JP5121324B2

JP5121324B2 - 安全タイヤ

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Publication number: JP5121324B2
Application number: JP2007163034A
Authority: JP
Inventors: 好秀河野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-06-20
Also published as: JP2009001113A

Description

この発明は、パンク等によってタイヤ内圧が急激に低下したランフラット状態においても安全な停止が可能で、ある程度の距離の走行が可能である安全タイヤに関し、特にかかる安全タイヤの耐久性の向上を図る。

安全タイヤとしては、空気のう、発泡体、弾性体、中子等にタイヤ負荷を肩代わり支持させるタイヤや、シーラント剤を塗布又は充填してタイヤに生じた孔等の損傷部を塞いで内圧低下を防止したタイヤ等が知られている。しかし、これら従来の安全タイヤは、構造が複雑なため、不良率が高くなったり、製造効率が低下したりする場合が多かった。また、空気のうに空気を充填するためのバルブや、中子を取り付けるための構造を具えた専用のリムを準備しなければならない場合もあった。

比較的単純な構造の安全タイヤとして、例えば特許文献１には、両ビード部間に配設した膨張可能な環状の隔膜により、タイヤの内部空間を、リムに隣接する内側室とタイヤのトレッド部内面に隣接する外側室の２室に分画したタイヤが記載されている。かかるタイヤでは、内側室及び外側室に空気を充填した状態で通常の走行を行い、パンク等により外側室の空気が抜け、内圧が低下した場合には、内側室の内圧が荷重を支持することでランフラット走行を可能としている。
特公昭３７−１７５４号公報

しかし、特許文献１に記載された安全タイヤは、外側室に空気を充填するためのバルブをタイヤのサイドウォール部に設ける必要があり、これはタイヤの製造工程を複雑にする上、タイヤの重量が増加し、ユニフォミティ等のタイヤの性能を損なうという問題があった。

従来技術が抱えるこのような問題点を解決するため、本願人は、特願２００７−２５５２７号において、図１０に示すように、タイヤ１０１をリム１１８に装着した際にこれらタイヤ１とリム１１８との間に画定される空間をタイヤ径方向内側及び外側の２室１０９、１１０に分画する、拡径変形可能な環状の隔膜１０７を配設し、これら内側室１０９と外側室１１０を、隔膜１０７に設けられた流速を規制する手段１１１を介して連通した安全タイヤを提案した。

しかし、かかる安全タイヤは、長期間の使用により、タイヤの転動に伴う遠心力により隔膜がクリープ変形して径成長する場合があった。このようなクリープ変形は、隔膜をタイヤ内面に擦り接触させて破損させるおそれがあるため好ましくない。特に、このような現象は、高温環境下で使用した場合に発生し易い。なぜなら、暑さの厳しい地域での使用においては、通常走行時でもタイヤ内部の温度が１００℃以上になることもあり、隔膜のクリープ速度が大きくなりクリープ変形し易くなるからである。これに対処するべく、隔膜の厚さを大きくして耐クリープ性を向上させることが考え得るが、このようにした場合、安全タイヤの重量の増大を招くため好ましくない上、隔膜に加わる遠心力が増大してしまうため所期するほどのクリープ抑制効果を得ることができない。また、隔膜の厚さを大きくすると隔膜の引張応力をも増大してしまうので隔膜としての機能を十分に発揮できなくなるおそれもある。

従って、この発明は、これらの問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、構造が比較的に単純で、かつ従来のリムが使用可能でありながらも、長期間にわたって使用しても隔膜の径成長を有効に抑制し、これにより従来技術に比べて耐久性に優れた安全タイヤを提供することにある。

