JP2004231015A - 空気入り安全タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は空気が抜けた状態で空気入り安全タイヤを走行させても、プライステア成分が著しく大きくならず車両の片流れが小さい、空気入り安全タイヤを提供することにある。
【解決手段】サイドウォール部のカーカス層とインナーライナー層との間にランフラット性を付与するための断面三日月形状のサイド補強層を配置した空気入り安全タイヤであって、ベルト層が発生するプライステア成分とカーカス層が発生するプライステア成分を車両進行方向に対して逆むきとした空気入り安全タイヤ。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気入り安全タイヤの構造に関し、更に詳しくは空気入り安全タイヤを空気が抜けた状態で走行させても、プライステア成分が著しく大きくならず車輌の片流れが小さい空気入り安全タイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ内の空気がパンク等により抜けてしまった後も車両の走行を可能にするランフラット性を付与するようにした空気入り安全タイヤとして、従来、例えば、図７に示すように、サイドウォール部３のカーカス層４とインナーライナー層７との間に高硬度のゴムからなる断面三日月形状のサイド補強層１０を設けたタイヤの提案がある。このように高硬度のゴムからなる断面三日月形状のサイド補強層１０を配置することにより、サイドウォール部３の剛性を大幅に高め、空気が抜けてもサイドウォール部３をたわみ難くしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、空気が抜けた状態でタイヤを走行させると、タイヤの断面形状が図９に示すように、大きくたわんだ形状となり、タイヤの動荷重半径が小さくなり車両の直進性が低下する。更に耐え難いことには、空気が抜けた状態ではトレッド部のクラウンセンターＣの部分が浮き上がるとともに、タイヤショルダー部付近Ｓが接地するいわゆるバックリング現象をタイヤが起こすため、ベルト層が発生するプライステア成分が極めて大きくなり、車両の片流れ（ハンドルを車両の直進に保舵しても、車両が進行右または左側に偏向してしまう事。）を発生させる。
【０００４】
すなわち、従来の空気入り安全タイヤが外傷等によってパンクして走行する場合は、図９に示すような、バックリング現象をトレッド部１に起こしタイヤ内面側に図９のＦの方向に大きな張力が働く。この張力が作用するベルト層８はスチールコード等を補強材とする複合材料の２層または３層からなり、張力（または圧縮力）がベルト層８に作用すると面外への応力を生ずる、いわゆる非対称積層構造からなるためプライステアを発生し、特に空気が抜けた状態でタイヤを走行させると、ベルト層が発生するプライステア成分が過大となるため、車両の片流れの原因となっているのである（たとえば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１１２１１０号公報、図１
【０００６】
【非特許文献１】
社団法人日本機械学会編「先端複合材料」、技法堂出版株式会社１９９０年５月２５日、Ｐ１４７―１５２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は空気が抜けた状態で空気入り安全タイヤを走行させても、プライステア成分が著しく大きくならず車両の片流れが小さい、空気入り安全タイヤを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、サイドウォール部のカーカス層とインナーライナー層との間にランフラット性を付与するための断面三日月形状のサイド補強層を配置した空気入り安全タイヤであって、ベルト層が発生するプライステア成分とカーカス層が発生するプライステア成分が車両進行方向に対して逆むきである空気入り安全タイヤが提供される。
【０００９】
こうすることによって、トレッド部にバックリング現象を生じるような大きな張力Ｆがトレッド部１に作用する場合であっても、ベルト層が発生するプライステア成分とカーカス層が発生するプライステア成分が車両進行方向に対して逆むきであるため、両者が打ち消しあい、結果としてタイヤ全体のプライステア成分を低減し車両の片流れを小さくすることが可能になる。ここで、プライステア成分とはＪＡＳＯＣ６０７に規定されたタイヤユニフォーミティー試験によりもとめられる値である。
【００１０】
また本発明によれば、ベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向左向きである場合は、カーカス層が発生するプライステア成分が車両進行方向右向きであり、ベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向右向きである場合は、カーカス層が発生するプライステア成分が車両進行方向左向きである空気入り安全タイヤが提供される。
【００１１】
