JP2010023823A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 キャンバー角の付与された車両に装着するランフラットタイヤにおける乗心地性及び耐久性を向上させながら、ロードノイズを低減するようにしたランフラットタイヤを提供する。
【解決手段】 キャンバー角の付与された車両に装着するランフラットタイヤ１において、ビード部２、２に埋設したビードフィラー３、３の動的弾性率を左右においてそれぞれ５〜２０ＭＰａにすると共に、これらビードフィラー３、３の６０℃におけるｔａｎδを左右において異ならせて、ｔａｎδの小さい側をネガティブキャンバー角の付与された車両では車両内側に、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両外側に装着するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明はランフラットタイヤに関し、さらに詳しくは、キャンバー角の付与された車両に装着するランフラットタイヤにおける乗心地性及びランフラット耐久性を向上させながら、ロードノイズを低減するようにしたランフラットタイヤに関する。

サイドウォール部の内面に断面三日月状の補強ゴム層を挿入した所謂サイド補強型のランフラットタイヤでは、サイド剛性を確保するために補強ゴム層に高モジュラスのゴム材料を使用している。ところが、補強ゴム層に高モジュラスのゴムを配置すると、通常走行時における乗心地性が著しく悪化するという問題があるため、近年では、補強ゴム層をランフラット耐久性を阻害しない範囲内で極力小型化したうえで、この補強ゴム層に低発熱性のゴムを配置することにより、ランフラット耐久性を確保しながら乗心地性を改良する手法が採用されるようになってきた。

しかしながら、このように補強ゴム層の低発熱化が進むと、路面から拾った振動が熱エネルギーに変換されずに、そのままタイヤ及びリムを通じて車両側に伝達されるため、通常走行時における騒音特性が悪化するという問題があった。この対策として、補強ゴム層のｔａｎδや動的弾性率を調整して、ロードノイズ特性や乗心地性を向上させるようにした提案がある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このようにリムから離れた位置に配置された補強ゴム層のｔａｎδや動的弾性率を調整しただけではロードノイズの低減効果には限界があり、さらなる改善が求められてきた。

また、この種のランフラットタイヤをキャンバー角の付与された車両に装着した場合には、図２（ａ）に示すようにネガティブキャンバー角の付与された車両Ｃの場合には車両Ｃの内側に位置するサイドウォール部Ｓ、Ｓに、図２（ｂ）に示すようにポジティブキャンバー角の付与された車両Ｃの場合には車両Ｃの外側に位置するサイドウォール部Ｓ' 、Ｓ' に、それぞれ大きな負荷がかかるため、ランフラット耐久性を確保することが難しいという問題があった。

この対策として、大きな負荷がかかる側のサイドウォール部の内面に配置する補強ゴム層の硬さや断面積を他方の側に配置する補強ゴム層より大きくして耐久性と乗心地性とをバランスよく向上させるようにした提案がある（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、これらの提案は補強ゴム層の硬さや形状を左右のサイドウォール部において調整するものであるため、タイヤのユニフォミティーを悪化させることに加えて、ランフラットタイヤにおけるロードノイズの低減要請に応え得るものではなく、未だ満足し得る対策には至っていなかった。

特開２００５−２９７７５２号公報 特開２００６−３１５５８０号公報

本発明の目的は、上述する問題点を解消するもので、キャンバー角の付与された車両に装着するランフラットタイヤにおける乗心地性及びランフラット耐久性を向上させながら、ロードノイズを低減するようにしたランフラットタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明のランフラットタイヤは、左右一対のビード部に埋設したビードフィラーと左右一対のサイドウォール部の内面に配置した断面三日月状の補強ゴム層とを備えたキャンバー角の付与された車両に装着するランフラットタイヤにおいて、前記ビードフィラーの６０℃における動的弾性率を左右においてそれぞれ５〜２０ＭＰａにすると共に、該ビードフィラーの６０℃におけるｔａｎδを左右において異ならせ、ｔａｎδの小さい側をネガティブキャンバー角の付与された車両では車両内側に、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両外側に装着するようにしたことを特徴とする。