前記の目的を達成するため、この発明は、一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部を有する安全タイヤにおいて、前記安全タイヤは、前記両ビード部間に延び、タイヤをリムに装着した際にこれらタイヤとリムとの間に画定される空間を、タイヤの内圧が正常な状態ではタイヤ径方向の内側の内側室及び外側の外側室の２室に分画する、拡径変形可能な環状の隔膜と、前記隔膜の少なくとも一部の外周を全周にわたって包囲する、耐クリープ性が前記隔膜のそれよりも優れた補強層と、を具え、前記隔膜は、該隔膜を貫通して前記内側室と外側室を直接的に連通する少なくとも１つの連通部としての小孔を有し、該小孔の直径が、０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内にあることを特徴とする安全タイヤである。かかる構成を採用することにより、タイヤがパンクした場合にも、外側室内の空気が抜けるのみで、内側室内の空気が膨張して荷重を支持するので、ランフラット走行が可能となる。また、構造が比較的単純で、かつ軽量でありながら、通常内圧での走行時に隔膜がタイヤ内面に接触するおそれが少なく、従って損傷のおそれも少ない。さらに、連通部を介して内側室から外側室に空気を供給することができるので、従来のリムに装着することが可能である。加えて、隔膜よりも耐クリープ性に優れた補強層が、隔膜がタイヤ転動時の遠心力によりクリープ変形しようとするのを抑制するので、長期間にわたって使用しても隔膜が径成長せず、タイヤの内面に擦れて破損するおそれもない。

なお、ここでいう隔膜の「外周」とは、タイヤ内面に近い方の周面、すなわち隔膜のタイヤ径方向外側の表面を意味する。また「耐クリープ性」に優れるとは、ＪＩＳＫ７１１５に定める引張クリープ試験に準じ、試験温度８０℃で試験片に所定の張力を加えた状態で放置したときの、４８時間経過後のひずみから求められる「引張クリープ弾性率」が大きいことを意味する。

また、補強層は、隔膜のショルダー部の外周に全周にわたって配設することが好ましい。

さらに、補強層は、隔膜のクラウン部およびショルダー部の外周に全周にわたって配設することが好ましい。

さらに、補強層の弾性率は、隔膜の弾性率の１．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましい。なお、ここでいう「弾性率」とは、弾性域内での弾性率であり、ＪＩＳＫ７１６１に定める引張試験に準じ、試験温度常温で求められる「引張弾性率」を意味する。

さらに、補強層は、樹脂製であることが好ましい。

さらにまた、連通部は、内側室と外側室の間を連通しつつも、パンク等によりタイヤ内圧が急激に低下した際に、これを通過する空気の流量を制限して、内側室と外側室の間に差圧を生じさせるものであって、隔膜を貫通する開口とこれを覆うフィルタ部材とで構成することも可能であるが、この発明では、かかる連通部を、軽量化の観点から隔膜を貫通する小孔とする。連通部としての小孔の直径は、０．５〜５ｍｍの範囲内とする。なお、上述したフィルタ部材としては、不織布を用いることができ、この不織布の目付は、５〜１０００ｇ／ｍ^２の範囲内とすることができる。

これらに代えて、連通部を内側室と外側室の差圧により開閉する弁部材とすることも考えられ、利用可能な弁部材としては、チェック弁、リリーフ弁等を例示することができるが、この発明では、連通部は前記小孔とする。

なお、連通部は、タイヤをリムに装着し所定の内圧を充填した状態にて、内側室の内圧を外側室の内圧以上に調整することができ、内側室の内圧を外側室の内圧の１００〜１１０％の範囲内に調整することが可能である。このように差圧を調節することで、タイヤの内圧が適正範囲に保たれた正常内圧状態において隔膜がリムやタイヤ内面と接触しては破損することを防止しつつ、内圧低下時には迅速に内側室内の空気が膨張することができる。

加えて、隔膜は、タイヤが正常内圧状態にあるときには、内側室と外側室を画定しつつもトレッド部内面に接触せず、一方、タイヤの内圧が低下したランフラット状態にあるときには、速やかに拡径変形してタイヤに加わる荷重を肩代わり支持できるものであれば、材質、物性、形状等に特に制限はないが、ランフラット状態での隔膜の破損を防止する観点からは、その破断伸びが５０％以上であることが好ましい。

この発明によれば、従来の安全タイヤと比較して、単純な構造で内圧低下時の荷重支持を行うので、軽量化を図ることができ、また補強層がタイヤ転動時の遠心力による隔膜のクリープ変形を抑制するので、長期間にわたって使用しても隔膜が径成長することがなく、耐久性に優れた安全タイヤを提供するができる。

