JP4015280B2 - Tire and rim assembly - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤに空気抜けが生じたときでも、一定距離の走行を可能とするランフラット性能を有するタイヤとリムの組立体に関する。
【0002】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
パンク等によりタイヤの内圧が低下し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性能を有するタイヤが求められている。
【0003】
この種のタイヤでは、従来、例えばタイヤ内部に弾性体などからなる中子状の支持体を装着したり、あるいは、サイドウォール部の内面に高硬度のゴム補強層を設け、これによってパンク時等に作用するタイヤ荷重を支承させて縦たわみを減じ、タイヤの構造破壊を抑制している。
【0004】
しかしながら、支持体を用いるものにあっては、部品点数の増加に伴い重量が増大し、かつリム組時に支持体をセットするのに特殊な技術が必要となり、しかも特殊リムを使うため規格変更が必要となる場合が多い。又ゴム補強層を設けるものは、タイヤの縦たわみを減じるために、屈曲点となるタイヤ最大巾点近傍を中心とした広い領域で厚肉に形成する必要があり、従って、このものも大巾な重量増加を免れえず又転がり抵抗を損ねる。又サイドウォール部の剛性アップに伴いパンク時にリム外れしやすくなるため、特殊リムを使うことが多くなる。
【0005】
又これらのタイヤは、何れも縦たわみを減じるものであるため、運転者が空気抜けに気付くことが難しく、通常の運転感覚で高速走行を続行したり、又急激なハンドル操作を行なった際には、時に、車体のコントロールを失い大事故を発生させるという危険性もある。
【0006】
叙上の事情に鑑み、本発明者は、ランフラット性能のためには、タイヤの縦たわみの抑制ではなく、図4に示す内圧0でのフラットな変形状態Yでの走行におけるタイヤ破壊自体を抑制することが、通常走行におけるタイヤ性能の維持及びランフラット走行における事故防止のために好ましいことに気付いた。
【0007】
そして、この変形状態Yでのタイヤ破壊のメカニズムについて研究を積重ねた結果、前記図4の如く、前記変形状態Yでは、リムフランジ上端位置RFでサイドウオール部Zが上下に折り重なって接触するため、走行の際には、この接触部分Jで上下の折り重なり部Z1、Z2が強く擦り合わされて摩耗および発熱を始める。他方、タイヤ外面側では、前記接触部分Jの上方位置でタイヤ外面が路面に引きずられ摩耗および発熱を始める。
【0008】
そして、この摩耗および発熱等によりタイヤ内腔面側およびタイヤ外面側のゴムが摩滅したり剥離することでカーカスがむき出し状態となり、カーカス同士、あるいはカーカスと路面とが直接すり合わされてカーカスコードが破断する致命的ダメージに至らしめることが判明した。
【0009】
そして、このメカニズムに基づくタイヤ破壊を抑制するためには、カーカス同士、あるいはカーカスと路面とが接触しにくくすることが必要であり、最も簡便な手段として、カーカス下のゴム厚さをある程度確保したうえで、カーカスと路面との間に介在するゴムの強度アップを図ることで、タイヤ破壊に到るまでの走行距離を大巾に向上しうることを究明し得た。
【0010】
すなわち本発明は、前記接触部分でのカーカス下のゴムを所定範囲で厚くし、かつ接触部分上方のタイヤ外面に所定の複素弾性率を有する高弾性のゴム層を設けることを基本として、運転者に空気抜けをタイヤ変形によって認識させうるとともに、一般リムの使用を可能とし、しかもタイヤ重量、転がり抵抗、リム着脱性等の諸性能を損ねることなく、ランフラット性能を向上しうるタイヤとリムの組立体の提供を目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、空気入りタイヤと、そのビード部を着座したリムとからなるタイヤとリムの組立体であって、
前記空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスを具え、かつ標準測定内圧を充填した測定内圧充填状態におけるタイヤ子午線断面において、
前記リムのリムシート面とフランジ面とが交わるビードヒール点を通り半径方向にのびるヒール点半径線がトレッド部側においてタイヤ内腔面と交差する上交差点aにおけるタイヤ外面の最近点ATまでのタイヤ厚さWaと、上交差点aからカーカスの内面の最近点ACまでのゴム厚さwaとの比wa/Wa、及びヒール点半径線がビード部側でタイヤ内腔面と交差する下交差点bにおけるタイヤ外面の最近点BTまでのタイヤ厚さWbと、下交差点bからカーカスの内面の最近点BCまでのゴム厚さwbとの比wb/Wbをそれぞれ0.20〜0.65とするとともに、
前記タイヤ外面において少なくとも前記最近点ATを含む上方領域LAは、複素弾性率(単位:Mpa)が7.0以上かつ13.0以下のゴム層により形成され、
かつ前記上方領域LAは、厚さが1.5〜5.0 mm であることを特徴としている。
【0012】
なお、ランフラット性能の向上をより確実に達成するためには、前記上方領域LAとして、前記最近点ATを中心としてタイヤ外面に沿いトレッド部側に下記の(1)式で表す距離LA1を離れる点A1と、ビード部側に(2)式で表す距離LA2を離れる点A2との間の範囲とすることが好ましい。
0.30・Kab≦LA1≦0.65・Kab … (1)
0.20・Kab≦LA2≦0.30・Kab … (2)
ここでKabは、上交差点aと下交差点bとの間の半径方向の高さH、及び上交差点aと下交差点bと間の高さ中間点eにおける前記ヒール点半径線からのタイヤ内腔面までの長さMから下記の(3)式で求める。
Kab={(H2 +4M2 )/4M}・SIN-1
{4H・M/(H2 +4M2 )} … (3)
【0013】
又前記上方領域LAでのゴムの強度アップおよびカーカスへの保護効果をより高めるためには、前記ゴム層を、損失係数tanδが0.035〜0.18のゴムとすることが好ましい。
【0014】
【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。
図1は、リムに装着されかつ標準測定内圧が充填した測定内圧充填状態の空気入りタイヤ1とリム10の組立体の子午線断面を示している。なお前記「標準測定内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" である。又乗用車用タイヤの場合は180KPaである。
