JP2020104620A

JP2020104620A - ランフラットタイヤ

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Publication number: JP2020104620A
Application number: JP2018243721A
Authority: JP
Inventors: 片山　昌宏; Masahiro Katayama; 昌宏片山
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2038-12-26
Also published as: US20220088973A1; JP7105182B2; EP3904116A4; EP3904116A1; CN113226787A; WO2020137587A1

Abstract

【課題】タイヤ重量の増加及び他の性能への悪影響を抑制しつつ、ランフラット走行時における性能向上、及びランフラット走行可能距離の延長を図り得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10は、トレッド部20とベルト層50のタイヤ幅方向外側端との間に設けられ、樹脂材料によって形成されたベルト端補強層80を備える。ベルト端補強層80は、タイヤ周方向に沿って円環状であるとともに、タイヤ幅方向に沿って所定幅を有し、タイヤ幅方向において、サイド補強ゴム70のタイヤ径方向外側端と、ベルト層50のタイヤ幅方向外側端とを覆うように設けられる。【選択図】図２

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。

従来、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が広く知られている（特許文献１参照）。

特開2011-031838号公報

上述したようなサイド補強ゴム型のランフラットタイヤの場合、ランフラット走行時における性能向上、及びランフラット走行可能距離の延長を図るには、ベルト層の曲げ剛性を向上することが望ましい。これにより、ベルト層のタイヤ幅方向端部がタイヤ径方向外側に膨らむように曲がる現象（いわゆる「外曲げ」）を抑制し得るためである。

しかしながら、単純にベルト層の曲げ剛性を向上させるために補強層などを追加すると、タイヤ重量が増加したり、他の性能（操縦安定性、耐摩耗性、転がり抵抗など）に悪影響を与えたりするため、好ましくない。

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、タイヤ重量の増加及び他の性能への悪影響を抑制しつつ、ランフラット走行時における性能向上、及びランフラット走行可能距離の延長を図り得る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と、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に設けられるベルト層と、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、前記トレッド部と前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端との間に設けられ、樹脂材料によって形成されたベルト端補強層を備え、前記ベルト端補強層は、タイヤ周方向に沿って円環状であるとともに、タイヤ幅方向に沿って所定幅を有し、タイヤ幅方向において、前記サイド補強ゴムのタイヤ径方向外側端と、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端とを覆うように設けられる。

上述したランフラットタイヤによれば、タイヤ重量の増加及び他の性能への悪影響を抑制しつつ、ランフラット走行時における性能向上、及びランフラット走行可能距離の延長を図り得る。

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、ランフラットタイヤ10の一部分解平面図である。図４は、変更例に係るランフラットタイヤ10Aの一部拡大断面図である。図５は、他の変更例に係るランフラットタイヤ10Bの一部拡大断面図である。図６は、さらに他の変更例に係るランフラットタイヤ10Cの一部拡大断面図である。

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）。また、類似した構成要素の区別を容易にするため、一部の構成要素において模式的な模様が図示されている。

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40、ベルト層50、ビード部60、サイド補強ゴム70及びベルト端補強層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40は、ランフラットタイヤ10の骨格（タイヤ骨格）を形成する。カーカス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41（図１において不図示、図３参照）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41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41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、周方向コード51（図１において不図示、図２参照）を有し、周方向コード51が樹脂材料によって被覆された単層スパイラルベルトである。

具体的には、周方向コード51は、タイヤ周方向に沿って延びる。より具体的には、樹脂材料によって被覆された周方向コード51がタイヤ周方向に沿って螺旋状に巻き回されることによってベルト層50が形成される。なお、周方向コード51は、１本単位で巻き回されてもよいし、複数本単位で巻き回されてもよい。

周方向コード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。周方向コード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、タイヤ周方向に沿って円環状である。

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。

ベルト端補強層80は、ベルト層50のタイヤ幅方向端部を補強する。ベルト端補強層80は、樹脂材料によって形成されている。ベルト端補強層80は、トレッド部20の両方のショルダー部分に設けられる。

ベルト端補強層80は、上述した周方向コード51を被覆する樹脂材料と同一の樹脂材料を用いて形成し得る。但し、ベルト端補強層80は、周方向コード51を被覆す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、ベルト端補強層80とに用いられる樹脂材料は、異なっていてもよい。

（２）トレッド部のタイヤ径方向内側の詳細構成
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一部拡大断面図である。図３は、ランフラットタイヤ10の一部分解平面図である。

図２及び図３に示すように、ビード部60は、ビードコア61と、ビードフィラー62とを有する。本構成例では、ビードコア61は、一般的な構成であり、スチールなどで形成された複数の金属コードが撚られることによって形成される。

