JP2008273288A - ランフラット用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ軽量化による操縦安定性の向上と共に、ランフラット耐久性を向上するようにしたランフラット用空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】左右一対のビード部２間にカーカス層３を装架し、サイドウォール部８に断面三日月状の硬質ゴムからなる補強ゴム９を配置したランフラット用空気入りタイヤにおいて、補強ゴム９に接してタイヤ径方向に延在すると共に、ビード部２のビードコア５の周りを折り返してサイドウォール部８の表面に沿ってタイヤ内部をタイヤ径方向外側へ延在するように熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の熱伝導部材１０を配置した。
【選択図】図１

Description

本発明はランフラット用空気入りタイヤに関し、特にタイヤ軽量化による操縦安定性と共に、ランフラット耐久性を向上させたランフラット用空気入りタイヤに関する。

従来より、サイドウォール部に硬質ゴムからなる断面三日月形状の補強ゴムを配置することにより、タイヤがパンクしたときにも所定の距離を安全走行できるようにしたいわゆるサイド補強型のランフラットタイヤが知られている。このようなサイド補強型のランフラットタイヤにおいては、ランフラット走行時に補強ゴムが繰り返し撓むことにより発熱し、その蓄熱により劣化を早めるため、ランフラット耐久性が低下することが知られている。そのため、補強ゴムに高硬度の硬質ゴムを用いて撓みを抑えることが行われているが、タイヤ重量を増加することにより操縦安定性が悪化したり、高剛性化により乗心地性が低下してしまうという問題があった。

このような問題を解決する対策として、特許文献１はサイドウォール部とカーカス層の間に、熱伝導率の高いゴム組成物からなるシート状の放熱層を配置することにより補強ゴムの熱劣化を抑制するようにしたランフラットタイヤを提案している。

しかし、このランフラットタイヤの放熱層はサイドウォール部の内側にあるため、そのサイドウォール部を経てタイヤ外側に放熱される熱量には限界があり、補強ゴムに発生する熱をタイヤの外側まで十分に放熱することができないという問題があった。
特開２００４−３５９０９７号公報

本発明の目的は、タイヤ軽量化による操縦安定性の向上と共に、ランフラット耐久性を向上するようにしたランフラット用空気入りタイヤを提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明のランフラット用タイヤは、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、サイドウォール部に断面三日月状の硬質ゴムからなる補強ゴムを配置したランフラット用空気入りタイヤにおいて、補強ゴムに接してタイヤ径方向に延在すると共に、ビード部のビードコアの周りを折り返してサイドウォール部の表面に沿ってタイヤ内部をタイヤ径方向外側へ延在するように熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の熱伝導部材を配置したことを特徴とする。

熱伝導部材は補強ゴムのタイヤ内側又は外側の表面に沿って配置するか、又は内部を貫通するように配置することが望ましい。

熱伝導部材の補強ゴム側の端部は、補強ゴムのタイヤ径方向の外端からタイヤ幅方向内側へ５〜３０ｍｍの位置に配置し、サイドウォール部側の端部は、タイヤ接地端とタイヤ最大幅位置との間に配置することが望ましい。

熱伝導部材には金属コードを用いることが望ましく、その金属コードにはスチールコードを用い、タイヤ径方向に対してなす角度は０〜３０°とすることが望ましい。
サイドウォール部の表面にはディンプルを形成し、表面は波状に形成することが望ましい。

本発明のランフラット用空気入りタイヤによれば、熱伝導性に優れた熱伝導部材を補強ゴムに接してタイヤ径方向に延在させると共に、これを連続してサイドウォール部の表面に沿ってタイヤ内部をタイヤ径方向へ延在させるように配置したので、補強ゴムに発生する熱を熱伝導部材を介してサイドウォール部の表面からタイヤ外部へ効率よく放熱することでランフラット耐久性を向上することができ、かつ熱伝導部材が補強ゴムの補強部材として作用するため、その補強ゴムの薄肉化が可能になり、その軽量化により操縦安定性の向上を図ることができる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態からなるランフラット用空気入りタイヤの一例である。

