JP4530346B2 - 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を備え、ランフラット走行時のリム外れを防止し得るサイド補強タイプのランフラットタイヤに関する。

図６は、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。係るランフラットタイヤは、サイドウォール部２に補強ゴム層９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であり、パンク等の障害によりタイヤ内部の空気圧が低下した際には、補強ゴム層９がタイヤを支持して完全に偏平化することを防止する。これにより、ランフラット走行が可能となり、ある程度の距離を安全に走行することができる。また、係るランフラットタイヤは、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であり、環状膨出部１０がリムフランジ８ａを抱持することによって、ランフラット走行時のリム外れを抑制することができる。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、２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、耐リム外れ性が十分でないことが分かった。即ち、図７（ａ）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、図７（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。

上記問題点について本発明者らが鋭意研究したところ、以下の事が分かった。図８は、従来のダブルビードタイプの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。ビード部１の上方には、ランフラット走行での接地時におけるリム８のビードシート部に作用する嵌合圧のグラフを示している。図８に示すように、従来のランフラットタイヤでは、ランフラット走行時にビードトゥの嵌合圧が比較的低いことが分かった。そして、本発明者らは、このビードトゥの嵌合圧低下が、ビード１ａをリムフランジ８ａに押し付ける方向に作用する捻りモーメントＭ１（抗力モーメント）を低下させ、耐リム外れ性を悪化させることを見出した。

なお、リム外れ対策として、補強ゴム層９のボリュームやトレッド部３の剛性を高めることが考えられるが、かかる対策は乗心地性を悪化させるという問題があった。また、下記特許文献３〜７には、環状膨出部１０のほぼ内周側面に沿って補強層を配設したダブルビードタイプのタイヤが開示されているが、いずれも上記のビードトゥの嵌合圧低下を抑制し得るものではなかった。
特開昭５１−１１６５０７号公報 特開昭５３−１３８１０６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 特表２００２−５００１２１号公報

そこで、本発明の目的は、サイドウォール部に補強ゴム層が配されたサイド補強タイプのランフラットタイヤにおいて、乗心地性をさほど悪化させずに優れた耐リム外れ性を発揮す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、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、そのサイドウォール部間に設けられたトレッド部と、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を備えるランフラットタイヤにおいて、前記ビード部には第１ビードよりビードトゥ側に環状のゴムビードを配すると共に、前記カーカス層の本体部の外側から前記第１ビードのタイヤ内周側を経由して前記ゴムビードに至る長繊維補強層を配して、その端部を前記ゴムビードにて巻き返してあることを特徴とする。

本発明のランフラットタイヤによると、図７のようにタイヤに横力が生じた際に、長繊維補強層に張力が掛かって、ゴムビードを引き寄せる力が生じたときに、長繊維補強層が第１ビードのタイヤ内周側を経由しているため、ビードトゥをビードシートに押圧するモーメントが第１ビードの回りに生じる。これにより、ビードトゥの嵌合圧が上昇し、ビード１ａの内側へのズレによるリム外れを効果的に防止することができる。このとき、ゴムビードと長繊維補強層とを追加する構成であるため、乗心地性をさほど悪化させずに優れた耐リム外れ性を発揮するランフラットタイヤを提供することができる。

上記において、前記長繊維補強層は一対の前記ゴムビード間に架け渡された別のカーカスプライであることが好ましい。長繊維補強層をゴムビード間に架け渡されたカーカスプライとすることで、図７のようにタイヤに横力が生じた際に、カーカスプライによって張力をより確実にゴムビードに伝達することができる。従って、上記の耐リム外れ性をより向上させることができる。

また、前記長繊維補強層の端部は、前記ゴムビードに対してタイヤ内周側から巻き返してあることが好ましい。この構成によると、長繊維補強層に張力が掛かって、ゴムビードを引き寄せる力が生じたときに、ゴムビードの回りに、ビードトゥ側をビードシートに押し付けるモーメントが生じる。このため、上記の耐リム外れ性をより向上させることができる。

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。

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。これらの構成は、従来のサイド補強型のランフラットタイヤと同じ構成が採用できる。

一対のビード部１は、それぞれスチールワイヤの集束体がタイヤ周方向に環状をなす第１ビード１ａと、第１ビード１ａのタイヤ外周側に配されるビードフィラー１２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。これらの構成も、従来のサイド補強型のランフラットタイヤと同じ構成が採用できる。

本発明のランフラットタイヤは、図１に示すように、更に、第１ビード１ａ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４と、前記サイドウォール部２のカーカス層４の内側に断面略三日月状をなして配された補強ゴム層９とを備える。

