JP5462468B2 - ランフラットタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ランフラット走行時の耐久性を向上しうるランフラットタイヤに関する。

例えば、パンク等によりタイヤ内の空気が抜けた状態においても比較的長距離を走行（以下、このような走行を、単に「ランフラット走行」と言う。）しうるランフラットタイヤが種々提案されている。代表的なものとして、サイドウォール部に、断面略三日月状のサイド補強ゴム層が設けられたサイド補強タイプのものが良く知られている（例えば特許文献１など参照）。

この種のランフラットタイヤは、サイド補強ゴム層の厚さを大きくし、サイドウォール部の曲げ剛性を高めることによって、ランフラット耐久性の向上が図られる。また、ＳＵＶ（Sports Utility Viechle）等の多目的自動車用は、一般乗用車に比して車両重量が大きい。従って、ＳＵＶ用のランフラットタイヤの場合には、サイド補強ゴム層の厚さをより一層大きくし、サイドウォール部の曲げ剛性が高められる傾向にある。

特開２０００−３５１３０７号公報

しかしながら、サイド補強ゴム層の厚さを大きくすると、ビード部の剛性が相対的に小さくなる。このため、ランフラット走行時に生じるビード部の歪が相対的に大きくなる傾向がある。この結果、ビード部の損傷が早められ、ひいてはランフラット走行時の耐久性が低下するという問題がある。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ビード部に、高弾性かつ耐熱性に優れるアラミド繊維からなる補強コードを用いた補強コード層を設けることを基本として、ビード部の耐久性を向上しう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、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体部に前記ビードコアの周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部を一連に設けたカーカスプライからなるカーカスと、前記サイドウォール部のカーカス内側に配された断面略三日月状のサイド補強ゴム層と、前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスとを具えるランフラットタイヤであって、前記カーカスは、タイヤ赤道に対して８０〜９０°の角度で配列されたアラミド繊維からなるカーカスコードをトッピングゴムで被覆したカーカスプライからなり、かつ該カーカスコードは、下記式（１）で示される撚り係数Ｔが０．５０〜０．７０であり、前記ビード部には、前記カーカスプライの本体部と前記ビードエーペックスとの間をのびる内片と、この内片に連なりかつ前記ビードコアのタイヤ半径方向内方をのびる中片と、前記中片に連なりかつ前記折返し部と前記ビードエーペックスとの間をタイヤ半径方向外方へのびる外片とを有する補強コード層、及び、キャンバス布からなるチェーファーが配されるとともに、前記補強コード層は、アラミド繊維からなる補強コードを用いた少なくとも１枚のプライからなり、前記補強コードは、下記式（１）で示される撚り係数Ｔが０．５０〜０．７０であり、前記補強コードのタイヤ周方向に対する角度は、４０〜５５°であり、前記チェーファーは、前記内片よりもタイヤ内腔面側をタイヤ半径方向外側にのびる内の立上げ部と、この内の立上げ部に連なりかつビードコアの半径方向内側に位置する基部と、この基部に連なりかつ前記外片よりもタイヤ外面側をタイヤ半径方向外側にのびる外の立上げ部とを有し、前記内片の高さｈ１、前記外の立ち上げ部の高さｈ２、前記外片の高さｈ３及び前記内の立ち上げ部の高さｈ４が、下記式（２）の関係を満足し、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＳＨの７２％の高さをタイヤ半径方向外側に隔てたタイヤ外面位置Ｐ１でのバットレス部厚さＷ１、タイヤ最大断面幅点Ｐ２でのサイドウォール部厚さＷ２、及びビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＳＨの１７％の高さをタイヤ半径方向外側に隔てたタイヤ外面位置Ｐ３でのビード部厚さＷ３は、下記式（３）及び（４）を満たすことを特徴とする。
Ｔ＝Ｎ×√｛（０．１２５×Ｄ／２）／ρ｝×１０^−３ …（１）
（ただし、Ｎは上撚り数（回／１０cm）、Ｄはトータル表示デシテックス（繊度）、ρはコード材料の比重である。）
ｈ１＞ｈ２＞ｈ３＞ｈ４…（２）
０．９０ ≦ Ｗ３／Ｗ１ ≦ １．１０ …（３）
０．９０ ≦ Ｗ３／Ｗ２ ≦ １．３０ …（４）

また請求項２記載の発明は、前記カーカスコードは、下撚りしたフィラメント束の２本を、上撚りにて互いに撚り合わせた２本撚り構造をなす請求項１に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、前記カーカスコードの撚り係数Ｔが、０．６０〜０．７０である請求項１又は２に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、前記トッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊は、５〜１３ＭＰａである請求項１ないし３のいずれかに記載のランフラットタイヤである。

また請求項５記載の発明は、前記タイヤ外面のプロファイルは、前記タイヤ外面とタイヤ赤道面との交点であるタイヤ赤道点ＣＰから接地端側に向かって曲率半径が漸減する複数の円弧からなる曲面によって形成される請求項１ないし４のいずれかに記載のランフラットタイヤである。

