(57)【要約】【課題】ダブルビードタイプのランフラットタイヤでありながら、耐リム外れ性とリム組み性とを高い次元で両立することができるランフラットタイヤを提供すること。【解決手段】  環状のビード１ａを有する一対のビード部１と、そのビード部１から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、サイドウォール部に配された補強ゴム層と、少なくとも一方のビード部１よりタイヤ幅方向外側に膨出し、環状のビード１ｂを有する環状膨出部１０とを備え、ビード１ｂのタイヤ子午線断面での幅方向断面二次モーメントＩｗと径方向断面二次モーメントＩｚとが、４９ｍｍ４≦Ｉｗ≦５２４ｍｍ４、７ｍｍ４≦Ｉｚ≦２９ｍｍ４、及び、３．９≦Ｉｗ／Ｉｚ≦１８．２の関係を満たし、ビード１ｂのタイヤ径方向内側に、環状膨出部１０の内周側面１１から０．５ｍｍを超えて突出する突出部１３が形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の第１ビードを有する一対のビード部と、そのビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部に配された補強ゴム層と、少なくとも一方の前記ビード部よりタイヤ幅方向外側に膨出し、環状の第２ビードを有する環状膨出部と、を備えるランフラットタイヤにおいて、
前記第２ビードのタイヤ子午線断面での幅方向断面二次モーメントをＩｗ、径方向断面二次モーメントをＩｚとするとき、４９ｍｍ４≦Ｉｗ≦５２４ｍｍ４、７ｍｍ４≦Ｉｚ≦２９ｍｍ４、及び、３．９≦Ｉｗ／Ｉｚ≦１８．２の関係を満たし、前記第２ビードのタイヤ径方向内側に、前記環状膨出部の内周側面から０．５ｍｍを超えて突出する突出部が形成されていることを特徴とするランフラットタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイドウォール部に補強ゴム層が配されるとともに、環状膨出部にビードが配されたダブルビードタイプのランフラットタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
サイドウォール部に補強ゴム層が配されたランフラットタイヤでは、パンク等に起因してタイヤ内部の空気圧が低下した場合に、補強ゴム層がタイヤを支持して完全に偏平化することを防ぎ、ランフラット走行が可能になる。ところが、タイヤ内部の空気圧が低下した状態（ランフラット状態）では、ビード部のリムフランジへの押圧が弱まって嵌合力が低下しているため、ビード部がビードシートから内側に脱落してリム外れが起こり易くなるという問題がある。
【０００３】
それに対して、ビード部のタイヤ幅方向外側に環状膨出部を設け、その環状膨出部に環状のビードを配した、いわゆるダブルビードタイプのランフラットタイヤが提案されている（下記特許文献１参照）。このような環状膨出部に配されるビードとしては、断面形状が略正方形や略真円形であるものが知られている。この種のランフラットタイヤによれば、ビードを有する環状膨出部がリムフランジに当接しうるため、ランフラット走行時にビード部の内側への変位を規制して上記したリム外れを防止することができる。
【０００４】
しかしながら、本発明者らが鋭意研究を重ねたところ、従来のダブルビードタイプのランフラットタイヤには、耐リム外れ性の点において未だ改善の余地があることが判明した。すなわち、車両旋回に相当する横力が負荷されたランフラット走行状態では、接地後方側において環状膨出部のビードがタイヤ幅方向外側に大きく変位し（図４の比較例１）、それによってリムとの嵌合圧が低下するため（図５の比較例１）、耐リム外れ性が悪化することが分かった。図４、５のグラフについては、後述する本発明の実施例において詳しく説明する。
【０００５】
更に、従来のダブルビードタイプのランフラットタイヤには、リム組み性の点において問題があった。すなわち、タイヤのリム組みでは、リムドロップにビード部を一旦落とし込んだ後、タイヤの内部に空気を充填し、その内圧によりビード部を外側に押し上げてハンプを乗り越えさせる必要があるが、ダブルビードタイプのランフラットタイヤでは、ビードを有する環状膨出部も押し上げてリムフランジを乗り越えさせる必要があるため、前述した内圧（ハンプ乗り越え圧）を過度に高くせざるを得ず、リム組み作業が非常に困難で煩雑であった。
