(57)【要約】【課題】  ランフラット走行時の耐久性の向上と正常内圧時の乗心地性の向上を両立したサイド補強型ランフラットタイヤを提供する。【解決手段】  ランフラットタイヤ１は、一対のビード部３、一対のサイドウォール部４およびトレッド部５の各部にわたってトロイド状に延びるプライ６ａ、６ｂからなるカーカス７を配設し、カーカス７のクラウン部８外周側に、ベルト層９ａ、９ｂとベルト補強層１０とを順次具え、カーカス７の内面側にインナーライナー１１を具え、トレッド部５に主溝１７ａ〜１７ｃを設け、サイドウォール部４に補強ゴム層１２を配設してなる。ベルト補強層１０は一対の狭幅層１４を有し、狭幅層１４の内端１５とトレッド接地端１６とのタイヤ幅方向距離ｄ１がトレッド接地幅ＴＷの２５％以上であり、最外主溝１７ａの溝深さｈ１の、最外主溝１７ａの最深部２１とインナーライナー１１内面とのタイヤ径方向距離ｈ２に対する比が１．０以下である。【選択図】  図１
2005119384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアを埋設した一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部および両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１枚のプライからなるカーカスを配設し、カーカスのクラウン部外周側に、コードをゴム被覆してなる少なくとも１層のベルト層と、補強素子を実質的にタイヤ周方向に平行配列してなるベルト補強層とを順次具え、カーカスの内面側にインナーライナーを具え、トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも２本の主溝を設け、少なくともサイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層を配設してなるランフラットタイヤにおいて、
ベルト補強層は、ベルト層の両端部をそれぞれ覆う一対の狭幅層を少なくとも有し、
該狭幅層の内端とこれに対応するトレッド接地端とのタイヤ幅方向距離がトレッド接地幅の２５％以上であり、
タイヤ幅方向で最も外側に位置する主溝である最外主溝の溝深さの、最外主溝の最深部とインナーライナー内面とのタイヤ径方向距離に対する比が１．０以下であることを特徴とするランフラットタイヤ。
【請求項２】
前記狭幅層の内端位置が、前記最外主溝の溝幅の中心位置よりもタイヤ幅方向内側にある請求項１記載のランフラットタイヤ。
【請求項３】
前記最外主溝の溝幅の中心位置とこれに対応するトレッド接地端とのタイヤ幅方向距離がトレッド接地幅の２６％以上である請求項１または２記載のランフラットタイヤ。
【請求項４】
ベルト補強層が複数対の狭幅層を有し、これらの狭幅層のうち、一対の狭幅層の内端とこれに対応するトレッド接地端とのタイヤ幅方向距離がトレッド接地幅の２５％以上であり、他の狭幅層の内端とこれに対応するトレッド接地端とのタイヤ幅方向距離がいずれもトレッド接地幅の５〜２０％である請求項１〜３のいずれか一項記載のランフラットタイヤ。
【請求項５】
ベルト補強層が複数対の狭幅層を有し、これら狭幅層のうち、一対の狭幅層の内端位置が最外主溝の溝幅の中心位置よりもタイヤ幅方向内側にあり、他の狭幅層の内端位置が最外主溝の溝幅の中心位置よりもタイヤ幅方向外側にある請求項１〜４のいずれか一項記載のランフラットタイヤ。
【請求項６】
ベルト補強層が、ベルト層全体を覆う少なくとも１層の広幅層をさらに有する請求項１〜５のいずれか一項記載のランフラットタイヤ。
【請求項７】
前記カーカスを構成するプライのうち、少なくとも１枚のプライは、ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されて、その折返し端が、前記ベルト層とカーカスのクラウン部との間に位置する、いわゆるエンベロープ構造を有する請求項１〜６のいずれか一項記載のランフラットタイヤ。
【請求項８】
前記カーカスが１枚のプライで構成される請求項７記載のランフラットタイヤ。
【請求項９】
前記補強ゴム層は、カーカス内面とインナーライナーとの間に位置する請求項１〜８のいずれか一項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】
このタイヤは、サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層を有し、パンク等によってタイヤ内圧が低下した際にもランフラット走行が可能である、いわゆるランフラットタイヤに関するものであり、特にかかるタイヤの耐久性の向上を図る。
