(57)【要約】【課題】ランフラット走行時の耐久性能と、通常内圧走行時の乗り心地との両立を図ることができる、断面略三日月形の補強ゴム層を配設したランフラットラジアルタイヤを提供する。【解決手段】ベルトの端面５ａよりタイヤ幅方向内側で、75%負荷状態における接地端１５よりタイヤ幅方向外側の領域のトレッドゴム１の表面に、幅方向の剛性を低減させる剛性低減部２０を周方向に延在させる。【選択図】図３
2010274857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部、トレッド部の両側部から半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部および、各サイドウォール部の内周側に連続するビード部を具えるとともに、トレッド部に配設され接地面を構成するトレッドゴム、各ビード部に配設した一対のビードコアの周りで、それぞれの側部部分を半径方向外方に巻き返した一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカス、ラジアルカーカスとトレッドゴムとの間に配設した１枚以上のベルトプライよりなるベルト、および、少なくともサイドウォール部に対応する部分で、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内側に配設した断面略三日月形の補強ゴム層を具えたランフラットタイヤにおいて、
前記ベルトの端面よりタイヤ幅方向内側で、75%負荷状態における接地端よりタイヤ幅方向外側の領域のトレッ部に、タイヤの剛性を低減させる剛性低減部を形成したことを特徴とするランフラットラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記補強ゴム層におけるタイヤ幅方向外側かつタイヤ幅方向内端の位置を、75%負荷状態における接地端よりタイヤ幅方向外側かつ前記ベルト端面より内側に配置したことを特徴とする請求項１に記載のランフラットラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ベルトは、コードの赤道面に対する傾斜角度が互いに逆向きの２枚のベルトプライを貼り合わせた交錯ベルト層を含み、この交錯ベルト層を構成するベルトプライのうち狭幅側のプライの端面は、前記75%負荷状態における接地端よりタイヤ幅方向外側に配置され、前記剛性低減部は、狭幅側のプライの端面よりタイヤ幅方向内側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のランフラットラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記剛性低減部が、トレッドゴム表面に開口する周方向溝で構成されていることを特徴とする請求項請求項１〜３のいずれかに記載のランフラットラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記周方向溝は、トレッドゴム表面に開口する他の溝と交錯しないよう不連続に構成されていることを特徴とする請求項４に記載のランフラットラジアルタイヤ。
【請求項６】
前記剛性低減部が、トレッドゴム表面に開口する周方向に長い穴部を多数、周方向に配列して構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のランフラットラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともサイドウォール部に対応する部分で、ラジアルカーカスの内周側に断面略三日月形の補強ゴム層を配設したランフラットラジアルタイヤに関し、特に、ランフラット走行時の耐久性能と、通常内圧走行時の乗り心地との両立を図ることができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図１に断面図で示すように、トレッド部１１に配設され接地面を構成するトレッドゴム９１、各ビード部１２に配設した一対のビードコア２の周りで、それぞれの側部部分を半径方向外方に巻き返した一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカス３、ラジアルカーカス３とトレッドゴム１との間に配設した１枚以上のベルトプライよりなるベルト４、および、少なくともサイドウォール部１３に対応する部分で、ラジアルカーカス３のタイヤ幅方向内側に配設した断面略三日月形の補強ゴム層５を具えるランフラットラジアルタイヤ９０が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなランフラットラジアルタイヤ９０は、タイヤ内の空気圧が低下したり、さらにはゼロになったりした状態、いわゆるランフラット状態においても、サイドウォール部１３に配設された補強ゴム層５がタイヤの形状を保持することによって、十分な耐久性をもって走行することができるよう構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１０４８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
