JP2009137447A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ランフラット耐久性を確保しつつ乗り心地を向上させる。
【解決手段】 カーカス６と、タイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂからなるベルト層７と、断面略三日月状のサイド補強ゴム層１１とを具えるランフラットタイヤ１であって、前記カーカス６は、タイヤ周方向に対して７０〜９０度の角度で配列したカーカスコードをトッピングゴムで被覆したカーカスプライ６Ａからなるとともに、カーカスコードは、撚り係数Ｔが０．５〜０．７のアラミド繊維コードからなる。しかも、内、外のベルトプライ７Ａ、７Ｂ間には、クッションゴム層９が設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ランフラット耐久性を確保しつつ乗り心地を向上しうるランフラットタイヤに関する。

パンク等によりタイヤ内の空気が抜けた状態においても例えば数十キロメートルを比較的高速で走行しうるランフラットタイヤが知られている。このようなランフラットタイヤは、サイドウォール部のカーカス内側に、断面略三日月状のサイド補強ゴム層が設けられており、パンク時にはこのサイド補強ゴム層が荷重を支持しタイヤの縦撓みを制限する（例えば特許文献１など参照）。また、この種のランフラットタイヤでは、ランフラット走行時における荷重支持能力の向上のために、カーカスプライの枚数の増加や、サイド補強ゴム層のゴムボリュームの増加が行われている。しかしながら、このような改善は、タイヤ質量の大幅な増加を招きやすい他、ランフラット走行時のタイヤ温度を上昇させやすく、ひいてはランフラット耐久性の低下を招くおそれがある。また、通常走行時の乗り心地を著しく悪化させるおそれもある。

特開平２０００−３５１３０７号公報

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、耐熱性に優れかつ高弾性であるアラミド繊維を、従来よりも高い撚り係数にて撚り合わせてカーカスコードに使用するとともに、内、外のベルトプライ間にクッションゴム層を介在させることを基本として、ランフラット耐久性を確保しつつ乗り心地性を向上しうるランフラットタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、前記トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配されしかもタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライからなるベルト層と、前記サイドウォール部に配されかつ最大厚さを有する中央部分から半径方向内外に厚さを減じてのびる断面略三日月状のサイド補強ゴム層とを具えるランフラットタイヤであって、前記カーカスは、タイヤ赤道に対して７０〜９０度の角度で配列したカーカスコードをトッピングゴムで被覆したカーカスプライからなるとともに、前記カーカスコードは、次式（１）で示される撚り係数Ｔが０．５０〜０．７０であるアラミド繊維コードからなり、しかも、前記内外のベルトプライ間に、クッションゴム層を介在させたことを特徴とする。
Ｔ＝Ｎ×√｛（０．１２５×Ｄ／２）／ρ｝×１０^−３ …（１）
ただし、Ｎは上撚り数（回／１０cm）、Ｄはトータル表示デシテックス（繊度）、ρはコード材料の比重である。

また請求項２記載の発明は、前記クッションゴム層は、損失正接（tanδ）が０．０８〜０．２０である請求項１に記載のランフラットタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記クッションゴム層は、そのタイヤ半径方向の厚さが２〜４mmである請求項１又は２に記載のランフラットタイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記クッションゴム層の断面幅Ｗｇと、前記内のベルトプライの断面幅Ｗａとの比（Ｗｇ／Ｗａ）が０．５０〜１．１０である請求項１乃至３の何れかに記載のランフラットタイヤである。

また請求項５記載の発明は、前記カーカスコードは、下撚りしたフィラメント束の２本を、上撚りにて互いに撚り合わせた２本撚り構造をなす請求項１乃至４の何れかに記載のランフラットタイヤである。

また請求項６記載の発明は、前記カーカスコードは、前記撚り係数Ｔが０．６０〜０．７０である請求項１乃至５の何れかに記載のランフラットタイヤである。

また請求項７記載の発明は、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、タイヤ外面のプロファイルは、タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面幅ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するとともに、前記タイヤ赤道面Ｃから前記タイヤ最大断面幅ＳＷの半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外面上の各点と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の各半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨとするとき、
０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１
０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２
０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４
０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７
の関係を満足する請求項１乃至６の何れかに記載のランフラットタイヤである。

なお前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば"最高空気圧"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