すなわち、車両が右側通行の国では道路のカント（主に排水を確保するための路面の傾き。）を考慮して、カーカス側ベルト層８ａの補強コードの方向をタイヤ外側から見て左下がりとし、踏面側のベルト層８ｂの補強コードの方向を右下がりとし、ベルト層が発生するプライステア成分を車両進行方向左向きとしており、車両が左側通行の国では逆にカーカス側ベルト層８ａの補強コードの方向を右下がりとし踏面側のベルト層８ｂの補強コードの方向を左下がりとし、ベルト層が発生するプライステア成分を車両進行方向右向きとしている。しかし、空気が抜けた状態でタイヤを走行させると、ベルト層が発生するプライステア成分が過大となる。そこで、カーカス層が発生するプライステア成分を逆向きに発生させる事で、空気が抜けた状態でタイヤを走行させる場合に、タイヤ全体として発生するプライステア成分を小さくし、車両の片流れを小さくすることが可能になる。
【００１２】
また本発明によれば２層または３層からなるベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向左向きである場合は、１層からなるカーカス層の補強コードの方向がタイヤ外側から見てタイヤ周方向に対して５４．７度超から９０度未満の左下がりであり、ベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向右向きである場合は、１層からなるカーカス層の補強コードの方向がタイヤ外側から見てタイヤ周方向に対して５４．７度超から９０度未満の右下がりである空気入り安全タイヤが提供される。
【００１３】
なお、本明細書記載の補強コードの角度とはタイヤ赤道面における、タイヤ周方向に対する鋭角側の角度とする。また、プライステアに影響を与えない範囲でカーカス層の補強コードがラジアル方向のカーカス層が追加されていても良い。
【００１４】
こうすることで、ベルト層が発生するプライステア成分とカーカス層が発生するプライステア成分を逆向きとする事が可能になるのであって、５４．７度以下あるいは９０度以上では両者のプライステア成分が同一方向になり、片流れを小さくすることが不可能になる。更に好ましくは１層からなるカーカス層の補強コードの方向が、タイヤ外側から見てタイヤ周方向に対して７０度から８５度がタイヤの耐久性の面から好ましい。
【００１５】
また本発明によれば２層または３層からなるベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向左向きである場合は、２層からなるカーカス層のベルト側のカーカス層の補強コードの方向がタイヤ外側から見てタイヤ周方向に対して５４．７度超から９０度未満の右下がりであり、ベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向右向きである場合は、２層からなるカーカス層のベルト側のカーカス層の補強コードの方向がタイヤ外側から見てタイヤ周方向に対して５４．７度超から９０度未満の左下がりである空気入り安全タイヤが提供される。
【００１６】
こうすることで、ベルト層が発生するプライステア成分とカーカス層が発生するプライステア成分を逆向きとする事が可能になるのであって、５４．７度以下あるいは９０度以上では両者のプライステア成分が同一方向になり、空気が抜けた状態でタイヤを走行させる場合に、タイヤ全体として発生するプライステア成分を減少させ、片流れを小さくすることが不可能になる。更に好ましくは２層からなるカーカス層のベルト側のカーカス層の補強コードの方向がタイヤ外側から見てタイヤ周方向に対して７０度から８５度がタイヤの耐久性の面から好ましい。また、プライステアに影響を与えない範囲でカーカス層の補強コードがラジアル方向のカーカス層が追加されていても良い。
【００１７】
なお、２層のカーカス層の補強コードの方向がタイヤ内面側とベルト側でタイヤ周方向に対する角度が異なっている場合は、２層のカーカス層の補強コードの方向はタイヤ内面側とベルト側でタイヤ周方向に対して逆向きであれば、２０度以内で異なっていてもよいが、２０度超では特に低内圧走行時の耐久性能が低下し好ましくない。また、プライステアに影響を与えない範囲でカーカス層の補強コードがラジアル方向のカーカス層が追加されていても良い。
【００１８】
さらに、ベルト側のカーカス層の補強コードがタイヤ周方向に対する角度が、タイヤ内面側のカーカス層の補強コードがタイヤ周方向に対する角度より、５度以上小さい事が、カーカス層の発生するプライステア成分を大きくしより望ましい。また、プライステアに影響を与えない範囲でカーカス層の補強コードがラジアル方向のカーカス層が追加されていても良い。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の空気入り安全タイヤの一例を示し、１はトレッド部、２はビード部、３はサイドウォール部である。左右のビード部２に連接してタイヤ径方向外側に左右のサイドウォール部３が延設され、この左右のサイドウォール部３間にタイヤ周方向に延在するトレッド部１が設けられている。タイヤ内側にはカーカス層４が１層配設されている。左右のビード部２にはタイヤラジアル方向断面形状が四角状に形成されたビードコア５がそれぞれ配置され、そのビードコア５の外周にはタイヤラジアル方向断面形状が三角状に形成されたビードフィラー６が設けられている。タイヤ最内層には、空気透過防止層を構成するインナーライナー層７が、タイヤ内側全面にわたって配設されている。
