JP2014031147A - ランフラットタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ランフラット耐久性能を確保しつつ、転がり抵抗及び縦ばねの増加を抑制させる。
【解決手段】偏平率５０〜６０％のランフラットタイヤ１である。サイド補強ゴム層１０は、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＨ０の０．７２倍の高さのバットレス位置Ｈ２よりもタイヤ半径方向外側にのび、かつ、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＨ０の０．２２倍の高さの第１ビード位置Ｈ４よりもタイヤ半径方向内側にのびている。サイド補強ゴム層１０は、複素弾性率Ｅ＊が６〜１２ＭＰａのゴム組成物からなる。サイド補強ゴム層の複素弾性率及びロードインデックスを用いて、タイヤ総幅近傍位置Ｈ１、バットレス位置Ｈ２、第１ビード位置Ｈ４及び第２ビード位置Ｈ５でのサイド補強ゴム層１０の厚さ並びに第１ビード位置Ｈ４及び第２ビード位置Ｈ５でのサイドウォールゴム３Ｇの厚さが一定の範囲内に規定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ランフラット耐久性能を確保しつつ、転がり抵抗及び縦ばねの増加を抑制させたランフラットタイヤに関する。

従来、サイドウォール部のカーカスの内側に、断面略三日月状のサイド補強ゴム層が設けられたランフラットタイヤが知られている。このランフラットタイヤは、パンク時に、サイド補強ゴム層が荷重を支持してタイヤの縦撓みを制限する。このため、該ランフラットタイヤが装着された車両は、例えば数十キロメートルを比較的高速で走行しうる。

しかしながら、このようなサイド補強ゴム層が設けられたランフラットタイヤは、縦ばねが増加し、通常走行時の乗り心地が悪化し易いという問題があった。また、タイヤ質量の増加によって転がり抵抗が大きくなるという問題があった。

特開２００９−２９４０４号公報

本発明は、以上のような実情に鑑み案出なされたもので、タイヤ半径方向の各高さ位置におけるサイド補強ゴム層の厚さ等を規定することを基本として、ランフラット耐久性能を確保しつつ、転がり抵抗及び縦ばねの増加を抑制し得るランフラットタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち、請求項１記載の発明は、トレッド部から両側のサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る１枚のカーカスプライからなるカーカスと、前記各サイドウォール部の前記カーカスの内側に配された断面略三日月状のサイド補強ゴム層と、前記サイドウォール部において前記カーカスの外側に配されてタイヤ半径方向内外にのびるサイドウォールゴムと、前記ビードコアからタイヤ半径方向外側へ先細状にのびるビードエーペックスゴムとを含む偏平率５０〜６０％のランフラットタイヤであって、前記ビード部は、ビードベースラインから１７mmの高さのリムフランジ近傍位置での総厚さｔｂが１２〜１６mmであり、前記ビードエーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端の高さは、前記ビードベースラインからタイヤ断面高さＨ０の０．３０〜０．４８倍であり、前記サイド補強ゴム層は、前記ビードベースラインからタイヤ断面高さＨ０の０．７２倍の高さのバットレス位置よりもタイヤ半径方向外側にのび、かつ、前記ビードベースラインからタイヤ断面高さＨ０の０．２２倍の高さの第１ビード位置よりもタイヤ半径方向内側にのびており、しかも、前記サイド補強ゴム層は、複素弾性率Ｅ＊が６〜１２ＭＰａのゴム組成物からなるとともに、下記式（１）乃至（４）を充足することを特徴とする。
０．００９≦ｔｉ１／｛（１０．３−０．３２Ｐ）×ＬＩ｝≦０．０１１ …（１）
０．００９２≦ｔｉ２／｛（８．５−０．３２Ｐ）×ＬＩ｝≦０．０１０８
…（２）
０．００９≦（ｔｉ３＋ｔｉ４）／｛（７．５−０．３２Ｐ）×ＬＩ×２｝≦０．０１１
…（３）
０．００９２≦（ｔｓ３＋ｔｓ４）／（１２×ＬＩ）≦０．０１０８ …（４）
ここで、符号は次のとおりである。
ｔｉ１：ビードベースラインからタイヤ断面高さＨ０の０．５５倍のタイヤ総幅近傍位置での前記サイド補強ゴム層の厚さ（単位：mm）
ｔｉ２：前記バットレス位置での前記サイド補強ゴム層の厚さ（単位：mm）
ｔｉ３：前記第１ビード位置での前記サイド補強ゴム層の厚さ（単位：mm）
ｔｉ４：ビードベースラインからタイヤ断面高さＨ０の０．３４倍の高さの第２ビード位置での前記サイド補強ゴム層の厚さ（単位：mm）
ｔｓ３：前記第１ビード位置での前記サイドウォールゴムの厚さ（単位：mm）
ｔｓ４：前記第２ビード位置での前記サイドウォールゴムの厚さ（単位：mm）
Ｐ：前記サイド補強ゴム層の複素弾性率（単位：ＭＰａ）
ＬＩ：ロードインデックス（指数）