【特許文献１】特開昭５２−１２１２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダブルビードタイプのランフラットタイヤでありながら、耐リム外れ性とリム組み性とを高い次元で両立することができるランフラットタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明のランフラットタイヤは、環状の第１ビードを有する一対のビード部と、そのビード部から各々タイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部と、前記サイドウォール部に配された補強ゴム層と、少なくとも一方の前記ビード部よりタイヤ幅方向外側に膨出し、環状の第２ビードを有する環状膨出部と、を備えるランフラットタイヤにおいて、前記第２ビードのタイヤ子午線断面での幅方向断面二次モーメントをＩｗ、径方向断面二次モーメントをＩｚとするとき、４９ｍｍ４≦Ｉｗ≦５２４ｍｍ４、７ｍｍ４≦Ｉｚ≦２９ｍｍ４、及び、３．９≦Ｉｗ／Ｉｚ≦１８．２の関係を満たし、前記第２ビードのタイヤ径方向内側に、前記環状膨出部の内周側面から０．５ｍｍを超えて突出する突出部が形成されているものである。ここで、幅方向断面二次モーメントＩｗは、第２ビードのタイヤ幅方向へのたわみに関するものであり、タイヤ径方向に延びる中立軸に関する断面二次モーメントとして計算される。一方、径方向断面二次モーメントＩｚは、タイヤ幅方向に延びる中立軸に関する断面二次モーメントとして計算される。
【０００８】
本発明に係るランフラットタイヤでは、環状膨出部に配された第２ビードが、上記の如き断面二次モーメントの関係を満たす形状を有することにより、第２ビードのタイヤ幅方向に対するたわみを抑制するとともに、その第２ビードの径方向の曲げ剛性を低下することができる。そのため、ランフラット走行時における車両旋回状態では、第２ビードの横変位を抑制して、リムとの嵌合圧を全周で確保することができ、第２ビードのタイヤ径方向内側に形成した突出部がリムフランジに係合する効果と相俟って、耐リム外れ性を効果的に高めることができる。更に、リム組み時においては、ハンプ乗り越え圧を過度に高くすることなく、環状膨出部を押し上げてリムフランジを乗り越えさせることができる。その結果、ダブルビードタイプのランフラットタイヤでありながら、耐リム外れ性とリム組み性とを高い次元で両立することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るランフラットタイヤの一例を示すタイヤ子午線半断面図である。図２は、図１のビード部１周辺を示す要部断面図である。
【００１０】
本発明のランフラットタイヤは、図１に示すように、一対の環状のビード部１と、ビード部１から各々タイヤ径方向外側へ延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２の外側端同士を連ねるトレッド部３とを備える。ビード部１には、ビードワイヤの収束体がタイヤ周方向に環状をなすビード１ａ（前記第１ビードに相当する。）と、硬質ゴムからなるビードフィラー１２とが配されている。タイヤ内部の空気圧が正常であれば、ビードシート８ｂに載置・装着されたビード部１がリムフランジ８ａに押圧され、タイヤがリム８に嵌合される。
【００１１】
カーカス層４は、タイヤ赤道線Ｃに対して略９０°の角度でコードを配列したプライからなり、一対のビード部１の間に配されて、その端部がビード１ａ及びビードフィラー１２を挟み込むように巻き上げられている。カーカス層４の内周側には、空気圧保持のためのインナーライナー層５が配されている。また、カーカス層４の外周側には、たが効果による補強を行うためのベルト層６およびベルト補強層７が配されている。
【００１２】
サイドウォール部２のカーカス層４の内周側には、断面三日月状をなす補強ゴム層９が配されており、タイヤ内部の空気圧が低下した際には、補強ゴム層９がタイヤを支持して撓み変形を抑制し、それによってランフラット走行が可能となる。補強ゴム層９は、ゴム硬度（ＪＩＳＫ６２５３のタイプＡデュロメータ硬さ試験に準じて測定したゴム硬度。以下同じ。）が、例えば６５〜９０゜のゴム層により構成される。補強ゴム層９としては、従来のランフラットタイヤに用いられる補強ゴム層を特に制限なく適用でき、物性の異なる複数のゴム層から構成されていてもよい。
【００１３】
ビード部１のタイヤ幅方向外側には、環状膨出部１０が形成されている。この環状膨出部１０は、リムフランジ８ａよりもタイヤ幅方向外側に膨出するとともに、リムフランジ８ａの外周側湾曲面に沿って対向する内周側面１１を有している。環状膨出部１０は、両側のビード部１にそれぞれ形成されていることが好ましいが、少なくとも一方のビード部１に形成されていればよく、例えばリム外れの発生が顕著な車両装着時外側にのみ形成するものでも構わない。
