JP2001315510A

JP2001315510A - 空気入りランフラットタイヤ及び製造方法

Info

Publication number: JP2001315510A
Application number: JP2000133423A
Authority: JP
Inventors: Teruhiko Kojima; 照彦小嶋
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2001-11-13
Anticipated expiration: 2020-05-02
Also published as: JP4571270B2

Abstract

(57)【要約】【課題】パンクして内圧が低下若しくは無内圧になっ
ても、そのまま車両の荷重を支えて修理可能な安全な場
所まで、相当の距離を走行できるランフラット走行空気
入りラジアルタイヤであって、通常の内圧充填時の走行
では乗用車用タイヤ並みの快適な乗り心地と低い騒音性
能を付与したランフラットタイヤを提供する。【解決手段】サイド補強タイプのランフラットタイヤ
において、カーカスのタイヤサイド部からショルダー領
域の内方にかけて、タイヤ回転軸に沿った断面形状が略
三日月形であり、硬度が７５以上であるサイド補強ゴム
層（斜線部）を有し、前記タイヤカーカスとサイド補強
層との間に、その境界面の少なくとも全域に亙って、ほ
ぼ一定の厚さの振動抑制ゴム層（黒色部）を配設する。
この振動抑制ゴム層の硬度は３５〜７５であって、サイ
ド補強ゴムよりも低く、ほぼ一定の０．４〜２．０ｍｍ
であることが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤが
パンクして内圧が低下した時、その状態のままで補修可
能な安全な場所まで、相当の距離を走行し得るようにサ
イド部を補強した空気入りランフラットタイヤに係り、
特には、高性能のランフラット走行を有しながら、通常
走行時においては快適な乗り心地や道路騒音の低いラン
フラット走行可能なラジアルタイヤ及びその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤでランフラット走行が可
能、即ち、パンクしてタイヤ内圧が大気圧に等しくなる
まで低下しても、ある程度の距離を安心して走行が可能
なタイヤ（以後、ランフラットタイヤと呼ぶ。）として
は、タイヤの空気室内におけるリムの部分に、金属、合
成樹脂製の環状の中子を取り付けた中子タイプや、軽量
な発泡材料を内部に充填した充填タイプ、或はタイヤの
サイドウォール内面のビード部からショルダー区域にか
けて、カーカスの内面に断面が三日月状の比較的硬質な
ゴムの層を配置してサイド内壁を補強したサイド補強タ
イプ等がよく知られている。

【０００３】これらのタイプのうち、中子タイプは、ラ
ンフラット走行に当たって荷重支持能力が高いことか
ら、バネ下重量をあまり問題にしない４輪以上の貨物運
搬用の車両や軍用車両向けとして、またサイド補強タイ
プは、比較的荷重付加が小さく、リム組みが簡易で乗り
心地や燃費等に影響の大きいばね下重量の低減を重視す
る乗用車向け及び２輪車向けとして用いられている。サ
イド補強タイプのランフラットタイヤを乗用車向けに実
際に適用した際に、一番問題として指摘されるのは、ゴ
ツゴツとした不快な乗り心地と騒がしい道路騒音であ
り、その対策が望まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このサ
イド補強タイプのランフラットタイヤは、タイヤのサイ
ド部の剛性を高めることによって、ランフラット性能が
付与されているのであるから、当然のことながら振動吸
収性能と騒音減衰性能に乏しく、特に乗用車及びライト
バンに装着されるランフラットタイヤとしては、通常走
行時の乗り心地と道路騒音面で苦情と不評が多かった。

【０００５】本発明は、上記事実を考慮し、ランフラッ
ト走行時の耐久性と信頼性を充分に確保しながら、なお
かつ、通常走行時には満足のいく乗り心地と道路騒音の
低い主として乗用車用のランフラットタイヤを提供する
こと、及びかかる構造のランフラットタイヤを従来の工
程と設備の下で簡便に製造する方法を提案することを課
題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべく成されたもので、タイヤのサイド部の剛性補強
構造と振動減衰機構の高度な両立を図るべく鋭意探究し
た結果、本発明を完成するに至った。

