JP4399850B2 - ランフラットタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、サイドウォール部に配された補強ゴム層と、ビード部のタイヤ幅方向外側に膨出した環状膨出部と、その環状膨出部に配されたビードとを備え、ランフラット走行時のリム外れを防止し得るランフラットタイヤに関する。

従来、サイドウォール部に補強ゴム層を備えた、いわゆるサイド補強タイプのランフラットタイヤが知られている。かかるランフラットタイヤによれば、パンク等に起因してタイヤ内部の空気圧が低下した際、補強ゴム層がタイヤを支持して偏平化が抑制され、ランフラット走行が可能となる。しかしながら、タイヤ内部の空気圧が低下した状態（ランフラット状態）では、ビード部のリムへの押圧が弱まって嵌合力が低下するため、ビード部がリムから外れ易くなるという問題があった。

かかるリム外れの対策として、ビード部のタイヤ幅方向外側に環状膨出部を設けたランフラットタイヤが知られている。例えば、図５（ａ）に示す環状膨出部１０は、リム８のリムフランジ外側に膨出しつつ、リムフランジの外径よりも小さい内径を有することで、ランフラット走行時にリムフランジを抱持して耐リム外れ性を向上することができる。しかしながら、かかるランフラットタイヤでは、耐リム外れ性が十分でないことが分かった。即ち、図５（ｂ）に示すように、ランフラット状態からＲ方向に比較的高速で旋回走行を行うと、遠心力による横力Ｆが車両に作用して環状膨出部１０をリムフランジから離反させるため、車両外側に位置するビード部１ｏがリム８のハンプを越えて内側に外れ易くなるという問題があった。

これに対して、図６に示すように、ビード部１のタイヤ幅方向外側に膨出した環状膨出部１０と、環状膨出部１０に配された第２ビード１ｂとを備えた、いわゆるダブルビードタイプのランフラットタイヤが提案されている。かかるランフラットタイヤによれば、ランフラット走行時において、第２ビード１ｂにより補強された環状膨出部１０がリムフランジ８ａを強固に抱持しうるため、リム外れを効果的に防止することができる。このようなランフラットタイヤは、例えば下記特許文献１〜３に開示されている。

しかしながら、従来のダブルビードタイプのランフラットタイヤでは、リム組みが困難であった。即ち、タイヤのリム組みでは、片側のビード部を一旦リムウェル部に形成された凹部（リムドロップ部）に落とし込んだ後、そのビード部をビードシートに装着する必要があるが、ダブルビードタイプのランフラットタイヤでは、ビード部をビードシートに装着した後に、更に環状膨出部を外側に引き上げてリムフランジを越えさせる必要があった。上述のように、環状膨出部はリムフランジの外径よりも小さい内径を有すると共に、第２ビードにより補強されているため、作業が非常に困難であった。

つまり、従来のダブルビードタイプのランフラットタイヤでは、耐リム外れ性を確保するために設けた環状膨出部がリム組み性を悪化させることにより、耐リム外れ性とリム組み性との両立が困難であった。なお、下記特許文献４では、リム組み性を損わずに耐リム外れ性を向上しうるタイヤが提案されているが、かかるタイヤは、可撓性の突出部を外側に折り曲げることでリム組み性を確保するものであり、第２ビードを設けてランフラット状態のリム外れを防止しうる構成を開示するものではない。
特開昭５１−１１６５０７号公報 特開昭５２−１２１２０４号公報 特開昭５３−１３８１０６号公報 特開２０００−６６２１号公報

