JP2004306771A - ランフラットタイヤ - Google Patents
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Abstract
【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
【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 (3)
- 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。
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