(57)【要約】【課題】空気入りタイヤの温度上昇を抑制するリムホイールおよびタイヤ・リムホイール組立体を提供することを特徴とする。【解決手段】リムホイール１４のリム３０の径方向外側表面３０Ａのうち、タイヤが接触しない非接触領域３６に輻射率が０．５以上の高輻射領域４０を形成したものである。これにより、タイヤの転動によってトレッド２２やサイドウォール部２４からの輻射がリム３０側に到達した場合に、高輻射領域４０の輻射吸収率が高いため、高輻射領域４０が大きく温度上昇する。その熱がリム３０に到達し、リムホイール１４が外気と接触する部分から外部に放出される。これにより、タイヤの温度上昇が抑制され、タイヤの耐久性を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤが組み付けられたときにタイヤ内部となる径方向外側表面のうち、少なくともタイヤと接触しない非接触領域に、波長１０μｍの光における輻射率が０．５以上である高輻射領域が設けられていることを特徴とするリムホイール。
【請求項２】
前記リムホイールの外気と接触する領域は、前記高輻射領域よりも輻射率が小さいことを特徴とする請求項１記載のリムホイール。
【請求項３】
前記高輻射領域は、前記非接触領域にのみ設けられたことを特徴とする請求項１または２記載のリムホイール。
【請求項４】
前記高輻射領域が、前記径方向外側表面を高輻射材料で被覆した被覆層で形成されている場合に、以下の関係式を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のリムホイール。
（ｋ１／ｔ１）／（ｋ２／ｔ２）＞０．２
ここで、ｔ１：被覆層のリムホイールの径方向厚み（ｍｍ）
ｋ１：被覆層の熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
ｔ２：リムホイールの径方向厚み（ｍｍ）
ｋ２：リムホイールの熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
【請求項５】
タイヤを前記請求項１〜４のいずれか１項記載のリムホイールに組み付けたタイヤ・リムホイール組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤが装着されるリムホイールおよびタイヤ・リムホイール組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤは、車両走行時の転動により発熱し、タイヤ温度が上昇する。この温度上昇により空気入りタイヤの耐久性が低下する。これに対処するため、空気入りタイヤの温度を低減するための技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１には、リムフランジにおいて、タイヤと接する部位の熱伝導率を高めることによって、転動時に発生するタイヤの熱をリムを介して外部に逃し、タイヤ耐久性の向上を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２４９８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、空気入りタイヤのビード部が接するリムの部分のみが熱伝導に寄与するため、タイヤ温度上昇の抑制効果は限定的であると考えられる。
【０００６】
なお、空気入りタイヤとリムホイールの組立体では、空気入りタイヤとリムに囲まれた部分（以下、タイヤ内腔という）においてタイヤ転動時に対流を生ずる。このため、タイヤ内腔に面しているリムの部分からの熱移動も考えられる。しかしながら、タイヤ内腔のうちリム表面近傍には、境界層が形成されており、空気からリムへの熱移動量（熱伝達）は限定的と考えられる。
【０００７】
本発明は、上記事実を考慮し、タイヤ温度を効果的に抑制し、空気入りタイヤの耐久性向上を図るリムホイール及びタイヤ・リムホイール組立体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴に係るリムホイールは、タイヤが組み付けられたときにタイヤ内部となる径方向外側表面のうち、少なくともタイヤと接触しない非接触領域に、波長１０μｍの光における輻射率が０．５以上である高輻射領域が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るリムホイールでは、その径方向外側表面のうち、少なくともタイヤ装着時にタイヤと接触しない非接触領域（タイヤ内腔に露出している領域）に、波長１０μｍの光の輻射率が０．５以上とされた高輻射領域が設けられているため、タイヤ転動によって高温となったゴムからの輻射（遠赤外線等）が高輻射領域に入射する。したがって、遠赤外線等を高い割合で吸収し、その輻射熱によって高温となった高輻射領域からリムに熱伝導し、リムホイールが外気と接触する部分において外部に放出される。これによって、効率的にタイヤの熱を外部に放出することができる。
