JP2020066397A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】乗り心地を改善しつつ、軽量化された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のカーカスプライ40は、本体部41と、本体部41に連なり、ビード部60を介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部42とを有する。ビード部60は、ビードコード61aが樹脂によって被覆されたビードコア部分61を有する。折り返し部42のタイヤ幅方向外側には、追加補強ゴム80が設けられる。ビード部60のタイヤ径方向外側端62aは、ランフラットタイヤに組み付けられるリムホイールのフランジ部分110のタイヤ径方向外側端111よりもタイヤ径方向内側に位置する。【選択図】図３

Description

本発明は、サイド補強ゴム型のランフラットタイヤに関する。

断面形状が三日月状のサイド補強ゴムを備えたランフラットタイヤにおいて、乗り心地の改善を目的として、カーカスプライのタイヤ幅方向外側に追加補強ゴム（第２エイペックスと呼ばれている）を設ける構造が知られている（特許文献１参照）。

特開2010-137852号公報

特許文献１に記載されたランフラットタイヤは、乗り心地の改善には一定の効果を有すると想定されるものの、追加補強ゴムが用いられることによって、ランフラットタイヤの重量がさらに増加することが懸念される。

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、乗り心地を改善しつつ、軽量化されたランフラットタイヤの提供を目的とする。

本発明の一態様は、路面に接するトレッド部（トレッド部20）と、前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部（タイヤサイド部30）と、前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部（ビード部60）と、前記タイヤサイド部に設けられるサイド補強ゴム（サイド補強ゴム70）とを含むランフラットタイヤ（ランフラットタイヤ10）であって、前記ランフラットタイヤの骨格を形成するカーカスプライ（カーカスプライ40）を備え、前記カーカスプライは、本体部（本体部41）と、前記本体部に連なり、前記ビード部を介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部（折り返し部42）とを有し、前記ビード部は、ビードコード（ビードコード61a）が樹脂によって被覆されたビードコア部分（ビードコア部分61）を有し、前記折り返し部のタイヤ幅方向外側には、追加補強ゴム（追加補強ゴム80）が設けられ、前記ビード部のタイヤ径方向外側端は、前記ランフラットタイヤに組み付けられるリムホイール（リムホイール100）のフランジ部分（フランジ部分110）のタイヤ径方向外側端（タイヤ径方向外側端111）よりもタイヤ径方向内側に位置する。

上述したランフラットタイヤによれば、乗り心地を改善しつつ、軽量化できる。

図１は、ランフラットタイヤ10の断面図である。 図２は、ランフラットタイヤ10の一部拡大断面図である。 図３は、ビード部60の拡大断面図である。 図４は、ランフラット走行時におけるランフラットタイヤ10の断面形状を模式的に示す図である。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。

（１）タイヤの全体概略構成
図１は、本実施形態に係るランフラットタイヤ10の断面図である。具体的には、図１は、ランフラットタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。なお、図１では、断面ハッチングの図示は省略されている（以下同）。

ランフラットタイヤ10は、パンクなどによって内圧（空気圧）が著しく低下した場合（例えば、0kPa）でも、一定速度で一定距離（80km/hで80km）の走行（ランフラット走行）が可能である。

図１に示すように、ランフラットタイヤ10は、トレッド部20、タイヤサイド部30、カーカスプライ40、ベルト層50、ビード部60、サイド補強ゴム70及び追加補強ゴム80を備える。

トレッド部20は、路面（不図示）に接する部分である。トレッド部20には、ランフラットタイヤ10の使用環境や装着される車両の種別に応じたパターン（不図示）が形成される。

タイヤサイド部30は、トレッド部20に連なり、トレッド部20のタイヤ径方向内側に位置する。タイヤサイド部30は、トレッド部20のタイヤ幅方向外側端からビード部60の上端までの領域である。タイヤサイド部30は、サイドウォールなどと呼ばれることもある。

カーカスプライ40は、ランフラットタイヤ10の骨格を形成する。カーカスプライ40は、タイヤ径方向に沿って放射状に配置されたカーカスコード（不図示）がゴム材料によって被覆されたラジアル構造である。但し、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。

また、カーカスコードは、特に限定されず、概ね一般的な乗用自動車（ミニバン、SUV(Sport Utility Vehicle)を含む）用のタイヤと同様に有機繊維のコードによって形成し得る。

