JP5478605B2 - ランフラットタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、バットレス部からサイドウォール部にかけて設けられ、断面形状が三日月状である補強ゴム層を備えるランフラットタイヤに関する。

従来、パンクした場合など、内圧が大きく低下した場合でも車両が一定距離を走行可能なランフラットタイヤでは、タイヤのサイドウォール部にトレッド幅方向に沿った断面が三日月状である補強ゴム層を備える構造が広く用いられている。

補強ゴム層は、内圧が大きく低下した場合でもサイドウォール部の変形を抑制し、車両が一定距離を走行することを可能とする。このような補強ゴム層を備えたランフラットタイヤにおいて、高速走行における耐久性を向上するために、補強ゴム層を厚くする方法が知られている。しかしながら、このような補強ゴム層を厚くしたランフラットタイヤでは、剛性が高まる反面、タイヤ重量が増加するため、タイヤの転動に伴って生じる遠心力も増加する。従って、トレッドに係る負荷が大きくなり、トレッドの耐久性が低下してしまう。

そこで、補強ゴム層に沿って設けられるサイド補強層を備えるランフラットタイヤが広く用いられている（例えば、特許文献１）。このようなサイド補強層は、ビード部からバットレス部にかけて、補強コードをタイヤ周方向に沿って巻いた構成を有する。これにより、タイヤ重量を増加させることなく、耐久性を向上できるランフラットタイヤを提供できる。

特開２００７−１06398号公報（第６−７頁、第１、４図）

しかしながら、上述した従来の方法、つまり、サイドウォール部にサイド補強層を用いることでタイヤ重量を増加させることなく、耐久性を向上する方法には、次のような問題があった。すなわち、車両の走行性能の向上に伴い、高速走行における縦バネ成分が強くなり、タイヤの乗り心地に対する更なる改善が要求されていた。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、車両の高速走行における耐久性を低下させることなく、乗り心地をさらに向上したランフラットタイヤの提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、次のような特徴を有している。まず、本発明の第１の特徴は、少なくともビードコア（ビードコア１０ａ）を含む一対のビード部（ビード部１０）と、一方のビード部から他方のビード部にかけて設けられたカーカス（カーカス１２）とトレッド部（トレッド部３４）の幅方向外側端を含むバットレス部（バットレス部３６）から、バットレス部に連なるサイドウォール部（サイドウォール部３８）にかけて設けられ、トレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面形状が三日月状である補強ゴム層（補強ゴム層４０）と、を備えるランフラットタイヤ（ランフラットタイヤ１）であって、補強ゴム層に沿って設けられるサイド補強層（サイド補強層１４）と、ビード部に沿って設けられ、ビードコアの周りでトレッド幅方向の内側から外側に折り返される折り返しビード補強層（折り返しビード補強層１６）とを備え、折り返しビード補強層は、ビード部のトレッド幅方向（トレッド幅方向Ｗ）の内側に設けられるビード補強層本体部（ビード補強層本体部１６Ａ）と、ビード補強層本体部に連なり、ビードコアの周りでトレッド幅方向の内側から外側に折り返された折り返し部（折り返し部１６Ｂ）とにより構成されることを要旨とする。

このようなランフラットタイヤによれば、補強ゴム層に沿って設けられるサイド補強層を備える。このため、パンクした場合など、ランフラットタイヤの内圧が大きく低下した場合にサイドウォール部の剛性を高めて、サイドウォール部のたわみを抑制し、耐久性を確保できる。ランフラットタイヤによれば、補強ゴム層を厚くする必要が無くなるため、タイヤ重量を増加させることなく、耐久性を向上できる。

また、ランフラットタイヤは、ビード部に沿って設けられ、ビードコアの周りでトレッド幅方向の内側から外側に折り返され、ビード補強層本体部と折り返し部とにより構成される折り返しビード補強層を備える。このため、ランフラットタイヤ１の内圧が大きく低下した場合に、トレッド幅方向に沿って、変形しやすいビード部を補強できる。

