JP2006137377A - 空気入りランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】サイド補強タイプの空気入りランフラットタイヤにおいて、ランフラット走行時のバックリング量を抑制すると共に、サイドウォール部の撓みを抑制することにより、ランフラット性能を向上させ、あわせて転がり抵抗を低減させる。
【解決手段】レイヤー層２４のタイヤ幅中心側の端縁２４Ａが最も外側に位置する周方向主溝３０のタイヤ幅中心側の内壁３０Ａよりもタイヤ幅中心側まで達しているので、ベルト補強層２２を覆う範囲が従来品と比較して広く、また、レイヤー層のコードの方向をタイヤ周方向に対して傾斜させて配置しているので、周方向主溝の部分での曲げ剛性が増し、転がり抵抗が小さくなると共に、タイヤ断面方向のバックリング量だけでなく、周方向主溝に沿った断面方向のバックリング量も抑制される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、空気入りランフラットタイヤに係り、特にランフラット走行時のトレッド部中央のバックリング量を抑制すると共に、サイドウォール部の撓みを抑制することにより、ランフラット性能を向上させ、転がり抵抗も低減させる空気入りランフラットタイヤに関する。

タイヤがパンクして空気圧が０となった状態でも、走行を継続できるようにしたランフラットタイヤの１種に、サイドウォール部に三日月状のサイド補強層を配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかし、従来のサイド補強タイプのランフラットタイヤでは、ランフラット時のタイヤ変形に伴い、トレッド部の中央部が路面から浮き上がる現象、いわゆるバックリングが発生するという問題があった。

このバックリングを抑制するための技術としては、ベルト補強層をベルトの外周方向全周にわたって配置したり（特許文献２及び特許文献３参照）、更に該ベルト補強層の端縁にレイヤー層と呼ばれる補強層を配設したものがある（特許文献４参照）。
特開昭４９−２０８０２号公報 特表２００２−５２０２０７号公報 特開平８−２１６６３４号公報 特開平６−１９１２４３号公報

しかしながら、上記したレイヤー層を用いたバックリング抑制技術では、ベルト補強層の側縁を覆っているレイヤー層のタイヤ幅中心側の端縁が、トレッド部のタイヤ幅方向の最も外側（接地端側）に位置する周方向主溝よりもタイヤ幅方向外側までしか達しておらず、ベルト補強層を覆っている範囲が狭いため、ランフラット走行時において発生するバックリングが、特にトレッド部のタイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向主溝の部分で大きくなるという問題があった。

また、ベルト補強層のコードの方向及びベルト層への巻付け方向が、タイヤの周方向に略平行であるため、タイヤの半径方向のバックリングに対する抑制効果が小さかった。

これらの理由により、従来のサイド補強タイプのランフラットタイヤは、ランフラット走行時のバックリング量が大きく、その分サイドウォール部の負担が大きくなってしまい、ランフラット走行性能が低くなっていた。

本発明は、上記事実を考慮して、サイド補強タイプの空気入りランフラットタイヤにおいて、ランフラット走行時のバックリング量を抑制すると共に、サイドウォール部の撓みを抑制することにより、ランフラット性能を向上させ、あわせて転がり抵抗を低減させることを目的とする。

請求項１の発明は、一対のビード部と、該ビード部に夫々連なるサイドウォール部と、両側の該サイドウォール部に連なるトレッド部と、前記一対のビード部間をトロイド状に跨って配設されたカーカスと、該カーカスのクラウン部の外周に配設されたベルト層と、該ベルト層の外周に沿って巻き回してなるベルト補強層と、該ベルト補強層のタイヤ軸方向の側縁を夫々覆うように配設された一対のレイヤー層と、前記サイドウォール部の内面側に配設された断面が三日月状のサイド補強ゴムとを備えた空気入りランフラットタイヤにおいて、前記レイヤー層は、複数の平行なコードがタイヤ周方向に対して傾斜して配置されたプライであり、タイヤ幅中心側の端縁がタイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向主溝のタイヤ幅中心側の内壁よりもタイヤ幅中心側に位置すること、を特徴としている。

