JP3971831B2 - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気入りタイヤ、より詳細にはパンクなどにより内圧がゼロ乃至ゼロに近い微圧状態で所定距離走行可能な、いわゆるランフラットタイプのラジアルタイヤに関し、特に良好な振動乗心地性と優れたランフラット(パンク状態での走行)耐久性とを両立させた空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
ランフラットタイプのラジアルタイヤ(以下ランフラットタイヤという)は、主としてタイヤの負荷荷重が比較的小さな乗用車などの車両の使途に供するもので、タイヤがフラット(パンク)状態となっても、それがたとえ急速に生じたとしても一般道路走行中はもとより高速道路の高速走行中であっても車両、特に乗用車の操縦安定性を損なうことなく安全な走行が可能であり、走行を継続しても使用リム(適用リム)から離脱することなく、しかもタイヤが破壊することなく、安全かつ確実にタイヤ交換が可能な場所まで所定距離、例えば80〜160km走行可能であることが要求される。
【0003】
そのため各種の構造をもつランフラットタイヤが、ときには工夫をこらした使用リムとの組合わせで提案されている。これら提案のなかでコスト−パーフォーマンスに優れ、従って最も多く市場で実用に供されているランフラットタイヤは、ビード部からサイドウォール部を経てトレッド部の端部に至る最内側カーカスプライのタイヤ内面側に、対をなす断面三日月状の厚肉補強ゴムストリップを適用する構造のタイヤである。それでもこの種のタイヤはコスト高を免れず、よってスポーツカー、スポーツタイプカー、高級乗用車などいずれも高価な車種に装着されることが多く、従いランフラットタイヤは偏平比の呼びが60以下の偏平タイヤが主たる対象となる。
【0004】
この種の厚肉補強ゴムストリップを有するタイヤは、フラット転動下で成るべく潰れ変形度合いを軽減するため、ラジアルカーカスはビードコアの周りをタイヤ内側から外側へ巻上げるターンアッププライと、このターンアッププライを外包みするダウンプライとの2プライ乃至2プライ以上の構成とし、かつターンアッププライとダウンプライとで包み込む、ビードコア外周面からタイヤ最大幅近くまで延びる硬質のフィラーゴムを備え、ときにビード部からサイドウォール部に至る間にケブラーコード又はスチールコードのゴム被覆層(インサートプライと呼ばれる層)を配置する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記のようにランフラットでのタイヤ離脱防止や耐久性をあまりにも重視したタイヤは、通常の使用内圧充てん下での走行において振動乗心地性が著しく低下する。このことはタイヤ寿命を通じて殆ど生じない万が一のランフラットに対し講じた対応手段により生じる性能低下であり、通常の使用内圧での走行が殆ど全てであることを考慮すると振動乗心地性低下の度合いを可能な限り抑え込んだタイヤが望まれている。
【0006】
従ってこの発明の請求項1に記載した発明は、使用者が満足する振動乗心地性を保持した上で、パンクなどによる急速なエアー抜けでも乗用車などの車両の安全走行を保証し、かつフラット走行でのリムからのタイヤ離脱防止性能や耐久性能をランフラットタイヤとして相応しい性能まで向上させた空気入りタイヤの提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためこの発明の請求項1に記載した発明は、一対のビード部内に埋設したビードコア相互間にわたり一対のサイドウォール部とトレッド部とを補強する1プライ以上のラジアル配列コードのゴム被覆になるカーカスと、カーカスの外周でトレッド部を強化する2層以上のコード交差層を有するベルトとを備え、ビード部のビードコア近傍位置からサイドウォール部を経てトレッド部の端部までにわたる最内側カーカスプライ内面側に対をなす、断面三日月状の厚肉補強ゴムストリップを有する空気入りタイヤにおいて、上記タイヤを適用リムに適正に組付けたタイヤ内圧ゼロの状態にて、上記適用リム断面のフランジ外輪郭の円弧中心からタイヤ回転軸線と平行な直線に対し45°の角度でビード部に向け延びる傾斜線と、上記円弧中心から前記直線と直交して延びるタイヤ半径線とで囲まれるフランジ外輪郭部分にほぼ沿う輪郭が形成する曲面を内周面に有する、連続又は断続環状ゴム突起部をビード部外側に備え、該環状ゴム突起部の内周面は適用リムのフランジとの間に隙間dを有し、かつタイヤの放射方向断面における最内側カーカスプライは、内圧ゼロのタイヤに該タイヤの最大負荷能力に対応する空気圧の0.75〜1.00倍に相当する空気圧を充てんしたタイヤの放射方向断面における最内側のカーカスプライの自然平衡形状と対比したとき、(1)上記最内側カーカスプライの最大幅位置Mが上記自然平衡形状カーカスプライの最大幅位置Mpよりタイヤ半径方向内方に存在し、(2)自然平衡形状カーカスプライの最大幅位置Mpよりタイヤ半径方向外方領域にて、自然平衡形状カーカスプライに対しタイヤ内側に位置するカーカスプライ部分と、(3)自然平衡形状カーカスプライの最大幅位置Mpよりタイヤ半径方向内方領域にて、自然平衡形状カーカスプライに対しタイヤ外側に位置するカーカスプライ部分と、を有することを特徴とする空気入りタイヤである。
【0008】