本発明のランフラットタイヤは、耐熱性に優れるアラミド繊維コードがカーカスコードとして採用される。しかも、アラミド繊維コードの撚り係数は、従来に比して大きく設定される。このため、耐疲労性に劣るというアラミド繊維コード特有の欠点を克服しながら、ランフラット走行時の温度上昇によるカーカスコードの損傷を抑制できる。また、アラミド繊維コードは、高弾性であるため、荷重支持能力を高めることができる。このため、カーカスプライの枚数の低減及び／又はサイド補強ゴム層のボリュームの削減などを図りつつランフラット耐久性を確保することが可能である。これは、タイヤ質量の削減や通常走行時における乗り心地の向上に役立つ。

また、本発明のランフラットタイヤは、内、外のベルトプライ間に、クッションゴム層が設けられる。高弾性のアラミド繊維をカーカスコードに用いた場合、カーカスの振動吸収性が低下する傾向にあるが、このようなクッションゴム層を設けることによって、トレッド部に作用する衝撃や振動が効果的に吸収され、ひいては通常走行時の乗り心地性の悪化を防止できる。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のランフラットタイヤ１の正規状態におけるタイヤ子午線断面図である。本実施形態のランフラットタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを具えるチューブレスタイプの乗用車用タイヤ１Ａとして構成される。

前記カーカス６は、並列されたカーカスコードをトッピングゴムにより被覆した１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。また、前記カーカスコードは、タイヤ赤道に対して７０〜９０度の角度で配列される。さらに、本実施形態のカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るトロイド状の本体部６ａと、前記ビードコア５の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された一対の折返し部６ｂとを具える。

前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、例えばゴム硬度が６５〜９８度の硬質のゴムからなり、前記ビードコア５から半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。なお、本明細書において、前記ゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に準拠し、温度２３℃で測定されたデュロメータータイプＡによる硬さを意味する。

前記ビードエーペックスゴム８のビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向の高さｈａは、特に限定はされないが、小さすぎるとランフラット耐久性が不十分となり、逆に大きすぎるとタイヤ質量の過度の増加や乗り心地の悪化を招く恐れがある。このような観点より、ビードエーペックスゴム８の前記高さｈａは、タイヤ断面高さＳＨの１０〜６０％、より好ましくは２０〜５０％が望ましい。

本実施形態では、前記カーカス６の折返し部６ｂが、前記ビードエーペックスゴム８を半径方向外側に超えて巻き上がり、その外端部６ｂｅが、本体部６ａとベルト層７との間に挟まれて終端するいわゆる超ハイターンアップの折り返し構造を具える。これにより、１枚のカーカスプライ６Ａを用いて、サイドウォール部３を効果的に補強しうる。また前記折返し部６ｂの外端部６ｂｅが、ランフラット走行時に大きく撓むサイドウォール部３から離れるため、該外端部６ｂｅを起点とした損傷を好適に抑制しうる。前記折返し部６ｂとベルト層７との重なり部のタイヤ軸方向幅ＥＷは、５mm以上、さらには１０mm以上が好ましく、その上限は、軽量化の観点から４０mm以下、さらには３０mm以下が好ましい。なお前記カーカス６が複数枚のカーカスプライから形成される場合には、少なくとも１枚のカーカスプライがこの態様をなすのが好ましい。

前記ベルト層７は、タイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから構成される。各プライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードをトッピングゴムで被覆して構成される。なお、本実施形態では、ベルトコードとしてスチールコードが用いられる。また、前記各ベルトプライ７Ａ及び７Ｂは、ベルトコードがタイヤ赤道に対して１０〜４５度の角度で傾けられるとともに、該ベルトコードが互いに交差するように配されている。なお、内のベルトプライ７Ａのタイヤ軸方向の断面幅Ｗａは、外のベルトプライ７Ｂの断面幅Ｗｂよりも大きく形成されトレッドショルダー部の剛性をも十分に確保するとともに、ベルトプライ端の重なりによる剛性段差の発生を防止している。

