JP3540966B2

JP3540966B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP3540966B2
Application number: JP25337399A
Authority: JP
Inventors: 進田中
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2019-09-07
Also published as: JP2001071714A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量化しつつランフラット性能を向上しうる空気入りタイヤ、とりわけ乗用車用として好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、パンク等によりタイヤの空気抜けが生じた場合にも継続して走行を可能とする、いわゆるランフラット性能を具えた空気入りタイヤが種々開発されている。このようなタイヤは、安全な場所まで車を走行させてタイヤ交換等を行うことを可能とし、またスペアタイヤの搭載を不要とすることで車両の荷室スペースを拡大するのに役立つ。
【０００３】
この種のタイヤは、一般的にサイドウオール部内側に断面略三日月状の補強ゴム層を具えており、パンク時には該補強ゴム層がタイヤの縦たわみを軽減し、カーカスなどの構造破壊を遅らせうる。しかし、前記縦たわみを軽減しランフラット性能を得るためには、該補強ゴム層のボリュームが多く必要であり、タイヤの大幅な重量増加を招きやすい。
【０００４】
また特開平６−１４３９４７号公報、特開平６−１８３２２２号公報、特開平７−１１７４２０号公報などでは、タイヤのサイドウォール部を補強するものとして、図４に示すように、スチールコードからなるコード補強層ａを配することが提案されている。このようなコード補強層は、前記補強ゴム層に比べるとタイヤの重量増加を抑制しうるものの、通常、そのタイヤ半径方向の外端ａ１が、屈曲の激しいサイドウォール部ｂ内で終端しているため、パンク走行時には、この外端ａ１を起点としたクラックが早期に生じ実質的なパンク時の走行性能を得ることができない。
【０００５】
本発明は、このような実状に鑑み案出なされたもので、サイドウォール部に、スチールコードからなるコード補強層を設けるとともに、そのタイヤ半径方向内外の端部の位置などを適切に規制することを基本として、タイヤ重量の大幅な増加を伴うことなくランフラット性能を向上しうる空気入りラジアルタイヤ、とりわけ乗用車用ラジアルタイヤを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、ビード部に埋設された一対のビードコア間をトロイド状に跨るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配置されたベルト層とを有する偏平率が５０％以下の空気入りラジアルタイヤであって、前記カーカスは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部と、この本体部に連なりかつ前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返した折返し部とを有する有機繊維コードからなる１枚の折り返しプライから形成され、かつ前記サイドウォール部に、スチールコードを並列したコード補強層を設けるとともに、前記コード補強層は、そのタイヤ半径方向の外端が前記カーカスと前記ベルト層との間で終端しかつ前記ベルト層と重なり合うタイヤ軸方向の重なり長さが該ベルト層のタイヤ軸方向の最大幅の０．０５〜０．４倍であり、しかも正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の正規状態において、前記コード補強層のタイヤ半径方向の内端が、前記正規リムのリムフランジのタイヤ半径方向の最外側端よりもタイヤ半径方向内側で終端し、かつ前記ビード部は、前記本体部と折返し部との間を前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側にのびるＪＩＳＡ硬度が６０〜９９゜の硬質ゴムからなるビードエーペックスを具えるとともに、前記コード補強層は、少なくとも一部が前記ビードエーペックスと前記本体部との間をのびることを特徴としている。
【０００７】