そこで、本発明の目的は、サイドウォール部に配された補強ゴム層と、ビード部のタイヤ幅方向外側に膨出した環状膨出部と、その環状膨出部に配されたビードとを備えたランフラットタイヤにおいて、耐リム外れ性とリム組み性を両立しうるランフラットタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明のランフラットタイヤは、環状の第１ビードを有する一対のビード部と、そのビード部から各々タイヤ外周側へ延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部に断面三日月状をなして配される補強ゴム層と、少なくとも一方の前記ビード部よりタイヤ幅方向外側に膨出し、規定リム装着時にリムフランジの外周側湾曲面に対向する内周側面を有する環状膨出部と、前記環状膨出部に配された環状の第２ビードと、を備えるランフラットタイヤにおいて、前記環状膨出部の内周側面からタイヤ幅方向外側に連なってタイヤ内周側に盛り上がり、前記リムフランジの外径よりも小さい内径を有する隆起部と、その隆起部に配され、タイヤ内周側に向かって尖る角部を有する軟質ゴム層と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、ランフラット走行時に、第２ビードにより補強された環状膨出部がリムフランジを抱持しうるため、リムとの装着安定性が高められ、優れた耐リム外れ性を発揮することができる。更に本発明のランフラットタイヤによれば、リムフランジの外径よりも小さい内径を有する隆起部に、タイヤ内周側に向かって尖る角部を有する軟質ゴム層が配されることにより、隆起部がタイヤ幅方向内側に撓み易くなってリム組み性が向上しうる。即ち、タイヤのリム組みにおいて、リムドロップに落とし込んだビード部をビードシートに装着した後に、環状膨出部を外側に引き上げてリムフランジを越えさせる作業が容易となる。これにより、ダブルビードタイプのランフラットタイヤにおいて、耐リム外れ性とリム組み性とを効果的に両立することができる。ここで、規定リムとは、タイヤサイズに対応してＪＡＴＭＡで決められた標準となるリムを指し、規定リム装着時とは、規定リムに空気圧１８０ｋＰａで装着した状態を指す。また、軟質ゴム層とは、隆起部に配された他のゴム層よりも軟質のゴム層を指す。

上記において、前記軟質ゴム層は、断面三角形状をなし、前記角部の頂点を通る中線が、タイヤ内周側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜するものが好ましい。

上記構成によれば、軟質ゴム層の角部がタイヤ内周側に向かって尖りつつ、タイヤ幅方向内側に傾いた形状となる。これによって隆起部がタイヤ幅方向内側により撓み易くなり、環状膨出部を引き上げてリムフランジを越えさせる作業がより容易となる。また、軟質ゴム層を断面三角形状とすることによって、隆起部に配し易い形状としつつ、シンプルな形状で上記の作用効果を奏することができる。

上記において、前記軟質ゴム層は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（Ａタイプ）による硬さが６０〜７０°であるものが好ましい。

軟質ゴム層の硬さを上記範囲に設定することにより、隆起部の硬さを低下させてリム組み性を向上しつつ、環状膨出部による耐リム外れ性の向上効果を確保することができる。

上記において、前記隆起部のタイヤ幅方向内側に形成され、規定リム装着時にリムフランジの先端よりタイヤ内周側に配される突起部を備えるものが好ましい。

上記構成によれば、ビード部がリムから外れようとする場合に、隆起部のタイヤ幅方向内側に形成された突起部がリムフランジに係合して、環状膨出部のリムフランジからの離反を防ぎ、耐リム外れ性を効果的に向上することができる。しかも、その突起部は、隆起部のタイヤ幅方向内側に形成されていることにより、リム組みの際、環状膨出部を引き上げてリムフランジを越えさせる作業を阻害することがなく、耐リム外れ性とリム組み性とを効果的に両立することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、規定リムに装着した本発明に係るランフラットタイヤの一例を示す半断面図である。図２は、図１に示すランフラットタイヤのビード部を模式的に示した要部断面図である。

本発明のランフラットタイヤは、図１に示すように、一対の環状のビード部１と、ビード部１から各々タイヤ外周側へ延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２の各々の外周側端同士をショルダ部を介して連ねるトレッド部３とを備える。ビード部１には、ビードワイヤの収束体がタイヤ周方向に環状をなすビード１ａ（前記第１ビードに相当する。）が配されるとともに、そのタイヤ外周にビードフィラー１２が配される。ビード部１は、リム８のビードシート部８ｂのタイヤ外周に配され、正常な空気圧であればリムフランジ８ａに押圧されて、タイヤがリム８に嵌合される。

カーカス層４は、例えばポリエステルコードをタイヤ赤道線Ｃに対して略９０°の角度で配列したカーカスプライ１４からなり、一対のビード部１の間に架け渡されるように配される。カーカスプライ１４は、ビード１ａおよびビードフィラー１２を挟み込むようにタイヤ幅方向外側に巻き上げられている。

