JP5102542B2 - 空気入りランフラットタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りランフラットタイヤにかかり、特に、タイヤサイド部に補強層を備えたサイド補強型の空気入りランフラットタイヤに関する。

タイヤの安全若しくは不便なこととしてパンクがある。特に、パンクが生じ、急激なタイヤ内圧の低下が生じる場合は、時として深刻な状態を招きかねない現象であり、以前のタイヤと比べてパンクの発生は大幅に減少したとはいえ皆無ではない。
このようなパンクの発生に対し、安全にタイヤを修理ないし交換することが可能な場所まで移動ができる数種類のランフラットタイヤが発売されており、車種によっては新車購入時より装着されているものもある。

その中で、サイド補強型のランフラットタイヤは、従来のリムをそのまま使用することができ、さらに、ランフラット走行距離も１００ｋｍを超える能力を持ち、安全面と利便性の観点から優れたタイヤであると考えられている。
特開２００５―１６１９９８号公報

ランフラット走行の場合、内圧充填時と比べるとタイヤは激しい急操舵によりリム外れし易くなる方向となるため、リム外れし難くするにはビード部の剛性を高くする必要があるが、リム組み性が悪化する問題がある。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、リム組み性を悪化させずに耐リム外れ性を向上可能な空気入りランフラットタイヤの提供を目的とする。

請求項１に記載の空気入りランフラットタイヤは、一対のビード部と、前記ビード部に夫々連なるサイドウォール部と、両側の前記サイドウォール部に連なるトレッド部と、前記一対のビード部間をトロイド状に跨って配設され前記ビード部間に位置する本体部と前記ビード部のビードコアに巻き回された折返し部とを有する少なくとも１層のカーカスプライ層と、前記本体部と前記折返し部との間に配置されると共に前記ビードコアのタイヤ径方向に向けて幅が漸減するように延びるビードフィラーと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されたベルト層と、前記サイドウォール部に対応する前記カーカス本体部に沿って配置されタイヤ径方向内側及び外側に向かって厚さが夫々漸減するように構成されたサイド補強層と、前記ビードフィラーと前記ビードフィラーのタイヤ軸方向内側に位置する前記カーカスプライとの間に配置され、タイヤ周方向に対して傾斜した複数本のコードをゴム被覆して構成された内側補強層と、前記ビードフィラーと前記ビードフィラーのタイヤ軸方向外側に位置する前記カーカスプライとの間に配置され、タイヤ周方向に対して前記内側補強層のコードとは逆方向に傾斜した複数本のコードをゴム被覆して構成された外側補強層と、を備え、前記内側補強層のタイヤ径方向外側端、及び前記外側補強層のタイヤ径方向外側端は、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりも５〜１０ｍｍタイヤ径方向内側に配置されており、前記内側補強層、及び前記外側補強層は、タイヤ径方向内側へ延びており、前記内側補強層のタイヤ径方向内側端、及び前記外側補強層のタイヤ径方向内側端は、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側端と同じタイヤ径方向位置にある、ことを特徴としている。

次に、請求項１に記載の空気入りランフラットタイヤの作用を説明する。
このサイド補強タイプの空気入りランフラットタイヤでは、内側補強層の径方向外側端、及び外側補強層の径方向外側端が、それぞれビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側へ５〜１０ｍｍの範囲内に位置しているため、内側補強層及び外側補強層がランフラット走行時のビードフィラーの倒れ込みを抑制し、ランフラット走行時に十分な耐リム外れ性を発揮することができ、また、必要以上にビード部の剛性を高めることがないのでリム組み性の悪化も防止できる。

