JP6300342B2

JP6300342B2 - ランフラットタイヤ

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Publication number: JP6300342B2
Application number: JP2013166493A
Authority: JP
Inventors: 拓人川島
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2033-08-09
Also published as: JP2015033958A

Description

本発明はランフラットタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、サイドウォール部の外形の改良に係るランフラットラジアルタイヤに関する。

従来より、新車用タイヤにおいては、高い車体入力性能、いわゆる乗り心地性を備えることが要求されている。特に、新車用ランフラットタイヤについては、高い車体入力性能に加えて、高いランフラット耐久性能を備えることも重要となる。

車体入力性能については、一般に、サイド部の厚み（ゲージ）による影響が大きいことが知られている。サイドウォール部に硬質のサイド補強ゴムを埋設してなるいわゆるサイド補強タイプのランフラットタイヤの場合、サイド部の厚みが厚くなる傾向となるので、ランフラット耐久性能と、車体入力性能とのバランスが問題となる。

タイヤのサイド部の改良に係る技術としては、例えば、特許文献１に、サイドウォール部の外表面にレターリング部が形成され、サイドウォール部のタイヤ径方向外方端部に、レターリング部にタイヤ径方向外側から近接しかつタイヤ周方向の全周にわたって延びる凹溝が形成された空気入りタイヤが開示されている。

特開２００９−０９６２１２号公報（特許請求の範囲等）

上述のように、新車用タイヤ、特にサイド補強タイプのランフラットタイヤにおいては、サイド部の厚みによる車体入力性能への影響と、サイド補強ゴムの埋設によるランフラット耐久性能の確保とのバランスが問題となる。

そこで、本発明の目的は、車体入力性能とランフラット耐久性能とを高いレベルで両立させることのできるランフラットタイヤを提供することにある。

本発明者は鋭意検討した結果、以下のようなことを見出した。すなわち、サイド部の厚みが厚すぎると、タイヤ内圧が０ｋＰａの状態での走行時に、タイヤ内部に熱が籠って大量の発熱を生じ、高いランフラット耐久性能の要求を満足できない場合がある。また、縦バネに大きな影響を与えるサイド部の厚みを厚くしすぎてしまうと、乗り心地性能が悪くなってしまう。

一方で、ランフラット耐久性能を確保するためにはサイド補強ゴムの厚みをある程度確保することも重要となることから、車体入力性能とランフラット耐久性能とを両立させるためには、サイド補強ゴムの厚みを確保しつつ、サイド部全体の厚みを減少させることが有効であると考えられる。かかる観点から、本発明者はさらに検討した結果、タイヤのサイドウォール部の外形を改良することで、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部間に連なるトレッド部とを有し、該ビード部間に跨ってトロイド状に延在するカーカスを骨格とし、該サイドウォール部にサイド補強ゴム層を備えるランフラットタイヤにおいて、
リムガードを有し、タイヤ幅方向断面における前記サイドウォール部の外形が、タイヤ半径方向外側から順次、タイヤ幅方向外側に凸となる凸部と、タイヤ最大幅位置で、タイヤ幅方向内側に向かい凸となる凹部とを有し、該サイドウォール部の表面におけるタイヤ加硫時の金型の割り位置であって該凸部のタイヤ半径方向外側端点である点をＡ、該凸部と該凹部との交点をＢ、該リムガードの頂点をＣとしたとき、ＡＢ間のタイヤ半径方向高さＨ_ＡＢと、ＢＣ間のタイヤ半径方向高さＨ_ＢＣとが、１：１．２〜１：１．６５を満足することを特徴とするものである。

本発明によれば、上記構成としたことにより、車体入力性能とランフラット耐久性能とを高いレベルで両立させることのできるランフラットタイヤを実現することが可能となった。

本発明のランフラットタイヤの一例を示す幅方向片側断面図である。本発明のランフラットタイヤの他の例を示す幅方向片側断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明のランフラットタイヤの一例の幅方向片側断面図を示す。図示する本発明のランフラットタイヤは、一対のビード部１１およびサイドウォール部１２と、両サイドウォール部１２間に連なるトレッド部１３とを有しており、ビード部１１間に跨ってトロイド状に延在するカーカス１を骨格とし、サイドウォール部１２にサイド補強ゴム層５を備える。また、図示するタイヤにおいて、ビード部１１にはビードコア２が埋設されており、そのタイヤ半径方向外側には、ビードフィラー３が配置されている。