請求項１に記載の空気入りランフラットタイヤでは、レイヤー層のタイヤ幅中心側の端縁が最も外側に位置する周方向主溝のタイヤ幅中心側の内壁よりもタイヤ幅中心側まで達しており、ベルト補強層を覆う範囲が従来品と比較して広くなっており、また、レイヤー層のコードの方向をタイヤ周方向に対して傾斜させて配置しているので、周方向主溝の部分での曲げ剛性が増し、転がり抵抗が小さくなると共に、タイヤ断面方向のバックリング量だけでなく、周方向主溝に沿った断面方向のバックリング量も抑制される。

また、これによってサイドウォール部の撓み量も抑制することができ、ランフラット走行可能な距離が長くなる等、ランフラット走行性能が向上する。

ここで、サイド補強ゴムにおける、断面が三日月形状とは、サイド補強ゴムをタイヤの半径方向で断面したときの厚さが、トレッド部の方向及びビード部の方向に向かって夫々漸減していることを意味している。

請求項２の発明は、請求項１に記載の空気入りランフラットタイヤにおいて、前記レイヤー層における前記コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して１５乃至７５°であることを特徴としている。

傾斜角度が１５°に満たないと、周方向主溝の部分のタイヤ断面方向における曲げ剛性を大きくしてバックリングを抑制しようとする効果が弱くなり、また傾斜角度が７５°を超えると、レイヤー層によるベルトの側縁のセパレーション抑制効果がなくなるので、傾斜角度は１５乃至７５°とするのが望ましい。

なお、傾斜方向はタイヤ周方向に対して左右どちらであってもよい。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気入りランフラットタイヤにおいて、前記一対のレイヤー層の各々における前記コードの傾斜方向は、タイヤ幅の中央を中心として線対称であることを特徴としている。

レイヤー層のコードの傾斜方向が左右で同じになっていると、プライステアが大きくなり、バックリング抑制効果が小さくなってしまう（トレッドにタイヤ断面方向の変形が加わり、バックリングが生じ易くなる）ので、請求項３に記載の空気入りランフラットタイヤは、レイヤー層のコードの傾斜方向をタイヤ幅方向の左右で線対称とすることでバックリング抑制効果を高めている。

即ち、左側のレイヤー層におけるコードの傾斜方向が右上がりであれば、右側のレイヤー層におけるコードの傾斜方向は左上がりであり、左側のレイヤー層におけるコードの傾斜方向が左上がりであれば、右側のレイヤー層におけるコードの傾斜方向は右上がりである。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りランフラットタイヤにおいて、前記コードは、スチール又は芳香族ポリアミドを用いてなることを特徴としている。

請求項４に記載の空気入りランフラットタイヤでは、レイヤー層のコードに、伸長性が低いスチール又は芳香族ポリアミド（例えば、アラミド）を用いているので、ベルト層とレイヤー層とを合わせたタイヤ断面方向の曲げ剛性が高くなり、バックリング抑制効果を更に高めることができる。

以上説明したように、本発明の空気入りランフラットタイヤによれば、サイド補強タイプの空気入りランフラットタイヤにおいて、ランフラット走行時のバックリング量を抑制すると共に、サイドウォール部の撓みを抑制するようにしたので、ランフラット性能が向上し、あわせて転がり抵抗が低減する、という優れた効果を有する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。本実施の形態に係る空気入りランフラットタイヤ１０は、図１及び図２において、ビード部１２と、サイドウォール部１４と、トレッド部１６と、カーカス１８と、ベルト層２０と、ベルト補強層２２と、レイヤー層２４と、サイド補強ゴム２６とを備えている。

ビード部１２は、環状のビードコア２８を夫々有する部分であって、タイヤの幅方向に一対設けられている。

サイドウォール部１４は、ビード部１２に夫々連なる部分であって、カーカス１８やその他のゴム層と共に、空気入りランフラットタイヤ１０の側面を構成している。

トレッド部１６は、両側のサイドウォール部１４に連なるゴム層であって、表面に周方向主溝３０，３２や、その他のトレッドパターン３４が形成されたものであり、走行時に路面と接触する部分である。