このランフラット用空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」という。）は、タイヤの内側にトレッド部１から左右一対のビード部２間にわたり有機繊維コードからなる２層のカーカス層３を装架し、それらカーカス層３の両端部をそれぞれビードコア４の周りにタイヤの内側から外側にビードフィラー５を挟むように折り返している。

トレッド部１におけるカーカス層３の外周側には、スチールコードからなる２層のベルト層６が、層間でコードを交差させるように配置されている。そのベルト層６の外周側には、ベルト層６全体を覆うフルカバー７Ａと両端部のみを覆うエッジカバー７Ｂから構成されるベルト補強層７が配置されている。サイドウォール部８には、カーカス層３の内側に硬質ゴムから構成された断面が三日月形状の補強ゴム９が配置されている。

このようなタイヤにおいて、補強ゴム９のタイヤ内側表面に沿って線状又はシート状の熱伝導部材１０が配置され、更に熱伝導部材１０はビード部２のビードコア４の周りをカーカス層３の外側を折り返した後、サイドウォール部８の表面に沿ってタイヤ内部をタイヤ径方向外側へ延在している。この熱伝導部材１０の補強ゴム側の端部１０ａは、補強ゴム９の径方向上端から更にベルト層６の内側へ延在するようになっている。

このように、補強ゴム９に接した熱伝導部材１０が、ビードコア４を折り返してタイヤ外側のサイドウォール部８の表面に沿ってタイヤ内部に存在することで、補強ゴム９で発生する熱を熱伝導部材１０を介してサイドウォール部８の表面からタイヤ外部へ効率良く放出して、補強ゴム９に熱が蓄積されないようにするため、ランフラット耐久性を向上することができる。また、熱伝導部材１０が補強ゴム９の補強部材として作用するので、補強ゴム９の薄肉化が可能となり、タイヤの軽量化により操縦安定性の向上を図ることができる。

なお、熱伝導部材１０からサイドウォール部８表面へ効率良く熱を伝達するには、熱伝導部材１０とサイドウォール部８表面の間のゴム１３の厚さは０〜３ｍｍの範囲とすることが望ましい。

図２に、本発明の他の実施形態からなるタイヤを示す。

図２の実施形態では、熱伝導部材１０が補強ゴム９の外側表面に沿ってタイヤ径方向に延在するように設けられている。この熱伝導部材１０の補強ゴム９に対する配置以外の構成は、前述した図１のタイヤとほぼ同一になっている。

図３に、本発明の更に他の実施形態からなるタイヤを示す。

図３の実施形態では、熱伝導部材１０が補強ゴム９の厚さ方向の略中央をタイヤ径方向に沿って貫通している。この熱伝導部材１０の補強ゴム９に対する配置以外の構成は、図１や図２のタイヤとほぼ同一になっている。

これら図２及び図３のタイヤにおいても、上述した熱伝導部材１０を設けたことにより、図１と同様の補強ゴムの蓄熱による劣化を防止し、かつ軽量化による操縦安定性の向上を図ることができる。

特に、熱伝導部材１０が補強ゴム９の内部を貫通する図３の実施形態の場合には、図１や図２の場合と比べて熱伝導部材１０の補強ゴム９に対する接触面積が大きいため、集熱が効率よく行われ、ランフラット耐久性を更に向上することができる。また、補強ゴム９の内側から亀裂が発生した場合に、亀裂の進展を熱伝導部材１０で受け止めて、カーカス層３に達しにくくすることができるため、熱伝導部材１０とカーカス層３の間の補強ゴム９によりランフラット走行を行うことができる。

