(57)【要約】    【課題】  耐久性能を向上する。    【解決手段】  下記式（１）及び（２）を満たすＴタイプ応急用バイアスタイヤである。０．７５≦｛（Δｈｔ／ｈｔ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５…（１）０．７５≦｛（Δｈｗ／ｈｗ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５…（２）  （ただし、Δｈｔは、内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのトレッド面の端部位置Ｐ２におけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｔは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記位置Ｐ２のビードベースラインＢＬからの高さ、Δｈｃは内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのタイヤ赤道位置Ｐ１のタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｃは、４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記位置Ｐ１のビードベースラインＢＬからの高さ、Δｈｗは内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのタイヤ最大幅位置Ｐ３におけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｗは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記位置Ｐ３のビードベースラインＢＬからの高さとする。）【選択図】  図２
2005271724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも下記式（１）及び（２）を満足することを特徴とするＴタイプ応急用バイアスタイヤ。
０．７５≦｛（Δｈｔ／ｈｔ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５  …（１）
０．７５≦｛（Δｈｗ／ｈｗ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５  …（２）
（ただし、Δｈｔは、内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのトレッド面の端部位置におけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｔは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記トレッド面の端部位置のビードベースラインからの高さ、Δｈｃは内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのトレッド面のタイヤ赤道位置のタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｃは、４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記タイヤ赤道位置のビードベースラインからの高さ、Δｈｗは、内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのタイヤ最大幅位置におけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｗは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記タイヤ最大幅位置のビードベースラインからの高さとする。）
【請求項２】
下記式（３）を満足することを特徴とする請求項１記載のＴタイプ応急用バイアスタイヤ。
０．７５≦｛（Δｈｉ／ｈｉ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５  …（３）
（ただし、Δｈｉは、内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのタイヤ外面上の任意の位置Ｐｉにおけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｉは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記位置Ｐｉのビードベースラインからの高さである。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐久性能を向上しうるＴタイプ応急用バイアスタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
四輪車両には、標準タイヤにパンク等が発生した場合に備えて、一時的に使用するＴタイプ（テンポラリータイプ）応急用タイヤが積載されることが多い。このＴタイプ応急用タイヤは、車両での保管スペースの関係上、タイヤ巾及び外径が標準タイヤに比べて小さく設定されており、また製造コスト等の観点より主として２プライのバイアス構造が主流となっている。
【０００３】