【０００７】即ち本発明の空気入りランフラット走行タ
イヤは、一対のビードコア間にわたってトロイド状に連
なり、両端部が前記ビードコアをタイヤ内側から外側へ
巻き上げられる少なくと１枚のラジアルカーカスプライ
からなるカーカスと、前記カーカスのサイド領域のタイ
ヤ軸方向外側に配置されてタイヤサイド部を構成するサ
イドゴム層と、前記カーカスのクラウン領域のタイヤ径
方向外側に配置されてトレッド部を構成するトレッドゴ
ム層と、前記トレッドゴム層とカーカスのクラウン領域
の間に配置される少なくとも１枚のベルトプライからな
るベルトと、前記カーカスのタイヤ内方全面に配置され
るインナーライナーと、前記一方のビードコアから他方
のビードコアへ延びるカーカス本体部分と前記ビードコ
アに巻き上げられる巻上部分との間に配置されるビード
フィラー層と、を備えた空気入りランフラットタイヤで
あって、前記カーカスのタイヤサイド部からショルダー
領域の内側にかけて、タイヤ回転軸に沿った断面形状が
略三日月形である、少なくとも１層の補強ゴム層を有す
るサイド補強層を有し、前記カーカスのタイヤサイド部
からショルダー領域の内側にかけて、前記タイヤカーカ
スと前記サイド補強層との間に振動抑制ゴム層を配設し
たことを特徴としている。

【０００８】本発明の、カーカスサイド部からショルダ
ー領域の内方にかけて配設され、タイヤ回転軸に沿った
断面形状が略三日月形である補強ゴム層としては、タイ
ヤにランフラット性能を付与できるに足る諸種の高剛性
ゴム特に軽比重の高剛性ゴム組成物を適宜選択使用する
ことが可能である。これら高剛性ゴムの例としては、補
強性のカーボンブラックや他有機／無機の補強剤を比較
的多量に充填した高剛性ゴム配合物、又は有機／無機の
短繊維及びこれらの断面中空ないしは断面異形の繊維を
充填した高剛性ゴム組成物等が好適に用いられる。

【０００９】なお、上述の断面形状が略三日月形である
補強ゴム層の材質の硬度（Ｈｄ）は、７５以上であるこ
とが望ましい。硬度が７５に満たない補強ゴム層では、
サイド内壁の剛性が不足して、パンク時において車体重
量を支えきれず、充分な距離をランフラット走行するこ
とが出来ない。もしくは、サイド剛性を確保するために
は補強ゴム層の断面肉厚を上げざるを得ず、タイヤの重
量を益々重くするだけにとどまらず、サイド部の屈曲疲
労性を悪化させ、通常走行時においても疲労寿命を悪く
する。

【００１０】本発明のランフラットタイヤにおいては、
カーカスのタイヤサイド部からショルダー領域の内側に
かけて、前記タイヤカーカスと前記サイド補強層との間
に、特殊な振動抑制ゴム層が配設されていることが大き
な特徴である。この特殊な振動抑制ゴム層が、タイヤカ
ーカスとサイド補強層との間に存在することにより、タ
イヤ踏面より入力される振動や騒音が緩和され減衰され
ることにより、ランフラットタイヤでありながら良好な
乗り心地と道路騒音の防止が得られる。

【００１１】なお、この振動抑制ゴム層が、前記カーカ
スのタイヤサイド部からショルダー領域の内側にかけ
て、タイヤカーカスとサイド補強層との間の境界面の少
なくとも全域に亙って実質的に配設されている方が、上
述の乗り心地の改善と道路騒音の低減により効果的であ
る。

