JP3653201B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両側のビードコア間を跨ってのびる複数枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層と、サイドウォール部に配されかつタイヤの空気抜けの際の荷重支持機能を受け持つゴム補強層とを具える空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術、および発明が解決しようとする課題】
上記した空気入りタイヤとして、例えば、米国特許第５３６８０８２号公報のものが知られている。このようなタイヤは、パンクが発生した場合、必要なタイヤ修理またはタイヤ交換を行う前に、空気抜けの状態でも相当長い距離を適切な速度で進むことが可能である。従って、パンク時の安全性を向上しうるとともに、問題なく最寄の修理工場に行くことができ、また交通量の多い道路での危険なタイヤ交換を避けうるなどの利点を有する。
【０００３】
そこで本発明は、このような空気入りタイヤの改良に関わり、前記利点を確保しつつ空気抜けの状態でも良好な高速走行を可能とし、かつ前記ゴム補強層に起因する、標準内圧状態での乗り心地性の低下およびタイヤ重量の増加を最大限に抑制しうる空気入りタイヤの提供を目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１の本発明は、両側のビードコア間をのびる複数枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層と、前記ビードコアから立ち上がるビードエーペックスゴムと、サイドウォール部に配されかつタイヤの空気抜けの際の荷重支持機能を受け持つゴム補強層とを具える空気入りタイヤであって、
前記カーカス（２０）は、タイヤ内腔側から順に配される第１、第２のカーカスプライ（１、２）からなり、
かつ前記ゴム補強層（２１）は、前記第１のカーカスプライ（１）の内腔側に配される第１のゴム補強プライ（４）と、前記第１、第２のカーカスプライ（１，２）間に配され前記ビードエーペックスゴム（９）と隣接して一体なプライ・エーペックス接合体（２４）を形成する第２のゴム補強プライ（５）とからなるとともに、
前記第１、第２のゴム補強プライ（４、５）は、前記ビードエーペックスゴム（９）のタイヤ軸方向内側で高さ位置を互いに違えて配される内方端（４ｅ、５ｅ）から、前記ベルト層（１０）のタイヤ軸方向外端部下に配される外方端（４ｆ、５ｆ）まで異なる半径方向高さを有して延在し、
かつタイヤ断面高さの２／３の距離をビードベースラインＬから隔たるタイヤ外面上の２／３高さ位置Ｄでは、第１のゴム補強プライ（４）のゴム厚さＤＩと、第２のゴム補強プライ（５）のゴム厚さＤＡとは、ＤＩ＞ＤＡ、
タイヤ断面高さの１／２の距離をビードベースラインＬから隔たる１／２高さ位置Ｅでは、第１のゴム補強プライ（４）のゴム厚さＥＩと、第２のゴム補強プライ（５）のゴム厚さＥＡとは、ＥＩ＞ＥＡ、
かつリム外れ防止リブ（２６）の下端位置Ｗでは、第１のゴム補強プライ（４）のゴム厚さＹＩと、前記プライ・エーペックス接合体のゴム厚さＹＡとは、ＹＩ＜ＹＡとするとともに、
前記第１のカーカスプライ（１）は、前記ビードコア（８）の廻りで折り返される折返し端部（１１）を有し、この折返し端部（１１）は前記第２のカーカスプライ（３）の巻き下ろし端部（１２）と重なり合って接合する接合部（２３）を形成することを特徴としている。
【０００５】
また請求項２の発明では、前記接合部（２３）に、前記折返し端部（１１）と隣接する繊維補強プライ（３）を配したことを特徴としている。
【０００６】
また請求項３の発明では、前記第１のゴム補強プライ（４）のゴム厚さは、少なくとも前記折返し端部（１１）よりも半径方向外側領域において、第２のゴム補強プライ（５）のゴム厚さよりも大であることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。なお図１は、タイヤ赤道を中心として左右対称に形成された空気入りタイヤの右半分を示す断面図である。
【０００８】
図１に示す如く、空気入りタイヤ１は、両側のビードコア８、８間をタイヤ内腔ＴＨに沿ってのびるトロイド状のカーカス２０と、トレッド部ＴＴの内方かつ前記カーカス２０の外側に配されるベルト層１０と、サイドウォール部ＴＳに配されかつタイヤの空気抜けの際の荷重支持機能を受け持つゴム補強層２１とを具える。
