JPH106721A - 可撓性エラストマー材料からなるタイヤ用安全支持体 - Google Patents

可撓性エラストマー材料からなるタイヤ用安全支持体

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JPH106721A
JPH106721A JP9064823A JP6482397A JPH106721A JP H106721 A JPH106721 A JP H106721A JP 9064823 A JP9064823 A JP 9064823A JP 6482397 A JP6482397 A JP 6482397A JP H106721 A JPH106721 A JP H106721A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、本質的に可撓性のあるエラ
ストマー材料で作られた安全支持体であって、挙動性能
と重量と耐久性との妥協を大幅に改善できる安全支持体
を提供することにある。 【解決手段】 ほぼ円筒状のベースと、ほぼ円筒状のキ
ャップと、これらのベースおよびキャップを連結する環
状本体とを備えた、本質的に可撓性エラストマー材料で
作られた安全支持体。環状本体は、車両の側部外方に配
置すべき側面に複数のキャビティを有し、該キャビティ
は、環状本体を貫通することなく、該環状本体内に少な
くとも１／２以上に亘ってほぼ軸方向に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用タイヤの安
全支持体であって、タイヤが破損した場合に荷重を受け
るべく、タイヤの内部でホイールリム上に取り付けられ
る安全支持体に関する。より詳しくは、本発明は、本質
的に可撓性エラストマー材料で作られた改良された支持
体を提案する。
【０００２】
【従来の技術】可撓性エラストマー材料で作られた環状
の安全支持体を使用することは、非常に長期間に亘って
知られている。このような支持体は、衝撃に敏感でない
こと、長期間に亘って優れた性能安定性が得られるこ
と、および、扁平走行しなければならないときにタイヤ
の挙動低下を顕著に引き起こさないこと等の長所を有す
る。これに対し、このような支持体は２つの主要な欠点
を有している。すなわち、車軸重量を低減させるという
自動車製造業者の現在の条件を考慮するとき、許容でき
ない重量となってしまうこと、および非常に急速に熱的
劣化を招き易い材料の温度上昇の結果として、扁平走行
状態（run-flat conditions)での耐久性が極めて悪いこ
とである。
【０００３】これらの欠点を解決するため、フランス国
特許出願（FR 2 532 591）は、長手方向中心平面に対し
て対称的なＨ形の形状をなす本質的にエラストマー材料
で作られた安全支持体を提案しており、該安全支持体
は、軽量化および剛性低下のため、半径方向下方部分に
設けられた幅広の周方向チャンネルと、支持体をホイー
ルリム上に保持するストラップのハウジングとして機能
する、半径方向外方部分に設けられた周方向チャンネル
とを有している。この支持体は小さな重量および許容で
きる耐久性を有効に与えるけれども、半径方向剛性が７
５０kg/cm より大きくて比較的高いため、扁平走行状態
でのタイヤの挙動性能を低下させてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、本質
的に可撓性のあるエラストマー材料で作られた安全支持
体であって、挙動性能と重量と耐久性との妥協を大幅に
改善できる安全支持体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】車両に装着するタイヤの
内部でホイールリム上に取り付ける安全支持体であっ
て、膨張圧力を喪失した場合にタイヤのトレッドストリ
ップを支持する本発明の安全支持体は、本質的に可撓性
エラストマー材料で作られており、かつ、 ・ホイールリムの周囲に嵌合されるほぼ円筒状のベース
と、 ・膨張圧力を喪失した場合にはトレッドストリップと接
触することができ、公称圧力を保有する場合にはトレッ
ドストリップに対して間隙を維持するほぼ円筒状のキャ
ップと、 ・前記ベースとキャップとを連結する環状本体とを有
し、該本体は、車両の側部外方に配置すべき前記本体の
側面からほぼ軸方向に形成された複数のキャビティを備
え、該キャビティは、前記本体を貫通することなく、該
本体内に少なくとも１／２以上に亘って軸方向に延びて
