JPH11321251A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来タイヤよりランフラット耐久性能を顕著
に向上させた空気入りタイヤを提供する。 【解決手段】 １プライ以上のラジアル配列コードのゴ
ム被覆になるカーカスを有し、ビードコアからタイヤ半
径方向外側に向け先細りで延びるビードフィラーゴムと
タイヤ内面の一対の断面三日月形状厚肉補強ストリップ
ゴムとは、25℃のJIS Ａ硬さが70度以上であると共に25
℃の反ぱつ弾性が65％以上であり、ビードフィラーゴム
のJIS Ａ硬さＨ_S (F) に対する補強ストリップゴムのJI
S Ａ硬さＨ _S (R) の比Ｈ_S (R) ／Ｈ_S (F) の値が0.9 〜
1.15の範囲内にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気入りタイ
ヤ、より詳細にはパンクなどにより内圧がゼロ乃至ゼロ
に近い微圧状態で所定距離走行可能な、いわゆるランフ
ラットタイプのラジアルタイヤに関し、特に優れたラン
フラット（パンク状態での走行）耐久性を備えた空気入
りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】ランフラットタイプのラジアルタイヤ
（以下ランフラットタイヤという）は、主としてタイヤ
の負荷荷重が比較的小さな乗用車などの車両の使途に供
するもので、タイヤがフラット（パンク）状態となって
も、それがたとえ急速に生じたとしても一般道路走行中
はもとより高速道路の高速中であっても、車両、特に乗
用車の操縦安定性を損なうことなく安全に走行可能で、
かつ走行を継続しても使用リム（適用リム）から離脱す
ることなく、しかもタイヤが破壊することなく、安全か
つ確実にタイヤ交換が可能な場所まで所定距離、例えば
８０〜１６０km走行可能であることが要求される。

【０００３】そのため各種の構造をもつランフラットタ
イヤが、ときには工夫をこらした特殊使用リムとの組合
わせで提案されている。しかし特殊リムとの組合わせは
高価過ぎるうえ汎用性にも欠け、タイヤのリムからの離
脱防止に効果は認められる反面、タイヤ耐久性の向上に
は直接、間接を問わずそれほど寄与するところがないた
め、以下ランフラットタイヤ単体について例を挙げ述べ
るものとする。

【０００４】特開昭５５−６８４０６号公報では、ビー
ド部からサイドウォール部を経てトレッド部の端部に至
る間の最内側カーカスプライのタイヤ内面又はカーカス
プライ相互間に、対をなす断面三日月状の厚肉ゴム補強
を配設し、このゴム補強は少なくとも７０度のＪＩＳ硬
度を有し、１４０℃±１℃の不活性環境における２４時
間の老化試験後の引張応力Ｍ₂₅が１０kgf/cm² 以上でか
つ、ダンロップトリプソメータ式反発弾性が６５％以上
のゴム物性を有する、パンク耐久走行性能に優れた空気
入り安全タイヤを提案している。

【０００５】また特開平１−２７８８０６号公報は、サ
イドウォール部内面に断面三日月状のサイドウォール補
強ゴム層を設け、該補強ゴム層をタイヤ回転軸方向に内
側層、中間層及び外側層の３層に分け、内側層及び外側
層に、ショアＡ硬度が５０〜７０°かつ１００％伸長モ
ジュラスが１０〜３０kgf/cm² の軟質ゴムを適用し、中
間層にショアＡ硬度が７０〜９０°かつ１００％伸長モ
ジュラスが３０〜７０kgf/cm² の硬質ゴムを適用し、さ
らにショアＡ硬度が７４〜９５°のビードエーペックス
ゴムを配置した安全タイヤを提案している。

【０００６】また特開平３−１７６２１３号公報では、
カーカスをアップ−ダウンの２プライ構成とし、サイド
ウォール部のカーカスプライ内側に、１００％モジュラ
スが６０kgf/cm² 以上、１００℃での損失正接が０．３
５以下のゴムからなる断面三日月状の補強ライナー層を
設けると共に、ＪＩＳ Ａ硬度６０〜８０のビードフィ
ラーゴムを配設するランフラット空気入りラジアルタイ
ヤを提案している。

【０００７】最後に、特開平４−３４５５０５号公報
は、アップ−ダウン構造のカーカスプライを有し、サイ
ドウォール部の内側カーカスの内面に、タイヤ半径方向
内側の第一補強ゴム層と外側の第二補強ゴム層とに分け
た、合わせて断面三日月状の肉厚補強ゴムを配置すると
共にビードフィラーゴムを配設し、これらゴムのショア
Ａ硬度が第一補強ゴム層、第二補強ゴム層、ビードフィ
ラーゴムの順に高い空気入り安全タイヤを提案してい
る。

【０００８】上に述べた各種提案のなかでコスト−パー
フォーマンスに優れ、従って最も多く市場で実用に供さ
れているランフラットタイヤは、ビード部のビードコア
近傍位置からサイドウォール部を経てトレッド部の端部
までにわたる最内側ターンアッププライ内面側に対をな
す、断面三日月状の硬質一体の厚肉補強ストリップゴム
を有し、フラット転動下で成るべく潰れ変形度合いを軽
減する上で効果を発揮するアップ−ダウン構造のラジア
ルカーカスプライを有し、ここにアップ−ダウン構造プ
ライとはビードコアの周りをタイヤ内側から外側へ巻上
げるターンアッププライと、このターンアッププライを
外包みするダウンプライとの２プライ乃至２プライ以上
のプライ構成を言い、かつターンアッププライとダウン
プライとで包み込む、ビードコア外周面からタイヤ最大
幅位置近くまで延びる硬質のビードフィラーゴムを備え
る空気入りラジアルタイヤであり、ときにビード部から
サイドウォール部に至る間にケブラーコード又はスチー
ルコードのゴム被覆層（インサートプライと呼ばれる
層）を配置するタイヤである。