また請求項６記載の発明は、正規リム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正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記タイヤ外面のプロファイルは、タイヤ赤道面からタイヤ最大断面幅ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するとともに、前記タイヤ赤道面から前記タイヤ最大断面幅ＳＷの半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外面上の各点と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の各半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨとするとき、
０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１０
０．１０＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２０
０．２０＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４０
０．４０＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７０
の関係を満足する請求項５記載のランフラットタイヤである。

また請求項７記載の発明は、前記サイド補強ゴム層は、タイヤ最大断面幅点Ｐ２における厚さＷ４が９．０〜１１．０mmである請求項１ないし６のいずれかに記載のランフラットタイヤである。

なお、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、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" とする。

また前記「正規内圧」とは、前記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" とするが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

本発明のランフラットタイヤは、アラミド繊維からなるカーカスコードを、トッピングゴムで被覆したカーカスプライを具える。これにより、タイヤの剛性と荷重支持能力とが高められる。また、ビード部には、アラミド繊維からなる補強コードを用いた補強コード層が配される。この補強コード層は、ビード部の曲げ剛性を高めることができるため、ランフラット走行時、ビード部に生じる歪及び発熱を抑え、ひいては、ビード部の早期の損傷を抑制しうる。しかも、補強コードは、アラミド繊維からなるため、ビード部の温度が上昇した場合でも弾性率の低下が少ない。従って、ビード部の発熱時においてもビード部の歪の増加及びこれに伴う温度上昇を防止できるので、ランフラット走行時などでの耐久性がより一層向上される。

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断面図である。

本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部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、サイドウォール部３のカーカス６内側に配された断面略三日月状のサイド補強ゴム層９と、ビードコア５の外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックス８とを具える。また、本実施形態のタイヤ１は、カーカス６の半径方向外側にベルト層７が、また、該ベルト層７の半径方向外側にバンド層１０が夫々設けられる。

前記カーカス６は、タイヤ赤道に対して４５〜９０°の角度で配列されるカーカスコード２０（図３に示す）をトッピングゴムにより被覆した１枚以上のカーカスプライ６Ａから形成される。本実施形態のカーカス６は、カーカスコード２０がタイヤ赤道Ｃに対して８０〜９０°の角度で配列された１枚のカーカスプライ６Ａから構成される。

また、カーカスプライ６Ａは、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５、５に至るトロイド状の本体部６ａと、この本体部６ａに連なりかつビードコア５の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される一対の折返し部６ｂとを具える。

本実施形態では、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂが、ビードエーペックス８を半径方向外側に超えて巻き上がり、その外端部６ｂｅが、本体部６ａとベルト層７との間に挟まれて終端する。これにより、サイドウォール部３は、１枚のカーカスプライ６Ａによって効果的に補強される。また折返し部６ｂの外端部６ｂｅが、ランフラット走行時に大きく撓むサイドウォール部３から遠ざかるため、該外端部６ｂｅを起点とした損傷が好適に抑制される。

前記ビードエーペックス８は、例えばゴム硬度が６５〜９８度の硬質のゴムからなり、ビード部４の曲げ剛性を高めてタイヤ１の縦撓みを抑制する。なお、本明細書において、「ゴム硬度」は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３の規定に準拠して、温度２３℃で測定されたＪＩＳデュロメータタイプＡによる硬さを意味する。

また、ビードエーペックス８のタイヤ半径方向外端のビードベースラインＢＬから高さｈ０は、特に限定されないが、小さすぎるとビード部４の曲げ剛性が低下するおそれがあり、逆に大きすぎると、タイヤ重量の過度の増加や著しい乗り心地の悪化を招くおそれがある。このような観点により、ビードエーペックス８の高さｈ０は、タイヤ断面高さＳＨの２５％以上、より好ましくは２６％以上が望ましく、また、タイヤ断面高さＳＨの３０％以下、より好ましくは２９％以下が望ましい。なお、上記タイヤ断面高さＳＨは、正規状態においてビードベースラインＢＬから、タイヤ半径方向の最外側位置（図１では点ＣＰ）までの半径方向高さとする。

前記ビードコア５は例えばスチール製のビードワイヤをタイヤ半径方向、タイヤ軸方向にに重ねて多数回巻きしたリング体からなり、リムとの締付け力を強固としている。ビードコア５は、断面略矩形状のものを示しているが、断面略円形状や断面略六角形状等に形成されたものでもよい。また、ビードコア５のタイヤ半径方向の外面５ｏの高さＨ４は、特に限定されないが、本実施形態では、タイヤ断面高さＳＨの０．０５〜０．０６倍に設定されている。また、ビードコア５のタイヤ半径方向の内面５ｉの高さＨ５は、タイヤ断面高さＳＨの０．０１〜０．０２倍に設定されている。

前記ベルト層７は、本例ではスチールからなるベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５゜程度で傾けて配列された２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを、ベルトコードが互いに交差するように重ね合わされている。ベルトコードは、スチール以外にも、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じて用いることができる。