ここで、「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" となる。また、「正規内圧」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、各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 INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば"INFLATION PRESSURE"であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、前記ビード部は、正規リムのリムフランジのタイヤ半径方向外側を覆うように突出しパンク時にリムフランジと当接することにより、タイヤサイド部の過度の縦撓みを抑制するリムプロテクタを具えることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を乗用車用空気入りラジアルタイヤを例にとり図面に基づき説明する。図１には、正規リムＲにリム組みして正規内圧を充填しかつ無負荷とした正規状態のタイヤ子午線右半分断面図を示している（左断面もほぼ対称に構成される。）。図において、本実施形態の空気入りラジアルタイヤ１は、トレッド部２と、その両側からタイヤ半径方向内方にのびる一対のサイドウォール部３と、該サイドウォール部３の内方端に設けられかつ前記正規リムＲにリム組みされる一対のビード部４とを具える。
【００１３】
また空気入りラジアルタイヤ１は、前記ビード部４に埋設された一対のビードコア間５をトロイド状に跨るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配置されたベルト層７とを有し、本例ではタイヤ断面巾Ｗとタイヤ断面高さＨとの比（Ｈ／Ｗ）から求まる偏平率が５０％以下のものが例示される。このような低偏平率のタイヤでは、サイドウォール部３のタイヤ半径方向の長さが相対的に小であるため、本来的に横剛性が高く、ランフラット走行に適している。また本例では、前記ビード部４にリムフランジＲＦのタイヤ半径方向外側を覆うように突出したリムプロテクタ１０を具えたタイヤが例示されている。このようなリムプロテクタ１０は、パンク時にはリムフランジＲＦと当接することにより、タイヤサイド部の過度の縦撓みを抑制できる。なお前記タイヤの断面巾Ｗは、このリムプロテクタ１０や装飾マークなどを除いた図中一点鎖線で示す位置にて測定する。
【００１４】
前記カーカス６は、例えばポリエステル、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維からなるカーカスコードの配列体をトッピングゴムにて被覆したプライから構成され、本例では、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、この本体部６ａに連なりかつ前記ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返した折返し部６ｂとを有する１枚の折り返しプライ６Ａにて構成されたものが例示される。また前記折り返しプライ６Ａは、前記カーカスコードを例えばタイヤ赤道Ｃに対して８０〜９０゜の角度で傾けて配列している。なお折り返しプライ６Ａは、前記折返し部６ｂのビードベースラインからの高さｈａを、タイヤ断面高さＨの５０％以上、より好ましくは折返し部６ｂの端部を前記ベルト層７の半径方向内側まで延在させたいわゆる超ハイターンアップ構造としてサイドウォール部３をさらに補強するのが好ましい。なおこのとき、折返し部６ｂと前記ベルト層７とのタイヤ軸方向の重なり長さは、ベルト層７の最大巾ＢＷの０．０５〜３０％とするのが望ましい。
【００１５】
また前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５の外面からタイヤ半径方向外側へ先細状でのびるビードエーペックス８が配されている。該ビードエーペックス８は、例えばサイドウォール部３に配されるサイドウォールゴムなどよりも硬質のゴムからなり、ビード部４の曲げ剛性を高めるのに役立つ。このようなビードエーペックス８は、例えばＪＩＳＡ硬度が６０〜９９゜、好ましくは７０〜９９゜の硬質ゴムを用いるのが好ましい。またビードベースラインＢＬからビードエーペックス８の外端までの高さであるビードエーペックス高さは、本例ではタイヤ断面高さＨの４０〜６０％程度としたものを例示している。
【００１６】
また前記ベルト層７は、例えばスチールからなるベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して小角度、例えば１０〜３５゜で傾けて配列した２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから構成される。また各プライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードがプライ間で交差するように向きを違えて積層されており、カーカス６を強固にタガ締めしトレッド部２の剛性を高めうる。また、ベルトコードには、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組み入れることができる。なおベルト層７は、そのタイヤ軸方向の最大巾ＢＷの巾中心を実質的にタイヤ赤道Ｃに揃えて配置される。なお図示していないが、例えばベルト層７のタイヤ半径方向外側に、ナイロンコードなどの有機繊維コードを実質的にタイヤ周方向に平行に配列したバンド層などを設けることも好ましく実施しうる。
【００１７】
