JP4267733B2

JP4267733B2 - Run flat tire

Info

Publication number: JP4267733B2
Application number: JP34157598A
Authority: JP
Inventors: 昌之金井
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 1998-12-01
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2018-12-01
Also published as: JP2000168319A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気が抜けてもしばらく走ることのできるタイヤ、すなわちランフラットタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ランフラットタイヤは、タイヤがパンクした場合やその他の原因でタイヤ内の空気圧が不十分かまたはほとんどゼロとなった場合にも、最寄りのサービス施設に到達するまでの間、車両の荷重に耐えることのできる壁剛性を備えたタイヤである。
【０００３】
このようなタイヤについて種々の構造のものが提案されているが、代表的なものは、ビード部からショルダー部に至るサイドウォール部に、縦断面（タイヤ軸を含む断面）が三日月状のサイド補強ゴムパッドを備えたものである。ルーネットとも呼ばれるこのサイド補強ゴムパッドは、空気が抜けたタイヤに「自己支持能力」を付与するものであり、通常、剛性の高いゴム層によって構成される。
【０００４】
特開昭５０−６０９０５においては、サイド補強ゴムパッドの好ましい剛性の範囲について示しており、サイド補強ゴムパッドを設ける位置としては、カーカスプライの外側でも内側でも良くカーカス間に挟まれる位置でも良いとしている。また、特開昭５８−１７４００４においては、三日月状のサイド補強ゴムパッドを設ける代わりに、通常ビードコアに接して配置されるビードフィラーゴムと上記サイド補強ゴムパッドとが合体したような硬質ゴム部分を設け、これをカーカスプライにより包み込むという構造が示されている。
【０００５】
しかし、サイド補強ゴムパッドまたはその代替物をカーカスプライの外側に設けるか、カーカスプライで挟み込む構造とした場合には、一般に、サイドウォール部の剛性、及び、サイド補強ゴムパッドの耐久性において充分なものが得られなかった。
【０００６】
そのため、サイド補強ゴムパッドを備えたタイプのランフラットタイヤとしては、ほとんど、カーカス層の内面側に断面三日月状のサイド補強ゴムパッドを配置したもののみについて開発が行われて来た（例えば、特開昭５１−６４２０３、特開昭６２−２７９１０７、及び以下に説明する各公報）。
【０００７】
特には、カーカス層の内面側に配置されたサイド補強ゴムパッドに、補強繊維層を配することが試みられている。
【０００８】
特開平２−２８３５０８に開示のタイヤの構造おいては、図７に示すように、繊維コードのプライからなり、タイヤの片側から反対側へと延びる単一の繊維層１０３が、サイド補強ゴムパッド１０２の厚みの中心に沿って挿入されている。このような繊維層１０３は、サイド補強ゴムパッドを剛性化させることにより、タイヤがパンクしたときに、過大な圧縮変形に伴うクラックがサイド補強ゴムパッドに発生するのを抑制するものである。
【０００９】
また、特開平５−３１００１３に開示のタイヤの構造おいては、図８に示すように、繊維層１０３を、インナーライナー１０５とサイド補強ゴムパッド１０２との界面に配し、繊維層１０３がサイド補強ゴムパッド１０２の内面側を包み込むような構造が開示されている。このような構造により、空気が抜けた状態でのタイヤの耐久寿命（定格荷重下での走行可能な距離、以降、ランフラット耐久性と呼ぶ）を増加させることができるとしている。
【００１０】
一方、特開平８−１１８９２５においては、カーカスプライの巻き上げ端が、ベルト層に重なる位置にまで延長されており、これにより、サイドウォールの周上の剛性のバラツキに起因するパンク耐久性の低下及びバラツキを少なくできるとしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにカーカスプライの内側にサイド補強ゴムパッドを配置した場合には、タイヤを積層して製造する際に、まずタイヤ成形ドラム上の所定個所にサイド補強ゴムパッドを載置し、この上にカーカスプライを延ばして貼り付ける必要がある。特に、現在主流となっているラジアルタイヤは、貼り付け幅方向の伸縮性に乏しいため、貼り付けのための労力が増大し、また、しわの発生やエアの入り込みといった不良要因が生じやすかった。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、製造のための労力その他のコストを低減し、しわ発生やエアの入り込みを著しく低減することができるとともに、タイヤに充分な剛性と耐久性とを付与しつつタイヤの軽量化を図ることができるものを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のランフラットタイヤは、ビード部の周辺で折り返されたカーカス層に接して、サイドウォールを補強するための、タイヤ軸を含む断面にて三日月状をなすサイド補強ゴムパッドが備えられ、さらに、このサイド補強ゴムパッドを補強するための、前記カーカス層とは別個の繊維層が備えられたランフラットタイヤにおいて、前記カーカス層は、タイヤ内面に沿って左右の前記ビード部を結ぶように延びるカーカスプライ本体部分と、タイヤ内面側からタイヤ外面側へとビード部を包んでさらにトレッド側へと巻き上げられその巻き上げ端がベルト層の端部に達する巻き上げ部分とからなり、前記サイド補強ゴムパッドは、タイヤ外面側のゴムパッドとタイヤ内面側のゴムパッドとが前記繊維層を挟んで重ね合わされてなり、前記カーカスプライ本体部分と、前記ビード部と、前記巻き上げ部分との間に包み込まれるようにして挟持されることを特徴とする。
【００１４】
上記構成であると、まず、製造のための労力その他のコストを低減することができ、しわ発生やエアの入り込みを著しく低減することができる。
【００１５】
また、タイヤに充分な剛性と耐久性とを付与しつつタイヤの軽量化を図ることができる。
【００１６】
請求項２のランフラットタイヤにおいては、前記タイヤ外面側のゴムパッドは、前記タイヤ内面側のゴムパッドよりも厚さが小さいことを特徴とする。
【００１７】
このような構成であると、サイド補強ゴムパッドを補強する繊維層は、サイド補強ゴムパッドの外面に近い位置に配置されることにより、受ける圧縮変形が軽減され、そのため耐久性が向上する。また、サイド補強ゴムパッドの最内部における、過度の圧縮変形によるクラック発生を著しく抑制することができる。したがって、タイヤの通常使用時及びランフラット時の耐久性を増大させることができる。
【００１８】
また、このような繊維層の配置により、繊維層がサイド補強ゴムパッドの内面または外面に近接して配置される場合に比べて、サイドウォール部の大変形に対する抵抗を維持しつつ、小変形時における過度の剛性の発現を軽減することができる。そのため、繊維層を配することに伴う乗り心地をの悪化を軽減することができる。
