(57)【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、タイヤ内腔面にインナーライナゴムとを具えた空気入りタイヤであって、
タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填ししかも無負荷である正規状態のタイヤ子午断面において、
ビードベースラインＢＬから前記カーカスの厚さの中心線の半径方向最外側位置までの高さであるカーカス高さＨｃと、
前記正規リムのリム巾位置を通る半径方向線Ｎがビード部で前記カーカスの中心線と交わるカーカスビード点Ａから前記半径方向線Ｎがバットレス部でカーカスの中心線と交わるカーカスバットレス点Ｂまでの半径方向距離Ｌとの比（Ｌ／Ｈｃ）を０．３０〜０．４５とするとともに、
前記ビード部の外面かつ該ビード部が前記正規リムのリムフランジから離間するフランジ離間点Ｐよりも半径方向外側に、軸方向外側に突出するリム外れ防止リブを形成し、
かつ前記フランジ離間点Ｐから前記リム外れ防止リブの頂部であるリブ頂部点Ｃまでのフランジ被覆域の外面に沿った長さ（Ｐ〜Ｃ）を、正規リムの前記フランジ離間点Ｐからリムフランジの軸方向最外側点Ｄまでの該リムフランジに沿うフランジ露出長さ（Ｐ〜Ｄ）よりも３mm以上大とするとともに、
該フランジ被覆域は、タイヤ外方に向けて凸となる凸曲面部と、この凸曲面部の半径方向外側に滑らかに連なる凹曲面部とを含むことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記凸曲面部は、その曲率半径Ｒ１が前記凹曲面部の曲率半径Ｒ２よりも大であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のタイヤを前記正規リムにリム組みしたタイヤとリムとの組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パンク等によりタイヤ内の空気が抜けた場合でもリム外れせず、かつ比較的長距離を走行しうる空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、パンク等によりタイヤ内の空気が抜けた場合でもリム外れせず、かつ比較的長距離を走行しうるいわゆるランフラット性能を向上した空気入りタイヤが種々提案されている。
【０００３】
例えばサイドウォール部に補強ゴム層などを設け、パンク時のサイドウォール部の撓みを抑えるもの（特開昭５３−１８１０４号公報、特開昭６４−３０８０９号公報、特開平２−２８１２８９号公報など）や、特殊なリムを用いてパンク時のリム外れを防止したもの（例えば特開昭５２−６４７０１号公報、特開平２−３１９０５号公報など）、さらにはタイヤとリムとが囲むタイヤ内腔にパンク時のタイヤの縦たわみを抑制する中子ないしプロテクタを配したもの（特開昭５５−１３２３１３号公報、特開昭６０−２１３５０８号公報、特開昭６１−２３５２０７号公報）、チューブレスタイヤとリムとが囲むタイヤ内腔に、パンク時にのみタイヤの荷重を支持するチューブを配したもの（特開平２−３４４０２号公報、特開昭５８−１７０６０４号公報）などが提案されている。
【０００４】
しかしながら、サイドウォール部に補強ゴム層を設けたものでは、タイヤ重量が極端に重くなり、また転がり抵抗を大きくして燃費性を悪化させるなどの問題がある。また、近年の研究ではこのようなサイドウォール部に補強ゴム層を設けたタイヤでは、パンク時の縦撓みを減じうるもののリム外れし易いことが判ってきた。
【０００５】
また、特殊なリムを用いてパンク時のリム外れを防止するものにあっては、特殊形状のリムを製造しなければならずコストを上昇させる他、業界の規格承認などが必要となり現在のところ市場に普及されてはいない。
【０００６】
さらに、タイヤ内腔にパンク時のタイヤの縦たわみを抑制する中子などを設けたものでは、該中子が邪魔となってタイヤのリム組み作業性を著しく悪化させる他、中子をリムにセットするのに特殊な技術が必要となり、また車輪重量が増加するなどの問題がある。
【０００７】
また、チューブレスタイヤとリムとが囲むタイヤ内腔に、パンク時にのみタイヤの荷重を支持するチューブを配したものでは、タイヤのリム組み作業性を著しく損ない、かつ車輪重量の増加や、内部チューブまで達する貫通傷の場合には役に立たないなどの問題がある。
【０００８】
