JPH11301222A

JPH11301222A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH11301222A
Application number: JP10115479A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Usui; 俊一碓井
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2018-04-24
Also published as: JP3982901B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性と乗り心地を両立させた空気入りタイ
ヤ、特には、良好なランフラット走行を可能ならしめる
同時に、通常内圧走行時における乗り心地をも改善した
乗用車用空気入りタイヤを提供する。【解決手段】空気入りタイヤにおいて、少なくとも１
枚のカーカスプライの埋設スチールコードが破断伸度
３．５％以上であり、かつカーカス部とベルト部との間
に１００％伸長時の引張応力が０．５〜３．５ＭＰａで
あるゴムからなるゴム層が配設されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐久性と乗り心地
を両立させた空気入りタイヤに関し、特には、良好なラ
ンフラット走行を可能ならしめる同時に、通常内圧走行
時における乗り心地をも改善した空気入りタイヤに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境への配慮からタイヤの寿命、
すなわち耐久性の向上が一層望まれており、また、乗り
心地等の品質の向上についてもユーザーから望まれてい
る。一方、空気入りタイヤでタイヤ内圧が０ｋｇ／ｃｍ
^２時の走行、いわゆるランフラット走行が可能な空気入
りタイヤ（「空気入り安全タイヤ」という）として、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
のサイド補強タイプは、比較的荷重負担が軽く、乗り心
地を重視する車両向けとして、それなりに評価を得てい
る。

【０００３】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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
サイド補強タイプの空気入り安全タイヤにおいても、ラ
ンフラット走行性はなお十分とは言えないのが現状であ
る。即ち、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前後と大きくなる。このような
場合、パンク状態でのサイドウォールの変形はさらに大
きくなり、走行時に受ける数倍の動荷重によってサイド
ウォールは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。その結果、サイドウォールにお
けるビード部は、リムのフランジによって突き上げら
れ、湾曲したフランジとゴムフィラーに挟まれた外皮ゴ
ムとカーカス折り返し部が、熱によって融けたり、断裂
してしまい、これにより、パンクの原因となった部分を
修理しても、以後の使用は不可能となる。

【０００５】汎用タイヤサイズの安全空気入りタイヤを
ランフラット条件で走行させた場合、タイヤの内部温度
は２００℃以上の高温になるため、耐熱性に優れている
といわれている、例えば、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）でさえも、高温時のゴムとの接着性が十分で
はなく、具体的には、ＰＥＴカーカスを適用したタイヤ
の場合、ランフラット走行での故障はＰＥＴ／接着層界
面での剥離が主なものとなる。そのため、ランフラット
耐久性という点では低いレベルとなる。

【０００６】この問題を解決するために、スチールカー
カスプライを用いることも考えられるが、この場合は、
スチールカーカスの剛性が著しく高まり、ランフラット
耐久性と通常内圧充填走行時の乗り心地との両立が困難
である。即ち、タイヤの内圧が０ｋｇ／ｃｍ^２であるラ
ンフラット走行が可能な空気入り安全タイヤにおいて
も、内圧充填時の通常走行での性能は当然に要求される
からである。

【０００７】そこで本発明の目的は、耐久性と乗り心地
を両立させた空気入りタイヤ、特には、良好なランフラ
ット走行を可能ならしめる同時に、通常内圧走行時にお
ける乗り心地をも改善した乗用車用空気入りタイヤを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく空気入りタイヤのランフラット走行性能と
乗り心地性能との関係について鋭意検討した結果、カー
カスプライに特定のスチールコードを用いると同時に、
カーカスプライとベルト部の間に特定のゴム層を配設す
る等の下記の手段によって、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。

【０００９】（１）すなわち、本発明の空気入りタイヤ
は、左右一対のリング状のビードコアと、並列された複
数のコードが被覆ゴム中に埋設された層からなるカーカ
スプライの両端部が該ビードコアの周りに折り返し巻回
されて円環状に形成されたカーカス部と、該カーカス部
のタイヤ半径方向外側に配置された複数層のベルトプラ
イからなるベルト部と、該ベルト部のタイヤ半径方向外
側に配置された環状のトレッド部と、該トレッド部の左
右に配置された一対のサイドウォール部とを具備してな
る空気入りタイヤにおいて、少なくとも１枚のカーカス
プライの埋設スチールコードが破断伸度３．５％以上で
あり、かつカーカス部とベルト部との間に１００％伸長
時の引張応力が０．５〜３．５ＭＰａであるゴムからな
るゴム層が配設されてなることを特徴とする。

【００１０】（２）前記空気入りタイヤにおいて、前記
カーカスプライの埋設スチールコードがｌ×ｎ（ｎは２
〜７）構造で、そのフィラメントの素線径が０．１２５
〜０．２７５ｍｍである空気入りタイヤである。