図示する本発明のタイヤにおいては、タイヤ幅方向断面におけるサイドウォール部１２の外形が、タイヤ最大幅位置で、タイヤ幅方向内側に向かい凸となる凹部８を有する点が重要である。すなわち、サイドウォール部１２の外形においてタイヤ最大幅位置に凹部８を設けることにより、サイド補強ゴムの厚みを変えずにサイドゴムの厚みを大幅に減らして、サイド部の厚みを薄くしている。これにより、タイヤ内圧が０ｋＰａの状態での走行時におけるサイド部でのタイヤ内部熱の放熱を促進して、このタイヤ内部熱に起因する故障の発生を抑制することができ、結果として、新車用タイヤにおける高いランフラット耐久性能の要求を満足できるタイヤとすることができる。また、サイド部の厚みを薄くすることで、新車用タイヤにおける高い車体入力性能の要求についても満足させることができる。一方で、サイド補強ゴムの厚みは変えないので、サイド補強ゴムの厚みの減少に起因するランフラット耐久性能の低下を生ずることもない。

本発明に係る凹部８は、タイヤ周方向全体に連続して存在するものであって、タイヤ幅方向外側に曲率中心を持つ曲率を有する形状とすることが好ましいが、単なるへこみ部であってもよい。例えば、サイドウォール部１２の外形の曲率を、タイヤ最大幅部Ｐの近傍で、２回以上、好適には３〜４回、変化させることにより、上記凹部８を設けてもよい。ここで、サイドウォール部１２の外形の曲率を、タイヤ最大幅部Ｐの近傍で２回以上変化させるとは、タイヤ幅方向断面におけるサイドウォール部１２の外形において、タイヤ外側に向かい凸となる部分（Ｒ形状部）に加えて、タイヤ内側に向かい凸となる部分（逆Ｒ形状部）を設けることを意味する。このタイヤ内側に向かい凸となる部分（逆Ｒ形状部）については、タイヤ外側に向かい凸となる部分となめらかに繋がるよう設けてもよく、また、タイヤ外側に向かい凸となる部分の一部に凹部を形成するよう設けてもよい。なお、本発明においては、リムガードを有しない場合または有する場合のいずれにおいても、サイドウォール部の表面に設けられる乱流発生用凸部等の装飾部分による凹凸については、上記Ｒ形状部および逆Ｒ形状部には含まれないものとする。

なお、一般にタイヤが最大幅となるタイヤ高さ方向位置はカーカスのケースラインの最大幅に対応するタイヤ高さ方向位置と一致する。本発明においても、タイヤ最大幅部Ｐとは、カーカスのケースラインの最大幅に対応するタイヤ高さ方向位置を意味し、好適には、タイヤ断面高さＳＨの７０〜４０％の範囲にあるものとする。リムガードを有する場合についても同様である。また、本発明において、後述するタイヤ最大幅ＳＷとは、タイヤ最大幅部Ｐに対応するタイヤ高さ方向位置におけるタイヤ幅を意味している。ここで、タイヤ断面高さＳＨとは、タイヤを標準リムに装着し、規定の内圧を充填した無負荷状態でのタイヤ断面高さである。標準リムおよび規定の内圧とは、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ等の、タイヤが製造、販売または使用される地域において有効な工業基準または規格等に規定されている適用サイズにおける標準リム（または、“ＡｐｐｒｏｖｅｄＲｉｍ”、“ＲｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＲｉｍ”）、および、そのタイヤの最大負荷能力に応じた空気圧を意味する。また、タイヤ断面高さＳＨとは、タイヤの外径と適用リムのリム径との差の１／２を意味する。

図２に、本発明のランフラットタイヤの他の例の幅方向片側断面図を示す。図示する本発明のランフラットタイヤは、一対のビード部２１およびサイドウォール部２２と、両サイドウォール部２２間に連なるトレッド部２３とを有しており、ビード部２１間に跨ってトロイド状に延在するカーカス１を骨格とし、サイドウォール部にサイド補強ゴム層５を備える点は図１のタイヤと同様であり、リムガード４を有する点で異なる。また、図示するタイヤにおいて、符号２，３は、図１中と同様に、ビードコアおよびビードフィラーをそれぞれ示す。