前記バンド層１０は、タイヤ赤道に対して５°以下の角度で螺旋状に巻回されるバンドコードをトッピングゴムにて被覆した１枚以上のバンドプライ１１からなる。本実施形態のバンド層１０は、ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ１１Ａと、このエッジバンドプライ１１Ａ及びベルト層のタイヤ軸方向外側で、ベルト層７の略全幅を覆うフルバンドプライ１１Ｂとを組み合わせて構成される。このようなバンド層１０は、ベルト層７を拘束し、操縦安定性及び高速耐久性等を向上させる。なお、バンド層１０は、エッジバンドプライ１１Ａ又はフルバンドプライ１１Ｂを単独で構成されても良い。

前記サイド補強ゴム層９は、最大厚さを有する中央部分から、タイヤ半径方向の内端９ｉ及び外端９ｏに向かってそれぞれ厚さを徐々に減じてのびる断面略三日月状で形成される。本実施形態において、サイド補強ゴム層９の内端９ｉは、ビードエーペックス８の外端よりもタイヤ半径方向内側に設けられ、また外端９ｏは、ベルト層７の外端７ｅよりもタイヤ軸方向内側に設けられている。

サイド補強ゴム層９は、本実施形態では、カーカスプライ６Ａの本体部６ａの内側（タイヤ内腔側）に配される。ランフラット走行時において、サイド補強ゴム層９には、主として圧縮応力が作用し、カーカスプライ６Ａには、主として引張応力が作用するが、サイド補強ゴム層９の優れた耐圧縮性と、カーカスコードによる優れた耐引張耐久性とは、サイドウォール部３の曲げ剛性を効率良く高め、ランフラット走行時のタイヤの縦撓みを効果的に低減する。

サイド補強ゴム層９のゴム硬度は、好ましくは６０度以上、さらに好ましくは６５度以上が望ましい。ゴム硬度が６０度未満であると、ランフラット走行時におけるサイドウォール部３の歪が大きくなって、ランフラット耐久性が低下するおそれがある。逆に、ゴム硬度が高すぎても、タイヤの縦バネ定数が過度に上昇し、通常走行時の乗り心地を悪化させるおそれがある。このような観点より、サイド補強ゴム層９のゴム硬度は、好ましくは９０度以下、さらに好ましくは８０度以下が望ましい。

なお、サイド補強ゴム層９のタイヤ最大断面幅点Ｐ２における厚さＷ４は、例えば９．０〜１１．０mm程度が望ましい。これにより、ランフラット耐久性を維持しつつ乗り心地性の悪化を防止するのに役立つ。

また、本発明では、ランフラット走行時の操縦安定性及び耐久性を向上するために、カーカスコード２０にアラミド繊維が採用される。アラミド繊維は、他の有機繊維コード材料に比べて、高強度及び高弾性である。このため、アラミド繊維をカーカスコード２０に採用することにより、タイヤの荷重支持能力を高めることができる。

さらに、アラミド繊維は耐熱性にも優れ、例えば１００〜１５０℃の高温下においても弾性率の低下が小さい。従って、ランフラット走行時にタイヤの温度が上昇しても、カーカスコード２０の強度や弾性率の低下によるタイヤ変形量の増加及びそれに伴うタイヤ温度上昇などを抑制でき、ひいてはランフラット耐久性が向上する。また、アラミド繊維からなるカーカスコード２０は、タイヤ温度の上昇によっても、高弾性率を維持してタイヤ剛性を高めうるため、ランフラット時の操縦安定性を向上させるのにも役立つ。

本実施形態では、カーカスコード２０に、図３に略示されるように、下撚りしたアラミド繊維のフィラメント束２１（即ちストランド２１）の２本を、さらに上撚りにて互いに撚り合わせた２本撚り構造が採用される。また、カーカスコード２０は、下撚り数と、上撚り数とが等しい所謂バランス撚りが好ましいが、撚り数の比（下撚り数／上撚り数）が０．２〜２．０の範囲内、好ましくは０．５〜１．５の範囲内で、下撚り数と上撚り数とを相違させても良い。

カーカスコード２０は、フィラメント束２１の撚り合わせを、従来よりも高い撚り係数Ｔで行うことが望ましい。ここで、「撚り係数Ｔ」は、コードの上撚り数をＮ（単位：回／１０cm）、コード１本のトータル表示デシテックス（トータル繊度）をＤ（単位：dtex）、コード材料の比重をρとしたとき、次式（１）で示される。
Ｔ＝Ｎ×√｛（０．１２５×Ｄ／２）／ρ｝×１０^−３ …（１）