サイドウォール部２のカーカス層４の内側には、タイヤ子午線断面が略三日月状をなす補強ゴム層９が配されている。これにより、タイヤ内部の空気圧が低下した際、タイヤの撓み変形が抑制され、ランフラット走行が可能となる。補強ゴム層９は、例えば、ゴム硬度（ＪＩＳＫ６２５３のタイプＡデュロメータ硬さ試験に準じて測定したゴム硬度。以下同じ。）が６５〜９０゜のゴム層により構成される。なお、本発明のランフラットタイヤが備える補強ゴム層９は、従来のサイド補強タイプのランフラットタイヤに用いられる補強ゴム層であれば、厚みや硬さなど特に制限されることなく何れも適用することができる。また、補強ゴム層９は、単一のゴム層からなるものに限られず、硬さ等の物性の異なる複数のゴム層から構成されるものでもよい。

カーカス層４の内周側には、空気圧保持のためのインナーライナー層５が配されている。また、カーカス層４の外周側には、たが効果による補強を行うためのベルト層６およびベルト補強層７が配されている。ベルト層６は、例えばスチールコードをタイヤ赤道線Ｃに対して２５°前後の角度で配列した２枚のベルトプライからなり、ベルトプライ間でスチールコードが互いに逆向きに交差するように積層されている。カーカスプライまたはベルトプライを構成するコードとしては、上記以外にレーヨン、ナイロン、アラミド等の有機繊維等が使用される。通常、これらコードにはゴムとの接着性を高めるべく、表面処理や接着処理等がなされている。

以上に説明した構造は一般的なサイド補強タイプのランフラットタイヤと同じ構造であり、本発明は当該構造を有する何れのランフラットタイヤにも適用することができる。また、上記ゴム層等の原料ゴムとしては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）等が挙げられる。これらのゴムはカーボンブラックやシリカ等の充填材で補強されると共に、加硫剤、加硫促進剤、可塑剤、老化防止剤等が適宜配合される。

ビード部１のタイヤ幅方向外側には、環状膨出部１０が形成されている。本実施形態の環状膨出部１０は、リムフランジ８ａよりもタイヤ幅方向外側に膨出するとともに、リムフランジ８ａの外周側湾曲面に沿って対向する内周側面１１を有している。環状膨出部１０は、両側のビード部１にそれぞれ形成されていることが好ましいが、少なくとも一方のビード部１に形成されていればよく、例えば装着時に車両外側となる側にのみ形成するものでも構わない。

環状膨出部１０には、ビードワイヤがタイヤ周方向に環状をなすビード１ｂ（前記第２ビードに相当する。）が配される。本実施形態のビード１ｂは、その中心位置がリムフランジ８ａの最外径点よりもタイヤ外周側かつタイヤ幅方向外側に位置するように配されている。ビード１ｂは、ビード１ａと同じビードワイヤの収束体からなるものに限られず、例えば、有機繊維の収束体からなるものや、繊維強化ゴムを素材としたゴムビード等であってもよい。

隆起部１３は、環状膨出部１０の内周側面１１からタイヤ幅方向外側に連なり、タイヤ内周側に盛り上がるように形成されている。隆起部１３は環状に形成され、リムフランジ８ａの外径よりも小さい内径を有する。隆起部１３の内径は、例えばリムフランジ８ａの外径よりも４．０〜１４．０ｍｍ小さいものが例示される。なお、ここでいうリムフランジ８ａの外径とは、リムフランジ８ａの最外径点における径を指す。環状膨出部１０が隆起部１３を有することにより、ランフラット走行時に環状膨出部１０がリムフランジ８ａを効果的に抱持して耐リム外れ性を向上しうる。

軟質ゴム層１５は、隆起部１３に環状に配されており、その隆起部１３を構成する他のゴム層１７よりも軟質のゴム層により構成されている。ゴム層１７のゴム硬度は、例えば７３°〜８０°であり、軟質ゴム層１５はそのゴム層１７よりもゴム硬度が５°以上低いものが好ましい。軟質ゴム層１５は、タイヤ内周側に向かって尖る角部１６を有し、本実施形態では、ビード１ｂのタイヤ内周側にタイヤ子午線断面が三角形状をなして配されている。これにより、リム組み時において、隆起部がタイヤ幅方向内側に撓み易くなり、環状膨出部１０を外側に引き上げてリムフランジ８ａを越えさせる作業が容易となる。

軟質ゴム層１５は、ゴム硬度が６０〜７０°であることが好ましく、より好ましくは６５〜７０°である。軟質ゴム層１５のゴム硬度が６０°未満であると、隆起部１３の硬度が低下し過ぎて耐リム外れ性が低下する傾向にある。一方、ゴム硬度が７５°を越えると、隆起部１３がタイヤ幅方向内側に撓み難くなり、リム組み性を向上する効果が小さくなる傾向にある。

