JP2004306771A

JP2004306771A - ランフラットタイヤ

Info

Publication number: JP2004306771A
Application number: JP2003102838A
Authority: JP
Inventors: Kazutaka Hana; 和孝花
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2003-04-07
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】ランフラット走行時の耐久性能と通常走行時の乗り心地性能を両立することができるランフラットタイヤを提供すること。
【解決手段】サイドウォール部３のカーカス層６の内側に断面略三日月状をなす補強ゴム領域８を有するランフラットタイヤ１であって、補強ゴム領域８には、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが６５〜１００゜である第１補強ゴム層８ａと、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが４５゜以上で、第１補強ゴム層８ａの硬度よりも５〜５５°低く設定されている第２補強ゴム層８ｂとが、タイヤ径方向に沿って交互に３層以上に積層されて構成され、タイヤ内面側に行くに従い、第１補強ゴム層８ａの体積比が増加するように積層されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サイドウォール部に補強ゴム領域を有するランフラットタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ランフラットタイヤとは、パンク等の障害によりタイヤ内部の空気圧の低下が生じたとしても、ある程度の距離を走行することのできるタイヤのことをいう。このようなランフラット走行を可能にするためのタイヤ構造の１つとして、サイドウォール部の内面を補強ゴム層により補強したものが知られている。
【０００３】
当該補強ゴム層には、ランフラット走行時での耐久性が要求されるため、比較的硬度の高いゴムが使用されていた。しかし、補強ゴム層の硬度が高いほど振動の吸収性に劣るので、通常走行時（パンクをしていない状態）の乗り心地を損ねるという問題が生じていた。
【０００４】
そこで、上記問題点を改善するために、補強ゴム領域を複数領域に分け、補強ゴム層として硬度の高いゴムだけでなく、比較的硬度の低いゴムを用いた補強構造が提案されている。
【０００５】
例えば、下記特許文献１に開示される安全タイヤは、サイドウォール部において、径方向外側を占める第１補強ゴム層と、径方向内側を占める第２補強ゴム層とを有し、補強ゴム層の硬度は、第１補強ゴム層、第２補強ゴム層、ゴムフィラーの順に高くなっている。
【０００６】
また、下記特許文献２に開示されるランフラット空気入りタイヤは、サイドウォール部において、タイヤ径の内側方向に硬度が漸次減少されるように積み重ねた多数個のサイドウォールウェッジを有している。
【０００７】
また、下記特許文献３に開示される安全タイヤは、サイドウォール部のカーカス層の内側を三日月状の補強ゴム層により補強している。この補強ゴム層は、サイドウォール部の中央部を主体とするカーカス層に配置した高弾性ゴム層と、ショルダー部に位置し、前記高弾性ゴム層のタイヤ軸方向内側に重なる部分を有する耐クラック性ゴム層とを有している。
【０００８】
また、下記特許文献４に開示されるランフラットタイヤは、補強ゴム層において、第１のゴム部をその最大厚さ部分がタイヤ最大幅位置に近接するように配し、第１のゴム部より硬度が小さい第２のゴム部はその最大厚さ部分が、第１補強ゴム層の最大厚さ部分から径方向の内側又は外側に隔てて配されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平４−３４５５０５号公報（第２貢、図１）
【特許文献２】
特開２０００−３４３９１４号公報（第２貢、図２）
【特許文献３】
特開昭６２−２７９１０７号公報（第１項、図１、図２）
【特許文献４】
特開２００２−２１１２１６号公報（第２貢、図１）
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般に、補強ゴム層の硬度が低いほど乗り心地性能が向上する傾向にあるのに対し、ランフラット走行時の耐久性能面からは補強ゴム層の硬度が高いものが好ましい。よって、ランフラット走行時の耐久性能と通常走行時の乗り心地性能は相反する性能となる。
【００１０】