また、ベルト層７のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部には、本実施形態ではバンド層１０が設けられる。該バンド層１０は、タイヤ赤道に対して５度以下の角度で配列されたバンドコードを具える１枚以上のバンドプライ１０Ａから形成される。該バンド層１０は、高速走行時におけるベルト層７の動きを抑え、操縦安定性や高速耐久性等を向上させるのに役立つ。バンドプライ１０Ａとしては、ベルト層７のタイヤ軸方向両端部のみを覆う左右一対のエッジバンドプライや、ベルト層７の略全幅を覆うフルバンドプライがあるが、これらは単独で又は組み合わせて使用される。本実施形態のバンド層１０は、１枚のフルバンドプライで形成される。

前記サイド補強ゴム層１１は、最大厚さを有する中央部分１１ａから、タイヤ半径方向内端１１ｉ及び外端１１ｏに向かってそれぞれ厚さを徐々に減じてのびる断面略三日月状をなす。前記内端１１ｉは、ビードエーペックスゴム８の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置し、外端１１ｏは、ベルト層７の外端７ｅよりもタイヤ軸方向内側に位置する。このとき、サイド補強ゴム層１１とビードエーペックスゴム８とのタイヤ半径方向の重なり幅Ｗｉを５〜５０mm、かつサイド補強ゴム層１１とベルト層７とのタイヤ軸方向の重なり幅Ｗｏを０〜５０mmとするのが好ましく、これにより外端１１ｏ及び内端１１ｉでの剛性段差の発生を抑える。

前記サイド補強ゴム層１１は、本実施形態では、カーカス６の本体部６ａの内側（タイヤ内腔側）に配される。そのため、サイドウォール部３の曲げ変形時には、サイド補強ゴム層１１には主として圧縮応力が、またコード材を有するカーカスプライ６Ａには主として引張応力が作用する。ゴムは圧縮に強く、かつコード材は引張に強いため、上記のようなサイド補強ゴム層１１の配設構造は、サイドウォール部３の曲げ剛性を効率良く高め、ランフラット走行時のタイヤの縦撓みを効果的に低減しうる。

前記サイド補強ゴム層１１の複素弾性率Ｅ＊は、好ましくは５ＭＰａ以上、さらに好ましくは７ＭＰａ以上が望ましい。前記複素弾性率Ｅ＊が５ＭＰａ未満であると、ランフラット走行時の圧縮歪が大きくなって、ランフラット性能が不十分となる。逆に複素弾性率Ｅ＊が高すぎても、タイヤの縦バネ定数が過度に上昇して乗り心地性を低下させる。このような観点より、前記サイド補強ゴム層１１の複素弾性率Ｅ＊は、好ましくは４０ＭＰａ以下、さらに好ましくは３０ＭＰａ以下が望ましい。

また、本実施形態のビード部４には、リムプロテクトリブ１２が凸設される。このリムプロテクトリブ１２は、図２に示されるように、リムフランジＪＦを覆うように基準輪郭線ｊから突出してタイヤ周方向に連続してのびるリブ体であり、前記リムフランジＪＦの先端を越えてタイヤ軸方向外側に最も突出する突出面部１２ｃと、この突出面部１２ｃからビード外側面に滑らかに連なる半径方向内側の斜面部１２ｉと、前記突出面部１２ｃからタイヤ最大幅点Ｍ近傍位置で前記基準輪郭線ｊに滑らかに連なる半径方向外側の斜面部１２ｏとで囲まれる断面台形状をなす。なお前記内側の斜面部１２ｉは、リムフランジＪＦの円弧部の外面よりも大きい曲率半径ｒで形成された凹円弧面で形成され、通常走行時においては、縁石等からリムフランジＪＦを保護する。またランフラット走行時には、内側の斜面部１２ｉがリムフランジＪＦの円弧部に寄りかかって接触するため、ビード変形量を軽減でき、ランフラット時の操縦安定性及びランフラット耐久性の向上に役立つ。

また、本発明では、ランフラット走行時の耐久性及び操縦安定性を向上するために、前記カーカスコードにアラミド繊維コードが採用される。

前記アラミド繊維は高弾性であるため、該アラミド繊維をランフラットタイヤ１のカーカスコードに使用することにより、タイヤの荷重支持能力を高めることができる。従って、例えばカーカスプライ枚数の低減、カーカスコードの細径化及び／又はコード配列密度（コードエンド数）の低下などによるタイヤの軽量化を図りながら、ランフラット走行時のタイヤの歪を低減できる。

