JP2005067315A - Pneumatic tire - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パンクしても一定距離を走行しうるランフラット性能を有する空気入りタイヤ、特にサイドウォール部に、空気抜けの際の荷重支持機能を受け持つサイド補強ゴム層を設けた空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire having a run-flat performance that can travel a certain distance even when punctured, and more particularly, to a pneumatic tire provided with a side reinforcing rubber layer that is responsible for a load supporting function when air is vented to a sidewall portion. .
従来より、ランフラット性能を有する空気入りタイヤの一つとして、サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層を設けた、所謂サイド補強型のランフラットタイヤが知られている。この種のランフラットタイヤは、パンクによりタイヤ内圧が低下したとき、サイド補強ゴム層が車両の荷重を支持し、タイヤ修理場所や交換場所までの相当長い距離を走行することが可能となる。 Conventionally, as one of pneumatic tires having run flat performance, a so-called side reinforcing type run flat tire in which a reinforcing rubber layer having a crescent-shaped cross section is provided on a sidewall portion is known. In this type of run-flat tire, when the tire internal pressure is reduced due to puncture, the side reinforcing rubber layer supports the load of the vehicle and can travel a considerably long distance to a tire repair place or a replacement place.
しかしながら、この種のランフラットタイヤでは、サイド部の曲げ剛性を向上させるために、どうしても補強ゴム層の厚さを厚くする必要があり、重量の増加、乗り心地の低下などが避けられないという問題がある。 However, in this type of run flat tire, in order to improve the bending rigidity of the side portion, it is necessary to increase the thickness of the reinforcing rubber layer, and there is a problem that an increase in weight and a decrease in riding comfort are inevitable. There is.
そこで出願人は、このサイド補強型のランフラットタイヤの軽量化を目的として、タイヤが撓んだ時に引張カが働くサイドウォール部のカーカスのタイヤ軸方向外面側に補強コードプライを設けることにより、前記補強ゴム層の図る技術を提案している(特許文献1)。又、耐パンク性能の向上を目的として、タイヤ内腔に突出しかつ周方向に連続する複数のリブを設ける技術も提案している(特許文献2)。 Therefore, for the purpose of reducing the weight of the side-reinforced run-flat tire, the applicant provides a reinforcing cord ply on the outer side in the tire axial direction of the carcass of the side wall portion where the tensile force acts when the tire is bent. A technique for the reinforcing rubber layer is proposed (Patent Document 1). In addition, for the purpose of improving puncture resistance, a technique of providing a plurality of ribs that protrude into the tire lumen and continue in the circumferential direction has also been proposed (Patent Document 2).
しかし特許文献1に開示されるタイヤにおいても、補強コードプライにより荷重支持能カが一部負担されるとはいえ、ある程度の補強ゴム層の厚さは必要であり、充分な軽量化を達成することは困難であった。なお特許文献2に開示されるタイヤは、パンク自体を発生させないという観点からは効果があるものの、パンクした際の荷重支持能カを確保するという技術ではなく、従って、ランフラット性能を発揮することはできなかった。
However, the tire disclosed in Patent Document 1 also requires a certain thickness of the reinforcing rubber layer to achieve a sufficient weight reduction although the load supporting capacity is partially borne by the reinforcing cord ply. It was difficult. Although the tire disclosed in
そこで本発明は、サイド補強ゴム層として、断面略三日月状の補強基部の内面に、タイヤ半径方向内外にのびる凹溝状の凹み部をタイヤ周方向に隔設することを基本として、ランフラット性能を低下させることなく、軽量化を達成しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。 Therefore, the present invention is based on the fact that, as a side reinforcing rubber layer, the inner surface of a reinforcing base portion having a substantially crescent-shaped cross section is provided with a groove-shaped dent extending inward and outward in the tire radial direction and spaced apart in the tire circumferential direction. An object of the present invention is to provide a pneumatic tire that can achieve a reduction in weight without lowering.
