JP2011031838A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】内圧が大きく低下した場合の走行において、バックリングの発生を抑制できるランフラットタイヤを提供する。
【解決手段】ランフラットタイヤ１は、一対のビード部１０と、カーカス１２と、補強ゴム層４０と、２層の交錯ベルト層（第１ベルト層２２、第２ベルト層２４）及び第３ベルト層２６を有する複合ベルト層２０とを備える。複合ベルト層２０は、タイヤ周方向ＴＣに沿って延びるコードを含み、第３ベルト層２６のコードは、トレッド幅方向に沿った直線に対して、０〜４０°となり、第１ベルト層２２及び第２ベルト層２４のコードよりも単位長さ当たりの配設本数が少なく、５０ｍｍ毎に８〜１８本配設され、第３ベルト層２６のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅は、交錯ベルト層の幅に対して、８０〜９５％の広さである。
【選択図】図１

Description

本発明は、トレッド部からサイドウォール部にかけて設けられ、断面形状が三日月状である補強ゴム層を備えるランフラットタイヤに関する。

従来、パンクした場合など、内圧が大きく低下した場合でも車両が一定距離を走行可能なランフラットタイヤでは、タイヤのサイドウォール部にトレッド幅方向に沿った断面が三日月状である補強ゴム層を備える構造が広く用いられている。

また、近年では、氷雪路の走行に適したタイヤ、いわゆるスタッドレスタイヤにおいてもランフラットタイヤが実用化されている。このような氷雪路用のランフラットタイヤでは、氷雪路上性能を確保するため、トレッド部に多数のサイプが形成されたり、柔軟性の高いゴムが用いられたりする。このため、一般的に、氷雪路用のランフラットタイヤでは、サマータイヤと比較してトレッド部の曲げ剛性が低くなる。

氷雪路用のランフラットタイヤは、トレッド部の曲げ剛性が低いため、内圧が大きく低下して補強ゴム層が荷重の大部分を受けたとき、トレッド部がタイヤ径方向内側に反り返り、路面との接地性が低下するバックリングが発生する。そこで、氷雪路用のランフラットタイヤでは、２層の交錯ベルト層のタイヤ径方向外側に、ベルト層をもう１層加え、３層にすることによってバックリングの発生を抑制している。

特開２００７−１９６８９５号公報（第３-5頁、第２、３図）

しかしながら、上述したようなランフラットタイヤには、次のような問題があった。具体的には、3層からなるベルト層により、バックリングの発生を抑制できる反面、トレッド部の曲げ剛性が高くなりすぎるため、内圧が大きく低下した場合ではない、通常の走行において、乗り心地が低下してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、通常の走行において、乗り心地を向上させつつ、パンクした場合など、内圧が大きく低下した場合の走行において、バックリングの発生を抑制できるランフラットタイヤの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、少なくともビードコア（ビードコア１０ａ）を含む一対のビード部（ビード部１０）と、一方の前記ビード部から他方の前記ビード部にかけて設けられたカーカス（カーカス１２）と、トレッド部（トレッド部３４）から、前記トレッド部に連なるサイドウォール部（サイドウォール部３８）にかけて設けられ、トレッド幅方向（トレッド幅方向ＴＷ）及びタイヤ径方向（タイヤ径方向ＴＤ）に沿った断面形状が三日月状である補強ゴム層（補強ゴム層４０）と、２層の交錯ベルト層（第１ベルト層２２、第２ベルト層２４）及び少なくとも１層の第３ベルト層（第３ベルト層２６）を有する複合ベルト層（複合ベルト層２０）とを備えるランフラットタイヤ（ランフラットタイヤ１）であって、前記複合ベルト層は、タイヤ周方向に沿って延びる複数のコード（例えば、コード４４）を含み、前記第３ベルト層の前記コード（コード４６）は、トレッド幅方向に沿った直線に対して、０〜４０°となり、前記交錯ベルト層の前記コードよりも単位長さ当たりの配設本数が少なく、５０ｍｍ毎に８〜１８本配設され、前記第３ベルト層のトレッド幅方向に沿った幅は、前記交錯ベルト層のトレッド幅方向に沿った幅に対して、８０〜９５％であることを要旨とする。

