JPH11348512A

JPH11348512A - 空気入り安全タイヤ

Info

Publication number: JPH11348512A
Application number: JP10163397A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hirano; 新一平野
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 1999-12-21

Abstract

(57)【要約】【課題】内圧充填時の通常走行での性能を高レベルに
維持しながら、軽量性を有し、ランフラット走行性能が
大幅に改善された空気入り安全タイヤを提供する。【解決手段】サイドウォール部、折り返しカーカス
層、ベルト層、およびトレッド部を順次配置して夫々補
強した空気入り安全タイヤであって、該サイドウォール
部１８に断面が三日月状の補強ゴム層３０を備えてな
り、該補強ゴム層３０が短繊維とゴム組成物とからなる
ゴム繊維複合体を含み、該短繊維が実質的にラジアル方
向に配列してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タイヤのサイドウ
ォール部を補強し、良好なランフラット走行を可能なら
しめた空気入り安全タイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、タイヤが走行時にパンクしたとき
は、サイドウォール部が内圧に肩代わりし全荷重を負担
して走行することになり、サイドウォール部の剛性が低
い場合やボリュームが少ないとサイドウォール部の変形
がさらに大きくなり走行時に受ける数倍の動荷重によっ
てサイドウォール部は完全に座屈してしまい、これを繰
り返しながら走行することとなる。その結果サイドウォ
ール部は発熱しサイドウォール部のカーカス層が融けた
り断裂してしまい以後の走行は不可能になっていた。

【０００３】そのため、空気入りタイヤでランフラット
走行が可能な（すなわち、タイヤが走行中に釘や、金属
片などの異物がタイヤに突きささる等の原因でパンクし
て、タイヤの内部圧力（以下、内圧という。）が低下し
ても、その状態のまま相当の距離を安全に継続走行し希
望の場所（例えば、タイヤを交換できるサービスステー
ション）まで到達することができる様な）タイヤ（以
下、空気入り安全タイヤという）が強く要望されてきて
いる。

【０００４】この様な空気入り安全タイヤとしては、タ
イヤの空気室内におけるリムの部分に、金属、合成樹脂
製の環状中子を取りつけた中子タイプと、サイドウォー
ル部のビードリングからショルダー区域にかけて、カー
カス層の内面に断面が三日月状の比較的硬質ゴムの層を
配置して補強したサイド補強タイプが知られている。こ
れら２つのタイプのうち中子タイプは、ランフラット走
行に当たって荷重支持能力が高いことから、乗り心地を
あまり問題にしない荷物運搬用車両、軍用車両向けとし
て、またサイド補強タイプは、比較的荷重負担が小さ
く、乗り心地を重視する乗用車向けとして、夫々それな
りに評価を得ている。

【０００５】これらのうち最も簡便で実効ある方策とし
て、通常タイヤ内で最も肉薄で剛性の低いサイドウォー
ル部に、断面三日月状の補強ゴム層を、そのカーカス層
の内面側に配置し、車輪荷重を支える様にした、いわゆ
るサイド補強ランフラットタイヤがある。このサイド補
強ランフラットタイヤは、通常空気圧時には通常タイヤ
と同じく主として内圧による補強コードの張力で荷重を
負担し、一方パンク無内圧時にはサイドウォール部固有
の部材剛性自身で支持することを意図したものである。

