JP2019156373A - ランフラットタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】低圧時の氷上路面走行性能と空気圧充填時の荷重耐久性能とを両立させる。【解決手段】ランフラットタイヤにおいて、子午断面においてタイヤ幅方向の最も外側に位置する最外側主溝22の両側の陸部の途中から最外側主溝22に向かってプロファイルが膨出する膨出部を有し、膨出部は、最外側主溝22のタイヤ幅方向内側の陸部に設けられた内側膨出部201と、最外側主溝22のタイヤ幅方向外側の陸部に設けられた外側膨出部202とを含み、最外側主溝のタイヤ幅方向内側の陸部の幅W10に対する、内側膨出部201の幅W11の比W11/W10は0.1以上0.4以下であり、最外側主溝22のタイヤ幅方向外側の陸部の幅W20に対する、外側膨出部202の幅W21の比W21/W20は0.1以上0.6以下である。【選択図】図1
Description
本発明は、ランフラットタイヤに関する。
空気入りタイヤは、リムに組み付けられ、内部に空気を充填した状態で車両に装着され、内部の空気圧によって車両走行時の荷重を受ける。空気入りタイヤは、パンクなどによって内部の空気が漏出した低圧状態の場合、荷重を受けることが困難になる。つまり、空気圧によって支持していた荷重をサイドウォール部で支持することになるため、サイドウォール部が大きく変形し、走行が困難になる。
このため、パンクなどによって空気が漏出した状態における走行、いわゆるランフラット走行が可能な空気入りタイヤとして、ランフラットタイヤが知られている(例えば、特許文献1)。ランフラットタイヤは、サイドウォール部の内側に補強ゴム層を配設し、サイドウォール部の曲げ剛性を向上させたタイヤである。すなわち、空気入りタイヤに充填された空気が漏出し、大きな荷重がサイドウォール部に作用する場合でも、サイドウォール部の変形を抑制することで走行を行うことができる。
ところで、ランフラットタイヤは、左右両側の硬質ゴムによって車両荷重を支えるため、パンク走行時に、トレッド部がバックリングして接地面積が減少し、低摩擦路面を走行する場合の運動性能が低下するという問題がある。特に、スタッドレスタイヤのようにトレッド剛性が低くなるように設計されたタイヤにあっては、この傾向が顕著にあらわれ、氷上路面上でタイヤが空転してしまうという問題がある。
また、ランフラットタイヤについては、低圧状態での氷上路面走行性能が向上しても、通常空気圧時に荷重耐久性能が低下することは好ましくない。上述した特許文献1のランフラットタイヤは、低圧時の氷上路面走行性能と通常空気圧時の荷重耐久性能とを両立させることについて改善の余地がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、低圧時の氷上路面走行性能と空気圧充填時の荷重耐久性能とを両立させることのできるランフラットタイヤを提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のある態様によるランフラットタイヤは、タイヤ幅方向両側のサイドウォール部に子午断面が略三日月形状の補強ゴム層が配置されるランフラットタイヤであって、子午断面においてタイヤ幅方向の最も外側に位置する最外側主溝の両側の陸部の途中から前記最外側主溝に向かってプロファイルが膨出する膨出部を有し、前記膨出部は、前記最外側主溝のタイヤ幅方向内側の陸部に設けられた内側膨出部と、前記最外側主溝のタイヤ幅方向外側の陸部に設けられた外側膨出部とを含み、前記最外側主溝のタイヤ幅方向内側の陸部の幅W10に対する、前記内側膨出部の幅W11の比W11/W10は0.1以上0.4以下であり、かつ、前記最外側主溝のタイヤ幅方向外側の陸部の幅W20に対する、前記外側膨出部の幅W21の比W21/W20は0.1以上0.6以下であるランフラットタイヤである。
前記最外側主溝の溝幅Wgに対する、前記内側膨出部の幅W11の比W11/Wgは1.0以上3.0以下であり、かつ、前記最外側主溝の溝幅Wgに対する、前記外側膨出部の幅W21の比W21/Wgは1.0以上4.0以下であることが好ましい。
前記内側膨出部の幅W11に対する、前記外側膨出部の幅W21の比W21/W11は1.0以上3.0以下であることが好ましい。
前記内側膨出部のタイヤ径方向の高さH1は0.2mm以上1.0mm以下であり、かつ、前記外側膨出部のタイヤ径方向の高さH2は0.2mm以上1.0mm以下であることが好ましい。
前記高さH1よりも前記高さH2のほうが大きいことが好ましい。
前記最外側主溝の内側エッジから、前記内側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離は、0mm以上1.0mm以下であり、かつ、
前記最外側主溝の外側エッジから、前記外側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離は、0mm以上1.0mm以下であることが好ましい。
前記最外側主溝の外側エッジから、前記外側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離は、0mm以上1.0mm以下であることが好ましい。
タイヤ赤道面から接地端までの幅Wに対する、前記タイヤ赤道面から前記最外側主溝の内側エッジまでの幅W0の比W0/Wは、0.5以上0.7以下であることが好ましい。
前記最外側主溝の外側エッジから、接地端までのタイヤ幅方向の距離W4に対する、前記最外側主溝の外側エッジから、前記補強ゴム層のタイヤ径方向最外側の端部までのタイヤ幅方向の距離W3の比W3/W4は、0.3以上0.7以下であることが好ましい。
本発明によれば、低圧時の氷上路面走行性能と空気圧充填時の荷重耐久性能とを両立させることができる。
