JP2012020657A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】高いランフラット耐久性、高速耐久性およびハンドリング性能を有するランフラットタイヤを提供する。
【解決手段】カーカス５とビードコア２の間に、ビードコア２の周りに幅方向の内側から外側に折り返され、第１補強層９は第１補強層折返し部の径方向外端９ａがビードフィラーの外端８ａよりもタイヤ径方向外側に位置し、第２補強層１０はカーカスの折返し部の幅方向外面に沿って位置し、径方向外端が第１補強層９の第１補強層折返し部の径方向外端９ａよりもタイヤ径方向外側に位置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、特にサイドウォール部を補強するための補強ゴム層を具えるサイド補強型のランフラットタイヤに関する。

従来、パンク等によりタイヤの内圧が低下した状態でも、ある程度の距離を安全に走行することが可能な空気入りタイヤ、いわゆるランフラットタイヤとして、タイヤのサイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層を配置して、サイドウォール部の剛性を向上させた、サイド補強タイプのランフラットタイヤが知られている。サイドウォール部の剛性を大きくすることにより、ランフラット状態（いわゆるパンク状態）での走行可能な距離などの耐久性（以下、「ランフラット耐久性」という。）を向上させることができる。しかしながら、このようなランフラットタイヤは、追加的に設けた補強ゴム層の分だけサイドウォール部が厚くなるため、結果としてタイヤ重量の増加を招くとともに、通常走行時の乗心地性を悪化させるという問題があった。

これに対し、ランフラット耐久性を維持したまま、タイヤの軽量化を図る技術として、特許文献１には、カーカスをエンベロープ構造とし、さらに、ビードコアとカーカスとの間に有機繊維補強層を設ける技術が開示されている。この技術は、カーカスをエンベロープ構造としたことにより、高速耐久性や乗心地性等を向上させ、さらに、有機繊維補強層を設けることで、従来よりも補強ゴム層の厚さを薄くし、タイヤの軽量化を図ったものである。

ところで、近年タイヤに要求される性能、特に、新車装着用のタイヤ（Original Equipment Tire: ＯＥタイヤ）に要求される性能は、車両メーカーの要求性能をも満たす必要があるため、市販用タイヤの性能よりもさらに厳しくなる傾向があり、特許文献１のタイヤよりも優れた性能を有するタイヤを開発する必要があった。

特開２００６−１３０９９５号公報

本発明は、上記現状に鑑み開発されたもので、高いランフラット耐久性を確保しながら、通常走行時の高速耐久性およびハンドリング性能を向上させた空気入りタイヤを提供することを目的とする。

さて、本発明者は、サイド補強型のランフラットタイヤにおいて、カーカスをエンベロープ構造とし、カーカスとビードコアの間に第１補強層を設け、さらに、ハンドリング性能を確保するために必要な横方向の剛性を向上させることを目的として、カーカスの折返し部の幅方向外面に沿って第２補強層を設けることにより、ランフラット耐久性を確保しながら、高速耐久性およびハンドリング性能を向上させることを試みた。しかし、ビードコアに隣接して配置されたビードフィラー、第１補強層および第２補強層のそれぞれの端部が、タイヤ径方向および／またはタイヤ幅方向に近い場所にあると、歪が集中し、故障の核となって高いランフラット耐久性の要求性能を満たすことができなかった。そこで、本発明者は、その改善を試みたところ、これら端部の位置を適正に配置することが、所期した目的を達成する上で極めて有効であることの知見を得た。