上記適用リムとは、JATMA YEAR BOOK(1997年版)の「“G”章 一般情報」の第5項に記載された「適用リム」の記載内容に従い、この発明の適用タイヤ種類毎、例えば乗用車用タイヤでは上記YEAR BOOKに掲載されている「乗用車用タイヤの適用リム」の表の適用サイズ欄に記載されたリムサイズを用いる。またタイヤを適用リムに適正に組付けるとは、例えばタイヤに所定圧の空気圧を一旦充てんして適用リムに十分にフィットさせた後、充てん空気圧がゼロ(大気圧)になるまで排気し、そのときタイヤが適用リムに十分にフィットした状態にあることを意味する。
【0009】
またタイヤの最大負荷能力に対応する空気圧とは、上記JATMA YEARBOOKにて、主として乗用車用タイヤのうち乗用車用ラジアルプライタイヤの40シリーズ〜80シリーズ別に、サイズ毎に掲載している空気圧−負荷能力対応表の数値のうち、太字で記載されている最大負荷能力(kg) に対応する空気圧(kPa又は kgf/cm2 )をいう。
【0010】
請求項1に記載した発明を実施する上で実際には、請求項2に記載した発明のように、上記隙間dが、0より大きく、1 mm 以下の範囲内の値を有すること、請求項3に記載した発明のように、上記適用リムの直径位置を通るタイヤ回転軸線と平行なリム径ラインから測った上記最内側カーカスプライの最大幅位置Mの高さhが、上記リム径ラインから測った最内側カーカスプライの最大高さSHの0.50〜0.30倍の範囲内であることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態例を図1〜図5に基づき説明する。
図1は、充てん内圧ゼロにおける乗用車用空気入りタイヤと適用リム外輪郭との左半断面図であり、
図2は、内圧充てん前後における図1に示すタイヤの一部及びリムの外輪郭の一部の線図的断面図であり、
図3は、内圧充てん前後の環状ゴム突起部と適用リムのフランジとの間隙の関係を示す線図であり、
図4は、内圧充てんタイヤにおける、環状ゴム突起部と適用リムのフランジとの間隙とタイヤ縦ばね定数との関係を示す線図であり、
図5は、内圧ゼロ(無圧)タイヤにおける、環状ゴム突起部と適用リムのフランジとの間隙とタイヤ縦ばね定数との関係を示す線図である。
【0012】
図1において、乗用車用空気入りタイヤ(以下タイヤという)1は、一対のビード部2(片側のみ示す)と、一対のサイドウォール部3(片側のみ示す)と、両サイドウォール部3に連なるトレッド部4とを有し、一対のビード部2内に埋設したビードコア5相互間にわたり上記各部2、3、4を補強する1プライ以上、図示例は2プライのラジアル配列コード、望ましくはレーヨンコードのゴム被覆になるカーカス6と、カーカス6の外周でトレッド部4を強化するベルト7とを有する。
【0013】
図示例のカーカス6は、ビードコア5をタイヤ1の内側から外側へ向け巻上げる折返し部を有する内側のターンアッププライ6−1と、ターンアッププライ6−1を外包みするダウンプライ6−2とを備える。図示例の2プライカーカス6ではターンアッププライ6−1が最内側カーカスプライを形成する。ベルト7は2層以上、図示例は2層のコード交差層、望ましくは2層のスチールコード交差層を有する他、これら交差層の外周に図1で破線で示す有機繊維コード層、例えばナイロン66コードの螺旋巻回層を有する。
【0014】
さらにタイヤ1は、ランフラットタイヤに固有の、対をなす断面三日月状の厚肉補強ゴムストリップ8(片側のみ示す)を、カーカス6の最内側ターンアッププライ6−1の内面側に備える。補強ゴムストリップ8は内圧ゼロでも走行中の車両総重量を安定して支持し、適用リム20からの離脱を防止し、タイヤ1の破壊を阻止するため、さらには、例えば80〜160km/hでの高速走行での急速なパンク時にも走行安定性を保持可能とするため、タイヤ半径方向中央領域を8〜12mmの厚肉部とする一方、タイヤ半径方向両端部は先細り部とし、さらに補強ゴムストリップ8のゴムにはJIS A硬度で70〜90°の高硬度ゴムを適用する。またビードフィラーゴム9も補強ゴムストリップ8の補強を助勢するため高硬度ゴムを適用する一方で図示のように比較的高い位置まで配置する。
【0015】
ここにまず、タイヤ1を適用リム20に適正に組付けたタイヤ内圧ゼロの状態にて、適用リム20の直径D位置を通るタイヤ回転軸線(図示省略)と平行なリム径ラインRLから測ったカーカス6の最内側プライ(ターンアッププライ)6−1の最大幅CWの位置M(実際上はダウンプライ6−2の最大幅位置に対応する位置)の高さhは、同様にリム径ラインRLから測ったカーカス6の最内側カーカスプライ6−1の最大高さSH、それはタイヤ赤道面E上の最内側カーカスプライ6−1の外側表面における高さSHの1/2未満であること、実際上は高さSHの0.50〜0.30倍の範囲内であることを要する。
【0016】
次に、同じくタイヤ1を適用リム20に適正に組付けたタイヤ内圧ゼロの状態にて、適用リム20の断面におけるフランジの外輪郭20Fの円弧中心Oから、タイヤ1の回転軸線(図示省略)と平行な直線LO に対し45°の角度でビード部2に向かって延びる傾斜線ILと、円弧中心Oから直線LO と直交して延びるタイヤ半径線VLとで囲まれるフランジ外輪郭20F部分にほぼ沿う輪郭が形成する曲面を内周面とする環状ゴム突起部10をビード部2に設ける。この環状ゴム突起部10は周上連続しているか、又は周上に1箇所以上の幅狭の切れ込みをもつ断続状態であっても良い。
【0017】