しかも、アラミド繊維は、他の有機繊維材料に比べて、１００〜１５０℃の高温下においても弾性率の低下が小さい。即ち、耐熱性に優れる。従って、ランフラット走行時のタイヤ温度上昇によっても、カーカスコードの強度低下による損傷や、弾性率の低下によるタイヤ歪の増加及びそれに伴うさらなるタイヤ温度上昇などを効果的に防止しうる。その結果、ランフラット耐久性を向上できる。さらにタイヤ温度上昇によっても、高弾性率を維持してタイヤ剛性を高めうるため、ランフラット時の操縦安定性を向上することもできる。これによりランフラット走行における高速化、長距離化が達成される。

他方、アラミド繊維は、弾性率が高いゆえに耐疲労性に劣る傾向がある。そのため本実施形態では、図３に示されるように、カーカスコード２０に、下撚りされたアラミド繊維のフィラメント束２２（即ちストランド２２）の２本を、上撚りにて互いに撚り合わせた２本撚り構造を採用するとともに、このときの撚り合わせを、従来よりも高い撚り係数Ｔで行っている。

ここで、前記「撚り係数Ｔ」は、コードの上撚り数をＮ（単位：回／１０cm）、コード１本のトータル表示デシテックス（繊度）をＤ（単位：dtex）、コード材料の比重をρとしたとき、次式（１）で示される。
Ｔ＝Ｎ×√｛（０．１２５×Ｄ／２）／ρ｝×１０^−３ …（１）

そして、この撚り係数Ｔを０．５０〜０．７０の範囲まで高めることにより、アラミド繊維コードの欠点である耐疲労性を改善することができ、従来のレーヨンコードの場合に比して、ランフラット耐久性を大幅に向上することが可能となる。なお前記カーカスコード２０の撚り係数Ｔが０．５０を下回ると、耐疲労性の向上効果が少なく、ランフラット耐久性を十分に高めることができない。逆に、撚り係数Ｔが０．７０を上回ると、コードの撚り加工が難しくなり生産性に不利となる。特に撚り係数Ｔの下限は０．６０以上が好ましく、これによりコードの耐疲労性がさらに改善され、ランフラット耐久性がより一層向上する。

なお、アラミド繊維の重要な特性である高弾性を活かして優れた補強効果を発揮させるために、前記カーカスコード２０には、２本撚り構造が採用されている。この場合、下撚り数と上撚り数とが等しい所謂バランス撚りが好ましいが、撚り数の比（下撚り数／上撚り数）が０．２〜２．０の範囲内、好ましくは０．５〜１．５の範囲内で、下撚り数と上撚り数とを相違させても良い。

また、前記トータル表示デシテックスＤ（繊度）は、特に限定されるものではないが、１５００〜５０００dtexが好ましい。また、カーカスプライ６Ａにおけるコードエンド数ｎ（本／５cm）とトータル表示デシテックスＤとの積（ｎ×Ｄ）は、好ましくは７００００〜１５００００が望ましい。前記積（ｎ×Ｄ）が７００００未満では、アラミド繊維コード２１とはいえプライ強度が不足しやすく、逆に１５００００を超えるとカーカス６の剛性が過度に大きくなって乗り心地を損ねる他、質量や材料コストの不必要な増加を招くおそれがある。このような観点より、前記積（Ｄ×ｎ）は、より好ましくは１０００００以上であり、かつ、１２００００以下が望ましい。

また、耐疲労性に原因するカーカスコード２０の損傷は、タイヤ変形時に圧縮歪みを受ける部位、即ち図２に示されるように、折返し部６ｂのうちのビード側部分６ｂ１にて発生しやすい。しかしながら、本実施形態では、前述の如くビード部４にリムプロテクトリブ１２を凸設しているため、ランフラット走行時におけるビード変形が軽減され、カーカスコード２０に圧縮歪みが作用しにくくなる。その結果、アラミド繊維を採用した場合のカーカスコード２０の疲労損傷をさらに抑えることができ、ランフラット耐久性の一層の向上が図れる。

