JP2005313690A

JP2005313690A - ランフラットタイヤ支持体及びその製造方法並びにランフラットタイヤ

Info

Publication number: JP2005313690A
Application number: JP2004131567A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Shimizu; 敏喜清水; Yoshio Mimura; 義雄三村
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】安定したリムとの嵌合強度が得られ、リムの支持体取付部の外径と、ランフラットタイヤ支持体のリム装着面の内径とが高精度で一致しなくても、リムに容易且つ強固に装着固定することが可能なランフラットタイヤ支持体、及びその製造方法、並びに該支持体を装着固定したランフラットタイヤを提供すること。
【解決手段】リム１１に装着される環状のランフラットタイヤ支持体１２であって、独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部１６と、基材部１６の外周面側に設けられた非発泡樹脂部１７と、基材部１６の内周面側に設けられた補強部１８とを有し、補強部１８は、樹脂層１９と、樹脂層１９中に形成され、タイヤ周方向に巻回されたコード材からなるコード層２０とからなり、樹脂層１９の内周面に、タイヤ周方向と交差する方向に延びた凹溝２２が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用空気入りタイヤのリムに装着され、タイヤがパンクした場合に必要なタイヤ外径を維持し、安全に走行可能とするランフラットタイヤ支持体、及びその製造方法、並びに該ランフラットタイヤ支持体を装着固定したランフラットタイヤに関するものである。

ランフラットタイヤは、タイヤがパンクした場合やその他の原因でタイヤの空気圧が大きく低下し或いはゼロとなった状態（ランフラット状態）において、最寄りのサービス施設まで到達するまでの間、車両の荷重と走行に耐え得る耐久性を備えたタイヤである。ランフラットタイヤとしては、タイヤのサイド部を補強したサイド補強タイプと、タイヤ内部にランフラットタイヤ支持体（以下、単に支持体と省略する場合がある。）を配設した中子タイプとが実用化されている。

中子タイプの例として、下記特許文献１には、可とう性のエラストマーからなるランフラットタイヤ支持体が開示されている。当該支持体は、ランフラット状態での走行（ランフラット走行）において直接車両の荷重を受け、通常走行時には遠心力の作用を受けるものであるため、タイヤと同様にリムに強固に固定されていることが要求される。そのため、支持体のリム当接面近傍には、内周面が平坦でコード補強した補強部が設けられている。

上記と同様に、下記特許文献２に開示されるランフラットタイヤ支持体も、リム当接面近傍にコード補強した補強部が設けられている。当該補強部は、内周面が平坦であり、Ｆｉｇ．６〜９に示されるように、円筒状のマンドレルに複数のコード材が供給され、バイアス状のコード層とラジアル状のコード層とが形成されている。供給されるコード材には、必要に応じてアプリケーターにより硬化性樹脂を付着させて、樹脂とコード材とを複合化するように構成されている。
特開平１０−６７２１号公報ＵＳ２００３／００００６２３Ａ１号公報

しかし、上記特許文献１記載の支持体は、予め成形されたコード層を含んで剛性が高い補強部が、支持体と一体に且つ内周面が平坦となるように形成されたものであり、支持体のリム装着面の内径（以下、単に支持体内径と呼ぶ。）がわずかにリムの支持体取付部の外径（以下、単にリム外径と呼ぶ。）よりも大きいだけで、支持体とリムとの固定力が低下するという問題があった。一方、支持体内径が少しでもリム外径よりも小さいと、支持体をリムに装着することが困難であった。従って、支持体内径とリム外径とが高い精度で一致する必要が有るが、支持体製造時の硬化収縮等によるばらつきを考慮すると、非常に困難である。上記特許文献２に開示された技術においても、基本的には内面が平坦な円筒面を有する支持体しか得られず、上記と同様の問題を有する。

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定したリムとの嵌合強度が得られ、リムの支持体取付部の外径と、ランフラットタイヤ支持体のリム装着面の内径とが高精度で一致しなくても、リムに容易に装着固定することが可能なランフラットタイヤ支持体、及びその製造方法、並びに該ランフラットタイヤ支持体を装着固定したランフラットタイヤを提供することである。

上記目的は、下記の如きランフラットタイヤ支持体により達成することができる。即ち、本発明のランフラットタイヤ支持体は、ランフラットタイヤにおいてリムに装着される環状のランフラットタイヤ支持体であって、独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部と、前記基材部の外周面側に設けられた非発泡樹脂部と、前記基材部の内周面側に設けられた補強部とを有し、前記補強部は、樹脂層と、前記樹脂層中に形成され、タイヤ周方向に巻回されたコード材からなるコード層とにより構成され、前記樹脂層の内周面に、タイヤ周方向と交差する方向に延びた凹溝が形成されている。

