(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右のサイドウォール部のサイドゴム内側のカーカスと、このカーカス内側のインナーライナーとの間にビード部側からタイヤ最大幅位置を超えてトレッド部側に延在する断面三日月状の補強ライナーを配置し、該補強ライナーによりランフラット走行時に前記サイドウォール部が屈曲して撓むのを抑制するようにした空気入りタイヤにおいて、前記補強ライナーをタイヤ最大幅位置のタイヤ径方向内外両側域にそれぞれ厚肉部を配置し、この厚肉部間のタイヤ最大幅位置に面する領域に窪んだ窪み状部を設けて構成し、子午線断面で前記インナーライナーに接する前記補強ライナーの内面を、前記タイヤ最大幅位置に面する領域を窪ませ、前記タイヤ径方向内外両側域を凸状とする二山形状にした空気入りタイヤ。
【請求項２】
タイヤ最大幅位置から前記補強ライナーの内端及び外端までの長さを、それぞれタイヤ断面高さの少なくとも１０％にした請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記補強ライナーのカーカスに対する法線方向の厚さと、それに使用されるゴムのヤング率の関係を、前記補強ライナーの山状に厚くした両厚肉部の最も肉厚の大きい突端を通過して、前記カーカスに対して引いた法線Ｘ，Ｙの間の範囲Ｌ内のサイドウォール部において、下記の式を満足するように設定した請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
５／３〔（ｔ1 ＋ｔ2 ）×Ｋ1 −Ｋ2 〕≦ｔ32×Ｅ3 ≦５／２〔（ｔ1 ＋ｔ2 ）×Ｋ1 −Ｋ2 〕
但し、
Ｋ1 ＝Ｅ1 ×ｔ1 ＋Ｅ2 ×ｔ2 ＋Ｅ4 ×ｔ4 
Ｋ2 ＝０．５（Ｅ1 ×ｔ12＋Ｅ2 ×ｔ22＋Ｅ4 ×ｔ42）＋Ｅ2 ×ｔ1 ×ｔ2 ＋Ｅ4 ×        （ｔ1 ＋ｔ2 ＋ｔ3 ）×ｔ4 
Ｅ1 ：サイドゴムの引張ヤング率（kgf/mm2 ）
Ｅ2 ：カーカスのゴムの引張ヤング率（kgf/mm2 ）
Ｅ3 ：補強ライナーのゴムの圧縮ヤング率（kgf/mm2 ）
Ｅ4 ：インナーライナーのゴムの圧縮ヤング率（kgf/mm2 ）
ｔ1 ：サイドゴムの厚さ(mm)
ｔ2 ：カーカスの厚さ(mm)
ｔ3 ：補強ライナーの厚さ(mm)
ｔ4 ：インナーライナーの厚さ(mm)
【請求項４】
前記カーカスの両端部を左右のビード部に配置したビードコアの周りに該ビードコアの外周に配設したビードフィラーを挟み込むようにして折り返し、前記トレッド部のカーカス外周側にベルトを埋設し、前記補強ライナーをタイヤ径方向外側の外端がタイヤ平面視において前記ベルトの端部と重複するように延設する一方、タイヤ径方向内側の内端がタイヤ側面視において前記ビードフィラーの外端部と重複するように延設した請求項１，２または３に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記カーカスに対する法線方向で見た際に、前記補強ライナーが前記サイドゴムと重複する範囲内となるようにビード部側からタイヤ最大幅位置を超えてトレッド部側に延在する請求項１，２，３または４に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はパンク等により空気圧が減少した際に走行可能なランフラット性能を有する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に補強ライナーとカーカスとの剥離を抑制し、ランフラット走行距離を長くするようにした空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パンク等により空気圧が減少した際に走行可能とするランフラット性能を付与するため、タイヤサイドウォール部のカーカスとインナーライナーとの間に補強ライナーを設けるようにしている。この補強ライナーには、サイドゴムよりも高い弾性率や硬度のゴムが使用され、その断面形状を中央部が最も厚くなる三日月状とし、ランフラット走行時にサイドウォール部が屈曲して撓むのを抑制する構成になっている。
