JP2005047441A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】質量増加を抑えながら、従来と同等のランフラット走行性能を確保し、かつ通常走行時の乗り心地を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】トレッド部１からサイドウォール部２を経てビード部３まで延在する少なくとも１枚のカーカスプライ４Ａからなるカーカス層４と、トレッド部１におけるカーカス層４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７Ａ，７Ｂからなるベルト層７とを有する空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部２は、タイヤ軸方向最内側に位置するカーカスプライ４Ａの軸方向内側に断面三日月状のサイド補強ゴム層９を有し、該サイド補強ゴム層９とカーカスプライ４Ａとの間に弾性率２００ＭＰａ以上の補強コードを含む高弾性率補強層１０をタイヤ径方向最内側のベルトプライ7Ａの下からビードフィラー６の下端まで配置し、そのコード角度をタイヤ径方向に対して１０°以下にする。
【選択図】図１

Description

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、従来と同等のランフラット走行性能を確保し、かつ通常走行時の乗り心地を改善するようにした空気入りタイヤに関する。

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、サイドウォ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撓みを抑制し、タイヤ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（例えば、特許文献１参照）。

このようなランフラットタイヤは、近年では純正部品として車両に装着されるようになってきており、市場でも徐々に注目されている。しかしながら、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、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、縦バネの増加により乗り心地が悪化するという欠点がある。そのため、これら不都合を改善することが市場から要求されている。
特開平３−１７６２１３号公報

本発明の目的は、質量増加を最小限に抑えながら、従来と同等のランフラット走行性能を確保し、かつ通常走行時の乗り心地を改善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、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部まで延在する少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカス層と、前記トレッ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、該サイド補強ゴム層と前記カーカスプライとの間に弾性率２００ＭＰａ以上の補強コードを含む高弾性率補強層をタイヤ径方向最内側のベルトプライの下からビードフィラーの下端まで配置し、前記高弾性率補強層のコード角度をタイヤ径方向に対して１０°以下にしたことを特徴とするものである。

本発明では、断面三日月状のサイド補強ゴム層を備えた空気入りタイヤにおいて、ランフラット走行時に最も大きな引っ張り応力を受ける部分（ベルト層の端部からビードフィラーの下端までの部分）を高弾性率補強層で補強するので、サイド補強ゴム層のボリュームを最小限にしながら、従来と同等のランフラット走行性能を確保することができる。また、サイド補強ゴム層のボリュームを最小限に抑えつつ、高弾性率補強層のコード角度を０°に近づけることにより、通常走行時の乗り心地を改善することができる。更に、サイド補強ゴム層のボリュームを低減することにより、質量増加を最小限に抑えることができる。

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、サイド補強ゴム層の最大厚さ位置をタイヤ最大幅位置とベルト層の端部との間に配置し、該サイド補強ゴム層の最大厚さをタイヤ側壁のトータルゲージの４０〜６０％にすると共に、該サイド補強ゴム層のタイヤ径方向の幅をタイヤ断面高さの５５〜７５％にすることが好ましい。更に、サイド補強ゴム層に用いるゴム組成物は、硬度(JIS-A) が５０〜９５であり、損失正接ｔａｎδが０．０５〜０．３であり、１００％モジュラスが０．５〜１５．０ＭＰａであることが好ましい。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照して詳細に説明する。

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。左右一対のビード部３，３間には、平行に引き揃えられた複数本の補強コードを含む１枚のカーカスプライ４Ａからなるカーカス層４が装架されている。カーカス層４は少なくとも１枚のカーカスプライから構成されるが、そのカーカスプライの総数は軽量化の観点から２枚以下であることが望ましい。カーカス層４を構成する補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は７０〜９０°になっている。カーカスプライ４Ａはビード部３に配置されたビードコア５の周りにタイヤ内側から外側へ折り返されている。また、ビードコア５の外周上に配置されたビードフィラー６はカーカスプライ４Ａによって包み込まれている。