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態の説明において、他の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。各実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。なお、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の省略、置換又は変更を行うことができる。
図1は、本実施形態に係るランフラットタイヤの子午断面図である。図2から図5は、図1のランフラットタイヤの子午断面の一部を拡大して示す図である。図2から図5は、ランフラットタイヤの子午断面において、赤道面CLを中心とし、タイヤ幅方向の片側を示す。
以下の説明において、タイヤ径方向とは、ランフラットタイヤ1の回転軸(図示省略)と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向において回転軸に向かう側、タイヤ径方向外側とはタイヤ径方向において回転軸から離れる側をいう。また、タイヤ周方向とは、上記回転軸を中心軸とする周り方向をいう。また、タイヤ幅方向とは、上記回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面(タイヤ赤道線)CLに向かう側、タイヤ幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから離れる側をいう。タイヤ赤道面CLとは、ランフラットタイヤ1の回転軸に直交するとともに、ランフラットタイヤ1のタイヤ幅の中心を通る平面である。タイヤ幅は、タイヤ幅方向の外側に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅、つまり、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面CLから最も離れている部分間の距離である。タイヤ赤道線とは、タイヤ赤道面CL上にあってランフラットタイヤ1のタイヤ周方向に沿う線をいう。なお、本実施形態では、タイヤ赤道線にタイヤ赤道面と同じ符号「CL」を付す。
本実施形態のランフラットタイヤ1(以下、タイヤ1と略称することがある)は、図1に示すように、トレッド部2と、その両側のショルダー部3と、各ショルダー部3から順次連続するサイドウォール部4およびビード部5とを有している。また、このタイヤ1は、カーカス層6と、ベルト層7と、ベルト補強層8と、インナーライナー層9と、補強ゴム層10aおよび10bと、を備えている。
トレッド部2は、トレッドゴムからなり、タイヤ1のタイヤ径方向の最も外側で露出し、その表面がタイヤ1の輪郭となる。トレッド部2の外周表面、つまり、走行時に路面と接触する踏面には、トレッド面21が形成されている。トレッド面21は、タイヤ周方向に沿って延び、タイヤ赤道線CLと平行な方向に延在する複数(本実施形態では4本)の主溝22が設けられている。そして、トレッド面21は、これら複数の主溝22によって複数形成され、タイヤ周方向に沿って延びるリブ状の陸部23を備える。複数の陸部23のうち、タイヤ赤道線CLに最も近い陸部23をセンター陸部23Cと呼ぶことがある。複数の陸部23のうち、ショルダー部3に設けられている陸部23をショルダー陸部23Sと呼ぶことがある。
主溝22は、タイヤ周方向に沿って延在しつつ屈曲や湾曲して形成されていてもよい。主溝とは、JATMAに規定されるウェアインジケータの表示義務を有する溝であり、一般に、5.0[mm]以上の溝幅および6.5[mm]以上の溝深さを有する。また、ラグ溝とは、タイヤ幅方向に延在する横溝であり、一般に1.0[mm]以上の溝幅および3.0[mm]以上の溝深さを有する。
溝幅は、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、溝開口部における左右の溝壁の距離の最大値として測定される。陸部が切欠部や面取部をエッジ部に有する構成では、溝長さ方向を法線方向とする断面視にて、トレッド踏面と溝壁の延長線との交点を基準として、溝幅が測定される。また、溝がタイヤ周方向にジグザグ状あるいは波状に延在する構成では、溝壁の振幅の中心線を基準として、溝幅が測定される。溝深さは、タイヤを規定リムに装着して規定内圧を充填した無負荷状態にて、トレッド踏面から溝底までの距離の最大値として測定される。また、溝が部分的な凹凸部やサイプを溝底に有する構成では、これらを除外して溝深さが測定される。
また、トレッド部2は、陸部23において、タイヤ周方向に交差する方向に延在するラグ溝が設けられていてもよい。ラグ溝の端部が主溝22に交差し、陸部23がタイヤ周方向で複数に分割されたブロック状の陸部が形成されてもよい。なお、ラグ溝は、タイヤ幅方向に対して傾斜して延在しつつ屈曲や湾曲して形成されていてもよい。
ショルダー部3は、トレッド部2のタイヤ幅方向両外側の部位である。すなわち、ショルダー部3は、トレッドゴムからなる。また、サイドウォール部4は、タイヤ1におけるタイヤ幅方向の最も外側に露出したものである。このサイドウォール部4は、サイドゴム4Aからなる。また、ビード部5は、ビードコア51とビードフィラー52とを有する。ビードコア51は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー52は、カーカス層6のタイヤ幅方向端部がビードコア51の位置で折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。このビード部5は、リム(図示省略)と接触する外側部分に露出するリムクッションゴム5Aを有する。リムクッションゴム5Aは、ビード部5の外周をなすもので、ビード部5のタイヤ内側から下端部を経てタイヤ外側のビードフィラー52を覆う位置(サイドウォール部4)まで至り設けられている。なお、ショルダー陸部23Sは、図1に示すようにタイヤ径方向外側に凸であってもよいし、タイヤ径方向内側に凸(図示せず)であってもよい。ただし、ショルダー陸部23Sは、内圧が0kPaになった場合に、タイヤ径方向外側に凸となることが好ましい。ショルダー陸部23Sは、内圧が0kPaになった場合に、タイヤ径方向外側に凸となることにより、接地面積の低下を防ぐことができる。
