JPH08230421A - 空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの空気充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気洩れを低減させると共に耐久性を向上さ
せるようにした空気入りタイヤおよびタイヤ内が不活性
ガス雰囲気となるようにする空気入りタイヤの空気充填
方法の提供。 【構成】 本発明の空気入りタイヤは、リム組みされた
タイヤ内空洞１０に酸素吸収剤２０を封入してなる。ま
た、本発明の空気入りタイヤの空気充填方法は、タイヤ
内に酸素吸収剤を入れてリム組みし、このリム組みした
タイヤに使用内圧よりも初期充填時に大きな内圧にする
ように空気を充填することからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気洩れを低減させる
と共に耐久性を向上させるようにした空気入りタイヤお
よび空気入りタイヤの空気充填方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の空気入りタイヤにおいては、タイ
ヤ内に空気を充填することにより使用内圧を確保してい
るが、一般に空気の代わりに窒素ガスやヘリウムガスな
どの不活性ガスを充填した場合には、空気の充填の場合
に比べて、充填気体が洩れ難く、タイヤ内圧の低下が抑
制できることがよく知られている。

【０００３】そして、このように不活性ガスを充填した
場合には、空気洩れが低減できること、および内圧が確
保されることによって発熱が抑えられ摩耗や破壊が改善
されて耐久性が向上することも知られている。しかしな
がら、例えばタイヤ内に窒素ガスを充填する場合には、
一般に窒素ガスボンベからタイヤに装着したバルブを経
て充填を行うが、このバルブを用いる充填方法では、そ
の作業上タイヤ内への充填率を確認しにくいという問題
があり、またタイヤ内への窒素ガス充填率を増加するた
めには、充填・放出を何回も繰り返す必要があって、作
業が著しく繁雑になるという問題があった。

【０００４】しかも、窒素ガスを充填する方法では、窒
素ガスを一時貯留しておくための専用のリザーバータン
クや配管などの大がかりな装置を必要とすることから、
一般のユーザーにはどこでも簡単に窒素ガスの充填を行
うことができないという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、タイ
ヤ内に充填された空気が窒素ガスを主体とする不活性ガ
スに変換するようにしてタイヤ内が不活性ガス雰囲気と
なるようにし、これにより空気洩れを低減させると共に
耐久性を向上させるようにした空気入りタイヤおよびタ
イヤ内が不活性ガス雰囲気となるようにする空気入りタ
イヤの空気充填方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の空気入りタイヤは、リム組みされたタイ
ヤ内空洞に、酸素吸収剤を封入したことを特徴とする。
また、本発明の空気入りタイヤの空気充填方法は、タイ
ヤ内に酸素吸収剤を入れてリム組みし、このリム組みし
たタイヤに使用内圧よりも初期充填時に大きな内圧にす
るように空気を充填することを特徴とする。

【０００７】このようにタイヤ内空洞に酸素吸収剤が封
入されているために、タイヤ内に充填された空気中の酸
素が酸素吸収剤に吸収されるので、タイヤ内に酸素がな
くなるからタイヤ内が窒素ガスを主体とする不活性ガス
雰囲気となる。以下、図を参照して本発明の構成につい
て詳細に説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の空気
入りタイヤの一例を示すタイヤ子午線方向断面図、図２
は図１（ｄ）で用いた酸素吸収剤保持機構（ベルト）の
斜視図、図３は図１（ｄ）におけるホイールの斜視図、
図４（ａ）〜（ｄ）は図３におけるバンドの固定機構の
バリエーションを示す斜視図である。

【０００８】図１（ａ）〜（ｅ）において、本発明の空
気入りタイヤは、トレッド部Ｔ、このトレッド部Ｔに連
なる両サイドウォール部Ｓ、ビード部Ｂおよびこのビー
ド部Ｂにリム組みされたリムＲによりタイヤ内空洞１０
が構成されており、このタイヤ内空洞１０内に酸素吸収
剤が封入されている。本発明で用いる酸素吸収剤は、酸
素ガス吸収能力のある化合物であれば特に制限がない
が、なかでも酸化鉄系の酸素吸収剤、特に活性酸化第一
鉄が有効である。この酸素吸収剤としては、例えば、三
菱瓦斯化学社製“エージレス”Ｚ−ＰＫ２０００を挙げ
ることができる。その他、ヒドラジン系、亜硫酸ソーダ
系の酸素吸収剤、フェロシリコン、フェロマンガン、シ
リコンマンガン、アルミニウム、銅アンモニア、アルカ
リ性物質を付与したピロガロール等の酸素吸収剤を用い
てもよい。

