(57)【要約】【課題】ランフラット走行時の安定性や耐久性を高い状態に維持しながら、軽量化の図られた支持体の脚部を提供し、また、軽量化を実現する空気入りランフラットタイヤを提供する。【解決手段】ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体１６の両端に設けられ、支持体１６を空気入りタイヤ１４の内部に配設し、空気入りタイヤ１４と共にリム１２に組み付けるための脚部２８であって、脚部２８の少なくとも一部が発泡体であることを特徴とする支持体の脚部である。また、前記脚部を介して前記支持体が前記リムに組み付けられていることを特徴とする空気入りランフラットタイヤである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体の両端に設けられ、該支持体を空気入りタイヤの内部に配設し、前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けるための支持体の脚部であって、
前記支持体の脚部の少なくとも一部が発泡体であることを特徴とする支持体の脚部。
【請求項２】
前記発泡体の発泡倍率が、３〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載の支持体の脚部。
【請求項３】
前記発泡体の発泡倍率が、１５〜３０％であることを特徴とする請求項２に記載の支持体の脚部。
【請求項４】
前記発泡体の表面に弾性体層が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の支持体の脚部。
【請求項５】
前記発泡体の平均発泡径が、５μｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の支持体の脚部。
【請求項６】
前記発泡体の平均発泡径が、１０μｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の支持体の脚部。
【請求項７】
前記発泡体の平均発泡径が、１５μｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載の支持体の脚部。
【請求項８】
空気入りタイヤの内部に配設され前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体が備えられた空気入りランフラットタイヤであって、
請求項１〜７のいずれかに記載の支持体の脚部が前記支持体の両端に設けられ、前記支持体の脚部を介して前記支持体が前記リムに組み付けられてい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、パンクした時、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環状の支持体を固定するための脚部および該脚部を有する支持体を具備する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することが可能なタイヤとして、空気入りランフラットタイヤ（以後、ランフラットタイヤと呼ぶ。）が知られている。
【０００３】
ランフラットタイヤとしては、中子タイプやサイド補強タイプ等がある。ランフラット走行時の安定性や耐久性等を考慮すると、タイヤの空気室内におけるリムの部分に、鉄等の金属や合成樹脂製の環状の中子（支持体）を取り付けた中子タイプが好ましい。
この中子タイプでは、リムに組み込む回転中子タイプと、リムに取り付けられるタイヤ径方向断面において２つの凸部を有する形状（二山形状）の中子タイプとが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
回転中子タイプは、回転中子を固定するための特殊ホイールが必要とされる点で汎用性に問題がある。一方、二山形状の中子タイプは、従来のリムに取り付けられるため汎用性が高い。かかる中子（支持体）を固定する手段としては、その両端に環状の脚部（サポートリング）を設けてリムに取り付ける手段がある。
【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】
ところで、走行時の燃費向上や走行安定性、およびリム組みやリム解きの易作業性のために、支持体の軽量化が図られている。具体的には、支持体全体の形状設計、支持体を構成する金属材料の最適化、支持体の薄肉化等が考えられるが、これらにも限界がある。また、かかる軽量化により強度が低下したり、ホイールへの装着性が悪化してしまうといった問題がある。
また、一方で、支持体の脚部の条件についてはほとんど検討されず、有用なものは見出されていない。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮し、ランフラット走行時の安定性や耐久性を高い状態に維持しながら、軽量化の図られた支持体の脚部を提供し、また、軽量化を実現する空気入りランフラットタイヤを提供することが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下に示す本発明により解決される。
すなわち、本発明は、ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体の両端に設けられ、該支持体を空気入りタイヤの内部に配設し、前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けるための支持体の脚部であって、前記支持体の脚部の少なくとも一部が発泡体であることを特徴とする支持体の脚部である。
【０００９】
前記発泡体の発泡倍率は、３〜５０％であることが好ましく、１５〜３０％であることがより好ましい。かかる範囲とすることで、良好な強度を維持しながら軽量化を図ることができる。
