JP4479335B2 - Lubricant for run flat support - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤのランフラット走行を可能にするランフラット支持体に用いる潤滑剤に関し、さらに詳しくは、ランフラット走行時のタイヤ寿命を延ばすことを可能にしたランフラット支持体用の潤滑剤に関する。 The present invention relates to a lubricant used for a run-flat support that enables a tire to run flat, and more particularly to a lubricant for a run-flat support that can extend the life of a tire during run-flat travel. .
車両の走行中に空気入りタイヤがパンクした場合でも、ある程度の緊急走行を可能にするための技術が市場の要請から多数提案されている。その中で、空気入りタイヤとホイールのリムとの間に形成される空洞部に中子(ランフラット支持体)を挿入し、パンクしたタイヤを中子によって支持することによりランフラット走行を可能にしたものがある。 Many technologies for enabling a certain degree of emergency traveling have been proposed in response to market demands even when a pneumatic tire punctures while the vehicle is traveling. The core (run flat support) is inserted into the cavity formed between the pneumatic tire and the wheel rim, and the flat tire can be supported by the core to enable run flat running. There is what I did.
このようなランフラット支持体を用いる場合、ランフラット走行によるタイヤの損傷を軽減するために、支持体の外面とタイヤの内面との接触部分に潤滑手段を配置することが必要である(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。しかしながら、支持体の外面とタイヤの内面との接触部分に潤滑手段を配置しても、必ずしも十分な耐久性を得ることができないのが現状である。なぜならば、タイヤの破壊は、支持体の外面とタイヤの内面との間に生じる摩擦のみならず、タイヤトレッド部が支持体から局所的な負荷を受けて大きく変形することで発生する熱に起因するからである。そのため、ランフラット走行時のタイヤの耐久性を向上するには、その発熱を抑えることも重要である。
本発明の目的は、ランフラット走行時のタイヤ寿命を延ばすことを可能にしたランフラット支持体用の潤滑剤を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a lubricant for a run-flat support body that can extend the tire life during run-flat running.
上記目的を解決する本発明のランフラット支持体用の潤滑剤は、グリス状の潤滑成分に、60℃〜90℃の範囲に沸点を有する揮発性物質を、カプセルに内包した状態で添加したことを特徴とする。 Lubricants for run-flat support member of the present invention that solve the above object, the grease-like lubricating component, a volatile material having a boiling point in the range of 60 ° C. to 90 ° C., was added in a state of enclosing the capsule it shall be the features a.
本発明のランフラット支持体用の潤滑剤は、空気入りタイヤとホイールのリムとの間に形成される空洞部にランフラット支持体を挿入する場合に、空気入りタイヤとランフラット支持体との間の潤滑剤として使用される。 The lubricant for the run-flat support according to the present invention is provided between the pneumatic tire and the run-flat support when the run-flat support is inserted into a cavity formed between the pneumatic tire and the wheel rim. Used as a lubricant between.
ここで、本発明のランフラット支持体用の潤滑剤は、グリス状の潤滑成分に、60℃〜90℃の範囲に沸点を有する揮発性物質を添加してあるので、潤滑成分に基づく潤滑作用を発揮することは勿論であるが、それと同時に、ランフラット走行時に発熱した部分を揮発性物質の気化熱によって効果的に冷却することができる。これにより、ランフラット走行時のタイヤ寿命を延ばし、より優れたランフラット走行性能を発揮することが可能になる。 Here, the lubricant for the run-flat support of the present invention has a lubricating action based on the lubricating component since a volatile substance having a boiling point in the range of 60 ° C. to 90 ° C. is added to the grease-like lubricating component. Of course, at the same time, the portion that generates heat during the run-flat running can be effectively cooled by the heat of vaporization of the volatile substance. As a result, it is possible to extend the tire life during run-flat running and to exhibit better run-flat running performance.
