JP2004182164A - Run-flat tire - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a run-flat tire having great improving effects of durability and traveling performance during run-flat traveling, while maintaining riding comfort, a rolling resistance index and wear resistance during normal traveling. <P>SOLUTION: This run-flat tire is provided with a side reinforcing rubber pad 2 formed into a substantially crescent shape in tire meridian cross section on a tire internal surface side of a carcass layer 1 to reinforce a side wall part SW. Tire thickness Tsh at a maximum width belt end P1 of a belt layer 4, tire thickness Tce at a tire maximum width position P2, an average value Ψ(Ψ=(Tsh+Tce+Tpr)/3) of tire thickness Tpr from a tire internal surface P4 of a height half of a height H from an upper end P3 of a bead core up to the tire maximum width position P2, and tire thickness Tbf at the upper end P3 of the bead core have a relation satisfying an expression (1). In this case, the expression (1) is 0.9Ψ≤Tbf≤1.04Ψ. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気が抜けてもしばらく走ることのできるランフラットタイヤに関し、特にサイド補強タイプのランフラットタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
ランフラットタイヤは、タイヤがパンクした場合やその他の原因でタイヤ内の空気圧が不十分か又はほとんどゼロとなった場合にも、最寄りのサービス施設に到達するまでの間、車両の荷重に耐えることのできる耐久性を備えたタイヤである。このようなランフラットタイヤについては、種々の構造のものが提案されているが、カーカス層のタイヤ内面側に断面が略三日月状で高硬度のゴムからなるサイド補強ゴムパッドを設けて、サイドウォールを補強したいわゆるサイド補強タイプと呼ばれるものが、特に小型タイヤでは主流となりつつある。
【0003】
そして、サイド補強タイプのランフラットタイヤについては、乗り心地性や転がり抵抗などを維持しながら、ランフラット耐久性を向上させる目的で、カーカス層の構成、巻き上げ高さ、補強ゴムパッドの形状や挿入位置、補強ゴムパッドの複層化、補強シートの追加など、様々な工夫がなされている。特に、補強ゴムパッドの断面形状に着目した工夫としては、下記のものが存在する。
【0004】
例えば、軟質ゴムを用いて、ビード部よりも厚い補強ゴム層によりランフラット耐久性を向上させたランフラットタイヤが知られている(例えば、特許文献1参照)。また、トレッド部からサイドウォール部にかけて、徐々に曲率半径を減少する形状にすることによって、ランフラット時のサイド補強ゴムパッドの耐久性を向上させたランフラットタイヤも知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
更に、サイド補強ゴムパッドの厚みが、トレッドゴムを除くタイヤ基体の1/2高さの位置および2/3高さの位置において、夫々12.0mm±1.0mmであるランフラットタイヤが知られている(例えば、特許文献3参照)。また、サイド補強ゴムパッドを含むサイドウォール部の総厚みを、リムラインからベルトまで同じ厚みにしたランフラットタイヤも知られている(例えば、特許文献4参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開昭51−2101号公報(第1頁、図1)
【特許文献2】
特開2000−108618号公報(第2頁、図1)
【特許文献3】
特開2000−190715号公報(第2頁、図1)
【特許文献4】
特開平5−229316号公報(第2頁、図1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1のランフラットタイヤでは、サイドウォール部の中腹付近の厚みがかなり厚いため、その部分以外の厚みの薄いビード部とショルダー部に歪みエネルギーが集中し、その結果、ランフラット耐久性があまり向上しない。
【0008】
また、特許文献2のランフラットタイヤでは、トレッド部からサイドウォール部にかけた部分にだけ注目しているため、サイドウォール部周辺全体での変形や歪みエネルギー分布を考慮しておらず、ランフラット耐久性を十分改善できるものではない。
【0009】
更に、特許文献3及び特許文献4のランフラットタイヤは、基本的にはサイドウォール部の総厚みを、全領域において同じ厚みにする技術であるため、タイヤ基体の1/2高さの位置付近に歪みエネルギーが集中し易く、その結果、ランフラット耐久性の向上効果が不十分となる。
【0010】
そこで、本発明の目的は、通常走行時の乗り心地性、転がり抵抗指数、耐摩耗性を維持しながら、ランフラット走行時の耐久性と走行性の改善効果が大きいランフラットタイヤを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、サイドウォール部周辺の断面形状と歪みエネルギー分布との関係について鋭意研究したところ、特定の断面形状の場合に歪みエネルギーが分散する結果、ランフラット走行時の耐久性と走行性の改善効果が大きくなることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0012】
即ち、本発明のランフラットタイヤは、ビード部の周辺で折り返されたカーカス層と、そのカーカス層をトレッド部の下方で補強するベルト層と、前記カーカス層のタイヤ内面側にタイヤ子午線断面にて略三日月状をなしサイドウォール部を補強するためのサイド補強ゴムパッドとを備えるランフラットタイヤにおいて、タイヤ子午線断面で各方向における最短距離として測定されるタイヤ厚みに関して、前記ベルト層の最大幅ベルト端でのタイヤ厚みTsh、タイヤ最大幅位置でのタイヤ厚みTce、及びビードコア上端からタイヤ最大幅位置までの高さの1/2の高さのタイヤ内面からのタイヤ厚みTpr(但し、ビード部外側のリムラインの外周側に膨出部を有する場合には、湾曲するリムラインに外接する円弧であって中心がタイヤ最大幅の高さに位置する円弧までの前記タイヤ内面からの距離)の平均値Ψ(Ψ=(Tsh+Tce+Tpr)/3)と、ビードコア上端でのタイヤ厚みTbfとの関係が、下記の式(1)を満たすことを特徴とする。
【0013】
0.9Ψ≦ Tbf ≦1.04Ψ (1)
上記において、前記タイヤ厚みTshと、前記タイヤ厚みTceと、前記タイヤ厚みTprとから下記の式(2)で求められる厚み分布係数φが、下記の式(3)を満たすことが好ましい。
【0014】
φ=2×Tce/(Tsh+Tpr)−1 (2)
0.07≦ φ ≦0.25 (3)
また、タイヤ最大幅位置での前記サイド補強ゴムパッドの厚みTp と、前記サイドウォール部の外側壁を構成するゴムの厚みTs との関係が下記の式(4)を満たすものであることが好ましい。
【0015】
0.12≦Ts /(Tp +Ts )≦0.25 (4)
