JP5226268B2 - Run flat tire - Google Patents
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Description
本発明は、パンクした状態でもある程度の距離を走行しうるランフラットタイヤに関する。 The present invention relates to a run-flat tire that can travel a certain distance even in a punctured state.
タイヤには、剛性が必要である。剛性付与の目的で、タイヤを構成する部材に短繊維補強ゴムが用いられることがある。特開2001−347809公報には、トレッドがベース層とキャップ層とを備えており、このベース層が多数の短繊維を含むタイヤが開示されている。これら短繊維は、半径方向に配向している。 Tires need rigidity. For the purpose of imparting rigidity, a short fiber reinforced rubber may be used as a member constituting the tire. Japanese Patent Laid-Open No. 2001-347809 discloses a tire in which a tread includes a base layer and a cap layer, and the base layer includes a large number of short fibers. These short fibers are oriented in the radial direction.
近年、サイドウォールの内側に支持層を備えたランフラットタイヤが開発され、普及しつつある。この支持層には、高硬度な架橋ゴムが用いられている。このランフラットタイヤは、サイド補強型ランフラットタイヤと称されている。サイド補強型ランフラットタイヤでは、パンクによって内圧が低下すると、支持層によって荷重が支えられる。この支持層は、パンク状態でのタイヤの撓みを抑制する。パンク状態で走行が継続されても、高硬度な架橋ゴムが、支持層での発熱を抑制する。このランフラットタイヤでは、パンク状態でも、ある程度の距離の走行が可能である。このランフラットタイヤが装着された自動車には、スペアタイヤの常備は不要である。このランフラットタイヤの採用により、不便な場所でのタイヤ交換が避けられうる。
パンク状態では、サイド部(サイドウォール及び支持層)が撓む。さらにパンク状態では、支持層によってトレッドのショルダーが強く加圧され、クラウンが路面から浮き上がる。サイド部の撓みとクラウンの浮き上がりとは、パンク状態でのタイヤの耐久性を阻害する。 In the puncture state, the side portions (sidewalls and support layers) bend. Furthermore, in the puncture state, the shoulder of the tread is strongly pressed by the support layer, and the crown is lifted from the road surface. The deflection of the side portion and the lifting of the crown hinder the durability of the tire in a punctured state.
硬い支持層が採用されれば、優れた耐久性が得られる。しかし、硬い支持層を備えたタイヤの縦バネ定数は、大きい。厚い支持層が採用されれば、優れた耐久性が得られる。しかし、厚い支持層を備えたタイヤの縦バネ定数は、大きい。縦バネ定数が大きなタイヤは、通常状態(タイヤに正規内圧が負荷された状態)での乗り心地性に劣る。従来のタイヤでは、通常状態での乗り心地性とパンク状態での耐久性とは、背反する性能である。 If a hard support layer is employed, excellent durability can be obtained. However, a tire having a hard support layer has a large longitudinal spring constant. If a thick support layer is employed, excellent durability can be obtained. However, a tire having a thick support layer has a large longitudinal spring constant. A tire having a large longitudinal spring constant is inferior in riding comfort in a normal state (a state in which a normal internal pressure is applied to the tire). In conventional tires, riding comfort in a normal state and durability in a puncture state are contradictory performances.
本発明の目的は、パンク状態での耐久性に優れたサイド補強型ランフラットタイヤの提供にある。 An object of the present invention is to provide a side-reinforced run-flat tire excellent in durability in a puncture state.
本発明に係るランフラットタイヤは、
(1)その表面がトレッド面をなすトレッド、
(2)このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォール、
(3)このサイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビード、
(4)上記トレッド及びサイドウォールに沿っており、両ビードの間に架け渡されており、アラミド繊維からなるコードを有するカーカス、
(5)上記トレッドとカーカスとの間に位置する補強層、
(6)上記サイドウォールの軸方向内側に位置しており、その断面が略三日月形状である支持層
並びに
(7)軸方向において、上記支持層の外側でかつ上記サイドウォールの内側に位置するインナーサイドウォール
を備える。このタイヤは、互いに曲率半径が異なる複数の円弧からなる曲面を含むトレッドプロファイルを有する。このインナーサイドウォールは、ゴムのマトリクスと、このマトリクス中に分散した多数の短繊維とを含む。
The run flat tire according to the present invention is
(1) A tread whose surface forms a tread surface,
(2) a pair of sidewalls extending substantially inward in the radial direction from the end of the tread;
(3) A pair of beads positioned substantially inward of the sidewall in the radial direction,
(4) A carcass having a cord made of an aramid fiber, which extends along the tread and the sidewall and is bridged between both beads.
(5) a reinforcing layer located between the tread and the carcass,
(6) A support layer located on the inner side in the axial direction of the sidewall and having a substantially crescent-shaped cross section, and (7) an inner layer located on the outer side of the support layer and on the inner side of the side wall in the axial direction. Provide side walls. This tire has a tread profile including a curved surface formed of a plurality of arcs having different curvature radii. The inner sidewall includes a rubber matrix and a number of short fibers dispersed in the matrix.
好ましくは、これら短繊維は半径方向に配向する。好ましくは、これら短繊維の平均長さLは10μm以上1000μm以下であり、その平均直径Dは0.05μm以上50μm以下であり、そのアスペクト比(L/D)は10以上である。 Preferably, these short fibers are oriented in the radial direction. Preferably, these short fibers have an average length L of 10 μm or more and 1000 μm or less, an average diameter D of 0.05 μm or more and 50 μm or less, and an aspect ratio (L / D) of 10 or more.