【００１２】本発明の振動抑制ゴム層のタイヤ回転軸に
沿った断面の厚みは、そのタイヤ径方向の上端部と下端
部の近傍を除いて、ほぼ一定であることが望ましい。不
均一な断面厚みは、タイヤ走行時のサイド部の屈曲疲労
寿命に悪い影響を与える。また後述するように、本発明
の振動抑制ゴム層をカーカスプライの圧延工程で同時に
カレンダー加工する際にも、この振動抑制ゴム層の断面
厚みが、ほぼ一定であることが作業を容易にし望まし
い。

【００１３】特に乗用車用のランフラットタイヤを考え
た場合は、上述の振動抑制ゴム層の断面厚みは、０．４
〜２．０ｍｍでほぼ一定であることが好ましい。０．４
ｍｍに満たない厚みの場合は、乗用車としての乗り心地
の改善と道路騒音の低減の効果を発揮するには不充分で
あり、２．０ｍｍを越える厚みにすることは不要であり
タイヤ重量をいたずらに増し燃費を悪くすることにな
る。

【００１４】本発明の振動抑制ゴム層に使用される材質
の硬度（Ｈｄ）は、高硬度のサイド補強層に起因するゴ
ツゴツした硬さと騒音を緩和し緩衝するために、サイド
補強層のゴム材質硬度よりも低いことが要請される。振
動抑制ゴム層の材質硬度（Ｈｄ）が、サイド補強層のゴ
ム硬度より硬ければ緩衝し緩和する効果は少なくなる。
同様に、振動抑制ゴム層の材質の損失正接（ｔａｎδ）
も、高硬度のサイド補強層の硬さと騒音を緩衝し緩和す
るために、サイド補強層の材質の損失正接よりも大きい
ことが望ましい。

【００１５】本発明の振動抑制ゴム層の材質の硬度（Ｈ
ｄ）と前記カーカスの最内層プライの被覆ゴムの材質硬
度との高低関係には、２つのケースがあり、それぞれの
長所と短所を勘案して適宜選択される。振動抑制ゴム層
の材質硬度がカーカス最内層プライの被覆ゴムの材質硬
度よりも低い場合は、両側のサイド補強層と最内層プラ
イ層よりも真中の振動抑制ゴム層が最も軟らかい構成と
なり、サイド補強層から最内層プライ層への振動と騒音
の伝達係数が最も小さくなり、ランフラットタイヤの騒
音と乗り心地の改善には好適だが、軟らかい振動抑制ゴ
ム層の両界面での歪が大となるので、耐久性が若干低下
する懸念がある。一方、振動抑制ゴム層の材質硬度がカ
ーカス最内層プライの被覆ゴムの材質硬度より高い場合
は、サイド補強層から振動抑制ゴム層及び最内層プライ
層と順次硬度が変化しているので歪勾配が滑らかになり
サイド部の屈曲耐久性には優れるが、その分ランフラッ
トタイヤの騒音乗り心地改善には、上記ケースに比べて
見劣りすることになる。総合的に勘案して、振動抑制ゴ
ム層の材質硬度は、断面三日月形のサイド補強ゴムより
も低く、カーカス最内層プライの被覆ゴムの硬度より高
い後者のケースの方が、非常時及び通常走行時の耐久性
と信頼性により優れるので、好まれる場合が多い。

【００１６】最後に、本発明のタイヤを製造する方法に
つき説明する。一般にタイヤの製造は、個々の部材を圧
延(カレンダー)工程や押出し工程で長尺シート物として
製造し、個々のタイヤに応じたサイズ長さに裁断し、成
形ドラム上で貼り付けて加硫前グリーンタイヤを形成す
るのであるが、本発明タイヤも従来のこういう方法で製
造できる。しかしながら、より効率的なタイヤ製造方法
として、我々は、前記カーカスの最内層プライのコード
に被覆ゴムを圧延するカレンダー工程において、該カー
カスプライの片面に前記振動制御ゴム層の未加硫シート
を同時に圧延して、予めカーカスプライと振動制御ゴム
層を一体化した後、該複合シートをタイヤの成形工程へ
供することを特徴とする空気入りランフラット走行ラジ
アルタイヤの製造方法を提案する。本方法により、タイ
ヤの成形用部材として、本発明では振動制御ゴム層のシ
ートが１枚増えているのであるが、本発明の上述の方法
によれば、従来とほぼ同じ設備と工数で本発明のランフ
ラット走行ラジアルタイヤを製造できる利点がある。