上記特許文献１〜４に記載された発明は、複数の補強ゴム層を設けることにより、耐久性能だけでなく乗り心地性能をも考慮したランフラットタイヤを提供するものである。しかしながら、これらの補強ゴム層は、乗り心地性能の改善に資する硬度の低いゴムの存在により、ランフラット走行時の補強ゴム層の変形が大きく、耐久性能の改善効果が小さいことが判明した。
【００１１】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、硬度の低いゴムの非圧縮性を利用して、ランフラット走行時の耐久性能と通常走行時の乗り心地性能を両立することができるランフラットタイヤを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係るランフラットタイヤは、
サイドウォール部のカーカス層の内側に断面略三日月状をなす補強ゴム領域を有するランフラットタイヤであって、
前記補強ゴム領域には、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが６５〜１００゜である第１補強ゴム層と、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが４５゜以上で、第１補強ゴム層の硬度よりも５〜５５°低く設定されている第２補強ゴム層とが、タイヤ径方向に沿って交互に３層以上に積層されて構成され、タイヤ内面側に行くに従い、前記第１補強ゴム層の体積比が増加するように積層されていることを特徴とするものである。
【００１３】
上記において、前記第１補強ゴム層／前記第２補強ゴム層の体積比率が、３／７〜７／３であることが好ましい。
【００１４】
更に、第２補強ゴム層がカーカス層と第１補強ゴム層で囲まれていることが好ましい。
【００１５】
［作用効果］
本発明によるランフラットタイヤの作用・効果は以下の通りである。
【００１６】
本発明に係る構成では、第２補強ゴム層は第１補強ゴム層に挟まれて積層されており、更に、タイヤ幅方向内側に行くに従って第１補強ゴム層の体積比が増加するように積層されている。そして、補強ゴム領域の外側にはカーカス層を配しているため、ランフラット走行におけるタイヤ変形時に、第２補強ゴム層がタイヤ幅方向に逃げにくくなる。すなわち、補強ゴム領域が変形しにくくなり、第２補強ゴム層の非圧縮性により、ランフラット走行時の耐久性を阻害することがない。また、比較的硬度の低い第２補強ゴム層が通常走行時の振動を吸収するので、乗り心地性能を確保することができる。
【００１７】
タイヤ変形時の圧縮歪は補強ゴム領域のタイヤ内面側ほど大きくなるが、タイヤ内面側に行くに従って、比較的硬度の高い第１補強ゴム層の体積比が増加するように積層されているため、補強ゴム領域は十分な荷重支持能力を有し、ランフラット走行時において耐久性能を発揮することができる。
【００１８】
加えて、第１補強ゴム層と第２補強ゴム層をタイヤ径方向に沿って交互に３層以上に積層することにより、サイドウォール部の全域にわたって、ランフラット走行時の耐久性能と乗り心地性能を考慮した構成にすることができる。
【００１９】
その結果、ランフラット走行時の耐久性能と通常走行時の乗り心地性能を両立することができるランフラットタイヤを提供することができる。
【００２０】
また、第１補強ゴム層／第２補強ゴム層の体積比率が、３／７〜７／３であれば、硬度の低いゴムが占める割合を従来よりも大きくしつつ、耐久性能の改善効果を得ることができる。すなわち、ランフラット走行時の耐久性能と通常走行時の乗り心地性能を良好に両立することができる。
【００２１】
また、第２補強ゴム層がカーカス層と第１補強ゴム層で囲まれているように構成することで、タイヤ変形時の第２補強ゴム層の逃げ場を略完全に無くすことができる。その結果、第２補強ゴム層の非圧縮性による効果が十分に発揮され、ランフラット走行時の耐久性能の改善効果が大きく得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るランフラットタイヤの好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明に係るランフラットタイヤの一例を示す断面図である。なお、タイヤ１は、タイヤ幅方向に対象であるので、タイヤ赤道線Ｃの右半分のみを図示している。
【００２３】
このタイヤ１は、路面に接触するトレッド部２と、側面に位置するサイドウォール部３と、リムストリップ部４とを有する。また、タイヤの軸方向（図１の左右方向）に一対のビード部５を有し、一対のビード部５の間に架け渡されるようにカーカス層６を有する。カーカス層６は、１層のカーカスプライからなり、前記カーカスプライは、タイヤ赤道線Ｃに対して所定の角度をなして巻き付けたカーカスコードにより構成される。カーカスコードの素材としては有機繊維が主として用いられる。
【００２４】
