JP4575607B2

JP4575607B2 - ランフラットタイヤ及びランフラットタイヤとリムとの組立体

Info

Publication number: JP4575607B2
Application number: JP2001035400A
Authority: JP
Inventors: 茂正高木
Original assignee: Fuji Seiko Co Ltd
Current assignee: Fuji Seiko Co Ltd
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2021-02-13
Also published as: JP2002178725A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行中において極度にタイヤ内圧が減じ、或いはパンクが発生した場合のランフラット走行時においても、リム外れを生じることなく安全走行が可能になるランフラットタイヤ及びランフラットタイヤとリムとの組立体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車走行におけるエネルギー節約の１つは、自動車のスペアタイヤを無しにするか、或いはそれに代るものを用いるかである。空気タイヤは、いくつかの石油原料成分から成るものであるからである。それを達成すれば、車輌重量は軽減され、燃料の節約も実現できる。
【０００３】
チューブレスタイヤの釘踏み等によるパンクを防止するためのシーラントを有するタイヤが、特公昭３４−１０９３４号公報に記載されている。また、マスチックと一般に呼ばれるシーラントを設けたタイヤが一部で実際に使用されている。さらに、特公昭３１−９４８９号公報に記載されているように、全く加硫されていない所謂ペーストと一般に呼ばれているシーラントを設けたタイヤもある。
【０００４】
ペーストをタイヤクラウン部の内側に貼り付けたタイヤの走行テスト結果では、走行回転による遠心力と、昇温とにより、ペーストの領域が最初に貼り付けた幅より大幅に縮幅される欠点の発生が報告されている。このため、代替えとしてペーストを複数の小室に分割して入れる提案もされたが、製造方法が複雑すぎて実用化されていない。
【０００５】
マスチックの場合は、貼り付け幅の縮幅という問題は解決できたが、その粘着性が落ちるため、釘等にうまく粘着せず、釘等の貫通から数秒以上経過した後に釘等が抜けた場合には、マスチック自身がセットしてしまって孔の完全なシール性能が得られない。
【０００６】
そこで考え出されたのが所謂、親子式二重隔壁タイヤ（以下親子タイヤという）である。この親子タイヤは、親タイヤ空洞内に、これよりも小さい空洞を区画する独立したもう１つの子タイヤを併用する構造である。この方式の場合には、親タイヤのビード外れ防止には、一見役立ちそうに思えるが、親タイヤに貫通した釘等が子タイヤをも貫通する虞れも十分ある。また、子タイヤの作成にも親タイヤと同程度の手間と工数を要し、かつ重量増とか、リムへの装脱着の面倒さなどの問題点も是有りで、提案から４０年有余になるが未だに汎用されるに至っていない。
【０００７】
以上の他にも、例えば特公昭５９−２５６８２号公報に記載のタイヤも提案されている。これは、空気タイヤ内部支持体として空気タイヤ内圧が減圧状態のとき、クラウン部を支える部材と、サイド部を拡幅する働きをする部材とを備えた支持体の提案である。しかし、この支持体が片側のタイヤサイド部のみに対応しており、他側の保証はなく、かつ支持体の製作が必ずしも簡単ではないように思われる。さらに重量もまた重いのが心配される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これらに対し、近年、特に目立つ傾向は、空気タイヤのサイド部の内周側に補強ゴム層を設けて、サイド部を厚肉とした構成である。この厚肉のサイド部により空気タイヤ減圧の場合でも、両サイド間の幅（空気タイヤの最大幅）が可能な限り拡幅しないようにして、サイドとビード間でタイヤに加えられる荷重を支持しようとの試みである。
【０００９】
しかし、サイド部の内周側に配設した一層の補強ゴム層をもって、タイヤのサイド部の変形及びそれにともなうタイヤのリム外れの危険を十分に阻止するためには、サイド部の厚さが必然的に厚くなる。これがため、タイヤの重量が大きくなるのみならず、タイヤの通常の使用状態における乗心地が悪化する不都合が生じてきた。
