JPH06270617A - 環状中子組立体を有する車輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 空気入りタイヤが内圧低下により潰れたとき
クラウン部内面を環状中子組立体で支持してランフラッ
ト走行を可能にするタイヤにおいて、クラウン部内面に
中子組立体の外周面より幅の広い環状潤滑剤層を設け、
その潤滑剤層がジメチルシリコーンオイルおよび／また
はメチルフェニルシリコーンオイルに金属酸化物を加え
た混和稠度２００以上のシリコーンコンパウンドからな
ることを特徴とする。 【効果】 潤滑剤層が流れおちることなく、クラウン部
内面に保持されると共に、潤滑性と共に難燃性を有して
ランフラット走行時の火災を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパンク等によりタイヤ内
圧が低下してもランフラット走行を可能とする環状中子
組立体を有する車輪であって、車輛火災等の際の延焼、
あるいは車輛火災を防止することが可能な難燃性を有す
る車輪に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より空気入りタイヤがパンク等によ
り内圧の低下により潰れた時、空気入りタイヤのクラウ
ン部内面と、空気入りタイヤを装着したリムの外側に嵌
合するようにタイヤ内部に環状中子組立体（図１、図２
の１１）を予め設けておき、ランフラット走行時に、該
中子によりタイヤ内面を支持することにより、タイヤの
潰滅的破損を防ぎ、ランフラット走行を可能にするタイ
プのタイヤが種々提案されている。

【０００３】前記の環状中子組立体を設けたタイプのラ
ンフラットタイヤでは、ランフラット走行時に中子とタ
イヤ内面との接触部が摩擦により発熱し、タイヤ内面の
劣化と共に、発火の危険性が大きいという問題があっ
た。

【０００４】中子とタイヤ内面との接触部の発熱を減少
させる目的で、潤滑剤を適用する方法も提案されている
が、従来適用の潤滑剤では、発熱はある程度減少される
ものの依然として発熱現象は発生しており、タイヤ内面
および潤滑剤の難燃化が急務であった。

【０００５】特開昭５１−２０３０３号公報は、空気タ
イヤの内部に、頂部とそれに連設された相対向する側壁
部を有する連続した一体の安全構成体で断面が逆Ｕ字型
をした中子である。タイヤの内面部が、パンク等によ
り、この安全構成体に接支された時、頂部空間部にグリ
セリン、シリコーン油、トリメチレングリコール等をベ
ースとした潤滑液を充填しておき、安全構成体の保全を
はかる。

【０００６】従来技術として、特開昭５２−８６６０４
号公報には、走行でパンクしたタイヤの安全装置とし
て、タイヤの内部のリムのウェル部外周面に膨脹可能な
環状中空体を設け、耐摩擦ゴム化合物から作った物質の
壁部分と追加のプライを設けたものが開示されている。

【０００７】追加の耐摩耗物質プライとしては、シリコ
ーン油またはワックスを含有したゴム化合物製のプラ
イ、またはそれ自体元来耐摩擦性であるシリコーンゴム
製プライが挙げられ、シリコーン油を含有する耐摩擦ゴ
ム材としては、天然ゴムスモークドシート、ポリブタジ
エンゴム、カーボンブラック、プロセス油、ジメチルシ
リコーン油（５〜１５部）等からなるゴム材が例示され
ている。これはあくまで耐摩耗性のゴムである。

【０００８】特開昭５３−３６８０３号公報は、タイヤ
内面部と中子の頂部との摩擦により早期欠陥を招来する
ことを防ぐため、中子頂部とタイヤ内面との包囲状の空
間部に潤滑液を充填しておくもので、潤滑液としては、
グリセリン、シリコーン油、トリメチレングリコール、
エチレングリコール等をベースとした液が例示されてい
る。

【０００９】特開平１−２６２２０６号公報は、半径方
向内端部がビード部に連結され、半径方向外端が半径方
向内端より軸方向内側に位置している一対のランフラッ
ト部材が、タイヤが潰れた時に外端部同士が当接して、
トレッドからの荷重を支持して、サイドウォール部の潰
れを抑制するものであるが、このランフラット部材がト
レッド部の内面に摺接する時の摩擦抵抗を低減させるた
め、テフロン樹脂からなる低摩擦層を設けることが記載
されている。

【００１０】特開平２−２４６８１１号公報は、空気入
りタイヤのリムウェル部の外側に嵌合される２個以上の
弧状体を連結して環状に組立てた中子組立体で、少なく
とも一部を弾性材料から構成すると共に、半径方向高さ
をタイヤ高さの４０％〜７０％とし、中子の半径方向外
端の幅を半径方向高さの０．５倍以上とした中子組立体
であって、耐摩擦性や潤滑については触れていない。

