JP4458637B2

JP4458637B2 - 空気入り安全タイヤ

Info

Publication number: JP4458637B2
Application number: JP2000239395A
Authority: JP
Inventors: 政治木村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-08-08
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2020-08-08
Also published as: JP2002046422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サイドウォール部を補強することでランフラット走行を可能とした空気入り安全タイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気入りタイヤは、釘、金属片等が突き刺さってパンクをすると、内圧が低下するため、サイドウォール部が座屈して潰れるよう変形するが、このような場合にも所定距離を安全に継続走行することができるタイヤとして、従来、種々の空気入り安全タイヤ（ランフラットタイヤ）が提案されている。
【０００３】
例えば、このような安全タイヤとして、ビードがそれぞれ埋設された一対のビード部と、これらビード部から略半径方向外側に向かって延びる一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部の半径方向外端同士を連ねるとともに、外周に複数本の周方向溝が形成されたトレッド部とを備え、前記サイドウォール部およびトレッド部を両端部がビード回りに折り返されたカーカス層によって補強するとともに、両サイドウォール部におけるカーカス層の内面側に断面三日月状の補強ゴム層を配置したタイヤが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の空気入り安全タイヤは、内圧が低下して半径方向内側に潰れると、トレッド部が半径方向内側に向かって凹状に湾曲するため、トレッド中央部が路面から浮き上がり、これにより、接地面積が大幅に減少してしまうという問題点がある。特に、空気入り安全タイヤが氷雪性能に優れたスノータイヤの場合には、前述の接地面積の減少により、氷雪上での発進性能や登坂性能が低下するという問題点がある。
【０００５】
この発明は、ランフラット走行時における接地面積の減少を効果的に抑制することができる空気入り安全タイヤを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、ビードがそれぞれ埋設された一対のビード部と、これらビード部から略半径方向外側に向かって延びる一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部の半径方向外端同士を連ねるとともに、外周に複数本の周方向溝が形成されたトレッド部とを備え、前記サイドウォール部およびトレッド部を両端部がビード回りに折り返されたカーカス層によって補強するとともに、両サイドウォール部におけるカーカス層の内面側に断面三日月状の補強ゴム層を配置した空気入り安全タイヤにおいて、
いずれかの周方向溝内に周方向に離れた複数のプラットフォームを設けるとともに、各プラットフォームを周方向溝の一側、他側両側壁にそれぞれ連続し、間に溝底まで延びる一定幅の間隙が形成された一側、他側突出部から構成し、ランフラット走行時にこれらプラットフォームの一側、他側突出部同士を密着させることにより達成することができる。
【０００７】
走行中にタイヤの内圧がパンクにより低下すると、該タイヤはサイドウォール部が座屈するため潰れるよう変形し、これにより、トレッド部が半径方向内側に向かって凹状に湾曲しようとする。このため、この発明においては、前述のように間隙が間に形成された一側、他側突出部からなるプラットフォームを周方向溝内に設けたのである。ここで、前述のような間隙を間に形成したのは、通常内圧の充填時におけるタイヤの排水性を確保するとともに、トレッド部の剛性バランスを維持するためである。
【０００８】
前述のように構成すると、トレッド部が凹状に湾曲しようとしたとき、トレッド部の中立面より半径方向外側に位置しているプラットフォームに圧縮力が作用して、一側、他側突出部が互いに接近し、間隙が狭くなる。そして、一側、他側突出部同士が密着すると、プラットフォームが突っ張りとなって前述したトレッド部の凹状湾曲を制限し、これにより、ランフラット走行時における接地面積の減少を効果的に抑制する。