補強ゴム層５は、上記のような機能を具える必要があるため、剛性の高いゴム材料を用いたり、層の厚さを厚くしたり、或いは繊維補強層を追加したりすることが行われており、これに伴って、通常内圧走行時のバネ定数も大きくなり乗り心地が悪くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、ランフラット走行時の耐久性能と、通常内圧走行時の乗り心地との両立を図ることができる、断面略三日月形の補強ゴム層を配設したランフラットラジアルタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
＜１＞は、トレッド部、トレッド部の両側部から半径方向内方に延びる一対のサイドウォール部および、各サイドウォール部の内周側に連続するビード部を具えるとともに、トレッド部に配設され接地面を構成するトレッドゴム、各ビード部に配設した一対のビードコアの周りで、それぞれの側部部分を半径方向外方に巻き返した一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカス、ラジアルカーカスとトレッドゴムとの間に配設した１枚以上のベルトプライよりなるベルト、および、少なくともサイドウォール部に対応する部分で、ラジアルカーカスのタイヤ幅方向内側に配設した断面略三日月形の補強ゴム層を具えたランフラットタイヤにおいて、
前記ベルトの端面よりタイヤ幅方向内側で、75%負荷状態における接地端よりタイヤ幅方向外側の領域のトレッ部に、タイヤの剛性を低減させる剛性低減部を形成したことを特徴とするランフラットラジアルタイヤである。
【０００８】
＜２＞は、＜１＞において、前記補強ゴム層におけるタイヤ幅方向外側かつタイヤ幅方向内端の位置を、75%負荷状態における接地端よりタイヤ幅方向外側かつ前記ベルト端面より内側に配置したことを特徴とするランフラットラジアルタイヤである。
である。
【０００９】
＜３＞は、＜１＞又は＜２＞において、前記ベルトは、コードの赤道面に対する傾斜角度が互いに逆向きの２枚のベルトプライを貼り合わせた交錯ベルト層を含み、この交錯ベルト層を構成するベルトプライのうち狭幅側のプライの端面は、前記75%負荷状態における接地端よりタイヤ幅方向外側に配置され、前記剛性低減部は、狭幅側のプライの端面（以下、「狭幅側プライ端」ともいう）よりタイヤ幅方向内側に配置されていることを特徴とするランフラットラジアルタイヤである。
【００１０】
＜４＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、前記剛性低減部が、トレッドゴム表面に開口する周方向溝で構成されていることを特徴とするランフラットラジアルタイヤである。
【００１１】
＜５＞は、＜４＞において、前記周方向溝は、トレッドゴム表面に開口する他の溝と交錯しないよう不連続に構成されていることを特徴とするランフラットラジアルタイヤである。
【００１２】
＜６＞は、＜１＞〜＜３＞のいずれかにおいて、前記剛性低減部が、トレッドゴム表面に開口する周方向に長い穴部を多数、周方向に配列して構成されていることを特徴とするランフラットラジアルタイヤである。
【発明の効果】
【００１３】
発明者らは、タイヤを有限の要素に分割して、通常内圧走行時をシミュレートした通常内圧で所定荷重の75%を負荷した通常内圧状態（前記「75%負荷状態」と同じ状態）と、ランフラット走行をシミュレートした内圧がゼロで所定荷重の75%を負荷したゼロ内圧状態とについて、各要素に係る応力を計算し、ゼロ内圧状態よりも通常内圧状態の方が高い応力を発生している部分を求めた。その結果、その領域は、通常内圧走行時の接地領域の接地端近傍からベルト端までのタイヤ幅方向領域であることが分かった。
【００１４】
＜１＞によれば、前記ベルトの端面よりタイヤ幅方向内側で、75%負荷状態における接地端よりタイヤ幅方向外側の領域のトレッドゴムの表面に、幅方向の剛性を低減させる剛性低減部を周方向に延在させているので、発明者が見出した上記知見から、ランフラット時での耐久性の影響を大きく犠牲にすることなく、通常内圧走行時の剛性を効果的に低減して乗り心地の向上に寄与させることができる。