【００１７】なお、空気入りタイヤは、夫々のサイズに
応じて、ＪＡＴＭＡ（日本）、ＴＲＡ（米国）及びＥＴ
ＲＴＯ（欧州）等が発行する規格に定められた標準リム
に装着されて使用され、この標準リムが通常正規リムと
称される。

【００１８】本明細書でもこの慣用呼称に従い、「正規
リム」とは米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡが発行する
２０００年版のＹＥＡＲＢＯＯＫに定められた適用サ
イズにおける標準リムを指す。同様に、「正規荷重」及
び「正規内圧」とは、米国のタイヤとリムの協会ＴＲＡ
が発行する２０００年版のＹＥＡＲＢＯＯＫに定めら
れた適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重
及び最大荷重に対応する空気圧を指す。ここで、荷重
とは下記規格に記載されている適用サイズにおける単輪
の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、内圧とは下
記規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大
荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、
リムとは下記規格に記載されている適用サイズにおける
標準リム（または“Approved Rim”、“Recommended Ri
m” ）のことである。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面にした
がって説明する。

【００２０】図１と図２には、本発明の実施の形態に係
わるランフラットタイヤが、左半分の断面図にて示され
ている。本実施形態のランフラットタイヤは乗用車用で
あり、サイズ２２５／６０Ｒ１６（ラジアル構造タイ
ヤ）の空気入りランフラットタイヤで、図１（タイプＡ
とする）は、振動抑制ゴムがカーカス内面とサイド補強
ゴム層との間にあって、サイド補強ゴム層とカーカス層
との境界面を越えて径方向外側と径方向内側にまで延
び、振動抑制ゴム層がサイド補強ゴム層を完全に包み込
む断面形態で存在する。図２（タイプＢとする）では、
振動抑制ゴムがカーカス内面とサイド補強ゴム層との間
にあって、サイド補強ゴム層とカーカス層との境界面の
タイヤ径方向中央部を中心に部分的に介在して存在する
断面形態を成している。図１（タイプＡ）のタイヤ断面
では、サイド補強ゴム層とカーカス層との間に振動抑制
ゴムが必ず介在するが、図２（タイプＢ）のタイヤ断面
では、サイド補強ゴム層とカーカス層との間の中央部分
にだけ振動抑制ゴムが介在するだけである。

【００２１】本発明の実施形態を示すために、タイヤカ
ーカス最内層プライの内面のサイド部からショルダー領
域にかけて、表１に示す振動抑制ゴム層の配置構造と材
質特性のランフラットタイヤを試作した。実施例〜
タイヤは、振動抑制ゴム層を有するが、実施タイヤ〜
は振動抑制ゴム層がサイド補強層を包み込むタイプＡ
（図１）の構造をなし、実施タイヤは振動抑制ゴム層
がカーカス層とサイド補強ゴム層の境界中央部に部分的
に介在するタイプＢ（図２）の構造である。夫々のタイ
ヤの振動抑制ゴムの硬度は、実施タイヤとは５５で
あり、実施タイヤとは夫々８０と３０である。な
お、実施タイヤに用いられた断面三日月状のサイド補強
ゴム層は、特開平１１−２４５６３６に開示されている
配合で作成され、その硬度は９０であった。全ての試作
タイヤの最内側のカーカスの被覆ゴムの硬度は４０であ
る。

【００２２】

【表１】

【００２３】本発明の効果を確認するために、上記の仕
様で試作した各タイヤにつき、ランフラット走行寿命と
乗り心地試験及び道路騒音の測定を行ない、その結果
を、従来タイヤの性能を１００として相対的に指数化し
て表２に示した。ここで、相対評価指数は数字が大きい
程優れており、小さいほど劣っていることを意味する。

