JP2006193058A

JP2006193058A - タイヤ冷却装置

Info

Publication number: JP2006193058A
Application number: JP2005007282A
Authority: JP
Inventors: Takashi Uehara; 剛史上原
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】タイヤ内の空気温度を適正に保持し得るタイヤ冷却装置を提供する。
【解決手段】タイヤ５内の空気温度をモニタリングするタイヤ内情報収集装置１１を備えた車両１において、前記タイヤ５の上方に位置するタイヤハウス３に冷却液噴射ノズル４を備え、該冷却液噴射ノズル４よりタイヤ表面にタイヤ５内の空気温度上昇に応じて冷却液ｗを吹きかけ、タイヤ５内の空気温度が予め設定した設定値になるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ冷却装置、更に詳しくは、タイヤ表面に冷却液を吹きかけてタイヤ内の空気温度が、予め、設定した設定値になるようにするタイヤ冷却装置に関するものである。

タイヤには、適正温度があり、その温度によってタイヤ特性が左右されることから、タイヤの温度を制御することが提案されている。この種のタイヤ温度制御装置としては、タイヤの表面温度を適正にして、車両の燃費向上やグリップ性能の向上を図るようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、高速移動体の車輪ブレーキ装置に関する発明であるが、ノズルから車輪のホイールビード部へ冷却水を噴射して同ホイールビード部を冷却する冷却装置を備えたものがある（例えば、特許文献２参照。）。

更に、ウィンドウ洗浄用ノズルに接続する管路の途中に設けた切替弁を切り替えることによってウィンドウ洗浄水の一部をタイヤに霧状に吹きつけてタイヤの静電気を除去するようにしたものがある（例えば、特許文献３参照。）。
特開平７−２９０９１６号公報（第２−３頁、図１）特開平６−１２２３６０号公報（第３−４頁、図７）特開２００４−２５９５３号公報（第２−３頁、図１）

特許文献１に記載された発明は、タイヤの表面温度に基づいてタイヤに吹きつける混合ガスの温度を制御し、この温度制御された混合ガスをタイヤの表面に吹きつけてタイヤの表面温度を制御するものであるが、タイヤは、タイヤ表面温度のみならず、タイヤ内部の温度が非常に大事である。

タイヤの表面温度が適切であってもタイヤ内部の温度が適正温度より高くなった場合には、タイヤを構成しているカーカスやゴム層などの部材の腰が軟化してタイヤ特性の低下、転がり抵抗の増加による燃費の低下が懸念されるのである。

他方、特許文献２に記載された発明は、ノズルから車輪のホイールビード部へ冷却水を噴射して同ホイールビード部を冷却しているのであるが、ホイールに装着したタイヤの温度、特に、タイヤの内部温度については、何ら考慮されていないのである。これではタイヤ特性を適正に維持することができない。

また、特許文献３に記載された発明は、ウィンドウ洗浄水をタイヤに霧状に吹きつけてタイヤの静電気を除去するようにしているが、特許文献２に記載された発明と同様に、タイヤの内部温度については、何ら考慮されていない。

本発明者は、タイヤの表面温度を制御することも大事であるが、それよりもタイヤの内部温度を適切に制御する方がタイヤ特性などの観点から大事であるという知見に基づいてこの発明に到達したものであり、その目的とするところは、タイヤ内の空気温度を適正に保持し得るタイヤ冷却装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、次のように構成されている。

請求項１に記載の発明に係るタイヤ冷却装置は、タイヤ内の空気温度をモニタリングするタイヤ内情報収集装置を備えた車両において、前記タイヤの上方に位置するタイヤハウスに冷却液噴射ノズルを備え、該冷却液噴射ノズルよりタイヤ表面にタイヤ内の空気温度上昇に応じて冷却液を吹きかけ、タイヤ内の空気温度が予め設定した設定値になるようにすることを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明に係るタイヤ冷却装置は、前記タイヤ内情報収集装置からの情報を基づいてタイヤに向けて噴射する冷却液の噴射量と制御バルブの開閉時間とを制御する制御装置を備えたことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明に係るタイヤ冷却装置は、前記タイヤがパンクしてランフラット走行状態になった場合に、制御バルブを開いて冷却液をタイヤ表面に噴射し、前記タイヤの発熱を抑制することを特徴とするものである。

上記のように、請求項１に記載の発明は、タイヤの上方に位置するタイヤハウスに冷却液噴射ノズルを備え、該冷却液噴射ノズルよりタイヤ表面にタイヤ内の空気温度上昇に応じて冷却液を吹きかけ、タイヤ内の空気温度が予め設定した設定値になるようにするため、タイヤを構成しているカーカスやゴム層などの部材の腰の軟化を防ぐことができる。このため、タイヤ特性の低下や転がり抵抗の増加などを未然に防止することができるようになった。

また、請求項２に記載の発明は、前記タイヤ内情報収集装置からの情報を基づいてタイヤに向けて噴射する冷却液の噴射量と制御バルブの開閉時間とを制御する制御装置を備えたため、請求項１に記載の発明の効果に加え、タイヤの内部温度を精度よく制御することができる。

更に、請求項３に記載の発明は、前記タイヤがパンクしてランフラット走行状態になった場合に、制御バルブを開いて冷却液をタイヤ表面に噴射し、前記タイヤの発熱を抑制するため、冷却液をタイヤ表面に噴射しない場合のランフラット走行に比べて走行距離を大幅に伸ばすことができた。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

図１において、１は、車両であり、車両を構成している車体の前後左右に４個以上の車輪２を備えている。そして、各車輪２の上方に位置しているタイヤハウス３に複数の冷却液噴射ノズル４を備えている。これらの冷却液噴射ノズル４は、タイヤ５の走行面（トレッド部）に向けて設けているが、タイヤ５の側面（サイド部）に向けて設けても良いし、タイヤ５の走行面と側面との両方に向けて設けても良い。要は、タイヤの内部温度が設定値になるようにタイヤを冷やすことができれば良いのである。符号６は、ホイールを示している。

