JP4470595B2 - 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を備えるランフラットタイヤに関する。

ランフラットタイヤとは、パンク等の障害によりタイヤ内部の空気圧の低下が生じた場合であっても、ある程度の距離を安全に走行することができるタイヤである。このようなランフラット走行を可能にするためのタイヤ構造の１つとして、サイドウォール部に補強ゴム層を備えた、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。係るランフラットタイヤによれば、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完全に偏平化することを防止し、ランフラット走行が可能となる。

しかしながら、サイド補強タイプのランフラットタイヤには、ランフラット走行時にリム外れが生じ易いという問題があった。そのため、リム装着時にリムのビードシート部外周側に配されるビードとは別に、ビード部のタイヤ幅方向外側に膨出した環状膨出部に配されるビードを備えた、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。

図４は、ダブルビードタイプのランフラットタイヤの一例を示す断面図である。カーカス層４は一対のビード部１に架け渡されるように配され、ビード１ａおよびビードフィラー１５を挟み込むよう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、断面略三日月状をなす補強ゴム層９が配されている。ビード部１のタイヤ幅方向外側には、リムフランジ８ａに沿った内周面を有する環状膨出部１０が形成されており、その環状膨出部１０には環状のビード１ｂが設けられている。係る構造によれば、ビード１ｂにより高弾性を有する環状膨出部１０がリムフランジ８ａを抱持し、リム８への装着安定性が高められる。また、環状膨出部１０の内周に沿って補強層１４が配設されており、リムフランジ８ａとの摩擦による摩滅を抑制して、耐リム外れ性の向上を図っている。なお、ダブルビードタイプのランフラットタイヤは下記特許文献１〜３に、ランフラットタイヤではないが、補強層を備えたダブルビードタイプのタイヤは下記特許文献４〜７に開示されている。

しかしながら、係るランフラットタイヤは、環状膨出部１０が多数のゴム部材を貼り合わせて構成されており、製造工程が煩雑で生産性を悪化させるという問題があった。また、補強層１４の配設による生産性の低下とタイヤ重量の増加とが不可避であった。更に、ダブルビードタイプのランフラットタイヤであっても、ランフラット走行時に比較的高速で旋回走行を行うと、リム外れが生じる場合があった。即ち、図５（ａ）に示すランフラット状態からＲ方向に旋回走行を行うと、図５（ｂ）に示すように車両は遠心力による横力Ｆを受けるため、その車両の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。
特開昭５１−１１６５０７号公報 特開昭５３−１３８１０６号公報 特開２００２−１７８７２５号公報 特開昭５０−８２７０１号公報 特開昭５１−７６７０７号公報 実開昭５２−１９８０３号公報 特表平５−５０８３６６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を備えるランフラットタイヤにおいて、生産性の低下およびタイヤ重量の増加を抑制しつつ、耐リム外れ性に優れた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、本発明の空気入りラジアルタイヤは、環状の第１ビードおよび前記第１ビードのタイヤ外周に配されるビードフィラーを有する一対のビード部と、前記ビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記ビード部間に架け渡され、前記第１ビードにて巻き上げられたカーカスプライからなるカーカス層と、前記サイドウォール部の前記カーカス層の内側に断面略三日月状をなして配された補強ゴム層と、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、リムフランジの外周側湾曲面に沿った内周面を有する環状膨出部と、を備えるランフラットタイヤにおいて、前記カーカスプライの巻き上げ部は、前記環状膨出部の内周面に沿って配設されるとともに、前記ビード部から前記環状膨出部に向けて配設され、前記ビードフィラーと一体化された環状ゴム体を備えるものである。

本発明に係るランフラットタイヤによれば、カーカスプライの巻き上げ部が環状膨出部の内周面に沿って配設されることにより、環状膨出部の内周が補強され、耐摩滅性および耐リム外れ性が効果的に高められる。その際、別途補強層を設ける必要がないため、生産性の低下およびタイヤ重量の増加を回避することができる。更に、ビード部から環状膨出部に向けて配設され、ビードフィラーと一体化された環状ゴム体を備えることにより、環状膨出部の形成が簡略化でき、生産性がより良好となる。ビード部は、通常走行中にリムフランジから繰り返し衝撃を受けるが、環状ゴム体はビードフィラーに一体化されているため、セパレーションは発生し難く、耐久性が確保される。

上記において、前記環状膨出部に配された環状の第２ビードを備えるとともに、前記カーカスプライの巻き上げ部が、前記第２ビードよりタイヤ外周側の位置まで延びたものが好ましい。

上記構成によれば、ランフラット状態での高速旋回時において、ビード部が内側に外れる方向に力を受けた際に、カーカスプライの巻き上げ部に内側向きの張力が作用し、第２ビードがリムフランジに押し付けられる。その結果、環状膨出部がリムフランジを抱持するように圧接され、リム外れを効果的に防止することができる。

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、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におけるビード部を模式的に示した要部断面図である。