また請求項２記載の発明は、前記サイドウォール部の外表面には、タイヤ内方にくぼむディンプル又はタイヤ外方に突出するフィンが設けられている請求項１記載のランフラットタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記ディンプルは、前記サイドウォール部のタイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向内側に設けられている請求項２記載のランフラットタイヤである。

また請求項４記載の発明は、タイヤ内腔面に空気非透過性のゴム材からなるインナーライナーを具え、前記インナーライナーは、一対の前記サイド補強ゴム層のタイヤ半径方向の外端間のみに配されている請求項１乃至３のいずれかに記載のランフラットタイヤである。

本発明のランフラットタイヤは、サイド補強ゴム層の配置領域や複素弾性率が一定範囲に規定される。また、本発明のランフラットタイヤは、サイド補強ゴム層の複素弾性率及びロードインデックスを用いて、タイヤ総幅近傍位置、バットレス位置、第１ビード位置及び第２ビード位置でのサイド補強ゴム層の厚さ並びに第１ビード位置及び第２ビード位置でのサイドウォールゴムの厚さが一定の範囲内に規定される。これにより、本発明のランフラットタイヤは、ランフラット耐久性能が確保されつつ、転がり抵抗及び縦ばねの増加が抑制される。

本発明の一実施形態のランフラットタイヤの右側半分の断面図である。 図１の部分拡大図である。 図２の部分拡大図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の他の実施形態を示すタイヤの部分側面図である。 ディンプルの断面形状を説明するタイヤの部分断面図である。 フィンの形状を説明するタイヤの部分斜視図である

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態のランフラットタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の正規状態におけるタイヤ子午線断面図、図２は、図１の部分拡大図である。本明細書において、「正規状態」とは、タイヤが、正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧が充填され、しかも無負荷である状態とし、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、この正規状態で測定された値とする。

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、各規格がタイヤ毎に定めているリムであり、ＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"となる。また、前記「正規内圧」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、各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" とする。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、偏平率が５０〜６０％の乗用車用であって、トレッド部２から両側のサイドウォール部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、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具えている。

前記カーカス６は、一対のビードコア５、５間をトロイド状に跨る本体部６ａと、この本体部６ａの両側に連なりかつ前記ビードコア５の回りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを一連に設けた１枚のカーカスプライ６Ａからなる。カーカスプライ６Ａは、カーカスコードがタイヤ赤道Ｃ方向に対して例えば７５〜９０°の角度で傾けられている。カーカスコードには、例えば有機繊維コード又はスチールコードが採用される。本実施形態では、カーカスプライを１枚に規定することで、タイヤ質量の増加が抑制される。

カーカス６の折返し部６ｂは、ビードエーペックスゴム８を超えてタイヤ半径方向外側にのびる。本実施形態では、折返し部６ｂが、ベルト層７と本体部６ａとの間で挟まれて終端するハイターンアップ構造である。これにより、サイドウォール部３の曲げ剛性が高められる。

前記ベルト層７は、少なくとも２枚、本実施形態では、タイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから構成される。本実施形態では、外のベルトプライ７Ｂは、内のベルトプライ７Ａよりもタイヤ軸方向の内側で終端している。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、タイヤ赤道Ｃに対して１５〜４０°の角度で傾けられたスチールコード等の高弾性のベルトコードを有する。

また、本実施形態１のタイヤ１は、ビードコア５からタイヤ半径方向外側へのびるビードエーペックスゴム８と、サイドウォール部３においてカーカス６のタイヤ軸方向外側に配されるサイドウォールゴム３Ｇと、サイドウォール部３のカーカス６の内側に配されるサイド補強ゴム層１０と、タイヤ内腔面１ｅに配されたインナーライナー１１と、ビード部４のタイヤ軸方向の外側面を形成するクリンチゴム４Ｇと、ビードコア５の周りをＵ字状にのびるチェーファゴム１２とを具えている。

前記ビードエーペックスゴム８は、ビードコア５から先細状にのびる。本実施形態のビードエーペックスゴム８は、ビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向の外端８ｅの高さＨｂが、タイヤ断面高さＨ０の０．３０〜０．４８倍に規定される。これにより、ビード部４の剛性の確保と、縦ばねの増加の抑制とがバランスよく確保される。即ち、高さＨｂがタイヤ断面高さＨ０の０．３０倍未満になると、ビード部４の剛性が小さくなり、ランフラット耐久性能が悪化する。また、高さＨｂがタイヤ断面高さＨ０の０．４８倍を超えると、サイドウォール部３の曲げ剛性が大きくなり、縦ばねが増加し、通常走行時の乗り心地が悪化する。

ここで、前記「タイヤ断面高さＨ０」には、実測値ではなく、タイヤサイズ表示に示される「断面幅の呼び」と「偏平比の呼び／１００」との積から計算される値が用いられる。例えば、タイヤサイズ表示が「１９５／６０Ｒ１４」のタイヤの場合、タイヤ断面高さは、１９５mm×０．６０＝１１７mmとなる。なお、偏平率は偏平比を百分率で表示したものである。