上記揮発性物質としては、シクロヘキサン、メチルアルコール、エチルアルコール、メチルエチルケトン、塩化ブチル、チオフェン、トリクロロエタンよりなる群から選ばれた少なくとも1種の有機化合物を使用することができる。これら揮発性物質の添加量は潤滑成分に対して5体積%〜40体積%であることが好ましい。 As the volatile substance, at least one organic compound selected from the group consisting of cyclohexane, methyl alcohol, ethyl alcohol, methyl ethyl ketone, butyl chloride, thiophene, and trichloroethane can be used. The amount of these volatile substances added is preferably 5% by volume to 40% by volume with respect to the lubricating component.
上記揮発性物質はカプセルに内包した状態で潤滑成分に添加する。このカプセルは、ランフラット走行時に崩壊し、内包された揮発性物質を放出する構造を有するものである。揮発性物質をカプセルに内包したことにより、ランフラット走行が必要となる時まで揮発性物質を確実に保持することができる。 The volatiles you added to the lubricating component in a state of being enclosed in a capsule. This capsule has a structure that collapses during run-flat travel and releases the encapsulated volatile substances. By volatile material was encapsulated in a capsule, it is possible to reliably hold the volatiles until the run-flat running is required.
上記カプセルの構成材料としては、ポリエステル樹脂、エチルセルロース樹脂、尿素樹脂、メタアクリル酸樹脂、ポリウレタン樹脂よりなる群から選ばれた少なくとも1種の高分子樹脂を使用することができる。 As a constituent material of the capsule, at least one polymer resin selected from the group consisting of a polyester resin, an ethyl cellulose resin, a urea resin, a methacrylic acid resin, and a polyurethane resin can be used.
上記潤滑成分には、更に金属粉末に代表される熱伝導性物質の粉末を添加することが好ましい。このような熱伝導性物質の粉末を添加した場合、潤滑剤の熱伝導効率が高くなるので、揮発性物質による冷却効果を敏速に得ることができる。 It is preferable to add a powder of a heat conductive material typified by metal powder to the lubricating component. When such a heat conductive substance powder is added, since the heat conduction efficiency of the lubricant is increased, the cooling effect by the volatile substance can be obtained quickly.
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明のランフラット支持体用の潤滑剤を用いたタイヤホイール組立体の一例を示すものである。図1において、1はホイールのリム、2は空気入りタイヤ、3はランフラット支持体である。これらリム1、空気入りタイヤ2、ランフラット支持体3は、図示しないホイール回転軸を中心として環状に形成されている。つまり、ランフラット支持体3は、空気入りタイヤ2とホイールのリム1との間に形成される空洞部に挿入されている。
FIG. 1 shows an example of a tire wheel assembly using a lubricant for a run-flat support according to the present invention. In FIG. 1, 1 is a wheel rim, 2 is a pneumatic tire, and 3 is a run-flat support. The rim 1, the
ランフラット支持体3は、環状シェル4と弾性リング5とを主要部として構成されている。このランフラット支持体3は、通常走行時には空気入りタイヤ2の内壁面から離間しているが、パンク時には潰れた空気入りタイヤ2を内側から支持するものである。
The run-flat support 3 is composed mainly of an annular shell 4 and an
環状シェル4は、パンクしたタイヤを支えるための連続した支持面4aを外周側(径方向外側)に張り出すと共に、該支持面4aの両側に沿って脚部4b,4bを備えた開脚構造になっている。環状シェル4の支持面4aは、その周方向に直交する断面での形状が外周側に凸曲面になるように形成されている。この凸曲面はタイヤ軸方向に少なくとも2つ存在し、その相互間に凹部が形成されている。このように環状シェル4の支持面4aを2つ以上の凸曲面が並ぶように形成することにより、タイヤ内壁面に対する支持面4aの接触箇所を2つ以上に分散させ、タイヤ内壁面に与える局部摩耗を低減するため、ランフラット走行の持続距離を延長することができる。 The annular shell 4 projects a continuous support surface 4a for supporting a punctured tire to the outer peripheral side (radially outer side) and has leg portions 4b and 4b along both sides of the support surface 4a. It has become. The support surface 4a of the annular shell 4 is formed so that the shape in a cross section perpendicular to the circumferential direction thereof is a convex curved surface on the outer peripheral side. There are at least two convex curved surfaces in the tire axial direction, and a concave portion is formed between them. In this way, by forming the support surface 4a of the annular shell 4 so that two or more convex curved surfaces are arranged side by side, the contact portion of the support surface 4a with respect to the tire inner wall surface is dispersed into two or more, and the local portion is given to the tire inner wall surface. In order to reduce wear, the run distance of run-flat travel can be extended.
