WO2007083630A1 - 空気入りタイヤ用ランフラット支持体 - Google Patents

Abstract

　軽量化を維持しながら、耐久性を改良した空気入りタイヤ用ランフラット支持体を提供する。 　環状シェル２と該環状シェル２の両脚部の先端にそれぞれ装着した弾性リング３とで構成したランフラット支持体１である。横断面において、外周側を複数の凸状に膨出する支持部２ａとこれら支持部２ａの間を連結する凹状の連結部２ｂとに形成し、内周側を支持部２ａの両側からそれぞれ半径方向内側に延びて二股状に開脚する左右一対の脚部２ｃに形成した環状シェル２の本体を金属又はセラミックスで構成すると共に、少なくとも連結部２ｂの内周面に、補強用長繊維を周方向に交差するように配置した繊維強化樹脂層４を貼り合わせた。

Description

明 細 書

空気入りタイヤ用ランフラット支持体

技術分野

[0001] 本発明は空気入りタイヤ用ランフラット支持体に関し、さらに詳しくは、軽量化を維 持しながら、耐久性を改良した空気入りタイヤ用ランフラット支持体に関するものであ る。

背景技術

[0002] 車両の走行中に空気入りタイヤがパンクした場合の緊急走行を可能にする手段とし て、空気入りタイヤの空洞部に中子方式のランフラット支持体を挿入し、このランフラ ット支持体により荷重を支えるようにしたものが多数知られている。これら中子方式の ランフラット支持体のうちでも、特に本体をタイヤ幅方向の断面で左右二股状の脚部 を有する環状シェルで構成し、その両脚部に弾性リングを装着してリムシート上に支 持するようにしたランフラット支持体は、既存のホイールに構造上の変更を加えること なぐそのまま利用することができることから、その活用が期待されている。

[0003] この種のランフラット支持体には、ランフラット走行時における環状シェルの耐久性 が要請されると共に、環状シェルの質量の大きさが回転時のフライホイール効果によ り車両の運動性能に大きな影響を及ぼすことから軽量ィ匕が強く要請されている。この ため、従来、環状シェルを構成する金属板に多数の穴を設けて軽量ィ匕を図ったもの（ 例えば、特許文献 1参照）、環状シェルをカーボン繊維で補強された熱硬化性榭脂 で構成したもの (例えば、特許文献 2参照）、中間を榭脂層にしてその内外両側に金 属層を積層したサンドイッチ構造に構成にしたもの (例えば、特許文献 3参照)などの 提案がある。

[0004] し力しながら、第 1番目の提案では金属板に設けられた多数の穴がランフラット走行 時における亀裂の発生要因となって耐久性に問題があり、第 2番目の提案では環状 シェルが高コストになるという問題があり、さらに第 3番目の提案では両面に金属を使 うこと力 環状シェルの軽量ィ匕に限界があるという問題があり、いずれの提案にあって も、さらなる改良の余地を残していた。 特許文献 1：日本国特開 2004— 51088号公報

特許文献 2 :日本国特開 2004 — 58865号公報

特許文献 3 :日本国特開 2004 — 148935号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 本発明の目的は、上述した従来の問題点を解消するもので、軽量化を維持しなが ら、耐久性を改良した空気入りタイヤ用ランフラット支持体を提供することにある。 課題を解決するための手段

[0006] 上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤ用ランフラット支持体は、回転 軸を含む横断面において、外周側を複数の凸状に膨出する支持部とこれら支持部 の間を連結する凹状の連結部とに形成すると共に、内周側を前記支持部の両側から それぞれ半径方向内側に延びて二股状に開脚する左右一対の脚部に形成した環 状シェルと、該環状シェルの両脚部の先端にそれぞれ装着した弾性リングとから構成 したランフラット支持体にぉ 、て、前記環状シェルの本体を金属又はセラミックスで構 成すると共に、少なくとも前記連結部の内周面に、補強用長繊維を周方向に交差す るように配置した繊維強化榭脂層を貼り合わせたことを要旨とするものである。

発明の効果

[0007] このタイヤ用ランフラット支持体では、環状シェルの本体を金属又はセラミックスで 構成すると共に、この環状シェルにおいて最も大きな引張応力が発生する連結部の 内周面に、補強用長繊維を周方向に交差するように配置した繊維強化榭脂層を貼り 合わせたので、環状シェルの本体を構成する金属又はセラミックスの板厚を可及的 に薄肉化して軽量ィ匕を図りながら、ランフラット走行時における環状シェルの破損を 防止してランフラット支持体の耐久性を向上することができる。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1]図 1は本発明の実施形態力もなる空気入りタイヤ用ランフラット支持体をリムに 装着した状態を示すタイヤ Zホイール組立体の断面図である。