カーカス層6は、各タイヤ幅方向端部が、一対のビードコア51でタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返され、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されてタイヤの骨格を構成するものである。このカーカス層6は、タイヤ周方向に対する角度がタイヤ子午線方向に沿いつつタイヤ周方向にある角度を持って複数並設されたカーカスコード(図示省略)が、コートゴムで被覆されたものである。カーカスコードは、有機繊維(ポリエステルやレーヨンやナイロンなど)からなる。このカーカス層6は、少なくとも1層で設けられ、本実施形態では2層で設けられている。図1において、カーカス層6は、2層の折り返された端部の内側がビードフィラー52全体を覆ってサイドウォール部4まで延在して設けられ、外側がビードフィラー52の途中までを覆うように設けられている。
ベルト層7は、少なくとも2層のベルト71、72を積層した多層構造をなし、トレッド部2においてカーカス層6の外周であるタイヤ径方向外側に配置され、カーカス層6をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト71、72は、タイヤ周方向に対して所定の角度(例えば、20°〜30°)で複数並設されたコード(図示省略)が、コートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維(ポリエステルやレーヨンやナイロンなど)からなる。また、重なり合うベルト71、72は、互いのコードが交差するように配置されている。
ベルト補強層8は、ベルト層7の外周であるタイヤ径方向外側に配置されてベルト層7をタイヤ周方向に覆うものである。ベルト補強層8は、タイヤ周方向に略平行(±5°)でタイヤ幅方向に複数並設されたコード(図示省略)がコートゴムで被覆されたものである。コードは、スチールまたは有機繊維(ポリエステルやレーヨンやナイロンなど)からなる。図1で示すベルト補強層8は、ベルト層7全体を覆う1層と、ベルト層7のタイヤ幅方向端部を覆う1層とを有する。ベルト補強層8の構成は、上記に限らず、図には明示しないが、例えば、2層でベルト層7全体を覆うように配置されていたり、2層でベルト層7のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されていたりしてもよい。また、ベルト補強層8の構成は、図には明示しないが、例えば、1層でベルト層7全体を覆うように配置されていたり、1層でベルト層7のタイヤ幅方向端部のみを覆うように配置されていたりしてもよい。すなわち、ベルト補強層8は、ベルト層7の少なくともタイヤ幅方向端部に重なるものである。また、ベルト補強層8は、帯状(例えば幅10[mm])のストリップ材をタイヤ周方向に巻き付けて設けられている。
インナーライナー層9は、タイヤ内面、すなわち、カーカス層6の内周面であって、各タイヤ幅方向両端部が一対のビード部5のビードコア51の位置まで至り、かつタイヤ周方向にトロイド状に掛け回されて貼り付けられている。インナーライナー層9は、タイヤ外側への空気分子の透過を抑制するためのものである。なお、インナーライナー層9は、図1に示すようにビード部5のタイヤ内側に至り設けられているが、ビードコア51の下部(タイヤ径方向内側)に至り設けられていてもよい。
補強ゴム層10aおよび10bは、サイドウォール部4の内部に設けられたもので、タイヤ内側やタイヤ外側にあらわれない。補強ゴム層10aは、カーカス層6のタイヤ内側であってカーカス層6とインナーライナー層9との間に設けられて子午断面が略三日月形状に形成されている。補強ゴム層10bは、カーカス層6のタイヤ外側であってカーカス層6とサイドゴム4Aやリムクッションゴム5Aとの間に設けられて子午断面が略三日月形状に形成されている。これらの補強ゴム層10aおよび10bは、サイドウォール部4を形成するサイドゴム4Aやビード部5を形成するリムクッションゴム5Aよりも強度が高いゴム材料により形成されている。また、補強ゴム層10aおよび10bは、異なるゴム材料で形成されていてもよい。なお、補強ゴム層10aおよび10bは、ランフラットライナーとも呼ばれる。
このようなタイヤ1は、ビード部5をリムに組み付けた内部に所定の空気圧で空気が充填された状態で車両(図示省略)に装着される。そして、車両が走行すると、トレッド面21が路面に接触しながらタイヤ1は回転する。車両走行時には、このようにトレッド面21が路面に接触するため、トレッド面21には車両の重量などによる荷重が作用する。トレッド面21に荷重が作用した場合、タイヤ1は、荷重の作用の仕方や各部の硬度などに応じて弾性変形をするが、内部に充填された空気により内部から外側方向に押し広げようとする力が与えられる。これにより、タイヤ1は、トレッド面21に荷重が作用しても、内部に充填された空気による付勢力で過度の変形が抑制される。このため、タイヤ1は、荷重を受けながら回転することができ、車両の走行を可能にする。