ベルト層50は、トレッド部20のタイヤ径方向内側に設けられる。ベルト層50は、補強コード51（図１において不図示、図２参照）を有し、補強コード51が樹脂によって被覆された単層スパイラルベルトである。

補強コード51を被覆する樹脂には、タイヤサイド部30を構成するゴム材料、及びトレッド部20を構成するゴム材料よりも引張弾性率の高い樹脂材料が用いられる。補強コード51を被覆する樹脂としては、弾性を有する熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー（TPE）、及び熱硬化性樹脂等を用いることができる。走行時の弾性と製造時の成形性を考慮すると、熱可塑性エラストマーを用いることが望ましい。

熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（TPO）、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー（TPS）、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（TPA）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（TPU）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（TPC）、動的架橋型熱可塑性エラストマー（TPV）などが挙げられる。

また、熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。さらに、熱可塑性樹脂材料としては、例えば、ISO 75−2またはASTM D648に規定されている荷重たわみ温度（0.45MPa荷重時）が78°Ｃ以上、JIS K7113に規定される引張降伏強さが10MPa以上、同じくJIS K7113に規定される引張破壊伸びが50％以上、JIS K7206に規定されるビカット軟化温度（Ａ法）が130°Ｃ以上であるものを用いることができる。

ビード部60は、タイヤサイド部30に連なり、タイヤサイド部30のタイヤ径方向内側に位置する。ビード部60は、タイヤ周方向に延びる円環状である。

ビード部60の一部は、樹脂材料によって構成されている。本実施形態では、ビード部60の一部は、上述したベルト層50に用いられている樹脂材料と同一の樹脂材料によって形成されている。

ビード部60は、リムホイール100の径方向外側端に形成されるフランジ部分110（図１において不図示、図２参照）に係止される。

サイド補強ゴム70は、タイヤサイド部30に設けられる。サイド補強ゴム70は、断面形状が三日月状であり、ランフラットタイヤ10の内圧が大きく低下した場合、ランフラットタイヤ10が装着された車両（不図示）の荷重を支持する。

サイド補強ゴム70は、単一または複数種類のゴム材料によって形成されてもよいし、ゴム材料が主成分であれば、他の材料（短繊維、樹脂など）を含んでもよい。

追加補強ゴム80は、カーカスプライ40のタイヤ幅方向外側に設けられる。追加補強ゴム80は、サイド補強ゴム70の機能を補完することを目的として設けられる。つまり、追加補強ゴム80は、ランフラットタイヤ10に要求されるランフラット走行の性能を担保するために、サイド補強ゴム70に対して追加的に設けられる。追加補強ゴム80もサイド補強ゴム70と同様のゴム材料によって形成し得る。

また、追加補強ゴム80がカーカスプライ40のタイヤ幅方向外側に設けられることによって、カーカスプライ40は、追加補強ゴム80が設けられている位置において、相対的にタイヤ幅方向内側に位置することになる。

（２）ビード部の概略構成
図２は、ランフラットタイヤ10の一部拡大断面図である。具体的には、図２は、ランフラットタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60を含む一部拡大断面図である。

図２に示すように、カーカスプライ40は、ビード部60を介してタイヤ幅方向外側に折り返される。具体的には、カーカスプライ40は、本体部41と折り返し部42とを含む。

本体部41は、トレッド部20、タイヤサイド部30及びビード部60に亘って設けられ、ビード部60、具体的には、ビードコア部分61（図２おいて不図示、図３参照）において折り返されるまでの部分である。

折り返し部42は、本体部41に連なり、ビード部60、具体的には、ビードコア部分61（図２において不図示、図３参照）を介してタイヤ幅方向外側に折り返された部分である。折り返し部42の端部42aは、タイヤサイド部30まで延びる。

ベルト層50は、上述したように、補強コード51が樹脂によって被覆された単層スパイラルベルトである。但し、ベルト層50は、単層スパイラルベルトに限定されない。例えば、ベルト層50は、ゴムによって被覆された２層交錯ベルトでもよい。

ビード部60のタイヤ幅方向外側面には、リムライン90が設けられる。リムライン90は、ビード部60がリムホイール100に正しく装着されているかを確認するために、タイヤ周方向に沿って形成される凸部である。本実施形態では、リムライン90は、フランジ部分110のタイヤ径方向外側端よりも6mm程度、タイヤ径方向外側に設けられている。