本発明においては、いずれの実施形態の場合にも、熱伝導部材１０の補強ゴム９側の端部１０ａは、補強ゴム９のタイヤ径方向の外端９ａからタイヤ幅方向内側へ５〜３０ｍｍの位置に配置することが望ましい。５ｍｍより小さいと熱伝導部材１０の内側端部１０ａが補強ゴム９の外端９ａ付近に位置するため亀裂が入りやすくなり、３０ｍｍより大きいと補強ゴム９の集熱作用は飽和しているので不要であるだけでなく、重量増加のデメリットが生ずる。

熱伝導部材１０のサイドウォール部８側の端部１０ｂは、タイヤの接地端１１とタイヤ最大幅位置１２の間に配置することが望ましい。放熱部であるサイドウォール部８の熱伝導部材１０は、タイヤ径方向外側へなるべく長く延在させることが望ましいが、タイヤ接地端１１を越えて延在させるとトレッド部１で発生する熱が熱伝導部材１０に伝達されるため、補強ゴム９の蓄熱の放熱の妨げになる。

熱伝導部材１０の材質としては、熱伝導性に優れる材料であれば特に限定はされない。例えば、スチール、銅、真鍮又はアルミニウムなどからなる金属コード、高熱伝導性のゴム組成物又はシーラント材などの粘性体を線状又はシート状に形成したものから構成することができる。しかし、これらのうちでも、特に熱伝導率が非常に高い金属コードを用いることが好ましく、そのなかでも補強ゴム９の補強部材とする点からスチールコードを用いるのがよい。熱伝導部材１０を金属コードから構成する場合には、熱伝導部材１０の防錆のため、熱伝導部材１０がサイドウォール部８表面に露出しないようにすることが望ましい。

高熱伝導性のゴム組成物又はシーラント材などの粘性体としては、カーボンブラック、金属粉又はカーボンファイバーなどの高熱伝導物質を含有させたゴム組成物や粘性体が例示される。

なお、ゴム組成物などの粘性体の熱伝導率は、１５ｃｍ×１５ｃｍ×１ｃｍの金型中において１６０℃で２０分間プレス加硫して試験片（ゴムシート）を作製し、昭和電工製の迅速熱伝導率計Ｓｈｏｔｈｅｒｍ ＱＴＭ−ＤＩＩにより測定した。

金属コード又はゴム組成物等の線状物は、タイヤ周方向へ複数本を適当な間隔で層状に配置することができる。層状に配置した場合には、単層に限るものではなく、層間でコード又は線状物が互いに交差するようにした複数層から構成してもよい。また、コード又は線状物の配置密度は、タイヤ周方向５０ｍｍ当たり１０〜５０本とするのが好ましい。１０本／５０ｍｍより少ないと十分な放熱作用が得られず、また５０本／５０ｍｍよりも多くなるとタイヤに過剰な重量増加をもたらす。

金属コードの場合は、金属コードがタイヤ径方向となす角度は、０〜３０°とすることが望ましい。この角度が３０°を超えると補強ゴム９の撓みを抑制する効果が低下すると共に、補強ゴム９に発生する熱の伝達経路が長くなり放熱の効率が低下してしまう。

サイドウォール部８の表面は、一般のタイヤと同様に平滑であってもよいが、表面にディンプルを形成したり、表面を波状に形成したりすることが望ましい。このようにすることで、サイドウォール部８における金属コード１０の表面積を大きくできるので、タイヤ外部への放熱性を向上することができる。

タイヤサイズを２２５／４５Ｒ１８ ９１Ｗとし、タイヤの基本構造を図１とすることを共通の構成要件とし、熱伝導部材の種類、補強ゴムに対する熱伝導部材の配置位置、補強ゴムの最大厚さ及びサイドウォール部の表面形状の４つの条件を、表１に記載のように異ならせた本発明タイヤ（実施例１〜５）及び熱伝導部材を設けなかった比較タイヤを製作した。なお、表１において、金属コードはスチールコード、ゴム組成物はカーボンブラックを混合した熱伝導度が０．３５ｋｃａｌ／ｍｈ℃のものを用いた。

