JP2574816B2 - 安全タイヤ - Google Patents

安全タイヤ

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JP2574816B2
JP2574816B2 JP62272557A JP27255787A JP2574816B2 JP 2574816 B2 JP2574816 B2 JP 2574816B2 JP 62272557 A JP62272557 A JP 62272557A JP 27255787 A JP27255787 A JP 27255787A JP 2574816 B2 JP2574816 B2 JP 2574816B2
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bead
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    • B60C2011/0033Thickness of the tread

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、釘踏等によるパンク、あるいはバーストな
どによるタイヤ内の空気が抜けた状態においても車両の
修理場までの運行を可能とする安全タイヤに関する。
〔従来技術〕
従来、パンクあるいはバースト時にも安全性を保つべ
く、内部に弾性体等の支持部を具えたタイヤ、タイヤの
内部に独立した別の気密室を有する環状体を配置した2
重核膜構造のタイヤ、さらにはサイドウオールないしシ
ヨルダー部の内側に弾性補強層を添設したタイヤなどが
提案されている。
しかし、前2者は重量増加を伴うため高速走行性能に
劣り又製造コストを高め経済性にも劣る。なお後者は荷
重の支持効果が充分でない。
従って、本出願人は、特願昭61−113200号明細書及び
図面によって、偏平率が60%以下のラジアルタイヤであ
って、トレッド部をカーカスの最大巾よりも広巾としか
つトレッド部の端縁をカーカスの断面高さ以下の所定範
囲とした安全タイヤを提案した。
〔発明が解決しようとする問題点〕
前記提案の安全タイヤは、パンク等により急激に内圧
が低下した際にも、広巾のトレッド部によって走行可能
とするものであり、従って、構成が簡易であり、又安価
に生産しうるなど、この提案以前のものが有する問題点
をかなりの程度に解決しうる。
しかしながらこの提案のタイヤであっても、内圧低下
によるタイヤの断面高さの減少に伴うサイドウオール部
の折曲がりが不均一となりやすく、また折曲がりによっ
てカーカスの強度を低下させがちであった。
本発明は、サイドウオール部の、とくに最大巾の位置
からビード部に至るカーカスの湾曲形状を、所定の形状
に設定することを基本として、パンク等の内圧低下時に
おける折曲がりを容易とし、折曲がり部分における損傷
を防ぎ、前記問題点を解決しうる安全タイヤの提供を目
的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、左右一対のビードコアの廻りに両端を巻返
して係止されるカーカスと、前記カーカスのクラウン部
外側にタイヤ赤道に対して比較的小さいコード角度で配
列されるベルトコードを有するベルト層と、カーカス本
体とその巻返し部の間に囲まれる領域に配置されるビー
ドエーペックスとを具え、 正規リムにリム組しかつ正規内圧を充填した正規状態
において、 タイヤの断面高さHと、タイヤのサイドウォール部に
おけるタイヤ軸方向の最大長さであるタイヤの最大巾W
との比H/Wで定義される偏平率が80%以下であって、 かつタイヤ子午断面におけるトレッド面が、タイヤ赤
道面に中心を有する曲率半径TR1のクラウン側部分と、
このクラウン側部分に接点bで滑らかに連なり前記曲率
半径TR1よりも小さな曲率半径TR2のショルダー側部分と
からなり、 しかもショルダー側部分は前記接点bからタイヤの最
大巾位置Mを軸方向外側にこえしかもタイヤ周方向にの
びる稜部をなす端縁dまで延在し、 これにより前記端延d、d間の長さであるトレッド部
のタイヤ軸方向の巾であるトレッド巾WTは、前記タイヤ
の最大巾Wよりも大きく、 かつトレッド部の端縁dは前記カーカスの断面高さHC
の50〜100%の範囲の高さに位置し、 前記カーカスは、カーカスの最大巾WCの位置から変曲
点に至りかつ中心点がタイヤ内方に位置する曲率半径R1