【０００６】また、従来技術では主にサイドウォール部
のカーカス層の内側に三日月断面形状の補強ゴム層を配
置し、更にサイドウォール部の剛性を増すために、カー
カス層が通常の１〜２層より多い３〜４層を必要とし、
重量増加、更にはそれに伴う転がり抵抗、操縦安定性の
悪化が問題となる。一方、近年では、車輛の低燃費化に
ともなって、タイヤの重量及び転がり抵抗の軽減が強く
要請され、タイヤ重量軽減のためにタイヤサイドウォー
ル部の薄肉化が益々指向され、従来の補強ゴム層の使用
とは相反する傾向がある。さらに、タイヤの内圧低下時
のランフラット走行が可能であると同時に内圧充填時の
通常走行での性能も当然要求される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、内圧
充填時の通常走行性能を高レベルで維持しながら、従来
の補強ゴム層を有する安全タイヤに比べ、軽量化を実現
し、ランフラット走行性能が大幅に改善された、空気入
り安全タイヤを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決すべく特に補強ゴム層とタイヤのランフラット走行性
能との関係について鋭意検討した結果、断面が三日月状
の補強ゴム層に短繊維をラジアル方向に配列せしめて含
有させたゴム繊維複合体を配設させる等の下記手段によ
って、前記目的を達成し得ることを見出し、本発明を完
成するに至った。すなわち、（１）本発明の空気入り安
全タイヤは、左右一対のビードリングと、複数のコード
が被覆ゴム中に並列に埋設された層からなるカーカス層
と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置された環
状のトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された一
対のサイドウォール部とを具備してなる空気入り安全タ
イヤであって、該サイドウォール部に断面が三日月状の
補強ゴム層を備えてなり、該補強ゴム層が短繊維とゴム
組成物とからなるゴム繊維複合体を含み、該短繊維が実
質的にラジアル方向に配列してなることを特徴とする。

【０００９】（２）前（１）項において、前記短繊維
は、芳香族ポリアミド繊維、脂肪族ポリアミド繊維、レ
ーヨン繊維、ポリオレフィンケトン（ＰＯＫ）繊維、ポ
リベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ガラス繊維、カ
ーボン繊維及びスチール繊維よりなる群から選択される
少なくとも１種であることが好ましい。

【００１０】（３）前（１）又は（２）項において、前
記短繊維は、０．０００１〜０．２ｍｍの最大径を有
し、且つ５〜１００ｍｍの長さを有することが好まし
い。

【００１１】（４）前（１）〜（３）項のいずれかにお
いて、前記短繊維の含有量は、ゴム繊維複合体に対し、
４〜７０重量％であることが好ましい。

【００１２】（５）前（１）〜（４）項のいずれかにお
いて、前記カーカス層の折り返しカーカス層本体の外側
に、さらにダウンカーカス層の少なくとも１枚が配設さ
れていることが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】まず、本発明の空気入り安全タイ
ヤの概略断面図の例を図１に示が、本発明は、この概略
断面図に何ら制限されない。本発明の空気入り安全タイ
ヤ１０は、円筒状クラウン部１２の両端から径方向内側
に向かって、先端部にビードフィラー１６、ビードリン
グ１４を埋設したサイドウォール１８が連なり、これら
サイドウォール１８の一方からクラウン部１２を通り他
方のサイドウォール１８に至る間を繊維コードで補強さ
れたラジアルプライの１枚からなり、その両端部をビー
ドリング１４の回りに軸方向外側に巻上げて固定した折
り返しカーカス層２０（カーカス層折り返し部２０ｂを
有するカーカス層本体２０ａ）、ビードリング１４近傍
から、サイドウォール１８と折り返しカーカス層２０の
外側との間を通り、他方のビードリング近傍に至る間に
さらに１枚のダウンカーカス層２２、サイドウォール１
８の折り返しカーカス層２０の内周面に、荷重を分担支
持する、断面が三日月状の補強ゴム層３０、折り返しカ
ーカス層２０の内側、三日月状の補強ゴム層の内側にイ
ンナーライナー２８、また折り返しカーカス層２０のク
ラウン部１２外周囲上に複数のベルト層２４、及びトレ
ッド部２６を順次配置して夫々補強してある。

【００１４】次に本発明の三日月状の補強ゴム層につい
て詳しく説明する。本発明の空気入り安全タイヤにおい
て、断面が三日月状の補強ゴム層（以下、三日月形ゴム
層という。）は、ゴム繊維複合体を含んでなり、該ゴム
繊維複合体は、補強ゴム層の役割を果たすべく、短繊維
が実質的にラジアル方向に配列するように配設される。
ここでいう、ラジアル方向とは、タイヤのカーカス層の
コードと実質的に平行となる方向である。

