JP2007022412A - Bladder for safety tire and safety tire - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、空気のうの内圧を保持する気体不透過層と、該気体不透過層の外面上に配設され空気のうに加わる張力を負担する補強層を具える中空円管状の安全タイヤ用空気のうに関するものであり、特にかかる空気のうの耐久性の向上を図る。 The present invention is for a hollow tubular safety tire comprising a gas impermeable layer that maintains the internal pressure of air bladder and a reinforcing layer that is disposed on the outer surface of the gas impermeable layer and bears the tension applied to the air bladder. The present invention relates to air bladders, and in particular, aims to improve the durability of such air bladders.
パンク等によってタイヤ内圧が急激に低下したランフラット状態においてもある程度の距離の走行が可能である安全タイヤとしては、補強チューブ、補強ゴム、補強ベルト等の補強部材、又は発泡体、弾性体、中子等にタイヤ負荷を肩代わり支持させるタイヤや、シーラント剤を塗布又は充填してタイヤに生じた孔等の損傷部を塞いで内圧低下を防止したタイヤ等が知られている。しかし、これら従来の安全タイヤは、製造方法が複雑になる上、装着時の取扱いに難点がある場合が多かった。 Reinforcing members such as a reinforcing tube, reinforcing rubber, and reinforcing belt, or a foam, elastic body, medium, and the like as a safety tire that can travel a certain distance even in a run-flat state in which the tire internal pressure has suddenly decreased due to puncture or the like There are known tires that support the load of the tire on the shoulder, tires that are coated or filled with a sealant agent, block damaged parts such as holes formed in the tire, and prevent a decrease in internal pressure, and the like. However, these conventional safety tires have a complicated manufacturing method, and there are many cases where there are difficulties in handling at the time of wearing.
かかる問題を解消するため、例えば特許文献1及び2には、安全タイヤの内部に収容されて、タイヤの内圧が低下するランフラット状態では、タイヤ内圧の低下に伴って拡張変形して荷重支持をタイヤから肩代わりする中空円管状の空気のう及びこれを用いた安全タイヤが記載されている。
In order to solve such a problem, for example, in
特許文献1及び2に記載されたタイヤでは、空気のうの内圧をタイヤの内圧よりも高くし、この差圧により空気のうをリムに密着させて固定している。しかし、空気のうの内圧及びタイヤの内圧は温度変化とともに変動する上、タイヤからは自然にエアリークが発生しているため、この差圧を一定に保つことは困難である。エアリークにより空気のうの内圧とタイヤの内圧との差圧が低下すると、空気のうをリムに固定する力がタイヤ転動により発生する遠心力に対して不足するため、空気のうの固定が不確実となる。一方、エアリークを見越して空気のうの内圧とタイヤの内圧とのイニシャルの差圧を大きくすると、タイヤ内圧が正常な状態であっても空気のうが拡張変形するおそれがある。このように、空気のうの内圧とタイヤの内圧との差圧に依存した特許文献1及び2の空気のうを、安定してリムに固定することが難しかった。空気のうのリムへの固定が不十分であると、内圧低下時の均一な拡張変形が損なわれ、偏拡張を引き起こしやすく、かかる偏拡張した状態でランフラット走行を続けると、拡張の大きな部分の強度が低いことから、所期したランフラット耐久性を得られない場合がある。
In the tires described in
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、その目的は、補強層の引張強力分布の適正化を図ることによりランフラット走行時の偏拡張を防止して、耐久性を向上させた安全タイヤ用空気のう及びかかる空気のうを有する安全タイヤを提供することにある。 The object of the present invention is to solve such problems of the prior art, and its purpose is to achieve uneven expansion during run-flat travel by optimizing the tensile strength distribution of the reinforcing layer. An object of the present invention is to provide a safety tire air bladder and a safety tire having such an air bladder which are improved in durability.