[図 2]図 2は図 1のタイヤ Zホイール組立体力もランフラット支持体を取り出して示す一 部斜視図である。

[図 3]図 3は環状シェルの表面に貼り合わせる繊維強化榭脂層を示す一部平面図で ある。

符号の説明

[0009] 1 空気入りタイヤ用ランフラット支持体

2 環状シェル

2a 支持部

2b 連結部

2c 脚部

3 弹'性リング

4 繊維強化榭脂層

f 補強用長繊維

g 樹脂

T 空気入りタイヤ

Rm リム

発明を実施するための最良の形態

[0010] 以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

[0011] 図 1は本発明の実施形態力 なる空気入りタイヤ用ランフラット支持体をリムに装着 した状態を示すタイヤ Zホイール組立体の断面図、図 2は図 1のタイヤ Zホイール組 立体力 ランフラット支持体を取り出して示す一部斜視図、図 3は環状シェルの表面 に貼り合わせる繊維強化榭脂層を示す一部平面図である。

[0012] 図 1において、空気入りタイヤ用ランフラット支持体 1は、回転軸を含む横断面にお ける外周側を複数（図では 2つ）の凸状に膨出する支持部 2a、 2aとこれら支持部 2a、 2aの間を連結する凹状の連結部 2bとに形成すると共に、内周側を支持部 2a、 2aの 両側から内側に延びて二股状に開脚する左右一対の脚部 2c、 2cに形成した環状シ エル 2と、この環状シェル 2の両脚部 2c、 2cの先端にそれぞれ装着した弾性リング 3, 3と力 構成し、弾性リング 3, 3をホイールのリム Rmに支持するようにしている。

[0013] 環状シェル 2の本体は高張力鋼やステンレス鋼などからなる鋼、アルミニウムゃマグ ネシゥムなど力もなる軽金属、又は酸ィ匕アルミニウム、酸化ケィ素、酸ィ匕クロムなどの 焼結材カもなるセラミックス力もなり、環状シェル 2の表面のうち少なくとも連結部 2bの 内周面に、図 3に示すように、補強用長繊維 fを周方向に対して角度 Θで交差するよ うに配置した繊維強化榭脂層 4を貼り合わせている。繊維強化榭脂層 4は、カーボン 繊維、ケプラー繊維、ガラス繊維などの単一体又は複合体力 なる補強用長繊維 fに 、熱硬化性又は熱可塑性の榭脂 gを含浸させた複合体により構成されて ヽる。

[0014] これにより、環状シェル 2の本体を構成する金属又はセラミックスの板厚を可及的に 薄肉化して軽量ィ匕を図りながら、ランフラット走行時において最も大きな引張応力が 発生する連結部 2bの内周面を方向性を有する繊維強化榭脂層 4により補強して環 状シェル 2の破損を防止することにより、ランフラット支持体の耐久性を向上することが できる。

[0015] 本発明において、繊維強化榭脂層 4を、図 1に示すように、支持部 2a、 2aの内周面 にも貼り合わせるようにするとよ 、。このようにランフラット走行時にぉ 、て引張応力を 受ける支持部 2a、 2aの内周面にも繊維強化榭脂層 4を貼り合わせることにより、ラン フラット支持体 1の耐久性を一層向上させることができる。

[0016] 上述する連結部 2b及び支持部 2a、 2aの内周面に貼り合わせる繊維強化榭脂層 4 を構成する補強用長繊維 fの周方向となす交差角度 Θは 45〜90° 、好ましくは 75 〜90° となるように設定するとよい。これにより、ランフラット走行時におけるランフラッ ト支持体 1の耐久性を一層効率よく向上させることができる。交差角度 Θ力 5° 未満 では、環状シェル 2の補強効果が不足して、所望のランフラット支持体 1の耐久性向 上効果が得られな ヽ場合がある。

[0017] さらに、繊維強化榭脂層 4を、図 1に示すように、左右一対の脚部 2c、 2cの外周面 にも貼り合わせるようにするとよい。これにより、ランフラット支持体 1をリム Rmに組み 込む際において、環状シェル 2の両脚部 2c、 2cの外周面にカ卩わる引張応力に対し て環状シェル 2の両脚部 2c、 2cを繊維強化榭脂層 4により補強することができるので 、ランフラット支持体 1の耐久性を一層確実に向上させることができる。

[0018] 上述する脚部 2c、 2cの外周面に貼り合わせる繊維強化榭脂層 4を構成する補強 用長繊維 fの周方向となす交差角度 0は 30〜60° 、好ましくは 40〜50° に設定す るとよい。これにより、ランフラット支持体 1をリム Rmに組み込む際におけるランフラット 支持体 1の耐久性を一層効率よく向上させることができる。交差角度 Θ力 30° 未満 では、ランフラット支持体 1をリム Rmに組み込む際において、弾性リング 3, 3から受 けるタイヤ回転軸方向に加わる力に対して強力を保持することが難しくなり、ランフラ ット支持体 1の耐久性が低下することになる。一方、交差角度 Θ力 ½0° 超では、ラン フラット走行時において、環状シェル 2の両脚部 2c、 2cにカ卩わる周方向の力に対して 強力を保持することが難しくなり、ランフラット支持体 1の耐久性が低下することになる