【0015】
図において空気入りタイヤ1(以下タイヤ1という)は、本例では、タイヤサイズが185/60R14の乗用車用ラジアルタイヤであって、トレッド部2と、このトレッド部2の両端からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部3と、各サイドウォール部3の内方端に位置するビード部4とを具える。
【0016】
なおリム10は、JATMA等の規格で定まる、本例では乗用車用の5°深底リムであって、前記ビード部4の底面を受けるリムシート面10Aと、ビード部4の外側面を受けるフランジ面10Bとを形成している。なおリム10は、前記リムシート面10Aとフランジ面10Bとが交わるビードヒール点11を通り半径方向にのびるヒール点半径線11L、11L間の距離をもって適用リムのリム巾としている。
【0017】
又タイヤ1には、前記ビード部4、4間にカーカス6が架け渡されるとともに、このカーカス6の外側かつトレッド部2内方には強靭なベルト層7が、又カーカス6の内側には充填内圧を気密に保持するインナーライナ12が配される。
【0018】
前記カーカス6は、前記トレッド部2からサイドウオール部3をへてビード部4のビードコア5の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折返される少なくとも1枚、本例では1枚のカーカスプライから形成される。このカーカスプライは、タイヤ赤道Cに対して75〜90度の角度で配列するカーカスコードを有し、該カーカスコードとして、ナイロン、レーヨン、ポリエステルなどの有機繊維コードが好適に採用できる。
【0019】
又カーカス6のプライ本体6Aとその両側の折返し部6Bとの間には、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外側に向かって立上がるビードエーペックスゴム8が充填され、タイヤ横溝剛性を高めている。
【0020】
又前記ベルト層7は、1枚以上、乗用車用タイヤでは通常2枚のベルトプライ7a、7bからなり、トレッド部2のほぼ全巾をタガ効果を有して補強するとともに、本例では約60%の大きい偏平率を有してタイヤを拘束している。各ベルトプライ7a、7bは、タイヤ赤道面Cに対して0〜30度の角度で配列するベルトコードを有し、このベルトコードには、スチールコード、芳香族ポリアミドコードなどの高弾性材が用いられる。
【0021】
又前記インナーライナ12は、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等のブチル系ゴムを主成分としたガス不透過性に優れるゴム層であり、例えば0.5〜2.0mm程度の略均一な厚さを有してビードコア5、5間を前記プライ本体6Aの内面に沿って配される。
【0022】
次に、本願のタイヤ1では、前記図4に示すように、ランフラット時にタイヤ内腔面Sが互いに接触する前記接触部分J、及びタイヤ外面の路面接触部分JAを集中的に補強するために、前記接触部分Jでのカーカス6下のゴム厚さを所定範囲に確保したうえで、路面接触部分JAを高弾性のゴム層20で形成している。
【0023】
又本例では、前記カーカス6下のゴム厚さを確保するために、前記インナーライナ12の内面に、上、下の保護ゴム層13、14を設けている。
【0024】
前記上の保護ゴム層13は、タイヤの前記測定内圧充填状態においてサイドウォール部3が最もタイヤ軸方向外側に膨出するタイヤ最大幅位置9の近傍から半径方向外側にのび、これによってタイヤ内腔面Sのうちの上方面Sa(以下タイヤ内腔上方面Saという)を形成する。又前記下の保護ゴム層14は、前記タイヤ最大幅位置9の近傍から半径方向内側にのび、これによってタイヤ内腔面Sのうちの下方面Sa(以下タイヤ内腔下方面Sbという)を形成している。なお前記タイヤ最大幅位置9の「近傍」とは、タイヤ断面高さの10%以下の距離をタイヤ最大幅位置9から半径方向の内外にそれぞれ隔たる領域を意味する。
【0025】
そして、この上、下の保護ゴム層13、14の形成により、前記測定内圧充填状態において、前記ヒール点半径線11Lが前記タイヤ内腔上方面Saと交差する上交差点aおよびタイヤ内腔下方面Sbと交差する下交差点bにおけるカーカス6下でのゴム厚さwa、wbをそれぞれ高めている。
【0026】
詳しくは、前記上交差点aにおけるタイヤ外面の最近点ATまでのタイヤ厚さWaと、上交差点aからカーカス6の内面の最近点ACまでのゴム厚さwaとの比wa/Waを0.20〜0.65の範囲に、又前記下交差点bにおけるタイヤ外面の最近点BTまでのタイヤ厚さWbと、下交差点bからカーカスの内面の最近点BCまでのゴム厚さwbとの比wb/Wbを0.20〜0.65の範囲に高めている。
【0027】
ここで、前記上、下交差点a、bは、前記接触部分Jの基準位置であって、ランフラット時には、この上、下交差点a、bを中心として擦れが発生する。従って、少なくとも前記ゴム厚さwa、wbを前記範囲まで高めることによって、カーカス6がむき出し状態となって直接擦り合わされるまでの走行距離を稼ぐことができる。
【0028】
なお前記上、下の保護ゴム層13、14は、比較的薄肉でありかつ前記タイヤ最大幅位置9近傍で互いに離間しているため、タイヤ重量及び縦剛性を過度に高めることがなく、通常走行における乗り心地性、転がり抵抗等の諸性能を維持ししうるとともに、パンク時にあっては空気抜けを運転者に認識させうる。
【0029】
なお前記比wa/Wa及び比wb/Wbが、それぞれ0.2未満では、カーカス6を摩擦及び発熱から守る保護効果が充分に発揮されず、ランフラット性能を向上できない。又0.65を越えるとタイヤ重量、及び転がり抵抗が不必要に増し、通常タイヤ(非ランフラット性のタイヤ)に比して転がり抵抗等の諸性能を損ねてしまう。従って、前記比wa/Wa及び比wb/Wbは、0.2〜0.45が好ましい。又ビード部4においては、時にリムライン等が形成されて肉厚となる場合が多く、従って、下交差点bでの前記ゴム厚さwbは、2.0mm以上とするのが良い。
【0030】
なお上、下の保護ゴム層13、14は、前記ゴム厚さwa、wbを確保するのが主目的であるため、インナーライナ12あるいはカーカストッピングゴムと同質のゴムで形成することもできる。しかし、保護効果の観点から、損失係数tanδが0.035以上かつ0.18以下の低発熱ゴムで形成することが好ましい。これにより、前記接触部分Jでの発熱による保護ゴム層13、14自体の劣化、あるいはインナーライナ12及びカーカス6の劣化等を抑制し、保護効果を向上できる。なお損失係数tanδが0.035未満では、ゴムが軟質となり保護効果が充分に達成されず、逆に0.18を越えると、発熱し易くゴムの熱劣化を抑制し得ない。従って損失係数tanδは、より好ましくは、0.05以上かつ0.15以下である。