上記環状シェル4は、パンクした空気入りタイヤ2を介して車両重量を支える必要があるため剛体材料から構成されている。その構成材料には、金属や樹脂などが使用される。このうち金属としては、スチール、アルミニウムなどを例示することができる。また、樹脂としては、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれでも良い。熱可塑性樹脂としては、ナイロン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ABSなどを挙げることができ、また熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などを挙げることができる。樹脂は単独で使用しても良いが、補強繊維を配合して繊維強化樹脂として使用しても良い。
The annular shell 4 is made of a rigid material because it needs to support the vehicle weight via the punctured
弾性リング5は、環状シェル4の脚部4b,4bにそれぞれ取り付けられ、空気入りタイヤ2のビード部に沿うようにリム1に当接しながら環状シェル4を支持するようになっている。この弾性リング5は、パンクした空気入りタイヤ2から環状シェル4が受ける衝撃や振動を緩和するほか、リム1に対する滑りを防止して環状シェル4を安定的に支持するものである。
The
弾性リング5の構成材料としては、ゴム又は樹脂を使用することができ、特にゴムが好ましい。ゴムとしては、天然ゴム(NR)、イソプレンゴム(IR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)、水素化NBR、水素化SBR、エチレンプロピレンゴム(EPDM、EPM)、ブチルゴム(IIR)、アクリルゴム(ACM)、クロロプレンゴム(CR)、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどを挙げることができる。勿論、これらゴムには、充填剤、加硫剤、加硫促進剤、軟化剤、老化防止剤などの添加剤を適宜配合することができる。そして、ゴム組成物の配合に基づいて所望の弾性率を得ることができる。
As a constituent material of the
このように構成されるタイヤホイール組立体では、走行中に空気入りタイヤ2がパンクすると、潰れた空気入りタイヤ2がランフラット支持体3の環状シェル4によって支持された状態になるので、ランフラット走行が可能になる。しかしながら、ランフラット走行時には、空気入りタイヤ2の内面とランフラット支持体3の環状シェル4の外面とが擦れ合うことにより、空気入りタイヤ2が破壊されることになる。そのため、上記タイヤホイール組立体においては、空気入りタイヤ2のトレッド部の内面に潤滑剤6が塗布されている。
In the tire-wheel assembly configured as described above, when the
図2は本発明が参照する潤滑剤を例示するものである。図2において、潤滑剤6はグリス状の潤滑成分7をマトリックスとし、その潤滑成分7中に揮発性物質8を分散させたものである。図3及び4はそれぞれ本発明における潤滑剤を例示するものである。図3において、潤滑剤6はグリス状の潤滑成分7をマトリックスとし、その潤滑成分7中にカプセル9で包まれた揮発性物質8を分散させたものである。図4において、潤滑剤6は、グリス状の潤滑成分7をマトリックスとし、その潤滑成分7の表面にカプセル9で包まれた揮発性物質8を付着させたものである。
FIG. 2 illustrates the lubricant referred to in the present invention . In FIG. 2, the
このように空気入りタイヤ2とランフラット支持体3との間の潤滑剤6を配置し、その潤滑剤6のグリス状の潤滑成分7に揮発性物質8を添加することにより、潤滑成分7に基づく潤滑作用に加えて、揮発性物質8の気化熱による冷却効果を得ることができる。これにより、ランフラット走行時のタイヤ寿命を延ばし、より優れたランフラット走行性能を発揮することが可能になる。
Thus, the
潤滑剤6の潤滑成分としては、特に限定されるものではないが、例えば、鉱物系基油又は合成系基油に増ちょう剤を配合したもの、シリコーン油に増ちょう剤を配合したもの等を挙げることができる。
The lubricating component of the
潤滑剤6の揮発性物質には、標準大気圧で60℃〜90℃の範囲に沸点を有し、即ち、60℃〜90℃の範囲で大気圧を上回る飽和蒸気圧(100MPa以上の飽和蒸気圧)を有するものを使用する。ランフラット走行時においてはタイヤ温度が上記範囲に到達するので、上記物性を有する揮発性物質を選択することでランフラット走行時に良好な冷却効果を得ることができる。しかも、揮発性物質の沸点が60℃以上であれば、蒸発した揮発性物質がリム表面等の温度が比較的低い部分で再び凝集し、ランフラット走行時において継続的な冷却効果を得ることができる。揮発性物質(揮発性液体)としては、例えば、シクロヘキサン、メチルアルコール、エチルアルコール、メチルエチルケトン、塩化ブチル、チオフェン、トリクロロエタンを挙げることができる。