【００１１】特開平３−８２６０１号公報は、空気入り
タイヤに適用する場合は中子に相当する非空気式車輪
で、振動吸収と重量軽減を目的として外側周方向部材と
リムに接する内側部材の間をジグザグ状の支持部材で連
結するもので、耐摩擦については触れていない。

【００１２】特開平３−１２１９１３号公報は、本願と
同様な空気入り中子組立体を対象にしているが、内周面
とリムのウェル部外周面の間の溝にシリコーンオイルを
充填して、ウェル部と中子の摩擦抵抗を少なくするもの
で、本願のように中子外周面とタイヤクラウン部内面と
の潤滑を問題の対象にしていない。

【００１３】特開平３−１９７２１１号公報は、環状中
子を薄肉弾性材料から構成し、タイヤ内圧が所定内圧の
ときには、中子の半径方向長さを小さく、タイヤ内圧が
低下したときは、大きくすることができるものである。
クラウン部内面との潤滑については触れていない。

【００１４】特開平３−２３１００７号公報は、空気入
りタイヤのランフラット時の環状中子であって、略同じ
大きさに複数に分割されたセグメントからなる中子でセ
グメント単体の取り付け、取り外し可能にして、組立
て、分解作業を容易にしたものである。タイヤの内圧が
低くなって、タイヤ内面が環状中子に接触した時の摩擦
抵抗を低減するタイヤ内面潤滑材について触れてはいる
が材質などは記載されてなく、従来から使用されている
シリコーン油である。

【００１５】特開平４−８１３０８号公報は、２個以上
の弧状体の端部同士を重ね合わせて連結した環状中子組
立体で、その内周面を構成する半径方向内側部を摺動性
が良く、耐熱性が高い樹脂材料例えばポリアミド、ポリ
イミド、ポリアリレート、ポリアセタール、フェノール
等の樹脂材料で構成するもので、その他の部分は比重の
軽い材料で軽量化をはかるものである。リムウェル部と
この中子との滑りによって、クラウン部内面と中子の外
周面との間の擦れを防止するもので、このクラウン部内
面と中子との間の潤滑には触れていない。

【００１６】これらの公知文献には、中子とリムウェル
部又は中子とタイヤ内面との摩擦抵抗を軽減する対策と
してシリコーン油等を使用することは記載されている
が、難燃性への考慮はなされていない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は空気入
りタイヤが内圧低下により潰れて、該タイヤのクラウン
部内面と環状中子組立体とが接触して空気入りタイヤを
保持するタイヤにおいて、潤滑性とクラウン部内面への
保持性と同時に難燃性を兼ね備えた潤滑層をクラウン部
内面に設けた中子組立体を有する車輪を提供することに
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するため鋭意研究を行った結果、従来公知のシリ
コーンオイル、グリセリン、トリメチレングリコールで
は流動性が高く、クラウン部内面に潤滑層が維持できな
いことから、より粘稠でクラウン部内面に保持できる潤
滑剤として、シリコーンオイルに金属酸化物を加えたシ
リコーンコンパウンドを使用すること、更にシリコーン
オイルとしては温度上昇による粘度上昇が少なく、酸化
安定性のあるジメチルシリコーンオイルおよび／または
メチルフェニルシリコーンオイルが最適であること、ク
ラウン内面に保持させるためには特定の稠度があること
を見い出し本発明を完成した。

【００１９】すなわち本発明は次の通りである。 （１） 空気入りタイヤが内圧低下により潰れて空気入
りタイヤのクラウン部内面と、空気入りタイヤを装着し
たリムの外側に嵌合された環状中子組立体の半径方向外
周面とが接触し、空気入りタイヤを保持する車輪におい
て、該空気入りタイヤのクラウン部内面上に、該環状中
子組立体の半径方向外周面より幅の広い環状の潤滑層を
備え、かつ該潤滑層がジメチルシリコーンオイルおよび
／またはメチルフェニルシリコーンオイルに金属酸化物
を混和してなるシリコーンコンパウンドであって、混和
稠度（ＪＩＳ Ｋ ２２２０）を２００以上としてなる
環状中子組立体を有する車輪。

【００２０】（２） 該金属酸化物が二酸化ケイ素であ
る前項（１）記載の環状中子組立体を有する車輪。

【００２１】本発明においては、空気入りタイヤのクラ
ウン部内面と環状中子組立体の半径方向外周面との潤滑
性を問題とする。これはいくらリムウェル部と中子組立
体の内周面との潤滑性をよくしても、中子組立体外周面
とクラウン部内面との摩擦発熱をなくすことはできない
からである。

