JP2001063324A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パンク時における局所的な大入力を減少して
ランフラット耐久性を向上する。 【解決手段】 カーカス１２が一対のビードコア１４に
跨るように配置され、クラウン部１８を貫通するように
カーカス１２が埋設される。クラウン部１８に、複数枚
のベルト層２０及びトレッド２２が順次重ねられつつ配
置される。ビードコア１４とクラウン部１８との間を繋
ぐサイドウォール２４に三日月状の断面の補強ゴム２６
が配置され、サイドウォール２４とクラウン部１８との
間のショルダー部３０にベルト層２０の端部が配置され
る。ベルト層２０の両端部にそれぞれ対応するショルダ
ー部３０の領域に、ショルダー部３０を補強する為の環
状体３２が配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内圧が０になった
時でもある程度の距離を走行する事を可能にした空気入
りタイヤに係り、特に０内圧時の性能向上を図った空気
入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両に装着された空気入りタイヤ
が車両の走行中に、例えば釘や金属片などの異物がタイ
ヤに突き刺さることで、内圧が低下したり又は内圧がゼ
ロの状態（以下、パンクという）となったときに、パン
クした場所から例えばタイヤを付け替えできるサービス
ステーション等のドライバが望む場所までの距離を、そ
れ以上タイヤへダメージを与えたり、或いは操舵の不具
合などの問題がなく、パンクしたのまま、継続して安全
に走行するための種々の方策が、講じられてきた。

【０００３】例えば、図５に示すように、サイドウォー
ル１１２の内側に補強ゴム１１４を設けて、サイドウォ
ール１１２を補強して剛性を高め、内圧が０になった時
でもある程度の距離の走行を可能にした空気入りタイヤ
（以下ランフラットタイヤと呼ぶ）が知られている。つ
まり、この図に示されたランフラットタイヤでは、サイ
ドウォール１１２が補強されているので、パンク時に図
６に示すように径方向のバックリングがおきてトレッド
１１６が浮き上がり、ショルダー部１１８付近が路面Ｒ
に対する接地面となって、車両の荷重を支えつつ走行す
ることとなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、サイド
ウォール１１２の内側に補強ゴム１１４を有するランフ
ラットタイヤであっても、セクションハイトが高く高偏
平のタイヤサイズのタイヤでは、パンク状態となる０内
圧時に車両の荷重が加わると、たわみ量が大きくなり過
ぎ、径方向のバックリングのみならず周方向でのバック
リングが生じる。このため、ショルダー部１１８の接地
面の中でも、接地圧の高い部分と低い部分がそれぞれ存
在してショルダー部１１８の接地圧分布が偏った形とな
り、接地圧の極大部がそれぞれショルダー部１１８に何
箇所か見られるようになる。

【０００５】この結果、このランフラットタイヤがパン
ク時に車両の荷重を支えて転動すると、ショルダー部１
１８のある部分での接地に際して局所的な大入力を伴う
ため、その部分で負荷が大きくなり、最終的にパンク時
における走行性能であるランフラット耐久性を十分に高
めることは困難であった。本発明は上記事実を考慮し、
パンク時における局所的な大入力を減少してランフラッ
ト耐久性を向上し得る空気入りタイヤを提供することが
目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の空気入
りタイヤは、一対のビードコアに跨るカーカスが貫通し
たクラウン部に、複数層のベルト層及びトレッドを順次
重ね、これらビードコアとクラウン部との間を繋ぐサイ
ドウォールにこのサイドウォールを補強する補強ゴムを
備えた空気入りタイヤにおいて、サイドウォールとクラ
ウン部との間に位置するショルダー部の領域に、このシ
ョルダー部を補強する環状体が配置されたことを特徴と
する。

【０００７】請求項１に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。この空気入りタイヤは、一対のビードコ
アに跨るカーカスが貫通したクラウン部に、複数層のベ
ルト層及びトレッドを順次重ね、ビードコアとクラウン
部との間を繋ぐサイドウォールにこのサイドウォールを
補強する補強ゴムを備えた構成とされている。さらに、
サイドウォールとクラウン部との間に位置するショルダ
ー部の領域に、このショルダー部を補強する環状体が配
置されている。