さらに、前記カーカスプライ６Ａのトッピングゴムには、従来のカーカストッピングゴムに比べて、複素弾性率が大きいゴムを採用するのが望ましい。具体的には、カーカスプライ６Ａのトッピングゴムの複素弾性率Ｅ*tは、５〜１３ＭＰａが望ましい。このように高弾性のトッピングゴムを採用することにより、タイヤの変形時、カーカスコード２０に作用する歪を低減できるので、ランフラット耐久性のさらなる向上が達成される。なお、前記複素弾性率Ｅ*tが５ＭＰａを下回ると前記効果が十分に期待できないおそれがあり、逆に１３ＭＰａを超えると、ゴムが硬くなり過ぎ、乗り心地性が一気に悪化するおそれがある。このような観点より、前記複素弾性率Ｅ*tは、より好ましくは５．５ＭＰａ以上、さらには６ＭＰａ以上が好ましく、またより好ましくは１１ＭＰａ以下、さらに好ましくは９ＭＰａ以下が望ましい。

なお、本明細書において、前記複素弾性率及び後述する損失正接ｔａｎδはＪＩＳ−Ｋ６３９４の規定に準じて、次に示される条件で（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて測定した値である。
初期歪：１０％
振幅：±１％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：７０℃

さらに、前記特定の撚り係数Ｔを有するアラミド繊維コードをカーカスコード２０に使用することにより、例えばサイド補強ゴム層１１の最大厚さｔを、従来に比して小さくすることができる。例えば、タイヤサイズ表示から得られるタイヤ断面高さＳＨが１２０mm未満のタイヤの場合、サイド補強ゴム層１１の最大厚さｔを３〜７mmにできるが、好ましくは５mm以上、より好ましくは６mm以上である。このような厚さは、従来比、約３７〜７８％である。また、タイヤ断面高さＳＨが１２０mm以上１３５mm未満のタイヤの場合、サイド補強ゴム層１１の最大厚さｔは、好ましくは５〜９mmにできるが、とりわけ７mm以上、さらには８mm以上が望ましい。これは、従来比、約５０〜８２％である。さらに、タイヤ断面高さＳＨが１３５mm以上のタイヤの場合、サイド補強ゴム層１１の最大厚さｔは、好ましくは７〜１５mmにできるが、好ましくは１１mm以上、かつ１３mm以下がより好ましい。これは、従来比、約５４〜９４％である。

ここで、前記「タイヤサイズ表示から得られるタイヤ断面高さ」は、タイヤサイズ表示に示される「断面幅の呼び」と「扁平比の呼び／１００」との積である（断面幅の呼び）×（扁平比の呼び／１００）から得られる。例えばタイヤサイズ表示が「１９５／６０Ｒ１４」のタイヤの場合、次のようになる。
（タイヤ断面高さ）＝（断面幅の呼び）×（扁平比の呼び／１００）
＝１９５mm×０．６０＝１１７mm

さらに、本実施形態のランフラットタイヤ１は、前記内、外のベルトプライ７Ａ、７Ｂ間にクッションゴム層９が配されている。高弾性のアラミド繊維をカーカスコード２０に用いた本実施形態のランフラットタイヤ１では、振動吸収性が低下し、通常走行時の乗り心地が悪化する傾向にある。しかしながら、前記クッションゴム層９を内、外のベルトプライ７Ａ及び７Ｂの間に設けることにより、該クッションゴム層９がトレッド部２に作用する衝撃や振動を効果的に吸収して通常走行時の乗り心地の悪化を防止しうる。また、ランフラット走行時には、トレッド部２がタイヤ内腔側へと凹むいわゆるバックリング状態になり、前記ベルトプライ７Ａ及び７Ｂ間に大きなせん断歪が生じる。しかし、クッションゴム層９を設けることにより、これらのベルトプライ７Ａ及び７Ｂ間のせん断歪が緩和され、ひいてはランフラット走行中のベルトプライルースといった損傷をも効果的に防止できる。

このような振動吸収性能を効果的に発揮させるために、クッションゴム層９は、その損失正接ｔａｎδが０．０８〜０．２０、複素弾性率Ｅ＊が３〜２０ＭＰａ及びゴム硬度が５５〜９０度であるのが望ましい。

クッションゴム層９の損失正接ｔａｎδが０．０８未満になると、そのエネルギーロスが小さくなるため衝撃吸収能力が低下し、ひいては乗り心地の向上が十分に期待できないおそれがある。逆に、クッションゴム層９の損失正接ｔａｎδが０．２０を超えると、その発熱が大きくなり、特にランフラット走行時の耐久性が悪化するおそれがある他、転がり抵抗が大きくなる。このような観点より、クッションゴム層９の損失正接ｔａｎδは、より好ましくは０．０９以上、さらに好ましくは０．１以上が望ましく、また、より好ましくは０．１８以下、さらに好ましくは０．１５以下が望ましい。