図１に示すランフラットタイヤは、一対のビード部１と、ビード部１から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２間に設けられたトレッド部３とを備える。一対のビード部１は、それぞれ、スチール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。）と、ビード１ａのタイヤ外周に配されるビードフィラー１５とを有し、リム８のビードシート部８ｂのタイヤ外周側に配されることで、タイヤがリム８に固定可能に構成されている。

カーカス層４は、ポリエステルコードをタイヤ赤道線Ｃに対して略９０°の角度で平行配列したカーカスプライからなり、一対のビード部１の間に架け渡されるように配されている。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、カーカス層４のタイヤ外周側には、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、スチールコードをタイヤ赤道線Ｃに対して２０°前後の角度で平行配列した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、アラミド等の有機系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。

サイドウォール部２のカーカス層４の内側には、断面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、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが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、硬さや厚み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。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。

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。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た内周面を有している。その内周面の先端側に位置する尖頭部１１は、リムフランジ８ａの外径に比して小径に設定されており、これにより環状膨出部１０がリムフランジ８ａを抱持してリム外れを防止し得る。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。

カーカス層４を構成するカーカスプライは、ビード１ａにて内側から外側に巻き上げられており、本発明のランフラットタイヤは、そのカーカスプライの巻き上げ部１２が環状膨出部１０の内周面に沿って配設されている。これにより、別途補強層を設けることなく環状膨出部１０の内周を補強し、リムフランジ８ａとの摩擦による摩滅を抑制して、耐リム外れ性を高めることができる。

本発明のランフラットタイヤは、ビード部１から環状膨出部１０に向けて配設された環状ゴム体１３を備える。図１、２に示す環状ゴム体１３は、ビードフィラー１５の外側からカーカスプライの巻き上げ部１２に内接しつつ、ビードフィラー１５よりタイヤ外周側に配設されている。環状ゴム体１３は、例えば、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが４０〜７５゜であり、リム８から反復して伝達される衝撃に耐え得る十分な剛性および耐クラック性を有するものが好ましい。環状ゴム体１３は、ビードフィラー１５と一体化されており、かかるゴム部材は、例えば多層押出機を用いて各ゴム材を接合しながら押出成形することにより形成することができる。

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。）が配されており、環状膨出部１０の高弾性能を確保している。ビード１ｂを構成するビードワイヤは、ビード１ａと同じスチールワイヤの収束体からなるものに限られず、例えば、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。ビード１ｂは、両側の環状膨出部１０にそれぞれ配されていることが好ましいが、少なくとも一方の環状膨出部１０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。

本発明では、図１、２に示すように、カーカスプライの巻き上げ部１２が、ビード１ｂよりタイヤ外周側の位置まで延びたものが好ましい。これにより、ランフラット状態での高速旋回時において、例えばビード部１が内側に外れる方向（矢印Ａ方向）に力を受けた際に、カーカスプライの巻き上げ部１２に内側向きの張力が作用し、ビード１ｂがリムフランジ８ａに対して矢印Ｂ方向に押し付けられる。その結果、環状膨出部１０がリムフランジ８ａを抱持するように圧接され、リム外れが効果的に防止される。

上述のランフラットタイヤは、下記の点を除けば、従来のダブルビードタイプのランフラットタイヤと同様に製造することができる。即ち、本発明のランフラットタイヤの製造は、ビード１ａ、ビードフィラー１５および環状ゴム体１３を構成する一体のゴム部材、およびビード１ｂを配設したうえで、カーカスプライを巻き上げる点が従来とは異なる。このとき、本発明では、環状膨出部１０の形成が簡略化できるとともに、別途補強層を設ける必要がないので、生産性およびタイヤ重量において有利となる。

［別実施形態］
（１）前述の実施形態では、カーカス層４が１枚のカーカスプライにより構成される例を示したが、本発明はこれに限られず、カーカス層が複数枚のカーカスプライにより構成されるものでもよい。かかる場合、カーカス層を構成する複数枚のカーカスプライの巻き上げ部を、上述のように環状膨出部１０の内周面に沿って配設することにより、補強効果を高めて耐摩滅性を向上することができる。

（２）本発明のランフラットタイヤは、ビードフィラー１５と環状ゴム体１３とが一体化された単一のゴム層を備えるものでもよい。かかる単一のゴム層は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが４０〜７５゜であるものが好ましい。上記構成によれば、環状膨出部１０の形成がより簡略化され、生産性を効果的に向上することができる。

（３）環状ゴム体１３の断面形状は、前述の実施形態で示したものに限られないが、タイヤ外周側の形状が図１、２に示すように傾斜したものが好ましい。これにより、サイドウォール部２を構成するゴム層の配設が容易となる。また、環状ゴム体１３は、例えば図３（ａ）に示すように、ビード１ｂおよびビードフィラー１５と一体化されたものでもよく、これにより環状膨出部１０の形成をより簡略化することができる。一方、ビードフィラー１５の断面形状も、前述の実施形態で示したものに限られず、例えば、図３（ｂ）に示すように、図１、２の例よりタイヤ幅方向外側およびタイヤ径方向外側に配設されたものでもよい。