また、タイヤ1は、内部に充填された空気の圧力により変形し難くなるが、車両の走行時に、例えば、トレッド面21に異物が刺さってパンクするなどにより、タイヤ1の内部の空気が漏出する場合がある。内部の空気が漏出すると、タイヤ1は、内部から外側方向への空気による付勢力が低減することになる。内部の空気が漏出した状態のタイヤ1は、トレッド面21に荷重が作用した場合、サイドウォール部4に対してタイヤ径方向の荷重が作用する。これにより、サイドウォール部4は、タイヤ径方向に弾性変形し易くなるが、このサイドウォール部4には補強ゴム層10aおよび10bが設けられている。上述したように、補強ゴム層10aおよび10bは、サイドウォール部4を形成するサイドゴム4Aよりも強度が高いゴム材料により形成されている。このため、補強ゴム層10aおよび10bは、サイドウォール部4に対してタイヤ径方向の荷重が作用した場合でも、このサイドウォール部4のタイヤ径方向の変形を抑える。この結果、タイヤ1は、補強ゴム層10aおよび10bにより、サイドウォール部4のタイヤ径方向の変形を抑えることで、車両を走行させることができ、タイヤ1の内部の空気が漏出した状態における走行、いわゆるランフラット走行を可能にする。
なお、正規リムとは、JATMAで規定する「標準リム」、TRAで規定する「Design Rim」、あるいは、ETRTOで規定する「Measuring Rim」である。なお、正規内圧とは、JATMAで規定する「最高空気圧」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「INFLATION PRESSURES」である。また、正規荷重とは、JATMAで規定する「最大負荷能力」、TRAで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはETRTOで規定する「LOAD CAPACITY」である。
(膨出部)
子午断面において、トレッド部2は、タイヤ幅方向の最も外側に位置する主溝(以下、最外側主溝と呼ぶことがある)22の両側に、膨出部201、膨出部202を有する。低圧時にバックリングが発生しやすい最外側主溝22に、膨出プロファイルを有することにより、バックリングを低減できる。
子午断面において、トレッド部2は、タイヤ幅方向の最も外側に位置する主溝(以下、最外側主溝と呼ぶことがある)22の両側に、膨出部201、膨出部202を有する。低圧時にバックリングが発生しやすい最外側主溝22に、膨出プロファイルを有することにより、バックリングを低減できる。
膨出部201は、最外側主溝22のタイヤ幅方向内側の陸部に設けられ、タイヤ径方向外側に膨出する。以下、膨出部201を、内側膨出部と呼ぶことがある。膨出部202は、最外側主溝22のタイヤ幅方向外側の陸部に設けられ、タイヤ径方向外側に膨出する。以下、膨出部202を、外側膨出部と呼ぶことがある。
膨出部201および202は、それらが存在しないプロファイル20Aよりもタイヤ径方向に突出する膨出プロファイル20Bを形成する。プロファイル20Aは、接地端Tの点PTと、ショルダー陸部23Sの点PSとを通り、さらにセンター陸部23Cのタイヤ赤道面CL側の端部の点POを通る円弧である。子午断面において、膨出プロファイル20Bとプロファイル20Aとの境界部分は、曲線によって滑らかにつながっている。点PTから点PSまでの幅W22の、ショルダー陸部23Sのタイヤ幅方向の幅W20に対する比をW22/W20とする。このとき、比W22/W20=0.4である。
(膨出部の幅)
次に、図2を参照して、膨出部201および202のタイヤ幅方向の幅について説明する。図2において、膨出部201は、主溝22からタイヤ赤道面CLに対して近づく側に設けられる。膨出部201のタイヤ幅方向の幅をW11とする。また、最外側主溝22のタイヤ幅方向内側のセンター陸部23Cの幅をW10とする。このとき、幅W11の、幅W10に対する比W11/W10は0.1以上0.4以下であることが好ましい。比W11/W10が0.4を超えると、低圧時に効果が発揮されないため、好ましくない。
次に、図2を参照して、膨出部201および202のタイヤ幅方向の幅について説明する。図2において、膨出部201は、主溝22からタイヤ赤道面CLに対して近づく側に設けられる。膨出部201のタイヤ幅方向の幅をW11とする。また、最外側主溝22のタイヤ幅方向内側のセンター陸部23Cの幅をW10とする。このとき、幅W11の、幅W10に対する比W11/W10は0.1以上0.4以下であることが好ましい。比W11/W10が0.4を超えると、低圧時に効果が発揮されないため、好ましくない。
膨出部202は、主溝22からタイヤ赤道面CLに対して遠ざかる側に設けられる。膨出部202のタイヤ幅方向の幅をW21とする。また、最外側主溝22のタイヤ幅方向外側のショルダー陸部23Sの幅をW20とする。このとき、幅W21の、幅W20に対する比W21/W20は0.1以上0.6以下であることが好ましい。比W11/W10が0.6を超えると、ショルダー部の接地圧が高くなり、荷重耐久性が不利になるため、好ましくない。
図3において、最外側主溝22の溝幅をWgとする。このとき、溝幅Wgに対する、内側膨出部201の幅W11の比W11/Wgが1.0以上3.0以下であり、溝幅Wgに対する、外側膨出部202の幅W21の比W21/Wgが1.0以上4.0以下であることが好ましい。比W11/Wg、比W21/Wgが1.0未満であると、バックリングを抑止する効果が低いため、好ましくない。
ここで、膨出部201のタイヤ幅方向の幅W11よりも、膨出部202のタイヤ幅方向の幅W21の方を大きくすることがより好ましい。内側膨出部201の幅W11に対する、外側膨出部202の幅W21の比W21/W11は1.0以上3.0以下であることが好ましい。低圧時において、赤道面CLに近い側よりもショルダー部に近い側の方がバックリングしやすい傾向にある。このため、膨出部201の幅W11よりもショルダー部に近い側の膨出部202の幅W21を大きくすることが好ましい。
(膨出部の高さ)