【背景技術】
【０００２】
パンク等によってタイヤ内圧が低下した際にもある程度の距離の走行が可能である、いわゆるランフラットタイヤとしては、サイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層を有するランフラットタイヤ、いわゆるサイド補強型ランフラットタイヤが知られている。
【０００３】
かかるサイド補強型ランフラットタイヤのランフラット走行時の耐久性を向上させるためには、パンク等によってタイヤ内圧が低下した状態で荷重を負荷したときのサイドウォール部の撓み変形を抑制することが必要であるが、例えば補強ゴム層の厚さを増すことによってかかる撓み変形を抑制すると、タイヤ重量の増加や正常内圧時の乗心地性の悪化等の問題が生じる。
【０００４】
このため、ランフラット走行時の耐久性の向上、軽量化、正常内圧時の乗心地性の向上、および操縦安定性の向上等を高レベルで同時に実現したサイド補強型ランフラットタイヤが望まれており、これらに関して種々の検討がなされている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、サイドウォール部に２対の補強ゴム層を配設するとともに、ベルト層の半径方向外側に高弾性のアラミドコードからなるベルト補強層を配設したサイド補強型ランフラットタイヤが記載されている。しかし、このタイヤでは、ベルト補強層はタイヤの高速時性能の向上のために設けられているにすぎず、ランフラット走行時の撓みを抑制することを考慮して適正化が図られていない。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１９１２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、この発明の目的は、ベルト補強層の適正化を図ることにより、正常内圧時の乗心地性等の他の性能を犠牲にすることなく、ランフラット走行時の撓みを有効に抑制して、耐久性を格段に向上させたサイド補強型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】
【０００８】
上記の目的を達成するため、この発明は、ビードコアを埋設した一対のビード部、該ビード部からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部および両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１枚のプライからなるカーカスを配設し、カーカスのクラウン部外周側に、コードをゴム被覆してなる少なくとも１層のベルト層と、補強素子を実質的にタイヤ周方向に平行配列してなるベルト補強層とを順次具え、カーカスの内面側にインナーライナーを具え、トレッド部に、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも２本の主溝を設け、少なくともサイドウォール部に断面三日月状の補強ゴム層を配設してなるランフラットタイヤにおいて、ベルト補強層は、ベルト層の両端部をそれぞれ覆う一対の狭幅層を少なくとも有し、該狭幅層の内端とこれに対応するトレッド接地端とのタイヤ幅方向距離がトレッド接地幅の２５％以上であり、タイヤ幅方向で最も外側に位置する主溝である最外主溝の溝深さの、最外主溝の最深部とインナーライナー内面とのタイヤ径方向距離に対する比が１．０以下であることを特徴とするランフラットタイヤである。
【０００９】
ここにいう「狭幅層の内端」とは、狭幅層の両端縁のうち、タイヤ幅方向内側に位置する端縁のことをいう。また、「トレッド接地幅」とは、タイヤをＪＡＴＭＡに規定された標準リムに組み付け、タイヤ内圧をＪＡＴＭＡで規定する最高空気圧とし、適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力の７５％に相当する荷重を負荷したときの、両トレッド接地端間のタイヤ幅方向距離をいう。
【００１０】
また、狭幅層の内端位置が、最外主溝の溝幅の中心位置よりもタイヤ幅方向内側にあることが好ましい。
【００１１】
さらに、最外主溝の溝幅の中心位置とこれに対応するトレッド接地端とのタイヤ幅方向距離がトレッド接地幅の２６％以上であることが好ましい。
【００１２】
ここで、ベルト補強層は複数対の狭幅層を有していてもよく、かかる場合には、これらの狭幅層のうち、一対の狭幅層の内端とこれに対応するトレッド接地端とのタイヤ幅方向距離がトレッド接地幅の２５％以上であり、他の狭幅層の内端とこれに対応するトレッド接地端とのタイヤ幅方向距離がいずれもトレッド接地幅の５〜２０％であることが好ましい。