このようなランフラットタイヤによれば、２層の交錯ベルト層に加えて、少なくとも１層の第３ベルト層を備えるため、２層の交錯ベルト層のみを備えるランフラットタイヤよりもバックリングの発生を抑制できる。また、第３ベルト層のコードは、交錯ベルト層のコードよりも５０ｍｍ当たりの配設本数が少ない。このため、第３ベルト層の曲げ剛性は、交錯ベルト層の曲げ剛性よりも低く、通常の走行において、乗り心地を向上できる。また、第３ベルト層のコードは、トレッド幅方向に沿った直線に対して、０〜４０°となるように配設される。また、第３ベルト層のトレッド幅方向に沿った幅は、交錯ベルト層のトレッド幅方向に沿った幅に対して、８０〜９５％である。このため、第３ベルト層のコードは、交錯ベルト層のコードよりも単位長さ当たりの配設本数が少ない状態でも、効果的に曲げ剛性を高くすることができる。

従って、通常の走行において、乗り心地を向上させつつ、パンクした場合など、内圧が大きく低下した場合の走行において、バックリングの発生を抑制できるランフラットタイヤを提供できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、第３ベルト層は、前記交錯ベルト層よりもタイヤ径方向外側に位置することを要旨とする。

本発明の特徴によれば、通常の走行において、乗り心地を向上させつつ、パンクした場合など、内圧が大きく低下した場合の走行において、バックリングの発生を抑制できるランフラットタイヤを提供することができる。

本発明の実施形態に係るランフラットタイヤの一部分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るランフラットタイヤのトレッド幅方向及びタイヤ径方向の断面図である。 本発明の実施形態に係るランフラットタイヤの複合ベルト層の平面図である。

次に、本発明に係るランフラットタイヤの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、(１) ランフラットタイヤの構成、（２）比較評価、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

(１) ランフラットタイヤの構成
図１は、本発明の実施形態においてランフラットタイヤ１のトレッド幅方向の断面を含む一部分解斜視図である。図２は、ランフラットタイヤ１のトレッド幅方向及びタイヤ径方向の断面図である。図３は、ランフラットタイヤ１の複合ベルト層２０の平面図である。具体的には、図3（ａ）は、ランフラットタイヤ１の複合ベルト層２０の平面図である。図３（ｂ）は、第１ベルト層２２のコード４２を示す模式図である。図３（ｃ）は、第２ベルト層２４のコード４４を示す模式図である。図３（d）は、第３ベルト層２６のコード４６を示す模式図である。

なお、図１、２においては、カーカス等の位置を明確にするために、一部断面のハッチングを省略している。図１乃至３に示すランフラットタイヤ１は、氷雪路の走行に適したタイヤ、いわゆるスタッドレスタイヤにおけるランフラットタイヤである。ランフラットタイヤ１は、特に、内圧が大きく低下した場合の高速走行における耐久性に優れる。図２に示すように、ランフラットタイヤ１の断面形状は、サマータイヤよりもトレッド部３４（後述）の角が角形に近くなる。すなわち、ランフラットタイヤ１の断面形状は、サマータイヤが、丸みを帯びたラウンド形状で有るのに対して、スクエア形状に形成される。

以下、ランフラットタイヤ１、（１．１）ビード部、（１．２）カーカス、（１．３）複合ベルト層、（１．４）コード、（１．５）補強ゴム層について、説明する。

（１．１）ビード部
ランフラットタイヤ１は、少なくともビードコア１０ａ及びビードフィラー１０ｂを含む１対のビード部１０を有している。具体的には、ビード部１０を構成するビードコア１０ａには、スチールコードなどが用いられる。

（１．２）カーカス
ランフラットタイヤ１は、一方のビード部１０から他方のビード部１０にかけて設けられたカーカス１２を備える。カーカス１２は、ビードコア１０ａの周りでタイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に折り返される。カーカス１２は、カーカスコードおよびゴムからなり、ランフラットタイヤ１の骨格を形成する。

（１．３）複合ベルト層
ランフラットタイヤ１は、２層の交錯ベルト層（第１ベルト層２２及び第２ベルト層２４）及び少なくとも１層の第３ベルト層２６を有する複合ベルト層２０を備える。

複合ベルト層２０は、タイヤ径方向内側から、第１ベルト層２２、第２ベルト層２４、第３ベルト層２６の順に配設される。すなわち、第３ベルト層２６は、交錯ベルト層（第１ベルト層２２及び第２ベルト層２４）よりもタイヤ径方向外側に位置する。