本発明は、上記の知見に立脚するもので、その要旨構成は以下の通りである。
（１）一対のビード部にそれぞれ埋設されたビードコアに係止され、前記一対のビード部、一対のサイドウォール部およびトレッド部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１プライのカーカスと、該カーカスの径方向外側に配設されたベルトと、前記カーカスの内面側であって少なくとも前記サイドウォール部にわたって配設された断面三日月状の補強ゴム層と、前記ビードコアの径方向外側位置に隣接して配設されるビードフィラーとを具え、前記カーカスが、前記一対のビード部、一対のサイドウォール部およびトレッド部にわたってトロイド状に延びるカーカス本体部と、該カーカス本体部から前記ビードコアの周りに巻き返されるカーカス折返し部とで構成され、該カーカス折返し部の径方向外端部が前記ベルトの少なくとも幅方向外端の径方向内方位置まで延びる、いわゆるエンベロープ構造を有する空気入りタイヤにおいて、前記カーカス本体部と前記ビードフィラーおよび前記ビードコアとの間に、前記カーカス本体部に沿って伸びる第１補強層本体部と、該第１補強層本体部から前記ビードコアの周りに巻き返される第１補強層折返し部とで構成され、該第１補強層折返し部の径方向外端が前記ビードフィラーの外端よりもタイヤ径方向外側に位置する第１補強層と、前記カーカスの折返し部の幅方向外面に沿って位置し、径方向外端が前記第１補強層の折返し部の径方向外端よりもタイヤ径方向外側に位置する第２補強層とを設けることを特徴とする空気入りタイヤ。

（２）前記第１補強層折返し部の径方向外端は、前記ビードフィラーの外端からタイヤ径方向外側に５ｍｍ以上離隔した位置にある上記（１）に記載の空気入りタイヤ。

（３）前記第２補強層の径方向外端は、前記第１補強層折返し部の径方向外端からタイヤ径方向外側に５ｍｍ以上離隔した位置にある上記（１）または（２）に記載の空気入りタイヤ。

（４）前記第２補強層の径方向内端は、前記ビードフィラーの外端からタイヤ径方向内側に５ｍｍ以上離隔した位置で、かつ前記ビードコアの断面中心からタイヤ径方向外側に５ｍｍ以上離隔した位置にある上記（１）、（２）または（３）に記載の空気入りタイヤ。

（５）前記第１補強層本体部の径方向外端は、前記ビードコアの断面中心からタイヤ径方向外側に２０ｍｍ以上離隔した位置にある上記（１）〜（４）のいずれか一に記載の空気入りタイヤ。

（６）前記第１補強層は、有機繊維コードをゴム被覆したコードゴム被覆層である上記（１）〜（５）のいずれか一に記載の空気入りタイヤ。

（７）前記第２補強層は、前記ビードフィラーと同様のゴムからなるゴム層である上記（１）〜（６）のいずれか一に記載の空気入りタイヤ。

本発明によれば、カーカスをエンベロープ構造とし、第１補強層および第２補強層のそれぞれの端部の位置を適正に配置することにより、高いランフラット耐久性を確保しながら、高速耐久性およびハンドリング性能を向上させた空気入りタイヤを提供することができる。

本発明の空気入りタイヤの一例を、タイヤ半部について示すタイヤ幅方向断面図である。

本発明の空気入りタイヤについて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に従う空気入りタイヤ１００の一例を、タイヤ半部について示す模式的なタイヤ幅方向断面図である。
本発明に従う空気入りタイヤ１００は、図１に示すように、一対のビード部１にそれぞれ埋設されたビードコア２に係止され、一対のビード部１、一対のサイドウォール部３及びトレッド部４にわたってトロイド状に延びる少なくとも１プライのカーカス５と、カーカス５の径方向外側に配設されたベルト６と、カーカス５の内面側であって少なくともサイドウォール部３にわたって配設された断面三日月状の補強ゴム層７と、ビードコア２の径方向外側位置に隣接して配設されるビードフィラー８とを具える。そして、カーカス５は、一対のビード部１、一対のサイドウォール部３およびトレッド部４にわたってトロイド状に延びるカーカス本体部５Ａと、カーカス本体部５Ａからビードコア２の周りに巻き返されるカーカス折返し部５Ｂとで構成され、カーカス折返し部５Ｂの径方向外端部５ａがベルト６の少なくとも外端の径方向内方位置まで延びる、いわゆるエンベロープ構造を有し、本発明に従う空気入りタイヤ１００は、カーカス本体部５Ａとビードフィラー８およびビードコア２との間に、カーカス本体部５Ａに沿って伸びる第１補強層本体部９Ａと、第１補強層本体部９Ａからビードコア２の周りに巻き返される第１補強層折返し部９Ｂとで構成され、第１補強層折返し部９Ｂの径方向外端９ａがビードフィラー８の外端８ａよりもタイヤ径方向外側に位置する第１補強層９を設け、カーカス５の折返し部の幅方向外面に沿って位置し、径方向外端１０ａが第１補強層９の折返し部９Ｂの径方向外端９ａよりもタイヤ径方向外側に位置する第２補強層１０を設けることを特徴とする。なお、図１における補強ゴム層７の形状は、断面三日月状であるが、その断面形状はサイド補強の機能を有するものであれば特に限定されない。