【００１３】
また、ベルト補強層が複数対の狭幅層を有していてもよく、かかる場合には、これら狭幅層のうち、一対の狭幅層の内端位置が最外主溝の溝幅の中心位置よりもタイヤ幅方向内側にあり、他の狭幅層の内端位置が最外主溝の溝幅の中心位置よりもタイヤ幅方向外側にあることが好ましい。
【００１４】
さらに、ベルト補強層が、ベルト層全体を覆う少なくとも１層の広幅層をさらに有することが好ましい。
【００１５】
さらにまた、カーカスを構成するプライのうち、少なくとも１枚のプライは、ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されて、その折返し端が、ベルト層とカーカスのクラウン部との間に位置する、いわゆるエンベロープ構造を有することが好ましく、さらにカーカスが１枚のプライで構成されることが好ましい。
【００１６】
加えて、補強ゴム層は、カーカス内面とインナーライナーとの間に位置することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
この発明により、ランフラット走行時の耐久性の向上と正常内圧時の乗心地性の向上を両立したサイド補強型ランフラットタイヤを提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的なランフラットタイヤ（以下、「タイヤ」という。）の幅方向左半断面を示した図である。
【００１９】
図１に示すタイヤ１は、ビードコア２を埋設した一対のビード部３、ビード部３からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部４および両サイドウォール部４間にまたがって延びるトレッド部５の各部にわたってトロイド状に延びる少なくとも１枚のプライ、図１では２枚のプライ６ａ、６ｂからなるカーカス７を配設する。また、カーカス７のクラウン部８外周側には、コードをゴム被覆してなる少なくとも１層のバルト層、図１では２層のベルト層９ａ、９ｂと、補強素子を実質的にタイヤ周方向に平行配列してなるベルト補強層１０とを順次具える。ベルト補強層１０は、図１ではベルト層９ａ、９ｂの外面全体を覆う１層の広幅層１４ａと、ベルト層９ａ、９ｂの両端部を覆う一対の狭幅層１４ｂとで構成されている。カーカス７の内面側にはインナーライナー１１を具え、トレッド部５に、タイヤ周方向に沿って延びる少なくとも２本の主溝、図１では５本の主溝１７ａ〜１７ｃを設け、少なくともサイドウォール部４、図１ではビード部３からベルト層の端部の直下位置にわたって断面三日月状の補強ゴム層１２を配設しており、いわゆるサイド補強型ランフラットタイヤの構造を有する。図１では、補強ゴム層１２はカーカス内面とインナーライナー１１の間に配設した場合を示す。
【００２０】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、ベルト補強層１０を構成する狭幅層１４ｂタイヤ幅方向で最も外側に位置する主溝である最外主溝１７ａの適正化を図ることにあり、より具体的には、ベルト補強層１０が、ベルト層９ａ、９ｂの両端部をそれぞれ覆う一対の狭幅層１４ｂを少なくとも有し、狭幅層１４ｂの内端１５とこれに対応するトレッド接地端１６とのタイヤ幅方向距離ｄ１をトレッド接地幅ＴＷの２５％以上とするとともに、最外主溝１７ａの溝深さｈ１の、最外主溝１７ａの最深部２１とインナーライナー１１内面とのタイヤ径方向距離ｈ２に対する比ｈ１／ｈ２を１．０以下とすることにある。
【００２１】
すなわち、従来のサイド補強型ランフラットタイヤ１０１においては、図４に示すように、断面三日月状の補強ゴム層１０２を配設したサイドウォール部１０３が、タイヤ内圧の低下したランフラット走行状態では、ビード部１０４からの押さえ込みにより大きく曲げられるとともに、トレッド部１０５がタイヤ径方向内側に向かってバックリング変形して路面に対して浮き上がり、この結果、サイドウォール部１０３の変形がさらに助長される。そして、ランフラット走行中にトレッド部１０５が屈曲するような大きな曲げ変形を繰返し受けると、トレッド部１０５、特にトレッド接地幅の２５％位置近傍のトレッドゴム部分に応力が集中してクラックが生成しやすく、このクラックが進展して、最終的にベルト層１０６に達してコード破断等の故障を引き起こす場合があった。
【００２２】