軟質ゴム層１５は、本実施形態のようにタイヤ子午線断面が三角形状をなして配されるものが好ましく、更に図２に示すように、タイヤ内周側に向かって尖る角部１６の頂点を通る中線１５ａが、タイヤ内周側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜するものがより好ましい。ここで、中線とは、三角形の頂点と、その頂点に向かい合う対辺の中点とを結ぶ線分を指す。上記構成によれば、軟質ゴム層１５のタイヤ子午線断面は、角部１６がタイヤ内周側に向かって尖りつつタイヤ幅方向内側に傾いた三角形状となり、隆起部１３がタイヤ幅方向内側により撓み易くなってリム組み性が良好となる。

軟質ゴム層１５の寸法は、隆起部１３の寸法に応じて適宜に設定することができるものであるが、軟質ゴム層１５の厚み（タイヤ径方向寸法）は１．５〜５．０ｍｍが好ましく、より好ましくは２．０〜３．５ｍｍである。厚みが１．５ｍｍ未満であると、軟質ゴム層１５により隆起部１３が撓み易くなる効果が小さくなる傾向にある。一方、５．０ｍｍを越えると、隆起部１３の硬度が低下し過ぎて耐リム外れ性が低下する傾向にある。

本実施形態の隆起部１３には、タイヤ幅方向内側に突出した突起部１８が形成されている。突起部１８は、リムフランジ８ａの先端よりタイヤ内周側に配され、これによりビード部１がリム８から外れようとする際に突起部１８がリムフランジ８ａに係合して、耐リム外れ性を効果的に向上することができる。かかる突起部１８は、隆起部１３のタイヤ幅方向内側に形成されているため、リム組みの際に、環状膨出部１０を外側に引き上げてリムフランジ８ａを越えさせる作業を阻害することがない。

突起部１８の寸法は、適宜に設定することができるものであるが、隆起部１３のタイヤ幅方向内側面を基準とした突出量Ａが１．０〜２．５ｍｍであるものが好ましい。突出量Ａが２．５ｍｍを超える場合、突起部１８がタイヤ幅方向内側に突出し過ぎて、リム組み時に突起部１８をリムフランジ８ａの先端よりタイヤ内周側に配するのが困難になる傾向にある。一方、突出量Ａが１．０ｍｍ未満である場合、突起部１８の突出量が小さ過ぎるために、リムフランジ８ａに係合してリム外れを抑制する効果が小さくなる傾向にある。上記において、隆起部１３のタイヤ幅方向内側面とは、環状膨出部１０の内周側面１１から連なって最もタイヤ幅方向外側に位置する面を指す。

［他の実施形態］
（１）本発明のランフラットタイヤが備える軟質ゴム層１５は、タイヤ内周側に向かって尖る角部１６を有するものであれば、種々の断面形状をなして隆起部１３に設けることが可能である。例えば、図３（ａ）に示す軟質ゴム層１５は、角部１６の両側の辺長が同等である二等辺三角形状である。また、図３（ｂ）に示す軟質ゴム層１５は断面五角形状であり、このように軟質ゴム層１５が三角形状以外の断面形状をなしうる場合、タイヤ内周側に向かって尖る角部１６の二等分線がタイヤ内周側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜するものが好ましい。なお、角部１６または他の角部分に対して、面取りを施したり丸みを付けたりしても構わない。

（２）突起部１８は、タイヤ周方向に沿って同一断面形状で環状に連続して設けられるものでもよく、タイヤ周方向に沿って断続的に設けられるものでもよい。

（３）前述の実施形態では、突起部１８が図４（ａ）に示すように断面三角形状をなす例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、図４（ｂ）に示す突起部１８は断面半円状であり、図４（ｃ）に示す突起部１８は断面台形状である。更に、突起部１８は、隆起部１３のタイヤ内周側端に連なるものに限られず、図４（ｄ）に示すように隆起部１３のタイヤ内周側端よりタイヤ外周側に設けられるものでもよい。なお、図４（ａ）〜（ｄ）において、点線１９は、突起部１８を設けない場合の隆起部１３の輪郭を示している。

（４）環状膨出部１０には、その内周側面１１に沿って補強層を配設しても構わない。これにより環状膨出部１０の内周側面１１を補強して、リムフランジ８ａとの接触による摩滅を抑制することができる。補強層としては、スチールコードや、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アラミド等の有機繊維から構成されるチェーファが例示される。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。