【００２０】
トレッド部１のカーカス層外周側には、スチールコードからなる補強コードをタイヤ周方向に対して１５度から３０度で傾斜すると共に逆向きで互いに交差するように配列した、カーカス側ベルト層８ａと踏面側ベルト層８ｂが埋設されている。このベルト層８の外周には、ベルト層８を保護するベルトカバー層９が積層されている。両サイドウォール部３には、カーカス層４とインナーライナー層７との間に、ランフラット性能を付与するためのタイヤラジアル方向断面形状が三日月状に形成されたサイド補強層１０が設けられている。このサイド補強層１０はサイドウォール部３の内側で、インナーライナー７の外側にタイヤ周方向に沿って、延設され環状に形成されている。
【００２１】
本発明では、上述した構成の空気入り安全タイヤにおいて、カーカス層４の補強コードの方向を特定し、ベルト層の補強コードによって生ずるプライステアをカーカス層４によって生ずるプライステアで相殺することによって、例えタイヤのバックリング現象が大きくてもプライステアを抑制し、車両の片流れの原因となるプライステア成分が、著しく大きくならない構造になっているのである。
【００２２】
サイド補強ゴム層は、サイドウォール部のたわみを抑制できる硬度（例えば、ＪＩＳ Ａ硬度７０以上）を示すようなものであればいかなる配合でもよく、配合剤の種類や量も通常用いられる一般的なものを使用することが出来る。
【００２３】
図２は図１のベルト層８とカーカス層４だけを抜き出し、平面に展開した部分展開図であって、ただ一層のカーカス層４がタイヤ外側から見て左下がりで、カーカス層の発生するプライステアは車両進行右向き、カーカス側ベルト層８ａの補強コードの方向が左下がり、踏面側ベルト層８ｂの補強コードの方向が右下がりであり、ベルト層８が発生するプライステアは車両進行左向きである事を示し両者相殺している。
【００２４】
図３は他の本発明空気入り安全タイヤのベルト層８とカーカス層４の部分展開図であって、カーカス層が２層からなりタイヤ内面側のカーカス層４ａの補強コードの方向がタイヤ外側から見て左下がり、ベルト層側カーカス層４ｂの補強コードの方向が右下がりで、カーカス層４が発生するプライステアは車両進行右向きである事を示している。カーカス側ベルト層８ａの補強コードの方向が左下がり、踏面側ベルト層８ｂの補強コードの方向が右下がりであり、ベルト層８が発生するプライステアは車両進行左向きである事を示している。
【００２５】
図４は他の本発明空気入り安全タイヤのベルト層８とカーカス層４の部分展開図であって、カーカス層が１層からなりタイヤ外側から見て右下がり、カーカス側ベルト層８ａの補強コードの方向が右下がり、踏面側ベルト層８ｂの補強コードの方向が左下がりであり、ベルト層８が発生するプライステアは車両進行右向きである事を示している。
【００２６】
図５は他の本発明空気入り安全タイヤのベルト層８とカーカス層４の部分展開図であって、カーカス層が２層からなりタイヤ内面側のカーカス層４ａの補強コードの方向がタイヤ外側から見て左下がり、ベルト層側カーカス層４ｂの補強コードの方向が右下がりで、しかも１０度異なっている場合であって、カーカス側ベルト層８ａの補強コードの方向が左下がりで、踏面側ベルト層８ｂの補強コードの方向が右下がりである事を示している。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を更に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことは言うまでもない。
【００２８】
以下の各例に用いた試験タイヤは、次のように作製した。
【００２９】
表１に示した配合組成（重量部）からなる、最大厚さ１０ｍｍ、５０％引っ張りモジュラス３．５ＭＰａ（ＪＩＳＫ６２５１に準拠）からなる断面三日月形状のサイド補強層１０を有するタイヤを図１および図２に示すように配置し、ベルト層をスチール２層としカーカス側ベルト層８ａの補強コードの方向を左下がり２０度、踏面側ベルト層８ｂの補強コードの方向を右下がり２０度としたベルト補強層８を設置し本発明タイヤ（１）とした。タイヤサイズは２４５／４５ＺＲ１７であって本発明タイヤ（１）と、他の本発明タイヤ（２）比較タイヤ（３）および従来タイヤ（４）をベルト層８とカーカス層４以外は同一に作製した。
【００３０】
【表１】

【００３１】
図２記載の本発明タイヤ（１）のカーカス層は１層で補強コードはポリエステルでタイヤ周方向に対する補強コードの角度は８０度で左下がりである。
【００３２】
図３記載の他の本発明タイヤ（２）のカーカス層は２層で補強コードはナイロンでタイヤ内面側カーカス層の補強コードのタイヤ周方向に対する角度は８０度で左下がり、ベルト側カーカス層の補強コードのタイヤ周方向に対する角度は８０度で右下がりで、対称に交差している。ベルト層８は本発明タイヤ（１）と同一である。
【００３３】
図６記載の比較例タイヤ（３）のカーカス層は１層で補強コードはポリエステルでタイヤ周方向に対する補強コードの角度は本発明（１）と逆に８０度で右下がりである。ベルト層８は本発明タイヤ（１）と同一である。