【００１１】（３）前記空気入りタイヤにおいて、前記
ゴム層のタイヤ幅方向に占める割合が第１ベルト層幅の
２０〜１２０％である空気入りタイヤである。

【００１２】（４）前記空気入りタイヤにおいて、前記
ゴム層のタイヤ半径方向の厚さが０．３〜２．５ｍｍで
ある空気入りタイヤである。

【００１３】（５）前記空気入りタイヤにおいて、前記
サイドウォール部におけるカーカスプライの内側に三日
月状の断面のゴム補強層が配設されている空気入りタイ
ヤである。

【００１４】（６）前記空気入りタイヤにおいて、前記
サイドウォール部と前記カーカスプライ層の外面との間
に、さらにダウンカーカスプライの少なくとも１枚が配
設されている空気入りタイヤである。

【００１５】本発明では、（ａ）上記スチールコードは
一定伸長時の低引張応力及び高破断伸度の特性を有する
コードであり、一般にスチールコードの欠点とされる耐
圧縮疲労性について大幅な向上が見られること、つまり
この高破断伸度のスチールコードはスチールフィラメン
ト繊維自体の変形で圧縮入力を吸収することが可能とな
るため、耐圧縮疲労性に関し、大幅な改良効果をもたら
すことが見出されたこと、（ｂ）ランフラット走行時の
タイヤの極めて高い内部発熱に対して、スチールコード
はゴムと強固に接着しているため、接着性に問題はなく
（ランフラット走行での故障は他の部分のゴム部に起こ
る）、ランフラット走行性は前記の例えばＰＥＴ対比高
レベルになること、及び（ｃ）ランフラット走行時の内
部発熱をいかに低減させるかが非常に重要な点である
が、例えばＰＥＴコードとスチールコードを比較した場
合、スチールコードの方が曲げ剛性が高いため、タイヤ
の内圧０ｋｇ／ｃｍ^２のたわみ量が小さくなりタイヤと
しての発熱量が小さくなること、の３つの知見に基づい
てランフラット耐久性の向上を図り、同時にカーカスプ
ライとベルトとの間に上記ゴム層を設けることにより通
常内圧走行時における乗り心地をも改善するものであ
る。

【００１６】

【発明の実地の形態】本発明に用いられる、少なくとも
１枚のカーカスプライの埋設スチールコードは、タイヤ
から取り出して測定したときの破断伸度が３．５％以
上、好ましくは４．０％以上である。この伸度が３．５
％未満では、スチールコード自体の疲労耐久性の点で好
ましくない。コードのフィラメントピッチ長さに対して
型付け量を大きくすることで高破断伸度を有するコード
が得られる。

【００１７】あるいはまた、本発明においては、ダイス
引き抜きにより伸線したフィラメントに、例えば３８０
〜４３０℃でブルーイング処理を行うことによって得ら
れる破断伸度が３．５％以上、好ましくは４．０％以上
としたフィラメントからなるコードをカーカスプライに
用いてもよい。具体的には、ブルーイング処理したフィ
ラメントを１本又は複数本撚り合わせてなるコード（例
えば１＋ｎ、１×ｎ構造）でもよいし、伸線したコード
を１本または複数本撚り合わせたコードをブルーイング
処理するのでもよい。ブルーイング処理後に接着処理を
することで接着性を高めることが好ましい。

【００１８】上述のコードは、従来のスチールコードに
比べて耐圧縮疲労性が大幅に向上し、スチールコード自
体の変形で圧縮入力を吸収することが可能になる。この
圧縮疲労性の大幅な向上は、スチールコードの欠点を克
服したもので、一方スチールコードの曲げ剛性が高い等
の他の特徴が活用できることから、本発明のランフラッ
ト耐久性に優れた空気入りタイヤが実現可能となる。

【００１９】本発明に用いられるスチールコードの構造
は、好ましくは１×ｎ構造を有し、ｎは２〜７、より好
ましくは３〜６の自然数である。ｎが７を超えると、フ
ィラメントの配列がくずれ易くなり、その結果、スチー
ルコード内部へのマトリックスゴムの浸透性が低下す
る、コードとしての引き揃え性が悪化する、高破断伸度
が得にくくなる等の点で好ましくない。また、このスチ
ールコードのフィラメント繊維の素線径は、好ましくは
０．１２５〜０．２７５ｍｍ、より好ましくは０．１２
５〜０．２３０ｍｍであり、径が０．１２５ｍｍ未満で
は製造の際、伸線がしにくく、抗張力が出にくいため、
コード強力が低下し、結果として、タイヤのケース部材
の強度が低下し、一方、０．２７５ｍｍを超えると耐疲
労性が悪化するため、好ましくない。