いることを特徴とする。
【０００６】環状本体は、好ましくは、ベースと同じ軸
方向幅を有する。本発明によるこの支持体の横方向キャ
ビティは、中実支持体に比べ支持体の重量を非常に減少
させることができ、かつ非常に異なる態様で機械的に機
能する２つの領域を支持体の本体に形成する。すなわ
ち、これらの２つの領域とは、 ・中実の第１環状領域がその１つである。中実であるこ
とは、扁平走行状態下で受ける全半径方向荷重範囲にお
いて、座屈を引き起こすことなくこれらの半径方向荷重
が圧縮応力と対抗することを意味する。この領域の圧縮
剛性は非常に大きいため、該領域は極く僅かの変形を受
けるに過ぎず、従って一定度合いの温度上昇が生じるに
過ぎない。 ・第２の領域は、車両の側部外方に配置される環状領域
である。この環状領域は、環状本体の一側面に開口する
横方向キャビティを有する。この領域は、上記中実領域
よりも可撓性がかなり大きく、従って、パッカリングを
生じさせることなく、支持体のキャップとタイヤのキャ
ップの半径方向内面との間に大きな面接触を維持でき
る。また、このため、扁平走行状態下で、地面とタイヤ
のトレッドストリップの表面との間に大きな接触面積が
得られ、従ってこのトレッドストリップにパッカリング
が生じることを防止する。
【０００７】上記パラグラフにおける「パッカリング」
とは、例えばトレッドストリップの表面と地面との間の
接触面積が連続的でないどころか、この接触面積の入口
と出口との間に不連続部がある状態を意味すると理解さ
れたい。これらの不連続部では、トレッドストリップが
浮き上がってしまい、もはや地面とは接触しない。この
現象は、タイヤが扁平走行するときに、接触面積におい
てタイヤのキャップに作用する長手方向圧縮力によるも
のであり、パッカリングは、タイヤのキャップの僅かな
圧縮可能性によって生じる。支持体についても同じ現象
が存在する。本発明の支持体の場合には、この圧縮可能
性は、選択された幾何学的形状およびこのパッカリング
をなくすことができる可撓性エラストマー材料に関連す
る中空領域の周囲での可撓性キャップの長手方向圧縮可
能性である。
【０００８】本発明による安全支持体の決定的な長所
は、支持体のキャップの可撓性により、該キャップが、
均一な支持圧力でかつパッカリングを生じさせることな
く、タイヤのキャップの半径方向内方壁に徐々に当接で
きることである。この結果、既に理解されているであろ
うが、タイヤのトレッドストリップと地面との間の大き
な接触面積が維持されるため、トレッドストリップのパ
ッカリングの危険性が低下し、従って均一な接触圧力が
得られる。このトレッドストリップのパッカリングは、
接触圧力の非常に不均一な分布、従って特にコーナリン
グ時の車両の非常に劣悪な動をもたらす直接原因とな
る。コーナリング時に最大荷重を受けるタイヤの部分
は、旋回の外側に位置する部分である。これらのタイヤ
は、遠心力による最大荷重を支持する。タイヤのキャン
バ角は、しばしば非常に大きくなる。すなわち、タイヤ
の長手方向中心平面は地面に対して垂直にはならず、旋
回の外側に向かって傾斜もする。このため、旋回の外側
で、タイヤのトレッドストリップにはより大きな荷重が
作用する。扁平走行状態では、この現象が非常に顕著に
なる。
【０００９】これに対し、旋回の内側に位置するタイヤ
部分にはそれほど大きな荷重は作用しないので、本発明
による安全支持体は必ずしも対称的にする必要はなく、
このため、必要な支持体の幅およびその重量を小さくで
きる。また、横方向のキャビティは支持体の有効な換気
を可能にし、このため、許容温度まで温度上昇すること
が制限される。このコンビネーションは、少なくとも１
つのタイヤが扁平走行する車両の挙動を優れたものとす
る。なぜならば、挙動は、扁平走行により僅かに変化す
るに過ぎないからである。また、このコンビネーション
は、例外的な耐久性をも付与する。なぜならば、ゼロの
膨張圧力の扁平走行状態において、約１００km/hの速度
で数百km/hをカバーできることが観察されているからで
ある。
【００１０】本発明の他の優れた形態によれば、互いに
隣接する２つのキャビティ間に形成される壁が弧状であ
る。従って、これらの壁は、半径方向荷重を受けたとき
に非常に緩やかに曲げ変形する。これにより、扁平走行
時に顕著な不連続部を形成する原因ともなる座屈現象を
防止できる。上記キャビティの特別な幾何学的形状は、
７０より小さい、好ましくは６０〜７０の間のショアＡ