トレッド部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７Ａ，７Ｂからなるベルト層７が埋設されている。これらベルトプライ７Ａ，７Ｂは補強コードがタイヤ周方向に対して１５〜３５°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７のタイヤ径方向外側には、補強コードをタイヤ周方向に配向してなるベルトカバー層８が設けられている。

サイドウォール部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４Ａの軸方向内側には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は、その厚さがタイヤ径方向の中央部からトレッド側及びビード側に向けて漸減している。サイド補強ゴム層９の最大厚さ位置は、タイヤ最大幅位置Ｐとタイヤ径方向最内側に位置するベルトプライ７Ａの端部Ｅとの間に配置され、その最大厚さｔがタイヤ側壁のトータルゲージＴの４０〜６０％に設定されている。また、サイド補強ゴム層９のタイヤ径方向の幅Ｗはタイヤ断面高さＳＨの５５〜７５％に設定されている。これら寸法要件を満足することにより、サイド補強ゴム層９がパンク状態での荷重を効果的に支持し、ランフラット走行が可能になる。なお、上記寸法要件を満たしていないとランフラット走行時の耐久性が不十分になる。

サイド補強ゴム層９とカーカスプライ４Ａとの間には、高弾性率の補強コードを含む高弾性率補強層１０がタイヤ径方向最内側に位置するベルトプライ７Ａの下からビードフィラー６の下端（タイヤ径方向内側の端部）まで配置されている。より具体的には、高弾性率補強層１０はトレッド部１を横切ることなくサイド補強ゴム層９に対応する部位だけに配置されている。高弾性率補強層１０のコード角度はタイヤ径方向に対して１０°以下に設定されている。但し、補強コードの傾斜方向は特に限定されるものではない。高弾性率補強層１０のタイヤ径方向に対するコード角度が１０°を超えていると、通常走行時の乗り心地が悪化する。

高弾性率補強層１０の補強コードとしては、弾性率２００〜６００ＭＰａで、引張強度５〜２０ＭＰａの有機繊維コードを使用することが好ましい。このような有機繊維コードとしては、アラミド繊維やレーヨン繊維等を挙げることができる。また、高弾性率補強層１０の補強コードとして、スチールコードを使用することも可能である。但し、高弾性率補強層１０に使用される補強コードの弾性率が２００ＭＰａ未満であるとランフラット走行時の耐久性が不十分になる。

上述のように構成される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によって補強されたサイドウォール部２がタイヤ軸方向外側へ突き出すように変形する。このとき、ベルト層７の端部からビードフィラー６の下端までの部分は大きな引っ張り応力を受けることになるが、サイド補強ゴム層９とカーカスプライ４Ａとの間にはタイヤ径方向最内側のベルトプライ７Ａの下からビードフィラー６の下端まで高弾性率補強層１０が配置されているので、サイドウォール部２の曲げ剛性を効率良く高めることができる。従って、サイド補強ゴム層９のボリュームを従来に比べて小さくした場合であっても、従来と同等のランフラット走行性能を確保することができる。

また、サイド補強ゴム層９のボリュームを最小限に抑えつつ、高弾性率補強層１０のコード角度を０°に近づけることにより、通常走行時の乗り心地を改善することができる。更に、高弾性率補強層１０の付加によりサイド補強ゴム層９を薄くすることが可能になるので、ランフラット走行性能を備えた空気入りタイヤを従来よりも軽量化することができる。

サイド補強ゴム層９に用いるゴム組成物は、硬度(JIS-A) が５０〜９５であり、損失正接ｔａｎδが０．０５〜０．３であり、２０℃における１００％モジュラスが０．５〜１５．０ＭＰａであることが好ましい。但し、損失正接ｔａｎδは粘弾性スペクトロメーターを使用し、温度２０℃、周波数２０Ｈｚ、初期歪１０％、動歪±２％の条件で測定したものである。サイド補強ゴム層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。