更に、前記サイド補強ゴムパッドは、JISK6253のデュロメータ硬さ試験(タイプA)による硬さ(HS)が、前記サイドウォール部の外側壁を構成するゴムより大きく、その硬さ(HS)が60〜70°のゴムで形成されていることが好ましい。
【0016】
[作用効果]
本発明のランフラットタイヤによると、TshとTceとTprの平均値ΨとTbfとの関係が、上記の式(1)を満たすため、実施例の結果が示すように、通常走行時の乗り心地性、転がり抵抗指数、耐摩耗性を維持しながら、ランフラット走行時の耐久性と走行性の改善効果が大きいランフラットタイヤを提供することができる。その際、本発明ではタイヤの構造を大きく変更する必要がないため、転がり抵抗指数、耐摩耗性が良好な自然平衡(NIP)形状を採用することができる。
【0017】
また、ランフラット走行時の耐久性の改善効果が大きい理由は、図1に示す有限要素法(FEM)による解析結果から次のように推定することができる。つまり、図1に示すタイヤでは、図面の左側の例ほどTbf/Ψが大きくなっているが、これが大きい程、実施例1−2に示すように、ビード付近での屈曲量が小さくなり、タイヤ内面の屈曲部付近の歪みエネルギー密度の高い領域が狭くなる。そして、図2に示すように、Tbf/Ψが0.9を超えると、実際のテストにおいてもランフラット耐久性が急激に上昇することが分かった。
【0018】
前記の式(2)で求められる厚み分布係数φが式(3)を満たす場合、通常走行時の乗り心地性、転がり抵抗指数、耐摩耗性を維持しながら、ランフラット走行時の耐久性と走行性の改善効果をより大きくすることができる。ランフラット走行時の耐久性の改善効果が大きい理由は、図3に示す有限要素法(FEM)による解析結果から次のように推定することができる。つまり、図3に示すタイヤでは、実施例2−1が最もタイヤ厚みTceが小さいが、Tceが特定範囲より小さいと、実施例2−1のようにタイヤ内面の屈曲部に歪みエネルギーが集中して歪みエネルギー密度が高い値となる。タイヤ厚みTceが特定範囲であると、実施例2−3〜2−4のように、屈曲部の歪みエネルギーが分散して歪みエネルギー密度が低い値となり、更にタイヤ厚みTceが大きくなり、特定範囲を超えると、実施例2−5のように、上下2箇所に歪みエネルギーが集中して歪みエネルギー密度が高い値となる。このような歪みエネルギー密度の最大値と厚み分布係数φとの関係を図4に示すが、厚み分布係数φ0.16付近に極小値を有し、式(3)を満たす範囲で歪みエネルギー密度の最大値が一定以下となることが分かる。
【0019】
前記サイド補強ゴムパッドの厚みTp と、前記サイドウォール部の外側壁を構成するゴムの厚みTs との関係が式(4)を満たす場合、図5に示すように、式(1)を満たすことを前提に、歪みエネルギーがより分散する結果、ランフラット走行時の耐久性がより向上することが分かった。
【0020】
前記サイド補強ゴムパッドは、硬さ(HS)が高すぎるとタイヤの乗り心地を損なうため、ゴムの非圧縮性を考慮することにより、硬さ(HS)が前記サイドウォール部の外側壁を構成するゴムより大きく、60〜70°のゴムを採用することで、乗り心地性を維持しながらランフラット耐久性をより向上させることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図6には、中小型乗用車用のランフラットタイヤの構造を、タイヤ軸を含む子午線断面で切断した部分縦断面図で示す。以下の説明において、タイヤ半径方向トレッド側を上とし、タイヤ外面側を外側、タイヤ内面側を内側とする。
【0022】
本発明のランフラットタイヤは、図5に示すように、ビード部7の周辺で折り返されたカーカス層1と、そのカーカス層1をトレッド部6の下方で補強するベルト層4と、前記カーカス層1のタイヤ内面側にタイヤ子午線断面にて略三日月状をなしサイドウォール部SWを補強するためのサイド補強ゴムパッド2とを備える。
【0023】
カーカス層1の両端部は、ビード部7において、ビードコア71とその上のビードフィラー72の周りに内側から外側へと巻き上げられる。カーカス層1の巻き上げ端11は、ほぼトレッド部6の幅TWの全体にわたって配されたベルト層4の端部に達している。したがって、カーカス層1が外側に巻き上げられてなる巻き上げ部分13は、ビード部7以外において、左右のビード部7間を結ぶカーカス層1の本体部分12の外面に重ね合わされている。なお、図示の例では、カーカス層1が1プライである。
【0024】
カーカス層1の内側には、ランフラット時にリムフランジの上端と接するリムライン64の近傍からベルト層4の端部に至る領域にわたって、サイド補強ゴムパッド2が配される。サイド補強ゴムパッド2は、サイドウォール部SWを補強するために、タイヤ軸を含む断面にて略三日月状をなす。
【0025】
サイド補強ゴムパッド2を構成するゴムは、JISK6253のデュロメータ硬さ試験(タイプA)による硬さ(HS)が、サイドウォール部SWの外側壁を構成するサイドゴム62と同等以上の硬さであればよい。但し、硬さ(HS)が55〜75°、特に60〜70°であることが好ましい。硬さ(HS)が55°未満では、ランフラット走行時の耐久性が低下し、撓み量の増大により走行性も悪化する傾向がある。また、75°を超えると、乗り心地性を低下させる傾向がある。
【0026】
低硬度ゴムを使用する場合、低硬度ゴムは一般に硬度が低くなるほど、動的特性試験による損失正接(tanδ)が小さくなり、ランフラット走行時の発熱性が小さくなる。この発熱性と撓み量との関係によって、実際の発熱量や耐久性が決まるという傾向があり、このため低硬度ゴムの硬さ(HS)の下限が上記のように決定される。
【0027】
低硬度ゴムの配合は、上記の物性を有するものであれば何れでもよいが、ブタジエンゴムがゴム成分中に10〜50重量%含まれるものが好ましい。また、レゾルシンまたはその誘導体、および、ヘキサメチレンテトラミンまたはメラミン誘導体が含まれるものを使用してもよい。これらの成分又はカーボンブラックの添加量を調整することで、低硬度ゴムの硬さやtanδ値を調節することができる。また、発泡により低硬度ゴムを得ることも可能であるが、非圧縮性が損なわれ易いため、本発明では非発泡の低硬度ゴムを使用するのが好ましい。
【0028】
このようにブタジエンゴムがゴム成分中に適量含まれることにより、耐疲労性を向上させることができる。ブタジエンゴム(BR)として特に好ましいものは、高シス含量ブタジエンゴム(High−cis BR )または、VCR(Vinyl Cis−polybutadiene Rubber、高結晶性のシンジオタクチック1,2−ポリブタジエンからなる繊維状物で補強した1,4−ポリブタジエンゴム)が挙げられる。ゴム成分中に含まれる他のゴムの好ましいものとしては、天然ゴム、S−SBR(溶液重合SBR)が挙げられる。天然ゴムは、一般に動的特性及び耐疲労性において優れる。
【0029】
高硬度ゴムを使用する場合、その配合は、従来のサイド補強ゴムパッドに使用されるものでもよいが、ブタジエンゴムがゴム成分中に10〜50重量%含まれるものが好ましい。また、レゾルシンまたはその誘導体、および、ヘキサメチレンテトラミンまたはメラミン誘導体が含まれるものが更に好ましい。
【0030】
本発明では、このようなサイド補強ゴムパッド2は、硬さ(HS)が60〜70°の低発熱ゴムで形成されていることが好ましい。このような低発熱ゴムについては、特開昭62−279107号公報などに詳細に記載されており、本発明ではこれらを使用することができる。
【0031】
本発明のランフラットタイヤは、平均値Ψ(Ψ=(Tsh+Tce+Tpr)/3)と、ビードコア上端P3でのタイヤ厚みTbfとの関係が、下記の式(1)を満たすものであり、下記の式(1’)を満たすことが好ましい。タイヤ厚みTbfが式(1)の範囲より小さいと、タイヤ最大幅位置付近の屈曲部に歪みエネルギー密度の大きい領域が広がり、ランフラット耐久性が低下する。タイヤ厚みTbfが式(1)の範囲より大きいと、通常走行時の乗り心地性、転がり抵抗指数、耐摩耗性が何れも低下する。
【0032】
0.9Ψ≦ Tbf ≦1.04Ψ (1)
0.95Ψ≦ Tbf ≦1.04Ψ (1’)
