JP2579398B2 - 空気入り安全タイヤ - Google Patents
空気入り安全タイヤInfo
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Description
よりタイヤ内の空気が抜けたランフラット状態において
も、比較的長い距離を走行可能とし車両の安全性を高め
るとともに高速耐久性能、操縦安定性の低下をも防ぎう
る空気入り安全タイヤに関する。
た場合にも継続して走行を可能とする、いわゆるランフ
ラットタイヤが求められている。
子状の弾性体などの支持部材を別設したもの、タイヤ内
部に独立した空気室を設けた2重構造のものなどが提案
されている。
重量が著しく大となり、又コストを高めるなど、実用性
に欠ける。
ても、空気抜け時において、パンク時の衝撃によるリム
外れが生じさえしなければ、ある程度の走行が可能であ
る。又リム外れを防ぐものとして、例えば特公昭57ー
15007号公報は、ビード部に、半径方向内向きにの
びるトウ部分を形成し又リムに前記トウ部分をうける環
状溝を設けることによってパンク時の衝撃によるタイヤ
のリム外れを防ぐタイヤ及びリムの組立体を提案してい
る。
ヤでは、前記空気抜けを生じた場合にもリム外れが生じ
ないときには、ある程度の距離を走行しうるとはいえ、
この通常のタイヤのサイドウオール部の厚さは比較的小
であり、又硬度も低く、従って荷重負担能力に劣り、従
って空気抜け時における走行によってタイヤが発熱し熱
不良によって破壊が生じやすく、走行距離も極めて制限
されたものとなっている。
を前提として、タイヤのサイドウォール部に低発熱性の
ゴムを使用しかつ歪を低減するために、比較的硬質のゴ
ムを用いかつ厚肉とすることが行われている。
うに、単にサイドウォール部を厚肉とし又硬質ゴムを用
いたものでは、ランフラット性能はある程度は改善しう
るとはいえ、サイドウオール部の曲げ剛さが増し又厚肉
化により発熱が増すことによって、通常走行におけるタ
イヤ性能、特に高速耐久性能、操縦安定性、乗心地を損
なうこととなり、このようにサイドウオール部の厚肉化
は、ランフラット性能と、通常走行性能とに二律背反の
影響を及ぼす。
特開平2−147417号公報においてサイドウォール
部の全厚さの変化を規制することを提案した。この提案
のものは高速走行乗用車用のタイヤ(例えばタイヤサイ
ズが255/40ZR17)として形成した場合空気抜
け時において100kmの距離を100km/Hの速度で走
行でき、ランフラット性能を向上したとはいえ、高速走
行用として用いる場合には少なくとも250kmの距離を
80km/Hの速度で走破する性能が要求されており、従
って前記提案のものでは高速走行乗用車用タイヤとして
は不十分であった。
きな曲げ応力が作用するサイドウォール部のサイドウォ
ール上領域及びビード部とフランジ上端とが接する接点
位置において、全厚さを規制することを基本として高速
走行乗用車用のタイヤとしてランフラット時における要
件を充足しうる空気入り安全タイヤの提供を目的として
いる。
通る左右のビード部と、各ビード部から半径方向外向き
にのびるサイドウオール部と、該サイドウオール部を継
ぐトレッド部とを具えるトロイド状をなし、かつ前記ト
レッド部、サイドウオール部を通りビード部の前記ビー
ドコアの廻りに両端を巻返して係止されるカーカスと、
前記トレッド部内方かつ前記カーカスの外側に位置しか
つ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を具えた空気入り
タイヤであって、前記サイドウオール部の内面からビー
ド部内面および前記トレッド部のタイヤ軸方向外方部の
内面にのびる断面略円弧片状の内側補強層を設けるとと
もに、前記サイドウォール部は、正規リムに装着しかつ