また本実施形態のタイヤは、サイドウォール部３に、スチールコードを並列してゴム引きした１枚のプライからなるコード補強層９を設けている。このようなコード補強層９によって、タイヤの横剛性を高め、パンク走行時の縦撓み量を低減するのに役立つ。なおコード補強層９の補強コードに有機繊維コードを用いた場合には、横剛性の向上効果が十分ではないため好ましくない。本例のコード補強層９は、１×３×０．２７の構成を有するスチールコードを、５cm当たり３０〜４５本、本例では約４０本の打ち込み本数で配列したプライから構成される。またコード補強層９のコード角度は、タイヤ周方向に対して１０〜９０゜とするのが望ましい。前記コード角度が１０゜未満であると、実質的にサイド部の剛性を補強し得ない傾向があり、より好ましくは３０〜８０゜、さらに好ましくは３５〜７０゜とする。
【００１８】
そして、本実施形態ではコード補強層９のタイヤ半径方向の外端９ｏ及び内端９ｉの位置を次の如く規制している。先ずコード補強層９のタイヤ半径方向の外端９ｏは、前記カーカス６とベルト層７との間で終端させている。またコード補強層９と該ベルト層７とは、図１に示す如くタイヤ半径方向内外で重なり合うとともに、この部分のタイヤ軸方向に沿った重なり長さＬは、該ベルト層７の前記最大巾ＢＷの０．０５〜０．４倍、より好ましくは０．１〜０．３倍、さらに好ましくは０．１５〜０．２５倍に設定されるのが望ましい。一般に、スチールコードを用いたプライの端部には、メッキが施されていないコード切断端が現れるため、ゴムとの接着強度に劣る。そこで、本実施形態のようにスチールコードからなるコード補強層９の外端９ｏを、パンク走行時においても撓みの少ないベルト層７の内側に位置させることにより、従来、外端９ｏで生じがちであったクラック等の損傷を効果的に抑制でき、ランフラット走行距離を増大しうる。
【００１９】
なお前記重なり長さＬが、ベルト層７のタイヤ軸方向の最大幅ＢＷの０．０５倍未満であると、コード補強層９の外端９ｏとベルト層７の端縁とが近接する傾向にあり、むしろこの部分での損傷を誘発するおそれがあり、逆に前記重なり長さＬが、ベルト層７のタイヤ軸方向の最大幅ＢＷの０．４倍を超えると、一対のコード補強層９の外端９ｏ、９ｏ同士が接近し、同様に損傷の起点となり易いほか、タイヤ重量を不必要に増加させるなどの不具合がある。
【００２０】
次にコード補強層９の内端９ｉは、前記正規状態において、該正規リムＲのリムフランジＲＦのタイヤ半径方向の最外側端Ｅよりもタイヤ半径方向内側で終端させる。これにより、コード補強層９の内端９ｉも、パンク走行時でも撓みの少ないビードエーペックス８とリムＪのリムフランジＲＦとの間で保持されるため、該内端９ｉが損傷の起点になるのも効果的に防止しうるとともに、タイヤサイド部を広範囲に亘り補強しうる。なおコード補強層９の内端９ｉは、前記リムフランジＲＦのタイヤ半径方向の最外側端Ｅよりもタイヤ半径方向内側で終端するものであれば、種々の位置に設定することができ、本例では前記最外側端Ｅからタイヤ半径方向内方に小距離Ｘを隔てて終端している。この小距離Ｘは、例えば５〜１５mm、より好ましくは１０〜１５mmとするのが望ましい。なお本例では前記内端９ｉがビードコア５に至らずに終端するものが例示されている。
【００２１】
このように、本実施形態では低偏平率の空気入りラジアルタイヤにおいて、スチールコードからなるコード補強層９をサイドウォール部３に配するとともに、その外端９ｏ及び内端９ｉの位置を規制したことにより、タイヤの重量増加を伴うことなく横剛性を高め、パンク時でも撓みを少なくして比較的長距離のランフラット走行を可能とする。また前記コード補強層９の外端９ｏ及び内端９ｉが、いずれもパンク時も撓みの少ない領域に配される結果、該端部を起点とする損傷を長期に亘り抑制でき、さらにランフラット走行距離を増大しうる。
【００２２】
また本実施形態のコード補強層９は、その一部が前記折り返しプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間をのびるが、本例では少なくとも一部が前記ビードエーペックス８と前記折返し部６ｂとの間をのびるように配されたものが例示されている。このため、コード補強層９のタイヤ軸方向外側をそれよりも剛性の小さな有機繊維のカーカスコードで覆うことにより、サイドウォール部３のゴムとの剛性段差が緩和され、より耐久性を向上できる。
【００２３】
図２では、前記コード補強層９は、少なくとも一部が前記折返し部６ｂのタイヤ軸方向外側をのびるものが例示されている。つまり、この例ではコード補強層９がカーカス６の外側に配されている。また図３に示すものでは、コード補強層９は、少なくとも一部が前記ビードエーペックス８と前記折り返しプライ６Ａの本体部６ａとの間をのびるものが例示されている。
【００２４】
特に図２に示すものでは、前記折返し部６ｂの外端が前記コード補強層９によって覆われるため、該折返し部６ｂの外端とサイドウォールゴムとの干渉を抑えることができ、より高いランフラット走行性能を発揮することができる。なお図１に示すタイヤにおいては、前記折返し部６ｂをベルト層７の半径方向内外まで延在させることにより、さらに高いランフラット性能を発揮させることが可能である。
【００２５】
以上本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、例えばコード補強層を複数枚としたり、また小型トラック用タイヤなどにも好適に使用しうる。