前記目的を達成するために、本願請求項1の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る少なくとも1枚のカーカスプライからなるカーカスと、前記サイドウォール部かつタイヤ内腔側に配されかつタイヤの空気抜けの際の荷重支持機能を受け持つサイド補強ゴム層とを具える空気入りタイヤであって、
前記サイド補強ゴム層は、タイヤ半径方向内外にのびる断面略三日月状の補強基部のタイヤ内腔側の内面に、タイヤ半径方向に対して0〜60度の角度θを有してタイヤ半径方向内外にのびかつタイヤ周方向に隔たる複数の凹溝状の凹み部を設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 of the present application includes a carcass formed of at least one carcass ply extending from a tread portion to a bead core of a bead portion through the sidewall portion, the sidewall portion and the tire lumen. A pneumatic tire comprising a side reinforcing rubber layer disposed on the side and responsible for a load supporting function in the case of tire deflation,
The side reinforcing rubber layer has an angle θ of 0 to 60 degrees with respect to the tire radial direction on the inner surface of the tire lumen side of the reinforcing base having a substantially crescent-shaped cross section extending in and out of the tire radial direction. A plurality of groove-shaped dents extending in the tire circumferential direction are provided.
又請求項2の発明では、前記サイド補強ゴム層は、前記補強基部の内面と前記カーカスの内面との間のゴム厚さTの最大厚さTmaxを4〜40mmとするとともに、前記凹み部の前記補強基部の内面からの溝深さDの最大深さDmaxを3〜20mmとしたことを特徴としている。
In the invention of
又請求項3の発明では、前記サイド補強ゴム層は、前記最大厚さTmaxの位置P1を、カーカス最大巾位置P0よりも半径方向外方とするとともに、前記最大深さDmaxの位置P2を、前記最大厚さの位置P1よりも半径方向内方としたことを特徴としている。
In the invention of
又請求項4の発明では、前記最大深さDmaxの位置P2は、前記最大厚さの位置P1との間のカーカスに沿う距離L1を、10mm以上としたことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the distance L1 along the carcass between the position P2 having the maximum depth Dmax and the position P1 having the maximum thickness is 10 mm or more.
又請求項5の発明では、前記最大深さDmaxの位置P2は、カーカス最大巾位置P0との間のカーカスに沿う距離L2を10mm以下としたことを特徴としている。 Further, the invention of claim 5 is characterized in that the distance L2 along the carcass between the position P2 of the maximum depth Dmax and the carcass maximum width position P0 is 10 mm or less.
又請求項6の発明では、前記凹み部は、その溝深さDを、前記最大深さDmaxの位置P2から半径方向内外に徐々に減じる溝深さ低減部分を有するとともに、この低減部分は、前記最大厚さTmaxの位置P1を通ることを特徴としている。
In the invention of
又請求項7の発明では、前記サイド補強ゴム層は、前記凹み部の形成数を20〜100個とするとともに、カーカス最大巾位置での前記凹み部の周方向溝巾Waの総和ΣWaを、カーカス最大巾位置でのタイヤ内腔面周長さLの30〜80%としたことを特徴としている。
In the invention of
又本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の位置及び寸法等は、タイヤを正規リムにリム組しかつ正規内圧の5%の内圧を充填した状態(5%内圧状態という)で特定される値とする。また前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばJATMAであれば標準リム、TRAであれば "Design Rim" 、或いはETRTOであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、JATMAであれば最高空気圧、TRAであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ETRTOであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には180kPaとする。 Further, in this specification, unless otherwise specified, the position and dimensions of each part of the tire are in a state where the tire is assembled on a normal rim and filled with an internal pressure of 5% of the normal internal pressure (referred to as a 5% internal pressure state). The specified value. The “regular rim” is a rim determined for each tire in the standard system including the standard on which the tire is based, for example, a standard rim for JATMA, “Design Rim” for TRA, or ETRTO means "Measuring Rim". The “regular internal pressure” is the air pressure defined by the standard for each tire. If JATMA, the maximum air pressure, and if TRA, the maximum value described in the table “TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES”, In the case of ETRTO, it means “INFLATION PRESSURE”.
