JP4723200B2 - ランフラットタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、パンクしても比較的長距離を走行しうるランフラットタイヤに関する。

パンク等によりタイヤ内の空気が抜けた場合にも、比較的長距離を走行しうるランフラットタイヤとして、サイドウォール部にパンク時の負荷荷重を支承するサイド補強ゴム層を設けた所謂サイド補強型のものが提案されている（例えば特許文献１など）。

特開２０００−３５１３０７号公報

このサイド補強型では通常、図５に略示する如く、硬質ゴムからなる断面三日月状のサイド補強ゴム層ａを、カーカス本体部ｂのタイヤ内腔側で、かつビード部ｃからベルト層ｄの外端近傍に至る領域に設ける構造がとられている。

しかしこの構造は、生タイヤ組立工程などにおいて、サイド補強ゴム層ａの上端位置ｐ１、下端位置ｐ２にバラツキが発生しやすい。そして、例えば上端位置ｐ１のバラ付きによっては、前記サイド補強ゴム層ａがトレッド接地端Ｔｅよりもタイヤ軸方向内側に入り込んむ場合があり、このとき、路面からの入力がタイヤ１回転内で大きく変化するため、ＲＦＶが悪化するなどユニフォミティーを低下させるという問題を招く。又前記下端位置ｐ１がバラ付いたときには、硬質のビードエーペックスゴムｅとの相対位置がずれるため縦バネや荷重支持能力が変化し、ＲＦＶの悪化やランフラット性能のバラ付きを招くという問題が生じる。

そこで本発明は、前記サイド補強ゴム層に代え、ビードコアからベルト層の外端部近傍までのびる厚肉かつ両側のビードエーペックス部の外端間を、カーカスとベルト層との間を通る薄肉シート状の連結部で継いだ一体構造の補強ゴム層を用いることを基本として、ユニフォミティーの悪化やランフラット性能のバラツキを抑制しうるランフラットタイヤを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体部に前記ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部を一連に設けたカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層と、サイドウォール部に配されかつタイヤの空気抜けの際の荷重支持機能を受け持つ補強ゴム層とを具えるランフラットタイヤであって、前記補強ゴム層は、前記ビードコアから半径方向外方に立ち上がり前記カーカスの本体部と折返し部との間を通って前記ベルト層の外端部近傍までのびる厚肉かつ両側のビードエーペックス部と、前記カーカスとベルト層との間を通って前記両側のビードエーペックス部の外端間を継ぐ薄肉シート状の連結部とから形成され、前記ビードエーペックス部は、タイヤ最大幅位置を中心としたタイヤ断面高さＨの２０％の範囲領域に、最大厚さＴａを有する最大厚さ部を具え、前記ビードエーペックス部は、その半径方向内端から前記最大厚さ部までは、前記内端よりも厚さを減じたくびれ部を介して厚さが漸増し、しかも前記補強ゴム層は、ゴム硬さ（デュロメータＡ硬さ）が９２〜９８°であることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記補強ゴム層は、前記最大厚さ部での最大厚さＴａを５〜３０mm、かつ前記連結部の厚さＴｂを０．５〜２．０mmとしたことを特徴としている。

本発明は叙上の如く構成しているため、ユニフォミティーの悪化やランフラット性能のバラツキを抑制できる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７と、前記サイドウォール部３に配されかつタイヤの空気抜けの際の荷重支持機能を受け持つ補強ゴム層１１とを少なくとも具備して構成される。

前記ベルト層７は、スチールコード等の高強力のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５゜程度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから形成される。このベルトプライ７Ａ、７Ｂは、各ベルトコードがプライ間相互で交差することによりベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強する。

なおベルト層７の半径方向外側には、主に高速耐久性を高める目的で、例えばナイロン等の有機繊維のバンドコードを周方向に対して５度以下の角度で配列させたバンド層９を設けることができる。このバンド層９として、前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、及びベルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライが適宜使用でき、本例では、１枚のフルバンドプライによりバンド層９を形成した場合を例示している。

又前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７０〜９０°の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａからなり、カーカスコードとして、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドなどの有機繊維コードが好適に使用される。