【００２０】本発明において、カーカス部とベルト部と
の間に配設されるゴム層に使用されるゴム成分は特に限
定されないが、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、中でも天
然ゴム、ブタジエンゴムが好ましい。なお、通常ゴム業
界で使用されている配合剤、例えばカーボンブラック等
の補強剤、加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤、老化防止
剤、軟化剤等を適宜配具することができるのは勿論のこ
とである。上記ゴムに対する、カーボンブラックの種類
や量、硫黄の量、オイルの量等を調整することによっ
て、１００％伸長時の引張応力が０．５〜３．５ＭＰ
ａ、好ましくは１．２〜３．０ＭＰａであるゴムからな
るゴム層が得られる。このゴム層の引張応力が０．５Ｍ
Ｐａよりも低いと、カーカスプライ被覆ゴムとベルトプ
ライ被覆ゴムとの弾性率差が大きくなり、通常走行時に
ベルト部とカーカス部のセパレーション等の故障を引き
起こす。一方、３．５ＭＰａよりも高いと、乗り心地の
改善を図ることができない。

【００２１】また、このゴム層のタイヤ幅方向に占める
割合は、好ましくは第１ベルト層幅の２０〜１２０％で
ある。この割合が２０％未満であると乗り心地改良効果
がほとんどなくなり、一方１２０％を超えると改良効果
が１２０％と同等で重量のみが増加するためである。な
お、このゴム層がタイヤ幅方向にて対し複数に分割され
ている場合には、分割された複数のゴム層の合計が占め
る割合である。

【００２２】さらに、ゴム層のタイヤ半径方向の厚さ
は、その平均値が好ましくは０．３〜２．５ｍｍであ
る。厚さが０．３ｍｍ未満であると乗り心地の改善を図
ることができず、一方２．５ｍｍを超えると、乗り心地
の改善効果が２．４〜２．５ｍｍの厚さの場合とほぼ同
等で、重量が増す分だけ却って不利となる。

【００２３】本発明の空気入りタイヤは、ケース本体
（カーカスプライ）の上にゴム層、ベルトを順次貼り付
けるか、または、ゴム層とベルトさらにトレッドが一体
となったものをケース本体に貼り付けることにより、従
来の方法で製造することができる。このようにして得ら
れたグリーンタイヤに加硫成型を施し、所望の空気入り
タイヤが得られる。

【００２４】本発明の空気入りタイヤは通常の乗用車用
空気入りタイヤに適用できることはもちろん、安全タイ
ヤに好ましく適用することができる。

【００２５】本発明では、スチールコードを用いたカー
カス層の内面及び／又は外面に三日月状断面のゴム補強
層を配設することによって、特に内面に配設することに
よって、ランフラット耐久性がより向上する。

【００２６】本発明の空気入りタイヤにおいて、サイド
ウォール部とスチールコードからなるカーカス層の外面
との間に、さらにダウンカーカス層の少なくとも１枚が
配設されていてもよい。

【００２７】

【実施例】以下に、実施例および比較例の空気入りタイ
ヤの構造を図面を用いて説明する。図１〜３のタイヤの
概略断面図は、タイヤサイズ２２５／６０Ｒ１６サイ
ズの供試乗用車用タイヤ１の構造例（構造Ａ〜Ｃ）を示
している。カーカス２は下記の表１、２に示す条件に
て、赤道面０とほぼ直交する向きに配列したプライの２
〜３枚からなり、その両端部はビードリング９の周りに
巻き上げられ、巻き上げ端２’を形成すると共に、ビー
ドリング９上カーカス２とそのプライ巻き上げ端部２’
との間には、硬質ゴムのビードフィラー１０が先細りに
埋設されている。

【００２８】カーカス２のサイド部５内周面には、三日
月状断面のゴム補強層７（ショアＡ硬度８０°、最大厚
み１３ｍｍ）が、カーカス２を介してビードフィラー１
０と重なる位置からサイド部５全体に亘り配置されてい
る。なお、符号３はトレッド、６は空気不透過性のイン
ナーライナーである。ベルト４は、撚り構造が１×５の
スチールコードを赤道面０に対して２６°の角度で傾斜
配列した２枚（第１ベルト層４ａ，第２ベルト層４ｂ）
を互いのコードが交差するように重ね合わせたものであ
る。

【００２９】図１に示す構造Ａにおいては、カーカスプ
ライとベルトとの間に、下記の表１に示す条件にてゴム
層８が一様に配設されている。図示する例では第１ベル
ト層４ａと第２ベルト層４ｂとの端部に補強層１１が配
設されているが、この補強層１１はなくともよい。

【００３０】図２に示す構造Ｂにおいては、カーカスプ
ライとベルトとの間に、下記の表１に示す条件にてゴム
層８がタイヤ周方向中央線を対称線として両側に２分割
で配設されている。ゴム層８のショルダー側端部で、第
１ベルト層４ａとカーカスプライとの間には、ベルトア
ンダーゴム１２が挟持されている。このベルトアンダー
ゴム１２はサイドゴムに置き換えてもよい。その他の構
造および条件は図１に示すタイヤと同じである。

