JPH11245636A

JPH11245636A - 空気入り安全タイヤ

Info

Publication number: JPH11245636A
Application number: JP10054613A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yamamoto; 雅彦山本
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-03-06
Publication date: 1999-09-14
Anticipated expiration: 2018-03-06
Also published as: JP4171533B2

Abstract

(57)【要約】【課題】内圧充填時の通常走行での性能を高レベルに
維持しながら、軽量性を有し、ランフラット走行性能が
大幅に改善された空気入り安全タイヤを提供する。【解決手段】サイドウォール、カーカス層、ベルト
層、およびトレッド部を順次配置して夫々補強すると共
に、上記サイドウォールのカーカス層内周面に、断面が
三日月状の補強ゴム層を備えた空気入り安全タイヤであ
って、該カーカス層に異形断面形状を有する有機繊維フ
ィラメントを撚り合わせてなる補強コードを用いる。こ
の異形断面形状は、繊維フィラメントの断面の外周に接
する外接円を描いたとき、該外接円周上に少なくとも１
つ以上の凹部を有する形状であり、凹部の深さをｄ、外
接円の直径をＤとしたとき、両者の関係が（１／１０）
Ｄ≦ｄ≦（１／３）Ｄを満たすことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤサイド部を
補強し、良好なランフラット走行を可能ならしめた空気
入り安全タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】空気入りタイヤでランフラット走行が可
能な（すなわち、パンクして、タイヤ内圧が０ｋｇ／ｃ
ｍ²になっても、ある程度の距離を安心して走行が可能
な）タイヤ（空気入り安全タイヤという）は、タイヤの
空気室内におけるリムの部分に、金属、合成樹脂製の環
状中子を取りつけた中子タイプと、タイヤサイドウォー
ルのビード部からショルダー区域にかけて、カーカスの
内面に断面が三日月状の比較的硬質ゴムの層を配置して
補強したサイド補強タイプが知られている。これら２つ
のタイプのうち中子タイプは、ランフラット走行に当た
って荷重支持能力が高いことから、乗り心地をあまり問
題にしない荷物運搬用車両、軍用車両向けとして、また
サイド補強タイプは、比較的荷重負担が小さく、乗り心
地を重視する乗用車向けとして、夫々それなりに評価を
得ている。

【０００３】現在、開発されている空気入り安全タイヤ
はサイド補強タイプが多く、このサイド補強タイプは、
サイドウォールにおけるカーカス層の内面に断面が三日
月状の比較的硬質の補強ゴム層を、その一方の端部がカ
ーカスを隔ててベルト層とオーバーラップし、また他方
の端部はゴムフィラーとオーバーラップするように配置
して強化されている。走行中にタイヤがパンクして空気
が抜けてしまうと、補強ゴム層で強化したサイドウォー
ル固有の剛性によって荷重を支持し、速度は多少落とさ
なければならないとはいえ、所定の距離ランフラット走
行を行うことができる。

【０００４】このように従来より、様々なサイド補強タ
イプの安全タイヤが提案されているが、その多くは偏平
高性能タイヤ、つまりスポーツカーに装着される偏平率
が低く（具体的には、６０％未満）、軸荷重が比較的低
い車輛用である。これら偏平高性能タイヤにおいてもラ
ンフラット走行耐久性は未だ十分とはいい難い。なお、
偏平率はリムに装着した状態における｛（タイヤの高
さ）／（タイヤの幅）｝×１００で表され、偏平タイヤ
は偏平率が６０％未満のようなタイヤをいう。

【０００５】一方、近年の安全性に関する要求の高まり
から、偏平率が６０％以上である汎用の乗用車タイヤで
も安全タイヤが求められている。

【０００６】汎用の乗用車用タイヤの場合、荷重負担は
比較的小さいといっても、乗用車も大型になると１本当
たりの荷重は５００ｋｇｆ前後となる。このようなタイ
ヤにより、パンク状態で走行すると、サイドウォールの
変形が大きくなり、走行時に受ける数倍の動荷重によっ
て完全に座屈してしまい、これを繰り返しながら走行す
ることとなる。

【０００７】近年、寸法安定性に優れ、高強度のポリエ
ステル繊維製のコードがタイヤ補強用コードとして汎用
されているが、前記の如くサイドウォールが大きく変形
すると、自己発熱により内部温度が非常に高くなり、ポ
リエステル繊維コードとゴムの接着界面で剥離が生じ、
ランフラット走行時の耐久性を低下させる原因となって
いた。