図示するリムガード４を有する本発明のタイヤにおいては、タイヤ幅方向断面におけるサイドウォール部２２の外形が、サイドウォール部２２の表面におけるタイヤ加硫時の金型の割り位置Ａとリムガード４の頂点Ｃとの間に、交点Ｂを挟んで、タイヤ半径方向外側から順次、タイヤ幅方向外側に凸となる凸部９と、タイヤ幅方向内側に凸となる凹部８とを有しており、ＡＢ間のタイヤ半径方向高さＨ_ＡＢが、ＢＣ間のタイヤ半径方向高さＨ_ＢＣよりも小さいものとすることが好ましい。

すなわち、リムガード４を有するタイヤの場合には、サイドウォール部２２の外形において、リムガード４と滑らかに繋がるように、タイヤ内側に向かい凸となる部分を設けることで、サイド補強ゴムの厚みを変えずに、サイド部の厚みを薄くすることができる。これにより、図１のリムガードを有しないタイヤの場合と同様に、タイヤ内圧が０ｋＰａの状態での走行時においてサイド部で発生するタイヤ内部熱に起因する故障の発生を抑制することができ、新車用タイヤにおける高いランフラット耐久性能の要求と、高い車体入力性能の要求とを同時に満足させることが可能となる。

ここで、本発明において、ＡＢ間のタイヤ半径方向高さＨ_ＡＢを、ＢＣ間のタイヤ半径方向高さＨ_ＢＣよりも小さくしているのは、ＢＣ間において凹部８を大きく取ることで、サイド部の厚みをより薄くすることができるためである。具体的には例えば、高さＨ_ＡＢと高さＨ_ＢＣとの比率Ｈ_ＡＢ：Ｈ_ＢＣは、１：１．２〜１：１．６５とすることができる。リムガード４を有するタイヤの場合においても、凹部８は少なくともタイヤ最大幅位置に設けることが好ましいが、ＢＣ間の外形全体の形状をタイヤ内側に向かい凸として凹部８としてもよく、特に制限されない。

なお、本発明は、サイド部の厚みを薄くして新車用タイヤにおける高い車体入力性能の要求を満足させるとの効果が得られる点からは一般タイヤにも適用可能であるが、特には、高いランフラット耐久性能と高い車体入力性能とを両立させるとの効果が得られる点から、図示するような、サイドウォール部にサイド補強ゴム層５を備えるランフラットタイヤにおいて有用である。

本発明においては、タイヤ断面高さＳＨの６０％の高さにおける、タイヤ幅方向に測ったサイドウォール部の総厚みに占めるサイド補強ゴム層５の厚みの比率が、２０〜３５％、特には２５〜３０％であることが好ましい。このサイド補強ゴム層５の厚みの比率が小さすぎると、曲率を変えて凹部とすることでサイドゲージを薄くしていることからサイド部の補強が十分でなくなり、ランフラット耐久性能が確保できなくなるために、大きすぎると、サイド部のタイヤ半径方向の剛性が大きくなりすぎて乗り心地性能が悪化するために、いずれも好ましくない。なお、本発明において、タイヤ各部の幅ないしタイヤ幅方向に測った厚みとは、リムガードを有する場合についても、リムガードがなかったものとした場合の厚みを意味する。

また、本発明においては、タイヤ断面高さＳＨの５０％の高さにおける、タイヤ幅方向に測ったサイドウォール部の総厚みに占めるビードフィラー３の厚みの比率が、０〜１０％、特には０〜５％であることが好ましい。同様に、タイヤ断面高さＳＨの３５％の高さにおける、タイヤ幅方向に測ったサイドウォール部の総厚みに占めるビードフィラー３の厚みの比率が、２０〜３０％、特には２０〜２５％であることも好ましい。上記範囲を満足する程度にビードフィラー３の高さを小さくすることで、サイド部の厚みをより薄くすることができ、好適である。

