| 【発明の名称】 |
支持体および空気入りランフラットタイヤ |
| 【発明者】 |
【氏名】泉本 隆治
【住所又は居所】東京都小平市小川東町３−１−１ 株式会社ブリヂストン技術センター内
【氏名】杉生 大輔
【住所又は居所】東京都小平市小川東町３−１−１ 株式会社ブリヂストン技術センター内
【氏名】平田 成邦
【住所又は居所】東京都小平市小川東町３−１−１ 株式会社ブリヂストン技術センター内
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| 【要約】 |
【課題】ランフラット走行耐久性を向上させた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目的とする。
【解決手段】ランフラットタイヤは、タイヤの空気圧が低下した状態でのランフラット走行時にタイヤ内部に配設された支持部２６がトレッド部を支持して走行可能とするものである。支持部２６の多数の凸部３０Ａ１〜３０Ａ７がランフラット走行時にトレッド部に当接して荷重を作用させるため、多数の凸部３０Ａ１〜Ａ７に分散させて荷重を作用させることができる。この結果、ランフラット走行耐久性を向上させることができる。 |
【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であって、前記支持体の径方向断面において、径方向外側に突出した３以上の凸部を含む湾曲した線形状とされた支持部と、前記支持部の径方向内側端部と一体化された弾性体であり、リム組み時に当該リムに装着される脚部と、を備えることを特徴とする支持体。
【請求項２】 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、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記載の支持体と、を備えることを特徴とする空気入りランフラットタイヤ。
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【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と、当該支持体が内部に配設され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、金属、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知られている。
【０００３】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ランフラット走行時にタイヤのトレッド部を支持する１つまたは２つの凸部を有する形状（一山形状、２山形状）の中子タイプが知られている。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、一山形状、２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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記、一山形状、２山形状の中子タイプは、ランフラット走行時にタイヤのトレッド部に当接する凸部がタイヤ幅方向おいて１ヶ所、あるいは２ヶ所であり、ランフラット走行時に当該凸部に集中して荷重が作用するため、中子の負荷が大きい。したがって、軽量化のために中子の板厚を薄くするとランフラット走行時の走行耐久性が低くなり、ランフラット走行距離を伸ばすことが困難であった。
【０００５】本発明は、上記事実を考慮し、ランフラット走行耐性に優れた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が目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の支持体は、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であって、前記支持体の径方向断面において、径方向外側に突出した３以上の凸部を含む湾曲した線形状とされた支持部と、前記支持部の径方向内側端部と一体化された弾性体であり、リム組み時に当該リムに装着される脚部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】請求項１記載の支持体の作用ついて説明する。
【０００８】支持体は従来の空気入りタイヤの内部（空気室内）に配設して、空気入りタイヤと共に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が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。
【０００９】ところで、ランフラット走行時には３以上の凸部がトレッド部を支持するため、トレッド部の幅広い範囲で凸部から荷重が作用することになる。すなわち、多数の凸部でトレッド部を支持することによって、支持体が支持する負荷が広範囲に均等化される。この結果、支持体に局所的に集中して荷重が作用することを回避でき、ランフラット走行耐久性を向上させることができる。
【００１０】また、３以上の多数の凸部を支持部に設けることによって、軸（幅）方向に弾性を有することになり、幅方向に弾性を有する支持体の脚部がタイヤのビード部をリムフランジに押し付けることによって、ランフラット走行時にタイヤ空気圧の低下によってビード部がビードシート部からウエル部に転落することを防止できる。
【００１１】請求項２に記載の空気入り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を備え、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記載の支持体と、を備えることを特徴とする。
【００１２】請求項２に記載の空気入りランフラットタイヤの作用について説明する。
【００１３】空気入りタイヤの内圧低下時には、タイヤ空気室内に配設された支持体がサイドゴム層に替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。
【００１４】ところで、支持体には多数（３以上）の凸部が設けられているため、ランフラット走行時に多数の凸部がトレッド部に接して荷重を支持する。したがって、支持体の凸部に局所的に荷重が集中して作用し、板厚を薄くした場合に支持体（支持部）が短期間で破損することを回避できる。すなわち、良好なランフラット走行耐久性を有する空気入りランフラットタイヤを提供することができる。
【００１５】
【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〜図５を参照して説明する。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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とを備える。
