JP4796387B2 - ランフラットタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、パンク時でも比較的長い距離を安全に継続走行しうるランフラットタイヤに関し、詳しくはランフラット耐久性を損ねることなく通常走行時の乗り心地を向上しうるランフラットタイヤ及びその製造方法に関する。

従来、パンク等によってタイヤの空気が抜けた場合でも、比較的高速度で一定の距離を安全に走行（以下、このような走行を「ランフラット走行」と言う。）しうるランフラットタイヤが知られている。この種のランフラットタイヤは、そのサイドウォール部に断面略三日月状をなすサイド補強ゴムが配される。そして、タイヤの空気が抜けた場合、このサイド補強ゴムがタイヤの荷重を支え、タイヤの縦撓みが抑制される。

しかしながら、この種のランフラットタイヤは、サイド補強ゴムによって、タイヤの縦バネが高められるため、空気圧が適正に充填された通常走行時において乗り心地が悪いという欠点がある。このような欠点を解消するために、軟らかいゴムでサイド補強ゴムを形成すること及び／又はサイド補強ゴムの厚さを小さくすることが考えられるが、いずれもランフラット耐久性能を低下させるという問題がある。

関連する技術としては、次のものが挙げられる

特開２０００−９４５４２号公報 特許第２９９４９８９号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、サイド補強ゴムを、ゴムストリップをタイヤ回転軸の周りに巻き重ねたストリップ積層体から形成するとともに、前記ゴムストリップに、複素弾性率が異なりかつタイヤ半径方向に交互に配された第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップを少なくとも含ませることを基本として、ランフラット耐久性能を損ねることなく乗り心地を向上しうるランフラットタイヤ及びその製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るトロイド状のカーカスと、前記カーカスの内側に配された断面略三日月状をなすサイド補強ゴムとを具えたランフラットタイヤであって、前記サイド補強ゴムは、ゴムストリップをタイヤ回転軸の周りに巻き重ねたストリップ積層体から形成され、しかも前記ゴムストリップは、複素弾性率が異なりかつタイヤ半径方向に交互に配された第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップを少なくとも含み、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記サイド補強ゴムは、前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとの境界線がほぼタイヤ半径方向に沿ってのびる第１の部分と、前記第１の部分よりもサイド補強ゴムの外端側で前記境界線がタイヤ半径方向外側に向かって実質的にタイヤ軸方向内側に傾いてのびる第２の部分と、前記第１の部分よりもサイド補強ゴムの内端側で前記境界線がタイヤ半径方向外側に向かって実質的にタイヤ軸方向外側に傾いてのびる第３の部分とを含み、しかも前記境界線は、前記第２の部分から前記第３の部分までその傾きが徐々に変化することを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記第２のゴムストリップの複素弾性率Ｅ*bは１０ＭＰａ以下であり、かつ前記第１のゴムストリップの複素弾性率Ｅ*aとの比（Ｅ*a／Ｅ*b）が１．２〜１０．０である請求項１記載のランフラットタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記第２の部分は、前記境界線の接線がタイヤ半径方向線に対して８０度以下で傾くとともに、前記第３の部分は、前記境界線の接線がタイヤ半径方向線に対して３０度以下で傾く請求項１記載のランフラットタイヤである。

また請求項４記載の発明は、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、タイヤ外面のプロファイルは、該プロファイルとタイヤ赤道（Ｃ）との交点（ＣＰ）からタイヤ最大幅（ＳＷ）の４５％の距離（ＳＰ）を隔てるタイヤ外面上の点を（Ｐ）とするとき、前記交点（ＣＰ）から前記点（Ｐ）までの区間においてタイヤ外面の曲率半径（ＲＣ）は徐々に減少するとともに、次の関係を満足する請求項１乃至３のいずれかに記載のランフラットタイヤである。
０．０５＜ Ｙ60 ／Ｈ ≦０．１
０．１＜ Ｙ75 ／Ｈ ≦０．２
０．２＜ Ｙ90 ／Ｈ ≦０．４
０．４＜ Ｙ100 ／Ｈ ≦０．７
（ここで、Ｙ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 は、タイヤ赤道（Ｃ）からタイヤ軸方向にタイヤ最大幅の半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％のタイヤ軸方向距離をそれぞれ隔てるタイヤ外面上の各点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 と、前記交点（ＣＰ）とのタイヤ半径方向の各距離、Ｈはタイヤ断面高さである。）

また請求項５記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るトロイド状のカーカスと、前記カーカスの内側に配された断面略三日月状をなすサイド補強ゴムとを具えたランフラットタイヤを製造するランフラットタイヤの製造方法であって、円筒状の被巻付体に、複素弾性率が異なる第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップの少なくとも一部を重ねて螺旋状に巻き付けることにより前記サイド補強ゴムを形成する工程を含むとともに、前記複合ストリップは、実質的に同一の幅を有する前記第１及び第２のゴムストリップの幅中心線をずらせて重ねられていることを特徴とするランフラットタイヤの製造方法である。