さらに、本発明においては、タイヤ幅方向断面におけるカーカス１のケースラインの最大幅ＣＷが、トレッド接地幅ＴＷの１０５〜１１５％、特には１０８〜１１２％であることが好ましく、タイヤ最大幅ＳＷの９０〜９９％、特には９５〜９９％であることも好ましい。これにより、ケースラインの外側部分のサイドゴムのゲージを薄くすることができる。ここで、カーカス１のケースラインとは、タイヤ幅方向断面においてカーカス１の中心を通る線をいう。また、トレッド接地幅ＴＷとは、タイヤ踏面部における、一方の接地端から他方の接地端までのタイヤ幅方向に沿った距離をいう。

本発明のタイヤにおいては、上記サイドウォール部の外形に係る条件を満足する点のみが重要であり、これにより、本発明の所期の効果を得ることができる。本発明において、それ以外のタイヤ構造の詳細や各部材の材質などについては特に制限されず、従来公知のもののうちから適宜選択して構成することができる。

例えば、カーカス１は、平行に配列された複数のカーカスプライコードをゴムで被覆してなるカーカスプライの１枚以上から構成され、図示する例では、ビードコア２の周りに、タイヤ幅方向内側から外側に向かい折り返され、タイヤ半径方向外方に巻上げられて係止されている。

また、カーカス１のタイヤ半径方向外側には、１枚以上、通常は２枚以上のベルト層６が配置されている。ベルト層６は、タイヤ赤道面に対して１０°〜４０°の角度で傾斜して延びる補強コードのゴム引き層、好ましくは、スチールコードのゴム引き層からなり、通常は、ベルト層を構成するコードが赤道面を挟んで互いに交差するように積層される。さらに、ベルト層６のタイヤ半径方向外側には、ベルト層６の全体を覆う１枚以上、通常は２枚以上のベルト補強層７が配置されている。ベルト補強層７は、通常、タイヤ周方向に対し実質的に平行に配列した補強コードのゴム引き層からなり、図示する例に限られず、ベルト層６の両端部のみを覆うように一対で設けてもよい。

さらに、本発明のタイヤにおいて、トレッド部の表面には適宜トレッドパターンが形成されており、最内層にはインナーライナー（図示せず）が形成されている。さらにまた、本発明のタイヤにおいて、タイヤ内に充填する気体としては、通常の又は酸素分圧を変えた空気、もしくは窒素等の不活性ガスを用いることができる。

本発明は特に、偏平率４０％以下程度の超偏平タイヤにおいて有用である。これは、タイヤの偏平率が低く、すなわち、タイヤの幅に対して高さが低いと、タイヤ加硫時において生タイヤを内側から押圧して生タイヤを金型に押し付ける加硫用ブラダーの押付け圧が低くなる傾向にあるので、サイドウォール部の厚みが厚くなりやすいが、本発明によりサイドウォール部の外形を改良することで、金型形状の変更によりこの問題を解消できるためである。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
＜実施例＞
タイヤサイズ２５５／３０Ｒ２０にて、図２に示すような、サイドウォール部にサイド補強ゴム層を備え、リムガードを有するランフラットタイヤを作製した。図示するように、このタイヤのタイヤ幅方向断面におけるサイドウォール部の外形は、サイドウォール部表面におけるタイヤ加硫時の金型の割り位置Ａとリムガードの頂点Ｃとの間に、交点Ｂを挟んで、タイヤ半径方向外側から順次、タイヤ幅方向外側に凸となる凸部と、タイヤ幅方向内側に凸となる凹部とが形成されていた。また、ＡＢ間のタイヤ半径方向高さＨ_ＡＢとＢＣ間のタイヤ半径方向高さＨ_ＢＣとの比率Ｈ_ＡＢ：Ｈ_ＢＣは、１．３５であった。

また、タイヤ最大幅部は、タイヤ断面高さＳＨの５０％の位置にあり、タイヤ断面高さＳＨの６０％の高さにおける、タイヤ幅方向に測ったサイドウォール部の総厚みに占めるサイド補強ゴム層の厚みの比率は２８％であった。さらに、タイヤ幅方向に測ったサイドウォール部の総厚みに占めるビードフィラーの厚みの比率は、タイヤ断面高さＳＨの５０％の高さにおいて０％であり、タイヤ断面高さＳＨの３５％の高さにおいて２２％であった。さらにまた、タイヤ幅方向断面におけるカーカスのケースラインの最大幅ＣＷは、トレッド接地幅ＴＷの１１０％であり、タイヤ最大幅ＳＷの９０％であった。