【0031】
さらに上、下の保護ゴム層13、14としては、耐カット性、耐摩耗性等の機械的強度に優れるゴムが好ましく、そのために複素弾性率(単位:Mpa)が7.0以上かつ13.0以下のものが好適に使用できる。なお、通常インナーライナ12の複素弾性率が3.5Mpa程度、又カーカストッピングゴムの複素弾性率が4.2Mpa程度であることから、前記範囲とすることにより、機械的強度が増し、高い保護効果が得られるのが理解できる。なお7.0未満ではゴムの補強性が小さく、又13.0を越えると、歪みが大きくなり転がり抵抗を悪化させる。ここで、前記損失係数tanδ及び複素弾性率は、岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて温度70℃、周波数10Hz、動歪率2%の条件下で測定した時の値である。
【0032】
他方、本願発明者の実験の結果、前記接触部分Jの接触位置は、実際には、路線変更、旋回時等における横力の影響等を受けて、前記上交差点aを中心とした内腔面上方領域La、及び前記下交差点bを中心とした内腔面下方領域Lbでバラ付くことが判明した。
【0033】
従って、カーカス6への保護効果をより確実に達成するためには、図2に示すように、前記内腔面上方領域Laと内腔面下方領域Lbとの双方において、この各領域La、Lbでの任意の位置iにおけるタイヤ外面の最近点ITまでのタイヤ厚さWiと、前記位置iでのカーカスの内面の最近点ICまでのゴム厚さwiとの比wi/Wiを、それぞれ前記0.20〜0.65の範囲とすることが好ましい。
【0034】
ここで、前記内腔面上方領域Laとは、前記上交差点aを中心としてタイヤ内腔上方面Saに沿いトレッド部2側に下記の(4)式で表す距離La1を離れる点a1と、ビード部側に(5)式で表す距離La2を離れる点a2との間の領域を意味する。又前記内腔面下方領域Lbは、前記下交差点bを中心としてタイヤ内腔下方面Sbに沿いトレッド部2側に下記の(6)式で表す距離Lb1を離れる点b1と、ビード部4側に(7)式で表す距離Lb2を離れる点b2との間の領域を意味する。
【0035】
なお前記(4)〜(7)式は、以下の如くである。
0.40・Kab≦La1≦0.75・Kab … (4)
0.20・Kab≦La2≦0.30・Kab … (5)
0.40・Kab≦Lb1≦0.65・Kab … (6)
0.20・Kab≦Lb2≦0.30・Kab … (7)
又式中のKabは、前記上交差点aと下交差点bとの間の半径方向の高さH、及び前記上交差点aと下交差点bとの間の高さ中間点eにおける前記ヒール点半径線11Lからのタイヤ内腔面Sまでの長さMから下記の(3 )式で求めたものである。
Kab={(H2 +4M2 )/4M}・SIN-1
{4H・M/(H2 +4M2 )} … (3)
【0036】
このKabは、図3に略示するように、前記上、下交差点a、b間のタイヤ内腔面Sを、前記上、下交差点a、b及びその中点mを通る単一円弧S0として近似して捉えたときの、前記タイヤ内腔面Sに沿う上、下交差点a、b間の距離に相当する。
【0037】
このように、前記内腔面上方領域Laと内腔面下方領域Lbとの各位置iにおいて、前記比wi/Wiを0.20〜0.65とすることにより、ランフラット時に実際に接触する恐れのある部位を前記上、下の保護ゴム層13、14によって保護でき、ランフラット性能の向上をより確実化しうる。なお各距離La1、La2、Lb1、Lb2が、それぞれKabの0.4倍、0.2倍、0.4倍、0.2倍より小の時、カーカスへの保護効果が少なくなり、逆に0.75倍、0.30倍、0.65倍、0.30倍を越えると、不必要な重量増加および転がり抵抗の低下などを招くこととなる。
【0038】
なお、本願では上、下の保護ゴム層13、14は、カーカス6とインナーライナ12との間に形成することもできる。又前記ゴム厚さwa、wbを確保するため、カーカストッピングゴムあるいはインナーライナ12自体を局部的に厚肉に形成し、このカーカストッピングゴムあるいはインナーライナ12自体によって上、下の保護ゴム層13、14を構成させても良い。
【0039】
次に、本願のタイヤでは、前記路面接触部分JAを集中的に補強するため、前記タイヤ外面上の最近点ATを含む上方領域LAに、補強用のゴム層20を形成している。なお最近点ATは、前記路面接触部分JAの基準位置であって、ランフラット時には、この最近点ATを中心とした上方領域LAで擦れが発生する。従って、該上方領域LAが、前記路面接触部分JAに相当する。
【0040】
前記ゴム層20は、複素弾性率(単位:Mpa)を7.0以上かつ13.0以下とした高弾性ゴムからなり、ゴム強度及び耐摩耗性を高めることによって、路面との擦れ等に対する補強効果を高めている。なお複素弾性率が7.0MPa未満では必要な補強効果が発揮されず、逆に13.0MPaを越えると、歪みが大きくなり転がり抵抗が過度に悪化する。
【0041】
又前記ゴム層20は、低発熱性を有することが、カーカス保護のために好ましく、特に損失係数tanδが0.035〜0.18の低発熱ゴムが好適に用いうる。これにより、前記路面接触部分JAでの発熱によるゴム層20自体の劣化、あるいはトレッドゴムおよびカーカス6の劣化等を抑制し、保護効果を向上できる。なお損失係数tanδが0.035未満では、ゴムが軟質となり保護効果が充分に達成されず、逆に0.18を越えると、発熱し易くゴムの熱劣化を抑制し得ない。従って損失係数tanδは、より好ましくは、0.05以上かつ0.15以下である。
【0042】
又充分な補強、保護効果を得るためには、前記ゴム層20の厚さは、1.5〜5.0mmの範囲としている。1.5mm未満では補強、保護効果に劣り、5.0mmを越えると、転がり抵抗の不必要な低下を招く。
【0043】
ここで前記上方領域LAは、前記最近点ATを中心としてタイヤ外面に沿いトレッド部2側に下記の(1)式で表す距離LA1を離れる点A1と、ビード部4側に(2)式で表す距離LA2を離れる点A2との間の領域であり、本発明者の実験の結果、主にこの領域内で擦れが発生することが究明された。なお式中のKabは、前述の如く前記式(3)で定まるタイヤ内腔面Sに沿った上、下交差点a、b間の距離の近似値である。
