JP5262026B2 - ランフラットタイヤとリムとの組立体 - Google Patents

Description

本発明はランフラットタイヤとリムとの組立体に関し、さらに詳しくは、ランフラット走行時における車両内側のビード部に発生する亀裂を抑制して、ランフラット耐久性を向上するようにしたランフラットタイヤとリムとの組立体に関する。

一般に、サイドウォール部の内面側に断面三日月状の硬質の補強ゴム層を配置したタイヤ断面幅の広いランフラットタイヤは、非パンク走行時におけるサイドウォール部の損傷を防いだり、ランフラット走行時における負荷荷重を支えるために、図４に例示するように、左右のビード部２、２のリムフランジＲｆの上方域にタイヤ幅方向外側に膨出するリムプロテクトバー１１を形成している（例えば、特許文献１参照）。

ところが、近年の高性能用タイヤのように、ネガティブキャンバー角が付与された車両に装着したランフラットタイヤでは、ランフラット走行時に、図５に示すように、車両内側に位置するリムプロテクトバー１１が直接リムフランジＲｆに接してリムクッション部に大きな荷重が負荷されるために、車両内側のリムクッションゴム２ｇとサイドトレッドゴム３ｇとの境界面Ｑや最内カーカス層５の巻き上げ端末５ａ近傍に応力が集中して亀裂が発生し、ランフラット耐久性が低下するという問題があった。特に、この境界面Ｑの近傍に最内カーカス層５の巻き上げ端末５ａが位置する場合には、この巻き上げ端末５ａ近傍に応力が集中するため、亀裂の発生やその成長が加速されるという問題があった。

本発明の目的は、上述する従来の問題点を解消するもので、ランフラット走行時における車両内側のビード部に発生する亀裂を抑制して、ランフラット耐久性を向上するようにしたランフラットタイヤとリムとの組立体を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明のランフラットタイヤとリムとの組立体は、左右一対のビード部に埋設されたビードコアの周りにビードフィラーを包み込んでタイヤ内側から外側に向かってカーカス層を巻き上げると共に、サイドトレッドゴムとタイヤ内径側に連なるリムクッションゴムとを備えたサイドウォール部の内面側に断面が三日月状の硬質の補強ゴム層を配置した車両への装着位置が指定されたランフラットタイヤとリムとの組立体において、前記左右一対のビード部のうち車両外側のビード部におけるリムフランジの上方域のみにタイヤ幅方向外側に膨出するリムプロテクトバーを形成し、車両内側における最内カーカス層の巻き上げ端末を前記リムフランジの高さの２００〜４００％の位置に配置すると共に、前記ランフラットタイヤを左右のリムフランジ高さが同等の対称リムに装着するようにしたことを特徴とするものである。

また、上述する構成において、以下（１）〜（４）に記載するように構成することが好ましい。
（１）車両内側における前記サイドトレッドゴムとリムクッションゴムとのタイヤ表面における境界を、前記リムフランジ高さの２００〜４００％の位置に配置する。
（２）車両内側において、前記ビードフィラーの２０℃におけるＪＩＳ硬さ（Ａタイプ）を６０〜９８にすると共に、前記補強ゴム層及びリムクッションゴムの２０℃におけるＪＩＳ硬さ（Ａタイプ）をそれぞれ前記ビードフィラーの硬さの７５〜１２０％にする。
（３）前記カーカス層を有機繊維コードで構成する。
（４）前記ランフラットタイヤの扁平率を５５％以下にする。

本発明におけるランフラットタイヤは、車両外側のビード部上方域のみにリムプロテクトバーを形成し、車両内側のビード部上方域にはリムプロテクトバーを形成しないため、ネガティブキャンバー角の付与された車両に装着した場合であっても、ランフラット走行時に、車両内側のリムクッションゴムには直接大きな荷重が負荷されることがなくなり、リムクッションゴムとサイドトレッドゴムとの境界面における亀裂の発生が抑制されて、ランフラット耐久性を向上させることができる。

しかも、車両内側では、タイヤ変形時に最も応力が集中し易い最内カーカス層の巻き上げ端末を、リムフランジ上端部に接触する領域から遠ざけて、リムフランジの高さの２００〜４００％の位置に配置したので、カーカス層の巻き上げ端末の近傍における応力集中に伴う亀裂の発生及びその成長を抑制することができる。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は車両への装着位置が指定されたランフラットタイヤの基本的な構造の一例を示す断面図、図２は図１のタイヤの車両内側におけるビード部を拡大して示す断面図、図３は本発明の実施形態による図２に相当する断面図である。なお、各図において、ビード部とリムフランジとの相対的な位置関係を示すために、図中にリムの一部を併記した。