【００１４】
本実施形態では、補強材としてのスチールチェーハー１６が環状膨出部１０の内周側面１１に沿って配設されている。これにより、リムフランジ８ａとの接触による内周側面１１の摩滅を抑制するとともに、耐リム外れ性の向上にも寄与することができる。なお、スチールチェーハー１６に代えて、レーヨンやナイロン、ポリエステル、アラミド等の有機繊維から構成されるチェーハーを採用しても構わない。
【００１５】
環状膨出部１０には、ビードワイヤがタイヤ周方向に環状をなすビード１ｂ（前記第２ビードに相当する。）が配される。本実施形態のビード１ｂは、その中心位置がリムフランジ８ａの最外径点よりもタイヤ径方向外側で且つタイヤ幅方向外側に位置するように配されている。ビード１ｂは、ビード１ａと同様に鋼線等のビードワイヤの収束体からなるものに限られず、例えばアラミド等の有機繊維の収束体からなるものや、繊維強化ゴムを素材としたゴムビード等の一体ものでもよく、更には中空体であっても構わない。
【００１６】
ビード１ｂは、タイヤ子午線断面にてタイヤ幅方向に長い偏平形状をなし、そのタイヤ子午線断面での幅方向断面二次モーメントをＩｗ、径方向断面二次モーメントをＩｚとするとき、４９ｍｍ４≦Ｉｗ≦５２４ｍｍ４、７ｍｍ４≦Ｉｚ≦２９ｍｍ４、及び、３．９≦Ｉｗ／Ｉｚ≦１８．２の関係を満たす。これにより、ビード１ｂのタイヤ幅方向に対するたわみを抑制して横変位を抑制できるとともに、径方向の曲げ剛性については低下させることができる。その結果、ダブルビードタイプのランフラットタイヤでありながら、耐リム外れ性とリム組み性とを高い次元で両立することができる。
【００１７】
本実施形態のように断面矩形状をなすビード１ｂでは、幅寸法Ｗが４〜１３ｍｍで且つ偏平率（高さ寸法Ｈ／幅寸法Ｗ×１００）が５０％以下であるものが例示される。また、幅方向断面二次モーメントＩｗは、Ｉｗ＝Ｗ３Ｈ／１２の式に基づいて計算され、径方向断面二次モーメントＩｚは、Ｉｚ＝ＷＨ３／１２の式に基づいて計算される。
【００１８】
このような形状のビード１ｂは、１本のビードワイヤをらせん状に且つ多段に連続して巻き重ねたり、複数本のビードワイヤを平行配列してなる帯状物を積層したりする際に、その列数と段数（積層数）とを調整することで作製でき、例えばビードワイヤがタイヤ幅方向に６列並んでなる段を２段で積層したものが例示される。
【００１９】
突出部１３は、環状膨出部１０の内周側面１１からタイヤ幅方向外側に連なり、タイヤ径方向内側に突き出るようにして形成されており、リムフランジ８ａに係合してビード部１の内側への変位を規制すべく、リムフランジ８ａの外径よりも小さい内径を有している。突出部１３の内周側面１１からの突出量δは０．５ｍｍを超えるように設定されていて、０．７〜１．７ｍｍであるものがより好ましい。突出量δは、タイヤ子午線断面でのカットサンプルを用いて計測される。また、突出部１３は、タイヤ周方向に沿って同一断面形状で環状に連続して設けられることが好ましい。
【００２０】
ビード１ａの内径Ｒ１とビード１ｂの内径Ｒ２とは、それらの半径差（Ｒ２−Ｒ１）／２が１５〜１９ｍｍであるものが例示される。また、ビード部１の外壁面からビード１ｂの外側面までのタイヤ軸方向距離Ｌは、１３〜２１．５ｍｍであるものが例示される。上記した各部の寸法は、タイヤ子午線断面でのカットサンプルを用いて計測される。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。
【００２２】
［タイヤ質量］
各テストタイヤについて、それぞれの質量を算出し、比較例１を１００として指数評価した。
【００２３】
［耐リム外れ性］
テストタイヤを実車の左側前方となるリム（リムサイズ１８×８−ＪＪ）に装着し、空気圧０ｋＰａのランフラット状態にして、直進から半径２０ｍの円形コースを右回りに旋回するＪターン走行を行った。走行速度は、２５ｋｍ／ｈからスタートし、リム外れが発生するまで速度を上昇させ、リム外れが発生したときの走行速度を調べた。比較例１を１００として指数評価し、数値が大きいほどリム外れが発生するときの走行速度が大きく、耐リム外れ性に優れていることを示す。
【００２４】
［リム組み性］
テストタイヤをリム（リムサイズ１８×８−ＪＪ）に装着するにあたり、両側のビード部がハンプを乗り越えてビードシートに装着されたときの空気圧を計測し、ハンプ乗り越え圧とした。比較例１を１００として指数評価し、数値が小さいほどハンプ乗り越え圧が小さく、リム組み性に優れていることを示す。