【０００９】それでも上に述べたこの種のタイヤは汎用
タイヤに比しコスト高を免れず、よってスポーツカー、
スポーツタイプカー、高級乗用車などいずれも高価な車
種に装着されることが多く、従いランフラットタイヤは
偏平比の呼びが５５以下の偏平タイヤが主たる対象であ
った。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし先に述べた各公
報が提案する、上記のような構成を有するタイヤであっ
ても、急激な内圧ゼロ状態となったとき、高速走行中の
車両の操縦安定性確保は十分としても、ランフラット状
態での高速走行継続と長距離走行とにおける耐久性は未
だに十分とは言えず、成るべく低コストを確保した上で
ランフラット耐久性を一層改善したタイヤが望まれてい
る。

【００１１】これまでに見られるランフラット耐久性に
係わる主たる故障形態は、フラット走行が進むにつれビ
ード部寄りのビードフィラーゴムとターンアッププライ
（内側プライ）との間にセパレーションの核が発生し、
このセパレーション核がサイドウォール部の最大幅位置
まで進展し、その結果この最大幅位置より僅かトレッド
部寄りの部位における厚肉補強ストリップゴムに著しく
大きなクラックが発生し、結局タイヤ破壊から走行継続
不可能に至るものである。

【００１２】従ってこの発明の請求項１又は２に記載し
た発明は、パンクなどによる急速なエアー抜け時点での
乗用車などの車両の安全走行を保証するのは勿論のこ
と、特にフラット走行を継続したときのタイヤの耐久性
能をランフラットタイヤとして使用者に満足される性能
まで向上させた空気入りタイヤの提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
この発明の請求項１に記載した発明は、一対のビード部
内に埋設したビードコア相互間にわたり一対のサイドウ
ォール部とトレッド部とを補強する１プライ以上のラジ
アル配列コードのゴム被覆になるカーカスと、カーカス
の外周でトレッド部を強化する２層以上のコード交差層
を有するベルトとを備え、ビードコアからトレッド部に
向け延びるビードフィラーゴムを有し、ビード部のビー
ドコア近傍位置からサイドウォール部を経てトレッド部
の端部までにわたる最内側カーカスプライ内面側に対を
なす、断面三日月形状の厚肉補強ストリップゴムを有す
る空気入りタイヤにおいて、上記ビードフィラーゴムと
補強ストリップゴムとの双方は、２５℃におけるＪＩＳ
Ａ硬さが７０度以上であると共に２５℃における反ぱ
つ弾性が６５％以上であるゴム物性を有し、かつビード
フィラーゴムの上記ＪＩＳ Ａ硬さＨ_S (F) に対する補
強ストリップゴムの上記ＪＩＳ Ａ硬さＨ_S (R) の比Ｈ
_S (R) ／Ｈ_S (F) の値が０．９〜１．１５の範囲内にあ
ることを特徴とする空気入りタイヤである。

【００１４】請求項１に記載した１プライ以上のカーカ
スは、ビードコアの周りをタイヤ内側から外側に巻上げ
るターンアッププライのみで構成する場合と、ターンア
ッププライと、このターンアッププライをビードフィラ
ーゴムと共に外包みするダウンプライとで構成する場合
（２プライ以上）との双方を含む。また、ターンアップ
プライの場合、巻上げ端をビード部からサイドウォール
部に位置させる構成と、トレッド部にて、巻上げ端をベ
ルトと最外側カーカスプライとの間に位置させる構成
（いわゆるエンベロープ構成その一）と、ベルトのタイ
ヤ半径方向外側に位置させる構成（エンベロープ構成そ
の二）とのいずれをも含む。

【００１５】また、カーカスプライコードは、ポリエス
テルコード、レーヨンコードのような有機繊維コード及
びスチールコードのような無機繊維コードのいずれも適
用する。スチールコードの詳細については後述する。

【００１６】請求項１に記載したＪＩＳ Ａ硬さ及び反
ぱつ弾性の測定は、ＪＩＳ Ｋ６３０１−１９９５の
「加硫ゴム物理試験方法」に記載されている「硬さ試
験」のうちスプリング式硬さ試験（Ａ形）及び「反ぱつ
弾性試験」に従うものとする。

【００１７】請求項１に記載した発明を実施するに当
り、ビードフィラーゴム厚さと補強ストリップゴム厚さ
との関係を規定するのが実用上有効であり、よって請求
項２に記載した発明のように、タイヤの最大幅位置近傍
の最内側カーカスプライ内面に立てた法線方向に測った
全補強ゴムストリップの最大厚さＧ_R （ｍｍ）に対す
る、ビードコア外周近傍の最内側カーカスプライの外面
に立てた法線方向に測った全ビードフィラーゴムの最大
厚さＧ_F （ｍｍ）の比Ｇ_F ／Ｇ_R の値は０．５〜０．９
の範囲内にあるものとする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図３に基づき説明する。図１は、この発明による乗
用車用空気入りラジアルタイヤの左半断面図であり、図
２は、カーカスプライの１本のスチールコードとその素
線内部に存在するゴム（斜線で示す）とのＸ線撮影図で
あり、図３は、図２に斜線で示すゴム分を取り除いた１
本のスチールコードのみのＸ線撮影図である。

【００１９】図１において、乗用車用空気入りラジアル
タイヤ（以下タイヤという）１は、一対のビード部２
（片側のみ示す）と、一対のサイドウォール部３（片側
のみ示す）と、両サイドウォール部３に連なるトレッド
部４とを有し、一対のビード部２内に埋設したビードコ
ア５相互間にわたり上記各部２、３、４を補強する１プ
ライ以上、図示例は２プライのラジアル配列コードのゴ
ム被覆になるカーカス６と、カーカス６の外周でトレッ
ド部４を強化するベルト７とを有する。