【００１５】本発明に用いられる三日月形ゴム層のゴム
成分は、例えば天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（Ｂ
Ｒ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレ
ンゴム（ＩＲ）等が挙げられる。これら中でも効果の点
から天然ゴム、ブタジエンゴムが好ましい。

【００１６】本発明に用いられる短繊維は、高融点、高
弾性率繊維が好ましく、具体的には、芳香族ポリアミド
（アラミド）繊維、脂肪族ポリアミド繊維、ポリエステ
ル繊維、レーヨン繊維、ポリオレフィンケトン（ＰＯ
Ｋ）繊維、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ガ
ラス繊維、カーボン繊維、スチール繊維等が挙げられ
る。これらの中でも、高弾性率である観点から、アラミ
ド繊維、脂肪族ポリアミド繊維、レーヨン繊維、ＰＯＫ
繊維、ＰＢＯ繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、スチー
ル繊維が好ましい。また、短繊維は、単独で用いてもよ
いし、２種以上併用してもよい。

【００１７】前記短繊維の最大径は、０．０００１〜
０．２ｍｍが好ましく、０．００１〜０．１ｍｍがさら
に好ましい。最大径が０．０００１ｍｍ未満であると、
コストの点で、また０．２ｍｍを超えると三日月形ゴム
層の強度の点でいずれも好ましくない。

【００１８】前記短繊維の長さは、５〜１００ｍｍが好
ましく、８〜７０ｍｍがさらに好ましい。長さが５ｍｍ
未満であると、タイヤがパンクしたとき、荷重を支え転
動する際に三日月形ゴム層が応力集中核となり易くなり
補強ゴム層としての強度を保持しにくくなり、また１０
０ｍｍを超えると、繊維同士の絡みにより所為の目的で
ある短繊維をラジアルプライ方向に配列させたゴム繊維
複合体を含む三日月形ゴム層の形成が困難となり易く好
ましくない。

【００１９】前記短繊維の断面形状は、円状のものでも
よいし、円状と異なる断面形状のものでもよい。

【００２０】前記短繊維は、加硫後におけるゴム繊維複
合体のマトリックスゴムとの接着が十分であれば、短繊
維に予め接着処理を施さずともよいが、接着が不十分な
時には短繊維に接着処理を施してもよい。

【００２１】前記短繊維の含有量は、ゴム繊維複合体に
対し、４〜７０重量％が好ましく、２０〜４５重量％が
さらに好ましい。含有量が４重量％未満であると、均一
性が維持できず補強ゴム層としての剛性が発現しにくく
なり、また、７０重量％を超えると、ゴム繊維複合体の
繊維比率が多くなり三日月形ゴム層の耐久性が低下し易
くなり、タイヤとしての耐久性も低下し易くなるため好
ましくない。

【００２２】本発明において、三日月形ゴム層は、前記
ゴム繊維複合体中の短繊維が実質的にラジアル方向に配
列するように配設することを要する。かかる短繊維の配
列の方向とカーカス層のコードとの交角が大きくなるほ
ど、三日月形ゴム層の強度は低下する傾向にあり、その
交角が直角になるとランフラット走行時には、三日月形
ゴム層が破壊してしまい、荷重を支えきれなくなること
がある。

【００２３】前記三日月形ゴム層は、空気入り安全タイ
ヤの空気が抜けた時のサイドウォールのたわみを抑える
ため、サイドウォール内側の圧縮変形を抑制する機能
（例えば高硬度）を有する必要がある。そのため、三日
月形ゴム層は、その一部又は全部にゴム繊維複合体が配
設されており、且つゴム繊維複合体中の短繊維をラジア
ル方向に配列させる。また、三日月形ゴム層の配設位置
は、特に限定されないが、カーカス層の内周面に配設す
ることが好ましい。