一般にアラミド繊維は、弾性率が高いゆえに耐疲労性に劣る傾向があるが、上記撚り係数Ｔを０．５０〜０．７０まで高めることにより、耐疲労性を改善することができ、ランフラット耐久性を向上できる。なおカーカスコード２０の撚り係数Ｔが０．５０を下回ると、耐疲労性の向上効果が少なくなる。逆に、撚り係数Ｔが０．７０を上回ると、コードの撚り加工が難しくなり生産性が著しく悪化する。とりわけ、撚り係数Ｔは、０．６０以上が好ましく、これによりコードの耐疲労性がより一層好ましく改善され、ランフラット耐久性が向上される。

またカーカスコード２０のトータル表示デシテックスＤ（繊度）は、特に限定されないが、乗用車用やＳＵＶ専用では、ランフラット耐久性や操縦安定性を向上させるために、１５００〜５０００dtexの範囲が好ましい。またカーカスプライ６Ａのプライ幅５cm当たりの打ち込み本数（以下、単に「エンズ」と呼ぶ場合がある。）ｎ（本／５cm）とトータル表示デシテックスＤとの積は、７００００〜１５００００の範囲が好ましく、さらに好ましくは１０００００〜１２００００が望ましい。

さらに、本実施形態において、カーカスプライ６Ａのトッピングゴムには、複素弾性率Ｅ＊が５〜１３ＭＰａのゴムが採用される。このように、トッピングゴムに、従来のものに比して高弾性のゴムを採用した場合には、カーカスコード２０に作用する歪を低減でき、ランフラット耐久性をさらに向上できる。

なお、複素弾性率Ｅ＊が５ＭＰａを下回ると上記効果が十分に期待できず、逆に１３ＭＰａを上回ると、ゴムが著しく硬くなり過ぎ、乗り心地が一気に悪化してしまう。このような観点から、複素弾性率Ｅ＊は、好ましくは５．５ＭＰａ以上、さらに好ましくは６ＭＰａ以上が好ましく、また好ましくは１１ＭＰａ以下、さらに好ましくは９ＭＰａ以下が好ましい。

なお、本明細書において、複素弾性率は、ＪＩＳ−Ｋ６３９４の規定に準じ、次に示される条件で（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて測定された値である。
初期歪：１０％
振幅：±１％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：７０℃

また、ビード部４には、例えばキャンバス布等からなるチェーファー１４が配される。図２に拡大して示されるように、このチェーファー１４は、タイヤ内腔面側をタイヤ半径方向外側にのびる内の立上げ部１４ａと、この内の立上げ部１４ａに連なりかつビードコア５の半径方向内側に位置しかつビード底面で露出する基部１４ｂと、この基部１４ｂに連なりかつタイヤ外面側をタイヤ半径方向外側にのびる外の立上げ部１４ｃとを有し、前記カーカスのビード部分を包むように断面略Ｕ字状に形成される。このようなチェーファー１４は、ランフラット走行時のリムずれやリム着脱時のビード部４の損傷を防止するのに役立つ。

チェーファー１４の外の立上げ部１４ｃの高さｈ２は、特に限定されないが、上記のような効果を得るために、タイヤ断面高さＳＨの０．１２〜０．１３倍に設定されている。また、チェーファー１４の内の立上げ部１４ａの高さｈ３は、タイヤ断面高さＳＨの０．１０〜０．１１倍に設定される。

さらに、ビード部４には、ランフラット走行時における耐久性をさらに向上させるために、補強コード層１２が配される。この補強コード層１２は、アラミド繊維からなる補強コードを用いた少なくとも１枚（本実施形態では１枚）のプライ１２Ａが用いられる。

前記補強コード層１２は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａとビードエーペックス８のタイヤ軸方向内側面との間をタイヤ半径方向内外にのびる内片１２ａと、この内片１２ａに連なりかつビードコア５のタイヤ半径方向内方をタイヤ軸方向にのびる中片１２ｂと、この中片１２ｂに連なりかつ折返し部６ｂとビードエーペックス８のタイヤ軸方向外側面との間をタイヤ半径方向外方にのびる外片１２ｃとを有し、ビードコア５を包むように断面略Ｕ字状に形成される。

このような補強コード層１２は、カーカスコード２０（図３に示す）と同様に、アラミド繊維からなる補強コードを具えるので、温度上昇時の弾性率の低下及び歪の増大等を防止でき、ビード部４の曲げ剛性を高めて耐久性をさらに向上しうる。

また、補強コード層１２の内片１２ａによる優れた引張耐久性と、ビードエーペックス８の優れた耐圧縮耐久性とにより、ビード部４の曲げ剛性をさらに効果的に高め、ランフラット耐久性をより一層向上させる。なお、補強コード層１２は、中片１２ｂ及び外片１２ｃによって、ビード部４に強固に保持されるため、ランフラット走行時、内片１２ａは繰り返し作用する引張応力を強固に支持できる。