以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的な安全タイヤ（以下「タイヤ」という。）をリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図であり、図２は、この発明に従う他のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図であり、図３は、図１に示すタイヤにおいて内圧が低下した状態を示した断面図であり、図４（ａ）、（ｂ）はともに、この発明に従う他のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図であり、図５は、図１のタイヤの問題点を説明するために用いる、図１と同様の断面図であり、図６（ａ）、（ｂ）はともに、この発明に従う他のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図であり、図７（ａ）、（ｂ）はともに、この発明に従う他のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図である。

図１に示す実施例のタイヤ１は、ビードコア２を埋設した一対のビード部３と、このビード部３からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部４と、さらにその外側に延びる一対のショルダー部５と、両ショルダー部５の間に、またがって延びるトレッド部６を有する。なお、図示は省略したが、このタイヤは、慣例に従い、カーカス、ベルト層等の他のタイヤ構成部材も有する。

また、タイヤ１の内部には、一対のビード部３の間に延びる拡径変形可能な環状の隔膜７がタイヤの全周にわたって配設されている。この隔膜７は、タイヤ１をリム８に装着した際に、タイヤ１とリム８との間に画定される空間を、タイヤ径方向内側に位置しリム８に隣接する内側室９と、タイヤ径方向外側に位置しタイヤ１の内面に隣接する外側室１０との２室に分画している。さらに隔膜７には、内側室９と外側室１０を、流速を制限しつつ連通する連通部１１が設けられている。かかる隔膜７は、例えばゴム、ゴムと不織布との複合体、ＴＰＯ（オレフィン系熱可塑性エラストマー）等のＴＰＥ（熱可塑性エラストマー等の空気不透過性かつ伸張性の材料で構成することができ、特に外側室１０の内圧が低下した際の隔膜７の伸張（破断伸び）や隔膜７の軽量化、通常走行時の隔膜７の形状維持、さらには遠心力によるクリープの抑制を考慮するとＴＰＥを用いることが好ましい。また、隔膜７は、その厚さが０．３ｍｍ〜５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。その理由は、厚さが０．３ｍｍ未満の場合には、隔膜７の強度が不十分であり、隔膜７が拡張変形した際に破損するおそれがあるからであり、５ｍｍを超える場合には、タイヤの質量が増加するからである。

また、隔膜７の外周の一部、例えば図１に示すように、クラウン部に、耐クリープ性が隔膜７のそれよりも優れた補強層１２が、その全周を包囲するように配設されている。図示例では、補強層１２は単一のシート状部材１３で構成されているが、後述のようにリボン状部材で構成することもできる。

リム８に設けられた空気充填用バルブ１５を介して内側室９に空気を供給すると、供給された空気の一部が連通部１１を介して外側室１０に供給される。そして、内側室９の内圧が所定の値に到達した時点で空気の供給を停止すると連通部１１により差圧が調整されている。内圧が正常な状態では、隔膜７はトレッド部６の内面及びリム８とは図１に示す非接触な状態に維持されるため、擦れ等により損傷することがない。

パンク等によりタイヤ１に破損が生じ、外側室１０の空気が流出して内圧が低下した場合には、内側室９内の空気が膨張し隔膜７がタイヤ内面に接触し（一部補強層１２を介して接触し）、図３に示すような状態となる。これにより、タイヤ１に加わる荷重は、内側室９内の空気が肩代わり支持するので、少なくとも車両が安全に停止するまでの間、安全にランフラット走行を行うことができる。なお、隔膜７にフィルタ手段や後述する小穴等の流速を規制する手段を設けているが、外側室１０の内圧が急激に低下した場合にも、流速が規制されていることから、内側室９の内圧が低下するには時間がかかるので、差圧の変化により隔膜７は、拡径するのである。

このように、この発明によれば、単一の空気充填用バルブ１５で内側室９及び外側室１０の双方に空気を供給することができるので、従来のリムが使用可能であり、また、一般的な構造の空気入りタイヤに比べ構造が単純で軽量な隔膜７を追加しただけで安全タイヤを構成することができるので、金属性の中子をタイヤ内に配置したり、タイヤの内部空間にシーラント剤を充填したりしていた従来の安全タイヤに比べて大幅な軽量化が図り得る。加えて、隔膜７よりも耐クリープ性に優れた補強層１２が、隔膜７がタイヤ転動時の遠心力によりクリープ変形しようとするのを抑制するので、長期間にわたって使用しても隔膜７が径成長せず、タイヤの内面に擦れて破損するおそれがない。

