(57)【要約】【課題】ランフラットタイヤ25のリム組み、リム解き性および振動乗り心地性の悪化を効果的に抑制しながら、耐リム外れ性を向上させる。【解決手段】装着内側部30におけるリム径D1を装着外側部31におけるリム径D2より大としたので、装着内側部30におけるタイヤ断面高さT1が小さくなってサイドウォール部28の曲げ剛性が高くなり、これにより、大きな変形が抑制されて装着内側部30での補強ゴム層33の早期破壊が抑制される。このとき、装着外側部31における倒れ込み量が低減して該装着外側部31のビードコア12の回転が減少するとともに、ビード部27の横滑りが低減し、リム外れが効果的に抑制される。【選択図】図１
2008155855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアがそれぞれ埋設された一対のビード部と、これらビード部から略半径方向外側に向かって延びる一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部の半径方向外端同士を連ねるトレッド部とを備え、両サイドウォール部におけるカーカス層の内面側に断面三日月状の補強ゴム層を配置したランフラットタイヤにおいて、車両に装着されたとき装着内側に位置するビード部のリム径D1を装着外側に位置するビード部のリム径D2より大としたことを特徴とするランフラットタイヤ。
【請求項２】
前記リム径D1をリム径D2で除した値が1.05〜1.20の範囲内である請求項１記載のランフラットタイヤ。
【請求項３】
前記装着される車両がリア駆動であるとき、少なくとも車両のリア軸に装着した請求項１または２記載のランフラットタイヤ。
【請求項４】
前記トレッド部の幅は 205mm以上である請求項１〜３のいずれかに記載のランフラットタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、両サイドウォール部におけるカーカス層の内面側に断面三日月状の補強ゴム層を配置したランフラットタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のランフラットタイヤとしては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
【特許文献１】特開２００５−２９７８７６号公報
【特許文献２】特開２０００−１８５５０３号公報
【非特許文献１】「ETRO STANDARDS NANUAL 2005」11.4章 EXTENDED HUMP‘EH2’  The European Tyre and Rim Technical Organization発行
【０００３】
このランフラットタイヤ11は、図３に示すように、ビードコア12がそれぞれ埋設された一対のビード部13と、これらビード部13から略半径方向外側に向かって延びる一対のサイドウォール部14と、これらサイドウォール部14の半径方向外端同士を連ねるトレッド部15とを備え、両サイドウォール部14におけるカーカス層の内面側に断面三日月状の補強ゴム層17を配置したもので、パンク等により内圧が低下しても補強ゴム層17により荷重を負担して所定距離を安全に継続走行できるようにしたものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そして、前述のようなタイヤ11によってランフラット走行をしながら旋回（ここでは左旋回）を行うと、車体が遠心力によって旋回外側に向かうに従い下方に向かうよう傾斜するため、旋回外側のタイヤ11には旋回内側のタイヤ11より大きな荷重が作用するが、このとき、前記タイヤ11には遠心力により旋回内側に向かう横力が路面18から作用するため、旋回外側のタイヤ11は仮想線で示すように、路面18に近い接地領域側が旋回内側に向かって旋回内側のタイヤ11より大きく倒れ込んでしまい、より大きな影響を受ける。
【０００５】
このとき、旋回外側のタイヤ11のうち、タイヤ赤道Ｓより車両中心に近い装着内側部19はほぼ二つ折りとなるよう大きく縦方向に撓む一方、車両中心から離れた装着外側部20は引き伸ばされながら旋回内側に向かって大きく倒れ込むが、このようにタイヤ11の装着内側部19が大きく撓むと、装着内側部19の補強ゴム層17にはタイヤ11の回転により繰り返し大きな歪みが発生する。
【０００６】
また、前述のように装着外側部20は引き伸ばされながら倒れ込むため、旋回外側のタイヤ11に作用する荷重のかなりの部分を装着内側部19が受け持つことになり、この結果、装着内側部19での接地長が装着外側部20での接地長より長くなる。このため、装着内側部19は装着外側部20より駆動力、制動力をより多く受け持つことになって、装着内側部19の補強ゴム層17には周方向の大きな歪みも繰り返し発生してしまうのである。