の凸状円弧部と、変曲点からビードコアと接する接点近
傍に至りかつ中心点がタイヤ外方に位置するとともに前
記変曲点で前記凸状円弧部と滑らかに連なる曲率半径R2
の凹状円弧部とを具える一方、前記曲率半径R2は曲率半
径R1よりも大であり、 前記ベルト層は、前記トレッド面に沿う前記端縁d、
d間の長さであるトレッド長さTLの60〜100%の範囲に
亘って配してなる安全タイヤである。
以下本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
安全タイヤ1は、ビードコア2が通るビード部3と、
該ビード部3から半径方向向きに延びるサイドウオール
部4と、その上端を継ぐトレッド部5とを有するトロイ
ド状をなし、又サイドウオール部4、トレッド部5を通
り、ビード部3でビードコア2に接する本体部を有する
カーカス6が配される。又カーカス6は、タイヤ内側か
ら外側に巻きかえす巻返し部を有し、本例では、該カー
カス6は、内外2層のカーカスプライ6A、6Bからなる。
なおカーカスプライ6A、6Bは、タイヤ赤道に対して60〜
90℃の角度で傾くラジアル構造のカーカスコードを具
え、またカーカスコードには、スチールコードの他、レ
ーヨン、ポリエステル、ナイロン、アラミド等の有機繊
維コードを用いうる。
さらにトレッド部5には、前記カーカス6の半径方向
外側に位置してベルト層19が設けられる。ベルト層19
は、カーカス6側の広巾の内側のベルトプライ19Aと、
その上面に接して設けるやや巾狭の外側のベルトプライ
19Bとからなり、又該ベルトプライ19A、19Bは、とも
に、タイヤ赤道に対して比較的小角度で傾くスチールコ
ードを具えている。さらにベルト層19の半径方向外面に
は、その全体を覆うバンド層20が設けられる。なおバン
ド層20は、レーヨン、ナイロン、ポリエステル等の有機
繊維材からなり、タイヤ変形に際してベルト層19の外面
でトレッドゴムとの間に作用する剪断歪を緩和するとと
もに、該ベルト層19端部で生じるゴムとの剥離を防止す
る。又ベルト層19の端部には、カーカス6との間に、軟
質ゴムからなるブレーカクッション21を介在させてい
る。
タイヤ1は、リム14にリム組みされ、かつその内部に
は、タイヤごとに定まる正規内圧が充填される。なおリ
ム14は、タイヤに応じて定まる正規リムを用いている。
かかる状態において、安全タイヤ1は、ビードベース
ラインLから、タイヤ赤道C上の最高位置aまでの半径
方向距離であるタイヤ断面高さHと、前記サイドウオー
ル部4におけるタイヤ軸方向のタイヤの最大長さ、即ち
タイヤの最大巾Wとの比H/Wである偏平率を80%以下と
している。
さらにトレッド部5の外面、即ちトレッド面25は、タ
イヤ子午断面において、中央部分を形成しかつタイヤ赤
道面C上に中心が位置する大きい曲率半径TR1のクラウ
ン側部分23と、該クラウン側部分23に接点bで滑らかに
連なり端縁dに至る比較的小さな曲率半径TR2のショル
ダー側部分24とからなる。又ショルダー側部分24の端縁
dは、前記タイヤの最大巾をなすタイヤの最大巾位置M
を軸方向外側にこえる位置に延在する。これにより、端
縁d、d間の距離、即ちトレッド巾WTは、前記タイヤの
最大巾Wをこえている。
さらに端縁dは、タイヤ周方向に連続して軸方向外側
に突出する稜部を形成する。又その端縁dのビードベー
スラインLからの高さhdは、カーカス6の断面高さHC、
即ち前記ビードベースラインLからカーカス6の中心線
の最高位置cに至る半径方向の高さHCの50〜100%の範
囲としている。即ち、hd/HCが1をこえると内圧低下時
に撓むことが可能なトレッド部5が小となり、その結果
サイドウォール部4、ビード部3に歪が集中し損傷が生
じやすく、他方hd/HCが0.5未満ではサイドウォール部4
のタイヤ半径方向領域が小となり正規内圧時の乗心地を
悪化させる。なお中心線とは、内、外2層のカーカスプ
ライ6A、6Bを有するとき、その中央を通る線をいう。
さらにタイヤ内面とトレッド面25との間の、前記内面
に直角な方向の長さであるトレッド部5の肉厚Tは、タ
イヤ赤道Cにおける肉厚TCと、該赤道Cからカーカスの
最大巾WCの8分の3を隔てる位置での肉厚TNとの平均値
の70〜200%の範囲の厚さを有する。肉厚Tが70%より
も小さいときには、タイヤ内圧が低下した際に安全な走
行が維持できず、他方200%を超えると、通常の高速走