【００２０】図示例のカーカス６は、ビードコア５をタ
イヤ１の内側から外側へ向け巻上げる折返し部６−１ｕ
を有するターンアッププライ６−１と、ターンアッププ
ライ６−１の外側でビードコア５近傍に終端を有するダ
ウンプライ６−２とを備える。この種のプライ構成をも
つカーカス６は、一般にアップ−ダウンカーカスと呼
ぶ。図示例のアップ−ダウンカーカス６ではターンアッ
ププライ６−１が最内側カーカスプライを形成する。た
だし、図示を省略したが、カーカス６は、１プライのタ
ーンアッププライ６−１のみの構成、２プライのターン
アッププライと１プライのダウンプライとのアップ−ダ
ウン構成及び１プライのターンアッププライと２プライ
のダウンプライとのアップ−ダウン構成など、各種のプ
ライ構成をとることができる。

【００２１】カーカス６が、１プライのターンアッププ
ライ６−１のみの構成になる場合、折返し部６−１ｕの
終端６−１ｕＥを、図示するビード部２の近傍位置か
ら、図示を省略したが、トレッド部４のベルト７領域の
位置までにわたる間に配置する。ベルト７領域における
折返し部６−１ｕの終端６−１ｕＥは、ベルト７とプラ
イ６−１との間及びベルト７とトレッドゴム８との間の
いずれかに位置させる。このタイプは、特にエンベロー
プカーカス６と呼ばれている。エンベロープカーカス６
の折返し終端６−１ｕＥは、ベルト７領域内であれば位
置は問わないが、タイヤ１の半径方向曲げ剛性の向上を
考慮して、成るべくタイヤ赤道面Ｅ近傍に位置させるの
が望ましい。

【００２２】カーカス６のプライコードには、ポリエス
テルコードやレーヨンコードなどの有機繊維コードを適
用する場合と、スチールコードを適用する場合との双方
が存在する。スチールコードは、２プライ以上のアップ
−ダウン構成のカーカス６に適用する他に、１プライ構
成のカーカス６に適用するのが特に有効である。スチー
ルコードの詳細は後述する。

【００２３】ベルト７は２層以上、図示例は２層のコー
ド交差層、望ましくは２層のスチールコード交差層７−
１、７−２を有する他、これら交差層の外周に図１で破
線で示す有機繊維コード層、例えばナイロン６６コード
の螺旋巻回層７−３を有する。スチールコード交差層７
−１、７−２はタイヤ赤道面Ｅを挟んでそれぞれの層の
スチールコードが交差する配置になり、図示例ではカー
カス６に隣接する層７−１の幅が層７−２の幅より広
い。

【００２４】またタイヤ１は、ランフラットタイヤに固
有の、対をなす断面三日月形状の厚肉補強ストリップゴ
ム８（片側のみ示す）を、カーカス６のターンアッププ
ライ６−１の内面側に備える。補強ストリップゴム８は
内圧ゼロでも走行中の車両総重量を安定して支持し、タ
イヤ１の使用リムからの離脱を防止し、タイヤ１の破壊
を阻止するため、さらには、例えば８０〜１６０km/hで
の高速走行での急速なパンク時にも走行安定性を保持可
能とするため、タイヤ半径方向中央領域を８〜１６ｍｍ
の厚肉部とする一方、タイヤ半径方向両端部は先細り状
とする。

【００２５】また先に述べた図示省略のカーカス６が２
プライのターンアッププライと１プライのダウンプライ
とを有するタイヤ１の場合は、上記厚肉補強ストリップ
ゴム８の他に、最外側ターンアッププライの外面とダウ
ンプライの内面との間に厚肉補強ストリップゴム（図示
省略）を備えるものとする一方、カーカス６が１プライ
のターンアッププライと２プライのダウンプライとを有
するタイヤ１の場合は、上記厚肉補強ストリップゴム８
の他に、最内側ダウンプライと最外側ダウンプライとの
間に厚肉補強ストリップゴム（図示省略）を備えるもの
とする。

【００２６】さらに上記の補強ストリップゴム８に加
え、ビードコア５の外周面からタイヤ半径方向外方に向
かい先端部先細り状に延びるビードフィラーゴム９を、
ターンアッププライ６−１とダウンプライ６−２との間
に配置する。ビードフィラーゴム９のタイヤ半径方向外
方終端を少なくともタイヤ最大幅位置Ｍまで延ばす。よ
ってダウンプライ６−２はビードフィラーゴム９を挟ん
でターンアッププライ６−１を外包みする形態をとる。
これはターンアッププライが２プライの場合も同じであ
る。

【００２７】カーカス６が１プライのタイヤ１における
ビードフィラーゴム９は、ターンアッププライ６−１本
体（一対のビードコア５相互間にわたり延びるプライ）
と折返し部６−１ｕとの間で、プライ６−１本体に沿っ
て上記同様に延びる。なお、符号１０で示す部分は空気
不透過性に優れるハロゲン化ブチルゴムのインナーライ
ナである。よってタイヤ１はチューブレスタイヤであ
る。

【００２８】ここで補強ストリップゴム８及びビードフ
ィラーゴム９の双方は、２５℃におけるＪＩＳ Ａ硬さ
が共に７０度以上であり、かつ２５℃における反ぱつ弾
性が共に６５％以上であるゴム物性を有することが必要
である。しかも同時に補強ストリップゴム８のＪＩＳ
Ａ硬さＨ_S (R) の、ビードフィラーゴム９のＪＩＳＡ硬
さＨ_S (F) に対する比Ｈ_S (R) ／Ｈ_S (F) の値が０．９
〜１．１５の範囲内にあることを要する。