さらに、上述する構成において、以下（１）〜（３）に記載するように構成することが好ましい。
（１）前記ｔａｎδを一方の側において０．０３〜０．１５にし、他方の側において０．１５〜０．２５にする。
（２）前記補強ゴム層の６０℃における動的弾性率を左右においてそれぞれ５〜２０ＭＰａにすると共に、前記補強ゴム層のｔａｎδを左右において異ならせて、該補強ゴム層の６０℃におけるｔａｎδを、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両外側において車両内側よりも同等又は大きくし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において車両外側よりも同等又は大きくする。
（３）タイヤ幅方向断面における前記ビードフィラーの断面積Ｓ_F と前記補強ゴム層の断面積Ｓ_R とを合算した累加面積Ｓ_F+R を左右において同等にしたうえで、前記ビードフィラーの断面積Ｓ_F を、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両外側において車両内側よりも大きくし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において車両外側よりも大きくする。この場合において、前記累加面積Ｓ_F+R に対する前記ビードフィラーの断面積Ｓ_F の割合を、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両外側において３０〜７０％にし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において３０〜７０％にするとよい。また、前記累加面積Ｓ_F+R に対する前記ビードフィラーの断面積Ｓ_F の割合を、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において４０％以下にし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において４０％以下にするとよい。

本発明のランフラットタイヤによれば、ビードフィラーの動的弾性率を左右においてそれぞれ低く（５〜２０ＭＰａ）抑えたので、通常走行時は勿論のこと、ランフラット走行時においても乗心地性を効率よく向上させることができる。

しかも、ビードフィラーの６０℃におけるｔａｎδを左右において異ならせると共に、ｔａｎδの小さい側をネガティブキャンバー角の付与された車両では車両内側に、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両外側にそれぞれ装着するようにしたので、大きな負荷がかかるサイドウォール部側ではビードフィラーの発熱が抑制されて、通常走行時は勿論のこと、特にランフラット走行時における耐久性を向上することができると同時に、反対側のサイドウォール部ではリムに近接して配置されたビードフィラーの発熱が促進されるため、路面から拾った振動がただちに熱エネルギーに変換されて、ロードノイズを効率的に低減することができる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの一例を示す子午線断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明のランフラットタイヤを車両に装着した状態を示す説明図である。

以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態からなるランフラットタイヤの一例を示す子午線方向の断面図である。

図１において、本発明のランフラットタイヤ１は、左右一対のビード部２、２に埋設したビードフィラー３、３と左右一対のサイドウォール部４、４の内面に配置した断面三日月状の補強ゴム層５、５とを備えている。図中６はトレッド部、７はカーカス層、８はベルト層をそれぞれ示している。

そして、本発明のランフラットタイヤ１では、ビードフィラー３、３の６０℃における動的弾性率をそれぞれ左右において５〜２０ＭＰａ、好ましくは５〜１５ＭＰａにし、かつこれらビードフィラー３、３の６０℃におけるｔａｎδを左右において異ならせると共に、ｔａｎδの小さい側をネガティブキャンバー角の付与された車両では車両内側に、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両外側に装着するようにしている。

このようにビードフィラー３、３の動的弾性率を左右において低く（５〜２０ＭＰａ）抑えたので、通常走行時は勿論のこと、ランフラット走行時においても乗心地性を効率よく向上させることができる。

さらに、ビードフィラー３、３の６０℃におけるｔａｎδを左右において異ならせると共に、ｔａｎδの小さい側をネガティブキャンバー角の付与された車両では車両内側に、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両外側にそれぞれ装着するようにしたので、大きな負荷がかかるサイドウォール部側ではビードフィラー３の発熱が抑制されて、通常走行時は勿論のこと、特にランフラット走行時における耐久性を向上することができると同時に、反対側のサイドウォール部４ではリム（図示省略）に近接して配置されたビードフィラー３の発熱が促進されるため、路面から拾った振動がただちに熱エネルギーに変換されて、ロードノイズを効率的に低減することができる。

上述するｔａｎδ及び動的弾性率は、粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所製）を使用して、周波数２０Ｈｚ、初期歪み１０％、動歪み±２％、温度６０℃の条件で測定したときの値をいう。以下において同じ。

なお、本発明のランフラットタイヤ１では、ランフラット耐久性を確保しながら、良好な乗心地性を確保するために、図１に示すように、左右のビードフィラー３、３の高さｈ１、ｈ２をそれぞれタイヤ最大幅における高さＨよりも小さく設定している。

