JP2003094912A - ランフラットタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常走行時の振動乗り心地性に優れたサイド
補強タイプのランフラットタイヤ及びその製造方法を提
供することにある。 【解決手段】 カーカス５のクラウン部６の外周側に配
設された主ベルト11及びトレッド部７と、前記トレッド
部７の両端部と前記ビード部２とをそれぞれ連結するサ
イドウォール部12と、少なくともサイドウォール部12に
位置するカーカス５の内面側に配置され、比較的硬質な
ゴムからなり、略三日月状の断面形状を有する補強ゴム
層13とを具え、補強ゴム層13は、その内面の同一円周上
に連続して延びる少なくとも1本のリング状の応力緩和
溝14を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、通常走行時にお
ける振動乗り心地性が優れ、しかも、タイヤ内圧の異常
低下又はパンク時におけるランフラット走行が可能であ
る、いわゆるサイド補強タイプのランフラットタイヤ及
びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】タイヤ内圧の異常低下やパンクした場合
であっても、ある程度の距離の走行が可能であるタイ
ヤ、いわゆるランフラットタイヤは、通常の舗装路面を
走行するサマータイヤ等で数多く提案されており、それ
を大別すると２種類のタイプがある。

【０００３】第1のタイプのランフラットタイヤは、リ
ム組みしたタイヤ内に支持体を内蔵した、いわゆる中子
タイプのランフラットタイヤであり、前記支持体は、内
圧の異常低下又はパンクした時にだけ、タイヤ内面と接
触させて、潰れたタイヤをその内面側から支持できるよ
うに構成したものであり、これによって、ランフラット
走行を可能にしたものである。

【０００４】しかしながら、かかるランフラットタイヤ
は、タイヤのリム組み時に支持体を組み込まなければな
らないため、リム組み作業性が悪く、重量及びコストの
上昇を招くという問題があり、加えて、製法等を含めた
煩雑さ等の問題もある。

【０００５】また、第2のタイプのランフラットタイヤ
は、少なくともサイドウォール部に位置するカーカスの
内面側に、比較的硬質なゴムからなる補強ゴム層を配設
した、いわゆるサイド補強タイプのランフラットタイヤ
であり、内圧の異常低下又はパンクした時に、補強ゴム
層によって補強された両サイドウォール部を変形しにく
くしてこれらサイドウォール部で荷重を支持し、これに
よって、ランフラット走行を可能にしたものである。

【０００６】サイド補強タイプのランフラットタイヤ
は、構造がシンプルであり、リム組み作業性や製法等の
煩雑さの問題も少ないが、補強ゴム層を配設したサイド
ウォール部は剛性、特にタイヤ径方向剛性（縦ばね剛
性）が大きいため、通常走行時の振動乗り心地性が悪化
する等の問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、通
常走行時の振動乗り心地性に優れたサイド補強タイプの
ランフラットタイヤ及びその製造方法を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、対をなすビード部にそれぞれ埋設され
たビードコア間で略ラジアル配列されたコードを有する
少なくとも１枚のプライからなるカーカスと、該カーカ
スのクラウン部外周側に、タイヤ赤道面に対し比較的小
さな角度で延びるコードを有する少なくとも２層の傾斜
ベルト層からなる主ベルトによって補強されたトレッド
部と、前記トレッド部の両端部と前記ビード部とをそれ
ぞれ連結するサイドウォール部と、少なくともサイドウ
ォール部にわたるカーカスの内面側に配置され、比較的
硬質なゴムからなり、略三日月状の断面形状を有する補
強ゴム層とを具えるランフラットタイヤにおいて、前記
補強ゴム層は、その内面の同一円周上に連続して延びる
少なくとも1本のリング状の応力緩和溝を有することを
特徴とするランフラットタイヤである。

【０００９】また、応力緩和溝は、略Ｖ字状又は略Ｕ字
状の断面形状を有することが好ましい。さらに、応力緩
和溝は、補強ゴム層の内面の異なる円周上に複数本配設
することが好ましい。加えて、応力緩和溝の溝深さは、
補強ゴム層の最大厚みの50〜80％であることが好まし
い。

【００１０】さらにまた、応力緩和溝の開口幅中心位置
は、その溝底中心位置よりもタイヤ径方向内側に位置す
ることが好ましく、この場合には、応力緩和溝は、その
溝底中心位置と開口幅中心位置とを結ぶ直線のタイヤ赤
道面に対する角度が、鋭角側で測定して20°以上になる
ように配設することがより好適である。加えて、応力緩
和溝を複数本配設する場合には、応力緩和溝の前記直線
は互いに対して平行であることがより好適である。

