JP2004051010A

JP2004051010A - タイヤホイール組立体及びランフラット用支持体

Info

Publication number: JP2004051010A
Application number: JP2002212589A
Authority: JP
Inventors: Akira Kuramori; 倉森　　章; Atsushi Tanno; 丹野　　篤; Masatoshi Kuwajima; 桑島　雅俊
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-22
Also published as: JP4371635B2

Abstract

【課題】ランフラット走行時の耐久性を向上するようにしたタイヤホイール組立体及びランフラット用支持体を提供する。
【解決手段】空気入りタイヤ２をホイールのリム１に嵌合すると共に、空気入りタイヤ２の空洞部に、支持面４ａを外周側に張り出しつつ該支持面４ａの両側に沿って脚部４ｂを持つ環状シェル４と、該環状シェル４の脚部４ｂをリム１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、環状シェル４の脚部４ｂに弾性リング５の接合部を覆うクランプ部６を設ける。
【選択図】　図１

Description

【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タイヤホイール組立体及びそれに用いるランフラット用支持体に関し、さらに詳しくは、ランフラット走行時の耐久性を向上するようにしたタイヤホイール組立体及びランフラット用支持体に関する。
【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、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においてリム上に中子を装着し、パンクしたタイヤを中子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である。
【０００３】
上記ランフラット用中子は、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ開脚構造の環状シェルを有し、これら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、既存のホイールや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であるという利点を有している。
【０００４】
しかしながら、ランフラット走行においては、環状シェルが荷重により僅かに変形しながら弾性リングを押圧するため、これら環状シェルと弾性リングとの接合面には大きな負荷がかかることになる。そのため、ランフラット用中子は環状シェルと弾性リングとの接合部を起点として壊れ易く、ランフラットでの走行距離を十分に確保することができないという問題があった。
【０００５】
【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の耐久性を向上するようにしたタイヤホイール組立体及びランフラット用支持体を提供することにある。
【０００６】
【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タイヤホイール組立体は、空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合すると共に、前記空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚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、前記環状シェルの脚部に前記弾性リングの接合部を覆うクランプ部を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明のランフラット用支持体は、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リングとからなり、前記環状シェルの脚部に前記弾性リングの接合部を覆うクランプ部を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
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、タイヤホイール組立体を構成する。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環状シェルの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。
【０００９】
本発明によれば、環状シェルの脚部に弾性リングの接合部を覆うクランプ部を設けているので、環状シェルと弾性リングとの接合状態を安定化し、ランフラット走行時の耐久性を向上することができる。
【００１０】
本発明では、クランプ部が弾性リングを挟み込む一対の側壁を有し、これら側壁の一方が他方よりも広い被覆幅を有することが好ましく、特にシェル内側の側壁がシェル外側の側壁よりも広い被覆幅を有することが好ましい。これにより、弾性リングの倒れ込みを防止し、環状シェルと弾性リングとの接合状態を更に安定化することができる。
【００１１】
また、クランプ部の側壁の被覆幅は弾性リングの径方向高さの１０％以上５０％以下であることが好ましい。これにより、ランフラット走行時にクランプ部を損傷させることなく環状シェルと弾性リングとの接合状態を安定化することができる。
【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タイヤホイール組立体（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回転軸を中心として環状に形成されている。
【００１４】
ランフラット用支持体３は、環状シェル４と弾性リング５とを主要部として構成されている。このランフラット用支持体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】
環状シェル４は、パンクしたタイヤを支えるための連続した支持面４ａを外周側（径方向外側）に張り出すと共に、該支持面４ａの両側に沿って脚部４ｂ，４ｂを備えた開脚構造になっている。環状シェル４の支持面４ａは、その周方向に直交する断面での形状が外周側に凸曲面になるように形成されている。この凸曲面は少なくとも１つ存在すれば良いが、タイヤ軸方向に２つ以上が並ぶようにすることが好ましい。このように環状シェル４の支持面４ａを２つ以上の凸曲面が並ぶように形成することにより、タイヤ内壁面に対する支持面４ａの接触箇所を２つ以上に分散させ、タイヤ内壁面に与える局部摩耗を低減するため、ランフラット走行の持続距離を延長することができる。
【００１６】
上記環状シェル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。その構成材料には、金属や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。
【００１７】
弾性リング５は、環状シェル４の脚部４ｂ，４ｂにそれぞれ取り付けられ、左右のリムシート上に当接しつつ環状シェル４を支持するようになっている。この弾性リング５は、パンクした空気入りタイヤ２から環状シェル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環状シェル４を安定的に支持するものである。
【００１８】
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。
【００１９】
上記タイヤホイール組立体において、環状シェル４の脚部４ｂ，４ｂには弾性リング５の接合部を覆うクランプ部６が設けられている。図２は、環状シェル４と弾性リング５との接合部を拡大して示すものである。図２に示すように、クランプ部６は、弾性リング５の端面を覆う上壁６ａと、この上壁６ａから延長して弾性リング５を挟み込む一対の側壁６ｂ，６ｃを有している。
【００２０】
このように構成されるタイヤホイール組立体では、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がランフラット用支持体３の環状シェル４の支持面４ａ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。ここで、環状シェル４の脚部４ｂ，４ｂには弾性リング５の接合部を覆うクランプ部６を設けているので、環状シェル４と弾性リング５との接合状態を安定化し、ランフラット走行時の耐久性を向上することができる。
【００２１】
図３〜図５はクランプ部の変形例を示すものである。クランプ部６は弾性リング５の接合部を覆っている限り、その形状が特に限定されるものではない。環状シェル４と弾性リング５との接合状態の安定性を更に高めるために、例えば、図３に示すように、弾性リング５を挟み込む一対の側壁６ｂ，６ｃのうち、シェル外側の側壁６ｂの被覆幅Ｗｂをシェル内側の側壁６ｃの被覆幅Ｗｃよりも広くしたり、或いは、図４に示すように、シェル内側の側壁６ｃの被覆幅Ｗｃをシェル外側の側壁６ｂの被覆幅Ｗｂよりも広くしても良い。特に、後者の場合は、弾性リング５の倒れ込みを効果的に防止することができる。また、図５に示すように、クランプ部６をＹ字型の断面形状にしても良い。
【００２２】
クランプ部６の側壁６ｂ，６ｃの被覆幅Ｗｂ，Ｗｃは、弾性リング５の径方向高さＨの１０％以上５０％以下であることが好ましい。被覆幅Ｗｂ，Ｗｃが高さＨの１０％未満であると耐久性の改善効果が不十分になり、逆に５０％を超えるとランフラット走行時にクランプ部６が損傷する恐れがある。
【００２３】
上述したクランプ部６は環状シェル４と一体成形することも可能であるが、その一体成形が困難である場合は、別途製作したクランプ部６を環状シェル４に接合しても良い。クランプ部６と環状シェル４との接合方法は特に限定されるものではなく、例えば、両者を溶接したり、嵌め合わせたり、一体的に曲げ加工することが可能である。
【００２４】
図６は弾性リングの変形例を示すものである。図６において、弾性リング５は、リング径方向に２層構造を有し、弾性層５ａが低モジュラスのゴムから構成され、弾性層５ｂが高モジュラスのゴムから構成されている。弾性リング５を弾性率が互いに異なる材料を用いて２層構造とした場合、弾性リング５の剛性に非線形性を与えて緩衝能力を高めることができる。つまり、タイヤ内圧が低い状態で突起を乗り越える際に、その突起がタイヤを介して環状シェル４に衝突したときの衝撃を低弾性率の弾性層５ａにより吸収する一方で、ランフラット走行時には高弾性率の弾性層５ｂにより環状シェル４を安定的に支持することができる。ここで、クランプ部６は低弾性率の外層部５ａをほぼ包み込むようになっている。
このようにクランプ部６が低弾性率の外層部５ａをほぼ包み込んでいるので、弾性リング５における剛性の非線形性を調整することができる。
【００２５】
【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のホイールとのタイヤホイール組立体において、厚さ１．０ｍｍのスチール板から環状シェルを加工し、その脚部にクランプ部を介して硬質ゴムからなる弾性リングを接合してランフラット用支持体を製作し、そのランフラット用支持体を空気入りタイヤの空洞部に挿入してタイヤホイール組立体（実施例）とした。
【００２６】
また、比較のため、環状シェルの脚部にクランプ部を介することなく硬質ゴムからなる弾性リングを接合してランフラット用支持体を製作し、そのランフラット用支持体を用いたこと以外は、実施例と同一構造のタイヤホイール組立体（従来例）を得た。
【００２７】
上記２種類のタイヤホイール組立体について、下記の測定方法により、ランフラット走行時の耐久性を評価し、その結果を表１に示した。
【００２８】
〔ランフラット走行時の耐久性〕
試験すべきタイヤホイール組立体を排気量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、走行不能になるまでの走行距離を測定した。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ランフラット走行時の耐久性が優れていることを意味する。
【００２９】
【表１】