【００１０】
本発明は、上述したこれらの問題を解決して、リム外れを生じることなく、軽量で、乗り心地を損なうことのないランフラットタイヤ及びランフラットタイヤとリムの組立体を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、ビードコアの外径側のサイド部内に、ビードコアに接して硬質ゴムが配置され、該硬質ゴムの外径側に接して環状の高剛性補強部材が配置され、ビードコア、硬質ゴム及び高剛性補強部材の３者を被覆一体化するコード層が設けられ、ボディプライが前記コード層の外周に沿って巻回配置され、前記サイド部におけるボディプライの内側にはゴム部材が配置されていることを特徴とするものである。
【００１２】
従って、ランフラットタイヤのパンクなど内圧が減圧され、クラウン部が半径方向に小径になった場合、サイド部はタイヤキャビティ側にはゴム部材の配置により倒れることはない。そして、サイド部の中で、一番薄肉の部分が外側にやや凸状を呈することとなる。このサイドフォースに起因して生ずるビード部の回動は、周方向に環状をなし、コード層により一体化されたビードコア、硬質ゴム及び高剛性補強部材によって抑えることができる。このため、リム外れの心配はないと考えられる。
【００１３】
このため、サイド部を前記の近年試みられているものほど厚く、長くする必要がなく、軽量化が可能になり、乗り心地も維持される。つまり、硬質ゴムや高剛性補強材により、ゴム部材の半径方向の寸法を約２分の１に、また、厚さも約３０％薄くできる。このことにより、通常走行時、従来のランフラットタイヤより、ボディプライでの荷重負担の割合が多く、従って、振動を吸収して、乗り心地性を損なうことのないランフラットタイヤを提供することができる。
【００１４】
一方、硬質ゴム等により、サイド部の剛性を充分に確保できる。このため、ボディプライ内側の厚肉ゴムで補強した従来のランフラットタイヤが２ｔ未満の車対応であったのに対し、この発明では２ｔ以上の大型車にも適用できるようになった。
【００１５】
請求項２に記載の発明においては、請求項１において、前記ボディプライの巻回端がベルトの内径側に置いて終焉している。
従って、ビード部及びサイド部には強度上の弱点となるボディプライの切断端が存在せず、タイヤ内圧低下時に最も変形されるサイド部の強度を維持できる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、前記硬質ゴムの硬度はＪＩＳＡ硬度で８５度〜９５度である。
この硬度のゴム部材を採用すれば、サイド部の剛性が確保でき、前述のごとく薄肉でありながら大型車にも対応でき、リム外れも防止できるタイヤが可能となった。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１項において、前記ゴム部材の硬度はＪＩＳＡ硬度で８０度〜９０度である。
従って、前記請求項３に記載の硬質ゴムより緩衝性に優れているため、このようなゴム部材を硬質ゴムよりもタイヤ外径側に設けることにより、乗心地を損なうことのないランフラットタイヤを提供することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明では、請求項１〜４のいずれかにおいて、前記コード層はアラミド繊維よりなり、その両端末は前記高剛性補強部材の位置より内径側に位置している。
【００１９】
従って、コード層の両端末がほとんど変形動作が行われないところに位置することになり、ビードコア、硬質ゴム及び環状の高剛性補強材を一体化するのに十分な強度を保証することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載のランフラットタイヤとリムとの組立体であって、ランフラットタイヤの一対のビード部間には剛体のストッパーがリム外周面に接して配置されており、前記リムは２分割リムである。
【００２１】
従って、タイヤのサイド部に高剛性補強材等の剛体あるいは剛体に近いものが設けられていても、リムに対するタイヤの装着は容易である。
請求項７に記載の発明では、請求項６のにおいて、剛体のストッパーは、リムの外周面の寸度・形状に適合した寸度・形状の内周面を付与されており、かつリムに固定・一体化されている。