ビードフィラー62は、ビードコア61を介して折り返されたカーカス40間の空隙に充填される補強部材であり、他の部分よりも硬質なゴム部材を用いて形成される。

なお、ビード部60は、金属コードを樹脂材料によって被覆したビードコア、及び樹脂材料を用いて形成されたビードコアによって構成されてもよい。

ベルト端補強層80は、トレッド部20とベルト層50のタイヤ幅方向外側端である幅方向外側端52との間に設けられる。ベルト端補強層80は、ベルト層50のタイヤ幅方向における端部、具体的には、幅方向外側端52周辺を補強する。

ベルト端補強層80は、タイヤ周方向に沿って円環状である。また、ベルト端補強層80は、タイヤ幅方向に沿って所定幅を有する。具体的には、ベルト端補強層80は、タイヤ幅方向において、ベルト層50の幅方向外側端52を覆うことができる程度の幅を有する。

また、ベルト端補強層80は、タイヤ幅方向において、サイド補強ゴム70のタイヤ径方向外側端である径方向外側端71と、ベルト層50の幅方向外側端52とを覆うように設けられる。

具体的には、ベルト端補強層80のタイヤ幅方向外側端である幅方向外側端81は、サイド補強ゴム70の径方向外側端71よりもタイヤ幅方向外側に位置する。また、ベルト端補強層80の幅方向外側端81は、タイヤ幅方向において、ベルト層50の幅方向外側端52とほぼ同じ場所に位置する。

本実施形態では、サイド補強ゴム70とベルト層50とは、タイヤ幅方向において重複する重複部分OLを有する。ベルト端補強層80は、タイヤ幅方向において、重複部分OLを覆うように設けられる。

なお、ベルト端補強層80のタイヤ径方向に沿った厚さは、特に限定されないが、タイヤ重量の増加抑制のため、ベルト層50の幅方向外側端52を補強する機能を実現しつつ、薄いことが好ましい。また、ベルト端補強層80は、極めて薄い帯状体の樹脂をタイヤ周方向に沿って複数回に亘って巻き回すことによって形成してもよい。

（３）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。ランフラットタイヤ10では、ベルト端補強層80は、タイヤ周方向に沿って円環状である。また、ベルト端補強層80は、タイヤ幅方向に沿って所定幅を有する。さらに、ベルト端補強層80は、タイヤ幅方向において、サイド補強ゴム70のタイヤ径方向外側端である径方向外側端71と、ベルト層50の幅方向外側端52とを覆うように設けられる。

このため、ベルト層50の幅方向外側端52周辺の曲げ剛性が向上する。また、ベルト端補強層80は、タイヤ幅方向において、サイド補強ゴム70のタイヤ径方向外側端である径方向外側端71と、ベルト層50の幅方向外側端52とを覆うように設けられるため、ランフラット走行時に変形し易いサイド補強ゴム70の径方向外側端71周辺の剛性も向上し得る。

これにより、ランフラット走行時にベルト層50の幅方向外側端52がタイヤ径方向外側に膨らむように曲がる現象（いわゆる「外曲げ」）が効果的に抑制される。また、ベルト端補強層80は、樹脂材料によって形成されており、タイヤ重量も大きく増加せず、他の性能（操縦安定性、耐摩耗性、転がり抵抗など）への悪影響も少ない。

すなわち、ランフラットタイヤ10によれば、タイヤ重量の増加及び他の性能への悪影響を抑制しつつ、ランフラット走行時における性能向上、及びランフラット走行可能距離の延長を図り得る。

本実施形態では、ベルト端補強層80は、サイド補強ゴム70とベルト層50との重複部分OLを挟むように設けられる。このため、ランフラット走行時に変形し易いサイド補強ゴム70の径方向外側端71周辺の剛性をさらに向上し得る。これにより、ランフラット走行時におけるさらなる性能向上、及びランフラット走行可能距離のさらなる延長に貢献し得る。

本実施形態では、ベルト層50は、タイヤ周方向に沿って延びる周方向コード51を樹脂材料によって被覆したベルトである。このため、一般的な交錯ベルト層よりも、特にベルト層50の幅方向外側端52周辺の曲げ剛性が低くなり易いベルト層50の場合でも、ベルト端補強層80によって、幅方向外側端52周辺の曲げ剛性を効果的に向上し得る。

（４）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、ベルト層50の構造は、次のように変更してもよい。図４は、変更例に係るランフラットタイヤ10Aの一部拡大断面図である。図４に示すように、ランフラットタイヤ10Aは、ベルト層50Aを備える。

ベルト層50Aは、互い交錯するベルトコード（不図示）を有する一対の交錯ベルト層である。具体的には、ベルト層50Aは、ベルトコードをゴムで被覆した交錯ベルト53及び交錯ベルト54を有する。交錯ベルト53は、カーカス40のタイヤ径方向外側に設けられる。交錯ベルト54は、交錯ベルト53のタイヤ径方向外側に設けられる。

ベルト端補強層80Aは、タイヤ幅方向において、サイド補強ゴム70の径方向外側端71を覆うように設けられる。交錯ベルト53のタイヤ幅方向外側端である幅方向外側端55、及び交錯ベルト54のタイヤ幅方向外側端である幅方向外側端56は、サイド補強ゴム70の径方向外側端71よりもタイヤ幅方向外側に位置する。