【００２４】前記三日月形ゴム層は、その一部又は全部
にゴム繊維複合体が配設されるが、補強ゴム層としての
剛性の点で三日月形ゴム層の全部に配設されることが好
ましく、三日月形ゴム層の一部にゴム繊維複合体が配設
される場合、ゴム繊維複合体の配設部位は制限されない
が、タイヤ半径方向（ラジアル方向と同義である。）外
側に配設されることが好ましい。

【００２５】また、本発明の空気入り安全タイヤは、さ
らにもう一層の第２の補強ゴム層を有してもよい。この
第２の補強ゴム層は、ゴム組成物のみを用いてもよく、
ゴム繊維複合体を用いてもよい。この第２の補強ゴム層
にゴム繊維複合体を用いる場合、その繊維は、短繊維、
長繊維を問わず、また織物、不織布を用いてもよい。こ
の第２の補強ゴム層に用いるゴム組成物のゴム成分、及
び繊維は、上述したものと同様のものを用いることがで
きる。また、この第２の補強ゴム層の配設位置は、特に
制限されず、サイドウォール部の一部又は全部を補強す
るように配設すればよく、カーカス層との位置関係も制
限されない。

【００２６】前記三日月形ゴム層の形成は、特に限定は
しないが、例えば、短繊維をシート長手方向に配列せし
めて含有させたゴム繊維複合体を短繊維の配列方向に対
し直角に裁断したもの（図２の（Ａ））を組み合わせて
重ね、断面が三日月状になるように形成してもよいし
（図２の（Ｂ））、また短繊維をシート長手方向に配列
せしめて含有させたゴム繊維複合体を短繊維の配列方向
に対し直角に裁断したもの（図２の（Ａ））を折り畳ん
で、断面三日月状になるように形成してもよい（図２の
（Ｃ））。どちらの場合にも、必要に応じて、短繊維を
含まないゴムシートを組み合わせて形成することができ
る。

【００２７】前記短繊維をシート長手方向に配列させる
方法は、通常のゴム練り手法に従い、例えばバンバリー
ミキサーにて短繊維とマトリックスゴムとを一様に混ぜ
合わせた後、シーティングロールにてシート出しするこ
とによってシート長手方向に配列させることができる。
このように短繊維をバンバリーミキサーで混練りしシー
ティングロールで配列することは、補強ゴム層としての
強度、剛性、破断伸度を得る上で好ましい。一方、シー
ティングロールのみで混練りすると強度、剛性、破断伸
度のバラツキが大きくなり好ましくない。

【００２８】本発明の空気入り安全タイヤは、カーカス
層の折り返しカーカス層本体の外側に、さらにダウンカ
ーカス層の少なくとも１枚が配設されていることがタイ
ヤの耐久性の点で好ましい。ここで、折り返しカーカス
層本体とは、一方のビード部からクラウン部を通り他方
のビード部に渡る部分（図１のカーカス層本体２０ａ）
を意味する。

【００２９】

【実施例】以下に本発明を実施例及び比較例を用いて説
明する。

【００３０】実施例、比較例に用いられる各種の評価方
法は次の通りである。・硬度はＪＩＳＡで表され、ＪＩＳＫ６３０１−１
９９５に従って測定される。・ランフラット耐久性は内圧を大気圧として、荷重４０
０ｋｇ、速度８０ｋｍ／時にて直進ドラム走行させ、故
障発生までの時間を測定し、この時間についてコントロ
ール（比較例１）を１００とした指数で表した。指数が
大きい程ランフラット耐久性は良好である。