［耐リム外れ性］
ホイールサイズ１８×８ＪＪのリムに装着した各テストタイヤを、実車（国産３０００ｃｃクラスＦＲ車）の左側前方に装着し、直進から半径２０ｍの円形コースを右回りに旋回する、いわゆるＪターン走行を行った。各テストタイヤは、内圧０ｋＰａのランフラット状態とし、リム外れが発生したときの走行速度（横Ｇに比例）により耐リム外れ性を評価した。走行速度は、２５ｋｍ／ｈからスタートし、５ｋｍ／ｈ増分する方式でリム外れが発生するまで試験を行った。従来例１を１００として指数評価し、数値が大きいほどリム外れが発生したときの走行速度が大きい、即ち耐リム外れ性に優れていることを示す。

［リム組み性］
各テストタイヤをリムに組み付ける際に要した作業時間を測定し、リム組み性を評価した。従来例１を１００として指数評価し、数値が大きいほどリム組みに要した作業時間が短い、即ちリム組み性に優れていることを示す。

従来例
図１、２に示すランフラットタイヤにおいて、軟質ゴム層１５および突起部１８を備えない従来のダブルビードタイプのランフラットタイヤ（タイヤサイズ２４５／４０ＺＲ１８）を作製し、従来例とした。

実施例１〜３
図１に示すような軟質ゴム層１５を備える点以外は従来例と同じであるランフラットタイヤを作製し、実施例１、２とした。また、図１に示すような突起部１８を備える点以外は実施例１と同じであるランフラットタイヤを作製し、実施例３とした。なお、突起部１８の突出量Ａは１．５ｍｍとした。

比較例
軟質ゴム層１５の硬さを、隆起部１３に配された他のゴム層１７と同じとした点以外は実施例１と同じであるランフラットタイヤを作製し比較例とした。

表１の結果が示すように、実施例１〜３は、軟質ゴム層を備えることにより隆起部がタイヤ幅方向内側に撓み易くなるため、従来例および比較例よりもリム組み性に優れていることがわかる。しかも、いずれの実施例も耐リム外れ性を確保しており、耐リム外れ性とリム組み性とを両立しうることがわかる。特に実施例３は、突起部を備えることによって優れた耐リム外れ性を発揮することがわかる。

本発明に係るランフラットタイヤの一例を示す半断面図 本発明に係るランフラットタイヤのビード部を模式的に示した要部断面図 別形態に係る軟質ゴム層の形状を示す要部断面図 別形態に係る突起部の形状を示す要部断面図 従来のランフラットタイヤによるランフラット走行での車両旋回時の状態を示す図 従来のランフラットタイヤの一例を示す半断面図である。

符号の説明

１ ビード部
１ａ ビード（第１ビード）
１ｂ ビード（第２ビード）
２ サイドウォール部
８ リム
８ａ リムフランジ
８ｂ ビードシート部
９ 補強ゴム層
１０ 環状膨出部
１１ 内周側面
１３ 隆起部
１５ 軟質ゴム層
１５ａ 中線
１６ 角部
１８ 突起部

Claims (4)

1. 環状の第１ビードを有する一対のビード部と、そのビード部から各々タイヤ外周側へ延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部に断面三日月状をなして配される補強ゴム層と、少なくとも一方の前記ビード部よりタイヤ幅方向外側に膨出し、規定リム装着時にリムフランジの外周側湾曲面に対向する内周側面を有する環状膨出部と、前記環状膨出部に配された環状の第２ビードと、を備えるランフラットタイヤにおいて、
   前記環状膨出部の内周側面からタイヤ幅方向外側に連なってタイヤ内周側に盛り上がり、前記リムフランジの外径よりも小さい内径を有する隆起部と、
   その隆起部に配され、タイヤ内周側に向かって尖る角部を有する軟質ゴム層と、を備えることを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 前記軟質ゴム層は、断面三角形状をなし、前記角部の頂点を通る中線が、タイヤ内周側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜する請求項１記載のランフラットタイヤ。
3. 前記軟質ゴム層は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（Ａタイプ）による硬さが６０〜７０°である請求項１又は２記載のランフラットタイヤ。
4. 前記隆起部のタイヤ幅方向内側に形成され、規定リム装着時にリムフランジの先端よりタイヤ内周側に配される突起部を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載のランフラットタイヤ。

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