なお、補強層１２は、図２に示すように、リボン状部材１４をつるまきらせん巻回して構成することもできる。これによれば、環状をなす硬質支持体上で補強層１２を連続的に成型することができるので、製造効率の向上が可能となる。また、隔膜７のサイズによらず、補強層１２を多品種のタイヤに適用することが可能となる。ここで、リボン状部材１４をつるまきらせん巻回する手順の一例を挙げると、成型ドラム（図示せず）上にリボン状部材１４を、最初は周方向に一周し、その一部を超音波熱溶着等で接合し、次いで隣接するリボン状部材１４と約半幅のオーバーラップ部を形成するように巻き回しながら貼り付け、最後に周方向に一周し、その終端部を超音波熱溶着等で接合して補強層を得る。

あるいは、図示は省略するが、補強層１２は、複数の並置したリング状部材で構成することもできる。これによれば、円弧状をなす1個又は複数個のセグメント上でリング状部材を成型することができるので、成型設備の小型化が可能となる。リング状部材は、リボン状部材を径方向に巻回して、少なくとも１周分のオーバーラップ部を有し、該オーバーラップ部の少なくとも１箇所においてリボン状部材同士が接合されていることが好ましい。このようにしてリボン状部材からリング状部材を形成することによって連続的にリング状部材を形成することができ、生産性を向上できるからである。ここでの接合は、接着剤や超音波熱溶着を用いることができるが、これに限定されない。

図１および２に示す構成により、補強層１２が隔膜７のクリープ変形を抑制するので隔膜７がタイヤ内面に接触するおそれはなくなった。しかし、図１および２に示すように補強層１２を設けた場合、図５に示すように隔膜７のショルダー部７ｂの一方が、他方のショルダー部７ｂよりも大きくクリープ変形しユニフォミティの悪化を招くおそれがある。そこで、補強層１２は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、隔膜７の全巾の外周、すなわち隔膜のクラウン部７ａの外周のみならずショルダー部７ｂの外周にも配設することが好ましい。これによれば、隔膜７のクリープ変形を均一に抑制することができるので、ユニフォミティの悪化を招くおそれがない。

又は、補強層１２は、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、隔膜７のクラウン部７ａの両側端部およびショルダー部７ｂの外周に設けることもできる。これによれば、クリープ変形による隔膜７のタイヤ内面への接触およびユニフォミティの悪化を抑制しつつ、タイヤの重量の増大をも抑制することができる。さらに、パンク等によりタイヤ１の内圧が低下した際には、隔膜７のセンタ付近から隔膜７を拡張させることができるので、隔膜７が偏って拡径変形する片膨れを防止することができるという利点もある。

あるいは、補強層１２は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、隔膜７のショルダー部７ｂの外周に設けることもできる。これによれば、クリープ変形による隔膜７のタイヤ内面への接触およびユニフォミティの悪化を抑制しつつ、タイヤの重量の増大をもさらに抑制することができる。さらに、パンク等によりタイヤ１の内圧が低下した際には、隔膜７のセンタ付近から隔膜７を拡張させることができるので、隔膜７が偏って拡径変形する片膨れを防止することができるという利点もある。

補強層１２は樹脂製であることが好ましい。樹脂は比較的軽量である上、その厚さを調節することで耐クリープ性を比較的容易に調節できるからである。より好ましくは、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の加工条件、材質等により制御することができる物性の幅が広いという特性を有する樹脂である。しかも、補強層１２を、これら樹脂を一軸又は二軸に延伸して形成した部材で構成することがより好ましい。このようにして、樹脂材料を縦方向および／または、横方向に引き伸ばしすることで、延伸方向のクリープ強度が高まるからであり、その厚さが小さくても耐クリープ性を得ることが可能となるからである。

補強層１２の弾性率は、隔膜の弾性率の１．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましい。補強層１２の弾性率が、隔膜の弾性率の１．５倍未満であると、補強層１２の隔膜７に対するクリープ変形抑制効果が十分でないからである。