【００１１】上記構成を有するランフラットタイヤの製
造方法は、製品タイヤの内面形状に対応した外面形状を
有する分割型金型コア上に、その外面と密着させてリボ
ン状ゴムストリップを互いにオーバーラップさせながら
巻回して補強ゴム層を積層形成する工程と、この補強ゴ
ム層の上に、プライコードを前記金型コアの略ラジアル
方向に往復移動させながら圧着してカーカスを形成する
工程と、前記カーカスのクラウン部外周上に、コードを
密着させて所定の角度で巻回して主ベルトを形成する工
程と、主ベルトの外周面上に、リボン状ゴムストリップ
を互いにオーバーラップさせながら巻回してトレッド部
形成する工程とを少なくとも経ることによって、グリー
ンタイヤを形成し、その後、グリーンタイヤ内に前記金
型コアが存在する状態で加硫成形を行うことにある。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、この発明に従うランフラ
ットタイヤの代表的な幅方向半断面を示したものであ
る。

【００１３】図１に示すタイヤ１は、対をなすビード部
２にそれぞれ埋設されたビードコア３間で略ラジアル配
列（具体的には、タイヤ赤道面に対し70〜90°の角度で
配列）されたコード、例えばレイヨンコードを有する少
なくとも１枚のプライ、図1では１枚のプライをビード
コア３及びビードフィラー４の周りに内側から外側へ折
り返して形成したカーカス５を有している。

【００１４】また、このタイヤ１は、カーカス５のクラ
ウン部６の外周側にトレッド部７を有し、トレッド部７
には、一般タイヤと同様、タイヤ周方向に沿って延びる
複数本の周方向溝８、及び／又は、該周方向溝８を横断
する方向に延びる複数本の横断溝（図示せず）等のトレ
ッド溝や、複数本のサイプ（図示せず）などが用途に応
じて適宜配設されている。

【００１５】また、カーカス５とトレッド部７の間に
は、タイヤ赤道面９に対し比較的小さな角度、好適には
25〜30°の角度で延びるコードを有する少なくとも２層
の傾斜ベルト層10a,10bからなる主ベルト11が配置され
ている。尚、主ベルト11は、それを構成する傾斜ベルト
層のうち、少なくとも2層の傾斜ベルト層10a,10bが、コ
ードが互いにタイヤ赤道面９を挟んで交差するように積
層した交差ベルトを構成することが好ましい。

【００１６】また、前記トレッド部９の両端部と前記ビ
ード部２との間には、これらを連結するサイドウォール
部12が配設されている。

【００１７】さらに、少なくともサイドウォール部12、
図１ではビード部２からトレッド部７の端部にわたる範
囲のカーカス５の内面側には、比較的硬質なゴムからな
り、略三日月状又は略三角形形状の断面形状を有する補
強ゴム層13が配設されており、いわゆるサイド補強タイ
プのランフラットタイヤの構造を具えている。

【００１８】補強ゴム層13は、最大厚みがタイヤの最大
幅位置又はこれよりもタイヤ径方向外方寄りの位置にな
るように配設することが好ましく、そのゴム硬さは、シ
ョアーＡ形硬さ試験機で測定したときのショアー硬さで
75〜95であることが好ましい。

【００１９】そして、この発明の構成上の主な特徴は、
前記補強ゴム層13の内面形状の適正化を図ることにあ
り、より具体的には、前記補強ゴム層13は、その内面の
同一円周上に連続して延びる少なくとも1本のリング状
の応力緩和溝14を有することにある。

【００２０】以下、この発明のランフラットタイヤを完
成するに至った経緯を作用の説明とともに説明する。サ
イド補強タイプのランフラットタイヤは、カーカスの内
面側に硬質ゴムからなる補強ゴム層130を配設してサイ
ドウォール部の剛性を高めることによって、空気が抜け
てパンクした場合であっても、図4(b)に示すように、補
強ゴム層130´で補強したサイドウォール部で荷重を支
持して、ランフラット走行を可能にしたものであるが、
この構成を有するタイヤは、サイドウォール部の剛性、
特に図4(a)に示すように、タイヤ半径方向剛性（縦ばね
剛性）が走行状態を問わず、常に大きいため、通常走行
時における振動乗り心地性が問題があった。