前記の目的を達成するため、この発明の安全タイヤ用空気のうは、空気のうの内圧を保持する気体不透過層と、該気体不透過層の外面上に配設され空気のうに加わる張力を負担する補強層を具える中空円管状の安全タイヤ用空気のうにおいて、前記空気のうをタイヤに収納し、標準リムに組み付け、前記タイヤの所定の内圧との関係で設定された内圧で気体を充填した状態の幅方向断面にて、前記補強層は、タイヤのトレッド部センター域の内面に対向するクラウンセンター部と、該クラウンセンター部の両側に位置しタイヤのトレッド部ショルダー域の内面に対向する一対のクラウンショルダー部と、該クラウンショルダー部の径方向内側に連なりタイヤのサイドウォール部の内面に対向して延びる一対のサイド部と、該サイド部がリムと接触する点から幅方向内側に向かってリムに沿って延び、前記空気のうをリムに押圧する一対のビード部と、両ビード部間にわたりリムと対向して延びるベース部とからなり、前記ビード部の引張強力がクラウンショルダー部の引張強力の0.8倍以上であることを特徴とする。これによれば、タイヤ内圧の低下により空気のうが拡張変形する際に、補強層のビード部が固定点となるので偏拡張を抑制できる。 In order to achieve the above object, the air bladder for a safety tire according to the present invention comprises a gas impermeable layer that maintains the internal pressure of the air bladder and a tension applied to the air bladder that is disposed on the outer surface of the gas impermeable layer. In a hollow tubular safety tire air bladder having a reinforcing layer that bears the load, the air bladder is stored in a tire, assembled to a standard rim, and at an internal pressure set in relation to a predetermined internal pressure of the tire. In the cross section in the width direction in a state filled with gas, the reinforcing layer includes a crown center portion facing the inner surface of the tire tread center region, and inner surfaces of the tire tread shoulder region located on both sides of the crown center portion. A pair of crown shoulder portions opposed to each other, a pair of side portions extending radially inward of the crown shoulder portion and extending opposite to an inner surface of the sidewall portion of the tire, and the side portions being rims The bead comprises a pair of bead portions extending along the rim from the touching point toward the inner side in the width direction and pressing the air bladder against the rim, and a base portion extending between the bead portions and facing the rim. The tensile strength of the portion is 0.8 times or more the tensile strength of the crown shoulder portion. According to this, when the air bag expands and deforms due to a decrease in the tire internal pressure, the bead portion of the reinforcing layer becomes a fixed point, so that partial expansion can be suppressed.
ここで「標準リム」とは、空気のうを収納する安全タイヤに対して、JATMA、TRA、ETRTO等の、タイヤが製造、販売、又は使用される地域において有効な工業基準、規格等に規定されている適用サイズにおける標準リム(または、"Approved Rim"、"Recommended Rim")のことをいうものとする。また、「タイヤの所定の内圧」とは、空気のうを収納する安全タイヤに対して、前記の工業基準、規格等に規定され、負荷能力に応じて特定される内圧をいうものとする。さらに、「所定の内圧との関係で設定された内圧」とは、タイヤに所定の内圧を適用した気体充填状態では、空気のうの外面とタイヤの内面との間に空間を形成することができ、一方、タイヤの内圧が低下したランフラット状態では、タイヤ内圧の低下に伴って空気のうが拡張変形して荷重支持をタイヤから肩代わりすることができる内圧をいい、好適にはタイヤの所定の内圧+0〜20%の範囲とする。また、「引張強力」とは、非伸長状態のサンプルの長さを100として、周方向に力を加え10%の伸びを生じたとき、すなわちサンプルの長さが110となったときの引張強力をいうものとする。 Here, “standard rim” is defined by industrial standards and standards that are effective in the area where tires are manufactured, sold, or used, such as JATMA, TRA, ETRTO, etc., for safety tires that store pneumatic bladders. The standard rim (or “Approved Rim”, “Recommended Rim”) at the applied size. Further, the “predetermined internal pressure of the tire” refers to an internal pressure that is specified in accordance with the above-mentioned industrial standards, standards, etc. and specified according to the load capacity with respect to the safety tire that stores the air bladder. Further, “internal pressure set in relation to a predetermined internal pressure” means that a space is formed between the outer surface of the air bladder and the inner surface of the tire in a gas-filled state in which the predetermined internal pressure is applied to the tire. On the other hand, in the run-flat state where the internal pressure of the tire is reduced, the air pressure is expanded and deformed as the tire internal pressure is reduced, and the internal pressure can be used to replace the load support from the tire. The internal pressure is in the range of +0 to 20%. “Tensile strength” is the tensile strength when the length of a non-stretched sample is 100 and a force is applied in the circumferential direction to cause 10% elongation, that is, the sample length is 110. It shall be said.
また、かかる空気のうを構成する補強層において、サイド部の引張強力がクラウンショルダー部の引張強力の0.02倍以上0.4倍以下であること、クラウンセンター部の引張強力がクラウンショルダー部の引張強力の0.5倍以上0.85倍以下であること、ベース部の引張強力がクラウンショルダー部の引張強力の0.02倍以上0.8倍以下であること、クラウンショルダー部の引張強力が441N/cm以上1177N/cm以下であることがそれぞれ好ましい。 In the reinforcing layer constituting the air bladder, the tensile strength of the side portion is 0.02 to 0.4 times the tensile strength of the crown shoulder portion, and the tensile strength of the crown center portion is the crown shoulder portion. The tensile strength of the base shoulder is 0.5 times or more and 0.85 times or less, the tensile strength of the base portion is 0.02 times or more and 0.8 times or less, and the tensile strength of the crown shoulder portion. The strength is preferably 441 N / cm or more and 1177 N / cm or less, respectively.
さらに、補強層の少なくとも一部を、樹脂又は不織布で構成することが好ましく、後者の場合には、特にアラミド不織布又はポリエチレンテレフタレート不織布が好ましい。これとは別に、あるいはこれと共に、補強層の少なくとも一部を、ポリエチレンテレフタレート繊維コードをゴム被覆して構成することが好ましい。 Furthermore, at least a part of the reinforcing layer is preferably composed of a resin or a nonwoven fabric. In the latter case, an aramid nonwoven fabric or a polyethylene terephthalate nonwoven fabric is particularly preferable. In addition to or together with this, it is preferable that at least a part of the reinforcing layer is formed by rubber-covering a polyethylene terephthalate fiber cord.