本発明は叙上の如く構成しているため、ランフラット性能を低下させることなく、大巾な軽量化を達成することができる。 Since the present invention is configured as described above, a large weight reduction can be achieved without degrading the run-flat performance.
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図1は、本発明の空気入りタイヤが乗用車用のランフラットタイヤである場合の5%内圧状態を示す子午断面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a meridional sectional view showing a 5% internal pressure state when the pneumatic tire of the present invention is a run-flat tire for a passenger car.
図1において、空気入りタイヤ1は、トレッド部2からサイドウォール部3をへてビード部4のビードコア5に至るカーカス6と、前記サイドウォール部3かつタイヤ内腔側に配されかつタイヤの空気抜けの際の荷重支持機能を受け持つサイド補強ゴム層11とを少なくとも具備して構成される。なおトレッド部2の内方かつ前記カーカス6の外側には、タガ効果を有してトレッド部2を補強する強靱なベルト層7を設けている。
In FIG. 1, a pneumatic tire 1 includes a
前記カーカス6は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して70〜90°の角度で配列した1枚以上、本例では1枚のカーカスプライ6Aからなり、カーカスコードとして、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、芳香族ポリアミドなどの有機繊維コードが好適に採用しうる。又前記カーカスプライ6Aは、前記ビードコア5、5間に跨るプライ本体部6aの両側に、前記ビードコア5の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部6bを一連に具えるとともに、このプライ本体部6aと折返し部6bとの間には、前記ビードコア5からタイヤ半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム8が配される。
The
なお本例では、前記プライ折返し部6bは、タイヤ半径方向外方に高く巻き上げられ、その外端が、前記ベルト層7とプライ本体部6aとの間で狭持されて終端する場合を例示している。これにより、ビード部からサイドウォール部3にかけての曲げ剛性を高めるとともに、プライ折返し部6bの外端が、パンク走行時に大きく撓むサイドウォール部3に現れないため、該外端を起点とするコードルースなどを好適に抑制しうる。なおプライ折返し部6bとベルト層7とのタイヤ軸方向の重なり巾Wjは、好ましくは5mm以上、さらには10mm以上、さらには15〜25mmとするのが望ましい。
In this example, the ply turn-up
又カーカス6のタイヤ内腔側内面、即ち前記プライ本体部6aの内面には、例えばブチル系ゴム等の耐空気透過性ゴムからなるインナーライナゴム層12が添設され、タイヤ内腔内の空気の漏れを防止する。
Further, an inner
又前記ベルト層7は、スチールコード等の高強力のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば10〜35゜程度で配列した2枚以上、本例では2枚のベルトプライ7A、7Bから形成され、各ベルトコードがプライ間相互で交差することにより、ベルト剛性を高め、トレッド部2の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。
The
なおこのベルト層7の半径方向外側には、主に高速耐久性を高める目的で、例えばナイロン等の有機繊維のバンドコードを周方向に対して5度以下の角度で配列させたバンド層9を設けることができる。このバンド層9として、前記ベルト層7のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、及びベルト層7の略全巾を覆うフルバンドプライが適宜使用でき、本例では、1枚のフルバンドプライからなる場合を例示している。
On the outer side in the radial direction of the