係る構成のランフラットタイヤ支持体によれば、ランフラット状態において車両の荷重を受けながらタイヤを内面から支持することができ、ランフラット走行が可能となる。しかも、当該支持体は、リム装着側に上記コード層を備える補強部を有していることによって、通常走行時の遠心力による変形が抑制され、安定したリムとの嵌合強度が得られる。更に、補強部が有する樹脂層の内周面に、タイヤ周方向と交差する方向に延びた凹溝が形成されていることにより、支持体の内径が拡径し易くなる。その結果、リムの支持体取付部の外径と、支持体のリム装着面の内径とが高精度で一致しなくても、支持体をリムに容易に装着固定することができる。また、凹溝を形成することによって支持体の軽量化にも寄与しうる。

上述のランフラットタイヤ支持体においては、前記凹溝は、前記補強層の幅方向に延びるとともに、タイヤ周方向に所定のピッチで複数本形成されていることが好ましい。

係る構成のランフラットタイヤ支持体によれば、支持体の内径がタイヤ周方向に亘って均一に拡径し易く、支持体をより容易にリムに装着固定することができる。

上述のランフラットタイヤ支持体においては、前記基材部を構成する独立気泡樹脂発泡体が、独立気泡ポリウレタン樹脂発泡体であることが好ましい。

基材部を独立気泡ポリウレタン樹脂発泡体により構成することにより、従来よりも軽量であって、しかも強度および耐久性に優れたランフラットタイヤ支持体を形成することができる。

また、本発明のランフラットタイヤ支持体の製造方法は、ランフラットタイヤにおいてリムに装着される環状のランフラットタイヤ支持体の製造方法であって、前記ランフラットタイヤ支持体は、独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部と、前記基材部の外周面側に設けられた非発泡樹脂部と、前記基材部の内周面側に設けられた補強部とを有するものであり、前記補強部の形成工程は、タイヤ周方向と交差する方向に延びる凸部を外周面に有し、前記ランフラットタイヤ支持体のリム装着面を形成する中型の外周面に、コード材をタイヤ周方向に巻回するコード層形成工程と、前記巻回されたコード材にて構成されるコード層に、樹脂形成材料を供給して樹脂層を形成する樹脂層形成工程とを備える。

係るランフラットタイヤ支持体の製造方法によれば、コード層を構成するコード材が凸部の外周面を介して中型に巻回され、そのコード層に樹脂形成材料を供給することにより、樹脂層中にコード層を形成しつつ、その樹脂層の内周面に前記凸部に対応した凹溝を形成することができる。これにより、内径が拡径し易い支持体を製造することができ、リムの支持体取付部の外径と、支持体のリム装着面の内径とが高精度で一致しなくても、支持体をリムに容易且つ強固に装着固定することができる。

また、本発明のランフラットタイヤは、上記いずれかに記載のランフラットタイヤ支持体を装着したことを特徴とする。

係るランフラットタイヤは、リムの支持体取付部の外径と、支持体のリム装着面の内径とが高精度で一致しなくても、支持体がリムに強固に装着固定されており好適である。

上述のランフラットタイヤにおいては、タイヤ内面と前記ランフラットタイヤ支持体外周面の少なくとも一方に、前記タイヤ内面を構成するゴム材料と前記ランフラットタイヤ支持体の外周面を構成する材料のいずれについても低膨潤性の潤滑剤が塗布されていることが好ましい。

上記潤滑剤の塗布により、ランフラット状態での走行距離をさらに長くすることが可能となる。ここで、低膨潤性とは、膨潤度が小さく、材料強度の低下を引き起こさない程度の膨潤であることを意味し、膨潤しないことが好ましい。

上述のランフラットタイヤにおいては、リムにランフラットタイヤ支持体を嵌着する場合に、ベルト状の固定部材をリムと支持体との間にスペーサーとして介在させることは、ランフラットタイヤ支持体の硬化収縮による内径のばらつきがあっても安定した装着固定が可能となるので好ましい態様である。

（ランフラットタイヤ支持体の構成材料）
本発明のランフラットタイヤ支持体は、後で詳述するように、基材部と、その基材部の外周面側に設けられた非発泡樹脂部と、その基材部の内周面側に設けられた補強部とにより構成される。以下、これらの構成材料について説明する。

基材部は、独立気泡樹脂発泡体（以下、単に樹脂発泡体と省略する場合がある。）にて構成され、樹脂発泡体は公知の方法により製造可能である。具体的には、加熱により分解して気体を発生する化学発泡剤や気化して発泡体を形成する発泡剤を樹脂ないし樹脂形成原料に添加して加熱し、所定形状の発泡体とする成形方法や、樹脂形成原料を発泡剤や非反応性気体との撹拌により発泡体（気泡分散液）とした後に所定形状にして硬化させる成形方法などが例示される。