なお、内側補強層の径方向外側端、及び外側補強層の径方向外側端の位置が、上記範囲よりも遠い場合には、ビードフィラーの倒れ込みを十分に抑制することが出来なくなり、耐リム外れ性の改良が十分に得られない。
一方、内側補強層の径方向外側端、及び外側補強層の径方向外側端の位置が、上記範囲よりも近い場合には、剛性が高すぎてリム組み性が悪化する。
また、内側補強層のコード方向と外側補強層のコード方向とが交錯していないと、十分な面外曲げ剛性が得られない。
また、内側補強層、及び外側補強層がビードフィラーに沿って、タイヤ径方向内側へ延びて内側補強層のタイヤ径方向内側端、及び外側補強層のタイヤ径方向内側端がビードフィラーのタイヤ径方向内側端と同じタイヤ径方向位置にあることで、必要最小限の部材で、ビードフィラーの倒れ込みを確実かつ効率的に抑えることができる。
なお、内側補強層、及び外側補強層がビードコアのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側へ延びていても、ビードフィラーの倒れ込み抑制効果が更に上がることは無く（効果の頭打ち）、部材の無駄となる。

請求項２に記載の空気入りランフラットタイヤは、一対のビード部と、前記ビード部に夫々連なるサイドウォール部と、両側の前記サイドウォール部に連なるトレッド部と、前記一対のビード部間をトロイド状に跨って配設され前記ビード部間に位置する本体部と前記ビード部のビードコアに巻き回された折返し部とを有する少なくとも１層のカーカスプライ層と、前記本体部と前記折返し部との間に配置されると共に前記ビードコアのタイヤ径方向に向けて幅が漸減するように延びるビードフィラーと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されたベルト層と、前記サイドウォール部に対応する前記カーカス本体部に沿って配置されタイヤ径方向内側及び外側に向かって厚さが夫々漸減するように構成されたサイド補強層と、前記ビードフィラーと前記ビードフィラーのタイヤ軸方向内側に位置する前記カーカスプライとの間に配置され、タイヤ周方向に対して傾斜した複数本のコードをゴム被覆して構成された内側補強層と、前記ビードフィラーと前記ビードフィラーのタイヤ軸方向内側に位置する前記カーカスプライとの間に配置され、タイヤ周方向に対して傾斜した複数本のコードをゴム被覆して構成された外側補強層と、を備え、前記ビードフィラーのタイヤ径方向寸法をＨとしたときに、前記内側補強層のタイヤ径方向外側端、及び前記外側補強層のタイヤ径方向外側端の位置は、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりも０．６５〜０．９５Ｈタイヤ径方向内側に配置されており、前記内側補強層、及び前記外側補強層は、タイヤ径方向内側へ延びており、前記内側補強層のタイヤ径方向内側端、及び前記外側補強層のタイヤ径方向内側端は、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側端と同じタイヤ径方向位置にある、ことを特徴としている。

次に、請求項２に記載の空気入りランフラットタイヤの作用を説明する。
このようなサイド補強タイプの空気入りランフラットタイヤでは、内側補強層の径方向外側端、及び外側補強層の径方向外側端が、それぞれビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側へ０．６５〜０．９５Ｈの範囲内に位置しているため、内側補強層及び外側補強層がランフラット走行時のビードフィラーの倒れ込みを抑制し、ランフラット走行時に十分な耐リム外れ性を発揮することができ、また、必要以上にビード部の剛性を高めることがないのでリム組み性の悪化も防止できる。

なお、内側補強層の径方向外側端、及び外側補強層の径方向外側端の位置が、上記範囲よりも遠い場合には、ビードフィラーの倒れ込みを十分に抑制することが出来なくなり、耐リム外れ性の改良が十分に得られない。
一方、内側補強層の径方向外側端、及び外側補強層の径方向外側端の位置が、上記範囲よりも近い場合には、剛性が高すぎてリム組み性が悪化する。
また、内側補強層のコード方向と外側補強層のコード方向とが交錯していないと、十分な面外曲げ剛性が得られない。
また、内側補強層、及び外側補強層がビードフィラーに沿って、タイヤ径方向内側へ延びて内側補強層のタイヤ径方向内側端、及び外側補強層のタイヤ径方向内側端がビードフィラーのタイヤ径方向内側端と同じタイヤ径方向位置にあることで、必要最小限の部材で、ビードフィラーの倒れ込みを確実かつ効率的に抑えることができる。
なお、内側補強層、及び外側補強層がビードコアのタイヤ径方向外側端よりもタイヤ径方向内側へ延びていても、ビードフィラーの倒れ込み抑制効果が更に上がることは無く（効果の頭打ち）、部材の無駄となる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の空気入りランフラットタイヤにおいて、タイヤ周方向に対する前記コードの傾斜角度が４５°±２５°である、ことを特徴としている。