なお、トレッド部２においては、カーカス層６のタイヤ半径方向のすぐ外側にベルト層７を有しており、半径方向内側の第１ベルトプライ７ａと、この第１ベルトプライ７ａの外側に重ねて配置される第２ベルトプライ７ｂとを有している。各ベルトプライ７ａ，７ｂは、例えばスチール製のコードをタイヤ赤道線Ｃに対して１５゜〜３５゜の角度をなして配列したものである。なお、第１ベルトプライ７ａにおけるコードの配列と、第２ベルトプライ７ｂにおけるコードの配列とは、互いに交差するようになっている。カーカス層６は、ビード部５において内側から外側に向けて折り返されるように設けられており、この折り返し部分に挟まれるように、ビードエーペックスゴム１０が設けられている。
【００２５】
タイヤのパンク等によりタイヤ内の空気が抜けて内圧がゼロになった場合、タイヤのたわみ変形は大きくなる。この変形を抑制するために、断面形状が略三日月状をなす補強ゴム領域８を、サイドウォール部３のカーカス層６内側に設けており、これにより、サイドウォール部３のたわみ変形を抑制することができる。
【００２６】
補強ゴム領域８は、図１に示すように、第１補強ゴム層８ａと第２補強ゴム層８ｂがタイヤ径方向に沿って交互に３層以上に積層されて構成されている。ここで第１補強ゴム層８ａのゴム硬度を第１の硬度、第２補強ゴム層８ｂのゴム硬度を第２の硬度とすると、第１の硬度はＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが６５〜１００゜に設定され、第２の硬度はＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが４５゜以上で、第１補強ゴム層８ａの硬度よりも５〜５５°低くなるように設定されている。また、補強ゴム領域８は、タイヤ内面側に行くに従い、第１補強ゴム層８ａの体積比が増加するように積層されている。
【００２７】
その結果、ランフラット走行によるタイヤ変形時において、第２補強ゴム層８ｂがタイヤ幅方向内側に逃げにくくなる。すなわち、第２補強ゴム層８ｂの非圧縮性により、補強ゴム領域８が変形しにくく、ランフラット走行時の耐久性を阻害することがない。また、通常走行時においては、第２補強ゴム層８ｂが振動を吸収するので、乗り心地性能を確保することができる。
【００２８】
また、タイヤ変形時の圧縮歪はタイヤ内面側ほど大きくなるが、タイヤ内面側に行くに従って、比較的硬度の高い第１補強ゴム層８ａの体積比が増加するように積層されているため、補強ゴム領域８が十分な荷重支持能力を有し、ランフラット走行時において耐久性能を発揮することができる。一方、補強ゴム領域８のタイヤ外面側においては、タイヤ変形時の圧縮歪が小さいので、第２補強ゴム層８ｂが耐久性能に及ぼす影響は小さい。
【００２９】
加えて、第１補強ゴム層８ａと第２補強ゴム層８ｂをタイヤ径方向に沿って交互に３層以上に積層することにより、サイドウォール部３の全域にわたって、ランフラット走行時の耐久性能と乗り心地性能を考慮した構成にすることができる。
【００３０】
その結果、ランフラット走行時の耐久性能と通常走行時の乗り心地性能を両立することができるランフラットタイヤを提供することができる。
【００３１】
本発明の好適な実施形態として、第１の硬度は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが７０〜９０゜、第２の硬度は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが５０〜５５゜となるように設定するものがあげられる。後述する実施例にも示すように、各補強ゴム層の硬度について、上記の数値を選択することが好ましい。
【００３２】
また、図１は第１補強ゴム層８ａ／第２補強ゴム層８ｂの体積比率を５／５に設定した例であるが、本発明では第１補強ゴム層８ａ／第２補強ゴム層８ｂの体積比率が３／７〜７／３であれば好適である。これにより、従来よりも硬度の低いゴムが占める割合を大きくしつつ、耐久性能の改善効果を得ることができる。
【００３３】
なお、本発明に係る補強ゴム領域８の積層構造を形成する手法としては、例えば、本出願人による特開２００１−１７９８４８号公報や、特願２０００−３８００１８号に開示されている、硬度の異なる２種のゴムストリップを巻き付ける方法を採用することができる。また、各補強ゴム層の厚みは特定の数値に限定されるものではない。
【００３４】
［他の実施形態］
（１）図２に示すように、第２補強ゴム層８ｂがカーカス層６と第１補強ゴム層８ａで囲まれるように構成してもよい。その結果、タイヤ変形時に第２補強ゴム層８ｂの逃げ場を略完全に無くすことができるので、非圧縮性による効果が十分に発揮され、ランフラット走行時の耐久性能の改善効果が大きく得られる。
【００３５】