つまり、ランフラットタイヤによれば、サイド補強層と、折り返しビード補強層とにより、ランフラットタイヤの内圧が大きく低下した場合に、必要な箇所のみを補強できると共に、縦バネ成分に影響を及ぼすタイヤ径方向Ｄに沿った剛性を過剰に高めることなくなる。このため、トレッド幅方向に沿った変形を効果的に抑制できる。

従って、ランフラットタイヤによれば、車両の高速走行における耐久性を低下させることなく、乗り心地をさらに向上できる。

本発明の第２の特徴は、本発明の第１の特徴に係り、カーカスのタイヤ径方向外側に配設されるベルト層（例えば、ベルト層２０ａ及びベルト層２０ｂ）を備え、サイド補強層のタイヤ径方向外側の端部（端部１４ａ）は、ベルト層のタイヤ径方向内側に位置し、ベルト層に覆われ、サイド補強層のタイヤ径方向内側の端部（端部１４ｂ）は、ビード補強層本体部のタイヤ径方向外側の端部（端部１６ｃ）と重なることを要旨とする。

本発明の第３の特徴は、本発明の第１または２の特徴に係り、サイド補強層及び折り返しビード補強層は、それぞれ有機繊維コードにより構成され、サイド補強層を構成する有機繊維コードと、折り返しビード補強層を構成する有機繊維コードとは、異なる繊維材料であることを要旨とする。

本発明の第４の特徴は、本発明の第１乃至３の特徴に係り、前記折り返しビード補強層は、前記サイド補強層よりも張力が高い有機繊維コードにより構成されることを要旨とする。

なお、張力（いわゆる、引張強度）とは、各部材の試験片を用いて、ＪＩＳ Ｌ １０１７に基づいて測定したものである。

本発明の第５の特徴は、本発明の第３または４の特徴に係り、サイド補強層を構成する有機繊維コードの繊維材料は、レーヨンであり、折り返しビード補強層を構成する有機繊維コードの繊維材料は、アラミドであることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、車両の高速走行における耐久性を低下させることなく、乗り心地をさらに向上したランフラットタイヤを提供することができる。

本発明の実施形態に係るランフラットタイヤの一部分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るランフラットタイヤのトレッド幅方向及びタイヤ径方向の断面図である。

次に、本発明に係るランフラットタイヤの実施形態について、図面を参照しながら説明する。具体的には、(１) ランフラットタイヤの構成、（２）比較評価、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

(１) ランフラットタイヤの構成
図１は、本発明の実施形態においてランフラットタイヤ１のトレッド幅方向の断面を含む一部分解斜視図である。図２は、ランフラットタイヤ１のトレッド幅方向の断面図である。なお、図１、２においては、カーカス等の位置を明確にするために、一部断面のハッチングを省略している。図１、図２に示すランフラットタイヤ１は、特に、内圧が大きく低下した場合の高速走行における耐久性に優れたランフラットタイヤである。具体的には、（１．１）ビード部、（１．２）カーカス、（１．３）ベルト層、（１．４）補強ゴム層、（1．５）サイド補強層、（１．６）折り返しビード補強層について、説明する。

（１．１）ビード部
ランフラットタイヤ１は、少なくともビードコア１０ａ及びビードフィラー１０ｂを含む１対のビード部１０を有している。具体的には、ビード部１０を構成するビードコア１０ａには、スチールコードなどが用いられる。

（１．２）カーカス
ランフラットタイヤ１は、一方のビード部１０から他方のビード部１０にかけて設けられたカーカス１２を備える。カーカス１２は、ビードコア１０ａの周りでタイヤ径方向内側からタイヤ径方向外側に折り返される。カーカス１２は、カーカスコードおよびゴムからなり、ランフラットタイヤ１の骨格を形成する。

（１．３）ベルト層
ランフラットタイヤ１は、２層の交錯ベルト層（ベルト層２０ａ及びベルト層２０ｂ）及び少なくとも１層の追加ベルト層２２を有するベルト層２４を備える。