好ましくは、インナーサイドウォールは、100質量部の基材ゴムと、0.5質量部以上50質量部以下の短繊維とを含む。好ましくは、インナーサイドウォールの損失正接tanδは、0.20以上である。 Preferably, the inner sidewall includes 100 parts by mass of base rubber and 0.5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less of short fibers. Preferably, the loss tangent tan δ of the inner sidewall is 0.20 or more.
好ましくは、カーカスのコードの撚り係数Tは、0.5以上0.7以下である。このコードは、アラミド繊維が下撚りされてなる複数のヤーンが上撚りされた構造を有する。撚り係数Tは、下記数式(I)によって算出される。
T = N * ((0.125 * D / 2) / ρ)1/2 * 10−3 (I)
この数式(I)において、Nはコード10cm当たりの上撚り数を表し、Dはトータル繊度(dtex)を表し、ρはコード材料の比重(g/cm3)を表す。
Preferably, the twist coefficient T of the carcass cord is 0.5 or more and 0.7 or less. This cord has a structure in which a plurality of yarns formed by twisting aramid fibers are twisted. The twist coefficient T is calculated by the following mathematical formula (I).
T = N * ((0.125 * D / 2) / ρ) 1/2 * 10 −3 (I)
In this mathematical formula (I), N represents the number of upper twists per 10 cm of cord, D represents the total fineness (dtex), and ρ represents the specific gravity (g / cm 3 ) of the cord material.
好ましくは、タイヤは、トレッド面の中心点TCから軸方向外側に向かってその曲率半径が徐々に減少するプロファイルを有する。 Preferably, the tire has a profile in which the radius of curvature gradually decreases from the center point TC of the tread surface toward the outside in the axial direction.
本発明に係るランフラットタイヤでは、繊維補強されたインナーサイドウォールが、パンク状態でのサイド部の撓みを抑制する。このインナーサイドウォールはさらに、パンク状態でのクラウンの浮き上がりを抑制する。このランフラットタイヤは、パンク状態での耐久性に優れる。 In the run flat tire according to the present invention, the fiber-reinforced inner sidewall suppresses the side portion from being bent in the puncture state. The inner sidewall further suppresses the crown from rising in the puncture state. This run-flat tire is excellent in durability in a puncture state.
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments with appropriate reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係るランフラットタイヤ2の一部が示された断面図である。図2は、図1のタイヤ2の一部が示された拡大断面図である。図1及び2において、上下方向が半径方向であり、左右方向が軸方向であり、紙面との垂直方向が周方向である。このタイヤ2は、図1中の一点鎖線CLを中心としたほぼ左右対称の形状を呈する。この一点鎖線CLは、タイヤ2の赤道面を表す。この図1において両矢印Hで示されているのは、基準線BLからのタイヤ2の高さである。この基準線BLは、コア38(後に詳説)の、半径方向における最も内側地点を通過する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a run
このタイヤ2は、トレッド4、ウイング8、サイドウォール10、クリンチ部12、ビード14、カーカス16、支持層18、インナーサイドウォール20、ベルト22、バンド24、インナーライナー26及びチェーファー28を備えている。タイヤ2のサイド部30には、サイドウォール10、支持層18及びインナーサイドウォール20が位置している。ベルト22及びバンド24は、補強層を構成している。ベルト22のみから、補強層が構成されてもよい。バンド24のみから、補強層が構成されてもよい。このタイヤ2は、チューブレスタイプの空気入りタイヤである。
The
トレッド4は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド4は、路面と接地するトレッド面32を形成する。トレッド面32には、溝34が刻まれている。この溝34により、トレッドパターンが形成されている。トレッド4は、キャップ層5とベース層6とを有している。キャップ層5は、架橋ゴムからなる。ベース層6は、他の架橋ゴムからなる。キャップ層5は、ベース層6の半径方向外側に位置している。キャップ層5は、ベース層6に積層されている。
The
サイドウォール10は、トレッド4の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール10は、架橋ゴムからなる。サイドウォール10は、カーカス16の外傷を防止する。サイドウォール10は、リブ36を備えている。リブ36は、軸方向外側に向かって突出している。パンク状態での走行のとき、このリブ36がリムフランジと当接する。この当接により、ビード14の変形が抑制されうる。変形が抑制されたタイヤ2は、パンク状態での耐久性に優れる。
The
ビード14は、サイドウォール10の半径方向内側に位置している。ビード14は、コア38と、このコア38から半径方向外向きに延びるエイペックス40とを備えている。コア38はリング状であり、複数本の非伸縮性ワイヤー(典型的にはスチール製ワイヤー)を含む。エイペックス40は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス40は、高硬度な架橋ゴムからなる。
The
図1において矢印Haで示されているのは、基準線BLからのエイペックス40の高さである。タイヤ2の高さHに対するエイペックス40の高さHaの比(Ha/H)は、0.1以上0.7以下が好ましい。比(Ha/H)が0.1以上であるエイペックス40は、パンク状態において車重を支持しうる。このエイペックス40は、パンク状態でのタイヤ2の耐久性に寄与する。この観点から、比(Ha/H)は0.2以上がより好ましい。比(Ha/H)が0.7以下であるタイヤ2は、乗り心地性に優れる。この観点から、比(Ha/H)は0.6以下がより好ましい。
