JP2009269422A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ランフラットタイヤの諸性能を損なうことなくこれまで以上に軽量化を実現し、ひいてはランフラット耐久性および転がり抵抗性および転がり抵抗の向上を図ることのできるランフラットタイヤを提供する。
【解決手段】カーカスの内面に沿って両サイド部の全域またはほぼ全域にわたり子午断面が三日月状のサイド補強ゴム層５を備えたランフラットタイヤにおいて、複数本のモノフィラメントコードが撚り合わされることなく引き揃えられてなる補強素子がベルト幅方向に並置されてコーティングゴム中に埋設されて前記ベルト層８ａ，８ｂが形成されている補強素子の一単位がフィラメント径０．１８〜０．３２ｍｍのモノフィラメントコード４〜８本からなることが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤサイド部に断面三日月状の補強ゴム層を有するランフラットタイヤに関し、詳しくは、ランフラットタイヤの諸性能を損なうことなくこれまで以上に軽量化を実現し、ひいてはランフラット耐久性および転がり抵抗性の向上を図ることのできるランフラットタイヤに関する。

パンク時等に応急的なランフラット走行を可能とするランフラットタイヤでは、このタイヤを装着する車の高性能化に伴い、ドライバーの安全性の確保のために種々の構造のタイヤが提案されている。

このランフラット走行の走行可能距離を延長させるためには、ランフラット走行時にタイヤが受けた負荷に対し、サイドウォール部のタイヤ幅方向外側への膨出変形、および、ビード部の倒れ込み変形を抑制することによって、タイヤの回転に伴う繰り返し変形を抑制することが一般的である。従来、これらのそれぞれの変形の抑制を目的として、サイドウォール部の内側に断面三日月状の補強ゴム層を配設することが行われている。

このように配設された補強ゴム層が、ランフラット走行時における車体重量の支持に寄与するので、ランフラット走行時におけるサイドウォール部およびカーカスプライへの応力集中を有利に防止することができる。

今日、パンク等で応急的なランフラット走行を可能とするランフラットタイヤの更なる開発が進められており、補強ゴム層の形状、補強材付与等の検討が進められている。一般にランフラット耐久性を向上させる技術としては、補強ゴム層のゲージを増大させることや、補強材追加等で剛性を上げることが知られているが、かかる技術によるとタイヤ重量増につながるという問題があった。

かかる重量増に関する問題を解決するための技術として、これまで種々の報告がなされている。例えば、特許文献１ではトレッドゴム自体を改良するとともに、ベルトとカーカスとの最適な組み合わせにより、ランフラット耐久性の更なる向上や、重量の低減を図ることが報告されている。

また、特許文献２では、カーカスを多層化するよりも補強ゴム層の外側からビードフィラー内側のカーカス部に隣接する形で補強層を加えることにより、ランフラット耐久性能を低下させることなく、乗り心地性を向上させ、タイヤ重量の低減を図ることができることが報告されている。

一方、特許文献３では、ランフラットタイヤではないが、無撚りの金属線を補強用ベルトに用いて、ベルト層内の金属線の折れや剥離等の不具合を解消して、軽量化に伴なうタイヤの諸性能の低下を極力抑制することができることが報告されている。
特開平１１−３０１２２１号公報（特許請求の範囲等） ２００７−１０６３９８号公報（特許請求の範囲等） ２００２−２２２１号公報（特許請求の範囲等）

今日、ランフラットタイヤにおいて、タイヤの諸性能を損なうことなく更なる軽量化を図ることが望まれている。

そこで、本発明の目的は、ランフラットタイヤの諸性能を損なうことなくこれまで以上に軽量化を実現し、ひいてはランフラット耐久性および転がり抵抗性および転がり抵抗の向上を図ることのできるランフラットタイヤを提供することにある。

本発明者は、ランフラットタイヤのサイド補強部の重量増を抑制する程の軽量化を達成するには、ベルト構造を大きく改良する必要があるとの観点から、特許文献３に記載されているような無撚りのスチールフィラメントの適用について次のような検討を行った。

先ず、上記特許文献３に記載されているように無撚りスチールフィラメントをランフラットタイヤのベルトに用いたところ、ランフラットタイヤの諸性能を損なうことなくベルトのゲージおよびゴム量を大幅に低減することができ、かつ、無撚りスチールフィラメントが直線であっても型付けがあっても軽量化効果が得られることを見出した。また、上下方向の型付けはできるだけ小さい方が望ましいことも分かった。

上述のように、ランフラットタイヤの交錯ベルトに無撚りスチールフィラメントを用いることで軽量化が可能となる結果、軽量分をサイド補強部に振り分けることが可能となり、タイヤの重量を増加させることなく更なるランフラット耐久性の向上を図ることも可能となることが分かった。