【００３１】図３に示す構造Ｃにおいては、カーカスプ
ライとベルトとの間に、下記の表１に示す条件にてゴム
層８が主にタイヤ中央領域に配設されている。ゴム層８
の両端部で、第１ベルト層４ａとカーカスプライとの間
には、ベルトアンダーゴム１２が挟持されている。この
ベルトアンダーゴム１２はサイドゴムに置き換えてもよ
い。その他の構造および条件は図１に示すタイヤと同じ
である。

【００３２】実施例および比較例のタイヤに用いた各種
の評価方法は次の通りである。（イ）ランフラット耐久性内圧３．０ｋｇ／ｃｍ^２でリム組みし、３８℃の室温中
に２４時間放置後、バルブのコアを抜き内圧を０ｋｇ／
ｃｍ^２にして、荷重５７０ｋｇ、速度８９ｋｍ／時、室
温３８℃の条件でドラム走行テストを行った。この時の
故障発生までの走行距離をランフラット耐久性とし、比
較例１の値を１００として指数表示した。指数が大きい
程、ランフラット性は良好である。

【００３３】（ロ）乗り心地性能通常内圧において実地走行を行い、ドライバーによる官
能評価を行った。評価は、比較例１の値を１００として
指数表示した。指数が大きい程、乗り心地性能は良好で
ある。（ハ）ベルト部耐久性通常内圧で実地走行（約７万ｋｍ）を行い、ベルト−カ
ーカスプライ近辺での故障の有無を調べた。（ニ）タイヤ重量比較例１の値を１００として指数表示した。指数が大き
い程、重量が大であることを示す。得られた結果を下記
の表１および表２に示す。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】１）ＪＩＳＧ３５１０−１９９２に従い測定した切断
時全伸びである。２）１００％伸長時の引張応力：ＪＩＳＫ６３０１の
引張試験に従い、試験片は３号を用いた。

【００３６】表１および２に示されるように、本発明の
空気入りタイヤは内圧充填時の通常走行での耐久性など
の性能を高水準で維持しながら乗り心地性能が改善さ
れ、しかもランフラット走行性能が大幅に改善されてい
ることがわかる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の空気
入りタイヤにおいては、特定のスチールコード使用カー
カスプライを用いると同時に、カーカスプライとベルト
との間に特定のゴム層を設けたことにより、内圧充填時
の通常走行での性能、特には乗り心地性能が高レベルに
維持され、しかもランフラット走行性能が大幅に改善さ
れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例において用いた空気入りタイヤの概略断
面図である。

【図２】実施例において用いた他の空気入りタイヤの概
略断面図である。

【図３】実施例において用いた他の空気入りタイヤの概
略断面図である。

【符号の説明】

１空気入りタイヤ２、２’ カーカス３トレッド４ベルト４ａ第１ベルト層４ｂ第２ベルト層５サイド部６インナーライナー７ゴム補強層８ゴム層９ビードリング１０ビードフィラー１１補強層１２ベルトアンダーゴム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左右一対のリング状のビードコアと、並
列された複数のコードが被覆ゴム中に埋設された層から
なるカーカスプライの両端部が該ビードコアの周りに折
り返し巻回されて円環状に形成されたカーカス部と、該
カーカス部のタイヤ半径方向外側に配置された複数層の
ベルトプライからなるベルト部と、該ベルト部のタイヤ
半径方向外側に配置された環状のトレッド部と、該トレ
ッド部の左右に配置された一対のサイドウォール部とを
具備してなる空気入りタイヤにおいて、少なくとも１枚のカーカスプライの埋設スチールコード
が破断伸度３．５％以上であり、かつカーカス部とベル
ト部との間に１００％伸長時の引張応力が０．５〜３．
５ＭＰａであるゴムからなるゴム層が配設されてなるこ
とを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】前記カーカスプライの埋設スチールコー
ドがｌ×ｎ（ｎは２〜７）構造で、そのフィラメントの
素線径が０．１２５〜０．２７５ｍｍである請求項１記
載の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記ゴム層のタイヤ幅方向に占める割合
が第１ベルト層幅の２０〜１２０％である請求項１又は
２記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】前記ゴム層のタイヤ半径方向の厚さが
０．３〜２．５ｍｍである請求項１〜３のうちいずれか
一項記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】前記サイドウォール部におけるカーカス
プライの内側に三日月状の断面のゴム補強層が配設され
ている請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入り
安全タイヤ。
【請求項６】前記サイドウォール部と前記カーカスプ
ライの外面との間に、さらにダウンカーカスプライの少
なくとも１枚が配設されている請求項１〜４のうちいず
れか一項記載の空気入りタイヤ。