本発明において、上述するビードフィラー３、３の６０℃におけるｔａｎδを一方の側において０．０３〜０．１５、好ましくは０．０３〜０．１０に設定し、他方の側において０．１５〜０．２５、好ましくは０．１７〜０．２５に設定するとよい。これにより、ランフラット耐久性を向上させながら、ロードノイズを確実に低減することができる。

上述する実施形態では、補強ゴム層５、５の６０℃における動的弾性率及びｔａｎδをそれぞれ左右において同等にしているが、補強ゴム層５、５の６０℃におけるｔａｎδを左右において互いに異ならせるようにしてもよい。

この場合において、補強ゴム層５、５の６０℃における動的弾性率を左右においてそれぞれ５〜２０ＭＰａにしたうえで、これら補強ゴム層５、５のｔａｎδを左右において異ならせて、補強ゴム層５、５の６０℃におけるｔａｎδを、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両外側において車両内側よりも同等又は大きくし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において車両外側よりも同等又は大きくするとよい。特に通常走行時における乗心地性を重視するランフラットタイヤ１にあっては、上述する補強ゴム層５、５の６０℃における動的弾性率が５〜１５ＭＰａとなるように設定するとよい。

これにより、乗心地性やランフラット耐久性を向上させながら、ロードノイズを一層確実に低減することができる。この場合において、左右における補強ゴム層５、５の６０℃における動的弾性率を互いに異ならせるようにしてもよい。

本発明において、左右のサイドウォール部４、４におけるビードフィラー３、３及び補強ゴム層５、５の大きさは、それぞれ特に限定されるものではないが、タイヤのユニフォミティーバランスを確保する観点から、ビードフィラー３と補強ゴム層５とを合わせた容積が、左右のサイドウォール部４、４の周上において互いに同等になるように形成することが好ましい。

上述する観点から、本発明のランフラットタイヤ１では、タイヤ幅方向断面におけるビードフィラー３の断面積Ｓ_F と補強ゴム層５の断面積Ｓ_R とを合算した累加面積Ｓ_F+R を左右において同等にしたうえで、ビードフィラー３の断面積Ｓ_F を、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両外側において車両内側よりも大きくし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において車両外側よりも大きくするとよい。これにより、ランフラットタイヤ１のユニフォミティーを良好に保持しながら、ロードノイズを効率的に低減させることができる。

さらに好ましくは、上述する累加面積Ｓ_F+R に対するビードフィラー３の断面積Ｓ_F の割合を、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両外側において３０〜７０％、好ましくは３５〜６０％にし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において３０〜７０％、好ましくは３５〜６０％にするとよい。これにより、良好なランフラット耐久性と騒音特性とをそれぞれ高いレベルで確保することができる。上述する割合が３０％未満になるとロードノイズの低減効果が不足することになり、７０％超ではランフラット耐久性の向上効果が不足することになる。

さらに、上述する累加面積Ｓ_F+R に対するビードフィラー３の断面積Ｓ_F を、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において４０％以下、好ましくは１０〜３７％にし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において４０％以下、好ましくはあ１０〜３７％にするとよい。これにより、良好なランフラット耐久性を高いレベルで確保することができる。

本発明において、最も好ましくは、上述する累加面積Ｓ_F+R が左右のサイドウォール部４、４において均等になるように製造することが推奨される。しかしながら、実際には製造上の変動に伴い、これら累加面積Ｓ_F+R を左右において均等に保持することは実質的に不可能であるため、本発明では、一方の側の累加面積Ｓ_F+R と他方の側の累加面積Ｓ_F+R とがそれぞれ相手側の累加面積Ｓ_F+R を基準にして±１０％の範囲内で変動する場合を許容し、この範囲内で変動した場合には、これを同等として扱うことにする。左右の累加面積Ｓ_F+R がこの範囲内で変動する場合には、タイヤのユニフォミティーバランスを大きく崩すことがないからである。

上述するように、本発明のランフラットタイヤは、左右のビード部に埋設したビードフィラーの動的弾性率をそれぞれ５〜２０ＭＰａに抑えると共に、ビードフィラーの６０℃におけるｔａｎδを左右において異ならせて、ｔａｎδの小さい側を、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両内側に、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両外側に装着するようにしたことにより、乗心地性及び耐久性を向上させながら、ロードノイズを低減するようにしたもので、キャンバー角が付与された車両に装着した場合に生じる諸問題を高いレベルで解消するものとして幅広く適用することができる。