正規内圧を充填するとともに荷重を負荷しない標準無負
荷時におけるタイヤのタイヤ軸方向の長さが最大となる
最大巾位置Aと前記標準負荷時におけるビード底からタ
イヤの半径方向最高点までの高さであるタイヤの断面高
さHの65%の高さ(HB=0.65H)に位置する6
5%位置Bとの間でのサイドウォール上領域Sにおい
て、サイドウォール部の前記内側補強層を含む全厚さT
Aを略均等とするとともに、前記サイドウォール上領域
Sの全厚さTAは、前記標準無負荷時において前記ビー
ド部と前記リムのフランジ上端とが接する接点位置Cの
ビード部の前記全厚さである接点位置厚さTCよりも小
としたことを特徴とする空気入り安全タイヤである。
略円弧片状をなす内側補強層を設けている。ランフラッ
ト性能は、パンク等の空気抜けの状態において安全に走
行可能な距離の長短によって評価される。又タイヤは、
空気内圧によって荷重負担能力を維持しているが、サイ
ドウオール部はそのゴム厚さ、硬度が比較的低いため、
該サイドウオール部自体での荷重支持能力に劣る。従っ
て、前記サイドウォール補強層によって、サイドウオー
ル部とその両側に位置するトレッドショルダー部及びビ
ード部を補強し、該部分における荷重支持能力を増大さ
せている。これによって、パンク等の空気抜け時におい
て変形が大なるサイドウオール部の変形を減じ、ランフ
ラット性能を高める。
の65%の高さに位置する65%位置Bとの間のサイド
ウォール上領域Sにおいて、サイドウォール部の全厚さ
TAを均等とし、かつ前記サイドウォール上領域Sの全
厚さTAは、ビード部とリムのリムフランジ上端とが接
する接点位置Cのビード部の全厚さである接点位置厚さ
TCよりも小にしている。
く接点位置Cにおいてビード部が内向きに湾曲する最大
内湾曲点として、又サイドウォール上領域Sにおいてサ
イドウォール部が外向きに湾曲する最大外湾曲点として
タイヤは変形する。又、最大内湾曲点は最大外湾曲点に
比べて大きな曲げモーメントを受けることがCTスキャ
ナを用いた調査により確認できた。
Sの全厚さTAを接点位置Cのビード部の全厚さTCよ
りも小とすることによって、サイドウォール部、ビード
部の曲げ剛性をバランスよくさせることができ、タイヤ
重量を著しく増大させることなく、ランフラット時にお
ける走行距離を大巾にのばしうるのである。
最大巾位置Aから65%位置Bに向かってサイドウォー
ル部の全厚さを漸減させていたのである。これは前記最
大内湾曲点が最大巾位置Aに存在するとした技術思想に
基づくものである。しかし、ランフラット時におけるタ
イヤの破損は、最大巾位置Aと65%位置との間、即ち
サイドウォール上領域Sを均等厚とすることにより、ラ
ンフラット時における走行距離を一層のばすことが出来
る。
部の内面からビード部内面および前記トレッド部のタイ
ヤ軸方向外方部内面にのびているため、前記サイドウォ
ール上領域S及び接点位置Cを効率よく補強でき、ラン
フラット時における走行距離を一層増大しうる。殊にビ
ード部における厚さの増大は通常では製作上困難である
が、前記内側補強層の一端をビード部まで伸延すること
により、接点位置におけるビード部の全厚さを容易かつ
精度よく設定することが可能となる。
5/45ZR17のタイヤである場合を例にとり、図面
に基づき説明する。
通るビード部3と、該ビード部3から半径方向外向きに
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が配されるとともに、
トレッド部5にはカーカス6の半径方向外面に位置する
ベルト層7を設ける一方、サイドウォール部4の内面か
らビード部3内面および前記トレッド部5のタイヤ軸方
向外方部5Aの内面にのびる略円弧片状の内側補強層1
0が配設され、又本例では、タイヤ1は、偏平率、即ち
タイヤ断面高さHとタイヤ最大巾Wとの比H/Wが0.