なおランフラット性能としては、タイヤのパンクに基づく走行不能状態を一時的に回避できれば良く、より具体的にはパンクした場所からガソリンスタンド等などタイヤ補修を安全になしうる場所まで走行することが必要で、例えば米国では速度８０ｋｍ／ｈで約８０ｋｍ走行しうることが目標とされている。
【０００９】
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、一般のタイヤ性能、例えば標準のリムを使用できかつリム組み性をも維持しうるとともにタイヤ重量の大幅な増加を伴わずしてランフラット性能を向上しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
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、タイヤ内腔面にインナーライナゴムとを具えた空気入りタイヤであって、タイヤを正規リムにリム組みしかつ正規内圧を充填ししかも無負荷である正規状態のタイヤ子午断面において、ビードベースラインＢＬから前記カーカスの厚さの中心線の半径方向最外側位置までの高さであるカーカス高さＨｃと、前記正規リムのリム巾位置を通る半径方向線Ｎがビード部で前記カーカスの中心線と交わるカーカスビード点Ａから前記半径方向線Ｎがバットレス部でカーカスの中心線と交わるカーカスバットレス点Ｂまでの半径方向距離Ｌとの比（Ｌ／Ｈｃ）を０．３０〜０．４５とするとともに、前記ビード部の外面かつ該ビード部が前記正規リムのリムフランジから離間するフランジ離間点Ｐよりも半径方向外側に、軸方向外側に突出するリム外れ防止リブを形成し、かつ前記フランジ離間点Ｐから前記リム外れ防止リブの頂部であるリブ頂部点Ｃまでのフランジ被覆域の外面に沿った長さ（Ｐ〜Ｃ）を、正規リムの前記フランジ離間点Ｐからリムフランジの軸方向最外側点Ｄまでの該リムフランジに沿うフランジ露出長さ（Ｐ〜Ｄ）よりも３mm以上大とするとともに、該フランジ被覆域は、タイヤ外方に向けて凸となる凸曲面部と、この凸曲面部の半径方向外側に滑らかに連なる凹曲面部とを含むことを特徴としている。
【００１１】
また請求項２記載の発明は、前記凸曲面部は、その曲率半径Ｒ１が前記凹曲面部の曲率半径Ｒ２よりも大であることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤである。
【００１２】
また請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のタイヤを前記正規リムにリム組みしたタイヤとリムとの組立体である。
【００１３】
なお本明細書において「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" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"  となる。
【００１４】
また、「正規内圧」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、各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" であるが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
本実施形態では、図１に示すようにトレッド部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に配されるベルト層７と、タイヤ内腔面ｉにインナーライナゴム１０とを具えたチューブレスタイプの乗用車用ラジアルタイヤを例示している。なお図１には、このタイヤを正規リムＪにリム組みしかつ正規内圧を充填しかつ無負荷のタイヤとリムとの組立体が示されている。
【００１６】
本実施形態の空気入りタイヤは、トレッド部２からサイドウォール部３のタイヤ最大巾位置近傍までのタイヤ外面が、曲率半径を徐々に減じた円弧を滑らかに連ねることにより形成されているものを例示している。
【００１７】
前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ赤道Ｃに対して７５゜〜９０゜の角度で配列したラジアル構造の１枚以上、本例では１枚のプライから構成されている。前記カーカスコードは、本例ではナイロン、レーヨン若しくはポリエステル等の有機繊維コードが採用される。
【００１８】