【０００８】また、従来技術では主にサイドウォール部
のカーカス層の内側に三日月断面形状の補強ゴム層を配
置して強度を保持しているが、実際には更にサイドウォ
ール部の剛性を増すために、カーカス層を通常の１〜２
層より多い３〜４層とする必要があり、通常走行におい
て、重量増加、更にはそれに伴う転がり抵抗、操縦安定
性の悪化が問題となる。

【０００９】一方、近年では、車輛の低燃費化にともな
って、タイヤの重量軽減が強く要請され、タイヤ重量軽
減のためにタイヤサイドウォールの薄肉化が益々指向さ
れ、非常時においてはタイヤの内圧が０ｋｇ／ｃｍ²で
あるランフラット走行性能を維持するとともに、タイヤ
内圧充填時の通常走行での性能、即ち、タイヤ重量の軽
減による走行性の向上も当然要求されることとなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、内圧
充填時の通常走行性能を高レベルで維持しながら、軽量
化を実現し、従来の補強ゴム層を有する安全タイヤに比
べ、ランフラット走行性能が大幅に改善された、空気入
り安全タイヤを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく特にタイヤサイドウォール部とタイヤのラ
ンフラット走行性能との関係について鋭意検討した結
果、特定の断面を有する繊維からなる補強コードをカー
カス層に用いる等の下記手段によって、前記目的を達成
し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。

【００１２】すなわち（１）本発明の空気入り安全タイ
ヤは円筒状クラウン部の両端から径方向内側に向かっ
て、先端部にビードリングを埋設したサイドウォールが
連なり、これらサイドウォールの一方からクラウン部を
通り他方のサイドウォールに至る間を繊維コードラジア
ルプライの少なくとも1 枚からなり、その両端部をビー
ドリングの回りに軸方向外側に巻上げて固定したカーカ
ス層、またこのカーカス層のクラウン部外周囲上に複数
の非伸長性ベルト層、およびトレッド部を順次配置して
夫々補強すると共に、上記サイドウォールのカーカス層
内周面に、断面が三日月状の補強ゴム層を備えた空気入
り安全タイヤであって、該カーカス層に異形断面形状を
有する有機繊維フィラメントを撚り合わせてなる補強コ
ードを用い、該有機繊維の異形断面形状が、繊維フィラ
メントの断面の外周に接する外接円を描いたとき、該外
接円周上に少なくとも１つ以上の凹部を有する形状であ
り、且つ、該凹部の深さをｄ、外接円の直径をＤとした
とき、両者の関係が（１／１０）Ｄ≦ｄ≦（１／３）Ｄ
を満たすことを特徴とする。

【００１３】ここで用いられる有機繊維フィラメント
は、ポリエステル系、ポリアミド系合成繊維からなる群
より選択される一種以上であることが好ましい。

【００１４】空気入り安全タイヤの空気が抜けたときは
サイドウォールが折れ曲がり、大きな応力と擦れ等によ
り、内部の温度が上昇し、ゴムと補強コードとの間の界
面剥離により構造自体が破壊されてタイヤが故障し、走
行不能となる。そこで、本発明ではカーカス層内周面
に、断面が三日月状の補強ゴム層を備えた空気入りタイ
ヤにおいて、カーカスコードに異形断面繊維フィラメン
トを撚り合わせたものを用いることにより、ゴムとの接
触面積さらには、接着強度が大きく向上し、高温にさら
された場合でも、ゴムとの高い接着性を維持しうるた
め、カーカス層におけるコードとゴムとの界面剥離が防
止でき、ランフラット走行耐久性に優れた空気入り安全
タイヤを得るに至った。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明において、タイヤの空気が
抜けたとき、サイドウォール部が折れ曲がるとカーカス
層内周近傍には、圧縮応力が働き、さらには、前述のよ
うにサイドウォール部が大きく変形すると、自己発熱に
より内部温度が非常に高くなるが、このときの補強コー
ドとゴム被覆層との間の界面における接着破壊を防止す
るために、異形断面形状を有する有機繊維をフィラメン
トを撚り合わせた補強コードが用いられる。

【００１６】ここで用いられる異形断面形状を有する有
機繊維フィラメントは、円形の断面形状を有する通常の
繊維に比較して被覆ゴムとの間の接触面積を広くとるこ
とができ、繊維自体の太さや素材を大きく変えることな
く接着強度の向上を図ることができる。

【００１７】本発明において、異形断面形状とは繊維断
面が円形ではないことを指すが、好ましくは、繊維の外
接円を描いたときに、その外接円周上に少なくとも一カ
所の凹部を有するものであることが好ましい。

