(57)【要約】【課題】タイヤ重量の増加を防ぎながら、高速耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供する。【解決手段】  トレッド部１を構成するゴム組成物及びサイドウォール部２を構成するゴム組成物よりも熱伝導率の高い熱伝導性ゴム組成物からなる熱伝導ゴム層９を、一端９Ａがベルト層４の幅方向端４Ｅに接触し、且つ、他端９Ｂがカーカス層４の巻き上げ端４Ｅに接触するように設ける一方で、この熱伝導ゴム層９の少なくとも一部がサイドウォール部２の外表面に露出して露出部１０を構成するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間に少なくとも１層のカーカス層を装架し、該カーカス層を各ビード部に埋設されたビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ巻き上げ、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、
前記トレッド部を構成するゴム組成物及び前記サイドウォール部を構成するゴム組成物よりも熱伝導率の高い熱伝導性ゴム組成物からなる熱伝導ゴム層を、一端が前記ベルト層の幅方向端に接触し、且つ、他端が前記カーカス層の巻き上げ端に接触するように設ける一方で、該熱伝導ゴム層の少なくとも一部がサイドウォール部の外表面に露出して露出部を構成するようにしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記熱伝導ゴム層の一端が前記ベルト層の層間に配置され、前記熱伝導ゴム層の他端が前記カーカス層の本体部と巻き上げ部との間に配置されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記熱伝導ゴム層を構成する熱伝導性ゴム組成物の熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上であり、前記トレッド部を構成するゴム組成物及び前記サイドウォール部を構成するゴム組成物の熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記露出部にタイヤ周方向に延びる細溝を設けたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記細溝の幅が０．５ｍｍ〜３．０ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記細溝を複数本設けて、隣接する前記細溝間のピッチを０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲に設定したことを特徴とする請求項４又は５に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記露出部にディンプルを設けたことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項８】
前記ディンプルの直径が３．０ｍｍ〜８．０ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の空気入りタイヤ。
【請求項９】
前記ディンプルを複数個設けて、隣接する前記ディンプル間の距離を３．０ｍｍ以下に設定したことを特徴とする請求項７又は８に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤ重量の増加を防ぎながら、高速耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、空気入りタイヤでは、高速走行時に、カーカス層やベルト層等のタイヤ構成部材が路面から加わる外力で繰り返し撓み、熱が発生する。特に、外力によって動き易いこれらタイヤ構成部材の端部において発熱し易くなっている。このようにして発生した熱がタイヤ構成部材に蓄積されると、タイヤ構成部材の端部がセパレーションを起こし易くなり、タイヤの高速耐久性が低下するという問題があった。
【０００３】
この問題を解決する対策として、特許文献１は、ベルト層の幅方向両端部に積層され、この幅方向両端部からサイドウォール部の表面近傍に延在する熱伝導ゴム層を設けることを提案している。
【０００４】
