WO2004089657A1

WO2004089657A1 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: WO2004089657A1
Application number: PCT/JP2004/004052
Authority: WO
Inventors: Ichiro Akiyama
Original assignee: The Yokohama Rubber Co., Ltd.
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2004-10-21
Also published as: CN1767959A; CN100439131C; JP2004299639A; US7438103B2; US20060169378A1; DE112004000531T5

Abstract

　質量増加を最小限に抑えながら、通常走行時の乗り心地を改善すると共に、ランフラット走行時の耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤである。この空気入りタイヤは、有機繊維コードから構成された２枚以下のカーカスプライスからなるカーカス層と、トレッド部におけるカーカス層のタイヤ径方向外側に配置された少なくとも２枚のベルトプライからなるベルト層とを有する。トレッド部は、タイヤ径方向最外側に位置するカーカスプライの径方向外側かつタイヤ径方向最内側に位置するベルトプライの径方向内側にトレッド補強ゴム層を有し、サイドウォール部は、タイヤ軸方向最内側に位置するカーカスプライの軸方向内側に断面三日月状のサイド補強ゴム層を有し、カーカス層を構成する少なくとも１枚のカーカスプライは、ビード部に配置されたビードコアの周りに折り返された構造を有する。

Description

明糸田書

空気入りタイヤ

技術分野

本発明は、ランフラット走行性能を有する空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは-,質量増加を最小限に抑えながら、通常走行時の乗り心地を改善し、ランフラッ卜走行時の耐久性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。

背景技術

従来、ランフラット走行性能を有する空気入りタイヤとして、サイドウオール部に断面三日月状の補強ゴム層を設け、該補強ゴム層の剛性に基づいてパンク時のタイヤの縦橈みを抑制し、夕ィャケーシングの破壊を防止するようにした空気入りタイヤが提案されている。

ところが、サイドウオール部に三日月状の補強ゴム層を設けた場合、一般の空気入りタイヤに比べて大幅な質量増加を伴うと共に、縦パネの増加により乗り心地が悪ィ匕するという欠点がある。また、サイドウォール部に三日月状の補強ゴム層を設けた場合、ランフラット走行時において、トレッド部の中央部がタイヤ径方向内側に窪んでバックル現象を生じるため、ショルダ一部への負担が大きくなり、これが耐久性を低下させる要因になっている。

そこで、ランフラット走行性能を有する空気入りタイヤにおいて、 3枚以上のカーカスプライからなるカーカス層を形成し、サイドウォ一ル部における力一力スプライの層間に三日月状のサイド補強ゴム層を配置すると共に、トレツド部におけるカーカスプライの層間にトレッド補強ゴム層を配置することが提案されている（例えば、特開平 1 0— 1 5 1 9 1 7号公報参照）。

このような空気入りタイヤでは、トレツド補強ゴム層やサイド補強ゴム層を力 —カスプライの眉間に挟み込むことで、トレッド部ゃサイドウオール部の曲げ剛性を高め、パンク状態での走行可能距離を延長することができ、しかもサイド補強ゴム層を薄くすることで、乗り心地を改善することが可能になる。

しかしながら、上記のように 3枚以上のカーカスプライを用いた空気入り夕ィャでは、力一カスプライによる補強効果が十分に活かされていないため、,耐久性について更なる改善効果を得ようとすると、大きな質量増加を伴うことが避けられなかった。

発明の開示

本発明の目的は、質量増加を最小限に抑えながら、通常走行時の乗り心地を改善すると共に、ランフラツト走行時の耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、トレツド部からサイドウォール部を経てビ一ド部まで延在し、かつ有機繊維コ一ドから構成された 2枚以下のカーカスプライからなるカーカス層と、前記トレツド部における前記カーカス層のタイャ径方向外側に配置された少なくとも 2枚のベルトブラィからなるベルト層とを有する空気入りタイヤにおいて、前記トレツド部は、夕ィャ径方向最外側に位置するカーカスプライの径方向外側かつ夕ィャ径方向最内側に位置するベルトプライの径方向内側にトレツド補強ゴム層を有し、前記サイドウオール部は、タイヤ軸方向最内側に位置するカーカスプライの軸方向内側に断面三日月状のサイド補強ゴム層を有し、前記カーカス層を構成する少なくとも 1枚のカーカスプライは、前記ビード部に配置されたビードコアの周りに折り返された構造を有することを特徴とするものである。