上記の式で、各部のタイヤ厚みは、タイヤ子午線断面で各方向における最短距離として測定され、平均値Ψはベルト層4の最大幅ベルト端P1でのタイヤ厚みTsh、タイヤ最大幅位置P2でのタイヤ厚みTce、及びビードコア上端P3からタイヤ最大幅位置P2までの高さHの1/2の高さのタイヤ内面P4からのタイヤ厚みTprの平均(Ψ=(Tsh+Tce+Tpr)/3)として計算される。また、タイヤ厚みTbfは、ビードコア上端P3でのタイヤ厚みである。但し、タイヤ厚みTprについては、ビード部7外側のリムライン64の外周側に膨出部63を有する場合には、湾曲するリムライン64に外接する円弧であって中心Oがタイヤ最大幅の高さに位置する円弧C1までのタイヤ内面からの距離である。また、同様の膨出部63がタイヤ最大幅の位置P2まで連続する場合には、タイヤ最大幅の位置P2はカーカス層1のラインを基準として決定する。
【0033】
更に、本発明では、下記の式(2)で求められる厚み分布係数φが、下記の式(3)を満たすことが好ましい。厚み分布係数φが式(3)の範囲より小さいと、タイヤ最大幅位置付近での歪みエネルギー密度が大きくなり、ランフラット耐久性が低下すると共に、転がり抵抗も悪化する傾向がある。厚み分布係数φが式(3)の範囲より大きいと、タイヤ最大幅位置の上下2箇所での歪みエネルギー密度が大きくなり、ランフラット耐久性が低下すると共に、乗り心地性も悪化する傾向がある。
【0034】
φ=2×Tce/(Tsh+Tpr)−1 (2)
0.07≦ φ ≦0.25 (3)
式(2)は、タイヤ厚みTshと、タイヤ厚みTceと、タイヤ厚みTprとから厚み分布係数φを求める計算式である。
【0035】
本発明では、タイヤ最大幅位置P2でのサイド補強ゴムパッド2の厚みTp と、サイドウォール部SWの外側壁を構成するサイドゴム62の厚みTs との関係が下記の式(4)を満たすことが好ましい。ここで、厚みTp 及び厚みTs は、厳密にはサイド補強ゴムパッド2とサイドゴム62との間に介在するカーカス層1の中央を基準として測定する厚みであり、厚みTp はタイヤ内面からカーカス層1の中央までの厚みを、厚みTs はタイヤ外面からカーカス層1の中央までの厚みを指している。
【0036】
0.12≦Ts /(Tp +Ts )≦0.25 (4)
式(4)の範囲から外れる場合、歪みエネルギーが分散しにくくなる結果、ランフラット走行時の耐久性が低下する傾向がある。
【0037】
以上に説明した他は、中小型乗用車用の一般タイヤと何ら変わるところはない。図5に示すように、トレッド部6、サイドウォール部SW、及びビード部7の外面には、それぞれ、トレッドゴム61、サイドゴム62及びプロテクターゴム(膨出部)63が配される。また、タイヤ内面にはインナーライナー5が配される。
【0038】
[他の実施形態]
以下、本発明の他の実施形態について説明する。
【0039】
(1)前述の実施形態では、ビード部外側のリムラインの外周側に膨出部(リムプロテクター)を有する例を示したが、膨出部を省略した構造でもよい。その場合、ビードコア上端からタイヤ最大幅位置までの高さの1/2の高さのタイヤ内面からのタイヤ厚みTprは、タイヤ内面からタイヤ外面への距離として測定される。
【0040】
(2)前述の実施形態では、サイド補強ゴムパッドに対して補強繊維層を設けない例を示したが、サイド補強ゴムパッドを複数に分割して、その間に補強繊維層を配置してもよい。この場合、各々のゴムパッドを構成するゴムは、同一材料でも異なる材料でもよい。
【0041】
上記の場合、補強繊維層の位置は、タイヤ内面に近づくほど圧縮を受け、耐久力の低下につながるが、タイヤ外側に近づけば包み込むパッドゴム量が小さくなり、包み込みによる剛性アップが望めない。従って、外側のゴムパッドに対する内側のゴムパッドの厚みの比は、0.9〜0.5の範囲が好ましい。
【0042】
例えば、両側のゴムパッドの間には、略ラジアル方向配列の繊維コードから成る補強繊維層が挟持されている。したがって、外側のゴムパッドは、カーカス層と補強繊維層によって包み込まれることにより、変形が抑制される。補強繊維層の上端は、外側のゴムパッドの上端付近でカーカス層とインナーライナーに挟まれる。補強繊維層の下端は、ほぼ内側のゴムパッドの下端付近まで延びており、ビードフィラーの内側で、カーカス層と、インナーライナーまたはゴムパッドの下端部分とに挟まれている。補強繊維層は、例えば、すだれ状織物から形成され、繊維コードの配列方向は、タイヤ周方向に対して90〜40°の範囲内が好ましい。
【0043】
(3)前述の実施形態では、カーカス層が1層で形成され、その巻き上げ端がベルト層の端部に達している例を示したが、本発明では、カーカス層を2層以上で構成してもよい。また、カーカス層の巻き上げ端の何れか又は全てを、ベルト層の端部よりタイヤ内周側に配置してもよい。
【0044】
カーカス層を2層以上で構成する場合、タイヤの重量が増大するものの、タイヤの耐荷重性能が向上するため、一般に、比較的大きな荷重がかかるタイヤ、例えば、ミニバンや軽トラックに適している。カーカス層1の各カーカス層を薄く構成する場合には、上記実施例と同様、中小型の一般乗用車に適している。
【0045】
【実施例】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における物性と評価項目は下記のようにして測定を行った。
【0046】
(1)ランフラット走行時の撓み指数
空気圧=0KPa、荷重=5739Nでの縦たわみ比率を指数で評価し、比較例1−1を100として指数表示し、小さい方がランフラット走行性は良好となる。
【0047】
(2)ランフラット走行時の耐久性
空気圧=0KPa、荷重=5739N、速度80km/hでのドラム試験によって破壊するまでの耐久力を測定し、比較例1−1を100として指数表示し、大きい方がランフラット耐久性は良好となる。
【0048】
(3)最大歪みエネルギー密度
有限要素法(FEM)による解析結果から得られる値である。空気圧=0KPa、荷重=5739Nでのタイヤ変形時における各部の歪みエネルギー密度を計算し、その最大値を比較例1−1を100として指数表示し、小さい方がランフラット耐久性は良好となる。その際の変形後のタイヤの形状を各部の歪みエネルギー密度と共に図1と図3に示す(濃淡変化は歪みエネルギー密度に対応している)。更に、実施例2−1〜2−5に対応する、厚み分布係数φと歪みエネルギー密度の最大値との関係を図4のグラフに示す。また、実施例3−1〜3−3に対応する、サイド補強ゴムパッドの内面に沿った節点における歪みエネルギー密度を図5のグラフに示す。
【0049】
(4)通常走行時の乗り心地性
空気圧=230KPa、荷重=5739Nでの縦剛性で評価し、比較例1−1を100として指数表示し、小さい方が乗り心地は良好となる。
【0050】
(5)通常走行時の転がり抵抗指数
空気圧=230KPa、荷重=5739N、速度80km/hでの転がり抵抗をドラム試験機で測定し、比較例1−1を100として指数表示し、小さい方が転がり抵抗は良好となる。
【0051】
(6)通常走行時の耐摩耗特性
空気圧=230KPa、設定荷重=5739N、実走行モードを模擬した条件下での摩耗ドラム試験によって10000km走行後の摩耗量を測定し、比較例1−1を100として指数表示し、小さい方が耐摩耗特性は良好となる。
【0052】
比較例1−1(従来品)
図6に示すタイヤ構造において、Tsh=16.3mm、Tce=17.4mm、Tpr=18.1mm、Tbf=14.8mmとし(Tbf/Ψ=0.86、Ts /(Tp +Ts )=0.39)、サイド補強ゴムパッドの硬さを62°、サイドゴムの硬さを50°、ビードフィラーの硬さを77°としたサイズ245/40R18のランフラットタイヤを試作した。その際、サイド補強ゴムパッドを構成する材料は、天然ゴム70重量%、及び高シス含量ブタジエンゴム30重量%からなり、このゴム成分100重量部に対して、カーボンブラック(N550)50重量部、アロマオイル5重量部、酸化亜鉛5重量部、ステアリン酸2重量部、老化防止剤TMQ(住友化学工業、アンチゲングRD)1.5重量部、イオウ3重量部、及び加硫促進剤CBS(大内新興化学、ノクセラーCZ−G)1重量部の組成とした。この試作タイヤについて、上記の評価試験を行った結果を表1に示す。
【0053】
実施例1−1〜1−2