ここに適用リム20に適正に組付けたタイヤの内圧がゼロの状態で、環状ゴム突起部10の内周面と適用リム20のフランジの外輪郭20Fとの間の隙間dはゼロより大きく1 mm 以下の範囲内に止めることが必要である。その詳細な理由は後述する。
【0018】
ここで図2を参照して、適用リム20に適正に組付けたタイヤ内圧ゼロの状態でのタイヤ放射方向断面におけるカーカス6の最内側プライ6−1は、適用リムに組付けたタイヤ内圧ゼロの同じタイヤに該タイヤの最大負荷能力に対応する空気圧の0.75〜1.00倍に相当する空気圧を充てんしたタイヤの放射方向断面におけるカーカスの最内側プライ6−1p(破線にて示す)の自然平衡形状と対比して以下に述べる形状を有することが必須である。
【0019】
(1)最内側カーカスプライ6−1の最大幅CWの位置Mは、上記内圧充てんタイヤの最内側カーカスプライ6−1pの最大幅位置Mpよりタイヤ半径方向内方に存在すること。
(2)最内側カーカスプライ6−1pの最大幅位置Mpより少なくともトレッド部の端部(ショルダ部)までのタイヤ半径方向外方領域にて、最内側カーカスプライ6−1(実線)は自然平衡形状に成る最内側カーカスプライ6−1p(破線)に対しタイヤ内側に存在すること。そのとき最内側カーカスプライ6−1の厚み中央を連ねる曲線の曲率は最内側カーカスプライ6−1pの厚み中央を連ねる曲線の曲率より小さくなければならないのは勿論である。
(3)最内側カーカスプライ6−1pの最大幅位置Mpから少なくとも前記の傾斜線ILとプライ6−1pとの交点Qまでのタイヤ半径方向内方領域にて、最内側カーカスプライ6−1(実線)は自然平衡形状に成る最内側カーカスプライ6−1p(破線)に対しタイヤ外側に存在すること。そのとき最内側カーカスプライ6−1の厚み中央を連ねる曲線の曲率は最内側カーカスプライ6−1pの厚み中央を連ねる曲線の曲率より大きくなければならないのは勿論である。
【0020】
上記のような内圧充てん前後でのカーカスプライ形状の変化を実現するための手段の一つは、先に述べたようにタイヤ内圧ゼロの状態にて、最内側カーカスプライ6−1の最大幅CWの位置Mの高さhが、該プライ6−1の最大高さSHの1/2未満とすること、すなわち高さSHの0.50〜1.30倍の範囲内とすることである。
【0021】
しかしこれだけでは不充分であるから、実際上は所定内圧を充てんしたタイヤの放射方向断面における最内側カーカスプライ6−1pの自然平衡形状を予め設定しておき、この設定自然平衡形状に対し内圧ゼロ状態のタイヤの放射方向断面における最内側カーカスプライ6−1を上述の(1)〜(3)項に記載したように外すのである。ここにカーカスプライの自然平衡形状とは、カーカスプライの厚み中央を連ねる曲線が自然平衡形状曲線に従うことを意味し、自然平衡形状曲線とは以下に記す曲線をいう。
【0022】
図2を参照して、所定内圧を充てんしたタイヤ1の最内側カーカスプライ6−1pを例とし、このプライの厚み中央を連ねる曲線N(符号Nの図示省略)が、いわゆる自然平衡形状理論に則って次式、
cos φ=(R2 −RE 2)/(RS 2 −RE 2)、ここで、
φは、タイヤ回転軸線(図示省略)から距離Rを隔てる曲線N上の点における接線と、この点を通る回転軸線に平行な直線との成す角度、
RE は、曲線Nがタイヤ回転軸線方向最大距離をとる点(最大幅位置Mpを通るタイヤ回転軸線に平行な直線上の点)から該回転軸線までの距離、
RS は、曲線N上方の延長線の接線がタイヤ回転軸線と平行になる点からタイヤ回転軸線までの距離、
であらわされる曲線を自然平衡形状曲線Nという。
【0023】
以上述べたところに従い、図2を参照して、内圧ゼロ状態のタイヤ1にそのタイヤ1の最大負荷能力に対応する空気圧の0.75〜1.00倍の空気圧を充てんすると、タイヤ1の放射方向断面における最内側カーカスプライ6−1(実線)は、
(a)最内側カーカスプライ6−1pの最大幅位置Mpより少なくともトレッド部の端部(ショルダ部)までのタイヤ半径方向外方領域では矢印aで示す向きに張り出し、
(b)最内側カーカスプライ6−1pの最大幅位置Mpから少なくとも前記の傾斜線ILとプライ6−1pとの交点Qまでのタイヤ半径方向内方領域では矢印bの向きにずれ込み、
(c)これらの張り出し変形及びずれ込み変形につれ、環状ゴム突起部10はタイヤ半径方向外方に拡径し、その結果隙間dの値が著しく増加する。この増加量は最内側カーカスプライ6−1を自然平衡形状に成る最内側カーカスプライ6−1pからどの程度外すかで制御可能であるが、製造面で無理が生じない範囲でできるだけ外すのが良い。以下、実際の実験結果に基づき作用効果を説明する。
【0024】
上記の無理のない範囲で最内側カーカスプライ6−1を自然平衡形状から外したタイヤ1について、通常の乗用車用タイヤの使用内圧はそのタイヤの最大負荷能力に対応する空気圧の0.75〜1.00倍の範囲内であるから、代表値として内圧p=2.0 kgf/cm2 をとり、そのときの隙間dp (mm)と内圧p=0(ゼロ)のときの隙間d(mm)とは図3に示すような関係を有し、これは乗用車に供するタイヤ1全般に共通である。3点の測定値を直線で近似するとdp =1+2dとなる。
【0025】
