JP2002337518A - タイヤ用中子組立体およびタイヤリム組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パンクなどによりタイヤの内圧が低下した
時、路面上の大きな段差を高速で乗り越えた場合等大き
な衝撃を受けた際でも容易に破壊しない、安全かつ高速
走行が可能なタイヤ用中子組立体及びタイヤリム組立体
を容易かつ低コストで得ること。 【解決手段】 少なくとも、リム１４のウエル部１４Ａ
に嵌合する半径方向内端部１１Ａと、タイヤが内圧低下
により潰れた際にクラウン部１８内面に接触する半径方
向外端部１１Ｂと、半径方向に直立し半径方向内端部１
１Ａおよび半径方向外端部１１Ｂを連結する壁体１１Ｃ
と、がリング状に一体となって形成され、半径方向内端
部１１Ａ及び／又は半径方向外端部１１Ｂに長繊維強化
樹脂層６０Ａ，６０Ｂが形成され、かつ、半径方向内端
部１１Ａ及び半径方向外端部１１Ｂのその他の部位６２
Ａ，６２Ｂ、並びに、壁体１１Ｃが、非長繊維強化樹脂
からなることを特徴とするタイヤ用中子組立体及びタイ
ヤリム組立体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパンクなどにより、
タイヤの内圧が低下した時でも、一定距離の安全走行を
可能にするタイヤ用中子組立体およびタイヤリム組立体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中子組立体をリムに取り付けた例
は過去多数ある。かかる中子組立体を装着したタイヤの
使用条件のうちで、実用上あり得る範囲の高い荷重域ま
たは高い速度域において、ランフラット（低内圧走行）
時、中子組立体のリムウエル部との接触面が摩擦によっ
て摩耗を起こし振動が発生し、走行不能になる場合があ
る。また非舗装路で著しくランフラット走行距離が短く
なるという欠点もある。

【０００３】上記欠点を解消するものとして、耐熱性の
合成樹脂材料により形成した中子組立体が提案されてい
る。耐熱性の合成樹脂材料を用いることにより、耐摩耗
性を向上することができるが、合成樹脂材料の強度は一
般に金属よりも劣るため、ランフラット時、路面上の大
きな段差や突起を高速で乗り越えた場合等、大きな衝撃
を受けた際に、中子組立体自体が破壊され、走行不能に
なってしまう場合がある。そのため、ランフラット時に
は低速で走行する必要があった。

【０００４】中子組立体の材料として、繊維強化樹脂
（ＦＲＰ）を用いることも考えられる。繊維強化樹脂に
おいては、含有させる繊維の長さを長くすればするほ
ど、一般的に強度が増すため、中子組立体自体の強度を
向上させるには、長い繊維を含む繊維強化樹脂（長繊維
強化樹脂）を用いて中子組立体を成形すればよいことと
なる。しかし、長繊維強化樹脂は加工性が低く、中子組
立体のように比較的複雑な形状の成形物を得ることは困
難であり、また、コスト高にもつながる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明は、
パンクなどによりタイヤの内圧が低下した時において、
路面上の大きな段差や突起を高速で乗り越えた場合等、
大きな衝撃を受けた際でも容易に破壊しない、安全かつ
高速走行が可能なタイヤ用中子組立体およびタイヤリム
組立体を容易かつ低コストで得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明により達成される。すなわち第１の本発明は、少なく
とも、リムのウエル部に嵌合する半径方向内端部と、タ
イヤが内圧低下により潰れた際にクラウン部内面に接触
する半径方向外端部と、半径方向に直立し半径方向内端
部および半径方向外端部を連結する壁体と、が一体とな
って形成されたリング状のタイヤ用中子組立体であっ
て、半径方向内端部および／または半径方向外端部に長
繊維強化樹脂層が形成され、かつ、半径方向内端部およ
び半径方向外端部のその他の部位、並びに、壁体が、非
長繊維強化樹脂からなることを特徴とするタイヤ用中子
組立体である。

【０００７】第１の発明のタイヤ用中子組立体（以下、
単に「中子組立体」という場合がある。）は、通常、リ
ムと一体になって回転している。パンク等によりタイヤ
の内圧が低下すると、タイヤは接地側において潰れ、ク
ラウン部内面が中子組立体の半径方向外端部に接触する
ようになる。この時、中子組立体は前記タイヤを内側か
ら支持してその潰れを抑制し、内圧低下状態におけるタ
イヤの走行（ランフラット走行）を可能にする。

【０００８】ここで、路面上の大きな段差や突起を高速
で乗り越えた場合等、大きな衝撃を受けた際に、タイヤ
のトレッドを介して中子組立体の半径方向外端部に大き
な衝撃（以下、「１次衝撃」と称する。)が加わる。こ
の１次衝撃は、中子組立体の壁体を介して、中子組立体
の半径方向内端部とリムのウエル部との間に作用し、今
度は中子組立体の半径方向内端部に大きな衝撃（以下、
「２次衝撃」と称する。)が加わる。

【０００９】このように、路面上の大きな段差や突起を
高速で乗り越えた場合等は、中子組立体のうち半径方向
外端部および半径方向内端部に１次衝撃および２次衝撃
が加わるが、第１の本発明によれば、この１次衝撃が加
わる半径方向外端部、および／または、２次衝撃が加わ
る半径方向内端部に、極めて強度の高い長繊維強化樹脂
層が形成されているため、大きな衝撃を受けた際でも容
易に破壊することが無く、安全かつ高速走行が可能とな
る。