The volatile material of the
揮発性物質の添加量は潤滑成分に対して5体積%〜40体積%であれば良い。揮発性物質の添加量が潤滑成分の5体積%未満であると冷却効果が不十分になり、逆に40体積%を超えると揮発性物質を分散相として潤滑成分中に保持することが困難になる。 The amount of the volatile substance added may be 5% by volume to 40% by volume with respect to the lubricating component. If the addition amount of the volatile substance is less than 5% by volume of the lubricating component, the cooling effect becomes insufficient. Conversely, if it exceeds 40% by volume, it becomes difficult to hold the volatile substance as a dispersed phase in the lubricating component. Become.
揮発性物質はカプセルに内包した状態で潤滑成分に添加する。例えば、カプセルは、ランフラット走行時の発熱により80℃〜90℃の雰囲気に晒されたり、ランフラット走行時に外力を受けることにより崩壊し、内包された揮発性物質を放出する構造を有するものである。このように揮発性物質をカプセルに内包することにより、ランフラット走行が必要となる時まで揮発性物質を確実に保持することができる。つまり、潤滑剤の塗布からパンクの発生までに長時間が経過し、パンク発生時において揮発性物質が既に蒸発してしまっていると所望の冷却効果が得られなくなるが、揮発性物質をカプセルに内包することで揮発性物質の消失を確実に回避することができる。カプセルの構成材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、エチルセルロース樹脂、尿素樹脂、メタアクリル酸樹脂、ポリウレタン樹脂を挙げることができる。
潤滑剤6の潤滑成分には、揮発性物質の他に、金属粉末のような熱伝導性物質の粉末を添加することができる。熱伝導性物質の粉末を添加した場合、潤滑剤の熱伝導効率が高くなるので、揮発性物質による冷却効果を敏速に得ることができる。金属粉末としては、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、亜鉛等の粉末を使用することができる。また、金属に準ずる高い熱伝導率を有する物質として、アルミナやシリカ等の無機セラミックス等の粉末を用いるようにしても良い。
The volatiles you added to the lubricating component in a state of being enclosed in a capsule. For example, the capsule has a structure in which it is exposed to an atmosphere of 80 ° C. to 90 ° C. due to heat generated during run-flat running, or collapses by receiving external force during run-flat running and releases the encapsulated volatile substance. is there. By enclosing this way the volatile substance in the capsule, it is possible to reliably hold the volatiles until the run-flat running is required. In other words, if a long time elapses between the application of the lubricant and the occurrence of puncture, and the volatile substance has already evaporated at the time of occurrence of the puncture, the desired cooling effect cannot be obtained. The inclusion of the volatile substance can be avoided reliably. Examples of the constituent material of the capsule include polyester resin, ethyl cellulose resin, urea resin, methacrylic acid resin, and polyurethane resin .