（１．４）補強ゴム層
ランフラットタイヤ１は、トレッド部３４とサイドウォール部３８との間に形成され、トレッド部３４の幅方向外側端に連なるバットレス部３６を備える。具体的には、ランフラットタイヤ１は、トレッド部３４のトレッド幅方向Ｗの両側に一対のバットレス部３６を備える。ランフラットタイヤ１は、バットレス部３６から、サイドウォール部３８にかけて設けられ、トレッド幅方向Ｗ及びタイヤ径方向Ｄに沿った断面形状が三日月状である補強ゴム層４０を備える。カーカス１２及び補強ゴム層４０のタイヤ径方向内側には、チューブに相当する気密性の高いゴム層であるインナーライナー１８が設けられている。

補強ゴム層４０は、サイドウォール部３８を補強する。補強ゴム層４０は、トレッド幅方向Ｗ及びタイヤ径方向Ｄに沿った断面において、バットレス部３６からサイドウォール部３８に向かうにつれて、厚くなり、ビードコア１０ａからサイドウォール部３８に向かうにつれて、厚くなる。具体的には、トレッド幅方向Ｗ及びタイヤ径方向Ｄに沿った断面において、補強ゴム層４０の厚さＧは、３ｍｍ以上、１１ｍｍ以下である。なお、補強ゴム層４０の厚さＧは、カーカス１２に対して直交する方向に沿った長さを示す。

（1．５）サイド補強層
ランフラットタイヤ１は、補強ゴム層４０に沿って設けられるサイド補強層１４を備える。具体的には、サイド補強層１４は、補強ゴム層４０のトレッド幅方向Ｗの外側を覆うように設けられる。サイド補強層１４は、補強コードをタイヤ周方向Ｒに沿って巻いた構成を有する。

サイド補強層１４のタイヤ径方向外側の端部１４ａは、ベルト層２４のタイヤ径方向内側に位置し、ベルト層２４によりタイヤ径方向内側に向かって覆われる。具体的には、端部１４ａは、ベルト層２０ａのタイヤ径方向内側に位置する。サイド補強層１４のタイヤ径方向内側の端部１４ｂは、補強ゴム層４０のタイヤ径方向内側の端部よりもタイヤ径方向内側に位置する。

サイド補強層１４は、折り返しビード補強層１６よりも張力が低い有機繊維コードにより構成される。具体的には、サイド補強層１４を構成する有機繊維コードの繊維材料は、レーヨンである。

（１．６）折り返しビード補強層
ランフラットタイヤ１は、ビード部１０に沿って設けられ、ビードコア１０ａの周りでトレッド幅方向Ｗの内側から外側に折り返される折り返しビード補強層１６を備える。折り返しビード補強層１６は、ビード部１０と、カーカス１２との間に設けられる。折り返しビード補強層１６は、ビード部１０のトレッド幅方向Ｗの内側に設けられるビード補強層本体部１６Ａと、ビード補強層本体部１６Ａに連なり、ビードコア１０ａの周りでトレッド幅方向Ｗの内側から外側に折り返された折り返し部１６Ｂとにより構成される。

サイド補強層１４のタイヤ径方向内側の端部１４ｂは、ビード補強層本体部１６Ａのタイヤ径方向外側の端部１６ｃと重なる。具体的には、ビード補強層本体部１６Ａのタイヤ径方向外側の端部１６ｃは、補強ゴム層４０のタイヤ径方向内側の端部よりもタイヤ径方向内側に位置する。また、折り返し部１６Ｂのタイヤ径方向外側の端部１６ｄは、補強ゴム層４０のタイヤ径方向内側の端部よりもタイヤ径方向外側、かつタイヤ最大幅の位置よりもタイヤ径方向内側に位置する。