【００２９】上記のゴム物性と比Ｈ_S (R) ／Ｈ_S (F) の
値の範囲との根拠を、乗用車用タイヤの代表として、サ
イズが２２５／６０Ｒ１６のタイヤでの実験結果に基づ
き以下に述べる。タイヤの構成は図１に示すところに従
い、カーカス６のプライ６−１、６−２にはポリエステ
ルコードを適用した。

【００３０】まず実験その一は、補強ストリップゴム８
の最大ゲージＧ_R （詳細は後述する）を１１．０ｍｍ、
タイヤ半径方向高さを１３５ｍｍとし、ビードフィラー
ゴム９の最大ゲージＧ_F （詳細は後述する）を６．０ｍ
ｍ、タイヤ半径方向高さを４５ｍｍとし、補強ストリッ
プゴム８のＪＩＳ Ａ硬さ８０度、反ぱつ弾性７０％を
共通とし、比Ｈ_S (R) ／Ｈ_S (F) の値を４水準にとり、
従来タイヤＰは比の値が下限値で０．８８（Ｈ_S (F) の
値は９０度）、実験用タイヤＱの比の値が１．００、実
験用タイヤＲの比の値が１．１０、実験用タイヤＳは比
の値が上限値で１．２０とした。

【００３１】従来タイヤＰ及び実験用タイヤＱ、Ｒ、Ｓ
の内圧をゼロとし、該タイヤを装着する車両総重量に見
合うタイヤ荷重５７０kgf をタイヤＰ、Ｑ、Ｒ、Ｓに負
荷させ、これらタイヤを周速度９０km/hで回転するドラ
ムに押し当て、ランフラット耐久性を比較評価した。評
価はタイヤ故障が生じるまでに走行した距離（km) によ
るものとし、従来タイヤＰの走行距離を１００とする指
数にてあらわした。この指数が大きいほどに優れるタイ
ヤであることはいうまでもなく、結果は、実験タイヤＱ
の指数が１４０、実験タイヤＲの指数が１３０であった
のに対し、実験タイヤＳの指数は７０に過ぎなかった。
これら指数を図４に小さなマル（○）印にて示すと共
に、これらマル印を滑らかな曲線にて連ねらてあらわし
た。

【００３２】図４に示すところから明らかなように、従
来タイヤＰを上回るランフラット耐久性を得るには、比
Ｈ_S (R) ／Ｈ_S (F) の値が０．９〜１．１５の範囲内に
あることを要することがわかる。

【００３３】先に述べた補強ストリップゴム８の最大ゲ
ージＧ_R を１０．０ｍｍ及びビードフィラーゴム９の最
大ゲージＧ_F を６．０ｍｍとしたのは、通常のタイヤ重
量に対するタイヤ重量増加を成るべく最少限度に止める
上で上限ゲージとみるべきであるが、さらに実験の普遍
性を確かめるため、実験その二として、補強ストリップ
ゴム８のＪＩＳ Ａ硬さ８０度、反ぱつ弾性７０％をそ
のままとし、補強ストリップゴム８の最大ゲージＧ_R を
１２．０ｍｍ（高さは同じ１３５ｍｍ）、ビードフィラ
ーゴム９の最大ゲージＧ_F を８．０ｍｍ（高さは同じ４
５ｍｍ）とし、従来タイヤＰに対応する実験タイヤＴ、
実験タイヤＱに対応する実験タイヤＵ及び実験タイヤＲ
に対応する実験タイヤＶの３種のタイヤを、上記と同じ
試験条件にてドラムによるランフラット耐久性テストを
実施した。

【００３４】実験用タイヤＴの比Ｈ_S (R) ／Ｈ_S (F)
（以下同じ）の値は０．８８、実験用タイヤＵの比の値
は１．００、実験用タイヤＶの比の値は１．１０とし
た。テスト結果は、従来タイヤＰを１００とするドラム
走行距離指数で、実験タイヤＴが１２５であったのに対
し、実験タイヤＵが１７８、実験タイヤＶが１６４の高
レベルであり、かつ実験タイヤＵがピークを示す点を含
め、先の実験その一の正当性を裏付けている。これら指
数を図４に小さな四角形（□）印にて示すと共に、これ
ら四角形（□）印を滑らかな曲線（破線）にて連ねらて
あらわした。

【００３５】以下、図１同様にタイヤ左半断面を示す図
５を参照して、従来タイヤＰ及び実験タイヤＴ共に、比
Ｈ_S (R) ／Ｈ_S (F) の値が０．８８のようにビードフィ
ラーゴム９の硬さＨ_S (F) が補強ストリップゴム８の硬
さＨ_S (R) に比し大幅に硬い、従ってより剛性が高いビ
ードフィラーゴム９とカーカス６のターンアッププライ
６−１との間にひずみが集中する結果、図５に破線ｂで
示すプライセパレーション核が発生し、このセパレーシ
ョン核ｂからタイヤ半径方向外側に向けプライセパレー
ションが進展し、遂には図５にマルで囲んだ符号ｃ部分
にクラックが発生してタイヤ破損に至り、走行継続不可
能となることが分かった。

【００３６】その反面、実験タイヤＳの例が示すよう
に、補強ストリップゴム８の硬さＨ_S(R) がビードフィ
ラーゴム９の硬さＨ_S (F) に比し限度を超えて硬すぎ
と、今度は補強ストリップゴム８の剛性がビードフィラ
ーゴム９の剛性に比し過大に高くなるので、補強ストリ
ップゴム８とカーカス６のターンアッププライ６−１と
の間にひずみが集中する結果、図５に示す破線ａ位置で
プライセパレーション核が発生し、上記同様にセパレー
ション核ａからタイヤ半径方向外側に向けプライセパレ
ーションが進展し、遂には符号ｃ部分にクラックが発生
してタイヤ破損に至り、走行継続不可能となることも分
かった。