加えて、空気のうの幅方向断面にて、補強層の全ペリフェリ長さをL1、クラウンセンター部のペリフェリ長さをL2、クラウンショルダー部のペリフェリ長さをL3、サイド部のペリフェリ長さをL4、ビード部のペリフェリ長さをL5としたとき、L1〜L5が下記の関係を満たすことが好ましい。
記
0.3≦L4/(L2+L3)≦0.9
0.05≦L3/(L2+L3)≦0.4
0.05≦L5/(L2+L3)≦0.2
0.25≦(L2+L3)/L1≦0.48
なお、これらのペリフェリ長さは前記の気体充填状態で測定するものとする。
In addition, in the cross-section in the width direction of the air bladder, the total peripheral length of the reinforcing layer is L 1 , the peripheral length of the crown center portion is L 2 , the peripheral length of the crown shoulder portion is L 3 , and the peripheral portion of the side portion is When the length is L 4 and the peripheral length of the bead portion is L 5 , it is preferable that L 1 to L 5 satisfy the following relationship.
0.3 ≦ L 4 / (L 2 + L 3 ) ≦ 0.9
0.05 ≦ L 3 / (L 2 + L 3 ) ≦ 0.4
0.05 ≦ L 5 / (L 2 + L 3 ) ≦ 0.2
0.25 ≦ (L 2 + L 3 ) / L 1 ≦ 0.48
In addition, these peripheral lengths shall be measured in the said gas filling state.
そして、この発明の安全タイヤは、前記のいずれかの空気のうを有するものである。 And the safety tire of this invention has one of the above-mentioned air bladders.
この発明によれば、補強層の引張強力分布の適正化を図ることにより、空気のうの内圧とタイヤの内圧との差圧の影響を受けることなく良好な固定性を発揮して、ランフラット走行時の偏拡張を防止し、耐久性を向上させた安全タイヤ用空気のう及びかかる空気のうを有する安全タイヤを提供することが可能となる。 According to the present invention, by optimizing the tensile strength distribution of the reinforcing layer, it exhibits good fixability without being affected by the differential pressure between the internal pressure of the air bladder and the internal pressure of the tire. It is possible to provide an air bladder for a safety tire that prevents uneven expansion during traveling and has improved durability, and a safety tire having such an air bladder.
次に、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安全タイヤ用空気のう(以下「空気のう」という。)の幅方向断面を示す。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a cross-section in the width direction of a typical safety tire pneumatic bladder (hereinafter referred to as “air bladder”) according to the present invention.
図1に示す空気のう1は、中空円管状をなしており、タイヤ2に収納されて安全タイヤを形成する。この安全タイヤをリムRに装着してタイヤ組立体を形成する。そして、タイヤ2には空気充填バルブ(図示せず)を介して所定の空気圧を充填し、空気のう1には他の空気充填バルブ(図示せず)を介してタイヤ2の所定の空気圧との関係で設定された内圧で空気を充填し、その結果、図1に示すように、タイヤ2内には空間S1が、空気のう1内には空間S2がそれぞれ形成される。一方、パンク等によりタイヤ2の空間S1の内圧が急激に低下すると、空間S1と空間S2との内圧差が大きくなる結果、空気のう1が拡張変形して最終的にはタイヤ2の内面に達し、荷重の支持をタイヤ2から肩代わりする。また、空気のう1は、空気のう1の内圧を保持する気体不透過層3と、この気体不透過層3の外面上に配設され空気のう1に加わる張力を負担する補強層4を具えている。
The air bladder 1 shown in FIG. 1 has a hollow circular tube shape and is housed in a
そして、この発明の構成上の主な特徴は、図示のようにタイヤ2に収納し、リム組みし、所定の内圧を適用した状態にて、補強層4は、タイヤのトレッド部センター域の内面に対向するクラウンセンター部5と、このクラウンセンター部5の両側に位置しタイヤ2のトレッド部ショルダー域の内面に対向する一対のクラウンショルダー部6、6と、クラウンショルダー部6、6の径方向内側に連なりタイヤ2のサイドウォール部の内面に対向して延びる一対のサイド部7、7と、サイド部7、7がリムとR接触する点から幅方向内側に向かってリムRに沿って延び、空気のう1をリムRに押圧する一対のビード部8、8と、両ビード部8、8間にわたりリムRと対向して延びるベース部9とからなること、ビード部8、8の引張強力をクラウンショルダー部6、6の引張強力の0.8倍以上とすることにある。
The main feature of the present invention is that the reinforcing layer 4 is stored in the