図3において、内側膨出部201のタイヤ径方向の高さH1は0.2mm以上1.0mm以下であり、外側膨出部202のタイヤ径方向の高さH2は0.2mm以上1.0mm以下であることが好ましい。高さH1、高さH2が0.2mm未満であると、バックリングを抑止する効果が低いため、好ましくない。低圧時において、赤道面CLに近い側よりもショルダー部に近い側の方がバックリングしやすい傾向にある。このため、内側膨出部201のタイヤ径方向の高さH1よりも外側膨出部202のタイヤ径方向の高さH2を大きくすることがより好ましい。なお、高さH2が1.0mmを超えると、ショルダー側の接地圧が高くなり、荷重耐久性能に不利であるため、好ましくない。
図3において、内側膨出部201のタイヤ径方向の高さH1は0.2mm以上1.0mm以下であり、外側膨出部202のタイヤ径方向の高さH2は0.2mm以上1.0mm以下であることが好ましい。高さH1、高さH2が0.2mm未満であると、バックリングを抑止する効果が低いため、好ましくない。低圧時において、赤道面CLに近い側よりもショルダー部に近い側の方がバックリングしやすい傾向にある。このため、内側膨出部201のタイヤ径方向の高さH1よりも外側膨出部202のタイヤ径方向の高さH2を大きくすることがより好ましい。なお、高さH2が1.0mmを超えると、ショルダー側の接地圧が高くなり、荷重耐久性能に不利であるため、好ましくない。
(主溝のエッジと膨出部との関係)
図4は、主溝22のエッジと膨出部201および202との関係を示す。主溝22のタイヤ径方向の最も外側が曲面20Rになり、その曲面20Rと膨出部201、202とが連続する場合がある。図4に示すように、タイヤ子午断面において、主溝22の溝壁はタイヤ径方向外側に直線状に延びている。主溝22の溝壁の直線部分のタイヤ径方向の最も外側の位置が主溝22のエッジである。
図4は、主溝22のエッジと膨出部201および202との関係を示す。主溝22のタイヤ径方向の最も外側が曲面20Rになり、その曲面20Rと膨出部201、202とが連続する場合がある。図4に示すように、タイヤ子午断面において、主溝22の溝壁はタイヤ径方向外側に直線状に延びている。主溝22の溝壁の直線部分のタイヤ径方向の最も外側の位置が主溝22のエッジである。
ここで、膨出部201のタイヤ径方向の最外側位置を頂点P1とし、膨出部202のタイヤ径方向の最外側位置を頂点P2とする。主溝22の内側エッジから膨出部201の頂点P1までの距離をD1とする。主溝22の外側エッジから膨出部202の頂点P2までの距離をD2とする。このとき、距離D1は、0mm以上1.0mm以下であり、距離D2は、0mm以上1.0mm以下であることが好ましい。距離D1、距離D2が1.0mmを超えると、膨出部201および202の頂点の位置が主溝22の位置から遠ざかってしまい、バックリングを抑止する効果が低くなるため好ましくない。
(主溝の位置)
図5は、トレッド部2における主溝の位置を示す。図5において、トレッド展開幅の1/2、すなわちタイヤ赤道面CLから接地端Tまでのタイヤ幅方向の幅Wに対する、タイヤ赤道面CLから最外側主溝22の内側エッジまでの幅W0の比W0/Wは、0.5以上0.7以下であることが好ましい。比W0/Wが0.5未満である場合は、ショルダーブロックが大きくなりブロックの剛性が高くなり過ぎるため、接地圧が上がり空気充填時の荷重耐久性が低下する。一方、比W0/Wが0.7を超える場合、低圧時において主溝22付近に発生するバックリングを抑制することが難しいため、好ましくない。
図5は、トレッド部2における主溝の位置を示す。図5において、トレッド展開幅の1/2、すなわちタイヤ赤道面CLから接地端Tまでのタイヤ幅方向の幅Wに対する、タイヤ赤道面CLから最外側主溝22の内側エッジまでの幅W0の比W0/Wは、0.5以上0.7以下であることが好ましい。比W0/Wが0.5未満である場合は、ショルダーブロックが大きくなりブロックの剛性が高くなり過ぎるため、接地圧が上がり空気充填時の荷重耐久性が低下する。一方、比W0/Wが0.7を超える場合、低圧時において主溝22付近に発生するバックリングを抑制することが難しいため、好ましくない。
(補強ゴム層の位置)
図5において、最外側主溝22の外側エッジから、接地端Tまでのタイヤ幅方向の距離をW4とする。また、最外側主溝22の外側エッジから、補強ゴム層10aのタイヤ径方向最外側の端部までのタイヤ幅方向の距離をW3とする。このとき、距離W4に対する、距離W3の比W3/W4は、0.3以上0.7以下であることが好ましい。比W3/W4が0.3未満であると、補強ゴム層10aの入り込みが少なく、荷重耐久が劣るため、好ましくない。比W3/W4が0.7を超えると、補強ゴム層10aの入り込みが多く、低圧状態におけるバックリング抑制の効果が少なくなるため、好ましくない。
図5において、最外側主溝22の外側エッジから、接地端Tまでのタイヤ幅方向の距離をW4とする。また、最外側主溝22の外側エッジから、補強ゴム層10aのタイヤ径方向最外側の端部までのタイヤ幅方向の距離をW3とする。このとき、距離W4に対する、距離W3の比W3/W4は、0.3以上0.7以下であることが好ましい。比W3/W4が0.3未満であると、補強ゴム層10aの入り込みが少なく、荷重耐久が劣るため、好ましくない。比W3/W4が0.7を超えると、補強ゴム層10aの入り込みが多く、低圧状態におけるバックリング抑制の効果が少なくなるため、好ましくない。
(接地形状の例)
ここで、膨出部を備えていないトレッド部を採用したランフラットタイヤの接地形状の例について説明する。図6は、ランフラットタイヤの内圧が250kPaである場合の接地形状100の例を示す図である。図7は、パンクなどにより、タイヤの内圧が0kPaになった場合の接地形状100aの例を示す図である。図7において、タイヤの内圧が0kPaになった場合、タイヤ幅方向の両端部分において接地圧が上昇する。その場合、トレッド部がタイヤ周方向内側に凹むバックリングが発生すると、図7に示すような接地形状になり、図6の場合よりも接地面積が減少する。特に、最も外側の主溝22に対応する部分101の接地面積が大きく減少する。