図１に示した実施例では、隔膜７を構成する材料にこれを貫通する小孔を開けることで連通部１１を構成している。これによれば、付加的な部材を必要としないことから、構造が簡単で一層の軽量化が図れる上、小孔を設けた部分と設けていない部分の質量の差が少なく、タイヤのユニフォミティを損なうことがない。さらに、内側室と外側室の間の円滑な空気の流通を妨げることはないが、圧力損失に起因した差圧を内側室と外側室の間に生じさせることができる。そして、この差圧は、小孔の直径を適宜に選択することによって調節することができる。小孔の直径は、０．５〜５ｍｍの範囲とする。これは、直径が０．５ｍｍ未満の場合には、内圧充填時に内側室の圧力が上がりすぎて隔膜が拡張してしまうおそれがあるからであり、５ｍｍを超える場合には、パンク等により外側室の内圧が低下した際に、外側室内の空気とともに内側室の空気もタイヤ外に流失してしまい、ランフラット機能を確保できないおそれがあるからである。

図８は、参考例のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図である。この参考例では、隔膜７を構成する材料にこれを貫通する開口を開け、この開口を多数の細孔を有するフィルタ部材で覆うことによって連通部１１を構成している。これによれば、比較的軽量なフィルタ部材を用いていることから、構造が比較的簡単でかつ比較的軽量である上、フィルタ部材を設けた部分と設けていない部分との質量の差が比較的少なく、タイヤのユニフォミティを損なうことも少ない。さらに、内側室９と外側室１０の間の円滑な空気の流通を妨げることはないが、圧力損失に起因した差圧を内側室９と外側室１０の間に生じさせることができる。そして、この差圧は、フィルタ部材の細孔の径又は数を適宜に選択することによって調節することができる。好適なフィルタ部材は不織布である。不織布は繊維を３次元構造に重ね合わせ結合した多孔質のシートであるため、小孔で構成した連通部に比べて高い差圧を内側室９と外側室１０の間に生じさせることができる。そして、この差圧は、不織布の目付を適宜に選択することによって調節することができる。ここで適用可能な不織布は、圧力損失に起因した差圧を内側室９と外側室１０の間に生じさせることができるものであれば特に限定されず、例えば天然繊維、合成繊維、ガラス繊維、金属繊維、炭素繊維等を、スパンボンド、サーマルボンド、ケミカルボンド、ニードルパンチ、ステッチボンド等により結合させたものを用いることができる。特に好適な不織布は、ＰＥＴ繊維をゴム系ボンドにより結合させたものである。目付の高い不織布を用いると、これを通過できる空気の流量が制限させるため、空気充填用バルブ１５を介して空気を供給した際に、一時的に内側室９と外側室１０との間の差圧が大きくなり、隔膜７が降伏点を越えて変形する場合がある。これを防ぐ観点からは、不織布の目付を１０００ｇ／ｍ^２以下とすることが好ましい。一方、目付の低い不織布は強度も低いため、隔膜７の全体としての強度を確保する観点から、不織布の目付を５ｇ／ｍ^２以上とすることが好ましい。

図９は、他の参考例のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後で示した断面図である。この参考例では、隔膜７を構成する材料にこれを貫通する開口を開け、この開口に弁部材を配設することで連通部１１を構成している。これによれば、一層確実に内側室９と外側室１０の差圧を制御することができる。かかる弁部材は、内側室９と外側室１０の差圧に応じて開閉するものであれば特に限定されず、例えばチェック弁やリリーフ弁を用いることができる。

なお、図示の実施例および参考例では、タイヤの略赤道面上に連通部１１を設けているが、その配設位置はこれに限定されず、例えばサイドウォール部４に対向するように配設することもできる。また、連通部１１の大きさや個数は、タイヤサイズ、使用時の内圧等に応じて適宜に増減することができる。

急激に内圧が低下した際にも安全に走行を続けるためには、タイヤが迅速にランフラット走行状態に移行できることが好ましく、従って隔膜７が内圧低下時に直ちに拡径することが好ましい。この観点からは、通常走行時は、内側室９の内圧が外側室１０の内圧と同じかそれ以上であることが好ましい。これにより、外側室１０の内圧低下による内側室９及び外側室間の差圧増加と同時に内側室９内の空気が膨張するからである。しかし、通常走行状態で隔膜７に大きな張力が加わっていると、長期間使用した場合に、隔膜７がクリープ変形してタイヤ内面に接触し破損するおそれがある。これを防止する観点からは、内側室９の内圧を外側室１０の内圧の１１０％以下とすることが好ましい。