【００２４】

【表２】

【００２５】本発明タイヤのランフラット走行性能は、
従来タイヤの性能とほぼ同等乃至は同等以上である。本
発明の振動抑制ゴム層が介在するタイヤは、道路騒音レ
ベルと乗り心地が改善されていること、特に実施タイヤ
〜に見られるように、Ａタイプの振動抑制ゴムがサ
イド補強ゴム層とカーカス層との境界面を完全に覆って
いる場合はその効果が著しいことが判る。更に、振動抑
制ゴム層の硬度が、本発明の好ましい範囲３５〜７５の
内にある実施例のタイヤにおいては、道路騒音と乗り
心地の改善効果が最大であることが実証された。

【００２６】なお、本実施形態でのタイヤ性能の試験方
法は次の通りである。

【００２７】＜ランフラット走行寿命＞試験タイヤを正
規リムに組み内圧をゼロとして、正規荷重３７５Ｋｇｆ
をかけて直径１７００ｍｍのドラム試験機に押し付け、
時速８０ｋｍ／ｈで故障が発生するまで走行させ、その
走行距離の長さでランフラット走行の寿命を評価した。

【００２８】＜道路騒音（ロードノイズ）試験＞サイズ
１７５／７０Ｒ１４の供試タイヤを正規リムに組み排気
量２０００ｃｃのセダン型乗用車に４輪とも装着して、
２名が乗車してロードノイズ評価用テストコースを時速
６０ｋｍの速度で走行して、運転席の背もたれ背面部の
中央に集御マイクを取り付け、周波数１００〜５００Ｈ
ｚ及び３００〜５００Ｈｚの全音圧（デシベル）を測定
した。この測定値を従来タイヤを１００として指数表示
し、指数が高いほどロードノイズは良好と評価する。

【００２９】＜乗り心地評価＞幅２ｃｍで高さ１ｃｍの
突起物が取り付けられた外径２ｍのタイヤ試験用鉄製ド
ラムの上に、正規荷重を負荷させて供試タイヤを押し付
けてドラムを回転させ、タイヤがドラム上の突起を乗り
越したときの上下負荷方向の振動波形を加速度計にて測
定し、その第１周期の振幅の逆数を求め、従来タイヤを
１００として指数で表示する。なお、この指数が大きい
程乗り心地は良好である。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
ランフラット走行タイヤは、振動抑制ゴム層をサイド補
強層とカーカス内面との間に介在させてなるので、通常
走行時においては乗り心地が良く道路騒音を抑制する快
適な乗用車用タイヤの性能を保持し、パンクで内圧が低
下した時には、安全で信頼性のおけるランフラット走行
が可能な優れたタイヤである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施形態(タイプＡ)に係る空気
入りランフラットタイヤの半断面図である。