In FIG. 1, what is indicated by an arrow Ha is the height of the apex 40 from the reference line BL. The ratio (Ha / H) of the height Ha of the apex 40 to the height H of the
カーカス16は、カーカスプライ42からなる。カーカスプライ42は、両側のビード14の間に架け渡されており、トレッド4及びサイドウォール10に沿っている。カーカスプライ42は、コア38の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ42には、主部44と折り返し部46とが形成されている。折り返し部46の端48は、ベルト22の直下にまで至っている。換言すれば、折り返し部46はベルト22とオーバーラップしている。このカーカス16は、いわゆる「超ハイターンアップ構造」を有する。超ハイターンアップ構造を有するカーカス16では、折り返し部46が、サイドウォール10を十分に補強する。
The
後述されるように、カーカスプライ42は、並列された多数のカーカスコードとトッピングゴムとからなる。各コードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、45°から90°、さらには75°から90°である。換言すれば、このカーカス16はラジアル構造を有する。
As will be described later, the carcass ply 42 includes a large number of carcass cords arranged in parallel and a topping rubber. The absolute value of the angle formed by each cord with respect to the equator plane is 45 ° to 90 °, and further 75 ° to 90 °. In other words, the
支持層18は、サイドウォール10の軸方向内側に位置している。支持層18は、カーカス16とインナーライナー26とに挟まれてる。支持層18は、半径方向において、内向きに先細りであり外向きにも先細りである。この支持層18は、三日月に類似の形状である。支持層18は、高硬度な架橋ゴムからなる。タイヤ2がパンクしたとき、この支持層18が車重を支える。この支持層18により、パンク状態であっても、タイヤ2はある程度の距離を走行しうる。このタイヤ2は、「サイド補強型ランフラットタイヤ」である。タイヤ2が、図1に示された支持層18の形状とは異なる形状を有する支持層を備えてもよい。
The
カーカス16のうち、支持層18とオーバーラップしている部分は、インナーライナー26と離れている。換言すれば、支持層18の存在により、カーカス16は湾曲されられている。パンク状態のとき、支持層18には圧縮荷重がかかり、カーカス16のうち支持層18と近接している領域には引張り荷重がかかる。支持層18はゴム塊なので、圧縮荷重に十分に耐えうる。カーカスコードは、引張り荷重に十分に耐えうる。支持層18とカーカスコードとにより、パンク状態でのタイヤ2の縦撓みが抑制される。縦撓みが抑制されたタイヤは、パンク状態での操縦安定性に優れる。
A portion of the
パンク状態での縦歪みの抑制の観点から、支持層18の硬度は60以上が好ましく、65以上がより好ましい。通常状態(タイヤ2に正規内圧が負荷された状態)の乗り心地性の観点から、硬度は90以下が好ましく、80以下がより好ましい。硬度は、「JIS K6253」の規定に準じ、タイプAのデュロメータによって測定される。図1に示された断面にこのデュロメータが押し付けられ、硬度が測定される。測定は、23℃の温度下でなされる。
From the viewpoint of suppressing longitudinal strain in the puncture state, the hardness of the
支持層18の下端50は、エイペックス40の上端52よりも、半径方向において内側に位置している。換言すれば、支持層18はエイペックス40とオーバーラップしている。図1において矢印L1で示されているのは、支持層18の下端50とエイペックス40の上端52との半径方向距離である。距離L1は、5mm以上50mm以下が好ましい。距離L1がこの範囲であるタイヤ2では、均一な剛性分布が得られる。距離L1は10mm以上がより好ましい。距離L1は40mm以下がより好ましい。
The
支持層18の上端54は、ベルト22の端56よりも軸方向において内側に位置している。換言すれば、支持層18はベルト22とオーバーラップしている。図1において矢印L2で示されているのは、支持層18の上端54とベルト22の端56との軸方向距離である。距離L2は、2mm以上50mm以下が好ましい。距離L2がこの範囲であるタイヤ2では、均一な剛性分布が得られる。距離L2は5mm以上がより好ましい。距離L1は40mm以下がより好ましい。
The
パンク状態での縦歪みの抑制の観点から、支持層18の最大厚みは3mm以上が好ましく、4mm以上がより好ましく、7mm以上が特に好ましい。タイヤ2の軽量の観点から、最大厚みは、25mm以下が好ましく、20mm以下がより好ましい。
From the viewpoint of suppressing vertical strain in the puncture state, the maximum thickness of the
インナーサイドウォール20は、支持層18の軸方向外側に位置している。インナーサイドウォール20は、カーカス16の軸方向外側に位置している。インナーサイドウォール20は、サイドウォール10の軸方向内側に位置している。インナーサイドウォール20は、サイドウォール10とカーカス16とに挟まれている。
The
ベルト22は、カーカス16の半径方向外側に位置している。ベルト22は、カーカス16と積層されている。ベルト22は、カーカス16を補強する。ベルト22は、内側層58及び外側層60からなる。図1から明らかなように、内側層58の幅は、外側層60の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層58及び外側層60のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は10°以上35°以下である。内側層58のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層60のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルト22の軸方向幅は、タイヤ2の最大幅W(後に詳説)の0.85倍以上1.0倍以下が好ましい。ベルト22が、3枚以上の層を備えてもよい。
The
バンド24は、ベルト22を覆っている。図示されていないが、このバンド24は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは実質的に周方向に延びており、螺旋状に巻かれている。バンド24は、いわゆるジョイントレス構造を有する。このコードによりベルト22が拘束されるので、ベルト22のリフティングが抑制される。コードは、通常は有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