ビードエーペックスゴム８は、上述の作用を効果的に発揮させるため、例えば、複素弾性率Ｅ＊が５〜２０ＭＰａのゴムで構成されるのが望ましい。なお、本明細書において、複素弾性率Ｅ＊は、粘弾性スペクトロメータを用い、温度７０℃、周波数１０Ｈｚ、初期伸張歪１０％、動歪の振幅±１％の条件で測定した値である。

本実施形態のサイドウォールゴム３Ｇは、タイヤ半径方向内外にのび、タイヤ半径方向の外端３ｅは、ベルト層７と折返し部６ｂとで挟まれている。また、サイドウォールゴム３Ｇのタイヤ半径方向の内端３ｉは、ビードエーペックスゴム８の外端８ｅよりもタイヤ半径方向内方に位置する。サイドウォールゴム３Ｇは、ビードエーペックスゴム８よりも柔らかいゴムとして、例えば、複素弾性率Ｅ＊が１〜１０ＭＰａのゴムで構成されるのが望ましい。

図２に示されるように、前記サイド補強ゴム層１０は、断面略三日月状をなす。本実施形態のサイド補強ゴム層１０は、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＨ０の０．７２倍の高さＨ２のバットレス位置よりもタイヤ半径方向外側にのび、かつ、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＨ０の０．２２倍の高さＨ４の第１ビード位置よりもタイヤ半径方向内側にのびる。これにより、サイドウォール部３の曲げ剛性が高く維持され、パンク時の縦撓みが制限され、ランフラット耐久性能が高く確保される。本実施形態のサイド補強ゴム層１０のタイヤ半径方向の長さＬ１は、サイドウォールゴム３Ｇのタイヤ半径方向の長さＬ２（図１に示す）の８０〜１２０％である。このようなサイド補強ゴム層１０は、上述の効果をさらに効果的に発揮するとともに、タイヤ質量の増加を抑制する。

サイド補強ゴム層１０は、本実施形態では、その複素弾性率Ｅ＊が６〜１２ＭＰａのゴムで形成される。これにより、サイド補強ゴム層１０の厚さを小さくして、タイヤ質量の増加をさらに抑制しつつ、ランフラット耐久性能を確保することができる。なお、サイド補強ゴム層１０の複素弾性率Ｅ＊が６ＭＰａ未満になると、サイドウォール部３の曲げ剛性を確保するために、サイド補強ゴム層１０のゴムの厚さを大きくしなければならず、タイヤ質量が増加する。逆に、サイド補強ゴム層１０の複素弾性率Ｅ＊が１２ＭＰａを超えると、サイドウォール部３の曲げ剛性が過度に高くなり、縦ばねが増加する。

図１に示されるように、前記インナーライナー１１は、タイヤ内腔面１ｅに配されている。本実施形態のインナーライナー１１は、カーカスプライ６Ａと接するとともに、一対のサイド補強ゴム層１０のタイヤ半径方向の外端１０ｅ、１０ｅをオーバーラップし、サイド補強ゴム層１０の大部分と接することなく配されている。これにより、車両の転動によるサイド補強ゴム層１０内の熱がタイヤ内腔Ｎにスムーズに排出される。従って、ランフラット走行時のサイド補強ゴム層１０の熱劣化が抑制され、さらにランフラット耐久性能が向上する。また、このようなインナーライナー１１は、タイヤの質量を低減する。なお、インナーライナー１１のタイヤ軸方向の外端１１ｅとサイド補強ゴム層１０の外端１０ｅとのオーバーラップが小さくなると、空気保持性能が低下するおそれがある。このため、オーバーラップのタイヤ軸方向の長さＬａは、好ましくは３mm以上、より好ましくは５mm以上であり、好ましくは１５mm以下、より好ましくは１２mm以下である。なお、タイヤの成型時（加硫前）においても、前記オーバーラップが小さい場合、加硫後では、カーカスプライ層が直接タイヤ内部に露出することから、耐久性能が悪化するおそれがある。

本実施形態のクリンチゴム４Ｇは、サイドウォールゴム３Ｇのタイヤ半径方向の内端３ｉに連なり、ビードヒール４ｈ近傍までタイヤ半径方向内側にのびている。クリンチゴム４Ｇの複素弾性率Ｅ＊は、ビード部４のビード外表面４Ａにおける、リムとの接触による摩耗や損傷を防止するために、３〜２０ＭＰａのゴムで形成されるのが望ましい。