従来の空気のうでは、拡張変形後にも十分な荷重支持を行うために、タイヤ内圧正常時において空気のうの内圧をタイヤの内圧よりも0〜20%高くすることが行われており、この内圧差により空気のうが拡張変形するのを防ぐために補強層を配設して張力を負担させている。特に、空気のうの断面形状は偏平であり、クラウン部が負担する張力の割合が大きくなるので、タイヤ内圧正常状態で空気のうの断面形状を維持するためには、クラウン部の補強層を厚くしたり、高強力部材をクラウン部の外周に配設するなどして、クラウン部の引張強力を補強する必要がある。一方、空気のうがリムと接触する部分は、空気のうの拡張変形前後を通じてリムに押し付けられており、寸法変化及び張力負担が少ない。このため、リムと接触する部分については、軽量化の観点から、補強層を全く配設しなかったり、クラウン部に比べると非常に薄い補強層を配設したりしていた。こうした従来の安全タイヤ用空気のうは、主として内部に充填された空気圧の作用により、リムに比較的緩く固定されているため、コーナリング中に発生する横Gや路面からの振動の影響で、タイヤ内で左右のいずれかに偏った状態となっている場合がある。このように空気のうが偏った状態では、空気のうの一方の半部とタイヤ内面までの距離が、他方の半部とタイヤ内面までの距離よりも小さくなることから、タイヤの内圧が低下すると、一方の半部の膨張が小さく、他方の半部の膨張が大きくなる。このため、膨張の大きな半部では、その厚みが薄くなり、ランフラット走行中に破断しやすくなったり、極端な場合には、ランフラット走行に至る前の拡径変形段階で破断してしまったりする場合がある。このような片膨れを防止するためには、外力の影響を受けた場合にも、空気のうを所定の位置に固定する必要がある。 In the conventional air bladder, in order to provide sufficient load support even after expansion deformation, the internal pressure of the air bladder is made 0 to 20% higher than the tire internal pressure when the tire internal pressure is normal. In order to prevent the expansion of the air bag due to the internal pressure difference, a reinforcing layer is provided to bear the tension. In particular, since the cross-sectional shape of the air bladder is flat and the ratio of the tension borne by the crown portion increases, in order to maintain the cross-sectional shape of the air bladder under normal tire internal pressure, a reinforcing layer for the crown portion is required. It is necessary to reinforce the tensile strength of the crown portion by increasing the thickness or by disposing a high strength member on the outer periphery of the crown portion. On the other hand, the portion of the air bag that contacts the rim is pressed against the rim before and after the expansion of the air bag, so that there is little dimensional change and tension load. For this reason, from the viewpoint of weight reduction, no reinforcing layer is disposed at the portion that contacts the rim, or a very thin reinforcing layer is disposed as compared with the crown portion. Such a conventional safety tire air bladder is relatively loosely fixed to the rim mainly by the action of the air pressure filled inside, so that the tires are affected by the lateral G generated during cornering and the vibration from the road surface. In some cases, it is biased to the left or right. In such a state where the air bladder is biased, the distance between one half of the air bladder and the tire inner surface is smaller than the distance between the other half and the tire inner surface, so that the internal pressure of the tire is reduced. Then, the expansion of one half is small and the expansion of the other half is large. For this reason, in the half of the expansion, the thickness becomes thin, and it tends to break during run flat running, or in extreme cases, it breaks at the diameter expansion deformation stage before run flat running. There is a case. In order to prevent such blistering, it is necessary to fix the air bladder at a predetermined position even when affected by external force.
そこで、この発明の空気のう1では、リムRと接触する部分の両幅端部、すなわちショルダー部7がリムRと接触する点から幅方向内側に延びる部分の引張強度を従来の空気のうに比べて高くしたビード部8とし、内部に圧力が適用されるとリムに強固に押圧固定されるようにしている。これによって、コーナリング中に発生する横Gや路面からの振動が加わっても、安定して空気のうをリムに固定することができ、片膨れを有効に防止できるのである。