【００１９】
請求項３のランフラットタイヤにおいては、前記繊維層は、上端が前記ベルト層の端部下に位置し、下端が前記ビード部のタイヤ内面側に位置することを特徴とする。
【００２０】
このような構成であると、繊維層の幅（縦断面で見た場合の長さ）を最小限とすることができるため、繊維層によるタイヤの重量増加を最低限とすることができる。また、サイド補強ゴムパッドの変形以外に起因する応力が繊維層に作用することが防止されるため、繊維層の耐久性を高めることができる。
【００２１】
請求項４のランフラットタイヤは、カーカス層が１プライであることを特徴とする。
【００２２】
このような構成であると、タイヤの軽量化を図ることができる。
【００２３】
請求項５のランフラットタイヤにおいては、前記カーカス層が２プライであり、前記タイヤ軸を含む断面において、一のカーカスプライの巻き上げ端は、前記ビードフィラーゴムの下端から上端の範囲内に位置することを特徴とする。
【００２４】
このような構成であると、大型乗用車やミニバン等に用いられる場合にも、充分なランフラット耐久性を備える。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例について図１〜２を用いて説明する。
【００２６】
図１には、中小型乗用車用のランフラットタイヤの構造を、タイヤ軸を含む断面で切断した部分縦断面図で示す。図２には、同一のタイヤの構造について要部を模式的に示す。以下の説明において、タイヤ半径方向トレッド側を上とし、タイヤ外面側を外側、タイヤ内面側を内側とする。
【００２７】
図１に示すように、タイヤのサイドウォール部ＳＷには、リムフランジの上端と接するリムライン６４の近傍からベルト層４の端部に至る領域にわたって、サイド補強ゴムパッド２が配される。ここで、ベルト層４は、ほぼトレッド部の幅ＴＷの全体を覆うように配される。サイド補強ゴムパッド２は、タイヤ軸を通る断面において、タイヤ内側に向かって湾曲した三日月状をなしており、その下端の外側面はビード部７のビードフィラー７２の上部の内側面に接している。
【００２８】
カーカス層１は、左右のビード部７間を結ぶ本体部分１２と、ビード部７から上方に巻き上げられた巻き上げ部分１３とからなり、サイドウォール部ＳＷにおいて、これら本体部分１２と巻き上げ部分１３とが、ビード部７及びサイド補強ゴムパッド２の全体を、内側及び外側から包み込んでいる。したがって、巻き上げ部分１３は、ベルト層４の端部の下方においてのみ、本体部分１２の外面に重ね合わされている。また、カーカス層１の本体部分１２の内側面は、全体が、タイヤ内表面をなすインナーライナー５により直接覆われる。なお、図示の例では、カーカス層１が１プライである。
【００２９】
図１中に示すように、サイド補強ゴムパッド２は、外側のゴムパッド２１と、これよりも少し厚みの大きい内側のゴムパッド２２とが重ね合わされて成り、これら外側及び内側のゴムパッド２１，２２の間には、カーカス層１やベルト層４をなす繊維コード層とは別個独立の繊維コード層からなる繊維層３が挟持されている。繊維層３は、カーカス層１と同様、略ラジアル方向配列の繊維コードから成る。
【００３０】
外側及び内側のゴムパッド２１，２２は、いずれも三日月状であり、幅、すなわちラジアル方向の寸法（図１のような断面図におけるタイヤ面に沿った寸法）が略等しいが、これらの上端や下端が同じ位置に来ないよう少しずらして配置される。図示の例では、外側のサイド補強ゴムパッド２１が内側のサイド補強ゴムパッド２２よりも少し上にずらして配置される。
【００３１】
繊維層３の上端３１は、外側のゴムパッド２１の上端付近でカーカス層１の本体部分１２と巻き上げ部分１３とに挟まれる。繊維層３の下端３２は、ほぼ内側のゴムパッド２２の下端付近まで延びており、ビードフィラー７２の内側において、カーカス層１の本体部分１２に接するかまたは一部重ねられている。
【００３２】
すなわち、外側のゴムパッド２１は、その下部外側面がビードフィラー７２に接する他は、カーカス層の巻き上げ部分１３と繊維層３とによって包み込まれて挟持されており、内側のゴムパッド２２は、カーカス層の本体部分１２と、繊維層３とによって完全に包み込まれている。このように、外側及び内側のゴムパッド２１，２２は、いずれも、カーカス層１と繊維層３との間に挟持されて、変形が抑制される。
【００３３】
繊維層３の長さは、通常は、サイド補強ゴムパッド２の長さとするが、使用条件の厳しいタイヤについては、必要に応じてサイド補強ゴムパッド２からはみ出す長さとすることもできる。一方、使用条件が厳しくない場合、繊維層３の下端３２がカーカス層１の本体部分１２に接しない構成とすることもできる。
【００３４】
外側のゴムパッド２１に対する内側のゴムパッド２２の厚みの比は、好ましくは、０．９〜０．５の範囲である。繊維層３の位置がタイヤ内面側に寄ると、サイド補強ゴムパッド２全体の剛性に対する繊維層３の寄与が小さくなってしまう。一方、繊維層３の位置がタイヤ外面に極端に近づくと、外側のゴムパッド２１におけるパッドゴム量が極端に小さくなるため、サイド補強ゴムパッド２全体の剛性及び耐久性に対する繊維層３の寄与が小さくなってしまう。
【００３５】
繊維層３は、例えば、すだれ状織物から形成され、繊維コードの配列方向は、タイヤ周方向に対して９０〜４０°の範囲内にある。
【００３６】
以上に説明した他は、中小型乗用車用の一般タイヤと何ら変わるところはない。図１に示すように、トレッド部ＴＷ、サイドウォール部ＳＷ、及びビード部７の外面には、それぞれ、トレッドゴム６１、サイドゴム６２及びプロテクターゴム６３が配される。
【００３７】
ランフラットタイヤの構造がこのようであると、以下Ａ〜Ｅの利点が得られる。
【００３８】
Ａ．タイヤ製造時、カーカス層１をタイヤ成形ドラム上のフラットな面にセットすれば良いので、製造のための労力その他のコストを低減することができ、しわ発生やエアの入り込みを著しく低減することができる。このような利点は、カーカスプライの幅方向伸縮性の少ないラジアルタイヤにおいて特に顕著である。
【００３９】
Ｂ．カーカス層１の本体部分１２は、インナーライナー５を除くと、タイヤの最も内側に配置される。このため、サイド補強ゴムパッドにより、カーカス層１の本体部分１２が外傷から充分に保護される。
【００４０】
Ｃ．カーカス層１が１プライであるため、タイヤの軽量化を実現できる。
【００４１】
Ｄ．繊維層３を、通常サイド補強ゴムパッド２が配置される領域にのみ設けたため、繊維層３の重量を最小限とすることができ、したがって、タイヤの重量増加を最小限とすることができる。
【００４２】
Ｅ．サイド補強ゴムパッド２１，２２各々が、一つのカーカスプライの本体部分１２及び巻き上げ部分１３により包み込まれており、適切な位置に繊維層３が配置されているため、サイドウォール部ＳＷについての充分な剛性及び耐久性が得られる。
【００４３】
以上に説明したタイヤ構造において、サイド補強ゴムパッド２を構成するゴム材料は、下記（１）〜（２）を満たすものであり、特には、さらに下記（３）〜（４）を満たすものである。
【００４４】
（１）ＪＩＳＫ６３０１のＡ形スプリング硬さ試験による硬さ（Ｈ_Ｓ）が７０〜８５の範囲にあり、
（２）動的特性試験によるｔａｎδ値が０．１０〜０．２０の範囲にある。
（３）ブタジエンゴムがゴム成分中に１０〜５０重量％含まれ、