また請求項６記載の発明は、前記巻き付けに先立ち、前記第１のゴムストリップと前記第２のゴムストリップとを予め一つに重ねて複合ストリップを形成する工程をさらに含む請求項５記載のランフラットタイヤの製造方法である。

また請求項７記載の発明は、第１及び第２のゴムストリップを、前記被巻付体の軸方向の一方側に向かって巻き付けるとともに、任意の位置で折返し前記被巻付体の軸方向の他方側に向かって巻き付ける段階を含む請求項５又は６に記載のランフラットタイヤの製造方法である。

本明細書において、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" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。

また、「正規内圧」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、各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" とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。

本発明のランフラットタイヤは、サイド補強ゴムが、複素弾性率が異なりかつタイヤ半径方向に交互に配された第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップを少なくとも含むストリップ積層体から形成される。複素弾性率が相対的に小さいゴムストリップは乗り心地を向上させるとともに、複素弾性率が相対的に大きいゴムストリップはランフラット耐久性能を向上させる。従って、本発明のランフラットタイヤは、ランフラット耐久性能を損ねることなく乗り心地を向上しうる。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１は、本実施形態のランフラットタイヤ１の正規状態における断面図、図２はその要部拡大図、図３は内圧を零かつ正規荷重を負荷したランフラット状態の断面図がそれぞれ示される。なお特に言及が無い場合、タイヤ各部の寸法などは、前記正規状態でのものとする。

本明細書において、前記「正規荷重」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、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば最大負荷能力、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 "LOAD CAPACITY"とする。

ランフラットタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配置されたベルト層７と、前記ビードコア５のタイヤ半径方向の外面からタイヤ半径方向外側にテーパ状でのびるビードエーペックス８と、前記カーカス６の内側かつサイドウォール部３の領域の少なくとも一部に配された断面略三日月状をなすサイド補強ゴム層９と、サイド補強ゴム層９のタイヤ軸方向内側に配されたガスバリア性を有するゴムからなるインナーライナーゴム１０とを含む。

前記カーカス６は、タイヤ赤道Ｃに対して例えば７０〜９０°の角度で配列されたカーカスコードをトッピングゴムで被覆した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａで形成される。前記カーカスコードとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン又は芳香族ポリアミドのような有機繊維コードが好ましい。

前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨ってのびるトロイド状の本体部６ａと、その両側に設けられかつ前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された一対の折返し部６ｂとを含む。

前記カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードエーペックスゴム８が配される。該ビードエーペックスゴム８は、例えばゴム硬度が６５〜９５度以上、より好ましくは７０〜９０度の比較的硬質のゴムからなることにより、ビード部４の曲げ剛性を高め、操縦安定性を向上させる。

ビードベースラインＢＬからビードエーペックスゴム８の外端８ｔまでのタイヤ半径方向の高さｈａは、特に限定はされないが、小さすぎるとランフラット状態での操縦安定性が低下しやすく、逆に大きすぎると乗り心地の悪化を招くおそれがある。このような観点より、前記高さｈａは、好ましくはタイヤ断面高さＨの２０％以上、より好ましくは２５％以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは５０％以下、より好ましくは４５％以下が望ましい。

本実施形態において、前記折返し部６ｂは、ビードエーペックスゴム８の外端８ｔをタイヤ半径方向外側に超えてのびており、その外端部６ｂｅは、本体部６ａとベルト層７との間に挟まれて終端する。これにより、１枚のカーカスプライ６Ａにより、サイドウォール部３が効果的に補強される。

前記ベルト層７は、タイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５゜の角度で配列されたベルトコードをトッピングゴムで被覆したタイヤ半径方向内、外の計２枚のクロスベルトプライ７Ａ、７Ｂで構成される。前記ベルト層７の幅（この例では幅の広い内のベルトプライ７Ａの幅）ＢＷは、タイヤ最大幅ＳＷの０．７０〜０．９５倍が好ましい。これにより、トレッド部２のほぼ全域に亘ってタガ効果を付与し、後述のタイヤ外面のプロファイルを保持する。

なお、タイヤ最大幅ＳＷは、正規状態において、タイヤ最大幅位置Ｍ、Ｍ間のタイヤ軸方向距離である。また、タイヤ最大幅位置Ｍは、正規状態において、サイドウォール部３に設けられた文字、模様及びリムプロテクタなどを除外したタイヤ断面輪郭形状から定められ、具体的にはカーカス６の最大幅の位置ｍと同じ高さにある。