本発明に従う空気入りタイヤ１００は、かかる構成を有することにより、高いランフラット耐久性を確保しながら、通常走行時の高速耐久性およびハンドリング性能を向上させた空気入りタイヤを提供することができるものである。

具体的には、カーカス５をエンベロープ構造としたことより、路面の小さな突起（例えば、段差）を乗り越すときに発生する衝撃を吸収して、高速耐久性や乗り心地性等を向上させることができ、また、カーカスをエンベロープ構造としたことに加え、第１補強層９を設けたことにより、従来のランフラットタイヤに比べ、補強ゴム層７の厚さを薄くすることができ、タイヤの軽量化を図ることに成功したものである。さらに、補強ゴム層７の厚さを薄くすることができることにより、通常の内圧時におけるトレッド部のショルダー側と路面との接地圧が低下し、タイヤ径方向への成長率を抑制する効果が得られるため、高速耐久性が向上し、加えて、縦バネ（タイヤ縦方向の弾力性）が減少可能となるため、タイヤ内部の重量分布、剛性分布、寸法分布等の均一性であるユニフォミティーが改善される。

さらに、本発明に従う空気入りタイヤ１００は、カーカス本体部５Ａとビードフィラー８およびビードコア２との間に、カーカス本体部５Ａに沿って伸びる第１補強層本体部９Ａと、第１補強層本体部９Ａからビードコア２の周りに巻き返される第１補強層折返し部９Ｂとで構成され、第１補強層折返し部９Ｂの径方向外端９ａがビードフィラー８の外端８ａよりもタイヤ径方向外側に位置する第１補強層９を設け、カーカス５の折返し部の幅方向外面に沿って位置し、径方向外端１０ａが第１補強層９の折返し部９Ｂの径方向外端９ａよりもタイヤ径方向外側に位置する第２補強層１０を設けることにより、これらビードフィラー８、第１補強層９および第２補強層１０のそれぞれの端部を、タイヤ径方向および／またはタイヤ幅方向に離れた場所に配置し、歪の集中を避けることでセパレーション故障を抑制し、高いランフラット耐久性を確保しながら、従来よりも高速耐久性およびハンドリング性能を向上させることができる。

また、図１に示すタイヤにおいては、カーカス５のクラウン部のタイヤ半径方向外側に二枚のベルト層６ａ，６ｂからなるベルト６が配置されており、ベルト層６ａ，６ｂ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からなり、２枚のベルト層６ａ，６ｂは、ベルト層６ａ，６ｂを構成するコード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６を構成する。なお、図１中のベルト６は、二枚のベルト層６ａ，６ｂからなるが、本発明のタイヤにおいては、ベルト６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、本発明に従う空気入りタイヤ１００は、図１に示すように、ベルト６のタイヤ半径方向外側に、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１１をさらに具えてもよい。

第１補強層９の折返し部９Ｂの径方向外端９ａは、ビードフィラー８の外端８ａからタイヤ径方向外側に５ｍｍ以上離隔した位置にあるのが好ましい。第１補強層９の幅方向外端９ａが、ビードフィラー８の外端８ａからタイヤ径方向外側に５ｍｍ未満の位置にあると、歪が集中して高速耐久およびランフラット耐久時に故障の核となるおそれがあるためである。