【０００３】
しかし、上記のような構成では、ランフラット走行時にサイドウォール部に繰り返し曲げ変形が加わった際に、カーカスと補強ライナーとの間に大きな応力が作用するため、その間に剥離を引き起こすという問題があった。特に、三日月状の最も厚肉の中央部分が配置された、曲げ変形の最も大きいタイヤ最大幅位置の領域に応力が集中し、そこでの剥離が顕著となる。そのため、十分なランフラット走行距離を得る前に、タイヤがその剥離が原因で破壊してしまうとい問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ランフラット走行時における補強ライナーとカーカスとの剥離を抑制し、ランフラット走行距離を長くすることが可能な空気入りタイヤを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、左右のサイドウォール部のサイドゴム内側のカーカスと、このカーカス内側のインナーライナーとの間にビード部側からタイヤ最大幅位置を超えてトレッド部側に延在する断面三日月状の補強ライナーを配置し、該補強ライナーによりランフラット走行時に前記サイドウォール部が屈曲して撓むのを抑制するようにした空気入りタイヤにおいて、前記補強ライナーをタイヤ最大幅位置のタイヤ径方向内外両側域にそれぞれ厚肉部を配置し、この厚肉部間のタイヤ最大幅位置に面する領域に窪んだ窪み状部を設けて構成し、子午線断面で前記インナーライナーに接する前記補強ライナーの内面を、前記タイヤ最大幅位置に面する領域を窪ませ、前記タイヤ径方向内外両側域を凸状とする二山形状にしたことを特徴とする。
【０００６】
このようにランフラット走行時にサイドウォール部が屈曲して撓むのを抑制する補強ライナーを、タイヤ最大幅位置において窪んだ窪み状部とするため、タイヤ最大幅位置がある領域では、その厚さを従来よりも薄くする構造となり、その結果、ランフラット走行時にサイドウォール部が繰り返し曲げ変形しても、タイヤ最大幅位置の領域では補強ライナーがカーカスの曲げ変形に追従し易くなるので、その界面に作用する応力を減少させてその界面を曲げの中立面にすることができる。そのため、タイヤ最大幅位置がある領域におけるカーカスと補強ライナーとの界面に対する応力集中を防止することができる。
【０００７】
また、その一方で、窪み状部のタイヤ径方向両側における補強ライナーの厚さを厚肉部として厚く構成することにより、ランフラット走行時にサイドウォール部が大きく屈曲して撓むのを阻止することができるので、良好なランフラット性能を確保することができる。
以下、添付図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【０００８】
図１は本発明の空気入りタイヤの一例を示す。１はトレッド部、２はビード部、３はサイドウォール部であり、左右のビード部２に連接してタイヤ径方向外側に左右のサイドウォール部３が延設され、この左右のサイドウォール部３間にタイヤ周方向に延在するトレッド部１が設けられている。