（４）ゴム成分１００重量部に対して、レゾルシンまたはその誘導体が０．５〜３重量部、ヘキサメチレンテトラミンまたはメラミン誘導体が、この０．５〜２．０倍含まれる。
【００４５】
ゴム材料の硬さ（Ｈ_Ｓ）が７０未満であると、サイド補強ゴムパッド２の剛性が不十分であるため、ランフラット耐久性が不十分となり、ゴム材料の硬さ（Ｈ_Ｓ）が８５を越えると、剛性が高すぎるために乗り心地が悪い。また、ｔａｎδ値が０．１０未満であると、タイヤの振動吸収機能が不十分となって乗り心地が悪くなり、０．２０を越えると走行時の発熱が激しくなるために早期に破損が生じやすい。ゴム材料の硬さ（Ｈ_Ｓ）及びｔａｎδ値は、より好ましくは、７５〜８０、及び、０．１３〜０．１５である。
【００４６】
上記（１）〜（２）の特性は、上記（３）〜（４）のような組成を選択することにより容易に達成することができる。
【００４７】
上記（３）のようにブタジエンゴムがゴム成分中に適量含まれることにより、耐疲労性が向上している。ブタジエンゴムの重量分率が、１０重量％未満であっても、５０重量％を越えてもランフラット耐久性が悪くなる。ブタジエンゴムの重量分率は、より好ましくは、２０〜４０重量％、さらに好ましくは、２５〜３５重量％である。ブタジエンゴム（ＢＲ）として特に好ましいものは、高シス含量ブタジエンゴム（High-cis BR）または、ＶＣＲ（Vinyl Cis-polybutadiene Rubber、高結晶性のシンジオタクチック1,2-ポリブタジエンからなる繊維状物で補強した1,4-ポリブタジエンゴム）が挙げられる。ゴム成分中に含まれる他のゴムの好ましいものとしては、天然ゴムが挙げられる。天然ゴムは、一般に動的特性及び耐疲労性において優れる。
【００４８】
また、上記（４）のように、熱硬化性樹脂が適量含まれることにより、発熱性すなわち上記ｔａｎδと、硬さとのバランスを、容易に、適したものに調整することができる。
【００４９】
次に、本実施例の具体例について説明する。
【００５０】
タイヤの構成は、図示の通りである。タイヤ外径ＯＤが６０９ｍｍ、リム呼び径ＮＤが４０６ｍｍ、トレッド幅ＴＷが１８２ｍｍであり、トレッド部の厚みが１５．１ｍｍ、ビードコア付近におけるタイヤ厚みが１８ｍｍである。外側及び内側のゴムパッド２１，２２の厚みは、それぞれ、４ｍｍ及び５ｍｍであり、これらゴムパッド２１，２２の幅（ラジアル方向寸法）は、約７０ｍｍである。また、外側及び内側のゴムパッド２１，２２は、ラジアル方向に約１０ｍｍ互いにずらして配置されている。
【００５１】
用いたタイヤは、２０５／５０Ｒ１６である。タイヤのカーカスプライは、レーヨン１６５０デニール×２本、打ち込み２４本／インチのものである。ベルト層４は、スチールの（２＋２）×０．２５ｍｍ、１９本／インチのものにベルト補強層が重ねられてなる。ベルト補強層は、１キャップタイプ、すなわち、６，６−ナイロン８４０デニール×２本、打ち込み３０本／インチのもの１枚である。繊維層３は、レーヨン１５００デニール×２本、打ち込み２４本／インチのもの１枚である。
【００５２】
また、サイド補強ゴムパッド２を構成するゴム材料は、次のようなものである。ゴム成分が、天然ゴム（ＮＲ）７０重量％、及び、高シス含量ブタジエンゴム（High-cis BR）３０重量％からなり、このゴム成分１００重量部に対して、レゾルシン１重量部、及びヘキサメチレンテトラミン１重量部が添加されている。この他に、カーボンブラック（Ｎ５５０）６５重量部、アロマオイル５重量部、酸化亜鉛５重量部、ステアリン酸２重量部、老化防止剤ＴＭＱ（住友化学工業「アンチゲンＲＤ」）１．５重量部、イオウ４重量部、及び、加硫促進剤ＣＢＳ（大内新興化学ノクセラ−ＣＺ−Ｇ）１重量部が添加されている。加硫成形は、１６０℃２０分の加熱により行った。ここで、得られたゴム成形物の硬さ（Ｈ_Ｓ）及びｔａｎδは、それぞれ７４及び０．１２であった。
【００５３】
次に、変形例１〜４について図３〜６の模式図をそれぞれ用いて説明する。
【００５４】
図３に示す変形例１においては、上記実施例と同様の断面構造において、繊維層３が、タイヤ周方向に対して５０度傾斜されて配列された場合である。この場合、サイド補強ゴムパッド２の変形を防止する効果は減少するが、繊維層３が受ける圧縮変形は格段に少なくなり、繊維層３の耐久性は増大する。したがって、加わる荷重が比較的少ない条件では、好ましい。
【００５５】
図４に示す変形例２においては、カーカス層１が２プライであり、一方（ビード部７から見て内側）のカーカスプライ１５は、図１〜２に示す上記実施例と同様であるが他方のカーカスプライ１６は、その巻き上げ端１７がビード部７の外側で係止されている。
【００５６】
このように２プライとする場合、タイヤの重量が増大するものの、タイヤの耐荷重性能が向上するため、一般に、比較的大きな荷重がかかるタイヤ、例えば、ミニバンや軽トラックに適している。カーカス層１の各カーカスプライ１５，１６を薄く構成する場合には、上記実施例と同様、中小型の一般乗用車に適している。
【００５７】
図５に示す変形例３においては、カーカス層１が２プライ積層であり、いずれのカーカスプライ１５，１６も、図１〜２に示す上記実施例と同様、その巻き上げ端１１，１７がベルト層４の端部下で係止されている。この場合、タイヤの重量が増大するものの、サイド補強ゴムパッド２の変形を抑制する効果が顕著に増大するため、ランフラット耐久性が増大する。したがって、変形例２と同様、用途によっては非常に好ましい実施形態となる。
【００５８】
図６の模式図に示す変形例４では、カーカス層１が２プライであり、同一幅（縦断面における長さの等しい）のカーカスプライ１５，１６が左右に位置をずらして貼り付けられている。図に示すように、内側のカーカスプライ１５は、右方の巻き上げ端１５ａがベルト端部下にまで達しているが、左方の巻き上げ端１５ｂがビードフィラー７２の外側で係止されている。外側のカーカスプライ１６は、これと逆に、左方の巻き上げ端１６ｂがベルト端部下にまで達しているが、右方の巻き上げ端１６ａがビードフィラー７２の外側で係止されている。
【００５９】
本実施例のように、２枚のカーカスプライ１５，１６を左右で位置をずらして貼り付ける方式を採用することにより、以下（１）〜（２）の利点が得られる。
【００６０】
（１）タイヤの成形のプライ貼り付けが容易になる。２プライとするのは上述のように比較的サイズの大きいタイヤであり、左右の幅も大きいものであるが、一方の側でのプライコードが短いため、貼り付けるプライの幅が大きく成りすぎず、取扱い及び貼り付けが容易になるのである。
【００６１】
（２）同一のプライコードを内側及び外側のカーカスプライとして用いることができるため、部品品種を増やす必要がなくその管理も容易となる。しかも、左右のビードフィラー７２の外側を結ぶ必要個所にのみ２プライとなっているため、優れた耐久性を付与しつつタイヤ重量増加を最小限に抑えることができる。
【００６２】
表１に、実施例及び各比較例についての耐久性等についての試験結果を示す。寸法構成やサイド補強ゴムパッド２の材料組成といったタイヤの構成は、特に記した以外、上記の実施例についての具体例（図１のもの）と同一である。以下において、比較例３は、従来の技術に記した特開平５−３１００１３（図８に示すもの）に対応する。
【００６３】
【表１】