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ている。本実施形態では、カーカスプライ１４が、第１ビード１ａにてタイヤ幅方向外側に巻き上げられ、巻き上げ部１４ａは、ビードフィラー１２の外側面の中腹部に配されている例を示す。

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が配されるとともに、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。

サイドウォール部２のカーカス層４の内側には、タイヤ子午線断面において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（Ａタイプ）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。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。

本実施形態では、少なくとも一方のビード部１よりタイヤ幅方向外側に膨出し、リムフランジ８ａの外周側湾曲面に沿った内周側面を有する環状膨出部１０を備える例を示す。また、本実施形態では、環状膨出部１０の内周側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、環状膨出部１０はリムフランジ８ａを抱持可能に形成されている例を示す。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、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。なお、環状膨出部１０はリムプロテクターとしての機能を有する場合もある。

本実施形態では、環状膨出部１０には、第２ビード１ｂを備える例を示すが、第２ビード１ｂを備えることで、耐リム外れ性を更に向上させることができる。第２ビード１ｂとしては、後述するゴムビード１ｃと同様のものやスチールビードが使用できる。

第２ビード１ｂを構成するビードワイヤは、第１ビード１ａと同じスチールワイヤの集束体を用いることができる。また、その断面形状は、略円形、略楕円形、矩形、多角形など何れでもよい。

なお、第２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、前記ビード部１には第１ビード１ａよりビードトゥ側に環状のゴムビード１ｃを配してある。ゴムビード１ｃは、例えば、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（Ａタイプ）による硬さが７０〜９５°のゴムにより構成される。また、有機長繊維で補強したものや、繊維強化ゴムを素材としたゴムビードであってもよい。

ゴムビード１ｃの断面形状は、略円形、略楕円形、多角形など何れでもよいが、略円形、略楕円形が好ましい。また、ゴムビード１ｃの外径または端辺長さは、長繊維補強層１５の張力によって、後述のモーメントＭ２を好適に発生させる上で、４〜６ｍｍが好ましく、５〜６ｍｍがより好ましい。

本発明では、カーカス層４の本体部の外側から第１ビード１ａのタイヤ内周側を経由してゴムビード１ｃに至る長繊維補強層１５を配して、その端部１５ａをゴムビード１ｃにて巻き返してある。本実施形態では、長繊維補強層１５は一対のゴムビード１ｃ間に架け渡された別のカーカスプライである例を示す。

本発明では、図２に示すように、長繊維補強層１５に張力（矢印Ａの方向）が掛かって、ゴムビード１ｃを引き寄せる力が生じたときに、長繊維補強層１５が第１ビード１ａのタイヤ内周側を経由しているため、ビードトゥをビードシート部８ｂに押圧するモーメントＭ２が第１ビード１ａの回りに生じる。

長繊維補強層１５は、上述の張力が作用した際にそれを伝達するのに十分な強度および耐久性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、構成材料やエンド数は適宜選択することができる。なお、構成材料として、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アラミド等の有機繊維やスチールコードが例示される。ここで、長繊維補強層１５を構成する繊維材料は、ラジアル方向に配列されたものが好ましい。これにより、上述の張力がラジアル方向に作用するため、ビードトゥをより効果的にリム側に押し付けることができる。

本実施形態では、図１〜図２に示すように、長繊維補強層１５の端部１５ａが、ゴムビード１ｃに対してタイヤ内周側から巻き返してある例を示す。この構成によると、長繊維補強層１５に張力が掛かって、ゴムビード１ｃを引き寄せる力が生じたときに、ゴムビード１ｃの回りに、ビードトゥをビードシート部８ｂに押圧するモーメントＭ３が生じる。

本実施形態では、長繊維補強層１５であるカーカスプライが、一旦、環状膨出部１０の内周側面に沿う部分を通過してから、カーカス層４の本体部の外側に配置される例を示す。

このように長繊維補強層１５を配することにより、環状膨出部１０の内周側面を補強することができる。なお、長繊維補強層１５は、その端部１５ａがゴムビード１ｃに直接巻き付けられるものでもよく、ゴム層等を介して間接的に巻き付けられるものでも構わない。

［別実施形態］
（１）前述の実施形態では、長繊維補強層が一対のゴムビード間に架け渡された別のカーカスプライである例を示したが、本発明では長繊維補強層はカーカス層の外側から前記第１ビードのタイヤ内周側を経由するものであればよく、例えば図３に示すように、長繊維補強層１５のタイヤ外周側端は、ベルト層６の端部付近に配置されていてもよい。