カーカス４がタイヤの内側に２層配設され、そのカーカス４の両端部がそれぞれ左右の両ビード部２に配置されたビードコア５の周りに巻き付けられている。ビードコア５の外周には子午線断面が略三角形状のビードフィラー６が設けられ、カーカス４の両端部はビードコア５を介してビードフィラー６を挟むようにタイヤ径方向内側から外側へ折り返されている。カーカス４の内側には、インナーライナー７が配設され、また、カーカス４のトレッド部外周側には、複数のベルト８が埋設されている。
【０００９】
また、両サイドウォール部３には、外側に配設されたサイドゴム１１の内側に位置するカーカス４と、このカーカス内側のインナーライナー７との間に、ビード部２側からタイヤ最大幅位置Ｐを超えてトレッド部１側に延在する、ランフラット走行時にサイドウォール部３が屈曲して撓むのを抑制するための幅広リング状の補強ライナー１２が設けられている。この補強ライナー１２は、タイヤ径方向外側の外端１２ａがベルト８の端部近傍まで、平面視（タイヤ平面視）においてベルト８と重複するように延設され、内側の内端１２ｂがビードフィラー６の外端部６ａ近傍まで、側面視（タイヤ側面視）においてビードフィラー６と重複して延在している。即ち、補強ライナー１２は、外端１２ａが平面視においてベルト８の端部と重複するように延設される一方、内端１２ｂが側面視においてビードフィラー６の外端部６ａと重複するように延設されている。
【００１０】
本発明では、上述した構成の空気入りタイヤにおいて、図１の子午線断面に示すように、補強ライナー１２がタイヤ最大幅位置Ｐのタイヤ径方向内外両側域に厚肉部１２Ａ，１２Ｂを配置し、この厚肉部１２Ａ，１２Ｂ間のタイヤ最大幅位置Ｐに面する領域に、隣接するカーカス４の方向に窪んだ窪み状部１２Ｃを設けた構成になっている。タイヤ最大幅位置Ｐがある領域には、従来よりもその肉厚を小さくした窪み状部１２Ｃを配置する一方、その両側にはタイヤ内側に突出した従来よりも大幅に肉厚を厚くした厚肉部１２Ａ，１２Ｂを設けるようにしている。即ち、従来の断面三日月状の補強ライナーにおいて、子午線断面でインナーライナー７に接する補強ライナー１２の内面を、タイヤ最大幅位置Ｐに面する領域を窪ませ、タイヤ最大幅位置Ｐのタイヤ径方向内外両側域を凸状とする二山形状にしたものである。
【００１１】
このようにランフラット走行時にサイドウォール部３が屈曲して撓むのを抑制する補強ライナー１２が、タイヤ最大幅位置Ｐがある領域では、その厚さが従来よりも薄くなる窪み状部１２Ｃに形成されるため、ランフラット走行時にサイドウォール部３に繰り返し曲げ変形が加わっても、タイヤ最大幅位置Ｐの領域における補強ライナー１２がカーカス４の変形に追従し易くなるので、その界面に作用する応力を減少させ、その界面を曲げの中立面にすることが可能となる。そのため、タイヤ最大幅位置Ｐがある領域におけるカーカス４と補強ライナー１２との界面に対する応力の集中を防止し、繰り返し曲げによる機械的疲労を低減することができるので、ランフラット時の補強ライナー１２とカーカス４との剥離を抑制し、ランフラット走行距離を長くすることができる。
【００１２】
一方、窪み状部１２Ｃのタイヤ径方向両側に厚肉部１２Ａ，１２Ｂを配置することにより、ランフラット走行時にサイドウォール部３が屈曲して撓むのをそれら厚肉部１２Ａ，１２Ｂにより阻止することができるため、良好なランフラット性能を保つことができる。