タイヤサイズ２２５／５０Ｒ１７の空気入りタイヤにおいて、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、比較例及び実施例１〜２のランフラットタイヤをそれぞれ製作した。また、ランフラットタイヤに分類されない通常のタイヤ（参考例）を用意した。

従来例
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部まで延在する２枚のカーカスプライ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２枚のベルトプライからなるベルト層とを有し、サイドウォール部において、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設けた空気入りタイヤを製作した。

比較例
サイド補強ゴム層とカーカスプライとの間にアラミド繊維コードを含む高弾性率補強層をタイヤ径方向最内側のベルトプライの下からビードフィラーの下端まで配置し、高弾性率補強層のコード角度をタイヤ径方向に対して４５°にすると共に、サイド補強ゴム層の断面積を従来例より減らしたこと以外は、従来例と同じ構造を有する空気入りタイヤを製作した。

実施例１
サイド補強ゴム層とカーカスプライとの間にアラミド繊維コードを含む高弾性率補強層をタイヤ径方向最内側のベルトプライの下からビードフィラーの下端まで配置し、高弾性率補強層のコード角度をタイヤ径方向に対して０°にすると共に、カーカス層を構成するカーカスプライの枚数を１枚とし、かつサイド補強ゴム層の断面積を従来例より減らしたこと以外は、従来例と同じ構造を有する空気入りタイヤを製作した。

実施例２
サイド補強ゴム層とカーカスプライとの間にアラミド繊維コードを含む高弾性率補強層をタイヤ径方向最内側のベルトプライの下からビードフィラーの下端まで配置し、高弾性率補強層のコード角度をタイヤ径方向に対して０°にすると共に、サイド補強ゴム層の断面積を従来例より減らしたこと以外は、従来例と同じ構造を有する空気入りタイヤを製作した。

参考例
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部まで延在する２枚のカーカスプライ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を製作した。つまり、この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。

これら試験タイヤについて、タイヤ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。

ランフラット走行距離：
各試験タイヤをリムサイズ１７×７ 1/2ＪＪのホイールに組み付け、バルブコアを抜いた空気圧０ｋＰａ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９０ｋｍ／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ヤ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１７×７ 1/2ＪＪのホイールに組み付け、空気圧２３０ｋＰａとして車両の全車輪に装着し、テストドライバーによるフィー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。

この表１から判るように、実施例１〜２のタイヤは、従来例との比較において、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。一方、比較例のタイヤは、ランフラット走行時の耐久性が良好であるものの、通常走行時の乗り心地の悪化が顕著であった。

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。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
４Ａ カーカスプライ
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
６Ａ，６Ｂ ベルトプライ
８ ベルトカバー層
９ サイド補強ゴム層
１０ 高弾性率補強層

Claims (3)

1. トレッド部からサイドウォール部を経てビード部まで延在する少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカス層と、前記トレッ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、該サイド補強ゴム層と前記カーカスプライとの間に弾性率２００ＭＰａ以上の補強コードを含む高弾性率補強層をタイヤ径方向最内側のベルトプライの下からビードフィラーの下端まで配置し、前記高弾性率補強層のコード角度をタイヤ径方向に対して１０°以下にした空気入りタイヤ。
2. 前記サイド補強ゴム層の最大厚さ位置をタイヤ最大幅位置と前記ベルト層の端部との間に配置し、該サイド補強ゴム層の最大厚さをタイヤ側壁のトータルゲージの４０〜６０％にすると共に、該サイド補強ゴム層のタイヤ径方向の幅をタイヤ断面高さの５５〜７５％にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記サイド補強ゴム層に用いるゴム組成物は、硬度(JIS-A) が５０〜９５であり、損失正接ｔａｎδが０．０５〜０．３であり、１００％モジュラスが０．５〜１５．０ＭＰａである請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
   

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