第２補強層１０の径方向外端１０ａは、第１補強層９の折返し部９Ｂの径方向外端９ａからタイヤ径方向外側に５ｍｍ以上離隔した位置にあるのが好ましい。第２補強層１０の径方向外端１０ａが、第１補強層９の幅方向外端９ａからタイヤ径方向外側に５ｍｍ未満の位置にあると、歪が集中して高速耐久およびランフラット耐久時に故障の核となるおそれがあるためである。また、図には示されないが、タイヤトレッド部４を、ベースゴム層とこのベースゴム層のタイヤ径方向外側に位置するキャップゴム層とで構成した場合、第２補強層１０の径方向外端１０ａは、上記キャップゴム層までは達しないのが好ましい。高速耐久時に適度なトレッド変形が得られず、故障の核となるおそれがあるためである。

第２補強層１０の径方向内端１０ｂは、ビードフィラー８の外端８ａからタイヤ径方向内側に５ｍｍ以上離隔した位置で、かつビードコア２の断面中心２ａからタイヤ径方向外側に５ｍｍ以上離隔した位置にあるのが好ましい。第２補強層１０の径方向内端１０ｂが、ビードフィラー８の外端８ａからタイヤ径方向内側に５ｍｍ未満の位置にあると、歪が集中して高速耐久およびランフラット耐久時に故障の核となるおそれがあり、また、第２補強層１０の径方向内端１０ｂが、ビードコア２の断面中心２ａからタイヤ径方向外側に５ｍｍ未満の位置にあるのと、リムとのフィット性が悪化するおそれがあるためである。

第１補強層９の本体部９Ａの径方向外端９ｂは、ビードコア２の断面中心２ａからタイヤ径方向外側に２０ｍｍ以上離隔した位置にあるのが好ましい。第１補強層９の幅方向内端９ｂが、ビードコア２の断面中心２ａからタイヤ径方向外側に２０ｍｍ未満の位置にあると、成形時に補強層がビード周りより抜けてしまうおそれがあるためである。

第１補強層９は、有機繊維コードをゴム被覆したコードゴム被覆層であるのが好ましい。スチールを使用すると高重量となってしまうためである。また、ハンドリング向上のため、横剛性を上げるという点から、有機繊維コードは、アラミド繊維であるのが好ましい。

第２補強層１０は、ビードフィラー８と同様のゴムからなるゴム層であるのが好ましい。同一種ゴムの方が耐久性向上に有利であるためである。

次に、本発明の効果をさらに明確にするために、以下の実施例および比較例に係るランフラットタイヤを用いて行った試験結果について説明する。

（実施例１）
実施例１のランフラットタイヤは、図１に示されるように、一対のビード部にそれぞれ埋設されたビードコアに係止され、一対のビード部、一対のサイドウォール部およびトレッド部にわたってトロイド状に延びるように１プライのカーカスと、このカーカスの径方向外側に配設されたベルトと、カーカスの内面側であってサイドウォール部にわたって配設された断面三日月状の補強ゴム層と、ビードコアの径方向外側位置に隣接して配設されるビードフィラーとを設け、カーカスをエンベロープ構造とし、カーカス本体部とビードフィラーおよびビードコアとの間に、カーカス本体部に沿って伸びる第１補強層本体部と、第１補強層本体部からビードコアの周りに巻き返される第１補強層折返し部とで構成され、第１補強層折返し部の径方向外端がビードフィラーの外端よりもタイヤ径方向外側に位置する第１補強層と、カーカスの折返し部の幅方向外面に沿って位置し、径方向外端が第１補強層の折返し部の径方向外端よりもタイヤ径方向外側に位置する第２補強層とを設けるよう作製した。