樹脂発泡体としては、支持体として要求される特性を備えているものであれば限定なく使用可能であるが、可とう性や弾性等を考慮すると、いずれも熱硬化性材料である加硫ゴム発泡体、またはポリウレタン樹脂発泡体の使用が好ましい。

加硫ゴム発泡体を構成するゴム材料としては、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、ミラブル型ウレタンゴム等が好適なものとして例示される。

加硫ゴム発泡体には、発泡剤、加硫促進剤、加硫剤の他に、必要に応じてカーボンブラック、シリカ等の補強剤、プロセスオイル、可塑剤、加工助剤、充填剤、老化防止剤等の公知のゴム用添加剤を添加する。加硫ゴム発泡体は、常法により所定形状に加工成形することができる。即ち、ゴム材料とカーボンブラック、プロセスオイル等をバンバリーミキサー等により混練してマスターバッチとし、冷却後のマスターバッチに発泡剤及び加硫剤、加硫促進剤を添加して、ニーダー等により混練して反応性ゴム組成物とする。この反応性ゴム組成物を所定形状の成形型に供給して加熱することにより、発泡硬化してランフラットタイヤ支持体の基材部が形成される。

加硫ゴム発泡体を製造するための発泡剤としては、加熱により分解して気体を発生する化合物である公知の化学発泡剤を使用する。具体的には、重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム等の無機系発泡剤、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン等のニトロソ化合物、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トルエンスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド類、ｐ−トルエンスルホニルセミカルバジド等が例示される。これらの発泡剤と共に、サリチル酸、尿素並びにこれらを含む発泡助剤を併用することも好適である。

一方、ポリウレタン樹脂発泡体は、中空球状粒子とポリウレタン弾性体とから構成されるか、又は発泡剤にて発泡されたポリウレタン弾性体にて構成される。ポリウレタン弾性体は、公知のポリウレタン弾性体形成原料を使用して発泡体とすることができ、いずれもポリウレタン弾性体の技術分野において公知のポリオール化合物、ポリイソシアネート化合物及び鎖延長剤をポリウレタン弾性体形成原料とする（参照：岩田敬治著「ポリウレタン樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社；昭和６２年９月２５日発行）。

ポリウレタン樹脂発泡体は、ワンショット法とプレポリマー法により製造可能であり、いずれの方法を採用してもよいが、同じ原料を使用しても機械的強度等の物理特性に優れる弾性体が得られることから、プレポリマー法によることが好ましい。ポリウレタン樹脂発泡体の製造方法としては、以下の方法が例示される。
（１）プレポリマー又はプレポリマーと鎖延長剤の混合物を、非反応性気体を巻き込むように撹拌してメレンゲ状態の気泡分散液とし、プレポリマーの場合にはさらに鎖延長剤を添加混合し、プレポリマーと鎖延長剤の混合物の場合にはそのまま所定成形型内に供給して反応硬化させる方法。
（２）液状のポリウレタン弾性体構成原料組成物に発泡剤を添加して成形型内に供給し、反応と同時に発泡剤を気化させて発泡、硬化させる方法。
（３）液状のポリウレタン弾性体構成原料組成物に中空球状粒子を添加分散させて成形型内に供給して硬化させる方法。

上記の（１）の製造方法によれば、均一な気泡径と密度とを備えた基材部が得られるという効果がある。非反応性気体としては、空気を使用することが形状の安定性が良好であり、好ましい。気泡分散液の形成に際しては、ポリウレタンフォームの技術分野において公知の整泡剤をポリウレタン樹脂全量に対して０．５〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％となるように添加することが好ましい。

上記（２）の製造方法において、発泡剤としては、ペンタンやフルオロアルキル化合物、水が例示される。水は、それ自体が気化するのではなく、イソシアネート基と反応して生成した炭酸ガスが発泡剤となる。ポリウレタン樹脂発泡体の製造においては、整泡剤を使用することが均一で微細な気泡が形成されるので好ましい。

上記の（３）の製造方法において、中空球状粒子は、中空熱可塑性樹脂バルーンであることが好ましい。係る中空熱可塑性樹脂バルーンは、例えばポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン等の熱可塑性樹脂を使用し、内部に炭化水素等の有機溶剤を含むマイクロカプセルを加熱して得られる。市販品としては、エクスパンセル（日本フィライト社製）、ミクロパール（松本油脂社製）等が使用可能である。

なお、ポリウレタン樹脂発泡体としては、平均気泡径が２０〜２００μｍの独立気泡ポリウレタン樹脂発泡体であるものが好ましい。当該ポリウレタン樹脂発泡体は、独立気泡樹脂発泡体の中でもとりわけ軽量であってかつ機械的強度や弾性等に優れたものである。