一方、環状ゴム突起部10を備えていないタイヤのp=0のときの縦ばね定数k0 =20 kgf/mmを100とする指数であらわしたとき、p=0のときの隙間d(mm)とタイヤ1の縦ばね定数k0 ( kgf/mm)の指数との関係は図4の線図に示す通りであり、環状ゴム突起部10を備えていないタイヤのp=2.0kgf /cm2 のときの縦ばね定数kp 28 kgf/mmを100とする指数であらわしたとき、内圧p=2.0 kgf/cm2 における隙間dp (mm)とタイヤ1の縦ばね定数kp ( kgf/mm)の指数との関係は図5の線図に示す通りである。
【0026】
内圧ゼロのランフラットにおける性能を環状ゴム突起部10を備えていないタイヤより実際上高めるためには縦ばね定数の指数で105以上は必要であり、そのため図4に示す線図より隙間d=0〜1 mm (ただし、「0」を除く)の範囲内であることを要し、隙間dが1mmを超えれば従来の環状ゴム突起部10を備えていないタイヤ対比、ランフラットにおける諸性能の向上が不足することが分かる。
【0027】
図3の線図が示すところに従い、隙間d=0〜1 mm (ただし、「0」を除く)の範囲内であれば隙間dpは1〜3mmの範囲内の値を得ることがわかり、隙間dp がこの範囲内であれば、図5に示す線図より、内圧p=2.0 kgf/cm2 での縦ばね定数kp が従来の環状ゴム突起部10を備えていないタイヤと同等の縦ばね定数をもつことがわかる。
【0028】
以上述べたところを要するに、ランフラットでは、隙間d=0〜1 mm (ただし、「0」を除く)の範囲内であればゴム突起部10がリム20のフランジ外輪郭面に確実に乗り上げるので内圧ゼロの状態におけるタイヤの縦ばね定数の値が大幅に上昇する結果、ランフラットでのリムからのタイヤ離脱防止性能や耐久性能を著しく向上させることができる。その一方、内圧2 kgf/cm2 充てん下で負荷転動するタイヤの環状ゴム突起部10がリム20のフランジ外輪郭面と接触しない状態を実現することができ、その結果環状ゴム突起部10を設けても振動乗心地性の低下が生じることはない。よってランフラットでのリムからのタイヤ離脱防止性能及び耐久性能と振動乗心地性とを同時に向上させることが可能となる。
【0029】
以上は各サイズのタイヤ1について共通に適用することができ、最内側カーカスプライ6−1の形状を先の(1)〜(3)に記載したように自然平衡形状の最内側カーカスプライ6−1pから外す結果達成することができるのであり、仮に最内側カーカスプライ6−1の形状を自然平衡形状に合わせれば隙間d=dp となり、せいぜい1(mm)<d=dp <2(mm)の範囲のみに限定され、ランフラットでのリムからのタイヤ離脱防止性能及び耐久性能の向上を得ることはできない。
【0030】
【実施例】
空気入りラジアルプライタイヤで、サイズが225/60R16であり、構成は図1及び図2に従い、カーカス6は2プライのラジアル配列1650D/2のレーヨンコードのゴム被覆になり、内圧ゼロにおけるタイヤ1の環状ゴム突起部10の内周面と適用リム20のフランジ外輪郭面との隙間d=1mm、0.5mm、0.1mmの3種類の実施例1〜3のタイヤ1を製造した。
【0031】
環状ゴム突起部10を備えていない他は全て実施例に合わせた従来例タイヤと、環状ゴム突起部10を備え最内側カーカスプライ6−1が自然平衡形状に近い形状を有する比較例1のタイヤと、同じく環状ゴム突起部10を備え最内側カーカスプライ6−1が自然平衡形状と同じ形状を有する比較例2のタイヤとを準備した。
【0032】
実施例1〜3のタイヤと従来例タイヤとを供試タイヤとして内圧ゼロでの縦ばね定数k0 ( kgf/mm)測定も含めドラムによるランフラット耐久性テストを実施し、実施例1〜3のタイヤと従来例及び比較例1、2のタイヤとを供試タイヤとして内圧p=2.0 kgf/cm2 充てん下で縦ばね定数kp ( kgf/mm)測定を含めテストコースにて実車による振動乗心地性テストを実施した。縦ばね定数k0 、kp ( kgf/mm)はJATMA YEAR BOOK(1997年版)が定めるタイヤの最大負荷能力の70%に相当する荷重位置での傾き(勾配)から求めた。
【0033】
ランフラット耐久性テストは、上記の最大負荷能力の75%に相当する荷重を負荷した実車走行で、前輪右タイヤのみ内圧を0とし、直進主体で速度90km/hで走行させた場合に、故障が発生して車両が振動し、走行できなくなるまでの走行距離を、従来例タイヤを100とする指数にてあらわし、このランフラット耐久性指数と縦ばね定数k0 ( kgf/mm)とで整理した。指数は大なるほど良く、整理した結果を図6に示す。図6から実施例1〜3のタイヤは従来例タイヤより20%以上も耐久性が向上し、かつ縦ばね定数k0 ( kgf/mm)が高いほど良い結果を示していることがわかる。
【0034】
振動乗心地性テストはテストドライバによるフィーリングによる評点付けにより、従来例タイヤを5点満点とした。値は大なるほど良く、テスト結果はフィーリング評点と縦ばね定数kp ( kgf/mm)とで整理し、これを図7に示す。図7から実施例1〜3のタイヤは従来例タイヤと同じ評点で優れた振動乗心地性を示す一方、縦ばね定数kp ( kgf/mm)が100を超える比較例1、2のタイヤはいずれも振動乗心地性が低下し、それも縦ばね定数kp ( kgf/mm)が高いほど低下の度合いが大きくなることがわかる。
【0035】
【発明の効果】