行時においてトレッド部5での発熱が大となりやすい。
なお肉厚Tが200%以下の場合であっても、走行に伴う
トレッド部5の昇温を抑制するべく、該トレッド部5の
端部をラグ形状のパターンとして放熱効果を高めるのが
よい。
トレッド部5は、例えば、このような肉厚Tを有し
て、かつ前記曲率半径TR1のクラウン側部分23と、該ク
ラウン側部分に接点bで滑らかに端縁dに至る比較的小
さな曲率半径TR2のショルダー側部分24とからなり、し
かも前記ショルダー側部分24は前記接点bからタイヤの
最大巾位置Mを軸方向外側にこえしかもタイヤ周方向に
のびる稜部をなす前記端縁dの範囲まで延在する結果、
内圧低下時においては、第2図に示すごとく、トレッド
部5の撓み領域を十分に確保してサイドウォール部4、
ビード部3に歪が集中するのを防止でき、しかもトレッ
ド面25は全体的に偏平化し接地範囲を保つことにより安
全に走行させうる。
又そのために、前記ベルト層19は、トレッド面25に沿
う端縁d間の全長さ、即ちトレッド長さTLの60〜100%
の範囲とすることによって、トレッド部5の剛性を高
め、内圧低下によるトレッド面25の偏平化に際して、該
トレッド部5を補強し、比較的長い時間の継続走行を可
能としている。
さらに、ベルト層19のコードは、有機繊維コード、例
えばナイロン、ポリエステル、レーヨン等の弾性率が10
00kg/mm2以下のものが好適に使用できる。また、アラミ
ド繊維又はスチール等の弾性率の高いコードを用い又は
これらを併用するときには、この弾性率の大なる繊維コ
ードプライは、カーカスの最大巾WCの80%以下とする。
このように、ベルト層19を、比較的弾性率の小な有機
繊維コードを用いて形成したときには、変形に際しての
カーカス6のタガ効果を保持しつつ該カーカス6の変形
に追随させうる。
さらに、タイヤ1は、第3図に示すように、トレッド
のシヨルダ側端部において、溝巾が0.1〜5mm程度のサイ
ピング状乃至小溝状の細溝26を、タイヤ円周方向に5〜
20mm程度の間隔を隔てて形成しうる。なお細溝26は、タ
イヤ軸方向にも、又タイヤ赤道Cと平行又は交差しても
形成できる。タイヤ赤道Cに対して平行となる向きから
45゜傾くまでの範囲に設けることによって、トレッド部
5の放熱効果を向上でき、又縦バネ定数を減少する。さ
らにタイヤ赤道Cに対して45゜から直角の範囲に設ける
ことによって、放熱効果を高める。なお前記細溝26は、
トレッド面25の前記長さTLの5〜20%の長さを有して、
かつ前記端縁dを起点として又はそのやや上方から形成
される。
さらに、ビードコア2とカーカス6との間には、タイ
ヤ変形に伴うカーカス6の移動による前記ビードコア2
との擦過を防ぐ補強層7を介在させる一方、前記ビード
コア2の上方部には、カーカス本体と巻き返し部とに囲
まれる領域に、前記補強層7の内部において、タイヤ半
径方向外向きに先細となるビードエーペックス9を設け
てビード部3の剛性を高めている。
なおビードエーペックス9は、前記ビードベースライ
ンLから先端までの半径方向の高さh9を、トレッド部5
の前記端縁dの前記高さhdの40〜90%の範囲の高さ、特
に好ましくは70〜80%の範囲とする。これによって、タ
イヤ内圧が低下した際の横剛性を維持しつつ、カーカス
の最大巾WCの位置eから、ビードベースラインLにいた
る、サイドウオール部5とビード部3との折曲がり範囲
Bの変形に際して、その基準となる湾曲形状を保ちつつ
変形するのを助ける。そのためにビードエーペックス9
のゴムは、JISA硬度を74〜95゜と比較的高い範囲に設定
している。
前記折曲がり部Bにおいて、前記カーカス6は、カー
カスの最大巾WCの位置eに連なる凸状円弧部B1と、ビー
ドコア2に連なる凹状円弧部B2とからなり、又該凸状円
弧部B1、凹状円弧部B2は、変曲点fで滑らかに接続され
る。
凸状円弧部B1は、前記位置eから変曲点fにいたると
ともに中心点O1がタイヤ内方に位置する曲率半径R1の円
弧によって形成される。又凹状円弧部B2は、変曲点fと
ビードコア2に接する接点g近傍にいたるとともに中心
点O2がタイヤ外方に位置する曲率半径R2を具えることに
よって、タイヤ内方に凹む凹状をなす。
さらに、前記曲率半径R2は曲率半径R1よりも大かつそ
の比R1/R2が0.5よりも大かつ1.0よりも小とすることに
よって、前記凹状円弧部B2が凸状円弧部B1よりも小なる
