JP4633946B2 - ランフラットタイヤとリムとの組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行中において、パンクなど空気圧の異常低下時においてもリム外れを生じないで安全走行を期し得るランフラットタイヤのなかで、特に中子及びストッパー併用形式のランフラットタイヤとリムの組立体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
所謂、親子二重隔壁タイヤ（以下、親子タイヤと云う）が古くから一般的に技術公開されている。これは、親タイヤの空洞内に、これよりも小さい空洞を区画する独立した子タイヤが設けられた併用構造である。この親子タイヤは、パンクなどの空気圧の異常低下時において、子タイヤの作用により親タイヤのビード外れ防止に一見役立ちそうに思える。しかし、親タイヤに貫通した刺釘が子タイヤをも貫通する虞れも十分あり、子タイヤ製造にも親タイヤと同程度の手間と工数を要する。加えて、親子のタイヤがあるために、重量増とか、リムへの装・脱着の面倒さなどの問題も、是有りで、提案から４０年有余を経ても未だに汎用されるには至っていない。
【０００３】
中子併用形式の特公昭５９−２５６８２号公報（第１従来例）も公開されている。これは、タイヤ内に１セットの中子を設けるものである。すなわち、この構成においては、図５に示すように、リム１１０に支持体１０２（中子）を固定する装置１２３の外径側に、放射方向支持要素１２１が設けられている。さらに、この放射方向要素１２１から横方向に延びる延長部２２１を含む可撓性クラウン２２４と、この放射方向外側において一体をなす突起２２５とが設けられている。
【０００４】
又、特開昭６４−７４１０６号公報（第２従来例）も公開されている。図６に示すように、これも前記第１従来例と同様に、タイヤ内に中子を配置する方式である。すなわち、タイヤ内に中子としての１つの基体２０４が配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記第１従来例では、一方のサイド部１１１に対する突起２２５のはたらきは容易に理解されるが、図示しない他方のサイド部の変位に関しては不確定で、耐パンク性の機能に不安がある。しかも、中子全体の構成が複雑であるばかりでなく、重量も亦重くなることが心配される。
【０００６】
また、第２従来例では、リムウエル２１７に基体２０４の嵌合部２２２を嵌合させているとの明細書中の表現だけからでは、基体２０４とリム２０３との固定が必ずしも確定できない。また、タイヤの内圧低下時に、基体２０４がタイヤのクラウンの中央部を支持する構造であるため、基体２０４（中子）が大きなものとなり、タイヤ回転時の遠心力に対して配置の安定が心配さればかりでなく、タイヤ重量も亦重いことが心配される。加えて、タイヤの走行使用にともなうタイヤクラウン部の変形によって、クラウン部内周面と基体２０４との間で、常時断続的な押圧接触及び摺動が生じる。このため、この部分が過熱して、損傷するおそれが多分にあり、耐久性が低くなる原因となる。
【０００７】
本発明は、上記従来例よりも軽量であり、タイヤやリムへの取付けも簡単かつ確実で、さらに、タイヤビード部のリム外れ防止機能を備え、タイヤ耐久性にも問題が生じないランフラットタイヤとリムとの組立体を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するために、この発明においては、一対のビード部から半径方向外側に向かって延びる一対のサイド部およびこれらサイド部間を橋渡しするクラウン部を有するタイヤと、リムとの組立体であって、タイヤ内腔の内径側において、弾性材料からなる一対のランフラット部材を両ビード部にそれぞれ対応するようにリム上に設けるとともに、両ランフラット部材間に剛体のストッパーを設け、前記リムには、前記ランフラット部材を設ける位置に凸部が形成され、前記ランフラット部材には、前記凸部と嵌合する凹部が形成されたことを特徴とするものである。
【０００９】
従って、ランフラット部材が左右両側に配置されることになるため、タイヤ内腔の中央部は空洞状態である。このため、ランフラット部材は、タイヤ内の僅かな容積を占有するだけであり、タイヤ全体は軽量である。また、ランフラット部材が左右一対の配置であるため、左右のサイド部の挙動はほぼ同状態になり、走行安定性に優れたものになる。しかも、タイヤの内圧が低下して、タイヤが変形したときには、ストッパーによりランフラット部材のリム中央部側への移動が阻止される。このため、タイヤビード部がリム外れ方向に移動することなく、タイヤがランフラット部材に支持されて、走行が可能である。
【００１０】
請求項２に記載の発明においては、請求項１において、ランフラット部材の高さを、タイヤの高さのほぼ半分した。