【００１０】
なお、本発明において、輻射率とは、JIS A 1423の測定方法により測定された数値をいう。
【００１１】
本発明の第２の特徴に係るリムホイールは、前記リムホイールの外気と接触する領域は、前記高輻射領域よりも輻射率が小さいことを特徴とする。
【００１２】
本発明のリムホイールは、車両に装着された場合に、リムの径方向内側に配設されるディスクブレーキ等が制動時に大きい発熱を生ずる。このディスクブレーキからの輻射（遠赤外線等）がリムホイールにも到達する。しかし、このリムホイールの外気と接触する領域は、高輻射領域よりも輻射率が小さい領域とされているため、制動による輻射を吸収してリムに伝わることを抑制できる。
【００１３】
本発明の第３の特徴に係るリムホイールは、前記高輻射領域は、非接触領域にのみ設けられたことを特徴とする。
【００１４】
本発明のリムホイールは、リムホイールの径方向外側表面のうち、タイヤが装着される部分には高輻射領域を設けていない。したがって、リムホイールの径方向外側表面に被覆層を形成して高輻射領域を形成している場合であっても、タイヤ嵌合性を損なうことや空気漏れを生ずるおそれがなく、タイヤ組付け性を確保できる。
【００１５】
本発明の第４の特徴に係るリムホイールでは、前記高輻射領域が、前記径方向外側表面を高輻射材料で被覆した被覆層で形成されている場合に、以下の関係式を満たすことを特徴とする。
（ｋ１／ｔ１）／（ｋ２／ｔ２）＞０．２
ここで、ｔ１：被覆層のリムホイールの径方向厚み（ｍｍ）
ｋ１：被覆層の熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））
ｔ２：リムホイールの径方向厚み（ｍｍ）
ｋ２：リムホイールの熱伝導率（Ｗ／（ｍ・Ｋ））。
【００１６】
本発明のリムホイールでは、径方向外側表面に高輻射材料からなる被覆層を設けることによって高輻射領域を設けている。この場合には、高輻射領域の被覆層によって被覆層とリムからなる全体の熱伝導率が低下して、タイヤの温度抑制効果が損なわれるおそれがある。そこで、上記関係式を満たすように、被覆層のリムホイールの径方向厚みを調整することによって、輻射と熱伝導によるトータルの熱エネルギの排出を促進するものである。
【００１７】
本発明の第５の特徴に係るタイヤ・リムホイール組立体では、タイヤを上記リムホイールに組み付けたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の第５の特徴に係るタイヤ・リムホイール組立体では、上記リムホイールに空気入りタイヤを取り付けるため、放熱性に優れタイヤ温度を低く抑制できるため、タイヤの耐久性が向上する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、タイヤの温度上昇を抑制して、タイヤの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の断面図である。
【図２】試験結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態に係るタイヤ・リムホイール組立体の一例について図１に基づいて説明する。
タイヤ・リムホイール組立体１０は、空気入りタイヤ１２がリムホイール１４に組み付けられることによって、構成されている。
【００２２】
〔空気入りタイヤ〕
空気入りタイヤ１２は、一対のビード部１６と、カーカス１８と、複数のベルト層２０と、トレッド部２２とを備えている。
ビード部１６は、トレッド幅方向に離間して配置された一対のビードコア１６ａを有する。カーカス１８は、一対のビードコア１６ａ同士をドロイダル状に連結する。ベルト層２０は、カーカス１８のタイヤ径方向外側に設けられる。トレッド部２２は、ベルト層２０のタイヤ径方向外側に配置され、タイヤ転動時に路面と接する。
【００２３】
また、空気入りタイヤ１０は、一対のサイドウォール部２４と、一対のショルダー部２６とを備えている。
〔リムホイール〕
次に、リムホイール１４ついて説明する。
【００２４】
リムホイール１４は、図１に示すように、空気入りタイヤ１２の一対のビード部１６が嵌合される一対のフランジ部３４間をリム幅方向に延在するリム３０と、車軸に装着される車軸被取付部分を含む円盤状のディスク部３２とから構成される。