上記補強ライナー１２の外端１２ａから内端１２ｂまでのタイヤ径方向のプロファイルに沿った長さｍは、タイヤ最大幅位置Ｐからその外端１２ａ及び内端１２ｂまでの長さが、それぞれビード部２の内周端とトレッド部１のセンターラインＣＬにおけるトレッド面との距離で表されるタイヤ断面高さＳＨの少なくとも１０％となるようにするのがよい。最大長さとしては、カーカス４に対する法線方向で、サイドゴム１１と重複する範囲内にすることができる。長さｍが１０％よりも小さいと、良好なランフラット性能を確保することが困難であり、サイドゴム１１と重複する範囲を超えて長くすると、繰り返し曲げ変形によって重複部分に熱エネルギーが蓄積し、熱による補強ライナーの破壊を誘発する原因となる。
【００１３】
また、上記補強ライナー１２のカーカス４に対する法線方向の厚さと、それに使用されるゴムのヤング率の関係を、上述したサイドウォール部３の構造において、下記の式を満足するようにするのがよい。
４／５≦〔（ｔ1 ＋ｔ2 ）×Ｋ1 −Ｋ2 〕／〔０．５ｔ32×Ｅ3 〕≦６／５
従って、
ｔ32×Ｅ3 ≦５／２〔（ｔ1 ＋ｔ2 ）×Ｋ1 −Ｋ2 〕
ｔ32×Ｅ3 ≧５／３〔（ｔ1 ＋ｔ2 ）×Ｋ1 −Ｋ2 〕
但し、
Ｋ1 ＝Ｅ1 ×ｔ1 ＋Ｅ2 ×ｔ2 ＋Ｅ4 ×ｔ4 
Ｋ2 ＝０．５（Ｅ1 ×ｔ12＋Ｅ2 ×ｔ22＋Ｅ4 ×ｔ42）＋Ｅ2 ×ｔ1 ×ｔ2 ＋Ｅ4 ×        （ｔ1 ＋ｔ2 ＋ｔ3 ）×ｔ4 
Ｅ1 はサイドゴム１１の引張ヤング率（kgf/mm2 ）、Ｅ2 はカーカス４のゴムの引張ヤング率（kgf/mm2 ）、Ｅ3 は補強ライナー１２のゴムの圧縮ヤング率（kgf/mm2 ）、Ｅ4 はインナーライナー７のゴムの圧縮ヤング率（kgf/mm2 ）である。また、ｔ1 はサイドゴム１１の厚さ(mm)、ｔ2 はカーカス４の厚さ（複数の場合は合計の厚さ）(mm)、ｔ3 は補強ライナー１２の厚さ(mm)、ｔ4 はインナーライナー７の厚さ(mm)である。各厚さは、カーカスに対する法線方向の厚さを示す。
【００１４】
上記の関係を表す式は本発明者が研究を重ねて鋭意検討した結果見出したものであり、上記式を用いて補強ライナー１２のゴムのヤング率と厚さを決めるのが、補強ライナー１２の物性と形状とを適正化させる上で好ましい。
【００１５】
ｔ32×Ｅ3 の値が５／３〔（ｔ1 ＋ｔ2 ）×Ｋ1 −Ｋ2 〕よりも小さいと、補強ライナーの充分な剛性を得られず、ランフラット効果が発揮できない。また、ｔ32×Ｅ3 の値が５／２〔（ｔ1 ＋ｔ2 ）×Ｋ1 −Ｋ2 〕を超えると、補強ライナーの剛性が大きすぎるため、不必要に乗心地その他タイヤ特性の悪化を招く結果となる。
また、上述したヤング率としては、サイドゴム１１の引張ヤング率Ｅ1 は、０＜Ｅ1 ≦０．３、カーカス４のゴムの引張ヤング率Ｅ2 は、０＜Ｅ2 ≦１０００、補強ライナー１２のゴムの圧縮ヤング率Ｅ3 は、０＜Ｅ3 ≦４０００、インナーライナー７のゴムの圧縮ヤング率Ｅ4 は、０＜Ｅ4 ≦０．３の範囲にすることができる。なお、引張ヤング率と圧縮ヤング率とが大きく異ならないようなゴム（コンパウンド）であれば、いずれのヤング率を用いてもよい。
【００１６】
上記サイドゴム１１の厚さｔ1 としては、１mm≦ｔ1 ≦１０mm、カーカス４の厚さ（複数の場合は合計の厚さ）ｔ2 としては、０．５mm≦ｔ2 ≦５mm、補強ライナー１２の厚さｔ3 としては、１mm≦ｔ3 ≦１０mm、インナーライナー７の厚さｔ4 としては、０．２mm≦ｔ4 ≦２mmとすることができる。上述した式は、山状に厚くした厚肉部１２Ａ，１２Ｂの最も肉厚の大きい突端１２Ａ1 ，１２Ｂ1 を通過して、カーカスに対して引いた法線Ｘ，Ｙの間の範囲Ｌ内全域にわたって使用するようにすればよい。なお、図１では、突端１２Ａ1 ，１２Ｂ1 を通る法線Ｘ，Ｙは、サイドゴム１１とカーカス４とが接触を開始する接触端ｒ1,ｒ2 を通過するように位置している。