【００６４】
耐久性の試験は、定格荷重の８５％で行った。乗り心地の官能試験には、排気量１８００ｃｃのＦＦタイプの乗用車を用いた。
【００６５】
表１の結果から知られるように、上記具体例（実施例）の構造のランフラットタイヤは、サイド補強ゴムパッドの補強のための繊維層を設けない比較例１のランフラットタイヤに比べて、ランフラット時の耐久性及び横剛性において顕著に優れている。また、通常時及びランフラット時における乗り心地においても若干優れている。しかも、タイヤ重量は同一またはほぼ同一である。
【００６６】
一方、サイド補強ゴムパッドがカーカスプライの内側にある比較例３のタイヤ（特開平５−３１００１３）と比較した場合、表１に示すように耐久性等の性能は同等である。しかし、実施例の利点Ａ〜Ｂとして既に説明したとおり、本発明のタイヤは、従来技術に係る比較例３のタイヤよりも成形の容易さや耐外傷性において際だって優れている。
【００６７】
【発明の効果】
ランフラットタイヤにおいて、製造のための労力その他のコストを低減し、しわ発生やエアの入り込みを著しく低減することができるとともに、充分な剛性とその耐久性を付与しつつタイヤの軽量化を図ることができるものの提供が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のランフラットタイヤの構造について、タイヤ軸を含む断面で示す部分縦断面図である。
【図２】図１に示す実施例のランフラットタイヤの要部を示す、模式的な部分縦断面図である。
【図３】変形例１のランフラットタイヤの要部を示す、模式的な部分縦断面図である。
【図４】変形例２のランフラットタイヤの要部を示す、模式的な部分縦断面図である。
【図５】変形例３のランフラットタイヤの要部を示す、模式的な部分縦断面図である。
【図６】変形例４のランフラットタイヤの要部を示す、模式的な部分縦断面図である。
【図７】従来の技術に係るランフラットタイヤの構造の概略を示す模式的な縦断面図である。
【図８】他の従来の技術に係るランフラットタイヤの構造の概略を示す模式的な縦断面図である。
【符号の説明】
１カーカス層
11 カーカス巻き上げ端
２サイド補強ゴムパッド
21 外側のゴムパッド
22 内側のゴムパッド
３繊維層
31 繊維層の上端
32 繊維層の下端
４ベルト層
５インナーライナー
61 トレッドゴム
62 サイドゴム
63 チェファーゴム
７ビード部
71 ビードコア
72 ビードフィラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire that can run for a while even when air is removed, that is, a run-flat tire.
[0002]
[Prior art]
Runflat tires can withstand the load of the vehicle until the nearest service facility is reached, even if the tire is punctured or otherwise the air pressure in the tire is insufficient or nearly zero. It is a tire with wall rigidity that can be used.
[0003]
Various types of tires have been proposed for such tires, but a typical one is a side reinforcement from the bead part to the shoulder part, and a longitudinal cross section (cross section including the tire shaft) is a side reinforcement with a crescent shape. It is equipped with a rubber pad. This side-reinforcing rubber pad, also called a lunet, imparts “self-supporting ability” to a tire from which air has escaped, and is usually composed of a highly rigid rubber layer.
[0004]
In JP Akira 50-60905 shows preferred ranges for the stiffness of the side reinforcing rubber pad, as the position where the side-reinforcing rubber pad, and the other positioning which is also sandwiched between the well carcass at the inner side at the outside of the carcass ply. In JP-A-58-174004, instead of providing a crescent-shaped side reinforcing rubber pad, a hard rubber portion in which the bead filler rubber usually arranged in contact with the bead core and the side reinforcing rubber pad is combined is provided. A structure of wrapping this with a carcass ply is shown.
[0005]
However, when the side reinforcing rubber pad or a substitute thereof is provided outside the carcass ply or sandwiched between the carcass plies, generally, the side wall portion has sufficient rigidity and the side reinforcing rubber pad has sufficient durability. It was not obtained.
[0006]
Therefore, most types of run-flat tires equipped with side reinforcing rubber pads have been developed only for those having a side reinforcing rubber pad with a crescent-shaped cross section on the inner surface side of the carcass layer (for example, JP 51-64203, Japanese Patent Laid-Open No. 62-279107, and various publications described below).
[0007]
In particular, it has been attempted to dispose a reinforcing fiber layer on a side reinforcing rubber pad arranged on the inner surface side of the carcass layer.
[0008]
In the tire structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-283508, as shown in FIG. 7, a single fiber layer 103 made of a fiber cord ply and extending from one side of the tire to the opposite side is a side reinforcing rubber pad 102. It is inserted along the center of the thickness. Such a fiber layer 103 stiffens the side reinforcing rubber pad to prevent the side reinforcing rubber pad from being cracked due to excessive compression deformation when the tire is punctured.
[0009]
In the tire structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-310013, as shown in FIG. 8, the fiber layer 103 is disposed at the interface between the inner liner 105 and the side reinforcing rubber pad 102, and the fiber layer 103 is side-reinforced. A structure that wraps the inner surface side of the rubber pad 102 is disclosed. With such a structure, it is said that the durability life of the tire in a state where air has escaped (the distance that can be traveled under the rated load, hereinafter referred to as run-flat durability) can be increased.
[0010]
On the other hand, in JP-A-8-118925, the winding end of the carcass ply is extended to a position where it overlaps the belt layer, thereby reducing the puncture durability due to the rigidity variation on the periphery of the sidewall and It is said that variations can be reduced.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the side reinforcing rubber pad is disposed inside the carcass ply as described above, when the tire is laminated and manufactured, the side reinforcing rubber pad is first placed at a predetermined position on the tire forming drum, It is necessary to extend and paste the carcass ply. In particular, the radial tires that are currently mainstream are poor in stretchability in the direction of the width of the sticking, and therefore the labor for sticking increases, and it is easy to cause defective factors such as wrinkles and air intrusion.