【０００８】従って、今までのランフラットタイヤのシ
ョルダー部に環状体を配置しただけなので、通常内圧の
状態では、今までのランフラットタイヤとほぼ同等の接
地形状となって、接地圧の均一な分布を可能として、環
状体の無い今までのランフラットタイヤとほぼ同等の性
能を達成することができる。これに対して内圧０の状態
では、ショルダー部を補強する環状体をショルダー部に
配置したので、環状体がリング状の剛性体として働き、
空気入りタイヤの周方向のバックリングを防ぐ事が出来
る。よって、パンク時である０内圧時におけるショルダ
ー部の接地圧の分布が均一に近くなって、局所的な大入
力が減少し、ランフラット耐久性が向上する。

【０００９】請求項２に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項では請求項１と同様に作用する
が、さらに、環状体がビードコアを構成するスチールワ
イヤーと同一のスチールワイヤーを用いて形成されたの
で、ビードコア用のスチールワイヤーをそのまま用いて
環状体を形成できるようになった。従って、空気入りタ
イヤを構成する部材の種類が実質的に増えないため、構
成部材の品種の管理が煩雑にならないと共に、構成部材
のコストが不必要に増大せず、結果として空気入りタイ
ヤの製造コストが低減される。

【００１０】請求項３に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項では請求項１及び請求項２と同
様に作用するが、さらに、環状体がスチールワイヤーに
よりレイヤーベルト状の構造に形成される構成を有した
ので、高剛性のスチールワイヤーにより環状体が形成さ
れることで、周方向のバックリングをより確実に防ぐ事
が出来る。

【００１１】請求項４に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項では請求項１から請求項３と同
様に作用するが、さらに、複数枚のベルト層が、相互に
交差する向きにコードがそれぞれ並ぶ第１ベルトと第２
ベルトにより構成され、環状体内に環状体の径方向を長
手方向とするコードが配置され、これら第１ベルト及び
第２ベルトのコードと環状体のコードとが交差して三角
形をなすと共に、環状体がこれらベルトの外周側にいわ
ゆる箍状に配置されるので、第１ベルト及び第２ベルト
の剛性と相まって環状体の剛性が一層高まる形となり、
これらが変形を抑える擬似剛性体となって、ショルダー
部がさらに補強される。

【００１２】請求項５に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項では請求項１から請求項４と同
様に作用するが、さらに、環状体が高弾性ゴムをベース
ゴムとしたバンド状に形成されたので、高弾性ゴムのベ
ースゴムにより環状体の剛性がさらに高まり、周方向の
バックリングがより小さくなって局所的な大入力が一層
減少することで、ランフラット耐久性が一層向上する。

【００１３】請求項６に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項では請求項５と同様に作用する
が、さらに、環状体が短繊維を含む配合ゴムをベースゴ
ムとしたバンド状に形成されたので、請求項５と同様
に、短繊維を含む配合ゴムのベースゴムにより環状体の
剛性がさらに高まって、ランフラット耐久性が一層向上
する。

【００１４】請求項７に係る空気入りタイヤの作用を以
下に説明する。本請求項では請求項１から請求項６と同
様に作用するが、さらに、ショルダー部におけるトレッ
ドパターンをリブ状としたので、ラグタイプ等のトレッ
ドパターンと異なってショルダー部に溝が無く、環状体
を容易に配置できる。また、ラグ溝がないので、周方向
のバックリングの発生を抑制することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態に係る
空気入りタイヤを図１及び図２に示し、これらの図に基
づき説明する。図１は、本実施の形態に係る空気入りタ
イヤ１０の例として２０５／６５Ｒ１５サイズの乗用車
用タイヤを示し、この空気入りタイヤ１０の骨格を構成
するトロイド状ラジアルカーカスであるカーカス１２
が、ポリエステルコードをこの空気入りタイヤ１０の赤
道面ＰＬに対してほぼ直交する方向にそれぞれ配列した
２層の部材（図示せず）により、形成されている。

【００１６】このカーカス１２の両端部近傍には、それ
ぞれリング状にスチールワイヤーが巻かれて束ねられた
一対のビードコア１４が配置されており、これら一対の
ビードコア１４にそれぞれカーカス１２の両端部が巻き
付けられている。さらに、このビードコア１４の上部の
カーカス１２間の隙間には、硬質ゴム製で先細り形状に
形成されたビードフィラー１６がそれぞれ埋設されてい
る。以上より、カーカス１２が一対のビードコア１４に
跨るように配置されることになり、この空気入りタイヤ
１０の頂部となるクラウン部１８を貫通するようにこの
カーカス１２がクラウン部１８内に埋設されている。