また、クッションゴム層９の複素弾性率Ｅ＊が３ＭＰａ未満又はゴム硬度が５５度未満になると、ベルト層７の剛性が低下して操縦安定性が低下するおそれがあり、逆に複素弾性率Ｅ＊が２０ＭＰａよりも大又はゴム硬度が９０度よりも大になると、衝撃吸収性能が低下して、乗り心地の向上が十分に期待できないおそれがある。

また、クッションゴム層９のタイヤ半径方向の厚さｔｃは２〜４mmが望ましい。クッションゴム層９の厚さｔｃが２mm未満の場合、衝撃吸収性能の向上効果が十分に期待できないおそれがある。逆に、クッションゴム層９の厚さｔｃが４mmを超えると、タイヤ質量の増加を招きやすくなる他、ベルト層７の剛性が低下し、カーカス６をタガ締めする効果が不足しやすく、ひいては操縦安定性の悪化を招くおそれがある。このような観点より、クッションゴム層９の厚さｔｃは、より好ましくは２．５mm以上が望ましく、また、より好ましくは３．５mm以下が望ましい。

また、クッションゴム層９のタイヤ軸方向の断面幅Ｗｇと、内のベルトプライ７Ａのタイヤ軸方向の断面幅Ｗａとの比（Ｗｇ／Ｗａ）は０．５０〜１．１０が好ましい。ここで、各断面幅Ｗａ及びＷｇは、それぞれのタイヤ軸方向の最大幅を意味する。前記比（Ｗｇ／Ｗａ）が０．５０未満の場合、トレッド部２において、クッションゴム層９による衝撃吸収範囲が小さくなり、ひいては乗り心地の向上が十分に得られないおそれがある。逆に、前記比（Ｗｇ／Ｗａ）が１．１０を超えると、タイヤ質量の増加を招く他、発熱や転がり抵抗の悪化を招くおそれがある。このような観点により、前記比（Ｗｇ／Ｗａ）は、より好ましくは０．８０以上、より好ましくは、０．９０以上が望ましく、また、より好ましくは、１．００以下が望ましい。とりわけ、本実施形態のように、クッションゴム層９の断面幅Ｗｇは、外のベルトプライ７Ｂの断面幅Ｗａと実質的に同一であることが望ましい。

さらに、本実施形態のランフラットタイヤ１は、前記正規状態のタイヤ子午断面において、タイヤ外面２Ａのプロファイルは、曲率半径が異なる複数の円弧からなる曲面によって形成されている。図５に示されるように、本実施形態のプロファイルは、タイヤ外面２Ａとタイヤ赤道面Ｃとの交点であるタイヤ赤道点ＣＰから、接地端側に向かって曲率半径ＲＣが漸減する複数の円弧からなる曲面によってを形成される。このようなプロファイルは、サイドウォール部３の長さを減じうるため、サイド補強ゴム層１１のゴムボリュームをさらに小さくでき、タイヤの軽量化、及び乗り心地性の向上を図ることができる。

詳しく説明すると、図５に示されるように、前記プロファイルは、タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面幅ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面２Ａ上の点をＰとするとき、タイヤ外面２Ａの曲率半径ＲＣがタイヤ赤道点ＣＰから点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するように設定される。ここで、タイヤ最大断面幅ＳＷとは、図１及び図２に破線で示されるようにタイヤ外面２Ａの基準輪郭線ｊにおける最大幅であり、この基準輪郭線ｊは、タイヤ外面２Ａに局部的に形成される例えば文字、図形、記号等を示す装飾用、情報用等の微細なリブや溝、前記リムプロテクトリブ１２、カット傷防止用のサイドプロテクトリブなどの局部的凹凸部を除外した滑らかな輪郭線を意味する。

また、前記タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面幅ＳＷの半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てる各タイヤ外面２Ａ上の点をＰ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 とする。又この各タイヤ外面２Ａ上の点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の半径方向の距離をＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とする。