前記インナーライナーゴム１０は、タイヤ内腔の空気を保持するために、前記サイド補強ゴム層９の内側を含み、ほぼビード部４、４間を跨るようにトロイド状に配されている。該インナーライナーゴムは、ガスバリア性を有するブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム及び／又は臭素化ブチルゴムなどを含むものが望ましい。

前記サイド補強ゴム９は、その中央部分からタイヤ半径方向の内端９ｉ及び外端９ｏに向かってそれぞれ厚さが徐々に減じられた断面略三日月状で形成される。

サイド補強ゴム９の内端９ｉは、ビードエーペックス８の外端８ｔよりもタイヤ半径方向内側かつビードコア５よりもタイヤ半径方向外側に位置するのが望ましい。これにより、サイド補強ゴム９とビードエーペックスゴム８との間で剛性の低い箇所を無くすことができ、サイドウォール部３からビード部４にかけての曲げ剛性をバランス良く向上させ得る。とりわけ、サイド補強ゴム９とビードエーペックスゴム８との重なり部のタイヤ半径方向の長さＷｉは、好ましくは５〜５０mmが望ましい。

サイド補強ゴム９の外端９ｏは、トレッド部２の内側に至ってのび、ベルト層７の外端７ｅよりもタイヤ軸方向内側の位置で終端するのが望ましい。これにより、バットレス部等において剛性が著しく低い箇所を無くすことができる。サイド補強ゴム９とベルト層７との重なり部のタイヤ軸方向の長さＷｏは、好ましくは０よりも大かつ５０mm以下が望ましい。

サイド補強ゴム層９の内端９ｉ及び外端９ｏ間のタイヤ半径方向の長さＬは、特に限定はされないが、小さすぎるとサイドウォール部３の補強効果が低下しやすく、逆に大きすぎると、通常走行時での乗り心地やリム組み性を悪化させる傾向がある。このような観点より、サイド補強ゴム層９の前記長さＬは、好ましくはタイヤ断面高さＨの３５〜７０％、より好ましくは４０〜６５％程度に設定されるのが望ましい。

サイド補強ゴム層９の最大厚さｔは、負荷される荷重やタイヤサイズに応じて適宜定めることができるが、小さすぎると、サイドウォール部３を補強する効果が得られ難く、逆に大きすぎると、タイヤ重量の増加及び過度の発熱を招くおそれがある。このような観点より、前記最大厚さｔは、好ましくは５mm以上、より好ましくは８mm以上が望ましく、上限については、好ましくは２０mm以下、より好ましくは１５mm以下が望ましい。

サイド補強ゴム９は、ゴムストリップをタイヤ回転軸の周りに巻き重ねたストリップ積層体９ｍから形成されるとともに、前記ゴムストリップは、複素弾性率が異なりかつタイヤ半径方向に交互に配された第１のゴムストリップ１１及び第２のゴムストリップ１２を少なくとも含む。

本実施形態のサイド補強ゴム９は、２種類のゴムストリップ、即ち第１のゴムストリップ１１及び第２のゴムストリップ１２で作られている。第１のゴムストリップ１１の複素弾性率Ｅ*aは、第２のゴムストリップ１２の複素弾性率Ｅ*bよりも大きく設定されている。

前記ストリップ積層体９ｍから作られたサイド補強ゴム９は、ゴムストリップの巻付けピッチなどを変えることにより、自由にその断面形状を変更できるので生産性に優れる。また、サイド補強ゴム９において、複素弾性率Ｅ*aの大きい第１のゴムストリップ１１によって作られた部分は、高い曲げ剛性を有するため、ランフラット走行時のタイヤの縦撓みを抑制し、ランフラット耐久性能を向上させ得る。さらに、複素弾性率Ｅ*bの小さい第２のゴムストリップ１２で作られた部分は、第１のゴムストリップ１１、１１の層間の大きな変形を可能とし、タイヤの縦バネを減じて乗り心地を向上させる。さらに、サイド補強ゴムの損傷過程では、通常、クラックの起点が発生し、それが徐々に成長してサイド補強ゴム９の破壊につながる。しかし、上述のように、複素弾性率が異なる２種類のゴムストリップ１１、１２を交互に積層した構造では、従来の単一のゴムを押し出して形成されたサイド補強ゴムに比べてクラックが成長し難い。これらにより、本実施形態のランフラットタイヤ１は、ランフラット耐久性能を損ねることなく乗り心地を向上しうる。