基材部を構成する樹脂発泡体は、ランフラットタイヤ全体として軽量化が図れることから、密度が０．３〜０．９ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。この密度が０．３ｇ／ｃｍ^３未満の場合には、機械的強度が低下する場合があり、０．９ｇ／ｃｍ^３を超えると軽量化効果が十分ではなくなる。上記において、樹脂発泡体の密度は、０．４〜０．７ｇ／ｃｍ^３であることが、強度と軽量化のバランスが優れている点でより好ましい。また、基材部を構成する樹脂発泡体は、５％オフセット応力が０．３〜３ＭＰａの発泡弾性体であることが好ましい。樹脂発泡体の５％オフセット応力が０．３ＭＰａ未満の場合には、ランフラット走行時の耐久性が十分ではなく、３ＭＰａを超えると硬くなりすぎてリムへの装着が困難になるとともに、ランフラット走行時の振動が大きくなるという問題を生じる。なお、オフセット応力は、圧縮試験により求められる(プラスチック標準試験方法研究会編「プラスチック試験ハンドブック」(日刊工業新聞社)第７１〜７２頁参照)。

次に、基材部の外周面側に設けられる非発泡樹脂部について説明する。非発泡樹脂部を形成する非発泡樹脂は、必要な可とう性、強度等を有する材料が限定なく使用可能であり、基材部と異なる樹脂材料であってもよく、同じ樹脂材料であってもよい。具体的には、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ＰＦＡやＥＴＦＡ等のフッ素系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等が例示される。なお、後述する補強部と同じ反応硬化性ポリウレタン樹脂の使用が好ましい。

上記非発泡樹脂部を基材部の外周側に積層する方法としては、以下の方法が例示される。
（１）非発泡樹脂により非発泡樹脂部部材を成形し、該非発泡樹脂部部材と予め成形された基材部とを接着剤にて接着する方法。
（２）非発泡樹脂を円筒状の熱収縮フィルムとして非発泡樹脂部部材を成形し、予め成形された基材部の外周面に、接着剤を塗布すると共に加熱収縮させて接着積層する方法。
（３）予め成形した非発泡樹脂部部材を成形型内に配設し、樹脂発泡体形成原料を注入して硬化させて基材部を成形すると同時に非発泡樹脂部部材と接着する方法。
（４）予め成形された基材部の外周面側に成形型により非発泡樹脂部成形キャビティーを形成し、該キャビティーに非発泡樹脂部構成材料を注入して非発泡樹脂部を形成する方法。

上記において、予め非発泡樹脂部部材を成形した場合には、その内面（接着面）を、接着強度を高めるために構成樹脂に応じたコロナ放電処理、プラズマ処理、ブラスト処理等の接着処理ないしプライマー処理をすることは、好適な態様である。

次に、基材部の内周面側に設けられる補強部について説明する。本発明に係る補強部は、樹脂層と、その樹脂層中に形成され、タイヤ周方向に巻回されたコード材からなるコード層とにより構成される。

コード層を構成するコード材としては、公知のコードが限定なく使用可能である。例として、レーヨンコード、ナイロン−６，６等のポリアミドコード、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルコード、アラミドコード、ガラス繊維コード、ケブラー繊維コード、カーボンファイバー、スチールコード等が挙げられ、これらの１種または２種以上の組み合わせで用いられる。

樹脂層は、発泡樹脂にて構成されるものでもよく、または非発泡樹脂にて構成されるものでもよい。樹脂層が発泡樹脂にて構成される場合、その発泡樹脂は基材部を構成する樹脂材料の発泡体（樹脂発泡体）であることが好ましい。これにより、樹脂層と基材部とを効率的に製造することができる。当該樹脂発泡体については上述のとおりである。

樹脂層が非発泡樹脂にて構成される場合、その非発泡樹脂は、１００％伸長モジュラスが２〜２０ＭＰａであることが好ましい。非発泡樹脂の１００％伸長モジュラスが２ＭＰａ未満の場合には、樹脂（弾性体）が柔らかすぎてリムとの固定力が十分ではない場合がある。一方、２０ＭＰａを超えると硬すぎるため、硬化収縮等を含む製造のばらつきにより支持体内径がリム外径より小さい場合に、本発明に係る補強部としてもリムへの嵌着が困難となる場合がある。

また、樹脂層を構成する非発泡樹脂は、基材部を構成する樹脂材料の非発泡体であることが好ましい。これにより、基材部と補強部との接着強度が向上する。係る非発泡樹脂としては、弾性エポキシ樹脂や硬化性ポリウレタン樹脂を使用することが好ましく、動的変形に対する耐久性や機械的強度に優れている点で、ポリウレタン樹脂の使用がより好ましい。ポリウレタン樹脂は、ワンショット法とプレポリマー法により製造可能であり、上述した理由によりプレポリマー法が好ましい。ポリウレタン樹脂は、例えばイソシアネートプレポリマー等のイソシアネート成分と活性水素基含有成分とを混合して硬化性組成物とし、これを硬化させることにより形成される。なお、補強部には、気泡が含まれていないことが好ましい。

