JP5833060B2 - ランフラットタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ランフラットタイヤに関する。

サイドウォール部に断面三日月形状のサイド補強ゴムを有するサイド補強型のランフラットタイヤが開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１１−１８４０００号公報

上記した従来のサイド補強型のランフラットタイヤでは、サイド補強ゴムによって、パンク時におけるランフラット性能を得ている。

しかしながら、サイド補強ゴムは非常に硬いため、通常走行時の乗り心地性能を向上させることが難しかった。

本発明は、上記事実を考慮して、ランフラット性能を確保したまま、通常走行時の乗り心地性能を向上させることを目的とする。

請求項１の発明は、ビードコアが埋設された一対のビード部と、前記ビード部のタイヤ半径方向外側に夫々連なるサイドウォール部と、前記一対のビード部間に跨り、前記ビードコア間に位置する本体部と前記ビードコア周りに内側から外側へ折り返された折返し部とを有するカーカスと、前記本体部のタイヤ半径方向外側に設けられるトレッドと、前記本体部のタイヤ幅方向内側に配置され、前記カーカスのクラウン部及び前記ビード部に向かって厚さが夫々漸減するように構成されたサイド補強層と、前記サイドウォール部における前記本体部のタイヤ外側に配置され、タイヤ外面を構成し、前記本体部のタイヤ幅方向の最大幅ＣＷの位置における厚さをＧｓとし、前記サイドウォール部の全体の厚さをＧt6とすると、Ｇｓ／Ｇt6≦０．３５であるサイド層と、を有し、リムベースラインを基準として計測したタイヤ断面高さをＳＨとした際に前記リムベースラインからタイヤ半径方向外側に０．５ＳＨの位置での前記カーカスの法線方向において、前記カーカスの前記本体部と前記折返し部間に配置されたビードフィラーの厚さをＧf5とし、前記サイドウォール部の全体の厚さをＧt5とすると、Ｇf5／Ｇt5≦０．１となり、前記リムベースラインからタイヤ半径方向外側に０．４ＳＨの位置での前記カーカスの法線方向において、前記ビードフィラーの厚さをＧf4とし、前記サイドウォール部の全体の厚さをＧt4とすると、０．２≦Ｇf4／Ｇt4≦０．３となる。

ここで、Ｇｓ／Ｇt6＞０．３５であると、サイドウォール部の全体の厚さが厚くなり、縦ばねの減少が少なくなるため、通常走行時の乗り心地性能の向上が少なくなる。

請求項１に記載のランフラットタイヤでは、カーカスの本体部のタイヤ幅方向の最大幅ＣＷの位置において、全体の厚さＧt6に占めるサイド層の厚さＧｓの割合を適切に設定しているので、ランフラット性能を確保したまま、タイヤの縦ばね（タイヤ半径方向のばね定数）を減少させて、通常走行時の乗り心地性能を向上させることができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載のランフラットタイヤにおいて、タイヤ断面幅をＳＷとすると、ＣＷ／ＳＷ＝０．９５〜０．９９であることを特徴としている。

ここで、ＣＷ／ＳＷ＜０．９５では、サイド層のＧｓが厚くなり過ぎ、通常走行時の乗り心地の向上が少なくなる。またＣＷ／ＳＷ＞０．９９では、サイドウォール部にサイド層を配置することが難しくなる。

請求項２に記載のランフラットタイヤでは、タイヤ断面幅ＳＷに対するカーカスの本体部の最大幅ＣＷの割合を適切に設定することにより、サイド層の厚さの適正化を図っている。これにより、縦ばねを減少させて乗り心地性能を向上させると共に、ランフラット走行時におけるサイドウォール部からの放熱性を高めて、ランフラット耐久性を確保することができる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のランフラットタイヤにおいて、前記トレッドのトレッド幅をＴＷとすると、ＣＷ／ＴＷ＝１．０７〜１．１１であることを特徴としている。

ここで、ＣＷ／ＴＷ＜１．０７では、タイヤ幅方向におけるサイド補強層の範囲が狭くなり、該サイド補強層の硬さが乗り心地性能に影響し易くなる。またＣＷ／ＴＷ＞１．１１では、サイドウォール部にサイド層を配置することが難しくなる。