この表１に示すように、実施例のタイヤホイール組立体はランフラット走行時の耐久性が従来よりも優れていた。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚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について、環状シェルの脚部に弾性リングの接合部を覆うクランプ部を設けたから、ランフラット走行時の耐久性を従来よりも向上することができる。
【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】図１における環状シェルと弾性リングとの接合部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明におけるクランプ部の変形例を示す断面図である。
【図４】本発明におけるクランプ部の他の変形例を示す断面図である。
【図５】本発明におけるクランプ部の更に他の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明における弾性リングの変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１（ホイールの）リム
２　空気入りタイヤ
３　ランフラット用支持体
４　環状シェル
４ａ　支持面
４ｂ　脚部
５　弾性リング
６　クランプ部
６ａ　上壁
６ｂ，６ｃ　側壁

Claims

空気入りタイヤをホイールのリムに嵌合すると共に、前記空気入りタイヤの空洞部に、支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚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、前記環状シェルの脚部に前記弾性リングの接合部を覆うクランプ部を設けたタイヤホイール組立体。
前記クランプ部が前記弾性リングを挟み込む一対の側壁を有し、これら側壁の一方が他方よりも広い被覆幅を有する請求項１に記載のタイヤホイール組立体。
前記クランプ部が前記弾性リングを挟み込む一対の側壁を有し、これら側壁のうちシェル内側の側壁がシェル外側の側壁よりも広い被覆幅を有する請求項１に記載のタイヤホイール組立体。
前記クランプ部の側壁の被覆幅が弾性リングの径方向高さの１０％以上５０％以下である請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤホイール組立体。
支持面を外周側に張り出しつつ該支持面の両側に沿って脚部を持つ環状シェルと、該環状シェルの脚部をリム上に支持する弾性リングとからなり、前記環状シェルの脚部に前記弾性リングの接合部を覆うクランプ部を設けたランフラット用支持体。
前記クランプ部が前記弾性リングを挟み込む一対の側壁を有し、これら側壁の一方が他方よりも広い被覆幅を有する請求項５に記載のランフラット用支持体。
前記クランプ部が前記弾性リングを挟み込む一対の側壁を有し、これら側壁のうちシェル内側の側壁がシェル外側の側壁よりも広い被覆幅を有する請求項５に記載のランフラット用支持体。
前記クランプ部の側壁の被覆幅が弾性リングの径方向高さの１０％以上５０％以下である請求項５〜７のいずれかに記載のランフラット用支持体。