JP2020104621A

JP2020104621A - ランフラットタイヤ

Info

Publication number: JP2020104621A
Application number: JP2018243724A
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
Also published as: US20220080782A1; WO2020137627A1; CN113226788A; EP3885158A1; EP3885158A4

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、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層50と、ベルト層50のタイヤ径方向外側に設けられ、樹脂材料によって形成された第１樹脂補強層80と、ベルト層50のタイヤ径方向内側に設けられ、樹脂材料によって形成された第２樹脂補強層90とを備え、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90は、タイヤ幅方向に沿って所定幅を有し、サイド補強ゴム70のタイヤ径方向外側端を、タイヤ径方向外側及びタイヤ径方向内側から挟むように設けられる。
【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、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層と、前記ベルト層のタイヤ径方向外側に設けられ、樹脂材料によって形成された第１樹脂補強層と、前記ベルト層のタイヤ径方向内側に設けられ、樹脂材料によって形成された第２樹脂補強層とを備え、前記第１樹脂補強層及び前記第２樹脂補強層は、タイヤ幅方向に沿って所定幅を有し、前記サイド補強ゴムのタイヤ径方向外側端を、タイヤ径方向外側及びタイヤ径方向内側から挟むように設けられる。

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。

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、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90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を樹脂材料によって被覆し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。

第１樹脂補強層80は、ベルト層50のタイヤ径方向外側に設けられる。第１樹脂補強層80は、樹脂材料によって形成されている。

第２樹脂補強層90は、ベルト層50のタイヤ径方向内側に設けられる。第２樹脂補強層90も、樹脂材料によって形成されている。

第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90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、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90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、第１樹脂補強層80または第２樹脂補強層90とに用いられる樹脂材料は、異なっていてもよい。

また、カーカス40と第２樹脂補強層90との間には、リムホイール100に組み付けられたランフラットタイヤ10の内部空間に充填された空気などの気体の漏れを防止するインナーライナー（不図示）が設けられてもよい。但し、トレッド部20のタイヤ内面の部分においては、インナーライナーを設けずに、第２樹脂補強層90が、インナーライナーの機能を兼備してもよい。

（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。

本実施形態では、第１樹脂補強層80は、樹脂材料のみによって形成された樹脂シートである。第２樹脂補強層90も、樹脂材料のみによって形成された樹脂シートである。つまり、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90は、特にコードなどを有しておらず、タイヤ周方向に沿って円環状のシートである。

第１樹脂補強層80は、タイヤ幅方向に沿って所定幅を有する。具体的には、第１樹脂補強層80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。但し、第１樹脂補強層80は、タイヤ幅方向において幾つかの部分に分割されていてもよい。

第２樹脂補強層90も、第１樹脂補強層80と同様に、タイヤ幅方向に沿って所定幅を有する。具体的には、第２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。

第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90は、サイド補強ゴム70のタイヤ径方向外側端、具体的には、径方向外側端71を、タイヤ径方向外側及びタイヤ径方向内側から挟むように設けられる。より具体的には、第１樹脂補強層80は、タイヤ径方向外側からサイド補強ゴム70の径方向外側端71を挟み、第２樹脂補強層90は、タイヤ径方向内側からサイド補強ゴム70の径方向外側端71を挟む。

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。第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90は、重複部分OLを挟むように設けられる。

具体的には、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、第１樹脂補強層80のタイヤ幅方向外側端である幅方向外側端82は、サイド補強ゴム70の径方向外側端71及びベルト層50の幅方向外側端52よりもタイヤ幅方向外側に位置する。

さらに、第２樹脂補強層90のタイヤ幅方向外側端である幅方向外側端91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。なお、第２樹脂補強層90の幅方向外側端91は、第１樹脂補強層80の幅方向外側端82よりもタイヤ幅方向内側に位置する。

このような位置関係によって、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90は、重複部分OL、つまり、ベルト層50とサイド補強ゴム70とを挟むように設けられる。

（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、周方向コード51を樹脂材料によって被覆したベルト層50のタイヤ径方向外側及びタイヤ径方向内側には、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90がそれぞれ設けられるため、ベルト層50の曲げ剛性が向上する。

また、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90は、サイド補強ゴム70の径方向外側端71を、タイヤ径方向外側及びタイヤ径方向内側から挟む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、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90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、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90は、樹脂材料によって形成された円環状のシートである。

このため、タイヤ径方向外側に設けられ、ベルト層50の曲げ剛性向上への寄与度が高い第１樹脂補強層80によって、ベルト層50の曲げ剛性の向上を図りつつ、タイヤ径方向内側に設けられる第２樹脂補強層90によって、ベルト層50の曲げ剛性のさらなる向上と、タイヤ重量の増加抑制とを高い次元で両立し得る。

本実施形態では、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90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、第２樹脂補強層90の幅方向外側端91は、第１樹脂補強層80の幅方向外側端82よりもタイヤ幅方向内側に位置する。このため、第２樹脂補強層90の重量増を抑制でき、第２樹脂補強層90の幅はベルト層50の幅よりも狭くなるため、他の性能への悪影響も少ない。

（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、上述した実施形態では、第２樹脂補強層90は、特にコードなどを有しておらず、タイヤ周方向に沿って円環状のシートであったが、第２樹脂補強層90は、タイヤ幅方向に沿って延びるコードを有してもよい。

また、上述した実施形態では、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90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ていたが、第１樹脂補強層80及び第２樹脂補強層90は、必ずしも重複部分OLを挟むように設けられていなくても構わない。

さらに、第１樹脂補強層80は、設けられていなくても構わない。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に示すランフラットタイヤ10Aの場合、ベルト層50が第１樹脂補強層80の機能を兼備し得る。これにより、ランフラットタイヤ10と同等の効果を奏し得る。

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 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 ベルト層
51 周方向コード
52 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 第１樹脂補強層
82 幅方向外側端
90 第２樹脂補強層
91 幅方向外側端
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、
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層と、
前記ベルト層のタイヤ径方向外側に設けられ、樹脂材料によって形成された第１樹脂補強層と、
前記ベルト層のタイヤ径方向内側に設けられ、樹脂材料によって形成された第２樹脂補強層と
を備え、
前記第１樹脂補強層及び前記第２樹脂補強層は、
タイヤ幅方向に沿って所定幅を有し、
前記サイド補強ゴムのタイヤ径方向外側端を、タイヤ径方向外側及びタイヤ径方向内側から挟むように設けられるランフラットタイヤ。
前記第１樹脂補強層及び前記第２樹脂補強層は、樹脂材料のみによって形成された樹脂シートである請求項１に記載の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、
前記第１樹脂補強層及び前記第２樹脂補強層は、前記重複部分を挟むように設けられる請求項１また２に記載のランフラットタイヤ。
前記第２樹脂補強層のタイヤ幅方向外側端は、前記第１樹脂補強層のタイヤ幅方向外側端よりもタイヤ幅方向内側に位置する請求項１乃至３の何れか一項に記載のランフラットタイヤ。