しかしながら、上述の構造では、ベルト層の端部において生じる熱を分散することはできるものの、カーカス層の端部において生じる熱を充分に分散することができないという問題があった。また、上述の熱伝導ゴム層は、トレッド部やサイドウォール部を構成するゴム中に埋設されているので、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充分な耐久性を発揮することが難しいという問題があった。更に、上述の熱伝導ゴム層は、主に熱伝導性を有するコード等をゴム中に埋設することで熱伝導性を得ているため、タイヤ重量が増加し易いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３４３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、タイヤ重量の増加を防ぎながら、高速耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部と、該トレッド部の両側に配置された一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部とを備え、前記一対のビード部間に少なくとも１層のカーカス層を装架し、該カーカス層を各ビード部に埋設されたビードコアの周りにタイヤ内側から外側へ巻き上げ、前記トレッド部における前記カーカス層の外周側に少なくとも２層のベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、前記トレッド部を構成するゴム組成物及び前記サイドウォール部を構成するゴム組成物よりも熱伝導率の高い熱伝導性ゴム組成物からなる熱伝導ゴム層を、一端が前記ベルト層の幅方向端に接触し、且つ、他端が前記カーカス層の巻き上げ端に接触するように設ける一方で、該熱伝導ゴム層の少なくとも一部がサイドウォール部の外表面に露出して露出部を構成するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、上述のように、熱伝導ゴム層がベルト層の幅方向端及びカーカス層の巻き上げ端の両方に少なくとも接触し、且つ、その一部がサイドウォール部の外表面に露出しているので、これらベルト層の幅方向端及びカーカス層の巻き上げ端において生じる熱を熱伝導ゴム層を介してタイヤ外に放熱することができ、高速耐久性を効果的に向上することができる。
【０００９】
本発明では、熱伝導ゴム層の一端がベルト層の層間に配置され、熱伝導ゴム層の他端がカーカス層の本体部と巻き上げ部との間に配置されることが好ましい。このように熱伝導ゴム層を配置することで、熱伝導ゴム層と発熱し易いベルト層の端部やカーカス層の巻き上げ端部との接触面積が増加し、効果的に熱を分散することができ、高速耐久性を向上するには有利になる。
【００１０】
本発明では、熱伝導ゴム層を構成する熱伝導性ゴム組成物の熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上であり、トレッド部を構成するゴム組成物及びサイドウォール部を構成するゴム組成物の熱伝導率が０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃未満であることが好ましい。このように熱伝導率を充分に大きくすることで、効果的にベルト層端やカーカス層の巻き上げ端で発生した熱を分散することができ、高速耐久性を向上するには有利になる。
【００１１】
尚、本発明において、ゴム組成物の熱伝導率は、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（熱伝導ゴム層）を作製し、昭和電工製の迅速熱伝導率計Ｓｈｏｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ−ＤＩＩにより測定した値とする。
【００１２】
本発明では、露出部にタイヤ周方向に延びる細溝を設けた仕様にすることもできる。このように細溝を設けることで、熱伝導ゴム層の露出部の表面積が増大するので、熱伝導ゴム層による放熱性が向上し、高速耐久性を向上するには有利になる。
【００１３】
このとき、細溝の幅を例えば０．５ｍｍ〜３．０ｍｍにする。更に、細溝を複数本設けて、隣接する前記細溝間のピッチを例えば０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲に設定する。このように細溝の寸法や配置を設定することで、より効果的に熱伝導ゴム層による放熱性を向上し、高速耐久性を向上することができる。
【００１４】
或いは、露出部にディンプルを設けた仕様にすることもできる。このようにディンプルを設けることでも、熱伝導ゴム層の露出部の表面積が増大するので、熱伝導ゴム層による放熱性が向上し、高速耐久性を向上するには有利になる。
【００１５】
このとき、ディンプルの直径を例えば３．０ｍｍ〜８．０ｍｍにする。更に、ディンプルを複数個設けて、隣接するディンプル間の距離を例えば３．０ｍｍ以下に設定する。このようにディンプルの寸法や配置を設定することで、より効果的に熱伝導ゴム層による放熱性を向上し、高速耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線半断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。
【図３】本発明の更に別の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図であ    る。
【図４】本発明の更に別の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図であ    る。
【図５】本発明の更に別の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図であ    る。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
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。
【００１８】
図１に例示すように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ周方向に延在して環状をなすトレッド部１と、トレッド部１の両側に配置された一対のサイドウォール部２と、サイドウォール部２のタイヤ径方向内側に配置された一対のビード部３とを備えている。尚、図１において、ＣＬはタイヤ赤道を示す。
【００１９】
左右一対のビード部３間には少なくとも１層（図１では２層）のカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本のカーカスコードを含み、各ビード部３に配置されたビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側に巻き上げられている。また、ビードコア５の外周上にはビードフィラー６が配置され、このビードフィラー６がカーカス層４の本体部と巻き上げ部により包み込まれている。図１の例では、２層のカーカス層４のうち、トレッド部１においてタイヤ内周側に位置するカーカス層４の巻き上げ端４Ｅが、サイドウォール部２の中腹（タイヤ断面高さの１／２程度）に位置し、トレッド部１においてタイヤ外周側に位置するカーカス層４の巻き上げ端４Ｅ’は、ビードフィラー６のタイヤ径方向中央付近に位置している。
【００２０】
一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には、複数層（図１では２層）のベルト層７が埋設されている。ベルト層７は、それぞれタイヤ周方向に対して傾斜する複数本のベルトコードを含んでいる。そして、これらベルトコードは、隣接する層間で互いに交差するように配向している。ベルトコードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は例えば１５°〜３０°の範囲に設定されている。ベルトコードとしては、例えば、有機繊維コードやスチールコードを用いることができる。
【００２１】
ベルト層７の外周側には、複数層のベルト補強層８が設けられている。図１の実施形態では、ベルト層７の全体を覆う１層と、ベルト層７のタイヤ幅方向端部を覆う２層の計３層のベルト補強層８が設けられている。これらベルト補強層８は、タイヤ周方向に対して５°以下の角度で配列された複数本の補強コードを含む。補強コードとしては、例えば、有機繊維コードを用いることできる。このベルト補強層８は、少なくとも１本の補強コードを引き揃えてゴム被覆してなるストリップ材をタイヤ周方向に連続的に巻回したジョイントレス構造とすることもできる。
【００２２】
このような空気入りタイヤにおいて、トレッド部１を構成するゴム組成物及びサイドウォール部２を構成するゴム組成物よりも熱伝導率の高い熱伝導性ゴム組成物からなる熱伝導ゴム層９が、一端９Ａがベルト層７の幅方向端７Ｅに接触する一方で、他端９Ｂがカーカス層４の巻き上げ端４Ｅに接触するように設けられている。尚、図１のように、複数層のカーカス層４と複数層のベルト層７を有する場合、複数層のカーカス層４のうち巻き上げ部がよりトレッド部１側まで延在するカーカス層４の巻き上げ端４Ｅ、複数層のベルト層のうち最大幅を有するベルト層７の幅方向端７Ｅにそれぞれ接触するように設ける。特に、図１の実施形態では、熱伝導ゴム層９の一端９Ａは、２層のベルト層７の層間に挟まれるように配置され、熱伝導ゴム層９の他端９Ｂは、カーカス層４の本体部と巻き上げ部との層間に挟まれるように配置されている。熱伝導ゴム層９は、更に、少なくとも一部がサイドウォール部の外表面に露出し、露出部１０を形成している。また、熱伝導ゴム層９は、タイヤ内周側の面がカーカス層４に沿うように設けられている。
【００２３】
このように、熱伝導ゴム層９をベルト層７幅方向端７Ｅとカーカス層４の巻き上げ端４Ｅの両方に少なくとも接触するように設け、且つ、その一部がサイドウォール部２の外表面に露出して露出部１０を構成するようにしているので、これらベルト層７の幅方向端７Ｅ及びカーカス層４の巻き上げ端４Ｅがタイヤ走行時に繰り返し撓んで発熱しても、その熱が熱伝導ゴム層９を通じて露出部１０からタイヤ外に放熱される。その結果、ベルト層７の幅方向端７Ｅ及びカーカス層４の巻き上げ端４Ｅにおける熱の蓄積が回避でき、高速耐久性を効果的に向上することができる。
【００２４】
熱伝導ゴム層９がベルト層７の幅方向端７Ｅ及びカーカス層４の巻き上げ端４Ｅに少なくとも接触していれば、当該部位で生じた熱を伝導することができるので、高速耐久性を向上する効果が得られる。より好ましくは、熱伝導ゴム層９とベルト層７及びカーカス層４が重なり合うようにするとよい。具体的には、図１に例示するように、熱伝導ゴム層９の一端９Ａ側が２層のベルト層４の層間まで延在するようにし、熱伝導ゴム層９の他端９Ｂ側がカーカス層４の本体部と巻き上げ部との層間に延在するようにするとよい。このように熱伝導ゴム層９の一端９Ａ及び他端９Ｂがそれぞれベルト層７の層間やカーカス層４の本体部と巻き上げ部との層間に配置されると、熱伝導ゴム層９とベルト層７やカーカス層４の接触面積が増大し、ベルト層７の幅方向端７Ｅ及びカーカス層４の巻き上げ端４Ｅで生じた熱をより効果的に伝導することが可能になる。
【００２５】
ベルト層７と熱伝導ゴム層９とが重なり合う場合、ベルト層７の幅方向端７Ｅと熱伝導ゴム層９の一端９Ａとの間のベルト層７に沿って測定される距離Ａ、即ち、ベルト層７と熱伝導ゴム層９との重複量は１０ｍｍ以上であることが好ましい。図２に例示するように、左右の熱伝導ゴム層９がそれぞれタイヤ赤道ＣＬまで延在し、これら左右の熱伝導ゴム層９の一端９Ａどうしが連結し、実質的に熱伝導ゴム層９が２層のベルト層７の層間にベルト層７の全幅に亘って設けられるようにしても良い。
【００２６】
カーカス層４の巻き上げ部と熱伝導ゴム層９とが重なり合う場合、カーカス層４の巻き上げ端４Ｅと熱伝導ゴム層９の他端９Ｂとの間の径方向に測定される距離Ｂ、即ち、カーカス層４の巻き上げ部と熱伝導ゴム層９との重複量は１０ｍｍ以上であることが好ましい。熱伝導ゴム層９は、図３に例示するように、ビードコア５の上端まで延在するように設けてもよい。このとき、図示のように、熱伝導ゴム層９の他端９Ｂを、２層のカーカス層４の層間に位置するようにして、２層のカーカス層４の両者と接するようにすると良い。
【００２７】
図２及び図３の構造を組み合わせて、図４に例示するように、熱伝導ゴム層９を、２層のベルト層７の層間にベルト層７の全幅に亘って設けると共に、ビードコア５の上端まで延在するように設けても良い。即ち、左右一対のビードコア５の上端からビードフィラー６、カーカス層４の本体部、内周側のベルト層７の外周面に沿うように延在する熱伝導ゴム層９を設けるようにしても良い。
【００２８】
露出部１０の表面における幅Ｃは特に限定されないが、放熱効果を充分に得るために、１０ｍｍ以上にするとよい。また、上限は、例えば１５ｍｍ程度にすると良い。
【００２９】
熱伝導ゴム層９を構成する熱伝導性ゴム組成物の熱伝導率は、０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃以上であることが好ましい。これに対して、トレッド部１を構成するゴム組成物及びサイドウォール部２を構成するゴム組成物の熱伝導率は、０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃未満に設定するとよい。このように熱伝導ゴム層９を充分な熱伝導性を有するゴム組成物で構成することで、より効果的に熱を伝導することが可能になり、高速耐久性を向上することができる。
【００３０】
熱伝導ゴム層９を構成する熱伝導性ゴム組成物としては、例えば、ゴム中に、カーボンブラック、金属粒子、炭素繊維などの高熱伝導性物質を含むゴム組成物、即ち、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を用いることができる。
【００３１】
露出部１０の表面は、一般的なタイヤの外表面と同様に平滑であってもよいが、タイヤ周方向に延びる細溝や複数個のディンプルを形成することもできる。このように細溝やディンプルを設けることで、露出部１０の表面積を大きくすることができるので、熱伝導ゴム層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。
【００３２】
露出部１０にタイヤ周方向に延びる細溝を設ける場合、細溝の幅を０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲に設定すると良い。また、細溝は１本だけでなく複数本設けても良いが、複数本を設ける場合には、隣接する細溝間のピッチを０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲に設定するとよい。細溝の寸法や配置をこの範囲に設定することで、より放熱性を高めて、高速耐久性を向上することが可能になる。
【００３３】
また、露出部１０に複数個のディンプルを設ける場合、ディンプルの直径を３．０ｍｍ〜８．０ｍｍの範囲に設定し、隣接するディンプル間の距離を３．０ｍｍ以下に設定するとよい。ディンプルの寸法や配置をこの範囲に設定することで、より放熱性を高めて、高速耐久性を向上することが可能になる。
【００３４】
上述の実施形態では、熱伝導ゴム層９は、タイヤ内周側の面がカーカス層４に沿うように配置されていたが、図５に例示するように、シート状の熱伝導ゴム層９を埋設して、熱伝導ゴム層９のタイヤ内周側の面が端部以外ではカーカス層４から離間するようにしても良い。
【実施例】
【００３５】
タイヤサイズ２１５／６０Ｒ１６  ９５Ｖで、図１の断面構造を有し、熱伝導ゴム層の有無、熱伝導ゴム層の熱伝導率、熱伝導ゴム層とベルト層の幅方向端との接触の有無、熱伝導ゴム層とベルト層との重複量、熱伝導ゴム層とカーカス層の巻き上げ端との接触の有無、熱伝導ゴム層とカーカス層の巻き上げ部との重複量、露出部の有無、露出部の幅、細溝或いはディンプルの有無をそれぞれ表１に記載のように異ならせた従来例１、比較例１〜３、実施例１〜９の１３種類のタイヤを製作した。
【００３６】
尚、いずれの例においても、トレッド部及びサイドウォール部を構成するゴム組成物の熱伝導率は、０．３ｋｃａｌ／ｍｈ℃である。
【００３７】
表１において、比較例１は、熱伝導ゴム層の代わりにベルト層の端部を押さえる補強層（所謂ベルトカバー層）を追加した例である。表１において、重複量が０ｍｍとは、熱伝導ゴム層とカーカス層又はベルト層とが接触はしているが重なり合っていないことを意味する。表１において、細溝の有無の欄が「有」の例では、幅が１．０ｍｍの細溝を１．０ｍｍのピッチで配列した。また、表１において、ディンプルの有無の欄が「有」の例では、直径５．０ｍｍの複数個のディンプルを３．０ｍｍ間隔で配列した。
【００３８】
これら試験タイヤについて、下記の評価方法により、高速耐久性及びタイヤ重量を評価し、その結果を表１に併せて示した。
【００３９】
高速耐久性
各試験タイヤをリムサイズ１６×７ＪＪのホイールに組み付けて、空気圧２３０ｋＰａを充填して、室内ドラム試験機（ドラム径：１．７ｍ）を用いて、荷重５．０ｋＮを負荷し、初期速度を１２０ｋｍ／ｈとして、５分毎に速度を１０ｋｍ／ｈずつ段階的に上昇させ、故障検知器が作動するまで走行させた。故障検知器作動時点での走行距離を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど故障までの走行距離が大きく、高速耐久性能が優れていることを意味する。
【００４０】
タイヤ重量
各試験タイヤの重量を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が小さいほどタイヤ重量が軽量であることを意味する。
【００４１】
【表１】
2015105063.tif 000003
【００４２】
表１から判るように、実施例１〜９のタイヤは、従来例１との対比において、タイヤ重量を増加することなく高速耐久性を向上した。
【００４３】
一方、ゴム中に熱伝導性を有するコードを埋設した熱伝導ゴム層を用いた比較例１は、高速耐久性は向上するものの、タイヤ重量が増加した。比較例２，３は、熱伝導ゴム層がベルト層又はカーカス層のいずれか一方にしか接触しないため、高速耐久性を向上する効果が殆ど得られなかった。
【符号の説明】
【００４４】
１  トレッド部
２  サイドウォール部
３  ビード部
４  カーカス層
４Ｅ  巻き上げ端
５  ビードコア
６  ビードフィラー
７  ベルト層
７Ｅ  幅方向端
８  ベルト補強層
９  熱伝導ゴム層
１０  露出部
ＣＬ  タイヤ赤道
【図１】
2015105063.tif 000004
【図２】
2015105063.tif 000005
【図３】
2015105063.tif 000006
【図４】
2015105063.tif 000007
【図５】
2015105063.tif 000008