【００３７】タイヤ１の荷重負荷ランフラット走行下
で、ターンアッププライ６−１を挟んで互いに向かい合
う補強ストリップゴム８とビードフィラーゴム９との間
の剛性差が大きい場合にこれらゴム８、９相互間に「ず
れ」が生じることになり、この「ずれ」が大きいときタ
ーンアッププライ６−１との間に大きなせん断ひずみが
集中的に作用することにより上に述べたプライセパレー
ション核ａ、ｂが発生するものである。

【００３８】その一方で、実験タイヤＱ、Ｒ、Ｕ、Ｖの
場合は、補強ストリップゴム８の硬さＨ_S (R) とビード
フィラーゴム９の硬さＨ_S (F) とが適度なバランスを保
持しているので、両者ゴム８、９相互間に適度な剛性配
分を有する結果、破線ａ、ｂ部にひずみ集中が生じるこ
となく、よってプライセパレーション核ａ、ｂは発生せ
ず、セパレーションのタイヤ半径方向外側への進展もな
く、符号ｃ部分又は符号ｄ部分に単独でクラックが生じ
るのみである。このことは符号ｃ部分又は符号ｄ部分の
クラック発生時期を大幅に遅らせることになるので、先
に述べたドラム走行距離で従来タイヤＰ及び実験タイヤ
Ｔに対し２０〜４０％もの大幅延長が可能となり、ラン
フラット耐久性が大幅に向上することになる。

【００３９】またタイヤ１の荷重負荷下のランフラット
走行中に、ターンアッププライ６−１を挟んで互いに向
かい合う補強ストリップゴム８部分とビードフィラーゴ
ム９部分との発熱量が増大して高温度になり勝ちであ
り、特にビードフィラーゴム９の高温度によるブローア
ウト故障を防止するのも重要である。そこで実験その三
は、実験タイヤＱを代表として、２５℃における反ぱつ
弾性（％）が５０％、６５％、８０％の３種類のビード
フィラーゴム９を備えるタイヤ１を準備し、実験その一
と同じ条件でドラム走行距離と、ビードフィラーゴム９
内部の最高温度（℃）とを測定した。結果を図６に示
す。

【００４０】図６において、左側の縦軸は先の従来タイ
ヤＰの走行距離を１００とする指数を示し、右側の縦軸
はビードフィラーゴム９内部の最高温度（℃）を示す。
図６から反ぱつ弾性が６５％を下回るとドラム走行距離
の低下度合いが著しく、また反ぱつ弾性が６５％を下回
るとビードフィラーゴム９の温度上昇度合いも著しくな
ることがわかる。ビードフィラーゴム９の高温度による
ブローアウト故障を防止する上から最高温度を１５０℃
以下とすることを必要とし、指数１４０以上のドラム走
行距離を確保する上でも、ビードフィラーゴム９の反ぱ
つ弾性は６５％以上であることを必要とする。勿論図示
を省略したが補強ストリップゴム８の場合も同じであ
る。

【００４１】以上は乗用車用タイヤの１サイズについて
述べたが、その他の多くのサイズについても同じ実験を
繰り返したが、得られる結果は全て同じであった。よっ
て、少なくとも乗用車用タイヤ１について、２５℃にお
けるＪＩＳ Ａ硬さが７０度以上であり、２５℃におけ
る反ぱつ弾性が６５％以上であるゴム物性を有する補強
ストリップゴム８とビードフィラーゴム９とを備え、そ
して補強ストリップゴム８の硬さＨ_S (R) の、ビードフ
ィラーゴム９の硬さＨ_S (F) に対する比、Ｈ_S(R) ／Ｈ
_S (F) の値が０．９〜１．１５の範囲内にあるタイヤ１
のランフラット耐久性は大幅に向上する。

【００４２】さらに図１を参照して、実際上、タイヤの
最大幅位置Ｍを結ぶ線分（片側のみ示す）近傍の最内側
ターンアッププライ６−１内面に立てた法線方向に測っ
た全補強ゴムストリップ８の最大厚さＧ_R （ｍｍ）に対
する、ビードコア５の外周近傍の最内側ターンアッププ
ライの外面に立てた法線方向に測った全ビードフィラー
ゴム９の最大厚さＧ_F （ｍｍ）の比Ｇ_F ／Ｇ_R の値を
０．５〜０．９の範囲内とすることが、より一層のラン
フラット耐久性向上に有効である。

【００４３】ここに全補強ゴムストリップ８の最大厚さ
Ｇ_R （ｍｍ）及び全ビードフィラーゴム９の最大厚さＧ
_F （ｍｍ）とは、前者につきカーカス６が２プライのタ
ーンアッププライを有し、これら２プライ間に補強ゴム
ストリップ（図示省略）を有するときは、これら補強ゴ
ムストリップの厚さ（ｍｍ）を全て足し合わせた値を用
いること、２プライのダウンプライを有し、これらプラ
イ間に補強ゴムストリップ（図示省略）を有するときは
これら補強ゴムストリップの厚さ（ｍｍ）を全て足し合
わせたＧ_R （ｍｍ）値を用いることを意味し、また後者
についても上記同様にビードフィラーゴム９が二つ以上
に分割されている場合も全て足し合わせた最大厚さＧ_F
（ｍｍ）を用いることを意味する。