比較例1−1において、ビードコア上端でのタイヤ厚みTbfを表1のように変える以外は同様にして、式(1)の条件を満たすランフラットタイヤを試作した。この試作タイヤについて、上記の評価試験を行った結果を表1に示す。
【0054】
比較例1−2〜1−3
比較例1−1において、ビードコア上端でのタイヤ厚みTbfを表1のように変える以外は同様にして、式(1)の条件を満たさないランフラットタイヤを試作した。この試作タイヤについて、上記の評価試験を行った結果を表1に示す。
【0055】
【表1】

Figure 2004182164
表1の結果が示すように、式(1)の条件を満たす実施例のランフラットタイヤでは、通常走行時の乗り心地性、転がり抵抗指数、耐摩耗性を維持しながら、ランフラット走行時の耐久性と走行性の改善効果が大きいことが分かる。この点は、図1〜2にも裏付けられている。
【0056】
実施例2−2〜2−4
実施例1−1において、各部のタイヤ厚みを表2のように変える以外は同様にして、式(3)の条件を満たすランフラットタイヤを試作した。この試作タイヤについて上記の評価試験を行った結果を、表1の実施例1−1に相当する実施例2−1の結果と併せて、表2に示す。なお、表2において、各実施例の評価結果は、実施例2−1の評価結果を100とする指数表示で示している。
【0057】
実施例2−5
実施例1−1において、各部のタイヤ厚みを表2のように変える以外は同様にして、式(3)の条件を満たさないランフラットタイヤを試作した。この試作タイヤについて、上記の評価試験を行った結果を表2に示す。
【0058】
【表2】
Figure 2004182164
表2の結果が示すように、式(3)の条件を満たす実施例2−2〜2−4のランフラットタイヤでは、通常走行時の乗り心地性、転がり抵抗指数、耐摩耗性を維持しながら、ランフラット走行時の耐久性と走行性の改善効果がより大きいことが分かる。この点は、図4にも裏付けられている。
【0059】
実施例3−2
実施例1−1において、サイド補強ゴムパッドの厚みTp とサイドゴムの厚みTs との関係を表3のように変える以外は同様にして、式(4)の条件を満たすランフラットタイヤを試作した。この試作タイヤについて、上記の評価試験を行った結果を、表1の実施例1−1に相当する実施例3−1の結果と併せて、表3に示す。なお、表3において、各実施例の評価結果は、実施例3−1の評価結果を100とする指数表示で示している。
【0060】
実施例3−3
実施例1−1において、サイド補強ゴムパッドの厚みTp とサイドゴムの厚みTs との関係を表3のように変える以外は同様にして、式(4)の条件を満たさないランフラットタイヤを試作した。この試作タイヤについて、上記の評価試験を行った結果を表3に示す。
【0061】
【表3】
Figure 2004182164
表3の結果が示すように、式(4)の条件を満たす実施例3−2のランフラットタイヤでは、通常走行時の乗り心地性、転がり抵抗指数、耐摩耗性を維持しながら、ランフラット走行時の耐久性と走行性の改善効果がより大きいことが分かる。この点は、図5にも裏付けられている。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例で実施した有限要素法解析における変形後のタイヤの形状を各部の歪みエネルギー密度と共に示す解析図
【図2】実施例のTbf/Ψとランフラット耐久性指数との関係を示すグラフ
【図3】実施例で実施した有限要素法解析における変形後のタイヤの形状を各部の歪みエネルギー密度と共に示す解析図
【図4】実施例で実施した有限要素法解析における厚み分布係数φと歪みエネルギー密度の最大値との関係を示すグラフ
【図5】実施例で実施した有限要素法解析におけるサイド補強ゴムパッドの内面に沿った節点における歪みエネルギー密度を示すグラフ
【図6】本発明のランフラットタイヤの一例の子午線断面を示す部分縦断面図
【符号の説明】
1 カーカス層
2 サイド補強ゴムパッド
4 ベルト層
6 トレッド部
7 ビード部
H 位置P3から位置P2までの高さ
Tsh 位置P1でのタイヤ厚み
Tce 位置P2でのタイヤ厚み
Tpr 位置P4でのタイヤ厚み
Tbf 位置P3でのタイヤ厚み
P1 最大幅ベルト端
P2 タイヤ最大幅位置
P3 ビードコア上端
P4 高さHの1/2の高さのタイヤ内面
SW サイドウォール部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a run flat tire that can run for a while even if air is evacuated, and more particularly to a side reinforcement type run flat tire.
[0002]
[Prior art]
Run-flat tires will withstand the load of the vehicle until it reaches the nearest service facility, even if the tire pressure is insufficient or almost zero due to a punctured tire or for other reasons. It is a tire with durability that can be used. Various types of such run-flat tires have been proposed.However, a side reinforcing rubber pad having a substantially crescent-shaped cross section and made of high-hardness rubber is provided on the inner side of the carcass layer to form a sidewall. The so-called reinforced side reinforcement type is becoming mainstream, especially for small tires.
[0003]
For side-reinforced run flat tires, the structure of the carcass layer, the winding height, the shape and insertion position of the reinforcing rubber pad are used to improve run flat durability while maintaining ride comfort and rolling resistance. Various measures have been taken, such as multi-layering of reinforcing rubber pads and addition of reinforcing sheets. In particular, there are the following devices that focus on the cross-sectional shape of the reinforcing rubber pad.
[0004]
For example, a run flat tire is known in which run rubber durability is improved by using a soft rubber and a reinforcing rubber layer thicker than a bead portion (for example, see Patent Document 1). Also known is a run-flat tire in which the radius of curvature is gradually reduced from the tread portion to the sidewall portion to improve the durability of the side reinforcing rubber pad at the time of run flat (for example, Patent Document 1). 2).