0.30・Kab≦LA1≦0.65・Kab … (6)
0.20・Kab≦LA2≦0.30・Kab … (7)
【0044】
なお各距離LA1、LA2が、それぞれKabの0.3倍、0.2倍より小の時、カーカスへの補強、保護効果が少なくなり、逆に0.65倍、0.30倍を越えると、不必要な転がり抵抗の低下を招くこととなる。
【0045】
【実施例】
図1に示す構造をなすタイヤを表1の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤのタイヤ重量、転がり抵抗性能、ランフラット性能をそれぞれ比較した。
【0046】
なお表中、従来例1は、サイドウォール部内面に高硬度のゴム補強層を設けて縦たわみを減じた従来のランフラットタイヤ、従来例2は、非ランフラット性の通常タイヤである。又実施例1〜3、比較例1〜2は、それぞれインナーライナ内面に、上下の保護ゴム層を形成したものを用いている。
【0047】
・タイヤ重量:
試供タイヤ1本当たりの重量を測定し、従来例2を100とする指数で表示している。指数は小さい方が良好である。
・転がり抵抗性能:
転がり抵抗試験機を用い、各試供タイヤをJATMA等の規格で定まる市販の適用リムに装着し、標準測定内圧(180kPa)、速度(80km/h)、荷重(415kgf)で転がり抵抗を測定し、従来例2を100とする指数で表示している。指数は小さい方が良好である。
・ランフラット性能:
前記試供タイヤを、前記適用リムにリム組みし、内圧0kPaの状態で乗用車(FR車)に装着して直進時(50km/h)、旋回時(40km/h)の速度でテストコースを走行させ、タイヤが破壊するまでの走行距離(km)で比較した。
【0048】
【表1】
【0049】
表1のように、実施例のタイヤは、非ランフラット性の通常タイヤ(従来例2)と略同程度のタイヤ重量、転がり抵抗性能等の諸性能を維持しながら、ランフラット性能を大巾に向上しうるのが確認できた。
【0050】
【発明の効果】
本発明のタイヤとリムの組立体は叙上の如く構成し、ランフラット時にタイヤ内腔面間で互いに接触する部分及び路面と接触する部分を集中的に強化しているため、運転者に空気抜けをタイヤ変形によって認識させうるとともに、一般リムの使用を可能とし、しかもタイヤ重量、転がり抵抗、リム着脱性等の諸性能を損ねることなく、ランフラット性能を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のタイヤとリムの組立体の断面図である。
【図2】その内腔面上方領域及び内腔面下方領域を説明する断面図である。
【図3】式(1) 〜(2) 及び式(4) 〜(7) で用いる係数Kabを説明する線図である。
【図4】タイヤの内圧0での変形状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
10 リム
10A リムシート面
10B フランジ面
20 ゴム層
11 ビードヒール点
11L ヒール点半径線
S タイヤ内腔面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an assembly of a tire and a rim having a run-flat performance that enables traveling over a certain distance even when air escape occurs in the tire.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
There is a demand for a tire having a so-called run-flat performance that enables continuous running even when the internal pressure of the tire decreases due to puncture or the like.
[0003]
Conventionally, in this type of tire, for example, a core-like support made of an elastic body or the like is mounted inside the tire, or a hard rubber reinforcing layer is provided on the inner surface of the side wall portion, thereby puncturing the tire. The tire load acting on the tire is supported to reduce the vertical deflection, thereby suppressing the structural breakdown of the tire.
[0004]
However, in the case of using a support, the weight increases as the number of parts increases, and a special technique is required to set the support when assembling the rim. Often required. In addition, in order to reduce the vertical deflection of the tire, it is necessary to form a rubber reinforcing layer thickly in a wide area centering around the maximum width point of the tire, which is the bending point. Inevitable increase in weight and rolling resistance is impaired. Also, as the rigidity of the sidewall increases, it becomes easier to remove the rim during puncture, so a special rim is often used.
[0005]