上記において、第１補強ゴム８ａは図２（ａ）に示すように、補強ゴム領域８のタイヤ外面側においてカーカス層６と接する面を有していてもよい。あるいは、図２（ｂ）に示すように有していなくてもよい。これらは補強ゴム領域８の形成方法において都合の良い方を適宜選択することができる。
【００３６】
（２）本実施形態では、補強ゴム領域８に第１補強ゴム層８ａと第２補強ゴム層８ｂの２種類を使用したが、更に、第１及び第２の硬度とは異なった硬度を有する補強ゴム層を追加した構造としてもよい。その場合においても、タイヤ内面側に行くに従って、比較的硬度の高いゴムの体積比が増加するように積層し、比較的硬度の低いゴムの非圧縮性を利用して耐久性能を確保するように配置することで、本発明に係る効果は発揮される。
【００３７】
（３）前述の実施形態では、カーカス層６が１層で形成され、その巻き上げ端がベルト層７の端部に達している例を示したが、本発明では、カーカス層６を２層以上で構成してもよい。また、カーカス層６の巻き上げ端の何れか又は全てを、ベルト層７の端部よりタイヤ内周側に配置してもよい。
【００３８】
【実施例】
以下に、本発明の効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００３９】
（１）耐久性能（外観故障発生時間）
ドラム径１．７ｍ、キャンバー角０°のドラムを用いて走行試験を行った。走行条件は、空気圧＝０ｋＰａ、速度＝８０ｋｍ／ｈ、荷重＝５４２３Ｎとし、タイヤには２４５／４０ＺＲ１８を使用した。
【００４０】
評価は、サイドウォール部上方領域にクラック等に起因する破壊を生じるまでの走行距離を測定し、これを指数評価することにより行った。従来例のタイヤを１００とし、指数が小さい方がランフラット走行時の耐久性能が劣っていることを示す。
【００４１】
（２）乗り心地性能
タイヤに２４５／４０ＺＲ１８を使用した実車（国産車、２名乗車）により、良路および悪路における官能評価を行った。従来例を基準として、ポイントがプラスであれば従来例よりも乗り心地が良好であることを示す。
【００４２】
テスト結果を表１に示す。なお、実施例における補強ゴム領域は、図１に示した構成とし、第１補強ゴム層／第２補強ゴム層の体積比率を５／５とした。また、表中の第２の硬度は、第１の硬度との差で表した。
【００４３】
【表１】

実施例１及び２の結果が示すように、本発明に係るランフラットタイヤによれば、ランフラット走行時の耐久性能を阻害することなく、通常走行時の乗り心地を従来例よりも改善することができた。特に、実施例２では乗り心地性能が大幅に改善されており、上述した硬度の範囲から数値を選択することが好ましいことが分かる。また、第１の硬度及び第２の硬度を変化させることにより、耐久性能と乗り心地性能のバランスを変化させることができることがわかる。
【００４４】
比較例１は、乗り心地性能は優れているものの、第２の硬度が低いため、補強ゴム領域による荷重支持が不十分となり、耐久性能が大幅に悪化する。比較例２の場合、耐久性能が悪化し、乗り心地の良化代は小さい。比較例３のように、第１補強ゴム層と第２補強ゴム層の硬度を実施例１の逆にした場合、第２補強ゴム層の非圧縮性を利用することができないため、ランフラット走行時の耐久性能は悪化する。したがって、表１の結果から本発明に係るランフラットタイヤの効果を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るランフラットタイヤの一例を示す断面図
【図２】別実施形態に係るランフラットタイヤを示す断面図
【符号の説明】
１ランフラットタイヤ
３サイドウォール部
６カーカス層
８補強ゴム領域
８ａ第１補強ゴム層
８ｂ第２補強ゴム層
Ｃタイヤ赤道線

Claims

サイドウォール部のカーカス層の内側に断面略三日月状をなす補強ゴム領域を有するランフラットタイヤであって、
前記補強ゴム領域には、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが６５〜１００゜である第１補強ゴム層と、
ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）による硬さが４５゜以上で、第１補強ゴム層の硬度よりも５〜５５°低く設定されている第２補強ゴム層とが、
タイヤ径方向に沿って交互に３層以上に積層されて構成され、
タイヤ内面側に行くに従い、前記第１補強ゴム層の体積比が増加するように積層されていることを特徴とするランフラットタイヤ。
前記補強ゴム領域において、前記第１補強ゴム層／前記第２補強ゴム層の体積比が、３／７〜７／３であることを特徴とする請求項１に記載のランフラットタイヤ。
前記第２補強ゴム層が前記カーカス層と前記第１補強ゴム層で囲まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ。