(57)【要約】【課題】  トレッド部の温度上昇を抑えて高速耐久性を向上させる。【解決手段】  トレッド部２の内部を通ってタイヤ軸方向に対して傾斜してのび、かつ内部が空洞をなす中空チューブ１１を具える。トレッド接地端ＴＥよりもタイヤ軸方向両外側のタイヤ側面ＴＳに、中空チューブ１１の空洞１１Ｈが開口する開口部Ｐ１、Ｐ２を具える。 【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部の内部を通ってタイヤ軸方向に対して傾斜してのび、かつ内部が空洞をなす中空チューブを具えるとともに、
トレッド接地端よりもタイヤ軸方向両外側のタイヤ側面に、それぞれ前記中空チューブの空洞が開口する開口部を具えることを特徴とする空気入りタイヤ。 
【請求項２】
前記中空チューブは、タイヤ周方向に螺旋状に１周以上巻回することを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記空洞の両側の開口部は、タイヤ周方向に対して互いに異なる位置に配されることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記中空チューブのタイヤ周方向に対する角度θは、１〜４度であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記空洞は、タイヤ軸方向の巾Ｗが１．０〜２．５mm、かつ半径方向の高さＨが０．５〜１．５mmであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記中空チューブは、有機繊維又は有機繊維コードを空隙の廻りに巻き付けた有機繊維チューブであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記中空チューブは、ゴムチューブであることを特徴とする請求項１〜５の何れか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、トレッド部の温度上昇を抑えて高速耐久性を向上した空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の高性能化や高速化に伴ない、空気入りタイヤの高速耐久性の向上が強く求められている。そのため、従来より、トレッドゴムの改良（ブロー温度アップ）、及びタイヤ構造の改良（剛性アップ）が図られているが、十分に満足しうる結果を得るに至っていない。
【０００３】
他方、下記の特許文献１には、トレッド部に、トレッド踏面で開口する複数の放熱穴を形成し、その放熱効果によって、トレッド陸部の過度の温度上昇を抑えて高速耐久性を向上させることが提案されている。
【０００４】
しかし前記提案では、放熱穴の形成位置がトレッドパターンに制約を受けるなど、パターン設計の自由度を損ねる。また放熱穴は、有底であり内部で空気が籠もるため、放熱効果が十分に発揮されないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５５５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで発明は、トレッド部の内部を通ってタイヤ軸方向に対して傾斜してのびる中空チューブを具えることを基本として、パターン設計の自由度を損ねることなく、優れた放熱効果を発揮でき、トレッド部の温度上昇を抑えて高速耐久性を向上しうる空気入りタイヤを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、トレッド部の内部を通ってタイヤ軸方向に対して傾斜してのび、かつ内部が空洞をなす中空チューブを具えるとともに、
トレッド接地端よりもタイヤ軸方向両外側のタイヤ側面に、それぞれ前記中空チューブの空洞が開口する開口部を具えることを特徴としている。
【０００８】
本発明に係る前記タイヤでは、前記中空チューブは、タイヤ周方向に螺旋状に１周以上巻回することが好ましい。
【０００９】
本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記空洞の両側の開口部は、タイヤ周方向に対して互いに異なる位置に配されることが好ましい。
【００１０】
本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記中空チューブのタイヤ周方向に対する角度θは、１０〜４０度であることが好ましい。
【００１１】
本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記空洞は、タイヤ軸方向の巾Ｗが１．０〜２．５mm、かつ半径方向の高さＨが０．５〜１．５mmであることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る前記空気入りタイヤでは、前記中空チューブは、前記中空チューブは、有機繊維又は有機繊維コードを空隙の廻りに巻き付けた有機繊維チューブ、或いはゴムチューブであることが好ましい。
【００１３】
なお前記「トレッド接地端」とは、正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した正規内圧状態のタイヤに、正規荷重を負荷した時に接地するトレッド面のタイヤ軸方向最外側の位置を意味する。
【００１４】
又前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE"を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。前記「正規荷重」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY"である。
【００１５】