第１補強層の折返し部の径方向外端は、ビードフィラーの外端からタイヤ径方向外側に５ｍｍ離隔した位置とした。第２補強層の径方向外端は、第１補強層の折返し部の径方向外端からタイヤ径方向外側に５ｍｍ離隔した位置とした。第２補強層の径方向内端は、ビードフィラーの外端からタイヤ径方向内側に１５ｍｍ離隔した位置とした。このとき、第２補強層の径方向内端は、ビードコアの断面中心からタイヤ径方向外側に１２ｍｍ離隔した位置であった。第１補強層の幅方向内端は、ビードコアの断面中心からタイヤ径方向外側に２０ｍｍ離隔した位置とした。また、第１補強層は、アラミド繊維をゴム被覆したコードゴム被覆層とし、第２補強層は、ビードフィラーと同様のゴムからなるゴム層とした。

（実施例２）
第１補強層の幅方向外端が、ビードフィラーの外端からタイヤ径方向外側に４ｍｍ離隔した位置にあること以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

（実施例３）
第２補強層の径方向外端が、第１補強層の幅方向外端からタイヤ径方向外側に４ｍｍ離隔した位置にあること以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

（実施例４）
第２補強層の径方向内端が、ビードフィラーの外端からタイヤ径方向内側に４ｍｍ離隔した位置にあること以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

（実施例５）
第２補強層の径方向内端が、ビードコアの断面中心からタイヤ径方向外側に４ｍｍ離隔した位置にあること以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

（実施例６）
第１補強層の幅方向内端が、ビードコアの断面中心からタイヤ径方向外側に１９ｍｍ離隔した位置にあること以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

（実施例７）
第１補強層が、ナイロン繊維であること以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

（実施例８）
第２補強層が、ビードフィラーと異なるゴムからなるゴム層であること以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

（比較例１）
第１補強層および第２補強層を設けないこと以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

（比較例２）
第２補強層を設けないこと以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

（比較例３）
第１補強層の幅方向外端が、ビードフィラーの外端よりもタイヤ径方向内側に４ｍｍ離隔した位置としたこと以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

（比較例４）
第２補強層の径方向外端が第１補強層の幅方向外端よりもタイヤ径方向内側に４ｍｍ離隔した位置としたこと以外は、実施例１と同様のランフラットタイヤを作製した。

上記実施例１〜８および比較例１〜４に係るランフラットタイヤのサイズは、いずれも“２５５／４０Ｒ１９”である。すなわち、トレッド幅が約２５５ｍｍであり、扁平率（タイヤ幅に対するタイヤ断面高さの比）が約４０％であり、リム径が１９インチである。これら実施例実施例１〜８および比較例１〜４に係るランフラットタイヤについて、高速耐久性、ランフラット耐久性およびハンドリング性について評価した。

＜高速耐久性＞
各ランフラットタイヤを室内に設置されたドラムにて、初期速度１６０km/hから１０分ごとに１０km/hずつドラム速度を上げて、ランフラットタイヤが故障に至るまでの時間および故障時の速度を測定した。なお、速度が大きいほど高速耐久性に優れている。一般に、ＯＥタイヤの高速耐久性としては、２９０km/h×４分を超えるものが好ましい。

＜ランフラット耐久性＞
規定荷重で内圧０Ｐａ（いわゆる、ランフラット状態）の条件で、実施例１〜８および比較例１〜４に係るランフラットタイヤを室内に設置されたランフラットドラムにて、一定の速度で転動させ、比較例１に係るランフラットタイヤが走行可能な距離５１ｋｍの指数を“１００”とし、実施例１〜８および比較例２〜４に係るランフラットタイヤのランフラット状態における走行可能な距離を相対値で評価した。なお、指数が大きいほど、ランフラット状態における走行可能な距離が長く、いわゆるランフラット耐久性が優れている。一般に、ＯＥタイヤのランフラット耐久性は、３０以上であるのが好ましい。

＜ハンドリング性＞
テストコースにおいて、各空気入りタイヤを装着した車輌の走行中のハンドリング性についてプロドライバーがフィーリング評価し、１０点満点の評点で示した。数値が大きいほど、ハンドリング性に優れ、良好である。一般に、ＯＥタイヤのハンドリング性としては、７点を超えるものが好ましい。