また、隔膜７が、内圧低下時に、迅速にタイヤ内面まで拡径する物性を有することが好ましい。具体的には、その破断伸びが５０％以上であることが好ましい。

なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり種々の変更を加えたりすることができる。

次に、この発明に従う安全タイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。

（実施例１）
実施例１のタイヤは、タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２．５の安全タイヤであり、図２に示す構造および表１に示す諸元を有する。タイヤ内部には、破断伸びが４００％である隔膜が設けられ、その隔膜のクラウン部の外周には、図２に示すように、その全周にわたって補強層が配設されている。この補強層は、二軸延伸成形された厚さ０．２ｍｍ、幅５０ｍｍのポリプロピレンからなるリボン状部材を半幅分オーバーラップさせながらつるまきらせん巻回して構成されている。さらに、この補強層は、隔膜の引張クリープ弾性率の２倍の引張クリープ弾性率を有するとともに隔膜の弾性率の１．５倍の弾性率を有する。

（実施例２）
実施例２のタイヤは、タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２．５の安全タイヤであり、図４（ｂ）に示す構造および表１に示す諸元を有する。タイヤ内部には、破断伸びが４００％である隔膜が設けられ、その隔膜の全巾（クラウン部およびショルダー部）の外周には、図４（ｂ）に示すようにその全周にわたって補強層が配設されている。この補強層は、二軸延伸成形された厚さ０．２ｍｍ、幅５０ｍｍのポリプロピレンからなるリボン状部材を半幅分オーバーラップさせながらつるまきらせん巻回して構成されている。さらに、この補強層は、隔膜の引張クリープ弾性率の２倍の引張クリープ弾性率を有するとともに隔膜の弾性率の１．５倍の弾性率を有する。

（実施例３）
実施例３のタイヤは、タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２．５の安全タイヤであり、図６（ｂ）に示す構造および表１に示す諸元を有する。タイヤ内部には、破断伸びが４００％である隔膜が設けられ、その隔膜のクラウン部の両側端部およびショルダー部の外周には、図６（ｂ）に示すようにその全周にわたって補強層が配設されている。この補強層は、二軸延伸成形された厚さ０．２ｍｍ、幅５０ｍｍのポリプロピレンからなるリボン状部材を半幅分オーバーラップさせながらつるまきらせん巻回して構成されている。さらに、この補強層は、隔膜の引張クリープ弾性率の２倍の引張クリープ弾性率を有するとともに隔膜の弾性率の１．５倍の弾性率を有する。

（実施例４）
実施例４のタイヤは、タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２．５の安全タイヤであり、図７（ｂ）に示す構造および表１に示す諸元を有する。タイヤ内部には、破断伸びが４００％である隔膜が設けられ、その隔膜のショルダー部の外周には、図７（ｂ）に示すようにその全周にわたって補強層が配設されている。この補強層は、二軸延伸成形された厚さ０．２ｍｍ、幅５０ｍｍのポリプロピレンからなるリボン状部材を半幅分オーバーラップさせながらつるまきらせん巻回して構成されている。さらに、この補強層は、隔膜の引張クリープ弾性率の２倍の引張クリープ弾性率を有するとともに隔膜の弾性率の１．５倍の弾性率を有する。

（比較例１）
比較のため、タイヤサイズが４９５／４５Ｒ２２．５であり、図１０に示す構造および表１に示す諸元を有し、補強層を設けていない以外は実施例１〜３のタイヤと同じである比較例１のタイヤも併せて試作した。

前記各供試タイヤについて、以下の方法によりクリープ変形量およびユニフォミティを測定した。

（クリープ変形量）
前記各供試タイヤをリムサイズが１７．５Ｊ×２２．５のリムに装着してタイヤ車輪とし、このタイヤ車輪に内圧９００ｋＰａ（相対圧）を適用し、タイヤ荷重５８００ｋｇを負荷し、走行速度６０ｋｍ／ｈの条件下でドラム試験機上を５０００ｋｍ走行させ、テスト走行前後の隔膜の平均外径を測定した。隔膜のクリープ変形の評価は、テスト走行前の隔膜の平均外径に対するテスト走行前後の隔膜の平均外径の差を指数化して行った。評価結果を表１に示す。なお、表１中のクリープ変形（％）の数値は、その値が小さいほどクリープ変形が少ないことを示している。