ランフラットタイヤの乗り心地をより一層向上させるために、前記第２のゴムストリップ１２の複素弾性率Ｅ*bは、好ましくは１０ＭＰａ以下、より好ましくは８ＭＰａ以下、さらに好ましくは６ＭＰａ以下が望ましい。該複素弾性率Ｅ*bが１０ＭＰａを超えると、乗り心地の向上が十分に期待できなくなる。他方、第２のゴムストリップ１２の複素弾性率Ｅ*bが小さすぎると、ランフラット耐久性能を低下させるおそれがあるので、好ましくは１ＭＰａ以上、より好ましくは２ＭＰａ以上が好適である。

前記第１のゴムストリップ１１の複素弾性率Ｅ*aは、第２のゴムストリップの複素弾性率Ｅ*bとの比（Ｅ*a／Ｅ*b）が１．２〜１０．０であるのが望ましい。前記比（Ｅ*a／Ｅ*b）が１．２未満の場合、サイド補強ゴム９の剛性が不足し、ランフラット走行時の縦撓みを十分に抑制できないおそれがある。逆に、前記比（Ｅ*a／Ｅ*b）が１０．０を超えると、両ゴムの剛性差が過度に大きくなってそれらの界面に応力集中による損傷が発生しやすくなる。このような観点より、前記比（Ｅ*a／Ｅ*b）は、好ましくは２．０以上、より好ましくは３．０以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは８．０以下、より好ましくは７．０以下が望ましい。

なお、本明細書において、ゴムの複素弾性率は、４mm幅×３０mm長さ×１．５mm厚さの短冊状試料と岩本製作所（株）製の粘弾性スペクトロメーターとを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ及び動歪±２％の条件で測定された値である。

図１及び図２から明らかなように、前記正規状態において、サイド補強ゴム９は、第１のゴムストリップ１１と第２のゴムストリップ１２との境界線Ｅがほぼタイヤ半径方向に沿ってのびる第１の部分１４を含む。本実施形態において、前記第１の部分１４は、サイド補強ゴム９のタイヤ半径方向外側寄りに位置し、タイヤ全体ではトレッド接地端ＧＥのほぼタイヤ半径方向内方に設けられている。ここで、境界線Ｅがほぼタイヤ半径方向に沿ってのびる態様には、例えば境界線Ｅが、タイヤ半径方向に対して少なくとも±５度の角度範囲で傾く場合が含まれる。また、境界線Ｅが、直線ではなく曲線である場合には、該境界線の中点Ｅｃに接する接線で前記角度が評価される。また、境界線の中点Ｅｃとは、図２に示されるように、サイド補強ゴム９の厚さの中心線９Ｃと境界線Ｅとの交点とする。

本明細書において、前記「トレッド接地端」は、正規状態に正規荷重を負荷してタイヤを平面に押し当てたときのタイヤ軸方向の最も外側で接地する位置とする。

図４（Ａ）には第１の部分１４が模式的に示される。第１の部分１４は、実質的にタイヤ半径方向に沿ってのびる第２のゴムストリップ１２を含む。このような第２のゴムストリップ１２には、縦荷重が作用した場合、境界線Ｅに沿った大きなせん断変形δ１が生じ得るため、第１のゴムストリップ１１、１１の層間に大きな変形を確保できる。これは、特に、通常走行時のタイヤの縦バネを減じ、かつ、特に周波数の高い振動成分を効果的に吸収しうる。従って、優れた乗り心地を与えるのに役立つ。

また、本実施形態のサイド補強ゴム９は、第１の部分１４よりもサイド補強ゴム９の外端９ｏ側に、前記境界線Ｅがタイヤ半径方向外側に向かってタイヤ軸方向内側に傾いてのびる第２の部分１５を含むとともに、第１の部分１４よりもサイド補強ゴムの内端９ｉ側に、境界線Ｅがタイヤ半径方向外側に向かってタイヤ軸方向外側に傾いてのびる第３の部分１６を含んでいる。

図３に示したように、ランフラット走行時、サイド補強ゴム９は大きな屈曲変形をなすが、このとき、前記第２の部分１５及び第３の部分１６は、それらの各境界線Ｅがよりタイヤ軸方向に近づく向きに変形する。さらに、前記第１の部分１４も、その境界線Ｅがタイヤ半径方向に対して傾斜する向きに変形する。

図４（Ｂ）には、このようなサイド補強ゴム９の変形を模式的に示す。ランフラット走行状態においては、サイド補強ゴム９は、第１のゴムストリップ１１と第２のゴムストリップ１２との各境界線Ｅがタイヤ軸方向に近づく向きに変形する。このため、複素弾性率Ｅ*bが小さい第２のゴムストリップ１２で形成された部分は、図４（Ａ）のようなタイヤ半径方向の大きなせん断変形δ１をなし得ず、小さな圧縮変形δ２に止まる。従って、本実施形態のサイド補強ゴム９は、通常走行時において縦バネを減じつつ、ランフラット状態では、縦バネを高め、タイヤの縦撓み量を減じてランフラット耐久性能の低下を抑制し又は向上させ得る。