図１において、ランフラットタイヤ１は左右一対のビード部２、２と、これらビード部２、２からそれぞれ半径方向外側に延びるサイドウォール部３、３と、これらサイドウォール部３、３の半径方向外側同士を連ねる円筒状のトレッド部４とを備えている。

左右一対のビード部２、２間にはカーカス層５、５（図では２層）が装架され、その両端部がそれぞれビード部２、２に埋設されたビードコア６、６の周囲にビードフィラー７、７を包み込んでタイヤ内側から外側に向かって折り返されている。トレッド部４のカーカス層５の外周側にはベルト層８、８、８（図では３層）及びベルトカバー層９が配設され、サイドウォール部３、３の内部には断面が三日月状の硬質の補強ゴム層１０がタイヤ径方向に配置されている。

本発明におけるランフラットタイヤは、基本的な構造を図１と同等にして、左右のリムフランジＲｆの高さが同等の対称リムに装着されるもので、車両への装着方向が指定されており、左右一対のビード部２、２のうち車両外側のビード部２におけるリムフランジＲｆの上方域のみにタイヤ幅方向外側に膨出するリムプロテクトバー１１を形成すると共に、図２の高さｈ１で示す車両内側における最内カーカス層５の巻き上げ端末５ａを、図３に示すように、リムフランジＲｆの高さＨの２００〜４００％、最も好ましくは２５０〜３００％の位置に配置している。

上述するように、車両外側のビード部２の上方域のみにリムプロテクトバー１１を形成したことにより、ネガティブキャンバー角の付与された車両に装着した場合であっても、車両内側のリムクッションゴム２ｇには直接大きな荷重が負荷されることがなくなり、リムクッションゴム２ｇとサイドトレッドゴム３ｇとの境界面Ｑにおける亀裂の発生が抑制されて、ランフラット耐久性を向上することができる。

さらに、車両内側では、タイヤ変形時に最も応力が集中し易い最内カーカス層５の巻き上げ端末５ａを、リムフランジＲｆ上端部に接触する領域から遠ざけて、リムフランジＲｆの高さＨの２００〜４００％以上の位置に配置したことにより、カーカス層５の巻き上げ端末５ａの近傍における応力集中に伴う亀裂の発生及びその成長を抑制することができる。

上述するリムフランジＲｆの高さＨとは、ＪＡＴＭＡ（ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ）のＲ章で示されるＧ寸法を指す。

本発明において、好ましくは、図２及び図３に示すように、車両内側のサイドウォール部３を形成するサイドトレッドゴム３ｇと、これに連なるタイヤ内径側のリムクッションゴム２ｇとのタイヤ表面における境界Ｑｚを、図２及び図３の高さｈ２で示すように、ランフラット走行時における応力が集中し難いリムフランジＲｆの高さＨの２００〜４００％、最も好ましくは２５０〜３００％の位置に配置するとよい。

これにより、ネガティブキャンバー角の付与された車両に装着した場合であっても、リムクッションゴム２ｇとサイドトレッドゴム３ｇとの境界面Ｑにおける応力集中が緩和されて、ランフラット耐久性を一層向上させることができる。

さらに好ましくは、車両内側において、ビードフィラー７の２０℃におけるＪＩＳ硬さ（Ａタイプ）を６０〜９８、好ましくは７０〜８５にすると共に、補強ゴム層１０及びリムクッションゴム２ｇの２０℃におけるＪＩＳ硬さ（Ａタイプ）をそれぞれビードフィラー７の硬さの７５〜１２０％、好ましくは９０〜１０５％に設定するとよい。これにより、ネガティブキャンバー角の付与された車両に装着した場合であっても、ランフラット走行時における車両内側のサイドウォール部３の倒れ込みを効率よく抑えて、リムクッションゴム２ｇとサイドトレッドゴム３ｇとの境界面Ｑにおける亀裂の発生を一層確実に抑制することができる。

本発明のランフラットタイヤ１におけるカーカス層３には有機繊維コードが使用される。有機繊維コードの種類は特に限定されないが、レーヨン、ポリエステル、ナイロンなどから選ばれた１種又は複数種を使用するとよい。