【００１５】
また、周方向溝等の剛性低減部を、75%負荷状態における接地端のタイヤ幅方向外側に配置したので、通常接地領域内の端部で生じやすい引き摺り摩耗と呼ばれる偏摩耗の発生を防止することができる。
【００１６】
＜２＞によれば、前記補強ゴム層におけるタイヤ幅方向外側かつタイヤ幅方向内端の位置を、75%負荷状態における接地端よりタイヤ幅方向外側かつ前記ベルト端面より内側に配置したので、接地端付近の剛性を低減することができる。
【００１７】
＜３＞によれば、詳細を後述するように交錯ベルト層を構成するベルトプライのうち狭幅側のプライの端面よりタイヤ幅方向内側に配置されているので、通常内圧走行時の剛性を一層効果的に低減させることができる。
【００１８】
＜４＞によれば、前記剛性低減部を、トレッドゴム表面に開口する周方向溝で構成したので、極めて効果的に、しかも、簡易な方法で、剛性の低減を実現することができる。
【００１９】
＜５＞によれば、周方向溝は、トレッドゴム表面に開口する他の溝と交錯しないよう不連続に構成されているので、他の溝と交錯した場合に生じる偏摩耗を防止することができる。
【００２０】
＜６＞によれば、前記剛性低減部は、周方向配列されたトレッドゴム表面に開口する多数の周方向に長い穴部を周方向に配列して構成されているので、この場合も、極めて効果的に、しかも、簡易な方法で、剛性の低減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来のランフラットタイヤを示す断面図である。
【図２】本発明に係る実施形態のランフラットタイヤを示す断面図である。
【図３】図２における、ベルト端付近の詳細を模式的に示す拡大断面図である。
【図４】本発明に係る実施形態の変形例のランフラットタイヤを示す断面図である。
【図５】本発明に係る実施形態の剛性低減部の形状を例示する模式図である。
【図６】本発明に係る実施形態の剛性低減部の他の形状を例示する模式図である。
【図７】周方向溝の位置とバネ定数との関係を示すグラフである。
【図８】本発明に係る実施形態の剛性低減部を示すトレッドパターン図である。
【図９】他の実施形態の剛性低減部を示すトレッドパターン図である。
【図１０】さらに他の実施形態の剛性低減部を示すトレッドパターン図である。
【図１１】さらに他の実施形態の剛性低減部を示すトレッドパターン図である。
【図１２】さらに他の実施形態の剛性低減部を示すトレッドパターン図である。
【図１３】さらに他の実施形態の剛性低減部を示すトレッドパターン図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態について図に基づいて説明する。図２は、この実施形態のランフラットタイヤを示す断面図であり、図３は、このランフラットラジアルタイヤのベルト端付近の部分を拡大して示す断面図であり、ランフラットラジアルタイヤ１０は、トレッド部１１に配設され接地面を構成するトレッドゴム１、各ビード部１２に配設した一対のビードコア２の周りで、それぞれの側部部分を半径方向外方に巻き返した一枚以上のカーカスプライからなるラジアルカーカス３、ラジアルカーカス３とトレッドゴム１との間に配設した１枚以上のベルトプライよりなるベルト４、および、少なくともサイドウォール部１３に対応する部分で、ラジアルカーカス３のタイヤ幅方向内側に配設した断面略三日月形の補強ゴム層５を具えている。
【００２３】
ここで、ランフラットラジアルタイヤ１０において、図３を参照して分かるように、この補強ゴム層５のタイヤ幅方向内端５ａは、この場合、タイヤを所定リムに装着し所定内圧を充填して所定荷重の75%の負荷をかけた75%負荷状態における接地端１５よりタイヤ幅方向内側に配置され、また、ベルトのタイヤ幅方向外端４ａは、前記75%負荷状態における接地端１５よりタイヤ幅方向外側に配置されている。
【００２４】
なお、所定荷重とは、所定の産業規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）のことであり、所定内圧とは同規格に記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧のことであり、また所定リムとは同規格に記載されている適用サイズにおける標準リム（または“Approved Rim”、“Recommended Rim”）のことである。かかる産業規格については、タイヤが生産もしくは使用される地域においてそれぞれ有効な規格が定められており、これらの規格は、例えば、アメリカ合衆国では“The Tire and Rim Association Inc. Year Book”（デザインガイドを含む）により、欧州では、“The European Tire and Rim Technical Organization Standards Manual”により、日本では日本自動車タイヤ協会の“JATMA YEAR BOOK”によりそれぞれ規定されている。