【００１０】また、加工性の低い長繊維強化樹脂による
層が、強度の向上が真に望まれ、かつ形状が複雑でない
半径方向内端部および／または半径方向外端部にのみに
形成され、その他の形状が複雑な箇所は、加工性の良好
な非長繊維強化樹脂からなるため、所望とする高強度の
中子組立体を容易かつ低コストで提供することができ
る。

【００１１】本発明者らの検討によれば、１次衝撃より
も２次衝撃の方が一般に大きく、２次衝撃を受けた半径
方向内端部に亀裂が生じて半径方向外端部に成長する場
合が多い。したがって、第１の本発明の中でも、半径方
向内端部に長繊維強化樹脂層が形成されているものが好
ましく、半径方向内端部および半径方向外端部の双方に
長繊維強化樹脂層が形成されているものが最も好まし
い。

【００１２】第２の本発明は、第１の本発明のタイヤ用
中子組立体であって、前記非長繊維強化樹脂が、短繊維
強化樹脂であることを特徴とする。非長繊維強化樹脂の
中でも短繊維強化樹脂は、加工性が良好でありながら高
い強度を有するため、長繊維強化樹脂層以外の形状が複
雑な箇所が短繊維強化樹脂からなる第２の本発明のタイ
ヤ用中子組立体によれば、極めて高い強度の第１の本発
明の中子組立体を容易かつ低コストで提供することがで
きる。

【００１３】第３の本発明は、第１または第２の本発明
のタイヤ用中子組立体であって、半径方向外端部に、さ
らに前記非長繊維強化樹脂よりも柔軟な弾性体からなる
第１の緩衝層が設けられてなることを特徴とする。第３
の本発明においては、半径方向外端部に第１の緩衝層に
設けられているため、パンク等によりタイヤの内圧が低
下すると、タイヤは接地側において潰れ、クラウン部内
面が中子組立体の半径方向外端部に設けられた第１の緩
衝層に接触するようになる。この時、中子組立体は前記
タイヤを内側から支持してその潰れを抑制し、内圧低下
状態におけるタイヤの走行（ランフラット走行）を可能
にする。

【００１４】ここで、路面上の大きな段差や突起を高速
で乗り越えた場合等、大きな衝撃を受けた際の１次衝撃
を、第１の緩衝層が緩和する。第１の緩衝層により１次
衝撃が緩和されれば、中子組立体の壁体を介して、中子
組立体の半径方向内端部に加わる２次衝撃も自ずと緩和
される。したがって、第３の本発明のタイヤ用中子組立
体によれば、１次衝撃が加わる半径方向外端部、および
／または、２次衝撃が加わる半径方向内端部に形成され
た長繊維強化樹脂層による効果と相俟って、より一層衝
撃に対する強度が高くなり、ランフラット時の大きな衝
撃に対しても破壊しない、安全かつ高速走行が可能なタ
イヤ用中子組立体を容易かつ低コストで得ることができ
る。

【００１５】第４の本発明は、第３の本発明のタイヤ用
中子組立体であって、前記第１の緩衝層のゴム硬度（Ｊ
ＩＳ Ａ）が、６０〜８０度であることを特徴とする。
第４の本発明によれば、第１の緩衝層のゴム硬度を６０
〜８０度の範囲内に設定することにより、突起乗り越え
等の衝撃を確実に緩和することができる。第１の緩衝層
のゴム硬度が６０度未満では、柔軟過ぎて第１の緩衝層
の耐久性が低下する。一方、第１の緩衝層のゴム硬度が
８０度を越えると、硬過ぎて衝撃を緩和することが出来
なくなる。

【００１６】第５の本発明は、第１〜第４のいずれか１
の本発明のタイヤ用中子組立体であって、半径方向内端
部に、さらに前記非長繊維強化樹脂よりも柔軟な弾性体
からなる第２の緩衝層が設けられ、該第２の緩衝層の上
に保護層が設けられてなることを特徴とする。

【００１７】第５の本発明によれば、中子組立体とリム
との間に弾性体からなる第２の緩衝層が設けられている
ため、中子組立体とリムとの間の衝撃を緩和することが
できる。また、ランフラット走行時には、前記保護層が
リムのウエル部と接触して回転するので、第２の緩衝層
が摩耗することは無い。

【００１８】前記保護層は、第２の緩衝層に比して弾性
率を高く設定することが好ましい。これにより、リム接
触時に第２緩衝層は保護され、さらにリムからの衝撃を
分散して第２の緩衝層へ伝える作用をもつことができ
る。また、ランフラット時に中子組立体とリムとを滑ら
せる構成とした場合、回転接触による耐摩耗性も向上さ
せることが可能である。

【００１９】第６の本発明は、第５の本発明のタイヤ用
中子組立体であって、前記第２の緩衝層のゴム硬度（Ｊ
ＩＳ Ａ）が、６０〜８０度であることを特徴とする。

【００２０】第６の本発明によれば、第２の緩衝層のゴ
ム硬度を６０〜８０度の範囲内に設定することにより、
突起乗り越え等の衝撃を確実に緩和することができる。
第２の緩衝層のゴム硬度が６０度未満では、柔軟過ぎて
第２の緩衝層の耐久性が低下する。一方、第２の緩衝層
のゴム硬度が８０度を越えると、硬過ぎて衝撃を緩和す
ることが出来なくなる。