The
タイヤ2が、バンド24に代えて、ベルト22の端の近傍のみを覆うエッジバンドを備えてもよい。タイヤ2が、バンド24と共に、エッジバンドを備えてもよい。
The
図3は、図1のタイヤ2のインナーサイドウォール20の一部が示された拡大断面図である。図3において、上下方向がタイヤ2の半径方向であり、矢印Aで示された方向がタイヤ2の周方向である。インナーサイドウォール20は、ゴム組成物が架橋されてなる。インナーサイドウォール20は、ゴムのマトリクス62と多数の短繊維64とを含んでいる。これら短繊維64は、マトリクス62に分散している。換言すれば、インナーサイドウォール20は、繊維補強ゴムからなる。これら短繊維64は、半径方向に配向している。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the
パンク状態においてインナーサイドウォール20には、引張り応力が発生する。この応力の方向は、半径方向である。半径方向に配向した短繊維64により、パンク状態での走行が継続されても、インナーサイドウォール20の破棄が抑制される。このインナーサイドウォール20は、パンク状態でのタイヤ2の耐久性に寄与する。さらに、短繊維64により、タイヤ2のサイド部30の撓みが抑制される。サイド部30の撓みの抑制により、トレッド4のクラウンの浮き上がりが抑制される。サイド部30の撓み及びクラウンの浮き上がりが抑制されたタイヤ2は、パンク状態での耐久性に優れる。
In the punctured state, tensile stress is generated in the
通常状態では、短繊維64が縦バネ定数に与える影響は少ない。このインナーサイドウォール20は、タイヤ2の乗り心地性を阻害しない。このインナーサイドウォール20により、通常状態での乗り心地性とパンク状態での耐久性とが両立される。
In a normal state, the
図4は、図3のインナーサイドウォール20の短繊維64が示された模式図である。図4において、上下方向がタイヤ2の半径方向である。図4において矢印θで示されているのは、短繊維64の角度である。角度θは、直線S1と直線S2とのなす角度の絶対値である。直線S1は、半径方向に延びている。直線S2は、短繊維64の一端66及び他端68を通過している。角度θは、0°以上90°以下である。
FIG. 4 is a schematic view showing the
パンク状態での耐久性の観点から、角度θが20°以下である短繊維64の数の、短繊維64の総数に対する比率は、50%以上が好ましく、70%以上がより好ましく、90%以上が特に好ましい。比率の算出においては、インナーサイドウォール20の、半径方向に沿った断面に露出した短繊維64の角度が、測定される。無作為に抽出された100本の短繊維64について、角度の測定がなされる。
From the viewpoint of durability in a puncture state, the ratio of the number of
インナーサイドウォール20には、有機繊維及び無機繊維が用いられうる。有機繊維の具体例としては、アラミド繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維及びレーヨン繊維が挙げられる。無機繊維の具体例としては、ガラス繊維、カーボン繊維及びボロン繊維が挙げられる。アラミド繊維が好ましい。アラミド繊維は高弾性である。アラミド繊維により、パンク状態でのサイド部30の撓みが抑制される。アラミド繊維を含むインナーサイドウォール20は、タイヤ2の耐久性に寄与する。
An organic fiber and an inorganic fiber can be used for the
インナーサイドウォール20に紙繊維が用いられてもよい。紙繊維は安価なので、この紙繊維により低コストでタイヤ2が得られうる。紙繊維の製作では、原料紙が裁断又は粉砕される。この原料紙が、さらに叩解によって解繊され、紙繊維が得られる。叩解されているので、この紙繊維の表面積は大きい。
Paper fibers may be used for the
短繊維64の平均長さL(図4参照)は、10μm以上が好ましい。平均長さLが10μm以上である短繊維64により、インナーサイドウォール20が十分に補強される。この観点から、平均長さLは50μm以上がより好ましく、100μm以上がさらに好ましく、300μm以上が特に好ましい。マトリクス62への分散性の観点から、平均長さLは1000μm以下が好ましく、800μm以下がより好ましく、700μm以下が特に好ましい。
The average length L (see FIG. 4) of the
短繊維64の平均直径Dは、0.05μm以上が好ましい。平均直径Dが0.05μm以上である短繊維64により、インナーサイドウォール20が十分に補強される。この観点から、平均直径Dは0.10μm以上がより好ましく、1μm以上がさらに好ましく、5μm以上が特に好ましい。マトリクス62への分散性の観点から、平均直径Dは50μm以下が好ましく、30μm以下がより好ましく、20μm以下が特に好ましい。
The average diameter D of the
短繊維64のアスペクト比(L/D)は、10以上が好ましい。アスペクト比(L/D)が10以上である短繊維64により、インナーサイドウォール20が十分に補強される。この観点から、アスペクト比(L/D)は20以上がより好ましい。マトリクス62への分散性の観点から、アスペクト比(L/D)は300以下が好ましく、200以下がより好ましい。
The aspect ratio (L / D) of the
短繊維64の量は、基材ゴム100質量部に対して0.5質量部以上50質量部以下が好ましい。0.5質量部以上の短繊維64を含むインナーサイドウォール20は、タイヤ2の耐久性に寄与する。この観点から、短繊維64の量は3質量部以上がより好ましい。短繊維64の量が50質量部以下に設定されることにより、タイヤ2の質量が抑制される。この観点から、配合量は20質量部以下がより好ましい。
The amount of the
インナーサイドウォール20の損失正接tanδは、0.20以上が好ましい。損失正接tanδが0.20以上であるインナーサイドウォール20は、短繊維64を含むにもかかわらず、通常状態での乗り心地性を阻害しない。ランフラットタイヤ2は、通常状態ではサイド部30の撓みが少ない。従って、損失正接tanδが大きなインナーサイドウォール20による、転がり抵抗の増大という弊害は、抑制されうる。乗り心地性の観点から、損失正接tanδは0.25以上がより好ましく、0.30以上が特に好ましい。転がり抵抗の観点から、損失正接tanδは、0.40以下が好ましく、0.35以下がより好ましい。
The loss tangent tan δ of the
損失正接tanδは、「JIS K 6394」の規定に準拠して、以下に示される条件で、粘弾性スペクトロメーター(島津製作所社製の「VA−200」)によって測定される。
初期歪み:10%
振幅:±2%
周波数:10Hz
変形モード:引張
測定温度:70℃
The loss tangent tan δ is measured by a viscoelastic spectrometer (“VA-200” manufactured by Shimadzu Corporation) under the following conditions in accordance with the provisions of “JIS K 6394”.