Therefore, in the air bladder 1 of the present invention, the tensile strength of both width end portions of the portion in contact with the rim R, that is, the portion extending inward in the width direction from the point where the
ここでビード部8の配設位置を、リムRと接触する部分とサイド部7との境界位置としたのは、ビード部8の幅方向外側にリムRと接触する部分が存在すると、その部分は、リムへ緩く固定されていることから、外力の影響を受けてタイヤ内で左右のいずれかに偏った状態となるおそれがあるが、かかる部分を無くせば偏りが発生するおそれを完全に排除できるからである。また、ビード部8の引張強力が低すぎると、ビード部8が空気のう1の固定点としての役割を十分に果たせず、大きな外力が加わると偏りを招くおそれがあることから、ビード部8の引張強力はクラウンショルダー部6の引張強度の少なくとも0.8倍である必要がある。ビード部8の引張強力は高ければ高いほど固定効果も高まるが、同時にコストも上昇することから、ショルダー部6の引張強度の20倍以下とすることが好ましい。
Here, the arrangement position of the
サイド部7の引張強力がクラウンショルダー部6の引張強力に比べて低すぎると、タイヤ内圧低下時にサイド部7から拡張変形を始める結果、図3に示すような、片膨れの一種であるいわゆるバックリング変形を生じる場合があり、空気のうの耐久性の低下が懸念される。かかるバックリング変形を防止する観点からは、サイド部7の引張強力をクラウンショルダー部6の引張強力の少なくとも0.02倍とすることが好ましい。しかし、サイド部7の引張強力が大きすぎても、タイヤ内圧低下時にサイド部7がタイヤ2の内面に達することができず、空気のうによる十分な荷重の肩代わり支持ができないことから、やはり空気のうの耐久性の低下が懸念される。したがって、サイド部7を十分に拡張させる観点からは、その引張強力をクラウンショルダー部6の引張強力の0.4倍以下とすることが好ましい。
If the tensile strength of the
また、かかるバックリング変形を防止するには、空気のうのクラウンセンター部5を迅速に拡張変形させればよい。すなわち、クラウンセンター部5の引張強度を低くすれば、タイヤ内圧が低下した場合に、サイド部7と同時にクラウンセンター部5が拡張変形すれば、図3のようなバックリング変形は防止できる。このように構成しても、クラウンショルダー部6の引張強度を高く維持しておけば、タイヤ内圧が正常な状態での空気のうの断面形状を維持することは可能である。そこでクラウンセンター部5の引張強度の適正な範囲について研究を重ねたところ、クラウンショルダー部6の引張強力の0.85倍以下が好ましいことが分かった。しかし、クラウンセンター部5とクラウンショルダー部6との引張強力の差が大きくなりすぎると、両部間の剛性段差が大きくなりすぎ、拡張変形時に両部の境界に応力が集中し、破断するおそれがあることも分かった。かかる破断を防止する観点からは、クラウンセンター部5の引張強力をクラウンショルダー部6の引張強力の0.5倍以上とすることが好ましい。
Further, in order to prevent such buckling deformation, the
従来、中空円管状空気のうでは、空間S1内に充填した気体をリムRに導き、ここで放熱させるために、図2に示すように、ベース部9の外面に凹凸を設け、気体の流通路10を確保することが行われている。ベース部9の剛性が低すぎると、かかる流通路10が潰れてしまい、リムRからの放熱効果が損なわれるおそれがある。したがって、ベース部9の引張強力をクラウンショルダー部6の引張強力の0.02倍以上とし、ベース部9の剛性を確保することが好ましい。しかし、ベース部9の剛性が高すぎると、空気のう1の内部空間S2に気体を充填しても、ベース部9がリムに密着せず、走行中に振動が発生することが懸念されることから、ベース部9の引張強力をクラウンショルダー部6の引張強力を0.8倍以下とし、内圧の作用でベース部9がリムRに密着させることが好ましい。
Conventionally, a sac hollow circular tube air guides the gas filled in the space S 1 in the rim R, in order to dissipate Here, as shown in FIG. 2, the irregularities formed on the outer surface of the
前記の通り、空気のう1の内圧はタイヤ2の内圧に対して高く設定されており、主としてクラウンショルダー部6、6がこの差圧により生ずる張力を負担することによって、タイヤ内圧正常時に空気のう1とタイヤ2の間の空間S1を維持している。かかる張力を十分に負担し、空気のう1の断面形状を偏平に維持する観点からは、クラウンショルダー部6の引張強力が少なくとも441N/cmであることが好ましい。しかし、この引張強力が大きすぎると、タイヤ内圧の低下時の拡張速度が遅くなりすぎバックリング変形の他の要因となり得ることから、これを1177N/cm以下とすることが好ましい。
As described above, the internal pressure of the air bladder 1 is set higher than the internal pressure of the
また、補強層4の少なくとも一部を樹脂で構成することが好ましい。一般に樹脂は、張力の低い領域では伸張率の低い高剛性材料として振る舞うが、ある一定の張力(降伏強度)を超えると急激に伸張率が増大する上、その厚さを調節することで降伏強度の大きさを比較的容易に調整できる。したがって、補強層4を樹脂で構成すれば、比較的容易に所望の特性を得ることができる。 Moreover, it is preferable that at least a part of the reinforcing layer 4 is made of resin. In general, a resin behaves as a high-rigidity material with a low elongation rate in a low tension region, but when a certain tension (yield strength) is exceeded, the elongation rate increases rapidly and the yield strength is adjusted by adjusting the thickness. Can be adjusted relatively easily. Therefore, if the reinforcing layer 4 is made of resin, desired characteristics can be obtained relatively easily.