従来、バイアス構造のＴタイプ応急用タイヤの耐久性能を向上させるために、主としてゴムの厚さを増すこと等が行われている。しかしながら、このような方法はタイヤ重量の増加やコストの上昇を招き有利ではない。またＴタイプ応急用タイヤにおいて、ラジアル構造を採用することが例えば下記特許文献１において提案されているが、この種のタイヤはベルト層の端部において損傷が生じやすいという欠点がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−８５１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、内圧の充填に伴う膨張変化において、タイヤ外面の所定の位置のタイヤ半径方向のせり出し量をその各位置での高さに対して一定範囲に規制することを基本として、タイヤの各部において均一な径方向の歪を確保し、剛性の低い箇所を無くすことで耐久性能を向上しうるＴタイプ応急用バイアスタイヤを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のうち請求項１記載の発明は、少なくとも下記式（１）及び（２）を満足することを特徴とするＴタイプ応急用バイアスタイヤである。
０．７５≦｛（Δｈｔ／ｈｔ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５  …（１）
０．７５≦｛（Δｈｗ／ｈｗ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５  …（２）
（ただし、Δｈｔは、内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのトレッド面の端部位置におけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｔは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記トレッド面の端部位置のビードベースラインからの高さ、Δｈｃは内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのトレッド面のタイヤ赤道位置のタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｃは、４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記タイヤ赤道位置のビードベースラインからの高さ、Δｈｗは、内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのタイヤ最大幅位置におけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｗは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記タイヤ最大幅位置のビードベースラインからの高さとする。）
【０００７】
また請求項２記載の発明は、下記式（３）を満足することを特徴とする請求項１記載のＴタイプ応急用バイアスタイヤである。
０．７５≦｛（Δｈｉ／ｈｉ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５  …（３）
（ただし、Δｈｉは、内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのタイヤ外面上の任意の位置Ｐｉにおけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｉは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記位置Ｐｉのビードベースラインからの高さである。）
【発明の効果】
【０００８】
本発明のＴタイプ応急用バイアスタイヤは、５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ内圧が変化した際の膨張変化において、タイヤ外面の所定の位置、具体的には少なくともタイヤ赤道、トレッド面の端部及びタイヤ最大幅の各位置におけるせり出し量と、各位置のビードベースラインからの高さの二乗との比が一定範囲に規制される。これにより、内圧充填後のタイヤの各部において径変化を一定値以下に抑え、耐久性の低い部分が大きく膨出するのを防ぎ得る。また、ゴム乃至カーカスコードにほぼ均一な張力をもたらし各部の剛性を均一化して歪の局部的な集中を防止する。従って、本発明のＴタイプ応急用バイアスタイヤは、負荷走行時の過度の発熱等を抑制し、長期に亘って耐久性能を向上しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、正規のリムＪにリム組みされ正規の内圧が充填された無負荷の状態であるＴタイプ応急用バイアスタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の右半分断面図が示されている。本実施形態のタイヤ１は、タイヤ赤道Ｃを中心として、実質的に左右対称の構造をもっているが、カーカスコードに関してはこの限りではない。また正規内圧は、規格によって予め定められた内圧であり、通常４２０ｋＰａに定められる。
【００１０】
前記タイヤ１は、トレッド部２と、その両端からタイヤ半径方向内側にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ半径方向内側端に位置するビード部４とを有し、バイアス構造のカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配置されたブレーカ７とでゴム補強されている。
【００１１】