上記冷却液噴射ノズル４は、配管７を経て冷却液貯蔵タンク８に接続している。また、この配管７には、冷却液貯蔵タンク８から冷却液噴射ノズル４に向って昇圧ポンプ９および制御バルブ１０がこの順に設けられている。

上記タイヤ５は、その内部にタイヤ内の空気温度および空気圧を測定してタイヤ５の外部に送信するタイヤ内情報収集装置１１を備えている。このタイヤ内情報収集装置１１は、タイヤ５を装着するリム１２の内側に装着されている。

他方、上記タイヤハウス３の内側には、タイヤ内情報収集装置１１から発信されたタイヤ５内の情報を受信する受信アンテナ１３が取り付けられている。この受信アンテナ１３は、制御装置１４、コントローラ１５、モニタ１６および手動用オンオフスイッチ１７と電気的に接続し、昇圧ポンプ９および制御バルブ１０は、コントローラ１５によって制御するようになっている。

上記制御装置１４には、予め、タイヤ内の空気温度を規定する設定温度（例えば、８０℃）が入力されており、タイヤ５内の空気温度上昇に応じて昇圧ポンプ９の冷却液噴射量と制御バルブ１０の開閉時間とを制御するようになっている。

また、この制御装置１４は、タイヤ、例えば、ランフラットタイヤ５ａ（図２参照）がパンクしてランフラット走行状態になった場合、制御バルブ１０を全開にしてタイヤ表面に水などの冷却液を噴射し続けるようになっている。

タイヤ５がパンクしてタイヤ内の空気圧が急激に低下すると、タイヤ内の空気圧は、タイヤ内情報収集装置１１からタイヤハウス３に設けた受信アンテナ１３に送信される。

ランフラットタイヤとしては、デノボタイプ、Ｎタイプ、２重構造式などがあるが、図２に示すＮタイプのランフラットタイヤ５ａは、サイドウォール部１８が強化ゴム１９で強化されており、パンク時にも応急的に走行できるようになっている。また、第１ビード２０と第２ビード２１との２重ビードによってビードがリムベースから外れるのを防止している。

上記昇圧ポンプ９および制御バルブ１０は、通常、制御装置１４によって自動制御されるが、運転手は、モニタ１６に表示された情報から経験的にオンオフスイッチ１７を操作することによって手動で操作することもできる。

次に、このタイヤ冷却装置の動作について説明する。

車両１の走行中、タイヤ５のリム１２の内側に取り付けたタイヤ内情報収集装置１１からタイヤ内の空気温度および空気圧が電波信号に変換され、タイヤ５の外部に発信される。この電波信号は、タイヤハウス３に設けた受信アンテナ１３によって受信された後、電気信号に変換されて制御装置１４に送られる。

この制御装置１４は、タイヤ内のタイヤ内情報収集装置１１から送信されたタイヤ内の空気温度と、予め、入力されたタイヤ内空気温度の設定値（例えば、８０℃）とをリアルタイムで比較し、タイヤ５内の空気温度が設定値を超えた場合には、タイヤ内の空気温度上昇に応じてコントローラ１５に指令を出す。

制御装置１４の指令を受けたコントローラ１５は、昇圧ポンプ９及び制御バルブ１０を制御し、冷却液貯蔵タンク８内の冷却液（例えば、水）ｗを冷却液噴射ノズル４からタイヤ５の表面に向って噴射する。

冷却液（例えば、水）ｗによってタイヤ５が冷却され、タイヤ５内の空気温度が設定値に戻ると、その信号を入力した制御装置１４がコントローラ１５にその旨の指令を出し、昇圧ポンプ９の停止および制御バルブ１０の閉止が行われる。

他方、図２のランフラットタイヤ５ａの場合には、パンクしてランフラット走行状態になった場合、制御バルブ１０を全開にしてタイヤ表面に水などの冷却液を噴射し続ける。

（実施例）
タイヤ内の空気温度が８０℃を超えたときに本装置が作動するように設定する。

ランフラットタイヤにおいて、同タイヤがパンクしてランフラット走行しているときに、タイヤ内の空気温度が８０℃を超えると、冷却液噴射ノズルの制御バルブが全開になり、ランフラット走行中、タイヤ表面に水を噴射し続ける。

その結果、水をタイヤ表面に噴射しない場合のランフラット走行に比較して走行可能距離が１．５倍にできた。

本発明に係るタイヤ冷却装置の概略構成図である。リムの内側にタイヤ内情報収集装置を装着したランフラットタイヤの断面図である。

符号の説明

１車両
３タイヤハウス
４冷却液噴射ノズル
５タイヤ
１１タイヤ内情報収集装置
ｗ冷却液

Claims

タイヤ内の空気温度をモニタリングするタイヤ内情報収集装置を備えた車両において、前記タイヤの上方に位置するタイヤハウスに冷却液噴射ノズルを備え、該冷却液噴射ノズルよりタイヤ表面にタイヤ内の空気温度上昇に応じて冷却液を吹きかけ、タイヤ内の空気温度が予め設定した設定値になるようにすることを特徴とするタイヤ冷却装置。
前記タイヤ内情報収集装置からの情報を基づいてタイヤに向けて噴射する冷却液の噴射量と制御バルブの開閉時間とを制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項１記載のタイヤ冷却装置。
前記タイヤがパンクしてランフラット走行状態になった場合に、制御バルブを開いて冷却液をタイヤ表面に噴射し、前記タイヤの発熱を抑制することを特徴とする請求項２記載のタイヤ冷却装置。