JP2000211323A

JP2000211323A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2000211323A
Application number: JP11299494A
Authority: JP
Inventors: Kazutomi Kobayashi; 一臣小林; Tomohisa Nishikawa; 智久西川; Kenji Matsuo; 健司松尾
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 2000-08-02
Anticipated expiration: 2019-10-21
Also published as: EP1002668A2; EP1002668B1; DE69918031D1; US6779573B2; ES2222016T3; JP4390932B2; US20030196738A1; EP1002668A3; DE69918031T2

Abstract

(57)【要約】【課題】従来のランフラットタイヤよりランフラット
耐久性を顕著に向上させた、特に偏平率60以上の空気入
りタイヤを提供する。【解決手段】一対のビード部２内に埋設したビードコ
ア５相互間にわたり、一対のサイドウォール部３とトレ
ッド部４とを補強する１プライ以上のラジアル配列コー
ドのゴム被覆になるカーカス６と、該カーカス６の外周
でトレッド部４を強化するベルト７とを備え、ビードコ
ア５からトレッド部端に向け先細り状に延びるビードフ
ィラーゴム８と、最内側カーカスプライ６−１の内面
に、断面ほぼ三日月状の強化ゴム層９とを有し、ビード
フィラーゴム８とこれを取り囲むカーカスプライ６−１
との間及び／又は強化ゴム層９とこれに最隣接するカー
カスプライ６−１との間に、比較的軟質である少なくと
も１枚の保護ゴムシート１１，１２，１３を配置して成
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気入りタイ
ヤ、より詳細にはパンクなどにより内圧がゼロ（大気
圧）乃至ゼロに近い微圧状態で所定距離走行可能な、い
わゆるランフラットタイヤと呼ばれるカテゴリに属する
空気入りラジアルタイヤに関し、特に、低コストと取扱
の簡便性とを保持した上で、パンク状態で比較的長距離
を高速走行する際の、優れたランフラット（パンク状態
での走行）耐久性を備える、断面幅に対する断面高さの
比が比較的大きく、特に偏平比の呼びが６０以上である
空気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】ランフラットタイプのラジアルタイヤ
（以下「ランフラットタイヤ」という。）は、主として
タイヤの負荷荷重が比較的小さな乗用車などの車両の使
途に供するもので、タイヤがフラット（パンク）状態と
なっても、それがたとえ急速に生じたとしても、一般道
路走行中はもとより高速道路の高速走行中であっても、
車両、特に乗用車の操縦安定性を著しく損なうことなく
安全に走行可能で、かつ比較的長距離の走行を継続して
も使用リム（適用リム）から離脱することなく、しかも
タイヤが破壊することなく、安全かつ確実に意図する場
所まで所定距離、例えば８０〜１６０km走行可能である
ことが要求される。

【０００３】そのため各種の構造をもつランフラットタ
イヤが、ときには工夫をこらした使用リムとの組合わせ
で提案されている。これら提案の対象となるタイヤは、
偏平比の呼びが６０未満の超偏平タイヤと、偏平比の呼
びが６０〜８０の比較的断面高さが高い偏平タイヤとに
大別される。

【０００４】上記の超偏平タイヤに関し、最も多く市場
で実用に供されているランフラットタイヤは、その一例
タイヤ２０の断面を図５に示すように、ビード部２から
サイドウォール部３を経てトレッド部４の端部に至る最
内側カーカスプライ６−１のタイヤ内面側に、断面三日
月状の厚肉強化ゴム層９を適用する構造のタイヤであ
り、スポーツカー、スポーツタイプカーなどいずれも高
速走行を前提とする車種に装着されることが多い。

【０００５】この種の厚肉強化ゴム層９を有するタイヤ
２０は、フラット状態で負荷転動した際に成るべく潰れ
変形度合いを軽減するため、ラジアルカーカス６はビー
ドコア５の周りをタイヤ内側から外側へ巻上げるターン
アッププライ６−１と、このターンアッププライ６−１
を外包みするダウンプライ６−２との２プライ乃至２プ
ライ以上の構成とし、かつターンアッププライ６−１と
ダウンプライ６−２とで包み込む、ビードコア５外周面
からタイヤ最大幅位置近くまで延びる硬質のスティフナ
ーゴム８を備え、ときにビード部２からサイドウォール
部３に至る間にケブラーコード又はスチールコードのゴ
ム被覆層（インサートプライと呼ばれる層）を配置す
る。

【０００６】一方、比較的断面高さが高い偏平タイヤ
は、最近になり比較的排気量の大きな輸入高級乗用車や
高級国産乗用車に装着される機会が多く、この種のタイ
ヤは装着リムとの協同でランフラット走行を可能とさせ
るものであり、それはリムに中子を組み込むタイプが主
流を占める。その理由は、比較的断面高さが高い偏平タ
イヤのサイドウォール部３（図５参照）の高さが超偏平
タイヤのそれに比し格段に高く、高さの差の分だけサイ
ドウォール部３激しく撓曲し、その結果、望むランフラ
ット耐久性を得ることができない、というものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような図５に示
す構成を有するタイヤ２０は、ランフラット走行での耐
久性向上のため強化ゴム層９の厚さや高さを増したり、
ゴム自体の硬さ、モジュラスを大幅に高めることが提案
され実用に供されているが、いずれも製造上の制約、コ
スト上昇幅の制約があり、結局のところ急激な内圧ゼロ
状態となったとき、特に高速走行中の車両の操縦安定性
確保は不十分であり、ランフラット状態での走行継続に
おける耐久性も十分ではなく、これらの性能確保及びラ
ンフラット耐久性を実用上問題が生じないレベルまで改
善したタイヤが望まれている。