上記構造により、全てのカーカスプライがトレッド補強ゴム層のタイヤ径方向内側かつサイド補強ゴム層のタイヤ軸方向外側に配置されることになる。そのため、タイヤ空気圧が著しく低下した状態又はタイヤ空気圧が 0 k P aになった状態での走行（以下、ランフラット走行という。）時、即ち、各補強ゴム層が湾曲する際に、その引張側に全てのカーカスプライが存在することになるので、ランフラット走行におけるトレッド部とサイドウオール部の曲げ剛性を効率良く高めることができる。しかも、カーカス層を構成する少なくとも 1枚のカーカスプラィがビードコアの周りに折り返された構造は、カーカスプライを抗張材として有効に機能させ、曲げ剛性の改善に大きく寄与する。

その結果、ランフラット走行時において、トレツド補強ゴム層がトレッド部のバックル現象を抑制し、サイド補強ゴム層がサイドゥオール部の縦撓みを抑制するので、接地形状を適正化し、操縦安定性を向上し、延いては耐久性を向上することができる。また、上記の如く効果的な補強構造を形成することにより、サイド補強ゴム層を薄くすることが可能になるので、空気入りタイヤの質量増加を最小限に抑えながら、通常走行時の乗り心地を改善することができる。

本発明において、より効果的な補強構造を形成するために、以下の条件を満足すると良い。即ち、トレッド補強ゴム層の幅はタイヤ径方向最内側に位置するべルトブラィの幅の 6 0〜 1 0 0 %であることが好ましい。また、トレッド補強ゴム層の厚さはタイャ軸方向中央部から外側に向けて漸減し、タィャ幅方向中央位置での厚さが 2〜8 mmであることが好ましい。更に、トレッド補強ゴム層及びサイド補強ゴム層に用いるゴム組成物は、硬度 (J IS- A) が 5 0〜9 5であり、損失正接 t a n Sが 0 . 0 5〜0 . 3であり、 1 0 0 %乇ジュラスが 0 . 5〜 1 5 . 0 M P aであることが好ましい。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す子午線断面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図 1は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図 1において、 1はトレッド部、 2はサイドウォール部、 3はビード部である。左右一対のビ一ド部 3， 3間には、平行に引き揃えられた複数本の有機繊維コードを含む 2枚のカーカスプライ 4 A， 4 Bからなるカーカス層 4が装架されている。力一カスプライ 4 A， 4 Bを構成する有機繊維コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は 7 0〜9 0 ° になっている。これら力一カスプライ 4 A, 4 Bはいずれもビ一ド部 3に配置されたビ一ドコア 5の周りにタイャ内側から外側へ折り返されている。

また、トレツド部 1におけるカーカス層 4のタイヤ径方向外側には、平行に引き揃えられた複数本の補強コードを含む 2枚のベルトプライ 6 A, 6 Bからなるベルト層 6が埋設されている。これらベルトプライ 6 A, 6 Bは補強コードが夕ィャ周方向に対して 1 5〜3 5。で傾斜し、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。更に、ベルト層 6のタイヤ径方向外側には、補強コ —ドをタイヤ周方向に配向してなるベルトカバー層 7が設けられている。トレッド部 1において、タイヤ径方向最外側に位置するカーカスプライ 4 Bの径方向外側かつタイヤ径方向最内側に位置するベルトプライ 6 Aの径方向内側には、トレツド補強ゴム層 8が揷入されている。トレッド補強ゴム層 8の幅 Wは、タイヤ径方向最内側に位置するベルトプライ 6 Aの幅 WBの 6 0〜 1 0 0 %になつている。トレッド補強ゴム層 8の幅 Wがベルトプライ 6 Aの幅 WBの 6 0 %未満であると補強効果が不十分になり、逆に 1 0 0 %を超えると通常走行時の乗り心地が低下する。

トレッド補強ゴム層 8の厚さは、タイヤ軸方向中央部から外側に向けて漸減し、タイヤ幅方向中央位置での厚さ t , が 2〜 8 mmになっている。これにより、ランフラット走行時にトレ、ソド部 1の中央部がタイヤ径方向内側に窪むのを効果的に抑制する。トレツド補強ゴム層 8の厚さが 2 mm未満であると補強効果が不十分になり、逆に 8 mmを超えると乗り心地が低下する。

一方、サイドウオール部 2において、タイヤ軸方向最内側に位置するカーカスプライ 4 Aの軸方向内側に断面三日月状のサイド補強ゴム層 9が挿入されている。サイド補強ゴム層 9の厚さ 2 は、タイヤ径方向中央部からトレッド側及びビード側に向けて漸減し、タイヤ最大幅位置での厚さ 1 ₂ が 4〜1 2 mmになっている。サイド補強ゴム層 9の厚さ t ₂ が 4 mm未満であると補強効果が不十分になり、逆に 1 2 mmを超えると乗り心地が低下する。