そして、前記正規状態においてビードベースラインＢＬからタイヤ赤道点ＣＰまでの半径方向高さであるタイヤ断面高さをＳＨとするとき、半径方向距離Ｙ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 は、それぞれ以下の関係を満足することを特徴としている。
０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１
０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２
０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４
０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７
ここで、ＲＹ60＝Ｙ60／ＳＨ
ＲＹ75＝Ｙ75／ＳＨ
ＲＹ90＝Ｙ90／ＳＨ
ＲＹ100 ＝Ｙ100 ／ＳＨ
として前記関係を満足する範囲ＲＹｉを図６に例示する。図５及び図６のように、上記関係を満足するプロファイルは、トレッドが非常に丸くなるため、フットプリントが、接地幅が小かつ接地長さを大とした縦長楕円形状となり、騒音性能やハイドロプレーニング性能にも有利となる（特許第２９９４９８９号公報参照）。なおＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 の値が、各下限値を下回ると、トレッド部２を中心としてタイヤ外面２Ａが平坦化するため、従来タイヤとのプロファイルの差が少なくなる。逆に各上限値を上回ると、トレッド部２を中心としてタイヤ外面２Ａが著しく凸状をなすため、接地幅が過小となり、通常走行において必要な走行性能を確保することができなくなる。

なおタイヤでは、予めタイヤサイズを定めることにより、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯなどのタイヤの規格から、タイヤ偏平率、タイヤ最大断面幅、タイヤ最大高さなどを概ね定め得る。このため、前記ＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 の範囲を容易に算出できる。従って、タイヤ外面２Ａは、各位置におけるＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 の範囲を満たすように、かつ曲率半径ＲＣが徐々に減少するように、タイヤ赤道点ＣＰから点Ｐまで滑らかな曲線で描くことにより適宜定めうる。

また、正規状態のタイヤに正規荷重の８０％の荷重を負荷した状態において、タイヤ外面２Ａが接地するタイヤ軸方向最外端２ｅ間のタイヤ軸方向距離である接地幅ＣＷ（図４に示す）を、タイヤ最大断面幅ＳＷの５０％〜６５％の範囲とするのが好ましい。これは、接地幅ＣＷが、タイヤ最大断面幅ＳＷの５０％未満の場合、通常走行において轍でふらつきやすくなるなどワンダリング性能が低下し、かつ接地圧の不均一化により偏摩耗しやすくなるからである。なお接地幅ＣＷが、タイヤ最大断面幅ＳＷの６５％を超える場合には、前述の通過騒音とハイドロプレーニング性能との両立が難しくなる。なお、前記「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば"最大負荷能力"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" であるが、タイヤが乗用車用の場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。

このようなプロファイルでは、サイドウォール部３の領域が短いという特徴を有するため、ランフラットタイヤに採用することにより、サイド補強ゴム層１１のゴムボリュームを低減できる。しかし、ゴムボリュームが大なトレッド部２での変形量が通常プロファイルのタイヤに比して大きくなる。そのため耐熱性を高めたアラミド繊維のカーカスコード２０は、この特殊プロファイルのタイヤにとっても、より有利となりうる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す構造をなすタイヤサイズ２４５／４０Ｒ１８のランフラットタイヤを表１の仕様で試作するとともに、それらについて各種の性能等が評価された。各タイヤは、表１に記載のパラメータ以外は、以下のように同一の仕様とした。
カーカス：プライ枚数１、コード角度９０度（対タイヤ赤道）
ベルト層：ベルトプライ枚数２、コード角度±２４度（対タイヤ赤道）
サイド補強ゴム層の複素弾性率Ｅ＊：１２ＭＰａ
外のベルトプライの断面幅Ｗｂ：１８４mm
内のベルトプライの断面幅Ｗａ：１９４mm
レーヨン繊維コードの比重：１．５１
アラミド繊維コードの比重：１．４４
トレッドのプロファイル：
Ｆ１：ＲＹ60＝０．０９、ＲＹ75＝０．１４、ＲＹ90＝０．３７、ＲＹ100＝０．５７
Ｆ２：ＲＹ60＝０．０６、ＲＹ75＝０．０８、ＲＹ90＝０．１９、ＲＹ100＝０．５７
テスト方法は、次の通りである。

＜タイヤ質量＞
タイヤ１本当たりの質量を測定し、従来例を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど軽量である。