また前記カーカス６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に至る本体部６ａと、この本体部６ａからのびて前記ビードコア５の廻りで折り返される折返し部６ｂとを有するものを例示しており、この本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア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８が配され、ビード部４を補強している。
【００１９】
前記ベルト層７は、コードをタイヤ赤道に対して１５〜４０°の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本例では内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを前記コードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成している。前記ベルトコードは、本例ではスチールコードを採用しているが、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。
【００２０】
また本例ではベルト層７のタイヤ半径方向外側に、ナイロンコードをタイヤ赤道Ｃに対して５°以下の角度で実質的に平行に配列したバンド層９を具えるものを例示しており、これにより高速走行時の耐久性を向上している。
【００２１】
前記インナーライナゴム１０は、例えばブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムなどの空気を透過しにくいゴムからなり、本実施形態では１mm以上かつ３mm以下の厚さで前記タイヤ内腔面ｉに配されているものを例示している。
【００２２】
そして、タイヤを正規リムＪにリム組みしかつ正規内圧を充填ししかも無負荷である正規状態のタイヤ子午断面において、リム径位置を通るタイヤ軸方向線であるビードベースラインＢＬから前記カーカス６の厚さの中心線Ｌｃの半径方向最外側位置Ｔまでの高さであるカーカス高さＨｃと、正規リムＪのリム巾位置を通る半径方向線Ｎがビード部４で前記カーカスの中心線Ｌｃと交わるカーカスビード点Ａから前記半径方向線Ｎがバットレス部３ａでカーカスの中心線Ｌｃと交わるカーカスバットレス点Ｂまでの半径方向距離Ｌとの比（Ｌ／Ｈｃ）を０．３０〜０．４５としている。
【００２３】
一般に、タイヤがパンクしたランフラット走行時には、図３に示すように、バットレス部３ａとビード部４とがタイヤ内腔面ｉにて接触摩擦し、このような状態で走行を継続することにより、この部分のインナーライナゴム１０、トッピングゴムなどが摩耗ないし熱破壊し、ひいてはカーカス６のコードを破断させるに至る。またカーカスコードが破断すると非常に大きな振動が発生するので走行を断念せざるを得なくなる。
【００２４】
本発明者らは、種々の実験の結果、バットレス部３ａとビード部４の前記タイヤ内腔面ｉでの接触摩擦の滑りを減らすことがランフラット走行時のカーカスコードの破断について効果的であることを見出し、また前記滑りを少なくするためには前記比（Ｌ／Ｈｃ）を０．３０〜０．４５の範囲に限定することが必要であるとの知見を得たのである。
【００２５】
ここで前記比（Ｌ／Ｈｃ）が、０．４５を上回ると、ランフラット走行時のタイヤ内腔面ｉにてバットレス部３ａとビード部４の滑りが増大する傾向があり、逆に０．３０を下回ると、滑り自体は小さくなるもののタイヤの子午断面において、タイヤが非常丸くなってしまい、トレッド中央部が早期に偏摩耗するなどタイヤに一般的に要求される耐摩耗性能を著しく悪化させる。好ましくは比（Ｌ／Ｈｃ）を０．３０〜０．４０とするのが望ましい。
【００２６】
このように、本実施形態の空気入りタイヤは、タイヤ重量の増大などを伴うことなく、前記カーカス高さＨｃと、カーカスビード点Ａからカーカスバットレス点Ｂまでの半径方向距離Ｌとの比（Ｌ／Ｈｃ）を限定することによって、ランフラット走行時のタイヤ内腔面ｉの摩擦接触部の滑りを抑制し、この部分でのカーカスコードの破断などを比較的長時間にわたり抑制しうる。
【００２７】
なお前記カーカスの中心線Ｌｃは、前記カーカスの本体部６ａについて定め、折返し部６ｂについては含めないものとする。
【００２８】
また本実施形態では、前記ビード部４の外面かつ該ビード部４が正規リムＪのリムフランジＪｆから離間するフランジ離間点Ｐよりも半径方向外側に、軸方向外側に突出するリム外れ防止リブ１１を形成している。
【００２９】