このため、この発明のタイヤ１においては、ベルト補強層１０の狭幅層１４ｂの内端１５とこれに対応するトレッド接地端１６とのタイヤ幅方向距離ｄ１をトレッド接地幅ＴＷの２５％以上としてトレッド部５の屈曲変形の大きな部分を補強することにより、トレッド部５のバックリング変形を有効に抑制することができる。さらに、バックリング変形は最外主溝１７ａを起点として発生するので、最外主溝１７ａの溝深さｈ１の、最外主溝１７ａの最深部２１とインナーライナー１１内面とのタイヤ径方向距離ｈ２に対する比ｈ１／ｈ２を１．０以下として最外主溝１７ａに対応するタイヤ部分の剛性を確保することにより、トレッド部５のバックリング変形を一層有効に抑制することができる。この結果、図３に示すように、サイドウォール部４の曲げ変形も抑制され、ひいては、タイヤ全体としての耐久性を向上させることが可能となる。
【００２３】
また、ベルト補強層の狭幅層１４ｂの内端位置１５を、最外主溝１７ａの溝幅の中心位置１８よりもタイヤ幅方向内側とすることが、トレッド部５のバックリングを抑制する点で好ましい。すなわち、トレッド部に主溝を配設したタイヤでは、最外主溝１０７を中心として局部的な変形が生じ、最外主溝１０７の溝底に応力が集中してクラックが生じやすく、これが故障の原因となっていたが、ベルト補強層の狭幅層１４ｂの内端位置１５を、最外主溝１７ａの溝幅の中心位置１８よりもタイヤ幅方向内側として最外主溝１７ａ近傍部分を補強することにより、最外主溝１７ａを中心としたトレッド部５の局部的な変形をより一層抑制することができるからである。
【００２４】
さらに、最外主溝１７ａの溝幅の中心位置１８とこれに対応するトレッド接地端１６とのタイヤ幅方向距離ｄ２がトレッド接地幅ＴＷの２６％以上であることが好ましい。前記のように、最外主溝１７ａはバックリング変形発生の起点となるので、これを応力の集中するトレッド接地幅の２５％位置よりもタイヤ幅方向内側に配設し、最外主溝１７ａに加わる応力を低減することにより、最外主溝１７ａを中心としたトレッド部５の局部的な変形をより一層抑制することができるからである。
【００２５】
ベルト補強層１０を一対の狭幅層１４ｂのみで構成してもよいが、狭幅層１４ｂを複数対設けてもよい。この場合には、これらの狭幅層のうち、一対の狭幅層１４ｂの内端１５とこれに対応するトレッド接地端１６とのタイヤ幅方向距離ｄ１がトレッド接地幅ＴＷの２５％以上であり、他の狭幅層の内端とこれに対応するトレッド接地端とのタイヤ幅方向距離がいずれもトレッド接地幅ＴＷの５〜２０％であることが好ましい。タイヤ重量を著しく増加させることなく、効果的にトレッド部５のバックリング変形を抑制することができるからである。あるいは、これらの狭幅層のうち、一対の狭幅層１４ｂの内端位置１５が最外主溝１７ａの溝幅の中心位置１８よりもタイヤ幅方向内側にあり、他の狭幅層の内端位置が最外主溝１７の溝幅の中心位置１８よりもタイヤ幅方向外側にあることが好ましい。タイヤ重量を著しく増加させることなく、効果的にトレッド部５のバックリング変形を抑制することができるからである。
【００２６】
また、ベルト補強層１０が、ベルト層９ａ、９ｂ全体を覆う少なくとも１層の広幅層１４ａをさらに有することが好ましい。これによりトレッド部５の剛性が高まり、前記のバックリング変形をより一層抑制することが可能となるからである。
【００２７】
また、カーカス７を構成するプライ６ａ、６ｂのうち、少なくとも１枚のプライ６ａは、ビードコア２の周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されて、その折返し端１９が、ベルト層９ａとカーカス７のクラウン部８との間に位置する、いわゆるエンベロープ構造を有することが好ましい。かかるエンベロープ構造を採用することにより、サイドウォール部４を有効に補強できるからである。この場合には、カーカス７が１枚のプライで構成されることが軽量化の点で好ましい。図２は、カーカス７を１枚のプライ６で構成し、このプライ６をエンベロープ構造とした、この発明の他のランフラットタイヤの一例である。
【００２８】
さらにまた、補強ゴム層１２は、カーカス７のプライ間、カーカス７の本体部と折返し部の間等にも配設することができるが、特にカーカス７の内面とインナーライナー１１との間に配設することが、耐久性および荷重支持効率を効率的に向上させる点で好ましい。
【００２９】
このように、この発明によるタイヤでは、ランフラット走行時のサイドウォール部４の曲げ変形が抑制されるので、補強ゴム層１２を薄肉化しても、従来のタイヤと同等の耐久性を維持することできる上、薄肉化によりタイヤの軽量化および正常内圧時の乗り心地性の向上を図ることができる。この場合には、補強ゴム層１２の最大厚さを４〜８ｍｍとすることが好ましい。
【００３０】