請求項３に記載のランフラットタイヤでは、トレッド幅ＴＷに対するカーカスの本体部の最大幅ＣＷの割合を適切に設定することにより、タイヤ幅方向におけるサイド補強層の領域が従来よりも広がっている。これにより、サイド補強層として従来と同じ部材を用いても、該サイド補強層が一部に偏ることを抑制して、乗り心地性能を向上させることができる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載のランフラットタイヤによれば、ランフラット性能を確保したまま、通常走行時の乗り心地性能を大幅に向上させることができる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載のランフラットタイヤによれば、乗り心地性能を向上させると共に、ランフラット走行時におけるサイドウォール部からの放熱性を高めて、ランフラット耐久性を確保することができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載のランフラットタイヤによれば、サイド補強層が一部に偏ることを抑制して、乗り心地性能を向上させることができる、という優れた効果が得られる。

第１実施形態に係り、カーカスがエンベロープ構造とされたランフラットタイヤを、タイヤ軸を含む断面で切断し、タイヤ赤道面の片側を示す半断面図である。 第２実施形態に係り、カーカスが非エンベロープ構造とされたランフラットタイヤを、タイヤ軸を含む断面で切断し、タイヤ赤道面の片側を示す半断面図である。 比較例に係るランフラットタイヤのタイヤ赤道面の片側を示す半断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。
［第１実施形態］
図１において、本実施形態に係るランフラットタイヤ１０は、一対のビード部１２と、サイドウォール部１４と、カーカス１６と、トレッド１８と、サイド補強層２０と、サイド層の一例たるサイドゴム２２と、を有している。なお、各図面は、タイヤ幅方向においてランフラットタイヤ１０のタイヤ赤道面ＣＬの片側を示す半断面図となっている。ここで、タイヤ幅方向とは、タイヤ軸方向と平行な方向を意味する。また、タイヤ赤道面ＣＬとは、タイヤ軸と平行なタイヤ幅方向の中央を通ってタイヤ軸に垂直な平面が、トレッド１８の表面と交わる大円を意味する。

一対のビード部１２は、リム（図示せず）に嵌合する部位であり、タイヤ軸回りに環状のビードコア２４が夫々埋設されている。ビードコア２４と、後述するカーカス１６の本体部１６Ａ及び折返し部１６Ｂとの間には、ビードフィラー２６が設けられている。ビードフィラー２６は、ビード部１２の表面を構成するゴムやサイドゴム２２と比較して硬いゴムにより構成されている。なお、各図面には、一対のビード部１２のうち片方が図示されている。

サイドウォール部１４は、ビード部１２のタイヤ半径方向外側に夫々連なる部位である。

カーカス１６は、一対のビード部１２間に跨り、ビードコア２４間に位置する本体部１６Ａとビードコア２４周りに内側から外側へ折り返された折返し部１６Ｂとを有している。図１において、折返し部１６Ｂの端部１６Ｅが、後述するベルト層３０と本体部１６Ａとの間に挟まれる位置まで延設されている。即ち、カーカス１６は、所謂エンベロープ構造とされている。

タイヤ断面幅をＳＷとすると、ＣＷ／ＳＷ＝０．９５〜０．９９である。ここで、タイヤ断面幅ＳＷは、ＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）が発行する２０１２年度版ＹＥＡＲ ＢＯＯＫに記載の「断面幅」であり、サイドウォール部１４の外面に設けられたリムガード２８や装飾（図示せず）は含まれない。使用地又は製造地において、ＴＲＡ規格、ＥＴＲＴＯ規格が適用される場合は、各々の規格に従う。本体部１６Ａの最大幅ＣＷは、該本体部１６Ａのうち、タイヤ幅方向最外側に位置する外面同士のタイヤ幅方向距離である。タイヤ半径方向における最大幅ＣＷの位置は、タイヤ断面高さをＳＨとすると、ビード部１２のリムベースラインＢＬからタイヤ半径方向外側に、例えば０．６ＳＨの位置である。

ＣＷ／ＳＷ＜０．９５では、サイドゴム２２のＧｓが厚くなり過ぎ、通常走行時の乗り心地の向上が少なくなる。またＣＷ／ＳＷ＞０．９９では、サイドウォール部１４にサイドゴム２２を配置することが難しくなる。

またトレッド１８のトレッド幅をＴＷとすると、ＣＷ／ＴＷ＝１．０７〜１．１１である。ここで、トレッド幅ＴＷとは、ＪＡＴＭＡが発行する２０１２年度版ＹＥＡＲ ＢＯＯＫに定められた「トレッド幅」のことである。

ＣＷ／ＴＷ＜１．０７では、タイヤ幅方向におけるサイド補強層２０の範囲が狭くなり、該サイド補強層２０の硬さが乗り心地性能に影響し易くなる。またＣＷ／ＴＷ＞１．１１では、サイドウォール部１４にサイドゴム２２を配置することが難しくなる。