【００２１】このため、発明者は、サイド補強タイプの
ランフラットタイヤにおいて、通常走行時における振動
乗り心地性を改善するための検討を行ったところ、補強
ゴム層13の内面に、同一円周上に連続して延びる少なく
とも1本のリング状の応力緩和溝14を設けることによっ
て、通常走行時には、図3(a)に示すように、補強ゴム層
13に設けた応力緩和溝14は開いた状態で維持できるた
め、補強ゴム層13自体の縦ばね剛性を大幅に減少させる
ことができる結果、通常走行時における振動乗り心地性
を飛躍的に向上させることができ、また、ランフラット
走行時には、図3(b)に示すように、補強ゴム層13´は、
それに設けた応力緩和溝14´が完全に閉じることによっ
て、応力緩和溝を設けない補強ゴム層130´（図4(b)）
と同様な縦ばね剛性を具備することができることを見出
し、この発明を完成させるに至ったのである。

【００２２】尚、図3(a),(b)及び図4(a),(b)に示したラ
ンフラットタイヤはいずれも、説明の便宜上、タイヤの
輪郭と補強ゴム層とだけを抜き出して示してある。

【００２３】また、応力緩和溝14は、通常走行時には開
いており、また、ランフラット走行時には完全に閉じる
ような形状を有することが好ましい。応力緩和溝14の具
体的な形状としては、例えば略Ｖ字状又は略Ｕ字状の断
面形状を有することが好ましく、この場合には、両溝壁
14a,14bのなす角度が５〜20°であることが好ましい。
前記角度が５°未満だと、通常走行時に応力緩和溝が閉
じて振動乗り心地性が悪化する傾向があるからであり、
20°を超えると、ランフラット走行時に応力緩和溝が完
全に閉じなくなって荷重をサイドウォール部で十分に支
持できなくなるおそれがあるからである。

【００２４】さらに、補強ゴム層に応力緩和溝がないと
仮定した場合のサイド補強部において、サイド補強部の
断面積（応力緩和溝を含む総断面積）の20％以下の断面
積を占めるように応力緩和溝を形成することが、ランフ
ラット走行時のランフラット耐久性能と、通常内圧時の
振動乗り心地性能を両立させる面から好ましい。応力緩
和溝の断面積の前記割合が20％を超えると、溝の容積が
大きすぎて、ランフラット走行時に、サイド補強部が荷
重を十分に支持できなくなるおそれがあるからである。
尚、通常走行時の振動乗り心地性の確保の観点から、応
力緩和溝の断面積の前記割合は２％以上とすることが好
適である。

【００２５】加えて、ランフラット走行時の耐久性向上
の点から、応力緩和溝14の溝底を一定の曲率で半径をも
つ凹状曲面で形成することが好ましい。

【００２６】さらに、応力緩和溝14は、その内面の異な
る周上に複数本配設することが溝底部への応力集中を緩
和する点で好ましい。

【００２７】さらにまた、応力緩和溝14の開口幅中心位
置15は、その溝底中心位置16よりもタイヤ径方向内側に
位置することが、ランフラット走行時で応力緩和溝を閉
じ易くする点で好ましく、また、応力緩和溝14は、その
溝底中心位置16と開口幅中心位置15とを結ぶ直線ｍのタ
イヤ赤道面９に対する角度θが、鋭角側で測定して20°
以上になるように配設することが好ましい。前記角度θ
が20°未満だと、通常走行時の振動乗り心地性の向上効
果が十分に得られなくなる傾向があるからである。尚、
後述する分割型金型コアー17上でグリーンタイヤを製造
する場合には、前記角度θが60°を超えると、前記金型
コアー17をタイヤ１から抜き取りにくくなる。このた
め、前記角度θの上限値は60°とすることが好ましい。
尚、前記角度θのより好適な範囲は、30〜45°の範囲で
ある。

【００２８】加えて、応力緩和溝14の溝深さは、補強ゴ
ム層13の最大厚みの50〜80％であることが好ましい。80
％を超えると、ランフラット耐久性から問題が生じる恐
れがあり、50％未満だと、通常走行時における振動乗り
心地性の向上効果が小さくなるからである。尚、応力緩
和溝14の溝深さは、補強ゴム層に応力緩和溝を配設しな
い場合の内側壁面を仮定するとき、この仮定した内側壁
面上にある応力緩和溝の開口幅中心位置から前記内側壁
面に対して垂直な方向に測定したときの溝深さを意味
し、また、補強ゴム層13の最大厚みは、応力緩和溝14の
溝深さの測定位置から同様な方向に測定したときの厚み
を意味する。

【００２９】次に、この発明に従うランフラットタイヤ
の製造方法の一例を説明する。この発明の製造方法は、
タイヤの内面形状、より具体的には補強ゴム層13の内面
形状が特殊形状を有するため、図２に示すような外面18
に複数のリング状の突起19を有する分割型金型コア17を
用いた、いわゆるコア製法を用いることが好ましい。