（ランフラットタイヤ支持体およびランフラットタイヤの構成）
次に、ランフラットタイヤ支持体およびランフラットタイヤの構成について説明する。図１は、本発明のランフラットタイヤの構造を例示した断面斜視図である。図２は、ランフラットタイヤ支持体を例示した斜視図である。図３は、図２のＹ−Ｙ断面図である。図４は、ランフラットタイヤ支持体の側面図である。

ランフラットタイヤ１０は、リム１１に装着固定されたタイヤ９と環状のランフラットタイヤ支持体１２とから構成されている。本実施形態において、リム１１は、支持体１２の装着を考慮して図１右側のビード１３側が支持体１２の内径以下に形成された一体型リムであり、タイヤ９は左右非対称の断面形状を有する。ランフラットタイヤ支持体１２は、断面が長方形であり、リム１１の中央平坦部１４に外嵌装着されている。支持体１２の断面形状は特に限定されるものではないが、ランフラット走行時の安定性を考慮すると、タイヤ幅方向がより長い偏平な形状であることが好ましい。

支持体１２は、独立気泡樹脂発泡体からなる基材部１６と、基材部１６の外周面側に設けられた非発泡樹脂部１７と、基材部１６の内周面側に設けられた補強部１８とにより構成されている。更に、補強部１８は、非発泡樹脂層１９（前記樹脂層に相当する。）と、非発泡樹脂層１９中に形成されたコード層２０とからなる。コード層２０は、タイヤ周方向に巻回されたコード材２１からなり、通常走行時に作用する遠心力によって支持体１２がリム１１から浮き上がることを防止する。

非発泡樹脂部１７の厚さは、ランフラット状態での必要な走行距離が確保されるものであれば特に限定されるものではないが、０．０１〜３ｍｍであることが好ましい。非発泡樹脂部１７の厚さが０．０１ｍｍ未満であると、わずかな摩耗で基材部１６がタイヤ内面１５と摺動することになり好ましくない。また、当該厚さが３ｍｍを超えると支持体１２の軽量化を阻害する。なお、非発泡樹脂部１７は、ランフラット走行時にタイヤ内面１５と接触する面に設けられるが、安全のために基材部１６の側部に及んで形成されていてもよい。また、軽量化のために、非発泡樹脂部１７の外周面に細溝を設けてもよい。

非発泡樹脂層１９の内周面には、補強部１８の幅方向に延びる凹溝２２が形成されており、本実施形態では、８本の凹溝２２がタイヤ周方向に所定のピッチで形成されている。これにより、支持体１２の内径が拡径し易くなり、リム１１に容易に装着可能となる。なお、凹溝２２は、タイヤ周方向と交差する方向に延びていればよく、例えば、補強部１８の幅方向に対して傾斜した方向に延びるものや、平面視V字状に延びるものでもよい。

凹溝２２の形状は特に限定されるものではないが、図４に示すような上辺および下辺が周方向に沿った側面視略台形であるものが好ましい。これにより、ランフラット走行時の耐久性が好適に確保される。更に、凹溝２２の内面および開口縁に形成されたコーナー部２５には、Ｒ加工または面取り加工が施されているものが好ましい。例えば、深さが１ｍｍである凹溝２２に対して、各コーナー部２５をＲ０．１〜Ｒ０．５としたものが好ましい。これにより、ランフラット走行時に支持体１２が圧縮変形を受けた際の応力集中を防ぎ、コーナー部２５における亀裂の発生を抑制することができる。

凹溝２２の寸法（深さ、周方向長さＬ）および形成個数は、支持体１２の内径の拡径効果が好適に得られ、およびランフラット走行時の耐久性を確保することができるものであれば、特に限定されるものではないが、凹溝２２の深さは、０．５〜３ｍｍであるものが好ましい。当該深さが０．５ｍｍ未満であると、支持体１２の重量が比較的重くなるとともに、支持体１２の内径が拡径する効果が小さく、装着性向上の効果が小さくなる。一方、３ｍｍを超えると、ランフラット走行時の支持体１２の耐久性を阻害するおそれがある。

本発明のランフラットタイヤ支持体１２は、基材部１６の側面部に複数の凹部２３、２４が形成されたものが好ましい。これにより、ランフラットタイヤ支持体１２として必要な強度を確保しつつ、ランフラットタイヤ１０をより軽量化することができる。