【０００９】
なお前記ベルト層１０は、ベルトコードをタイヤ周方向に対して１０〜３５度の角度で配列した２枚のベルトプライ１０Ａ、１０Ｂからなり、ベルトコードとして芳香族ポリアミド繊維コードおよびスチールコードが好適に採用される。またベルトプライ１０Ａ、１０Ｂ間には、ベルト層１０の略全巾に亘り補助ゴム層（図示せず）が介在する。この補助ゴム層は、トレッド部ＴＴに作用する衝撃を緩和するなど乗り心地性の向上に役立ち、またパンク時のたわみの低減にも期待できる。なお補助ゴム層のゴム厚さは、ベルトプライ１０Ａ、１０Ｂによるタガ効果を低減させることなく衝撃吸収効果を発揮するために、０．３〜２．０ｍｍ、本例では０．４ｍｍとしている。
【００１０】
また前記カーカス２０は、タイヤ内腔ＴＨ側から順に配される第１、第２のカーカスプライ１、２から形成され、各カーカスプライ１、２は、例えばレーヨンなどの有機繊維のカーカスコードをタイヤ周方向に対して７５〜９０度の角度で配列している。
【００１１】
前記第１のカーカスプライ１は、ビードコア８、８間を跨る本体部の両側に、前記ビードコア８の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折返される折返し端部１１を具える。この折返し端部１１は、前記ビードコア２から立ち上がるビードエーペックスゴム９に沿い、かつタイヤ断面高さの１／３の距離をビードベースラインＬから隔たる１／３高さ位置近傍まで延在する。
【００１２】
また前記第２のカーカスプライ２は、トレッド部ＴＴからサイドウォール部ＴＳをへてビード部ＴＢに巻き下ろされ、その巻き下ろし端部１２は、前記折返し端部１１と重なり合って接合する接合部２３を形成する。
【００１３】
この接合部２３のタイヤ軸方向内側には、前記折返し端部１１に隣接して半径方向にのびる繊維補強プライ３が配される。この繊維補強プライ３は、繊維コードを配列したコード配列体或いはゴム中に短繊維を配合した短繊維配合ゴムとして形成でき、その半径方向内方端は、ビードコア８近傍に位置している。なお繊維補強プライ３は、本例では、前記接合部２３の半径方向上方端と下方端との間の範囲に形成される。
【００１４】
次に、前記ゴム補強層２１は、タイヤ内腔面をなすインナーライナ７と前記第１のカーカスプライ１との間に配される第１のゴム補強プライ４と、前記第１、第２のカーカスプライ２、３間に配される第２ゴム補強プライ５とから形成される。
【００１５】
ここで、空気抜けの状態でのタイヤの走行特性と、標準内圧状態での走行特性とにおいて本質的に重要なことは、一つは前記ゴム補強プライ４、５の半径方向高さと、その高さ全体にわたるゴム厚さの分布であり、もう１つは、このゴム補強プライ４、５に使用するゴム組成物のゴム物性である。
【００１６】
従って、前記第１、第２のゴム補強プライ４、５は、夫々ビード側の半径方向内方端４ｅ、５ｅからトレッド側の半径方向外方端４ｆ、５ｆまで、夫々異なる半径方向高さを有して延在する。なお各内方端４ｅ、５ｅは、半径方向の高さ位置を互いに違え、かつ前記ビードエーペックスゴム９のタイヤ軸方向内方側に配置している。本例では、前記内方端４ｅが内方端５ｅよりも低所に位置する場合を例示している。
【００１７】
また第１、第２のゴム補強プライ４、５は、サイドウォール部ＴＳにおける任意の高さ位置において、そのゴム厚さが互いに相違している。
【００１８】
特に本例では、前記第１、第２のゴム補強プライ４、５は、その全長に亘って異なるゴム厚さを有し、また内方端４ｅ、５ｅおよび外方端４ｆ、５ｆにおいては、そのゴム厚さは、先端に向かって先細状に減じている。しかも第１のゴム補強プライ４のゴム厚さは、少なくとも前記折返し端部（１１）よりも半径方向外側領域における任意の高さ位置において、第２のゴム補強プライ５のゴム厚さよりも大に設定している。
【００１９】
また前記第２のゴム補強プライ５の内方端５ｅは、前記ビードエーペックスゴム９の内側面に隣接し、これによって第２のゴム補強プライ５とビードエーペックスゴム９とが一体に加硫接合してなるプライ・エーペックス接合体２４を構成する。このプライ・エーペックス接合体２４は、タイヤ断面高さの１／２の距離をビードベースラインＬから隔たる１／２高さ位置Ｅから、ビードコア８上面までゴム厚さを増加しながら半径方向内方にのび、その内方端２４ｅでのゴム厚さは、ビードコア８上面の巾と略一致する。