前記補強コードは、タイヤ周方向に対して２０〜７０°の角度で傾けて配列されるのが好ましい。前記角度が２０°未満になると、補強コードがタイヤ周方向と平行に近づくため、ビード部４の曲げ剛性を十分に向上できないおそれがある。逆に、上記角度が７０°を超えて配されると、補強コードがカーカスコード２０（図３に示す）と略平行になるため、ビード部４の剛性を十分に向上できないおそれがある。このような観点により、補強コードのタイヤ周方向に対する角度は、さらに好ましくは４０°以上が望ましく、また、さらに好ましくは５５°以下が望ましい。さらに、補強コードとカーカスコード２０とのタイヤ周方向に対する角度の差は、２０〜５０°程度が好ましい。

補強コード層１２を構成するプライ１２Ａの幅５cm当たりのコード打ち込み本数（以下、「エンズ」という。）は、好ましくは３０（本／５cm）以上、より好ましくは４０（本／５cm）以上が望ましく、また、好ましくは７０（本／５cm）以下、より好ましくは６０（本／５cm）以下が望ましい。前記プライ１２Ａのエンズが３０（本／５cm）未満になると、ビード部４の補強効果が十分に得られないおそれがあり、逆に７０（本／５cm）を超えると、隣り合うコード間でフレッティングが生じるおそれがある。

また、補強コードは、上記作用をさらに効果的に発揮させるために、カーカスコード２０と同様、２本撚り構造であるのが好ましい。とりわけ、補強コードは、前述の式（１）で示される撚り係数Ｔが０．５０〜０．７０であることが好ましい。このように、ビード部４に、いわゆるハイツイストのアラミド繊維コードを用いたときには、ランフラット走行時のビード部の繰り返し歪に対して、高い耐屈曲疲労性を発揮でき、ひいては長期に亘ってコードの破断などを抑制しビード耐久性を確保しうる。

さらに、補強コードの撚り数の比（下撚り数／上撚り数）、トータル表示デシテックスＤ（繊度）及び補強コード層１２のトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊等についても、カーカスプライ６Ａで説明した数値範囲と同様であるのが好ましい。このような補強コードは、特に、車両重量が一般車両に比べて大であるＳＵＶ等の多目的自動車用のタイヤに用いられるのに好適である。

また、本実施形態において、補強コード層１２及びチェーファー１４の各端部は、いずれもタイヤ半径方向の位置をずらせて設けられることが好ましい。具体的には、ビードベースラインＢＬからの各端部の高さが次の関係を満足する。
ｈ１＞ｈ２＞ｈ３＞ｈ４…（２）
ただし、
ｈ１：補強コード層１２の内片１２ａの高さ
ｈ２：チェーファー１４の外の立上げ部１４ｃの高さ
ｈ３：補強コード層１２の外片１２ｃの高さ
ｈ４：チェーファー１４の内の立上げ部１４ａの高さ

このように、補強コード層１２及びチェーファー１４の各端部をタイヤ半径方向にずらせて配することにより、ビード部４に、大きな剛性段差が形成されるのを防いで剛性を均一化し、歪の集中による耐久性の低下をより確実に抑制できる。

また、補強コード層１２の内片１２ａの高さｈ１は、タイヤ断面高さＳＨの０．１４倍以上、より好ましくは０．１８倍以上が望ましく、また、好ましくは０．２４倍以下、より好ましくは０．２３倍以下が望ましい。前記高さｈ１がタイヤ断面高さの０．１４倍未満になるとビード部４の曲げ剛性を十分に高めることができない。逆に前記高さｈ１がタイヤ断面高さＳＨの０．２４倍を超えると、内片１２ａの外端がビードエーペックス８の外端に近づき、ビード部４に大きな剛性段差が生じるおそれがある。

また、補強コード層１２の外片１２ｃの高さｈ３は、タイヤ断面高さＳＨの０．０３倍以上、より好ましくは０．０５倍以上が望ましく、また、好ましくは０．１２倍以下、より好ましくは０．１１倍以下が望ましい。前記高さｈ３がタイヤ断面高さＳＨの０．０３倍未満であると、補強コード層１２の内片１２ａを強固に保持できないおそれがある。逆に、前記高さｈ３が、タイヤ断面高さＳＨの０．１２倍を超えると、ビード部４の曲げ変形時、該外辺１２ｃの外端に歪が集中しやすく、ひいては新たな損傷が発生しやすくなる。

上述の剛性段差を確実に防止するために、ビードエーペックス８の高さｈ０と補強コード層１２の内片１２ａの高さｈ１との差（ｈ０−ｈ１）は、タイヤ断面高さＳＨの０．０５倍以上、より好ましくは０．０６倍以上が望ましく、また、好ましくは０．０９倍以下、より好ましくは０．０８以下が望ましい。

同様に、補強コード層１２の内片１２ａの高さｈ１と外片１２ｃの高さｈ３との差（ｈ１−ｈ３）は、好ましくはタイヤ断面高さＳＨの０．０６倍以上、より好ましくは０．０８以上が望ましく、また、好ましくは０．１２倍以下、より好ましくは０．１１倍以下が望ましい。