【００２５】
本発明のランフラットラジアルタイヤ１０、上記のような一般的な構造を前提として、ベルト端４ａよりタイヤ幅方向内側で、75%負荷状態における接地端１５よりタイヤ幅方向外側の領域のトレッドゴムの表面に、幅方向の剛性を低減させる剛性低減部２０を周方向に延在させていることを特徴とする。ここで、剛性低減部２０のタイヤ幅方向位置とは、そのタイヤ幅方向内端２０ａの位置を指すものとする。すなわち、図３において、タイヤ幅方向内端２０ａは、75%負荷状態における接地端１５より寸法ａだけタイヤ幅方向外側に位置するとともに、ベルト端４ａから寸法ｃだけタイヤ幅方向内側に位置している。
【００２６】
なお、図４に、本実施形態の変形例を、図２に対応させた断面図で示すように、補強ゴム層５のタイヤ幅方向内端５ａを75%負荷状態における接地端１５のタイヤ幅方向外側に配置することによって、接地端付近の剛性を一層低減することができる。
【００２７】
ここで、剛性低減部２０の形態として、図５（ａ）〜（ｃ）、図６（ａ）、（ｂ）に例示するものを挙げることができる。すなわち、剛性低減部２０は、図５（ａ）に示すように、周方向に連続する周方向溝２１としたり、図５（ｂ）に示すように、他の溝２９と交わることないよう他の溝２９によって分割された周方向溝２２としたり、あるいは、図５（ｃ）に示すように、周方向に長い形状の穴２３を周方向に並べたものとしたり、あるいは、溝や穴の代わりに、図６（ａ）に示すように、周方向に延在する、例えば低剛性のゴムよりなる低剛性ゴム周方向帯２４としたりすることができ、さらには、これらをタイヤ幅方向に複数列並べることもでき、図６（ｂ）は、周方向溝２１を２列並べた例を示す。
【００２８】
また、周方向溝に代えて傾斜溝とすることもでき、その例を、タイヤのトレッド片側のパターンを表す図１１〜１２に示した。これらの図において、符号２６〜２８は、傾斜溝を示す。
【００２９】
発明者らが上記のような構成を想起するに至ったのは、先に述べたように、発明者らが、タイヤを有限の要素に分割して、各要素の応力を、通常内圧走行時をシミュレートした通常内圧で所定荷重の75%負荷をかけた通常内圧状態と、ランフラット走行をシミュレートした内圧がゼロで所定荷重の75%負荷をかけたゼロ内圧状態とで比較した結果、通常内圧走行時の接地領域の接地端近傍からベルト端までのタイヤ幅方向領域において、ゼロ内圧状態よりも通常内圧状態の方が高い応力を発生しているという知見を得、この知見に基づいて、この領域では、ゼロ内圧状態での荷重支持に対するする寄与が少ない割には、通常走行時の荷重支持に対する寄与が大き過ぎるので、この領域の剛性を低下させることによって、ゼロ内圧状態での耐久性への影響を最小限に抑えるとともに、通常内圧状態でのバネ定数を低減することができると考えたからである。
【００３０】
図７は、上記領域を含む領域に周方向に連続する幅2mm深さ4mmの周方向溝を形成し、周方向溝のタイヤ幅方向位置に応じて、有限要素法で求めたバネ定数がどのように変化するかを示したグラフである。横軸は、75%負荷状態における接地端１５（「接地端」）を基準にしたタイヤ幅方向位置を、2mmを１目盛りで表し、縦軸は、各タイヤ幅方向位置にタイヤ幅方向内端が位置するように周方向溝２１を配置した場合の、周方向溝２１を設けなかった場合に対するタイヤ全体のバネ定数100としたときの指数を表したものである。
【００３１】
上記計算においては、サイズ245/45R19のタイヤを用い、このタイヤを所定リムに装着して所定内圧を充填し所定荷重の75%負荷荷重を加えたときの撓みを計算することによってバネ定数を求めた。このタイヤに対応する所定内圧は230kPaであり、また、所定荷重の75%負荷荷重は5.145kNである。
【００３２】
図６から、明らかなように、接地端１５の内側の接地端近傍でバネ定数の低減率が高く、接地端１５からタイヤ幅方向に遠ざかるに従って、その低減率はゼロに近づくが、低減効果は、ベルト端４ａに至るまで持続している。ただし、この周方向溝２１が接地領域内に入ってしまうと引きずり摩耗、あるいは、剛性段差に伴う段差摩耗等を発生させる可能性があるので、接地面の外に配置する必要がある。
【００３３】