【０００７】
このようなことから旋回外側のタイヤ11の装着外側部20においては、ビードコア12が前記倒れ込みによって比較的大きな角度で回転するとともに、ビード部13が前記横力を受けて旋回内側に向かって横滑りし、この結果、ビード部13がリム21のウェル部22に落ち込むリム外れが早期に発生することがあった。一方、旋回外側のタイヤ11の装着内側部19においては、補強ゴム層17に大きな歪みが繰り返し作用するため、該補強ゴム層17が早期に破壊することが多かった。そして、このような問題は前述のように旋回外側のタイヤ11において顕著となるため、該旋回外側のタイヤ11における問題解決が求められていた。
【０００８】
そして、前述のようなリム外れを抑制するため、前述の特許文献２および非特許文献１に記載のように、リムのウェル部とビードシート部との間に周方向に連続して延びる突出量の大きなハンプを設けることが提案されたが、このような突出量の大きなハンプを設けると、リム組み、リム解き時にハンプが邪魔となってリム組み、リム解き性が悪化してしまうという課題が生じる。
【０００９】
一方、前述のような補強ゴム層の早期破壊を抑制するため、リム径を大きくしてタイヤ断面高さを小さくすることが考えられる。即ち、サイドウォール部の撓みは該サイドウォール部における曲げ剛性が大となるほど小さくなるが、このような曲げ剛性はタイヤ断面高さの２乗に反比例するため、タイヤ断面高さを小さくすることが有効である。しかしながら、前述のようにタイヤ断面高さを小さくすると、路面の凹凸があまり減衰されることなく車両に伝達され、振動乗り心地性が悪化するという課題が生じる。
【００１０】
この発明は、タイヤのリム組み、リム解き性および振動乗り心地性の悪化を効果的に抑制しながら、耐リム外れ性を向上させることができるランフラット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】
【００１１】
このような目的は、ビードコアがそれぞれ埋設された一対のビード部と、これらビード部から略半径方向外側に向かって延びる一対のサイドウォール部と、これらサイドウォール部の半径方向外端同士を連ねるトレッド部とを備え、両サイドウォール部におけるカーカス層の内面側に断面三日月状の補強ゴム層を配置したランフラットタイヤにおいて、車両に装着されたとき装着内側に位置するビード部のリム径D1を装着外側に位置するビード部のリム径D2より大とすることにより、達成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明においては、装着内側に位置するビード部のリム径D1を装着外側に位置するビード部のリム径D2より大としたので、装着内側部におけるタイヤ断面高さが小さくなってサイドウォール部の曲げ剛性が高くなり、この結果、前述のように大きな荷重が作用しても装着内側部での二つ折りとなるような大きな変形が抑制される。これにより、装着内側部での補強ゴム層の早期破壊を抑制することができる。また、前述のように装着内側部での変形が抑制されると、装着外側部における倒れ込み量が低減してビードコアの回転が減少するとともに、ビード部の横滑りが抑制され、これにより、リム外れが効果的に抑制される。
【００１３】
この際、突出量の大きなハンプは不要であるので、リム組み、リム解き性の悪化を効果的に抑制することができる。さらに、装着外側部のタイヤ断面高さは高いので、タイヤ全体での曲げ剛性の低下は殆どなく、この結果、振動乗り心地性の悪化を効果的に抑制することができる。なお、車両の左側に装着されたタイヤは右旋回時に、右側に装着されたタイヤは左旋回時にそれぞれ前述のようなリム外れ、補強ゴム層の早期破壊が生じやすいが、公道では車両は左右両方向に同様に旋回するので、左右のタイヤを共にこの発明のように構成すれば、いずれの旋回時におけるリム外れ、補強ゴム層の早期破壊も効果的に抑制することができる。
【００１４】
また、請求項２に記載のように構成すれば、リム外れ、補強ゴム層の早期破壊および振動乗り心地性の悪化を強力に抑制することができる。ここで、車両がリア駆動であるときには、フロント軸に比較してリア軸のキャンバー角を大きな値とすることが多く、このような場合には、リア軸に装着されているタイヤのランフラット耐久性が悪化、即ち、補強ゴム層の破壊がさらに早期となるが、請求項３に記載のように構成すれば、このようなときの補強ゴム層の破壊を抑制することができ、好適である。
【００１５】
