JP2004082998A - 空気入りランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】小さな傷が発生してもパンクしにくく、ランフラット走行時には、支持体とタイヤ内面の磨耗を防ぎ、かつ、タイヤ内面の変質を防ぎながら、高い耐久性を有するランフラットタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤ１４の内部に配設され前記空気入りタイヤ１４と共にリム１２に組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体１６を備える空気入りランフラットタイヤ１０であって、
少なくとも前記空気入りタイヤ１４のトレッド部２４裏面に、シーリング材組成物とゴム組成物とを含有するゴム状塗膜１００が設けられていることを特徴とする空気入りランフラットタイヤである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパンクした時、その状態のまま相当の距離を走行し得るようにタイヤの内部に配設される環状の支持体が内部に配設された空気入りランフラットタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気入りタイヤでランフラット走行が可能、即ち、パンクしてタイヤ内圧が０ｋｇ／ｃｍ^２になっても、ある程度の距離を安心して走行することが可能なタイヤ（以後、ランフラットタイヤと呼ぶ。）として、タイヤの空気室内におけるリムの部分に、金属、合成樹脂製の環状の中子（支持体）を取り付けた中子タイプが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この中子タイプでは、リムに組み込む回転中子タイプと、リムに取り付けられるタイヤ径方向断面において２つの凸部を有する形状（二山形状）の中子タイプが知られている。回転中子タイプは回転中子を固定するための特殊ホイールが必要とされる点で汎用性に問題がある。一方、二山形状の中子タイプは、従来のリムに取り付けられるため汎用性が高い。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２９７２２６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかるランフラットタイヤでは、ランフラット走行時にタイヤ内面に前記中子が接触することによる磨耗を防ぐため、タイヤ内面に潤滑剤が塗布されることがある。
しかし、当該潤滑剤は液状であるため、ランフラット走行が長距離に及ぶと中子との接触面に存在する潤滑剤が減少し、中子の金属面がタイヤ内面に接触しひび割れが生じて走行不良となることがあった。
また、潤滑剤によっては、走行中の磨耗を防ぐことが可能なものもあるが、その場合でも、塗布した潤滑剤の一部がタイヤに浸透しこれを変質させることで耐久性を低下させることがあった。
【０００６】
一方、ランフラットタイヤであってもパンクの発生が起こりにくいタイヤであることが望ましい。しかし、これまでのランフラットタイヤはいずれも、釘等の突物が刺さって生じる小さな傷により容易にパンクしてしまうことがある。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮し、小さな傷が発生してもパンクしにくく、ランフラット走行時には、支持体とタイヤ内面の磨耗を防ぎ、かつ、タイヤ内面の変質を防ぎながら、高い耐久性を有する空気入りランフラットタイヤを提供することが目的である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下に示す本発明により解決される。
【０００９】
すなわち、本発明は、空気入りタイヤの内部に配設され前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体を備える空気入りランフラットタイヤであって、
少なくとも前記空気入りタイヤのトレッド部裏面に、シーリング材組成物とゴム組成物とを含有するゴム状塗膜が設けられていることを特徴とする空気入りランフラットタイヤである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る空気入りランフラットタイヤについて図１を参照して説明する。
ここで、ランフラットタイヤ１０とは、図１に示すように、リム１２に空気入りタイヤ１４と支持体１６を組み付けたものをいう。リム１２は、空気入りタイヤ１４のサイズに対応した標準リムである。
空気入りタイヤ１４は、図１に示すように、一対のビード部１８と、両ビード部１８に跨がって延びるトロイド状のカーカス２０と、カーカス２０のクラウン部に位置する複数（本実施形態では２枚）のベルト層２２と、ベルト層２２の上部に形成されたトレッド部２４とを備える。
空気入りタイヤ１４の内部に配設される支持体１６は、図１に示す断面形状のものがリング状に形成されたものであり、支持部２６と、支持部２６の両端に加硫成形されたゴム製の脚部２８とを備える。
