JP6586989B2 - タイヤ／ホイール組立体 - Google Patents

Description

本発明は、通常走行時の操縦安定性および乗り心地性、並びにランフラット走行時の走行安定性およびリム組み性を向上するようにしたタイヤ／ホイール組立体に関する。

現在、空気入りタイヤの内圧減少時或いはパンク時等の緊急時に走行可能にならしめるランフラットタイヤとしては、サイドウオール部を補強した補強層が、内圧減少時のタイヤトレッド部分を支える構造が一般的であるが、通常のチューブレスタイヤに比べてタイヤの剛性が高く、タイヤ重量の増加等による操縦性、乗り心地、タイヤノイズなどの悪化が懸念される。その他に、リム本体に設けられた内側フランジ部分の形状を工夫し、緊急時にはこの内側リムフランジ部分によってトレッド部分を支える構造になっているものや、タイヤ内部にタイヤとは別体の中子を設置し、タイヤ内圧減少時あるいはパンク時において、この中子によってタイヤを支えることによって緊急走行を可能ならしめる方法などが提案されている。

タイヤ内部において、リムに支持される形状で中子を設置する方法として、特許文献１や特許文献２に皿状横断面を持つ環状体を設置する方法が提案されている。しかしこの方法は、中子をリムに設置する際には、内圧減少時にタイヤがリムから脱離（リム外れ）することを防止するために、タイヤビード部分を内側からリムのフランジ部分に対して強力に支持するように設置しなければならならない。このため、その支持要素を複数個に分けた構造としたり、材質を変えることで対応することが提案されている。しかしながら、タイヤ内部にこれら中子を設置すること、即ち、タイヤビードの片方をリム組みした後に、これら中子をもう一方のタイヤビードとリムフランジとの僅かな空間から挿入して、所定の位置に設置し、しかる後にもう一方のビードを同様にリムフランジに嵌めなければならず、大変に煩雑かつ特殊な治具と技術が必要である。

また、皿型横断面をもつ環状体以外のものとして、特許文献３、特許文献４では、リムの内側フランジ部分を高くしてリム外れを防止することに加え、両内側フランジ部分の間のリム部分にリング状のランフラットタイヤ支持体を設置することが提案されている。

しかしながらこの方法は、通常に比べ高さのある内側フランジを有するリムという特殊な形状のホイールを製造しなければならないことに加え、リムの外周に沿って予め設置されたランフラット支持体があるために、これらにタイヤを装着することは非常に困難であり、タイヤの形状やサイズによって不可能な場合が多い。また、このランフラット支持体の構造、材質についても特許文献４では、ポリウレタンフォーム弾性体が提案され、その他、特許文献５及び特許文献６では、樹脂発泡体からなる基材部と、非発泡樹脂外層部、或いはその補強層からなる複合構造体であることが、耐久性等の問題に対し提案されているが、これらは、前記タイヤ設置の問題をなんら解決するものではない。また特許文献７、特許文献８、特許文献９などでは、ランフラットタイヤ走行支持体として、ホイールのリム外周面に沿う内周面体と外周面体との間を、径方向にリブを結合させてなる構成による支持体が、軽量、乗り心地の改善等の効果で提案されているが、これらもタイヤをホイールリムの装着する際の問題を解決するものではない。

特開平１０−２９７２２６号公報 特表２００１−５１９２７９号公報 特開２００３−１３６９２４号公報 特開２００４−２９１７２５号公報 特開２００５−３１３７３６号公報 特開２００５−３１３７９１号公報 特開平０６−３０５３１０号公報 特開２００７−２３７９０４号公報 特開２００８−２９６７４９号公報

本発明の目的は、通常走行時に、従来の空気入りタイヤと同等以上の操縦安定性、乗り心地を維持しながら、ランフラット走行時に、走行安定性が優れ、且つリム組み性に優れたタイヤ／ホイール組立体を提供することにある。

上記目的を達成する本発明のタイヤ／ホイール組立体は、空気入りタイヤの空洞部内のリム上に、タイヤ周方向に複数に分割されたランフラット支持体を、帯状部材で連結しタイヤ周方向に環状に配置したタイヤ／ホイール組立体であって、前記ランフラット支持体が、発泡体からなる本体部と、そのタイヤ径方向外側に配置された外周部とからなり、前記帯状部材が、そのタイヤ周方向長さを伸縮自在に繰り返し調整可能で、かつ固定、解除することができる締緩機構を有すると共に、前記外周部の厚さが０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ、ランフラット走行時にタイヤ内周面と接する外周部の表面積が、前記タイヤ内周面の面積の１／４以上３／４以下であることを特徴とする。