折り返しビード補強層１６は、サイド補強層１４よりも張力が高い有機繊維コードにより構成される。なお、サイド補強層１４を構成する有機繊維コードと、折り返しビード補強層１６を構成する有機繊維コードとは、異なる繊維材料である。具体的には、折り返しビード補強層１６を構成する有機繊維コードの繊維材料は、アラミド繊維である。具体的には、折り返しビード補強層１６は、所定の有機繊維コードにゴム成分が含浸されることによって構成されている。

（２）比較評価
次に、本発明の効果を更に明確にするために、以下の比較例及び実施例に係る空気入りタイヤを用いて行った比較評価について説明する。具体的には、（２．１）評価方法、（２．２）評価結果について説明する。なお、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。

（２．１）評価方法
３種類のランフラットタイヤを用いて、（２．１．１）縦バネ定数評価、（２．１．２）耐久距離評価、及び（２．１．３）高速耐久性評価の評価を行った。ランフラットタイヤに関するデータは、以下に示す条件において測定された。

・ タイヤサイズ ：２４５／４０Ｒ１８
・ リムサイズ ： ＥＴＲＴＯ記載の標準リム
・ 内圧条件 ： ０ｋＰａ
・ 試験車種 ： 自動四輪車
・ 荷重条件 ：ＥＴＲＴＯ記載の最大荷重（最大負荷能力）
各ランフラットタイヤは、カーカス、補強ゴム層、サイド補強層、及び折り返しビード補強層の構成が異なっており、それ以外の構成は、本実施形態のランフラットタイヤ１と同様である。

比較例１に係るランフラットタイヤには、サイド補強層、折り返しビード補強層が備えられておらず、２層からなるカーカスが備えられている。

比較例２に係るランフラットタイヤには、折り返しビード補強層が備えられておらず、１層からなるカーカスが備えられている。比較例２に係るランフラットタイヤのサイド補強層は、ビード部からバットレス部にかけて、補強ゴム層に沿って設けられている。

実施例１に係るランフラットタイヤは、本実施形態に係るランフラットタイヤ１と同一である。実施例１に係るランフラットタイヤは、比較例１、比較例２に比べて補強ゴム層の厚みが薄く、折り返しビード補強層を備えている点で大きくことなる。

（２．１．１）縦バネ定数評価
評価方法；各ランフラットタイヤをリムに装着し、空気圧を調整した後、最大負荷能力の88％に相当する質量およびその質量の±50kgの質量を加え、その時のたわみ量を測定する。そして、たわみ−荷重を直線回帰することにより求められる傾きを剛性（縦バネ定数）とした。

なお、測定結果は、比較例１に係るランフラットタイヤの剛性（縦バネ定数）を１００として指数表示した。指数値が大きい程、剛性が大きいことを示す。従って、指数値が大きい程、タイヤの乗り心地は、低下することを示す。

（２．１．２）耐久距離評価
評価方法；各ランフラットタイヤを試験ドラムに装着し、ランフラットタイヤが故障するまでの耐久距離を指数化した。なお、比較例１に係るランフラットタイヤの耐久性を１００とし、その他のランフラットタイヤの耐久性を評価した。数値が大きいほど、耐久性に優れている。

（２．１．３）高速耐久性評価
評価方法；各ランフラットタイヤを試験ドラムに装着し、速度を１５０ｋｍ／ｈから１０ｋｍ／ｈずつ段階的に加速し、各速度の維持時間を１０分間とする高速耐久ドラム試験を行った。この際の故障が発生した速度を測定した。

（２．２）評価結果
各ランフラットタイヤの評価結果について、表1を参照しながら説明する。

実施例１に係るランフラットタイヤは、比較例１、比較例２と同等の耐久性を備えつつ、縦バネ定数評価では、低い数値を示した。従って、実施例１に係るランフラットタイヤは、車両の高速走行における耐久性を低下させることなく、乗り心地をさらに向上できた。