（３）ビード部の詳細構成
図３は、ビード部60の拡大断面図である。具体的には、図３は、ランフラットタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60の拡大断面図である。

図３に示すように、ビード部60は、ビードコア部分61と、ビードフィラー部分62とを有する。

ビードコア部分61は、金属材料（例えば、スチール）で形成されたビードコード61aが樹脂によって被覆されることによって形成される。

本実施形態では、ランフラットタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、ビードコード61aは、3x3（タイヤ径方向xタイヤ幅方向）の構成となるように設けられる。

なお、ビードコード61aは、特に撚られておらず、1本または複数本（例えば、タイヤ幅方向に沿った3本）を束にしたビードコード61aがタイヤ周方向に沿って複数回、巻き付けられている。

ビードフィラー部分62は、ビードコア部分61に連なっている。具体的には、ビードフィラー部分62は、ビードコア部分61のタイヤ径方向外側に設けられる。

つまり、ビードコア部分61とビードフィラー部分62とは、一体に成形されており、ビードフィラー部分62も樹脂材料によって形成される。

上述したように、当該樹脂としては、ベルト層50に用いられている樹脂材料と同一の樹脂材料を用い得る。

但し、ビードコア部分61及びビードフィラー部分62は、必ずしもベルト層50に用いられている樹脂材料と同一の樹脂材料によって形成されていなくても構わない。つまり、ベルト層50に用い得る上述した樹脂材料であれば、ベルト層50と、ビード部60（ビードコア部分61及びビードフィラー部分62）とに用いられる樹脂材料は、異なっていてもよい。

ビード部60のタイヤ径方向外側端は、ランフラットタイヤ10に組み付けられるリムホイール100のフランジ部分110のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に位置する。

具体的には、本実施形態では、ビードフィラー部分62のタイヤ径方向外側端62aは、フランジ部分110のタイヤ径方向外側端111よりもタイヤ径方向内側に位置する。

また、本実施形態では、追加補強ゴム80のタイヤ径方向内側端81は、ビードフィラー部分62のタイヤ径方向外側端62aよりもタイヤ径方向内側に位置する。

さらに、追加補強ゴム80のタイヤ径方向外側端82は、フランジ部分110のタイヤ径方向外側端111よりもタイヤ径方向外側に位置する。

なお、本実施形態では、ビードフィラー部分62のタイヤ径方向外側端62aよりもタイヤ径方向外側において、カーカスプライ40の本体部41と折り返し部42とによって囲まれた空間Sには、ランフラットタイヤ10（生タイヤ）の加硫時に流れ込んだゴムが介在している。

（４）作用・効果
上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。具体的には、ビード部60は、ビードコード61aが樹脂によって被覆されたビードコア部分61を有する。このようなビード部60は、軽量な樹脂が多く用いられるため、複数のスチールコード用いて構成されるビードコアよりも大幅に軽量化できる。

また、ビード部60、具体的には、ビードフィラー部分62のタイヤ径方向外側端62aは、リムホイール100のフランジ部分110のタイヤ径方向外側端111よりもタイヤ径方向内側に位置する。つまり、ビード部60のタイヤ径方向におけるサイズは、一般的なランフラットタイヤと比較して小型化されている。これにより、ランフラットタイヤ10の軽量化に貢献し得る。

また、カーカスプライ40の折り返し部42のタイヤ幅方向外側には、追加補強ゴム80が設けられる。このため、カーカスプライ40は、追加補強ゴム80が設けられている位置において、相対的にタイヤ幅方向内側に位置することになる。つまり、カーカスプライ40によって形成されるライン（カーカスライン）が、相対的にタイヤ幅方向内側を通過するようになる。

この結果、ランフラットタイヤ10のランフラット走行時には、追加補強ゴム80が設けられている位置において、カーカスプライ40に対して引張応力が作用するようになる。

ここで、図４は、ランフラット走行時におけるランフラットタイヤ10の断面形状を模式的に示す。

図４に示すように、パンクなどによって内圧（空気圧）が著しく低下した場合（例えば、0kPa）、ランフラットタイヤ10に負荷される荷重は、サイド補強ゴム70及び追加補強ゴム80によって支持される。このため、サイド補強ゴム70及び追加補強ゴム80は、通常走行時よりも撓み量が大きくなる。