又前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るトロイド状の本体部６ａの両側に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部６ｂを一連に具える。そしてこのカーカスプライ６Ａは、本例では、前記折返し部６ｂがサイドウォール部３を通った後、前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端部７Ｅとは半径方向内外で重なって終端する所謂超ハイターンアップ構造をなす。これにより、ビード部４からサイドウォール部３にかけての曲げ剛性を高めるとともに、前記折返し部６ｂの外端が、パンク走行時に大きく撓むサイドウォール部３に現れないため、該外端を起点とする損傷を抑制しうる。なお前記折返し部６ｂとベルト層７との重なり部Ｊのタイヤ軸方向の重なり巾Ｗｊが過小であると前記効果が発揮されず、逆に過大であると不必要な重量増加を招き燃費性に不利となる。従って、前記重なり巾Ｗｊは５〜５０ｍｍの範囲が好ましい。

次に、前記補強ゴム層１１は、ゴム硬さ（デュロメータＡ硬さ）が９２〜９８°の硬質ゴムからなり、各ビードコア５から半径方向外方に立ち上がり、かつ前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間を通って前記ベルト層７の外端部７Ｅの近傍までのびる厚肉の両側のビードエーペックス部１２と、前記カーカス６とベルト層７との間を通って前記両側のビードエーペックス部１２の外端１２Ｅ、１２Ｅ間を継ぐ薄肉シート状の連結部１３とから形成される。

このビードエーペックス部１２は、従来のビードエーペックスゴムｅ（図５）におけるビード補強機能と、従来のサイド補強ゴム層ａ（図５）におけるパンク時の荷重支持機能との双方の機能を兼ね備えるものであり、そのために、図２に拡大して示すように、高さ中央側に最大厚さＴａを有する最大厚さ部１２Ｍを具えている。

前記最大厚さ部１２Ｍは、詳しくは、タイヤ最大幅位置Ｐｍを中心としたタイヤ断面高さＨの２０％の範囲領域Ｙ、言い換えるとタイヤ最大幅位置Ｐｍから半径方向内外に、ぞれぞれタイヤ断面高さＨの０．１倍の距離を隔てた範囲内の領域に配することが好ましく、これによりパンク時の負荷荷重を効果的に支承できる。

ここで前記「タイヤ最大幅位置Ｐｍ」とは、タイヤを正規リムにリム組しかつ正規内圧を充填した正規内圧状態においてカーカス６がタイヤ軸方向外側に最も突出する点を通るタイヤ軸方向線がサイドウォール外側面と交わる位置を意味する。なお前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

なお前記ビードエーペックス部１２は、その半径方向内端から前記最大厚さ部１２Ｍまでは、前記内端よりも厚さを減じたくびれ部１２Ａを介して厚さを漸増しており、このくびれ部１２Ａによって通常走行時での乗り心地性を確保している。このくびれ部１２Ａでの厚さＴｃは、前記内端での厚さＴｉの５０〜９５％が好ましく、又くびれ部１２ＡのビードベースラインＢＬからの高さｈは、前記タイヤ断面高さＨの１０〜３０％が好ましい。なお要求により、前記内端から一定厚さ部を介して、或いは一定厚さ部を介することなく厚さを漸増させることもできる。又前記最大厚さ部１２Ｍから外端１２Ｅまでは、厚さを漸減させて延在している。

前記最大厚さ部１２Ｍの最大厚さＴａは、５〜３０mmとするのが好ましく、該最大厚さＴａが５mm未満、及びゴム硬さが７０°未満では荷重支持能力が不足傾向となりランフラット性能を充分発揮できなくなる。又前記最大厚さＴａが３０mmより大、及びゴム硬さが９８°より大では、通常走行時での乗り心地性を損ねるとともに、燃費性や耐久性に不利を招く。

又前記連結部１３は、図３の如く略一定の厚さＴｂを有してベルト層７下をのびる薄肉シート状体であって、両側のビードエーペックス部１２の各外端１２Ｅ、１２Ｅ間を連結して一体化している。

このように、本実施形態の補強ゴム層１１では、そのビードエーペックス部１２が、従来のビードエーペックスゴムｅとサイド補強ゴム層ａとを一体化させた如き構造をなすため、均質性が確保でき、例えば生タイヤ組立工程などでのビードエーペックスゴムｅとサイド補強ゴム層ａとの相対位置のズレを防止しうる。その結果、縦バネや荷重支持能力のバラ付きを低減しうる。さらに補強ゴム層１１では、各ビードエーペックス部１２も連結部１３により一体化しているため、生タイヤ組立工程や加硫工程などにおいてビードエーペックス部１２の外端１２Ｅがバラ付くのを抑えることができ、前記縦バネのバラ付き低減と相俟って、タイヤのユニフォミティー、特にＲＦＶを改善することができる。