図５は、支持体１２の側部に形成した凹部２３、２４の配置を、それぞれ上面視と側面視にて例示した図である。図５（ａ）は、凹部２３、２４が交互に側面視にて重複しないように配設された例であり、図１〜４に対応するものである。図５（ｂ）は凹部２３、２４が周方向位置を同じくして配設された例である。図５（ｂ）の支持体１２は、図５（ａ）に比べて凹部２３、２４の体積比率が大きく、より軽量な支持体となる。図５の例では、凹部２３、２４は、径方向の断面形状が長方形であるが、凹部２３、２４の形状や個数は、支持体１２が所定の機械的強度等の要請を満たす限り特に限定されるものではなく、例えば半卵型形状であってもよい。

本発明のランフラットタイヤは、タイヤ内面１５、およびランフラット走行時にタイヤ内面１５と接触するランフラットタイヤ支持体１２の外周面（非発泡樹脂部１７の外周面）の少なくとも一方に、それぞれの構成材料のいずれについても低膨潤性である潤滑剤が塗布されたものが好ましい。係る潤滑剤としては、例えばグリセリン、ポリグリセリンが好適な材料として例示される。

本発明のランフラットタイヤ支持体の別形態として、補強部１８が、樹脂層と、その樹脂層の中に形成された繊維層と、その繊維層の外周にタイヤ周方向に巻回されたコード材２１からなるコード層２０とから構成されるものが好ましい。

繊維層は、織布又はネット等にて構成することが好ましい。繊維層を構成する材料は、公知の繊維材料が限定なく使用できる。例えばレーヨン、ナイロン−６，６等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等が例示される。繊維層は、基布を必要な幅と長さに裁断して巻回してもよく、支持体１２の幅よりも狭いテープ状のものを巻回してもよい。繊維層は、単に手で巻くなど、大きな張力をかけずに巻回することが好ましい。これらの繊維材料は、樹脂層との接着性を向上させるための接着処理を行って使用することが好ましい。

ランフラットタイヤ支持体がリム装着部に異径部を有する場合、その支持体の製造において前記異径部に沿った外周面を有する中型にコード材２１を巻回すると、異径部の斜面においてコード材２１が滑りを生じ、コード間隔が設定通りにならず、リム１１との嵌合強度にばらつきが生じるという問題があった。しかし、上記繊維層を備える構成によれば、中型に繊維を巻回した後にコード材２１を巻回することになるため、繊維層が滑り止めの作用を発揮する。即ち、中型にコード材２１を直接巻回する場合と比較して、コード材２１の金型表面の滑りによる移動が抑制され、コード間隔が設定通りになって安定したリム１１との嵌合強度が奏される。

（ランフラットタイヤ支持体の製造方法）
次に、ランフラットタイヤ支持体の製造方法の例について説明する。図６は、補強部を形成するための装置の例を示す図である。図７は、形成直後のコード層の拡大側面図である。

まず、ランフラットタイヤ支持体１２のリム装着面、即ち補強部１８の内周面を形成する中型３０（金型部）を用意する。図６に示す中型３０は、回転軸３１と型保持部材３２とからなり、回転軸３１を中心に回転可能に構成されている。中型３０の外周面には凸部３３が形成されており、本実施形態では、８本の凸部３３が補強部１８の幅方向に延びている。凸部３３は、各コーナー部にＲ加工が施された側面視略台形を呈しており、それぞれ補強部１８の内周面に形成する凹溝２２に対応するように設けられている。

原反ボビン３４には、コード層２０を構成するコード材２１が巻回されており、このコード材２１を、張力負荷装置３５を介して所定の張力となるように供給して、中型３０の外周面に巻回する（前記コード層形成工程に相当する。）。ここで、所定の張力とは、５〜５０Ｎ（約０．５〜５ｋｇｆ）であることが好ましい。張力が５Ｎ未満であると、コード配列の均一性が低下したり、リム１１との嵌着における固定力が十分発揮されない場合がある。一方、張力が５０Ｎを超えると、支持体１２の内径のばらつきによっては、リム１１に装着できない場合が生じる。但し、コード材２１がスチールコードである場合は、張力が５Ｎ未満であっても構わない。

図７に示すように、コード材２１は凸部３３に架け渡された状態となり、コード層２０の内周側には、各凸部３３の間にスペース３６が形成される。中型３０の外周側には、補強部成形用の外型（不図示）が配設され、該外型に非発泡樹脂層１９の形成原料を注入して反応硬化させる（前記樹脂層形成工程に相当する。）。非発泡樹脂層１９の形成原料は、配列されたコード材２１（コード層２０）の内周側に設けられたスペース３６にも注入され、コード層２０を略包囲して非発泡樹脂層１９を形成しつつ、凸部３３に沿って凹溝２２が形成される。