【０００８】また、リムに中子を組み込む手段は、ま
ず、タイヤのホイールへの組み付けが容易ではなく、い
わゆるリム組み性に問題があり、次に、タイヤ及びホイ
ールアッセンブリーで重量の大幅上昇は不可避であり、
しかも車両のバネ下質量の大幅増加をもたらす結果、車
両の振動乗心地性を著しく損なうこととなり、高級乗用
車に相応しくないという問題を抱えている。

【０００９】そこで発明者らは、特に問題となるランフ
ラット耐久性について、図５に示すタイヤ２０のフラッ
ト走行時における時系列的故障発生部位と故障原因とを
徹底して解明した結果、最も早く故障する部位はベルト
７のγ領域（図５参照）の端部であること、この故障が
引き金となって、連鎖的にサイドウォール部３のβ領域
（図５参照）における強化ゴム層９の故障と、ビード部
２のα領域（図５参照）におけるスティフナーゴム８の
故障とを引き起こすことが分かり、既に特願平１０−１
２１４２２号にて、ベルト７端部と最外側カーカスプラ
イ６−２（図５参照）との間に、図６に示すようなクッ
ションゴム１０を設け、クッションゴム１０のｔａｎδ
をカーカスプライ６のコード被覆ゴムのｔａｎδ以下と
する、特に偏平率６０以上の空気入りタイヤ２１Ａを提
案し、この空気入りタイヤ２１Ａは、フラット走行時の
ベルト７端部の顕著な耐久性向上を有利に実現し、優れ
たランフラット耐久性を達成し得ることが実証されてい
る。

【００１０】しかし、今日のランフラット耐久性向上要
求は止まることを知らず、要求を満たすランフラット耐
久性は、偏平比の呼びが６０以上の空気入りタイヤとい
えども、高速道路上でのフラット走行にて制限速度上限
での走行持続の下、先に触れた８０〜１６０kmは少なく
とも走行可能であること、が条件付けられている。この
厳しい条件に対し、先に述べた新規提案の空気入りタイ
ヤ２１Ａにおける優れたランフラット耐久性をさらに一
層向上させる必要が生じてきた、というのが現状であ
る。

【００１１】従って、この発明の請求項１〜８に記載し
た発明は、従来の厚肉強化ゴム層を適用して実用上支障
を来さないコストに抑え、かつリム組み性などの取扱の
簡便性を保持した上で、製造面での不具合を伴うことな
く、また振動乗心地性を許容できる範囲内に保持した上
で、しかもパンクなどによる急速なエアー抜けでも、乗
用車などの車両の安全走行を保証し、しかも高速道路上
を制限速度乃至それに近い速度の高速走行を長時間維持
しても致命的故障が生じない、高度に優れたランフラッ
ト耐久性を発揮することができる、特に偏平比の呼びが
６０以上の空気入りタイヤの提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の請求項１に記載した発明は、一対のビー
ド部内に埋設したビードコア相互間にわたり、一対のサ
イドウォール部とトレッド部とを補強する１プライ以上
のラジアル配列コードのゴム被覆になるカーカスと、該
カーカスの外周でトレッド部を強化するベルトとを備
え、ビードコアの直上位置からトレッド部端に向け先細
り状に延びるビードフィラーゴムと、ビード部のビード
コア近傍位置からトレッド部の端部近傍位置までにわた
る最内側カーカスプライの内面側に、断面ほぼ三日月状
の強化ゴム層とを有する空気入りタイヤにおいて、ビー
ドフィラーゴムとこれを取り囲むカーカスプライとの間
及び／又は強化ゴム層とこれに最隣接するカーカスプラ
イとの間に、比較的軟質である少なくとも１枚の保護ゴ
ムシートを配置して成ることを特徴とする空気入りタイ
ヤである。

【００１３】この発明の請求項２に記載した発明は、カ
ーカスの少なくとも１プライは、ビードコアの周りに内
側から外側に向かって折り返されてなるターンアッププ
ライであって、トロイド状に延びるプライ本体と折返し
部とからなる空気入りタイヤである。

【００１４】ここに、カーカスが２プライ以上で構成さ
れる場合には、上記の折返し部を有する、いわゆるター
ンアッププライと、ターンアッププライをその折返し部
を含め外包みするダウンプライとのアップ−ダウンのプ
ライ構成とする。以下同じである。

【００１５】また、この発明の請求項３に記載した発明
は、上記構成のタイヤを標準リムに組み付け、これに最
高空気圧の１５％に相当する空気圧を適用したタイヤと
リムとの組立体の断面にて、標準リムのフランジの曲率
中心からタイヤ内側に向かってタイヤ回転軸線と平行に
引いた直線に対しタイヤ半径方向外方側に６０°の傾斜
角度で前記曲率中心から引いた直線上を含むその両側の
範囲にわたって、保護ゴムシートが存在する空気入りタ
イヤである。

【００１６】ここで上記の最高空気圧及び標準リムと
は、ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ（１９９８年版）
（以下「ＪＡＴＭＡ規格」という。）の「一般情報」の
章における第４項「タイヤの測定方法」（１）に記載さ
れている最高空気圧（最大負荷能力に対応する空気圧）
及び第５項「適用リム」の（１）〜（３）に記載されて
いる標準リムを意味する。より詳細には、ＪＡＴＭＡ規
格にて各タイヤ種別毎に定められた「空気圧−負荷能力
対応表」及び「適用リム表」それぞれに記載された数値
及びリムサイズを用いるものとする。なお標準リムは
「適用リム表」の中で下線を付したリムである。

【００１７】さらに、「空気入りタイヤを標準リムに組
み付け、これに最高空気圧の１５％に相当する空気圧を
適用する」とは、標準リムに組み込んだタイヤに一旦上
記最高空気圧以上の内圧を適用してタイヤを標準リムに
十分にフィットさせた状態とした後、充てん空気を最高
空気圧の１５％に相当する微圧まで排気すること、又は
十分なフィット状態を保持しながら、一旦、内圧ゼロま
で排気して、更めて最高空気圧の１５％に相当する微圧
まで圧搾空気を充てんすることを意味する。