補強層4は、前記のように、タイヤ内圧が正常な状態で張力を負担して空気のうの断面形状を維持する役割に加えて、空気のうの本来の機能である、タイヤ内圧低下時に拡張変形する機能を妨げないことが望まれる。この観点からは、補強層4の少なくとも一部を不織布で構成することが好ましい。不織布は、一定限度以上の力が加わると、繊維相互のからみ合いがほどけて塑性変形するため、チューブの拡径変形を妨げることがないからである。不織布は、樹脂、特にはアラミド繊維又はポリエチレンテレフタレート(PET)繊維により構成することが好ましい。かかる繊維素材は強力が高いため、剛性補強効果が高くなる上、ある程度の弾性変形が可能であるため、拡径変形時の伸張が一層円滑となるからである。 As described above, the reinforcing layer 4 serves to maintain the cross-sectional shape of the air bladder in a state where the tire internal pressure is normal and to maintain the cross-sectional shape of the air bladder. It is desirable not to disturb the function of expanding and deforming. From this viewpoint, it is preferable that at least a part of the reinforcing layer 4 is made of a nonwoven fabric. This is because, when a force exceeding a certain limit is applied to the nonwoven fabric, the fibers are entangled with each other and plastically deformed, so that the diameter expansion deformation of the tube is not hindered. The nonwoven fabric is preferably composed of a resin, particularly aramid fiber or polyethylene terephthalate (PET) fiber. This is because such a fiber material has high strength, so that the rigidity reinforcing effect is enhanced and the elastic deformation is possible to some extent, and therefore, the expansion during the diameter expansion deformation becomes smoother.
また、補強層4の少なくとも一部を、ポリエチレンテレフタレート繊維コードをゴム被覆してなる複合体とすることもできる。かかる複合体は、補強層4のクラウンセンター部5、クラウンショルダー部6、サイド部7、ビード部8及びベース部9のいずれの部分に使用することもできるが、この複合体の引張強度が高いことから、特にクラウンショルダー部6及びビード部8への使用に好適である。
Further, at least a part of the reinforcing layer 4 may be a composite formed by rubber-covering a polyethylene terephthalate fiber cord. Such a composite can be used for any part of the
こうした構成に加え、空気のう1の断面形状も耐久性に与える影響が大きいことから、適正化をすることが好ましい。具体的には、サイド部7、7がクラウン部(両クラウンショルダー部6、6とクラウンセンター部5からなる部分)に比べて小さすぎると、拡張変形時にサイド部7、7が拡張すべき割合が大きくなりすぎ、補強層4が破断するおそれがある。かかる破断を防止する観点から、両サイド部7、7のペリフェリ長さの総和L4をクラウン部のペリフェリ長さ、すなわちクラウンセンター部5のペリフェリ長さL2と両クラウンショルダー部6、6のペリフェリ長さの総和L3との和L2+L3の少なくとも0.3倍とすることが好ましい。しかし、L4が大きくなりすぎると、相対的にクラウン部の幅が狭くなり、タイヤ内圧正常時に空気のうを偏平断面形状に保つことが困難となるので、L4をL2+L3の0.9倍以下とすることが好ましい。
In addition to such a configuration, since the cross-sectional shape of the air bladder 1 has a great influence on durability, it is preferable to optimize it. Specifically, if the
また、クラウン部に占めるクラウンセンター部5の割合が小さすぎると、引張強力の低いクラウンセンター部5を設けることでバックリング変形を防止する効果が十分に得られない場合があるので、この割合、すなわちL3/(L2+L3)を少なくとも0.05とすることが好ましい。しかし、クラウン部に占めるクラウンセンター部5の割合が大きすぎると、相対的にクラウンショルダー部6、6が小さくなりすぎ、張力を負担することができず、空気のうの断面形状を偏平に維持することが困難となることから、L3/(L2+L3)を0.4以下とすることが好ましい。
Further, if the ratio of the
ビード部8、8は、空気のう1をリムRに安定して固定する上で特に重要な役割を果たしており、その押圧力を確保する観点からは、両ビード部8、8のペリフェリ長さの総和L5をクラウン部のペリフェリ長さL2+L3の少なくとも0.05倍とすることが好ましい。しかし、L5が大きくなりすぎると、相対的にサイド部7、7が小さくなり、拡張変形時にサイド部7、7が拡張すべき割合が大きくなりすぎ、補強層4が破断するおそれがある。かかる破断を防止する観点から、L5/(L2+L3)を0.2以下とすることが好ましい。
The
また、空気のう1の断面形状を維持するためには、クラウン部の長さL2+L3が補強層の前ペリフェリ長さL1に占める割合(L2+L3)/L1を確保することが好ましく、具体的には(L2+L3)/L1を0.25以上とすることが好ましい。しかし、(L2+L3)/L1が大きすぎれば、相対的にサイド部7、7が小さくなり、拡張変形時にサイド部7、7が拡張すべき割合が大きくなりすぎ、補強層4が破断するおそれがある。かかる破断を防止する観点から、(L2+L3)/L1を0.48以下とすることが好ましい。
Further, in order to maintain the cross-sectional shape of the air bladder 1, a ratio (L 2 + L 3 ) / L 1 in which the length L 2 + L 3 of the crown portion occupies the front peripheral length L 1 of the reinforcing layer is ensured. More specifically, (L 2 + L 3 ) / L 1 is preferably 0.25 or more. However, if (L 2 + L 3 ) / L 1 is too large, the
このようにして形成された空気のうをタイヤに収納すると、この発明の安全タイヤが得られる。空気のうを収納するタイヤの種類は特に限定されず、ラジアルタイヤであってもバイアスタイヤであってもよい。 When the air bladder thus formed is stored in a tire, the safety tire of the present invention is obtained. The type of tire that stores the air bladder is not particularly limited, and may be a radial tire or a bias tire.
