(57)【要約】【課題】タイヤ質量の増大及びタイヤの転がり抵抗性能の低下を抑制しつつ、ランフラット耐久性を向上しうる。【解決手段】トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス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の内部に配されしかもベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して１５〜４５度の角度で傾けたベルト層７と、サイドウォール部３のカーカス６の内側に配された断面略三日月状の補強ゴム層１０とを具えたランフラットタイヤ１である。カーカス６は、１３０℃での熱収縮応力Ｓ１が４．０Ｎ以下のカーカスコード１１Ａからなるインナープライ６Ａと、インナープライ６Ａの外側に配されかつ１３０℃での熱収縮応力Ｓ２が８．５Ｎ以上のカーカスコード１１Ｂからなるアウタープライ６Ｂとの２層構造からなる。【選択図】  図１
2012218564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されしかもベルトコードをタイヤ赤道に対して１５〜４５度の角度で傾けたベルト層と、前記サイドウォール部のカーカスの内側に配された断面略三日月状の補強ゴム層とを具えたランフラットタイヤであって、
前記カーカスは、１３０℃での熱収縮応力が４．０Ｎ以下のカーカスコードからなるインナープライと、
前記インナープライの外側に配されかつ１３０℃での熱収縮応力が８．５Ｎ以上のカーカスコードからなるアウタープライとの２層構造からなることを特徴とするランフラットタイヤ。
【請求項２】
前記アウタープライのカーカスコードの前記熱収縮応力と、前記インナープライのカーカスコードの前記熱収縮応力との差が５Ｎ以上である請求項１記載のランフラットタイヤ。
【請求項３】
前記インナープライのカーカスコードが、ポリエステル繊維コード又はナイロン繊維コードである請求項１又は２記載のランフラットタイヤ。
【請求項４】
前記アウタープライのカーカスコードが、ポリケトン繊維コードである請求項１乃至３のいずれかに記載のランフラットタイヤ。
【請求項５】
前記インナープライ及び前記アウタープライは、平行に配列された前記カーカスコードをトッピングゴムで被覆されたゴム引きプライから形成され、
前記トッピングゴムは、温度７０℃での複素弾性率が４．０〜５．５ＭＰａのゴム組成物からなる請求項１乃至４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】
本発明は、タイヤ質量の増大及びタイヤの転がり抵抗性能の低下を抑制しつつ、ランフラット耐久性を向上しうるランフラットタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、パンク等によりタイヤ内の空気が抜けた状態においても比較的長距離を走行（以下、このような走行を、単に「ランフラット走行」と言う。）しうるランフラットタイヤが種々提案されている。代表的なものとして、サイドウォール部に、断面略三日月状の補強ゴム層が設けられたサイド補強タイプのものが良く知られている（例えば特許文献１など参照）。
【０００３】
この種のランフラットタイヤは、補強ゴム層の厚さを大きくすることにより、サイドウォール部の曲げ剛性を高めて、ランフラット耐久性の向上が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１１１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようなランフラットタイヤでは、補強ゴム層の厚さに比例して、タイヤ質量の増大やタイヤの転がり抵抗性能の低下を招くという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、カーカスを、１３０℃での熱収縮応力が４．０Ｎ以下のカーカスコードからなるインナープライと、インナープライの外側に配されかつ１３０℃での熱収縮応力が８．５Ｎ以上のカーカスコードからなるアウタープライとの２層構造にすることを基本として、タイヤ質量の増大やタイヤの転がり抵抗性能の低下を抑制しつつ、ランフラット耐久性を向上しうるランフラットタイヤを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されしかもベルトコードをタイヤ赤道に対して１５〜４５度の角度で傾けたベルト層と、前記サイドウォール部のカーカスの内側に配された断面略三日月状の補強ゴム層とを具えたランフラットタイヤであって、前記カーカスは、１３０℃での熱収縮応力が４．０Ｎ以下のカーカスコードからなるインナープライと、前記インナープライの外側に配されかつ１３０℃での熱収縮応力が８．５Ｎ以上のカーカスコードからなるアウタープライとの２層構造からなることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、前記アウタープライのカーカスコードの前記熱収縮応力と、前記インナープライのカーカスコードの前記熱収縮応力との差が５Ｎ以上である請求項１記載のランフラットタイヤである。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、前記インナープライのカーカスコードが、ポリエステル繊維コード又はナイロン繊維コードである請求項１又は２記載のランフラットタイヤである。