さらに、トレッド部の幅が 205mm以上のランフラットタイヤにおいては、ランフラット走行時に、接地長がかなり長くなって補強ゴム層の破壊がさらに早期となるが、請求項４に記載のように構成すれば、このような場合における補強ゴム層の破壊を強力に抑制することができ、好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１、２において、25はパンク等により内圧が大気圧まで低下しても所定距離を安全に継続走行することができる空気入りタイヤ、即ちランフラットタイヤであり、このランフラットタイヤ25はビードコア26がそれぞれ埋設された一対のビード部27と、これらビード部27から略半径方向外側に向かってそれぞれ延びるサイドウォール部28と、これらサイドウォール部28の半径方向外端同士を連結する略円筒状のトレッド部29とを備えている。ここで、前記ランフラットタイヤ25はタイヤ赤道Ｓより車両中心（車両の幅方向中央）に近接する側である装着内側部30と、タイヤ赤道Ｓより車両中心から離隔した側である装着外側部31とに区分することができる。
【００１７】
そして、このランフラットタイヤ25は前記ビードコア26間をトロイダル状に延びてサイドウォール部28、トレッド部29を補強するカーカス層32を有し、このカーカス層32の幅方向両端部は前記ビードコア26の回りに折り返されている。33は両サイドウォール部28におけるカーカス層32の内面側に配置された補強ゴム層であり、この補強ゴム層33は半径方向中央部において肉厚が最も厚く、この最厚肉部から半径方向内側および外側に離れるに従い肉厚が漸減した形状、即ち断面三日月状を呈している。ここで、前記補強ゴム層33は比較的硬度の高い、例えば、ＪＩＳ  Ａ硬度が60〜85度である単一種類のゴムから構成することが好ましいが、目的により性質の異なる複数種類のゴムを積層して構成してもよい。
【００１８】
そして、ランフラットタイヤ25のサイドウォール部28にこのような補強ゴム層33が配置されていると、パンク等によってランフラットタイヤ25の内圧が大気圧まで低下しても、曲げ剛性の高い前記補強ゴム層33が荷重を支持するため、サイドウォール部28の撓みがかなりの程度抑制され、この結果、所定距離を安全に継続走行（ランフラット走行）することができる。
【００１９】
36はカーカス層32の半径方向外側に配置されたベルト層であり、このベルト層36の半径方向外側にはゴムからなるトレッド37が配置されている。このトレッド37の外表面（踏面）には周方向に延びる複数本の主溝38が形成されているが、幅方向や斜め方向に延びる複数本の横溝が形成されることもある。39は前記ベルト層36とトレッド37との間にベルト層36を全幅で覆うよう配置されたベルト補強層、40は前記ベルト層36、ベルト補強層39の幅方向両端をそれぞれ跨ぐよう配置された一対のベルト補助層である。
【００２０】
43は前記ランフラットタイヤ25が装着されたリムであり、このリム43は幅方向中央より車両中心に近接する側、即ち装着内側に内側ビードシート部44を、幅方向中央より車両中心から離隔した側、即ち装着外側に外側ビードシート部45をそれぞれ有する。なお、46は内側ビードシート部44と外側ビードシート部45との間のリム43に設けられ半径方向内側に凹んでいる環状のウェル部である。そして、このリム43に前記ランフラットタイヤ25が装着されてタイヤ・リム組立体47が構成されるが、このとき、ランフラットタイヤ25の装着内側部30におけるビード部27が内側ビードシート部44に、装着外側部31におけるビード部27が外側ビードシート部45にそれぞれ着座される。
【００２１】
そして、車両の車軸に前述のようなタイヤ・リム組立体47がそれぞれ装着された状態で該車両が走行しているとき、いずれかのランフラットタイヤ25の内圧がパンク等により低下すると、該ランフラットタイヤ25は内圧による張力剛性が減少するため、荷重により潰れようとするが、このとき、前記補強ゴム層33が荷重を支持しサイドウォール部28の撓みはかなりの程度抑制される。
【００２２】
そして、このようなランフラット走行時に車両が旋回を行うと、例えば、車両の右車軸に前記タイヤ・リム組立体47が装着されていて左旋回を行うと、旋回外側のランフラットタイヤ25は前述のように、路面50に近い接地領域側が旋回内側に向かって旋回内側のランフラットタイヤ25より大きく倒れ込むため、旋回外側のランフラットタイヤ25において装着外側部31のビード部27が旋回内側に横滑りしリム外れが発生し易くなるとともに、装着内側部30の補強ゴム層33が早期破壊することが多かった。
【００２３】