又本願では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、前記正規内圧状態（無負荷）において特定される値とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は叙上の如く、トレッド部の内部を通ってタイヤ軸方向に対して傾斜してのびる中空チューブを具え、この中空チューブ内の空洞は、両側のタイヤ側面で開口している。
【００１７】
タイヤ転動時、路面接地部分に位置する中空チューブは、接地圧によって圧縮変形し、これと同時に、中空チューブ内の空気も圧縮される。また圧縮された空気は、中空チューブ内をタイヤ回転方向に向かって流れていき、一方のタイヤ側面に配される開口部から排出される。その際、中空チューブ内を流れる空気が、トレッド部内で発生した熱を吸収する。また、一方の開口部から空気が排出されると同時に、他方の開口部からは、大気中の冷たい空気が順次吸入される。即ち、トレッド部内に、比較的温度の低い空気を連続して循環させることができ、優れた放熱効果を発揮させることができる。
【００１８】
また中空チューブは、トレッド部の内部を通るため、トレッドパターンに制約を与えることがなく、パターン設計の自由度を高く維持しうる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。
【図２】トレッド部を拡大して示す部分断面図である。
【図３】中空チューブを拡大して示す断面図である。
【図４】中空チューブの形成状態を平面に展開して示す概念図である。
【図５】中空チューブがゴムチューブの場合のタイヤ形成方法を説明する説明図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は中空チューブが有機繊維チューブの場合を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りタイヤ１は、トレッド部２の内部に、少なくとも１本の中空チューブ１１が配される。
【００２１】
本例の空気入りタイヤ１は、前記トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるトレッド補強層１０を具える。そしてトレッド補強層１０の半径方向外側に、前記中空チューブ１１が配される。
【００２２】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０度の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。本例のカーカスプライ６Ａは、ビードコア５、５間に跨る本体部６ａの両側に、ビードコア５の廻りで折り返される折返し部６ｂを具える。また、前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５から半径方向外側にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。
【００２３】
前記トレッド補強層１０は、本例では、ベルト層７とその半径方向外側のバンド層９とから形成される。前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜４０度の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。ベルトコードは、ベルトプライ７Ａ、７Ｂ間で互いに交差するように、傾斜の向きを違えて配される。これによりベルト剛性を高めている。
【００２４】
前記バンド層９は、バンドコードをタイヤ周方向に螺旋状に巻回した１枚以上、本例では１枚のバンドプライ９Ａから形成される。このバンド層９は、そのタガ効果によりベルト層７の動きを拘束し、高速走行に伴うベルト層７のリフティングなどを抑制する。バンドプライ９Ａとして、本例では、ベルト層７を全巾に亘って覆うフルバンドプライの場合が示されるが、ベルト層７の外端部のみを覆うエッジバンドプライであっても良く、またこれらを混用してバンド層９を形成することもできる。
【００２５】
なおベルト層７及びバンド層９の何れか一方のみにより、トレッド補強層１０を構成することもできる。またカーカスコード、ベルトコード、バンドコードとして従来と同様のタイヤコードが好適に採用できる。
【００２６】
図２〜４に示すように、前記中空チューブ１１は、内部に、長さ方向に連続してのびる空洞１１Ｈを有する。この中空チューブ１１は、一方のタイヤ側面ＴＳから他方のタイヤ側面ＴＳまで、トレッド部２の内部を通ってタイヤ軸方向に対して傾斜してのびる。そして、中空チューブ１１の空洞１１Ｈの両端は、一方、他方のタイヤ側面ＴＳにて開口する。即ち、空洞１１Ｈは、一方、他方のタイヤ側面ＴＳに開口部Ｐ１、Ｐ２を具える。
【００２７】
ここで、前記タイヤ側面ＴＳとは、トレッド接地端ＴＥよりもタイヤ軸方向両外側のタイヤ表面を意味する。
【００２８】
図４に概念的に示すように、本例では、１本の中空チューブ１１が、タイヤ周方向に螺旋状に１周以上巻回する場合が示される。しかし、複数本の中空チューブ１１を、タイヤ周方向に間隔を隔てて、それぞれタイヤ周方向に螺旋状に１周以上巻回させることもできる。また中空チューブ１１を、１周以上巻回することなく配することもできる。
【００２９】
タイヤ転動時、路面接地部分Ｑに位置する中空チューブ１１は、接地圧によって圧縮変形し、これと同時に、中空チューブ１１内の空気も圧縮される。路面接地部分Ｑはタイヤ転動に伴いタイヤ回転方向に移動する。従って、圧縮された空気は、中空チューブ１１内を通ってタイヤ回転方向に向かって流れ、一方の開口部Ｐ１から排出される。その際、中空チューブ１１内を流れる空気が、トレッド部２内の熱を吸収し、トレッド部２の温度上昇を抑える。また、一方の開口部Ｐ１から空気が排出されると同時に、他方の開口部Ｐ２からは大気中の冷たい空気が順次吸入される。即ち、トレッド部２内に、比較的温度の低い空気を連続して循環させることができ、優れた放熱効果を発揮させることができる。