硬度を有する可撓性エラストマー材料の有効な使用を可
能にする。或る用途では、車両の側部外方に配置すべき
支持体の側面にキャビティを形成するのが有効でもあ
る。次に、これらのキャビティは、ほぼ軸方向に延びる
けれども、これらのキャビティの長さは、車両の側部外
方に配置すべき支持体の側面とは反対側の側面に形成さ
れるキャビティの長さよりも非常に短い。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の一実施を説明するが、この説明は本発明を制限するも
のではない。図１は、タイヤ３のキャビティ３０の内部
で好ましいホイールリム２の周囲に取り付けられた本発
明の安全支持体１を示す。この実施の形態は、ルノー・
ツインゴ（Renault Twingo）のような小形ツーリングカ
ーに装着する寸法を有している。タイヤのサイズは１４
５×３６０である（ここで、１４５とはタイヤ幅のミリ
メートル値であり、３６０とはホイールリム２のミリメ
ートル値である）。ホイールリム２はワンピースホイー
ルの一部を形成している。このホイールリム２は、ホイ
ールディスク２０と同じ側、すなわち車両の側部外方に
配置される側から順に軸方向に次の部分、すなわち、 ・第１シート２１′と、 ・本発明の安全支持体１を受け入れるための平らな円筒
状領域２２（該領域２２の直径はシート２１′の直径よ
り大きく、このため、安全支持体１を軸方向に滑り込ま
せることにより、安全支持体１を容易かつ直接取り付け
ることができる）と、 ・支持体１の横方向移動ができないようにするストッパ
２３と、 ・取付け凹部（mounting well)２４（この取付け凹部２
４は、従来の取付け凹部に比べ、最小化したサイズを有
している）と、 ・保持隆起部２５の前方に位置する第２シート２１″
（この第２シート２１″の直径は領域２２の直径より大
きい）と、を有している。
【００１２】このホイールリム２の１つの特徴は、２つ
のシート２１′、２１″が、従来のホイールリムのシー
トの方向とは反対方向に傾斜していることにある。タイ
ヤ３はホイールリム２上に取り付けられるように設計さ
れており、特に、直径の異なる２つのビード３１′、３
１″を有している。支持体１は、３つの主要部分、すな
わち、 ａ）全体として環状の形状を有しかつほぼ０°の角度で
長手方向に配向されたプライ１１により補強されたベー
ス１０と、 ｂ）半径方向外方の壁に長手方向の溝１３が設けられた
実質的に環状のキャップ１２と、 ｃ）ベース１０とキャップ１２とを結合する環状本体１
４と、を有している。
【００１３】図１の断面は、本体１４の第１中実部分１
４１と、本体１４の１／２よりも実質的に大きい範囲で
軸方向に延びかつ本体１４の外端面からほぼ軸方向に形
成されたキャビティ１４３を含む第２部分１４２とを示
している。これらのキャビティ１４３（図３）は本体１
４の全周の回りに均一に分布されており、かつ支持体１
のキャップ１２とベース１０との間の半径方向直接連結
部を形成する半径方向壁１４４を形成している。壁１４
４は弧状の形状を有する。この幾何学的形状は、これら
の軸方向壁１４４が押し潰されるとき、圧縮というより
曲げ作用を受けるという長所を有している。キャビティ
１４３従って壁１４４は、扁平走行状態で該壁１４４が
均一支持を与えることができる充分な個数を有する。キ
ャビティ１４３は、支持体１の重量を非常に減少させる
ことができる。例えば、図１〜図３に示す好ましい好ま
しい実施の形態では、壁１４４は、７mmの厚さおよび１
９mmのパターンリピートを有し、支持体１の軸方向幅の
７０％以上に亘って延びており、重量は、対応する中実
支持体の重量の丁度６７％である。
【００１４】この実施の形態では、半径方向壁１４４は
軸方向に向いている。壁１４４は、この軸方向から最大
３０°の角度で拡開させることもできる。軸方向に対す
る傾斜角度を増大させると、同一材料の他の幾何学的パ
ラメータおよび剛性を維持しながら、支持体の半径方向
剛性を増大できる。３０°を超えると、剛性の増大が過
度になる。この実施の形態で選択したエラストマー材料
は、６０〜７０のショアＡ硬度を有している。中実部分
１４１からなる支持体１の部分の半径方向剛性は４２０
kg/cm であり、中空部分１４２からなる部分の半径方向
剛性は１６０kg/cm である。これは、中実部分１４１で
荷重の７０％が支持されかつキャビティ１４３を含む部
分で荷重の３０％が支持されることを意味する。