Initial strain: 10%
Amplitude: ± 2%
Frequency: 10Hz
Deformation mode: Tensile Measurement temperature: 70 ° C
図2において、矢印Tiで示されているのは、インナーサイドウォール20の厚みである。パンク状態での耐久性の観点から、厚みTiは1mm以上が好ましく、2mm以上がより好ましい。タイヤ2の軽量の観点から、厚みTiは5mm以下が好ましく、4mm以下がより好ましい。厚みが均一でないインナーサイドウォール20の場合、最も厚い箇所にて、厚みTiが測定される。
In FIG. 2, what is indicated by an arrow Ti is the thickness of the
図2において、矢印L3で示されているのは、インナーサイドウォール20の長さである。パンク状態での耐久性の観点から、長さL3は20mm以上が好ましく、30mm以上がより好ましい。タイヤ2の軽量の観点から、長さL3は80mm以下が好ましく、60mm以下がより好ましい。
In FIG. 2, what is indicated by an arrow L3 is the length of the
短繊維64が、周方向に配向してもよい。周方向に配向した短繊維64により、大きな捻り剛性が得られる。インナーサイドウォール20が、特定の方向に配向しない短繊維64を含んでもよい。
The
図5は、図1のタイヤ2のカーカスプライ42の一部が示された断面斜視図である。このカーカスプライ42は、並列された多数のカーカスコード70と、トッピングゴム72とからなる。
FIG. 5 is a cross-sectional perspective view showing a part of the carcass ply 42 of the
図6は、図5のカーカスプライ42のカーカスコード70の一部が示された分解図である。このカーカスコード70は、2本のヤーン74が上撚りされた構造を有する。3本以上のヤーン74が撚られてもよい。それぞれのヤーン74は、アラミド繊維が下撚りされてなる。パンク状態での走行により、タイヤ2は昇温する。アラミド繊維の弾性率の温度依存性は小さいので、パンク状態での走行においても、カーカスコード70がカーカス16の破損を抑制する。
FIG. 6 is an exploded view showing a part of the
このカーカスコード70の撚り係数Tは、0.5以上である。このカーカスコード70は、いわゆる「ハイツイスト構造」を有する。アラミド繊維は、高強度である。一方、アラミド繊維は耐疲労性に劣る。ハイツイスト構造は、カーカスコード70の耐疲労性を高める。このカーカスコード70では、アラミド繊維とハイツイスト構造との組み合わせにより、強度と耐疲労性とが両立されている。このカーカスコード70は、パンク状態におけるタイヤ2の縦歪みを抑制する。このカーカスコード70は、パンク状態でのタイヤ2の操縦安定性に寄与する。
The twist coefficient T of the
支持層18の撓みを抑制するインナーサイドウォール20と、耐疲労性に優れるカーカスコード70との相乗効果により、このタイヤ2では極めて優れた耐久性が達成されている。このタイヤ2では、パンク状態でも長時間の走行が可能である。
Due to the synergistic effect of the
カーカスコード70の撚り係数Tは、下記数式(I)によって算出される。
T = N * ((0.125 * D / 2) / ρ)1/2 * 10−3 (I)
この数式(I)において、Nはコード10cm当たりの上撚り数を表し、Dはトータル繊度(dtex)を表し、ρはコード材料の比重(g/cm3)を表す。トータル繊度Dは、それぞれのヤーンの繊度の総和である。
The twist coefficient T of the
T = N * ((0.125 * D / 2) / ρ) 1/2 * 10 −3 (I)
In this mathematical formula (I), N represents the number of upper twists per 10 cm of cord, D represents the total fineness (dtex), and ρ represents the specific gravity (g / cm 3 ) of the cord material. The total fineness D is the sum of the finenesses of the respective yarns.