【００４４】最大厚さＧ_R （ｍｍ）位置及び最大厚さＧ
_F （ｍｍ）位置は以下のようにして定めるのが良い。ま
ず最大厚さＧ_R （ｍｍ）位置については、図１におい
て、ビードベースＢｂの延長線とリムのフランジと接す
るビード部２下部表面の延長線との交点を通る、タイヤ
の回転軸線と平行なビードベースラインＢＬから測った
タイヤ最大幅位置Ｍの高さＨ（ｍｍ）に関し、タイヤの
最大幅位置Ｍを結ぶ線分よりのタイヤ半径方向外側高さ
ｈ₁ を０．６Ｈとし、上記線分よりのタイヤ半径方向内
側高さｈ₂ を０．３Ｈとして、これら高さの和（ｈ₁ ＋
ｈ₂ ）の範囲内に最大厚さＧ_R （ｍｍ）部分を位置させ
る。次に最大厚さＧ_F （ｍｍ）位置については、図１に
示すように、ビードコア外周面からタイヤ半径方向外側
に測った最大高さＪ（ｍｍ）がタイヤ最大幅位置Ｍの高
さＨ（ｍｍ）の０．３倍となる範囲内に収める。

【００４５】ここでタイヤ１の荷重負荷の下でのランフ
ラット走行時に、比Ｇ_F ／Ｇ_R の値が０．５未満では、
符号ｃ（図５参照）近傍における補強ゴムストリップ８
の撓曲変形度合いに比しビードフィラーゴム９の符号ｄ
（図５参照）近傍の撓曲変形度合いがより大きくなり、
その結果符号ｄ近傍のビードフィラーゴム９に早期の故
障が生じる一方、比Ｇ_F ／Ｇ_R の値が０．９を超える
と、ビードフィラーゴム９の符号ｄ近傍の撓曲変形度合
いに比し符号ｃ近傍における補強ゴムストリップ８の撓
曲変形度合いがより大きくなり、その結果符号ｃ近傍に
おける補強ゴムストリップ８に早期の故障が生じるた
め、いずれも不可である。

【００４６】これに対し、比Ｇ_F ／Ｇ_R の値を０．５〜
０．９の範囲内とすれば、符号ｃ近傍における補強ゴム
ストリップ８の撓曲変形度合いと、符号ｄ近傍における
ビードフィラーゴム９の撓曲変形度合いとが適当にバラ
ンスをとり、このことは符号ｃ近傍における補強ゴムス
トリップ８及び符号ｄ近傍におけるビードフィラーゴム
９双方のひずみがほぼ同等となり、符号ｃ近傍ゴム故障
と符号ｄ近傍ゴム故障がほぼ同時に生じることを意味
し、よってランフラット走行距離が最長となるのであ
る。

【００４７】以下実験その四として、先に述べた実験そ
の一と同じサイズのタイヤ、同じ荷重条件及び同じ周速
度で、比Ｇ_F ／Ｇ_R の値を変えたときのランフラットド
ラム走行距離を測定した結果をコントロールタイヤを１
００とする指数であらわしたプロット図及び線図を図７
に示し、加えて比Ｇ_F ／Ｇ_R の値を変えたときのランフ
ラット走行距離指数を、（補強ゴムストリップ８の重量
(kg 重) ））＋（ビードフィラーゴム９の重量(kg 重)
）＝合計重量(kg 重) で除した値を算出した結果をコ
ントロールタイヤを１００とする指数であらわしたプロ
ット図及び線図を図８に示す。合わせて厚さＧ_F （ｍ
ｍ）、Ｇ_R （ｍｍ）、比Ｇ_F ／Ｇ_R の値、走行距離指
数、上記各種重量(kg 重) 、（走行距離指数）／合計重
量(kg 重) などを表１に示す。

【００４８】

【表１】

【００４９】以下、カーカス６のプライ６−１（１プラ
イ構成、エンベロープを含む）及びプライ６−１、６−
２（アップ−ダウン構成）に適用するスチールコードに
ついて詳述する。スチールコード構造は１×ｎ、１＋ｎ
の２種類が適合し、ただしｎ＝２〜７の範囲内の整数と
し、素線径は０．１２５〜０．２７５ｍｍの範囲内であ
る。

【００５０】ここで、実験その五として、図１に示すタ
イヤ１構造で実験その一と同じサイズのタイヤを用い、
カーカス６のプライ６−１、６−２に、１×５×０．１
５（素線径＝０．１５ｍｍ）構造のスチールコードを適
用した実験用タイヤＷ₁ 、１６５０Ｄ／２（ＳＩで１８
４０dtex（デシテックス）／２）のレーヨンコードを適
用した実験用タイヤＷ₂ 、１５００Ｄ／２（ＳＩで１６
７０dtex（デシテックス）／２）のポリエステルコード
を適用した実験用タイヤＷ₃ を製造し、まず、内圧ゼロ
での撓み率（％）を測定し、その後、内圧ゼロ状態のま
ま、実験その一と同じ荷重条件及び同じ周速度の下で、
故障発生までのドラム走行距離を測定した。

【００５１】撓み率（％）は、タイヤ荷重５７０kgf に
対応する内圧１．５kgf/cm² （ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ
ＢＯＯＫ 、１９９８年による）充てん時のタイヤ高さ
ＳＨ（ｍｍ）に対する、内圧ゼロのタイヤに荷重５７０
kgf を負荷したときの撓みδ（ｍｍ）の比の値の１００
分率（δ／ＳＨ）×１００（％）であらわす。撓み率
（％）の測定結果は、実験用タイヤＷ₁ が３５．０％、
実験用タイヤＷ₂ が３７．８％、実験用タイヤＷ₃ が３
８．５％であった。また、故障発生までのドラム走行距
離は、実験用タイヤＷ₂ を１００とする指数であらわし
たプロット図及び線図を図９に示す。これから、曲げ剛
性が高いスチールコード適用プライのタイヤのランフラ
ット耐久性が優れていることが分かる。