この発明の請求項1〜3に記載した発明によれば、従来タイヤのうち使用者に許容される振動乗心地性を有するタイヤと同等な振動乗心地性を保持した上で、タイヤへの充てん空気圧が急激にゼロ乃至微圧状態となっても、従来タイヤ以上の縦ばね定数を有するので、車両の走行状態をより一層安全に保持することができ、かつ走行の続行に伴うリムからの耐タイヤ離脱性能及び耐久性能をランフラットタイヤとして従来タイヤより顕著に優れた性能を発揮し得る空気入りタイヤを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態例の内圧ゼロにおけるタイヤとリムとの左半断面図である。
【図2】図1に示すタイヤとリムとの内圧充てん前後における左半の線図的一部断面図である。
【図3】内圧ゼロと2.0 kgf/cm2 とにおける隙間の関係を示す線図である。
【図4】内圧ゼロのときの隙間と縦ばね定数との関係を示す線図である。
【図5】内圧2.0 kgf/cm2 のときの隙間と縦ばね定数との関係を示す線図である。
【図6】内圧ゼロのときの縦ばね定数とランフラット耐久性との関係を示す線図である。
【図7】内圧2.0 kgf/cm2 のときの縦ばね定数と振動乗心地性との関係を示す線図である。
【符号の説明】
1 空気入りタイヤ
2 ビード部
3 サイドウォール部
4 トレッド部
5 ビードコア
6 カーカス
6−1、6−2 カーカスプライ
7 ベルト
8 厚肉補強ゴムストリップ
9 フィラーゴム
10 環状ゴム突起部
20 適用リム
20F フランジ外輪郭
E タイヤ赤道面
M 最内側カーカスプライの最大幅位置
CW 最内側カーカスプライの最大幅
D 適用リム径
RL リム径ライン
SH リム径ラインからの最内側カーカスプライ最大高さ
h リム径ラインからの最大幅位置高さ
d 環状ゴム突起部とフランジ外輪郭との隙間
O フランジ外輪郭断面の円弧中心[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pneumatic tire, more specifically, a so-called run-flat type radial tire capable of traveling for a predetermined distance in a state where the internal pressure is zero or close to zero by puncture or the like, and particularly good vibration ride comfort and excellent The present invention relates to a pneumatic tire that achieves both run flat (running in a puncture state) durability.
[0002]
[Prior art]
Run-flat type radial tires (hereinafter referred to as “run-flat tires”) are mainly used for vehicles such as passenger cars, where the load on the tires is relatively small. Even if it occurs rapidly, it is possible to drive safely without impairing the handling stability of vehicles, especially passenger cars, even when driving on highways as well as on general roads, and the rim used even if driving continues It is required that the vehicle can travel a predetermined distance, for example, 80 to 160 km, to a place where the tire can be changed safely and reliably without leaving the (applied rim) and without destroying the tire.
[0003]
For this reason, run-flat tires with various structures have been proposed in combination with rims for use that have been devised. Among these proposals, run-flat tires that have excellent cost-performance and are most practically used in the market are the inner surface of the innermost carcass ply that extends from the bead portion to the end portion of the tread portion through the sidewall portion. A tire having a structure in which a pair of crescent-shaped thick reinforcing rubber strips is applied on the side. Still, this type of tire is inevitable in cost, so sports cars, sports type cars, high-end passenger cars, etc. are often mounted on expensive car models, so run-flat tires have a flat ratio of 60 or less. Tires are the main target.