【０００９】図１（ａ）においては、タイヤ内空洞１０
内に粉末状の酸素吸収剤２０が直接封入されている。こ
の態様においては、粉末状酸素吸収剤の代わりに、顆粒
状ないしはペレット状またはタブレット状の酸素吸収剤
をタイヤ内空洞１０内に直接封入することも勿論可能で
ある。図１（ｂ）では、粉末状、顆粒状ないしはペレッ
ト状の酸素吸収剤２０を、これら酸素吸収剤２０が外部
に飛散・流出しない程度の微小孔３１を有する紙または
フィルム性の袋状物３０に収納し、これをタイヤ内空洞
１０内に封入している。この場合には、上記袋状物３０
をタイヤ内空洞１０内の適宜個所、例えばトレッド部Ｔ
の内面やリムＲの内面に、接着剤または接着テープなど
を用いて接着固定してもよい。この図１（ｂ）の態様に
よれば、上記図１（ａ）の態様に比較して、例えばタイ
ヤのリム組時やタイヤの解体時などに、酸素吸収剤２０
が周囲に飛散して作業環境を汚染することを防止するこ
とができ、作業性を向上することができる。

【００１０】また、図１（ｃ）では、上記酸素吸収剤を
ゴムまたは樹脂に配合した組成物を成形して得られたシ
ート４０を、タイヤ内空洞１０に、リムＲ又はタイヤ内
面に直接貼り付けて封入しており、この場合、必要によ
り接着剤又は接着テープを使用してもよい。シート４０
は、例えば図２に示したように、リムＲの外周に巻付可
能な保持機構としてベルト５０に、シート４０の切断物
を挿入可能な切欠孔５１を設けて、この切欠孔５１に前
記シート４０の切断物を挿入すると共に、このベルト５
０をリムＲに巻付固定するなどの方法でタイヤ内空洞１
０内に固定することもできる。

【００１１】上記粉末状、顆粒状ないしはペレット状酸
素吸収剤２０、これら酸素吸収剤２０を収納した袋状物
３０および酸素吸収剤を含有するシート４０のタイヤ内
空洞１０内に対する固定は、例えばタイヤ内空洞１０内
の適宜個所、例えばトレッド部Ｔ、サイドウォール部Ｓ
およびリムＲの各内面に設けたポケットなどの保持機構
ないしは保持室に収納することによっても可能である。

【００１２】さらに、図１（ｄ）および図３では、酸素
吸収剤をゴムまたは樹脂に配合した組成物を成形して得
られたバンド６０を、タイヤ内空洞１０内に位置するホ
イールＷのリムＲの外周面に巻付固定している。そし
て、この場合のバンド６０の固定機構としては、図４
（ａ）〜（ｄ）に示した様々なバリエーションを採用す
ることができる。図４（ａ）では、バンド６０の一端部
に上下方向に回動可能な固定部６１を設け、他端部に複
数の溝６２をバンド６０の幅方向に配し、固定部６１の
回動により固定部６１と溝６２とを噛合させてバンド６
０を固定するようにしている。図４（ｂ）では、バンド
６０の一端部に上下方向に回動可能な固定部６１を設
け、固定部６１の回動によりバンド６０の他端部を押圧
してバンド６０を固定するようにしている。図４（ｃ）
では、バンド６０の一端部に鉤状の固定部６１を設け、
他端部に複数の穴６３を穿ち、この穴６３の一つを固定
部６１に引っかけてバンド６０を固定するようにしてい
る。図４（ｄ）では、バンド６０の長手方向に開口部を
有する固定部６１をバンド６０の一端部に設け、バンド
６０の他端部をこの開口部に嵌入させることによりバン
ド６０を固定するようにしている。