本発明のタイヤ／ホイール組立体は、通常走行時に優れた操縦安定性、および乗り心地を維持しながら、ランフラット走行時に、走行安定性および耐久性を有し、且つリム組み性を従来レベル以上に向上させることができる。特に発泡体からなる本体部の外側に外周部を配置したので、ランフラット走行時にタイヤ内側面と接するランフラト支持体が摩擦・摩耗するのを抑制し、耐久性を高くすることができる。

互いに隣接する前記本体部同士の接合面と、互いに隣接する前記外周部同士の接合面とが、タイヤ径方向に重ならないように、タイヤ周方向にずらせて配置されてなることが好ましく、ランフラット支持体のリム組みをより安定させることができる。

前記本体部は、前記外周部の側に張り出しタイヤ周方向に延在する少なくとも２つの凸部と、これら凸部の間に形成された凹部を有し、この凹部に前記帯状部材がタイヤ１周にわたり配置されてなることが好ましい。これにより、ランフラット支持体をリム組みするのが容易になり、かつリム組みを確実に行うことができる。また前記凸部の両側に沿って形成され前記リム上に固定される脚部を有し、かつ前記凸部および脚部の内周面と前記リムの外周面により中空部が形成され、前記空気入りタイヤの子午線方向断面における前記中空部が占める面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であるとよい。これにより、ランフラット支持体がリム上のビード部を押圧するようにリム組みし安定性をより高くするとともに、ランフラット支持体を軽量化することができる。

また前記本体部は、前記外周部の側に張り出しタイヤ周方向に延在する少なくとも１つの凸部と、その凸部の両側に沿って形成され前記リム上に固定される脚部を有し、かつ前記凸部および脚部の内周面と前記リムの外周面により中空部が形成され、前記空気入りタイヤの子午線方向断面における前記中空部が占める面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であるように構成してもよい。

前記帯状部材は、そのタイヤ周方向長さを伸縮自在に繰り返し調整可能で、かつ固定、解除することができる締緩機構を有することができる。これにより、ランフラット支持体をリム上に組み付けること、および取り外すことを容易にするとともに、リム組みの安定性をより優れたものにすることができる。

前記外周部を構成する材料は、ロックウェル硬度がＲ２０以上Ｍ１３０以下、圧縮破壊強度が２０Ｎ／ｃｍ²以上、曲げ破壊強度が６０Ｎ／ｃｍ²以上であるとよい。外周部をこのような性状の材料で構成することにより、ランフラット支持体の耐久性をより優れたものにすることができる。

また前記本体部を構成する前記発泡体の１０％歪み時の圧縮強度は２０Ｎ／ｃｍ²以上であり、且つ５％歪み時の曲げ強度は３０Ｎ／ｃｍ²以上であるとよい。発泡体の圧縮強度および／または曲げ強度を上記範囲にすることによりランフラット走行時の耐久性をより優れたものにすることができる。

前記外周部は、カーボンファイバー、ガラス繊維または有機繊維により強化された熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂、エボナイトからなる群から選択されるとよい。前記発泡体は、ポリウレタン、ポリスチレンまたはポリオレフィンの発泡体からなるとよい。

本発明のタイヤ／ホイール組立体の実施形態の一例を模式的に示すタイヤ子午線方向断面図である。 図１のタイヤ／ホイール組立体のタイヤ赤道方向の模式的な断面図であり、（ａ）は、ランフラット支持体を帯状部材でリム上に固定する前、（ｂ）は、ランフラット支持体を帯状部材でリム上に固定した後、の夫々の断面図である。

