようにするのが良い。総開口面積が２０％未満では、潤滑剤の保持量が不足し、総開口面積が８０％を超えると、ランフラット走行時にタイヤ内面との接触で溝３０の間の凸部の圧縮変形が生じ、保持していた潤滑剤がランフラット走行初期に流れ落ちる可能性があり、防止策が必要となる。
【００２９】
なお、総開口面積の比Ｍ（％）について、脚部２８の溝３０の拡大断面図である図３に基づき説明すると次の通りとなる。すなわち、タイヤ内面に接触する範囲（図３にてＡの範囲）での投影面積をＳとすると、この範囲における溝３０の凹部の総開口面積をＳ１は、Ｓ１＝（Ｂ１の範囲での開口面積）＋（Ｂ２の範囲での開口面積）＋（Ｂ３の範囲での開口面積）＋（Ｂ４の範囲での開口面積）で求められ、総開口面積の比Ｍ（％）は、Ｍ＝（Ｓ１／Ｓ）×１００で求められる。
【００３０】
このような溝３０を備えた脚部２８に潤滑剤が手塗りなどで塗布されると、潤滑剤は、この溝３０に入り込むことになる。この潤滑剤により脚部２８の表面は、低摩擦面となる。ここで、潤滑剤に使用される材料としては、例えば、グリコール系オイル、エーテル系オイル、シリコーン系オイル、変性シリコーン系オイル、アクリル系オイル、ポリウレタン系オイル、アクリルウレタン系オイルなどが挙げられる。
【００３１】
次に、上記第１の実施形態の作用を説明する。
【００３２】
図１に示すように、支持体１６は空気入りタイヤ１４の内部（空気室）内に配設して、脚部２８を介してリム１２に組み付けることができる。このようにして組み立てられたランフラットタイヤ１０を自動車に装着して走行させると、空気入りタイヤ１４の内圧低下時にタイヤ空気室内に配設された支持体１６の支持部２６がタイヤのトレッド部２４に接地し、荷重を支持することによって、ランフラット走行が可能となる。ランフラット走行時には、支持体１６の脚部２８のタイヤ幅方向外側面とタイヤビード部１８付近の内面とが通常走行時よりも強く接触して摩擦を生ずるが、エラストマーの脚部２８には、溝３０が形成されて潤滑剤が保持されているので、溝３０から潤滑剤が表出して摩擦を小さくする。結果として、脚部２８のひび割れなどを抑えて耐久性を高めることができる。
【００３３】
また、溝３０が周方向に沿って連続して延びることで、ランフラット走行時には、脚部２８とタイヤ内面とが接した状態においても脚部２８の回転による潤滑剤の移動が容易となるので、潤滑作用がより効果的である。さらに、連続溝を周方向に沿って形成することで、連続溝を周方向に直角な方向に沿って形成した場合に比べ、ランフラット走行時におけるタイヤ内面との摩擦抵抗を小さくすることができる。結果として、脚部の耐久性を高めることができる。
【００３４】
なお、ランフラット走行の距離が長くなって溝３０に保持された潤滑剤が減少または消失した場合にも、溝３０の部分で摩擦熱を逃がすので放熱効果があり、また、タイヤ内面との接触面積が小さくなることで摩擦抵抗を減少させることができるという効果がある。
【００３５】
次に、支持体および空気入りランフラットタイヤの第２の実施形態を図４（ａ）に基づき説明する。第１の実施形態では、脚部に溝が形成されている場合について説明したが、第２の実施形態は、脚部に粗面が形成されている場合の形態である。なお、第２の実施形態は、他の構成については、第１の実施形態と同様の構成であるので、説明を省略する。
【００３６】
脚部２８のタイヤ幅方向外側には、微細な凹凸からなる粗面３１が形成されており、潤滑剤を保持できるようになっている。この粗面３１は、脚部２８のタイヤ内面に接触する範囲での表面粗さが２．０μｍ≦Ｒａ≦２００μｍ程度となるように粗面化処理されている。ここで、Ｒａが２．０未満の粗さでは、潤滑剤を十分に保持できない。また、Ｒａが２００μｍを超えると脚部２８の表面を過度に高粗度に仕上げる必要があるため、加工に手間がかかる。なお、粗面化処理は、例えば、サンドペーパー等による表面加工により行われる。
【００３７】
このような粗面３１を備えた脚部２８に潤滑剤が手塗りなどで塗布されると、潤滑剤は、粗面３１の微細な凸部表面に塗布されると共に、微細な凹部に入り込むことになる。ここで、潤滑剤は、基本的に水ほどは粘性が低くないものの、例えば、周囲の温度（すなわち、脚部２８の温度）が上昇すると潤滑剤の粘性が低くなって流れ出す可能性があるが、粗面３１を備えた脚部２８では、微細な凹部により潤滑剤が保持される。これにより脚部２８の表面は、摩擦抵抗が低減されて低摩擦面となる。このように、粗面３１を高粗度にすることで、脚部２８の表面積が大きくなって必要な量の潤滑剤を保持することができ、ランフラット走行時の潤滑作用によって脚部２８の耐久性が高められる。
（実験例）
上記実施形態の作用を確認するために、以下に示す２つの実施例に係る脚部（以下、これらを実験例１、実験例２という）と比較例に係る脚部（以下、単に比較例という）との比較試験を行った。