図５には、前記正規状態におけるサイド補強ゴム９の前記境界線Ｅの前記中点Ｅｃに引いた接線ＴＧとタイヤ半径方向線Ｎとのなす角度θi （ｉ＝１、２…ｎ）が示されている。サイド補強ゴム９の前記境界線Ｅは、第２の部分１５から第１の部分１４を経て第３の部分１６まで（つまり、サイド補強ゴム９のタイヤ半径方向の外端９ｏからタイヤ半径方向の内端９ｉまで）、前記角度θｉが徐々に変化していることが分かる。

このため、第２のゴムストリップ１２の前記せん断変形δ１も、第２の部分１５から第１の部分１４に向かって徐々に大きくなるとともに、この第１の部分１４から第３の部分１６に向かって徐々に小さくできる。つまり、第２のゴムストリップ１２のせん断変形量を滑らかに変化させることができるので、局部的な応力集中を防止し、サイド補強ゴム９の耐久性を悪化を防止している。

また、サイド補強ゴム９の第２の部分１５において、前記境界線Ｅの前記角度θi は、８０度以下が望ましい。また、第３の部分１６において、前記境界線Ｅの前記角度θi は３０度以下が望ましい。従って、第１の部分１４から第３の部分１６の領域において前記境界線Ｅの角度θi が３０度以下に抑えられるため、比較的広い範囲に亘って第２のゴムストリップ１２を大きくせん断変形させ得る。従って、乗り心地をより一層向上させることができる。

図６に示されるように、前記第１、第２のゴムストリップ１１及び１２は、幅Ｗｇに比して長さが十分に大きいテープ状をなし、例えば押出機及び／又はカレンダー機を含むゴム成型装置から未加硫の状態で連続して供給される。そして、このゴムストリップ１１及び１２は、例えば被巻付体の外側に螺旋状に巻き重ねられることによって、サイド補強ゴム９となるストリップ積層体９ｍが形成される。

前記各々のゴムストリップ１１及び１２の幅Ｗｇ及び厚さＴｇは、特に限定されないが、好ましくは幅Ｗｇが５〜３０mm、また厚さＴｇが０．５〜４．０mmが好ましい。各々のゴムストリップの幅Ｗｇが５mm未満の場合又は厚さＴｇが０．５mm未満の場合、所定の形状のサイド補強ゴム９を形成する場合、ストリップの剛性が小さくなる及び／又は巻回数が著しく増加するため生産性が低下する傾向がある。逆に前記幅Ｗｇが３０mmを超える場合又は厚さＴｇが４．０mmを超える場合、精度良く断面形状を作るのが困難になる傾向がある。

また、図７に示されるように、第１及び第２のゴムストリップ１１及び１２は、予め一つに重ねられた複合ストリップ２０として、前記被巻付体に巻き付けられるのが望ましい。これにより、個々に巻き付ける場合に比して生産性が向上する。この実施形態の複合ストリップ２０は、一対の押圧ローラＲ１、Ｒ２の間の隙間に、同じ幅Ｗｇ及び厚さｔｇを有する第１及び第２のゴムストリップ１１及び１２を通過させることによって、一体に圧着形成されるものが例示される。また、第１及び第２のゴムストリップ１１及び１２は、各々の幅中心線を実質的に揃えられて圧着されている。

図８及び図９に示される実施形態では、複合ストリップ２１は、第１及び第２のゴムストリップ１１及び１２は、各々の幅中心線１１Ｃ、１２Ｃが幅方向にずらされて圧着されている。これにより、複合ストリップ２１は、幅方向の一方に、第１のゴムストリップ１１がはみ出すはみ出し部２２を有するとともに、他方には、第２のゴムストリップ１２がはみ出すはみ出し部２３を有する。このような複合ストリップ２１は、幅方向の両端部が変形しやすくなるため、ゴムストリップが重なり合う部分に等において柔軟に変形し、段差の吸収又は大きな段差の発生を抑えるのに役立つ。

図１０には、本実施形態のランフラットタイヤ１の製造方法の一例が示される。
略円筒状をなす成型ドラムＤには、慣例に従い、予めシート状のインナーライナーゴム１０が巻き付けられている。本実施形態では、これらを被巻付体として、複合ストリップ２０（又は２１であり、以下同じ。）が所定の位置に巻き付けられる。例えば、複合ストリップ２０の一端が、インナーライナーゴム１０の外側に止着されるとともに、成型ドラムＤはその中心線（これは、後のタイヤ回転軸と同軸である。）の周りで回転させられる。これにより、複合ストリップ２０は、インナーライナーゴム１０の周りを螺旋状に巻き付けられる。この際、成型ドラムＤに対する複合ストリップ２０のタイヤ軸方向への送りピッチが適宜調節され、所定の断面形状のストリップ積層体９Ｍが形成される。