【００１８】請求項１、２又は３に記載した発明を実施
するに際し、実際上、請求項４に記載した発明のよう
に、保護ゴムシートは、ビードフィラーゴムのタイヤ半
径方向外方端と、強化ゴム層のタイヤ半径方向内方端と
をそれぞれ通るタイヤ回転軸心と平行な直線間に存在す
ることが好ましい。

【００１９】また、請求項５に記載した発明のように、
保護ゴムシートは、カーカスプライの折返し部に沿って
該折返し部とビードフィラーゴムとの間に配置する場合
には、タイヤ半径方向外方端の、ビードコアのタイヤ半
径方向最外方端から測った高さＨａは、標準リムのフラ
ンジの曲率中心からタイヤ内側に向かってタイヤ回転軸
線と平行に引いた直線に対しタイヤ半径方向外方側に６
０°の傾斜角度で前記曲率中心から引いた直線と最外側
カーカスプライの外側表面との交点の、上記と同じに測
った高さＨｂの２倍以下であるのが好ましい。

【００２０】保護ゴムシートのゴム物性に関し、請求項
６に記載した発明のように、保護ゴムシートの５０％モ
ジュラスは、強化ゴム層のそれの０．３０〜０．８４倍
の範囲内にあること、そして請求項７に記載した発明の
ように、保護ゴムシートは、２５℃でのｔａｎδが０．
０４〜０．１１の範囲内にある物性を有することがより
好適である。

【００２１】ここに上記５０％モジュラスの値は、ＪＩ
ＳＫ６２５１−1993の「加硫ゴムの引張試験方法」
に記載されている内容に従い、「引張応力」の項に記載
された算出式に基づき求められる値であり、また、上記
ｔａｎδの値は、ＪＩＳＫ６３９４−1995の「加硫ゴ
ムの動的性質試験方法」に記載されている（１）非共振
方法のうち「荷重波形、たわみ波形による場合」に従
い、変形の種別を引張りとして求められる値である。
尚、上記ｔａｎδの値は、実際の試験に当り、初期引張
荷重１６０ｇｆ、動的ひずみ１．０％、周波数５２Ｈｚ
の試験条件の下で求められる。

【００２２】また、保護ゴムシートの厚さに関し、請求
項８に記載した発明のように、保護ゴムシートは０．４
〜４．０ｍｍの範囲内の厚さを有することが好ましい。
さらに厳密に言えば、保護ゴムシートは、ビードフィラ
ーゴムとカーカスプライ本体との間及び／又は強化ゴム
層とカーカスプライ本体との間に配置する場合には、
０．６〜４．０ｍｍの範囲内の厚さを有し、また、カー
カスプライの折返し部に沿ってこれとビードフィラーゴ
ムとの間に配置する場合には、０．４〜４．０ｍｍの範
囲内の厚さを有するのがより好適である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１〜図４に基づき説明する。図１は、この発明による空
気入りタイヤを標準リムに組み付け、内圧を微圧とした
ときの組立体の左半断面図であり、図２及び図３は、図
１に示すタイヤとは別の発明による空気入りタイヤを標
準リムに組み付け、内圧を微圧としたときの組立体の左
半断面図であり、図４は、図１に示すタイヤのビード部
を中心とする要部の拡大断面図である。

【００２４】図１〜図３において、空気入りタイヤ１
は、偏平比の呼びが６０以上の乗用車用空気入りタイヤ
（以下「タイヤ１」という。）であり、タイヤ１は、一
対のビード部２（片側のみ示す）と、一対のサイドウォ
ール部３（片側のみ示す）と、両サイドウォール部３に
連なるトレッド部４とを有し、一対のビード部２内に埋
設したビードコア５相互間にわたり上記各部２、３、４
を補強する１プライ以上、図示例は２プライのラジアル
配列コードのゴム被覆になるカーカス６と、カーカス６
の外周でトレッド部４を強化するベルト７とを有する。

【００２５】図示例のカーカス６は、ビードコア５の周
りをタイヤ１の内側から外側へ向け折返した折返し部６
−１ｕを有するターンアッププライ６−１と、ターンア
ッププライ６−１の本体６−１ｂ及び折返し部６−１ｕ
を外包みしてビードコア５近傍に終端を有するダウンプ
ライ６−２とを備える。図示例のカーカス６ではターン
アッププライ６−１が最内側カーカスプライを形成す
る。

【００２６】カーカス６のターンアッププライ６−１及
びダウンプライ６−２は、ラジアル配列コードのゴム被
覆プライになり、コードにはポリエステルコード、レー
ヨンコード、ナイロンコードのような有機繊維コードを
適用する。また、図示を省略したが、カーカス６が、２
プライ以上のターンアッププライ６−１と１プライ以上
のダウンプライ６−２とを有する構成とすること、ま
た、カーカス６がダウンプライ６−２を有することな
く、ターンアッププライ６−１のみを有する構成とする
ことを可とする。

【００２７】ベルト７は、２層以上、図示例は２層のコ
ード交差層、望ましくは２層のスチールコード交差層７
−１、７−２を有する他、これら交差層の外周で２層の
スチールコード交差層を外包みする、図１に破線で示す
有機繊維コード層、例えばナイロン６６コード乃至ケブ
ラーコードの螺旋巻回層７−３を有する。スチールコー
ド交差層はタイヤ赤道面Ｅを挟んでそれぞれの層のスチ
ールコードが交差する配置になり、図示例ではカーカス
６に隣接するスチールコード層７−１の幅がその外側の
スチールコード層７−２の幅より広い。

【００２８】また、タイヤ１は、ビードコア５の外周面
からトレッド部４の端部に向け先細り状に延びる硬質の
ビードフィラーゴム８を有し、折返し部６−１ｕを含む
ターンアッププライ６−１と、ダウンプライ６−２とで
ビードフィラーゴム８を覆う。