前記カーカス６は、一対のビードコア５、５（図では一方のみが例示される。）間に架け渡された複数枚、この例では２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂにより構成される。各カーカスプライ６Ａないし６Ｂは、一対のビードコア５、５間をトロイド状の跨る本体部６ａと、この本体部６ａに連なりかつビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されて係止された折返し部６ｂとを有する。本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状でのびるビードエーペックス８が満たされている。これにより、ビード部４の曲げ剛性が適切に高められる。
【００１２】
前記カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、平行に配列されたカーカスコードをトッピングゴムで被覆して構成され、この例ではカーカスコードがタイヤ赤道Ｃに対して３０〜５０゜程度の角度で傾けて配列される。カーカスコードは、ナイロン、レーヨン、ポリエステル等の有機繊維コード又は金属コードが採用され、本実施形態ではナイロンコードを採用している。またカーカスプライ６Ａ、６Ｂはカーカスコードの傾斜の向きを互いに逆向きとしており、これによりカーカスコードがパンタグラフ状で交差するバイアス構造のカーカス６が形成される。カーカスプライ６Ａ、６Ｂの折返し高さなどは必要に応じて適宜変形できる。
【００１３】
前記ブレーカ７は、ブレーカコードを例えばカーカス６と略同角度で傾斜させた本例では１枚のブレーカプライ７Ａから形成されている。ブレーカコードとしては、特に限定はされないが、カーカスコード同じ材料、又はスチールコード等が用いられる。ブレーカ７は、カーカス６のトレッド領域を保護し、かつ、４２０ｋＰａという高い内圧に伴って生じがちなカーカス６の局部的な湾曲変形を抑制する。これは、タイヤの接地巾ＴＷの低下を抑制するのに役立つ。ブレーカ７の好まし態様としては、カーカス６のクラウン部の輪郭形状に沿って湾曲するものが望ましく、そのタイヤ軸方向幅であるブレーカ巾ＢＷがタイヤの接地巾ＴＷと略一致させるのが良い。
【００１４】
図２には、応急用タイヤ１に５０ｋＰａを充填した状態が２点鎖線で、同４２０ｋＰａが充填された状態が実線でそれぞれ表されている。リムＪの位置は互いに同一である。４２０ｋＰａは実際の使用状況で充填される正規内圧であるが、５０ｋＰａの初期内圧を採用したのは初期のタイヤの断面形状を一義的に定めるためである。
【００１５】
このような条件の下、本実施形態の応急用タイヤ１は、少なくとも下記式（１）及び（２）を満足する。
０．７５≦｛（Δｈｔ／ｈｔ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５  …（１）
０．７５≦｛（Δｈｗ／ｈｗ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５  …（２）
【００１６】
前記式（１）、（２）において、Δｈｔは、内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのトレッド面２ａの端部位置Ｐ２におけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｔは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記トレッド面の端部位置Ｐ２のビードベースラインＢＬからの高さ、Δｈｃは内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのタイヤ赤道位置Ｐ１のタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｃは４２０ｋＰａの内圧充填状態におけるタイヤ赤道位置Ｐ１のビードベースラインＢＬからの高さ、Δｈｗは内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのタイヤ最大幅位置Ｐ３におけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｗは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記タイヤ最大幅位置Ｐ３のビードベースラインＢＬからの高さとする。なおいずれの内圧状態においても、無負荷とする。
【００１７】
また、トレッド面の端部位置Ｐ２は路面と接地するトレッド面の最もタイヤ軸方向外側の位置である。またタイヤ最大幅位置Ｐ３におけるせり出し量Δｈｗは、先にタイヤ１に内圧４２０ｋＰａを充填してタイヤ最大幅位置Ｐ３を特定した後、内圧を５０ｋＰａに減じることで取得することができる。
【００１８】
図２から明らかなように、内圧が５０ｋＰａから４２０ｋＰａに変化することにより、応急用タイヤ１の各部は膨張変形するが、従来のＴタイプ応急用バイアスタイヤについて調べると、このような膨張変形が不均一に行われていることが判明した。図３には、従来のＴタイプ応急用バイアスタイヤの膨張変化を示し、実線は５０ｋＰａ内圧充填時、仮想線は４２０ｋＰａ内圧充填時のタイヤ外面の輪郭線がそれぞれ示されている。図から明らかなように、従来のタイヤでは、伸張するしている部分と収縮している部分とが混在している。特に、トレッド部の両端部は軸方向に縮む一方、バットレス部ではタイヤ半径方向にせり出し変形が生じており、トレッド端部からバットレス部にかけては均一ではない力が作用し、これがＴＬＣ等の問題を生じさせると考えられる。
【００１９】