[0004]
Tires with this type of thick-reinforced rubber strip have a turn-up ply that winds around the bead core from the inside of the tire to the outside in order to reduce the degree of deformation under flat rolling. A hard filler rubber that extends from the outer peripheral surface of the bead core to near the maximum width of the tire and that is wrapped with the turn-up ply and the down ply is composed of two or more plies with the down ply that encloses the ply, sometimes with a bead A rubber covering layer (a layer called an insert ply) of Kevlar cord or steel cord is disposed between the portion and the sidewall portion.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, a tire that places too much emphasis on prevention of tire detachment and durability in the run-flat state has a significant decrease in vibration ride comfort during running under normal use internal pressure. This is a decrease in performance caused by the countermeasures taken in the unlikely event of a run flat that does not occur almost throughout the life of the tire. Considering that almost all running under normal operating internal pressure is considered, the degree of decrease in vibration riding comfort is reduced. There is a need for tires that are kept as low as possible.
[0006]
Therefore, the invention according to
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in
[0008]
The above-mentioned applicable rim is defined in accordance with the description of “Applicable rim” described in the fifth section of “General Information” of “G” Chapter of JATMA YEAR BOOK (1997 edition), for example, for a passenger car. For the tire, the rim size described in the applicable size column in the table “Applied Rim for Passenger Car Tires” published in the above YEAR BOOK is used. The proper assembly of the tire to the applied rim means, for example, that after the tire is filled with a predetermined pressure of air pressure to fit the applied rim sufficiently, it is exhausted until the filling air pressure becomes zero (atmospheric pressure). Sometimes it means that the tire is in a well-fitted state to the applied rim.