【００２９】さらにタイヤ１は、ビード部２のビードコ
ア５近傍位置からトレッド部４の端部近傍位置までにわ
たるカーカス６の最内側プライ、すなわち図１では、タ
ーンアッププライ６−１の内面側に、ランフラットタイ
ヤに固有の、断面が三日月状の強化ゴム層９（片側のみ
示す）を備える。強化ゴム層９は、仮にタイヤ内圧がゼ
ロになったとしても、走行中の車両総重量を安定して支
持し、タイヤ１の使用リムからの離脱を防止し、タイヤ
１の破壊を阻止するため、そして、例えば８０〜１６０
km/hでの高速走行中における急速なパンク時にも走行安
定性を保持可能とするため、硬質ゴムにより構成され、
タイヤ半径方向（以下「半径方向」という。）中央領域
を厚さが８〜１２ｍｍの厚肉部とする一方、半径方向両
端部を先細り状に形成する。

【００３０】また、タイヤ１には、ベルト７の端部とカ
ーカス６の最外側プライのダウンプライ６−２との間に
クッションゴム１０を介装し、クッションゴム１０のｔ
ａｎδをダウンプライ６−２のコード被覆ゴムのｔａｎ
δの値以下として、ベルト７の端部でのランフラット耐
久性向上を図る。

【００３１】ここで、まず、図１に示すタイヤ１は、ビ
ードフィラーゴム８とこれを取り囲むカーカスプライと
の間、すなわち、ターンアッププライ６−１の本体６−
１ｂ、折返し部６−１ｕ、及びダウンプライ６−２と、
ビードフィラーゴム８との間に、少なくとも１枚の保護
ゴムシートを有するものであり、より詳細には、ターン
アッププライ６−１の本体６−１ｂとビードフィラーゴ
ム８との間には、ビードフィラーゴム８よりも軟質であ
る１枚の保護ゴムシート１１を配設し、折返し部６−１
ｕからダウンプライ６−２にわたるプライ部分とビード
フィラーゴム８との間には、ビードフィラーゴム８より
軟質の１枚の保護ゴムシート１２を配設して、合計２枚
の保護シートを有する。

【００３２】これをさらに詳述すれば、図１に示すタイ
ヤ１は、ビードフィラーゴム８を取り囲むカーカスプラ
イの表面、すなわちターンアッププライ６−１の本体６
−１ｂのタイヤ外側を向く表面（以下「外側表面」とい
う。）、折返し部６−１ｕのタイヤ内側を向く表面（以
下「内側表面」という。）及びダウンプライ６−２の内
側表面と、これら表面と対向するビードフィラーゴム８
との間に保護ゴムシート１１、１２を有するということ
である。

【００３３】さらに、ビードフィラーゴム８とターンア
ッププライ６−１の本体６−１ｂとの間に保護ゴムシー
ト１１を配設するとは、具体的にはビードフィラーゴム
８とターンアッププライ６−１の本体６−１ｂとを保護
ゴムシート１１を介して互いに結合させることを意味
し、また、ビードフィラーゴム８と、折返し部６−１ｕ
からダウンプライ６−２にわたるプライ部分との間に保
護ゴムシート１２を配設するとは、具体的には、ビード
フィラーゴム８と前記プライ部分とを保護ゴムシート１
２を介して互いに結合させることを意味する。なお、折
返し部６−１ｕの巻上げ端位置がサイドウォール部又は
これを超える位置にまで達するような構成のタイヤで
は、必ずしもダウンプライ６−２に保護ゴムシート１２
を接合させる必要はない。

【００３４】次に、図２に示すタイヤ１は、強化ゴム層
９と、これに最隣接するカーカスプライ表面、すなわち
図示例ではターンアッププライ６−１の本体６−１ｂの
内側表面との間に、強化ゴム層９より軟質の保護ゴムシ
ート１３を有するものである。

【００３５】また、図３に示すタイヤ１は、図１に示す
保護ゴムシート１１及び１２と、図２に示す保護ゴムシ
ート１３とを合わせ備えるタイヤである。よって、この
発明では、保護ゴムシート１１のみを備えるタイヤと、
保護ゴムシート１１及び１２のみを備えるタイヤと、保
護ゴムシート１１、１２及び１３の全てを備えるタイヤ
とを包含する。図１〜図３に示す保護ゴムシート１１、
１２、１３の半径方向内方端は、いずれもビードコア５
の近傍に位置させる。

【００３６】保護ゴムシート１１、１２、１３はいずれ
も、ビードフィラーゴム８及び強化ゴム層９のいずれと
も異なるゴム質を有し、保護ゴムシート１１、１２、１
３と、ビードフィラーゴム８及び強化ゴム層９との三者
間で、ゴムのＪＩＳ硬度乃至５０％モジュラス（Ｍ₅₀）
の値に関し、ビードフィラーゴム８と強化ゴム層９とは
比較的高い値を有し、保護ゴムシート１１、１２、１３
はビードフィラーゴム８及び強化ゴム層９より低い値を
有する。なお図１〜図３に示す符号１４は、空気不透過
性に優れるハロゲン化ブチルゴムのインナーライナであ
り、よってタイヤ１はチューブレスタイヤである。

【００３７】ここで、図５に左半断面を示す従来のラン
フラットタイヤ２０に生じる符号α、βで囲む領域の故
障は、α領域のビードフィラーゴム８と、β領域の強化
ゴム層９とを或る割合の下で、容積を増加させ、かつゴ
ムの硬度乃至モジュラスを高めて、フラット走行下にお
ける領域α、βにおけるひずみを低減することにより、
ある程度までは改善可能である。しかし、最初の故障部
位が、α及びβ領域からベルト７の端部のγ領域に移行
し、故障改善度合いに限界が生じ、この改善限界では顧
客市場のランフラット耐久性向上要望を満たすことはで
きない。