【００５２】また、用いるスチールコードは生コードの
状態での切断時全伸び（ＪＩＳ Ｇ３５１０ １９８６
制定に従う）が３．５％以上、望ましくは４．０％以上
の高い伸び特性を有するコードが適合する。ただしこの
スチールコードは以下に記す試験による特性を有するの
が望ましい。

【００５３】図２及び図３において、カーカス６のプラ
イ６−１、６−２に埋設した１本のスチールコード〜ゴ
ム複合体のＸ線撮影像から任意に選択したコード軸方向
長さ１５ｍｍ部分の、最外側素線から外にはみ出した部
分を除くコード複合体面積に占める素線合計面積の割合
（素線合計の面積占有率Ｒ）が０．４５〜０．９５の範
囲内である。ここでコード軸方向長さ１５ｍｍとは、Ｘ
線撮影像でのコード長さとして１５ｍｍということであ
り、またコード〜ゴム複合体全体（斜線部分）の面積を
Ａ、素線の占有面積をＦとしたとき、素線の面積占有率
Ｒ＝Ｆ／Ａであらわす。

【００５４】面積占有率Ｒは、ソフテック社製Ｋ−２型
を用い、カーカス６が１プライの場合はサイドウォール
部３のタイヤ１の最大幅位置Ｓ付近で、サイドウォール
部３の表面の法線方向からＸ線を照射した撮影像をタイ
ヤ１の周方向に１０箇所から得て、１０箇所の平均値と
する。カーカス６が２プライの場合は各プライのスチー
ルコード−ゴム複合体が重なり合い、正確な測定が困難
であるから、それぞれ１プライをタイヤ１から取り出し
て各、プライにつき上記同様にＸ線撮影像を得て、１０
箇所の面積占有率Ｒの平均値を求める。

【００５５】面積占有率Ｒが０．４５未満であると、各
素線とゴムとの接触面積が大きくなり水分による腐食伝
播性をより一層抑制することができる反面、スチールコ
ードとしての引張弾性率が低くなり過ぎ、カーカス６と
して必要とする曲げ剛性を満たすことができなくなり、
また面積占有率Ｒが０．９５を超えると素線自体が変形
し難くなり耐圧縮疲労性が低下するのでいずれも不可で
ある。面積占有率Ｒは０．５０〜０．９０の範囲内であ
るのが望ましく、０．５５〜０．７５の範囲内であるの
がより望ましい。

【００５６】特に、０．５５〜０．７５の範囲内の面積
占有率Ｒをもつスチールコードは、素線相互が実質上ゴ
ムマトリックス中に独立してせいぜい点接触し、コード
外側の包絡線内部に広い空間を有する、いわゆるオープ
ン撚りコードである。オープン撚りスチールコードを用
いることにより、（１）スチールコード内部に多量のゴ
ムが侵入するのでスチールコードの曲げ剛性を大きくす
ることができ、その結果、フラット走行時のタイヤ１の
撓み量δをより一層小さくすることができ、ランフラッ
ト耐久性の一層の向上に寄与し、（２）スチールコード
の各素線とゴムとの接触面積を最大限に増加させ、素線
相互間の摩擦による摩滅、すなわちフレッティングを抑
制し、フレッティングに基づくスチールコードの耐腐食
性を大幅に改善することができ、（３）さらに、各素線
とゴムとの接触面積増加は、スチールコード素線相互間
への水分の進入を抑制し、水分によるスチールコードの
腐食伝播性を抑制することとができ、タイヤ１の全走行
距離にわたり、ランフラット耐久性を一層向上させるこ
とができる。

【００５７】

【実施例】空気入りラジアルプライタイヤで、サイズが
２１５／６５Ｒ１５であり、構成は図１に従い、カーカ
ス６はターンアッププライ６−１、ダウンプライ６−２
の２プライ構成になり、これらプライはラジアル配列１
６５０Ｄ／２（ＳＩで１８４０dtex（デシテックス）／
２）のレーヨンコードのゴム被覆になり、ベルト７は２
層のスチールコード交差層７−１、７−２と１層のゴム
被覆ナイロン６６コードの螺旋巻回層７−３とを有す
る。

【００５８】実施例１〜６の各タイヤにつき、２５℃に
おける補強ストリップゴム８のＪＩＳ Ａ硬さＨ_S (R)
及びビードフィラーゴム９のＪＩＳ Ａ硬さＨ_S (F) 、
比Ｈ_S (R) ／Ｈ_S (F) の値、２５℃における補強ストリ
ップゴム８の反ぱつ弾性Ｒ _R （％）、ビードフィラーゴ
ム９の反ぱつ弾性Ｒ_F （％）、補強ストリップゴム８の
最大厚さＧ_R （ｍｍ）、ビードフィラーゴム９の最大厚
さＧ_F （ｍｍ）及び比Ｇ_F ／Ｇ_R の値のそれぞれを従来
例タイヤ及び比較例タイヤと共に表２に示す。なお補強
ストリップゴム８のタイヤ半径方向高さは１４０（ｍ
ｍ）とし、ビードフィラーゴム９のタイヤ半径方向高さ
は４７（ｍｍ）とし、これらは各タイヤに共通とした。