追加補強ゴム80が設けられている領域A1では、カーカスプライ40、具体的は、本体部41と折り返し部42との両方に対して引張応力が作用する。このため、カーカスプライ40は、ランフラットタイヤ10に負荷される荷重の支持を負担し得る。

仮に、追加補強ゴム80が設けられていないと、領域A1では、カーカスラインが、図４に示した位置よりもタイヤ幅方向外側を通過することとなる。この場合、カーカスプライ40に対しては、引張応力ではなく、圧縮応力が作用することになり、カーカスプライ40は、ランフラットタイヤ10に負荷される荷重の支持を何ら負担し得ない。

サイド補強ゴム70が設けられている領域A2でも、領域A1と同様に、カーカスプライ40、具体的は、本体部41と折り返し部42との両方に対して引張応力が作用する。

つまり、ランフラットタイヤ10によれば、ランフラット走行時において、カーカスプライ40が、ランフラットタイヤ10に負荷される荷重をより多く支持できる。このため、サイド補強ゴム70が負担すべき荷重を抑制でき、ランフラットタイヤ10の縦ばね性（硬さ）が低減する。これにより、乗り心地を改善し得る。

すなわち、ランフラットタイヤ10によれば、乗り心地を改善しつつ、軽量化を図り得る。

（５）その他の実施形態
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

例えば、上述した実施形態では、ビード部60は、ビードフィラー部分62を有していたが、ビードフィラー部分62は必須ではない。具体的には、ビード部60は、ビードフィラー部分を有さないビードコア部分61のみ構成されてもよい。つまり、ビード部60は、ビードフィラーレスであってもよい。

また、上述した実施形態では、追加補強ゴム80が、タイヤ径方向において、ビードコア部分61と対応する位置から、タイヤサイド部30までに亘って設けられていたが、追加補強ゴム80の形状及びサイズは、ランフラット走行時に、追加補強ゴム80が設けられている領域A1（図４参照）においてカーカスプライ40に対して引張応力を作用させることができる限りにおいて変更されてもよい。

また、ビードコード61aが樹脂材料によって被覆されたビードコア部分61、及びビードコア部分に連なり、樹脂材料によって形成されたビードフィラー部分62とは、樹脂材料が主体として構成されていればよいことを意味する。つまり、ビードコア部分61（ビードコード61aを除く）及びビードフィラー部分62の少なくとも何れかは、樹脂材料を主体として構成されていればよく、一部がゴム材料など、他の材料によって形成されていてもよい。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの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。

10 ランフラットタイヤ
20 トレッド部
30 タイヤサイド部
40 カーカスプライ
41 本体部
42 折り返し部
42a 端部
50 ベルト層
51 補強コード
60 ビード部
61 ビードコア部分
61a ビードコード
62 ビードフィラー部分
62a タイヤ径方向外側端
70 サイド補強ゴム
80 追加補強ゴム
81 タイヤ径方向内側端
82 タイヤ径方向外側端
100 リムホイール
110 フランジ部分
111 タイヤ径方向外側端
S 空間

Claims (4)

1. 路面に接するトレッド部と、
   前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、
   前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部と、
   前記タイヤサイド部に設けられるサイド補強ゴムと
   を含むランフラットタイヤであって、
   前記ランフラットタイヤの骨格を形成するカーカスプライを備え、
   前記カーカスプライは、
   本体部と、
   前記本体部に連なり、前記ビード部を介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部と
   を有し、
   前記ビード部は、ビードコードが樹脂によって被覆されたビードコア部分を有し、
   前記折り返し部のタイヤ幅方向外側には、追加補強ゴムが設けられ、
   前記ビード部のタイヤ径方向外側端は、前記ランフラットタイヤに組み付けられるリムホイールのフランジ部分のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に位置するランフラットタイヤ。
2. 前記ビード部は、前記ビードコア部分に連なり、樹脂材料によって形成されたビードフィラー部分を有し、
   前記ビードフィラー部分のタイヤ径方向外側端は、前記フランジ部分のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に位置する請求項１に記載のランフラットタイヤ。
3. 前記追加補強ゴムのタイヤ径方向内側端は、前記ビードフィラー部分のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側に位置する請求項２に記載のランフラットタイヤ。
4. 追加補強ゴムのタイヤ径方向外側端は、前記フランジ部分のタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向外側に位置する請求項２または３に記載のランフラットタイヤ。

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