図１は、本発明のタイヤ／ホイール組立体の実施形態の一例を模式的に示すタイヤ子午線方向の断面図である。図１においてタイヤ／ホイール組立体は、ホイールのリム１に空気入りタイヤ２がリム組みされ、その空気入りタイヤ２の空洞部内に、ランフラット支持体３が配置され、帯状部材６によりリム１上に固定される。ランフラット支持体３は、本体部４と、外周部５とからなり、いずれもタイヤ周方向に複数に分割されているが、帯状部材６により連結され、リム１上に環状に配置される。本体部４は、発泡体で形成されており、軽量でありながら強度が優れる。外周部５は、本体部４のタイヤ径方向外側に配置された厚さ０．５ｍｍ〜５．０ｍｍの薄い層である。図示の例では、外周部５のタイヤ径方向外側に、タイヤ１周にわたり巻回された帯状部材６を引き締めることにより、外周部５および本体部４がリム１上に組み付けられている。

外周部５は、ランフラット走行時にランフラット支持体３がタイヤ内周面と接する領域に少なくとも配置され、ランフラット走行時に空気入りタイヤの内周面を支える支持面となる。とりわけ、ランフラット支持体３がタイヤ内周面との接触により、摩擦・摩耗するのを抑制し、その耐久性を高くする。ランフラット走行時にタイヤ内周面と接する外周部５の表面積は、タイヤ内周面の面積の１／４以上３／４以下、好ましくは５／１６以上１１／１６以下にする。

本体部４は、図１に例示するように、外周部５の側に張り出しタイヤ周方向に延在する少なくとも２つの凸部と、これら凸部の間に形成された凹部を有することができる。このとき外周部５は、本体部４の外側に凸部および凹部に沿って配置される。この凹部に帯状部材６が配置され、タイヤ１周にわたり巻回されるとよい。このような断面形状を有する本体部４および外周部５を形成し、帯状部材６を配置することにより、ランフラット支持体をリム組みするのが容易になり、かつリム組みを確実に行うことができる。

また、本体部４は、タイヤ幅方向外側の両方に脚部４１を有することができる。すなわち、脚部４１は、上述した凸部のタイヤ幅方向外側にタイヤ周方向に沿って形成され、脚部４１の先がリム１上に固定されるように形成される。脚部４１を有することにより、ランフラット支持体がリム１上のビード部を押圧するようにリム組みし、装着時の安定性をより高くすることができる。また脚部４１を有する形状にすることにより、本体部４をタイヤ空洞内に挿入し易くなり、リム組み性が向上する。さらに、凸部、凹部および脚部の内周面とリム１の外周面により中空部７を形成することができる。空気入りタイヤの子午線方向断面において、この中空部７が占める面積は、空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であるとよく、５／１６以上がより好ましい。中空部７を形成することにより、ランフラット支持体を軽量化することができる。

図１の例は、本体部４が２つの凸部を有する例であるが、凸部が１つで、その両側に沿って脚部４１を有してもよい。すなわち、本体部４は、外周部５の側に張り出しタイヤ周方向に延在する少１つの凸部と、その凸部の両側に形成されリム１上に固定される脚部４１を有することができる。このとき、帯状部材６は、本体部４のタイヤ幅方向のほぼ中央部に配置することができる。同時に凸部および脚部の内周面とリムの外周面により中空部が形成され、空気入りタイヤの子午線方向断面における中空部が占める面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上、好ましくは５／１６以上であるとよい。

図２は、図１のタイヤ／ホイール組立体のタイヤ赤道方向の断面を模式的に示す説明図である。図２（ａ）は、タイヤ空洞内で、ランフラット支持体３が帯状部材６により、固定される前の状態を例示する。すなわち、タイヤ周方向に配置された複数の本体部４のタイヤ径方向外側に複数の外周部５が配置され、これら外周部５の径方向外側に、帯状部材６が１周にわたり配置される。タイヤ周方向に配置された複数の本体部４および外周部５は、帯状部材６を締結する前の状態において、互いに接触または離間して配置される。なお複数の本体部４の周方向端部、および複数の外周部５の周方向端部は、タイヤ径方向に重ならず、タイヤ周方向にずらせるように配置される。この状態から帯状部材６を締め付けると、図２（ｂ）に示すように、帯状部材６のタイヤ周方向の長さが短く、その径が小さくなり、本体部４および外周部５をタイヤ径方向内側に押し付け、リム１の外周上に固定される。リム１上に固定されたランフラット支持体３は、互いに隣接する本体部４同士の接合面と、互いに隣接する外周部５同士の接合面とが、タイヤ径方向に重ならないように、タイヤ周方向にずらせて配置されるとよい。これにより、ランフラット支持体としての強度をより高くすることができる。