【００２２】
従って、ストッパーがリム上に確実に着座され、結果として、タイヤのリム外れを確実に防止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
この実施形態において、ランフラットタイヤ１は、タイヤ内径側に位置するビードコア２，２を有する一対のビード部３，３から、半径方向外側に向かって延びる一対のサイド部４，４、及びこれらサイド部４，４間を橋渡しするクラウン部５を有する構成である。
【００２４】
そして、前記ビードコア２の外径側に、ビードコア２に接して、かつビード部３からサイド部４にかけての断面形状にほぼ沿う弓形状の硬質ゴム６が配置されている。この硬質ゴム６としては、ＪＩＳＡ硬度９０度のものが使用されるが、８５度〜９５度のものが使用される。該硬質ゴム６の外径側に接して環状の高剛性補強部材（例えばビードコア２とほぼ同等の金属製のものが使用される）７が配置されている。そして、ビードコア２、硬質ゴム６及び高剛性補強部材７の３者を被覆して一体化するコード層８がゴム被覆コード（例えば、アラミド繊維よりなるコード）により形成されている。そして、図２から明らかなように、コード層８の両端末８ａは前記高剛性補強部材７の位置より内径側に位置している。
【００２５】
ボディプライ９は、ビードコア２のまわりで内側から外側へ折り返して巻き上げるとともに、前記のビードコア２、硬質ゴム６及び高剛性補強部材７を内側に包み込むようにコード層８の外周面に沿って配置され、巻回端９ｅがクラウン部５のベルト５ａの内側で終焉している。なお、コード層８の外径側端部とボディプライ９との間の三角領域４ａは、サイド部４のゴムと同質のゴムである。高剛性補強部材７の外径側において、ボディプライ９の内周側にはゴム部材１１が配置されている。このゴム部材１１としては、例えばＪＩＳＡ硬度８５度（同時に使用される硬質ゴムより軟）のものが使用されるが、ＪＩＳＡ硬度８０度〜９０度の範囲のものであれば、使用可能である。このゴム部材１１がボディプライ９との間に挟まれるように、タイヤ１の内周面には、インナーライナー１０が設けられている。
【００２６】
２分割リム１３は２つのリム片１３ａ，１３ｂよりなり、それらの境界面にはシール材１４が充填されている。また、両リム片１３ａ，１３ｂを固定するボルト１７の周囲において、両リム片１３ａ，１３ｂにはシール突起１５，１６が一体形成されている。これらのシール材１４及びシール突起１５，１６により空気漏れが防止される。
【００２７】
２分割リムの外周側にはその外周面に密着して剛体のストッパー１２が図示しない適当な手段で２分割リム１３に固定一体化されている。そして、このストッパー１２は、リム１３の外周面の寸度・形状に適合した寸度・形状の内周面を付与されるとともに、両幅端部には前記ビード部３に近接対向するフランジ１２ａを有し、このフランジ１２ａによりビード部３の内方移動が阻止される。
【００２８】
以上のよう構成されたこの実施形態のランフラットタイヤとリムとの組立体の作用及び効果は以下の通りである。
・タイヤパンクなど内圧が減圧されて、クラウン部５が半径方向に変形した場合、ランフラットタイヤ１には、そのサイド部４，４に高剛性補強部材７及び硬質ゴム６が設けられ、しかも、それらがビードコア２とともにコード層８により被覆一体化されている。加えて、サイド部４の内周面で、高剛性補強部材７の外径側にゴム部材１１が配置されているため、サイド部４，４はタイヤキャビティ側には倒れることなく、サイド部４，４の中、一番薄肉の部分が外側に向かってわずかに凸状を呈することとなる。このサイドフォースに起因して生ずるビード部３の回動は、周方向に環状をなし、コード層８により一体化されたビードコア２、硬質ゴム６及び高剛性補強部材７によって抑えることができる。このため、ランフラットタイヤ１のリム外れの心配はないと考えられるが、さらに万全を期して剛体のストッパー１２が配置されているので、リム外れの心配はほぼ完全に否定できる。
【００２９】
しかも、硬質ゴム６や高剛性補強部材７がランフラットタイヤ１のサイド部４の内径側に位置しているため、ボディプライ９の内周側に配置するゴム部材１１の長さ（タイヤ半径方向の寸法）を従来の構成に対して約１／２以下に短縮できる。また、厚さも約３０％薄くすることができる。このため、重量増加を抑制できるとともに、乗り心地が損なわれるのを防止できる。