このため、前述した従来構成とは異なり、ランフラット部材の頂部とタイヤの内周面との常時接触や摺動を確実に回避でき、タイヤは耐久性に優れたものになる。
【００１１】
請求項３に記載の発明においては、請求項１または２において、ランフラット部材の側面には、タイヤ周方向に延びる複数の溝状部を有していることを特徴としたものである。
【００１２】
従って、溝状部を複数設けたことにより、ランフラット部材自体が軽量であり、しかも、溝状部の作用によりランフラット部材が変形しやすく、タイヤ減圧時におけるタイヤの変形エネルギを効果的に吸収でき、良好な走行安定性を得ることができる。 請求項４に記載の発明では、請求項３において、前記溝状部は、ランフラット部材の両側面に形成されるとともに、その両側面の溝状部が互い違いに配置されていることを特徴としたものである。
【００１３】
従って、タイヤ内圧低下時に、タイヤクラウン部を介してランフラット部材に垂直方向の荷重が付加された場合、溝状部が変形することにより、タイヤの変形エネルギが吸収され、タイヤの不安定挙動を抑制できる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかにおいて、ランフラット部材の外径面は膨らんだ曲面状に形成されていることを特徴するものである。
従って、ランフラット部材の外径面が平面状である場合に比較して、その外径面に応力が集中しやすい。このため、ランフラット部材が変形しやすく、タイヤの変形エネルギを十分に吸収できる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、請求項５において、前記外径面は、ランフラット部材の全幅に対し、タイヤのサイド部側からほぼ１／３の部分が最大径に形成されていることを特徴としたものである。
【００１６】
従って、外径面の最大径部がサイド部寄りに位置することになり、タイヤの内圧低下時において、両サイド部が外方へ倒れ易くなる。このため、内圧低下時のタイヤの不安定挙動を抑制できる。
【００１７】
請求項７に記載の発明では、請求項３〜５のいずれかにおいて、溝状部の断面形状は外方へ広がるテーパー状であることを特徴としたものである。
従って、溝状部が閉じる方向へのランフラット部材の変形が容易に行われ、不安定挙動の抑制が効果的に実行される。
【００１８】
請求項８の発明では、請求項１〜７のいずれかにおいて、前記リムは、２分割リムであることを特徴としたものである。
従って、ランフラットタイヤとリムとのリム組みが、より容易となる。
【００１９】
請求項９に記載の発明では、請求項１〜８のいずれかにおいて、剛体のストッパーは２分割リムの外周面の形状・寸度に適合した形状・寸度の内周面を付与されており、かつ２分割リムに固定・一体化されていることを特徴としたものである。
【００２０】
従って、ストッパーがリム上に確実に着座され、結果として、リムのタイヤ外れを確実に防止できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化したランフラットタイヤとリムとの組立体の一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００２２】
この実施形態は、一対のビード部３２から半径方向外方に向かって延びる一対のサイド部３３およびこれらサイド部３３を橋渡しするクラウン部３４を有する空気入りタイヤ４１と、リム４０との組立体３１である。リム４０はタイヤ組み付け上、２つの分割片４０ｂ，４０ｃよりなる２分割リムであるが、図１に示される通り、分割面には防振，防音及び空気漏れ防止のために、シール材４４が充填されている。また、前記分割片４０ｂ，４０ｃを相互に固定するためのボルト４５の周囲において、分割片４０ｂ，４０ｃには空気漏れ防止のためのシールリング４２，４３が一体形成されている。そして、リム４０は、そのタイヤ組付部（外周部）以外は、１体物で、強度が高く、安全面で優れている。
【００２３】
前記両ビード部３２と対応するように、そのタイヤ内腔におけるビード内側において、リム４０上の両側にはそれぞれ弾性材料よりなるランフラット部材３６が配置され、その高さは（タイヤの半径方向の寸法）タイヤ４１のほぼ半分である。このランフラット部材３６は、リム４０の外周に着座されている。そして、リム４０には、凸部４０ａが、両ランフラット部材３６には、その凸部４０ａに合致する凹部３７ｄが形成され、両者４０ａ，３７ｄの嵌合により両ランフラット部材３６の着座が安定保持される。
【００２４】
該ランフラット部材３６がタイヤのサイド部３３に対向する側面３６ａは、その高さのほぼ１／２位のリム側部分がタイヤビード部３２に接している。また、ランフラット部材３６の中央部に向けて外方へ広がるテーパー状の溝状部３７ａが前記側面３６ａから半径方向に間隙をあけて複数箇所に設けられている。ランフラット部材３６の前記側面３６ａの反対側の側面３６ｂにも、ランフラット部材３６の中央部に向けて外方へ広がるテーパー状の溝状部３７ｂが半径方向に間隙をあけて複数箇所に設けられている。図３に示すように、これらのテーパー状の溝状部３７ａ，３７ｂはタイヤ周方向に延びている。