ここで、膨出部を備えていないトレッド部を採用したランフラットタイヤの接地形状の例について説明する。図6は、ランフラットタイヤの内圧が250kPaである場合の接地形状100の例を示す図である。図7は、パンクなどにより、タイヤの内圧が0kPaになった場合の接地形状100aの例を示す図である。図7において、タイヤの内圧が0kPaになった場合、タイヤ幅方向の両端部分において接地圧が上昇する。その場合、トレッド部がタイヤ周方向内側に凹むバックリングが発生すると、図7に示すような接地形状になり、図6の場合よりも接地面積が減少する。特に、最も外側の主溝22に対応する部分101の接地面積が大きく減少する。
上記のような膨出部を備えているランフラットタイヤであれば、タイヤの内圧が0kPaになってもバックリングを抑制でき、接地面積が大きく減少することを防止できる。このため、低圧時における氷上性能を向上させることができる。
(主溝が4本の場合)
図8および図9は、トレッド部2が4本の主溝22を有するタイヤ1の子午断面の一部を拡大して示す図である。図8および図9は、ランフラットタイヤの子午断面において、赤道面CLを中心とし、タイヤ幅方向の片側を示す。図8および図9において、トレッド部2は、センター陸部23Cとショルダー陸部23Sとの間に、ミドル陸部23Mを備える。
図8および図9は、トレッド部2が4本の主溝22を有するタイヤ1の子午断面の一部を拡大して示す図である。図8および図9は、ランフラットタイヤの子午断面において、赤道面CLを中心とし、タイヤ幅方向の片側を示す。図8および図9において、トレッド部2は、センター陸部23Cとショルダー陸部23Sとの間に、ミドル陸部23Mを備える。
図8に示すように、トレッド部2が4本の主溝22を有する場合において、トレッド部2は、最外側主溝22の両側に、膨出部201、膨出部202を有する。低圧時にバックリングが発生しやすい最外側主溝22に、膨出プロファイルを有することにより、バックリングを低減できる。
膨出部201および202は、それらが存在しないプロファイル20Aよりもタイヤ径方向に突出する膨出プロファイル20Bを形成する。プロファイル20Aは、接地端Tの点PTと、ショルダー陸部23Sの点PSとを通り、さらにミドル陸部23Mのタイヤ赤道面CL側の端部の点POを通る円弧である。子午断面において、膨出プロファイル20Bとプロファイル20Aとの境界部分は、曲線によって滑らかにつながっている。点PTから点PSまでの幅W22の、ショルダー陸部23Sのタイヤ幅方向の幅W20に対する比をW22/W20とする。このとき、比W22/W20=0.4である。
膨出部201のタイヤ幅方向の幅W11の、最外側主溝22のタイヤ幅方向内側のミドル陸部23Mの幅W10に対する比W11/W10は0.1以上0.4以下であることが好ましい。比W11/W10が0.4を超えると、低圧時に効果が発揮されないため、好ましくない。膨出部202のタイヤ幅方向の幅W21の、最外側主溝22のタイヤ幅方向外側のショルダー陸部23Sの幅W20に対する比W21/W20は0.1以上0.6以下であることが好ましい。比W11/W10が0.6を超えると、ショルダー部の接地圧が高くなり、荷重耐久性が不利になるため、好ましくない。
最外側主溝22の溝幅Wgに対する、内側膨出部201の幅W11の比W11/Wgが1.0以上3.0以下であり、溝幅Wgに対する、外側膨出部202の幅W21の比W21/Wgが1.0以上4.0以下であることが好ましい。比W11/Wg、比W21/Wgが1.0未満であると、バックリングを抑止する効果が低いため、好ましくない。
膨出部201のタイヤ幅方向の幅W11よりも、膨出部202のタイヤ幅方向の幅W21の方を大きくすることがより好ましい。内側膨出部201の幅W11に対する、外側膨出部202の幅W21の比W21/W11は1.0以上3.0以下であることが好ましい。低圧時において、赤道面CLに近い側よりもショルダー部に近い側の方がバックリングしやすい傾向にある。このため、膨出部201の幅W11よりもショルダー部に近い側の膨出部202の幅W21を大きくすることが好ましい。
膨出部201および202のタイヤ径方向の高さについては、図3を参照して説明した内容と同様である。主溝22のエッジと膨出部201および202との関係については、図4を参照して説明した内容と同様である。膨出部201および202と補強ゴム層との位置関係については、図5を参照して説明した内容と同様である。
トレッド部2が4本の主溝22を有する場合、図9に示すように、ミドル陸部23Mとショルダー陸部23Sとの間が最外側主溝22の位置となる。図9において、タイヤ赤道面CLから接地端Tまでのタイヤ幅方向の幅Wに対する、タイヤ赤道面CLから最外側主溝22の内側エッジまでの幅W0の比W0/Wは、0.5以上0.7以下であることが好ましい。比W0/Wが0.5未満である場合は、ショルダーブロックが大きくなりブロックの剛性が高くなり過ぎるため、接地圧が上がり空気充填時の荷重耐久性が低下する。一方、比W0/Wが0.7を超える場合、低圧時において主溝22付近に発生するバックリングを抑制することが難しいため、好ましくない。
膨出部201、202を備える膨出プロファイルを採用することによって、低圧時のバックリングを抑制することができる。また、ショルダー部の膨出端位置を適正にすることによって、荷重耐久性能を向上させることができる。
本実施例では、条件が異なる複数種類の試験タイヤについて、氷上走行性能および荷重耐久性能に関する試験が行われた(表1から表3を参照)。
この性能試験では、タイヤサイズ245/50RF19105Qのタイヤを、リム組みし、試験車両に装着した。リムサイズは19×7.5Jである。この性能試験では、空気圧について、250kPaである場合と0kPaである場合とについて、評価した。試験車両は、2000ccの4WD乗用車である。