しかる後、サイド補強ゴム９の外側に、カーカスプライ６Ａ、ビードコア５、ビードエーペックス８などがセットされ、カーカスプライ６Ａの折返しが行われる。さらに、サイドウォールゴム３Ｇやクリンチゴム４Ｇがさらにその外側に配される。その後、ビードコア５、５の間隔を縮めながらトレッド領域をタイヤ半径方向外側に突出させることにより、予め待機しているリング状のベルト層７及びトレッドゴム２Ｇと合体させる。これにより、図１１に示されるような生カバー１Ｌが得られる。そして、該生カバー１Ｌを加硫成形することによって、本実施形態のランフラットタイヤ１が製造される。

なお、上述のような生カバー成型方法では、サイド補強ゴム９の位置や形状が安定して成型できない場合には、中子成形法を用いることができる。中子成形法は、例えば組立中子（図示せず）の周りに必要なゴム材料及びプライ等を貼り付けそのまま加硫し、その後、中子を分解して取り出すことにより行われる。この成形法では、精度良くサイド補強ゴム９を成型できる。

上記実施形態では、複合ストリップ２０を被巻付体である成型ドラムＤの軸方向の一方側に向かって巻き付ける態様を示した。しかし、例えば図１２に模式的に示されるように、複合ストリップ２０を、成型ドラムＤの軸方向の一方側Ｓ１に向かって巻き付けるとともに、任意の位置（本実施形態ではサイド補強ゴム９の一方側の端部）で折返し前記成型ドラムＤの軸方向の他方側Ｓ２に向かって巻き付ける段階を含むこともできる。従って、サイド補強ゴム９は、一方側Ｓ１に向かって巻き付けられた第１の層９ａと、他方側Ｓ２に向かって巻き付けられた第２の層９ｂとが少なくとも重ね合わされる。

図１３には、このようなサイド補強ゴム９を用いたランフラットタイヤの部分断面図を示す。図１３から明らかなように、この実施形態のサイド補強ゴム９は、前記第１の層９ａ及び第２の層９ｂにおいて、それぞれ第１のゴムストリップ１１同士、第２のゴムストリップ１２同士が接続されている。これにより、第１のゴムストリップ１１及び第２のゴムストリップ１２の界面Ｅは、この図では逆Ｖ字状にのびている。また、図２との対比から明らかなように、このような実施形態では、界面Ｅの長さを大きく形成できる。

ゴムストリップを用いて形成されたサイド補強ゴム９を有するランフラットタイヤについて、タイヤが破壊するまで耐久テストを続けた場合、複素弾性率の小さい第２のゴムストリップ１２に沿って亀裂が発生することが多い。従って、本実施形態のように、第１の層９ａの第２のゴムストリップ１２と、第２の層９ｂの第２のゴムストリップ１２とをほぼＶ字状に接続することにより、図２の態様に比して、第２のゴムストリップ１２の長さを増大させ得る。これにより、第２のゴムストリップ１２に沿った亀裂は、サイド補強ゴム９を分断するためにはより長い距離を成長せざるを得ない。従って、この実施形態のランフラットタイヤ１は、ランフラット走行距離が増大する。

本実施形態では、１回の折返しによりサイド補強ゴム９を形成したが３回又は４回以上折返しを重ねてサイド補強ゴム９を形成することもできる。このようなサイド補強ゴムは、各層の第２のゴムストリップ１２は、ジグザグ状に接続されることでより大きい長さを持つことができる。従って、クラックの成長に時間を要するので、耐久性をさらに向上させることができる。

また、本実施形態のランフラットタイヤ１には、トレッド部２を含め路面と接地する可能性があるタイヤ外面の好ましい実施形態のプロファイル（輪郭線）を適用することができる。図１４には正規状態のタイヤ外面のプロファイルＴＬが描かれている。なお前記プロファイルＴＬは、トレッド部２に設けられた溝を埋めたものとして特定される。前記正規状態において、該プロファイルＴＬとタイヤ赤道Ｃとの交点ＣＰからタイヤ最大幅ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、前記交点ＣＰから前記点Ｐまでの区間においてタイヤ外面の曲率半径ＲＣを徐々に減少させるとともに、次の関係を満足させることが望ましい。
０．０５＜ Ｙ60 ／Ｈ ≦０．１
０．１＜ Ｙ75 ／Ｈ ≦０．２
０．２＜ Ｙ90 ／Ｈ ≦０．４
０．４＜ Ｙ100 ／Ｈ ≦０．７
ここで、Ｙ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 は、前記交点ＣＰからタイヤ軸方向にタイヤ最大幅の半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％のタイヤ軸方向距離をそれぞれ隔てるタイヤ外面上の各点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 と、前記交点ＣＰとのタイヤ半径方向の各距離、Ｈはタイヤ断面高さである。