【００２６】
【実施例】
タイヤサイズが２２５／４０ＺＲ１８である図１〜３に示した乗用車用ラジアルタイヤを試作し、タイヤ重量を測定するとともに実車によるランフラット性能を評価した。なお比較のために、本発明外の乗用車用ラジアルタイヤ（コード補強層の外端がサイドウォール部にて終端しているもの）についても併せて試作し（従来例）、性能を比較した。またランフラット性能は、タイヤを１８×８ＪＪの正規リムにリム組みしかつ内圧１００ｋＰａを充填するとともに、荷重４４００Ｎ、速度８０km／Ｈでドラム（外径１７０７．６mm）上を３０分間予備走行を行なった後、タイヤバルブを外し内圧０ｋＰａの状態で荷重４４００Ｎ、速度８０km／Ｈで同一ドラム上をさらに走行させ、タイヤが破壊するまでの走行時間を測定した。またタイヤの内部の共通仕様は次の通りである。
（カーカス）
カーカスコードの材質：ポリエステル
カーカスコードの繊度：１６７０dtex/2
カーカスコードの角度：タイヤ赤道に対して９０゜
（ベルト層）
ベルトコードの材質：スチール
ベルトコードの構成：１×４×０．２７
ベルトコードの角度：タイヤ赤道に対して２４゜
ベルトコード打込数：４０本／５cm
ベルト層の最大幅：２００mm
（コード補強層）
補強コードの材質：スチール
補強コードの構成：１×３×０．２７
補強コードの角度：タイヤ周方向に対して４０゜
補強コード打込数：４０本／５cm
テストの結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
テストの結果、実施例のタイヤでは、重量を著しく増大することなくランフラット性能を向上していることが確認できる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、低偏平率の空気入りラジアルタイヤのサイドウォール部に、スチールコードからなるコード補強層を設けるとともに、その外端及び内端の位置を適切に規制したことにより、タイヤの重量増加を伴うことなく横剛性を高め、パンク時でもタイヤの縦撓みを減じ比較的長距離のランフラット走行を可能とする。また前記コード補強層の外端及び内端が、いずれもパンク時でも撓みの少ない領域に配される結果、該端部を起点とするクラックが生じにくく長期に亘りタイヤの構造破壊を抑制でき、さらにランフラット走行距離を増大しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の一形態を示すタイヤの右半分断面図である。
【図２】他の実施形態を示すタイヤの右半分断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示すタイヤの右半分断面図である。
【図４】従来の空気入りタイヤの部分断面図である。
【符号の説明】
２トレッド部
３サイドウォール部
４ビード部
５ビードコア
６カーカス
６Ａ折り返しプライ
６ａ本体部
６ｂ折返し部
７ベルト層
８ビードエーペックス
９コード補強層

Claims

ビード部に埋設された一対のビードコア間をトロイド状に跨るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配置されたベルト層とを有する偏平率が５０％以下の空気入りラジアルタイヤであって、
前記カーカスは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部と、この本体部に連なりかつ前記ビードコアの廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返した折返し部とを有する有機繊維コードからなる１枚の折り返しプライから形成され、
かつ前記サイドウォール部に、スチールコードを並列したコード補強層を設けるとともに、
前記コード補強層は、そのタイヤ半径方向の外端が前記カーカスと前記ベルト層との間で終端しかつ前記ベルト層と重なり合うタイヤ軸方向の重なり長さが該ベルト層のタイヤ軸方向の最大幅の０．０５〜０．４倍であり、
しかも正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填した無負荷の正規状態において、前記コード補強層のタイヤ半径方向の内端が、前記正規リムのリムフランジのタイヤ半径方向の最外側端よりもタイヤ半径方向内側で終端し、
かつ前記ビード部は、前記本体部と折返し部との間を前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側にのびるＪＩＳＡ硬度が６０〜９９゜の硬質ゴムからなるビードエーペックスを具えるとともに、
前記コード補強層は、少なくとも一部が前記ビードエーペックスと前記本体部との間をのびることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
前記ビード部は、正規リムのリムフランジのタイヤ半径方向外側を覆うように突出しパンク時にリムフランジと当接することにより、タイヤサイド部の過度の縦撓みを抑制するリムプロテクタを具えることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。