＜縦バネ定数＞
リム（１８×８．５Ｊ）に装着された供試タイヤを内圧２３０ｋＰａ及び荷重５ｋＮの条件で平面に接地させ、タイヤの縦たわみ量が測定された。そして、前記荷重５ｋＮを縦たわみ量で除すことにより、近似的に縦バネ定数を得た。結果は、従来例を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど縦バネが小さく乗り心地に有利であることを示す。

＜乗り心地＞
排気量４３００ccの国産ＦＲ自動車の４輪に、内圧２３０ｋＰａ及びリム１８×８．５Ｊの条件で装着し、ドライアスファルト路面の段差路、ベルジャン路（石畳の路面）、ビッツマン路（小石を敷き詰めた路面）を走行させた。そして、ドライバーの官能により、ゴツゴツ感、突き上げ及びダンピングを総合評価し、従来例を１００とする評点で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜操縦安定性＞
前記車両を用い、ドライアスファルト路面のタイヤテストコースを走行し、操舵応答性、グリップ感及び旋回時の限界速度などに関して官能評価を行い、従来例を１００とする評点で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜ランフラット耐久性能＞
各供試タイヤを、バルブコアを取り去ったリム（１８×８．５Ｊ）にリム組し、デフレート状態でドラム試験機上を速度（８０ｋｍ／ｈ）、縦荷重（４．１４ｋＮ）の条件にて走行させ、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定し、従来例を１００とする指数により評価した。数値が大きいほどランフラット耐久性能に優れている。
テストの結果を表１及び表２に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、タイヤ質量の増加を伴うことなくランフラット耐久性を確保し、しかも乗り心地を向上していることが確認できた。

本発明のランフラットタイヤの一実施例を示す子午線断面図である。 そのビード部を拡大して示す断面図である。 カーカスコードを示す部分斜視図である。 本実施形態のランフラットタイヤのトレッド部の断面図である。 タイヤ外面のプロファイルを示す線図である。 タイヤ外面の各位置におけるＲＹｉの範囲を示す線図である。

符号の説明

１ ランフラットタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
７ ベルト層
９ クッションゴム層
１１ サイド補強ゴム層
２０ カーカスコード
２１ アラミド繊維コード

Claims (7)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、
   前記トレッド部の内方かつ前記カーカスの外側に配されしかもタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライからなるベルト層と、
   前記サイドウォール部に配されかつ最大厚さを有する中央部分から半径方向内外に厚さを減じてのびる断面略三日月状のサイド補強ゴム層とを具えるランフラットタイヤであって、
   前記カーカスは、タイヤ赤道に対して７０〜９０度の角度で配列したカーカスコードをトッピングゴムで被覆したカーカスプライからなるとともに、
   前記カーカスコードは、次式（１）で示される撚り係数Ｔが０．５０〜０．７０であるアラミド繊維コードからなり、
   しかも、前記内外のベルトプライ間に、クッションゴム層を介在させたことを特徴とするランフラットタイヤ。
   Ｔ＝Ｎ×√｛（０．１２５×Ｄ／２）／ρ｝×１０^−３ …（１）
   （ただし、Ｎは上撚り数（回／１０cm）、Ｄはトータル表示デシテックス（繊度）、ρはコード材料の比重である。）
2. 前記クッションゴム層は、損失正接（tanδ）が０．０８〜０．２０である請求項１に記載のランフラットタイヤ。
3. 前記クッションゴム層は、そのタイヤ半径方向の厚さが２〜４mmである請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ。
4. 前記クッションゴム層の断面幅Ｗｇと、前記内のベルトプライの断面幅Ｗａとの比（Ｗｇ／Ｗａ）が０．５０〜１．１０である請求項１乃至３の何れかに記載のランフラットタイヤ。
5. 前記カーカスコードは、下撚りしたフィラメント束の２本を、上撚りにて互いに撚り合わせた２本撚り構造をなす請求項１乃至４の何れかに記載のランフラットタイヤ。
6. 前記カーカスコードは、前記撚り係数Ｔが０．６０〜０．７０である請求項１乃至５の何れかに記載のランフラットタイヤ。
7. 正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、
   タイヤ外面のプロファイルは、タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面幅ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、
   タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するとともに、
   前記タイヤ赤道面Ｃから前記タイヤ最大断面幅ＳＷの半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外面上の各点と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の各半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨとするとき、
   ０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１
   ０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２
   ０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４
   ０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７
   の関係を満足する請求項１乃至６の何れかに記載のランフラットタイヤ。

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