[0005]
Furthermore, a run-flat tire is known in which the thickness of the side reinforcing rubber pad is 12.0 mm ± 1.0 mm at a half height position and a two-third height position of the tire base except for the tread rubber, respectively. (For example, see Patent Document 3). There is also known a run-flat tire in which the total thickness of a sidewall portion including a side reinforcing rubber pad is the same from the rim line to the belt (for example, see Patent Document 4).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-51-2101 (page 1, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-2000-108618 (page 2, FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP 2000-190715 A (page 2, FIG. 1)
[Patent Document 4]
JP-A-5-229316 (page 2, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the run flat tire of Patent Document 1, since the thickness near the middle of the side wall portion is considerably large, strain energy concentrates on the thin bead portion and the shoulder portion other than that portion, resulting in run flat durability. Does not improve much.
[0008]
Further, in the run flat tire of Patent Document 2, since attention is paid only to a portion extending from the tread portion to the sidewall portion, the deformation and strain energy distribution around the entire sidewall portion is not taken into consideration. It is not something that can improve the performance.
[0009]
Furthermore, the run-flat tires of Patent Literature 3 and Patent Literature 4 are technologies in which the total thickness of the sidewall portion is basically the same in the entire region, and therefore, the position near the half height of the tire base body is used. Strain energy tends to concentrate on the run flat, and as a result, the effect of improving run flat durability becomes insufficient.
[0010]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a run-flat tire that has a large effect of improving durability and run-ability during run-flat running while maintaining ride comfort, rolling resistance index, and wear resistance during normal running. It is in.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies on the relationship between the cross-sectional shape around the sidewall portion and the strain energy distribution in order to achieve the above-mentioned object. The present inventors have found that the effect of improving the durability and running performance at the time is large, and have completed the present invention.
[0012]
That is, the run flat tire of the present invention has a carcass layer folded around the bead portion, a belt layer for reinforcing the carcass layer below the tread portion, and a tire meridional section on the tire inner surface side of the carcass layer. In a run flat tire having a substantially crescent shape and a side reinforcing rubber pad for reinforcing a sidewall portion, with respect to a tire thickness measured as a shortest distance in each direction at a tire meridian cross section, a maximum width belt end of the belt layer. Tire thickness Tsh, the tire thickness Tce at the tire maximum width position, and the tire thickness Tpr from the inner surface of the tire at half the height from the upper end of the bead core to the tire maximum width position (however, the rim line outside the bead portion) In the case of having a bulging portion on the outer peripheral side of the tire, it is an arc circumscribing the curved rim line and the center is the tire The relationship between the average value 距離 (距離 = (Tsh + Tce + Tpr) / 3) of the distance from the tire inner surface to the arc located at the great height and the tire thickness Tbf at the upper end of the bead core is expressed by the following equation (1). Is satisfied.
[0013]
0.9Ψ ≦ Tbf ≦ 1.04Ψ (1)
In the above, it is preferable that the thickness distribution coefficient φ obtained by the following equation (2) from the tire thickness Tsh, the tire thickness Tce, and the tire thickness Tpr satisfies the following equation (3).
[0014]
φ = 2 × Tce / (Tsh + Tpr) −1 (2)
0.07 ≦ φ ≦ 0.25 (3)
Further, it is preferable that the relationship between the thickness Tp of the side reinforcing rubber pad at the tire maximum width position and the thickness Ts of the rubber forming the outer wall of the sidewall portion satisfies the following expression (4).
[0015]
0.12 ≦ Ts / (Tp + Ts) ≦ 0.25 (4)
Further, the side reinforcing rubber pad has a hardness (HS) in a durometer hardness test (type A) of JIS K6253 larger than that of the rubber constituting the outer wall of the sidewall portion, and has a hardness (HS) of 60 to 70. It is preferable that it is formed of rubber at an angle of ° C.
[0016]
[Effects]
According to the run flat tire of the present invention, the relationship between the average value Ψ of Tsh, Tce, and Tpr and Tbf satisfies the above equation (1). It is possible to provide a run-flat tire having a large effect of improving the durability and running performance during run-flat running while maintaining the performance, rolling resistance index, and wear resistance. At this time, in the present invention, it is not necessary to largely change the structure of the tire, so that a natural equilibrium (NIP) shape having a favorable rolling resistance index and abrasion resistance can be adopted.
[0017]
Further, the reason why the effect of improving the durability during run flat running is great can be estimated as follows from the analysis result by the finite element method (FEM) shown in FIG. That is, in the tire shown in FIG. 1, Tbf / Ψ is larger in the example on the left side of the drawing, but as this is larger, the amount of bending near the bead becomes smaller as shown in Example 1-2, A region having a high strain energy density near the bent portion of the inner surface becomes narrow. Then, as shown in FIG. 2, it was found that when Tbf / Ψ exceeded 0.9, the run-flat durability sharply increased even in an actual test.
[0018]
When the thickness distribution coefficient φ obtained by the above equation (2) satisfies the equation (3), the durability during run-flat running and the durability during run-flat running are maintained while maintaining the riding comfort during normal running, the rolling resistance index, and the wear resistance. The effect of improving running performance can be further increased. The reason why the effect of improving the durability during run flat running is great can be estimated as follows from the analysis result by the finite element method (FEM) shown in FIG. That is, in the tire shown in FIG. 3, Example 2-1 has the smallest tire thickness Tce, but if Tce is smaller than a specific range, strain energy concentrates on the bent portion of the tire inner surface as in Example 2-1. Therefore, the strain energy density becomes a high value. When the tire thickness Tce is in the specific range, as in Examples 2-3 to 2-4, the strain energy of the bent portion is dispersed to have a low value of the strain energy density, and the tire thickness Tce is further increased. Is exceeded, the strain energy concentrates on the two upper and lower portions as in Example 2-5, and the strain energy density becomes a high value. FIG. 4 shows the relationship between the maximum value of the strain energy density and the thickness distribution coefficient φ as shown in FIG. It can be seen that the maximum value is below a certain value.
[0019]
When the relationship between the thickness Tp of the side reinforcing rubber pad and the thickness Ts of the rubber constituting the outer wall of the sidewall portion satisfies Expression (4), it is necessary to satisfy Expression (1) as shown in FIG. As a premise, it has been found that as a result of dispersing the strain energy more, the durability during run flat running is further improved.
[0020]
If the hardness (HS) of the side reinforcing rubber pad is too high, the ride comfort of the tire is impaired. Therefore, the hardness (HS) forms the outer wall of the sidewall portion in consideration of the incompressibility of rubber. By adopting a rubber having a size of 60 to 70 °, which is larger than the rubber, it is possible to further improve the run flat durability while maintaining the riding comfort.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 shows the structure of a run-flat tire for small and medium-sized passenger cars in a partial longitudinal sectional view taken along a meridian section including a tire axis. In the following description, the tread side in the tire radial direction is set to the upper side, the outer side of the tire is set to the outside, and the inner side of the tire is set to the inside.
[0022]
As shown in FIG. 5, the run flat tire according to the present invention includes a carcass layer 1 folded around a bead portion 7, a belt layer 4 for reinforcing the carcass layer 1 below a tread portion 6, and the carcass layer. 1 is provided on the inner surface side of the tire with a side reinforcing rubber pad 2 for reinforcing the sidewall portion SW in a substantially crescent shape in a tire meridian section.