次に、請求項３に記載の空気入りランフラットタイヤの作用を説明する。
傾斜角度が上記範囲から外れた場合、倒れ込みを抑制するのに十分な剛性を得られないので、耐リム外れ性の効果が薄い。

以上説明したように本発明の空気入りランフラットタイヤは上記の構成としたので、リム組み性を悪化させずに耐リム外れ性を向上することができる。

以下、図面を参照して本発明の空気入りランフラットタイヤの一実施形態を詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の空気入りランフラットタイヤ１０は、乗用車用であり、一対のビード部１２と、一対のサイドウォール部１４と、両サイドウォール部１４に連なるトレッド部１６とを有し、一対のビード部１２内に埋設されたビードコア１８相互間をトロイド状に跨るカーカス２０と、カーカス２０の外周でトレッド部１６を強化するベルト２２とを有する。なお、本実施形態の空気入りランフラットタイヤ１０のタイヤサイズは２４５／４５Ｒ１８である。

本実施形態のカーカス２０は、複数本の有機繊維コードを配列してゴム被覆した１枚のラジアルカーカスプライ２４から構成されている。ラジアルカーカスプライ２４は、端部分がビードコア１８の周りをタイヤ内側から外側へ向けて折り返されおり、両ビードコア１８を跨る部分が本体部２４Ａ、折り返されている部分が折返し部２４Ｂである。そして、折返し部２４Ｂは、端部分がベルト２２とオーバーラップするまで延びている。

本実施形態のベルト２２は、互いに平行に配列された複数本のスチールコードをゴム被覆した２枚のベルトプライ２６から構成されている。なお、ベルト２２は、ベルトプライ２６が１枚でも良く、３枚以上であっても良い。
また、ベルト２２のタイヤ径方向外側に、有機繊維コードを複数本並べてゴム被覆したコード層２７が設けられている。

ラジアルカーカスプライ２４の本体部２４Ａと折返し部２４Ｂとの間には、ビードコア１８の外周面からタイヤ径方向外側に向けて先細り状に延びる硬質のゴムからなるビードフィラー２８が設けられている。
本実施形態では、ビードフィラー２８の内周面とラジアルカーカスプライ２４との間に内側補強層３８が設けられており、ビードフィラー２８の内周面とラジアルカーカスプライ２４との間に外側補強層４０が設けられている。

これら内側補強層３８、及び外側補強層４０は、各々複数本の有機繊維コードを互いに平行に配列してゴム被覆したものである。本実施形態では有機繊維コードとしてナイロンコードを用いているが、ナイロン以外の有機繊維からなるコード用いても良い。
内側補強層３８のタイヤ径方向外側端３８Ａ、及び外側補強層４０のタイヤ径方向外側端４０Ａは、ビードフィラー２８のタイヤ径方向外側端２８Ａよりも５〜１０ｍｍタイヤ径方向内側に配置されている（図２において、ｈ_１，ｈ_２＝５〜１０ｍｍ）。
内側補強層３８のタイヤ径方向内側端３８Ｂ、及び外側補強層４０のタイヤ径方向内側端４０Ｂは、ビードフィラー２８のタイヤ径方向内側端と同じタイヤ径方向位置にある。

内側補強層３８の有機繊維コード、及び外側補強層４０の有機繊維コードは、各々タイヤ周方向に対して傾斜しており、内側補強層３８の有機繊維コードと外側補強層４０の有機繊維コードとは、タイヤ周方向に対して互いに反対方向に傾斜している。
ここで、内側補強層３８の有機繊維コード、及び外側補強層４０の有機繊維コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度は、４５°±２５°の範囲内に設定することが好ましい。
また、内側補強層３８の有機繊維コード、及び外側補強層４０の有機繊維コードは、隣接するラジアルカーカスプライ２４のコードとは交差させることが好ましい。