氷上走行性能の性能試験は、空気圧を0kPaとし、上記試験車両にて、氷上路面からなるテストコースを走行したときのテストドライバーによる官能評価のスコアを、従来例のタイヤを基準(100)とした指数評価とした。評価結果は、その数値が大きいほど氷上性能が優れている。
荷重耐久性能に関する評価では、空気圧を180kPaとし、室内ドラム試験機(ドラム径:1707mm)が用いられ、周辺温度が38±3[℃]に設定される。また、試験タイヤにJATMA規定の最大荷重の88[%]に相当する負荷荷重が付与される。また、速度81[km/h]にて2時間走行させ、次いで2時間毎に負荷荷重を13[%]増加させて、試験タイヤが破壊したときの走行時間が測定された。そして、この測定結果に基づいて従来例のタイヤを基準(100)とした指数評価とした。この評価は、数値が大きいほど荷重耐久性能が優れている。
表1において、従来例のタイヤは、膨出部を有しておらず、タイヤ赤道面から接地端までの幅Wに対する、タイヤ赤道面から最外側主溝の内側エッジまでの幅W0の比W0/Wが0.6で、最外側主溝の外側エッジから、接地端までのタイヤ幅方向の距離W4に対する、最外側主溝の外側エッジから、補強ゴム層のタイヤ径方向最外側の端部までのタイヤ幅方向の距離W3の比W3/W4が0.6のタイヤである。
表1において、比較例1のタイヤは、膨出部を有しており、最外側主溝のタイヤ幅方向内側の陸部の幅W10に対する内側膨出部の幅W11の比W11/W10が0.2で、最外側主溝のタイヤ幅方向外側の陸部の幅W20に対する、外側膨出部の幅W21の比W21/W20が0.8であり、最外側主溝の溝幅Wgに対する内側膨出部の幅W11の比W11/Wgが1.0で、最外側主溝の溝幅Wgに対する外側膨出部の幅W21の比W21/Wgが4.0で、内側膨出部の幅W11に対する外側膨出部の幅W21の比W21/W11が4.0であり、内側膨出部のタイヤ径方向の高さH1が0.5mmで、外側膨出部のタイヤ径方向の高さH2が0.5mmで、高さH1と高さH2とが同じであり、最外側主溝の内側エッジから、内側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離D1が0.0mmで、最外側主溝の外側エッジから、外側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離D2が0.0mmであり、タイヤ赤道面から最外側主溝の内側エッジまでの幅W0の比W0/Wが0.6で、最外側主溝の外側エッジから、接地端までのタイヤ幅方向の距離W4に対する、最外側主溝の外側エッジから、補強ゴム層のタイヤ径方向最外側の端部までのタイヤ幅方向の距離W3の比W3/W4が0.6のタイヤである。
表1において、比較例2のタイヤは、膨出部を有しており、最外側主溝のタイヤ幅方向内側の陸部の幅W10に対する内側膨出部の幅W11の比W11/W10が0.5で、最外側主溝のタイヤ幅方向外側の陸部の幅W20に対する、外側膨出部の幅W21の比W21/W20が0.7であり、最外側主溝の溝幅Wgに対する内側膨出部の幅W11の比W11/Wgが1.0で、最外側主溝の溝幅Wgに対する外側膨出部の幅W21の比W21/Wgが4.0で、内側膨出部の幅W11に対する外側膨出部の幅W21の比W21/W11が4.0であり、内側膨出部のタイヤ径方向の高さH1が0.5mmで、外側膨出部のタイヤ径方向の高さH2が0.5mmで、高さH1と高さH2とが同じであり、最外側主溝の内側エッジから、内側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離D1が0.0mmで、最外側主溝の外側エッジから、外側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離D2が0.0mmであり、タイヤ赤道面から最外側主溝の内側エッジまでの幅W0の比W0/Wが0.6で、最外側主溝の外側エッジから、接地端までのタイヤ幅方向の距離W4に対する、最外側主溝の外側エッジから、補強ゴム層のタイヤ径方向最外側の端部までのタイヤ幅方向の距離W3の比W3/W4が0.6のタイヤである。
表1から表3の実施例1から実施例17を参照すると、最外側主溝のタイヤ幅方向内側の陸部の幅W10に対する内側膨出部の幅W11の比W11/W10が0.1以上0.4以下であり、かつ、最外側主溝のタイヤ幅方向外側の陸部の幅W20に対する、外側膨出部の幅W21の比W21/W20が0.1以上0.6以下である場合に、良好な結果が得られることがわかる。
また、表1から表3の実施例1から実施例17を参照すると、最外側主溝の溝幅Wgに対する内側膨出部の幅W11の比W11/Wgが1.0以上3.0以下で、かつ、最外側主溝の溝幅Wgに対する外側膨出部の幅W21の比W21/Wgが1.0以上4.0以下である場合、内側膨出部の幅W11に対する外側膨出部の幅W21の比W21/W11が1.0以上3.0以下で4.0である場合、内側膨出部のタイヤ径方向の高さH1が0.2mm以上1.0mm以下で、外側膨出部のタイヤ径方向の高さH2が0.2mm以上1.0mm以下である場合、高さH1よりも高さH2のほうが大きい場合に、良好な結果が得られることがわかる。
さらに、表1から表3の実施例1から実施例17を参照すると、最外側主溝の内側エッジから、内側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離D1が0mm以上1.0mm以下で、最外側主溝の外側エッジから、外側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離D2が0mm以上1.0mm以下である場合、タイヤ赤道面から最外側主溝の内側エッジまでの幅W0の比W0/Wが0.5以上0.7以下である場合、最外側主溝の外側エッジから、接地端までのタイヤ幅方向の距離W4に対する、最外側主溝の外側エッジから、補強ゴム層のタイヤ径方向最外側の端部までのタイヤ幅方向の距離W3の比W3/W4が0.3以上0.7以下である場合に、良好な結果が得られることがわかる。