【００２５】
また、リム３０（リムホイール１４）の径方向外側表面３０Ａには、フランジ部３４等のタイヤ組み付け時にタイヤが接触するタイヤ接触領域を除いた非接触領域３６の全域に高輻射率部材（例えば、黒体テープ）３８が貼付されている。この高輻射率部材３８は、波長１０μｍの光の輻射率が０．５以上のものである。このように、リム３０の径方向外側表面３０Ａのうち、表面側が輻射率０．５以上とされている領域を高輻射領域４０と称する。
【００２６】
本実施形態では、高輻射率部材３８をリム３０に貼付することにより高輻射領域４０を形成したが、リム３０の径方向外側表面３０Ａに塗布層等の被覆層の形成、リム３０の材質自体の改質、リム３０の表面処理（酸化被膜の形成等）等、形成方法を限定するものではない。
また、高輻射率部材３８の熱伝導度は、８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上が好ましい。
【００２７】
さらに、高輻射領域４０は、非接触領域３６の全体としたがこれに限定されるものではない。ただし、温度抑制効果を十分に発揮するには、非接触領域３６の８０〜１００％（径方向外側表面３０Ａの７０〜９０％）が好ましい。
【００２８】
さらに、高輻射率部材３８の径方向厚みをｔ１（ｍｍ）、熱伝導率をｋ１（Ｗ／（ｍ・Ｋ））、リムの径方向厚みをｔ２（ｍｍ）、熱伝導率をｋ２（Ｗ／（ｍ・Ｋ））としたとき、
（ｋ１／ｔ１）／（ｋ２／ｔ２）＞０．２        （１）
の関係を満たすようにされている。
【００２９】
また、高輻射率部材３８の径方向厚みｔ１は、０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３０】
〔作用〕
このように構成されたタイヤ・リムホイール組立体１０の作用について説明する。
タイヤ・リムホイール組立体では、空気入りタイヤとリムに囲まれた部分（以下、タイヤ内腔という）４２においてタイヤ転動時に対流を生ずる。このため、タイヤ内腔の空気からリムへの熱移動（熱伝達）が考えられる。ここで、出願人のシミュレーション結果によれば、タイヤ転動時のタイヤ赤道面ＣＬ上のトレッド２２の径方向内側表面温度が９０℃、リム３０の径方向外側表面温度が５０℃、タイヤ内腔４２においてリム３０から径方向外側１０ｍｍの位置における空気温度が８０℃であった。すなわち、タイヤ内腔４２において、トレッド２２の径方向内側表面からリム３０の近傍まで温度勾配は緩やかであり、リム３０の径方向外側表面３０Ａで急激に温度低下を生じている。
【００３１】
これは、タイヤ内腔４２において、トレッド２２側ではタイヤ転動による対流を生じて空気の温度勾配が緩やかになっているのに対して、リム３０の近傍では空気の境界層が形成されており、空気の温度勾配が大きくなっているものと考えられる。
したがって、このリム近傍の境界層の影響により、リム３０と空気の熱交換（熱伝達）量は限定的と考えられる。
【００３２】
一方、タイヤ転動時においては、発熱により空気入りタイヤ１２のトレッド部２２およびサイドウォール部２４等の温度が大きく上昇する。これにより、トレッド部２２、サイドウォール部２４からの輻射Ｒがリム３０側に到達する。この際、リム３０の径方向外側表面３０Ａの非接触領域３２Ａには、全域に波長１０μｍの光の輻射率が０．５以上の黒体テープが貼付されている。波長１０μｍは、タイヤ内面の温度が２０℃〜１５０で輻射が大きくなる波長である。したがって、タイヤ転動時等のトレッド２２の径方向内側表面温度が９０℃程度である場合等に、トレッド部２２等からの輻射量が大きく、また、アルミ等のリム３０等と比較してタイヤ１２から到達した輻射Ｒの吸収率が高く、高輻射率材料３８が温度上昇する。したがって、高輻射率材料３８からリム３０に熱伝導し、外気と接触するリム３０の径方向内側表面３０Ｂやフランジ部３４、ディスク部３２で外気と熱交換することにより、放熱される。
【００３３】
また、高輻射領域（高輻射率材料３８が貼付された領域）４０は、リム３０の径方向外側表面３０Ａのうち非接触領域３６に限定されている。すなわち、空気入りタイヤ１２のビード部１６が当接するフランジ部３４等に高輻射率材料３８を貼付しなかったため、タイヤ・リムホイール組立体１０のタイヤ１２とリム３０の組み付け性を損なうおそれや、空気漏れが発生することを防止できる。
【００３４】
さらに、リム３０の径方向内側表面３０Ｂに、高輻射領域よりも輻射率の低い、好ましくはリム３０自体よりも輻射率の低い材料の被覆層を形成することが考えられる。これは、タイヤ・リムホイール組立体１０を車両に装着して使用した場合に、ディスクブレーキ４２（図１参照）からの輻射がリム３０に到達して、その輻射熱によりタイヤ温度抑制の効果が損なわれることを抑制するものである。