【００１０】
また、請求項４記載の発明は、前記アウタープライのカーカスコードが、ポリケトン繊維コードである請求項１乃至３のいずれかに記載のランフラットタイヤである。
【００１１】
また、請求項５記載の発明は、前記インナープライ及び前記アウタープライは、平行に配列された前記カーカスコードをトッピングゴムで被覆されたゴム引きプライから形成され、前記トッピングゴムは、温度７０℃での複素弾性率が４．０〜５．５ＭＰａのゴム組成物からなる請求項１乃至４のいずれかに記載のランフラットタイヤである。
【００１２】
なお、本明細書において、１３０℃での熱収縮応力は、１３０℃の雰囲気中においてカーカスコードをTestrite Ltd.社の熱収縮試験機「Testrite Mk V Shrinkage and Force Tester」を用いて測定した値である。
【００１３】
また、複素弾性率Ｅ＊は、ＪＩＳ−Ｋ６３９４の規定に準拠して、次に示される条件で（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて測定した値である。
初期歪：１０％
振幅：±１％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
温度：７０℃
【００１４】
さらに、タイヤの各部の寸法は、特に断りがない限り、正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された正規状態において特定される値とする。
【００１５】
前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。
【００１６】
前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE"とするが、タイヤが乗用車用である場合には一律に１８０ｋＰａとする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のランフラットタイヤは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るカーカスと、このカーカスのタイヤ半径方向外側かつトレッド部の内部に配されしかもベルトコードをタイヤ赤道に対して１５〜４５度の角度で傾けたベルト層と、前記サイドウォール部のカーカスの内側に配された断面略三日月状の補強ゴム層とを具える。このようなタイヤは、補強ゴム層がサイドウォール部の曲げ剛性を効率良く高めることができ、ランフラット走行時のタイヤの縦撓みを効果的に低減しうる。
【００１８】
また、カーカスは、１３０℃での熱収縮応力が４．０Ｎ以下のカーカスコードからなるインナープライと、インナープライの外側に配されかつ１３０℃での熱収縮応力が８．５Ｎ以上のカーカスコードからなるアウタープライとの２層構造からなる。
【００１９】
このようなカーカスは、ランフラット走行時において、主に引張応力がかかるアウタープライが、発熱により大きな力で縮むカーカスコードからなるため、該引張応力を相殺でき、サイドウォール部の曲げ歪を低減しうる。
【００２０】
一方、インナープライは、アウタープライに比して発熱しても縮みにくいカーカスコードからなるため、インナープライとアウタープライとの収縮力の差によってサイドウォール部３の曲げ変形を抑制し、荷重支持能力を大幅に向上して曲げ歪を抑え、ランフラット耐久性をさらに向上しうる。
【００２１】
また、本発明のランフラットタイヤは、補強ゴム層の厚さを増大することなく、ランフラット耐久性を向上しうるため、タイヤ質量及びタイヤの転がり抵抗性能を悪化させることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態のランフラットタイヤを示す断面図である。
【図２】インナープライ及びアウタープライを示す部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態のランフラットタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある）１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス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の内部に配されるベルト層７と、サイドウォール部３のカーカス６の内側に配される補強ゴム層１０とを具えた乗用車用のものが示される。
【００２４】
前記カーカス６は、カーカスコード１１をタイヤ周方向に対して６５〜９０度の角度で傾けて配列した２枚のカーカスプライからなり、タイヤ赤道Ｃの位置で、タイヤ半径方向の内側に配されるインナープライ６Ａと、該インナープライ６Ａの外側に配されるアウタープライ６Ｂとを含む２層構造をなしている。
【００２５】
前記インナープライ６Ａ及び前記アウタープライ６Ｂは、図２に示されるように、平行に配列されたカーカスコード１１をトッピングゴム１２で被覆されたゴム引きプライから形成される。
【００２６】