又ランフラットタイヤでは、ランフラット走行時、図４に略示する如く、トレッド部２がバックリング変形を起こし、ショルダー部Ｓｈでの歪みの増加によって耐久性を低下させることが知られている。そしてこのショルダー部Ｓｈでの歪みを分散緩和させるために、サイド補強ゴム層ａのゴムボリュウムをより増大せしめサイドウォール部３での屈曲変形量を減じることが図られている。

しかし、本実施形態の補強ゴム層１１では、前記連結部１３がトレッド部２を補強することにより、前記バックリング変形を抑制できる。従って、ランフラット走行時の耐久性の維持、或いは向上を図りながら、ビードエーペックス部１２の厚さを減じ、軽量化を達成することも可能となる。そのために、前記連結部１３の厚さＴｂを０．５〜２．０mmとするのが好ましく、０．５ｍｍ未満では、前記した本願の効果が充分に発揮されない。逆に、２．０ｍｍを越えると乗り心地性を損ねるとともに、タイヤ重量の不必要な増加を招く。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１の基本構造をなしかつ表１の仕様のランフラットタイヤ（タイヤサイズ２４５／４０ＺＲ１８）を試作し、試供タイヤのタイヤ重量、ユニフォミティー、ランフラット性能、乗り心地性を評価した。表１に記載以外は、実質的に同仕様である。なお比較例１は、従来例のタイヤのトレッドクラウン部かつカーカスとベルト層との間に、連結部１３に代えて補強コードを螺旋巻きしたコードプライを配している。

（１）タイヤ重量：
タイヤ１本当たりの重量を、従来例を１００とする指数により評価した。数値が小なほど軽量である。

（２）ユニフォミティー：
ユニフォミティー試験機を用い、リム（１８×８．５ＪＪ）、内圧（２００ｋＰａ）、荷重（４．８８ｋＮ）の条件にて、ＲＦＶ一次を測定した。数値が小なほど良好である。

（３）乗り心地性：
タイヤをリム（１８×８．５ＪＪ）、内圧（２３０ｋＰａ）の条件にて、車両（３０００ｃｃ、ＦＲ車）に装着し、タイヤテストコース（乾燥舗装路）を走行したときの乗り心地性をドライバーの官能評価により従来例を６とする１０点法にて表示している。指数の大きい方が良好である。

（４）ランフラット性能：
前記車両において、左側後輪のタイヤのみをバルブコアを取り去って内圧０の状態とし、速度（９０ｋｍ／ｈ）で前記タイヤテストコースを走行させ、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定し、従来例を１００とする指数により評価した。数値が大きいほど良好である。

表の如く実施例のタイヤは従来例のものに比して、ユニフォミティーを向上でき、かつ軽量化を図りながらランフラット性能を高めうるのが確認できる。

本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 補強ゴム層のビードエーペックス部を拡大して示す断面図である。 補強ゴム層の連結部を拡大して示す断面図である。 本発明の作用効果の一つを説明する線図である。 従来タイヤを示す断面図である。

符号の説明

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６ａ 本体部
６ｂ 折返し部
７ ベルト層
１１ 補強ゴム層
１２ ビードエーペックス部
１２Ｅ ビードエーペックス部の外端
１２Ｍ 最大厚さ部
１３ 連結部

Claims (2)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体部に前記ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部を一連に設けたカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層と、サイドウォール部に配されかつタイヤの空気抜けの際の荷重支持機能を受け持つ補強ゴム層とを具えるランフラットタイヤであって、
   前記補強ゴム層は、前記ビードコアから半径方向外方に立ち上がり前記カーカスの本体部と折返し部との間を通って前記ベルト層の外端部近傍までのびる厚肉かつ両側のビードエーペックス部と、
   前記カーカスとベルト層との間を通って前記両側のビードエーペックス部の外端間を継ぐ薄肉シート状の連結部とから形成され、
   前記ビードエーペックス部は、タイヤ最大幅位置を中心としたタイヤ断面高さＨの２０％の範囲領域に、最大厚さＴａを有する最大厚さ部を具え、
   前記ビードエーペックス部は、その半径方向内端から前記最大厚さ部までは、前記内端よりも厚さを減じたくびれ部を介して厚さが漸増し、
   しかも前記補強ゴム層は、ゴム硬さ（デュロメータＡ硬さ）が９２〜９８°であることを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 前記補強ゴム層は、前記最大厚さ部での最大厚さＴａを５〜３０mm、かつ前記連結部の厚さＴｂを０．５〜２．０mmとしたことを特徴とする請求項１記載のランフラットタイヤ。

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