【００３１】（実施例１〜５）（比較例１）用いられる空気入り安全タイヤは、図１と同じ構造を持
ち、サイズが２６５／３５ＺＲ１８のチューブレス構造
である。カーカス層（ボディプライ）は、１８４０デシ
テックス（ｄｔｅｘ）の２本撚りのレーヨンコードを５
０本／５ｃｍで打ち込んだ層を２枚（２Ｐ構造）用い
た。三日月形ゴム層は、図２（Ｂ）の方法に従い、比較
例では表１に従う配合で加硫後の硬度が８０°のゴム組
成物を最大厚みが１２ｍｍとなるように、実施例１〜５
では表２に記載の短繊維をそれぞれ表１に従う配合のゴ
ム組成物にラジアル方向に配列せしめて含有させ、加硫
後の硬度が８２°、最大厚みが８ｍｍとなるように作製
した。ベルト層は、１×５構造で、その線径が０．２５
ｍｍであるスチールコードを打込み数が４０本／５ｃ
ｍ、スチールコード角度がタイヤ周方向に対し２０°と
したスチールベルト層の２枚切り離し構造を有する。得
られたタイヤのランフラット耐久性及び重量を測定し
た。結果を表２に示す。なお、全ての試験タイヤの内圧
充填時耐久性は問題のないレベルであった。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】上記のように、本発明のラジアル方向に配
列した短繊維を含有した三日月形ゴム層を配設した空気
入り安全タイヤは、内圧充填時の耐久性を維持しながら
軽量性及びランフラット耐久性、共に優れていることが
わかる。また、従来の短繊維を含まない三日月形ゴム層
を配設した空気入り安全タイヤ（比較例１）は、軽量性
及びランフラット耐久性、共に悪化する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の空気入り
ラジアルタイヤは、短繊維をラジアル方向に配列せしめ
て含有させたゴム繊維複合体を三日月形ゴム層に配設す
ることにより、内圧充填時の通常走行性能を高レベルで
維持しながら、従来の三日月形ゴム層を有する安全タイ
ヤに比べ、軽量化とそれによる低発熱化を実現すること
ができランフラット走行性能が大幅に改善されるという
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の例示の空気入り安全タイヤの概略断面
図である。

【図２】本発明の例示の空気入り安全タイヤで用いた三
日月形ゴム層（全部がゴム繊維複合体）の形成方法の概
略を示す説明図である。

【符号の説明】

１０空気入り安全タイヤ１２クラウン部１４ビードリング１６ビードフィラー１８サイドウォール部２０折り返しカーカス層２０ａカーカス層本体２０ｂカーカス層折り返し部２２ダウンカーカス層２４ベルト層２６トレッド部２８インナーライナー３０補強ゴム層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｌ 21/00 Ｃ０８Ｌ 21/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左右一対のビードリングと、複数のコー
ドが被覆ゴム中に並列に埋設された層からなるカーカス
層と、該カーカス層のタイヤ半径方向外側に配置された
環状のトレッド部と、該トレッド部の左右に配置された
一対のサイドウォール部とを具備してなる空気入り安全
タイヤであって、該サイドウォール部に断面が三日月状の補強ゴム層を備
えてなり、該補強ゴム層が短繊維とゴム組成物とからな
るゴム繊維複合体を含み、該短繊維が実質的にラジアル
方向に配列してなることを特徴とする空気入り安全タイ
ヤ。
【請求項２】前記短繊維が、芳香族ポリアミド繊維、
脂肪族ポリアミド繊維、レーヨン繊維、ポリオレフィン
ケトン（ＰＯＫ）繊維、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢ
Ｏ）繊維、ガラス繊維、カーボン繊維及びスチール繊維
よりなる群から選択される少なくとも１種であることを
特徴とする請求項１に記載の空気入り安全タイヤ。
【請求項３】前記短繊維が、０．０００１〜０．２ｍ
ｍの最大径を有し、且つ５〜１００ｍｍの長さを有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入り安全
タイヤ。
【請求項４】前記短繊維の含有量が、ゴム繊維複合体
に対し、４〜７０重量％であることを特徴とする請求項
１から３のいずれかに記載の空気入り安全タイヤ。
【請求項５】前記カーカス層の折り返しカーカス層本
体の外側に、さらにダウンカーカス層の少なくとも１枚
が配設されていることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の空気入り安全タイヤ。