＜従来例＞
タイヤ幅方向断面におけるサイドウォール部の外形に、凹部および凸部を設けなかった以外は実施例と同様にして、従来例のランフラットタイヤを作製した。

＜ランフラット耐久ドラム試験＞
上記各供試タイヤをリム幅８．５Ｊのリムに組み付け、内圧０ｋＰａ、荷重５１０ｋｇｆの条件下で、ランフラット耐久ドラム試験を実施した。タイヤが故障に至るまでの走行距離を測定して、従来例を１００とする指数により示した。数値が大なるほど結果が良好である。下記の表中に評価結果を示す。

＜車体入力性能（ＥＰドラム）試験＞
上記各供試タイヤをリム幅８．５Ｊのリムに組み付け、内圧３３０ｋＰａ、荷重６１０ｋｇｆの条件下で、ＥＰドラム試験を実施した。タイヤに取り付けた車軸に入力される垂直方向の力を測定して、従来例を１００とする指数により示した。数値が小なるほど結果が良好である。下記の表中に評価結果を示す。

＊１）タイヤ断面高さＳＨの５０％の高さにおけるタイヤ幅方向に測ったサイドゴムおよびサイド補強ゴムの厚みである。

上記表中の結果から、タイヤ幅方向断面におけるサイドウォール部の外形に、凹状領域ＢＣおよび凸状領域ＡＢを設けることで、設けない場合と比較して、車体入力性能とランフラット耐久性能とを、新車用の場合に要求される程度の高いレベルで両立させることが可能となることが確かめられた。

１：カーカス，２：ビードコア，３：ビードフィラー，４：リムガード，５：サイド補強ゴム層，６：ベルト層，７：ベルト補強層，８：凹部，９：凸部，１１，２１：ビード部，１２，２２：サイドウォール部，１３，２３：トレッド部

Claims

一対のビード部およびサイドウォール部と、両サイドウォール部間に連なるトレッド部とを有し、該ビード部間に跨ってトロイド状に延在するカーカスを骨格とし、該サイドウォール部にサイド補強ゴム層を備えるランフラットタイヤにおいて、
リムガードを有し、タイヤ幅方向断面における前記サイドウォール部の外形が、タイヤ半径方向外側から順次、タイヤ幅方向外側に凸となる凸部と、タイヤ最大幅位置で、タイヤ幅方向内側に向かい凸となる凹部とを有し、該サイドウォール部の表面におけるタイヤ加硫時の金型の割り位置であって該凸部のタイヤ半径方向外側端点である点をＡ、該凸部と該凹部との交点をＢ、該リムガードの頂点をＣとしたとき、ＡＢ間のタイヤ半径方向高さＨ_ＡＢと、ＢＣ間のタイヤ半径方向高さＨ_ＢＣとが、１：１．２〜１：１．６５を満足することを特徴とするランフラットタイヤ。
タイヤ断面高さＳＨの６０％の高さにおける、タイヤ幅方向に測った前記サイドウォール部の総厚みに占める前記サイド補強ゴム層の厚みの比率が、２０〜３５％である請求項１記載のランフラットタイヤ。
前記ビード部に埋設されたビードコアと、該ビードコアのタイヤ半径方向外側に配置されたビードフィラーとを備え、タイヤ断面高さＳＨの５０％の高さにおける、タイヤ幅方向に測った前記サイドウォール部の総厚みに占める該ビードフィラーの厚みの比率が、０〜１０％である請求項１または２記載のランフラットタイヤ。
タイヤ幅方向断面における前記カーカスのケースラインの最大幅ＣＷが、トレッド接地幅ＴＷの１０５〜１１５％である請求項１〜３のうちいずれか一項記載のランフラットタイヤ。
タイヤ幅方向断面における前記カーカスのケースラインの最大幅ＣＷが、タイヤ最大幅ＳＷの９０〜９９％である請求項１〜４のうちいずれか一項記載のランフラットタイヤ。