曲率を有するように設定される。なお曲率半径R1、R2
は、いずれもカーカス6の厚さ方向中心線を通る円弧と
して設定される。
前記折曲がり部Bをこのように2つの円弧部B1、B2を
用いて形成することによって、第2図に示すように、パ
ンク等による内圧低下状態では、凹状円弧部B2は、変曲
点fをタイヤ軸方向外側にして倒れこむことによって、
サイドウオール部4を外向きに凸に円滑に変形させ、折
曲がりに無理を生じさせることがとなく、従って、サイ
ドウオール部4での歪の集中を防止でき、損傷の発生を
防ぐ。なお曲率半径R1を曲率半径R2よりも小とすること
によって、この倒れ込みを円滑とし、前記歪の集中を緩
和できる。
なお曲率半径R2が曲率半径R1以下であるときには、ビ
ード部3で過度の折曲がりが生じ該ビード部3を損傷さ
せやすく、さらにはサイドウオール部4の外凸の円滑な
屈曲を妨げ、歪の集中を生じさせやすい。又、R1/R2が
0.5未満では、サイドウオール部4に過度の歪が集中し
てサイドウオール部の損傷が発生しやすいため、前記比
R1/R2を0.5より大かつ1.0よりも以下に設定している。
さらに、前記カーカスの最大巾WCの位置cから前記ビ
ードベースラインLまでの半径方向の高さheと、カーカ
スの断面高さHCとの比he/HCを0.4以上かつ0.6以下に設
定している。
これは、前記比he/HCが0.4よりも小、従ってカーカス
の最大巾WCの位置eをビード側に過度に近づけるときに
は、前記曲率半径R1、R2がともに小となってビード部
3、サイドウオール部4が過度に折曲がり、損傷が生じ
やすい。又前記比he/HCが0.6よりも大であるときには、
タイヤのバットレス部に過大な曲げ応力が生じやすく、
歪の集中を緩和しがたくなる。
さらに、ビード部3には、カーカス6のタイヤ軸方向
内側に、半径方向内向きに広巾となる略三角形状をなし
かつ下端がビードベースラインLよりも半径方向内向き
に突出する硬質ゴムからなる内向き片10を設けることに
よって、該内向き片10の下端により、ビード部3のタイ
ヤ軸方向内側端で内向きに突出するトウ部分12を形成す
る。又ビード部3下面には、前記トウ部分12のタイヤ軸
方向外側に位置して、該トウ部分12に連なる凹状のハン
プ溝13を形成する一方、ビード部のタイヤ軸方向内面か
ら前記トウ部分12、ハンプ溝13を覆って、該ビード部3
とリム14とのリムずれを防止するチエーフア15を添設し
ている。又このビード部3は、前記リム14に設ける環状
溝16に前記トウ部分12を嵌着させ、又ハンプ溝13に、リ
ム14に形成したハンプ17を嵌め合あわせて、該リム14に
装着させる。なおトウ部分12、ハンプ溝13は、双方のビ
ード部3に設けることも、その一方にのみ形成すること
もできる。
〔実施例〕
タイヤサイズ205/65R15のタイヤを第1表に示す仕様
により試作した。又比較例として第1表のものを同様に
試作し、正規内圧の5%の内圧を充填したパンク状態に
て、回転ドラムに規格荷重で押し付け、走行距離5kmに
相当する回転数を付与した後、サイドウオール部、ビー
ド部の損傷状態をチェックした。全テストタイヤを5段
階に区分して評価した結果を、同様に第1表に示してい
る。点数の大なるものが良い結果を意味し、実施例品の
いずれも比較例に比べて良い結果を示している。
〔発明の効果〕 このように本発明の安全タイヤは、タイヤの最大巾よ
りも広巾のトレッド部を有しかつカーカスの最大巾の位
置からビードコアにいたるカーカスを外膨らみの凸状円
弧部と内凹みの凹状円弧部とにより形成し又それらの曲
率半径を所定の範囲に設定することを基本として、パン
ク等によるタイヤ内圧が急激に減少した際にも、トレッ
ド部の撓み領域を十分に確保しうる結果、サイドウォー
ル部、ビード部に歪が集中するのを防止できかつトレッ
ド面を全体的にかつ滑らかに偏平化して接地範囲を保つ
ことができる。
又凹状円弧部は、変曲点をタイヤ軸方向外側にして倒
れこむことによって、サイドウォール部を外向きに凸に
円滑に変形させサイドウォール部での歪の集中を防止し
つつビード部での過度の折曲がりを防止して比較的長い
距離の安全走行を可能とする。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図はタイ
ヤ内圧の低下状態を示す断面図、第3図はカーカス、ベ