（３）作用・効果
以上説明したように、本実施形態に係るランフラットタイヤ１によれば、補強ゴム層４０に沿って設けられるサイド補強層１４を備える。このため、パンクした場合など、ランフラットタイヤ１の内圧が大きく低下した場合にサイドウォール部３８の剛性を高めて、サイドウォール部３８のたわみを抑制し、耐久性を確保できる。ランフラットタイヤ１によれば、従来のランフラットタイヤのように補強ゴム層４０を厚くする必要が無くなるため、タイヤ重量を増加させることなく、耐久性を向上できる。

また、ランフラットタイヤ１は、ビード部１０に沿って設けられ、ビードコア１０ａの周りでトレッド幅方向Ｗの内側から外側に折り返され、ビード補強層本体部１６Ａと折り返し部１６Ｂとにより構成される折り返しビード補強層１６を備える。このため、ランフラットタイヤ１の内圧が大きく低下した場合に、トレッド幅方向Ｗに沿って、変形しやすいビード部１０を補強できる。

つまり、ランフラットタイヤ１によれば、サイド補強層１４と、折り返しビード補強層１６とにより、ランフラットタイヤ１の内圧が大きく低下した場合に、必要な箇所のみを補強できると共に、縦バネ成分に影響を及ぼすタイヤ径方向Ｄに沿った剛性を過剰に高めることがなくなる。このため、トレッド幅方向Ｗに沿った変形を効果的に抑制できる。

従って、ランフラットタイヤ１によれば、車両の高速走行における耐久性を低下させることなく、乗り心地を更に向上できる。

また、ランフラットタイヤ１は、従来のランフラットタイヤと比べて、タイヤ重量を軽量化することができ、高速走行時におけるトレッド部３４の負荷を軽減できる。従って、ランフラットタイヤ１の耐久性を更に向上できる。

本実施形態では、サイド補強層１４のタイヤ径方向外側の端部１４ａは、ベルト層２０ａのタイヤ径方向内側に位置し、ベルト層２０ａに覆われる。また、サイド補強層１４のタイヤ径方向内側の端部１４ｂは、ビード補強層本体部１６Ａのタイヤ径方向外側の端部１６ｃと重なる。このため、サイド補強層１４は、補強ゴム層４０のトレッド幅方向Ｗの外側を充分に覆うことができ、サイドウォール部３８のたわみを更に抑制し、耐久性を充分に確保できる。

本実施形態では、サイド補強層１４及び折り返しビード補強層１６は、それぞれ有機繊維コードにより構成されるため、タイヤ重量を増加させることなく、耐久性を向上できる。また、サイド補強層１４を構成する有機繊維コードと、折り返しビード補強層１６を構成する有機繊維コードとは、異なる繊維材料であるため、ランフラットタイヤ１の内圧や、転動速度の変化など、様々な状況の変化に対応することができる。

本実施形態では、折り返しビード補強層１６は、サイド補強層１４よりも張力が高い有機繊維コードにより構成されるため、ランフラットタイヤ１の耐久性をさらに向上できる。一方、サイド補強層１４は、折り返しビード補強層１６よりも張力が低い有機繊維コードにより構成されるため、縦バネが強くなりすぎることなく、乗り心地を更に向上できる。

本実施形態では、サイド補強層１４を構成する有機繊維コードの繊維材料は、レーヨンであるため、タイヤ重量を増加させることなくサイドウォール部３８を補強することができる。また、折り返しビード補強層１６を構成する有機繊維コードの繊維材料は、アラミドであるため、剛性を求められるビード部１０を充分に補強できる。

本実施形態では、ビード部１０における補強ゴム層４０の厚さＧは、３ｍｍ以上、１１ｍｍ以下である。このため、ランフラットタイヤ１は、従来の補強ゴム層を厚くしたランフラットタイヤと比べて、タイヤ重量を充分に軽量化される。

（４）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、本発明の実施形態は、次のように変更することができる。