タイヤ2の強度及び耐久性の観点から、撚り係数Tは、0.6以上がより好ましい。カーカスコード70の製作容易の観点から、撚り係数Tは0.7以下が好ましい。
In light of the strength and durability of the
カーカスコード70の耐疲労性の観点から、上撚り数Nは、40以上が好ましく、50以上がより好ましい。上撚り数Nは、100以下が好ましい。
From the viewpoint of fatigue resistance of the
カーカスコード70の耐疲労性の観点から、カーカスコード70の、下撚り数N1と上撚り数Nとの比(N1/N)は、0.2以上2.0以下が好ましく、0.5以上1.5以下が好ましい。比(N1/N)は、理想的には1.0である。
From the viewpoint of fatigue resistance of the
カーカスコード70のトータル繊度Dは、1500dtex以上5000dtex以下が好ましい。それぞれのヤーン74の繊度は、700dtex以上3000dtex以下が好ましい。カーカスコード70の密度Deは、30本/5cm以上60本/5cm以下が好ましい。カーカスプライ42におけるトータル繊度Dと密度Deとの積(D*De)は、70000以上150000以下が好ましく、100000以上120000以下がより好ましい。
The total fineness D of the
トッピングゴム72の複素弾性率E*は、5MPa以上である。このトッピングゴム72は、高弾性である。このトッピングゴム72は、パンク状態でのタイヤ2の操縦安定性及び耐久性に寄与する。この観点から、複素弾性率E*は6MPa以上がより好ましい。複素弾性率E*は、13MPa以下が好ましい。複素弾性率E*は、「JIS K 6394」の規定に準拠して、以下に示される条件で、粘弾性スペクトロメーター(島津製作所社製の「VA−200」)によって測定される。
初期歪み:10%
振幅:±2%
周波数:10Hz
変形モード:引張
測定温度:70℃
The complex elastic modulus E * of the topping
Initial strain: 10%
Amplitude: ± 2%
Frequency: 10Hz
Deformation mode: Tensile Measurement temperature: 70 ° C
図7は、図1のタイヤ2の一部が示された断面図である。図7には、トレッド4、ウイング8、サイドウォール10及びインナーサイドウォール20が示されている。トレッド4からウイング8を経てサイドウォール10に至る表面の形状は、プロファイルと称される。図7において矢印W/2で示されているのは、タイヤ2の幅Wの半分である。幅Wは、リブ36(図1参照)を除いて、軸方向で最も外側にある点P100が基準とされて決定される。プロファイルは、中心点TCから点P100に至っている。図7において、点P60、点P75及び点P90は、それぞれ、点TCからの軸方向距離がタイヤ2の半分の幅(W/2)の60%、75%及び90%であるプロファイル上の点を表す。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of the
このタイヤ2は、CTTプロファイルを有している。このCTTプロファイルでは、中心点TCから点P90の間において、その曲率半径が徐々に減少している。CTTプロファイルは、典型的には、インボリュート曲線に基づいて決定される。CTTプロファイルが、インボリュート曲線に近似された多数の円弧から構成される部位を備えてもよい。図7に示されたタイヤ2では、中心点TCから点P90の間において、プロファイルが、インボリュート曲線に近似された多数の円弧から構成されている。円弧の数は3以上が好ましく、5以上がより好ましい。他の関数曲線に依拠して、CTTプロファイルが決定されてもよい。
The
CTTプロファイルが、関数曲線に近似された多数の円弧を備える場合、それぞれの円弧は、これに隣接する円弧と接する。それぞれの円弧の曲率半径は、これよりも軸方向内側にある円弧の曲率半径よりも小さい。 If the CTT profile comprises a number of arcs approximated by a function curve, each arc touches an arc adjacent to it. The radius of curvature of each arc is smaller than the radius of curvature of the arc located on the inner side in the axial direction.
図7において、Y60は点TCと点P60との半径方向距離を表し、Y75は点TCと点P75との半径方向距離を表し、Y90は点TCと点P90との半径方向距離を表し、Y100は点TCと点P100との半径方向距離を表す。このCTTプロファイルは、下記数式(1)から(4)を満たす。
0.05 < Y60/H ≦ 0.10 (1)
0.10 < Y75/H ≦ 0.2 (2)
0.2 < Y90/H ≦ 0.4 (3)
0.4 < Y100/H ≦ 0.7 (4)
このCTTプロファイルは、タイヤ2の諸性能に寄与する。このプロファイルでは、タイヤ2に正規荷重の80%が付加されたときの接地幅は、タイヤ2の最大幅Wの0.50倍以上0.65倍以下である。
In FIG. 7, Y 60 represents the radial distance between the point TC and the point P 60 , Y 75 represents the radial distance between the point TC and the point P 75, and Y 90 represents the radius between the point TC and the point P 90. Y 100 represents the radial distance between the point TC and the point P 100 . This CTT profile satisfies the following formulas (1) to (4).
0.05 <Y 60 /H≦0.10 (1)
0.10 <Y 75 /H≦0.2 (2)
0.2 <Y 90 /H≦0.4 (3)
0.4 <Y 100 / H ≦ 0.7 (4)
This CTT profile contributes to various performances of the
CTTプロファイルを備えたタイヤ2では、接地面の適正な形状が得られる。この接地面により、優れた乗り心地性が得られる。短繊維64が半径方向に配向しているので、インナーサイドウォール20は、この乗り心地性を阻害しない。CTTプロファイルは、耐久性に悪影響を与えることがある。このタイヤ2では、インナーサイドウォール20により、耐久性が補われる。CTTプロファイルとインナーサイドウォール20との組み合わせにより、耐久性と乗り心地性とが両立される。
In the
タイヤ2の各部位の寸法及び角度は、特に言及のない限り、タイヤ2が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ2に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ2には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ2が依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リム」、TRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ2が依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。但し、乗用車タイヤの場合、内圧が180kPaの状態で、寸法及び角度が測定される。
Unless otherwise specified, the size and angle of each part of the
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be clarified by examples. However, the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of the examples.