[0019] なお、連結部 2b、支持部 2a、 2aの内周面、及び脚部 2c、 2cの外周面にそれぞれ 貼り合わせる繊維強化榭脂層 4の幅 wは、空気入りタイヤ Tのサイズによって決定さ れる環状シェル 2の大きさに応じて設定される力 通例、軽量ィ匕と耐久性とのバランス を考慮して、環状シェル 2を平面に展開した場合の環状シェル 2の総幅に対して 1Z 8〜1Z4の幅に設定するとよい。

[0020] 図 1に示す実施形態では、繊維強化榭脂層 4を環状シェル 2における支持部 2a、 2 aと連結部 2bとの内周面、及び脚部 2c、 2cの外周面にそれぞれ貼り合わせた場合を 示したが、繊維強化榭脂層 4を配置する範囲はこれらに限られることなぐ軽量化に 対する犠牲を抑制する限度内において、繊維強化榭脂層 4を貼り合わせる範囲を拡 大することができる。

[0021] また、環状シェル 2の表面に貼り合わせる繊維強化榭脂層 4を、層間で補強用長繊 維 fの方向を互いに交差させた複数の積層体で構成するようにするとよい。これにより 、環状シェル 2の破損を一層効率よく防止することができる。この場合にあっても、軽 量化に対する犠牲に配慮する必要がある。

[0022] 本発明における補強用長繊維 fは、カーボン繊維、ガラス繊維、ァラミド繊維から選 ばれた少なくとも 1種により構成するとよい。補強用長繊維 fの形態は、特に限定され るものではなぐモノフィラメントであってもよく、又は互いに撚り合せられたコードであ つてもよい。

[0023] 上述するランフラット支持体 1は、図 1に示すように、空気入りタイヤ Tの空洞部に組 み込まれた後、環状シェル 2の両脚部 2c、 2cの先端に装着した弾性リング 3、 3をホイ ールのリム Rmに装着して、タイヤ Zホイール組立体が形成される。

上述するように、本発明の空気入りタイヤ用ランフラット支持体は、環状シェルの本 体を金属又はセラミックスで構成すると共に、環状シェルにおける少なくとも連結部の 内周面に補強用長繊維を周方向に交差するように配置した繊維強化榭脂層を貼り 合わせることにより、軽量ィ匕を維持しながら、ランフラット走行時におけるランフラット支 持体の耐久性を向上させるもので、簡単な構成でありながら優れた効果を発揮するこ とから、空気入りタイヤ用のランフラット支持体として幅広く利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 回転軸を含む横断面において、外周側を複数の凸状に膨出する支持部とこれら支 持部の間を連結する凹状の連結部とに形成すると共に、内周側を前記支持部の両 側からそれぞれ半径方向内側に延びて二股状に開脚する左右一対の脚部に形成し た環状シェルと、該環状シェルの両脚部の先端にそれぞれ装着した弾性リングとから 構成したランフラット支持体にぉ 、て、前記環状シェルの本体を金属又はセラミックス で構成すると共に、少なくとも前記連結部の内周面に、補強用長繊維を周方向に交 差するように配置した繊維強化榭脂層を貼り合わせた空気入りタイヤ用ランフラット支 持体。

[2] 前記繊維強化榭脂層を前記支持部の内周面に貼り合わせた請求項 1に記載の空 気入りタイヤ用ランフラット支持体。

[3] 前記補強用長繊維の周方向となす交差角度が 45〜90° である請求項 1又は 2に 記載の空気入りタイヤ用ランフラット支持体。

[4] 前記繊維強化榭脂層を前記左右一対の脚部の外周面に貼り合わせた請求項 1、 2 又は 3に記載の空気入りタイヤ用ランフラット支持体。

[5] 前記補強用長繊維の周方向となす交差角度が 30〜60° である請求項 4に記載の 空気入りタイヤ用ランフラット支持体。

[6] 前記繊維強化榭脂層が層間で前記補強用長繊維を互いに交差させた複数の積層 体力 なる請求項 1〜5のいずれかに記載の空気入りタイヤ用ランフラット支持体。

[7] 前記補強用長繊維が、カーボン繊維、ガラス繊維、ァラミド繊維カゝら選ばれた少なく とも 1種力 なる請求項 1〜6のいずれかに記載の空気入りタイヤ用ランフラット支持 体。

[8] 請求項 1〜7のいずれかに記載のランフラット支持体を空気入りタイヤの空洞部に 組み込んで、ホイールのリムに装着したタイヤ/ホイール組立体。