上述した実施形態では、サイド補強層１４のタイヤ径方向外側の端部１４ａは、ベルト層２０ａのタイヤ径方向内側に位置し、ベルト層２０ａに覆われる。また、サイド補強層１４のタイヤ径方向内側の端部１４ｂは、ビード補強層本体部１６Ａのタイヤ径方向外側の端部１６ｃと重なる。しかし、これに限られず、例えば、補強ゴム層４０の形状、特性に応じて、サイド補強層１４は、補強ゴム層４０の一部を覆うように設けられてもよい。また、サイド補強層１４のタイヤ径方向内側の端部１４ｂは、ビード補強層本体部１６Ａのタイヤ径方向外側の端部１６ｃと重ならなくてもよい。

上述した実施形態では、サイド補強層１４を構成する有機繊維コードの繊維材料は、レーヨンであり、折り返しビード補強層１６を構成する有機繊維コードの繊維材料は、アラミドであるが、これに限られず、要求に応じて、高弾性の有機繊維コードは、アラミド繊維、低弾性の有機繊維コードは、ポリアミド系合成繊維等であってもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

なお、日本国特許出願第２００９−０５７９９０号（２００９年３月１１日出願）の全内容が本願明細書に組み込まれている。

産業上の利用の可能性

以上のように、本発明に係るランフラットタイヤは、車両の高速走行における耐久性を低下させることなく、乗り心地をさらに向上するため、タイヤの設計技術や製造技術などにおいて有用である。

Ｄ…タイヤ径方向、Ｒ…タイヤ周方向、Ｗ…トレッド幅方向、１…ランフラットタイヤ、１０…ビード部、１０ａ…ビードコア、１０ｂ…ビードフィラー、１２…カーカス、１４…サイド補強層、１４ａ、１４ｂ…端部、１６…ビード補強層、１６Ａ…ビード補強層本体部、１６Ｂ…折り返し部、１６ｃ…端部、１８…インナーライナー、２０ａ、２０ｂ…ベルト層、２２…追加ベルト層、２４…複合ベルト層、３４…トレッド部、３６…バットレス部、３８…サイドウォール部、４０…補強ゴム層

Claims (4)

1. 少なくともビードコアを含む一対のビード部と、
   一方の前記ビード部から他方の前記ビード部にかけて設けられたカーカスと、
   トレッド部の幅方向外側端を含むバットレス部から、前記バットレス部に連なるサイドウォール部にかけて設けられ、トレッド幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面形状が三日月状である補強ゴム層と、
   を備えるランフラットタイヤであって、
   前記補強ゴム層に沿って設けられるサイド補強層と、
   前記ビード部に沿って設けられ、前記ビードコアの周りでトレッド幅方向の内側から外側に折り返される折り返しビード補強層とを備え、
   前記折り返しビード補強層は、
   前記ビード部のトレッド幅方向の内側に設けられるビード補強層本体部と、
   前記ビード補強層本体部に連なり、前記ビードコアの周りでトレッド幅方向の内側から外側に折り返された折り返し部とにより構成され、
   前記折り返しビード補強層は、前記サイド補強層よりも張力が高い有機繊維コードにより構成されるランフラットタイヤ。
2. 前記サイド補強層を構成する有機繊維コードの繊維材料は、レーヨンであり、
   前記折り返しビード補強層を構成する有機繊維コードの繊維材料は、アラミドである請求項１に記載のランフラットタイヤ。
3. 前記カーカスのタイヤ径方向外側に配設されるベルト層を備え、
   前記サイド補強層のタイヤ径方向外側の端部は、
   前記ベルト層のタイヤ径方向内側に位置し、前記ベルト層に覆われ、
   前記サイド補強層のタイヤ径方向内側の端部は、
   前記ビード補強層本体部のタイヤ径方向外側の端部と重なる請求項１又は請求項２に記載のランフラットタイヤ。
4. 前記サイド補強層及び前記折り返しビード補強層は、それぞれ有機繊維コードにより構成され、
   前記サイド補強層を構成する有機繊維コードと、前記折り返しビード補強層を構成する有機繊維コードとは、異なる繊維材料である請求項１から請求項３のいずれかに記載のランフラットタイヤ。

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