このようなリム外れ防止リブ１１は、ランフラット走行時にタイヤがリムから外れて走行不能に陥るのを効果的に防止できるが、本発明では、このようなリム外れ防止リブ１１の構成をさらに限定することによって、より一層リム外れを防止しうるものを示している。
【００３０】
前記リム外れ防止リブ１１は、本実施形態では、前記正規内圧状態においてタイヤのビード部４とサイドウォール部３の外面を滑らかに継ぐ輪郭線Ｓから最も隆起したリブの頂部１１ａを有し、この頂部１１ａから末広がりで前記輪郭線Ｓに滑らかに連なる斜面を有する山状に隆起したものを例示している。またリム外れ防止リブ１１は、前記輪郭線Ｓからこの頂部１１ａまでの頂部高さｈを例えば２〜５mmとするのが望ましい。
【００３１】
また本発明では、前記フランジ離間点Ｐから前記リブの頂部１１ａに至る点であるリブ頂部点Ｃまでのフランジ被覆域Ｆの外面に沿ったフランジ被覆域の長さ（Ｐ〜Ｃ）を、正規リムＪの前記フランジ離間点Ｐからリムフランジの軸方向最外側点Ｄまでの該リムフランジＪｆに沿うフランジ露出長さ（Ｐ〜Ｄ）よりも３mm以上大としている。
【００３２】
このように、フランジ被覆域の長さ（Ｐ〜Ｃ）をフランジ露出長さ（Ｐ〜Ｄ）よりも３mm以上大とすることによって、ランフラット走行時にこのフランジ被覆域ＦがリムフランジＪｆを十分に巻き込んで、かつ前記リブの頂部１１ａ近傍が前記リムフランジＪｆの外側点Ｄに引っかかるようにして被覆することが可能となり、リム外れをより一層防止できる。
【００３３】
なお前記フランジ被覆域の長さ（Ｐ〜Ｃ）が前記フランジ露出長さ（Ｐ〜Ｄ）よりも３mm以上大きくないと、リムフランジＪｆを十分に巻き込んだ上で該フランジに引っかかる如く被覆することができず、リム外れを防止する効果が低下する。好ましくはフランジ被覆域Ｆの長さ（Ｐ〜Ｃ）がフランジ露出長さ（Ｐ〜Ｄ）よりも３〜２０mm程度、さらに好ましくは３〜１５mm、さらに好ましくは５〜１０mm大きいことが望ましい。
【００３４】
また本実施形態では、前記フランジ被覆域Ｆは、タイヤ外方に向けて凸となる曲率半径Ｒ１の凸曲面部１３と、この凸曲面部１３の半径方向外側に滑らかに連なる曲率半径Ｒ２の凹曲面部１４とを含むことを特徴の一つとしている。なお凸曲面部１３のタイヤ半径方向内側には前記フランジ離間点Ｐに滑らかに連なる凹曲面部１５を具えている。
【００３５】
従来のリム外れ防止リブの頂部に至るフランジ被覆域は、図４に示すように、タイヤ外面が凹む単一の凹曲面部のみで構成されており、このような形状がむしろリムフランジに沿いやすく好ましいものと考えられていた。しかし、このものでは、図５に示すように、フランジに沿って容易に曲がりやすくかつリムフランジを保持する力が弱いものとなる。
【００３６】
これに対して本実施形態のフランジ被覆域は、タイヤ外方に向けて凸となる曲率半径Ｒ１の凸曲面部１３と、この凸曲面部１３の半径方向外側に滑らかに連なる曲率半径Ｒ２の凹曲面部１４とを設けているため、図６に示すように前記凸曲面部１３がランフラット走行時にその曲率を反転させてリムフランジＪｆを覆被することにより、前記リムフランジＪｆへ引っかかるようにしてより強い力でこのリムフランジＪｆを保持し、しかもその半径方向外側に設けられた凹曲面部がさらにフランジ外側点Ｄを巻き込むように作用するため、リム外れがより一層防止される。
【００３７】
このように、本実施形態の空気入りタイヤは、何ら特殊形状のリムを使用することなく規格で定められた正規リムを使用しつつ、ランフラット走行時では前記リム外れ防止リブがフランジ被覆域Ｆの屈曲作用によってリムフランジＪｆを強固に保持しうる結果、リム外れを効果的に防止しうる。
【００３８】
ここで、前記フランジ被覆域Ｆの前記凸曲面部１３は、その曲率半径Ｒ１が前記凹曲面部の曲率半径Ｒ２よりも大とすることが好ましく、例えばその曲率半径の比（Ｒ１／Ｒ２）が例えば２．０〜５．０、より好ましくは２．５〜４．０とするのが望ましい。
【００３９】
前記凸曲面部１３の曲率半径Ｒ１が、凹曲面部１４の曲率半径Ｒ２よりも小さいと、ランフラット走行時のリムフランジを保持する保持力が相対的に低下する傾向がある。好ましくは、曲率半径Ｒ１は、例えば乗用車用タイヤの場合、２５mm以上とするのが望ましい。
【００４０】
以上詳述したが、前記リム外れ防止リブは、タイヤ軸方向両側のビード部４、４に形成することが特に好ましい。また、リブの形状は、図示の例示にものに限定されず種々の形状が採用できる。
【００４１】
【実施例】