[0012]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and can reduce labor and other costs for manufacturing, remarkably reduce the generation of wrinkles and air, and provide sufficient rigidity and durability for tires. It is providing the thing which can aim at weight reduction of a tire, providing.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The run-flat tire according to claim 1 of the present invention includes a side reinforcing rubber pad having a crescent shape in a cross section including a tire shaft for reinforcing the sidewall in contact with the carcass layer folded around the bead portion. Further, in a run flat tire provided with a fiber layer separate from the carcass layer for reinforcing the side reinforcing rubber pad, the carcass layer connects the left and right bead portions along the tire inner surface. A carcass ply main body portion extending to the tire outer surface side and a bead portion that wraps from the tire inner surface side to the tire outer surface side and is further wound up to the tread side, and the wound-up end reaches the end of the belt layer, and the side reinforcing rubber pad The rubber pad on the tire outer surface side and the rubber pad on the tire inner surface side are overlapped with the fiber layer in between. And the carcass ply body portion, and the bead portion, characterized by being nipped to be enclosed between the wound-up part.
[0014]
With the above configuration, first, labor for manufacturing and other costs can be reduced, and generation of wrinkles and entry of air can be significantly reduced.
[0015]
Further, it is possible to reduce the weight of the tire while imparting sufficient rigidity and durability to the tire.
[0016]
In the run-flat tire according to claim 2, the rubber pad on the tire outer surface side is smaller in thickness than the rubber pad on the tire inner surface side.
[0017]
With such a configuration, the fiber layer that reinforces the side reinforcing rubber pad is disposed at a position close to the outer surface of the side reinforcing rubber pad, so that the compression deformation received is reduced, and therefore the durability is improved. In addition, the occurrence of cracks due to excessive compression deformation in the innermost side reinforcing rubber pad can be remarkably suppressed. Accordingly, durability during normal use and run flat of the tire can be increased.
[0018]
In addition, the arrangement of such a fiber layer maintains resistance to large deformation of the sidewall portion, compared with the case where the fiber layer is arranged close to the inner surface or outer surface of the side reinforcing rubber pad, and at the time of small deformation Excessive rigidity can be reduced. For this reason, it is possible to reduce the deterioration in ride comfort associated with the fiber layer.
[0019]
The run flat tire according to claim 3 is characterized in that the fiber layer has an upper end located below the end of the belt layer and a lower end located on the tire inner surface side of the bead portion.
[0020]
With such a configuration, since the width of the fiber layer (the length when viewed in the longitudinal section) can be minimized, an increase in the weight of the tire due to the fiber layer can be minimized. Moreover, since the stress resulting from other than a deformation | transformation of a side reinforcement rubber pad acts on a fiber layer, durability of a fiber layer can be improved.
[0021]
The run-flat tire according to claim 4 is characterized in that the carcass layer is one ply.
[0022]
With such a configuration, the weight of the tire can be reduced.
[0023]
In the run-flat tire according to claim 5, the carcass layer has two plies, and a winding end of one carcass ply is located within a range from a lower end to an upper end of the bead filler rubber in a cross section including the tire shaft. It is characterized by that.
[0024]
Such a configuration provides sufficient run-flat durability even when used in large passenger cars, minivans, and the like.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0026]
FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a structure of a run flat tire for a small and medium-sized passenger car cut along a cross section including a tire shaft. In FIG. 2, the principal part is shown typically about the structure of the same tire. In the following description, the tire radial tread side is the top, the tire outer surface side is the outer side, and the tire inner surface side is the inner side.
[0027]
As shown in FIG. 1, the side reinforcing rubber pad 2 is disposed on the sidewall portion SW of the tire over a region from the vicinity of the rim line 64 in contact with the upper end of the rim flange to the end portion of the belt layer 4. Here, the belt layer 4 is disposed so as to cover the entire width TW of the tread portion. The side reinforcing rubber pad 2 has a crescent shape curved toward the inside of the tire in a cross section passing through the tire axis, and the outer surface at the lower end thereof is in contact with the inner surface of the upper portion of the bead filler 72 of the bead portion 7.
[0028]
The carcass layer 1 includes a main body portion 12 connecting the left and right bead portions 7 and a winding portion 13 wound upward from the bead portion 7, and the main body portion 12 and the winding portion 13 are formed in the sidewall portion SW. The bead portion 7 and the entire side reinforcing rubber pad 2 are wrapped from the inside and the outside. Therefore, the wound-up portion 13 is superimposed on the outer surface of the main body portion 12 only below the end portion of the belt layer 4. Further, the entire inner surface of the main body portion 12 of the carcass layer 1 is directly covered by the inner liner 5 that forms the tire inner surface. In the illustrated example, the carcass layer 1 has one ply.
[0029]
As shown in FIG. 1, the side reinforcing rubber pad 2 is formed by superposing an outer rubber pad 21 and an inner rubber pad 22 slightly thicker than the outer rubber pad 21, and between these outer and

