JP2009029277A

JP2009029277A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2009029277A
Application number: JP2007195730A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Takei; 宏允武井
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2009-02-12

Abstract

【課題】ランフラット走行時のバックリング現象を抑制してランフラット耐久性を改善しながら、通常走行時における操縦安定性を向上することが可能な空気入りタイヤを提供する
【解決手段】サイドウォール部２にランフラット走行を可能にする断面三日月状の補強ゴム層１７を埋設した空気入りタイヤである。トレッド部１のベルト層８とベルトフルカバー層９との間に、ＪＩＳ硬度が５５〜８５度のゴムからなり、かつトレッド部１のセンター領域１Ｘでの厚さが０．８ｍｍ〜３．５ｍｍの補助ゴム層２０が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ランフラット走行が可能な空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、ランフラット走行時のトレッド部のバックリング現象を抑制するようにした空気入りタイヤに関する。

従来、ランフラット走行を可能にした空気入りタイヤとして、サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層を埋設した空気入りタイヤが知られている。パンクなどで空気が抜けた状態で走行する、所謂ランフラット走行時に、補強ゴム層によりタイヤの縦撓みを抑制することでタイヤの破壊を防止し、ランフラット走行を可能にしている。

しかしながら、サイドウォール部に三日月状の補強ゴム層を設けた空気入りタイヤは、ランフラット走行時にトレッド部の中央部分がタイヤ径方向内側に大きく窪むバックリング現象が発生し、それがショルダー部への負担を増大させ、ランフラット走行時の耐久性（ランフラット耐久性）を低下させる一因になっていた。

そこで、上記対策として、サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層を埋設した空気入りタイヤにおいて、ベルト層間にゴム層を配置するようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようにゴム層をベルト層間に挿入することでトレッド部の曲げ剛性を高め、それによりランフラット走行時のバックリング現象を抑制してランフラット耐久性を改善するようにしている。また、ゴム層の追加により乗心地を高めることも可能になる。

しかしながら、このようにベルト層間にゴム層を介在させると、傾斜配列した補強コードを層間でタイヤ周方向に対する向きを逆向きにして交差させた積層ベルトのバイアス効果の低下を招き、それにより通常走行時における操縦安定性が低下するのが避けられない。
特開２００７−６９８８９号公報

本発明の目的は、ランフラット走行時のバックリング現象を抑制してランフラット耐久性を改善しかつ乗心地性を改善しながら、通常走行時における操縦安定性を向上することが可能な空入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の空気入りタイヤは、左右のビード部間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列したカーカス層を延設し、トレッド部のカーカス層外周側にタイヤ周方向に対して傾斜して延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列した複数のベルト層を層間でタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして補強コードが交差するように配置し、該ベルト層の外周側に補強コードがタイヤ周方向に延在するベルトフルカバー層を設け、サイドウォール部にランフラット走行を可能にする断面三日月状の補強ゴム層を埋設した空気入りタイヤにおいて、前記ベルト層とベルトフルカバー層との間にＪＩＳ硬度が５５度〜８５度のゴムからなる補助ゴム層を配置し、かつ該補助ゴム層の厚さを前記トレッド部のセンター領域で０．８ｍｍ〜３．５ｍｍにしたことを特徴とする。

上述した本発明によれば、補助ゴム層をベルト層間ではなく、ベルト層とベルトフルカバー層との間に配置するので、積層ベルトのバイアス効果が低下するのを防ぐことができる。また、ベルト層とベルトフルカバー層間に配置した補助ゴム層のゴムのＪＩＳ硬度を５５度以上にする一方、補助ゴム層の厚さを上記範囲に規定することにより、タイヤの横バネを効果的に増加させることができる。従って、通常走行時における操縦安定性を向上することができる。

他方、ベルト層とベルトフルカバー層との間に挟まれる補助ゴム層のセンター領域での厚さを０．８ｍｍ以上確保することで、バックリングに大きく影響するトレッド部のセンター領域における曲げ剛性を効果的に高めることができるので、ランフラット走行時のバックリング現象を抑制し、ランフラット耐久性の改善が可能になる。