カーカス１８は、一対のビード部１２間をトロイド状に跨って配設されたものであって、タイヤの周方向と直角方向に平行に配置された複数のコードをゴムで被覆してなるプライである。本実施の形態では、カーカス１８は２層構造となっている。

ベルト層２０は、カーカス１８のクラウン部の外周に配設されたものであって、例えば２層のバイアス積層構造に構成され、カーカス１８のクラウン部を締め付けてタガ効果を発揮するものである。

ベルト補強層２２は、ベルト層２０の外周に沿って巻き回してなるものであって、例えば複数のコードをゴム被覆してなる帯状のストリップを、ベルト層２０を覆うように巻き付けたものである。本実施の形態では、ベルト補強層２２は２層構造となっている。

レイヤー層２４は、ベルト補強層２２のタイヤ軸方向の側縁を夫々覆うように配設されたものであって、複数の平行なコード２４Ｂがタイヤ周方向に対して傾斜して配置されたプライとして構成され、タイヤ幅中心側の端縁２４Ａがタイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向主溝３０のタイヤ幅中心側の内壁３０Ａよりもタイヤ幅中心側に位置している。

なお、図１及び図２は、タイヤ赤道面ＣＬの左側について図示したものである。

レイヤー層２４におけるコード２４Ｂの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して、例えば１５乃至７５°である。これは、傾斜角度が１５°に満たないと、周方向主溝の部分のタイヤ断面方向における曲げ剛性を大きくしてバックリングを抑制しようとする効果が弱くなり、また傾斜角度が７５°を超えると、ベルトの側縁を補強するレイヤー層が、該側縁のセパレーションを抑制する効果がなくなるためである。なお、図１においては、傾斜角度は４５°となっている。

一対のレイヤー層２４の各々におけるコード２４Ｂの傾斜方向は、タイヤ幅の中央（タイヤ赤道面ＣＬ）を中心として線対称である。これは傾斜方向が線対称ではなく、左右で同じになっていると、プライステアが大きくなり、バックリング抑制効果が小さくなってしまう（トレッドにタイヤ断面方向の変形が加わり、バックリングが生じ易くなる）からである。線対称とすることにより、バックリング抑制効果を高めることができる。

即ち、傾斜方向はタイヤ周方向に対して左右どちらであってもよいが、左側のレイヤー層におけるコード２４Ｂの傾斜方向が右上がりであれば、右側のレイヤー層におけるコード２４Ｂの傾斜方向は左上がりであり、左側のレイヤー層におけるコード２４Ｂの傾斜方向が左上がりであれば、右側のレイヤー層におけるコード２４Ｂの傾斜方向は右上がりである。

レイヤー層２４のコード２４Ｂは、スチール又は芳香族ポリアミド（例えば、アラミド）を用いてなるものであり、これらの材質は伸長性が低いため、ベルト層２０とレイヤー層２４とを合わせたタイヤ断面方向の曲げ剛性が高くなり、ランフラット走行時のバックリング抑制効果が高くなる。また、通常走行時においても、ベルト補強層２２の側縁が強固に保持されるので、ベルト層２０のタガ効果も一層高くなる。

サイド補強ゴム２６は、サイドウォール部１４の内面側に配設された断面が三日月状のゴムであって、例えばインナーライナー３６とカーカス１２との間に配設され、ランフラット走行時に荷重を支えることができるように硬質のゴムが用いられる。

空気入りランフラットタイヤ１０は、上記のように構成されているので、ランフラット走行時のバックリング量が抑制されると共に、サイドウォール部の撓みが抑制されて該サイドウォールの負担が軽減されるので、従来のサイド補強タイプの空気入りランフラットタイヤよりもランフラット走行に対する耐久性が増し、また、レイヤー層２４が配置された周方向主溝３０の部分の曲げ剛性の向上に伴い、転がり抵抗が低減する。
（試験例）
まず、試験のために２種類のタイヤを製作した。タイヤサイズはいずれも同一で、２４５／４５／ＺＲ１７である。金型も同一のものを用いている。