【００３０】
空洞１１Ｈの両開口部Ｐ１、Ｐ２は、タイヤ周方向に対して互いに異なる位置に配されることが好ましく、特に開口部Ｐ１、Ｐ２間の周方向距離Ｌを、接地長さＱＬ（路面接地部分Ｑの周方向長さに相当する。）よりも大であるのが好ましい。前記周方向距離Ｌが０の場合、接地時、開口部Ｐ１、Ｐ２が同時に閉じるため、空気の循環機能が低下する。また周方向距離Ｌが接地長さＱＬ以下の場合にも、開口部Ｐ１が閉じるタイミングと、開口部Ｐ２が閉じるタイミングとが部分的に重なるため、空気の循環機能に悪影響を及ぼす。
【００３１】
また図３に示すように、空洞１１Ｈは、タイヤ軸方向の巾Ｗが１．０〜２．５mm、かつ半径方向の高さＨが０．５〜１．５mmであることが好ましい。前記巾Ｗが１．０mmを下回る場合、及び高さＨが０．５mmを下回る場合、放熱効果が減じてタイヤの高速耐久性を十分に向上させることが難しくなる。逆に、前記巾Ｗが２．５mmを越える場合、及び高さＨが０．５mmを越える場合、トレッド剛性に悪影響を与え操縦安定性の低下を招く傾向がある。なお巾Ｗ及び高さＨは、中空チューブ１１の長さ方向と直角な断面において特定される値である。
【００３２】
また中空チューブ１１のタイヤ周方向に対する角度θは、１〜４度であることが好ましい。前記角度θが１度を下回る場合、トレッド剛性に悪影響を与え操縦安定性の低下を招く傾向がある。逆に、前記角度θが４度を越える場合、放熱効果が減じてタイヤの高速耐久性を十分に向上させることが難しくなる。
【００３３】
このような中空チューブ１１は、ゴムチューブ２０（図５に示す）を用いて形成することも、また有機繊維又は有機繊維コードを空隙１１Ｈの廻りに巻き付けた有機繊維チューブ２１（図６に示す）を用いて形成することもできる。
【００３４】
ゴムチューブ２０の場合、図５に示すように、潤滑剤をコーティングした可撓性を有する金属単線（例えばアルミ合金の単線）２２を、未加硫のゴムで被覆し、これにより金属単線付きのゴムチューブ２０Ｎを作成する。そして、生タイヤ成形工程において、トレッド補強層１０上に、金属単線付きのゴムチューブ２０Ｎを螺旋状に連続して巻き付け、しかる後トレッドゴムを貼り付ける。このとき、金属単線付きのゴムチューブ２０Ｎの両端を、タイヤ側面ＴＳに配置し、金属単線２２の両端をタイヤ側面ＴＳに露出させる。そして加硫工程後に、タイヤから、前記金属単線２２を引き抜くことにより、内部に空洞１１Ｈを有する中空チューブ１１をゴムチューブ２０によって形成することができる。
【００３５】
また有機繊維チューブ２１の場合、例えば図６（Ａ）に示すように、有機繊維又は有機繊維コードの複数本を並列させた並列体２５を未加硫のゴム２６で被覆し、テープ２７を形成する。そして、このテープ２７を螺旋状に巻き付けることにより有機繊維チューブ２１を形成する。この有機繊維チューブ２１は、有機繊維又は有機繊維コードによって保形性を有するため、トレッドゴムの貼り付けや加硫工程による潰れを防止でき、内部に空洞１１を有する中空チューブ１１を形成することができる。
【００３６】
また有機繊維チューブ２１としては、例えば図６（Ｂ）に示すように、有機繊維又は有機繊維コードを編み組みした所謂編組チューブを用いることもできる。
【００３７】
有機繊維チューブ２１の場合、前記保形性を確保するために、高モジュラスの有機繊維、例えばポリアミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、ポリビニルアルコール繊維等を採用することが好ましい。
【００３８】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００３９】
図１に示す内部構造を有する空気入りタイヤ（２５５／４０Ｒ１８）を表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの高速耐久性、及び操縦安定性をテストした。表１に記載以外は、実質的に同仕様である。なお中空チューブは、図５に示すように、ゴムチューブにより形成している。
【００４０】
（１）高速耐久性：
ドラム試験器を用い、試供タイヤを、リム（１８×９．０Ｊ）、内圧（３２０kPa）、荷重（４．６１N）の条件下で、２３０km/hの速度から、２０分毎に１０km/hずつ速度を順次上昇させて、タイヤが損傷するまでの速度と時間を測定した。結果は、比較例１を１００とする指数で評価した。数値が大きいほど好ましい。
【００４１】
（２）操縦安定性：
試供タイヤを、リム（１８×９．０Ｊ）、内圧（２００kPa）の条件で、車両（排気量２０００ccである四輪駆動の乗用車）の全輪に装着し、レーシングサーキットにて走行したときの操縦安定性能を、ドライバーにより官能評価した。結果は、比較例１を１０点とした指数で評価した。数値が大きいほど好ましい。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
実施例は、操縦安定性の低下を低く抑えながら、高速耐久性を向上しうるのが確認できる。
【符号の説明】
【００４４】
１     空気入りタイヤ
２     トレッド部
１１   中空チューブ
１１Ｈ 空洞
２０   ゴムチューブ
２１   有機繊維チューブ
Ｐ１、Ｐ２    開口部
ＴＥ   トレッド接地端
ＴＳ   タイヤ側面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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