JP2007153276A - 空気入りランフラットラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐カット性を向上させて良好なランフラット性能を確保しつつ、タイヤの軽量化を実現し得る空気入りランフラットラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部４と、サイドウォール部６と、ビード部１とを有し、それぞれのビード部１間に配設したカーカス３と、ビードフィラー９と、断面形状が略三日月状のサイド補強ゴム層７と、を備える空気入りランフラットラジアルタイヤである。カーカスプライを構成する繊維コードの繊度が４０００ｄＴｅｘ以下であり、カーカス３本体の外側に隣接してコード補強層８が配置され、コード補強層８のコード配設角度がカーカスプライのコードの配設角度に対し０〜６０°である。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りランフラットラジアルタイヤ、特には、パンクや空気漏れが生じても安全走行可能なランフラット性能を維持しつつ、タイヤ重量の増加を抑え軽量化を図った空気入りランフラットラジアルタイヤに関する。

タイヤのパンク時の応急的な走行を可能とするランフラットタイヤとしては従来から各種のものが提案されており、一部については商品化も行われている。

例えば、特許文献１では、ランフラット耐久性を高めるために、カ−カスのサイド部内周面に、荷重を分担支持する、断面が三日月状のゴム補強層を設け、このゴム補強層のトレッド側端縁が、通常走行時に接地するトレッド接地端を越えて、クラウン部の軸方向内側に位置するようにすることが開示されている。また、特許文献２では、空気抜け時の安定走行と、優れたビード部耐久性とを確保するために、タイヤ内面に補強ゴムを配設し、かつ、ビード補強部と、リムずれ防止層を設けたランフラットタイヤが開示されている。さらに、特許文献３では、内圧充填時の通常走行での性能を高レベルに維持しながら、軽量化を図るために、サイドウォールのカーカス層内周面に、断面が三日月状の補強ゴム層を設け、かつ、サイドウォールのカーカス層の最外層に、１０００ｋｇ／ｍｍ² 以上の超高弾性率フィラメントの有機繊維コードからなるサイド補強層をビード部からベルト層端部まで配置し、かつサイド補強層の上端部とベルト層端部との重なり部を有するように配設することが開示されている。
特開平９−１１７１４号公報（特許請求の範囲等） 特開平１１−１５７３１１号公報（特許請求の範囲等） 特開平１１−２２７４２４号公報（特許請求の範囲等）

内圧ゼロ走行を可能とするサイド補強層を有するランフラットタイヤは、その構造上、通常のラジアルタイヤに対して重量の増加は避けられない。一方、バネ下重量の増加は乗心地の悪化を招くため、快適性の観点からランフラットタイヤは軽量化が求められている。また、車両の燃費性能においても、タイヤの軽量化は重要なファクターとなっている。

しかしながら、ランフラット性能と軽量化との両立を図ることは必ずしも容易なことではなかった。例えば、ランフラット性能を確保しつつ、軽量化を実現するためには、カーカスプライを２層から１層にすることが効果的であるが、ロードハザードに対する耐外傷性（以下「耐カット性」と称する）が低下するという問題があった。また、特許文献１記載のランフラットタイヤにおいても、カーカスの強力が耐カット性に対する強度を決定するため、耐カット性の向上のためにはカーカス枚数を増加していく必要があり、重量増加は避けられなかった。さらに、特許文献２記載のランフラットタイヤに設けたリムずれ防止層等のゴムでは、カーカスプライの強度に支配されるロードハザードの耐カット性を向上させることはできなかった。さらにまた、特許文献３記載のランフラットタイヤに設けたビード部の保護層はカーカスプライに沿って配置する必要があり、ビード部の配置が特許文献３に記載されているように最外層では、カーカスプライの補強効果が耐カット性に対し必ずしも十分とはいえなかった。