【００１１】
空気入タイヤ１４のトレッド部２４の裏面には、シーリング材組成物とゴム組成物とを含有するゴム状塗膜１００が設けられている。
ゴム状塗膜１００は、シーリング材組成物を含有しているため、ランフラット走行時でも固体状として存在することができる。その結果、走行距離によらず常に支持体１６とトレッド部２４内面との接触面に、ゴム状塗膜１００が存在するため、支持体１６によるトレッド部内面の磨耗を防ぐことができる。
また、液状の潤滑剤のようにその一部がタイヤに浸透しこれを変質させることがなく、ランフラット走行時の耐久性を著しく向上させることができる。
さらに、液状の潤滑剤では、ランフラット走行時に路面の突起物を乗り越える時、衝撃により支持体１６が変形したり、破損したりすることがある。これは衝撃吸収性能が不足しているためである。しかし、本発明のように固体状のゴム状塗膜１００を設けることで、ランフラット走行時に支持体に与える衝撃を和らげることができる。その結果、支持体１６の変形や破損を防ぎ、ランフラットタイヤの耐久性をより向上させることができる。
【００１２】
ここで、シーリング材組成物とは、一般的に使用されているシーリング材（機械・電機・化学等の各種工業において接合部や接触部の水密・気密の目的で使用される材料）からなる組成物という。
具体的は、シリコーン系、変成シリコーン系、アクリル系、ポリウレタン系、アクリルウレタン系等が好ましい。
【００１３】
例えば、シリコーン系のシーリング材には、原料ポリマーとして、両末端に反応性の水酸基（シラノール）を持つ直鎖状オルガノポリシロキ酸（シリコーンポリマー）を使用することが好ましい。その他、メチルトリスアセトキシシラン、メチルトリスオキシモノシラン、メチルトリメトキシシラン等の架橋材や、Ｓｎ系、Ｐｄ系、Ｔｉ系といった微量の触媒等が、前記シリコーン系のシーリング材の原料として使用される。
なお、架橋材の含有量は、前記ポリマー１００ｐｈｒ当たり、０．１〜５ｐｈｒであることが好ましい。
【００１４】
また、シーリング材組成物中には、オイルが含浸されていることが好ましい。オイルを含浸させることで、ランフラット走行時に支持体がゴム状塗膜に接すると、シーリング材組成物中のオイルが染み出し、耐磨耗性をより向上させることができる。
【００１５】
オイルとしては、シリコーン系、炭化水素系、エーテル系、アロマー系等、種々のオイルを使用することができる。当該オイルの含有量は、１〜１００ｐｈｒであることが好ましい。１ｐｈｒ未満では、オイルによる耐磨耗性の向上効果を十分に発揮できないことがあり、１００ｐｈｒを超えてもさらなる効果の向上が見られないことがある。
【００１６】
また、シーリング材組成物中には、さらに充填剤としての粒子および／または繊維が含有されていることが好ましい。充填剤を含有させることで、ランフラット走行時でも摩擦抵抗を低く維持することができるため、耐磨耗性をより向上させることができる。
【００１７】
充填剤としての粒子の材料としては、ポリエチレン、ナイロン等のプラスチック；クレー等の鉱物；ＴｉＯ_２、ＺｎＯ等の金属酸化物；シリコーン、シリコン等のＳｉ系材料；等が好ましい。上記材料は２種以上混合して使用してもよい。
【００１８】
粒子の平均粒径は０．０１〜５ｍｍであることが好ましい。０．０１ｍｍ未満ではゴムの変形に吸収されて目的とする形状効果が得られないことがあり、５ｍｍを超えるとランフラット時の走行安定性が悪くなることがある。
【００１９】
充填剤としての繊維の材料としては、ナイロン、ポリエチレン等の合成繊維；パルプ、ケナフ等の天然繊維；等が挙げられる。上記材料は２種以上混合して使用してもよい。
繊維の平均繊維長は０．５〜２０ｍｍであり、平均太さ（径）が１μｍ〜１ｍｍであることが好ましい。
平均繊維長もしくは平均太さが上記範囲未満ではゴムの変形に吸収されて目的とする形状効果が得られないことがあり、上記範囲を超えるとランフラット時の走行安定性が悪くなることがある。
【００２０】
粒子および／または繊維といった充填剤の含有量は、１〜２００ｐｈｒであることが好ましい。
【００２１】
また、ゴム状塗膜１００は、ゴム組成物を含有している。ここで、ゴム組成物とは、特公昭５１−４１７２２号公報、特公昭５１−４１７２２号公報、特公昭５５−１０４０４号公報に記載のパンク止層に使用され得るゴムをいう。
上記ゴム組成物は、良好な粘性と流動性を有するため高いシール性を発揮すいる。従って、釘などの刺物がトレッド部２４に刺さることで生じる小孔は、ゴム組成物の粘性と流動性により塞がれるため、パンクの発生を防ぐことができる。
従って、小さな傷によるパンクの発生を防ぐ機能をタイヤに付与することが可能となる。
【００２２】