複合ベルト層２０のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅は、トレッド部３４の幅Ｗ１よりも短い。なお、トレッド部３４の幅Ｗ１とは、ランフラットタイヤ１の内圧をＪＡＴＭＡ等により規定される正規内圧に設定後、正規荷重に相当する質量を加え、静止した状態のランフラットタイヤ１において、路面に接地するトレッド部３４の幅を示す。

第１ベルト層２２のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅は、第２ベルト層２４、及び第３ベルト層２６よりも広い。第２ベルト層２４のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅は、第３ベルト層２６よりも広い。第３ベルト層２６のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅は、交錯ベルト層（第１ベルト層２２及び第２ベルト層２４）のトレッド幅方向に沿った幅に対して、８０〜９５％の広さである。

（１．４）コード
複合ベルト層２０は、タイヤ周方向に沿って延びる複数の有機繊維コードを含む。具体的には、複合ベルト層２０の有機繊維コードは、アラミド繊維、ポリケトン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維や、これらを含む複合繊維の少なくとも１種などからなる。

第１ベルト層２２は、有機繊維コードからなるコード４２を含む。第２ベルト層２４は、有機繊維コードからなるコード４４を含む。第３ベルト層２６は、有機繊維コードからなるコード４６を含む。第１ベルト層２２のコード４２及び第２ベルト層２４のコード４４は、５０ｍｍにつき、２４〜３６本配設される。コード４２及びコード４４は、同数である。図３（ｂ）に示すように、第１ベルト層２２のコード４２は、トレッド幅方向ＴＷに沿った直線Ｌ１に対して、４５°〜９０°になるように配設される。例えば、コード４２と、直線Ｌ１とが成す角度θ１は、６４°となるように配設される。第２ベルト層２４のコード４４は、コード４２に対して、タイヤ周方向ＴＣに沿った直線Ｌ４を基準として、線対称に配設される。すなわち、コード４４は、コード４２に対して、タイヤ周方向ＴＣに対して、反対側に傾斜して配置される。図３（ｃ）に示すように、具体的には、コード４４は、直線Ｌ４を基準として、コード４２と線対称に配設され、トレッド幅方向ＴＷに沿った直線Ｌ２に対して、４５°〜９０°になるように配設される。例えば、コード４４と、直線Ｌ２とが成す角度θ２は、６４°となるように配設される。

第３ベルト層２６のコード４６は、５０ｍｍにつき、８〜１８本配設される。また、コード４６と、コード４２及びコード４４とが同一の有機コードからなる場合、コード４６の単位長さ当たりの配設本数（いわゆる、打ち込み本数）は、コード４２及びコード４４の単位長さ当たりの配設本数に対して、３０％〜７５％の割合で配設される。例えば、コード４６は、コード４２及びコード４４の本数の１／２の割合で配設される。なお、コード４６と、コード４２及びコード４４とが異なる種類の有機コードからなる場合、同一の曲げ剛性に換算した場合の本数の割合が上記条件を満たせばよい。

図３（ｄ）に示すように、第３ベルト層２６のコード４６は、トレッド幅方向ＴＷに沿った直線Ｌ３に対して、０°〜４０°になるように配設される。例えば、コード４６と、直線Ｌ３とが成す角度θ３は、２３°となるように配設される。コード４６は、コード４２に対して、タイヤ周方向ＴＣに対して、反対側に傾斜して配置される。すなわち、コード４６は、コード４４に対して、タイヤ周方向ＴＣに対して、同一方向側に傾斜して配置される。

（１．５）補強ゴム層
ランフラットタイヤ１は、トレッド部３４の幅方向外側端に連なるサイドウォール部３８を備える。ランフラットタイヤ１は、トレッド部３４のトレッド幅方向ＴＷの両側に一対のサイドウォール部３８を備える。ランフラットタイヤ１は、トレッド部３４から、サイドウォール部３８にかけて設けられ、トレッド幅方向ＴＷ及びタイヤ径方向ＴＤに沿った断面形状が三日月状である補強ゴム層４０を備える。カーカス１２及び補強ゴム層４０のタイヤ径方向内側には、チューブに相当する気密性の高いゴム層であるインナーライナー１８が設けられている。