【００１７】
【実施例】
タイヤサイズを２５５／４０Ｒ１７で共通にし、図１に示す構成の本発明タイヤと、図１に示す構成において、補強ライナーをその断面形状を三日月形にした従来タイヤとをそれぞれ製作した。サイドゴム、カーカス、インナーライナー、及び補強ライナーの各ゴムは、本発明タイヤと従来タイヤとでは、同一物性のものを使用し、補強ライナーの形状のみを変化させた。従来タイヤでは、三日月形の補強ライナーの最大厚さが５mm、本発明タイヤでは、厚肉部１２Ａの最大厚さが６mm、厚肉部１２Ｂの最大厚さが５mm、窪み状部の最小厚さが４mmである。また、両試験タイヤ共に、タイヤ最大幅位置から補強ライナーの内端及び外端までの長さは、それぞれタイヤ断面高さの５５％である。
【００１８】
これら各試験タイヤを下記に示す測定条件により、ランフラット走行距離及び転がり抵抗の評価試験を行ったところ、表１に示す結果を得た。
ランフラット走行距離
各試験タイヤをリムサイズ１７×９Ｊのリムに装着し、空気圧０kPa にして、３６００ccの乗用車に取付け、時速８０km/hでタイヤが破壊するまでの走行距離を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。この数値が大きい程ランフラット走行距離が長いことを示す。
転がり抵抗
各試験タイヤをリムサイズ１７×９Ｊのリムに装着し、空気圧１５０kPa にしてドラム式転がり抵抗試験機に取付け、負荷荷重を４００kgf 加えた状態にして、転がり抵抗を測定し、その結果を従来タイヤを１００とする指数値で評価した。この数値が小さい程転がり抵抗が小さいことを示す。
【００１９】
【表１】
0003636494.tif 000002
表１から明らかなように、本発明タイヤは、ランフラット走行時における補強ライナーとカーカスとの剥離が抑制されて、ランフラット走行距離を長くすることができるのが判る。
【００２０】
また、本発明タイヤは、転がり抵抗に関しても、従来タイヤよりも低く、補強ライナーを配設することにより増加する転がり抵抗の増加を従来よりも抑制することができるのが判る。
【００２１】
【発明の効果】
上述したように本発明は、サイドゴム内側のカーカスと、このカーカス内側のインナーライナーとの間に補強ライナーを配置したサイドウォール部を設け、ランフラット走行時に該サイドウォール部が屈曲して撓むのを抑制するようにした空気入りタイヤにおいて、前記補強ライナーをタイヤ最大幅位置のタイヤ径方向内外両側域に厚肉部を配置し、この厚肉部間に窪んだ窪み状部を設けて構成したので、ランフラット走行時における補強ライナーとカーカスとの剥離を抑制し、ランフラット走行距離を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一例を示す要部子午線断面図である。
【図２】サイドウォール部の断面説明図である。
【符号の説明】
１  トレッド部                  ２  ビード部
３  サイドウォール部            ４  カーカス
７  インナーライナー            １１  サイドゴム
１２  補強ライナー              １２Ａ，１２Ｂ  厚肉部
１２Ｃ  窪み状部                １２ａ  外端
１２ｂ  内端                    Ｐ  タイヤ最大幅位置
ＳＨ  タイヤ断面高さＤ          ｍ  補強ライナーの長さ
【図１】
0003636494.tif 000003
【図２】
0003636494.tif 000004