以上のように、この剛性低減部２０を周方向溝２１で構成した例から分かるように、本発明のランフラットタイヤ１０は、剛性低減部２０を、ベルト端４ａよりタイヤ幅方向内側で、75%負荷状態における接地端１５よりタイヤ幅方向外側の領域のトレッドゴムの表面に配置するものであり、通常そうであるように、ベルト４が、コードの赤道面に対する傾斜角度が互いに逆向きの２枚のベルトプライ４１、４２を貼り合わせた交錯ベルト層４０を含み、この交錯ベルト層４０を構成するベルトプライ４１、４２のうち狭幅側のプライ４２の端４２ａが、75%負荷状態における接地端１５よりタイヤ幅方向外側に配置されている場合には、交錯ベルト層４０の狭幅側プライ端４２ａよりタイヤ幅方向内側に配置するのが好ましいことは、図６より明白である。なお、この実施形態に示したベルト４は、交錯ベルト層４０の半径方向外側に配置されたベルト補強層４３を具え、ベルト補強層４３は、交錯ベルト層４０のタイヤ幅方向外端より外側に、その外端があるので、この場合、ベルト端４ａは、ベルト補強層４３の外端となる。
【実施例】
【００３４】
前記のサイズ245/45R19のタイヤについて、溝のタイヤ幅方向位置、断面形状、周方向形状（連続性、不連続な場合は長さ、ピッチ等）を変化させて、通常内圧状態と、ゼロ内圧状態とについて、バネ定数を測定し、結果を表１に示した。
【００３５】
ここで、前述の通り、通常内圧状態とは、タイヤを所定リムに装着して所定内圧を充填し所定荷重の75%負荷をかけた状態をいい、ゼロ内圧状態とは、タイヤを所定リムに装着して内圧をゼロにし所定荷重の75%負荷をかけた状態をいう。したがって、通常内圧状態のバネ定数は、通常内圧走行時のバネ定数をシミュレートするパラメータであり、ゼロ内圧状態のバネ定数は、ランフラット走行時の耐久性を代表するパラメータと考えることができる。バネ定数の測定は、タイヤの軸方向と直交する面内の中心軸を通る荷重を加え荷重方向の撓みを測定することによって行った。結果は、剛性低減部としての溝を設けない場合のタイヤを比較例１として、比較例１のタイヤにおけるバネ常数を100とする指数で表した。この指数が小さい方がバネ常数が小さいことを意味する。
【００３６】
表１において、「タイヤ幅方向位置（mm）」は、周方向溝のタイヤ幅方向内側端の、75%負荷をかけた状態における接地端Ｅから離隔距離を表す。なお、交錯ベルト層４０の狭幅側のプライ端は、接地端Ｅからタイヤ幅方向外側に6mm離れており、ベルト端は、接地端Ｅからタイヤ幅方向外側に14mm離れていた。
【００３７】
また、表１において、「周方向溝の断面形状」は、断面が、深さ4mmで幅が2mmのものを「Ａ」とし、深さ2mmで幅が4mmのものを「Ｂ」とし、「周方向溝の周方向形状」は、図８に示すトレッドパターンに、周方向に連続するように設けられた周方向溝２１を「Ｋ」、図８と同じトレッドパターンに、図９に示すよう周方向に断続するように設けられた周方向溝２２を「Ｌ」、そして、図８と同じトレッドパターンに、図１０に示すよう周方向に長い穴２３を周方向に配列したものを「Ｍ」とした。
【００３８】
【表１】
2010274857.tif 000003
【符号の説明】
【００３９】
１    トレッドゴム
２    ビードコア
３    ラジアルカーカス
４    ベルト
４ａ    ベルト端
５    補強ゴム層
５ａ    補強ゴム層のタイヤ幅方向内側端
１０    ランフラットタイヤ
１１    トレッド部
１２    ビード部
１５    75%負荷状態における接地端
１６    凹凸面の凹部
２０    剛性低減部
２０ａ    剛性低減部のタイヤ幅方向内側端
２１    周方向溝
２２    分割された周方向溝
２３    周方向に長い形状の穴
２４    低剛性ゴム周方向帯
２６、２７、２８    傾斜溝
２９    他の溝
４０    交錯ベルト層
４１、４２    交錯ベルト層を構成するベルトプライベルトプライ
４２ａ    交錯ベルト層の狭幅側プライ端
４３    ベルト補強層
【図１】
2010274857.tif 000004
【図２】
2010274857.tif 000005
【図３】
2010274857.tif 000006
【図４】
2010274857.tif 000007
【図５】
2010274857.tif 000008
【図６】
2010274857.tif 000009
【図７】
2010274857.tif 000010
【図８】
2010274857.tif 000011
【図９】
2010274857.tif 000012
【図１０】
2010274857.tif 000013
【図１１】
2010274857.tif 000014
【図１２】
2010274857.tif 000015
【図１３】
2010274857.tif 000016