【００１８】図１（Ａ）〜（Ｈ）に、本発明に好適に用
いうる異形断面形状の繊維の断面図の例を示す。

【００１９】本発明において繊維の外周円上の凹部は少
なくとも１箇所あれば良いが、接触率の観点からは複数
箇所の凹部を有することが好ましい。凹部の深さは浅す
ぎると接触面積の向上が不十分であるが、深すぎると繊
維の強度が低下するため、凹部の深さをｄ、外接円の直
径をＤとしたとき、両者の関係が（１／１０）Ｄ≦ｄ≦
（１／３）Ｄを満たすことが好ましく、（１／５）Ｄ≦
ｄ≦（１／４）Ｄを満たすことが効果の観点からより好
ましい。また、繊維強度の観点からいえば、外接円の面
積に対して、繊維の断面積が５０％以上程度であること
が好ましく、あまり断面積が小さくなると、前記凹部の
深さを満たしていても強度が不十分となり、耐久性が低
下する虞がでてくる。

【００２０】図２（Ａ）及び（Ｂ）は、この断面形状の
外接円の直径Ｄと凹部の深さｄを具体的に示した概念図
である。図２において破線で示されるのが、繊維断面の
外接円である。図２（Ａ）は外接円の直径Ｄに対して
（１／８）Ｄ程度深さｄの凹部が３箇所形成されている
異形断面形状を示す。また、図２（Ｂ）は外接円の直径
Ｄに対して（１／４）Ｄ程度深さｄの凹部が３箇所形成
されている異形断面形状を示す。いずれも本発明のプラ
イコードを構成する繊維として好適な例であるが、両者
の対比において、同じ凹部の数でも凹部の深さにより繊
維の断面積が大きく異なることがわかる。

【００２１】フィラメントを構成する有機繊維として
は、曲げ剛性と強度の条件を満足するものであれば特に
制限されないが、例えばポリエステル系やポリアミド系
の合成繊維が好ましく挙げられる。中でもタイヤカーカ
スコードとしての耐久性、フィラメント形状コントロー
ルの容易性の観点からナイロン６６、ナイロン４６等の
脂肪族ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等が好
ましい。これらのフィラメントは１種のみを用いても良
いが、所望により２種以上のフィラメントを撚り合わせ
てコードを形成することもできる。

【００２２】コードの撚り構造、太さなどは公知のプラ
イコードの範囲で、目的に応じて適宜選択できるが、一
般的には、コードは２５００デシテックス（ｄＴｅｘ）
／２〜１０００ｄＴｅｘ／２程度であり、撚り構造は４
０×４０〜２０×２０程度である。

【００２３】本発明に用いられる、カーカス層内周面の
三日月断面形状の補強ゴム層は空気入り安全タイヤの空
気が抜けた時のサイドウォールのたわみを抑えるため、
サイドウォール内側の圧縮変形を抑制する機能（例えば
高硬度）を有する必要がある。この機能を発現するため
に用いられる補強ゴム層のゴム成分としては、例えば天
然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、スチレン−
ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）を
挙げることができ、中でも効果の点から天然ゴム、ブタ
ジエンゴムが好ましい。

【００２４】本発明の空気入り安全タイヤでは前記ベル
ト層の外周側に、さらに少なくとも１枚よりなるベルト
補強層がトレッド部全体に配置されることがタイヤの耐
久性の点で好ましい。このベルト補強層はタイヤ周方向
に実質上平行になるように螺旋状にエンドレスにまきつ
けられることにより形成される。

【００２５】

【実施例】以下に本発明の空気入り安全タイヤを図面、
実施例及び比較例を用いて説明する。

【００２６】この空気入り安全タイヤの概略断面図の例
を図１に示す。本発明の空気入り安全タイヤ１０は円筒
状クラウン部の両端から径方向内側に向かって、先端部
にビードフィラー１４、ビードリング１２を埋設したサ
イドウォール１６が連なり、これらサイドウォール１６
の一方からクラウン部を通り他方のサイドウォールに至
る間を繊維コードラジアルプライの少なくとも１枚から
なり、その両端部をビードリング１２の回りに軸方向外
側に巻上げて固定したカーカス層１８、またこのカーカ
ス層１８のクラウン部外周囲上に複数の非伸長性ベルト
層２０、図示しないが必要に応じてベルト層の外周側に
少なくとも１枚よりなるベルト補強層（キャップレイヤ
ー層）をトレッド部全体に、およびトレッド部２２を順
次配置して夫々補強すると共に、上記サイドウォール１
６のカーカス層１８内周面に、荷重を分担支持する、断
面が三日月状の補強ゴム層２４（例えば最大厚み７ｍ
ｍ、硬度８０°）が配設されている。