さらに、この空気入りランフラットタイヤ１０では、ビード部１２からトレッド部１６にわたるカーカス２０の本体部２４Ａの内面側に、断面が三日月状（タイヤ径方向内側、及びタイヤ径方向外側に向けて徐々に厚さが漸減する形状）のサイド補強ゴム３０が設けられている。
サイド補強ゴム３０は、仮にタイヤ内圧が零になったとしても、走行中の車両総重量を安定して支持し、空気入りランフラットタイヤ１０を装着するリム３２からの離脱を防止し、空気入りランフラットタイヤ１０の破壊を阻止するために硬質のゴムにより構成されている。

なお、空気入りランフラットタイヤ１０の内面には、空気不透過性に優れるインナーライナー３３が設けられている。
ベルト２２のタイヤ径方向外側にはトレッド部１６を形成するトレッドゴム層３４が配置され、カーカス２０のタイヤ軸方向外側にはサイドウォール部１４を形成するサイドゴム層３６が配置されている。

折返し部２４Ｂのタイヤ軸方向外側には、ビードコア１８近傍からタイヤ最大幅部に向けて延びるゴムチェーファー３９が配置されている。なお、ゴムチェーファー３９のタイヤ径方向外側端付近は、サイドゴム層３６によって覆われている。
ゴムチェーファー３９のタイヤ径方向内側端よりもタイヤ軸方向内側には、ビードトゥを形成するゴムチェーファー４１が配置されている。なお、ゴムチェーファー４１の外面はカバーゴム４２で覆われており、カバーゴム４２は、一端部がゴムチェーファー３９とオーバーラップしており、他端部がインナーライナー３３とオーバーラップしている。

ビード部１２の外面には、リム３２のフランジ４４よりもタイヤ径方向外側に、フランジ４４の上部と対向するようにタイヤ幅方向外側へ突出する断面山形のビード補強部４６が設けられている。ビード補強部４６のリムフランジ側の側面は、ランフラット走行時にビード部１２が外側に倒れこんだときに、フランジ４４に当接する。なお、ビード補強部４６は、表面がサイドゴム層３６で形成され、内部がゴムチェーファー３９で形成されている。

（作用）
本実施形態の空気入りランフラットタイヤ１０では、内側補強層３８の径方向外側端３８Ａ、及び外側補強層４０の径方向外側端４０Ａが、それぞれビードフィラー２８のタイヤ径方向外側端２８Ａよりもタイヤ径方向内側へ５〜１０ｍｍの範囲内に位置しているため、内側補強層３８及び外側補強層４０がランフラット走行時のビードフィラー２８の倒れ込みを抑制し、ランフラット走行時に十分な耐リム外れ性を発揮でき、また、必要以上にビード部１２の剛性を高めることが無いので、リム組み性が悪化しない。

ここで、内側補強層３８の径方向外側端３８Ａ、及び外側補強層４０の径方向外側端４０Ａの位置が、上記範囲よりも遠い場合には、ビードフィラー２８の倒れ込みを十分に抑制することが出来なくなる。
一方、内側補強層３８の径方向外側端３８Ａ、及び外側補強層４０の径方向外側端４０Ａの位置が、上記範囲よりも近い場合には、ビード部１２の剛性が高くなり過ぎてリム組み性が悪化する。

また、タイヤ周方向に対する内側補強層３８の有機繊維コードの傾斜角度、及び外側補強層４０の有機繊維コードの傾斜角度が上記範囲よりも小さいと、倒れ込みを抑制するのに十分な剛性を得られないので、耐リム外れ性の効果が薄い。
一方、タイヤ周方向に対する内側補強層３８の有機繊維コードの傾斜角度、及び外側補強層４０の有機繊維コードの傾斜角度が上記範囲よりも大きいと、倒れ込みを抑制するのに十分な剛性を得られないので、耐リム外れ性の効果が薄い。