この空気入りタイヤでは、ランフラット走行時において、サイド補強ゴム層 9 によつて補強されたサイドゥォール部 2がタイャ軸方向外側へ突き出すように変 ' 形し、トレツド補強ゴム層 8によって補強されたトレツド部 1の中央部がタイヤ径方向内側へ窪むように変形する。このとき、全てのカーカスプライ 4 A， 4 B は、トレッド補強ゴム層 8のタイャ径方向内側の弓 ί張応力が作用する部位に存在し、かつサイド補強ゴム層 9のタイヤ軸方向外側の引張応力が作用する部位に存在する。そのため、ランフラット走行におけるトレツド部 1とサイドウオール部 2の曲げ剛性を効率良く高めることができる。

なお、カーカスプライ 4 Α, 4 Βにはランフラット走行時に大きな張力が掛かるので、これらカーカスプライ 4 Α, 4 Βのうち少なくとも 1枚はビードコア 5 の周りに折り返された構造を持つことが必要である。このようなビードロック構造により、カーカスプライ 4 A， 4 Bの少なくとも 1枚が抗張材として有効に機能するようになる。

上述した空気入りタイヤによれば、ランフラット走行時において、トレッド補強ゴム層 8がトレッド部 1のバックル現象を抑制し、サイド補強ゴム層 9がサイドウオール部 2の縦橈みを抑制するので、接地形状を適正化し、操縦安定性を向上し、延いては耐久性を向上することができる。しかも、従来よりもサイド補強ゴム層 9を薄くすることが可能になるので、空気入りタイヤの質量増加を最小限に抑えながら、通常走行時の乗り心地を改善することができる。

トレツド補強ゴム層 8及びサイド補強ゴム層 9には、同一又は異種のゴム組成物を使用することが可能である。いずれの場合も、補強ゴム層 8， 9に用いるゴム組成物は、硬度 (JIS- A) が 5 0〜9 5であり、損失正接 t a n Sが 0 . 0 5〜 0 . 3であり、 2 0 °Cにおける 1 0 0 %モジュラスが 0 . 5〜1 5 . O M P aであることが好ましい。但し、損失正接 t a n 5は粘弾性スぺクトロメータ一を使用し、温度 2 0 °C .周波数 2 0 H z、初期歪 1 0 %、動歪 ± 2 %の条件で測定したものである。補強ゴム層 8， 9に用いるゴム組成物の物性を上記のように規定することにより、乗り心地を損なうことなく良好な補強効果を得ることが可能になる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、添付クレームによって規定される本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいて、これに対して種々の変更、代用及び置換を行うことができると理解されるべきである。次に、実際にタイヤを製作して行った実験結果について説明する。タイヤサイズ 2 2 5 / 5 0 R 1 7の空気入りタイヤにおいて、トレッド部及びサイドウォール部における補強構造を下記のように種々異ならせた従来例 1〜 3及び実施例 1 〜 3のタイヤをそれぞれ製作した。

従来例 1 ：

トレツド部からサイドウオール部を経てビ一ド部まで延在し、かつ有機繊維コ —ドから構成された 2枚のカーカスプライからなる力一カス層と、トレツド部におけるカーカス層のタイャ径方向外側に配置された 1枚のベルトプラィからなるベルト層とを有する空気入りタイヤ（基準タイヤ）を製作した。つまり、この基準タイヤは、ランフラットタイヤに分類されない通常のタイヤである。

従来例 2 ：

サイドウオール部において、タイヤ軸方向最内側に位置するカーカスプライの軸方向内側に断面三日月状のサイド補強ゴム層を配置したこと以外は、従来例 1 と同じ構造を有する空気入りタィャを製作した。

従来例 3 ：

3枚のカーカスプライからなるカーカス層を形成し、サイドウオール部における力一カスプライの層間に三日月状のサイド補強ゴム層を配置すると共に、トレッド部におけるカーカスプライの層間にトレッド補強ゴム層を配置したこと以外は、従来例 1と同じ構造を有する空気入りタイヤを製作した。トレツド補強ゴム層の厚さをタイャ軸方向中央部から外側に向けて漸減し、夕ィャ幅方向中央位置での厚さを 3 mmとした。