【００２５】
両溝状部３７ａ，３７ｂの相対位置は互い違い状である。かつ両溝状部３７ａ，３７ｂは、その深さが、ランフラット部材３６の全幅、即ち、側面３６ａ，３６ｂ間の厚みの中心線をやや越えていて、それらの溝状部３７ａ，３７ｂの溝底部は入り子状を呈している。また、溝状部３７ａ，３７ｂの断面積は３７ａ＞３７ｂでその比は約３倍である。
【００２６】
ランフラット部材３６の外径面３６ｃには、円形の凹部３９が等間隔をおいて周方向に列設されている。また、その外径面３６ｃは、凹部３９を除き、膨らんだ曲面状に形成されており、ランフラット部材３６の全幅、即ち、対向するタイヤサイド部３３側から側面３６ａ，３６ｂ間の距離のほぼ３分の１相当分位置したところを最大径に形成している。なお、外径面３６ｃの曲率は、連続的に変化している。前記凹部３９は、タイヤ内圧低下時に、溝状部３７ａ，３７ｂの容積差及び３６ｃの最大径位置のサイド部３３側への片寄りにより、サイド部３３を外側へ変形させることをいっそう確実にしている。 さらに、図１及び図３に示すように、ランフラット部材３６にはその周方向に添って等間隔に溝状部３７ｃが複数設けられている。
【００２７】
金属製の剛体よりなるストッパー３８は、両ランフラット部材３６間においてリム４０の外周に着座されている。このストッパー３８は、その外周面内周側の形状・寸度が、リム４０に適合した形状・寸度に形成されている。ストッパー３８の両側に折曲形成されたフランジ部３８ａ間の幅は、フランジ部３８ａがランフラット部材３６にほぼ接する寸度である。このストッパー３８は、図示しないが、スポット溶接等の適当な方法でリム４０に固定一体化されている。
【００２８】
さて、この実施形態において、パンク等によりタイヤ４１の内圧が低下すると、図２に示すように、タイヤ４１に対する垂直方向（図１，図２の上下方向）への力により、タイヤ４１が変形する。この場合、タイヤ４１の内腔のリム４０上にランフラット部材３６を介してストッパー３８が設けられているため、ビード部３２がリム外れ方向に移動することはなく、しかも、サイド部３３が内方へ屈曲することはない。
【００２９】
そして、ランフラット部材３６は、その溝状部３７ａ，３７ｂが閉じる方向に変形して、前記荷重を担持する。このため、タイヤ４１が極端な扁平状になるのを防止でき、ある程度の速度による走行が可能になる。
【００３０】
従って、この実施形態においては、以下のような効果を発揮する。
（１） タイヤ４１の内腔において、弾性材料からなる一対のランフラット部材３６を両ビード部３２にそれぞれ対応して設けた。このため、ランフラット部材３６がタイヤ４１の左右両内腔において、サイド部３３と対応するように配置されることになる。従って、タイヤ４１内腔の中央部は空洞状態で、ランフラット部材３６は、タイヤ４１内の僅かな容積を占有するだけである。この結果、タイヤ４１を、軽量化できる。また、ランフラット部材３６が左右一対の配置であるため、左右のサイド部３３の挙動はほぼ同状態になり、走行安定性に優れたものになる。
【００３１】
（２）ランフラット部材３６はタイヤのクラウン部の内周面に常時接触するような高さには設定されていないため、ランフラット部材３６とタイヤとの接触や摺動に基づく、発熱や損傷を防止できる。このため、高い耐久性を確保できる。
【００３２】
（３）ランフラット部材３６が剛体のストッパー３８によってビード部からずれるのを阻止される。このため、ランフラット部材３６がタイヤのサイド部３３に接触した状態で保持でき、タイヤサイド部３３の不安定な挙動を抑制して、タイヤ４１のリム外れを防止できるとともに、良好な走行安定性を得ることができる。
【００３３】
（４）ランフラット部材３６の側面には、タイヤ周方向に延びる複数の溝状部３７ａ，３７ｂがそれぞれ設けられているので、軽量化が可能になる。しかも、溝状部３７ａ，３７ｂの作用によりランフラット部材３６が変形しやすく、タイヤ減圧時におけるタイヤの変形エネルギを効果的に吸収でき、良好な走行安定性を得ることができる。
【００３４】
（５） 溝状部３７ａ，３７ｂは、ランフラット部材３６の両側面に形成されるとともに、その両側面３６ａ，３６ｂの溝状部が互い違いに配置されている。このため、タイヤ内圧低下時に、タイヤクラウン部を介してランフラット部材３６に垂直方向の荷重が付加された場合、溝状部３７ａ，３７ｂが狭まる方向に変形しやすく、タイヤの変形エネルギが効果的に吸収され、タイヤの不安定挙動を抑制でき、安定した走行を得ることができる。
【００３５】