表１に、実施例１〜８および比較例１〜４に係るランフラットタイヤの試験結果を示す。

表１の結果より、本発明に従う実施例１〜８のランフラットタイヤは、比較例１〜４のランフラットタイヤと比較して、高いランフラット耐久性を確保しながら、通常走行時の高速耐久性およびハンドリング性能を向上させることができていることがわかる。

本発明によれば、カーカス層がエンベロープ構造を有する空気入りタイヤにおいて、第１補強層および第２補強層のそれぞれの端部の位置を適正化することにより、高いランフラット耐久性を確保しながら、通常走行時の高速耐久性およびハンドリング性能を向上させた空気入りタイヤを提供することができるものである。

１ ビード部
２ ビードコア
３ サイドウォール部
４ トレッド部
５ カーカス
５Ａ カーカス本体部
５Ｂ カーカス折返し部
５ａ カーカスの折返し端部
６ ベルト
７ 補強ゴム層
８ ビードフィラー
８ａ ビードフィラーの外端
９ 第１補強層
９Ａ 第１補強層本体部
９Ｂ 第１補強層折返し部
９ａ 第１補強層折返し部の径方向外端
１０ 第２補強層
１０ａ 第２補強層の径方向外端
１１ ベルト補強層

Claims (7)

1. 一対のビード部にそれぞれ埋設されたビードコアに係止され、前記一対のビード部、一対のサイドウォール部およびトレッド部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１プライのカーカスと、
   該カーカスの径方向外側に配設されたベルトと、
   前記カーカスの内面側であって少なくとも前記サイドウォール部にわたって配設された断面三日月状の補強ゴム層と、
   前記ビードコアの径方向外側位置に隣接して配設されるビードフィラーと
   を具え、
   前記カーカスが、前記一対のビード部、一対のサイドウォール部およびトレッド部にわたってトロイド状に延びるカーカス本体部と、該カーカス本体部から前記ビードコアの周りに巻き返されるカーカス折返し部とで構成され、該カーカス折返し部の径方向外端部が前記ベルトの少なくとも幅方向外端の径方向内方位置まで延びる、いわゆるエンベロープ構造を有する空気入りタイヤにおいて、
   前記カーカス本体部と前記ビードフィラーおよび前記ビードコアとの間に、前記カーカス本体部に沿って伸びる第１補強層本体部と、該第１補強層本体部から前記ビードコアの周りに巻き返される第１補強層折返し部とで構成され、該第１補強層折返し部の径方向外端が前記ビードフィラーの外端よりもタイヤ径方向外側に位置する第１補強層と、
   前記カーカスの折返し部の幅方向外面に沿って位置し、径方向外端が前記第１補強層の折返し部の径方向外端よりもタイヤ径方向外側に位置する第２補強層と
   を設けることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記第１補強層折返し部の径方向外端は、前記ビードフィラーの外端からタイヤ径方向外側に５ｍｍ以上離隔した位置にある請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第２補強層の径方向外端は、前記第１補強層折返し部の径方向外端からタイヤ径方向外側に５ｍｍ以上離隔した位置にある請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記第２補強層の径方向内端は、前記ビードフィラーの外端からタイヤ径方向内側に５ｍｍ以上離隔した位置で、かつ前記ビードコアの断面中心からタイヤ径方向外側に５ｍｍ以上離隔した位置にある請求項１、２または３に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記第１補強層本体部の径方向外端は、前記ビードコアの断面中心からタイヤ径方向外側に２０ｍｍ以上離隔した位置にある請求項１〜４のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記第１補強層は、有機繊維コードをゴム被覆したコードゴム被覆層である請求項１〜５のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記第２補強層は、前記ビードフィラーと同様のゴムからなるゴム層である請求項１〜６のいずれか一項に記載の空気入りタイヤ。

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