【００３８】そこでフラット走行における故障改善度合
いを更に高めるため、先に触れたように、図６のタイヤ
左半断面図を参照し、ベルト７の最内コード層７−１の
端部と最外側のダウンプライ６−２との間にクッション
ゴム層１０を設けたランフラットタイヤ２１Ａを既に提
案し、これによりγ領域のランフラット耐久性を著しく
向上させ、これまでに例を見ない優れたランフラット耐
久性を実現させることができた。しかし、従来の技術で
述べたように、ランフラット耐久性の一層の向上要求は
止まるところを知らず、この要求を満たすためには、タ
イヤ２１Ａのγ領域のランフラット耐久性向上に伴い、
γ領域との間で耐久性上バランスに欠けるα領域での故
障が発生しやすくなるという、循環問題の解決が必要と
なる。

【００３９】このように新たに発生しやすくなるα領域
での故障は、ビードフィラーゴム８と、このゴム８に両
側で接合するカーカス６のプライとの間のセパレーショ
ン、乃至はビードフィラーゴム８に対向する位置の強化
ゴム層９とカーカス６のプライとの間のセパレーション
である。これらセパレーション故障発生のメカニズムを
考究した結果、以下のことを解明することができた。考
究結果を、フラット走行中のタイヤ左半断面を示す図７
に基づき説明する。図７中、符号１５は標準リム、符号
１５Ｆはフランジである。

【００４０】図７において、α領域に生じるひずみとβ
領域に生じるひずみとを可能な限り低減させるため、ビ
ードフィラーゴム８及び強化ゴム層９の双方のゴムのモ
ジュラス乃至硬度を高め、かつゴムの容積を増加させる
と、β領域ではセパレーション故障発生の抑制効果が明
確に現れる一方、α領域においては、依然としてセパレ
ーション故障が発生し、故障抑制効果を殆ど示さないこ
とが分かった。

【００４１】荷重が負荷されたタイヤのフラット走行
時、α領域にどのようなひずみが作用しているかを調べ
た結果、カーカス６のプライ本体６−１ｂとビードフィ
ラーゴム８との接合面には図示の矢印Ａ方向の大きなせ
ん断ひずみεa が、カーカス６のプライ折返し部（折返
し部高さが低いタイヤではダウンプライも含む）とビー
ドフィラーゴム８との接合面には図示の矢印Ｂ方向の大
きなせん断ひずみεb が、そしてカーカス６のプライ本
体６−１ｂと強化ゴム層９との接合面には、せん断ひず
みεa 、εb の作用方向とは逆方向の、矢印Ｃ方向の大
きなせん断ひずみεc が、それぞれ発生していることを
突き止めた。

【００４２】せん断ひずみεa 、εb は、ビードフィラ
ーゴム８のビードコア５（全体がほぼスチールから構成
されている）からの突き上げ力により生じること、せん
断ひずみεb にはさらにリム１５のフランジ１５Ｆから
の突き上げ力も加わること、そしてせん断ひずみεc
は、強化ゴム層９のビードコア５に向かう変位傾向によ
り生じることが分かり、これらせん断ひずみεa 、εb
、εc が、カーカス６のプライコードをコード被覆ゴ
ムから引き剥がすように働く結果、コードと被覆ゴムと
の間に初期のセパレーション核が生じ、この核が急速に
発展してセパレーション故障に至ることを解明した。

【００４３】よって、矢印Ａ、Ｂ方向のせん断ひずみε
a 、εb が、矢印Ｃ方向のせん断ひずみεc に比し著し
く大きいタイヤ１においては、図１に示すタイヤ１のよ
うに、ビードフィラーゴム８とターンアッププライ６−
１の本体６−１ｂの外側表面との間に、ビードフィラー
ゴム８より軟質の保護ゴムシート１１を配置し、そし
て、ビードフィラーゴム８と、折返し部６−１ｕの内側
表面からダウンプライ６−２の内側表面にわたるプライ
部分との間に、同じくビードフィラーゴム８より軟質の
保護ゴムシート１２を配置することにより、保護ゴムシ
ート１１及び１２それぞれにせん断ひずみεa 、εb を
集中作用させる。

【００４４】保護ゴムシート１１及び１２は、ビードフ
ィラーゴム８より軟質であるから、せん断ひずみεa 、
εb を保護ゴムシート１１及び１２に集中させても、保
護ゴムシート１１、１２がターンアッププライ６−１の
本体６−１ｂ及び折返し部６−１ｕを含む前記プライ部
分の双方に及ぼすせん断応力は、保護ゴムシート１１及
び１２を備えていないビードフィラーゴム８自体が上記
同様に及ぼすせん断応力に比しより小さくなる。

【００４５】上記の、より小さなせん断応力の作用を受
けるターンアッププライ６−１の本体６−１ｂにおける
コードとコード被覆ゴムとの間のひずみは大幅に低減
し、同じくより小さなせん断応力の作用を受ける折返し
部６−１ｕを含む前記プライ部分におけるコードとコー
ド被覆ゴムとの間のひずみも大幅に低減し、その結果、
α領域におけるコードのセパレーション核の発生と、こ
の核からのセパレーションへの進展が十分に抑制され、
結局、タイヤ１全体のランフラット耐久性が大幅に向上
する。フラット走行時におけるα領域の変形は定ひずみ
変形であるから、上記の効果は常に保証される。

【００４６】また、矢印Ｃ方向のせん断ひずみεc が、
矢印Ａ、Ｂ方向のせん断ひずみεa、εb に比し著しく
大きいタイヤ１においては、図２に示すタイヤ１のよう
に、ビードフィラーゴム８に対向する位置における強化
ゴム層９と、これに最隣接するカーカスプライ、即ち、
ターンアッププライ６−１の本体６−１ｂの内側表面と
の間に、強化ゴム層９よりも軟質の保護ゴムシート１３
を配置することにより、せん断ひずみεc を保護ゴムシ
ート１３に集中作用させ、保護ゴムシート１３がターン
アッププライ６−１の本体６−１ｂの及ぼすせん断応力
を低減させ、これによりターンアッププライ６−１の本
体６−１ｂにおけるコードとコード被覆ゴムとの間のひ
ずみを大幅に低減させ、その結果、α領域におけるセパ
レーション発生は十分に抑制され、タイヤ１全体のラン
フラット耐久性が大幅に向上するのは前記するところと
同じである。