そこで本発明の目的は、耐カット性を向上させて良好なランフラット性能を確保しつつ、タイヤの軽量化を実現し得る空気入りランフラットラジアルタイヤを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、断面形状が略三日月状のサイド補強ゴム層を備える空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカスプライを構成する繊維コードの繊度を所定の範囲内とし、かつ、所定のコード配設角度を有するコード補強層を所定の箇所に配置することにより上記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の空気入りランフラットラジアルタイヤは、トレッド部と、該トレッド部の両側部に連なって半径方向内方へ延びるサイドウォール部と、該サイドウォール内周側に設けたビード部とを有し、それぞれの前記ビード部に配設したビードコア間にトロイダルに延在し、かつ、側方部分で該ビードコアの周りに半径方向外方に巻き上げられた少なくとも１層のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスの本体部分と折り返し部との間で前記ビードコアの外周面に隣接させて配置したビードフィラーと、前記サイドウォール部の内側に配置した断面形状が略三日月状のサイド補強ゴム層と、を備える空気入りランフラットラジアルタイヤにおいて、
前記カーカスプライを構成する繊維コードの繊度が４０００ｄＴｅｘ以下であり、前記カーカス本体の外側に隣接してコード補強層が配置され、該コード補強層のコード配設角度が前記カーカスプライのコードの配設角度に対し０〜６０°であることを特徴とするものである。

本発明においては、前記サイド補強ゴム層は、好ましくはＪＩＳ Ａ硬度で７０〜９０度の範囲内であり、また前記カーカスプライを構成する繊維コードの繊度は、好ましくは２０００〜４０００ｄＴｅｘである。また、前記カーカスプライの折り返し端部がベルト層の下まで延びて終端し、かつ前記コード補強層が前記ビードフィラーと前期カーカスの間で、その上端がタイヤ最大幅を越えない範囲に配置されているか、あるいは前記カーカスプライの折り返し端部がタイヤ最大幅付近まで延びて終端し、かつ前記コード補強層がビードフィラーと前記カーカスの間で、その上端がタイヤ最大幅を越えない範囲と、タイヤバットレス部を覆う範囲とに、分割配置されていることが好適である。さらに、前記カーカスプライコードがレーヨン繊維コードであることが好ましい。

本発明によれば、空気入りランフラットラジアルタイヤにおいて、耐カット性が向上して良好なランフラット性能が得られるとともに、タイヤの軽量化を実現することができる。よって、ランフラットタイヤであっても乗心地の悪化を招くことがなく、快適性に優れ、また、車両の燃費性能においても優れた効果を奏する。

以下に、図を参照しながら本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の空気入りランフラットラジアルタイヤの好適実施態様の部分断面図である。

図示する好適例のタイヤは、一対のビード部１にそれぞれ埋設されたビードコア２間にトロイダルに延びる本体部およびビードコア２の周りでタイヤ幅方向内側から外側に向けて半径方向外方に巻上げた折り返し部を有する１枚のカーカスプライからなるカーカス３と、カーカス３のクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置されたトレッド部４と、トレッド部４の両端部に位置する一対のバットレス部５と、バットレス部５とビード部１との間を連結する一対のサイドウォール部６とを備え、カーカス３の本体部と折り返し部との間で、かつ、ビードコア２のタイヤ半径方向外側にビードフィラー９が配置されており、また、カーカス３のクラウン部のタイヤ半径方向外側には二枚のベルト層からなるベルト１０が配置されている。ベルト層は、通常、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びるコードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなり、２枚のベルト層は、該ベルト層を構成するコードが互いにタイヤ赤道面を挟んで交差するように積層されてベルト１０を構成する。

本発明においては、ランフラット走行を可能とするために、サイドウォール部６の内側に断面形状が略三日月状のサイド補強ゴム層７を備えている。サイド補強ゴム層７は、好ましくはＪＩＳ Ａ硬度で７０〜９０度の範囲内とする。これにより、耐久性、タイヤ重量、乗り心地のそれぞれを有利にバランスさせることができる。即ち、ゴム硬度が７０度未満では、補強ゴム層を厚くする必要があり、重量上のメリットが少なくなり、一方、９０度を超えると、屈曲性が悪化し、乗り心地が悪くなるとともに、耐久性もまた悪化する。なお、サイド補強ゴム層７は、ランフラット走行を可能とし、かつ、不必要に重量増加を招かない範囲内で適宜選定すればよく、サイド補強ゴム層７として既知の寸法を適宜に採用することができる。