1 ランフラットタイヤ
2 トレッド部
3 ショルダー部
4 サイドウォール部
4A サイドゴム
5 ビード部
5A リムクッションゴム
6 カーカス層
7 ベルト層
8 ベルト補強層
9 インナーライナー層
10a、10b 補強ゴム層
21 トレッド面
22 主溝
23 陸部
23C センター陸部
23M ミドル陸部
23S ショルダー陸部
51 ビードコア
52 ビードフィラー
71、72 ベルト
201、202 膨出部
CL タイヤ赤道面
2 トレッド部
3 ショルダー部
4 サイドウォール部
4A サイドゴム
5 ビード部
5A リムクッションゴム
6 カーカス層
7 ベルト層
8 ベルト補強層
9 インナーライナー層
10a、10b 補強ゴム層
21 トレッド面
22 主溝
23 陸部
23C センター陸部
23M ミドル陸部
23S ショルダー陸部
51 ビードコア
52 ビードフィラー
71、72 ベルト
201、202 膨出部
CL タイヤ赤道面
Claims (8)
- タイヤ幅方向両側のサイドウォール部に子午断面が略三日月形状の補強ゴム層が配置されるランフラットタイヤであって、
子午断面においてタイヤ幅方向の最も外側に位置する最外側主溝の両側の陸部の途中から前記最外側主溝に向かってプロファイルが膨出する膨出部を有し、
前記膨出部は、前記最外側主溝のタイヤ幅方向内側の陸部に設けられた内側膨出部と、前記最外側主溝のタイヤ幅方向外側の陸部に設けられた外側膨出部とを含み、
前記最外側主溝のタイヤ幅方向内側の陸部の幅W10に対する、前記内側膨出部の幅W11の比W11/W10は0.1以上0.4以下であり、かつ、
前記最外側主溝のタイヤ幅方向外側の陸部の幅W20に対する、前記外側膨出部の幅W21の比W21/W20は0.1以上0.6以下であるランフラットタイヤ。 - 前記最外側主溝の溝幅Wgに対する、前記内側膨出部の幅W11の比W11/Wgは1.0以上3.0以下であり、かつ、
前記最外側主溝の溝幅Wgに対する、前記外側膨出部の幅W21の比W21/Wgは1.0以上4.0以下である請求項1に記載のランフラットタイヤ。 - 前記内側膨出部の幅W11に対する、前記外側膨出部の幅W21の比W21/W11は1.0以上3.0以下である請求項1または請求項2に記載のランフラットタイヤ。
- 前記内側膨出部のタイヤ径方向の高さH1は0.2mm以上1.0mm以下であり、かつ、前記外側膨出部のタイヤ径方向の高さH2は0.2mm以上1.0mm以下である請求項1から請求項3のいずれか1つに記載のランフラットタイヤ。
- 前記高さH1よりも前記高さH2のほうが大きい請求項4に記載のランフラットタイヤ。
- 前記最外側主溝の内側エッジから、前記内側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離は、0mm以上1.0mm以下であり、かつ、
前記最外側主溝の外側エッジから、前記外側膨出部のタイヤ径方向の最外側位置である頂点までのタイヤ幅方向の距離は、0mm以上1.0mm以下である請求項1から請求項5のいずれか1つに記載のランフラットタイヤ。 - タイヤ赤道面から接地端までの幅Wに対する、前記タイヤ赤道面から前記最外側主溝の内側エッジまでの幅W0の比W0/Wは、0.5以上0.7以下である請求項1から請求項6のいずれか1つに記載のランフラットタイヤ。
- 前記最外側主溝の外側エッジから、接地端までのタイヤ幅方向の距離W4に対する、前記最外側主溝の外側エッジから、前記補強ゴム層のタイヤ径方向最外側の端部までのタイヤ幅方向の距離W3の比W3/W4は、0.3以上0.7以下である請求項1から請求項7のいずれか1つに記載のランフラットタイヤ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2018050173A JP2019156373A (ja) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | ランフラットタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018050173A JP2019156373A (ja) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | ランフラットタイヤ |
Publications (1)
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JP2019156373A true JP2019156373A (ja) | 2019-09-19 |
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ID=67995643
Family Applications (1)
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JP2018050173A Pending JP2019156373A (ja) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | ランフラットタイヤ |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2019156373A (ja) |
-
2018
- 2018-03-16 JP JP2018050173A patent/JP2019156373A/ja active Pending
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