また、補助ゴム層のゴムのＪＩＳ硬度を８５度以下にすることで、路面から振動を効果的に吸収し、乗心地の改善が可能になる。

以下、本発明の実施の形態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、本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示し、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部、ＴＥはタイヤ赤道面である。図１の空気入りタイヤはリムＲに装着した状態で示し、タイヤ赤道面ＴＥに対して左右対称構造であるため、左側半分は省略している。

タイヤ内部の左右のビード部３間には、タイヤ径方向に延在するナイロンなどの有機繊維コードからなる補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設したカーカス層４が１層延設され、その両端部がビード部３に埋設されたビードコア５の周りにビードフィラー６を挟み込むようにしてタイヤ内側から外側に折り返されている。

トレッド部１のカーカス層４の外周側には、タイヤ周方向に対して傾斜して延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設した２層のベルト層７，８が、層間でタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして補強コードが交差するように配置されている。２層のベルト層７，８は、カーカス層４に隣接する１番ベルト層７と、この１番ベルト層７の外周側に配置された２番ベルト層８から構成され、トレッド部１の左右のショルダー領域１Ｙ間に延在している。１番ベルト層７は幅が２番ベルト層より広く、最も幅が広いベルト層になっている。

ベルト層７，８の外周側には、ゴム被覆したナイロンなどの有機繊維コードをタイヤ周方向に対して０°に近い角度（５°以下）で螺旋状に巻回した２層のベルトカバー層９，１０が設けれている。この有機繊維コードがタイヤ周方向に延在する２層のベルトカバー層９，１０は、ベルト層７，８全体をカバーする１層のベルトフルカバー層９と、このベルトフルカバー層９の外周側でベルト層７，８の両端部をカバーする１層のベルトエッジカバー層１０から構成されている。

ベルトカバー層９，１０の外周側には、トレッドゴム層１１が設けられている。トレッドゴム層１１は、ベルトカバー層９，１０に隣接して配置されたアンダートレッドゴム層１２と、このアンダートレッドゴム層１２の外周側に積層されたキャップトレッドゴム層１３とを有している。キャップトレッドゴム層１３は、アンダートレッドゴム層１２よりＪＩＳ硬度が高いゴムから構成されている。キャップトレッドゴム層１３の外周面がトレッド面１４になっており、このトレッド面１４にはタイヤ周方向に延在する複数の主溝１５とタイヤ幅方向に延びる複数の横溝（不図示）が設けられている。

カーカス層４の内側には、空気透過防止層として作用するインナーライナー層１６が設けられている。インナーライナー層１６は左右のビード部３間に延在している。左右のサイドウォール部２には、ランフラット走行を可能にする断面三日月状の補強ゴム層１７がそれぞれ１層埋設されている。硬度の高いゴムから構成される補強ゴム層１７は、サイドウォール部２のカーカス層４とインナーライナー層１６との間に配置され、ランフラット走行時に補強ゴム層１７によりタイヤの縦撓み（サイドウォール部の撓み）を抑制することでタイヤの破壊を防止し、ランフラット走行を可能にしている。

本発明では、上記のようなランフラット走行が可能な空気入りタイヤにおいて、２番ベルト層８とベルトフルカバー層９との間に、ＪＩＳ硬度が５５度〜８５度のゴムからなる補助ゴム層２０が一層配置されている。補助ゴム層２０は、最も幅が広い１番ベルト層７の幅方向両端まで延在し、１番ベルト層７と同じ幅を有している。

補助ゴム層２０は、トレッド部１のセンター領域１Ｘに位置するセンターゴム部２０Ａと、このセンターゴム部２０Ａの両側でトレッド部１の両ショルダー領域１Ｙに位置するショルダーゴム部２０Ｂを有している。センターゴム部２０Ａの厚さは０．８ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲になっており、ショルダーゴム部２０Ｂの厚さはセンターゴム部２０Ａの厚さ以下にしている。