上述するように、本発明におけるランフラットタイヤ１は、車両への装着位置を指定した上で、車両外側に位置するビード部２の上方域のみにリムプロテクトバー１１を形成し、車両内側における最内カーカス層５の巻き上げ端末５ａの位置を所定の範囲に設定することにより、ランフラット耐久性を向上させるもので、タイヤ断面幅に対してタイヤ断面高さの小さい扁平ランフラットタイヤ、特に扁平率を５５％以下とするランフラットタイヤの場合に大きな効果を発揮する。

タイヤサイズを２２５／４５Ｒ１８９１Ｗにすると共に、タイヤ構造及び車両内側における最内カーカス層の巻上げ端末高さｈ１のリムフランジ高さＨに対する比ｈ１／Ｈを除く全ての仕様を共通にして、タイヤ構造及び上述する比ｈ１／Ｈを表１のように異ならせた従来タイヤ（従来例）、本発明タイヤ（実施例）及び比較タイヤ（比較例）をそれぞれ作製した。

これら３種類のタイヤについて、以下の試験方法により、ランフラット耐久性を評価し、その結果を従来タイヤを１００とする指数により表１に記載すると共に、その結果を以って本発明のランフラットタイヤとリムとの組立体の評価とした。数値が大きいほど優れていることを示す。

〔ランフラット耐久性〕
各タイヤをリム（サイズ：１８×７．５ＪＪ）に組み込み、運転者側の前輪のタイヤの空気圧のみをゼロ（０ｋＰａ）にし、その他のタイヤの空気圧を２２０ｋＰａにして、ネガティブキャンバー角（１°）の付与された排気量３０００ｃｃの４輪駆動車の前後４輪に装着し、アスファルト路面からなるテストコースを平均時速９０ｋｍ／ｈで走行させ、空気圧をゼロにしたタイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。これを３回にわたり繰り返し行い、その平均値により評価した。

表１より、本発明タイヤは、従来タイヤ及び比較タイヤに比較して、ランフラット耐久性が大幅に向上していることがわかる。

車両への装着位置が指定されたランフラットタイヤの基本的な構造の一例を示す断面図である。 図１のタイヤの車両内側におけるビード部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態による図２に相当する断面図である。 従来のランフラットタイヤとリムとの組立体を示す断面図である。 図４のタイヤの車両内側に位置するビード部のランフラット走行時における変形状況を示す説明図である。

符号の説明

１ ランフラットタイヤ
２ ビード部
２ｇ リムクッションゴム
３ サイドウォール部
３ｇ サイドトレッドゴム
５ カーカス層
５ａ 最内カーカス層の巻き上げ端末
６ ビードコア
７ ビードフィラー
１０ 補強ゴム層
１１ リムプロテクトバー
Ｑｚ 境界
Ｒｆ リムフランジ

Claims (5)

1. 左右一対のビード部に埋設されたビードコアの周りにビードフィラーを包み込んでタイヤ内側から外側に向かってカーカス層を巻き上げると共に、サイドトレッドゴムとタイヤ内径側に連なるリムクッションゴムとを備えたサイドウォール部の内面側に断面が三日月状の硬質の補強ゴム層を配置した車両への装着位置が指定されたランフラットタイヤとリムとの組立体において、
   前記左右一対のビード部のうち車両外側のビード部におけるリムフランジの上方域のみにタイヤ幅方向外側に膨出するリムプロテクトバーを形成し、車両内側における最内カーカス層の巻き上げ端末を前記リムフランジの高さの２００〜４００％の位置に配置すると共に、前記ランフラットタイヤを左右のリムフランジ高さが同等の対称リムに装着するようにしたランフラットタイヤとリムとの組立体。
2. 車両内側における前記サイドトレッドゴムとリムクッションゴムとのタイヤ表面における境界を、前記リムフランジ高さの２００〜４００％の位置に配置した請求項１に記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。
3. 車両内側において、前記ビードフィラーの２０℃におけるＪＩＳ硬さ（Ａタイプ）を６０〜９８にすると共に、前記補強ゴム層及びリムクッションゴムの２０℃におけるＪＩＳ硬さ（Ａタイプ）をそれぞれ前記ビードフィラーの硬さの７５〜１２０％にした請求項１又は２に記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。
4. 前記カーカス層が有機繊維コードからなる請求項１、２又は３に記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。
5. 前記ランフラットタイヤの扁平率が５５％以下である請求項１、２、３又は４に記載のランフラットタイヤとリムとの組立体。

Images