[0023]
Both ends of the carcass layer 1 are wound up from the inside to the outside around the bead core 71 and the bead filler 72 thereon at the bead portion 7. The winding end 11 of the carcass layer 1 reaches an end of the belt layer 4 which is arranged substantially over the entire width TW of the tread portion 6. Therefore, the winding portion 13 formed by winding the carcass layer 1 outward is overlapped with the outer surface of the main body portion 12 of the carcass layer 1 connecting between the right and left bead portions 7 except for the bead portion 7. In the illustrated example, the carcass layer 1 is one ply.
[0024]
Inside the carcass layer 1, a side reinforcing rubber pad 2 is arranged from the vicinity of a rim line 64 that is in contact with the upper end of the rim flange at the time of run flat to a region from the end of the belt layer 4. The side reinforcing rubber pad 2 has a substantially crescent shape in a cross section including the tire shaft in order to reinforce the sidewall portion SW.
[0025]
The rubber constituting the side reinforcing rubber pad 2 may have a hardness (HS) according to a durometer hardness test (type A) of JISK6253 equal to or higher than that of the side rubber 62 constituting the outer wall of the sidewall portion SW. . However, the hardness (HS) is preferably 55 to 75 °, particularly preferably 60 to 70 °. If the hardness (HS) is less than 55 °, the durability during run-flat running decreases, and the running performance tends to deteriorate due to an increase in the amount of deflection. On the other hand, if it exceeds 75 °, the ride comfort tends to be reduced.
[0026]
When a low hardness rubber is used, the lower the hardness of the low hardness rubber, the lower the loss tangent (tan δ) in a dynamic characteristic test and the lower the heat generation during run-flat running. The relationship between the heat generation and the amount of deflection tends to determine the actual heat generation and durability, and therefore, the lower limit of the hardness (HS) of the low hardness rubber is determined as described above.
[0027]
The low-hardness rubber may be compounded as long as it has the above-mentioned physical properties, but preferably contains 10 to 50% by weight of butadiene rubber in the rubber component. Alternatively, resorcinol or a derivative thereof, and a substance containing hexamethylenetetramine or a melamine derivative may be used. By adjusting the amount of these components or carbon black added, the hardness and tan δ value of the low hardness rubber can be adjusted. Although it is possible to obtain a low-hardness rubber by foaming, it is preferable to use a non-foamed low-hardness rubber in the present invention because incompressibility is easily lost.
[0028]
By including a suitable amount of butadiene rubber in the rubber component, fatigue resistance can be improved. Particularly preferred as the butadiene rubber (BR) is a fibrous material comprising a high cis content butadiene rubber (High-cis BR) or VCR (Vinyl Cis-polybutadiene Rubber), a highly crystalline syndiotactic 1,2-polybutadiene. Reinforced 1,4-polybutadiene rubber). Preferred examples of the other rubber contained in the rubber component include natural rubber and S-SBR (solution-polymerized SBR). Natural rubber is generally excellent in dynamic properties and fatigue resistance.
[0029]
When a high-hardness rubber is used, its composition may be that used for a conventional side reinforcing rubber pad, but it is preferable that the rubber component contains butadiene rubber in an amount of 10 to 50% by weight. Further, those containing resorcinol or a derivative thereof, and hexamethylenetetramine or a melamine derivative are more preferable.
[0030]
In the present invention, such a side reinforcing rubber pad 2 is preferably formed of a low heat generation rubber having a hardness (HS) of 60 to 70 °. Such low heat-generating rubbers are described in detail in JP-A-62-279107 and the like, and these can be used in the present invention.
[0031]
In the run flat tire of the present invention, the relationship between the average value Ψ (Ψ = (Tsh + Tce + Tpr) / 3) and the tire thickness Tbf at the upper end P3 of the bead core satisfies the following equation (1). It is preferable to satisfy (1 ′). If the tire thickness Tbf is smaller than the range of the formula (1), a region having a large strain energy density spreads at the bent portion near the tire maximum width position, and the run flat durability is reduced. When the tire thickness Tbf is larger than the range of the formula (1), the ride comfort, the rolling resistance index, and the wear resistance during normal running are all reduced.
[0032]
0.9Ψ ≦ Tbf ≦ 1.04Ψ (1)
0.95Ψ ≦ Tbf ≦ 1.04Ψ (1 ′)
In the above formula, the tire thickness of each part is measured as the shortest distance in each direction on the tire meridian section, and the average value Ψ is the tire thickness Tsh at the maximum width belt end P1 of the belt layer 4, and the tire thickness Tsh at the tire maximum width position P2. It is calculated as the tire thickness Tce and the average (Ψ = (Tsh + Tce + Tpr) / 3) of the tire thickness Tpr from the tire inner surface P4 having a height 1 / of the height H from the bead core upper end P3 to the tire maximum width position P2. . The tire thickness Tbf is the tire thickness at the upper end P3 of the bead core. However, regarding the tire thickness Tpr, when the bulge 63 is provided on the outer peripheral side of the rim line 64 outside the bead portion 7, the arc O circumscribes the curved rim line 64, and the center O is the height of the tire maximum width. This is the distance from the tire inner surface to the located arc C1. Further, when the similar bulging portion 63 continues to the tire maximum width position P2, the tire maximum width position P2 is determined with reference to the line of the carcass layer 1.
[0033]
Further, in the present invention, it is preferable that the thickness distribution coefficient φ obtained by the following equation (2) satisfies the following equation (3). If the thickness distribution coefficient φ is smaller than the range of the formula (3), the strain energy density near the tire maximum width position becomes large, and the run flat durability tends to decrease, and the rolling resistance tends to deteriorate. If the thickness distribution coefficient φ is larger than the range of the formula (3), the strain energy densities at two locations above and below the tire maximum width position become large, and the run flat durability tends to decrease, and the riding comfort tends to deteriorate. .
[0034]
φ = 2 × Tce / (Tsh + Tpr) −1 (2)
0.07 ≦ φ ≦ 0.25 (3)
Formula (2) is a calculation formula for calculating the thickness distribution coefficient φ from the tire thickness Tsh, the tire thickness Tce, and the tire thickness Tpr.
[0035]
In the present invention, the relationship between the thickness Tp of the side reinforcing rubber pad 2 at the tire maximum width position P2 and the thickness Ts of the side rubber 62 forming the outer wall of the sidewall portion SW preferably satisfies the following expression (4). . Here, the thickness Tp and the thickness Ts are strictly measured with reference to the center of the carcass layer 1 interposed between the side reinforcing rubber pad 2 and the side rubber 62, and the thickness Tp is measured from the inner surface of the tire to the carcass layer 1. The thickness from the center to the center and the thickness Ts from the outer surface of the tire to the center of the carcass layer 1 are shown.
[0036]
0.12 ≦ Ts / (Tp + Ts) ≦ 0.25 (4)
When the value is outside the range of the expression (4), the distortion energy is difficult to be dispersed, and as a result, the durability during run-flat running tends to decrease.
[0037]
Other than the above, there is no difference from general tires for small and medium-sized passenger cars. As shown in FIG. 5, a tread rubber 61, a side rubber 62, and a protector rubber (bulging portion) 63 are disposed on the outer surfaces of the tread portion 6, the sidewall portion SW, and the bead portion 7, respectively. An inner liner 5 is provided on the inner surface of the tire.