【００１３】図１（ｅ）では、タイヤがシールされるリ
ムフランジ以外のリムＲの一部に、穿孔を１箇所又は複
数箇所設け、ベース部の先端に酸素吸収剤を配したプラ
グ状の固定具７０（図１（ｅ）ではベース部がネジ状の
形状をしている）をその穿孔に挿入しリムＲに固定して
いる。これによって、パンク修理時などの空気の再充填
時にタイヤをはずすことなく酸素吸収剤の交換および固
定を容易に行うことができる。

【００１４】また、酸素吸収剤と樹脂やゴムとを混ぜて
ペースト状にしたものをタイヤ内空洞１０内のリム又は
タイヤ内面に塗ってもよい。これによって、タイヤ内の
酸素吸収剤の移動を防止し、かつタイヤのリム組み時や
タイヤ解体時の酸素吸収剤の飛散による作業環境の汚染
を防止できる。上記のように、タイヤ内空洞１０に予め
酸素吸収剤２０を封入しておき、このタイヤに対して従
来と同様に空気を充填するだけで、簡単かつ確実にタイ
ヤ内の酸素量を減少させて、窒素ガスを主体とする不活
性ガスに置換することができる。

【００１５】そして、この場合のタイヤ内空洞１０内に
対する酸素吸収剤２０の封入量は、タイヤの耐久性を考
慮すると、タイヤ内空洞に充填した空気中の酸素量を５
％以下とする量であることが望ましい。次に、本発明の
空気入りタイヤに対する空気の充填方法について説明す
る。すなわち、予め酸素吸収剤を入れた空気入りタイヤ
に対して空気を充填するに際しては、タイヤ内空洞の容
積、使用内圧（車種ごとの指定内圧又は、高速走行等の
使用目的のために設定した内圧）、充填時内圧、酸素吸
収剤封入量およびこの酸素吸収剤の酸素吸収量を計算
し、コントロールすることによって、前記酸素吸収剤に
より酸素が吸収された後のタイヤ内圧が使用内圧となる
ように、初期充填時内圧を高めに設定すればよく、好ま
しくは、使用内圧の１５％以上がよい。これによってタ
イヤ内空洞内の酸素量および窒素量を簡単かつ確実に把
握することができる。

【００１６】例えば、タイヤ内空洞の内容積が２４．５
リットルのタイヤに対し、使用内圧２００ｋＰａの空気
を充填するに際し、予めタイヤ内空洞内に１個の酸素吸
収量（吸収能力）が２リットルである袋状の酸素吸収剤
を投入する場合の初期充填時内圧は、次のようにして導
かれる。まず、例えば２００ｋＰａの内圧時のタイヤ内
空洞内に存在する酸素は、２４．５×３／５＝１４．７
リットルである。したがって、このタイヤ内空洞内に上
記酸素吸収剤を８個封入すれば、２リットル×８＝１６
リットルとなり，、タイヤ内空洞内の酸素量はゼロとな
る。

【００１７】また、空気中に１／５の割合で存在する酸
素がすべて吸収されると、設定内圧は約２０％低下す
る。そこで、初期充填時内圧を使用内圧よりも約２５％
高い値、つまり２５０ｋＰａに設定することによって、
タイヤ内空洞内の酸素がすべて吸収された後の内圧を、
所定の使用内圧と同一とすることができるのである。酸
素吸収剤が４個で２２７ｋＰａに設定した場合には酸素
が１／２吸収される。なお、計算された初期充填時内圧
の空気をタイヤに充填した後、タイヤ内空洞内の酸素量
が所期の設定値に達するまでの時間は、使用する酸素吸
収剤の酸素吸収能力によって若干相違するが、通常は数
時間ないしは数日間で平衡に達し、その後は使用内圧を
良好に保持することができる。

【００１８】このように、本発明によれば、タイヤ内空
洞内の酸素量および窒素量を簡単かつ確実に把握するこ
とができるので、従来の不活性ガス充填方法に比較し
て、作業性がすぐれ、しかも大がかりな設備を必要とし
ない。しかも、上記のように空気を充填した空気入りタ
イヤは、タイヤ内空洞内の酸素量が低く、窒素ガスを主
成分とする不活性ガスに置換されているため、気体洩れ
が少なく使用内圧を良好に保持できる上に使用内圧が確
保されることによってタイヤ内部の発熱に起因する摩耗
や破壊が改善されるため、タイヤの耐久性を大幅に向上
させることができる。