また、この発明のベルト補強層１２は、例えば、ゴムを被覆した一本の補強素子、例えば有機繊維コードを略タイヤ周方向に複数回らせん巻回して形成する方法や、タイヤ幅方向に整列させた複数本の補強素子をゴム中に埋設した帯状部材等をベルト層９のタイヤ径方向外面上に巻きつける方法等の公知の方法を用いて形成することができる。そして、補強素子の材質としては、例えばナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の有機繊維を用いることができるが、特にロードノイズを低減する観点からは、ポリエチレンナフタレートが好ましい。
【００３１】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【実施例】
【００３２】
次に、この発明に従うランフラットタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。
【００３３】
実施例１〜３のタイヤはいずれも、タイヤサイズが２１５／４５ＺＲ１７であり、カーカスは、折返し端がタイヤ最大幅位置近傍にある折返し構造を有する１枚のプライで構成されており、補強ゴム層をカーカスとインナーライナーの間に配設し、タイヤ周方向に対してそれぞれ±２６°の角度で延在し、互いに交差するスチールコードを有する２層のベルト層を具え、ベルト補強層は、１層の広幅層と２対の狭幅層で構成され、広幅層と狭幅層はいずれも１本のＰＥＮコードのらせん巻回によって形成され、それらの外端位置はともにベルト層の端部よりもタイヤ幅方向外側に配置し、サイドウォール部の外面にはリムガードを設け、表１に示す諸元を有する乗用車用ランフラットタイヤである。
【００３４】
比較のため、ベルト補強層の内端位置がこの発明の範囲外であるランフラットタイヤ（比較例１〜３）についても試作した。
【００３５】
ランフラット走行時の耐久性は、前記各供試タイヤをＪＡＴＭＡで定める標準リム（７ＪＪ）に組み付けてタイヤ車輪とし、空気圧０ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重４．１７ｋＮ、走行速度９０ｋｍ／ｈの条件下でドラム試験機上を走行させ、タイヤが故障するまでの走行距離を測定し、この測定値によって評価した。また、乗心地性は空気圧２３０ｋＰａ、試験負荷荷重３．７ｋＮにて平板上に接地させ、タイヤ径方向の最大変位（縦ばね指数）を測定し、この測定値によって評価した。その評価結果を表１に示す。なお、表１中の耐久性は比較例２の耐久性および乗心地性を１００としたときの指数比で示してあり、耐久性は数値の大きいほど、乗心地性は数値の小さいほど優れている。
【００３６】
【表１】
2005119384.tif 000003
【００３７】
表１に示す結果から、実施例１、３および４のタイヤでは、それぞれ補強ゴム層最大厚が同じである比較例１、２および３のタイヤに比べて、乗心地性は同程度に維持しながら耐久性は格段に優れていることが分かる。また、実施例２のタイヤは、耐久性が同じである比較例２のタイヤに比べて、乗心地性に優れていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明に従う代表的なランフラットタイヤの幅方向左半断面図である。
【図２】この発明に従う他の代表的なランフラットタイヤの幅方向左半断面図である。
【図３】ランフラット走行状態のこの発明に従う代表的なランフラットタイヤの幅方向半断面図である。
【図４】ランフラット走行状態の従来のサイド補強型ランフラットタイヤの幅方向半断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    タイヤ
２    ビードコア
３    ビード部
４    サイドウォール部
５    トレッド部
６、６ａ、６ｂ    プライ
７    カーカス
８    クラウン部
９、９ａ、９ｂ    ベルト層
１０    ベルト補強層
１１    インナーライナー
１２    補強ゴム層
１３    ベルト層端部
１４ａ    狭幅層
１４ｂ    広幅層
１５    狭幅層内端
１６    トレッド接地端
１７    最外主溝
１８    最外主溝の溝幅中心位置
１９    カーカスプライ折返し端
２０    補強ゴム層のタイヤ径方向外端位置
２１    最外主溝の最深部
【図１】
2005119384.tif 000004
【図２】
2005119384.tif 000005
【図３】
2005119384.tif 000006
【図４】
2005119384.tif 000007