【００１７】そして、このクラウン部１８には、複数枚
のベルト層２０及びトレッド２２が順次重ねられつつ配
置されている。つまり、ベルト層２０は、それぞれ撚り
構造が１×５のスチールコードにより構成される第１ベ
ルト２０Ａ及び第２ベルト２０Ｂを、図２に示すよう
に、これらスチールコードが交差するように重ね合わせ
ると共に、赤道面ＰＬに対してこれらスチールコードを
それぞれ傾斜して配置した構造とされている。さらに、
このベルト層２０の上部に、ゴム材により形成されて路
面に接地するトレッド２２が配置されている。

【００１８】一方、ビードコア１４とクラウン部１８と
の間を繋ぐ部分である空気入りタイヤ１０のサイドウォ
ール２４にもカーカス１２が配置されており、このカー
カス１２より内周面側のサイドウォール２４全体にわた
った部分には、図１において三日月状の断面の補強ゴム
２６が、このサイドウォール２４を補強する為に配置さ
れている。また、この補強ゴム２６より内側の空気入り
タイヤ１０の最内層をインナーライナー２８が形成して
いる。

【００１９】さらに、サイドウォール２４とクラウン部
１８との間にはショルダー部３０がそれぞれ位置してお
り、この一対のショルダー部３０にベルト層２０の端部
がそれぞれ配置されている。このベルト層２０の両端部
にそれぞれ対応するこれらショルダー部３０の領域に
は、このショルダー部３０を補強する為の環状体３２が
配置されている。そして、環状体３２上となるこのショ
ルダー部３０のトレッドパターンはリブ状に形成されて
いる。

【００２０】この環状体３２は、ビードコア１４を構成
するスチールワイヤーと同一とされる線形１．２mmのス
チールワイヤー３２Ａを０．８mm程度の間隔で空気入り
タイヤ１０の図２に示す周方向であるＹ方向に巻いて第
１ベルト２０Ａの幅の１０％幅としたレイヤーベルト状
のスチールレイヤーにより構成されている。さらに、ス
チールワイヤー３２Ａの周りには、高弾性ゴムによるベ
ースゴム３２Ｂが配置され、このベースゴム３２Ｂが環
状体３２をバンド状に形成している。そして、この高弾
性ゴムは短繊維を含む配合ゴムにより構成されている。

【００２１】尚ここで、ベースゴム３２Ｂの硬さは例え
ばＨｄ＝５０〜９５とされ、短繊維としては、例えば大
きさは太さが０．０１μｍ〜１００μｍであり長さが１
μｍ〜１００００μｍのポリアミド系繊維（ナイロン
系）を用いることが考えられる。そして、ゴム材である
ポリマーに対してこの短繊維を５〜３０部配合して、ベ
ースゴム３２Ｂを短繊維の配列方向に沿って異方性を持
たせた高弾性ゴムとする。また、Ｈｄの値は、ＪｌＳ
Ｋ６２５３−１９９３に従うデュロメータ硬さ試験・タ
イプＡ試験機を用いて、試験温度３０℃にて測定した値
である。

【００２２】次に、本実施の形態に係る空気入りタイヤ
１０の作用を以下に説明する。この空気入りタイヤ１０
は、一対のビードコア１４に跨るカーカス１２が貫通し
たクラウン部１８に、複数層のベルト層２０及びトレッ
ド２２を順次重ね、ビードコア１４とクラウン部１８と
の間を繋ぐサイドウォール２４にこのサイドウォール２
４を補強する補強ゴム２６を備えた構造とされている。
さらに、サイドウォール２４とクラウン部１８との間に
位置するショルダー部３０の領域に、このショルダー部
３０を補強する環状体３２が配置されている。

【００２３】従って、今までのランフラットタイヤのシ
ョルダー部に環状体３２を配置しただけなので、通常内
圧の状態では、今までのランフラットタイヤとほぼ同等
の接地形状となる。この為、接地圧の均一な分布を可能
として、後述の実車性能においても今までのランフラッ
トタイヤとほぼ同等の性能を達成することができた。こ
れに対して内圧０の状態では、ショルダー部３０を補強
する環状体３２をショルダー部３０に配置したので、環
状体３２がリング状の剛性体として働き、空気入りタイ
ヤ１０の周方向のバックリングを防ぐ事が出来る。よっ
て、パンク時である０内圧時におけるショルダー部３０
の接地圧の分布が均一に近くなって、局所的な大入力が
減少し、ランフラット耐久性が向上する。