[0009]
The air pressure corresponding to the maximum load capacity of the tire corresponds to the air pressure-load capacity listed for each size according to the 40 series to 80 series of radial ply tires for passenger cars among the tires for passenger cars in the above JATMA YEARBOOK. Among the numerical values in the table, it means the air pressure (kPa or kgf / cm 2 ) corresponding to the maximum load capacity (kg) indicated in bold.
[0010]
In practice of the invention described in
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a left half sectional view of a pneumatic tire for a passenger car and an outer contour of an applied rim at zero filling internal pressure,
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a part of the tire shown in FIG. 1 and a part of the outer contour of the rim before and after internal pressure filling,
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the gap between the annular rubber protrusion before and after the internal pressure filling and the flange of the applied rim,
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the gap between the annular rubber protrusion and the flange of the applied rim and the tire longitudinal spring constant in the tire filled with internal pressure,
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the gap between the annular rubber protrusion and the flange of the applied rim and the tire longitudinal spring constant in a tire with zero internal pressure (no pressure).
[0012]
In FIG. 1, a passenger car pneumatic tire (hereinafter referred to as a tire) 1 includes a pair of bead portions 2 (only one side is shown), a pair of sidewall portions 3 (only one side is shown), and a tread continuous to both
[0013]
The illustrated carcass 6 includes an inner turn-up ply 6-1 having a turn-up portion that winds up the
[0014]
Further, the
[0015]
First, the
[0016]
Next, the rotation axis of the tire 1 (not shown) from the arc center O of the
[0017]
Here, in a state where the internal pressure of the tire properly assembled to the
[0018]
Here, referring to FIG. 2, the innermost ply 6-1 of the carcass 6 in the tire radial cross section in a state where the tire inner pressure is properly assembled to the
[0019]
(1) The position M of the maximum width CW of the innermost carcass ply 6-1 should be present inward in the tire radial direction from the maximum width position Mp of the innermost carcass ply 6-1p of the inner pressure filled tire.
(2) The innermost carcass ply 6-1 (solid line) is naturally balanced in the outer region in the tire radial direction from the maximum width position Mp of the innermost carcass ply 6-1p to at least the end portion (shoulder portion) of the tread portion. Present inside the tire with respect to the innermost carcass ply 6-1p (broken line). Of course, the curvature of the curve connecting the center of thickness of the innermost carcass ply 6-1 must be smaller than the curvature of the curve connecting the center of thickness of the innermost carcass ply 6-1p.
(3) The innermost carcass ply 6-1 (in the inner region in the tire radial direction from the maximum width position Mp of the innermost carcass ply 6-1p to the intersection Q between the inclined line IL and the ply 6-1p. The solid line) should be on the outer side of the tire with respect to the innermost carcass ply 6-1p (broken line) having a natural equilibrium shape. Of course, the curvature of the curve connecting the center of thickness of the innermost carcass ply 6-1 must be larger than the curvature of the curve connecting the center of thickness of the innermost carcass ply 6-1p.
[0020]
One of the means for realizing the change in the carcass ply shape before and after the internal pressure filling as described above is the maximum width CW of the innermost carcass ply 6-1 in the state where the tire internal pressure is zero as described above. The height h of the position M is set to be less than ½ of the maximum height SH of the ply 6-1, that is, within a range of 0.50 to 1.30 times the height SH.
[0021]
However, since this is not sufficient, in practice, the natural equilibrium shape of the innermost carcass ply 6-1p in the radial cross section of the tire filled with a predetermined internal pressure is set in advance, and the internal pressure is zero with respect to this set natural equilibrium shape. The innermost carcass ply 6-1 in the radial cross section of the tire in the state is removed as described in the above items (1) to (3). Here, the natural equilibrium shape of the carcass ply means that a curve connecting the thickness centers of the carcass plies follows the natural equilibrium shape curve, and the natural equilibrium shape curve is a curve described below.
[0022]
Referring to FIG. 2, the innermost carcass ply 6-1p of the
cos φ = (R 2 −R E 2 ) / (R S 2 −R E 2 ), where
φ is an angle formed by a tangent at a point on the curve N separating the distance R from the tire rotation axis (not shown) and a straight line parallel to the rotation axis passing through this point,
R E is the distance from the point at which the curve N takes the maximum distance in the tire rotation axis direction (the point on the straight line parallel to the tire rotation axis passing through the maximum width position Mp) to the rotation axis,
R S is the distance from the point where the tangent of the extension above the curve N is parallel to the tire rotation axis to the tire rotation axis,
The curve represented by is called a natural equilibrium shape curve N.