このため、この実施形態においては、前記ランフラットタイヤ25が車両に装着されたとき、装着内側に位置する、即ち装着内側部30におけるビード部27のリム径D1を、装着外側に位置する、即ち装着外側部31におけるビード部27のリム径D2より大としたのである。このとき、リム43のリム径も当然、装着内側におけるリム径D1が装着外側におけるリム径D2より大となる。
【００２４】
ここでは、装着外側部31でのリム径D2に関しては変更せず、装着内側部30でのリム径D1を大径に変更することにより、リム径D1をリム径D2より大としている。このようにリム径D1をリム径D2より大とすると、装着内側部30におけるタイヤ断面高さT1が小さくなるが、前述のようにサイドウォール部28における曲げ剛性はタイヤ断面高さの２乗に反比例するため、タイヤ断面高さT1が小さくなると、装着内側部30におけるサイドウォール部28の曲げ剛性が高くなる。
【００２５】
この結果、ランフラットタイヤ25に大きな荷重が作用している場合でも、装着内側部30のサイドウォール部28が二つ折りとなるような大きな変形は効果的に抑制され、これにより、装着内側部30での補強ゴム層33の早期破壊が効果的に抑制される。また、前述のように装着内側部30におけるサイドウォール部28の変形が抑制されると、装着外側部31におけるサイドウォール部28の旋回内側に向かう倒れ込み量が低減してビードコア26の回転が減少するとともに、ビード部27の横滑りが抑制され、これにより、リム外れが効果的に抑制される。これは、逆に、装着外側部31におけるタイヤ断面高さT2が高いと、サイドウォール部28の旋回内側に向かう倒れ込み量が同一であっても、ビードコア26の回転量が、タイヤ断面高さが低い場合に比較し減少するためであると考えることもできる。
【００２６】
この際、従来技術で説明したような突出量の大きなハンプは不要であるので、リム組み、リム解き性の悪化を効果的に抑制することができる。さらに、装着外側部31におけるタイヤ断面高さT2は高いままであるので、ランフラットタイヤ25全体の曲げ剛性の低下は殆どなく、この結果、振動乗り心地性の悪化を効果的に抑制することができる。
【００２７】
なお、車両の左車軸に装着されたタイヤ・リム組立体47（ランフラットタイヤ25）は右旋回時に、右車軸に装着されたタイヤ・リム組立体47（ランフラットタイヤ25）は左旋回時にそれぞれ前述のようなリム外れ、補強ゴム層33の早期破壊が生じやすいが、公道では車両は左右両方向に同様に旋回するので、左右のタイヤ・リム組立体47（ランフラットタイヤ25）を共にこの実施形態のように構成すれば、いずれの旋回時におけるリム外れ、補強ゴム層33の早期破壊も効果的に抑制することができる。
【００２８】
ここで、リム径とは、タイヤをリムに装着したときの該リムの呼び径をいい、また、リムとは下記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、"DESIGN RIM"、 "Recommended Rim"）のことである。そして、規格とは、タイヤが生産または使用される地域に有効な産業規格によって決められており、例えば、アメリカ合衆国では「The Tire and Rim Association Inc. のYear Book」で、欧州では「The European Tire and Rim Technical Organization の Standards Manual」で、日本では「日本自動車タイヤ協会のJATMA Year Book」が相当する。
【００２９】
また、タイヤ断面高さとは、タイヤの外径とリム径の差の１／２をいい、さらに、タイヤの外径とは、タイヤをリムに装着し、無負荷状態において内圧を充填したときの外径をいう。このときの内圧は前記規格に記載されている適用サイズ・プライレーティングにおける最大荷重（最大負荷能力）に対応する空気圧である。
【００３０】
このようにリム径D1をリム径D2より大としているが、このリム径D1をリム径D2で除した値は1.05〜1.20の範囲内とすることが好ましい。その理由は、前記値が1.05未満であると、リム外れおよび補強ゴム層33の早期破壊を充分に抑制することができず、一方、1.20を超えると、振動乗り心地性がかなり悪化してくるが、前述の範囲内であれば、リム外れ、補強ゴム層33の早期破壊および振動乗り心地性の悪化を強力に抑制することができるからである。
【００３１】
また、車両がリア駆動であるとき、特にリア駆動のスポーツタイプ車両のときには、フロント軸に比較してリア軸のキャンバー角を大きな値とすることが多く、このような場合には、リア軸に装着されているタイヤのランフラット耐久性が悪化、即ち、補強ゴム層33の破壊がさらに早期となる。このようなときには、少なくとも車両のリア軸にこの実施形態のランフラットタイヤ25を装着すれば、前述のような補強ゴム層33の破壊を抑制することができ、好適である。