【００３４】
図７および図８記載の従来タイヤ（４）のカーカス層はポリエステル１層で補強コードはラジアル方向である。ベルト層８は本発明タイヤ（１）と同一である。
【００３５】
上記で得られた各タイヤを以下の試験に供し、その結果を下記表２に示した。結果は従来タイヤを１００とした指数表示とし、数値が小さい方が良好である。
【００３６】
（プライステア）
各タイヤを日本自動車タイヤ協会２００２年版ＪＡＴＭＡイヤーブックの標準リムを使用して、ＪＡＳＯＣ６０７に規定されたタイヤユニフォーミティー試験により各タイヤのプライステア量をもとめた。
【００３７】
（ランフラット片流れ量試験）
各タイヤを日本自動車タイヤ協会２００２年版ＪＡＴＭＡイヤーブックの標準リムを使用して、最大負荷能力に対応する空気圧を充填し、前輪右側タイヤの空気を抜いた状態で、後輪駆動２０００ＣＣの車に装着して、平坦なコースをテストドライバーが舵を固定し８０ｋｍ／ｈの速度で５０メートルずつ往復走行し、片流れの距離を測定した。従来例を１００とする指数で表示し、この指数が小さいほどランフラット片流れ量が少なく優れていることを現す。
【００３８】
【表２】

【００３９】
【発明の効果】
トレッド部にバックリング現象を生じるような大きな張力がトレッド部に作用する場合であっても、ベルト層が発生するプライステア成分とカーカス層が発生するプライステア成分が逆むきであるため、両者が打ち消しあい結果としてプライステア量れを小さくすることが可能になり、車両の片流れを減少出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入り安全タイヤの斜視部分断面展開図である。
【図２】本発明の空気入り安全タイヤのベルト層とカーカス層の部分展開図である。
【図３】他の本発明空気入り安全タイヤのベルト層とカーカス層の部分展開図である。
【図４】他の本発明空気入り安全タイヤのベルト層とカーカス層の部分展開図である。
【図５】他の本発明空気入り安全タイヤのベルト層とカーカス層の部分展開図である。
【図６】比較例の本発明空気入り安全タイヤのベルト層とカーカス層の部分展開図である。
【図７】従来の空気入りラジアル安全タイヤの空気入り安全タイヤの斜視部分断面展開図である。
【図８】従来の空気入りラジアル安全タイヤのベルト層とカーカス層の部分展開図である。
【図９】空気が抜けたタイヤのバックリング現象を示すタイヤ部分断面図である。
【符号の説明】
１ トレッド部
２ ビード部
３ サイドウォール部
４ カーカス層
４ａタイヤ内面側のカーカス層
４ｂベルト層側カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ インナーライナー層
８ ベルト層
８ａカーカス側ベルト層
８ｂ踏面側ベルト層
９ ベルトカバー層
１０断面三日月形状のサイド補強層

Claims (4)

1. サイドウォール部のカーカス層とインナーライナー層との間にランフラット性を付与するための断面三日月形状のサイド補強層を配置した空気入り安全タイヤであって、ベルト層が発生するプライステア成分とカーカス層が発生するプライステア成分が車両進行方向に対して逆むきであることを特徴とした空気入り安全タイヤ。
2. ベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向左向きである場合は、カーカス層が発生するプライステア成分が車両進行方向右向きであり、ベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向右向きである場合は、カーカス層が発生するプライステア成分が車両進行方向左向きであることを特徴とした請求項１記載の空気入り安全タイヤ。
3. ２層または３層からなるベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向左向きである場合は、１層からなるカーカス層の補強コードの方向がタイヤ外側から見てタイヤ周方向に対して５４．７度超から９０度未満の左下がりであり、ベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向右向きである場合は、１層からなるカーカス層の補強コードの方向がタイヤ外側から見てタイヤ周方向に対して５４．７度超から９０度未満の右下がりであることを特徴とした請求項１または２記載の空気入り安全タイヤ。
4. ２層または３層からなるベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向左向きである場合は、２層からなるカーカス層のベルト側のカーカス層の補強コードの方向が、タイヤ外側から見てタイヤ周方向に対して５４．７度超から９０度未満の右下がりであり、ベルト層が発生するプライステア成分が車両進行方向右向きである場合は、２層からなるカーカス層のベルト側のカーカス層の補強コードの方向がタイヤ外側から見てタイヤ周方向に対して５４．７度超から９０度未満の左下がりであることを特徴とした請求項１または２記載の空気入り安全タイヤ。

Images