[0038]
[Other embodiments]
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.
[0039]
(1) In the above-described embodiment, an example is shown in which a bulge (rim protector) is provided on the outer peripheral side of the rim line outside the bead portion, but a structure in which the bulge is omitted may be used. In that case, the tire thickness Tpr from the inner surface of the tire at half the height from the upper end of the bead core to the tire maximum width position is measured as the distance from the inner surface of the tire to the outer surface of the tire.
[0040]
(2) In the above-described embodiment, an example is shown in which the reinforcing fiber layer is not provided for the side reinforcing rubber pad. However, the side reinforcing rubber pad may be divided into a plurality of parts and the reinforcing fiber layer may be disposed therebetween. In this case, the rubber constituting each rubber pad may be the same material or different materials.
[0041]
In the above case, the position of the reinforcing fiber layer is more compressed as it approaches the inner surface of the tire, which leads to a decrease in durability. However, the closer to the outer side of the tire, the smaller the amount of pad rubber to be wrapped, and it is not expected to increase rigidity by wrapping. Therefore, the ratio of the thickness of the inner rubber pad to the outer rubber pad is preferably in the range of 0.9 to 0.5.
[0042]
For example, a reinforcing fiber layer made of fiber cords arranged in a substantially radial direction is sandwiched between the rubber pads on both sides. Therefore, the deformation of the outer rubber pad is suppressed by being wrapped by the carcass layer and the reinforcing fiber layer. The upper end of the reinforcing fiber layer is sandwiched between the carcass layer and the inner liner near the upper end of the outer rubber pad. The lower end of the reinforcing fiber layer extends almost to the vicinity of the lower end of the rubber pad on the inner side, and is sandwiched between the carcass layer and the lower end portion of the inner liner or the rubber pad inside the bead filler. The reinforcing fiber layer is formed of, for example, a barbed woven fabric, and the arrangement direction of the fiber cords is preferably within a range of 90 to 40 ° with respect to the tire circumferential direction.
[0043]
(3) In the above-described embodiment, an example has been described in which the carcass layer is formed of one layer and the winding end reaches the end of the belt layer. However, in the present invention, the carcass layer is formed of two or more layers. May be. Further, any or all of the winding ends of the carcass layer may be arranged on the inner circumferential side of the tire from the end of the belt layer.
[0044]
When the carcass layer is composed of two or more layers, the weight of the tire is increased, but the load-bearing performance of the tire is improved. Therefore, the carcass layer is generally suitable for a tire to which a relatively large load is applied, for example, a minivan or a light truck. When each carcass layer of the carcass layer 1 is formed to be thin, it is suitable for small and medium-sized general passenger cars as in the above-described embodiment.
[0045]
【Example】
Hereinafter, examples and the like that specifically show the configuration and effects of the present invention will be described. The physical properties and evaluation items in Examples and the like were measured as follows.
[0046]
(1) Deflection index during run-flat running The vertical deflection ratio at air pressure = 0 KPa and load = 5 739 N is evaluated by an index, and the index is expressed as an index with Comparative Example 1-1 being 100. Become.
[0047]
(2) Durability during run-flat running The endurance to failure was measured by a drum test at 0 KPa, a load of 5739 N, and a speed of 80 km / h. The better the run flat durability is.
[0048]
(3) The maximum strain energy density is a value obtained from the analysis result by the finite element method (FEM). The strain energy density of each part when the tire is deformed under the condition of air pressure = 0 KPa and load = 5739N is calculated, and the maximum value thereof is indicated as an index with Comparative Example 1-1 set to 100. The smaller the value, the better the run flat durability. The shape of the tire after the deformation at that time is shown in FIGS. 1 and 3 together with the strain energy density of each part (the change in shading corresponds to the strain energy density). Furthermore, the graph of FIG. 4 shows the relationship between the thickness distribution coefficient φ and the maximum value of the strain energy density corresponding to Examples 2-1 to 2-5. The graph of FIG. 5 shows the strain energy density at the nodes along the inner surface of the side reinforcing rubber pad corresponding to Examples 3-1 to 3-3.
[0049]
(4) Ride comfort during normal running Evaluated by longitudinal stiffness at air pressure = 230 KPa and load = 5 739 N. Comparative example 1-1 is indexed as 100, and the smaller the better, the better the ride comfort.
[0050]
(5) Rolling resistance index during normal running The rolling resistance at an air pressure of 230 KPa, a load of 5739 N, and a speed of 80 km / h was measured with a drum tester, and the index was displayed as an index with Comparative Example 1-1 set to 100, and the smaller one was rolling. The resistance is good.
[0051]
(6) Wear resistance characteristics during normal running The amount of wear after running 10,000 km was measured by a wear drum test under conditions simulating the actual running mode, air pressure = 230 KPa, set load = 5739 N, and Comparative Example 1-1 was evaluated as 100. The smaller the value, the better the wear resistance.
[0052]
Comparative Example 1-1 (conventional product)
In the tire structure shown in FIG. 6, Tsh = 16.3 mm, Tce = 17.4 mm, Tpr = 18.1 mm, Tbf = 14.8 mm (Tbf / Ψ = 0.86, Ts / (Tp + Ts) = 0. 39) A run-flat tire of size 245 / 40R18 having a side reinforcing rubber pad hardness of 62 °, a side rubber hardness of 50 °, and a bead filler hardness of 77 ° was prototyped. At this time, the material constituting the side reinforcing rubber pad is composed of 70% by weight of natural rubber and 30% by weight of butadiene rubber having a high cis content. For 100 parts by weight of this rubber component, 50 parts by weight of carbon black (N550), 5 parts by weight of oil, 5 parts by weight of zinc oxide, 2 parts by weight of stearic acid, 1.5 parts by weight of antioxidant TMQ (Sumitomo Chemical Co., Antigen RD), 3 parts by weight of sulfur, and vulcanization accelerator CBS (Ouchi Shinko Chemical, Noxeller CZ-G). Table 1 shows the results of the above-described evaluation tests performed on the prototype tire.
[0053]
Examples 1-1 to 1-2
In Comparative Example 1-1, a run-flat tire satisfying the condition of the expression (1) was prototyped in the same manner except that the tire thickness Tbf at the upper end of the bead core was changed as shown in Table 1. Table 1 shows the results of the above-described evaluation tests performed on the prototype tire.
[0054]
Comparative Examples 1-2 to 1-3
In Comparative Example 1-1, a run-flat tire not satisfying the condition of Expression (1) was prototyped in the same manner except that the tire thickness Tbf at the upper end of the bead core was changed as shown in Table 1. Table 1 shows the results of the above-described evaluation tests performed on the prototype tire.
[0055]
[Table 1]
Figure 2004182164
As shown in the results of Table 1, in the run-flat tire of the example satisfying the condition of the expression (1), the ride comfort during normal running, the rolling resistance index, and the wear resistance are maintained while the run-flat running is performed. It can be seen that the effect of improving the durability and running performance is great. This point is also supported in FIGS.
[0056]
Examples 2-2 to 2-4
In Example 1-1, a run-flat tire satisfying the condition of the expression (3) was prototyped in the same manner except that the tire thickness of each part was changed as shown in Table 2. Table 2 shows the results of the above-described evaluation tests performed on the prototype tire, together with the results of Example 2-1 corresponding to Example 1-1 of Table 1. In addition, in Table 2, the evaluation result of each Example is shown by an index with the evaluation result of Example 2-1 being 100.