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一部を示したにすぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を相互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。 Note that the above description shows only a part of the embodiment of the present invention, and these configurations can be combined with each other or various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. .
次に、この発明に従う安全タイヤ用空気のうを試作し性能評価を行ったので、以下に説明する。 Next, a safety tire pneumatic bladder according to the present invention was prototyped and performance evaluation was performed, which will be described below.
実施例1〜4の空気のうは、タイヤサイズが495/45R22.5の安全タイヤに収納して用いられるものであり、図1に示す構造を有し、表1に示す諸元を有する。クラウンセンター部は、アラミド不織布とゴムの複合体からなり、ペリフェリ長さが30mmである。クラウンショルダー部は、アラミド不織布とゴムの複合体からなり、ペリフェリ長さが360mmである。サイド部は、実施例1、3及び4ではアラミド不織布とゴムの複合体からなり、実施例2ではPET不織布とゴムの複合体からなり、ペリフェリ長さがいずれも150mmである。ビード部は、実施例1、2及び4ではPET繊維をゴム被覆してなり、実施例3ではアラミド不織布とゴムの複合体からなり、ペリフェリ長さがいずれも45mmである。ベース部は、実施例1、3及び4ではアラミド不織布とゴムの複合体からなり、実施例2ではPET不織布とゴムの複合体からなり、ペリフェリ長さがいずれも230mmである。 The air bladders of Examples 1 to 4 are used by being housed in a safety tire having a tire size of 495 / 45R22.5, and have the structure shown in FIG. 1 and the specifications shown in Table 1. The crown center portion is made of a composite of an aramid nonwoven fabric and rubber and has a peripheral length of 30 mm. The crown shoulder portion is composed of a composite of an aramid non-woven fabric and rubber and has a peripheral length of 360 mm. The side part is made of a composite of an aramid non-woven fabric and rubber in Examples 1, 3, and 4, and is made of a composite of a PET non-woven fabric and rubber in Example 2, and the peripheral length is 150 mm. In Examples 1, 2 and 4, the bead portion is made of PET fiber covered with rubber. In Example 3, the bead portion is made of a composite of an aramid nonwoven fabric and rubber, and the peripheral length is 45 mm. The base part is made of a composite of aramid nonwoven fabric and rubber in Examples 1, 3 and 4, and is made of a composite of PET nonwoven fabric and rubber in Example 2, and the peripheral length is 230 mm.
比較のため、実施例1〜4の空気のうと同様に、タイヤサイズが495/45R22.5の安全タイヤに収納して用いられるものであり、気体不透過層が実施例1〜4と同じであり、補強層のクラウンセンター部、クラウンショルダー部、サイド部、ビード部及びベース部の各部のペリフェリ長さが実施例1〜4と同じであり、これら各部がアラミド不織布とゴムの複合体で構成されるものの、ビード部の引張強力がこの発明の範囲外であり、表1に示す諸元を有する従来例及び比較例の空気のうについても併せて試作した。 For comparison, similar to the air bladder of Examples 1 to 4, the tire size is 495 / 45R22.5 and used in a safety tire, and the gas-impermeable layer is the same as that of Examples 1 to 4. Yes, the peripheral length of each part of the crown center part, crown shoulder part, side part, bead part and base part of the reinforcing layer is the same as in Examples 1 to 4, and each part is composed of a composite of aramid nonwoven fabric and rubber However, the tensile strength of the bead portion was outside the scope of the present invention, and the air bladders of the conventional example and the comparative example having the specifications shown in Table 1 were also prototyped.
従来例、比較例及び実施例1〜4の空気のうを、タイヤサイズが495/45R22.5のタイヤに収納し、リムサイズが17.00×22.5のリムに装着してタイヤ車輪とし、これをテスト車両に取り付けた。次いで、空気のうを含むタイヤ(空間S1)の内圧を900kPa(相対圧)とし、空気のう(空間S2)の内圧を970kPa(相対圧)とし、タイヤ負荷荷重を56.88kNとして、75Rのコーナーを旋回中にバットレス部を爆破し、空気のうを急速拡張させた。この実験を低い速度条件から開始し、徐々に高い速度条件に移行して、均一な拡張変形をすることのできる上限の速度を求め、この速度により耐久性を評価した。その評価結果を表1に示す。 The conventional example, the comparative example and the air bladders of Examples 1 to 4 are accommodated in a tire having a tire size of 495 / 45R22.5, and mounted on a rim having a rim size of 17.00 × 22.5 to form a tire wheel. This was attached to a test vehicle. Next, the internal pressure of the tire containing the air bladder (space S 1 ) is 900 kPa (relative pressure), the internal pressure of the air bladder (space S 2 ) is 970 kPa (relative pressure), and the tire load is 56.88 kPa. While turning around the corner of 75R, the buttress part was blown up and the air bladder was rapidly expanded. This experiment was started from a low speed condition, gradually shifted to a high speed condition, an upper limit speed capable of uniform expansion deformation was determined, and durability was evaluated based on this speed. The evaluation results are shown in Table 1.