このように本発明では、補助ゴム層２０をベルト層７，８間ではなく、第２ベルト層８とベルトフルカバー層９との間に配置するので、積層ベルトのバイアス効果の低下を招くことがない。また、介在させる補助ゴム層２０のゴムのＪＩＳ硬度を５５度以上にする一方、補助ゴム層２０の厚さを上記した範囲に特定することにより、タイヤの横バネを効果的に増加させることができる。従って、通常走行時における操縦安定性を高めることが可能になる。

他方、第２ベルト層８とベルトフルカバー層９との間に挟まれる補助ゴム層２０のセンター領域１Ｘでの厚さを０．８ｍｍ以上確保することで、バックリングに影響するトレッド部１のセンター領域１Ｘにおける曲げ剛性を効果的に高めることができるので、ランフラット走行時のバックリング現象を抑制し、ランフラット耐久性を改善することができる。

更に、補助ゴム層２０のゴムのＪＩＳ硬度を８５度以下にすることで、路面から振動を効果的に吸収し、乗心地を改善することができる。

補助ゴム層２０のゴムのＪＩＳ硬度が５５°より低くなると、タイヤの横バネの低下により通常走行時の操縦安定性を効果的に改善することができなくなる。逆に８５度を超えると、トレッド部１の径方向剛性の増大によりタイヤの縦バネが高くなり、乗心地を効果的に改善することが難しくなる。好ましくは、乗心地と操縦安定性のバランスの点から、６０〜８０度、より好ましくは６５〜７５度がよい。

補助ゴム層２０のセンター領域１Ｘでの厚さが０．８ｍｍより薄くなると、ランフラット走行時のバックリング現象を効果的に抑制することができない。また、タイヤの横バネの低下により通常走行時の操縦安定性を効果的に改善することができない。逆に３．５ｍｍを超える場合も、タイヤの横バネの低下により通常走行時の操縦安定性を効果的に改善することができなくなる。また、重量の増加を回避するために、トレッド部１の厚さを一定とすると、３．５ｍｍを超える補助ゴム層２０の追加により主溝１５の溝底からベルトフルカバー層９までの間隔が狭くなり過ぎるので、主溝１５の溝底でクラックが発生し易くなる。好ましくは、バランスの点から、補助ゴム層２０のセンター領域１Ｘでの厚さを１．５〜２．５ｍｍにするのがよい。主溝１５の溝底のクラックの点からは、主溝１５の溝底からベルトフルカバー層９までの間隔を０．５ｍｍ以上確保するのがよい。

図２は、本発明の空気入りタイヤの他の実施形態を示し、図１の空気入りタイヤと同様にタイヤ赤道面ＴＥに対して左右対称構造であるため、左側半分は省略している。この空気入りタイヤは、補助ゴム層２０のセンターゴム部２０Ａとショルダーゴム部２０ＢをＪＩＳ硬度の異なるゴムから構成したものである。センターゴム部２０Ａをショルダーゴム部２０ＢよりＪＩＳ硬度の高いゴムから構成し、バックリングが発生し易いトレッド部１のセンター領域１Ｘにおける曲げ剛性をより高めている。これによりランフラット走行時のバックリング現象をより抑制し、ランフラット耐久性の一層の改善が可能になる。他の構成は図１の実施形態と同じであり、同じ構成要素に同じ符号を付し、説明は省略する。

センターゴム部２０Ａに使用するゴムは、好ましくはショルダーゴム部２０ＢよりＪＩＳ硬度が少なくとも１０度高いゴムを使用するのが、ランフラット走行時のバックリング現象をより抑制する上でよい。差の上限値は、上述した補助ゴム層２０のゴムのＪＩＳ硬度の範囲内であれば特に限定されない。

本発明において、ショルダーゴム部２０Ｂの厚さｔ１としては、センターゴム部２０Ａのタイヤ赤道面ＴＥ上での厚さｔ２の８０％以下にするのが好ましい。このようにショルダーゴム部２０Ｂの厚さｔ１をセンターゴム部２０Ａより薄くすることにより、全体を一定の厚さにしたものよりコーナリングパワーを増大させることができるので、操縦安定性を高めることができる。ショルダーゴム部２０Ｂの厚さｔ１の下限値としては、センターゴム部２０Ａのタイヤ赤道面ＴＥ上での厚さｔ２の４０％以上にするのが、ランフラット走行時のバックリング現象を抑制する点からよい。ショルダーゴム部２０Ｂの厚さｔ１は、更に好ましくは、タイヤ幅方向外側に向けて次第に薄くなるようにするのが、操縦安定性の点からよい。