【００４７】また、せん断ひずみεa 、εb 、εc のい
ずれをも無視し得ない大きさのタイヤ１にあっては、図
３に示すように、先に述べた保護ゴムシート１１、１２
及び１３の全てを配置し、これによりせん断ひずみεa
、εb 、εc が作用するα領域各部のセパレーション
発生を抑制することができる。なお、せん断ひずみが、
εa ≫εb の場合は保護ゴムシート１１のみの配置で済
ませ、εa ≪εb の場合は保護ゴムシート１２のみの配
置で済ますことも可とする。

【００４８】さらに、図１〜図３は、タイヤ１をその標
準リム１５（図では、リムの輪郭線のみを示す。）に組
み付けたタイヤ１とリム１５の組立体に、タイヤ１の最
高空気圧の１５％の微圧を充てんしたときの組立体の左
半断面を示し、図１〜図３において、リム１５のフラン
ジ１５Ｆの輪郭の円弧の曲率中心Ｐからタイヤ１の内側
に向かい、タイヤ１の回転軸線（図示省略）と平行に引
いた直線Ｌに対し、半径方向外方側に６０°の傾斜角度
で前記曲率中心Ｐから引いた直線Ｌｐ上を含むその両側
の範囲にわたって、ビードフィラーゴム８と保護ゴムシ
ート１１、１２、１３とが存在することを要する。なぜ
なら、直線Ｌｐ上を含むその両側の範囲にわたって、前
記したα領域（図５参照）が存在するからである。

【００４９】また、図１〜図３において、保護ゴムシー
ト１１、１２、１３は、ビードフィラーゴム８の半径方
向外方端Ｑを通りタイヤ１の回転軸線と平行な直線Ｌｑ
と、強化ゴム層９の半径方向内方端Ｒを通りタイヤ１の
回転軸線と平行な直線Ｌｒとで挟まれる領域内に配置す
る。

【００５０】また、図１に示すタイヤ１の要部拡大図で
ある図４において、カーカスプライの折返し部に沿って
これとビードフィラーゴムとの間に保護ゴムシート１２
を配置する場合には、ビードコア５の最大半径位置を通
りタイヤ１の回転軸線と平行な直線Ｌ₅ からタイヤ径方
向に測った保護ゴムシート１２の半径方向外方端の高さ
Ｈａ（ｍｍ）は、曲率中心Ｐを通る６０°の直線Ｌ_P
と、カーカス６の最外側プライの外側表面、図示例では
ダウンプライ６−２の外側表面との交点Ｓの、直線Ｌ₅
から測った高さＨｂ（ｍｍ）との間で、Ｈａ＝１．６×
Ｈｂ〜２×Ｈｂの範囲内とするのが適合する。この範囲
内とすれば保護ゴムシート１２を前記したα領域内に存
在させることができる。高さＨａが２×Ｈｂを超える高
さまで保護ゴムシート１２を延長しても、カーカス６の
プライセパレーション発生抑制効果は向上せず、意味を
もたない。これに対しビードフィラーゴム８の半径方向
外方端Ｑの下限高さ位置は２×Ｈｂ以上とすることが好
ましい。

【００５１】ここで以下、保護ゴムシート１１、１２、
１３の適合ゴム物性範囲と、適合厚さ範囲とに関し述べ
る。いずれも３種類のサイズの乗用車用ラジアルプライ
タイヤ１について実験した結果を纏め、導き出したもの
である。サイズは、２２５／６０Ｒ１６、２１５／６５
Ｒ１５、２４５／７０Ｒ１６（ＲＶ車両用）であり、こ
れらタイヤ１を各サイズ毎の標準リム１５に組み付け、
一旦各タイヤ１に最高空気圧を適用してタイヤ１をリム
１５に完全にフィットさせた後、空気圧をゼロ（バルブ
コアを取り外した状態）とし、これらタイヤ１とリム１
５との組立体を、表面速度８９km/hで回転するドラムに
各タイヤをその最大負荷能力の約７６％に相当する荷重
で押圧し、故障が生じるまでに走行した距離を計測する
ことでランフラット耐久性を確かめた。

【００５２】適合ゴム物性範囲として、まず、荷重負荷
の下でのタイヤ１のフラット走行では、α領域の発熱量
が多量であるため、高温度による熱故障を回避する必要
があり、発熱量を左右するゴム物性としての２５℃での
ｔａｎδを取り上げ、保護ゴムシート１１、１２、１３
のｔａｎδを４水準とするランフラット耐久性実験を実
施し、実験結果をプロット図として図８に示し、次に、
保護ゴムシート１１、１２、１３にせん断ひずみを有効
に集中させることができる５０％モジュラス（Ｍ₅₀）
を、強化ゴム層９の５０％モジュラス（Ｍ₅₀）に対する
比率として４水準とり、ランフラット耐久性実験を実施
し、実験結果をプロット図として図９に示す。但し、ビ
ードフィラーゴム８と強化ゴム層９には同一ゴムを用い
た。

【００５３】また、保護ゴムシート１１、１２、１３の
適合厚さは、保護ゴムシート１１、１３の場合と、保護
ゴムシート１２の場合とに分けて、それぞれ厚さ（ｍ
ｍ）を５水準にとり、各水準にてタイヤ１のランフラッ
ト耐久性実験を実施し、保護ゴムシート１１、１３の場
合の実験結果は図１０に、保護ゴムシート１２の場合の
実験結果は図１１に、それぞれプロット図として示す。
図８〜図１１の縦軸の数値は、いずれも従来タイヤ２１
の改良タイヤ２１Ａをコントロールタイヤとして、これ
を１００とする指数であらわし、値が大なるほど良いと
した。なお各図中、印●はプライセパレーション故障を
あらわし、印■はプライセパレーション故障ではなく、
強化ゴム層９の破壊故障である。