【００２０】
また前記外方端４ｆ、５ｆは、夫々前記ベルト層１０のタイヤ軸方向外端部下で途切れ、外方端４ｆのベルト端からのタイヤ軸方向距離ＬＡを、外方端５ｆのベルト端からのタイヤ軸方向距離ＬＢよりも大に設定している。
【００２１】
またビード部ＴＢには、リムフランジの円弧部に沿ってその先端近傍までのびる断面略三角形状のリム外れ防止リブ２６をタイヤ軸方向外方に突出している。
【００２２】
次に、本例では、前記ゴム補強プライ４、５に前記ビードエーペックスゴム９と同一のゴム組成物を用いるとともに、このゴム組成物として、天然ゴム（ＮＲ）および合成天然ゴム（ＩＲ）であるポリイソプレインゴム（ＮＲ／ＩＲ）とブタジエンゴム（ＢＲ）とからなるゴム基材に、カーボンブラック、亜鉛白、ステアリン酸、老化防止剤、軟化剤、硫黄および促進剤を配合している。
【００２３】
好ましくは、前記ゴム基材１００重量部中に、ポリイソプレインゴム（ＮＲ／ＩＲ）を少なくとも５０重量部配合するとともに、このゴム基材の１００重量部に対し、５０〜６０重量部のカーボンブラックと、５〜８重量部の酸化亜鉛と、２重量部のステアリン酸と、１．５重量部の老化防止剤と、少なくとも１重量部の加硫促進剤および硫黄とを添加している。なお損失係数を減じるために、好ましくは硫黄を４〜５重量部配合し、またカーボンブラックとして、ソフトカーボンであるＦＥＦを使用する。
【００２４】
また前記ゴム組成物は、前記空気抜けの状態および標準内圧状態での走行特性を最適とするために、以下の如きゴム物性を有するように加硫されなければならない。
【００２５】
すなわち、前記ゴム組成物は、複素弾性係数Ｅ＊が９ＭＰａ以上、かつ損失係数ｔａｎδが０．０３以下であり、またゴム硬度ＩＲＨＤが８０度以上である。なお複素弾性係数Ｅ＊および損失係数ｔａｎδは、“ＥＰＬＥＸＯＲ”を用い、１０Ｈｚ、１０％プレストレス、１％ＤＳＡ（二重ひずみ振幅）で、７０゜Ｃにおいて測定した値である。またゴム硬度ＩＲＨＤは、ＤＩＮ５３９１５の規定に基づき、タイヤから採取したゴムの小試料片で測定した値である。
【００２６】
ここで、図１には、ゴム厚さの測定位置が正確に記載されており、この測定位置を利用して本願の本質である、ゴム補強プライ４、５におけるゴム厚さとその測定位置との関係を明確にすることができる。
【００２７】
本例では、タイヤ赤道面ＴＣ上でのタイヤ厚さＡ２が、好ましくは１６．５±０．８ｍｍであるのに対し、図示したトレッド接地端でのタイヤ厚さＣ２を１８．０±１．０ｍｍとしている。なお、前記「トレッド接地端」とは、タイヤを正規リムにリム組みして正規内圧を充填するとともに正規荷重を作用させた時に接地しうるトレッド面のタイヤ軸方向最外端を意味する。又日本においては、前記「正規リム」とは、ＪＡＴＭＡで規定する標準リム、「正規内圧」とは、ＪＡＴＭＡで規定する最高空気圧タイヤ（乗用車用タイヤの場合には１８０ＫＰａとする）、「正規荷重」とは、ＪＡＴＭＡで規定する最大負荷能力を意味する。
【００２８】
また、図示した前記リム外れ防止リブ２６の下端位置Ｗにおけるビード厚さＹが１４．０±１．５ｍｍであるのに対し、前記リムフランジの円弧部下端位置に相当する高さ位置Ｒにおけるビード厚さＲ１を、１４．０±１．５ｍｍとしている。本例では、前記下端位置Ｗおよび高さ位置ＲのビードベースラインＬからの高さは、夫々２２．０±５．０ｍｍおよび１４．０±１．５ｍｍである。
【００２９】
また図から明らかなように、前記ゴム補強プライ４、５はその半径方向の高さ全体にわたり、ゴム厚さを連続的に変化させているとともに、サイドウォール部ＴＳにおける任意の各高さ位置において、ゴム補強プライ４、５のゴム厚さは相違している。
【００３０】
具体的には、タイヤ断面高さの２／３の距離をビードベースラインＬから隔たるタイヤ外面上の２／３高さ位置Ｄでは、第１のゴム補強プライ４のゴム厚さＤＩが５．８±０．８ｍｍを有し、かつ第２のゴム補強プライ５のゴム厚さＤＡが２．９±０．５ｍｍを有する。従って、ＤＩ＞ＤＡである。
【００３１】
また前記１／２高さ位置Ｅでは、第１のゴム補強プライ４のゴム厚さＥＩが６．２±０．５ｍｍを有し、かつ第２のゴム補強プライ５のゴム厚さＥＡが３．１±０．５ｍｍを有する。従って、ＥＩ＞ＥＡである。
【００３２】
