JP2008273291A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】高速耐久性を向上した空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】ベルト層６の端部６ａの内側から、サイドウォール部８の表面から内側へ０〜３ｍｍの範囲まで、熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の熱伝導層９を配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、特に高速耐久性を向上した空気入りラジアルタイヤに関する。

一般に空気入りラジアルタイヤは、トレッド部の内側にスチールコードからなるベルト層を設けた構造になっている。この空気入りラジアルタイヤの高速走行時には、ベルト層が路面から加わる外力で繰り返し撓むことにより発熱する。この発生した熱がベルト層に蓄積されると、ベルト層の端部がセパレーションを起こすため、タイヤの高速耐久性が低下するという問題があった。

従来、このような問題を解決する対策として、特許文献１はベルト層のエッジ部と最外層のカーカス層との間に熱伝導性ゴム組成物からなるゴム層を介在させて、ベルト層に発生した熱をタイヤ外部へ放出することを提案している。

しかし、上記熱伝導層のゴム層は、ベルト層外端部の領域に設けられているだけであるため、熱の分散効果には限界があり、特に高速走行を継続的に行うタイヤにおいては十分な耐久性を発揮することができないという問題があった。
特開２００４−３５９０９６号公報（段落［００２２］、図７）

本発明の目的は、高速耐久性を向上した空気入りラジアル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、本発明は、左右一対のビード部間にカーカス層を掛け渡し、該カーカス層の外周側にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層の端部内側から、サイドウォール部へ延長するように熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の熱伝導層を配置し、該熱伝導層の延長端部を前記サイドウォール部の表面から内側へ０〜３ｍｍの範囲まで延長させたことを特徴とする空気入りラジアルタイヤである。

熱伝導層がベルト層の端部から内側へ積層する長さは５〜２０ｍｍとすることが望ましい。また、熱伝導層の延長端部のタイヤ径方向の位置は、タイヤ最大幅位置からタイヤ径方向外側へ１０〜３０ｍｍの範囲とすることが望ましい。

熱伝導層は多数の金属コードを平行に配列した金属コード層から構成することが望ましく、その金属コードには単線を用い、エンド数は１０〜３０本／５０ｍｍであって、素線径は０．１〜０．３ｍｍとすることが好ましい。更に、金属コードのタイヤ径方向に対する角度は０〜３０°とすることが望ましい。

熱伝導層の延長端部が配置される部分の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。

本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の熱伝導層を、ベルト層の端部内側からサイドウォール部まで延長させ、その延長端部をサイドウォール部の表面から内側へ０〜３ｍｍの範囲まで延在させたので、高速走行時にベルト層に発生した熱をサイドウォール部の表面からタイヤ外部へ効率良く放出することができるため、高速耐久性を向上することができる。

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空気入りラジアルタイヤの一例である。

この空気入りラジアルタイヤ（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、有機繊維コードがタイヤ周方向に螺旋状に巻き回して形成されるベルト補強層７が配置され、そのベルト補強層７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から構成されている。

このようなタイヤにおいて、ベルト層６の端部６ａの内側からサイドウォール部８に延長するように、熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の熱伝導層９が配置されている。この熱伝導層９の内端部９ａはベルト層６の端部６ａに接するように積層され、外側の延長端部９ｂはサイドウォール部８の表面から内部へ３ｍｍ以内の範囲まで延在している。熱伝導層９の延長端部９ｂは、この範囲内であればサイドウォール部の表面に露出してもよく、内側にあってもよい。

このように熱伝導層９を設けることで、高速走行時にベルト層６で発生する熱を熱伝導層９を介してサイドウォール部８表面からタイヤ外部へ効率良く放出して、ベルト層６に熱を蓄積しないようにするため、ベルト層端部でのゴム劣化を抑制し、高速耐久性を向上することができる。

熱伝導層９のベルト層側の内端部９ａがベルト層端部６ａと積層する長さＬは、５〜２０ｍｍとすることが望ましい。５ｍｍより小さいとベルト層６から熱伝導層９に熱が伝わりにくくなると共に端部９ａに応力が集中して熱伝導層９が剥離しやすくなる。また、２０ｍｍより大きくなると熱伝導層９の集熱作用が飽和するので、重量増加やコストアップなどの不利が生じる。