[実施例1]
図1に示された構造を備えたランフラットタイヤを得た。このタイヤは、最大厚みが9mmであり硬度が78である支持層を備えている。このタイヤのカーカスコードは、アラミド繊維からなる。このカーカスコードの撚り係数Tは、0.43である。このタイヤは、インナーサイドウォールを備えている。このインナーサイドウォールの厚みTiは、2mmである。このインナーサイドウォールの損失正接tanδは、0.15である。このインナーサイドウォールは、基材ゴム100質量部に対して13質量部の短繊維を含んでいる。この短繊維の材質は、アラミドである。短繊維は、半径方向に配向している。この短繊維の、平均長さLは500μmであり、平均直径Dは10μmである。このタイヤは、CTTプロファイルを有している。このプロファイルは、インボリュート曲線に近似された多数の円弧からなる。中心点TCから点P90の間の円弧の数は、5である。このプロファイルでは、(Y60/H)は0.09であり、(Y75/H)は0.14であり、(Y90/H)は0.37であり、(Y100/H)は0.57である。このタイヤのサイズは、「245/40R18」である。
[Example 1]
A run flat tire having the structure shown in FIG. 1 was obtained. This tire includes a support layer having a maximum thickness of 9 mm and a hardness of 78. The tire carcass cord is made of aramid fibers. The twist coefficient T of this carcass cord is 0.43. This tire has an inner sidewall. The thickness Ti of this inner sidewall is 2 mm. The loss tangent tan δ of this inner sidewall is 0.15. The inner sidewall includes 13 parts by mass of short fibers with respect to 100 parts by mass of the base rubber. The material of this short fiber is aramid. The short fibers are oriented in the radial direction. The short fibers have an average length L of 500 μm and an average diameter D of 10 μm. This tire has a CTT profile. This profile consists of a number of arcs approximated to an involute curve. The number of arcs between the center point TC and the point P 90 is five. In this profile, (Y 60 / H) is 0.09, (Y 75 / H) is 0.14, (Y 90 / H) is 0.37, and (Y 100 / H) is 0.57. The size of this tire is “245 / 40R18”.
[比較例1]
インナーサイドウォールを設けなかった他は実施例1と同様にして、比較例1のタイヤを得た。
[Comparative Example 1]
A tire of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the inner sidewall was not provided.
[実施例2から5]
下記表1に示される損失正接tanδを有するインナーサイドウォールを設けた他は実施例1と同様にして、実施例2から5のタイヤを得た。
[Examples 2 to 5]
Tires of Examples 2 to 5 were obtained in the same manner as Example 1 except that an inner sidewall having a loss tangent tan δ shown in Table 1 below was provided.
[実施例6]
CTTプロファイルではない通常のプロファイルを形成した他は実施例1と同様にして、実施例6のタイヤを得た。このタイヤでは、(Y60/H)は0.06であり、(Y75/H)は0.08であり、(Y90/H)は0.19であり、(Y100/H)は0.57である
[Example 6]
A tire of Example 6 was obtained in the same manner as Example 1 except that a normal profile other than the CTT profile was formed. In this tire, (Y 60 / H) is 0.06, (Y 75 / H) is 0.08, (Y 90 / H) is 0.19, and (Y 100 / H) is 0.57
[実施例7から10]
下記表2に示される厚みTiを有するインナーサイドウォールを設けた他は実施例1と同様にして、実施例7から10のタイヤを得た。
。
[Examples 7 to 10]
Tires of Examples 7 to 10 were obtained in the same manner as Example 1 except that an inner sidewall having a thickness Ti shown in Table 2 below was provided.
.
[実施例11]
撚り係数Tが0.50であるカーカスコードを用いた他は実施例1と同様にして、実施例11のタイヤを得た。このカーカスコードは、ハイツイスト構造を有する。
[Example 11]
A tire of Example 11 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a carcass cord having a twist coefficient T of 0.50 was used. This carcass cord has a high twist structure.
[実施例12及び比較例2]
撚り係数Tが0.66であるカーカスコードを用いた他は実施例1と同様にして、実施例12のタイヤを得た。インナーサイドウォールを設けなかった他は実施例12と同様にして、比較例2のタイヤを得た。実施例12及び比較例2のタイヤは、ハイツイスト構造のカーカスコードを有する。
[Example 12 and Comparative Example 2]
A tire of Example 12 was obtained in the same manner as Example 1 except that a carcass cord having a twist coefficient T of 0.66 was used. A tire of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as Example 12 except that the inner sidewall was not provided. The tires of Example 12 and Comparative Example 2 have a carcass cord having a high twist structure.
[比較例3及び4]
材質がレーヨンであり、撚り係数Tが0.59であるカーカスコードを用いた他は実施例1と同様にして、比較例3のタイヤを得た。このカーカスコードの繊度は、1840dtex/2である。インナーサイドウォールを設けなかった他は比較例3と同様にして、比較例4のタイヤを得た。
[Comparative Examples 3 and 4]
A tire of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a carcass cord having a rayon material and a twist coefficient T of 0.59 was used. The fineness of this carcass cord is 1840 dtex / 2. A tire of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as Comparative Example 3 except that the inner sidewall was not provided.
[乗り心地性]
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに空気を充填して内圧を230kPaとした。このタイヤを、前側エンジン後輪駆動タイプであり、排気量が4300ccである乗用車に装着した。アスファルト舗装されかつ段差を有する路面、ベルジャン路面及びビッツマン路面にてこの乗用車を走行させ、ドライバーに乗り心地性を評価させた。この結果が、比較例1が基準とされた指数として、下記の表1及び2に示されている。数値が大きいほど好ましい。
[Ride comfort]
A tire was incorporated into a regular rim, and the tire was filled with air to adjust the internal pressure to 230 kPa. This tire was a front engine rear wheel drive type and was mounted on a passenger car having a displacement of 4300 cc. The passenger car was run on asphalt-paved and stepped roads, Belgian roads and Bitzmann roads, and the driver was evaluated for ride comfort. The results are shown in Tables 1 and 2 below as indices based on Comparative Example 1. Larger numbers are preferable.