補強ゴム層４０は、サイドウォール部３８を補強する。補強ゴム層４０は、トレッド幅方向ＴＷ及びタイヤ径方向ＴＤに沿った断面において、トレッド部３４からサイドウォール部３８に向かうにつれて、厚くなり、ビードコア１０ａからサイドウォール部３８に向かうにつれて、厚くなる。

（２）比較評価
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った比較評価について説明する。具体的には、（２．１）評価方法、（２．２）評価結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。

（２．１）評価方法
各ランフラットタイヤを用いて、（２．１．１）氷上転動性能評価、及び（２．１．２）乗り心地性評価を行った。ランフラットタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。

・ タイヤサイズ ：２０５／５５Ｒ１６
・ リムサイズ ： ６．５Ｊ−１６
・ 内圧条件 ： ０ｋＰａ
・ 試験車種 ： 自動四輪車（FR）
・ 荷重条件 ： ４８０ｋｇｆ
・ キャンバー角 ： ０度
各ランフラットタイヤは、第３ベルト層のコードの本数、第３ベルト層のコードのトレッド幅方向に沿った線に対する角度θ３、第３ベルト層の交錯ベルト層に対する幅がそれぞれ異なっており、それ以外の構成は、本実施形態のランフラットタイヤ１と同様である。

比較例１乃至９に係るランフラットタイヤは、第3ベルト層の単位長さ当たりの配設本数、第３ベルト層のコードのトレッド幅方向に沿った線に対する角度θ３、第３ベルト層の交錯ベルト層に対する幅のそれぞれが本実施形態に係るランフラットタイヤ１と異なる。

（２．１．１）氷上転動性能評価
評価方法；表面が氷路条件の回転している水平ターンテーブルに、各ランフラットタイヤを接地させて、各ランフラットタイヤの転動の状態を評価した。ターンテーブルの速度に合わせて回転したランフラットタイヤを○、回転しなかったランフラットタイヤを×として評価した。

（２．１．２）乗り心地性評価
評価方法；各ランフラットタイヤを車両に装着し、一般路を走行した際のドライバーにより、評価をした。なお、比較例１の評価結果を１００として、他の評価結果を指数化して示した。評価結果は、数値が大きい程、乗り心地が優れることを示す。

（２．２）評価結果
各ランフラットタイヤの評価結果について、表1を参照しながら説明する。

比較例２、３、５乃至９に係るランフラットタイヤは、比較例１に係るランフラットタイヤよりも優れた乗り心地を示すが、バックリングが発生したため、氷上転動性が低下した。比較例４に係るランフラットタイヤは、比較例１に係るランフラットタイヤよりも高い剛性を備えるため、バックリングの発生は、確認されなかったが、乗り心地が低下した。

実施例１乃至１５に係るランフラットタイヤは、氷上転動性を備えつつ、比較例１のランフラットタイヤよりも優れたと乗り心地を示した。

（３）作用・効果
以上説明したように、ランフラットタイヤ１によれば、２層の交錯ベルト層（第１ベルト層２２及び第２ベルト層２４）に加えて、少なくとも１層の第３ベルト層２６を備えるため、２層の交錯ベルト層のみを備えるランフラットタイヤよりもバックリングの発生を抑制できる。これにより、トレッド部３４の接地面積を確保することができる。また、第３ベルト層２６のコード４６は、５０ｍｍにつき８〜１８本、配設され、コード４２及びコード４４よりも単位長さ当たりの配設本数が少ない。このため、第３ベルト層２６の曲げ剛性は、各交錯ベルト層（第１ベルト層２２及び第２ベルト層２４）の曲げ剛性よりも低く、通常の走行において、乗り心地を向上できる。

コード４６は、トレッド幅方向ＴＷに沿って配設されるほど、曲げ剛性を高くすることができる。第３ベルト層２６のコード４６は、トレッド幅方向に沿った直線に対して、０〜４０°となるように配設される。また、第３ベルト層２６のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅は、交錯ベルト層（第１ベルト層２２及び第２ベルト層２４）のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅に対して、８０〜９５％である。このため、コード４６は、コード４２及びコード４４よりも単位長さ当たりの配設本数が少ない状態でも、効果的に曲げ剛性を高くすることができる。