これに対して、本発明の応急用タイヤ１では上述の膨張変化において、式（１）のように、タイヤ赤道位置Ｐ１におけるタイヤ半径方向のせり出し量に関するパラメータ（以下、単に「せり出しパラメータ」という。）（Δｈｃ／ｈｃ2 ）とトレッド面の端部位置Ｐ２におけるせり出しパラメータ（Δｈｔ／ｈｔ2 ）との比｛（Δｈｔ／ｈｔ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝が０．７５〜１．２５の範囲に収めることができる。同様に式（２）からタイヤ赤道位置Ｐ１におけるせり出しパラメータ（Δｈｃ／ｈｃ2 ）とタイヤ最大幅位置Ｐ３におけるせり出しパラメータ（Δｈｗ／ｈｗ2 ）との比｛（Δｈｗ／ｈｗ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝も０．７５〜１．２５の範囲に収めることができる。
【００２０】
タイヤ１は、ビード部４がリムＪのフランジＪＦによって変位不能に拘束されるが、それ以外の部分は内圧の充填によって変形する。バイアスタイヤの場合、理想的にはカーカスコードの角度によって膨張形状がほぼ決定されるが、タイヤの各部のゴムの厚さや硬さ、さらには補強構造等によって必ずしも計算通りにはならない場合がある。本発明では、タイヤ１の膨張変化を定量的に把握しかつこれを均一化するために、前記せり出しパラメータが採用される。せり出しパラメータは、タイヤ外面の任意の位置におけるタイヤ半径方向のせり出し量をその位置の４２０ｋＰａの内圧状態での高さの２乗で除したものであり、単位は（mm-1）である。これは径方向のひずみ（△ｈ／ｈ）をタイヤのアスペクト比（Ｗ／ｈ）で除して指数化したものである。
【００２１】
以上のようなタイヤ１は、５０ｋＰａから４２０ｋＰａへの内圧が変化した際の膨張変化において、タイヤ赤道位置Ｐ１、トレッド面の端部位置Ｐ２及びタイヤ最大幅位置Ｐ３における径変化の割合を小さい一定範囲に規制できる。これにより、耐久性の低い部分が大きく膨出するのを防止し、タイヤ全体の耐久レベルを向上することができる。またタイヤ１のゴム乃至カーカスコードには、ほぼ均一な張力が作用し、各部の剛性を均一化して歪の局部的な集中を防止することができる。
【００２２】
特に好ましい態様としては、タイヤ外面におけるタイヤ赤道Ｃの位置Ｐ１、トレッド面の端部Ｐ２及びタイヤ最大幅位置Ｐ３だけではなく、リムＪと接触していない全てのタイヤ外面上の任意の位置Ｐｉにおいて、下記式（３）を満たすことが望ましい。
０．７５≦｛（Δｈｉ／ｈｉ2 ）／（Δｈｃ／ｈｃ2 ）｝≦１．２５  …（３）
ここで、Δｈｉは、内圧５０ｋＰａから４２０ｋＰａへ変化したときのタイヤ外面上の任意の位置Ｐｉにおけるタイヤ半径方向のせり出し量、ｈｉは４２０ｋＰａの内圧充填状態における前記位置ＰｉのビードベースラインＢＬからの高さ、Δｈｃ、ｈｃは前記の通りである。これにより、内圧充填に伴うタイヤの径方向変化がより一層均一化し、耐久性能を向上できる。
【００２３】
本発明のタイヤ１は、タイヤ外面のプロファイル（輪郭形状）、カーカスプライのプロファイル、コード角度及び／又はトレッドゴムないしサイドウォールゴムの厚さ等を規制することによって製造することができる。タイヤのプロファイルは、主としてタイヤ加硫金型によって決定され、その成型面のプロファイルは次のような段階で決定することができる。
【００２４】
先ず、４２０ｋＰａの内圧が充填されたときの理想とするタイヤの外面のプロファイルを設計する。次に、タイヤ加硫金型の成型面のプロファイルにおいて、タイヤ赤道位置の外径を、前記設計されたタイヤのプロファイルのタイヤ赤道位置の外径の９５〜１０５％に設定する。また成型面のプロファイルにおいて、タイヤ軸方向の最大幅を、前記設計されたタイヤのプロファイルのタイヤ最大幅の９０〜１１０％に設定する。そして、これらの作業とともに、カーカスコードの仕上がりなどを調整する。これらの手順を繰り返すことによって目的とするタイヤを得ることができる。
【実施例】
【００２５】
本発明の効果を確認するために、表１の仕様に基づきタイヤサイズＴタイプ応急用バイアスタイヤを複数種類試作し、その耐久性能を比較した。耐久性能は、ＪＩＳＤ４２３０の６．３項に規定する耐久性能試験に準拠し内圧３６０ｋＰａ、試験負荷を夫々最大負荷能力の１．０倍、１．１倍、及び１．１５倍とし、試験速度８０km／Ｈの条件で３ステージ行ないタイヤに目視可能な損傷が発生するまでの試験時間を測定した。結果は、比較例を１００とする指数で表示している。数値が大きいほど良好である。テストの結果などを表１に示す。
【００２６】
【表１】
2005271724.tif 000003
【００２７】
テストの結果、実施例のタイヤは、比較例に比べて耐久性を向上していることが確認できる。また実施例のタイヤの重量を測定したところ、比較例タイヤと差がないことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態を示すＴタイプ応急用バイアスタイヤの断面図である。
【図２】内圧が５０ｋＰａ及び４２０ｋＰａの各状態におけるタイヤ輪郭線図である。
【図３】従来のタイヤの膨張変化を示すタイヤ輪郭線図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  Ｔタイプ応急用バイアスタイヤ
２  トレッド部
３  サイドウォール部
４  ビード部
５  ビードコア
６  カーカス
７  ベルト層
Ｐ１  タイヤ外面のタイヤ赤道位置
Ｐ２  タイヤ外面のトレッド面の端部位置
Ｐ３  タイヤ外面のタイヤ最大幅位置
Ｐｉ  タイヤ外面上の任意の位置
【図１】
2005271724.tif 000004
【図２】
2005271724.tif 000005
【図３】
2005271724.tif 000006