【００３０】そのコア製法を説明すると、まず、製品タ
イヤの内面形状に対応した形状の外面18を有する分割型
金型コア17（中子とも称される。）上に、その外面18と
密着させてリボン状ゴムストリップを互いにオーバーラ
ップさせながら補強ゴム層13を順次積層形成した後、同
様なリボン状ゴムストリップを互いにオーバーラップさ
せながらインナーライナー、図１では2層のインナーラ
イナー20a,20bを形成する。

【００３１】次いで、インナーライナー20bの上に、プ
ライコードを、既に配置してある対をなすビードコア３
又はそれらの近傍位置の間で前記金型コア17の略ラジア
ル方向に折返し往復移動させながら圧着してカーカス５
を形成する。プライコードとしては、裸コードとゴム被
覆コードのいずれのコードを用いてもよく、また、折返
し往復移動を行うコード態様としては、一本でも複数本
でもよいが、複数本の場合には、コードをゴム被覆した
リボン状シートを用いることが好適である。

【００３２】カーカス５を形成した後、カーカス５のク
ラウン部６の外周面に短冊状のコードゴム引きシートを
圧着しながら密着させて所定の角度で巻回して主ベルト
層11を形成する。

【００３３】主ベルト11の形成後、リボン状ゴムストリ
ップを互いにオーバーラップさせながら巻回して、サイ
ドウォール部12及びトレッド部７を形成することによっ
て、グリーンタイヤを形成した後、グリーンタイヤ内に
前記金型コアー17が存在する状態で加硫成形を行うこと
によって上記ランフラットタイヤを製造することができ
る。

【００３４】上述したところは、この発明の実施形態の
一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更
を加えることができる。

【００３５】

【実施例】次に、この発明に従うランフラットタイヤを
試作し、性能評価を行ったので、以下で説明する。 ・実施例１ 実施例１のタイヤは、図１に示すタイヤ幅方向断面を有
し、タイヤサイズが245/40Ｒ18であるランフラットタイ
ヤであり、カーカス５のプライコードを1650ｄ／２のレ
イヨンコードとし、補強ゴム層13のゴム硬さを85とし、
主ベルト13は、1+6構造のスチールコードを有する2層の
傾斜ベルト層10a,10bからなる交差ベルトとし、それら
のコード角度がタイヤ赤道面に対して±24°とし、交差
ベルトの、下層に位置する傾斜ベルト層の幅を210ｍ
ｍ、上層に位置する傾斜ベルト層12bの幅を200ｍｍと
し、応力緩和溝14は5本を平行に配設し、前記角度θは4
0°とした。他のタイヤ構造については、一般的なタイ
ヤの構造とほぼ同様に構成した。

【００３６】・従来例 従来例のタイヤは、補強ゴム層の内面に応力緩和溝を設
けないことを除いては、実施例１のタイヤとほぼ同様な
構成を有する。

【００３７】（性能評価）上記各供試タイヤについて、
通常走行時における振動乗り心地性と、ランフラット走
行時における耐久性を評価したので以下で説明する。

【００３８】通常走行時における振動乗り心地性は、実
車での試験と回転ドラム試験の双方によって評価した。
実車での試験は、サイズ18×８Ｊのリムに組み付けた供
試タイヤを、FR3000ccクラスの国産乗用車に装着し、タ
イヤ内圧：230kPa、タイヤ荷重：2名乗車相当として、
時速60ｋｍ／ｈで走行させ、このときの縦方向のばね下
加速度を測定した。また、回転ドラム試験は、タイヤ内
圧、タイヤ荷重及び時速を上記実車での試験と同様に設
定した条件下で、ドラムでの垂直方向加速度及び軸力を
測定した。そして、これらの2つの試験の測定値から、
通常走行時における振動乗り心地性を総合的に評価し
た。

【００３９】ランフラット走行時における耐久性は、回
転ドラム試験において、相対内圧がゼロ（バルブコアを
取り外した状態）で、タイヤ軸振動レベル（加速度）が
0.98m/s²以上、又はタイヤたわみ量によりパンクリミッ
トスイッチが作動若しくはタイヤ発煙による煙感知器が
作動するまでの走行距離を測定し、この測定値からラン
フラット走行時における耐久性を評価した。尚、試験時
のタイヤ荷重は530kgとした。また、参考のため、タイ
ヤ重量についても併せて測定した。

【００４０】表１にこれらの評価結果を示す。尚、表１
中の数値は、いずれも従来例を100とした指数比で示し
てあり、通常走行時における振動乗り心地性について
は、数値が小さいほど振動乗り心地性に優れており、ラ
ンフラット走行時における耐久性については、数値が大
きいほど耐久性に優れており、そして、重量について
は、数値が小さいほど、軽量であることを意味する。