また、内側補強層３８の有機繊維コードのコード方向と、外側補強層４０の有機繊維コードのコード方向が交錯していないと、十分な面外曲げ剛性が得られない。

［その他の実施形態］
上記実施形態では、内側補強層３８のタイヤ径方向外側端３８Ａ、及び外側補強層４０のタイヤ径方向外側端４０Ａを、ビードフィラー２８のタイヤ径方向外側端２８Ａよりも５〜１０ｍｍタイヤ径方向内側に配置したが、乗用車用以外のサイズのタイヤにおいては、ビードフィラー２８のタイヤ径方向寸法をＨとしたときに、内側補強層３８のタイヤ径方向外側端３８Ａ、及び外側補強層４０のタイヤ径方向外側端４０Ａの位置を、ビードフィラー２８のタイヤ径方向外側端２８Ａよりも０．６５〜０．９５Ｈタイヤ径方向内側に配置することが好ましい（ｈ１，ｈ２＝０．６５〜０．９５Ｈ）。

（試験例） 本発明の効果を確かめるために、従来例の空気入りランフラットタイヤ１種、比較例の空気入りランフラットタイヤ２種、及び本発明の適用された実施例の空気入りランフラットタイヤ２種を用意し、リム外れ発生時の横向き加速度、及びリム組み時のフィット圧を調べた。

以下に試験タイヤを説明する。
実施例１：上述した実施形態と同様の構造のタイヤであり、内側補強層３８のタイヤ径方向外側端３８Ａ、及び外側補強層４０のタイヤ径方向外側端４０Ａの位置は、各々ビードフィラー２８のタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向内側へ５ｍｍの位置にある。各補強コード層には、ナイロンコードが用いられている。なお、コードの傾斜角度、及び傾斜の向きは以下の表１に記載した通りである。
実施例２：上述した実施形態と同様の構造のタイヤであり、内側補強層３８のタイヤ径方向外側端３８Ａ、及び外側補強層４０のタイヤ径方向外側端４０Ａの位置は、各々ビードフィラー２８のタイヤ径方向外側端からタイヤ径方向内側へ５ｍｍの位置にある。各補強コード層には、ナイロンコードが用いられている。なお、コードの傾斜角度、及び傾斜の向きは以下の表１に記載した通りである。

従来例：実施例のタイヤから補強コード層を取り除いたタイヤである。
比較例１：表１内に模式的に記載した通り、ビードフィラー及びビードコアの外周面を１枚の補強コード層で覆い、補強コード層のタイヤ径方向外側端をビードフィラーのタイヤ径方向外側端に一致させたタイヤである。
比較例２：表１内に模式的に記載した通り、ビードフィラー及びビードコアのタイヤ軸方向内側を１枚の補強コード層で覆い、補強コード層のタイヤ径方向外側端をビードフィラーのタイヤ径方向外側端に一致させ、補強コードのタイヤ径方向内側端をビードコアのタイヤ径方向内側端に一致させたタイヤである。

タイヤのサイズは何れも２４５／４５Ｒ１８である。
リム外れ試験：内圧を零とした状態で車両を円旋回（半径２５ｍ）させ、次第に速度を上げてリム外れが生じた時の横向き加速度を測定した。横向き加速度が大きいほど耐リム外れ性に優れていることを表す。
リム組み時フィット圧：タイヤをリムに装着して内圧を徐々に上げ、ビード部がリムの適正な位置にフィットしたときの内圧を測定した。内圧が低いほどビード部がリムにフィットし易く、リム組み作業性が良いことを表す。
試験結果は、以下の表１に記載した通りである。

試験の結果から、実施例のタイヤは、耐リム外れ性とリム組み性を両立できていることが分かる。

本発明の一実施形態に係る空気入りランフラットタイヤの断面図である。 ビードフィラー、ビードコア、及び補強層の断面図である。

符号の説明

１０ 空気入りランフラットタイヤ
１２ ビード部
１４ サイドウォール部
１６ トレッド部
１８ ビードコア
２０ カーカス
２２ ベルト
２４ ラジアルカーカスプライ
２４Ｂ 折返し部
２４Ａ 本体部
２６ ベルトプライ
２７ コード層
２８ ビードフィラー
３８ 内側補強層（内側補強層）
４０ 外側補強層（外側補強層）