また、補助ゴム層２０は、キャップトレッドゴム層１３のゴムよりＪＩＳ硬度が高いゴムから構成するのがよく、それによりトレッド部１における曲げ剛性を一層高めることができるので、ランフラット走行時のバックリング現象を更に抑制し、ランフラット耐久性を一層改善することができる。

補助ゴム層２０のゴムの１００％モジュラスとしては、６〜１２ＭＰａの範囲にするのがよい。１００％モジュラスが６ＭＰａより低いと、トレッド部１の曲げ剛性が低くなり過ぎ、操縦安定性が低下し、逆に１２ＭＰａを超えると、トレッド部１の曲げ剛性が高くなり過ぎ、乗心地が悪化する。なお、ここで言う１００％モジュラスはＪＩＳＫ６３０１に準拠して測定する値である。

なお、本発明におけるトレッド部１のセンター領域１Ｘとは、最も幅が広い１番ベルト層７の幅を２Ｗとすると、タイヤ赤道面ＴＥからタイヤ幅方向両側にそれぞれ０．５Ｗ〜０．７Ｗの位置Ｑ間に位置する領域とすることができる。トレッド部１のショルダー領域１Ｙは位置Ｑよりタイヤ幅方向外側のトレッド部１の領域である。

上記実施形態では２層のベルト層７，８設けた例を示したが、本発明の空気入りタイヤはそれに限定されず、タイヤ周方向に対して傾斜して延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列し、層間でタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして補強コードを交差するように配置した複数のベルト層を有するものであればよい。また、カーカス層４も上述した１層に限定されず、複数層有するものであってもよい。

本発明で言うゴムのＪＩＳ硬度とは、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ・タイプＡに準拠して測定する硬度である。

本発明は、特に乗用車に使用される空気入りタイヤに好ましく用いることができるが、それに限定されず、他の空気入りタイヤであってもよい。

タイヤサイズを２２５／５０Ｒ１７で共通にし、タイヤ構造、補助ゴム層のセンターゴム部とショルダーゴム部の厚さとゴムのＪＩＳ硬度を表１のようにした本発明タイヤ１〜７と比較タイヤ１〜４、本発明タイヤ１において補助ゴム層がない従来タイヤ、及び本発明タイヤ２において補助ゴム層をベルト層間に配置した比較タイヤ５をそれぞれ作製した。各試験タイヤ共にキャップトレッドゴム層のゴムのＪＩＳ硬度は７０度で共通である。

これら各試験タイヤを以下に示す方法により、操縦安定性、ランフラット耐久性、乗心地性の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。

操縦安定性
各試験タイヤをリムサイズ１７×７．５Ｊのリムに組み付け、空気圧を２２０ｋＰａにして排気量２０００ｃｃの車両（前輪駆動車）に装着し、テストコースにおいて実車走行した際の操縦安定性をテストドライバーによりフィーリング評価した。その結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きい程、操縦安定性が優れている。１０２以上が顕著な効果ありとする。

ランフラット耐久性
各試験タイヤをリムサイズ１７×７．５Ｊのリムに組み付け、空気圧をＯｋＰａにして排気量２０００ｃｃの車両（前輪駆動車）の右側前輪に使用し、楕円形の周回テストコースを時速９０km/hで反時計周りの方向に走行し、テストドライバーがタイヤ故障による異常振動を感じ、走行を停止するまでの走行距離を測定した。その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きい程、ランフラット耐久性が優れている。１０２以上が顕著な効果ありとする。なお、右側前輪以外は、上記と同じサイズのタイヤとリムを使用し、その空気圧を２２０ｋＰａとした。