本発明のタイヤ／ホイール組立体は、タイヤ周方向に分割された複数の本体部４および外周部５を帯状部材６で連結するようにしたのでリム組み性が良好である。更にこのランフラット支持体３は、軽量で、通常走行時に空気入りタイヤの内周面に接触しないので、従来の空気入りタイヤと同等の操縦安定性、乗り心地を確保することができる。

本発明において、本体部４は発泡体からなる。この発泡体を形成する材料は特に制限されるものでなく、例えばポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニル、ユリア樹脂、シリコーン、ポリイミド、メラミン樹脂などを発泡させた発泡性樹脂を挙げることができる。好ましくはポリウレタン、ポリスチレンまたはポリオレフィンの発泡体であり、なかでもポリウレタンフォームが好ましい。

ポリウレタンフォームは、イソシアネート基（−ＮＣＯ）を有する化合物および水酸基（−ＯＨ）を有する化合物の縮合により生成されるウレタン結合（−ＮＨＣＯＯ−）を有する重合体からなる発泡樹脂である。イソシアネート基を有する化合物として１分子中にイソシアネート基を２個以上有するポリイソシアネート化合物が挙げられる。ポリイソシアネート化合物としては、例えばトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＨＤＩ）、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル（ＮＢＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート、トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、Ｈ６ＸＤＩ（水添ＸＤＩ）、Ｈ１２ＭＤＩ（水添ＭＤＩ）、Ｈ６ＴＤＩ（水添ＴＤＩ）等の脂環式ポリイソシアネートなどのジイソシアネート化合物；ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネートなどのポリイソシアネート化合物；これらのイソシアネート化合物のカルボジイミド変性ポリイソシアネート；これらのイソシアネート化合物のイソシアヌレート変性ポリイソシアネート；これらのイソシアネート化合物と上記で例示したポリオール化合物とを反応させて得られるウレタンプレポリマー；等が挙げられ、これらを１種単独で用いても２種以上を併用してもよい。

水酸基を有する化合物として１分子中に水酸基を２個以上有するポリオール化合物が挙げられる。ポリオール化合物としては、例えばポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、その他のポリオール及びこれらポリオールの混合物等が例示される。なかでもポリカーボネートポリオールが好ましい。

ポリエーテルポリオールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、１，１，１−トリメチロールプロパン、１，２，５−ヘキサントリオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、４，４′−ジヒドロキシフェニルプロパン、４，４′−ジヒドロキシフェニルメタン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールから選ばれる少なくとも１種に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等から選ばれる少なくとも１種を付加させて得られるポリオール；ポリオキシテトラメチレンオキサイド等が例示される。

ポリエステルポリオールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオールペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、１，１，１−トリメチロールプロパンその他の低分子ポリオールの１種または２種以上と、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸その他の低分子カルボン酸やオリゴマー酸の１種または２種以上との縮合重合体；プロピオンラクトン、バレロラクトンなどの開環重合体等が例示される。

ポリカーボネートポリオールは、ポリオールとジメチルカーボネートとの脱メタノール縮合反応、ポリオールとジフェニルカーボネートの脱フェノール縮合反応、または、ポリオールとエチレンカーボネートの脱エチレングリコール縮合反応などの反応を経て生成される。これらの反応で使用されるポリオールとしては、例えば、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、オクタンジオール、１，４−ブチンジオール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等の飽和もしくは不飽和の各種グリコール類、１，４−シクロヘキサンジグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環族グリコール等が挙げられる。

その他のポリオールとしては、例えばポリマーポリオール；ポリブタジエンポリオール；水素添加されたポリブタジエンポリオール；アクリルポリオール；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ポリエチレングリコールラウリルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ラウリルアミン）、ポリプロピレングリコールラウリルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチル−２−ヒドロキシエチル）ラウリルアミン）、ポリエチレングリコールオクチルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）オクチルアミン）、ポリプロピレングリコールオクチルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチル−２−ヒドロキシエチル）オクチルアミン）、ポリエチレングリコールステアリルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ステアリルアミン）、ポリプロピレングリコールステアリルアミン（例えば、Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチル−２−ヒドロキシエチル）ステアリルアミン）、トリス−（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートなどの低分子ポリオール等が例示される。