熱伝導層９の延長端部９ｂは、タイヤ径方向に対してはタイヤ最大幅位置１０からのタイヤ径方向の距離Ｈが１０〜３０ｍｍとなる範囲に配置することが望ましい。１０ｍｍより小さいとタイヤ径方向の撓み中心に近づくため熱伝導層９が剥離しやすくなり、３０ｍｍより大きいと放熱面積が小さくなって放熱効率が低下する。

本発明において、熱伝導層９は熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の材料であれば特に限定されない。例えば、金属コードを平行に配列した金属コード層、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くかつタイヤの耐外傷性を向上させることができる金属コード層を用いることが望ましい。また、高熱伝導性のゴム組成物としては、カーボンブラックの含有率が高いゴム組成物や、金属粉又はカーボンファイバーを含有させたゴム組成物などが例示される。

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。

熱伝導層９を金属コード層から構成する場合には、熱伝導層９のサイドウォール部側の延長端部９ｂの防錆のため、サイドウォール部８の表面に露出しないようにすることが好ましい。

金属コード層を構成する金属コードとしては、タイヤの剛性変化を最小限にするために、撚り線よりも単線を用いることが望ましい。また、金属コード層の伝熱効果が不十分にならないように、金属コードのエンド数（コード打ち込み本数）及び素線径を、それぞれ１０本／５０ｍｍ以上及び０．１ｍｍ以上とし、タイヤの剛性が大きくなって乗心地性が低下しないように、それぞれ３０本／５０ｍｍ以下及び０．３ｍｍ以下とすることが望ましい。更に、伝熱距離を短くして伝熱効率を高くするために、金属コードが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。

熱伝導層９の延長端部９ｂが配置される領域でのサイドウォール部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の表面積を大きくすることができるので、熱伝導層９が伝導した熱の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、サイドウォール部の基本構造を図１とすることを共通の構成要件とし、熱伝導層の種類、ベルト層端部と熱伝導層の接触長、熱伝導層の延長端部のサイドウォール部表面からの距離、同延長端部のタイヤ最大幅位置からの径方向距離、また熱伝導層が金属コードの場合にはその金属コードの撚り数とエンド数、及びサイドウォール部の表面形状の７つの条件を異ならせた比較タイヤ（比較例１、２）、本発明タイヤ（実施例１〜４）を製作した。

なお、金属コードの熱伝導率は８０ｋｃａｌ／ｍｈ℃であり、ゴム組成物としてはカーボンブラックを配分した熱伝導率０．３５ｋｃａｌ／ｍｈ℃のものを使用した。

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高速耐久性の評価を行い、その結果を表１に記載した。

［高速耐久性］
ドラム径１７０７ｍｍでＪＩＳ Ｄ−４２３０、ＪＩＳ高速耐久試験終了後、１０分毎に１０ｋｍ／ｈずつ増速して、タイヤが故障したときの速度を比較した。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高速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、本発明の空気入りラジアルタイヤの実施例１〜４は、いずれも比較タイヤに比べて高速耐久性が優れており、熱伝導層に金属コード層を用いると高速耐久性が更に向上することが分かる。

本発明の実施形態からなる空気入りラジアル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
６a 端部
７ ベルト補強層
８ サイドウォール部
９ 熱伝導層
９a 内端部
９ｂ 延長端部
１０ タイヤ最大幅位置

Claims (10)

1. 左右一対のビード部間にカーカス層を掛け渡し、該カーカス層の外周側にスチールコードからなるベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記ベルト層の端部内側からサイドウォール部へ延長するように熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上の熱伝導層を配置し、該熱伝導層の延長端部を前記サイドウォール部の表面から内側へ０〜３ｍｍの範囲まで延長させた空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記熱伝導層が前記ベルト層の端部から内側へ積層する長さを５〜２０ｍｍにした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記熱伝導層の延長端部のタイヤ径方向の位置をタイヤ最大幅位置からタイヤ径方向外側へ１０〜３０ｍｍの範囲にした請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記熱伝導層を多数の金属コードを平行配列した金属コード層で構成した請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 前記金属コード層を構成する金属コードが単線である請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記金属コード層の金属コードのエンド数が１０〜３０本／５０ｍｍである請求項４又は５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. 前記金属コードの素線径が０．１〜０．３ｍｍである請求項４〜６のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
8. 前記金属コードのタイヤ径方向に対する角度が０〜３０°である請求項４〜７のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
9. 前記熱伝導層の延長端部が配置される部分の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空気入りラジアルタイヤ。
10. 前記熱伝導層の延長端部が配置される部分の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空気入りラジアルタイヤ。

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