【０００９】
また、請求項２に記載のように構成すれば、氷雪上での発進、登坂性能の低下を効果的に抑制することができる。
さらに、請求項３に記載のように構成すれば、排水性を十分に確保しながら、接地面積の減少を確実に抑制することができる。
また、請求項４に記載のように構成すれば、接地面積の減少を強力に抑制することができる。
【００１０】
さらに、請求項５に記載のように構成すれば、接地面積の減少を強力に抑制することができる。
また、請求項６に記載のように構成すれば、偏摩耗を防止しながら、接地面積の減少を十分に抑制することができる。
さらに、請求項７に記載のように構成すれば、排水性を十分に確保しながら、接地面積の減少を強力に抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１、２において、11は氷雪性能に優れた空気入りラジアルタイヤ、いわゆるスノータイヤであり、このタイヤ11はビード12がそれぞれ埋設された一対のビード部13と、これらビード部13から略半径方向外側に向かって延びる一対のサイドウォール部14と、これらサイドウォール部14の半径方向外端同士を連ねる略円筒状のトレッド部15とを備えている。
【００１２】
また、このタイヤ11は略トロイダル状に延びて前記サイドウォール部14、トレッド部15を補強するカーカス層18を有し、このカーカス層18の両端部は前記ビード12の回りに軸方向内側から軸方向外側に向かって折り返されている。前記カーカス層18は少なくとも１枚のカーカスプライ20から構成され、このカーカスプライ20の内部にはほぼラジアル方向（子午線方向）に延びる有機繊維からなる補強コードが多数本埋設されている。
【００１３】
24はカーカス層18の半径方向外側に配置されたベルト層であり、このベルト層24は２枚以上のベルトプライ25を積層することで構成されている。これらベルトプライ25の内部にはトレッドセンターＳに対して所定の角度で傾斜した非伸張性の、例えばスチールから構成された多数本の補強コードがそれぞれ埋設され、これらベルトプライ25のうちの少なくとも２枚は前記補強コードが互いに交差するよう配置されている。
【００１４】
両サイドウォール部14におけるカーカス層18の内面側には補強ゴム層28が配置され、この補強ゴム層28はタイヤ最大幅位置近傍において肉厚が最も厚く、該位置から半径方向内側および外側にそれぞれ離れるに従い肉厚が漸減した形状、即ち断面が三日月状をしている。
【００１５】
そして、タイヤ11のサイドウォール部14にこのような補強ゴム層28を配置すると、パンク等によって走行中のタイヤ11の内圧が大気圧程度まで低下しても、曲げ剛性の高い前記補強ゴム層28が荷重を支持してサイドウォール部14の潰れをかなりの程度阻止するため、該タイヤ11は所定距離を安全にランフラット走行することができる。
【００１６】
30は前記トレッド部15に配置されたトレッドであり、このトレッド30はベルト層24を半径方向外側から覆っている。このトレッド30（トレッド部15）の外周には周方向に連続して延びる複数本の周方向溝31が形成され、これら周方向溝31は、氷雪性能を向上させるため、比較的溝深さＤが深い主溝、副溝から構成されている。
【００１７】
そして、これら周方向溝31によりトレッド部15の外周には周方向に延びる複数本の陸部が画成されるが、これらの陸部は略軸方向に延びるとともに、周方向に離れた複数本の横溝34により複数のブロック35に区画されている。また、これらブロック35の外周には、氷雪性能を向上させるために、複数のサイプ36が形成されている。
【００１８】
図１、２、３において、40は周方向溝31内に周方向に離れて設けられた複数のプラットフォームであり、各プラットフォーム40は、周方向溝31の一側側壁31ａと他側側壁31ｂとにそれぞれ連続する一側突出部41と他側突出部42とから構成されている。そして、これら、これら一側、他側突出部41、42は一側、他側両側壁31ａ、31ｂから他側、一側側壁31ｂ、31ａに向かってそれぞれ突出するとともに、互いに向かい合っている。
【００１９】
この結果、これら一側、他側突出部41、42間には半径方向内側に向かって周方向溝31の溝底31ｃまで延びる間隙43が形成されるが、この間隙43は、前記タイヤ11の内圧が通常の所定圧のときには殆ど潰れることはないが、タイヤ11がランフラット走行するようになると、潰れて一側、他側突出部41、42の対向面同士が密着する。