図１に示されるように、インナープライ６Ａ、及びアウタープライ６Ｂは、それぞれトレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５、５に至るトロイド状の本体部６ａ、６ａと、この本体部６ａ、６ａに連なりかつビードコア５の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される一対の折返し部６ｂ、６ｂとを具える。
【００２７】
また、これらの本体部６ａ、６ａと折返し部６ｂ、６ｂとの間には、ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびかつ硬質ゴムからなるビードエーペックスゴム８が配され、ビード部４が適宜補強される。
【００２８】
さらに、前記インナープライ６Ａの折返し部６ｂの外端６ｂｅは、アウタープライ６Ｂの折返し部６ｂの外端６ｂｅよりもタイヤ半径方向内側で終端し、サイドウォール部３に大きな剛性段差が形成されるのを防止しうる。
【００２９】
前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１５〜４５度の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本例ではタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂをコードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。ベルトコードとしては、本実施形態ではスチールコードが採用されるが、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じて用いうる。
【００３０】
前記補強ゴム層１０は、カーカス６のタイヤ軸方向内側かつタイヤ内腔面をなすインナーライナーゴム９のタイヤ軸方向外側で、タイヤ周方向に連続して配される。また、補強ゴム層１０は、インナープライ６Ａ及びアウタープライ６Ｂの本体部６ａに対して法線方向に測定される厚さｒが、中央部からタイヤ半径方向の内端１０ｉ及び外端１０ｏに向かって漸減する断面略三日月状に形成される。
【００３１】
また、前記補強ゴム層１０の内端１０ｉは、例えば、ビードエーペックスゴム８の外端８ｔよりもタイヤ半径方向内側、かつビードコア５よりもタイヤ半径方向外側に設けられる。さらに、補強ゴム層１０の外端１０ｏは、例えば、ベルト層７の外端７ｅよりもタイヤ軸方向内側の位置に設けられる。
【００３２】
このような補強ゴム層１０は、サイドウォール部３の曲げ剛性を効率良く高めることができ、ランフラット走行時のタイヤの縦撓みを効果的に低減しうる。なお、このような作用を効果的に発揮するために、補強ゴム層１０のゴム硬度は、例えば、６０〜９５度程度に設定されるのが望ましい。
【００３３】
なお、本明細書において、前記「ゴム硬度」は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に準拠し、２３℃の環境下におけるデュロメータータイプＡによる硬さとする。
【００３４】
そして、本実施形態のインナープライ６Ａは、図１、図２に示されるように、１３０℃での熱収縮応力（以下、単に「熱収縮応力」ということがある）Ｓ１が４．０Ｎ以下のカーカスコード１１Ａからなる。このカーカスコード１１Ａには、熱収縮応力Ｓ１が上記範囲内のものであれば適宜設定できるが、とりわけ、安価なポリエステル繊維コード又はナイロン繊維コードが採用されるのが望ましい。
【００３５】
一方、本実施形態のアウタープライ６Ｂは、１３０℃での熱収縮応力Ｓ２が８．５Ｎ以上のカーカスコード１１Ｂからなる。このカーカスコード１１Ｂも熱収縮応力Ｓ２が上記範囲内のものであれば適宜設定できるが、とりわけ、安価なポリケトン繊維コードが望ましい。
【００３６】
このようなカーカス６は、アウタープライ６Ｂが、ランフラット走行時において主に引張応力が作用するため、発熱により大きな力で縮むカーカスコード１１Ｂから形成されることにより、引張応力を相殺でき、サイドウォール部３の曲げ歪を低減しうる。
【００３７】
また、インナープライ６Ａは、発熱しても縮みにくいカーカスコード１１Ａから形成されるため、インナープライとアウタープライとの収縮力の差によってサイドウォール部３の曲げ変形を抑制し、荷重支持能力を大幅に向上して曲げ歪を抑えうるので、ランフラット耐久性をさらに向上しうる。
【００３８】
しかも、本発明のタイヤ１は、補強ゴム層１０の厚さｒを増大することなく、ランフラット耐久性を向上しうるため、タイヤ質量の増大及びタイヤの転がり抵抗性能の悪化を抑制しうる。
【００３９】
なお、インナープライ６Ａのカーカスコード１１Ａの熱収縮応力Ｓ１が４．０Ｎを超えると、上記のような作用を効果的に発揮できないおそれがある。逆に、前記熱収縮応力Ｓ１が小さすぎても、高温時にアウタープライ６Ｂに負荷が集中し、ランフラット耐久性が低下するおそれがある。このような観点より、前記熱収縮応力Ｓ１は、好ましくは４．０Ｎ以下、さらに好ましくは３．５Ｎ以下が望ましく、また、好ましくは２．５Ｎ以上、さらに好ましくは３．０Ｎ以上が望ましい。
【００４０】