前記発泡体の表面には弾性体層が形成されていることが好ましい。気泡を有しない弾性体層を設けることで、当該気泡を起点に破壊や変形の発生を防ぐことができる。その結果、耐久性を向上させることができる。前記発泡体の平均発泡径は、５μｍ〜５ｍｍであることが好ましく、１０μｍ〜３ｍｍであることがより好ましく、１５μｍ〜１ｍｍであることがさらに好ましい。
【００１０】
また、本発明は、空気入りタイヤの内部に配設され前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体が備えられた空気入りランフラットタイヤであって、既述の支持体の脚部が前記支持体の両端に設けられ、前記支持体の脚部を介して前記支持体が前記リムに組み付けられていることを特徴とする空気入りランフラットタイヤである。
既述のように、前記支持体は軽量化が図られているため、タイヤの重量も軽減することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る空気入りランフラットタイヤについて図１を参照して説明する。
ここで、ランフラットタイヤ１０とは、図１に示すように、リム１２に空気入りタイヤ１４と支持体１６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、図１に示すように、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。
空気入りタイヤ１４の内部に配設される支持体１６は、図１に示す断面形状のものがリング状に形成されたものであり、支持部２６と、支持部２６の両端に加硫成形されたゴム製の脚部２８とを備え、脚部２８がリム１２に組み付けられることで固定化される。
【００１２】
脚部２８は、気泡３０を有する発泡体で構成されている。当該気泡の体積に相当する量だけ脚部２８の質量を小さくすることが可能となり、空気入りランフラットタイヤ全体の軽量化を図ることができる。
なお、気泡３０の形状としては、特に限定されず、後述する方法によって得られるような気泡のほかに、特開平１１−５８７２号公報に記載の方法を適用して長尺状の気泡としてもよい。
【００１３】
脚部２８を構成する発泡体は、母材に発泡剤等を添加し、加硫成型を行って作製することができる。
母材としては、弾性を有する材料であれば特に限定されないが、ゴムまたはウレタンであることが好ましい。
具体的には、ＮＲ（天然ゴム）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）等を単独もしくはコンパウンディングした加硫ゴム、ウレタン系ゴム等であることが好ましく、特に密度の高いカーボンを配合しなくてもよいという観点から、ウレタン系ゴム等であることがより好ましい。
【００１４】
発泡剤としては、例えば、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）、ジニトロソペンタスチレンテトラミンやベンゼンスルフォニルヒドラジド誘導体、オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド（ＯＢＳＨ）、二酸化炭素を発生する重炭酸アンモニウム、窒素を発生するニトロソスルホニルアゾ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソフタルアミド、トルエンスルホニルヒドラジド、Ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド、Ｐ，Ｐ’−オキシービス（ベンゼンスルホニルセミカルバジド）等が挙げられる。
これらの発泡剤の中でも、製造加工性を考慮すると、ジニトロソペンタメチレンテトラアミン（ＤＰＴ）、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）が好ましい。
これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよく、加硫温度等に応じて適宜選択して使用することができる。
【００１５】
発泡剤の配合量は、母材となるゴム成分１００質量部に対して０．５〜１００質量部であることが好ましいが、発泡剤の種類や所望の発泡倍率等に応じて適宜調整することが好ましい。
【００１６】
また、効率的な発泡を行うことができる点で、前記発泡剤を用いる場合には発泡助剤を更に併用するのが好ましい。
発泡助剤としては、例えば、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛や亜鉛華等、通常、発泡製品の製造に用る助剤等が挙げられる。これらの中でも、尿素、ステアリン酸亜鉛、ベンゼンスルフィン酸亜鉛等が好ましい。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１７】
脚部２８の硬度は、４０〜８０°（ＪＩＳ  Ａ）であることが好ましく、５０〜７０°であることがより好ましい。硬度が４０°未満であるとランフラット走行時に脚部２８の変形が大きくなり十分に荷重を支えられないことがある。硬度が８０°を超えるとホイールへの装着が困難となることがある。
発泡倍率は、３〜５０％であることが好ましく、１５〜３０％であることがより好ましい。発泡倍率が３％未満だと十分な軽量効果が得られないことがあり、５０％を超えると材料として十分な強度が得られないことがある。
平均発泡径は５μｍ〜５ｍｍであることが好ましく、１０μｍ〜３ｍｍであることがより好ましく、１５μｍ〜１ｍｍであることがさらに好ましい。発泡径が５μｍ未満だと十分な軽量効果が得られないことがあり、５ｍｍを超えると高荷重が加わったときに大きな変形が生じてしまい形状保持性に欠けてしまうことがある。
【００１８】