実施例 1 ：

図 1に示すように、トレッド部において、タイヤ径方向最外側に位置するカーカスプライの径方向外側かつタイヤ径方向最内側に位置するベルトプライの径方向内側にトレッド補強ゴム層を配置し、サイドウオール部において、タイヤ軸方向最内側に位置するカーカスプライの軸方向内側に断面三日月状のサイド補強ゴム層を配置したこと以外は、従来例 1と同じ構造を有する空気入りタイヤを製作した。トレツド補強ゴム層の厚さをタイヤ軸方向中央部から外側に向けて漸減し、タイヤ幅方向中央位置での厚さを 3 mmとした。また、タイヤ質量は従来例 2に合わせた。

実施例 2 ：

サイド補強ゴム層をボリュームを減らしたこと以外は、実施例 1と同じ構造を有する空気入りタイヤを製作した。

実施例 3 ：

トレッド補強ゴム層の厚さを 1 mmで一定にしたこと以外は、実施例 2と同じ構造を有する空気入りタイヤを製作した。

これら試験タイヤについて、夕ィャ質量を測定する一方で、ランフラット走行距離を測定し、乗り心地を評価し、その結果を表 1に示した。ット走行距離：

各試験タイヤをリムサイズ 1 7 X 7 1/2 J Jのホイールに組み付け、バルブコァを抜いた空気圧 0 kP aの状態で後輪駆動車の前輪右側に装着し、楕円形の周回コースを 90 km/hの速度で反時計廻りに走行し、テストドライバーがタイャ故障による異常振動を感じ、走行を中止するまでの距離を測定した。

乗り心地：

各試験タイヤをリムサイズ 1 7 x 7 1/2 J Jのホイールに組み付け、空気圧 2 3 O kP aとして車両の全車輪に装着し、テストドライバ一によるフィ一リングテストを行った。評価結果は 5点法により示した。評価点が大きいほど乗り心地が良いことを意味する。

表 1

ί翻 1 歸 ί翻 3 截聽カーカスフ。ライ数 2 2 3 2 厚さ (mm) 一一 3 3 卜レツド

断積 (謹²) 一 ― 167 167 補強ゴム層

m (kg) 0.29 0.29 厚さ t₂ (mm) 10 6 8 サイド

傣脑積輯²) 596X2 366x2 481X2 補強ゴム層

K*.(kg) 2.00 1.23 1.62 タイヤ籠 (kg) 11.5 13.5 13.8 13.4 ランフラット走 i ,(km) 200 250 300 乗り心地 3 2.5 + 3- 3-

この表 1から判るように、実施例 1〜3のタイヤは、質量増加を最小限に抑えながら、通常走行時の乗り心地を改善すると共に、ランフラット走行時の耐久性を向上することができた。

産業上の利用可能性

本発明は、タイヤ製造産業、ひいては自動車製造産業におレヽて有効に利用できるものである。

Claims

請求の範囲

1 . トレツド部からサイドウオール部を経てビード部まで延在し、かつ有機繊維コ一ドから構成された I枚以下のカーカスブラィからなるカーカス層と、前記トレツド部における前記カーカス層のタイヤ径方向外側に配置された少なくとも 2枚のベルトプライからなるベルト層とを有する空気入りタイヤにおいて、前記トレツド部は、タィャ径方向最外側に位置するカーカスブラィの径方向外側かつタイヤ径方向最内側に位置するベルトプライの径方向内側にトレツド補強ゴム層を有し、前記サイドウォール部は、タイヤ軸方向最内側に位置する力一カスブラィの軸方向内側に断面三日月状のサイド補強ゴム層を有し、前記カーカス層を構成する少なくとも 1枚の力一カスプライは、前記ビ一ド部に配置されたビ一ドコァの周りに折り返された構造を有する空気入りタイヤ。

2 . 前記トレッド補強ゴム層の幅がタイヤ径方向最内側に位置するベルトブラィの幅の 6 0〜 1 0 0 %である請求の範囲第 1項に記載の空気入りタイヤ。

3 . 前記トレッド補強ゴム層の厚さがタイヤ軸方向中央部から外側に向けて漸減し、タイヤ軸方向中央位置での厚さが 2〜8 mmである請求の範囲第 1項又は第 1項に記載の空気入りタイヤ。

4 . 前記トレッド補強ゴム層及びサイド補強ゴム層に用いるゴム組成物は、硬度 (JIS-A) が 5 0〜9 5であり、損失正接 t a n Sが 0 . 0 5〜0 . 3であり、 1 0 0 %モジュラスが 0 . 5〜 1 5 . 0 M P aである請求の範囲第 1項乃至第 3 項のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

5 . 前記サイド補強ゴム層の厚さがタイヤ径方向中央部からトレツド側及びビード側に向けて漸減し、タイヤ最大幅位置での厚さが 4〜1 2 mmである請求の範囲第 1項乃至第 4項のいずれかに記載の空気入りタイヤ。