本発明において、発泡体を形成する材料は、ポリオール、ポリイソシアネート、および水または発泡剤を主成分にする発泡性化合物からなるポリウレタンフォームが好ましい。またポリオール、ポリイソシアネート、および水または発泡剤を主成分にし、これらの反応によって生じる炭酸ガスが発泡成分の主成分になるポリウレタンフォームが好ましい。とりわけポリカーボネートジオール、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、および水または発泡剤を主成分にする発泡性化合物からなるポリウレタンフォームが好ましい。また発泡剤としては、特に制限されるものではなく、無機系発泡剤、有機系発泡剤のいずれでもよい。無機系発泡剤として、例えば炭酸アンモニウムや炭酸水素アンモニウム、炭酸水素ナトリウムや亜硝酸アンモニウム、水素化ホウ素ナトリウムなどを挙げることができる。有機系発泡剤として、例えばカルボンアミド系発泡剤、ニトロソ系発泡剤、スルホニルヒドラジド系発泡剤、アゾ系発泡剤、アジド系発泡剤等を挙げることができる。

カルボンジアミド系発泡剤としてはアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等、ニトロソ系発泡剤としてはＮ，Ｎ′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−Ｎ，Ｎ′−ジニトロソテレフタルアミド等が例示される。スルホニルヒドラジド系発泡剤としては、ベンゼンスルホニルヒドラジド（ＢＳＨ）、ｐ，ｐ′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ）、トルエンスルホニルヒドラジド（ＴＳＨ）、ジフェニルスルホン−３，３′−ジスルホニルヒドラジド等が例示される。アゾ系発泡剤としてはアゾビスイソブチロニトリル（ＡＺＢＮ）、アゾビスシクロヘキシルニトリル、アゾジアミノベンゼン、バリウムアゾジカルボキシレート等が例示される。アジド系発泡剤としてはカルシウムアジド、４，４′−ジフェニルジスルホニルアジド、ｐ−トルエンスルホニルアジド等が例示される。これらの発泡剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。

ポリウレタンフォームは、充填材、繊維、接着性付与剤、界面活性剤、老化防止剤から選ばれる少なくとも１つを更に含むことができる。これらの配合剤を含むことにより、ランフラット走行時の耐久性をより優れたものにすることができる。

本発明において、発泡体の密度は、好ましくは０．０５〜０．３０ｇ／ｃｍ³、より好ましくは０．０８〜０．２５ｇ／ｃｍ³であるとよい。発泡体の密度をこのような範囲内にすることにより、ランフラット支持体をより軽量にすることができる。本明細書において、発泡体の密度はＪＩＳ Ａ ９５１１に準拠して測定することができる。

発泡体の１０％歪み時の圧縮強度は、好ましくは８Ｎ／ｃｍ²以上、より好ましくは２０Ｎ／ｃｍ²以上、さらに好ましくは２０〜３０Ｎ／ｃｍ²であるとよい。発泡体の圧縮強度を８Ｎ／ｃｍ²以上にすることにより、耐荷重性および耐久性を優れたものにすることができる。本明細書において、発泡体の圧縮強度はＪＩＳ Ａ ９５１１に準拠し１０％歪み時の圧縮強度として測定することができる。

発泡体の５％歪み時の曲げ強度は、好ましくは１５Ｎ／ｃｍ²以上、より好ましくは３０Ｎ／ｃｍ²以上、さらに好ましくは３０〜４０Ｎ／ｃｍ²である。発泡体の曲げ強度を１５Ｎ／ｃｍ²以上にすることにより、耐歪性を優れたものにすることができる。本明細書において、発泡体の曲げ強度はＪＩＳ Ａ ９５１１に準拠して５％歪み時の曲げ強度として測定することができる。

本発明において、外周部５は、中実の成形体からなり、その厚さが０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ、好ましくは１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、より好ましくは１．５ｍｍ〜４．０ｍｍである。外周部５の厚さが０．５ｍｍ未満であると、耐久性を十分に改良することができない。また５．０ｍｍを超えると、リム組み性が低下する。なお、中実の成形体とは、意図して発泡成形された成形体を除く成形体であり、射出成型、押出成形等いずれの成形方法で得られたものでもよい。

また外周部５は、所定の機械的特性を有する材料で構成されるとよい。すなわち、外周部を構成する材料は、そのロックウェル硬度が好ましくはＲ２０以上Ｍ１３０以下、圧縮破壊強度が２０Ｎ／ｃｍ²以上、曲げ破壊強度が６０Ｎ／ｃｍ²以上であるとよい。