【図２】本発明の他の実施形態(タイプＢ)に係る空気入
りランフラットタイヤの半断面図である。

【符号の説明】

１Ａビードコア２Ａビードフィラー３Ａカーカス４Ａインナーライナー５Ａサイドゴム部６Ａベルト層７Ａトレッドゴム部１Ｂビードコア２Ｂビードフィラー３Ｂカーカス４Ｂインナーライナー５Ｂサイドゴム部６Ｂベルト層７Ｂトレッドゴム部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｋ 105:08 Ｂ２９Ｌ 30:00 Ｂ２９Ｌ 30:00 Ｂ２９Ｃ 67/12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のビードコア間にわたってトロイド
状に連なり、両端部が前記ビードコアをタイヤ内側から
外側へ巻き上げられる少なくと１枚のラジアルカーカス
プライからなるカーカスと、前記カーカスのサイド領域
のタイヤ軸方向外側に配置されてタイヤサイド部を構成
するサイドゴム層と、前記カーカスのクラウン領域のタ
イヤ径方向外側に配置されてトレッド部を構成するトレ
ッドゴム層と、前記トレッドゴム層とカーカスのクラウ
ン領域の間に配置される少なくとも１枚のベルトプライ
からなるベルトと、前記カーカスのタイヤ内方全面に配
置されるインナーライナーと、前記一方のビードコアか
ら他方のビードコアへ延びるカーカス本体部分と前記ビ
ードコアに巻き上げられる巻上部分との間に配置される
ビードフィラー層と、を備えた空気入りランフラットタ
イヤであって、前記カーカスのタイヤサイド部からショルダー領域の内
側にかけて、タイヤ回転軸に沿った断面形状が略三日月
形である、少なくとも１層の補強ゴム層を有するサイド
補強層を有し、前記カーカスのタイヤサイド部からショルダー領域の内
側にかけて、前記タイヤカーカスと前記サイド補強層と
の間に振動抑制ゴム層を配設したことを特徴とする空気
入りランフラット走行ラジアルタイヤ。
【請求項２】前記振動抑制ゴム層が、前記カーカスの
タイヤサイド部からショルダー領域の内側にかけて、前
記タイヤカーカスと前記サイド補強層との間の境界面の
少なくとも全域に亙って実質的に配設されている請求項
１に記載の空気入りランフラット走行ラジアルタイヤ。
【請求項３】前記振動抑制ゴム層のタイヤ回転軸に沿
った断面の厚みが、そのタイヤ径方向の上端部と下端部
の近傍を除いてほぼ一定である請求項１に記載の空気入
りランフラット走行ラジアルタイヤ。
【請求項４】前記断面形状が略三日月形である補強ゴ
ム層の材質の硬度（Ｈｄ）が、７５以上である請求項１
に記載の空気入りランフラット走行ラジアルタイヤ。
【請求項５】前記振動抑制ゴム層の材質の硬度（Ｈ
ｄ）が、３５〜７５である請求項１に記載の空気入りラ
ンフラット走行ラジアルタイヤ。
【請求項６】前記振動抑制ゴム層のタイヤ回転軸に沿
った断面の厚みが、そのタイヤ径方向の上端部と下端部
の近傍を除いて、ほぼ一定で０．４〜２．０ｍｍである
請求項１に記載の空気入りランフラット走行ラジアルタ
イヤ。
【請求項７】前記振動抑制ゴム層の材質の硬度（Ｈ
ｄ）が、前記サイド補強層の材質硬度よりも低いことを
特徴とする請求項１に記載の空気入りランフラット走行
ラジアルタイヤ。
【請求項８】前記振動抑制ゴム層の材質の損失正接
（ｔａｎδ）が、前記サイド補強層の材質の損失正接よ
りも大きいことを特徴とする請求項１に記載の空気入り
ランフラット走行ラジアルタイヤ。
【請求項９】前記振動抑制ゴム層の材質の硬度（Ｈ
ｄ）が、前記カーカスの最内層プライの被覆ゴムの材質
硬度よりも低いことを特徴とする請求項１と５に記載の
空気入りランフラット走行ラジアルタイヤ。
【請求項１０】前記振動抑制ゴム層の材質の硬度（Ｈ
ｄ）が、前記カーカスの最内層プライの被覆ゴムの材質
硬度以上であることを特徴とする請求項１と５に記載の
空気入りランフラット走行ラジアルタイヤ。
【請求項１１】請求項１から請求項１０に記載の空気
入りランフラット走行ラジアルタイヤの製造方法におい
て、前記カーカスの最内層プライのコードに被覆ゴムを圧延
するカレンダー工程にて、該カーカスプライの片面に前
記振動制御ゴム層の未加硫シートを同時に圧延して、予
めカーカスプライと振動制御ゴム層を一体化した後、該
複合シートをタイヤの成形工程へ供することを特徴とす
る空気入りランフラット走行ラジアルタイヤの製造方
法。