【００２２】脚部２８は、支持体１６をリム組み付け時に空気入りタイヤ１４の内側でリム１２に組み付けられるものであり、高さ（径方向高さ）が２５ｍｍ〜３５ｍｍが好適である。
【００２３】一方、支持部２６は、１枚のプレートを成形することによって図２に示す断面形状としたものであり、径方向外側に凸となる凸部３０Ａ１〜３０Ａ７と、その間に形成された径方向内側に凸となる凹部３０Ｂ１〜３０Ｂ６、さらには凸部３０Ａ１、３０Ａ７の幅方向（Ｘ方向）外側に荷重を支持するサイド部３０Ｄ、３０Ｅが形成されている。サイド部３０Ｄ、３０Ｅの径方向内側の端部（リム側端部）には幅方向に延在するフランジ部３０Ｆ、３０Ｇが形成されている。
【００２４】なお、この凸部の数Ｎは、３≦Ｎ≦３０が好ましい。Ｎが２以下では後述する荷重分散効果がなく、３０を越えると荷重分散に必要な数以上となり製造上の困難さによる不具合が大きくなるためである。
【００２５】また、支持部２６は、軽量化のためにＳＵＳ、高張力鋼、アルミニウム、あるいは、カーボン、ケプラー、ガラス繊維のいずれか１つあるいはその組み合わせで補強された熱硬化樹脂、熱可塑性樹脂等から形成される。
【００２６】このランフラットタイヤ１０の作用について説明する。
【００２７】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１６の凸部３０Ａ１〜３０Ａ７が支持して走行可能とする（図３参照）。また、この際、路面からの衝撃がトレッド部２４、支持体１６、リム１２を介して車体に伝達されるが、支持体１６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。
【００２８】また、ランフラット走行時において、荷重（車重）は支持体１６の凸部３０Ａ１〜３０Ａ７を介してトレッド部２４に作用する（図３（Ａ）参照）。したがって、支持体１６（支持部２６）は多数の凸部で均等に荷重を支持することになる。すなわち、１つの凸部で支持する荷重が低減されることになる。この結果、板厚を薄くしても支持体１６の走行耐久性を十分に確保することができる。また、支持体１６（支持部２６）とトレッド部２４の接触ヶ所が増えることで、わだち等のように路面に凹凸がある場合でも安定した走行が可能になる。
【００２９】また、ランフラット走行時には、タイヤ１４の空気圧が抜けてしまうためタイヤ１４のリム外れが生ずるおそれがあった。例えば、図５に示すように、２山の凸部１００Ａ、１００Ｂを有する支持体１０２（支持部１０４）を用いている場合には、タイヤ空気圧の低下によってビード部１８をリムフランジ１２Ａに押しつけていた力が低下し、タイヤ１４の変形によってビード部１８がビードシート部１２Ｂからウエル部１２Ｃに落下（リム外れ）してしまうおそれがあった。
【００３０】しかし、本実施形態の支持体１６の支持部２６は、多数の凸部３０Ａ１〜３０Ａ７、凹部３０Ｂ１〜３０Ｂ６を設けているため、幅方向に十分な弾性を有している。したがって、ビード部１８の内側に配設された支持体１６の脚部２８が凸部３０Ａ１〜３０Ａ７、凹部３０Ｂ１〜３０Ｂ６の弾性によってビード部１８をリムフランジ１２Ａ側（幅方向外側）に常時押圧しているため、ランフラット走行時でもビード部１８のリム外れを回避することができる（図３（Ｂ）参照）。
【００３１】なお、本実施形態では凸部、凹部を形成するＲが一定のものについて説明したが、図４に示すようにＲが連続的に変化する形状であっても良い。
【００３２】また、凸部３０Ａ１〜３０Ａ７の径方向最高位置（ピーク）の高さを一定のものについて説明したが、幅方向中央のピークがが最も高くなるように凸部３０Ａ１〜３０Ａ７をＲ形状となるように配置することもできる。このように配置することによって、凸部３０Ａ１〜３０Ａ７のトレッド部２４に対する接地圧が一層均一化され、ランフラット走行耐久性が一層向上する。（試験例）上記実施形態の作用を確認するために、以下に示す実施例に係るランフラットタイヤ（以下、単に実施例という）と比較例に係るランフラットタイヤの比較試験（以下、単に比較例という）を行った。
【００３３】実施例は実施形態で説明したランフラットタイヤと同様の構成であり、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）に組み付けたものである。
【００３４】なお、支持体１６の金属製の支持部２６の板厚は０．３ｍｍである。
【００３５】一方、比較例は、凸部が２つである点除いて他の点は全く同じ形状である。
【００３６】このように形成された実施例と比較例に係るランフラットタイヤを乗用車に装着して１つの車輪のみ空気圧ゼロとして１００ｋｍ／ｈでランフラット走行（１輪）した試験結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】このように、実施例は３００ｋｍ連続走行してもタイヤに破壊を生じなかったが、比較例は３０ｋｍで支持体が破壊してしまった。このように支持体の支持部に多数（３以上）の凸部を設けたことによってランフラット走行耐性が向上することが確認された。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に係る支持体は、ランフラット走行時にトレッド部を支持する凸部を多数（３以上）設けたため、支持体に荷重が分散して作用し、ランフラット走行耐久性を向上させることができる。また、多数の凸部の弾性力によって、ランフラット走行時におけるタイヤのビード部のリム外れを防止することができる。
【００４０】請求項２に係る空気入りランフラットタイヤでは、ランフラット走行時にトレッド部を支持する凸部を多数設けたため、ランフラット走行時にトレッド部に均等に荷重が作用してランフラットタイヤの走行耐性を向上させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５２７８
【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン
【住所又は居所】東京都中央区京橋１丁目１０番１号
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| 【出願日】 |
平成１４年５月３０日（２００２．５．３０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７９０４９
【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−３４１３１０（Ｐ２００３−３４１３１０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年１２月３日（２００３．１２．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１５７７２７（Ｐ２００２−１５７７２７） |
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