【００２０】
このように間隙43が間に形成された一側、他側突出部41、42からなるプラットフォーム40を周方向溝31に設けると、タイヤ11の内圧が大気圧程度まで低下してトレッド部15が、図１に仮想線で示すように、凹状に湾曲しようとしたとき、該トレッド部15の厚さ方向中央部に位置する中立面より半径方向外側にプラットフォーム40が位置しているため、該プラットフォーム40に軸方向圧縮力が作用して一側、他側突出部41、42が互いに接近し、前記間隙43が狭くなる。
【００２１】
そして、前述の間隙43が完全に潰れて一側、他側突出部41、42同士が密着すると、プラットフォーム40が突っ張りとなって前述したトレッド部15の凹状湾曲を制限し、これにより、ランフラット走行時における接地面積の減少を効果的に抑制する。特に、タイヤ11が前述のようにスノータイヤである場合には、接地面積の減少抑制により、氷雪上での発進、登坂性能を向上させることができる。
【００２２】
なお、前述のプラットフォーム40を、一側側壁31ａから他側側壁31ｂまで連続して延びるものではなく、間隙43によって一側、他側突出部41、42に分割したのは、通常の内圧充填時におけるタイヤ11の排水性を確保するとともに、トレッド部15の剛性バランスを維持するためである。
【００２３】
ここで、前述のプラットフォーム40はいずれの周方向溝31に設けるようにしてもよいが、この実施形態のようにトレッド端Ｒと、該トレッド端Ｒからトレッド幅Ｗの 1/4だけ離れた点Ｐとの間の周方向溝31に設ければ、ランフラット時にプラットフォーム40が強力な突っ張りとして機能し、凹状湾曲に基づく接地面積の減少を強力に抑制することができるので、好ましい。
【００２４】
また、前述の間隙34の幅Ｂは0.7〜3.0mmの範囲内が好ましい。その理由は、前記幅Ｂが 0.7mm未満であると、排水性が低下することがあり、一方、 3.0mmを超えると、ランフラット時に一側、他側突出部41、42が密着しないことがあって、接地面積の減少を抑制することができないことがあるが、0.7〜3.0mmの範囲内すると、排水性を確保しながら、接地面積の減少を確実に抑制することができるからである。
【００２５】
さらに、周方向溝31の両側に位置する陸部が前述のようにブロック35であるときには、軸方向に隣接する２個のブロック35間に２個以上のプラットフォーム40を周方向に離して配置すると、接地面積の減少を強力に抑制することができるので、好ましい。
【００２６】
また、前記プラットフォーム40の高さＨ（一側、他側突出部41、42の半径方向長さ）は、周方向溝31の溝深さＤの0.5〜1.0倍の範囲内が好ましい。その理由は、前記高さＨが溝深さＤの 0.5倍未満であると、突っ張りとしての役割を十分に果たすことができないため、接地面積の減少を十分に抑制することができず、一方、 1.0倍を超えると、プラットフォーム40が踏面から突出するため、トレッド部15に偏摩耗が生じることがあるが、前述した0.5〜1.0倍の範囲内とすると、偏摩耗を防止しながら、接地面積の減少を十分に抑制することができるからである。
【００２７】
さらに、各プラットフォーム40の周方向長さＬは 2〜15mmの範囲内とすることが好ましい。その理由は、周方向長さＬが 2mm未満であると、ランフラット走行時に一側、他側突出部41、42が突っ張りとして機能する前に潰れてしまうことがあるため、接地面積の減少を十分に抑制することができず、一方、15mmを超えると、周方向溝31内での水の流れを阻害して排水性が低下することがあるが、前述の範囲内であると、排水性を十分に確保しながら、接地面積の減少を強力に抑制することができるからである。
【００２８】
【実施例】
次に、試験例について説明する。この試験に当たっては、いずれの周方向溝にもプラットフォームが設けられていない従来タイヤと、前述した部位の周方向溝にプラットフォームが設けられた実施タイヤ１、２とを準備した。ここで、実施タイヤ１、２においては共に、周方向長さＬが 3mmで間隙の幅Ｂが 1mmであるプラットフォームを１個のブロックに対し２個ずつ設けたが、該プラットフォームの高さＨをそれぞれ実施タイヤ１では溝深さＤの0.50倍、実施タイヤ２では溝深さＤの0.67倍とした。
【００２９】
また、前述の従来、実施タイヤはいずれもサイドウォール部におけるカーカス層の内面側に断面三日月状の補強ゴム層を配置したランフラット走行が可能なスノータイヤであり、そのサイズは155/65 Ｒ13であった。
【００３０】