乗心地性
各試験タイヤをリムサイズ１７×７．５Ｊのリムに組み付け、空気圧を２２０ｋＰａにして排気量２０００ｃｃの車両（前輪駆動車）に装着し、テストコースにおいて実車走行した際の乗心地性をテストドライバーによりフィーリング評価した。その結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きい程、乗心地性が優れている。１０２以上が顕著な効果ありとする。

表１から、本発明タイヤは、ランフラット耐久性及び乗心地性を改善しながら、通常走行時における操縦安定性を向上できることがわかる。

また、本発明タイヤ６から、補助ゴム層のショルダーゴム部の厚さをセンターゴム部より薄くすることにより、操縦安定性を一層改善できることがわかる。

更に、本発明タイヤ７から、センターゴム部のゴムのＪＩＳ硬度をショルダーゴム部のゴムのＪＩＳ硬度より高くすることによっても、操縦安定性を一層改善できることがわかる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態をリムに装着した状態で示すタイヤ子午線半断面図である。本発明の空気入りタイヤの他の実施形態をリムに装着した状態で示すタイヤ子午線半断面図である。

符号の説明

１トレッド部
１Ｘセンター領域
１Ｙショルダー領域
２サイドウォール部
３ビード部
４カーカス層
７ベルト層（第１ベルト層）
８ベルト層（第２ベルト層）
９ベルトカバー層（ベルトフルカバー層）
１１トレッドゴム層
１２アンダートレッドゴム層
１３キャップトレッドゴム層
１７補強ゴム層
２０補助ゴム層
２０Ａセンターゴム部
２０Ｂショルダーゴム部
ｔ１，ｔ２厚さ

Claims

左右のビード部間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列したカーカス層を延設し、トレッド部のカーカス層外周側にタイヤ周方向に対して傾斜して延在する補強コードをタイヤ周方向に所定の間隔で配列した複数のベルト層を層間でタイヤ周方向に対する傾斜方向を逆向きにして補強コードが交差するように配置し、該ベルト層の外周側に補強コードがタイヤ周方向に延在するベルトフルカバー層を設け、サイドウォール部にランフラット走行を可能にする断面三日月状の補強ゴム層を埋設した空気入りタイヤにおいて、
前記ベルト層とベルトフルカバー層との間にＪＩＳ硬度が５５度〜８５度のゴムからなる補助ゴム層を配置し、かつ該補助ゴム層の厚さを前記トレッド部のセンター領域で０．８ｍｍ〜３．５ｍｍにした空気入りタイヤ。
前記補助ゴム層は、前記複数のベルト層の内の最も幅が広いベルト層の幅方向両端まで延在し、トレッド部のセンター領域に位置するセンターゴム部と、該センターゴム部の両側でトレッド部の両ショルダー領域に位置するショルダーゴム部を有する請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダーゴム部の厚さがセンターゴム部のタイヤ赤道面上での厚さの４０％〜８０％である請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記ショルダーゴム部の厚さをタイヤ幅方向外側に向けて次第に薄くした請求項３に記載の空気入りタイヤ。
前記センターゴム部が前記ショルダーゴム部よりＪＩＳ硬度の高いゴムからなる請求項２，３または４に記載の空気入りタイヤ。
前記センターゴム部が前記ショルダーゴム部よりＪＩＳ硬度が少なくとも１０度高いゴムからなる請求項５に記載の空気入りタイヤ。
前記トレッド部のベルトフルカバー層外周側にトレッドゴム層を有し、該トレッドゴム層はベルトフルカバー層に隣接して配置されたアンダートレッドゴム層と、該アンダートレッドゴム層の外周側に積層され、ＪＩＳ硬度がアンダートレッドゴム層より高いゴムからなるキャップトレッドゴム層を有し、前記補助ゴム層が前記キャップトレッドゴム層のゴムよりＪＩＳ硬度が高いゴムからなる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記複数のベルト層の内の最も幅が広いベルト層の幅を２Ｗとすると、前記トレッド部のセンター領域がタイヤ赤道面からタイヤ幅方向両側にそれぞれ０．５Ｗ〜０．７Ｗの位置Ｑ間に位置する領域である請求項１乃至７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。