【００１９】

【実施例】タイヤサイズ：１８５／６５Ｒ１４、使用リ
ム：１４×５１／２ＪＪ、使用内圧：２００ｋＰａのタ
イヤのタイヤ内空洞に、１個２リットルの酸素吸収能力
を有する酸素吸収剤（三菱瓦斯化学社製、“エージレ
ス”Ｚ−ＰＫ２０００）８個を予め封入した本発明タイ
ヤに対し、２５０ｋＰａの初期充填時内圧の空気を充填
した。

【００２０】このタイヤを室温で放置したことろ、７２
時間経過後に使用内圧２００ｋＰａを確保することがで
き、このときのタイヤ内空洞内酸素量はゼロとなってい
た。一方、比較のために、酸素吸収剤を投入しない従来
タイヤに対し、２００ｋＰａの初期充填時内圧の空気を
充填した。これら２種類の空気充填タイヤについて、タ
イヤ内圧の経時変化を測定したところ、表１に示すごと
く本発明タイヤは、従来タイヤに比較して、空気洩れが
きわめて低減したものであった。

【００２１】また、１００日間放置後、従来タイヤに空
気を充填し、本発明タイヤと同じ内圧に調整した上で各
タイヤを下記条件で走行テストに供した結果、表１に示
すごとく、耐久性の指数評価（従来タイヤを１００と
し、指数大ほど良好）とも、本発明タイヤがすぐれてい
た。走行テストの条件 ：下記条件により各タイヤを破壊する
まで走行させ、破壊時の速度の指数で耐久性を評価し
た。

【００２２】 ドラム径；１７００ｍｍ。荷重；４．１２ＫＮ。 空気圧；本発明タイヤの内圧に従来タイヤの内圧を調
整。 リム；１４×５ 1/2ＪＪ。 速度；１２０ｋｍ／ｈからスタートし、２４時間走行後
１０ｋｍ／ｈ速度を増加し、走行させる。以降、２４時
間毎に１０ｋｍ／ｈ速度を増加する。

【００２３】

【表１】 注） 空気圧測定条件 雰囲気温度は２１℃で一定。 測定空気圧を大気圧１０００ｋＰａ時の空気圧に換
算して比較。（日によって大気圧が変動するため）

【００２４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
空気入りタイヤは、簡単かつ確実にタイヤ内の酸素量を
減少して窒素ガスを主体とする不活性ガスに置換するこ
とができ、これにより空気洩れの低減および耐久性の向
上が可能となる。また、本発明の空気入りタイヤの空気
充填方法によれば、タイヤ内の酸素量および窒素量を簡
単かつ確実に把握することができるので、従来の不活性
ガス充填方法に比較して、作業性がすぐれ、しかも大が
かりな設備を必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明の空気入りタイヤの一
例を示すタイヤ子午線方向断面図である。

【図２】酸素吸収剤保持機構の一例の斜視図である。

【図３】酸素吸収剤を保持したホイールの斜視図であ
る。

【図４】（ａ）〜（ｄ）は酸素吸収剤の固定機構のバリ
エーションを示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ タイヤ内空洞 ２０ 酸素吸収剤 ３０ 酸素吸収剤含有袋状物 ３１ 微小孔 ４０ シート ５０ ベルト（保持機構） ６０ 酸素吸収剤含有ベルト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リム組みされたタイヤ内空洞に、酸素吸
   収剤を封入した空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 前記酸素吸収剤が活性酸化第一鉄である
   請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 タイヤ内に酸素吸収剤を入れてリム組み
   し、このリム組みしたタイヤに使用内圧よりも初期充填
   時に大きな内圧にするように空気を充填する空気入りタ
   イヤの空気充填方法。
4. 【請求項４】 前記酸素吸収剤が活性酸化第一鉄である
   請求項３に記載の空気入りタイヤの空気充填方法。