また前記下端位置Ｗでは、第１のゴム補強プライ４のゴム厚さＹＩが４．４±０．５ｍｍを有し、かつプライ・エーペックス接合体２４のゴム厚さＹＡが８．７±０．５ｍｍを有する。従って、ＹＩ＜ＹＡである。
【００３３】
また本例では、前記２／３高さ位置Ｄまたは前記１／２高さ位置Ｅにおいて、前記ゴム補強プライ４、５の各ゴム厚さの合計を最大としている。
【００３４】
また本発明の空気入りタイヤにとって、前記第１、第２のゴム補強プライ４、５の各外方端４ｆ、５ｆの位置も重要であり、ベルト端からの各外方端４ｆ、５ｆ、６ｆまでのタイヤ軸方向距離ＬＡ、ＬＢは夫々相違しており、本例では、前記距離ＬＡは３３．０±２．５ｍｍが好ましく、距離ＬＢは１５．０±２．５ｍｍが好ましい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、必要なランフラット性能を確保しつつ空気抜けの状態でも良好な高速走行を可能とし、かつ前記ゴム補強層に起因する、標準内圧状態での乗り心地性の低下およびタイヤ重量の増加を最大限に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイヤ赤道を中心として左右対称に形成された空気入りタイヤの右半分を示す断面図である。
【符号の説明】
１、２ カーカスプライ
３ 繊維補強プライ
４、５ ゴム補強プライ
４ｅ、５ｅ 内方端
４ｆ、５ｆ 外方端
８ ビードコア
９ ビードエーペックスゴム
１０ ベルト層
１１ 折返し端部
１２ 巻き下ろし端部
２０カーカス
２１ゴム補強層
２３接合部

Claims (3)

1. 両側のビードコア間をのびる複数枚のカーカスプライからなるカーカスと、トレッド部の内方かつカーカスの外側に配されるベルト層と、前記ビードコアから立ち上がるビードエーペックスゴムと、サイドウォール部に配されかつタイヤの空気抜けの際の荷重支持機能を受け持つゴム補強層とを具える空気入りタイヤであって、
   前記カーカス（２０）は、タイヤ内腔側から順に配される第１、第２のカーカスプライ（１、２）からなり、
   かつ前記ゴム補強層（２１）は、前記第１のカーカスプライ（１）の内腔側に配される第１のゴム補強プライ（４）と、前記第１、第２のカーカスプライ（１、２）間に配され前記ビードエーペックスゴム（９）と隣接して一体なプライ・エーペックス接合体（２４）を形成する第２のゴム補強プライ（５）とからなるとともに、
   前記第１、第２のゴム補強プライ（４、５）は、前記ビードエーペックスゴム（９）のタイヤ軸方向内側で高さ位置を互いに違えて配される内方端（４ｅ、５ｅ）から、前記ベルト層（１０）のタイヤ軸方向外端部下に配される外方端（４ｆ、５ｆ）まで異なる半径方向高さを有して延在し、
   かつタイヤ断面高さの２／３の距離をビードベースラインＬから隔たるタイヤ外面上の２／３高さ位置Ｄでは、第１のゴム補強プライ（４）のゴム厚さＤＩと、第２のゴム補強プライ（５）のゴム厚さＤＡとは、ＤＩ＞ＤＡ、
   タイヤ断面高さの１／２の距離をビードベースラインＬから隔たる１／２高さ位置Ｅでは、第１のゴム補強プライ（４）のゴム厚さＥＩと、第２のゴム補強プライ（５）のゴム厚さＥＡとは、ＥＩ＞ＥＡ、
   かつリム外れ防止リブ（２６）の下端位置Ｗでは、第１のゴム補強プライ（４）のゴム厚さＹＩと、前記プライ・エーペックス接合体のゴム厚さＹＡとは、ＹＩ＜ＹＡとするとともに、
   前記第１のカーカスプライ（１）は、前記ビードコア（８）の廻りで折り返される折返し端部（１１）を有し、この折返し端部（１１）は前記第２のカーカスプライ（３）の巻き下ろし端部（１２）と重なり合って接合する接合部（２３）を形成することを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記接合部（２３）に、前記折返し端部（１１）と隣接する繊維補強プライ（３）を配したことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記第１のゴム補強プライ（４）のゴム厚さは、少なくとも前記折返し端部（１１）よりも半径方向外側領域において、第２のゴム補強プライ（５）のゴム厚さよりも大であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。

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