5よりも小としており、高速乗用車として好適に用いう
るものとして形成されている。
巻きかえす巻返し部を有し、かつ内外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、6
Bは、タイヤ赤道CO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、芳香族ポリアミッド等の有機繊維コー
ドを用いうる。
層7は、カーカス6側の広巾の内側のベルトプライ7A
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7Bとからなり、又該ベルトプライ7A、7Bは、
ともに、タイヤ赤道COに対して比較的小角度で交差し
て傾くベルトコードを具えている。
他、アラミド等の高弾性有機コードをも用いうる。又ナ
イロン、ポリエステル、レーヨン等の弾性率が比較的低
いものも併用できる。このように、ベルトコードとして
比較的弾性率の小な有機繊維コードを用いて形成すると
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のに役立たせる
こともできる。
実施例では、バンド層8が設けられる。なおバンド層8
は内側のバンドプライ8Aと外側のバンドプライ8Bと
からなり、又内側のバンドプライ8Aは、タイヤ軸方向
外側縁を前記ベルト層7の外側縁をこえてショルダ側に
延在しかつ内側縁はトレッド面のタイヤ軸方向の巾の約
2分の1を中央に残して途切れる帯状をなす。また外側
のバンドプライ8Bは外側縁が内側のバンドプライ8A
と略一致するとともにトレッド部5の全体に亘りベルト
層7を覆っている。又バンドプライ8A、8Bはとも
に、レーヨン、ナイロン、ポリエステル等の有機繊維材
コードを用いることによって、タイヤ変形に際してベル
ト層7の外面でトレッドゴムとの間に作用する剪断歪を
緩和し、該ベルト層7端部で生じるゴムとの剥離を防止
する。
間かつバンド層8の内方に、軟質ゴムからなるブレーカ
クッション9を介在させている。
面には前記のごとく内側補強層10が配される。これ
は、ランフラット時の状態を図3に示すごとく、トレッ
ド部5からの荷重によりサイドウォール部4が変形した
ときには、カーカスコードの引張り剛性がサイドウォー
ル部4のゴム剛性に比べると10倍をこえて大となり、
従ってその屈曲部においては、カーカスコードを中立線
としてそのタイヤ軸方向外側では引張り歪が、又内側で
は圧縮歪が作用する。従ってこの圧縮歪を、比較的硬質
の前記サイドウォール補強層10によって負担させ、ラ
ンフラット時における走行を可能とする。又そのため
に、ランフラット時において大きな圧縮歪をうける補強
層10の中央部分10Aを厚肉とする一方、中央部分1
0Aの上下に、半径方向外方、内方に向かって厚さを減
じる外方部10B、内方部10Cを設けることにより、
サイドウォール補強層10を断面略円弧片状としてい
る。なお外方部10Bの先端部はトレッド部5の前記外
方部5Aにのび、又内方部10Cの先端はビード部3の
ビードコア2近傍にのびている。
性の低下を軽減する一方、ビード部3の曲げ剛性の増大
に寄与している。
方向内方に位置する内側層A1と、外側に位置しサイド
ウォール部4の内面に接する外側層A2との積層体とし
て形成される。
形成し、又そのゴムを、JISA硬度が50〜70度、
100%伸張モジュラスが10〜30kg/cm2 の比較的
軟らかいゴムを用いる一方、層A2のゴムは、JISA
硬度が70〜90度、100%伸張モジュラスが30〜
70kg/cm2 の硬質ゴムを用いる。その結果、軟質ゴム
からなる前記内側層A1がランフラット走行に際して外
側層A2の内面に生じる局部的な圧縮歪を緩和すること
ができ、クラックを防ぎ、耐破壊性能を向上しうる。又
この内側層A1には最大の曲げ、圧縮歪が働くが、耐ク
ラック性が優れた軟質ゴムを用いることによって破損を
防ぎうる。又本実施例ではビード部3の底面はトウを設
けることなく平坦に形成されている。
は、前記のごとく、サイドウォール補強層10を含むサ
イドウオール部4及びビード部3の全厚さの分布を好ま
しい形状とすることを要旨としている。このため、図2
に示すように、正規リムRに装着しかつ正規内圧を充填
するとともに荷重を負荷しない標準無負荷時におけるタ
イヤ軸方向の長さが最大となる最大巾位置Aと、前記標
準無負荷時におけるビード底bからタイヤの半径方向最
高点cまでの高さであるタイヤの断面高さHの65%の
高さ(HB=0.65H)に位置する65%位置Bとの
間のサイドウォール上領域Sにおいて該サイドウォール
部4の前記内側補強層10を含む全厚TAを略均等とし
ている。
する部分は、ランフラット走行状態では、大きな曲げ変
形が生じやすく、そのため発熱を増し、層間剥離等の損
傷が生じやすく、そのため発熱を増し、層間剥離等の損
傷が生じやすく、ランフラット性能を損ないがちであ
る。このため、前記のごとく、接点位置厚さTCを増大
することにより、ビード部3の損傷を防止し、ランフラ
ット性能を高めるのである。
は、前記標準無負荷時において、ビード部3とリムRの
リムフランジRF上端とが接する接点位置Cのビード部
3の前記全厚さである接点位置Cのビード部3の前記全
厚さである接点位置厚さTCよりも小としている。
サイドウォール上領域Sの内曲げの最大応力と接点位置