【００３５】
さらに、高輻射率部材３８をリム３０の径方向外側表面３０Ａに被覆した場合には、輻射の吸収率が向上するが、同時に高輻射率部材３８の径方向厚みｔ１によって高輻射率部材３８からリム３０の径方向内側表面３０Ｂに向かう熱伝導が損なわれるおそれがある。したがって、後述する試験例に示すように、上記式（１）の関係を満たすことによって、放熱の効率を向上させることができる。
【００３６】
また、高輻射率部材３８の径方向厚みｔ１を０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下とすることにより、熱伝導性の悪化を防止して熱交換（熱伝導）の効率を維持することができる。
【００３７】
なお、リムホイール１４に組み付けられる空気入りタイヤ１２の種類は限定されるものではないが、通常の空気入りタイヤよりも高温となるサイド補強型のランフラットタイヤや、繰り返し発熱にさらされてしまうリトレッドタイヤ等に適用すると特に好適である。
【００３８】
さらにリムホイール１４の熱伝導性を高め、リム３０で吸収した輻射熱を逃げやすくすることが重要である。例えば、リム３０の外気に接する部分（リム３０の径方向内側表面３０Ｂ、フランジ部３４およびディスク部３２）の少なくとも一部に突起を設け、発生した乱流がリムに衝突することでリムの冷却を促進させる構成をとることが考えられる。
【００３９】
さらにまた、本実施形態では、リム３２の径方向内側表面３０Ｂの輻射率を高輻射領域４０よりも低くするために、リムの径方向内側表面３０Ｂをそのまま用いたが、リム３２の輻射率よりも低い材料で被覆することも考えられる。これにより、ディスクブレーキ４２等の輻射熱によりリム３２が温度上昇することが抑制される。これにより、高輻射領域４０によるタイヤの温度上昇抑制効果が一層促進される。
【００４０】
［実施例］
次に、本発明の効果を確認するために、比較例および実施例係るタイヤ・リムホイール組立体を用いて行った温度抑制試験の結果について説明する。
【００４１】
タイヤ・リムホイール組立体の温度抑制試験は、ＴＲＡの正規荷重、正規内圧において、以下に示す条件で行われた。
・タイヤサイズ： TBR11R22.5
・リムサイズ：22.5×7.5
【００４２】
試験に供された比較例１は鉄製のリムホイールであり、比較例２はその径方向外側表面にアルミ製テープを貼付することによって擬似的にアルミのリムホイールとしたものである。実施例１〜５は、鉄製のリムホイールの径方向外側表面に黒体テープを貼付したものである。
【００４３】
比較例１、２および実施例１のタイヤ・リムホイール組立体については、ドラム試験機を用いて、速度８０ｋｍ／ｈで２時間走行させ、走行後にタイヤ・リムホイール組立体のトレッドの径方向内側面のタイヤ赤道面位置の温度を埋め込み温度計で測定したものである。
一方、実施例２〜５については、比較例１との差分をシミュレーションによって求めることによって算出したものである。
【００４４】
図２に示すように、比較例１、２の鉄製、あるいはアルミのリムホイールのように径方向外側表面の輻射率が低いものと比較して、輻射率が０．５以上である黒体テープを径方向外側表面に貼付した実施例１〜５ではトレッドの径方向内側表面温度が抑制されることが確認された。
【００４５】
また、リムの径方向外側表面に高輻射率材料を貼付した場合に、高輻射率材料の径方向厚みｔ１、輻射率ｋ１とリムの輻射率ｋ２、径方向厚みｔ２の関係式（（ｋ１／ｔ１）／（ｋ２／ｔ２）＞０．２）を満たさない実施例５は、その他のパラメータが一致する実施例１と比較してトレッド２２の径方向内側表面温度が上昇しており、熱伝導が損なわれることが確認された。特に、高輻射領域の輻射率が実施例５のほぼ半分である実施例２と比較して実施例５の方が温度上昇しており、関係式を満たさないと熱伝導を損なうことが確認された。
【００４６】
さらに、本発明は、要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４７】
１０      タイヤ・リムホイール組立体
１２      空気入りタイヤ
１４      リムホイール
３０      リム
３０Ａ    径方向外側表面
３０Ｂ    径方向内側表面
３２      ディクス部
３６      非接触領域
３８      高輻射率材料
４０      高輻射領域
【図１】
2014231314.tif 000003
【図２】
2014231314.tif 000004