In addition, these tires all reduce vertical deflection, so it is difficult for the driver to notice air deflation. At times, there is a risk of losing control of the car body and causing a major accident.
[0006]
In view of the circumstances described above, the present inventor, for run-flat performance, does not suppress the vertical deflection of the tire but does not destroy the tire itself during running in the flat deformation state Y at the internal pressure 0 shown in FIG. It has been found that suppression is preferable for maintaining tire performance during normal driving and preventing accidents during run-flat driving.
[0007]
And as a result of accumulating research on the mechanism of tire destruction in the deformed state Y, as shown in FIG. 4, in the deformed state Y, the side wall portion Z folds up and down and contacts at the rim flange upper end position RF. When traveling, the upper and lower folded portions Z1 and Z2 are strongly rubbed at the contact portion J, and wear and heat generation start. On the other hand, on the tire outer surface side, the tire outer surface is dragged to the road surface at a position above the contact portion J and starts to wear and generate heat.
[0008]
The rubber on the tire inner surface and the outer surface of the tire is worn or peeled off due to this wear and heat generation, so that the carcass is exposed, and the carcass or the carcass and the road surface are directly rubbed together to break the carcass cord. It turns out that it leads to fatal damage.
[0009]
And in order to suppress tire destruction based on this mechanism, it is necessary to make it difficult for the carcasses or between the carcass and the road surface to contact each other. As a simplest means, the rubber thickness under the carcass is secured to some extent. In addition, it has been found that by increasing the strength of the rubber interposed between the carcass and the road surface, it is possible to greatly improve the travel distance until the tire breaks.
[0010]
That is, the present invention is based on the principle that the rubber under the carcass at the contact portion is thickened within a predetermined range, and a high elastic rubber layer having a predetermined complex elastic modulus is provided on the tire outer surface above the contact portion. The tire and rim can be recognized by tire deformation and can be used for general rims, and can improve the run-flat performance without impairing the tire weight, rolling resistance, rim detachability, etc. The purpose is to provide an assembly.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a tire and rim assembly comprising a pneumatic tire and a rim on which a bead portion is seated.
The pneumatic tire has a carcass extending from the tread portion through the sidewall portion to the bead core of the bead portion and filled with a standard measurement internal pressure.