以上のような補強コード層１２を具えたビード部４は、その厚さが大かつ曲げ剛性が大きくなるため、サイド補強ゴム層９が肥大化されても、サイドウォール部３との剛性差を小さくできる。これによりビード部４に歪が集中するのも効果的に防止できる。とりわけ、サイドウォール部３、ビード部４及びバットレス部１３の各部の厚さを一定範囲に限定したときには、ランフラット走行時のタイヤ側部領域での歪の分散化を図り、さらなる耐久性の向上を期待できる。

具体的には、ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＳＨの７２％の高さＨ１をタイヤ半径方向外側に隔てたタイヤ外面位置Ｐ１のバットレス部厚さＷ１、タイヤ最大断面幅点Ｐ２でのサイドウォール部厚さＷ２、及びビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＳＨの１７％の高さＨ３をタイヤ半径方向外側に隔てたタイヤ外面位置Ｐ３でのビード部厚さＷ３は、下記式（３）及び（４）を満たす。
０．９０ ≦ Ｗ３／Ｗ１ ≦ １．１０ …（３）
０．９０ ≦ Ｗ３／Ｗ２ ≦ １．３０ …（４）

ここで、前記ビード部厚さＷ３とバットレス部厚さＷ１との比Ｗ３／Ｗ１が０．９０よりも小さくなると、厚さの小さいビード部４に歪が集中し損傷が早まるおそれがある。逆に前記比（Ｗ３／Ｗ１）が１．１０を超えると、バットレス部１３に歪が集中しやすく、該バットレス部１３の損傷を早めるおそれがある。とりわけ、前記比（Ｗ３／Ｗ１）は、０．９５以上が望ましく、また、より好ましくは１．０５以下が望ましい。

同様に、ビード部厚さＷ３とサイドウォール部厚さＷ２との比（Ｗ３／Ｗ２）が０．９０よりも小さくなると、厚さの小さいビード部４に歪が集中し、該ビード部４での損傷を早めるおそれがある。逆に、前記比（Ｗ３／Ｗ２）が１．３０を超えると、サイドウォール部３に歪が集中し、該サイドウォール部３の損傷を早めるおそれがある。とりわけ、前記比（Ｗ３／Ｗ２）は、０．９５以上が望ましく、また、より好ましくは１．２５以下が望ましい。

さらに、ランフラットタイヤ１の正規状態のタイヤ子午断面において、そのトレッド部２を含むタイヤ外面２Ａのプロファイルは、曲率半径が異なる複数の円弧からなる曲面によって形成されるのが好ましい。

図４に示されるように、本実施形態のプロファイルは、タイヤ赤道点ＣＰから、接地端側に向かって曲率半径ＲＣが漸減する複数の円弧からなる曲面によってを形成される。このようなプロファイルは、サイドウォール部３の長さを減じうるため、サイド補強ゴム層９のゴムボリュームを小さくでき、タイヤの軽量化、及び乗り心地性の向上を図りうる。

より好ましい実施形態において、タイヤ赤道面からタイヤ最大断面幅ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面２Ａ上の点をＰとするとき、タイヤ外面２Ａの曲率半径ＲＣは、タイヤ赤道点ＣＰから点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するように設定されるのが望ましい。なお「タイヤ最大断面幅ＳＷ」とは、前記タイヤ最大断面幅点Ｐ２間のタイヤ軸方向距離である。また、タイヤ最大断面幅点Ｐ２は、タイヤ外面２Ａの基準輪郭線ｊに基づいて定められる。この基準輪郭線ｊは、タイヤ外面２Ａに局部的に形成される例えば文字、図形、記号等を示す装飾用、情報用等の微細なリブや溝、リム外れ防止用のリムプロテクトリブ、カット傷防止用のサイドプロテクトリブなどの局部的凹凸部を除外した滑らかな輪郭線を意味する。

またタイヤ赤道面からタイヤ最大断面幅ＳＷの半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100を夫々隔てる各タイヤ外面２Ａ上の点をＰ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100とする。また、各タイヤ外面２Ａ上の点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の半径方向の距離をＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100とする。この半径方向の距離をＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100と、タイヤ断面高さＳＨとは、それぞれ以下の関係を満足することを特徴としている。
０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１０
０．１０＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２０
０．２０＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４０
０．４０＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７０

ここで、ＲＹ60＝Ｙ60／ＳＨ
ＲＹ75＝Ｙ75／ＳＨ
ＲＹ90＝Ｙ90／ＳＨ
ＲＹ100 ＝Ｙ100 ／ＳＨ
として、上記関係を満足する範囲ＲＹｉを図５に例示する。図４及び図５に示されるように、本実施形態のプロファイルは、トレッドが非常に丸くなるため、フットプリントが、接地幅が小かつ接地長さを大とした縦長楕円形状となり、騒音性能とハイドロプレーニング性能とを向上しうる。なおＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 の値が、各下限値を下回ると、トレッド部２を中心としてタイヤ外面２Ａが平坦化するため、従来タイヤとのプロファイルの差が少なくなる。逆に各上限値を上回ると、トレッド部２を中心としてタイヤ外面２Ａが著しく凸状をなすため、接地幅が過小となり、通常走行において必要な走行性能を維持することができなくなる。