【００３８】
実験例１、実験例２、比較例のいずれも、潤滑剤にシリコーン系オイルを使用し、この潤滑剤を手塗りにより脚部に塗布した。
【００３９】
実験例１は、＃４０のサンドペーパーを用いて脚部に粗面加工を施した。粗部の形状はヘアラインとされている。実験例２は、モールドへの溝加工を転写して脚部に周方向へ延びる溝を形成した。溝寸法は、深さが５００μｍ、溝の総開口面積比は、５０％とした。一方、比較例は、溝加工や粗面加工の処理を施さずに供試体を得た。
【００４０】
このようにして成形された実験例１、実験例２、比較例をリムへ組み付け、通常走行による潤滑剤の移動を評価するためにランフラット走行前に通常の内圧で１０００ｋｍ走行し、その後ランフラット走行した。試験結果を表１に示す。ランフラット走行距離は、比較例のランフラット走行距離を１００として指数化した。
【００４１】
【表１】
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試験結果として、表１に示すように、ランフラット走行距離は、比較例を１００とした場合、実験例１は２２６、実験例２は２９１を示した。この結果より、実験例１、実験例２では、比較例に比べてランフラット走行距離が伸びていることが分かり、脚部の耐久性が高まることを確認できた。
【００４２】
なお、上記の実施の形態では、潤滑剤を保持する脚部の凹部について、周方向に沿った溝および微細な凹凸からなる粗面を例に挙げて具体的に説明したが、脚部の表面は、これに限定されない。例えば、周方向に直角な方向へ延びる溝（図４（ｂ）参照）、周方向に対して斜め方向へ延びる溝（図４（ｄ）参照）、周方向に対して斜め方向へ延びる溝およびこれとクロスする溝（図４（ｅ）参照）、格子状の溝（図４（ｆ）参照）、周方向に沿った長溝および径方向に沿った非連続の溝により形成された網目状のラダー溝（図４（ｇ）参照）、周方向に沿って波状に屈曲する長溝（図４（ｈ）参照）、周方向に沿って波状に屈曲する溝および径方向に沿って波状に屈曲する溝により形成された波状のクロス溝（図４（ｉ）参照）などが挙げられる。また、溝は、図４（ｃ）に示すように、タイヤ内面と最も接する部分のみに設けても良く、この際も種々の溝形状が適用できる。
【００４３】
また、上記の実施の形態では、脚部の全体形状が断面視にて矩形をしているが、例えば、略円形等の他の形状であっても良く、脚部の全体形状はこれに限定されない。
【００４４】
さらに、上記の実施の形態では、断面視にて等しい２つの凸部を有する支持部に脚部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部に脚部を取り付けても良く、支持部の形状はこれに限定されない。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の支持体および空気入りランフラットタイヤによれば、脚部の耐久性を高めるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る、空気入りランフラットタイヤのリム装着時における車輪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２】本発明の第１の実施形態に係る支持体を図１のタイヤ回転軸Ｏに沿って切断した斜視図である。
【図３】脚部溝の拡大断面図である。
【図４】（ａ）本発明の第２の実施形態に係る脚部の一部を示す斜視図である。
（ｂ）周方向に直角な方向へ延びる溝を備えた脚部の一部を示す斜視図である。
（ｃ）タイヤ内面と最も接する部分のみに溝を形成した脚部の一部を示す斜視図である。
（ｄ）周方向に対して斜め方向へ延びる溝を備えた脚部の一部を示す斜視図である。
（ｅ）周方向に対して斜め方向へ延びる溝およびこれとクロスする溝を備えた脚部の一部を示す斜視図である。
（ｆ）格子状の溝を備えた脚部の一部を示す斜視図である。
（ｇ）網目状のラダー溝を備えた脚部の一部を示す斜視図である。
（ｈ）周方向に沿って波状に屈曲する長溝を備えた脚部の一部を示す斜視図である。
（ｉ）波状のクロス溝を備えた脚部の一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０    ランフラットタイヤ
１４    空気入りタイヤ
１６    支持体
２６    支持部
２８    脚部
３０    溝（凹部）
３１    粗面（凹部）
【図１】
2004181989.tif 000004
【図２】
2004181989.tif 000005
【図３】
2004181989.tif 000006
【図４】
2004181989.tif 000007