本実施形態のチェーファゴム１２は、ビード部４のビード底面４ｂをなすチェーファ基部１２Ａと、該チェーファ基部１２Ａのタイヤ軸方向外端で折れ曲がり折返し部６ｂのタイヤ軸方向外側面に接してタイヤ半径方向外側に立ち上がる外側部１２Ｂと、チェーファ基部１２Ａのタイヤ軸方向内端で折れ曲がり本体部６ａのタイヤ軸方向内側面に接してタイヤ半径方向外側に立ち上がる内側部１２Ｃとからなる。チェーファゴム１２は、繊維で補強された硬質のゴムが採用される。ゴムの複素弾性率Ｅ＊は１〜８ＭＰａが望ましい。このようなチェーファゴム１２は、リムに対して高くかつ安定した嵌合圧を発揮するとともに、ビード底面４ｂにおいてリムとの接触による損傷を確実に防止しうる。

本実施形態では、ビードエーペックスゴム８の外端８ｅの近傍の外表面３Ａに、タイヤ軸方向外側に張り出しタイヤ周方向に連続してのびるリムプロテクタ４ａが形成される。本実施形態のリムプロテクタ４ａは、クリンチゴム４Ｇ及びサイドウォールゴム３Ｇで形成されている。このようなリムプロテクタ４ａは、リムフランジを保護する。また、リムプロテクタ４ａでは、複素弾性率Ｅ＊の大きいクリンチゴム４Ｇのゴムボリュームが増すため、ビード部４の曲げ剛性を高め、ひいてはランフラット耐久性能を向上させるのに役立つ。

本実施形態のタイヤ１は、図２に示されるように、ビード部４において、ビードベースラインＢＬから１７mmの高さＨ３のリムフランジ近傍位置での総厚さｔｂが１２〜１６mmに規定される。リムフランジ近傍位置は、リムのフランジのタイヤ半径方向の外端の位置とみなすことができる。リムフランジ近傍位置での総厚さｔｂは、前記正規状態において、リムフランジ近傍位置でのクリンチゴム４Ｇのタイヤ軸方向外端Ｋ１を通るカーカス本体部６ａの法線６ｎの方向のタイヤの厚さをいうものとする。ランフラット走行時、タイヤ１のビード部４は、この位置を起点として大きく屈曲する。従って、この位置での総厚さｔｂが１２mm未満になると、ビード部４の剛性が確保されず、ランフラット走行時の倒れ込みを防止できない。また、総厚さｔｂが１６mmを超えると、タイヤ質量が増加する。本実施形態では、このリムフランジ近傍位置Ｈ３は、カーカスプライ６Ａ、ビードエーペックスゴム８、チェーファゴム１２及びクリンチゴム４Ｇを含み、主として、ビードエーペックスゴム８とチェーファゴム１２とで補強される。

また、発明者らは、種々の実験により、このようなタイヤ１のタイヤ半径方向の各高さ位置におけるサイド補強ゴム層１０及びサイドウォールゴム３Ｇの厚さを、ロードインデックス（ＬＩ）とサイド補強ゴム層１０の複素弾性率Ｅ＊（Ｐ）とを用いて、一定の範囲に規定することにより、さらにランフラット耐久性能を確保しつつ、転がり抵抗及び縦ばねの増加を抑制できることを導き出した。

前記各高さ位置として、発明者らは、タイヤ総幅近傍位置、バットレス位置、第１ビード位置及び第２ビード位置に着目した。

タイヤ総幅近傍位置は、ランフラット走行時に最も大きく変形する位置である。また、タイヤ総幅近傍位置は、インフレートした状態において、変形が大きく、縦ばねに寄与する位置である。このように、タイヤ総幅近傍位置におけるサイド補強ゴム層１０の厚さｔｉ１は、ランフラット耐久性能と縦ばねとに大きな影響を与える。即ち、ゴム厚さｔｉ１が大きい場合、ランフラット耐久性能を高めることができるものの縦ばねが過度に高くなる。ゴム厚さｔｉ１が小さい場合、縦ばねが抑制されて乗り心地が向上するもののランフラット耐久性能が過度に低下する。従って、この位置でのサイド補強ゴム層１０のゴム厚さｔｉ１を規定することが重要である。なお、本明細書において、前記「タイヤ総幅近傍位置」は、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＨ０の０．５５倍のタイヤ半径方向の高さＨ１の位置とする。

次に、タイヤ１のバットレス位置は、タイヤ１に適正な内圧が充填されているときの乗り心地（縦ばね）に大きな影響を与える位置である。また、バットレス位置は、ランフラット耐久性能にも影響を与える位置である。このように、バットレス位置のサイド補強ゴム層１０の厚さｔｉ２も、特に縦ばねとランフラット耐久性能とに大きな影響を与える。即ち、バットレス位置における厚さｔｉ２が大きい場合、ランフラット耐久性能を高めることができるものの縦ばねが過度に高くなる。ゴム厚さｔｉ２が小さい場合、縦ばねが抑制されて乗り心地が向上するもののランフラット耐久性能が過度に低下する。