ゴム組成物に使用される材料としては、上記公報に記載の材料等を適宜選択して使用することができる。具体的には、非極性ゴムとして、エチレン−プロピレン共重合体エラストマー、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体エラストマー、ポリイソブチレン重合体エラストマーおよびイソブチレン−イソプレン重合体エラストマーの内のいずれか１種または２種以上を５〜３５重量部、ポリブテン９５〜６５重量部、および上記非極性ゴムとポリブテンゴムとの両者を合わせて１００重量部に対し、ホワイトカーボン５〜３５重量部を配合した材料、またはこれらの材料にアクリロニトリル・ブタジエンゴムを２０〜１００重量部配合し、タイヤ内部に塗布後、加硫した材料が好ましい。
【００２３】
加硫剤としては、アルキルフェノールホルムアルデヒド樹脂等のアルキルフェノール樹脂でゴム１００質量部に対して１〜１０質量部配合されることが好ましい。
タイヤに接合しない側は、タイヤに接合する側と同様なゴム組成物を用いてもよいが、タイヤに接合する側のようにタイヤのオイルの移行を防止する必要がないことから、ゴムにアクリルニトリル・ブタジエン共重合ゴム以外の天然ゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、スチレン・ブタジエン共重合体ゴム、クロロブレンゴム、塩化ブチルゴム等の汎用ゴムを用いてもよい。
【００２４】
シーリング材組成物とゴム組成物との混合は、バンバリーミキサーやプラストミル等の通常のゴム配合に使用されるミキサーにより行うことができる。シーリング材組成物とゴム組成物との質量混合比は、１：９〜９：１であることが好ましく、３：７〜７：３であることが好ましい。
【００２５】
ゴム状塗膜１００は、公知の塗布法により形成することができる。ゴム状塗膜１００の厚さは、０．５〜２０ｍｍとすることが好ましく、１〜１０ｍｍとすることがより好ましい。
０．５ｍｍ未満では、ランフラット走行時の衝撃吸収性能がほとんど見られなくなることがある。２０ｍｍを超えると、タイヤ内圧が通常圧のときでも突起物を乗り越える時に、支持体１６とトレッド部２４裏面のゴム状塗膜１００とが接触し、操縦安定性の低下や異音の発生が起こることがある。
【００２６】
一方、図１に示す態様で、さらにトレッド部２４の裏面に対峙する側の支持体１６の表面に既述のシーリング材組成物を含有する塗布層（不図示）を形成してもよい。
塗布層を形成することで、ランフラット走行時の支持体１６とトレッド部２４の裏面との磨耗がさらに抑制されるため、ランフラットタイヤの耐久性をより向上させることできる。この構成の場合、ゴム状塗膜１００は、支持体１６がトレッド部２４の裏面に接触する領域に設けられていればよいため、少なくとも、支持体１６の凸部（支持体１６のうち図面上、径方向外側に突出した部分）に形成されていることが好ましい。
【００２７】
ここで、トレッド部２４とは、ランフラットタイヤ１０（空気入りタイヤ１４）を標準リム１２に組み付けた状態で、大気圧とした空気入りタイヤ１４に標準荷重を付与した場合の地面との接地幅（図１中のＬ２）の領域のことである。
【００２８】
また、標準リムとはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ　Ｂｏｏｋ２００２年度版規定のリムであり、標準荷重とはＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＹｅａｒ　Ｂｏｏｋ２００２年度版の単輪を適用した場合の最大負荷能力に相当する荷重である。
日本以外では、荷重とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、内圧とは下記規格に記載されている単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、リムとは下記規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または、”Ａｐｐｒｏｖｅｄ
Ｒｉｍ”　、”Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ　Ｒｉｍ”）のことである。
規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、”Ｔｈｅ　Ｔｉｒｅ　ａｎｄ　Ｒｉｍ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ　Ｉｎｃ．　のＹｅａｒ　Ｂｏｏｋ　”であり、欧州では”Ｔｈｅ　Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｔｉｒｅ　ａｎｄ　Ｒｉｍ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ＯｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎのＳｔａｎｄａｒｄｓ　Ｍａｎｕａｌ”である。
【００２９】
以上のような本発明のランフラットタイヤでは、空気入りタイヤ１４の内圧が低下した場合、空気入りタイヤ１４のトレッド部２４を支持体１６の凸部（支持体１６のうち図面上、径方向外側に突出した部分）が支持して走行可能とする。