Cにおける外曲げ最大応力とを均等に近づけることがで
き前記補強によるタイヤ重量の過大化を防ぎ、又ランフ
ラット時におけるビード部の繰返し変形による発熱を防
止し、耐久性を向上しうる。
さHの17%以上かつ26%以下とするとともに、サイ
ドウォール上領域Sの全厚さTAは、前記断面高さHの
15%以上かつ22%以下としている。
未満又はサイドウォール上領域Sの全厚さTAが15%
未満では、ランフラット性能が劣り、又接点位置の厚さ
TCがタイヤ断面高さHの26%をこえ又はサイドウォ
ール上領域Sの全厚さTAがタイヤ断面高さHの22%
をこえると、タイヤ重量が変化し、燃費が増す他サイド
ウォール部4、ビード部の剛性が増し、乗心地、操縦安
定性を損なう。
は、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
過を防ぐビード補強層12を介在させる一方、前記ビー
ドコア2の上方部には、カーカス本体部と巻き返し部と
に囲まれる領域に、前記ビード補強層12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13を設けてビード部3の剛性を高めている。
オール部5とビード部3との間の曲げ変形に際して、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、ショアA硬度を
74〜95°好ましくは90〜95°と比較的高い範囲
に設定している。
示すタイヤ(実施例1、2)を表1に示す仕様により試
作しその性能をテストした。
例1、2)についても併せてテストを行いその性能を比
較した。テスト条件は下記の通り。
を5000ccの車両の4輪に装着しかつ駆動輪の1輪の
みの内圧を0としたパンク状態において速度80km/H
rで直線路、曲路が混在するテストコースで走行させ、
該タイヤが破壊するまでの距離を測定した結果を表1に
示すとおり、ランフラット性能を大巾に向上している。
度、及び路面温度を違え、温度とランフラット走行距離
との関係をテストした結果を示しており、このテストの
結果、高温雰囲気下にあってもランフラット走行が可能
であることが確認できた。図中◎印は破損に至らなかっ
たことを示す。
トした。内圧を3.2kg/cm2 、荷重を463kg、キヤ
ンパー角度を1度、リムを10×17とし、時速250
kmから10kmごとに20分を経過するごとに回転速度を
増大させた。表1に、破壊時の時速と、該時速における
破壊に至る時間(分)を示している。実施例1、2のタ
イヤはいずれも高速耐久性が良好であるのがわかる。
を、比較例3のタイヤを100とした指数表示で表1に
示し、指数が大なるほどよい結果であるのを示す。実施
例1、2のタイヤは、大なるランフラット性能を有する
に係わらず、従来と同様な操縦性能を維持することがわ
かる。
は、サイドウォール部内面からビード部内面およびトレ
ッド部外方部内面にのびる内側補強層を設けるととも
に、サイドウォール部のサイドウォール上領域の全厚さ
をビード部とフランジ上端とが接する接点位置の厚さよ
りも小とすることを要旨とするため、タイヤがパンクに
よりタイヤ内の空気が抜けたランフラット状態において
も比較的長い距離を走行でき車両の安全性を高めるとと
もに、高速耐久性能、操縦安定性の低下を防ぎ高速走行
乗用車用として好適に採用しうる。
図である。
係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】ビードコアが通る左右のビード部と、各ビ
ード部から半径方向外向きにのびるサイドウオール部
と、該サイドウオール部を継ぐトレッド部とを具えるト
ロイド状をなし、かつ前記トレッド部、サイドウオール
部を通りビード部の前記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、前記トレッド部内方かつ前
記カーカスの外側に位置しかつ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
ベルト層とを具えた空気入りタイヤであって、 前記サイドウオール部の内面からビード部内面および前
記トレッド部のタイヤ軸方向外方部の内面にのびる断面
略円弧片状の内側補強層を設けるとともに、 前記サイドウォール部は、正規リムに装着しかつ正規内
圧を充填するとともに荷重を負荷しない標準無負荷時に
おけるタイヤのタイヤ軸方向の長さが最大となる最大巾
位置Aと前記標準無負荷時におけるビード底からタイヤ
の半径方向最高点までの高さであるタイヤの断面高さH
の65%の高さ(HB=0.65H)に位置する65%
位置Bとの間でのサイドウォール上領域Sにおいて、サ
イドウォール部の前記内側補強層を含む全厚さTAを略
均等とするとともに、 前記サイドウォール上領域Sの全厚さTAは、前記標準
無負荷時において前記ビード部と前記リムのフランジ上
端とが接する接点位置Cのビード部の前記全厚さである
接点位置厚さTCよりも小とし、 しかも、前記接点位置の全厚さTCは、前記タイヤ断面
高さHの17%以上かつ26%以下であるとともに、前
記サイドウォール上領域Sの全厚さTAは前記タイヤ断
面高さHの15%以上かつ22%以下である ことを特徴
とする空気入りタイヤ。
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