支持体の脚部２８の構造として、図２に示すように、発泡体を中心としてその表面に弾性体層を形成した構成としてもよい。
かかる構成とすることで、発泡体により軽量化を図りながらその周りの弾性体層により高い強度を維持することができる。弾性体層は、発泡体表面から０．１〜１０ｍｍ以内の領域に形成することが好ましく、１〜５ｍｍの領域に形成することがより好ましい。０．１ｍｍ未満では十分な強度を維持することができない場合があり、１０ｍｍを超えると相対的に弾性体層の質量が大きくなって、軽量化の効果が低くなる場合がある。
【００１９】
弾性体層の材料としては、発泡体の材料と同じものを適宜選択して使用することができる。発泡体との親和性や接着性を考慮すると同一材料とすることが好ましい。
弾性体層は、例えば、加硫前の発泡体の周りに弾性体層となる材料を設置し、加硫することで形成することができる。
【００２０】
なお、発泡による弾性体層の弾性率の低下を抑えるため、弾性体層には、補強ネット、布等を接着、複合してもよい。
また、支持体の脚部２８の形状としては、図面に記載の形状に限定されず、用途等に応じて種々の形状とすることができる。
【００２１】
支持体１６の支持部２６は、アルミニウム、マグネシウム合金、鉄といった金属材料；ガラス繊維、炭酸カルシウム等の充填材を適量配合したＡＢＳ、ＰＰ、アクリル、ポリエステル等の樹脂材料；ガラス繊維、カーボン繊維等の有機繊維と、ＤＡＰ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の樹脂材料からなる繊維補強材料；といった材料を使用することができる。
支持部２６の両端に支持体の脚部を設けて支持体１６を作製するには、１００〜１９０℃の温度で、０．５〜３００分の時間、といった条件で加硫接着すればよい。このとき、発泡剤により発泡体中に気泡が形成される。
【００２２】
なお、本明細書において、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。
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。
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】
以上のような本発明のランフラットタイヤでは、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１６の凸部（支持体１６のうち図面上、径方向に突出した部分）が支持して走行可能となる。
このとき、トレッド部２４の裏面や支持体１６の凸部に潤滑材等を塗布すれば耐磨耗性を向上させて、耐久性をより向上させることができる。
【００２４】
【実施例】
下記実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２５】
（実施例）
実施形態で説明した空気入りランフラットタイヤと同様の構成（図１参照）であり、２０５／７０Ｒ１５サイズの空気入りタイヤに支持体を挿入したものを、上記タイヤサイズに対応する標準リム（６Ｊ）に組み付けたランフラットタイヤを作製した。
なお、支持体は、その両端に支持体の脚部が設けられており、当該支持体の脚部をリムに組み付けることで固定した。
また、支持体の脚部は、下記表１に示す硬度（ＪＩＳ  Ａ：ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に記載のスプリング式タイプＡでの硬度）および発泡率の材料（硬度：６０°  発泡率：１９．８％）を使用して１６０℃、１５分間の加硫処理を施して成型した。
【００２６】
（比較例）
実施例で使用した支持体の脚部について、発泡させなかった以外は、実施例と同様にしてランフラットタイヤを作製した。
【００２７】
実施例および比較例で作製したランフラットタイヤを乗用車のホイールに装着する際のホイールへの装着性を評価したところ、いずれも実用上問題ないものであった。
上記ホイールにランフラットタイヤを装着した状態で、１つの車輪のみ空気圧ゼロとして、４００ｋｍのランフラット走行を行う走行試験を行った。上記結果とともに、比較例で使用した支持体の脚部の質量を１００とした場合の実施例で使用した支持体の脚部の質量を下記表１に示す。
【００２８】
【表１】
2004148933.tif 000003
【００２９】
発泡材料を使用することで、支持体の脚部の質量を比較例１の場合より１３％低減させることができた。また、ホイールへの装着性および走行試験においても、比較例１と同等レベルの結果を得ることができた。かかる結果より、燃費の向上といった効果も期待できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上、本発明の支持体の脚部は、ランフラット走行時の安定性や耐久性を高い状態に維持しながら、軽量化を図ることができる。従って、当該支持体の脚部を具備した空気入りランフラットタイヤは、従来のものより重量が軽減され、走行安定性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明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の断面図である。
【図２】本発明の他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の断面図である。
【符号の説明】
１０    空気入りランフラットタイヤ
１２    リム
１４    空気入りタイヤ
１６    支持体
２４    トレッド部
２６    支持部
２８    脚部
３０    気泡
４１    発泡体
４２    弾性体層
【図１】
2004148933.tif 000004
【図２】
2004148933.tif 000005