また、タイヤ１の第１ビード位置及び第２ビード位置は、インフレートして荷重を負荷したときに相対的に変形し難い位置である。このため、第１ビード位置及び第２ビード位置のサイド補強ゴム層１０の厚さｔｉ３、ｔｉ４は、ランフラット耐久性能への影響に比して、縦ばね及び転がり抵抗への影響は小さい。従って、第１ビード位置及び第２ビード位置の各ゴムの厚さｔｉ３、及びｔｉ４を従来のタイヤよりも大きくして、ランフラット耐久性能を大きく確保しつつ、タイヤ総幅近傍位置のサイド補強ゴム層１０の厚さｔｉ１を従来のタイヤよりも小さくして、転がり抵抗の増加を抑制することが可能となる。これにより、本発明のタイヤ１は、ランフラット耐久性能、乗り心地及び転がり抵抗がバランスよく向上する。なお、「第２ビード位置」は、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＨ０の０．３４倍のタイヤ半径方向の高さＨ５の位置とする。

このように、タイヤ総幅近傍位置、バットレス位置、第１ビード位置及び第２ビード位置におけるサイド補強ゴム層１０のゴム厚さｔｉ１乃至ｔｉ４は、ランフラット耐久性及び縦ばねに大きく寄与する。このため、タイヤのロードインデックスの大小及びサイド補強ゴム層１０の複素弾性率Ｅ＊の大小によって、このゴム厚さｔｉ１乃至ｔｉ４が決定される。即ち、ロードインデックスが大きい場合、又は複素弾性率Ｅ＊が小さい場合、ゴム厚さｔｉ１乃至ｔｉ４は、大きく規定される。逆に、ロードインデックスが小さい場合、又は複素弾性率Ｅ＊が大きい場合、ゴム厚さｔｉ１乃至ｔｉ４は、小さく規定される。

第１ビード位置及び第２ビード位置のサイドウォールゴム３Ｇの厚さｔｓ３、ｔｓ４（図３に示す）は、カーカスプライ６Ａの配設位置に大きな影響を及ぼす。このため、サイドウォールゴム３Ｇの厚さｔｓ３、ｔｓ４は、複素弾性率Ｅ＊が寄与する割合が小さい。しかしながら、ロードインデックスが大きい場合、ゴム厚さｔｓ３、ｔｓ４は、大きくなる。このように、サイドウォールゴム３Ｇのゴム厚さｔｓ３、ｔｓ４は、ロードインデックスのみで規定される。

発明者らは、上記の観点に基づいて、各位置におけるゴムの厚さｔｉ１乃至ｔｉ４、ｔｓ３及びｔｓ４を下記式（１）乃至（４）の範囲内に規定した。なお、（１）乃至（３）式では、夫々各式の上限値を超えると、縦ばねが過度に大きくなり、下限値未満になると、ランフラット耐久性能が悪化する。また、（４）式では、式の上限値を超える、又は、下限値未満になると、カーカスプライ６Ａの配設位置が不適切になり、カーカスプライ６Ａのルースが発生する。

０．００９≦ｔｉ１／｛（１０．３−０．３２Ｐ）×ＬＩ｝≦０．０１１
…（１）
０．００９２≦ｔｉ２／｛（８．５−０．３２Ｐ）×ＬＩ｝≦０．０１０８
…（２）
０．００９≦（ｔｉ３＋ｔｉ４）／｛（７．５−０．３２Ｐ）×ＬＩ×２｝≦０．０１１
…（３）
０．００９２≦（ｔｓ３＋ｔｓ４）／（１２×ＬＩ）≦０．０１０８
…（４）

前記「ロードインデックス」は、ＪＡＴＭＡ規格で定められる使用条件下でタイヤに負荷しうる最大の質量を表す記号である。即ち、ロードインデックスが大きくなると、負荷される荷重が大きく、ランフラット耐久性能が悪化し易くなる。このため、ロードインデックス（ＬＩ）は、タイヤの負荷荷重に応じた各位置でのゴム厚さの指標となる。式（１）〜（４）において、ロードインデックスが大きくなると、各ゴムの厚さが、大きく設定される。

複素弾性率Ｅ＊は、ゴムの動的な弾性率を表すものである。このため、複素弾性率Ｅ＊は、サイド補強ゴム層１０の各位置でのゴムの厚さの指標となる。式（１）〜（４）において、例えば、複素弾性率Ｅ＊が大きくなると、サイド補強ゴム層１０の各厚さは、小さく設定される。

本明細書において、サイド補強ゴム層１０の各厚さｔｉ１乃至ｔｉ４は、図２に示されるように、サイド補強ゴム層１０の厚さの中心線１０ｃと各高さ位置との交点での前記中心線１０ｃと直角方向の厚さとする。同様に、サイドウォールゴム３Ｇの各厚さｔｓ３及びｔｓ４は、サイドウォールゴム３Ｇの厚さの中心線３ｃと各高さ位置との交点での前記中心線３ｃと直角方向の距離とする。