タイヤサイズを２２５／４５Ｒ１７、タイヤ構造を図１として、左右のビードフィラー３及び補強ゴム層５の物性を表１のように異ならせた従来タイヤ（従来例）、本発明タイヤ（実施例１〜４）及び比較タイヤ（比較例１〜６）をそれぞれ製作した。

これら１１種類のタイヤをそれぞれネガティブキャンバー（キャンバー角度：１°）が付与された国産乗用車（２．５Ｌクラス）の前後輪に表１のように車両への装着位置を異ならせて装着し、以下の試験方法により乗心地性、ロードノイズ性及びランフラット耐久性を評価した。

〔乗心地性〕
空気圧を２３０ｋＰａとしてアスファルト路面からなるテストコースを平均速度５０ｋｍ／ｈにて走行させ、熟練されたテストドライバーによる５点法による官能評価を行った。この結果を従来例を３とする指数により表１に併記した。数値が大きいほど優れていることを示す。

〔ロードノイズ性〕
空気圧を２３０ｋＰａとしてアスファルト路面からなるテストコースを平均速度５０ｋｍ／ｈにて走行させ、運転席窓際位置に取り付けたマイクロフォンにより集音した騒音の音圧レベルを測定し、この測定値の逆数を５段階に振り分けた。この結果を従来例を３とする指数により表１に併記した。数値が大きいほど優れていることを示す。

〔ランフラット耐久性〕
空気圧を２３０ｋＰａとして、４輪のうち駆動輪右側（１本）のバルブコア除去して、４名乗車相当の荷重を負荷させたうえで、アスファルト路面からなるテストコースを平均速度９０ｋｍ／ｈにて２００ｋｍ走行させた後、バルブコア除去したタイヤの外観及び内面を観察して、その結果を以下の３段階に区分けして表１に併記した。

○：ビード部周辺において殆ど損傷が認められない。
△：ビード部周辺においてかなりの損傷が認められた。
×：２００ｋｍ走行する前に、ビード部が破損した。

表１より、本発明タイヤは、従来タイヤ及び比較タイヤに比して、乗心地性、ロードノイズ性及びランフラット耐久性がバランスよく向上していることがわかる。

１ ランフラットタイヤ
２ ビード部
３ ビードフィラー
４ サイドウォール部
５ 補強ゴム層

Claims (6)

1. 左右一対のビード部に埋設したビードフィラーと左右一対のサイドウォール部の内面に配置した断面三日月状の補強ゴム層とを備えたキャンバー角の付与された車両に装着するランフラットタイヤにおいて、
   前記ビードフィラーの６０℃における動的弾性率を左右においてそれぞれ５〜２０ＭＰａにすると共に、該ビードフィラーの６０℃におけるｔａｎδを左右において異ならせて、ｔａｎδの小さい側をネガティブキャンバー角の付与された車両では車両内側に、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両外側に装着するようにしたランフラットタイヤ。
2. 前記ｔａｎδを一方の側において０．０３〜０．１５にし、他方の側において０．１５〜０．２５にした請求項１に記載のランフラットタイヤ。
3. 前記補強ゴム層の６０℃における動的弾性率を左右においてそれぞれ５〜２０ＭＰａにすると共に、前記補強ゴム層のｔａｎδを左右において異ならせて、該補強ゴム層の６０℃におけるｔａｎδを、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両外側において車両内側よりも同等又は大きくし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において車両外側よりも同等又は大きくした請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ。
4. タイヤ幅方向断面における前記ビードフィラーの断面積Ｓ_F と前記補強ゴム層の断面積Ｓ_R とを合算した累加面積Ｓ_F+R を左右において同等にしたうえで、前記ビードフィラーの断面積Ｓ_F を左右において異ならせて、該ビードフィラーの断面積Ｓ_F を、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両外側において車両内側よりも大きくし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において車両外側よりも大きくした請求項１〜３のいずれか１項に記載のランフラットタイヤ。
5. 前記累加面積Ｓ_F+R に対する前記ビードフィラーの断面積Ｓ_F の割合を、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両外側において３０〜７０％にし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において３０〜７０％にした請求項４に記載のランフラットタイヤ。
6. 前記累加面積Ｓ_F+R に対する前記ビードフィラーの断面積Ｓ_F の割合を、ネガティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において４０％以下にし、ポジティブキャンバー角の付与された車両では車両内側において４０％以下にした請求項４又は５に記載のランフラットタイヤ。

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