（ユニフォミティ）
前記タイヤをリムサイズが１７．５Ｊ×２２．５のリムに装着してタイヤ車輪とし、このタイヤ車輪に内圧９００ｋＰａ（相対圧）を適用し、タイヤ荷重５８００ｋｇを負荷し、走行速度６０ｋｍ／ｈの条件下でドラム試験機上を５０００ｋｍ走行させる前と走行させた後のＲＦＶ値（ラジアルフォースバリエーション値）をそれぞれ測定し、テスト走行前の各供試タイヤのＲＦＶ値を１００として、テスト後行後の同タイヤのＲＦＶ値を指数評価した。評価結果を表１に示す。なお、表１中のユニフォミティの数値は、何れも小さいほどユニフォミティが良好であることを示している。

表１に示す結果から、実施例１〜４のタイヤはいずれも、従来例のタイヤに比べて隔膜のクリープ変形が小さくなっていることから、補強層によるクリープ抑制効果が確認された。また、補強層を隔膜のクラウン部及びショルダー部に設けることによりユニフォミティの悪化を抑制しつつ、隔膜のクリープ変形を抑制可能であることが確認された。さらに、補強層を、隔膜のクラウン部の両側端部およびショルダー部、又は隔膜のショルダー部のみに設けても同様にユニフォミティの悪化を抑制しつつ、隔膜のクリープ変形を抑制可能であることが確認された。

以上の説明から明らかなように、この発明によって、構造が比較的に単純で、かつ従来のリムが使用可能でありながらも、長期間にわたって使用しても隔膜の径成長を有効に抑制し、これにより従来技術に比べて耐久性に優れた安全タイヤを提供することが可能となった。

この発明に従う代表的な安全タイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図である。この発明に従う他のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図である。図１に示すタイヤにおいて内圧が低下した状態を示した断面図である。（ａ）、（ｂ）はともに、この発明に従う他のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図である。図１のタイヤの問題点を説明するために用いる、図１と同様の断面図である。（ａ）、（ｂ）はともに、この発明に従う他のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図である。（ａ）、（ｂ）はともに、この発明に従う他のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図である。参考例のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図である。他の参考例のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図である。比較例１のタイヤをリムに装着して構成したタイヤとリムの組立体のタイヤ幅方向における断面を、内圧を適用する前後の状態で示した断面図である。

符号の説明

１タイヤ
３ビード部
４サイドウォール部
５ショルダー部
６トレッド部
７隔膜
７ａ隔膜のクラウン部
７ｂ隔膜のショルダー部
８リム
９内側室
１０外側室
１１連通部
１２補強層
１３補強層を構成するシート状部材
１４補強層を構成するリボン状部材
１５空気充填用バルブ

Claims

一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部を有する安全タイヤにおいて、
前記安全タイヤは、前記両ビード部間に延び、タイヤをリムに装着した際にこれらタイヤとリムとの間に画定される空間を、タイヤの内圧が正常な状態ではタイヤ径方向の内側の内側室及び外側の外側室の２室に分画する、拡径変形可能な環状の隔膜と、
前記隔膜の少なくとも一部の外周を全周にわたって包囲する、耐クリープ性が前記隔膜のそれよりも優れた補強層と、を具え、
前記隔膜は、該隔膜を貫通して前記内側室と外側室を直接的に連通する少なくとも１つの連通部としての小孔を有し、該小孔の直径が、０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内にあることを特徴とする安全タイヤ。
前記補強層を、前記隔膜のショルダー部の外周に全周にわたって配設してなる、請求項１記載の安全タイヤ。
前記補強層を、前記隔膜のクラウン部およびショルダー部の外周に全周にわたって配設してなる、請求項１又は２に記載の安全タイヤ。
前記補強層の弾性率は、前記隔膜の弾性率の１．５倍以上である、請求項１〜３の何れかに記載の安全タイヤ。
前記補強層は、樹脂製である、請求項１〜４の何れかに記載の安全タイヤ。
前記隔膜は、破断伸びが５０％以上である、請求項１〜５の何れかに記載の安全タイヤ。
前記補強層が、シート状部材で構成されている、請求項１〜６の何れかに記載の安全タイヤ。