【００２１】第７の本発明は、第５または第６の本発明
のタイヤ用中子組立体であって、前記保護層が、金属材
料からなることを特徴とする。第７の本発明によれば、
前記保護層が金属材料からなるため、合成樹脂材料やゴ
ムよりも第２の緩衝層の保護性をより一層向上させるこ
とができる。

【００２２】第８の本発明は、リムと、該リムに装着さ
れるタイヤと、前記リムのウエル部外側に嵌合されたタ
イヤ用中子組立体と、を備えたタイヤリム組立体であっ
て、前記タイヤ用中子組立体が、第１〜第７のいずれか
１のタイヤ用中子組立体であることを特徴とする。

【００２３】第８の本発明のタイヤリム組立体におい
て、タイヤ用中子組立体は、通常、リムと一体となって
回転している。パンク等によりタイヤの内圧が低下する
と、タイヤは接地側において潰れ、クラウン部内面が中
子組立体の半径方向外端部に接触するようになる。この
時、中子組立体は前記タイヤを内側から支持してその潰
れを抑制し、内圧低下状態におけるタイヤの走行（ラン
フラット走行）を可能にする。

【００２４】ここで、路面上の大きな段差や突起を高速
で乗り越えた場合等、大きな衝撃を受けた際に、タイヤ
のトレッドを介して中子組立体の半径方向外端部に１次
衝撃が加わる。この１次衝撃は、中子組立体の壁体を介
して、中子組立体の半径方向内端部とリムのウエル部と
の間に作用し、今度は中子組立体の半径方向内端部に２
次衝撃が加わる。

【００２５】このように、路面上の大きな段差や突起を
高速で乗り越えた場合等は、中子組立体のうち半径方向
外端部および半径方向内端部に１次衝撃および２次衝撃
が加わるが、第８の本発明によれば、この１次衝撃が加
わる半径方向外端部、および／または、２次衝撃が加わ
る半径方向内端部に、極めて強度の高い長繊維強化樹脂
層が形成されているため、大きな衝撃を受けた際でも容
易に破壊することが無く、安全かつ高速走行が可能とな
る。

【００２６】また、加工性の低い長繊維強化樹脂による
層が、強度の向上が真に望まれ、かつ形状が複雑でない
半径方向内端部および／または半径方向外端部にのみに
形成され、その他の形状が複雑な箇所は、加工性の良好
な非長繊維強化樹脂からなるため、所望とする高強度の
中子組立体を容易かつ低コストで提供することができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を好ましい実施形態
を挙げ、図１〜図５に従って詳細に説明する。図２に示
される如く、タイヤ用中子組立体１０は、少なくとも２
個以上（本実施形態では３個）の弧状体１１により構成
されており、弧状体１１の端部同士をそれぞれ重ね合わ
せて連結することにより環状に組立てられている。

【００２８】図１に示される如く、弧状体１１の径方向
断面形状は略Ｉ（または略Ｈ）字状とされており、半径
方向に一定幅とされた壁体１１Ｃと、この壁体１１Ｃの
半径方向内側部分に一体的に形成され軸方向に一定幅と
された半径方向内端部１１Ａと、壁体１１Ｃの半径方向
外側部分に一体的に形成され軸方向に一定幅とされた半
径方向外端部１１Ｂと、半径方向内端部１１Ａ、壁体１
１Ｃおよび半径方向外端部１１Ｂに連続する補強リブ１
１Ｄとを備えている。なお、補強リブ１１Ｄは１０°間
隔で設けられている。

【００２９】図３、４に示すように、弧状体１１には、
周方向の一方側（矢印ＣＷ方向側）の端部に第１の嵌合
部２０が設けられており、周方向の他方側（矢印ＣＣＷ
方向側）の端部に前記第１の嵌合部２０と嵌合する第２
の嵌合部２２が設けられている。第１の嵌合部２０に
は、円弧部２４が設けられている。

【００３０】円弧部２４には、弧状体１１の一方の側面
側（矢印Ｒ方向側）に壁体１１Ｃの厚さ寸法の略半分の
深さ寸法を有する円形状の座グリ２６が同軸的に形成さ
れており、その円弧中心部分に第１貫通孔２８が形成さ
れている。一方、第２の嵌合部２２には、円弧部３０が
設けられている。

【００３１】円弧部３０には、弧状体１１の他方の側面
側（矢印Ｌ方向側）に壁体１１Ｃの厚さ寸法の略半分の
深さ寸法を有する円形の座グリ３２が同軸的に形成され
ており、その円弧中心部分に前記第１の嵌合部２０の第
１貫通孔２８と同径の第２貫通孔３４が形成されてい
る。

【００３２】また、弧状体１１の第２の嵌合部２２に
は、両側面に座金３６が設けられている。この座金３６
の両端部分には貫通孔３８が形成されており、弧状体１
１にインサートされたピン４０が一方の貫通孔３８に挿
入されることにより座金３６は弧状体１１に係止されて
いる。