上述したように、凹溝２２の寸法および形成個数は特に限定されないが、コード層２０の形成工程、中型３０の加工性等を考慮して適宜設定することができる。即ち、凸部３３の高さが高過ぎたり、個数が多過ぎたりすると、中型３０の加工が煩雑となり好ましくない。一方、凸部３３の高さが低過ぎたり、個数が少な過ぎたりすると、中型３０に巻回したコード材２１が、各凸部３３間において中型３０の外周面と接触し、スペース３６が適切に形成されないため好ましくない。凹溝２２の周方向長さＬは、形成個数に応じて適宜設定することができ、支持体１２内周の１／３２〜１／８であるものが例示される。凹溝２２の個数としては、４〜１６個が例示される。

形成された補強部１８には、基材部１６および非発泡樹脂部１７が接着され、ランフラットタイヤ支持体１２を構成する。補強部１８と基材部１６との接着は、形成した補強部１８を中型３０から脱型せずに基材部成形用の成形型に配設し、基材部１６を形成する樹脂発泡体形成原料を注入して樹脂発泡体を硬化させることで、基材部１６を成形すると同時に補強部１８と接着することができる。または、予め基材部１６となる部材を成形し、その部材と中型３０に形成したコード層２０とを前記成形型に配設し、非発泡樹脂層１９の形成原料を注入して反応硬化させる方法でもよい。または、補強部１８となる部材を別途成形して前記成形型に配設し、基材部１６を形成する方法でもよい。

（実施例）
＜１＞補強部の作製
支持体成形型の中型（外径４２０ｍｍ、幅１１０ｍｍ）を用意した。中型の外周面には、補強部の幅方向に延びる凸部をタイヤ周方向に等間隔で８本設け、凸部の側面視形状を幅寸法（下辺）８２．４ｍｍ、上辺８３．２ｍｍ、高さ２．０ｍｍの略台形とした。その中型の外周面にガラス繊維にて形成されたネット（前記繊維層に相当する。）品番ＫＳ５４３１（カネボウ製）を２重に巻き付け、次いで３３００ｄｔｅｘ、繊維径０．６ｍｍのアラミドコード（ＫＥＶＬＡＲ：東レ・デュポン製、前記コード材に相当する。）を、エンド数が１０本／ｉｎｃｈとなるようにタイヤ周方向に沿ってらせん状に張力３０Ｎにて１層巻回した。両端部は、中型に形成した切欠きに固定した。

８０℃に加温したイソシアネート基末端プレポリマーであるアジプレンＬ−１００（ユニロイヤル社）５００ｇに、１２０℃にて溶解したＭＯＣＡ（イハラケミカル社）６０．５ｇを添加し混合撹拌した後、真空脱泡して非発泡樹脂層形成原料とした。

コード層が形成された中型を、複数分割の外型（内径４２６ｍｍ，幅１１０ｍｍ）を使用した補強部成形型を構成する型に配設して１００℃に加温した。そして、補強部成形型が有する円筒状のキャビティーに、上記の非発泡樹脂層形成原料を注入し、１００℃にて１時間硬化させて補強部を作製した。

＜２＞基材部の作製
外径５１０ｍｍ、深さ１１０ｍｍの円筒状キャビティーを有する基材部成形型の内筒に上記＜１＞にて作製した補強部を中型と共に装着し、１００℃に加熱した。

５０００ｇのアジプレンＬ−１００を８０℃に加熱し、シリコン整泡剤ＳＨ−１９２（東レダウコーニングシリコン社）１５０ｇを添加し、２０Ｌ容器にて２軸撹拌機を使用して空気中で撹拌し、液の体積が元の２倍になるまで撹拌してメレンゲ状態の気泡分散液とした。この気泡分散液を５０℃に温度調節した後に１２０℃にて溶解したＭＯＣＡ６０５ｇを添加し、均一に混合して樹脂発泡体形成原料とした。

得られた樹脂発泡体形成原料を基材部成形型（外径５１０ｍｍ、高さ１１０ｍｍ）の円筒状キャビティーに注入し、１００℃にて１時間加熱硬化させて、補強部を有する基材部を作製した。基材部を構成する独立気泡ポリウレタン樹脂発泡体の密度は、０．６ｇ／ｃｍ^３、５％オフセット応力は２．０ＭＰａであった。

＜３＞非発泡樹脂部の作製
上記＜２＞にて作製した基材部が脱型可能に硬化した後に、その外周面を形成する型部分を除去し、基材部の外周に幅２ｍｍのキャビティーを形成可能な外型を配設した。このキャビティーに上記＜１＞にて使用したものと同じ非発泡樹脂形成原料を注入し、１００℃にて１時間硬化させた。得られた補強部、基材部、非発泡樹脂層からなる支持体を１２０℃にて８時間ポストキュアを行い、ランフラットタイヤ支持体を得た。冷却後のランフラットタイヤ支持体の内径は、４１７．５ｍｍであった。リムへの装着性と装着安定性の評価のために、評価用サンプルを１０個作製した。