[パンク状態での耐久性]
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに空気を充填して内圧を230kPaとした。このタイヤを、38℃±3℃の温度下に34時間保持した。リムのバルブコアを抜き取って、タイヤの内部を大気と連通させた。このタイヤをドラム式走行試験機に装着し、4.14kNの縦荷重をタイヤに負荷した。このタイヤを、80km/hの速度で、半径が1.7mであるドラムの上を走行させた。タイヤが破壊するまでの走行距離を、測定した。この結果が、比較例1が基準とされた指数として、下記の表1及び2に示されている。数値が大きいほど、好ましい。
[Durability in puncture]
A tire was incorporated into a regular rim, and the tire was filled with air to adjust the internal pressure to 230 kPa. This tire was held at a temperature of 38 ° C. ± 3 ° C. for 34 hours. The valve core of the rim was pulled out and the inside of the tire communicated with the atmosphere. This tire was mounted on a drum-type running test machine, and a vertical load of 4.14 kN was applied to the tire. This tire was run on a drum having a radius of 1.7 m at a speed of 80 km / h. The distance traveled until the tire broke was measured. The results are shown in Tables 1 and 2 below as indices based on Comparative Example 1. A larger numerical value is preferable.
[転がり抵抗]
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに空気を充填して内圧を200kPaとした。このタイヤを、転がり抵抗試験機に装着し、4.6kN(正規荷重の80%)の荷重をタイヤに負荷した。このタイヤを、80km/hの速度で走行させ、転がり抵抗を測定した。この結果が、比較例1が基準とされた指数として、下記の表1及び2に示されている。数値が小さいほど好ましい。
[Rolling resistance]
A tire was incorporated into a regular rim, and the tire was filled with air so that the internal pressure was 200 kPa. This tire was mounted on a rolling resistance tester, and a load of 4.6 kN (80% of the normal load) was applied to the tire. This tire was run at a speed of 80 km / h, and rolling resistance was measured. The results are shown in Tables 1 and 2 below as indices based on Comparative Example 1. A smaller numerical value is preferable.
表1及び2に示されるように、各実施例のタイヤは、諸性能に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。 As shown in Tables 1 and 2, the tire of each example is excellent in various performances. From this evaluation result, the superiority of the present invention is clear.
本発明に係るランフラットタイヤは、種々の車両に装着されうる。 The run flat tire according to the present invention can be mounted on various vehicles.
2・・・ランフラットタイヤ
4・・・トレッド
10・・・サイドウォール
14・・・ビード
16・・・カーカス
18・・・支持層
20・・・インナーサイドウォール
22・・・ベルト
24・・・バンド
30・・・サイド部
36・・・リブ
40・・・エイペックス
42・・・カーカスプライ
62・・・マトリクス
64・・・短繊維
70・・・カーカスコード
72・・・トッピングゴム
74・・・ヤーン
2 ... run
Claims (7)
このトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォール、
このサイドウォールよりも半径方向略内側に位置する一対のビード、
上記トレッド及びサイドウォールに沿っており、両ビードの間に架け渡されており、アラミド繊維からなるコードを有するカーカス、
上記トレッドとカーカスとの間に位置する補強層、
上記サイドウォールの軸方向内側に位置しており、その断面が略三日月形状である支持層
並びに
軸方向において、上記支持層及びカーカスの外側でかつ上記サイドウォールの内側に位置するインナーサイドウォールを備えており、
互いに曲率半径が異なる複数の円弧からなる曲面を含むトレッドプロファイルを有しており、
上記インナーサイドウォールが、ゴムのマトリクスと、このマトリクス中に分散した多数の短繊維とを含むランフラットタイヤ。 A tread whose surface forms a tread surface,
A pair of sidewalls extending substantially inward in the radial direction from the ends of the tread,
A pair of beads positioned substantially radially inward of the sidewalls;
A carcass having a cord made of an aramid fiber, which extends along the tread and the sidewall and is bridged between both beads.
A reinforcing layer located between the tread and the carcass,
A support layer that is located on the inner side in the axial direction of the side wall and has a substantially crescent-shaped cross section; and an inner side wall that is located outside the support layer and the carcass and inside the side wall in the axial direction. And
It has a tread profile including a curved surface composed of a plurality of arcs having different curvature radii from each other,
A run flat tire in which the inner sidewall includes a rubber matrix and a number of short fibers dispersed in the matrix.
このコードの、下記数式(I)によって算出される撚り係数Tが、0.5以上0.7以下である請求項1から5のいずれかに記載のタイヤ。
T = N * ((0.125 * D / 2) / ρ)1/2 * 10−3 (I)
(この数式(I)において、Nはコード10cm当たりの上撚り数を表し、Dはトータル繊度(dtex)を表し、ρはコード材料の比重(g/cm3)を表す。) The carcass cord has a structure in which a plurality of yarns in which aramid fibers are twisted are twisted,
The tire according to any one of claims 1 to 5, wherein a twist coefficient T calculated by the following mathematical formula (I) of the cord is 0.5 or more and 0.7 or less.
T = N * ((0.125 * D / 2) / ρ) 1/2 * 10 −3 (I)
(In this formula (I), N represents the number of upper twists per 10 cm of cord, D represents the total fineness (dtex), and ρ represents the specific gravity (g / cm 3 ) of the cord material.)
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