【００３３】一方の弧状体１１の第１の嵌合部２０の第
１貫通孔２８、他方の弧状体１１の第２貫通孔３４、座
金３６の貫通孔３８を貫通するボルト４２にナット４４
が螺合されることにより弧状体１１同士が連結されてい
る。なお、ボルト４２、ナット４４の代わりにリベット
を用いてもよい。

【００３４】半径方向内端部１１Ａは、タイヤ１２が固
着されたリム１４のウエル部１４Ａの外周面に嵌合して
いる。一方、半径方向外端部１１Ｂは、タイヤ１２のク
ラウン部１８の内面１８Ａのタイヤ幅方向中央部に対向
している。

【００３５】図１および図５に示される如く、このタイ
ヤ用中子組立体１０において、半径方向内端部１１Ａに
は長繊維強化樹脂層６０Ａが、半径方向外端部１１Ｂに
は長繊維強化樹脂層６０Ｂが、それぞれ形成されてい
る。また、半径方向内端部１１Ａのその他の部位６２
Ａ、および、半径方向外端部１１Ｂのその他の部位６２
Ｂ、並びに、壁体１１Ｃは、非長繊維強化樹脂からな
る。

【００３６】ここで、長繊維強化樹脂層６０Ａおよび６
０Ｂを構成する長繊維強化樹脂について詳細に説明す
る。

【００３７】かかる長繊維強化樹脂とは、繊維強化樹脂
のうち、含有される繊維の長さが１ｍｍ以上のものを指
し、より高強度を企図して２ｍｍ以上であることが好ま
しく、５ｍｍ以上であることがより好ましく、１０ｍｍ
以上であることがさらに好ましい。前記長繊維強化樹脂
に含有される繊維の太さとしては、特に限定されず、強
度と加工性を考慮すると、１〜５０μｍ程度の範囲とす
ることが好ましく、５〜２０μｍ程度の範囲とすること
がより好ましい。

【００３８】前記長繊維強化樹脂に含有される繊維の種
類としては、ガラスファイバー（ＧＦ）、カーボンファ
イバー（ＣＦ）、アラミド繊維等の有機繊維が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。含有された繊
維の状態としては、一方向強化、ランダムマット、織
物、もしくはそれらの積層構造等が挙げられ、また、チ
ョップト繊維、連続繊維のいずれでもよい。前記長繊維
強化樹脂に含有される繊維の含有率としては、強度と加
工性を考慮すると、３０〜８０質量％の範囲とすること
が好ましく、５０〜７５質量％の範囲とすることがより
好ましい。

【００３９】前記長繊維強化樹脂を構成する樹脂として
は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレ
ート（ＰＢＴ）、６−ナイロン（ＰＡ６）、６・６−ナ
イロン（ＰＡ６６）等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミ
ン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。

【００４０】長繊維強化樹脂層６０Ａおよび６０Ｂの厚
さとしては、１次衝撃あるいは２次衝撃に対する十分な
強度を確保するために、０．５ｍｍ以上とすることが好
ましく、１ｍｍ以上とすることがより好ましく、半径方
向内端部１１Ａ（後述のリム側緩衝層４６および衝撃緩
衝プレート４８を除く）あるいは半径方向外端部１１Ｂ
（後述のタイヤ側緩衝層５０を除く）の厚さの、非長繊
維強化樹脂層６２Ａおよび６２Ｂに必要な強度を損なわ
ない範囲で、できるだけ広い範囲とすることが望まし
い。

【００４１】長繊維強化樹脂層６０Ａおよび６０Ｂに望
まれる各種物性について説明する。曲げ弾性率（ＡＳＴ
Ｍ Ｄ７９０（乾燥状態））としては、６０００〜６０
０００ＭＰａであることが好ましく、アイゾット衝撃値
（ＡＳＴＭ Ｄ２５６（乾燥状態））としては、２０ｋ
Ｊ／ｍ²以上であることが好ましく、熱変形温度（１．
８２ＭＰａ荷重時）１５０℃以上であることが好まし
い。

【００４２】長繊維強化樹脂層６０Ａおよび６０Ｂの成
形方法としては、樹脂として熱可塑性樹脂を用いた場
合、スタンピング成形、熱成形、深絞り成形等の成形方
法が挙げられ、樹脂として熱硬化性樹脂を用いた場合、
ＳＭＣ成形、オートクレープ成形、注型成形、ハンドレ
イアップ成形等の成形方法が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。

【００４３】次に、半径方向内端部１１Ａのその他の部
位６２Ａ、および、半径方向外端部１１Ｂのその他の部
位６２Ｂ、並びに、壁体１１Ｃを構成する非長繊維強化
樹脂について詳細に説明する。

【００４４】かかる非長繊維強化樹脂としては、繊維強
化樹脂のうち、含有される繊維の長さの短い、いわゆる
短繊維強化樹脂や、その他各種非繊維系の充填剤（ウィ
スカー、カルシウム等）を含む強化樹脂等が挙げられ
る。非長繊維強化樹脂の中でも短繊維強化樹脂は、加工
性が良好でありながら高い強度を有することから好まし
い。

【００４５】上記短繊維強化樹脂とは、繊維強化樹脂の
うち、含有される繊維の長さが１ｍｍ未満のものを指
し、加工性をより良好とすべく、０．５ｍｍ以下である
ことが好ましい。一方、繊維の長さの下限としては、補
強効果が発現する長さ（臨界繊維長）以上であれば、制
限はない。