なお、表1に示す評価結果は、いずれも従来例の空気のうの評価結果を100としたときの指数比で示しており、数値が大きいほど性能は優れている。 In addition, all the evaluation results shown in Table 1 are shown as an index ratio when the evaluation result of the air bladder of the conventional example is set to 100, and the larger the numerical value, the better the performance.
表1に示す結果から、実施例1〜4の空気のうは、従来例及び比較例の空気のうに比べて、格段に耐久性が向上していることが分かる。 From the results shown in Table 1, it can be seen that the air bladders of Examples 1 to 4 have significantly improved durability compared to the air bladders of the conventional example and the comparative example.
以上の説明から明らかなように、この発明によって、補強層の引張強力分布の適正化を図ることによりランフラット走行時の偏拡張を防止して、耐久性を向上させた安全タイヤ用空気のう及びかかる空気のうを有する安全タイヤを提供することが可能となった。 As is apparent from the above description, the present invention can prevent uneven expansion during run-flat running by optimizing the tensile strength distribution of the reinforcing layer, thereby improving the durability of the air bladder for safety tires. It is also possible to provide a safety tire having such an air bladder.
1 空気のう
2 タイヤ
3 気体不透過層
4 補強層
5 クラウンセンター部
6 クラウンショルダー部
7 サイド部
8 ビード部
9 ベース部
10 流通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (12)
前記空気のうをタイヤに収納し、標準リムに組み付け、前記タイヤの所定の内圧との関係で設定された内圧で気体を充填した状態の幅方向断面にて、
前記補強層は、タイヤのトレッド部センター域の内面に対向するクラウンセンター部と、該クラウンセンター部の両側に位置しタイヤのトレッド部ショルダー域の内面に対向する一対のクラウンショルダー部と、該クラウンショルダー部の径方向内側に連なりタイヤのサイドウォール部の内面に対向して延びる一対のサイド部と、該サイド部がリムと接触する点から幅方向内側に向かってリムに沿って延び、前記空気のうをリムに押圧する一対のビード部と、両ビード部間にわたりリムと対向して延びるベース部とからなり、
前記ビード部の引張強力がクラウンショルダー部の引張強力の0.8倍以上であることを特徴とする安全タイヤ用空気のう。 In a hollow circular safety tire air bladder comprising a gas impervious layer that retains the internal pressure of the air bladder and a reinforcing layer that is disposed on the outer surface of the gas impervious layer and bears the tension applied to the air bladder. ,
In the cross-section in the width direction of the state in which the air bladder is stored in a tire, assembled to a standard rim, and filled with gas at an internal pressure set in relation to a predetermined internal pressure of the tire,
The reinforcing layer includes a crown center portion facing the inner surface of the tread portion center region of the tire, a pair of crown shoulder portions positioned on both sides of the crown center portion and facing the inner surface of the tire tread portion shoulder region, and the crown A pair of side portions extending radially inward of the shoulder portion and extending toward the inner surface of the sidewall portion of the tire, and extending from the point where the side portions contact the rim toward the inner side in the width direction along the rim, the air It consists of a pair of bead portions that press the sleeve against the rim, and a base portion that extends between the bead portions and faces the rim,
An air bladder for a safety tire, wherein the tensile strength of the bead portion is 0.8 times or more the tensile strength of the crown shoulder portion.
記
0.3≦L4/(L2+L3)≦0.9
0.05≦L3/(L2+L3)≦0.4
0.05≦L5/(L2+L3)≦0.2
0.25≦(L2+L3)/L1≦0.48 In the cross section of the air bladder in the width direction, the total peripheral length of the reinforcing layer is L 1 , the peripheral length of the crown center portion is L 2 , the peripheral length of the crown shoulder portion is L 3 , and the peripheral length of the side portion is L 4, when the periphery length of the bead portion was L 5, satisfy L 1 ~L 5 is the following relationship, air according to any one of claims 1 to 10.
0.3 ≦ L 4 / (L 2 + L 3 ) ≦ 0.9
0.05 ≦ L 3 / (L 2 + L 3 ) ≦ 0.4
0.05 ≦ L 5 / (L 2 + L 3 ) ≦ 0.2
0.25 ≦ (L 2 + L 3 ) / L 1 ≦ 0.48
The safety tire which has the air bladder for safety tires as described in any one of Claims 1-11.
Priority Applications (1)
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JP2005209440A JP2007022412A (en) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Bladder for safety tire and safety tire |
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WO2002043975A1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Bridgestone Corporation | Air bladder for safe tire |
-
2005
- 2005-07-20 JP JP2005209440A patent/JP2007022412A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2002043975A1 (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-06 | Bridgestone Corporation | Air bladder for safe tire |
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