ルト層などの構成部材を除いて示す斜視図である。 2……ビードコア、3……ビード部、4……サイドウオ
ール部、5……トレッド部、6……カーカス、7……補
強層、9……ビードエーペックス、B1……凸状円弧部、
B2……凹状円弧部、H……タイヤの断面高さ、HC……カ
ーカスの断面高さ、he……カーカスの最大巾の位置、L
……ビードベースライン、W……タイヤの最大巾、WC…
…カーカスの最大巾、WT……トレッド巾、d……端縁、
f……変曲点、g……接点。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 正晴 兵庫県神戸市垂水区本多聞3丁目1番16 ―101号 (56)参考文献 特開 昭51−89604(JP,A) 特開 昭58−161603(JP,A) 特開 昭59−48204(JP,A) 特開 昭50−138502(JP,A) 特公 昭57−26963(JP,B2) 特公 昭58−30161(JP,B2) 特公 昭57−9969(JP,B2)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】左右一対のビードコアの廻りに両端を巻返
    して係止されるカーカスと、前記カーカスのクラウン部
    外側にタイヤ赤道に対して比較的小さいコード角度で配
    列されるベルトコードを有するベルト層と、カーカス本
    体とその巻返し部の間に囲まれる領域に配置されるビー
    ドエーペックスとを具え、 正規リムにリム組しかつ正規内圧を充填した正規状態に
    おいて、 タイヤの断面高さHと、タイヤのサイドウォール部にお
    けるタイヤ軸方向の最大長さであるタイヤの最大巾Wと
    の比H/Wで定義される偏平率が80%以下であって、 かつタイヤ子午断面におけるトレッド面が、タイヤ赤道
    面に中心を有する曲率半径TR1のクラウン側部分と、こ
    のクラウン側部分に接点bで滑らかに連なり前記曲率半
    径TR1よりも小さな曲率半径TR2のショルダー側部分とか
    らなり、 しかもショルダー側部分は前記接点bからタイヤの最大
    巾位置Mを軸方向外側にこえしかもタイヤ周方向にのび
    る稜部をなす端縁dまで延在し、 これにより前記端縁d、d間の長さであるトレッド部の
    タイヤ軸方向の巾であるトレッド巾WTは、前記タイヤの
    最大巾Wよりも大きく、 かつトレッド部の端縁dは前記カーカスの断面高さHCの
    50〜100%の範囲の高さに位置し、 前記カーカスは、カーカスの最大巾WCの位置から変曲点
    に至りかつ中心点がタイヤ内方に位置する曲率半径R1の
    凸状円弧部と、変曲点からビードコアと接する接点近傍
    に至りかつ中心点がタイヤ外方に位置するとともに前記
    変曲点で前記凸状円弧部と滑らかに連なる曲率半径R2の
    凹状円弧部とを具える一方、前記曲率半径R2は曲率半径
    R1よりも大であり、 前記ベルト層は、前記トレッド面に沿う前記端縁d、d
    間の長さであるトレッド長さTLの60〜100%の範囲に亘
    って配してなる安全タイヤ。
  2. 【請求項2】前記曲率半径R1は、曲率半径R2との比R1/R
    2が0.5よりも大かつ1.0よりも小であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の安全タイヤ。
  3. 【請求項3】前記カーカスは、該カーカスの最大巾の位
    置までのビードベースラインからの半径方向の高さhe
    と、カーカスの断面高さHCとの比he/HCが0.4以上かつ0.
    6以下であることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
    は第2項記載の安全タイヤ。
  4. 【請求項4】前記ビード部の少なくとも一方は、前記ビ
    ードコアのタイヤ軸方向内側に半径方向内向きにのびる
    トウ部分と、該トウ部分のタイヤ軸方向外側に位置する
    ハンプ溝とを具える一方、前記トウ部分は前記リムに凹
    設した環状溝に嵌着されるとともに、前記ハンプ溝をリ
    ムに形成するハンプに嵌合したことを特徴とする特許請
    求の範囲第1項、第2項又は第3項記載の安全タイヤ。
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