【００１５】この例では、支持体１のベース１０が、ほ
ぼ０°の角度で配向されたプライ１１で補強されてい
る。このプライ１１は、タイヤ３の回転速度の如何に係
わらず、支持体１が事実上周方向に延びることがなく、
従ってホイールリム２上に保持されることを保証するた
め、高弾性係数をもつ周方向補強体で形成するのが好ま
しい。また、このプライ１１は、支持体１をホイールリ
ム２上に取り付ける前に支持体１をタイヤ３内に挿入す
るのに要求される大きな変形を可能にするため、小さな
撓み剛性を有する。この実施の形態では、ベース１０
は、タイヤ３の隣接ビード３１′をブロックするための
円筒状ストッパ１５を有している。第２ビード３１″は
通常の隆起部２５により動かないように固定される。
【００１６】安全支持体１の高さは、タイヤの通常のあ
らゆる使用時にかなりの一時的過大荷重が作用しても、
支持体１がタイヤ３に接触することがないように選択さ
れる。この高さは、ホイールリム２とタイヤ３のキャッ
プとの間のトーラス状キャビティ３０の高さのほぼ１／
２に等しい。支持体１を製造する材料としては、ＥＰＤ
Ｍのような飽和鎖エラストマーに基づいた材料を選択す
るのが好ましい。支持体１の耐久性能を改善するため、
タイヤ３のキャビティ３０内に潤滑剤が入れられ、通
常、支持体１のキャップ１２とタイヤ３のキャップとの
間に生じることがある接触を潤滑する。このような安全
支持体１は、例えば、射出成形による通常の方法で製造
できる。
【００１７】図１に示す装置を組み立てる第１ステップ
は、安全支持体１をタイヤ３のトーラス状キャビティ３
０内に挿入することである。支持体１の第１部分が、タ
イヤのこのキャビティ内に挿入される。次に、支持体１
の反対側部分がタイヤ３の反対側部分に入ることができ
るように、支持体１の反対側部分が、支持体１の長手方
向中心平面の軸方向外側に傾斜される（図５参照）。支
持体が本質的に可撓性エラストマー材料で作られている
という事実から、この傾斜が容易であることは全く明ら
かであり、従って、いかなる工具も使用しないで、この
傾斜を手で非常に容易に行うことができる。次に、タイ
ヤ３の大きい方の直径のビード３１″からスタートし、
タイヤと支持体との組立体がホイールリム２の周囲に配
置される。このビード３１″を取付け凹部２４内に入
れ、これと同時に、支持体１をホイールリム２の領域２
２の周囲に配置する。次に、取付け凹部２４のおかげ
で、第１ビード３１″を隆起部２５を乗り越えさせてシ
ート２１″上に置く。この第１ビード３１″は外部から
そのシート２１″上に取り付け、最後に、タイヤ３の小
さい直径の第２ビード３１′がシート２１′上に取り付
けられる。この取付けもこのシート２１′の外部から行
なう。
【００１８】図２は、図１の安全装置と同じ安全装置が
作動状態にあるところを示す。支持体１のキャップ１２
が、タイヤ３のキャップの半径方向内面と接触してい
る。支持体１の寸法を定めるときに重要な点は、環状中
実部分１４１の軸方向幅を決定することである。この環
状中実部分１４１の相対軸方向幅は、この環状中実部分
１４１の軸方向幅と、支持体１の全軸方向幅との比とし
て定められる。例えば、５％の相対軸方向幅の場合、ル
ノー社のTwingoモデルのツーリングカーに使用した支持
体の寿命は、膨張圧力がゼロで、１００km/h のフル荷
重で走行したとき、１５０kmであった。しかしながら、
幅を１５％より大きくすると、同じ試験条件下での寿命
が６００km以上になった。もちろん、中実部分の幅を更
に増大させると、支持体の重量が増大しかつ支持体の換
気が低下する。従って、必要とする最も適当な寸法およ
び剛性は、装着すべき車両の関数として、ケースバイケ
ースで決定すべきである。
【００１９】本発明による安全支持体１は、もちろん、
平らなベースを備えた慣用的なツーパートホイールに取
り付けることもできる。図４に示す第２の実施の形態に
よれば、安全支持体５は幾つかのリング、すなわち、 ・ほぼ矩形の軸方向断面をもつリング５１と、 ・２つ以上の環状要素５２（図４には２つの環状要素５
２を示す）であって、各環状要素５２の全幅に亘ってほ
ぼ軸方向に延びておりかつ各環状要素５２の周方向にほ
ぼ均一に分布された複数のキャビティ５３を備えた環状
要素５２と、からなる。これらの環状要素５２は、リン
グ５１に対し車両の側部外方に配置されるようにして、
ホイールリム２上に取り付けられる。前の実施の形態と
同様に、各環状要素５２は、タイヤのキャップの半径方