【００４６】前記短繊維強化樹脂に含有される繊維の太
さとしては、特に限定されず、強度と加工性を考慮する
と、１〜５０μｍ程度の範囲とすることが好ましく、５
〜２０μｍ程度の範囲とすることがより好ましい。前記
短繊維強化樹脂に含有される繊維の種類としては、ガラ
スファイバー（ＧＦ）、カーボンファイバー（ＣＦ）、
アラミド繊維等の有機繊維が挙げられるが、これらに限
定されるものではない。

【００４７】前記短繊維強化樹脂に含有される繊維の含
有率としては、強度と加工性を考慮すると、２０〜６０
質量％の範囲とすることが好ましく、３０〜５０質量％
の範囲とすることがより好ましい。前記短繊維強化樹脂
を構成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポ
リブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、６−ナイロン
（ＰＡ６）、６・６−ナイロン（ＰＡ６６）等の熱可塑
性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。

【００４８】前記短繊維強化樹脂に望まれる各種物性に
ついて説明する。曲げ弾性率（ＡＳＴＭ Ｄ７９０（乾
燥状態））としては、４０００〜１６０００ＭＰａであ
ることが好ましく、アイゾット衝撃値（ＡＳＴＭ Ｄ２
５６（乾燥状態））としては、９〜２５ｋＪ／ｍ²であ
ることが好ましく、熱変形温度（１．８２ＭＰａ荷重
時）１５０℃以上であることが好ましい。

【００４９】半径方向内端部１１Ａのその他の部位６２
Ａ、および、半径方向外端部１１Ｂのその他の部位６２
Ｂ、並びに、壁体１１Ｃからなる部材（以下、単に「Ｈ
型部材」という場合がある。）の成形方法としては、特
に限定されるものではないが、加工性の良好な材料から
なることから、射出成形を採用することができる。Ｈ型
部材と長繊維強化樹脂層６０Ａおよび６０Ｂとの接合方
法としては、図６に示すように下記〜の３つの方法
が挙げられる。なお、図６においては、半径方向外端部
１１Ｂのその他の部位６２Ｂと長繊維強化樹脂層６０Ｂ
との接合部分を例に挙げて図示しているが、半径方向内
端部１１Ａのその他の部位６２Ａと長繊維強化樹脂層６
０Ａとの接合部分についても、勿論同様である。

【００５０】 接着剤による接合 部位６２Ａと長繊維強化樹脂層６０Ａとを予め別々に成
形しておき、図６（Ａ）に示すように、適当な接着剤を
用いて、直接貼着させて接合させる方法が挙げられる。
用いる接着剤としては、特に限定されるものではない
が、耐熱性を備えた強接着力の接着剤が好ましい。

【００５１】 第３の部材による接合 部位６２Ａと長繊維強化樹脂層６０Ａとを予め別々に成
形しておき、図６（Ｂ）に示すように、リベット７０等
の第３の部材を用いて接合させる方法が挙げられる。第
３の部材としては、リベット７０に限定されるものでは
なく、例えばボルトとナットの組合せ等が挙げられる。

【００５２】 物理的嵌合による接合 図６（Ｃ）に示すように、部位６２Ａと長繊維強化樹脂
層６０Ａとが嵌合するように物理的に一体化して両者を
接合する方法が挙げられる。このように物理的に両者を
嵌合させて接合するには、たとえば、長繊維強化樹脂層
６０Ａを図６（Ｃ）に示すような形状に予め成形してお
き、長繊維強化樹脂層６０Ａを金型にインサートした状
態で、部位６２Ａを含むＨ型部材を射出成形する等の方
法が挙げられる。

【００５３】本発明においては、Ｈ型部材と長繊維強化
樹脂層６０Ａおよび６０Ｂとの接合方法に制限は無く、
両者が容易に分離しないように接合できれば如何なる方
法で接合してもよい。また、上記〜の３つの方法に
ついて、それぞれ１種類の方法のみで接合することも可
能であるが、必要に応じて２種類以上の方法を組み合わ
せてもよい。

【００５４】本実施形態において、半径方向内端部１１
Ａの内周面（長繊維強化樹脂層６０Ａの上）には、リム
側緩衝層（第２の緩衝層）４６を介して衝撃緩衝プレー
ト（保護層）４８が設けられている。

【００５５】リム側緩衝層４６は、一定厚さ（Ｔ１）で
半径方向内端部１１Ａと同じ幅（Ｗ１）のシート状の弾
性体である。該弾性体としては、前記非長繊維強化樹脂
よりも柔軟な弾性を有する材質であれば、如何なる材質
でもよく、ゴムの他、合成樹脂材料であってもよい。リ
ム側緩衝層４６のゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）は６０〜８０
度であることが好ましい。リム側緩衝層４６の厚さＴ１
は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１．０ｍｍ
以上が更に好ましい。

【００５６】リム側緩衝層４６を構成するゴムの種類は
特に問わないが、天然ゴム（ＮＲ）、ポリブタジエンゴ
ム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジ
エン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、
ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、エチレンプロピ
レンジエン共重合体ゴム（ＥＲＧＭ）、ウレタンゴム等
が好ましい。