次に、このようなタイヤを乗用車（リムは13×４、50Ｂ）に装着し、駆動輪に装着されている１本のタイヤに98ｋPa（大気圧）の内圧を、他の３本のタイヤに 210ｋPaの内圧を充填した。その後、これらタイヤに乗用車の自重と乗員４名に相当する重量を作用させた状態で、98ｋPaであるランフラット状態のタイヤにおける接地面積を測定した。その結果を以下の表１に従来タイヤを指数 100として示すが、プラットフォームを設けると、接地面積が増加していることが理解できる。
【００３１】
【表１】

【００３２】
次に、前述の乗用車により若干アイスバーン傾向にある圧雪上の50ｍ走行区間に 5km/hで進入した後、スピンが発生する直前まで加速しながら走り抜け、そのときの時間を測定するとともに、その測定時間の逆数を雪上発進加速性能とした。なお、前述した試験時の気温は零下２度〜零下３度、雪温は零下３度であった。前述した表１にその結果を従来タイヤを指数 100として示すが、プラットフォームを設けると、この雪上発進加速性能が向上していることが理解できる。
【００３３】
次に、前述の乗用車によりウエットオンアイス（触れると水がついてくる滑りやすい氷面）上の20ｍ走行区間に 5km/hで進入した後、スピンが発生する直前まで加速しながら走り抜け、そのときの時間を測定するとともに、その測定時間の逆数を氷上発進加速性能とした。なお、前述した試験時の気温は零下１度〜零下２度、氷温は零下 1.5度〜零下 2.8度であった。前述の表１にその結果を従来タイヤを指数 100として示すが、プラットフォームを設けると、この氷上発進加速性能が向上していることが理解できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、ランフラット走行時における接地面積の減少を効果的に抑制し、これにより、雪上、氷上での発進、登坂性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示すタイヤの子午線断面図である。
【図２】トレッド部の平面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ矢視断面図である。
【符号の説明】
11…空気入り安全タイヤ 12…ビード
13…ビード部 14…サイドウォール部
15…トレッド部 18…カーカス層
28…補強ゴム層 31…周方向溝
31ａ…一側側壁 31ｂ…他側側壁
31ｃ…溝底 35…ブロック
40…プラットフォーム 41…一側突出部
42…他側突出部 43…間隙

Claims

ビードがそれぞれ埋設された一対のビード部と、これらビード部から略半径方向外側に向かって延びる一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部の半径方向外端同士を連ねるとともに、外周に複数本の周方向溝が形成されたトレッド部とを備え、前記サイドウォール部およびトレッド部を両端部がビード回りに折り返されたカーカス層によって補強するとともに、両サイドウォール部におけるカーカス層の内面側に断面三日月状の補強ゴム層を配置した空気入り安全タイヤにおいて、
いずれかの周方向溝内に周方向に離れた複数のプラットフォームを設けるとともに、各プラットフォームを周方向溝の一側、他側両側壁にそれぞれ連続し、間に溝底まで延びる一定幅の間隙が形成された一側、他側突出部から構成し、ランフラット走行時にこれらプラットフォームの一側、他側突出部同士を密着させるようにしたことを特徴とする空気入り安全タイヤ。
前記空気入り安全タイヤは氷雪性能に優れたスノータイヤである請求項１記載の空気入り安全タイヤ。
前記プラットフォームにおける間隙の幅Ｂは0.7〜3.0mmの範囲内である請求項１または２記載の空気入り安全タイヤ。
前記プラットフォームを、トレッド端Ｒと、該トレッド端Ｒからトレッド幅Ｗの 1/4だけ離れた点Ｐとの間に配置された周方向溝に設けるようにした請求項１〜３のいずれかに記載の空気入り安全タイヤ。
前記周方向溝の両側に位置する陸部がブロックであるとき、隣接する２個のブロック間に２個以上のプラットフォームを周方向に離して配置するようにした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入り安全タイヤ。
前記プラットフォームの高さＨを周方向溝の溝深さＤの0.5〜1.0倍の範囲内とした請求項１〜５のいずれかに記載の空気入り安全タイヤ。
各プラットフォームの周方向長さＬを 2〜15mmの範囲内とした請求項１〜６のいずれかに記載の空気入り安全タイヤ。