なお、本実施形態のように、リムプロテクタ４ａが設けられたタイヤ１の場合、図３に示されるように、サイドウォールゴム３Ｇの外表面は、便宜上、リムプロテクタ４ａを除いたサイドウォール部３の外面をカーカス６の外面に沿って滑らかに延長させた仮想輪郭線１ｉで定められるものとする。また、サイドウォールゴム３Ｇの厚さは、実際のサイドウォールゴム３Ｇのタイヤ軸方向の内側縁３ｓと前記仮想輪郭線１ｉとの間の中心線３ｃと直角方向の長さとする。即ち、リムプロテクタ４ａが大きい場合、剛性が大きくなるが、リムプロテクタ４ａの容積が増加し、この部分での蓄熱が大きくなる。このため、リムプロテクタ４ａを増加させても、ランフラット耐久性能はあまり大きくならないことが判明した。しかしながら、リムプロテクタ４ａが大きくなると、カーカスプライ６Ａの配設位置を決定するサイドウォールゴム３Ｇのゴム厚さｔｓ３及びｔｓ４には、大きく影響する。従って、サイドウォールゴム３Ｇの厚さｔｓ３及びｔｓ４は、リムプロテクタ４ａを排除して規定することにより、カーカスプライ６Ａが適正な位置に配される。

本発明は、ランフラット化が困難なタイヤ断面高さ、断面幅及びロードインデックスが大きいタイヤ、具体的には、タイヤサイズが２３５／５５Ｒ１８（ロードインデックス１００）のタイヤを対象とした。そして、本発明のランフラットタイヤは、サイド補強ゴム層１０の配置領域や複素弾性率が一定範囲に規定される。また、本発明のランフラットタイヤ１は、サイド補強ゴム層１０の複素弾性率Ｅ＊及びロードインデックス（ＬＩ）を用いて、タイヤ総幅近傍位置、バットレス位置、第１ビード位置及び第２ビード位置でのサイド補強ゴム層１０の厚さ並びに第１ビード位置及び第２ビード位置でのサイドウォールゴム３Ｇの厚さが一定の範囲内に規定される。これにより、本発明のランフラットタイヤ１は、ランフラット耐久性能が確保されつつ、転がり抵抗及び縦ばねの増加が抑制される。
さらに、この発明の過程において、偏平率が５５％に近い５０〜６０％のタイヤにおいても、本発明による規定値を採用することにより、上述の作用が発揮されることが確認できた。なお、偏平率が６５％のタイヤでは、サイド補強ゴム層１０の剛性が確保できず、ランフラット耐久性が悪化する。また、偏平率が４５％のタイヤでは、ランフラット耐久性は満足するものの、乗り心地性が悪化することが判明している。

図４（ａ）には、本発明の他の実施形態のタイヤ１の側面図が示される。このタイヤ１には、サイドウォール部３の外表面３Ａに、タイヤ内方にくぼむディンプル１６が設けられている。この実施形態では、ディンプル１６が、サイドウォール部３のタイヤ最大幅位置ｍよりもタイヤ半径方向内側に２列かつタイヤ周方向に亘って設けられている。このようなタイヤ１は、タイヤ軸方向外側に張り出したタイヤ最大幅位置ｍの近傍にディンプル１６が設けられるため、高い放熱効果を発揮して、サイドウォールゴム３Ｇの熱劣化が抑制される。また、ディンプル１６がタイヤ最大幅位置ｍよりもタイヤ半径方向内側に設けられるため、縦ばね及び転がり抵抗への影響が小さい。なお、タイヤ最大幅位置ｍは、図に示されるように、前記正規状態において、カーカスプライ６Ａの本体部６ａが最もタイヤ軸方向外側に張り出すタイヤ半径方向の位置である。

本実施形態のディンプル１６は、タイヤ側面視において、タイヤ周方向に長い長方形状で形成される。但し、ディンプル１６の形状は、長方形状に限定されるものではなく、円形状、多角形状又は楕円形状等、種々のものが採用できる。

ディンプル１６の断面形状も特に限定されるものではないが、本実施形態では、サイドウォール部３の剛性を確保するため、図５に示されるように、滑らかな円弧状で形成される。また、ディンプル１６の大きさは、上述の作用を効果的に発揮させるため、タイヤ半径方向長さが５〜１５mm、タイヤ周方向長さが１０〜２５mm及び深さが１．０〜３．０mm程度のものが望ましい。

図４（ｂ）には、さらに本実施形態の他の実施形態のタイヤ１が示される。このタイヤ１は、ディンプル１６が、サイドウォール部３の外表面３Ａのタイヤ半径方向に５列かつタイヤ周方向に亘って設けられる。これにより、サイドウォールゴム３Ｇの表面積がさらに増加し、放熱効果が一層高められる。

図４（ｃ）には、さらに他の実施形態のタイヤ１が示される。このタイヤは、サイドウォール部３のタイヤ半径方向の外側にタイヤ周方向に連続する小溝からなるセレーション１７が設けられるとともに、サイドウォール部３のタイヤ半径方向の内側にディンプル１６が設けられる。このようなタイヤ１は、セレーション１７の小溝によって放熱効果がさらに発揮されるため、図４（ａ）のタイヤに比して、一層ランフラット耐久性能が向上する。