【００２４】一方、この環状体３２は、ビードコア１４
を構成するスチールワイヤーと同一のスチールワイヤー
３２Ａを用いて、レイヤーベルト状の構造に形成されて
いる。この為、ビードコア１４を構成する高剛性のスチ
ールワイヤーをそのまま用いて環状体３２が形成される
ことで、周方向のバックリングをより確実に防ぐ事が出
来るだけでなく、空気入りタイヤ１０を構成する部材の
種類が実質的に増えないため、構成部材の品種の管理が
煩雑にならないと共に、構成部材のコストが不必要に増
大せず、結果として空気入りタイヤ１０の製造コストが
低減される。

【００２５】さらに、本実施の形態の環状体３２は、短
繊維を含む配合ゴムにより構成された高弾性ゴムをベー
スゴム３２Ｂとしたバンド状に形成されている。この
為、短繊維を含む配合ゴムにより高弾性となった高弾性
ゴムをベースゴム３２Ｂとして用いたので、環状体３２
の剛性がさらに高まり、周方向のバックリングがより小
さくなって局所的な大入力が一層減少し、ランフラット
耐久性が一層向上する。

【００２６】また、ショルダー部３０におけるトレッド
パターンをリブ状としたので、ラグタイプ等のトレッド
パターンと異なってショルダー部３０に溝が無く、環状
体３２を容易に配置できる。また、ラグ溝がないため、
周方向のバックリングを抑制することができる。

【００２７】次に、本発明の第２の実施の形態に係る空
気入りタイヤを図３及び図４に示し、この図に基づき本
実施例を説明する。尚、第１の実施の形態で説明した部
材と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明を
省略する。図３に示すように、ショルダー部３０のベル
ト層２０の両端部にそれぞれ対応する領域には、第１の
実施の形態と同様に、このショルダー部３０を補強する
為の環状体３２が配置されている。

【００２８】そして、この環状体３２は、プライと同一
のポリエステルコード３２Ｃを０．８mm程度の間隔で、
図４に示すように、空気入りタイヤ１０の径方向である
Ｘ方向を長手方向として配置する構造とされており、こ
の環状体３２の幅寸法は第１ベルト２０Ａの幅の２０％
幅となっている。

【００２９】つまり、第１の実施の形態と同様に、相互
に交差する向きにコードがそれぞれ並ぶ第１ベルト２０
Ａと第２ベルト２０Ｂによりベルト層２０が構成されて
いるだけでなく、環状体３２内に環状体３２の径方向を
長手方向としてポリエステルコード３２Ｃによるコード
が配置され、これら第１ベルト２０Ａ及び第２ベルト２
０Ｂのコードとこの環状体３２のポリエステルコード３
２Ｃによるコードとが交差して三角形をなすと共に、環
状体３２がこれらベルト２０Ａ、２０Ｂの外周側に箍状
に配置される。

【００３０】この為、第１の実施の形態と同様の作用を
奏するだけでなく、第１ベルト２０Ａ及び第２ベルト２
０Ｂの剛性と相まって環状体３２の剛性が一層高まる形
となり、これらが変形を抑える擬似剛性体となって、シ
ョルダー部３０がさらに補強される構造となっている。

【００３１】次に、本発明が適用された空気入りタイヤ
の効果を確かめるべく、本発明の実施の形態と従来のラ
ンフラットタイヤとに関し、接地形状及び実車での走行
試験をそれぞれ行い、この結果を表１に表して、以下に
説明する。尚ここで、比較として図５に示す従来のラン
フラットタイヤ（補強ゴム２６の最大厚み：１１ｍｍ）
用い、これを「従来ＲＦタイヤ」と表し、第１の実施の
形態の空気入りタイヤ１０を「本発明タイヤ１」と表
し、第２の実施の形態の空気入りタイヤ１０を「本発明
タイヤ２」と表した。