【００２５】
［乗り心地性］
テストタイヤをリム（リムサイズ１８×８−ＪＪ）に装着して空気圧を２３０ｋＰａとし、リムを固定した状態で縦荷重５８００Ｎを負荷したときの撓み量を計測し、該縦荷重を撓み量で除して縦剛性を算出した。比較例１を１００として指数評価し、数値が小さいほど縦剛性が小さく、乗り心地性に優れていることを示す。
【００２６】
比較例１〜５、実施例１〜７
図１、２に示す構造のランフラットタイヤ（タイヤサイズ２４５／４０ＺＲ１８）において、表１に示した条件でテストタイヤを設定し、比較例１〜５及び実施例１〜７とした。各例では、一律に（Ｒ２−Ｒ１）／２＝１７．４ｍｍ、Ｌ＝１９．３ｍｍとしている。表１において、補強ゴム層の厚み及びゴム硬度の数値は、比較例１を１００としたときの指数であり、ビード構造ａ〜ｄは図３（ａ）〜（ｄ）に対応している。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
表１より、実施例１〜７では耐リム外れ性とリム組み性とを高い次元で両立できていることがわかる。例えば、比較例１と実施例２とを比較した場合、実施例２では第２ビードにおける比Ｉｗ／Ｉｚを高めていることによって、耐リム外れ性を維持しつつリム組み性を向上できている。そして、実施例３では、その比Ｉｗ／Ｉｚを更に高めることによって、耐リム外れ性を実施例２よりも向上できている。
【００２９】
また、実施例４は、実施例３においてスチールチェーハーを省略したものであるが、実施例３においては前述のとおり耐リム外れ性を向上できていることから、実施例４ではスチールチェーハーを省略していながら耐リム外れ性を確保できており、それによってタイヤの軽量化に寄与できている。これに対して、比較例１においてスチールチェーハーを省略したものに相当する比較例３では、耐リム外れ性が確保できていない。
【００３０】
比較例４、５では、突出量δが小さいために耐リム外れ性が比較的悪化しているのに対し、実施例５では耐リム外れ性が確保できている。更に、実施例６、７は、実施例３において補強ゴム層の厚みや硬度を低減したものであるが、実施例３においては前述のとおり耐リム外れ性を向上できていることから、実施例６、７では補強ゴム層の厚みや硬度を低減していながら耐リム外れ性を確保できており、それによってタイヤの軽量化と乗り心地性の向上に寄与できている。
【００３１】
［第２ビードの横変位量と嵌合圧］
比較例１及び実施例３のテストタイヤを、リム（リムサイズ１８×８−ＪＪ）に装着して空気圧を０ＫＰａとし、台上試験にて縦荷重８０００Ｎをかけながら横加速度１０ｍ／ｓｅｃ２での旋回状態に相当する横力をかけた状態で、第２ビードのタイヤ幅方向外側への変位量（横変位量）と、環状膨出部の内周側面に作用する圧力（嵌合圧）とを計測した。図４、５は、それらの算出結果を示すグラフであり、各グラフの横軸の周方向位置は、０°（３６０°）が非接地の頂上位置を、１８０°が接地中心位置を、０〜１８０°が踏み込み側となる接地前方側を、１８０〜３６０が蹴り出し側となる接地後方側を示している。
【００３２】
図４、５より、比較例１では、接地後方側において第２ビードがタイヤ幅方向外側に大きく変位しており、それに伴って嵌合圧が大きく低下していることが分かる。これに対して、実施例３では、第２ビードの幅方向断面二次モーメントを高めていることによって、第２ビードの横変位量を低減し、それに伴って嵌合圧を全周で確保できており、優れた耐リム外れ性を発揮できることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るランフラットタイヤの一例を示す半断面図
【図２】ランフラットタイヤのビード部周辺を示す要部断面図
【図３】各テストタイヤの第２ビードの断面形状を示す模式図
【図４】周方向位置に対する第２ビードの横変位量を示すグラフ
【図５】周方向位置に対する嵌合圧を示すグラフ
【符号の説明】
【００３４】
１    ビード部
１ａ  ビード（第１ビード）
１ｂ  ビード（第２ビード）
２    サイドウォール部
８    リム
８ａ  リムフランジ
８ｂ  ビードシート
９    補強ゴム層
１０  環状膨出部
１１  内周側面
１３  突出部
１６  スチールチェーハー
Ｈ    第２ビードの高さ寸法
Ｗ    第２ビードの幅寸法
δ    突出部の突出量
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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