The tire thickness up to the closest point AT of the tire outer surface at the upper intersection point a where the heel point radius line extending in the radial direction through the bead heel point where the rim seat surface and the flange surface of the rim intersect with each other intersects the tire lumen surface on the tread portion side. The ratio of Wa to the rubber thickness wa from the upper intersection a to the closest point AC of the inner surface of the carcass, and the tire outer surface at the lower intersection b where the heel point radius line intersects the tire lumen surface on the bead side. The ratio wb / Wb between the tire thickness Wb to the nearest point BT and the rubber thickness wb from the lower intersection b to the nearest point BC on the inner surface of the carcass is 0.20 to 0.65, respectively.
The upper region LA including at least the nearest point AT on the outer surface of the tire is formed by a rubber layer having a complex elastic modulus (unit: Mpa) of 7.0 or more and 13.0 or less ,
And the upper region LA is characterized in that thickness of 1.5 to 5.0 mm.
[0012]
In order to more reliably achieve an improvement in run flat performance, the upper region LA is separated from the distance LA1 expressed by the following equation (1) on the tread portion side along the tire outer surface with the closest point AT as the center. A range between the point A1 and the point A2 leaving the distance LA2 represented by the expression (2) on the bead portion side is preferable.
0.30 · Kab ≦ LA1 ≦ 0.65 · Kab (1)
0.20 · Kab ≦ LA2 ≦ 0.30 · Kab (2)
Here, Kab is the tire lumen from the heel point radius line at the height H in the radial direction between the upper intersection a and the lower intersection b and the height intermediate point e between the upper intersection a and the lower intersection b. It calculates | requires by the following (3) Formula from the length M to a surface.
Kab = {(H 2 + 4M 2 ) / 4M} · SIN −1
{4H · M / (H 2 + 4M 2 )} (3)
[0013]
Also in order to enhance the protective effect of the rubber strength up and carcass in the upper region LA is the rubber layer, arbitrary preferred that the loss factor tanδ is the rubber from 0.035 to 0.18.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a meridional section of an assembly of a
[0015]
In the drawing, a pneumatic tire 1 (hereinafter referred to as a tire 1) is a radial tire for a passenger car having a tire size of 185 / 60R14 in this example, and includes a tread portion 2 and tire radial inner sides from both ends of the tread portion 2. A pair of
[0016]
The
[0017]
In addition, a carcass 6 is bridged between the bead portions 4 and 4 in the
[0018]
The carcass 6 is formed from at least one carcass ply, in this example, folded from the inner side to the outer side in the tire axial direction around the bead core 5 of the bead part 4 through the
[0019]
Further, a bead apex rubber 8 rising from the bead core 5 toward the outer side in the tire radial direction is filled between the
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
Next, in the
[0023]
In this example, upper and lower protective rubber layers 13 and 14 are provided on the inner surface of the
[0024]
The upper
[0025]
Further, due to the formation of the upper and lower protective rubber layers 13 and 14, in the measured internal pressure filling state, the upper intersection point a where the heel
[0026]
Specifically, the ratio wa / Wa between the tire thickness Wa from the upper intersection a to the nearest point AT of the outer surface of the tire and the rubber thickness wa from the upper intersection a to the nearest point AC of the inner surface of the carcass 6 is 0.20. The ratio of the tire thickness Wb from the lower intersection b to the nearest point BT of the outer surface of the tire at the lower intersection b and the rubber thickness wb from the lower intersection b to the nearest point BC of the inner surface of the carcass wb / Wb is increased to a range of 0.20 to 0.65.
[0027]
Here, the upper and lower intersections a and b are reference positions of the contact portion J, and at the time of run flat, rubbing occurs around the upper and lower intersections a and b. Therefore, by increasing at least the rubber thicknesses wa and wb to the above ranges, it is possible to earn a traveling distance until the carcass 6 is exposed and directly rubbed.
[0028]
The upper and lower protective rubber layers 13 and 14 are relatively thin and are separated from each other in the vicinity of the tire
[0029]
If the ratio wa / Wa and the ratio wb / Wb are each less than 0.2, the protective effect of protecting the carcass 6 from friction and heat generation is not sufficiently exhibited, and the run-flat performance cannot be improved. On the other hand, if it exceeds 0.65, the tire weight and the rolling resistance are unnecessarily increased, and various performances such as rolling resistance are impaired as compared with a normal tire (non-runflat tire). Therefore, the ratio wa / Wa and the ratio wb / Wb are preferably 0.2 to 0.45. In the bead portion 4, a rim line or the like is sometimes formed to be thick, and therefore the rubber thickness wb at the lower intersection b is preferably set to 2.0 mm or more.
[0030]
The upper and lower protective rubber layers 13 and 14 are mainly made of the rubber thicknesses wa and wb, and can be formed of the same quality as the
[0031]
Further, the upper and lower protective rubber layers 13 and 14 are preferably rubbers having excellent mechanical strength such as cut resistance and abrasion resistance. Therefore, the complex elastic modulus (unit: Mpa) is 7.0 or more and 13. Those of 0 or less can be suitably used. Since the complex elastic modulus of the
[0032]
On the other hand, as a result of experiments by the inventors of the present application, the contact position of the contact portion J is actually a lumen surface centered on the upper intersection a due to the influence of lateral force at the time of route change, turning, etc. It was found that the upper region La and the inner surface lower region Lb centered on the lower intersection b vary.