[0023]
In accordance with what has been described above, referring to FIG. 2, when the
(A) In the tire radial direction outer region from the maximum width position Mp of the innermost carcass ply 6-1p to at least the end portion (shoulder portion) of the tread portion, it projects in the direction indicated by the arrow a,
(B) In the inner region in the tire radial direction from the maximum width position Mp of the innermost carcass ply 6-1p to at least the intersection Q between the inclined line IL and the ply 6-1p, the inner carcass ply 6-1p is displaced in the direction of the arrow b.
(C) As these overhanging deformation and displacement deformation occur, the
[0024]
With respect to the
[0025]
On the other hand, when the tire is not provided with the
[0026]
In order to actually improve the performance in a run flat with no internal pressure from a tire not provided with the
[0027]
As shown in the diagram of FIG. 3, it can be seen that if the gap d = 0 to 1 mm (excluding “0”) , the gap dp has a value in the range of 1 to 3 mm. If dp is within this range, the longitudinal spring constant kp at the internal pressure p = 2.0 kgf / cm @ 2 is equivalent to that of the conventional tire not provided with the
[0028]
In short, in the run flat, if the gap d is within a range of 0 to 1 mm (excluding “0”) , the
[0029]
The above can be applied in common to the
[0030]
【Example】
This is a pneumatic radial ply tire having a size of 225 / 60R16, the configuration is shown in FIGS. 1 and 2, and the carcass 6 is a rubber coating of a rayon cord with a 2-ply radial arrangement 1650D / 2. Three types of
[0031]
A tire according to the conventional example, which does not include the
[0032]
Using the tires of Examples 1 to 3 and the conventional tire as test tires, a run-flat durability test was performed with a drum including measurement of the longitudinal spring constant k 0 (kgf / mm) at zero internal pressure. The actual tire on the test course including the measurement of the longitudinal spring constant k p (kgf / mm) with the internal pressure p = 2.0 kgf / cm 2 and the tires of the previous example and the tires of the conventional example and comparative examples 1 and 2 as test tires A vibration ride comfort test was conducted. The longitudinal spring constants k 0 and k p (kgf / mm) were obtained from the slope (gradient) at the load position corresponding to 70% of the maximum load capacity of the tire defined by JATMA YEAR BOOK (1997 edition).
[0033]
The run-flat durability test is an actual vehicle running with a load equivalent to 75% of the maximum load capacity described above. When the front wheel right tire has zero internal pressure and runs straight at a speed of 90 km / h, it breaks down. The distance traveled until the vehicle vibrates and can no longer travel is expressed as an index with the conventional tire as 100, and this run-flat durability index and longitudinal spring constant k 0 (kgf / mm) are organized. did. The larger the index, the better, and the organized result is shown in FIG. It can be seen from FIG. 6 that the tires of Examples 1 to 3 have better durability than the conventional tire by 20% or more, and that the higher the longitudinal spring constant k 0 (kgf / mm), the better.
[0034]
In the vibration riding comfort test, the conventional tires were scored out of a maximum of 5 points based on the feelings given by the test driver. The larger the value, the better. The test results are organized by feeling score and longitudinal spring constant k p (kgf / mm), which is shown in FIG. While the tires of Examples 1 to 3 in FIG. 7 show excellent vibration riding comfort with the same scores as the conventional tires, the tires of Comparative Examples 1 and 2 having a longitudinal spring constant k p (kgf / mm) exceeding 100 are shown in FIG. In both cases, the vibration riding comfort is lowered, and it can be seen that the higher the longitudinal spring constant k p (kgf / mm), the greater the degree of reduction.
[0035]
【The invention's effect】
According to the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a left half sectional view of a tire and a rim at zero internal pressure according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagrammatic partial cross-sectional view of the left half before and after internal pressure filling between a tire and a rim shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between gaps at zero internal pressure and 2.0 kgf / cm 2 .
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the clearance and the longitudinal spring constant when the internal pressure is zero.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the clearance and the longitudinal spring constant when the internal pressure is 2.0 kgf / cm 2 .
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the longitudinal spring constant and run-flat durability when the internal pressure is zero.
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the longitudinal spring constant and the vibration riding comfort when the internal pressure is 2.0 kgf / cm 2 .
[Explanation of symbols]
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