【００５４】図８から、２５℃におけるｔａｎδは０．
１１以下であるゴムが保護ゴムシート１１、１２、１３
として適合することが分かり、その一方で、ｔａｎδが
０．０４未満ではランフラット耐久性の向上が見られず
（別実験による）、しかもｔａｎδが０．０４未満のゴ
ムは引張強さが小さくなり過ぎ、保護ゴムシート用ゴム
として不適合であるから、結局、２５℃におけるｔａｎ
δは０．０４〜０．１１の範囲内にあるのが好ましい。

【００５５】図９から、ビードフィラーゴム８及び強化
ゴム層９の５０％モジュラスに対する保護ゴムシート１
１、１２、１３の５０％モジュラスの比率は８４％以下
であるのが保護ゴムシート１１、１２、１３として好ま
しいことが分かる一方、この５０％モジュラス比率が３
０％未満では、ビードフィラーゴム８及び強化ゴム層９
との間で極端な剛性段差が付される結果、保護ゴムシー
ト１１、１２、１３に故障が転移して、これらゴムシー
トを用いる効果が相殺される。よって、保護ゴムシート
１１、１２、１３の５０％モジュラスは、強化ゴム層９
（ビードフィラーゴム８）の５０％モジュラスの０．３
０〜０．８４倍の範囲内が適合する。尚、図８及び図９
での上限値はいずれもコントロールタイヤ２１Ａの１．
１倍以上を基準としたものである。

【００５６】図１０から、保護ゴムシート１１、１３の
厚さは０．６ｍｍ以上であることが好ましく、図１１か
ら保護ゴムシート１２の厚さは０．４ｍｍ以上であるこ
とが好ましいことが分かる。その一方で、保護ゴムシー
ト１１、１２、１３が４．０ｍｍを超える厚さになる
と、余りにも厚くなり過ぎて保護ゴムシート１１、１
２、１３を配置した部分の発熱量が過大になり、耐発熱
性が低下し、ランフラット耐久性の向上が達成できない
ため不可である。結局、保護ゴムシート１１、１３の厚
さは０．６〜４．０ｍｍの範囲内にあること、そして保
護ゴムシート１２の厚さは０．４〜４．０ｍｍの範囲内
にあることが好ましい。尚、図１０及び図１１での下限
値はいずれもコントロールタイヤ２１Ａの１．１倍以上
を基準としたものである。

【００５７】

【実施例】乗用車用ラジアルタイヤで、サイズは、２２
５／６０Ｒ１６であり、構成は図１〜図３に示すところ
に従い、カーカス６は１プライのターンアッププライ６
−１と１プライのダウンプライ６−２とからなり、いず
れもラジアル配列ポリエステルコードのゴム被覆にな
り、ベルト７は２層のゴム被覆スチールコード交差層７
−１、７−２と、１層の６，６ナイロンコードの螺旋巻
回ゴム被覆層からなるキャッププライ７−３とを有す
る。

【００５８】保護ゴムシート１１、１２、１３の２５℃
におけるｔａｎδ、強化ゴム層９（ビードフィラーゴム
８と同一ゴム）の５０％モジュラスに対する保護ゴムシ
ート１１、１２、１３の５０％モジュラスの比（Ｍ
₅₀Ｒ）の値、保護ゴムシート１１の厚さｄ₁₁（ｍｍ）、
保護ゴムシート１２の厚さｄ₁₂（ｍｍ）、保護ゴムシー
ト１３の厚さｄ₁₃（ｍｍ）を、それぞれ実施例１〜１３
につき表１に示す。なお各実施例に対応する図面を表１
に併記する。各実施例のランフラット耐久性を評価する
ため、保護ゴムシート及びクッションゴム１０をもたな
い他は全て実施例１に合わせた従来例タイヤ２０、及び
保護ゴムシートをもたない比較例タイヤ２１Ａも準備し
た。

【００５９】

【表１】

【００６０】実施例１〜１３、従来例及び比較例の各タ
イヤを供試タイヤとして、これらタイヤを標準リム６1/
2 ＪＪに組み付け、これに一旦最高空気圧乃至それに近
い空気圧を充てんした後、空気圧をゼロ（大気圧）とし
てタイヤをフラット状態とし、表面速度８９km/hで回転
するドラムに各フラットタイヤを、最大負荷能力７５０
kgf の７６％に相当する荷重５７０kgf 負荷の下で押圧
し、タイヤに故障が生じるまでの走行距離を測定した。
測定結果は比較例タイヤを１００とする指数にてあらわ
し、この指数をもってランフラット耐久性とした。値は
大なるほど良く、走行距離指数として測定結果を表１に
記載した。

【００６１】表１に示す結果から、従来例タイヤに対し
ては元より、比較例タイヤに対しても保護ゴムシート１
１、１２、１３を設けた実施例の各タイヤのランフラッ
ト耐久性が向上していること、それも強化ゴム層９のゴ
ムに対する５０％モジュラスの比を適当に設定すること
により、また、保護ゴムシートの厚さを適当に設定する
ことにより、ランフラット耐久性を大幅に向上させるこ
とができることが分かる。

【００６２】

【発明の効果】この発明の請求項１〜８に記載した発明
によれば、従来の厚肉強化ゴム層を適用し、保護ゴムシ
ートの追加のみの簡単な構成により高い生産性の下で、
製造コストも含め実用性に富むコストを保持し、かつリ
ム組み性などの取扱の簡便性も保持した上で、パンクな
どによる急速なエアー抜けでも、乗用車などの車両の安
全走行を保証し、しかも高速道路上を制限速度乃至それ
に近い速度の高速走行を長時間維持しても致命的故障が
生じない、高度に優れたランフラット耐久性を発揮する
ことができる、特に偏平比の呼びが６０以上の空気入り
タイヤを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態例の空気入りタイヤと
リムとの組立体の左半断面図である。