また、本実施形態のプロファイルは、サイドウォール部の領域が短いという特徴を有するため、ランフラットタイヤに採用することにより、サイド補強ゴム層９のゴムボリュームを低減し、ランフラットタイヤにおける質量の軽減と乗り心地の向上とを達成しうる。しかし、ゴムボリュームが大なトレッド部２での変形量が通常プロファイルのタイヤに比して大きくなる。そのため耐熱性を高めたアラミド繊維のカーカスコードは、本実施形態のプロファイルのタイヤにとってもより有利となりうる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す構造をなすサイズ２４５／６０Ｒ２０のＳＵＶ用のランフラットタイヤを表１の仕様で試作するとともに、それらについて各種の性能等が評価された。なお、共通仕様は次の通りである。
サイド補強ゴム層のゴム硬度：６５度
カーカスのプライ枚数：１
カーカスコード角度：９０度（対タイヤ赤道）
カーカスプライのトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊：６．５（ＭＰａ）
補強コードのトッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊：６．５(ＭＰａ)
タイヤ断面高さＳＨ：１４４．２５（mm）
ビードエーペックスの高さｈ０：４０．０（mm）

また、ビード部の補強コードプライは、以下の２種類が採用された。
＜ポリエステル繊維コードからなる補強プライ＞
コードの比重ρ：１．１０
コード構成：１８４０（dtex）
コードの上撚り数Ｎ：４８（回／１０cm）
コードの撚り係数Ｔ：０．４９
エンズ：４８（本／５cm）
＜アラミド繊維コードからなる補強プライ＞
コードの比重ρ：１．４４
コード構成：１１００／２（dtex）
コードの上撚り数Ｎ：６８（回／１０cm）
コードの撚り係数Ｔ：０．６６
エンズ：５３（本／５cm）

また、カーカスコードは、以下の２種類が採用された。
＜レーヨン繊維からなるカーカスコード＞
コードの比重ρ：１．５１
コード構成：１８４０／２（dtex）
コードの上撚り数Ｎ：４８（回／１０cm）
コードの撚り係数Ｔ：０．５９
エンズ：３５（本／５cm）
＜アラミド繊維からなるカーカスコード＞
コードの比重ρ：１．４４
コード構成：１１００／２（dtex）
コードの上撚り数Ｎ：６８（回／１０cm）
コードの撚り係数Ｔ：０．６６
エンズ：５３（本／５cm）

また、トレッドのプロファイルには、以下の２種類が採用された。
＜Ｆ１＞
ＲＹ60＝０．０９
ＲＹ75＝０．１４
ＲＹ90＝０．３７
ＲＹ100＝０．５７
＜Ｆ２＞
ＲＹ60＝０．０６
ＲＹ75＝０．０８
ＲＹ90＝０．１９
ＲＹ100＝０．５７
テスト方法は、次の通りである。

＜ランフラット耐久性＞
各供試タイヤを２０×８Ｊのリムにリム組み後、内圧２００ｋＰａを充填し、温度３８℃で３４時間放置した後、リムのバルブコアを抜き取ってタイヤ内腔と大気とを自由に連通させた。そして、この状態で、半径１．７ｍのドラムを有するドラム試験機上を速度８０ｋｍ／ｈ、縦荷重６．２１ｋＮの条件で走行させ、タイヤが破壊するまでの走行時間が測定された。結果は、従来例を１００とする指数で表示されている。数値が大きいほど耐久性に優れる。

＜タイヤ質量＞
タイヤ１本当たりの質量を測定し、従来例を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど軽量である。

＜縦バネ定数＞
上記リムに装着されたテストタイヤを内圧２００ｋＰａ及び荷重４．９２ｋＮの条件で平面に接地させ、タイヤの縦たわみ量が測定された。そして、前記荷重４．９２ｋＮを縦たわみ量で除すことにより、近似的に縦バネ定数を得た。結果は、従来例を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど縦バネが小さく乗り心地に有利であることを示す。

＜乗り心地＞
排気量４０００ccの四輪駆動車の４輪に、上記内圧及び上記リムの条件で装着し、ドライアスファルト路面の段差路、ベルジャン路及びビッツマン路をそれぞれ走行させた。そして、ドライバーの官能により、ゴツゴツ感、突き上げ及びダンピングを総合評価し、従来例を１００とする評点で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜操縦安定性＞
前記車両を用い、ドライアスファルトのタイヤテストコースを走行し、操舵応答性、グリップ感及び旋回時の限界速度などに関して官能評価を行い、従来例を１００とする評点で表示した。数値が大きいほど良好である。
テストの結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、ランフラット耐久性に優れることが確認できた。また、比較例と実施例２との比較から明らかなように、本発明のタイヤは、サイド補強ゴム層の厚さＷ４を小さくしても、ランフラット耐久性を維持しつつ、乗り心地性を向上しうることが確認できた。