これら６種類のタイヤをリムサイズ１８×７１／２ＪＪのホイールに空気圧２２０ｋＰａでリム組みし、以下の測定方法により操縦安定性とランフラット耐久性の評価を行い、その結果を表１に記載した。

［操縦安定性］
供試タイヤを排気量２．０Ｌの乗用車に装着し、５人のテストドライバーによるフィーリング評価を行い、５人の平均値で評価した。評価は、比較例の測定値を１００とする指数で示した。指数値が大きいほど操縦安定性に優れていることを意味する。

［ランフラット耐久性］
操縦安定性の測定に使用した乗用車において、右前輪のタイヤを内圧０の状態にし、時速９０ｋｍ／ｈでテストコースを走行し、タイヤが破損して走行不能になるまでの走行距離を測定した。評価は、比較例の測定値を１００とする指数で示した。指数値が大きいほどランフラット耐久性に優れていることを意味する。

表１に示す実験結果から、本発明のランフラット用空気入りタイヤの実施例１〜３、５は、いずれも比較タイヤに比べてランフラット耐久性が優れており、実施例４は軽量化により操縦安定性が優れていることが分かる。

本発明の実施形態からなるランフラット用空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。 本発明の他の実施形態からなるランフラット用空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。 本発明の更に他の実施形態からなるランフラット用空気入りタイヤの一例を示す半断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ ビード部
３ カーカス層
４ ビードコア
５ ビードフィラー
６ ベルト層
７ ベルト補強層
８ サイドウォール部
９ 補強ゴム
９ａ 補強ゴムのタイヤ径方向外端
１０ 熱伝導部材
１０ａ 補強ゴム側の端部
１０ｂ サイドウォール部側の端部
１１ タイヤ接地端
１２ タイヤ最大幅位置
１３ 金属コードとサイドウォール部表面の間のゴム

Claims (10)

1. 左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、サイドウォール部に断面三日月状の硬質ゴムからなる補強ゴムを配置したランフラット用空気入りタイヤにおいて、
   前記補強ゴムに接してタイヤ径方向に延在すると共に、前記ビード部のビードコアの周りを折り返して前記サイドウォール部の表面に沿ってタイヤ内部をタイヤ径方向外側へ延在するように熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の熱伝導部材を配置したランフラット用空気入りタイヤ。
2. 前記熱伝導部材を前記補強ゴムのタイヤ内側又は外側の表面に沿って配置した請求項１に記載のランフラット用空気入りタイヤ。
3. 前記熱伝導部材を前記補強ゴムの内部を貫通するように配置した請求項１に記載のランフラット用空気入りタイヤ。
4. 前記熱伝導部材の前記補強ゴム側の端部を、該補強ゴムのタイヤ径方向の外端からタイヤ幅方向内側へ５〜３０ｍｍの位置に配置した請求項１〜３のいずれかに記載のランフラット用空気入りタイヤ。
5. 前記熱伝導部材の前記サイドウォール部側の端部を、タイヤ接地端とタイヤ最大幅位置との間に配置した請求項１〜４のいずれかに記載のランフラット用空気入りタイヤ。
6. 前記熱伝導部材が金属コードである請求項１〜５のいずれかに記載のランフラット用空気入りタイヤ。
7. 前記金属コードがスチールコードである請求項６に記載のランフラット用空気入りタイヤ。
8. 前記金属コードがタイヤ径方向に対してなす角度を０〜３０°にした請求項６又は７に記載のランフラット用空気入りタイヤ。
9. 前記サイドウォール部の表面にディンプルを形成した請求項１〜８のいずれかに記載のランフラット用空気入りタイヤ。
10. 前記サイドウォール部の表面を波状に形成した請求項１〜９のいずれかに記載のランフラット用空気入りタイヤ。

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