【００５７】衝撃緩衝プレート４８は、一定厚さ（Ｔ
２）で、リム側緩衝層４６と同じ幅の金属板である。衝
撃緩衝プレート４８を構成する金属は、鉄、ステンレス
スチール等が好ましく、その厚さＴ２は０．５ｍｍ以上
が好ましく、１．０ｍｍ以上が更に好ましい。

【００５８】本発明において、リム側緩衝層（ゴム）２
０は、中子組立体１０の半径方向内端部１１Ａの内周面
および衝撃緩衝プレート４８に対して加硫接着されてい
ることが好ましい。

【００５９】また、衝撃緩衝プレート４８がリム１４の
ウエル部１４Ａの外周面に接触し、滑るように、タイヤ
用中子組立体１０がリム１４に対して回転可能に嵌合さ
れていてもよい。

【００６０】本実施形態において、半径方向外端部１１
Ｂの外周面（長繊維強化樹脂層６０Ｂの上）には、タイ
ヤ側緩衝層（第１の緩衝層）５０が設けられている。タ
イヤ側緩衝層５０は、一定厚さ（Ｔ３）で半径方向外端
部１１Ｂと同じ幅（Ｗ２）のシート状の弾性体である。
該弾性体としては、前記非長繊維強化樹脂よりも柔軟な
弾性を有する材質であれば、如何なる材質でもよく、ゴ
ムの他、合成樹脂材料であってもよい。

【００６１】タイヤ側緩衝層５０のゴム硬度（ＪＩＳ
Ａ）は６０〜８０度であることが好ましい。タイヤ側緩
衝層５０の厚さＴ３は、厚さが１０ｍｍ以上であること
が好ましく、１５ｍｍ以上、更には２０ｍｍ以上が好ま
しい。

【００６２】タイヤ側緩衝層５０を構成するゴムの種類
は特に問わないが、天然ゴム（ＮＲ）、ポリブタジエン
ゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタ
ジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩ
Ｒ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｘ−ＩＩＲ）、エチレン
プロピレンジエン共重合体ゴム（ＥＲＧＭ）等が好まし
い。

【００６３】本発明において、タイヤ側緩衝層（ゴム）
２４は、中子組立体１０の半径方向外端部１１Ｂに加硫
接着されていることが好ましい。

【００６４】本実施形態のタイヤ用中子組立体およびタ
イヤリム組立体は、以上のように構成される。

【００６５】（作用）次に本実施形態の作用について説
明する。本実施形態のタイヤ用中子組立体１０は、通常
走行時はその半径方向内端部１１Ａの衝撃緩衝プレート
４８とリム１４のウエル部１４Ａとの摩擦によってリム
１４と一体となって回転している。

【００６６】パンク等によりタイヤ１２の内圧が低下す
ると、図１の２点鎖線で示すようにタイヤ１２は接地側
において潰れ、クラウン部１８の内面１８Ａがタイヤ用
中子組立体１０の半径方向外端部１１Ｂのタイヤ側緩衝
層５０に接触するようになる。

【００６７】この時、タイヤ用中子組立体１０はタイヤ
１２を内側から支持してその潰れを抑制し、内圧低下状
態におけるタイヤ１２の走行を可能にする。また、衝撃
緩衝プレート４８がリム１４のウエル部１４Ａの外周面
に接触し、タイヤ用中子組立体１０がリム１４に対して
滑るように回転可能に嵌合されている場合には、タイヤ
１２から与えられた力によりリム１４のウエル部１４Ａ
上を滑って回転する。この場合、リム１４のウエル部１
４Ａには、タイヤ用中子組立体１０の金属製の衝撃緩衝
プレート４８が接触するので、タイヤ側緩衝層５０の摩
耗が防止される。

【００６８】本実施形態のタイヤ用中子組立体１０で
は、ランフラット走行によりタイヤ１２のトレッド側よ
り入力する力はタイヤ側緩衝層５０で吸収され、リム１
４側から入力する力はリム側緩衝層４６で吸収されるの
で、従来よりも耐久性が向上し、高速で走行が可能とな
る。

【００６９】タイヤ側緩衝層５０およびリム側緩衝層４
６が加硫接着されていれば、ランフラット走行時に入力
する力や摩擦熱に対する耐久性が接着剤による接着に比
較して優れている。

【００７０】さらに、路面上の大きな段差や突起を高速
で乗り越えた場合等、大きな衝撃を受けた際には、いか
にタイヤ側緩衝層５０およびリム側緩衝層４６が衝撃を
緩和するといえども、タイヤ１２のトレッドを介して中
子組立体１０の半径方向外端部１１Ｂに大きな１次衝撃
が加わる。この１次衝撃は、中子組立体１０の壁体１１
Ｃを介して、中子組立体１０の半径方向内端部１１Ａと
リム１４のウエル部１４Ａとの間に作用し、今度は中子
組立体１０の半径方向内端部１１Ａに大きな２次衝撃が
加わる。

【００７１】このように、路面上の大きな段差や突起を
高速で乗り越えた場合等は、中子組立体１０のうち半径
方向外端部１１Ｂおよび半径方向内端部１１Ａに１次衝
撃および２次衝撃が加わるが、本実施形態によれば、こ
の１次衝撃が加わる半径方向外端部１１Ｂ、および、２
次衝撃が加わる半径方向内端部１１Ａに、極めて強度の
高い長繊維強化樹脂層６０Ｂ，６０Ａが形成されている
ため、大きな衝撃を受けた際でも容易に破壊することが
無く、安全かつ高速走行が可能となる。