inner rubber pads

21 and 22. The fiber layer 3 which consists of a fiber cord layer independent of the fiber cord layer which forms the carcass layer 1 and the belt layer 4 is sandwiched. Similar to the carcass layer 1, the fiber layer 3 is composed of fiber cords arranged in a substantially radial direction.
[0030]
The outer and

inner rubber pads

21 and 22 are both crescent-shaped, and the width, that is, the radial dimension (the dimension along the tire surface in the sectional view as shown in FIG. 1) is substantially equal. Are slightly shifted so that they do not come to the same position. In the example shown in the drawing, the outer side reinforcing rubber pad 21 is arranged slightly shifted from the inner side reinforcing rubber pad 22.
[0031]
The upper end 31 of the fiber layer 3 is sandwiched between the main body portion 12 and the rolled-up portion 13 of the carcass layer 1 near the upper end of the outer rubber pad 21. The lower end 32 of the fiber layer 3 extends almost to the vicinity of the lower end of the inner rubber pad 22, and is in contact with or partially overlaps the main body portion 12 of the carcass layer 1 inside the bead filler 72.
[0032]
That is, the outer rubber pad 21 is wrapped and sandwiched by the rolled-up portion 13 of the carcass layer and the fiber layer 3 except that the lower outer surface thereof is in contact with the bead filler 72, and the inner rubber pad 22 is formed of the carcass layer. The main body portion 12 and the fiber layer 3 are completely encased. As described above, both the outer and

inner rubber pads

21 and 22 are sandwiched between the carcass layer 1 and the fiber layer 3 to suppress deformation.
[0033]
The length of the fiber layer 3 is usually the length of the side reinforcing rubber pad 2, but a tire protruding from the side reinforcing rubber pad 2 may be used as necessary for a tire having severe use conditions. On the other hand, when the use conditions are not strict, the lower end 32 of the fiber layer 3 may be configured not to contact the main body portion 12 of the carcass layer 1.
[0034]
The ratio of the thickness of the inner rubber pad 22 to the outer rubber pad 21 is preferably in the range of 0.9 to 0.5. If the position of the fiber layer 3 approaches the tire inner surface side, the contribution of the fiber layer 3 to the rigidity of the entire side reinforcing rubber pad 2 is reduced. On the other hand, when the position of the fiber layer 3 is extremely close to the outer surface of the tire, the amount of pad rubber in the outer rubber pad 21 becomes extremely small, and therefore the contribution of the fiber layer 3 to the rigidity and durability of the entire side reinforcing rubber pad 2 becomes small. End up.
[0035]
The fiber layer 3 is formed from, for example, an interdigital fabric, and the arrangement direction of the fiber cords is within a range of 90 to 40 ° with respect to the tire circumferential direction.
[0036]
Other than those described above, there is no difference from general tires for small and medium-sized passenger cars. As shown in FIG. 1, tread rubber 61, side rubber 62, and protector rubber 63 are disposed on the outer surfaces of the tread portion TW, the sidewall portion SW, and the bead portion 7, respectively.
[0037]
When the structure of the run flat tire is like this, the following advantages A to E are obtained.
[0038]
A. When the tire is manufactured, the carcass layer 1 may be set on a flat surface on the tire forming drum, so that labor and other costs for manufacturing can be reduced, and wrinkling and air intrusion can be significantly reduced. it can. Such an advantage is particularly remarkable in a radial tire in which the width of the carcass ply is less stretchable.
[0039]
B. The main body portion 12 of the carcass layer 1 is disposed on the innermost side of the tire except for the inner liner 5. For this reason, the main body portion 12 of the carcass layer 1 is sufficiently protected from external damage by the side reinforcing rubber pad.
[0040]
C. Since the carcass layer 1 has one ply, the weight of the tire can be reduced.
[0041]
D. Since the fiber layer 3 is provided only in the region where the side reinforcing rubber pad 2 is usually disposed, the weight of the fiber layer 3 can be minimized, and therefore the increase in weight of the tire can be minimized.
[0042]
E. Each of the side reinforcing

rubber pads

21 and 22 is encased by the main carcass ply body portion 12 and the rolled-up portion 13 and the fiber layer 3 is disposed at an appropriate position. And durability.
[0043]
In the tire structure described above, the rubber material constituting the side reinforcing rubber pad 2 satisfies the following (1) to (2), and particularly satisfies the following (3) to (4). .
[0044]
(1) A shape spring hardness hardness by test of JIS K 6301 _{(H S)} is in the range of 70-85,
(2) The tan δ value in the dynamic characteristic test is in the range of 0.10 to 0.20.
(3) butadiene rubber is contained in the rubber component in an amount of 10 to 50% by weight,
(4) 0.5 to 3 parts by weight of resorcin or a derivative thereof and 0.5 to 2.0 times of hexamethylenetetramine or a melamine derivative are contained with respect to 100 parts by weight of the rubber component.
[0045]
If the hardness (H _S ) of the rubber material is less than 70, the rigidity of the side reinforcing rubber pad 2 is insufficient, so the run-flat durability is insufficient, and the hardness (H _S ) of the rubber material is 85. Beyond that, the ride is not comfortable because the rigidity is too high. Further, if the tan δ value is less than 0.10, the vibration absorption function of the tire is insufficient and the ride comfort is deteriorated, and if it exceeds 0.20, the heat generated during running becomes intense, resulting in early breakage. Cheap. The hardness (H _S ) and the tan δ value of the rubber material are more preferably 75 to 80 and 0.13 to 0.15.
[0046]
The characteristics (1) to (2) can be easily achieved by selecting the compositions as described in the above (3) to (4).
[0047]
Fatigue resistance is improved by containing an appropriate amount of butadiene rubber in the rubber component as in (3) above. Even if the weight fraction of the butadiene rubber is less than 10% by weight or exceeds 50% by weight, the run-flat durability is deteriorated. The weight fraction of butadiene rubber is more preferably 20 to 40% by weight, still more preferably 25 to 35% by weight. Particularly preferred as the butadiene rubber (BR) is a high cis content butadiene rubber (High-cis BR) or VCR (Vinyl Cis-polybutadiene Rubber), a fibrous material composed of highly crystalline syndiotactic 1,2-polybutadiene. Reinforced 1,4-polybutadiene rubber). Preferable other rubbers contained in the rubber component include natural rubber. Natural rubber is generally excellent in dynamic characteristics and fatigue resistance.
[0048]
Further, as described in (4) above, when an appropriate amount of thermosetting resin is contained, the balance between heat generation, that is, tan δ, and hardness can be easily adjusted to a suitable one.
[0049]
Next, a specific example of this embodiment will be described.
[0050]
The structure of the tire is as illustrated. The tire outer diameter OD is 609 mm, the rim nominal diameter ND is 406 mm, the tread width TW is 182 mm, the thickness of the tread portion is 15.1 mm, and the tire thickness near the bead core is 18 mm. The thicknesses of the outer and

inner rubber pads

21 and 22 are 4 mm and 5 mm, respectively, and the width (radial dimension) of these

rubber pads

21 and 22 is about 70 mm. Further, the outer and

inner rubber pads

21 and 22 are arranged so as to be shifted from each other by about 10 mm in the radial direction.
[0051]
The tire used is 205 / 50R16. The tire carcass ply has 2 rayon 1650 deniers and 24 driven / inch. The belt layer 4 is formed by superposing a belt reinforcing layer on steel (2 + 2) × 0.25 mm, 19 pieces / inch. The belt reinforcing layer is one cap type, that is, one piece of 6,6-nylon 840 denier × 2 and driving 30 / inch. The fiber layer 3 is one piece of rayon 1500 denier × 2 and driven 24 / inch.
[0052]
Moreover, the rubber material which comprises the side reinforcement rubber pad 2 is as follows. The rubber component consists of 70% by weight of natural rubber (NR) and 30% by weight of high cis content butadiene rubber (High-cis BR). 1 part by weight of resorcin and hexamethylene with respect to 100 parts by weight of the rubber component 1 part by weight of tetramine is added. In addition, 65 parts by weight of carbon black (N550), 5 parts by weight of aroma oil, 5 parts by weight of zinc oxide, 2 parts by weight of stearic acid, 1.5 parts by weight of anti-aging agent TMQ (Sumitomo Chemical "Antigen RD"), 4 parts by weight of sulfur and 1 part by weight of a vulcanization accelerator CBS (Ouchi New Chemical Noxera-CZ-G) are added. Vulcanization molding was performed by heating at 160 ° C. for 20 minutes. Here, the hardness (H _S ) and tan δ of the obtained rubber molding were 74 and 0.12, respectively.
[0053]
Next, modified examples 1 to 4 will be described using the schematic diagrams of FIGS.
[0054]
In Modification 1 shown in FIG. 3, the fiber layer 3 is arranged with an inclination of 50 degrees with respect to the tire circumferential direction in the same cross-sectional structure as in the above embodiment. In this case, the effect of preventing the deformation of the side reinforcing rubber pad 2 is reduced, but the compression deformation that the fiber layer 3 receives is significantly reduced, and the durability of the fiber layer 3 is increased. Therefore, it is preferable under the condition that the applied load is relatively small.
[0055]
In the second modification shown in FIG. 4, the carcass layer 1 has two plies, and the carcass ply 15 on one side (inner side when viewed from the bead portion 7) is the same as the above-described embodiment shown in FIGS. The carcass ply 16 has its winding end 17 locked outside the bead portion 7.
[0056]
When two plies are used as described above, although the weight of the tire is increased, the load bearing performance of the tire is improved. Therefore, the tire is generally suitable for a tire that receives a relatively large load, for example, a minivan or a light truck. When the carcass plies 15 and 16 of the carcass layer 1 are configured to be thin, they are suitable for medium and small general passenger cars, as in the above-described embodiment.
[0057]
In the modified example 3 shown in FIG. 5, the carcass layer 1 is a two-ply laminate, and the carcass plies 15 and 16 have their winding ends 11 and 17 as belt layers as in the above-described embodiment shown in FIGS. 4 is locked under the end. In this case, although the weight of the tire increases, the effect of suppressing the deformation of the side reinforcing rubber pad 2 is remarkably increased, so that the run-flat durability is increased. Therefore, as in the second modification, the embodiment is very preferable depending on the application.
[0058]
In the modified example 4 shown in the schematic diagram of FIG. 6, the carcass layer 1 has two plies, and the carcass plies 15 and 16 having the same width (equal length in the longitudinal section) are attached while being shifted in the left and right directions. . As shown in the figure, the inner carcass ply 15 has the right winding end 15 a reaching the lower part of the belt end, but the left winding end 15 b is locked outside the bead filler 72. Contrary to this, in the outer carcass ply 16, the left winding end 16 b reaches the lower part of the belt end, but the right winding end 16 a is locked outside the bead filler 72.
[0059]
The following advantages (1) and (2) can be obtained by adopting a method in which the two carcass plies 15 and 16 are attached with their positions shifted on the left and right as in this embodiment.
[0060]
(1) It becomes easy to apply tire ply. The two-ply tire is a relatively large tire as described above and has a large width on the left and right sides, but the ply cord on one side is short, so the width of the ply to be attached does not become too large. It is easy to handle and paste.
[0061]
(2) Since the same ply cord can be used as the inner and outer carcass plies, it is not necessary to increase the number of parts, and the management thereof is facilitated. Moreover, since the two plies are provided only at the necessary portions connecting the outsides of the left and right bead fillers 72, an increase in tire weight can be minimized while providing excellent durability.
[0062]
Table 1 shows test results for durability and the like for the examples and the comparative examples. The tire configuration such as the dimensional configuration and the material composition of the side reinforcing rubber pad 2 is the same as the specific example (the one shown in FIG. 1) of the above embodiment, unless otherwise noted. In the following, Comparative Example 3 corresponds to Japanese Patent Laid-Open No. 5-310013 (shown in FIG. 8) described in the prior art.
[0063]
[Table 1]

[0064]
The durability test was performed at 85% of the rated load. A FF type passenger car with a displacement of 1800 cc was used in the sensory test for ride comfort.
[0065]
As can be seen from the results in Table 1, the run-flat tire having the structure of the above-described specific example (example) has a run-off tire compared to the run-flat tire of Comparative Example 1 in which the fiber layer for reinforcing the side reinforcing rubber pad is not provided. It is remarkably excellent in durability and lateral rigidity when flat. In addition, the ride comfort during normal and run-flat times is also slightly better. Moreover, the tire weight is the same or nearly the same.
[0066]
On the other hand, when compared with the tire of Comparative Example 3 (Japanese Patent Laid-open No. 5-310013) in which the side reinforcing rubber pad is inside the carcass ply, the performance such as durability is equivalent as shown in Table 1. However, as already described as advantages A to B of the examples, the tire of the present invention is remarkably superior in the ease of molding and the resistance to trauma than the tire of Comparative Example 3 according to the prior art.
[0067]
【The invention's effect】
In run-flat tires, the manufacturing effort and other costs can be reduced, wrinkling and air entry can be significantly reduced, and the weight of the tire can be reduced while providing sufficient rigidity and durability. Can be provided.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing a structure of a run flat tire of an embodiment in a cross section including a tire shaft.
2 is a schematic partial longitudinal sectional view showing a main part of the run flat tire of the embodiment shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a schematic partial longitudinal sectional view showing an essential part of a run flat tire according to a first modification.
FIG. 4 is a schematic partial longitudinal sectional view showing an essential part of a run flat tire according to a second modification.
FIG. 5 is a schematic partial longitudinal sectional view showing an essential part of a run flat tire according to a third modification.
FIG. 6 is a schematic partial longitudinal sectional view showing an essential part of a run flat tire according to a fourth modification.
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view showing an outline of a structure of a run flat tire according to a conventional technique.
FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view showing an outline of the structure of a run-flat tire according to another conventional technique.
[Explanation of symbols]
1 Carcass layer
11 Carcass roll-up end 2 Side-reinforced rubber pad
21 Outer rubber pad
22 Inner rubber pad 3 Fiber layer
31 Upper edge of fiber layer
32 Lower end of fiber layer 4 Belt layer 5 Inner liner
61 Tread rubber
62 Side rubber
63 Chefer rubber 7 Bead section
71 Beadcore
72 Bead filler

Claims

A side reinforcing rubber pad having a crescent shape in a cross section including a tire shaft is provided in contact with the carcass layer folded around the bead portion composed of the bead core and the bead filler rubber to reinforce the sidewall.
Furthermore, in the run flat tire provided with a fiber layer separate from the carcass layer for reinforcing the side reinforcing rubber pad,
The carcass layer includes a carcass layer main body portion extending so as to connect the left and right bead portions along the tire inner surface, the bead portion wrapped from the tire inner surface side to the tire outer surface side, and further rolled up to the tread side. Consists of a winding part that reaches the end of the belt layer,
The side-reinforcing rubber pad, the rubber pad of the rubber pad and the tire inner surface side of the tire outer surface side forming the respective crescent-shaped in cross-section including the tire axis, it is superposed across the fibrous layer, said carcass layer main body portion, Sandwiched between the bead part and the rolled-up part ,
When the tire is manufactured, the carcass layer main body portion set on the flat surface on the tire forming drum is disposed on the innermost side of the tire, excluding the inner liner,
The rubber flat on the tire outer surface side has a smaller thickness than the rubber pad on the tire inner surface side .

The run flat tire according to claim 1, wherein a ratio of a thickness of the rubber pad on the tire inner surface side to a rubber pad on the tire outer surface side is in a range of 0.9 to 0.5 .

The rubber pad on the tire outer surface side and the rubber pad on the tire inner surface side are shifted so that the upper end and the lower end do not come to the same position,
Or the fibrous layer has an upper end is sandwiched between the winding portion and the carcass layer main body portion located below the end of the belt layer, the lower end is in contact with the hand the carcass layer main body portion to the tire inner surface side of the bead filler or run-flat tire according to claim 1, wherein that the overlaid portion.

The run-flat tire according to claim 1, wherein the carcass layer is one ply.

The carcass layer has two plies, and a winding end of one carcass ply is located within a range from a lower end to an upper end of the bead filler rubber in a cross section including the tire shaft. The described run-flat tire.