また、本発明においては、カーカスプライを構成する繊維コードの繊度が４０００ｄＴｅｘ以下、好ましくは２０００〜４０００ｄＴｅｘである。この点につき、以下に詳述する。
ロードハザードを乗り上げるような突起乗り越し時のランフラットタイヤのカーカスプライは、曲げ変形により引っ張り側の応力を受ける。鋭利な突起による局所的な大きな曲げ変形によって発生する大きな引っ張り応力が、カーカス３の総強力を超える場合には破断に至ることになる。かかる曲げによる引張応力は、カーカスプライが負担しており、曲げの方向は、接地端近傍のショルダー部においては断面内内曲げ、ビード部においては断面内外曲げをそれぞれ受ける。したがって、強度向上には、カーカスプライの繊維コードの繊度を上げることが効果的である。しかし、４０００ｄＴｅｘ以上の繊度の繊維コードを用いると、コードの曲げ剛性が増加し、タイヤ製造時に不具合が発生するおそれがある。よって、本発明においては、カーカスプライを構成する繊維コードの繊度を４０００ｄＴｅｘ以下とする。

上述のように、繊度が４０００ｄＴｅｘ以下のカーカスプライ繊維コードを用いてバットレス部５における耐カット性を向上させ、かつ、軽量化を達成するために、図示する好適例のタイヤでは、カーカス３の折り返し端部をベルト層の下まで延在させて終端させている。かかるカーカス構造によってバットレス部５の強力を倍にすることができ、バットレス部５における耐カット性を向上させることができ、かつ軽量化を損なうことも殆どない。なお、カーカスプライ繊維コードの有機繊維種自体は、特に制限されるべきものではなく、一般に使用されている有機繊維種とすることができるが、所望の効果を得る上でレーヨン繊維コードを好適に使用することができる。

ところで、上述のような鋭利な突起による大きな曲げ変形は局所的な現象のため、曲げによる引っ張りを受ける部分のカーカス３に隣接してコード補強層８を配置することが効果的であり、図示する好適例では、一対のコード補強層８がビードフィラー９とカーカス３の間で、その上端がタイヤ最大幅を越えない範囲に配置されている。即ち、コード補強層８は、曲げを受けるビードフィラー９近傍に配置することが必要であり、その一方で、ビード部１の曲げによる引張りを受ける領域はタイヤ最大幅を越えることはないため、軽量化との両立という観点から上端をタイヤ最大幅を越えない位置に設定することが好ましい。

また、ロードハザードの進入角度は、ラジアルコードに対して０〜６０°であるため、かかるコード補強層のコードも０〜６０°に、好ましくは１５〜４５°に設定することが肝要である。コード補強層のコードは、高強力の繊維であるナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、アラミド、ポリケトン（ＰＫ）等の有機繊維コードや、スチールコード等で構成することが好ましい。

図２は、本発明の空気入りランフラットラジアルタイヤの他の好適実施態様の部分断面図である。図示する好適例では、乗心地および軽量化のためにはカーカス３をベルト下まで伸ばして終端させず、カーカスを最大幅付近で終端させることが有効であることから、そのように配置したものである。このときには、上述のロードハザードに対する補強部位は、ビード部１とバットレス部５との２箇所必要となる。よって、図２に示す好適例では図１に示す好適例におけるコード補強層８に加えて、バットレス部５にも同様のコード補強層８を配置し、その部分の強度向上を図っている。

なお、図１および図２に示す好適例のタイヤのカーカス３は、１枚のカーカスプライからなるが、本発明の空気入りタイヤにおいては、ラジアルカーカス３を構成するカーカスプライの枚数はこれに限られるものではなく、２枚以上であってもよい。但し、軽量化の観点からは１枚が好ましい。また、図示例のベルト１０は、二枚のベルト層からなるが、本発明の空気入りタイヤにおいては、ベルト１０を構成するベルト層の枚数はこれに限られるものではない。

また更に、図示例のタイヤは、サイドウォール部６からビード部１に亘る領域のタイヤ幅方向外側に断面略台形状のリムガード１２を備えているが、本発明においては、リムガード１２の配設も必須ではなく、他の形状のリムガードを配設することもできる。