外周部５を構成する材料のロックウェル硬度は、好ましくはＲ２０以上Ｍ１３０以下、より好ましくはＲ５０以上Ｍ１３０以下、さらに好ましくはＲ７０以上Ｍ１２０以下であるとよい。ロックウェル硬度がＲ２０以上であることにより耐久性を確保することができる。またロックウェル硬度がＭ１３０以下であることにより良好なリム組み性を確保することができる。本明細書において、ロックウェル硬度はＪＩＳ Ｋ ７２０２-２に準拠し、Ｒ硬さスケールまたはＭ硬さスケールで測定することができる。

外周部５を構成する材料の圧縮破壊強度は、好ましくは２０Ｎ／ｃｍ²以上、より好ましくは２０〜１００Ｎ／ｃｍ²、さらに好ましくは２５〜９０Ｎ／ｃｍ²であるとよい。圧縮破壊強度が２０Ｎ／ｃｍ²以上であることにより耐久性を確保することができる。本明細書において、外周部を構成する材料の圧縮破壊強度はＪＩＳ Ｋ ７１８１に準拠し測定することができる。

外周部５を構成する材料の曲げ破壊強度は、好ましくは６０Ｎ／ｃｍ²以上、より好ましくは６０〜２００Ｎ／ｃｍ²、さらに好ましくは６５〜１９０Ｎ／ｃｍ²であるとよい。曲げ破壊強度が６０Ｎ／ｃｍ²以上であることにより耐久性を確保することができる。本明細書において、外周部を構成する材料の曲げ破壊強度はＪＩＳ Ｋ ７１７１に準拠し測定することができる。

外周部５を構成する材料は、上述した機械的特性を有する限り特に制限させるものではないが、好ましくはカーボンファイバー、ガラス繊維または有機繊維により強化された熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂、エボナイトからなる群から選択されるとよい。カーボンファイバー、ガラス繊維および有機繊維は、工業製品向け材料に使用可能なものの中から適宜選んで使用することができる。また熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、工業製品向け材料に使用可能なものの中から適宜選んで使用することができる。エボナイトは、代表的な硬質ゴムで、耐摩耗性に優れるものを選択して使用することができる。

帯状部材６は、そのタイヤ周方向長さを伸縮自在に繰り返し調整可能で、かつ固定、解除することができる締緩機構を有する。帯状部材６として、例えば可撓性を有する金属製、樹脂製、布性等のバンド、ロープ、チェーンで構成することができる。帯状部材６は、本体部４および外周部５からなるランフラット支持体３の外周に懸架され、１周して環状に形成された後、その合わせ目を締結可能に固定される。帯状部材６が緩んだ状態から、引き締めて固定することにより、ランフラット支持体がリムの外周上に固定される。帯状部材６は、タイヤ周方向長さを伸縮自在に繰り返し調整することができる締緩機構を有することができる。このような締緩機構を有することにより、リムの外周上へのランフラット支持体の取り付け、取り外しを繰り返し行うことができる。このような締緩機構としては、特に制限されるものではなく、通常の締緩式の固定手段を用いることができる。例えば、紐に対する樹脂製の固定手段、端部に係合溝を有する帯状部材に対応し係脱する係合爪を有する締緩手段、締め付けねじを回転させバンド端部を巻き込む締緩手段等を挙げることができる。

帯状部材６が、そのタイヤ周方向長さを伸縮自在に調整することができるので、予め連結された複数の本体部および外周部のリム組みを容易に行うことができる。すべての本体部および外周部をタイヤ空洞内に挿入した後、帯状部材６を引き締めて固定することにより、リム１の外周上にランフラット支持体を容易に固定することができる。

本発明のタイヤ／ホイール組立体の子午線方向断面において、発泡体の断面積は空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上が好ましく、より好ましくは１／２〜３／４であるとよい。ここで、空気入りタイヤの空洞部の断面積は、空気入りタイヤの内周およびホイールのリムの外周に囲まれた面積とする。発泡体の断面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であると、より耐久性に優れたタイヤを得ることできる。