（６） ランフラット部材３６の外径面３６ｃが膨らんだ曲面状に形成されている。このため、ランフラット部材３６の外径面が平面状である場合に比較して、溝状部３７ａと３７ｂの容積差及び３６ｃの最大径位置のタイヤサイド部３３側への片寄りとの相乗効果により、ランフラット部材３６がタイヤサイド部３３を外側に変形させる効果をもたらしてくれるので、さらに安定走行が可能になる。
【００３６】
（７） 溝状部３７ａ，３７ｂの断面形状が外方へ広がるテーパー状であり、その断面積は３７ａ＞３７ｂであるため、溝状部３７ａは全面閉，３７ｂは内側閉で、外側開の方向へランフラット部材３６の変形が容易に行われ、不安定挙動の抑制が効果的に実行される。
（別の実施形態）
なお、この発明は以下のように具体化することも可能である。
【００３７】
・ ランフラット部材３６の溝状部を、同部材３６の一方の側面３６ａに設けること。
・ ランフラット部材３６の溝状部３７ａ，３７ｂの数を変更すること。
【００３８】
・ 図４に示すように、前記実施形態におけるシールリング４２，４３を省略すること。このようにしても、シール材４４により空気漏れを防止できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、実施形態において例示したように、この発明においては、タイヤ内腔の内径側に、高さがタイヤ高さの約１／２の一対のランフラット部材を設けるとともに、その部材間に剛体のストッパーを配置した。このため、タイヤの軽量化が達成できるとともに、ビード部のリム外れを完全に阻止でき、また左右のサイド部の挙動をほぼ同じ状態にできて、安定走行が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態を示す断面図。
【図２】 同じく内圧低下時も併せて示す断面図。
【図３】 同じくランフラット部材の一部斜視図。
【図４】 別の実施形態を示す一部拡大断面図。
【図５】 第１の従来例を示す断面図。
【図６】 第２の従来例を示す断面図。
【符号の説明】
３１…組立体、３２…ビード部、３３…サイド部、３５…連結部、３６…ランフラット部材、３６ａ…側面、３６ｂ…側面、３６ｃ…外径面、３７ａ…溝状部。３７ｂ…溝状部、３８・・・ストッパー、４０…リム、４１…タイヤ。

Claims (9)

1. 一対のビード部から半径方向外側に向かって延びる一対のサイド部およびこれらサイド部間を橋渡しするクラウン部を有するタイヤと、リムとの組立体であって、
   タイヤ内腔の内径側において、弾性材料からなる一対のランフラット部材を両ビード部にそれぞれ対応するようにリム上に設けるとともに、両ランフラット部材間に剛体のストッパーを設け、
   前記リムには、前記ランフラット部材を設ける位置に凸部が形成され、前記ランフラット部材には、前記凸部と嵌合する凹部が形成されたことを特徴とするランフラットタイヤとリムの組立体。
2. ランフラット部材の高さは、タイヤの高さのほぼ半分である請求項１に記載のランフラットタイヤとリムの組立体。
3. ランフラット部材は、その側面に、タイヤ周方向に延びる複数の溝状部を有していることを特徴とした請求項１または２に記載のランフラットタイヤとリムの組立体。
4. 前記溝状部は、ランフラット部材の両側面に形成されるとともに、その両側面の溝状部が互い違いに配置されていることを特徴とした請求項３記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。
5. ランフラット部材の外径面は膨らんだ曲面状に形成されていることを特徴とした請求項１〜４のいずれかに記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。
6. 前記外径面は、ランフラット部材の全幅に対し、対向するタイヤのサイド部側からほぼ１／３の部分が最大径に形成されていることを特徴とした請求項１〜５のいずれかに記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。
7. 溝状部の断面形状は外方へ広がるテーパー状であることを特徴とした請求項３〜５のいずれかに記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。
8. 前記リムは、２分割リムであることを特徴とした請求項１〜７のいずれかに記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。
9. 剛体のストッパーは２分割リムの外周面の形状・寸度に適合した形状・寸度の内周面を付与されており、かつ２分割リムに固定・一体化されていることを特徴とした請求項１〜８のいずれかに記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。

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