以下、本発明を実施例に基づき説明する。
実施例１，２、比較例
供試タイヤのサイズを２２５／６０ Ｒ１６とし、実施例１のタイヤは図１に示す構造、実施例２のタイヤは図２に示す構造、また比較例のタイヤは図３に示す構造をそれぞれ有するものとした。なお、実施例１および２のタイヤのコード補強層８のコードは、カーカスプライのコードに対して４５°で配設され、打込み数７０本／１０ｍｍのゴム引きされたナイロン繊維コード（繊度：２５００ｄＴｅｘ）とした。また、カーカスプライコードは、いずれもレーヨン繊維コード（繊度：３６００ｄＴｅｘ）とし、角度９０°、打込み数９０本／１０ｃｍとした。さらに、ベルト層のコードは、１×５×０．２５ｍｍスチールコードとし、打込み数７０本／１０ｃｍ、打込み角度２５°とした。

供試タイヤに対し、耐カット性、重量および乗り心地を以下のようにしてそれぞれ評価した。
耐カット性
供試タイヤを実車に装着して、高さ１００ｍｍの縁石（段差部）に４５°の角度で進入させた。進入速度を徐々に上げていき、タイヤが破断して内圧の抜けた速度を測定して、比較例を１００として指数表示した。数値が大なる程耐カット性に優れ、良好である。
重量
供試タイヤの重量を直接計測し、比較例のタイヤの重量を１００として指数表示した。数値が小なるほど軽量であることを示す。
乗り心地
供試タイヤを実車に装着して、比較例をコントロールとして、ドライバーのフィーリングにて、比較例を１００として指数表示した。数値が大なる程結果が良好である。
得られた結果を下記の表１に示す。

本発明の空気入りランフラットラジアルタイヤの好適実施態様の部分断面図である。 本発明の空気入りランフラットラジアルタイヤの他の好適実施態様の部分断面図である。 比較例の空気入りランフラットラジアルタイヤの部分断面図である。

符号の説明

１ ビード部
２ ビードコア
３ カーカス
４ トレッド部
５ バットレス部
６ サイドウォール部
７ サイド補強ゴム層
８ コード補強層
９ ビードフィラー
１０ ベルト
１２ リムガード

Claims (6)

1. トレッド部と、該トレッド部の両側部に連なって半径方向内方へ延びるサイドウォール部と、該サイドウォール内周側に設けたビード部とを有し、それぞれの前記ビード部に配設したビードコア間にトロイダルに延在し、かつ、側方部分で該ビードコアの周りに半径方向外方に巻き上げられた少なくとも１層のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスの本体部分と折り返し部との間で前記ビードコアの外周面に隣接させて配置したビードフィラーと、前記サイドウォール部の内側に配置した断面形状が略三日月状のサイド補強ゴム層と、を備える空気入りランフラットラジアルタイヤにおいて、
   前記カーカスプライを構成する繊維コードの繊度が４０００ｄＴｅｘ以下であり、前記カーカス本体の外側に隣接してコード補強層が配置され、該コード補強層のコード配設角度が前記カーカスプライのコードの配設角度に対し０〜６０°であることを特徴とする空気入りランフラットラジアルタイヤ。
2. 前記サイド補強ゴムがＪＩＳ Ａ硬度で７０〜９０度の範囲内である請求項１記載の空気入りランフラットラジアルタイヤ。
3. 前記カーカスプライを構成する繊維コードの繊度が２０００〜４０００ｄＴｅｘである請求項１または２記載の空気入りランフラットラジアルタイヤ。
4. 前記カーカスの折り返し端部がベルト層の下まで延びて終端し、かつ前記コード補強層が前記ビードフィラーと前記カーカスの間で、その上端がタイヤ最大幅を越えない範囲に配置されている請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りランフラットラジアルタイヤ。
5. 前記カーカスプライの折り返し端部がタイヤ最大幅付近まで延びて終端し、かつ前記コード補強層がビードフィラーと前記カーカスの間で、その上端がタイヤ最大幅を越えない範囲と、タイヤバットレス部を覆う範囲とに、分割配置されている請求項１〜３のうちいずれか一項記載の空気入りランフラットラジアルタイヤ。
6. 前記カーカスプライコードがレーヨン繊維コードである請求項１〜５のうちいずれか一項記載の空気入りランフラットラジアルタイヤ。

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