[0033]
Therefore, in order to achieve the protective effect on the carcass 6 more reliably, as shown in FIG. 2, each of the regions La, Lb is provided in both the lumen surface upper region La and the lumen surface lower region Lb. The ratio wi / Wi between the tire thickness Wi up to the closest point IT on the outer surface of the tire at an arbitrary position i and the rubber thickness wi up to the closest point IC on the inner surface of the carcass at the position i is 0 It is preferable to be in the range of 20 to 0.65.
[0034]
Here, the lumen surface upper region La is a point a1 that leaves a distance La1 expressed by the following expression (4) on the tread portion 2 side along the tire lumen upper surface Sa with the upper intersection a as a center, and a bead It means a region between the point a2 and the part La2 that is separated from the distance La2 expressed by the equation (5) on the part side. The lower lumen surface region Lb has a point b1 on the side of the bead portion 4 and a point b1 that leaves a distance Lb1 expressed by the following expression (6) on the tread portion 2 side along the tire lumen lower surface Sb with the lower intersection b as a center. Mean a region between the point b2 and the distance Lb2 expressed by the equation (7).
[0035]
The equations (4) to (7) are as follows.
0.40 · Kab ≦ La1 ≦ 0.75 · Kab (4)
0.20 · Kab ≦ La2 ≦ 0.30 · Kab (5)
0.40 · Kab ≦ Lb1 ≦ 0.65 · Kab (6)
0.20 · Kab ≦ Lb2 ≦ 0.30 · Kab (7)
In addition, Kab in the equation is the radial height H between the upper intersection a and the lower intersection b and the heel point radius line at the height intermediate point e between the upper intersection a and the lower intersection b. This is obtained from the following equation (3) from the length M from 11L to the tire cavity surface S.
Kab = {(H 2 + 4M 2 ) / 4M} · SIN −1
{4H · M / (H 2 + 4M 2 )} (3)
[0036]
As schematically shown in FIG. 3, the Kab is defined as a single circular arc S0 passing through the tire cavity surface S between the upper and lower intersections a and b through the upper and lower intersections a and b and the middle point m. This corresponds to the distance between the upper and lower intersections a and b along the tire cavity surface S when approximated.
[0037]
Thus, in each position i of the lumen surface upper region La and the lumen surface lower region Lb, the ratio wi / Wi is set to 0.20 to 0.65 so that actual contact is made at the time of run flat. The feared portion can be protected by the upper and lower protective rubber layers 13 and 14, and the improvement of the run flat performance can be further ensured. When the distances La1, La2, Lb1, and Lb2 are smaller than 0.4 times, 0.2 times, 0.4 times, and 0.2 times of Kab, the protective effect on the carcass is reduced. If it exceeds 0.75 times, 0.30 times, 0.65 times, and 0.30 times, an unnecessary weight increase and a decrease in rolling resistance will be caused.
[0038]
In the present application, the upper and lower protective rubber layers 13 and 14 may be formed between the carcass 6 and the
[0039]
Next, in the tire of the present application, in order to reinforce the road surface contact portion JA in a concentrated manner, a reinforcing
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
In order to obtain sufficient reinforcement and protection effects, the thickness of the
[0043]
Here, the upper area LA is centered on the nearest point AT along the tire outer surface at a point A1 leaving the distance LA1 expressed by the following equation (1) on the tread portion 2 side and on the bead portion 4 side by the equation (2). It is an area between the point A2 away from the distance LA2 to be expressed, and as a result of the inventor's experiment, it was found that rubbing mainly occurs in this area. Kab in the equation is an approximate value of the distance between the upper and lower intersections a and b along the tire cavity surface S determined by the equation (3) as described above.
0.30 · Kab ≦ LA1 ≦ 0.65 · Kab (6)
0.20 · Kab ≦ LA2 ≦ 0.30 · Kab (7)
[0044]
When the distances LA1 and LA2 are smaller than 0.3 times and 0.2 times of Kab, respectively, the reinforcement and protection effect on the carcass is reduced, and conversely, when the distance exceeds 0.65 times and 0.30 times. Unnecessary rolling resistance is reduced.
[0045]
【Example】
A tire having the structure shown in FIG. 1 was prototyped based on the specifications in Table 1, and the tire weight, rolling resistance performance, and run-flat performance of each sample tire were compared.
[0046]
In the table, Conventional Example 1 is a conventional run-flat tire in which a high-hardness rubber reinforcing layer is provided on the inner surface of the sidewall portion to reduce vertical deflection, and Conventional Example 2 is a non-run-flat normal tire. In Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, the upper and lower protective rubber layers are formed on the inner liner inner surface.
[0047]
・ Tire weight:
The weight per sample tire is measured, and is displayed as an index with the conventional example 2 being 100. A smaller index is better.