ベルト端補強層80Aのタイヤ幅方向外側端である幅方向外側端81Aは、サイド補強ゴム70の径方向外側端71よりもタイヤ幅方向外側に位置する。また、交錯ベルト53の幅方向外側端55及び交錯ベルト54の幅方向外側端56は、ベルト端補強層80Aの幅方向外側端81Aよりもタイヤ幅方向外側に位置する。

さらに、ベルト端補強層80Aは、タイヤ幅方向において、サイド補強ゴム70とベルト層50との重複部分OLを覆うように設けられる。

ランフラットタイヤ10Aも上述したランフラットタイヤ10と同様に、タイヤ重量の増加及び他の性能への悪影響を抑制しつつ、ランフラット走行時における性能向上、及びランフラット走行可能距離の延長を図り得る。

図５は、他の変更例に係るランフラットタイヤ10Bの一部拡大断面図である。図５に示すように、ランフラットタイヤ10Bは、ランフラットタイヤ10と比較すると、樹脂補強層90がさらに備えられている。

また、ランフラットタイヤ10Bは、ベルト層50Bを備える。ベルト層50Bは、周方向コード51Bがゴム被覆されたベルトである。

樹脂補強層90は、樹脂材料によって形成され、ベルト端補強層80Bとベルト層50との間に設けられる。樹脂補強層90は、トレッド部20の一方のショルダー部分から、トレッド部20の他方のショルダー部分に亘って設けられる。

ベルト端補強層80Bは、ランフラットタイヤ10のベルト端補強層80と概ね同様の構造を揺する。ベルト端補強層80Bのタイヤ幅方向外側端であるの幅方向外側端81Bは、サイド補強ゴム70の径方向外側端71よりもタイヤ幅方向外側に位置する。また、ベルト端補強層80Bの幅方向外側端81Bは、タイヤ幅方向において、ベルト層50Bの幅方向外側端52Bとほぼ同じ場所に位置する。

ランフラットタイヤ10Bでは、トレッド部20のショルダー部分において、ベルト端補強層80Bと樹脂補強層90とが重ねられた構造となっており、ベルト層50を補強する補強層の厚さ（ゲージ）がタイヤ幅方向において均一でない。具体的には、トレッド部20のショルダー部分における補強層の厚さが厚い。これにより、特にベルト層50の幅方向外側端52周辺の曲げ剛性を効果的に向上し得る。

図６は、さらに他の変更例に係るランフラットタイヤ10Cの一部拡大断面図である。ランフラットタイヤ10Cは、ランフラットタイヤ10Bと比較すると、樹脂補強層90の位置が異なる。

具体的には、樹脂補強層90は、ベルト層50Bのタイヤ径方向内側に設けられる。ランフラットタイヤ10Cによっても、ランフラットタイヤ10Bと概ね同様の効果が見込まれる。

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, 10A, 10B, 10C 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
41 カーカスコード
50, 50A, 50B ベルト層
51, 51B 周方向コード
52, 52B 幅方向外側端
53, 54 交錯ベルト
55, 56 幅方向外側端
60 ビード部
61 ビードコア
62 ビードフィラー
70 サイド補強ゴム
71 径方向外側端
80, 80A, 80B ベルト端補強層
81, 81A, 81B 幅方向外側端
90 樹脂補強層
100 リムホイール
110 フランジ部分
OL 重複部分

Claims

路面に接するトレッド部と、
前記トレッド部のタイヤ径方向内側に設けられるベルト層と、
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、
前記トレッド部と前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端との間に設けられ、樹脂材料によって形成されたベルト端補強層を備え、
前記ベルト端補強層は、
タイヤ周方向に沿って円環状であるとともに、タイヤ幅方向に沿って所定幅を有し、
タイヤ幅方向において、前記サイド補強ゴムのタイヤ径方向外側端と、前記ベルト層のタイヤ幅方向外側端とを覆うように設けられるランフラットタイヤ。
前記サイド補強ゴムと前記ベルト層とは、タイヤ幅方向において重複する重複部分を有し、
前記ベルト端補強層は、前記重複部分を覆うように設けられる請求項１に記載のランフラットタイヤ。
前記ベルト層は、タイヤ周方向に沿って延びる周方向コードを樹脂材料によって被覆したベルトである請求項１または２に記載のランフラットタイヤ。
前記ベルト層は、互い交錯するベルトコードを有する一対の交錯ベルト層である請求項１または２に記載のランフラットタイヤ。
前記トレッド部の一方のショルダー部分から、前記トレッド部の他方のショルダー部分に亘って設けられる樹脂補強層を備え、
前記樹脂補強層は、樹脂材料によって形成され、前記ベルト端補強層と前記ベルト層との間に設けられる請求項１乃至４の何れか一項に記載のランフラットタイヤ。