上述の作用を発揮させるために、図６に示されるように、サイドウォール部３には、タイヤ外方に突出するフィン１８が設けられても良い。本実施形態のフィン１８は、小さい厚さかつ断面略三角形状であって、タイヤ半径方向に小長さでのびている。そして、フィン１８は、例えば、タイヤ周方向に亘って等ピッチで隔設されている。なお、フィン１８の大きさは、タイヤ周方向の幅が０．５〜５．０mm、タイヤ半径方向長さが５〜４０mm及び高さｄが０．５〜５．０mm程度のものが望ましい。

なお、サイドウォール部３及びビード部４の外表面３Ａ、４Ａに、ディンプル１６及びフィン１８や、例えば文字、図形、記号等を示す装飾用、情報用等のリブからなる局部的凹凸部（図示省略）が設けられた場合、これらの局所的凹凸部を取り除いた滑らかな仮想表面（図示省略）で前記サイドウォールゴム３Ｇの各厚さｔｓ３、ｔｓ４が規定される。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施することができる。

図１のタイヤ基本構造をなし、かつ表１の仕様に基づいた複数種のサイズのランフラットタイヤが製造され、ランフラット耐久性能、縦ばね、転がり抵抗、及びタイヤ質量についてテストがされた。なお、各ランフラットタイヤの主な共通仕様は、以下の通りである。
サイドウォールゴムの複素弾性率Ｅ＊：３．５ＭＰａ
クリンチゴムの複素弾性率Ｅ＊：８．１ＭＰａ
ビードエーペックスゴムの複素弾性率Ｅ＊：１１．０ＭＰａ
カーカスプライのトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊：１０．７ＭＰａ
チェーファゴムの複素弾性率Ｅ＊：４．４ＭＰａ
カーカスコードの材質：レーヨン（１８４０ｄｔｅｘ／２）
ディンプル（半径方向長さ×周方向長さ×深さ（長方形状））：８．８×１８．０×１．８mm
ディンプルの底の曲率半径：１．０mm
ディンプルの長方形状のコーナー部の曲率半径：２．８mm
テスト方法は次の通りである。

＜ランフラット耐久性能＞
ドラム走行試験機を用いて、正規リムにリム組みされた試供用ランフラットタイヤを、速度８０ｋｍ／ｈ、内圧０ｋＰａ、及び縦荷重５．１１ｋＮの条件にて、タイヤから異音が発生するまでの走行距離が測定された。結果は、実走行距離で示される。走行距離が１００ｋｍを超えても異音を生じないタイヤが合格とされた。

＜縦ばね＞
上記リムに装着された試供用ランフラットタイヤを内圧２００ｋＰａ及び荷重４．５９ｋＮの条件で平面に接地させたときの、タイヤの縦たわみ量が測定された。そして、荷重４．５９ｋＮを縦たわみ量で除すことにより、近似的に縦ばね定数を得た。結果は、実施例１の縦ばね定数を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど縦ばねが小さく乗り心地に有利であることを示す。

＜転がり抵抗＞
転がり抵抗試験機を用い、上記リムにリム組みされた試供用ランフラットタイヤを、内圧２００ｋＰａを充填して、速度８０km／ｈ、縦荷重４．１４ｋＮで転がり抵抗値が測定された。結果は、実施例１の転がり抵抗値との差を実施例１の転がり抵抗値で除した１００分率で表示している。数値が小さいほど転がり抵抗が小さく良好である。

＜タイヤ質量＞
試供用ランフラットタイヤ１本当たりの質量が測定された。結果は、実施例１のタイヤの質量を１００とする指数で示されており、数値が小さいほど軽量であることを示す。

表１及び２の「タイヤ総幅近傍位置でのサイド補強ゴム層の厚さ指数Ｇ１」は、上記（１）式のｔｉ１／｛（１０．３−０．３２Ｐ）×ＬＩ｝で計算された値を示す。
また、「バットレス位置でのサイド補強ゴム層の厚さ指数Ｇ２」は、上記（２）式のｔｉ２／｛（８．５−０．３２Ｐ）×ＬＩ｝で計算された値を示す。
また、「第１・第２ビード位置でのサイド補強ゴム層の厚さ指数Ｇ３」は、上記（３）式の（ｔｉ３＋ｔｉ４）／｛（７．５−０．３２Ｐ）×ＬＩ×２｝で計算された値を示す。
また、「第１・第２ビード位置でのサイドウォールゴムの厚さ指数Ｇ４」は、上記（４）式の（ｔｓ３＋ｔｓ４）／（１２×ＬＩ）で計算された値を示す。
また、「スピードレンジ」は、ＪＡＴＭＡ規格で定められる使用条件下でそのタイヤが走行できる速度（最高速度＝能力）を示される。
Ｓ：１８０、Ｈ：２１０、Ｖ：２４０、及びＷ：２７０ｋｍ／ｈである。
さらに、損失正接（ｔａｎδ）は、粘弾性スペクトロメータを用い、温度２５℃においてＪＩＳＫ５３９４に準拠し、初期歪３％、動的歪±２％、周波数１０Hzの条件にて測定した値である。
テストの結果を表１及び表２に示す。なお、実施例１９のタイヤには、セレーションが設けられていない。また、インナーライナーのオーバーラップ長さＬａのパラメータのうち、「通常」とは、インナーライナーが、一対のビードコアの一方ともう一方との間の位置をタイヤ内腔面に沿って形成されている状態を指す。