（比較例）
外周面に凸部が設けられていない中型を使用した点を除いて、実施例と同様にしてランフラットタイヤ支持体を作製した。即ち、内周面に凹溝が設けられていない支持体を作製し、実施例と同様に１０個の評価用サンプルを用意した。

（ランフラットタイヤの組立）
支持体装着部の外径が４１８ｍｍの割リムを使用し、図８に示した装着装置を使用してランフラットタイヤを組み立てた。まず、ランフラットタイヤ支持体１２をタイヤ９の内部に押し込み、固定台６４に支持体１２が嵌着される第１リム部材６０を載置する。次に、タイヤ９の上面側の内部に進出して支持体１２を押さえる突起６１を有する装着治具６２をエアシリンダー６３にて固定台６４方向に押す。これにより、支持体１２が第１リム部材６０に装着される。さらに、割リムの第２リム部材（不図示）を第１リム部材６０とボルトで固定することにより、ランフラットタイヤの組立が完了する。

（評価）
１）組立の容易さ
上記要領に従ってランフラットタイヤを組み立てた際の装着性を評価した。その結果、実施例の１０本のサンプルは、リムに装着する際に支持体の内径が拡径し、円滑且つ容易に装着できたが、比較例のサンプルは内周面の剛性が高く、実施例のサンプルに比べてリムへの装着が困難であった。

２）リムへの装着安定性
実施例、比較例にて得られたランフラットタイヤを時速１００ｋｍに相当する回転速度で３０分回転させた。回転試験後、ランフラットタイヤ支持体が初期の位置からずれているかどうかを目視にて評価したところ、いずれのサンプルにもリムの軸方向の位置ずれは認められなかった。即ち、実施例では支持体の内周面に凹溝が形成されていても、安定して固定されていることが分かった。

本発明のランフラットタイヤの構造を例示した断面斜視図ランフラットタイヤ支持体を例示した斜視図図２におけるＹ−Ｙ断面図ランフラットタイヤ支持体を例示した側面図ランフラットタイヤ支持体の側部に形成された凹部の配置を例示した図補強部を形成するための装置を例示する斜視図形成直後のコード層の拡大側面図ランフラットタイヤの組立工程を例示した概略断面図

符号の説明

９タイヤ
１０ランフラットタイヤ
１１リム
１２ランフラットタイヤ支持体
１６基材部
１７非発泡樹脂部
１８補強部
１９非発泡樹脂層
２０コード層
２１コード材
２２凹溝
２５コーナー部
３０中型
３３凸部
３６スペース

Claims

ランフラットタイヤにおいてリムに装着される環状のランフラットタイヤ支持体であって、
独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部と、前記基材部の外周面側に設けられた非発泡樹脂部と、前記基材部の内周面側に設けられた補強部とを有し、
前記補強部は、樹脂層と、前記樹脂層中に形成され、タイヤ周方向に巻回されたコード材からなるコード層とにより構成され、
前記樹脂層の内周面に、タイヤ周方向と交差する方向に延びた凹溝が形成されていることを特徴とするランフラットタイヤ支持体。
前記凹溝は、前記補強層の幅方向に延びるとともに、タイヤ周方向に所定のピッチで複数本形成されている請求項１に記載のランフラットタイヤ支持体。
前記基材部を構成する独立気泡樹脂発泡体が、独立気泡ポリウレタン樹脂発泡体である請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ支持体。
ランフラットタイヤにおいてリムに装着される環状のランフラットタイヤ支持体の製造方法であって、
前記ランフラットタイヤ支持体は、独立気泡樹脂発泡体にて構成される基材部と、前記基材部の外周面側に設けられた非発泡樹脂部と、前記基材部の内周面側に設けられた補強部とを有するものであり、
前記補強部の形成工程は、
タイヤ周方向と交差する方向に延びる凸部を外周面に有し、前記ランフラットタイヤ支持体のリム装着面を形成する中型の外周面に、コード材をタイヤ周方向に巻回するコード層形成工程と、
前記巻回されたコード材にて構成されるコード層に、樹脂形成材料を供給して樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、を備えることを特徴とするランフラットタイヤ支持体の製造方法。
請求項１〜３のいずれかに記載のランフラットタイヤ支持体を装着したランフラットタイヤ。
タイヤ内面および前記ランフラットタイヤ支持体の外周面の少なくとも一方に、前記タイヤ内面を構成するゴム材料と前記ランフラットタイヤ支持体の外周面を構成する材料のいずれについても低膨潤性の潤滑剤が塗布されている請求項５に記載のランフラットタイヤ。