ランフラットタイヤの一形態を示す断面図である。 図１のビード部及びサイドウォール部の拡大図である。 カーカスコードを説明する平面図である。 タイヤ外面のプロファイルを示す線図である。 タイヤ外面の各位置におけるＲＹｉの範囲を示す線図である。

符号の説明

１ ランフラットタイヤ
３ カーカス
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
８ ビードエーペックス
９ サイド補強ゴム層
１２ 補強コード層
１２Ａ 補強コード層のプライ
１２ａ 内片
１２ｂ 中片
１２ｃ 外片

Claims (7)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至る本体部に前記ビードコアの周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部を一連に設けたカーカスプライからなるカーカスと、
   前記サイドウォール部のカーカス内側に配された断面略三日月状のサイド補強ゴム層と、
   前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックスとを具えるランフラットタイヤであって、
   前記カーカスは、タイヤ赤道に対して８０〜９０°の角度で配列されたアラミド繊維からなるカーカスコードをトッピングゴムで被覆したカーカスプライからなり、かつ該カーカスコードは、下記式（１）で示される撚り係数Ｔが０．５０〜０．７０であり、
   前記ビード部には、前記カーカスプライの本体部と前記ビードエーペックスとの間をのびる内片と、この内片に連なりかつ前記ビードコアのタイヤ半径方向内方をのびる中片と、前記中片に連なりかつ前記折返し部と前記ビードエーペックスとの間をタイヤ半径方向外方へのびる外片とを有する補強コード層、及び、キャンバス布からなるチェーファーが配されるとともに、
   前記補強コード層は、アラミド繊維からなる補強コードを用いた少なくとも１枚のプライからなり、
   前記補強コードは、下記式（１）で示される撚り係数Ｔが０．５０〜０．７０であり、
   前記補強コードのタイヤ周方向に対する角度は、４０〜５５°であり、
   前記チェーファーは、前記内片よりもタイヤ内腔面側をタイヤ半径方向外側にのびる内の立上げ部と、この内の立上げ部に連なりかつビードコアの半径方向内側に位置する基部と、この基部に連なりかつ前記外片よりもタイヤ外面側をタイヤ半径方向外側にのびる外の立上げ部とを有し、
   前記内片の高さｈ１、前記外の立ち上げ部の高さｈ２、前記外片の高さｈ３及び前記内の立ち上げ部の高さｈ４が、下記式（２）の関係を満足し、
   ビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＳＨの７２％の高さをタイヤ半径方向外側に隔てたタイヤ外面位置Ｐ１でのバットレス部厚さＷ１、タイヤ最大断面幅点Ｐ２でのサイドウォール部厚さＷ２、及びビードベースラインＢＬからタイヤ断面高さＳＨの１７％の高さをタイヤ半径方向外側に隔てたタイヤ外面位置Ｐ３でのビード部厚さＷ３は、下記式（３）及び（４）を満たすことを特徴とするランフラットタイヤ。
   Ｔ＝Ｎ×√｛（０．１２５×Ｄ／２）／ρ｝×１０^−３ …（１）
   （ただし、Ｎは上撚り数（回／１０cm）、Ｄはトータル表示デシテックス（繊度）、ρはコード材料の比重である。）
   ｈ１＞ｈ２＞ｈ３＞ｈ４…（２）
   ０．９０ ≦ Ｗ３／Ｗ１ ≦ １．１０ …（３）
   ０．９０ ≦ Ｗ３／Ｗ２ ≦ １．３０ …（４）
2. 前記カーカスコードは、下撚りしたフィラメント束の２本を、上撚りにて互いに撚り合わせた２本撚り構造をなす請求項１に記載のランフラットタイヤ。
3. 前記カーカスコードの撚り係数Ｔが、０．６０〜０．７０である請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ。
4. 前記トッピングゴムの複素弾性率Ｅ＊は、５〜１３ＭＰａである請求項１ないし３のいずれかに記載のランフラットタイヤ。
5. 前記タイヤ外面のプロファイルは、前記タイヤ外面とタイヤ赤道面との交点であるタイヤ赤道点ＣＰから接地端側に向かって曲率半径が漸減する複数の円弧からなる曲面によって形成される請求項１ないし４のいずれかに記載のランフラットタイヤ。
6. 正規リム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正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、
   前記タイヤ外面のプロファイルは、タイヤ赤道面からタイヤ最大断面幅ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、
   タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するとともに、
   前記タイヤ赤道面から前記タイヤ最大断面幅ＳＷの半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外面上の各点と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の各半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨとするとき、
   ０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１０
   ０．１０＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２０
   ０．２０＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４０
   ０．４０＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７０
   の関係を満足する請求項５記載のランフラットタイヤ。
7. 前記サイド補強ゴム層のタイヤ最大断面幅点Ｐ２での厚さＷ４が９．０〜１１．０mmである請求項１ないし６のいずれかに記載のランフラットタイヤ。

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