すなわち、重量の低減とランフラット耐久性とを高いレベルで両立させることが可能となり、また、ランフラットタイヤに無撚りコードを用いた交錯ベルトを適用することで、交錯ベルトに起因する発熱を抑制することができ、サイド補強部内で発生する故障部の温度の上昇を低減させることが可能となり、結果としてランフラット耐久性の向上を確認することができた。さらに、通常、ランフラットタイヤは補強ゴム層のゲージが厚いことから、通常内圧での走行時において温度上昇が大きく、通常タイヤに比べ転がり抵抗が悪化する傾向にあるが、この不具合に対しても無撚りコードを用いたトリートを適用することで温度上昇を抑制することができ、更なる改善効果を確認することができた。本発明は、かかる知見に基づき完成されたものである。

即ち、本発明のランフラットタイヤは、クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延びる少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも２枚のベルト層からなる交錯ベルトと、前記カーカスの内面に沿って両サイド部の全域またはほぼ全域にわたり子午断面が三日月状のサイド補強ゴム層と、を備えたランフラットタイヤにおいて、
複数本のモノフィラメントコードが撚り合わされることなく引き揃えられてなる補強素子がベルト幅方向に並置されてコーティングゴム中に埋設されて前記ベルト層が形成されていることを特徴とするものである。

本発明のランフラットタイヤにおいては、前記補強素子の一単位がフィラメント径０．１８〜０．３２ｍｍのモノフィラメントコード４〜８本からなることが好ましく、前記補強素子の一単位がフィラメント径０．２０〜０．２６ｍｍのモノフィラメントコード５〜７本からなることがより好ましい。また、前記補強素子は、好ましくは直線である。

本発明によれば、タイヤの諸性能を損なうことなくこれまで以上に軽量化を実現することができる。また、特に、ベルト部の軽量化に伴い、発熱性が改善され、この点からも更なるランフラット耐久性の向上が得られ、また、発熱性が改善されることで転がり抵抗性の改善も可能となった。

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、本発明のランフラットタイヤの一例の部分断面図である。図１に示すタイヤは、左右一対のビード部１及び一対のサイドウォール部２と、両サイドウォール部２に連なるトレッド部３とを有し、一対のビード部１間にトロイド状に延在して、これら各部１、２、３を補強する一枚以上のカーカスプライからなるカーカス４と、サイドウォール部２のカーカス４の内側に配置した一対の断面三日月状サイド補強ゴム層５とを備える。

また、図示例のタイヤにおいては、ビード部１内に夫々埋設したリング状のビードコア６のタイヤ半径方向外側にビードフィラー７が配置されており、更に、カーカス４のクラウン部のタイヤ半径方向外側には２枚のベルト層８ａ，８ｂからなるベルト８が配置されている。

本発明においては、モノフィラメントコードが撚り合わされることなく引き揃えられてなる補強素子が、ベルト幅方向に並置されてコーティングゴム中に埋設されてベルト層８ａ，８ｂが形成されてなることが肝要である。図２においては、一例として、４本のモノスチールフィラメントコード１０からなる補強素子がベルトコーティングゴム中に埋設されて形成されたベルト層８ａ，８ｂの断面図を示す。

本発明のランフラットタイヤにおいては、補強素子の一単位がフィラメント径０．１８〜０．３２ｍｍのモノフィラメントコード４〜８本からなることが好ましく、補強素子の一単位がフィラメント径０．２０〜０．２６ｍｍのモノフィラメントコード５〜７本からなることがより好ましい。このフィラメント径が０．１８ｍｍよりも細いと、曲げ剛性の低下に伴い裁断時の作業性の低下や、スチールコード製造時の断線による製造コストの上昇につながる。一方、フィラメント径が０．２６ｍｍよりも太いと、表面歪増大により疲労性が悪化する他、巻癖が悪化し、良好なトリート性状が得られない。また、軽量化の観点から、補強素子は直線であることが好ましい。

また、モノフィラメントコードを束にして補強素子として用いることで、強力、剛性、耐久性を適切なものに設計することが可能となる。束本数が少ないと隣の束との距離が短くなりタイヤの代表的な故障であるベルトエッヂセパレーションが悪化し、一方、多いとコード表面に沿っての亀裂が大きく生じ、これもベルトエッヂセパレーションを悪化させることになる。

図１に示す本発明のランフラットタイヤにおいて、ベルト８は、タイヤ赤道面に対して傾斜して延びる補強素子のゴム引き層２枚からなり、この２枚のベルト層８ａ，８ｂは、該ベルト層８ａ，８ｂを構成する補強素子が互いに赤道面を挟んで交差するように積層されてベルト８を構成する。かかる補強素子は、タイヤ赤道面に対し５０〜７２°の範囲で傾斜していることが好ましい。また、図示例のベルト８は、２枚のベルト層８ａ，８ｂからなるが、本発明のランフラットタイヤにおいては、ベルト８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。