次に、空気入りタイヤ1では、ランフラット性能を確保するため、前記サイドウォール部3かつタイヤ内腔側に前記サイド補強ゴム層11を形成している。このサイド補強ゴム層11は、図2に示す如く、前記インナーライナゴム層12のタイヤ内腔側内面に添設されかつタイヤ半径方向内外にのびる断面略三日月状の補強基部20と、この補強基部20の内面に凹設される複数の凹溝状の凹み部21とから形成される。
Next, in the pneumatic tire 1, the side reinforcing
前記補強基部20は、40〜100°のゴム硬度(デュロメータA硬さ)を有し、厚肉の中央部分からタイヤ半径方向内外に向かって厚さを徐々に減じた断面略三日月状のゴムから形成される。又補強基部20では、その半径方向外端は、ベルト層7とタイヤ半径方向内外に重なり部Kuを有して終端するとともに、その半径方向内端は、ビードエーペックスゴム8とタイヤ軸方向内外に重なり部Klを有して終端する。このとき、補強基部20の内外端での剛性段差を緩和し、かつ補強をバランス良く行うために、前記重なり部Kuの重なり巾Wuは0〜40mmの範囲、又重なり部Klの重なり巾Wlは0〜60mmの範囲であるのが好ましい。
The reinforcing
又前記凹み部21は、図3に略示する如く、タイヤ半径方向に対して0〜60度の角度θを有しかつカーカス最大巾位置P0を越えてタイヤ半径方向内外にのびる凹溝状をなし、タイヤ周方向に等間隔を有して隔設される。なお前記「カーカス最大巾位置P0」とは、図1の如く、最もタイヤ内腔側に配されるプライ本体部6aが、タイヤ軸方向外側に最も張出す位置を意味し、通常内圧走行時においては、タイヤの撓みはカーカス最大巾位置P0の近傍で発生する。
Further, as schematically shown in FIG. 3, the
このように構成したサイド補強ゴム層11では、前記凹み部21の形成によって大巾な軽量化を達成する一方、凹み部21、21間でリブ状となる補強基部20のリブ状部分20Aによって曲げ剛性を高め、タイヤ半径方向の荷重支持能力を確保することが可能となる。即ち、サイド補強ゴム層11を効率よく機能せしめ、ゴム重量に対する荷重支持能力を大巾に向上させる。その結果、従来的なランフラットタイヤの補強ゴム層よりも重量を軽減しつつ、荷重支持能力を維持又は増加させることができ、ランフラット性能と軽量化との両立を達成することが可能となる。しかも、前記凹み部21が、タイヤの撓みの大きい前記カーカス最大巾位置P0を通るため、乗り心地性の向上も可能となる。
In the side reinforcing
なお前記凹み部21の角度θが60度を越えると、リブ状部分20Aによる補強効率が損なわれるなど、ゴム重量に対する荷重支持能力が低減し、ランフラット性能と軽量化との両立が達成できなくなる。従って、前記角度θは、好ましくは45度以下、さらには30度以下、さらには15度以下、さらには0度とするのが好ましい。
If the angle θ of the
ここで、図4に拡大して示すように、前記凹み部21の前記補強基部20の内面からの溝深さをDとしたとき、その最大深さDmaxを3〜20mmとするのが好ましい。3mm未満では、軽量化の効果が期待できず、又20mmを越えると、凹み部21の溝底から前記カーカス6の内面(最もタイヤ内腔側に配されるプライ本体部6aの内面に相当)との間のゴム厚さJが過小となって、ランフラット走行時の耐久性低下を招く恐れがある。従って、前記最大深さDmaxは、好ましくは5〜20mm、さらには7〜20mmとするのが好ましい。なお凹み部21では、その溝深さDを、前記最大深さDmaxの位置P2から半径方向内外に向かって徐々に減じ、これによって、応力集中による耐久性低下を抑制している。
Here, as shown in an enlarged view in FIG. 4, when the groove depth from the inner surface of the reinforcing
又サイド補強ゴム層11では、前記補強基部20の内面と前記カーカス6の内面との間のゴム厚さの最大厚さTmaxを4〜40mmとするのが好ましく、4mm未満では、補強基部20による補強効果が充分に見込めず、必要な荷重支持能力、即ちランフラット性能を確保することが難しい。逆に40mmを越えると、不必要な重量増加を招くなど本願のメリットを損ねる傾向となる。又凹み部21の溝底からの前記ゴム厚さJの最小厚さJmin(図示しない)は、前記インナーライナゴム層12の厚さ以上かつ5〜20mmの範囲とするのが好ましく、インナーライナゴム層12の厚さ未満かつ5mm未満では、ランフラット走行時の耐久性の低下を招く恐れがあり、逆に20mmを越えると不必要な重量増加を招くなど本願のメリットを損ねる傾向となる。なおゴム厚さJは、凹み部21の全長に亘り略一定、即ち全長に亘り最小厚さJminで形成することもできる。
In the side reinforcing