【００５９】

【表２】

【００６０】実施例１〜６、従来例及び比較例の各タイ
ヤを供試タイヤとし、内圧ゼロの下で荷重５４０kgf
（ＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ−１９９８に記載さ
れた最大負荷能力の７６％に相当する荷重）を負荷させ
てドラムによるランフラット耐久性テストを実施した。
故障が発生するまでの走行距離(km)を計測してこれをラ
ンフラット耐久性とし、計測した値は従来例タイヤを１
００とする指数にてあらわし、この指数を先に述べた
（走行距離指数）／合計重量（kg重）の指数と共に表２
の下欄に記載し、さらに図５に示す故障部位を符号ａ〜
ｄにて表２の下欄に記載した。指数の値は大なるほど良
い。なお表２では（走行距離指数）／合計重量（kg重）
を距離／合計重量と略記した。

【００６１】表２に記載したドラム走行距離（指数）の
値、すなわちランフラット耐久性の値が示すように実施
例１〜６のタイヤは従来例タイヤ及び比較例タイヤ対比
で格段に優れたランフラット耐久性を発揮しているばか
りでなく、距離／合計重量、すなわち（走行距離指数）
／合計重量（kg重）の指数値も実施例１〜６のタイヤは
従来例タイヤ及び比較例タイヤに比し顕著に優位にある
ことを実証している。

【００６２】なお、カーカス６が１プライのターンアッ
ププライ６−１のみに、２プライのターンアッププライ
６−１とダウンプライ６−２とに、それぞれスチールコ
ードを適用したタイヤ１（前記と同じタイヤサイズ）の
実施例タイヤについても、別途に、同種スチールコード
プライを有する従来タイヤに対し、実施例１〜６のタイ
ヤ１と同様に、ランフラット耐久性と、走行距離指数／
合計重量（kg重）との顕著な向上が得られることを確か
めている。よって、僅かなタイヤ重量増加なら許容でき
る用途には、カーカスプライにスチールコードを適用し
たこの発明のタイヤが適合する。

【００６３】

【発明の効果】この発明の請求項１又は２に記載した発
明によれば、ビードフィラーゴムと補強ストリップゴム
とのＪＩＳ硬さの値及び反ぱつ弾性の値を特定し、かつ
両ゴムのＪＩＳ硬さの比の値の範囲を特定し、さらに補
強ストリップゴム最大厚さとビードフィラーゴム最大厚
さとの比の値の範囲を特定することにより、カーカスプ
ライに有機繊維コードを適用するタイヤ相互間で、スチ
ールコードを適用するタイヤ相互間で、それぞれ従来タ
イヤと同じ重量で従来タイヤより顕著に優れたランフラ
ット耐久性を発揮する空気入りタイヤを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施形態例の空気入りタイヤの
左半断面図である。

【図２】 カーカスプライの１本のゴム被覆スチールコ
ードのＸ線撮影図である。

【図３】 図２に示すスチールコードのみのＸ線撮影図
である。

【図４】 補強ストリップゴム硬さのビードフィラーゴ
ム硬さに対する比の値とドラム走行距離との関係をあら
わす線図である。

【図５】 図１に示すタイヤの故障箇所の説明図であ
る。

【図６】 反ぱつ弾性とドラム走行距離及びビードフィ
ラーゴム最高温度との関係をあらわす線図である。

【図７】 補強ストリップゴムの最大厚さに対するビー
ドフィラーゴム最大厚さの比の値とドラム走行距離との
関係をあらわす線図である。

【図８】 図７に示す線図のうちドラム走行距離を補強
ストリップとビードフィラーゴムとの合計重量で除した
値に置き換えた線図である。

【図９】 撓み率とランフラット耐久性との関係を示す
線図である。

【符号の説明】

１ 空気入りタイヤ ２ ビード部 ３ サイドウォール部 ４ トレッド部 ５ ビードコア ６ カーカス ６−１、６−２ カーカスプライ ７ ベルト ７−１、７−２ スチールコード層 ７−３ ナイロンコード巻回層 ８ 補強ストリップゴム ９ ビードフィラーゴム １０ インナーライナゴム Ｅ タイヤ赤道面 Ｓ タイヤ最大幅位置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビード部内に埋設したビードコア
   相互間にわたり一対のサイドウォール部とトレッド部と
   を補強する１プライ以上のラジアル配列コードのゴム被
   覆になるカーカスと、カーカスの外周でトレッド部を強
   化する２層以上のコード交差層を有するベルトとを備
   え、ビードコアからトレッド部に向け延びるビードフィ
   ラーゴムを有し、ビード部のビードコア近傍位置からサ
   イドウォール部を経てトレッド部の端部までにわたる最
   内側カーカスプライ内面側に対をなす、断面三日月形状
   の厚肉補強ストリップゴムを有する空気入りタイヤにお
   いて、 上記ビードフィラーゴムと補強ストリップゴムとの双方
   は、２５℃におけるＪＩＳ Ａ硬さが７０度以上である
   と共に２５℃における反ぱつ弾性が６５％以上であるゴ
   ム物性を有し、かつ、 ビードフィラーゴムの上記ＪＩＳ Ａ硬さ（Ｈ_S (F) ）
   に対する補強ストリップゴムの上記ＪＩＳ Ａ硬さ（Ｈ
   _S (R) ）の比（Ｈ_S (R) ／Ｈ_S (F) ）の値が０．９〜
   １．１５の範囲内にあることを特徴とする空気入りタイ
   ヤ。
2. 【請求項２】 タイヤの最大幅位置近傍の最内側カーカ
   スプライ内面に立てた法線方向に測った全補強ゴムスト
   リップの最大厚さ（Ｇ_R ）に対する、ビードコア外周近
   傍の最内側カーカスプライの外面に立てた法線方向に測
   った全ビードフィラーゴムの最大厚さ（Ｇ_F ）の比（Ｇ
   _F ／Ｇ_R ）の値は０．５〜０．９の範囲内にある請求項
   １に記載した空気入りタイヤ。