【００７２】また、加工性の低い長繊維強化樹脂による
層が、強度の向上が真に望まれ、かつ形状が複雑でない
半径方向内端部１１Ａおよび半径方向外端部１１Ｂにの
みに形成され、その他の形状が複雑な箇所（Ｈ型部材）
は、加工性の良好な非長繊維強化樹脂からなるため、所
望とする高強度の中子組立体１０を容易かつ低コストで
提供することができる。

【００７３】以上、本発明を好ましい実施形態を挙げ
て、図面に則して説明したが、本発明は、上記実施形態
の構成に限定されるものではない。すなわち、上記実施
形態において、リム側緩衝層（第２の緩衝層）４６、衝
撃緩衝プレート（保護層）４８、並びにタイヤ側緩衝層
（第１の緩衝層）５０は、あくまでも任意的要素であ
り、本発明の範疇には、これらを有さない構成も含まれ
る。また、勿論補強リブ１１Ｄは、あくまでも付随的要
素である。

【００７４】また、本実施形態において、半径方向内端
部１１Ａおよび半径方向外端部１１Ｂの双方に、長繊維
強化樹脂層６０Ａ，長繊維強化樹脂層６０Ｂが、それぞ
れ形成されているが、本発明においては、いずれかに長
繊維強化樹脂層が形成されていればよい。

【００７５】本発明者らの検討によれば、１次衝撃より
も２次衝撃の方が一般に大きく、２次衝撃を受けた半径
方向内端部１１Ａに亀裂が生じて半径方向外端部１１Ｂ
に成長する場合が多い。したがって、中でも、半径方向
内端部１１Ａに長繊維強化樹脂層６０Ａが形成されてい
るものが好ましく、半径方向内端部１１Ａおよび半径方
向外端部１１Ｂの双方に長繊維強化樹脂層６０Ａ，６０
Ｂが形成されているものが最も好ましい。

【００７６】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて、より具体的
に説明する。 （実施例１）図１〜図５に示す構造のタイヤ用中子組立
体およびタイヤリム組立体を製造した。ただし、リム側
緩衝層４６および衝撃緩衝プレート４８は形成しなかっ
た。具体的には、下記のようにして中子組立体を製造
し、併せてタイヤリム組立体を製造した。

【００７７】（１）図６（Ｃ）に示す形状となるよう
に、長繊維強化樹脂層６０Ａおよび６０Ｂをそれぞれ、
スタンピング成形により作製した。このとき、長繊維強
化樹脂層６０Ａの厚みを４ｍｍ、幅Ｗ１を４０ｍｍと
し、長繊維強化樹脂層６０Ｂの厚みを３ｍｍ、幅Ｗ２を
６０ｍｍとした。用いた長繊維強化樹脂は、日東紡社
製、ＴＥＸＸＥＳ−ＩＩ（ＧＦ／ＰＡ６ タイプＲ）で
あり、その詳細は、以下の通りである。

【００７８】・含有する繊維：ガラス繊維（ＧＦ） ・含有する樹脂：６−ナイロン（ＰＡ６） ・繊維の状態：ランダムマット ・ガラス繊維（ＧＦ）の含有率：６７質量％ ・ガラス繊維（ＧＦ）の長さ：１０ｍｍ ・ガラス繊維（ＧＦ）の太さ：約１０〜１５μｍ

【００７９】（２）次に、全体として、Ｈ型部材と長繊
維強化樹脂層６０Ａおよび６０Ｂとからなる形状に成形
可能な金型に、上記得られた長繊維強化樹脂層６０Ａお
よび６０Ｂをインサートして、短繊維強化樹脂で射出成
形した。このとき、全体としての大きさは、以下の通り
とした。

【００８０】 ・半径方向内端部１１Ａの厚さ（Ｔ４）：８ｍｍ ・半径方向外端部１１Ｂのうちタイヤ側緩衝層５０を除
く厚さ（Ｔ５）：６ｍｍ ・壁体１１Ｃの半径方向長さ（Ｌ１）：４４ｍｍ ・壁体１１Ｃの厚さ（Ｔ６）：２ｍｍ

【００８１】また、用いた短繊維強化樹脂は、ＢＡＳＦ
社製ウルトラミッドＡ３ＷＧ１０であり、その詳細は、
以下の通りである。 ・含有する繊維：ガラス繊維（ＧＦ） ・含有する樹脂：６・６−ナイロン（ＰＡ６６） ・ガラス繊維（ＧＦ）の含有率：５０質量％ ・ガラス繊維（ＧＦ）の長さ：０．１ｍｍ ・ガラス繊維（ＧＦ）の太さ：約１０〜１５μｍ

【００８２】（３）さらに、硬度（ＪＩＳ Ａ）が７０
度で、厚さＴ３が２０ｍｍの天然ゴム（ＮＲ）を長繊維
強化樹脂層６０Ｂの上に加硫接着し、タイヤ側緩衝層５
０を形成した。

【００８３】（４）さらに、補強リブ（高さ寸法Ｔ７：
２ｍｍ）を取り付け、その他座金３６、ピン４０、ボル
ト４２、ナット４４等の組み立て部品を用意し、中子組
立体の前駆体を得た。