[0057]
Example 2-5
In Example 1-1, a run-flat tire that does not satisfy the condition of Expression (3) was prototyped in the same manner except that the tire thickness of each part was changed as shown in Table 2. Table 2 shows the results of the above-described evaluation tests performed on the prototype tire.
[0058]
[Table 2]
Figure 2004182164
As shown in the results of Table 2, the run-flat tires of Examples 2-2 to 2-4 satisfying the condition of the expression (3) maintain the riding comfort during normal running, the rolling resistance index, and the wear resistance. However, it can be seen that the effect of improving the durability and running performance during run flat running is greater. This point is supported by FIG.
[0059]
Example 3-2
In Example 1-1, a run-flat tire satisfying the condition of the expression (4) was prototyped in the same manner except that the relationship between the thickness Tp of the side reinforcing rubber pad and the thickness Ts of the side rubber was changed as shown in Table 3. Table 3 shows the results of the above-described evaluation tests performed on the prototype tire, together with the results of Example 3-1 corresponding to Example 1-1 of Table 1. In addition, in Table 3, the evaluation result of each Example is shown by an index with the evaluation result of Example 3-1 being 100.
[0060]
Example 3-3
In Example 1-1, a run-flat tire that did not satisfy the condition of Expression (4) was produced in the same manner except that the relationship between the thickness Tp of the side reinforcing rubber pad and the thickness Ts of the side rubber was changed as shown in Table 3. Table 3 shows the results of the above-described evaluation tests performed on the prototype tire.
[0061]
[Table 3]
Figure 2004182164
As shown in the results of Table 3, in the run flat tire of Example 3-2 satisfying the condition of the expression (4), the run flatness, the rolling resistance index, and the wear resistance during normal running were maintained while the run flatness was maintained. It can be seen that the effect of improving durability and running performance during running is greater. This point is supported by FIG.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an analysis diagram showing the shape of a tire after deformation together with the strain energy density of each part in the finite element method analysis performed in the embodiment. FIG. 2 shows the relationship between Tbf / Ψ and the run flat durability index in the embodiment. FIG. 3 is an analysis diagram showing the shape of the tire after deformation in the finite element method analysis performed in the example together with the strain energy density of each part. FIG. 4 is a thickness distribution coefficient φ in the finite element method analysis performed in the example. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the strain energy density and the maximum value of the strain energy density. FIG. 5 is a graph showing the strain energy density at the nodes along the inner surface of the side reinforcing rubber pad in the finite element analysis performed in the examples. Partial longitudinal sectional view showing a meridian section of an example of a run flat tire.
Reference Signs List 1 carcass layer 2 side reinforcing rubber pad 4 belt layer 6 tread 7 bead H height Tsh from position P3 to position P2 tire thickness Tce at position P1 tire thickness Tpr at position P2 tire thickness Tbf at position P4 tire thickness Tbf position P3 Tire thickness P1 Maximum width belt end P2 Tire maximum width position P3 Bead core upper end P4 Tire inner surface SW with half height H Height Side wall

Claims (4)

ビード部の周辺で折り返されたカーカス層と、そのカーカス層をトレッド部の下方で補強するベルト層と、前記カーカス層のタイヤ内面側にタイヤ子午線断面にて略三日月状をなしサイドウォール部を補強するためのサイド補強ゴムパッドとを備えるランフラットタイヤにおいて、
タイヤ子午線断面で各方向における最短距離として測定されるタイヤ厚みに関して、前記ベルト層の最大幅ベルト端でのタイヤ厚みTsh、タイヤ最大幅位置でのタイヤ厚みTce、及びビードコア上端からタイヤ最大幅位置までの高さの1/2の高さのタイヤ内面からのタイヤ厚みTpr(但し、ビード部外側のリムラインの外周側に膨出部を有する場合には、湾曲するリムラインに外接する円弧であって中心がタイヤ最大幅の高さに位置する円弧までの前記タイヤ内面からの距離)の平均値Ψ(Ψ=(Tsh+Tce+Tpr)/3)と、ビードコア上端でのタイヤ厚みTbfとの関係が、下記の式(1)を満たすことを特徴とするランフラットタイヤ。
0.9Ψ≦ Tbf ≦1.04Ψ (1)
A carcass layer folded around the bead portion, a belt layer that reinforces the carcass layer below the tread portion, and a substantially crescent-shaped tire meridian section on the tire inner surface side of the carcass layer to reinforce the sidewall portion A run-flat tire having a side reinforcing rubber pad for
Regarding the tire thickness measured as the shortest distance in each direction at the tire meridian section, the tire thickness Tsh at the maximum width belt end of the belt layer, the tire thickness Tce at the tire maximum width position, and the bead core upper end to the tire maximum width position. The tire thickness Tpr from the inner surface of the tire having a height of の of the height of the tire (however, if a bulge portion is provided on the outer peripheral side of the rim line outside the bead portion, the circular arc circumscribes the curved rim line and Is the average value of the distance from the tire inner surface to the arc positioned at the height of the tire maximum width) () = (Tsh + Tce + Tpr) / 3) and the tire thickness Tbf at the upper end of the bead core is expressed by the following equation. (1) A run flat tire which satisfies (1).
0.9Ψ ≦ Tbf ≦ 1.04Ψ (1)
前記タイヤ厚みTshと、前記タイヤ厚みTceと、前記タイヤ厚みTprとから下記の式(2)で求められる厚み分布係数φが、下記の式(3)を満たす請求項1記載のランフラットタイヤ。
φ=2×Tce/(Tsh+Tpr)−1 (2)
0.07≦ φ ≦0.25 (3)
The run flat tire according to claim 1, wherein a thickness distribution coefficient φ obtained by the following equation (2) from the tire thickness Tsh, the tire thickness Tce, and the tire thickness Tpr satisfies the following equation (3).
φ = 2 × Tce / (Tsh + Tpr) −1 (2)
0.07 ≦ φ ≦ 0.25 (3)
タイヤ最大幅位置での前記サイド補強ゴムパッドの厚みTp と、前記サイドウォール部の外側壁を構成するゴムの厚みTs との関係が下記の式(4)を満たすものである請求項1又は2に記載のランフラットタイヤ。
0.12≦Ts /(Tp +Ts )≦0.25 (4)
The relationship between the thickness Tp of the side reinforcing rubber pad at the tire maximum width position and the thickness Ts of rubber forming the outer wall of the sidewall portion satisfies the following expression (4). The described run flat tire.
0.12 ≦ Ts / (Tp + Ts) ≦ 0.25 (4)
前記サイド補強ゴムパッドは、JISK6253のデュロメータ硬さ試験(タイプA)による硬さ(HS)が、前記サイドウォール部の外側壁を構成するゴムより大きく、その硬さ(HS)が60〜70°のゴムで形成されている請求項1〜3いずれかに記載のランフラットタイヤ。The side reinforcing rubber pad has a hardness (HS) of a durometer hardness test (type A) of JISK6253 larger than that of the rubber constituting the outer wall of the sidewall portion, and a hardness (HS) of 60 to 70 °. The run flat tire according to any one of claims 1 to 3, which is formed of rubber.
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