従って、通常の走行において、乗り心地を向上させつつ、パンクした場合など、内圧が大きく低下した場合の走行において、バックリングの発生を抑制できるランフラットタイヤを提供できる。また、第３ベルト層２６のコード４６は、従来の第3ベルト層のコードよりも単位長さ当たりの配設本数が少ないため、曲げ剛性に加えて、質量も低減するため、転がり抵抗も低減できる。

なお、コード４６の単位長さ当たりの配設本数が、５０ｍｍにつき７本以下の場合、第３ベルト層２６の曲げ剛性が極端に低下するため、バックリングの発生を抑制できなくなる。また、コード４６の単位長さ当たりの配設本数が、５０ｍｍにつき１９本以上の場合、第３ベルト層２６の曲げ剛性が高くなりすぎるため、通常の走行において、乗り心地が低下してしまう。また、第３ベルト層２６のコード４６は、トレッド幅方向ＴＷに沿った直線に対して、４１°よりも大きい場合、第３ベルト層２６の曲げ剛性が極端に低下し、バックリングの発生を抑制できなくなる可能性がある。

本実施形態によれば、このため、効果的に複合ベルト層２０の曲げ剛性を高くすることができる。なお、第３ベルト層２６のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅は、交錯ベルト層のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅に対して、７９％以下の幅である場合、第３ベルト層２６の曲げ剛性が極端に低下し、バックリングの発生を抑制できなくなる可能性がある。また、第３ベルト層２６のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅は、交錯ベルト層のトレッド幅方向ＴＷに沿った幅に対して、９６％以上である場合、第３ベルト層２６の曲げ剛性が高くなりすぎるため、通常の走行において、乗り心地が低下してしまう可能性がある。

本実施形態によれば、第３ベルト層２６は、交錯ベルト層（第１ベルト層２２及び第２ベルト層２４）よりもタイヤ径方向外側に位置する。このため、効果的に複合ベルト層２０の曲げ剛性を高くすることができる。

（４）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

上述した実施形態では、図２に示すように、ランフラットタイヤ１の断面形状は、サマータイヤが、丸みを帯びたラウンド形状で有るのに対して、スクエア形状に形成される。本発明は、これに限らず、ランフラットタイヤ１の断面形状は、丸みを帯びたラウンド形状であってもよい。

上述した実施形態では、複合ベルト層２０は、３層からなるベルト層であるが、これに限らず、例えば、４層以上のベルト層により構成されてもよい。また、第３ベルト層２６のコード４６は、コード４２に対して、タイヤ周方向ＴＣに対して、反対側に傾斜して配置されるが、これに限らず、コード４２に対して、タイヤ周方向ＴＣに対して、同一方向側に傾斜して配置されてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

θ１、θ２、θ３…角度、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４…直線、ＴＣ…タイヤ周方向、ＴＤ…タイヤ径方向、ＴＷ…トレッド幅方向、Ｗ１…幅、１…ランフラットタイヤ、１０…ビード部、１０ａ…ビードコア、１０ｂ…ビードフィラー、１２…カーカス、１８…インナーライナー、２０…複合ベルト層、２２…第１ベルト層、２４…第２ベルト層、２６…第３ベルト層、３４…トレッド部、３８…サイドウォール部、４０…補強ゴム層、４２、４４、４６…コード

Claims (2)

1. 少なくともビードコアを含む一対のビード部と、
   一方の前記ビード部から他方の前記ビード部にかけて設けられたカーカスと、
   トレッド部から、前記トレッド部に連なるサイドウォール部にかけて設けられ、トレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面形状が三日月状である補強ゴム層と、
   ２層の交錯ベルト層、及び少なくとも１層の第３ベルト層を有する複合ベルト層と
   を備えるランフラットタイヤであって、
   前記複合ベルト層は、タイヤ周方向に沿って延びる複数のコードを含み、
   前記第３ベルト層の前記コードは、トレッド幅方向に沿った直線に対して、０〜４０°となり、前記交錯ベルト層の前記コードよりも単位長さ当たりの配設本数が少なく、５０ｍｍにつき８〜１８本配設され、
   前記第３ベルト層のトレッド幅方向に沿った幅は、前記交錯ベルト層のトレッド幅方向に沿った幅に対して、８０〜９５％の広さであるランフラットタイヤ。
2. 前記第３ベルト層は、前記交錯ベルト層よりもタイヤ径方向外側に位置する請求項１に記載のランフラットタイヤ。

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