向内面に当接できるキャップ１２と、ホイールリム２に
接触するためのベース１０とを有している。ベース１０
は、該ベースが実際に長手方向に延びないように保証す
る長手方向の補強要素１１を有している。
【００２０】この第２の実施の形態は、第１の実施の形
態と非常に良く似た特性を有するけれども、種々の環状
要素の撓み剛性が小さいため、タイヤ内への挿入が一層
容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤのキャビティの内部で好ましいホイール
リム上に取り付けられた本発明の安全支持体の軸方向断
面の１／２を示す断面図である。
【図２】安全支持体が扁平走行状態にあるところを示す
図１と同様な１／２断面図である。
【図３】図１の安全支持体をキャビティ側から見た部分
側面図である。
【図４】本発明の支持体の第２の実施の形態を示す軸方
向の１／２断面図である。
【図５】支持体がタイヤのキャビティ内に挿入されると
きに、支持体に加えられる変形を示す図面である。
【符号の説明】
１ 安全支持体 ２ ホイールリム ３ タイヤ １０ 支持体のベース １１ プライ １２ 支持体のキャップ １３ 溝 １４ 環状本体 ３０ トーラス状キャビティ ５１ リング ５２ 環状要素 １４３ キャビティ １４４ 半径方向壁

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両に装着するタイヤの内部でホイール
    リム上に取り付ける安全支持体であって、膨張圧力を喪
    失した場合にタイヤのトレッドストリップを支持する安
    全支持体において、該安全支持体は、本質的に可撓性エ
    ラストマー材料で作られており、かつ、前記安全支持体
    は、 ホイールリムの周囲に嵌合されるほぼ円筒状のベース
    と、 膨張圧力を喪失した場合にはトレッドストリップと接触
    することができ、公称圧力を保有する場合にはトレッド
    ストリップに対して間隙を維持するほぼ円筒状のキャッ
    プと、 前記ベースとキャップとを連結する環状本体とを有し、
    該本体は、車両の側部外方に配置すべき前記本体の側面
    からほぼ軸方向に形成された複数のキャビティを備え、
    該キャビティは、前記本体を貫通することなく、該本体
    内に少なくとも１／２以上に亘って軸方向に延びている
    ことを特徴とする安全支持体。
  2. 【請求項２】 前記環状本体が、ベースと同じ軸方向幅
    を有することを特徴とする請求項１に記載の安全支持
    体。
  3. 【請求項３】 互いに隣接する前記キャビティが、弧状
    壁により分離されていることを特徴とする請求項１に記
    載の安全支持体。
  4. 【請求項４】 前記キャビティが、軸方向に対して３０
    °より小さい方向に延びていることを特徴とする請求項
    １に記載の安全支持体。
  5. 【請求項５】 前記可撓性エラストマー材料は、７０よ
    り小さい、好ましくは６０〜７０の間のショアＡ硬度を
    有することを特徴とする請求項１に記載の安全支持体。
  6. 【請求項６】 前記可撓性エラストマー材料は、飽和鎖
    エラストマーに基づいていることを特徴とする請求項１
    に記載の安全支持体。
  7. 【請求項７】 前記ベースが、実質的に延びない長手方
    向補強手段を有することを特徴とする請求項１に記載の
    安全支持体。
  8. 【請求項８】 前記キャップは、その半径方向外面に設
    けられた複数の溝を有していることを特徴とする請求項
    １に記載の安全支持体。
  9. 【請求項９】 前記環状本体は更に、ほぼ軸方向を向い
    た複数のキャビティを有し、これらのキャビティは、車
    両の側部外方に配置すべき前記環状本体の側面に形成さ
    れていることを特徴とする請求項１に記載の安全支持
    体。
  10. 【請求項１０】 前記ホイールリムの周囲で互いに並べ
    て配置される少なくとも２つの独立した環状部分で作ら
    れていることを特徴とする請求項１に記載の安全支持
    体。
JP06482397A 1996-03-19 1997-03-18 可撓性エラストマー材料からなるタイヤ用安全支持体 Expired - Fee Related JP4028024B2 (ja)

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