又サイド補強ゴム層11では、さらに、前記最大厚さTmaxの位置P1を、前記カーカス最大巾位置P0よりも半径方向外方とするとともに、前記最大深さ位置P2を、前記最大厚さの位置P1よりも半径方向内方とするのが好ましい。これは、ランフラット走行時に最も曲げ応力が作用する部位が、前記カーカス最大巾位置P0とバットレス部分Bsとの間に位置するからであり、この部位の付近に、前記最大厚さの位置P1を設定することにより、曲げ変形をより効率よく抑制できる。他方、通常内圧走行時においては、前述の如く、カーカス最大巾位置P0の近傍でタイヤの撓みが大きく発生するため、前記最大深さの位置P2を、前記最大厚さの位置P1よりも半径方向内方とし、カーカス最大巾位置P0の剛性を減じることにより、通常内圧走行時の乗り心地性を向上できる。即ち、通常内圧走行時の乗り心地性と、ランフラット性能とを両立することが可能となる。
Further, in the side reinforcing
係る場合、前記最大厚さの位置P1と、最大深さの位置P2との間のカーカス6に沿う距離L1を、10mm以上とすることが好ましく更には30mm以上とするのが好ましい。前記距離L1が、10mm未満では、カーカス最大巾位置P0の剛性を充分に減じえず、乗り心地性の向上ができなくなる。特に、この乗り心地性の観点から、前記最大深さの位置P2と、カーカス最大巾位置P0との間のカーカス6に沿う距離L2を、10mm以下とするのが好ましく、又これにより振動吸収性の向上も期待できる。
In this case, the distance L1 along the
又前記凹み部21は、前述の如く、溝深さDが、前記最大深さの位置P2から半径方向内外に向かって徐々に減じる溝深さ低減部分21Aを有するが、このとき、前記低減部分21Aが前記最大厚さの位置P1を通ることが好ましい。これにより、前記最大厚さの位置P1での曲げ剛性が充分に確保でき、優れたランフラット性能を発揮しうる。
Further, as described above, the
ここで、本明細書では、前記サイド補強ゴム層11において、最大厚さTmax、最大深さDmaxが一定となる一定領域を有する場合には、その一定領域の中間点を、前記最大厚さの位置P1、最大深さの位置P2とする。又、「徐々に減じる」とは、滑らかに減じる(漸減する)、及び段階的に減じる場合を含むが、好ましくは漸減するのが望ましい。
Here, in the present specification, when the side reinforcing
又前記サイド補強ゴム層11では、前記凹み部21の形成数nを20〜100個とするとともに、図3の如く、カーカス最大巾位置P0での前記凹み部21の周方向溝巾Waの総和ΣWaを、カーカス最大巾位置P0でのタイヤ内腔面周長さLの30〜80%とするのが好ましい。なお前記形成数nが20個未満、及び総和ΣWaが30%未満では軽量化の効果が期待できず、逆に形成数nが100個より大、及び総和ΣWaが80%より大では剛性確保が難しくなる。
Further, in the side reinforcing
次に、このような空気入りタイヤ1は、加硫成形した後の既加硫タイヤの補強基部20の内面に、凹み部21を切削加工することによって形成できる。
Next, such a pneumatic tire 1 can be formed by cutting the
しかし加硫成形時、ブラダー30によって前記凹み部21を凹設するのが、生産性、及び品質安定性の観点から好ましい。詳しくは、図5(A)に示すように、未加硫の生タイヤ1aにおいて、そのサイドウォール部3かつタイヤ内腔側に、補強基部形成用のゴム層20aを添着する。そして、この生タイヤ1aを加硫金型及びブラダー30を用いて加硫成形する。このとき、前記ブラダー30として、図5(B)に示すように、ブラダー本体30Aの側部領域(サイドウォール部3を押し圧する領域)に、前記凹み部形成用の凸状リブ30Bを突設したリブ付きブラダーを使用する。そして加硫成形時、膨張するブラダー30の前記凸状リブ30Bがゴム層20a内に押し入ることにより、凹み部21を凹設した空気入りタイヤ1を形成できる。
However, it is preferable from the viewpoints of productivity and quality stability that the
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。 As mentioned above, although especially preferable embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to embodiment of illustration, It can deform | transform and implement in a various aspect.