（４）本発明のランフラットタイヤは、環状膨出部１０に環状のビード１ｂが配されるものに限られない。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。なお、下記項目の評価には、タイヤサイズ２４５／４０Ｒ１８ ９３Ｗのテストタイヤを用いた。

（１）生産性
テストタイヤの成形に要した時間を計測し、生産性を評価した。従来例を１００として指数評価し、数値が大きいほど生産性に優れていることを示す。

（２）タイヤ重量
成形したテストタイヤの重量を計測した。従来例を１００として指数評価し、数値が大きいほどタイヤ重量が小さいことを示す。

（３）耐リム外れ性
ホイールサイズ１８×８ＪＪのリムに装着したテストタイヤを、実車（国産２５００ｃｃクラスのセダン、２名乗車）の左側前方に装着し、半径２０ｍの円形コースを右回りに旋回走行した。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、リム外れの有無を確認しながら５ｋｍ／ｈごとに増分した。リム外れの有無は、車体に取り付けた高速度カメラを用いて走行中に観察し、リム外れが発生するまで試験を行った。従来例を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。

（４）耐久性
ＪＩＳＤ４２３０に規定する方法に基づき、直径１７００ｍｍのドラム上を、空気圧０ｋＰａ、速度８０ｋｍ／ｈにて、ＪＡＴＭＡ１００％荷重を負荷して走行させ、クラックやセパレーション等の不具合が確認されるまでの試験時間を測定した。従来例を１００として指数評価し、当該数値が高いほど試験時間が長い、すなわち耐久性に優れていることを示す。

従来例
図４に示すように、ビード１ａおよびビードフィラー１５を挟むようにカーカスプライを巻き上げ、その巻き上げ部のタイヤ幅方向外側に多数のゴム部材を貼り合わせて環状膨出部１０を形成し、更にリムフランジ８ａの外周側湾曲面に沿って延びる補強層１４を配設した。尚、環状膨出部１０およびビード１ｂは、それぞれ一対のビード部１の両側に形成した。

実施例
図１、２に示すように、カーカスプライの巻き上げ部１２を環状膨出部１０の内周面に沿って配設しつつ、ビード部１から環状膨出部１０に向けてビードフィラー１５と一体化した環状ゴム体１３を配設した点以外は、従来例と同じとした。

表１に示すように、実施例では、環状ゴム体の配設によって環状膨出部の形成が簡略化でき、従来例よりも生産性に優れていることがわかる。また、カーカスプライの巻き上げ部を環状膨出部の内周面に沿って配設することにより、補強層の配設を省略できるため、生産性の向上に寄与しつつ、タイヤを軽量化することができている。更に、ビード部が内側に外れる方向に力を受けた際、巻き上げ部に作用する張力によって環状膨出部に配されたビードがリムフランジに押し付けられるため、耐リム外れ性が向上することがわかる。実施例は、従来例とカーカスプライの巻き上げ部の形態が異なるものであるが、耐久性試験の結果に差が無いことにより、ビード部の耐久性に問題が無いことが認められる。

本発明に係るランフラットタイヤの一例を示す断面図 ビード部を模式的に示した要部断面図 別形態に係るビード部を模式的に示した要部断面図 従来のダブルビードタイプのランフラットタイヤの一例を示す断面図 ランフラット走行時のタイヤとリムの断面図

符号の説明

１ ビード部
１ａ ビード
１ｂ ビード
１ｉ 旋回時車両内側に位置するビード部
１ｏ 旋回時車両外側に位置するビード部
２ サイドウォール部
３ トレッド部
４ カーカス層
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 尖頭部
１２ 巻き上げ部
１３ 環状ゴム体
１４ 補強層
１５ ビードフィラー
Ｃ タイヤ赤道線

Claims (2)

1. 環状の第１ビードおよび前記第１ビードのタイヤ外周に配されるビードフィラーを有する一対のビード部と、前記ビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記ビード部間に架け渡され、前記第１ビードにて巻き上げられたカーカスプライからなるカーカス層と、前記サイドウォール部の前記カーカス層の内側に断面略三日月状をなして配された補強ゴム層と、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、リムフランジの外周側湾曲面に沿った内周面を有する環状膨出部と、を備えるランフラットタイヤにおいて、
   前記カーカスプライの巻き上げ部は、前記環状膨出部の内周面に沿って配設されるとともに、前記ビード部から前記環状膨出部に向けて配設され、前記ビードフィラーと一体化された環状ゴム体を備えることを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 前記環状膨出部に配された環状の第２ビードを備えるとともに、前記カーカスプライの巻き上げ部が、前記第２ビードよりタイヤ外周側の位置まで延びた請求項１記載のランフラットタイヤ。

Images