・ Rolling resistance performance:
Using a rolling resistance tester, each sample tire is mounted on a commercially available rim determined by the standards such as JATMA, and the rolling resistance is measured at a standard measurement internal pressure (180 kPa), speed (80 km / h), and load (415 kgf). Conventional example 2 is displayed as an index of 100. A smaller index is better.
・ Run-flat performance:
The test tire is assembled to the applicable rim and mounted on a passenger car (FR car) with an internal pressure of 0 kPa, and the test tire is run at a speed of straight travel (50 km / h) and turning (40 km / h). The comparison was made in terms of the distance traveled (km) until the tire was destroyed.
[0048]
[Table 1]
[0049]
As shown in Table 1, the tires of the examples have a wide run-flat performance while maintaining various performances such as a tire weight and rolling resistance performance that are substantially the same as those of a non-run-flat normal tire (conventional example 2). It was confirmed that it could be improved.
[0050]
【The invention's effect】
The tire and rim assembly according to the present invention is configured as described above, and the portion that contacts each other and the portion that contacts the road surface during the run-flat are intensively strengthened. The slippage can be recognized by the tire deformation, the general rim can be used, and the run-flat performance can be improved without impairing various performances such as tire weight, rolling resistance, and rim detachability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tire and rim assembly according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the upper lumen surface region and the lower lumen surface region;
FIG. 3 is a diagram illustrating a coefficient Kab used in equations (1) to (2) and equations (4) to (7).
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a deformed state of the tire when the internal pressure is zero.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記空気入りタイヤは、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスを具え、かつ標準測定内圧を充填した測定内圧充填状態におけるタイヤ子午線断面において、
前記リムのリムシート面とフランジ面とが交わるビードヒール点を通り半径方向にのびるヒール点半径線がトレッド部側においてタイヤ内腔面と交差する上交差点aにおけるタイヤ外面の最近点ATまでのタイヤ厚さWaと、上交差点aからカーカスの内面の最近点ACまでのゴム厚さwaとの比wa/Wa、及びヒール点半径線がビード部側でタイヤ内腔面と交差する下交差点bにおけるタイヤ外面の最近点BTまでのタイヤ厚さWbと、下交差点bからカーカスの内面の最近点BCまでのゴム厚さwbとの比wb/Wbをそれぞれ0.20〜0.65とするとともに、
前記タイヤ外面において少なくとも前記最近点ATを含む上方領域LAは、複素弾性率(単位:Mpa)が7.0以上かつ13.0以下のゴム層により形成され、
かつ前記上方領域LAは、厚さが1.5〜5.0 mm であることを特徴とするタイヤとリムの組立体。A tire and rim assembly comprising a pneumatic tire and a rim seated on its bead,
The pneumatic tire has a carcass extending from the tread portion through the sidewall portion to the bead core of the bead portion and filled with a standard measurement internal pressure.
The tire thickness up to the closest point AT of the tire outer surface at the upper intersection point a where the heel point radius line extending in the radial direction through the bead heel point where the rim seat surface and the flange surface of the rim intersect with each other intersects the tire lumen surface on the tread portion side. The ratio of Wa to the rubber thickness wa from the upper intersection a to the nearest point AC of the inner surface of the carcass, and the outer surface of the tire at the lower intersection b where the heel point radius line intersects the tire lumen surface on the bead side. The ratio wb / Wb between the tire thickness Wb to the nearest point BT and the rubber thickness wb from the lower intersection b to the nearest point BC on the inner surface of the carcass is 0.20 to 0.65, respectively.
The upper region LA including at least the nearest point AT on the outer surface of the tire is formed by a rubber layer having a complex elastic modulus (unit: Mpa) of 7.0 or more and 13.0 or less ,
And the upper region LA is tire and rim assembly of the thickness is characterized by a 1.5 to 5.0 mm.
0.30・Kab≦LA1≦0.65・Kab … (1)
0.20・Kab≦LA2≦0.30・Kab … (2)
ここでKabは、上交差点a、下交差点b間の半径方向の高さH、上交差点a、下交差点b間の高さ中間点eにおける前記ヒール点半径線からのタイヤ内腔面までの長さMから下記の(3)式で求める。
Kab={(H2 +4M2 )/4M}・SIN−1
{4H・M/(H2 +4M2 )} … (3)The upper region LA has a point A1 that leaves a distance LA1 expressed by the following formula (1) on the tread portion side along the tire outer surface with the closest point AT as a center, and a distance LA2 expressed by formula (2) on the bead portion side. 2. The tire / rim assembly according to claim 1, wherein the tire / rim assembly is a region between the point A2 and the point A2.
0.30 · Kab ≦ LA1 ≦ 0.65 · Kab (1)
0.20 · Kab ≦ LA2 ≦ 0.30 · Kab (2)
Here, Kab is the length from the heel point radius line to the tire lumen surface at the height H in the radial direction between the upper intersection a and the lower intersection b and the height intermediate point e between the upper intersection a and the lower intersection b. It calculates | requires from following M by the following (3) Formula.
Kab = {(H 2 + 4M 2 ) / 4M} · SIN −1
{4H · M / (H 2 + 4M 2 )} (3)
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