以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１〜３
表１に記載した「発泡体１〜３」の配合からなる発泡性化合物を秤量し、室温（２５℃）で１分間攪拌した。直ちに所定形状の金型に注入した後、発泡が始まり約３０分で発泡現象が観察されなくなった。この反応物を更に２４時間静置し、発泡および重合反応を完結させ、発泡体１〜３を得た。

上記で得られた発泡体１〜３を用いて、以下の測定方法により、圧縮強度および曲げ強度を測定した。

圧縮強度
得られた発泡体を用いて、ＪＩＳ Ａ９５１１に従って測定用試験片を作成した。この測定用試験片を使用し、ＪＩＳ Ａ９５１１に準拠し、温度２３℃、変形速度５ｍｍ／分の条件で圧縮試験を行い、歪みが１０％のときの圧縮強度を測定した。

曲げ強度
得られた発泡体を用いて、ＪＩＳ Ａ９５１１に従って測定用試験片を作成した。この測定用試験片を使用し、ＪＩＳ Ａ９５１１に準拠し、温度２３℃、変形速度２０ｍｍ／分の条件で曲げ試験を行い、歪みが５％のときの曲げ強度を測定した。

図１に示した断面形状を有する発泡体からなる本体部および外周部を備えたランフラット支持体を成型する。ランフラット支持体を装着する空気入りタイヤは、サイズが１８５／６５Ｒ１５で、内腔高さは１１３ｍｍであった。ランフラット支持体のタイヤ径方向の高さは６８ｍｍ、断面積は、空気入りタイヤの空洞部の断面積の３／５であった。またランフラット支持体タイヤ周方向の分割数は８分割、分割された発泡体１つ当たりの周方向長さは１４９．５ｍｍとした。本体部および外周部は、タイヤ周方向に２２．５°の角度でずらせるように配置した。

外周部材として、図１の断面形状を有するシート（長さ２０４．０ｍｍ、幅１８２．０ｍｍ、厚さ３ｍｍ）を、カーボン繊維強化ポリプロピレン樹脂（東洋紡績（株）社製）を使用し、熱プレス成形により得た。

表１に記載した「発泡体１〜３」の配合からなる発泡性化合物を秤量し、室温（２５℃）で１分間攪拌した。直ちに、図１の断面形状の発泡体を成型する金型に注入した後、２４時間３０分静置し、発泡および重合反応を完結させ、分割された発泡体からなる本体部を得た。

空気入りタイヤのビード部とリムフランジの間からタイヤ空洞内に、布製の帯状部材（幅５５ｍｍ、厚さ１ｍｍ、締め付けねじからなる締緩機構を有する）、外周部材、本体部を順次挿入し、帯状部材を引き締めて固定することにより、リムの外周上にランフラット支持体を配置した。得られたタイヤ／ホイール組立体を使用して、通常走行時試験、ランフラット走行試験およびタイヤ／ホイール組立体の重量を以下の方法で評価した。

通常走行時の操縦安定性および乗心地性試験
各試験タイヤをリムサイズ１８×７．５Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、タイヤの空気圧を２３０ｋＰａとし、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度８０ｋｍ／ｈにて走行し、操縦安定性および乗心地性を、ドライバーが官能評価した。この評価は３名のテストドライバーにより行い、その平均を求めた。評価結果は従来例のタイヤを１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど通常走行時の操縦安定性および乗心地性が優れていることを意味する。なお、従来例のタイヤとしてサイド補強樹脂体を支持体とするランフラットタイヤを使用した。

ランフラット走行試験
各試験タイヤをリムサイズ１８×７．５Ｊのホイールに組み付けて試験車両に装着し、右側駆動輪のバルブコアを除去する一方で他のタイヤの空気圧を２３０ｋＰａとし、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度８０ｋｍ／ｈにて走行し、ドライバーがタイヤの故障による振動を感じるまで走行を継続し、その走行距離を測定した。このような測定は３名のテストドライバーにより行い、その平均走行距離を求めた。評価結果は従来例のタイヤを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耐久性が優れていることを意味する。なお、従来例のタイヤとしてサイド補強樹脂体を支持体とするランフラットタイヤを使用した。

タイヤ／ホイール組立体の重量
各試験タイヤをリムサイズ１８×７．５Ｊのホイールに組み付け、空気圧を２３０ｋＰａとし、タイヤ／ホイール組立体の重量を測定した。得られた結果は従来例のタイヤを１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどタイヤ／ホイール組立体が軽く、優れていることを意味する。なお、従来例のタイヤは、上述したものと同じとした。