なお、本体部１６Ａの最大幅ＣＷについて、タイヤ断面幅ＳＷを基準とした範囲と、トレッド幅ＴＷを基準とした範囲を記載したが、これらは相反するものではない。最大幅ＣＷの位置は、タイヤ幅方向において、トレッド幅ＴＷの位置（トレッド端）と、タイヤ断面幅ＳＷの位置（タイヤ最大幅位置）との間に位置していればよい。

本体部１６Ａのタイヤ半径方向外側には、ベルト層３０と、補強層３２とが設けられている。このベルト層３０は、例えば複数のスチールコード（図示せず）をゴム被覆してなる２層のプライにより構成されている。また補強層３２は、ベルト層３０のタイヤ半径方向外側に設けられている。この補強層３２は、例えば有機繊維をゴム被覆してなるプライにより構成され、ベルト層３０よりも幅広に構成され、該ベルト層３０を覆っている。

トレッド１８は、本体部１６Ａのタイヤ半径方向外側に設けられ、具体的には、ベルト層３０及び補強層３２のタイヤ半径方向外側に設けられている。このトレッド１８は、両側のサイドウォール部１４のタイヤ半径方向外側に夫々連なっている。トレッド１８の表面には、周方向主溝３４，３６や横主溝（図示せず）等が適宜形成されている。

サイド補強層２０は、カーカス１６の本体部１６Ａのタイヤ幅方向内側に配置され、カーカス１６のクラウン部１６Ｃ及びビード部１２に向かって厚さが夫々漸減するように構成されている。このサイド補強層２０は、ビードフィラー２６と同等の性質を有するゴムにより構成されている。

具体的には、サイド補強層２０は、タイヤ幅方向断面において、カーカス１６の最大幅ＣＷの位置で最も厚くなる断面三日月状に形成されている。サイド補強層２０のうち、カーカス１６のクラウン部１６Ｃ側の端部は、該クラウン部１６Ｃを介してベルト層３０とタイヤ半径方向に重なる位置まで延びている。一方、サイド補強層２０のうち、ビード部１２側の端部は、例えば、ビードコア２４付近まで延びている。なおサイド補強層２０の両端部の位置は、これに限られない。

サイドゴム２２は、サイドウォール部１４における本体部１６Ａのタイヤ外側に配置され、タイヤ外面を構成し、本体部１６Ａのタイヤ幅方向の最大幅ＣＷの位置において、サイド補強層２０の厚さＧｒよりも薄い厚さＧｓを有している。

このサイドゴム２２の厚さＧｓは、本体部１６Ａの最大幅ＣＷの位置におけるサイドウォール部１４の全体の厚さをＧt6とすると、Ｇｓ／Ｇt6≦０．３５である。Ｇｓ／Ｇt6＞０．３５であると、サイドウォール部１４の全体の厚さＧt6が厚くなり、縦ばね（タイヤ半径方向のばね定数）の減少が少なくなるため、通常走行時の乗り心地性能の向上が少なくなる。なお、タイヤ製造上の観点からは、Ｇｓ／Ｇt6の最小値は０．５程度となる。

各厚さは、カーカス１６のタイヤ幅方向断面における本体部１６Ａの外面の法線方向で測定される。厚さＧｓは、本体部１６Ａと折返し部１６Ｂとの重なりの有無にかかわらず、該本体部１６Ａの外面を基準とする。

従って、図１に示されるように、本体部１６Ａの最大幅ＣＷの位置において、折返し部１６Ｂが該本体部１６Ａと重なっている場合には、厚さＧｓは、サイドゴム２２の厚さと折返し部１６Ｂの厚さの和となる。

本体部１６Ａの最大幅ＣＷの位置よりタイヤ半径方向内側における、ビードフィラー２６の厚さと、サイドウォール部１４の全体の厚さとの関係は、例えば次の通りである。リムベースラインＢＬからタイヤ半径方向外側に０．５ＳＨの位置において、ビードフィラー２６の厚さをＧf5とし、サイドウォール部１４の全体の厚さをＧt5とすると、Ｇf5／Ｇt5≦０．１である。またリムベースラインＢＬからタイヤ半径方向外側に０．４ＳＨの位置において、ビードフィラー２６の厚さをＧf4とし、サイドウォール部１４の全体の厚さをＧt4とすると、０．２≦Ｇf4／Ｇt4≦０．３である。