【００８４】（５）得られた中子組立体の前駆体を、発
明の実施の形態で図２〜図４を用いて説明したように組
み立てて、タイヤ用中子組立体およびタイヤリム組立体
を製造した。各部材の詳細は以下の通りである。 ・タイヤ１２のタイヤサイズ：２２５／５５Ｒ１７ ・リム１４のリムサイズ：７ＪＪ−１７

【００８５】（比較例１）実施例１において、Ｈ型部材
と長繊維強化樹脂層６０Ａおよび６０Ｂとからなる形状
の成形を、前記ＢＡＳＦ社製ウルトラミッドＡ３ＷＧ１
０のみで、一体的に射出成形により成形し、その後は実
施例１と同様にして、タイヤ用中子組立体およびタイヤ
リム組立体を製造した。

【００８６】（耐衝撃性試験）得られた上記実施例１お
よび比較例１のタイヤリム組立体を実車（排気量：４０
００ｃｃクラス、軸荷重：タイヤ１個当たり５７０ｋ
ｇ）に装着して、耐衝撃性試験を行った。耐衝撃性試験
は、タイヤの内圧をゼロとし、高さ５０ｍｍ、車の進行
方向の幅１００ｍｍで、車の進行方向と垂直方向の幅が
タイヤの幅以上の直方体形の障害物を乗り越えることで
行った。評価は、中子組立体が破壊することなく乗り越
えられる最高速度を測定することで行った。

【００８７】その結果、実施例１では８０ｋｍ／ｈ、比
較例１では６０ｋｍ／ｈとなり、実施例１のタイヤ用中
子組立体およびタイヤリム組立体の強度が極めて高いこ
とがわかる。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パンクなどによりタイヤの内圧が低下した時において、
路面上の大きな段差や突起を高速で乗り越えた場合等、
大きな衝撃を受けた際でも容易に破壊しない、安全かつ
高速走行が可能なタイヤ用中子組立体およびタイヤリム
組立体を容易かつ低コストで得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態のタイヤ用中子組立体が
装着されたタイヤを示す、タイヤ軸方向に沿って切断し
た断面図である。

【図２】 本発明の一実施形態のタイヤ用中子組立体を
示す側面図である。

【図３】 弧状体の側面図である。

【図４】 弧状体の連結部分の断面図である。

【図５】 本発明の一実施形態のタイヤ用中子組立体を
示す、タイヤ軸方向に沿って切断した断面図である。

【図６】 Ｈ型部材と長繊維強化樹脂層との接合方法の
例を示す、タイヤ軸方向に沿って切断した部分断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ タイヤ用中子組立体 １１ 弧状体 １１Ａ 半径方向内端部 １１Ｂ 半径方向外端部 １１Ｃ 壁体 １１Ｄ 補強リブ １２ タイヤ １４Ａ ウエル部 １４ リム １８ クラウン部 ４６ リム側緩衝層（第２の緩衝層） ４８ 衝撃緩衝プレート（保護層） ５０ タイヤ側緩衝層（第１の緩衝層） ６０Ａ，６０Ｂ 長繊維強化樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 町田 邦郎 東京都杉並区井草１−20−11 (72)発明者 西川 智久 東京都小平市小川東町３−５−５−515

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも、リムのウエル部に嵌合する
   半径方向内端部と、タイヤが内圧低下により潰れた際に
   クラウン部内面に接触する半径方向外端部と、半径方向
   に直立し半径方向内端部および半径方向外端部を連結す
   る壁体と、が一体となって形成されたリング状のタイヤ
   用中子組立体であって、 半径方向内端部および／または半径方向外端部に長繊維
   強化樹脂層が形成され、かつ、半径方向内端部および半
   径方向外端部のその他の部位、並びに、壁体が、非長繊
   維強化樹脂からなることを特徴とするタイヤ用中子組立
   体。
2. 【請求項２】 前記非長繊維強化樹脂が、短繊維強化樹
   脂であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用中
   子組立体。
3. 【請求項３】 半径方向外端部に、さらに前記非長繊維
   強化樹脂よりも柔軟な弾性体からなる第１の緩衝層が設
   けられてなることを特徴とする請求項１または２に記載
   のタイヤ用中子組立体。
4. 【請求項４】 前記第１の緩衝層のゴム硬度（ＪＩＳ
   Ａ）が、６０〜８０度であることを特徴とする請求項３
   に記載のタイヤ用中子組立体。
5. 【請求項５】 半径方向内端部に、さらに前記非長繊維
   強化樹脂よりも柔軟な弾性体からなる第２の緩衝層が設
   けられ、該第２の緩衝層の上に保護層が設けられてなる
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載のタ
   イヤ用中子組立体。
6. 【請求項６】 前記第２の緩衝層のゴム硬度（ＪＩＳ
   Ａ）が、６０〜８０度であることを特徴とする請求項５
   に記載のタイヤ用中子組立体。
7. 【請求項７】 前記保護層が、金属材料からなることを
   特徴とする請求項５または６に記載のタイヤ用中子組立
   体。
8. 【請求項８】 リムと、該リムに装着されるタイヤと、
   前記リムのウエル部外側に嵌合されたタイヤ用中子組立
   体と、を備えたタイヤリム組立体であって、前記タイヤ
   用中子組立体が、請求項１〜７のいずれか１に記載のタ
   イヤ用中子組立体であることを特徴とするタイヤリム組
   立体。