【００３０】
・ボディプライ９の端末である巻回端９ｅがクラウン部５のベルト５ａの内径側に置いて終焉している。このため、ビード部３及びサイド部４には強度上の弱点となるボディプライ９の切断端が存在しない。従って、タイヤ内圧低下時に最も変形されるサイド部４の強度を維持できる。
【００３１】
・硬質ゴム６としてＪＩＳＡ硬度８５度〜９５度のものが使用されているため、サイド部４の剛性を確保でき、２ｔ以上の大型車にも適用できる。
・ゴム部材１１として硬度はＪＩＳＡ硬度８０度〜９０度のものが使用されているため、緩衝性に優れており、乗り心地を維持することができる。
【００３２】
・コード層８がアラミド繊維よりなる。従って、たとえパンクして走行しタイヤ温度が上がってもコード層８は耐熱性に優れるのでそれに耐え、安全場所まで走行できるランフラットタイヤを提供できる。
【００３３】
・コード層８の両端末８ａが前記高剛性補強部材７の位置より内径側であるため、その両端末８ａの部分の変形運動が抑制され、ビードコア２，硬質ゴム６及び環状の高剛性補強材７を一体化するのに十分な強度を保証することができる。
【００３４】
・剛体のストッパー１２が、リム１３外周面の寸度・形状に適合した寸度・形状の内周面を付与されて、リム１３に固定・一体化されているため、ストッパー１２がリム１３上に確実に着座され、結果として、ランフラットタイヤ１のリム外れを確実に防止できる。
【００３５】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化してもよい。
・コード層８として、アラミドの代わりに６６ナイロン等の耐熱性及び強度に優れたものを使用したりすること。
【００３６】
・コード層８の両端末８ａをビード部３のリム１３への着座部に配置すること。このようにすれば、両端末８ａの部分の変形運動をさらに抑制できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、実施形態で例示したように、この発明によれば、ビード部のリム外れをほぼ完全に防止できるとともに、軽量化が可能になり、乗り心地も享受できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のランフラットタイヤとリムとの組立体を示す断面図。
【図２】図１のランフラットタイヤの一部拡大断面図。
【符号の説明】
１…ランフラットタイヤ、２…ビードコア、３…ビード部、４…サイド部、５・・・クラウン部、６…硬質ゴム、７…高剛性補強部材、８…コード層、９…ボディプライ、１０…インナーライナー、１１…ゴム部材、１２…ストッパー、１３…２分割リム。

Claims

ビードコアを有する一対のビード部から、半径方向外側に向かって延びる一対のサイド部及びこれらサイド部間を橋渡しするクラウン部を有するランフラットタイヤにおいて、
前記ビードコアの外径側のサイド部内に、ビードコアに接して硬質ゴムが配置され、該硬質ゴムの外径側に接して環状の高剛性補強部材が配置され、ビードワイヤ、硬質ゴム及び高剛性補強部材の３者を被覆一体化するコード層が設けられ、ボディプライが前記コード層の外周に沿って巻回配置され、前記サイド部におけるボディプライの内側にはゴム部材が配置されていることを特徴とするランフラットタイヤ。
前記ボディプライの巻回端がベルトの内径側に置いて終焉している請求項１に記載のランフラットタイヤ。
前記硬質ゴムの硬度はＪＩＳＡ硬度で８５度〜９５度である請求項１または２に記載のランフラットタイヤ。
前記ゴム部材の硬度はＪＩＳＡ硬度で８０度〜９０度である請求項１〜３のいずれかに記載のランフラットタイヤ。
前記コード層はアラミド繊維よりなり、その両端末は前記高剛性補強部材の位置より内径側に位置している請求項１〜４のいずれかに記載のランフラットタイヤ。
請求項１〜５のいずれかに記載のランフラットタイヤとリムとの組立体であって、ランフラットタイヤの一対のビード部間には剛体のストッパーがリム外周面に接して配置されており、前記リムは２分割リムであるランフラットタイヤとリムとの組立体。
剛体のストッパーは、リムの外周面の寸度・形状に適合した寸度・形状の内周面を付与されており、かつリムに固定・一体化されている請求項６に記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。