テストの結果、実施例のタイヤは、比較例に比べて各種性能が向上していることが確認できた。即ち、各指数Ｇ１乃至Ｇ４が、規定された値よりも小さいと、ランフラット耐久性能が悪化する。また、各指数Ｇ１乃至Ｇ３が、規定された値よりも大きいと、転がり抵抗、縦ばね及びタイヤ質量が悪化する。なお、サイドウォールゴムの厚さに関する指数Ｇ４では、規定された値よりも大きいと、転がり抵抗は良くなるが、縦ばね及びタイヤ質量が悪化する。

１ ランフラットタイヤ
４ ビード部
８ ビードエーペックスゴム
１０ サイド補強ゴム層
Ｈ２ バットレス位置
Ｈ４ 第１ビード位置
Ｈ５ 第２ビード位置
ＢＬ ビードベースライン

Claims (4)

1. トレッド部から両側のサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る１枚のカーカスプライからなるカーカスと、
   前記各サイドウォール部の前記カーカスの内側に配された断面略三日月状のサイド補強ゴム層と、
   前記サイドウォール部において前記カーカスの外側に配されてタイヤ半径方向内外にのびるサイドウォールゴムと、
   前記ビードコアからタイヤ半径方向外側へ先細状にのびるビードエーペックスゴムとを含む偏平率５０〜６０％のランフラットタイヤであって、
   前記ビード部は、ビードベースラインから１７mmの高さのリムフランジ近傍位置での総厚さｔｂが１２〜１６mmであり、
   前記ビードエーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端の高さは、前記ビードベースラインからタイヤ断面高さＨ０の０．３０〜０．４８倍であり、
   前記サイド補強ゴム層は、前記ビードベースラインからタイヤ断面高さＨ０の０．７２倍の高さのバットレス位置よりもタイヤ半径方向外側にのび、かつ、前記ビードベースラインからタイヤ断面高さＨ０の０．２２倍の高さの第１ビード位置よりもタイヤ半径方向内側にのびており、
   しかも、前記サイド補強ゴム層は、複素弾性率Ｅ＊が６〜１２ＭＰａのゴム組成物からなるとともに、
   下記式（１）乃至（４）を充足することを特徴とするランフラットタイヤ。
   ０．００９≦ｔｉ１／｛（１０．３−０．３２Ｐ）×ＬＩ｝≦０．０１１
   …（１）
   ０．００９２≦ｔｉ２／｛（８．５−０．３２Ｐ）×ＬＩ｝≦０．０１０８
   …（２）
   ０．００９≦（ｔｉ３＋ｔｉ４）／｛（７．５−０．３２Ｐ）×ＬＩ×２｝≦０．０１１
   …（３）
   ０．００９２≦（ｔｓ３＋ｔｓ４）／（１２×ＬＩ）≦０．０１０８
   …（４）
   ここで、符号は次のとおりである。
   ｔｉ１：ビードベースラインからタイヤ断面高さＨ０の０．５５倍のタイヤ総幅近傍位置での前記サイド補強ゴム層の厚さ（単位：mm）
   ｔｉ２：前記バットレス位置での前記サイド補強ゴム層の厚さ（単位：mm）
   ｔｉ３：前記第１ビード位置での前記サイド補強ゴム層の厚さ（単位：mm）
   ｔｉ４：ビードベースラインからタイヤ断面高さＨ０の０．３４倍の高さの第２ビード位置での前記サイド補強ゴム層の厚さ（単位：mm）
   ｔｓ３：前記第１ビード位置での前記サイドウォールゴムの厚さ（単位：mm）
   ｔｓ４：前記第２ビード位置での前記サイドウォールゴムの厚さ（単位：mm）
   Ｐ：前記サイド補強ゴム層の複素弾性率（単位：ＭＰａ）
   ＬＩ：ロードインデックス（指数）
2. 前記サイドウォール部の外表面には、タイヤ内方にくぼむディンプル又はタイヤ外方に突出するフィンが設けられている請求項１記載のランフラットタイヤ。
3. 前記ディンプルは、前記サイドウォール部のタイヤ最大幅位置よりもタイヤ半径方向内側に設けられている請求項２記載のランフラットタイヤ。
4. タイヤ内腔面に空気非透過性のゴム材からなるインナーライナーを具え、
   前記インナーライナーは、一対の前記サイド補強ゴム層のタイヤ半径方向の外端間のみに配されている請求項１乃至３のいずれかに記載のランフラットタイヤ。

Images