【００２２】クラウン部内面に潤滑性を付与するために
はシリコーン油のように低粘度のものでは流れおちて、
クラウン部内面に保持できない。従ってタイヤ内面と中
子外周面との潤滑効果は低い。そこで本発明ではシリコ
ーンオイルに金属酸化物を加えたシリコーンコンパウン
ドを使用する。

【００２３】シリコーンコンパウンド自体は公知であ
る。シリコーンコンパウンドはシリコーンオイルに二酸
化ケイ素の微粉末や、種々の添加剤を加え、グリース状
にした製品である。はっ水性、防湿性、防塵性、潤滑
性、防蝕性、シール性、電気絶縁性にすぐれているなど
多くの特長をもっているので、スイッチ、チューナなど
の摺動接点の潤滑および防蝕、電気用碍子の塩害および
塵害防止に使用されているし、またシリコーンオイルに
金属酸化物を充填した製品は熱伝導性がよいので、トラ
ンジスター、ダイオード、整流器などと放熱板の間に充
填される放熱コンパウンドとして使用されるが、タイヤ
に使用されたことはない。

【００２４】シリコーンオイルにリチウム石けん等の金
属石けんを加えたシリコーングリースは、もしタイヤの
クラウン部内面に適用したとすると、内面への保持性は
よいが、金属石けんの添加により難燃性が低下する。

【００２５】シリコーンコンパウンドのシリコーンオイ
ルとしてはメチルフェニルシリコーンおよび／またはジ
メチルシリコーンオイルが好ましい。メチルフェニルシ
リコーンは酸化安定性が高く、これを５０％含有するシ
リコーンオイルの粘度上昇が目立つようになるのは２５
０°前後からである。又ジメチルシリコーンオイルも、
粘度安定性が高く、粘度上昇が目立って起こるのは２０
０℃前後からである。即ち両者ともに耐熱性に優れる。

【００２６】アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変
性シリコーンオイル、カルボン酸変性シリコーンオイ
ル、長鎖アルキル基変性シリコーンオイル等の変性シリ
コーンオイルは難燃性が低下するので好ましくない。

【００２７】金属酸化物としては、難燃性と潤滑性の両
特性を同時に改良するためには二酸化ケイ素粉末が好ま
しい。更に難燃性を向上させるためには、金属酸化物と
して、酸化アンチモン、アンチモニー・シリコオキシド
（不活性シリカの表面に酸化アンチモンを融合させた白
色の粉末）、水酸化アルミニウム、ほう酸亜鉛等を二酸
化ケイ素粉末に加えて添加するか、または二酸化ケイ素
粉末に替えて添加することが好ましい。

【００２８】混和稠度（ＪＩＳ Ｋ ２２２０）を２０
０以上とするのは、２００未満では潤滑層の保持性が低
下するからである。混和稠度が６００を超えると潤滑性
が低下するので、６００以下がより好ましい。

【００２９】クラウン部内面の潤滑層は中子組立体の半
径方向外周面より幅広に設けることは、クラウン部が走
行に伴って、特に曲線道路で、車軸方向に移動すること
から当然である。空気入りタイヤのクラウン部内面上を
タイヤのトレッド幅にわたって設けるのが好ましい。潤
滑層の厚さとしては０．１〜１ｍｍ、好ましくは０．３
〜０．５ｍｍ程度の厚さに設ける。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
るが、本発明はこの実施例によって何等限定されるもの
ではない。図２の１は軸方向両端にフランジ部２を有す
るリムであり、これらフランジ部２間のリム１には、ビ
ードシート部３および半径方向内側に凹んだウェル部４
が形成されている。５は前記リム１に装着された空気入
りタイヤであり、このタイヤ５はビードシート部３に着
座した一対のビード部６と、これらビード部６からほぼ
半径方向外側に向かって延びるサイドウォール部７と、
これらサイドウォール部７を跨ぐクラウン部８とを有す
る。

【００３１】１１はリム１とタイヤ５とにより囲まれた
タイヤ内室１２内に設けられた中子組立体であり、この
中子組立体１１はウェル部４の外側に嵌合されている。
この中子組立体１１は同一形状をした２個以上の弧状体
から構成され、各弧状体はその長手方向中央部に設けら
れた厚肉部と、その長手方向両端部に設けられた厚肉部
のほぼ１／２の厚さの薄肉部とから構成されている。