【図２】図１に示すタイヤとは別のタイヤとリムとの
組立体の左半断面図である。

【図３】図１、２に示すタイヤとは別のタイヤとリム
との組立体の左半断面図である。

【図４】図１に示すタイヤの要部拡大断面図である。

【図５】従来の空気入りタイヤの左半断面図である。

【図６】比較空気入りタイヤの左半断面図である。

【図７】ランフラット走行時のタイヤの半断面図であ
る。

【図８】ドラムによるフラット走行距離とｔａｎδと
の関係を示すプロット図である。

【図９】ドラムによるフラット走行距離と強化ゴム層
の５０％モジュラスに対する保護ゴムシートの５０％モ
ジュラスの比率との関係を示すプロット図である。

【図１０】ドラムによるフラット走行距離と保護ゴム
シート１１，１３の厚さとの関係を示すプロット図であ
る。

【図１１】ドラムによるフラット走行距離と他の保護
ゴムシートの厚さ１２との関係を示すプロット図であ
る。

【符号の説明】

１空気入りタイヤ２ビード部３サイドウォール部４トレッド部５ビードコア６カーカス６−１ターンアッププライ６−１ｂプライ本体６−１ｕ折返し部６−２ダウンプライ７ベルト８ビードフィラーゴム９強化ゴム層１０クッションゴム１１、１２、１３保護ゴムシート１４インナーライナ１５標準リム１５ＦリムのフランジＥタイヤ赤道面Ｐリムフランジ円弧の曲率中心Ｌｐ中心Ｐからの６０度の傾斜直線Ｑビードフィラーゴムの半径方向外方端Ｌｑ端Ｑを通るタイヤ回転軸線に平行な直線Ｒ強化ゴム層半径方向内方端Ｌｒ端Ｒを通るタイヤ回転軸線に平行な直線Ｓ傾斜直線Ｌｐと最外側プライ外面との交点Ｌ₅ ビードコア半径方向最外方端を通るタイヤ回転軸
線に平行な直線Ｈａ折返し部に沿う保護ゴムシート１２の半径方向外
方端位置を直線Ｌ₅ からタイヤ径方向に測ったときの高
さＨｂ交点Ｓを直線Ｌ₅ からタイヤ径方向に測ったとき
の高さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ６０Ｃ 15/06 Ｂ６０Ｃ 15/06 Ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対のビード部内に埋設したビードコア
相互間にわたり、一対のサイドウォール部とトレッド部
とを補強する１プライ以上のラジアル配列コードのゴム
被覆になるカーカスと、該カーカスの外周でトレッド部
を強化するベルトとを備え、ビードコアの直上位置から
トレッド部端に向け先細り状に延びるビードフィラーゴ
ムと、ビード部のビードコア近傍位置からトレッド部の
端部近傍位置までにわたる最内側カーカスプライの内面
側に、断面ほぼ三日月状の強化ゴム層とを有する空気入
りタイヤにおいて、ビードフィラーゴムとこれを取り囲むカーカスプライと
の間及び／又は強化ゴム層とこれに最隣接するカーカス
プライとの間に、比較的軟質である少なくとも１枚の保
護ゴムシートを配置して成ることを特徴とする空気入り
タイヤ。
【請求項２】カーカスの少なくとも１プライは、ビー
ドコアの周りに内側から外側に向かって折り返されてな
るターンアッププライであって、トロイド状に延びるプ
ライ本体と折返し部とからなる請求項１に記載した空気
入りタイヤ。
【請求項３】請求項１又は２に記載した空気入りタイ
ヤを標準リムに組み付け、これに最高空気圧の１５％に
相当する空気圧を適用したタイヤとリムとの組立体の断
面にて、標準リムのフランジの曲率中心からタイヤ内側に向かっ
てタイヤ回転軸線と平行に引いた直線に対しタイヤ半径
方向外方側に６０°の傾斜角度で前記曲率中心から引い
た直線上を含むその両側の範囲にわたって保護ゴムシー
トとが存在する空気入りタイヤ。
【請求項４】保護ゴムシートは、ビードフィラーゴム
のタイヤ半径方向外方端と、強化ゴム層のタイヤ半径方
向内方端とをそれぞれ通るタイヤ回転軸心と平行な直線
間に存在する請求項１、２又は３に記載した空気入りタ
イヤ。
【請求項５】保護ゴムシートは、カーカスプライの折
返し部に沿ってこれとビードフィラーゴムとの間に配置
する場合には、タイヤ半径方向外方端の、ビードコアの
タイヤ半径方向最外方端から測った高さ（Ｈａ）は、標
準リムのフランジの曲率中心からタイヤ内側に向かって
タイヤ回転軸線と平行に引いた直線に対しタイヤ半径方
向外方側に６０°の傾斜角度で前記曲率中心から引いた
直線と最外側カーカスプライの外側表面との交点の、上
記と同じに測った高さ（Ｈｂ）の２倍以下である請求項
２、３又は４に記載した空気入りタイヤ。
【請求項６】保護ゴムシートの５０％モジュラスは、
強化ゴム層のそれの０．３０〜０．８４倍の範囲内にあ
る請求項１〜５のいずれか一項に記載した空気入りタイ
ヤ。
【請求項７】保護ゴムシートは、２５℃でのｔａｎδ
が０．０４〜０．１１の範囲内にある物性を有する請求
項１〜６のいずれか一項に記載したタイヤ。
【請求項８】保護ゴムシートは、０．４〜４．０ｍｍ
の範囲内の厚さを有する請求項１〜７のいずれか一項に
記載した空気入りタイヤ。