Claims (3)

1. 一対のビード部と、
   前記ビード部に夫々連なるサイドウォール部と、
   両側の前記サイドウォール部に連なるトレッド部と、
   前記一対のビード部間をトロイド状に跨って配設され前記ビード部間に位置する本体部と前記ビード部のビードコアに巻き回された折返し部とを有する少なくとも１層のカーカスプライ層と、
   前記本体部と前記折返し部との間に配置されると共に前記ビードコアのタイヤ径方向に向けて幅が漸減するように延びるビードフィラーと、
   前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されたベルト層と、
   前記サイドウォール部に対応する前記カーカス本体部に沿って配置されタイヤ径方向内側及び外側に向かって厚さが夫々漸減するように構成されたサイド補強層と、
   前記ビードフィラーと前記ビードフィラーのタイヤ軸方向内側に位置する前記カーカスプライとの間に配置され、タイヤ周方向に対して傾斜した複数本のコードをゴム被覆して構成された内側補強層と、
   前記ビードフィラーと前記ビードフィラーのタイヤ軸方向外側に位置する前記カーカスプライとの間に配置され、タイヤ周方向に対して前記内側補強層のコードとは逆方向に傾斜した複数本のコードをゴム被覆して構成された外側補強層と、
   を備え、
   前記内側補強層のタイヤ径方向外側端、及び前記外側補強層のタイヤ径方向外側端は、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりも５〜１０ｍｍタイヤ径方向内側に配置されており、
   前記内側補強層、及び前記外側補強層は、タイヤ径方向内側へ延びており、前記内側補強層のタイヤ径方向内側端、及び前記外側補強層のタイヤ径方向内側端は、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側端と同じタイヤ径方向位置にある、ことを特徴とする空気入りランフラットタイヤ。
2. 一対のビード部と、
   前記ビード部に夫々連なるサイドウォール部と、
   両側の前記サイドウォール部に連なるトレッド部と、
   前記一対のビード部間をトロイド状に跨って配設され前記ビード部間に位置する本体部と前記ビード部のビードコアに巻き回された折返し部とを有する少なくとも１層のカーカスプライ層と、
   前記本体部と前記折返し部との間に配置されると共に前記ビードコアのタイヤ径方向に向けて幅が漸減するように延びるビードフィラーと、
   前記カーカスのタイヤ径方向外側に配置されたベルト層と、
   前記サイドウォール部に対応する前記カーカス本体部に沿って配置されタイヤ径方向内側及び外側に向かって厚さが夫々漸減するように構成されたサイド補強層と、
   前記ビードフィラーと前記ビードフィラーのタイヤ軸方向内側に位置する前記カーカスプライとの間に配置され、タイヤ周方向に対して傾斜した複数本のコードをゴム被覆して構成された内側補強層と、
   前記ビードフィラーと前記ビードフィラーのタイヤ軸方向内側に位置する前記カーカスプライとの間に配置され、タイヤ周方向に対して傾斜した複数本のコードをゴム被覆して構成された外側補強層と、
   を備え、
   前記ビードフィラーのタイヤ径方向寸法をＨとしたときに、前記内側補強層のタイヤ径方向外側端、及び前記外側補強層のタイヤ径方向外側端の位置は、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端よりも０．６５〜０．９５Ｈタイヤ径方向内側に配置されており、
   前記内側補強層、及び前記外側補強層は、タイヤ径方向内側へ延びており、前記内側補強層のタイヤ径方向内側端、及び前記外側補強層のタイヤ径方向内側端は、前記ビードフィラーのタイヤ径方向内側端と同じタイヤ径方向位置にある、ことを特徴とする空気入りランフラットタイヤ。
3. タイヤ周方向に対する前記コードの傾斜角度が４５°±２５°である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気入りランフラットタイヤ。