タイヤサイズが２１５／４５Ｒ１６でありかつ表１に示す空気入りタイヤを試作するとともに（実施例１〜３、比較例１〜３、従来例）、ランフラット性能、摩耗性能、タイヤ重量などを測定した。なお実施例、比較例のビード構造を図７に示し、また従来例のビード構造を図８に示す（数値の単位はmmである）。
テスト方法は次の通りである。
【００４２】
＜ランフラット指数＞
供試タイヤを正規リムにリム組みして国産乗用車（ＦＲ車）の４輪に装着し、バルブコアを抜いた内圧０の状態でテストコースを周回走行し、走行不能な状態に至るまでの走行距離を測定し指数化した。数値が大きいほど良好である。なおテストコースでは、直線を速度８０ｋｍ／ｈ、コーナを６０ｋｍ／ｈで走行している。なお評価輪１輪に作用するランフラット荷重は４１５kgf である。
【００４３】
＜耐摩耗性能＞
上記車両を用いて正規内圧状態で高速道路と一般道路をそれぞれ１：１の割合で約３５００ｋｍ走行し、タイヤの摩耗状況を目視により観察した。
【００４４】
＜タイヤ重量＞
タイヤ１本当たりの重量を測定し、従来例を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど良好である。
テストの結果などを表１に示す。
【００４５】
【表１】
0003839581.tif 000002
【００４６】
テストの結果、実施例のタイヤは、標準のリムを使用しつつしかもタイヤ重量の大幅な増加を伴わずしてランフラット性能を向上していることが確認できた。なお、前記比（Ｌ／Ｈｃ）が小さいほどランフラット性能を良くなるが耐摩耗性能が著しく損なわれるため実用には適さないことが確認できた。なおランフラット指数と、前記比（Ｌ／Ｈｃ）との関係を、各供試タイヤ毎に図９に示している。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１又は３記載の発明では、前記カーカス高さＨｃと、カーカスビード点Ａからカーカスバットレス点Ｂまでの半径方向距離Ｌとの比（Ｌ／Ｈｃ）を限定することによって、ランフラット走行時のタイヤ内腔面の摩擦接触部の滑りを抑制し、この部分でのカーカスコードの破断などを比較的長時間にわたり防止しうる。
【００４８】
また前記フランジ被覆域の長さ（Ｐ〜Ｃ）をフランジ露出長さ（Ｐ〜Ｄ）よりも３mm以上大とすることによって、ランフラット走行時にこのフランジ被覆域がリムフランジを十分に巻き込んで、かつ前記リブの頂部近傍がリムフランジの外側点Ｄに引っかかるようにして被覆することが可能となり、リム外れをより一層防止できる。
【００４９】
さらにフランジ被覆域には、タイヤ外方に向けて凸となる凸曲面部と凹曲面部とを設けているため、凸曲面部がランフラット走行時に曲率を反転させてリムフランジを覆被することでより強い力でリムフランジを保持し、しかもその半径方向外側に設けられた凹曲面部がさらにフランジ外側点Ｄを巻き込むように作用するため、リム外れがより一層防止され、ランフラット走行距離を増大させうる。
【００５０】
また請求項２記載の発明では、前記フランジ被覆域Ｆの前記凸曲面部の曲率半径Ｒ１を前記凹曲面部の曲率半径Ｒ２よりも大とすることによって、前記リム外れ防止効果をさらに向上しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示す空気入りタイヤの断面図である。
【図２】ビード部を拡大して示す断面図である。
【図３】タイヤのパンク走行状態を示す断面図である。
【図４】従来のフランジ被覆域を説明するビード部の断面図である。
【図５】そのパンク状態を示す断面図である。
【図６】本実施形態のタイヤのパンク状態を示す断面図である。
【図７】実施例の具体的寸法を示す図である。
【図８】従来例の具体的寸法を示す図である。
【図９】ランフラット指数と、比（Ｌ／Ｈｃ）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
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
１１  リム外れ防止リブ
Ｊ  正規リム
【図１】
0003839581.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003839581.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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