【００３２】
さらに、トレッド部29の幅が 205mm以上のランフラットタイヤ25においては、ランフラット走行時に、接地長がかなり長くなるため、補強ゴム層33の破壊がさらに早期となるが、このようなタイヤにこの実施形態のランフラットタイヤ25を適用すれば、前述したような補強ゴム層33の破壊を抑制することができ、好適である。
【実施例１】
【００３３】
次に、試験例について説明する。この試験に当たっては、タイヤサイズが245/50Ｒ16である、即ち、装着内、外側部におけるリム径、タイヤ断面高さが共に16インチ（ 405.6mm）、 122mmである従来タイヤと、タイヤサイズが245/40Ｒ18である、即ち、装着内、外側部におけるリム径、タイヤ断面高さが共に18インチ（ 462.0mm）、98mmである比較タイヤと、装着外側部が245/50Ｒ16相当（リム径、タイヤ断面高さは前述の従来タイヤと同一値）で、装着内側部が245/40Ｒ18相当（リム径、タイヤ断面高さは前述の比較タイヤと同一値）である実施タイヤとを準備した。
【００３４】
ここで、各タイヤの構造は図１と同様であり、カーカス層を、ラジアル方向に延びる多数本のレーヨンコードが埋設された２枚のカーカスプライを積層することで構成する一方、ベルト層を、タイヤ赤道に対するコード角が30度であるスチールコードが埋設された２枚のベルトプライを、前記コード角が逆方向となるよう積層することで構成し、また、ベルト補強層、ベルト補助層は内部に実質上周方向に延びるナイロンコードが埋設されたものを用いた。また、補強ゴム層の最大厚さはいずれも 8mmであった。
【００３５】
次に、従来タイヤ、比較タイヤに関しては前記規格に規定されている標準リムに装着する一方、実施タイヤに関しては、装着外側のリム径が16インチ、装着内側のリム径が18インチである異径リムに装着した。次に、前記各タイヤに230ｋPaの内圧を充填した後、規格に定められた最大荷重を負荷し、トレッド踏面からリム径ラインまでの距離を測定するとともに、該距離からタイヤ断面高さを減算して撓み量を求め、前記最大荷重および求めた撓み量から縦ばね定数を求めた。その結果を指数表示で表すと、従来タイヤでは 100であったが、比較タイヤでは 109、実施タイヤでは 102となり、従来タイヤに比較して振動乗り心地性の低下は殆どなかった。ここで、指数値が小さいほど、振動乗り心地性は良好である。
【００３６】
次に、国産乗用車の前後左右４輪に前記各タイヤをそれぞれ装着した後、右後輪に装着した各タイヤから内圧を解放して大気圧とした。ここで、内圧充填時および内圧解放時の各タイヤのキャンバー角はそれぞれ− 2.5度、− 2.7度であった。次に、前記乗用車をテストサーキットにおいて時速89kmで走行させ、ランフラット走行をしているタイヤの補強ゴム層に故障が発生するまでの距離を測定した。その結果を指数表示で示すと、従来タイヤでは 100であったが、比較タイヤでは 192、実施タイヤでは 181となり、ランフラット耐久性が向上していた。ここで、指数値が大きいほど、ランフラット耐久性は良好である。
【００３７】
次に、前述した乗用車において右前輪に装着した各タイヤから内圧を解放して大気圧とした後、該乗用車を25ｍの旋回半径で、時速40kmから速度を 2.5kmずつ上昇させながら左旋回のＪターン試験を繰り返し行い、ランフラット走行をしているタイヤにリム外れが発生したときの横加速度を求めた。その結果を指数表示で示すと、従来タイヤでは 100であったが、比較タイヤでは 123、実施タイヤでは 120となり、耐リム外れ性が向上していた。ここで、指数値が大きいほど、耐リム外れ性は良好である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
この発明は、両サイドウォール部を補強ゴム層で補強したランフラットタイヤの産業分野に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明の実施形態１を示すタイヤの子午線断面図である。
【図２】ランフラット走行時の子午線断面図である。
【図３】従来のランフラットタイヤの子午線断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
25…ランフラットタイヤ     26…ビードコア
27…ビード部               28…サイドウォール部
29…トレッド部             32…カーカス層
33…補強ゴム層
【図１】
2008155855.tif 000003
【図２】
2008155855.tif 000004
【図３】
2008155855.tif 000005