【００３２】そして、これら弧状体は、隣接する弧状体
の薄肉部同士が重ね合わされるとともに、重ね合わされ
た薄肉部双方にボルトが貫通され、ナット部がねじ込ま
れることにより互いに連結され、環状の中子組立体１１
として組立られる。この中子組立体１１は全体をプラス
チックあるいは硬質ゴム等の弾性材料から構成されても
よく、あるいはこの弾性材料とガラス繊維、炭素繊維等
とを組合わせて構成してもよく、少なくとも一部が弾性
材料から構成されていればよい。

【００３３】この中子組立体１１の半径方向高さＨ（タ
イヤ５の内圧が低下してクラウン部８が中子組立体に接
触し、該中子組立体１１に荷重が作用している状態での
中子組立体１１の半径方向高さで、中子組立体１１が前
記のように少なくとも一部が弾性材料から構成されてい
るので無負荷での半径方向高さより僅かに小さい）はタ
イヤ高さの４０％から７０％までの範囲が好ましい。

【００３４】本発明はタイヤクラウン部内面に潤滑剤層
１０を構成する。本発明は、中子がリム上を回転する場
合と、リム上に固定されている場合の両方を含む。

【００３５】図のようにタイヤ内面にジメチルシリコー
ンオイル（粘度で２５℃で１，０００ｃ．ｓ．）にアエ
ロジル３００（乾式二酸化ケイ素、粒径約７ｍμ）を添
加し、混和稠度（ＪＩＳ Ｋ ２２２０）が３００にな
るように調製したものを試料１とした。

【００３６】メチルフェニルシリコーンオイル（粘度２
５℃で１，０００ｃ．ｓ．）にアエロジル２００（乾式
二酸化ケイ素、粒径約１２ｍμ）と水酸化アルミニウム
（平均粒径０．５〜２μｍ）とを１００：１の重量比で
添加し、混和稠度が３５０になるように調製したものを
試料２とした。

【００３７】これらのシリコーンコンパウンド試料を図
のようにタイヤサイズ１９５／７０／ＨＲ１４の乗用車
用空気入りタイヤ内面に厚さ０．４ｍｍとなるように塗
布し、潤滑層を形成したのち、図２の如きリムに固定さ
れた中子組立体を備えたリムに装着し、内圧を零にした
まま、正規荷重を作用させながら時速１００ｋｍで室内
ドラム上で走行させたが、いずれも中子組立体が破壊す
ることにより走行停止し、空気入りタイヤが発火するこ
とはなかった。

【００３８】

【発明の効果】本発明のシリコーンコンパウンドをタイ
ヤクラウン部内面に潤滑剤層として形成させた環状中子
組立体を有する空気入りタイヤは、潤滑剤層がクラウン
部内面に常に保持され、ランフラット走行においても潤
滑性を発揮すると共に、難燃性であるので、中子破損ま
で走行を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】空気入りタイヤのクラウン部内面に本発明の潤
滑層を形成させたもののランフラット直前の中子との関
係を示すタイヤ半径方向の断面図である。

【図２】通常状態のタイヤに本発明の潤滑剤層を形成し
た断面を示す実線と、ランフラット走行における中子組
立体と潤滑剤槽とタイヤクラウン部内面（２点鎖線）と
の関係を示した半径方向の断面図である。

【符号の説明】

１ リム ２ リムフランジ部 ３ ビードシート部 ４ リムウェル部 ５ 空気入りタイヤ ６ タイヤビード部 ７ タイヤサイドウォール部 ８ タイヤクラウン部 ９ 中子組立体幅広部 １０ 潤滑剤層 １１ 中子組立体 １２ タイヤ内室 Ｈ 中子組立体半径方向高さ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気入りタイヤが内圧低下により潰れて
   空気入りタイヤのクラウン部内面と、空気入りタイヤを
   装着したリムの外側に嵌合された環状中子組立体の半径
   方向外周面とが接触し、空気入りタイヤを保持する車輪
   において、 該空気入りタイヤのクラウン部内面上に、該環状中子組
   立体の半径方向外周面より幅の広い環状の潤滑層を備
   え、かつ該潤滑層がジメチルシリコーンオイルおよび／
   またはメチルフェニルシリコーンオイルに金属酸化物を
   混和してなるシリコーンコンパウンドであって、混和稠
   度（ＪＩＳ Ｋ ２２２０）を２００以上としてなる環
   状中子組立体を有する車輪。
2. 【請求項２】 該金属酸化物が二酸化ケイ素である請求
   項１記載の環状中子組立体を有する車輪。