また、ＲＹ60＝Ｙ60／Ｈ
ＲＹ75＝Ｙ75／Ｈ
ＲＹ90＝Ｙ90／Ｈ
ＲＹ100 ＝Ｙ100 ／Ｈ
とすると、前記関係を満足する範囲は図１５にグラフとして示される。図１４及び図１５から明らかなように、前記関係を満足するタイヤ外面のプロファイルは非常に丸くなる。このため、そのようなプロファイルを有するタイヤの接地形状は、接地幅が小さく、また接地長さが大きくなる。これは、騒音性能及びハイドロプレーニング性能の向上に役立つ。

また、このようなプロファイルは、サイドウォール部３の領域が短くなるという特徴を有する。このため、該プロファイルをランフラットタイヤ１に採用することにより、本来的に撓みにくいタイヤを提供しうる他、サイド補強ゴム９のゴムボリュームを低減でき、ランフラットタイヤにおける質量低下及び乗り心地性の向上が達成される点で特に好ましい。なお、前記曲率半径Ｒｃは段階的に減少する態様でも良いが、好ましくは本実施形態のように連続的に減少するものが望ましい。

本発明は、乗用車用のものとして特に好適であるが、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できるのは言うまでもない。例えば、第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとは、幅及び／又は厚さを異ならせることができる。また、ゴムストリップとして、複素弾性率が異なる３種類以上を含ませても良い。

本発明の効果を確認するために、表１の仕様に基づきタイヤサイズ「２４５／４０Ｒ１８」のランフラットタイヤを複数種類試作され、下記の性能がテストされた。タイヤの基本構造は、実施例８を除き、図１に示した通りであり、トレッド外面のプロファイル及びサイド補強ゴムの構成のみを変化させた。なお比較例のタイヤは、いずれもサイド補強ゴムが単一のゴム配合からなり、しかも従来の押し出し方式にて形成されている。また、実施例８のランフラットタイヤは、図１３に示したように、第１及び第２のゴムストリップを端部で折り返して巻き付けられたサイド補強ゴムを有するものとした。
テストの方法は、次の通りである。

＜縦バネ（２３０ｋＰａ、０ｋＰａ）＞
各供試タイヤを正規リム（１８×８．５ＪＪ）にリム組みしかつ内圧を２３０ｋＰａ又は０ｋＰａとするとともに、荷重５ｋＮを負荷して平面に接地させてタイヤの縦たわみ量が測定された。そして、前記荷重５ｋＮを縦たわみ量で除すことにより、近似的に各内圧での縦バネ定数を得た。結果は、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど縦バネが小さいことを示す。

＜乗り心地（実車評価）＞
排気量４３００cm³ の国産ＦＲ車に各供試タイヤを４輪装着するとともに、内圧２３０ｋＰａを充填してドライアスファルト路面の段差路、ベルジャン路（石畳の路面）、ビッツマン路（小石を敷き詰めた路面）等において、ゴツゴツ感、突き上げ、ダンピングに関して官能評価を行い、１０点法で評価した。数値が大きいほど良好である。

＜ランフラット耐久性能＞
各供試タイヤを下記リムにリム組み後、内圧２３０ｋＰａを充填し、温度３８℃で３４時間放置した後、リムのバルブコアを抜き取ってタイヤ内腔と大気とを自由に連通させた。そして、この状態で、半径１．７ｍのドラムを有するドラム試験機上を下記条件で走行させ、タイヤが破壊するまでの走行距離が測定された。数値が大きいほど良好である。
リム：１８×８．５ＪＪ
速度：８０ｋｍ／ｈ
縦荷重：４．１４ｋＮ

＜タイヤ質量＞
各供試タイヤの１本当たりの質量が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数で示す。数値が小さいほど軽量であることを示す。
テストの結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例に比べて、乗り心地及びランフラット耐久性能を両立していることが確認できた。

本発明の実施形態を示すランフラットタイヤの断面図である。 その要部拡大図である。 そのランフラット状態を示すタイヤの断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、サイド補強ゴムの作用を説明する模式図である。 ゴムストリップの境界線の角度を説明するサイド補強ゴムの断面図である。 ゴムストリップの斜視図である。 複合ストリップを製造する工程の一例を示す斜視図である。 複合ストリップを製造する工程の他の例を示す斜視図である。 その複合ストリップの断面図である。 ランフラットタイヤの製造方法を説明する断面図である。 それによって成型された生カバーの断面図である。 本発明の他の実施形態を示すゴムストリップの巻付け方法を示す線図である。 本発明の他の実施形態を示すランフラットタイヤの断面図である。 タイヤ外面のプロファイルを示す線図である。 タイヤ外面の各位置におけるＲＹｉの範囲を示す線図である。