なお、表１において使用した原材料の種類を下記に示す。
・ポリオール化合物：ポリカーボネートジオール、旭化成社製Ｔ５６５１
・アミン化合物：トリエタノールアミン、（株）日本触媒社製
・触媒：オクチル酸スズ、日東化成社製ネオスタンＵ−２８
・整泡剤：シリコーンオイル、東レダウコーニング社製ＦＺ３７０３
・イソシアナート化合物１：ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ＮＣＯ基含有率３１％、住化バイエルウレタン社製スミジュール４４Ｖ１０
・イソシアナート化合物２：ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、ＮＣＯ基含有率３１％、住化バイエルウレタン社製スミジュール４４Ｖ２０

実施例１〜３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に優れることが確認された。また、発泡体１〜３の密度は０．２ｇ／ｃｍ³前後と低密度であるため、従来例より軽量かつ高耐久な特性を発現させることができた。

１ リム
２ 空気入りタイヤ
３ ランフラット支持体
４ 本体部
４１ 脚部
５ 外周部
６ 帯状部材
７ 中空部

Claims (10)

1. 空気入りタイヤの空洞部内のリム上に、タイヤ周方向に複数に分割されたランフラット支持体を、帯状部材で連結しタイヤ周方向に環状に配置したタイヤ／ホイール組立体であって、前記ランフラット支持体が、発泡体からなる本体部と、そのタイヤ径方向外側に配置された外周部とからなり、前記帯状部材が、そのタイヤ周方向長さを伸縮自在に繰り返し調整可能で、かつ固定、解除することができる締緩機構を有すると共に、前記外周部の厚さが０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ、ランフラット走行時にタイヤ内周面と接する外周部の表面積が、前記タイヤ内周面の面積の１／４以上３／４以下であることを特徴とするタイヤ／ホイール組立体。
2. 互いに隣接する前記本体部同士の接合面と、互いに隣接する前記外周部同士の接合面とが、タイヤ径方向に重ならないように、タイヤ周方向にずらせて配置されてなることを特徴とする請求項１記載のタイヤ／ホイール組立体。
3. 前記本体部が、前記外周部の側に張り出しタイヤ周方向に延在する少なくとも２つの凸部と、これら凸部の間に形成された凹部を有し、この凹部に前記帯状部材がタイヤ１周にわたり配置されてなることを特徴とする請求項１または２記載のタイヤ／ホイール組立体。
4. 前記本体部が、前記凸部の両側に沿って形成され前記リム上に固定される脚部を有し、かつ前記凸部および脚部の内周面と前記リムの外周面により中空部が形成され、前記空気入りタイヤの子午線方向断面における前記中空部が占める面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であることを特徴とする請求項３に記載のタイヤ／ホイール組立体。
5. 前記本体部が、前記外周部の側に張り出しタイヤ周方向に延在する少なくとも１つの凸部と、その凸部の両側に沿って形成され前記リム上に固定される脚部を有し、かつ前記凸部および脚部の内周面と前記リムの外周面により中空部が形成され、前記空気入りタイヤの子午線方向断面における前記中空部が占める面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であることを特徴とする請求項１または２記載のタイヤ／ホイール組立体。
6. 前記外周部を構成する材料が、ロックウェル硬度がＲ２０以上Ｍ１３０以下、圧縮破壊強度が２０Ｎ／ｃｍ²以上、曲げ破壊強度が６０Ｎ／ｃｍ²以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のタイヤ／ホイール組立体。
7. 前記発泡体の１０％歪み時の圧縮強度が２０Ｎ／ｃｍ²以上、５％歪み時の曲げ強度が３０Ｎ／ｃｍ²以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のタイヤ／ホイール組立体。
8. 前記空気入りタイヤの子午線方向断面において、前記発泡体の断面積が空気入りタイヤの空洞部の断面積の１／４以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ／ホイール組立体。
9. 前記外周部が、カーボンファイバー、ガラス繊維または有機繊維により強化された熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂、エボナイトからなる群から選択されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のタイヤ／ホイール組立体。
10. 前記発泡体が、ポリウレタン、ポリスチレンまたはポリオレフィンの発泡体からなることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のタイヤ／ホイール組立体。

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