【００４１】

【表１】

【００４２】表１の評価結果から、実施例１は、従来例
に比べると、ランフラット走行時における耐久性が同等
レベルで、通常走行時における振動乗り心地性が顕著に
優れており、また、タイヤが軽量である。

【００４３】

【発明の効果】この発明によって、通常走行時における
振動乗り心地性に優れたサイド補強タイプのランフラッ
トタイヤ及びその製造方法の提供が可能になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に従う代表的なランフラットタイヤ
の幅方向半断面図である。

【図２】 この発明のランフラットタイヤを製造する際
に用いるのに好適な分割型金型コアの断面図である。

【図３】 この発明に従うランフラットタイヤの補強ゴ
ム層の変形状態を説明するための図であり、(a)は通常
走行時のタイヤ状態、(b)はランフラット走行時のタイ
ヤ状態を示す。

【図４】 従来のランフラットタイヤの補強ゴム層の変
形状態を説明するための図であり、(a)は通常走行時の
タイヤ状態、(b)はランフラット走行時のタイヤ状態を
示す。

【図５】 従来例のランフラットタイヤの幅方向半断面
図である。

【符号の説明】

１ ランフラットタイヤ ２ ビード部 ３ ビードコア ４ ビードフィラー ５ カーカス ６ クラウン部 ７ トレッド部 ８ 周方向溝 ９ タイヤ赤道面 10a,10b 傾斜ベルト層 11 主ベルト 12 サイドウォール部 13 補強ゴム層 14 応力緩和溝 15 応力緩和溝の開口幅中心位置 16 応力緩和溝の溝底中心位置 17 分割型金型コアー 18 分割型金型コアーの外面 19 突起

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対をなすビード部にそれぞれ埋設された
   ビードコア間で略ラジアル配列されたコードを有する少
   なくとも１枚のプライからなるカーカスと、 該カーカスのクラウン部外周側に、タイヤ赤道面に対し
   比較的小さな角度で延びるコードを有する少なくとも２
   層の傾斜ベルト層からなる主ベルトによって補強された
   トレッド部と、 前記トレッド部の両端部と前記ビード部とをそれぞれ連
   結するサイドウォール部と、 少なくともサイドウォール部にわたるカーカスの内面側
   に配置され、比較的硬質なゴムからなり、略三日月状の
   断面形状を有する補強ゴム層と、を具えるランフラット
   タイヤにおいて、 前記補強ゴム層は、その内面の同一円周上に連続して延
   びる少なくとも1本のリング状の応力緩和溝を有するこ
   とを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 【請求項２】 応力緩和溝は、略Ｖ字状又は略Ｕ字状の
   断面形状を有する請求項１記載のランフラットタイヤ。
3. 【請求項３】 応力緩和溝は、補強ゴム層の内面の異な
   る円周上に複数本配設する請求項１又は２記載のランフ
   ラットタイヤ。
4. 【請求項４】 応力緩和溝の開口幅中心位置は、その溝
   底中心位置よりもタイヤ径方向内側に位置する請求項
   １、２又は３記載のランフラットタイヤ。
5. 【請求項５】 応力緩和溝は、その溝底中心位置と開口
   幅中心位置とを結ぶ直線（ｍ）のタイヤ赤道面に対する
   角度（θ）が、鋭角側で測定して20°以上になるように
   配設する請求項４記載のランフラットタイヤ。
6. 【請求項６】 応力緩和溝の溝深さは、補強ゴム層の最
   大厚みの50〜80％である請求項１〜５のいずれか1項記
   載のランフラットタイヤ。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項記載のラン
   フラットタイヤの製造方法であって、 製品タイヤの内面形状に対応した外面形状を有する分割
   型金型コア上に、その外面と密着させてリボン状ゴムス
   トリップを互いにオーバーラップさせながら巻回して補
   強ゴム層を積層形成する工程と、 この補強ゴム層の上に、プライコードを前記金型コアの
   略ラジアル方向に往復移動させながら圧着してカーカス
   を形成する工程と、 前記カーカスのクラウン部外周上に、コードを密着させ
   て所定の角度で巻回して主ベルトを形成する工程と、 主ベルトの外周面上に、リボン状ゴムストリップを互い
   にオーバーラップさせながら巻回してトレッド部形成す
   る工程とを少なくとも経ることによって、グリーンタイ
   ヤを形成し、その後、グリーンタイヤ内に前記金型コア
   が存在する状態で加硫成形を行うことを特徴とする冬用
   ランフラットタイヤの製造方法。