【００２７】実施例、比較例に用いられる各種の評価方
法は次の通りである。・硬度はＪＩＳＡで表され、ＪＩＳＫ６３０１−１
９９５に従って測定される。

【００２８】・ランフラット耐久性は、内圧３．０(Kgf
/cm²) でリム組し、３８( ℃) の室温中に２４時間放置
後、バルブコアを抜き内圧を０ (Kgf/cm²)にして、荷重
４１５(Kg)、速度８０(Km/hr) 、室温３８( ℃) の条件
でドラム走行テストを行った。このとき、故障発生まで
の走行距離よりランフラット耐久性を算出し、コントロ
ール（比較例１）を１００とした指数で表した。数値が
大きい程、ランフラット耐久性は良好である。（実施例１〜４）（比較例１〜２）用いられる空気入り安全タイヤはサイズが２０５／５５
Ｒ１５のチューブレス構造であり、カーカス（ボディプ
ライ）層として、下記表２に示す断面形状を有するＰＥ
Ｔ繊維により構成された２本撚りのプライコードを用
い、打ち込み数が５０本／５ｃｍの層を２枚用い、三日
月状の補強ゴム層として、表１に従う配合で加硫後の硬
度が８０°、最大厚みが７ｍｍであるゴムを用い、ベル
ト層として、１×５構造で、その線径が０．２５ｍｍで
あるスチールコードを打込み数が４０本／５ｃｍ、スチ
ールコード角度がタイヤ周方向に対し２０°としたスチ
ールベルト層を２枚切り離し構造で用い、さらにベルト
補強層として、１４００ｄＴｅｘの２本撚りのナイロン
コードを打込み数が４０本／５ｃｍ、ナイロンコード角
度がタイヤ周方向に対して０°であるキャップレイヤー
構造で用いた。

【００２９】さらに、断面形状が円形であるポリエステ
ル繊維により構成された２本撚りのプライコードを用い
たタイヤを作成し、コントロール（比較例１）とした。
このようにして得られたタイヤのランフラット耐久性を
測定した。結果を表２に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】なお、前記各実施例における通常走行時
（タイヤ内圧３．０(Kgf/cm²) ）の耐久性を測定したと
ころ、すべて問題のないレベルであった。

【００３３】表２に示されるように、本発明の空気入り
安定タイヤは内圧充填時の耐久性を維持しながら、ラン
フラット耐久性に優れていることがわかる。

【００３４】プライコードとして円形の断面形状を有す
る繊維により構成されたコードを用いた場合（比較例
１）及び、深過ぎる凹部を形成した繊維により構成され
たコードを用いた場合（比較例２）にはランフラット耐
久性が悪化する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
安全タイヤはカーカス層の補強コードに異形断面形状を
有する繊維を用いることによって、内圧充填時耐久性が
維持され、ランフラット耐久性が改善されるという優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｈ）は、本発明のカーカスプライコ
ードを構成する有機繊維フィラメントの断面形状の例を
示す概略断面図である。

【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明のカーカスプライコ
ードを構成する有機繊維フィラメントの断面形状の外接
円と凹部との関連を示す概略断面図である。

【図３】本発明の例示の空気入り安全タイヤの概略断
面図である。

【符号の説明】

１０空気入り安全タイヤ１２ビードリング１４ビードフィラー１６サイドウォール１８カーカス層２０ベルト層２２トレッド部２４補強ゴム層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状クラウン部の両端から径方向内側
に向かって、先端部にビードリングを埋設したサイドウ
ォールが連なり、これらサイドウォールの一方からクラ
ウン部を通り他方のサイドウォールに至る間を繊維コー
ドラジアルプライの少なくとも1 枚からなり、その両端
部をビードリングの回りに軸方向外側に巻上げて固定し
たカーカス層、またこのカーカス層のクラウン部外周囲
上に複数の非伸長性ベルト層、およびトレッド部を順次
配置して夫々補強すると共に、上記サイドウォールのカ
ーカス層内周面に、断面が三日月状の補強ゴム層を備え
た空気入り安全タイヤであって、該カーカス層に異形断面形状を有する有機繊維フィラメ
ントを撚り合わせてなる補強コードを用い、該有機繊維の異形断面形状が、繊維フィラメントの断面
の外周に接する外接円を描いたとき、該外接円周上に少
なくとも１つ以上の凹部を有する形状であり、且つ、該
凹部の深さをｄ、外接円の直径をＤとしたとき、両者の
関係が下記式を満たすことを特徴とする空気入り安全タ
イヤ。（１／１０）Ｄ≦ｄ≦（１／３）Ｄ
【請求項２】前記有機繊維フィラメントがポリエステ
ル、ポリアミドからなる群より選択される一種以上であ
ることを特徴とする請求項１記載の空気入り安全タイ
ヤ。