タイヤの構造はレイヤー層を除き共通しているので、まず共通部分について説明すると、何れもサイド補強層を有しており、カーカスはレーヨンコードを使用した２層構造である。ベルトはスチールコードを使用した２層構造であり、ベルト補強層はタイヤの周方向と平行のレーヨンコードを使用した２層構造である。

本発明に係る空気入りランフラットタイヤのレイヤー層は、スチールコードを使用した１層構造であり、タイヤの周方向に対するスチールコードの傾斜角度は５５°である。そして、レイヤー層は、タイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向主溝とタイヤ幅中心寄りの周方向主溝との中間から、ベルトの側縁までを覆うように配置されている。

一方、従来例に係る空気入りランフラットタイヤのレイヤー層は、ナイロンコードを使用した１層構造であり、タイヤの周方向に対するナイロンコードの傾斜角度は０°（タイヤの周方向と平行）である。そして、レイヤー層は、ベルトの側縁からタイヤ幅方向に４０ｍｍまでの範囲を覆うように配置されている。

これら２種類の空気入りランフラットタイヤについてドラム試験を行い、次の条件で評価を行った。

上記タイヤを８ＪＪのリムにフィットさせた後、バルブコアを抜いて空気圧を０Ｐａにして、これをドラム径３００ｍｍの回転ドラムに６７６２Ｎ（６９０ｋｇｆ）のラジアル荷重を作用させて押し当てた状態で、ドラム速度を８０ｋｍ／ｈ相当の速度で回転させ、タイヤが故障するまでのドラム走行距離を測定した。

測定結果は、従来タイヤの測定距離を１００とした指数で示すと、本発明タイヤの測定距離は１６０となった。これは従来タイヤの６０％増であり、本発明に係る空気入りランフラットタイヤは、ランフラット耐久性が著しく向上していることを示している。

空気入りランフラットタイヤのカーカス、ベルト補強層、レイヤー層及びトレッド部の積層状態を示す部分破断平面図である。 空気入りランフラットタイヤの断面図である。

符号の説明

１０ 空気入りランフラットタイヤ
１２ ビード部
１４ サイドウォール部
１６ トレッド部
１８ カーカス
２０ ベルト層
２２ ベルト補強層
２４ レイヤー層
２４Ａ 端縁
２４Ｂ コード
２６ サイド補強ゴム
２８ ビードコア
３０ 周方向主溝
３０Ａ 内壁

Claims (4)

1. 一対のビード部と、該ビード部に夫々連なるサイドウォール部と、両側の該サイドウォール部に連なるトレッド部と、前記一対のビード部間をトロイド状に跨って配設されたカーカスと、該カーカスのクラウン部の外周に配設されたベルト層と、該ベルト層の外周に沿って巻き回してなるベルト補強層と、該ベルト補強層のタイヤ軸方向の側縁を夫々覆うように配設された一対のレイヤー層と、前記サイドウォール部の内面側に配設された断面が三日月状のサイド補強ゴムとを備えた空気入りランフラットタイヤにおいて、
   前記レイヤー層は、複数の平行なコードがタイヤ周方向に対して傾斜して配置されたプライであり、タイヤ幅中心側の端縁がタイヤ幅方向の最も外側に位置する周方向主溝のタイヤ幅中心側の内壁よりもタイヤ幅中心側に位置すること、
   特徴とする空気入りランフラットタイヤ。
2. 前記レイヤー層における前記コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して１５乃至７５°である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タイヤ。
3. 前記一対のレイヤー層の各々における前記コードの傾斜方向は、タイヤ幅の中央を中心として線対称であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りランフラットタイヤ。
4. 前記コードは、スチール又は芳香族ポリアミドを用いてなることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の空気入りランフラットタイヤ。

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