ビードフィラー２６の各厚さが各々の上限を上回ると、縦ばねの減少が少なくなるため、通常走行時の乗り心地性能の向上が少なくなる。またＧf4／Ｇt4が０．２Ｇt4を下回ると、ランフラット性能の確保が難しくなる。ビードフィラー２６の厚さＧf5の値は、０でもよい。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１において、本実施形態に係るランフラットタイヤ１０では、カーカス１６の本体部１６Ａのタイヤ幅方向の最大幅ＣＷの位置において、サイドゴム２２の厚さＧｓを、サイド補強層２０の厚さＧｒよりも薄く設定しているので、全体の厚さＧt6が従来構造よりも大幅に薄くなっている。これにより、サイド補強層２０の厚さＧｒを確保してランフラット性能を確保したまま、タイヤの縦ばねを減少させて、通常走行時の乗り心地性能を向上させることができる。

またカーカス１６の本体部１６Ａのタイヤ幅方向の最大幅ＣＷの位置において、全体の厚さＧt6に占めるサイドゴム２２の厚さＧｓの割合を適切に設定しているので、ランフラット性能を確保したまま、通常走行時の乗り心地性能を大幅に向上させることができる。

更に本実施形態では、タイヤ断面幅ＳＷに対するカーカス１６の本体部１６Ａの最大幅ＣＷの割合を適切に設定することにより、サイドゴム２２の厚さの適正化を図っている。これにより、縦ばねを減少させて乗り心地性能を向上させると共に、ランフラット走行時におけるサイドウォール部１４からの放熱性を高めて、ランフラット耐久性を確保することができる。

またトレッド幅ＴＷに対するカーカス１６の本体部１６Ａの最大幅ＣＷの割合を適切に設定することにより、タイヤ幅方向におけるサイド補強層２０の領域が従来よりも広がっている。これにより、サイド補強層２０として従来と同じ部材を用いても、該サイド補強層２０が一部に偏ることを抑制して、乗り心地性能を向上させることができる。

［第２実施形態］
図２において、本実施形態に係るランフラットタイヤ１０では、カーカス１６の構造が、非エンベロープ構造とされ、折返し部１６Ｂの端部１６Ｅが、ベルト層３０と重ならない位置に配置されている。折返し部１６Ｂの端部１６Ｅは、例えば、本体部１６Ａの最大幅ＣＷの位置よりもタイヤ半径方向内側に配置されている。

本実施形態では、本体部１６Ａの最大幅ＣＷの位置において、折返し部１６Ｂが該本体部１６Ａと重なっていないので、厚さＧｓは、サイドゴム２２自体の厚さとなる。

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、同一の部分には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。

［他の実施形態］
上記実施形態では、サイド層の一例として、サイドゴム２２を挙げたが、サイド層はゴムに限られず、エラストマー等の樹脂であってもよい。

またカーカス１６の本体部１６Ａのタイヤ幅方向の最大幅ＣＷの位置において、全体の厚さＧt6に占めるサイドゴム２２の厚さＧｓの割合について、Ｇｓ／Ｇt6≦０．３５であるものとしたが、この数値範囲外であってもよい。

タイヤ断面幅ＳＷに対する本体部１６Ａの最大幅ＣＷの割合について、ＣＷ／ＳＷ＝０．９５〜０．９９であるものとしたが、この数値範囲外であってもよい。

トレッド幅ＴＷに対する本体部１６Ａの最大幅ＣＷの割合について、ＣＷ／ＴＷ＝１．０７〜１．１１であるものとしたが、この数値範囲外であってもよい。

（試験例）
実施例に係るランフラットタイヤ１０（図１）と、比較例に係るランフラットタイヤ１００（図３）について、乗り心地性能及びランフラット性能の試験を行った。タイヤサイズは、何れも２５５／３０Ｒ２０である。使用リムは、８．５Ｊである。

各試験時にタイヤに付与した内圧と荷重（ラジアル荷重）は、表１に示されるとおりである。またサイドゴムの厚さＧｓとサイド補強層の厚さＧｒは、表２に示されるとおりである。各タイヤにおけるサイド補強層の断面形状は、比較例と実施例とで若干異なるが、該サイド補強層に用いられるゴム部材の物性や体積は共通である。

乗り心地性能試験は、ドラム試験機を用い、外周面に突起が設けられたドラム上でタイヤを走行させ、突起を乗り越える際に入力される振動を測定し、振幅が小さく減衰が速いものほど良好であるものとして評価した。表２における乗り心地性能の数値は、従来性を１００とした数値により示されており、数値が小さいほど良好な結果であることを示している。