In addition to the volatile material, a powder of a heat conductive material such as a metal powder can be added to the lubricating component of the
上述した実施形態においては、空気入りタイヤとホイールのリムとの間に形成される空洞部に、一対の弾性リングと該弾性リングに跨がる環状シェルとからなるランフラット支持体を挿入した場合について説明したが、本発明ではランフラット支持体の構造は特に限定されるものではない。 In the embodiment described above, when a run-flat support body composed of a pair of elastic rings and an annular shell straddling the elastic rings is inserted into the cavity formed between the pneumatic tire and the wheel rim. However, in the present invention, the structure of the run flat support is not particularly limited.
タイヤサイズ205/55R16の空気入りタイヤと、リムサイズ16×6 1/2JJのホイールとを含み、空気入りタイヤとホイールのリムとの間に形成される空洞部に一対の弾性リングと該弾性リングに跨がる環状シェルとからなるランフラット支持体を挿入したタイヤホイール組立体において、潤滑成分に揮発性物質を添加した潤滑剤を空気入りタイヤのトレッド部の内面に塗布したタイヤホイール組立体(実施例1〜3、比較例1〜3)を用意した。また、比較のため、実施例1〜3、比較例1〜3と同じ潤滑成分だけを含む潤滑剤を空気入りタイヤのトレッド部の内面に塗布したタイヤホイール組立体(従来例)を用意した。 A pneumatic tire having a tire size of 205 / 55R16 and a wheel having a rim size of 16 × 6 1 / 2JJ, and a pair of elastic rings in the cavity formed between the pneumatic tire and the wheel rim, and the elastic ring In a tire wheel assembly in which a run-flat support body composed of a straddling annular shell is inserted, a tire wheel assembly in which a lubricant in which a volatile substance is added to a lubricating component is applied to the inner surface of a tread portion of a pneumatic tire (implemented) Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3 ) were prepared. Moreover, the tire wheel assembly (conventional example) which apply | coated the lubricant containing only the same lubricating component as Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3 for the inner surface of the tread part of a pneumatic tire was prepared for the comparison .
比較例1〜3においては、揮発性物質としてシクロヘキサン(沸点81℃)を用い、その揮発性物質を潤滑成分中に直接分散させ、揮発性物質の添加量(潤滑成分に対する体積%)を種々異ならせた。実施例1〜3においては、揮発性物質としてシクロヘキサン(沸点81℃)を用い、その揮発性物質をカプセルに内包した状態で潤滑成分中に分散させ、揮発性物質の添加量(潤滑成分に対する体積%)を種々異ならせた。 In Comparative Examples 1 to 3, cyclohexane (boiling point 81 ° C.) is used as the volatile substance, the volatile substance is directly dispersed in the lubricating component, and the amount of volatile substance added (volume% with respect to the lubricating component) varies. Let In Examples 1-3, using cyclohexane (boiling point 81 ° C.) as a volatile substance, is dispersed in the lubricating component in a state of enclosing the volatiles capsule volume to amount (lubricating component volatiles %) Were varied.
上記7種類のタイヤホイール組立体について、下記の方法により、ランフラット走行時の耐久性を評価し、その結果を表1に示した。 With respect to the above seven types of tire wheel assemblies, durability during run flat running was evaluated by the following method, and the results are shown in Table 1.
〔ランフラット走行時の耐久性〕
試験すべきタイヤホイール組立体を排気量2.5リットルのFR車の前右輪に装着し、そのタイヤ内圧を0kPa(前右輪以外は200kPa)とし、時速90km/hで周回路を左廻りに走行し、走行不能になるまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例を100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどランフラット走行時の耐久性が優れていることを意味する。
[Durability during run-flat driving]
The tire wheel assembly to be tested is mounted on the front right wheel of a FR car with a displacement of 2.5 liters. The distance traveled until the vehicle became unable to travel was measured. The evaluation results are shown as an index with the conventional example being 100. The larger the index value, the better the durability during run-flat running.
1 ホイールのリム
2 空気入りタイヤ
3 ランフラット支持体
4 環状シェル
5 弾性リング
6 潤滑剤
7 潤滑成分 8 揮発性物質
9 カプセル
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