符号の説明

１ ランフラットタイヤ
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
７ ベルト層
９ サイド補強ゴム層
１１ 第１のゴムストリップ
１２ 第２のゴムストリップ
１４ 第１の部分
１５ 第２の部分
１６ 第３の部分
２０、２１ 複合ストリップ
Ｅ 第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとの境界線

Claims (7)

1. トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るトロイド状のカーカスと、前記カーカスの内側に配された断面略三日月状をなすサイド補強ゴムとを具えたランフラットタイヤであって、
   前記サイド補強ゴムは、ゴムストリップをタイヤ回転軸の周りに巻き重ねたストリップ積層体から形成され、しかも
   前記ゴムストリップは、複素弾性率が異なりかつタイヤ半径方向に交互に配された第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップを少なくとも含み、
   正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、
   前記サイド補強ゴムは、前記第１のゴムストリップと第２のゴムストリップとの境界線がほぼタイヤ半径方向に沿ってのびる第１の部分と、
   前記第１の部分よりもサイド補強ゴムの外端側で前記境界線がタイヤ半径方向外側に向かって実質的にタイヤ軸方向内側に傾いてのびる第２の部分と、
   前記第１の部分よりもサイド補強ゴムの内端側で前記境界線がタイヤ半径方向外側に向かって実質的にタイヤ軸方向外側に傾いてのびる第３の部分とを含み、
   しかも前記境界線は、前記第２の部分から前記第３の部分までその傾きが徐々に変化することを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 前記第２のゴムストリップの複素弾性率Ｅ*bは１０ＭＰａ以下であり、かつ前記第１のゴムストリップの複素弾性率Ｅ*aとの比（Ｅ*a／Ｅ*b）が１．２〜１０．０である請求項１記載のランフラットタイヤ。
3. 前記第２の部分は、前記境界線の接線がタイヤ半径方向線に対して８０度以下で傾くとともに、前記第３の部分は、前記境界線の接線がタイヤ半径方向線に対して３０度以下で傾く請求項１記載のランフラットタイヤ。
4. 正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態のタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、
   タイヤ外面のプロファイルは、該プロファイルとタイヤ赤道（Ｃ）との交点（ＣＰ）からタイヤ最大幅（ＳＷ）の４５％の距離（ＳＰ）を隔てるタイヤ外面上の点を（Ｐ）とするとき、前記交点（ＣＰ）から前記点（Ｐ）までの区間においてタイヤ外面の曲率半径（ＲＣ）は徐々に減少するとともに、
   次の関係を満足する請求項１乃至３のいずれかに記載のランフラットタイヤ。
   ０．０５＜ Ｙ60 ／Ｈ ≦０．１
   ０．１＜ Ｙ75 ／Ｈ ≦０．２
   ０．２＜ Ｙ90 ／Ｈ ≦０．４
   ０．４＜ Ｙ100 ／Ｈ ≦０．７
   （ここで、Ｙ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 は、前記交点（ＣＰ）からタイヤ軸方向にタイヤ最大幅の半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％のタイヤ軸方向距離をそれぞれ隔てるタイヤ外面上の各点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 と、前記交点（ＣＰ）とのタイヤ半径方向の各距離、Ｈはタイヤ断面高さである。）
5. トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るトロイド状のカーカスと、前記カーカスの内側に配された断面略三日月状をなすサイド補強ゴムとを具えたランフラットタイヤを製造するランフラットタイヤの製造方法であって、
   円筒状の被巻付体に、複素弾性率が異なる第１のゴムストリップ及び第２のゴムストリップの少なくとも一部を重ねて螺旋状に巻き付けることにより前記サイド補強ゴムを形成する工程を含むとともに、
   前記複合ストリップは、実質的に同一の幅を有する前記第１及び第２のゴムストリップの幅中心線をずらせて重ねられていることを特徴とするランフラットタイヤの製造方法。
6. 前記巻き付けに先立ち、前記第１のゴムストリップと前記第２のゴムストリップとを予め一つに重ねて複合ストリップを形成する工程をさらに含む請求項５記載のランフラットタイヤの製造方法。
7. 第１及び第２のゴムストリップを、前記被巻付体の軸方向の一方側に向かって巻き付けるとともに、任意の位置で折返し前記被巻付体の軸方向の他方側に向かって巻き付ける段階を含む請求項５又は６に記載のランフラットタイヤの製造方法。

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