ランフラット性能は、ドラム試験を用いてランフラット走行を行い、その耐久性を、タイヤに故障が生じるまでの走行距離により評価した。表２におけるランフラット性能の数値は、従来性を１００とした数値により示されており、数値が大きいほど良好な結果であることを示している。

試験結果は表２に示されるとおりであり、実施例は、乗り心地性能及びランフラット性能の両性能について、比較例よりも向上している。これは、サイドゴムの厚さＧｓをサイド補強層の厚さＧｒよりも薄くしたことの効果と考えられる。

更に、実施例と同様にサイドゴムの厚さＧｓをサイド補強層の厚さＧｒよりも薄くした構成において、本体部の最大幅ＣＷの位置におけるサイドウォール部の全体の厚さＧt6に対するサイドゴムの厚さＧｓの割合（Ｇｓ／Ｇt6）、タイヤ断面幅ＳＷに対する本体部の最大幅ＣＷの割合（ＣＷ／ＳＷ）、及びトレッド幅ＴＷに対する本体部の最大幅ＣＷの割合（ＣＷ／ＴＷ）を夫々変化させた際の、乗り心地性能とランフラット性能試験についても試験を行った。

また、リムベースラインＢＬからタイヤ半径方向外側に０．５ＳＨの位置と、０．４ＳＨの位置（ＳＨはタイヤ断面高さ）での、サイドウォール部の全体の厚さに対するビードフィラーの厚さの割合（Ｇf5／Ｇt5、Ｇf4／Ｇt4）を夫々変化させた際の、乗り心地性能とランフラット性能試験についても試験を行った。

試験結果は表３に示されるとおりであり、数値の意味は上記実施例と同様である。Ｇｓ／Ｇt6≦０．３５の場合、０．９５≦ＣＷ／ＳＷ≦０．９９の場合、１．０７≦ＣＷ／ＴＷ≦１．１１の場合、Ｇf5／Ｇt5≦０．１の場合、そして０．２≦Ｇf4／Ｇt4≦０．３の場合に、乗り心地性能及びランフラット性能がより一層向上することが確認できた。

１０ ランフラットタイヤ
１２ ビード部
１４ サイドウォール部
１６ カーカス
１６Ａ 本体部
１６Ｂ 折返し部
１８ トレッド
２０ サイド補強層
２２ サイドゴム（サイド層）
２４ ビードコア
ＣＷ 最大幅
Ｇｓ 厚さ
Ｇt6 全体の厚さ
ＳＷ タイヤ断面幅
ＴＷ トレッド幅

Claims (3)

1. ビードコアが埋設された一対のビード部と、
   前記ビード部のタイヤ半径方向外側に夫々連なるサイドウォール部と、
   前記一対のビード部間に跨り、前記ビードコア間に位置する本体部と前記ビードコア周りに内側から外側へ折り返された折返し部とを有するカーカスと、
   前記本体部のタイヤ半径方向外側に設けられるトレッドと、
   前記本体部のタイヤ幅方向内側に配置され、前記カーカスのクラウン部及び前記ビード部に向かって厚さが夫々漸減するように構成されたサイド補強層と、
   前記サイドウォール部における前記本体部のタイヤ外側に配置され、タイヤ外面を構成し、前記本体部のタイヤ幅方向の最大幅ＣＷの位置における厚さをＧｓとし、前記サイドウォール部の全体の厚さをＧt6とすると、Ｇｓ／Ｇt6≦０．３５であるサイド層と、
   を有し、
   リムベースラインを基準として計測したタイヤ断面高さをＳＨとした際に前記リムベースラインからタイヤ半径方向外側に０．５ＳＨの位置での前記カーカスの法線方向において、前記カーカスの前記本体部と前記折返し部間に配置されたビードフィラーの厚さをＧf5とし、前記サイドウォール部の全体の厚さをＧt5とすると、Ｇf5／Ｇt5≦０．１となり、
   前記リムベースラインからタイヤ半径方向外側に０．４ＳＨの位置での前記カーカスの法線方向において、前記ビードフィラーの厚さをＧf4とし、前記サイドウォール部の全体の厚さをＧt4とすると、０．２≦Ｇf4／Ｇt4≦０．３となるランフラットタイヤ。
2. タイヤ断面幅をＳＷとすると、ＣＷ／ＳＷ＝０．９５〜０．９９である請求項１に記載のランフラットタイヤ。
3. 前記トレッドのトレッド幅をＴＷとすると、ＣＷ／ＴＷ＝１．０７〜１．１１である請求項１又は請求項２に記載のランフラットタイヤ。

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