このとき、凸部がトレッド部２４の裏面に接触するが、ゴム状塗膜１００がこれらの間に介在するため、支持体１６の磨耗や空気入りタイヤ１４の内面を損傷することがない。
【００３０】
また、ゴム状塗膜１００は母材が固体状であるため、空気入りタイヤ１４の内面に浸透することがなく、タイヤの変質が生じることがない。
さらに、シーリング材組成物中に充填剤を含有させれば、ランフラット走行時でも摩擦抵抗をより低く維持することができる。
【００３１】
なお、その他の態様として、シーリング材組成物を含有させずゴム組成物中の可塑剤の含有量を大きくしたゴム組成物含有層をゴム状塗膜の代わりに、トレッド面２４の裏面に形成してもよい。かかる構成としても、ゴム状塗膜と同等の効果が得られる。
【００３２】
ゴム組成物含有層を形成する場合の前記可塑剤としては、スピンドルオイルやアロマオイル等が好適である。可塑剤の含有量としては、ゴム組成物に対し、１〜１５０ｐｈｒとすることが好ましく、５〜２０ｐｈｒとすることがより好ましい。
【００３３】
また、ゴム組成物含有層の厚さは、ゴム状塗膜１００と同様に、０．５〜２０ｍｍとすることが好ましく、１〜１０ｍｍとすることがより好ましい。
厚さを０．５ｍｍ未満もしくは２０ｍｍ超とした場合には、ゴム状塗膜１００の厚さの場合と同様の問題が生じ得る。
【００３４】
【実施例】
下記実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
（実施例１）
シリコーン系のシーリング材組成物と、アクリロニトリル・ブタジエン共重合ゴムからなるゴム組成物とを質量混合比（シーリング材組成物：ゴム組成物）５：５となるようにバンバリーミキサーで混合し、ゴム状塗膜物を調製した。実施形態で説明した空気入りランフラットタイヤと同様の構成（図１参照）であり、１９５／６５Ｒ１５サイズの空気入りタイヤのトレッド部裏面に調製したゴム状塗膜物を塗布してゴム状塗膜（厚さ５ｍｍ）を形成し、支持体を挿入したものを、上記タイヤサイズに対応する標準リム（６．５Ｊ）に組み付けたランフラットタイヤを作製した。作製したランフラットタイヤについて、２００ｋｍの走行試験を行った。
なお、走行試験は、当該ランフラットタイヤを乗用車に装着して１つの車輪のみ空気圧ゼロとしてランフラット走行して行った。結果を下記表１に示す。
【００３６】
（参考例１）
ゴム状塗膜の代わりに可塑剤（アロマオイル）の含有量を３０重量％としたアクリロニトリル・ブタジエン共重合体のゴム組成物含有層（厚さ５ｍｍ）を空気入りタイヤのトレッド部裏面に形成した以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤについて、２００ｋｍの走行試験を行った。結果を下記表１に示す。
【００３７】
（比較例１）
ゴム状塗膜を形成しなかった以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤについて、実施例１と同様に２００ｋｍの走行試験を行った。結果を下記表１に示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
このように、ゴム状塗膜を形成した実施例１のランフラットタイヤは２００ｋｍ連続走行してもタイヤが破壊せず、高い耐久性を有することが確認された。また、参考例のランフラットタイヤについても同等の耐久性が確認できた。
【００４０】
また、実施例１、参考例１および比較例１のそれぞれのランフラットタイヤについて、空気圧を２ｋｇ／ｍｍ^２とし時速８０ｋｍ、２４時間の室内ドラム試験を行ったところ、比較例１では、１時間後にタイヤの内圧がゼロになったのに対し、実施例１および参考例１のランフラットタイヤでは、タイヤの内圧低下はほとんど見られなかった。
なお、室内ドラム試験は、トラッド部の任意の１ヶ所に２寸釘を打ち込み、これを引き抜いた後の充填圧力経過を観察して行った。
【００４１】
【発明の効果】
以上から、本発明の空気入りランフラットタイヤは、小さな傷が発生してもパンクしにくく、ランフラット走行時には、支持体とタイヤ内面の磨耗を防ぎ、かつ、タイヤ内面の変質を防ぎながら、高い耐久性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る空気入りランフラットタイヤのリム装着時の断面図である。
【符号の説明】
１０　　空気入りランフラットタイヤ
１２　　リム
１４　　空気入りタイヤ
１６　　支持体
２４　　トレッド部
２６　　支持部
１００　ゴム状塗膜

Claims (1)

1. 空気入りタイヤの内部に配設され前記空気入りタイヤと共にリムに組み付けられ、ランフラット走行時に荷重を支持可能な環状の支持体を備える空気入りランフラットタイヤであって、
   少なくとも前記空気入りタイヤのトレッド部裏面に、シーリング材組成物とゴム組成物とを含有するゴム状塗膜が設けられていることを特徴とする空気入りランフラットタイヤ。

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