ベルト８のタイヤ半径方向外側で、ベルト８の全体を覆うようにベルト補強層９Ａが配置され、更に、該ベルト補強層９Ａの両端部のみを覆うように一対のベルト補強層９Ｂが配置されている。また、ベルト補強層９Ａ，９Ｂは、通常、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列したコードのゴム引き層からなる。ベルト補強層９Ａ，９Ｂの配設も必須ではなく、別の構造のベルト補強層を配設することもできる。

なお、図示例のカーカス４は、平行に配列された複数の補強コードをコーティングゴムで被覆してなるカーカスプライ１枚から構成され、また、該ラジアルカーカス４は、上記ビード部１内に夫々埋設した一対のビードコア６間にトロイド状に延在する本体部と、各ビードコア６の周りでタイヤ幅方向の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とからなるが、本発明の空気入りタイヤにおいて、ラジアルカーカス４のプライ数及び構造は、これに限られるものではない。また、その他のタイヤ材料および構造も特に制限されるものではなく、慣用に従い適宜選定することができる。

（実施例１〜８、比較例１〜３）
下記の表１および表２に示すベルト構造を有するベルトを用いて、図１に示す構造のサイズ２１５／４５ＺＲ１７のサイド補強タイプのランフラットタイヤを試作した。また、比較のため、サイド補強層がない以外は同様のタイプのタイヤを試作した（比較例２，３）。得られたタイヤの重量減、ランフラット耐久性および転がり抵抗を下記の方法で評価し、表１および表２に示す結果を得た。

なお、表中、束本数は、スチールフィラメントコードを図２に示すように横に一列に並べて使用したときの当該スチールフィラメントコード１０の本数である。打込み数は、スチールフィラメントコード１０の束を補強素子とする場合、その一つの束を一つのコードとして、幅５０ｍｍに対する打込み数とした。補強ゴム層ゲージは、その最大肉厚部分のゲージを測定し、比較例１の値を１００として指数表示した。指数値が大きい程、ゲージが大きいことを示している。トータルゲージは、交錯ベルトのゲージ（図２中Ｇ１）である。また、層間ゲージは、交錯ベルトの上下ベルト層に埋設されたフィラメントまたはコード間のゲージ（図２中Ｇ２）である。

（１）タイヤ重量減
従来例である比較例１のタイヤ重量を基準に、そこからの重量（ｇ）の変動を表示した。

（２）ランフラット耐久性
ＢＭＷ３２８ｉの右リアに試験対象のタイヤを装着した。正規荷重で速度８０ｋｍ／ｈの条件の下、テストコースをランフラット走行し、ランフラット耐久性について、そのランフラット耐久距離で評価した。比較例１のタイヤの故障に至るまでの走行距離を１００として指数表示した。指数値が大きい程、故障に至るまでの走行距離が長く、ランフラット耐久性に優れていることを示す。

（３）転がり抵抗
荷重５９０ｋｇｆをタイヤに負荷し、内圧２００ｋＰａにて、室内ドラム（直径１．７ｍ）を使用し、速度８０ｋｍ／ｈにて慣行させ、そのときのタイヤの転がり抵抗を計測した。比較例１の転がり抵抗を１００として指数表示した。指数値が小さい程、転がり抵抗が小さく優れていることを示す。

本発明の空気入りタイヤの一例の右半分の断面図である。 交錯ベルトの拡大部分断面図である。

符号の説明

１ ビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部（クラウン部）
４ （ラジアル）カーカス
５ サイド補強ゴム層
６ ビードコア
７ ビードフィラー
８ ベルト
８ａ，８ｂ ベルト層
９Ａ，９Ｂ ベルト補強層
１０ スチールフィラメントコード

Claims (4)

1. クラウン部から両サイド部を経て両ビード部に延びる少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、該カーカスのクラウン部のタイヤ半径方向外側に配置された少なくとも２枚のベルト層からなる交錯ベルトと、前記カーカスの内面に沿って両サイド部の全域またはほぼ全域にわたり子午断面が三日月状のサイド補強ゴム層と、を備えたランフラットタイヤにおいて、
   複数本のモノフィラメントコードが撚り合わされることなく引き揃えられてなる補強素子がベルト幅方向に並置されてコーティングゴム中に埋設されて前記ベルト層が形成されていることを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 前記補強素子の一単位がフィラメント径０．１８〜０．３２ｍｍのモノフィラメントコード４〜８本からなる請求項１記載のランフラットタイヤ。
3. 前記補強素子の一単位がフィラメント径０．２０〜０．２６ｍｍのモノフィラメントコード５〜７本からなる請求項２記載のランフラットタイヤ。
4. 前記補強素子が直線である請求項１〜３のうちいずれか一項記載のランフラットタイヤ。

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