（２）前述の実施形態では、長繊維補強層が、一旦、環状膨出部の内周側面に沿う部分を通過してから、カーカス層の外側に配置される例を示したが、例えば図３に示すように、長繊維補強層１５がビードフィラー１２の外側面に沿って配置され、環状膨出部１０のほぼ内周側面に沿って配設された補強層２０を更に備えるものでもよい。補強層２０としては、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アラミド等の有機繊維やスチールコードを用いた、織布やコードプライが例示される。

（３）前述の実施形態では、長繊維補強層の端部が、ゴムビードに対してタイヤ内周側から巻き返してある例を示したが、本発明では、図４に示すように逆向きに長繊維補強層１５の端部１５ａを巻き返してもよい。

（４）前述の実施形態では、リム組み後に環状膨出部がリムフランジの外周側湾曲面に接触した内周側面を有する例を示したが、本発明では、図５に示すように、環状膨出部の内周側面がリムフランジの外周側湾曲面に接触していなくてもよい。このような環状膨出部でも、ランフラット状態の内圧ゼロ時にリムフランジと接触して、そこからの外力を好適に支持することができる。また、環状膨出部の全体形状も、このような支持機能が発揮できれば、いずれの形状でもよい。

（５）前述の実施形態では、少なくとも一方の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側面を有する環状膨出部を備える例を示したが、本発明のランフラットタイヤは、かかる環状膨出部が存在しないものでもよい。

（６）前述の実施形態では、第２ビードを配した環状膨出部を備える例を示したが、本発明のランフラットタイヤは、かかる第２ビードが存在しない環状膨出部を設けてもよい。

本発明の構成と効果を具体的に示すため、タイヤサイズ２４５／４０ＺＲ１８のテストタイヤを用いて試験を行った。試験では、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走行を行った。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。

テストタイヤとしては、それぞれ構成が異なる従来例、比較例および実施例を用意した。従来例は、図６に示すランフラットタイヤにおいて、第２ビード１ｂを備えない構造とした。比較例は、図６に示すように第２ビード１ｂとしてスチールワイヤ製のビードを備えるランフラットタイヤとした。

実施例では、図１〜図２に示すように、長繊維補強層１５が一対のゴムビード１ｃ間に架け渡された別のカーカスプライで構成され、その端部１５ａが、ゴムビード１ｃに対してタイヤ内周側から巻き返してある構造のランフラットタイヤとした。長繊維補強層には、ラジアル方向に対して９０°の角度で配列したレーヨンコード１８４０ｄｔｅｘ／２からなる２３エンド／インチの長繊維補強層を採用した。なお、比較例および実施例において、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。

これら各テストタイヤを用いた評価結果を表１に示す。

表１によれば、実施例では、従来例および比較例に比して、耐リム外れ性が改善されており、これにより、上述の長繊維補強層の配設が、リム外れを抑制する効果を奏していることが分かる。

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 図１におけるビード部を模式的に示した要部断面図 別実施形態に係るランフラットタイヤの一例を示す半断面図 別実施形態に係るビード部を模式的に示した要部断面図 別実施形態に係るビード部を模式的に示した要部断面図 従来のランフラットタイヤの一例を示す半断面図 ランフラット走行時のタイヤとリムの断面図 従来のランフラットタイヤにおけるビード部を模式的に示した要部断面図

符号の説明

１ ビード部
１ａ 第１ビード
１ｂ 第２ビード
１ｃ ゴムビード
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
９ 補強ゴム層
１０ 環状膨出部
１４ カーカスプライ
１４ａ 巻き上げ部
１５ 長繊維補強層
１５ａ 端部
Ｃ タイヤ赤道線

Claims (3)

1. 環状の第１ビード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、そのサイドウォール部間に設けられたトレッド部と、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を備えるランフラットタイヤにおいて、
   前記ビード部には第１ビードよりビードトゥ側に環状のゴムビードを配すると共に、前記カーカス層の本体部の外側から前記第１ビードのタイヤ内周側を経由して前記ゴムビードに至る長繊維補強層を配して、その端部を前記ゴムビードにて巻き返してあることを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 前記長繊維補強層は一対の前記ゴムビード間に架け渡された別のカーカスプライである請求項１記載のランフラットタイヤ。
3. 前記長繊維補強層の端部は、前記ゴムビードに対してタイヤ内周側から巻き返してある請求項１または２記載のランフラットタイヤ。

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