【００３２】

【表１】

【００３３】※ショルダー部の接地の均一さは、このシ
ョルダー部の接地の均一さをＡとし、ショルダー部接地
圧最大のブロックの最大接地圧をＢとし、ショルダー部
接地圧最小のブロックの最大接地圧をＣとして、Ａ＝Ｂ
／Ｃ×ｌ００の式で求められる。また、表１のデータに
関する試験条件は以下の通りであった。 通常内圧時のフットプリント条件：6.5JJ 200KPa 450Kg
f 通常内圧時実車性能：国産２．５ＦＲ車、200KPa、6.5J
J にてパネラー３人の実車フィーリングの評点の平均 ０内圧時の接地形状、接地圧分布観測条件：6.5JJ 0KPa
（バルブコアぬき）450Kgf ＲＦドラム耐久条件：6.5JJ 0KPa（バルブコアぬき）45
0Kgf ８９Km／ｈでの故障までの走行距離

【００３４】以上より、本発明の実施の形態は、通常内
圧時では従来のランフラットタイヤとほぼ同等の接地形
状及び実車性能を有し、０内圧時では従来のランフラッ
トタイヤとの対比で高いランフラット耐久性を実現して
いることが実証された。

【００３５】尚、上記第１の実施の形態では、環状体３
２のスチールワイヤー３２Ａの線形を１．２mmとし、こ
のスチールワイヤー３２Ａを空気入りタイヤ１０の周方
向に巻いて第１ベルト２０Ａの幅の１０％幅に形成し、
第２の実施の形態では、ポリエステルコード３２Ｃを空
気入りタイヤ１０の径方向を長手方向として第１ベルト
２０Ａの幅の２０％幅に形成した。しかし、ベルト層２
０の両端部にそれぞれ対応するショルダー部３０の領域
に、第１ベルト２０Ａの５〜３５％幅で環状体３２を形
成しても良い。また、第２の実施の形態の環状体３２を
構成するコードはポリエステルコードの替わりに他の有
機繊維やスチールコードを用いることとしても良い。

【００３６】

【発明の効果】本発明の空気入りタイヤは上記構成とし
たので、パンク時における局所的な大入力を減少してラ
ンフラット耐久性を向上できるという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る空気入りタイ
ヤを示す断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る空気入りタイ
ヤのトレッド等のゴムの部材を削除した状態の平面図で
ある。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る空気入りタイ
ヤを示す断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る空気入りタイ
ヤのトレッド等のゴムの部材を削除した状態の平面図で
ある。

【図５】従来技術に係る空気入りタイヤを示す断面図で
ある。

【図６】従来技術に係る空気入りタイヤのパンク時の変
形を示す断面輪郭図である。

【符号の説明】

１０ 空気入りタイヤ １２ カーカス １４ ビードコア １８ クラウン部 ２０ ベルト層 ２２ トレッド ３２ 環状体

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビードコアに跨るカーカスが貫通
   したクラウン部に、複数層のベルト層及びトレッドを順
   次重ね、これらビードコアとクラウン部との間を繋ぐサ
   イドウォールにこのサイドウォールを補強する補強ゴム
   を備えた空気入りタイヤにおいて、 サイドウォールとクラウン部との間に位置するショルダ
   ー部の領域に、このショルダー部を補強する環状体が配
   置されたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 【請求項２】 環状体が、ビードコアを構成するスチー
   ルワイヤーと同一のスチールワイヤーを用いて形成され
   たことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 【請求項３】 環状体が、スチールワイヤーによりレイ
   ヤーベルト状の構造に形成されたことを特徴とする請求
   項１或いは請求項２記載の空気入りタイヤ。
4. 【請求項４】 複数枚のベルト層が、相互に交差する向
   きにコードがそれぞれ並ぶ第１ベルトと第２ベルトによ
   り構成され、 環状体内に環状体の径方向を長手方向とするコードが配
   置され、 これら第１ベルト及び第２ベルトのコードと環状体のコ
   ードとが交差して三角形をなすと共に、環状体がこれら
   ベルトの外周側に配置されることを特徴とする請求項１
   から請求項３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 【請求項５】 環状体が、高弾性ゴムをベースゴムとし
   たバンド状に形成されたことを特徴とする請求項１から
   請求項４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
6. 【請求項６】 環状体が、短繊維を含む配合ゴムをベー
   スゴムとしたバンド状に形成されたことを特徴とする請
   求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 【請求項７】 ショルダー部におけるトレッドパターン
   をリブ状としたことを特徴とする請求項１から請求項６
   の何れかに記載の空気入りタイヤ。