また、前記アウタープライ６Ｂのカーカスコード１１Ｂの熱収縮応力Ｓ２が８．５Ｎ未満であると、上記のような作用を効果的に発揮できないおそれがある。逆に、前記熱収縮応力Ｓ２が大きすぎても、ランフラット走行時において、カーカスコード１１Ｂが過度に収縮して破断するおそれがある。このような観点より、前記熱収縮応力Ｓ２は、好ましくは９．５Ｎ以下、さらに好ましくは９．０Ｎ以下が望ましく、また、好ましくは８．０Ｎ以上、さらに好ましくは８．５Ｎ以上が望ましい。
【００４１】
さらに、アウタープライ６Ｂのカーカスコード１１Ｂの熱収縮応力Ｓ２と、インナープライ６Ａのカーカスコード１１Ａの熱収縮応力Ｓ１との差（Ｓ２−Ｓ１）が小さすぎると、上記のような作用を十分に発揮できないおそれがある。逆に、前記差（Ｓ２−Ｓ１）が大きすぎても、高温時にアウタープライ６Ｂへの負荷が大きくなり、ランフラット耐久性が低下するおそれがある。このような観点より、前記差（Ｓ２−Ｓ１）は、好ましくは５．０Ｎ以上、さらに好ましくは５．５Ｎ以上が望ましく、また、好ましくは６．５Ｎ以下、さらに好ましくは６．０Ｎ以下が望ましい。
【００４２】
上記のように、インナープライ６Ａ及びアウタープライ６Ｂがサイドウォール部３の荷重支持能力を大幅に向上しうるので、補強ゴム層１０の厚さｒを従来よりも小さくすることができる。また、インナープライ６Ａ及びアウタープライ６Ｂは、折返し部６ｂの外端６ｂｅのビードコア５の外端５ｅからの高さＨ１、Ｈ２も、従来より小さくすることができる。これにより、タイヤ１は、従来のランフラットタイヤに比べて、タイヤ質量を低下させることができるとともに、転がり抵抗性能及び乗り心地を向上しうる。
【００４３】
なお、補強ゴム層１０の厚さｒが大きいと、上記のような作用を十分に期待できないおそれがある。逆に、厚さｒが小さいと、サイドウォール部３の荷重支持能力が低下するおそれがある。このような観点より、前記ｒは、好ましくは１５mm以下、さらに好ましくは１２mm以下が望ましく、また、好ましくは３mm以上、さらに好ましくは５mm以上が望ましい。
【００４４】
同様の観点より、前記インナープライ６Ａ及びアウタープライ６Ｂの外端６ｂｅの高さＨ１、Ｈ２は、好ましくは、ベルト層７の外端７ｅのビードコア５の外端５ｅからの高さＨ３の７０％以下、さらに好ましくは６０％以下が望ましく、また、好ましくは５％以上、さらに好ましくは１０％以上が望ましい。
【００４５】
前記トッピングゴム１２は、温度７０℃での複素弾性率Ｅ＊が従来よりも大きいのが望ましい。このようなトッピングゴム１２は、サイドウォール部３の曲げ歪を低減しうるので、ランフラット耐久性をさらに向上しうる。
【００４６】
なお、前記トッピングゴム１２の複素弾性率Ｅ＊が小さいと、上記のような作用を十分に発揮することができないおそれがある。逆に、前記複素弾性率Ｅ＊が大きすぎても、タイヤ１の縦バネ定数が過度に上昇して乗り心地が低下するおそれがある。このような観点より、前記複素弾性率Ｅ＊は、好ましくは４．０ＭＰａ以上、さらに好ましくは４．５ＭＰａ以上が望ましく、また、好ましくは５．５ＭＰａ以下、さらに好ましくは５．０ＭＰａ以下が望ましい。
【００４７】
以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。
【実施例】
【００４８】
図１に示す基本構造をなし、表１に示すインナープライ及びアウタープライを有するタイヤが製造され、それらの性能が評価された。なお、共通仕様は以下のとおりである。
タイヤサイズ：１９５／６５Ｒ１５
リムサイズ：１５×６．５Ｊ
ベルト層の外端の高さＨ３：１００（mm）
テスト方法は、次のとおりである。
【００４９】
＜転がり抵抗性能＞
転がり抵抗試験機を用い、下記の条件での転がり抵抗を測定した。評価は、比較例１を１００とする指数で評価した。数値が大きいほど転がり抵抗が小さく良好である。
速度：８０ｋｍ／ｈ
荷重：４．３５ｋＮ
内圧：２００ｋＰａ
【００５０】
＜ランフラット耐久性＞
各供試タイヤがバルブコアを取り去った上記リムにリム組みされ、内圧零の状態で、ドラム試験機を用いてＥＣＥ３０により規定された荷重／速度性能テストに準拠して、ステップスピード方式により実施した。テストは、逐次走行速度を上昇させるとともに、タイヤが破壊したときの速度と時間を測定した。評価は、比較例１を１００とした指数で評価した。数値が大きいほど良好である。
【００５１】
＜タイヤ質量＞
タイヤ１本当たりの質量を測定し、その逆数を比較例１を１００とする指数で表示している。数値が大きいほど質量が小さく良好である。
テストの結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2012218564.tif 000003
2012218564.tif 000004
【００５３】
テストの結果、実施例のタイヤは、タイヤ質量の増大及びタイヤの転がり抵抗性能の低下を抑制しつつ、ランフラット耐久性を向上しうることが確認できた。
【符号の説明】
【００５４】
１        ランフラットタイヤ
２        トレッド部
３        サイドウォール部
６        カーカス
６Ａ      インナープライ
６Ｂ      アウタープライ
７        ベルト層
【図１】
2012218564.tif 000005
【図２】
2012218564.tif 000006