図1の内部構造を有するタイヤサイズ245/40R18のランフラットタイヤを表1の仕様にて試作するとともに、該試供タイヤのランフラット性能、乗り心地性、タイヤ重量を測定しその結果を表1に示す。 A run-flat tire having a tire size of 245 / 40R18 having the internal structure shown in FIG. 1 was prototyped according to the specifications shown in Table 1, and the run-flat performance, ride comfort and tire weight of the sample tire were measured. Show.
<ランフラット性能>
供試タイヤをバルブコアを取り去った正規リム(18×8)にリム組し内圧0の状態でドラム試験機上を速度90km/hかつ縦荷重5.74kNで走行させ、タイヤが破壊するまでの走行距離を測定し、比較例1を100とする指数により評価した。数値が大きいほど良好である。
<Run flat performance>
The test tire was assembled on a regular rim (18 x 8) with the valve core removed, and the drum was run on the drum tester at a speed of 90 km / h and a longitudinal load of 5.74 kN with no internal pressure. The distance was measured and evaluated by an index with Comparative Example 1 as 100. The larger the value, the better.
<乗り心地性>
供試タイヤを正規リム(245/40R18)にリム組みし内圧200kPaを充填するとともに縦荷重3.19kNを加えたときの縦撓み量を求め、比較例1を100とする指数で表示している。数値が大きいほど縦バネ定数が小さく、乗り心地に優れる。
<Ride comfort>
The test tire is assembled to a regular rim (245 / 40R18), filled with an internal pressure of 200 kPa, and the amount of vertical deflection when a longitudinal load of 3.19 kN is applied is obtained. . The larger the value, the smaller the vertical spring constant and the better the ride comfort.
<タイヤ重量>
タイヤ1本当たりの重量を測定し、比較例1を100とする指数で表示している。数値が小さいほど良好である。
<Tire weight>
The weight per tire was measured and displayed as an index with Comparative Example 1 taken as 100. The smaller the value, the better.
表に示すように、実施例のタイヤはランフラット性能を低下させることなく、軽量化を達成しうるのが確認できる。 As shown in the table, it can be confirmed that the tires of the examples can achieve weight reduction without deteriorating the run-flat performance.
2 トレッド部
3 サイドウォール部
4 ビード部
5 ビードコア
6 カーカス
6A カーカスプライ
11 サイド補強ゴム層
20 補強基部
21 凹み部
2 Tread
Claims (7)
前記サイド補強ゴム層は、タイヤ半径方向内外にのびる断面略三日月状の補強基部のタイヤ内腔側の内面に、タイヤ半径方向に対して0〜60度の角度θを有してタイヤ半径方向内外にのびかつタイヤ周方向に隔たる複数の凹溝状の凹み部を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。 A carcass composed of at least one carcass ply extending from the tread portion to the bead core of the bead portion, and a load supporting function that is disposed on the side wall portion and the tire lumen side and when the tire is deflated. A pneumatic tire comprising a side reinforcing rubber layer,
The side reinforcing rubber layer has an angle θ of 0 to 60 degrees with respect to the tire radial direction on the inner surface of the tire lumen side of the reinforcing base having a substantially crescent-shaped cross section extending in and out of the tire radial direction. A pneumatic tire characterized by comprising a plurality of groove-shaped dents extending in the tire circumferential direction.
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