JP3353017B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車を、これに装着
したタイヤがパンク状態の下で相当の距離を走行可能な
らしめるように、サイドウォール部全域にわたりカーカ
スの内面に沿う断面が三日月状のゴムストックよりなる
ゴム補強層を有するいわゆるランフラット空気入りタイ
ヤに関し、特にトレッドゴム層の適切な配置を図ること
により格別な補強部材を追加配置せずともパンク状態下
において従来のランフラットタイヤに比し一層の長距離
を障害の進展のうれいなく安全に走行できるランフラッ
ト耐久性に優れる空気入りタイヤに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車に装着した空気入りタイヤ
が走行中に何らかの原因、多くの場合釘や金属片などの
異物がタイヤに突き刺さることにより内圧が低下したり
又はゼロの状態となった際（以降パンクと記す）、そこ
からドライバが車両を望む場所、例えばタイヤを交換で
きるサービスステーションまでの比較的短距離をそれ以
上のタイヤの障害や操舵の不具合などの不利なしに安全
に運行が継続できるように種々の方策が講じられてき
た。

【０００３】これらの方策のなかで最も簡便でしかも実
効ある対策として、フレックスゾーンと言われ柔質サイ
ドゴム層を配置した可撓性に富む両サイドウォール部の
ほぼ全域にわたるカーカスの内面にゴム補強層を、その
最大厚み位置をタイヤの最大幅位置に対応するようにし
て裏張りし、正常な内圧時には主としてその内圧によ
り、従としてこれらのゴム補強層により分担支持してい
たタイヤ負荷を、パンク時に主にこれらのゴム補強層に
肩代り支持させることを意図したいわゆるランフラット
タイヤが一般的である。

【０００４】これはパンク状態での走行下で、上記ゴム
補強層を備えていない一般タイヤのサイドウォール部は
車輪荷重の負担に耐えられず二つ折れの状態まで圧し潰
され、特に空気入りラジアルタイヤの場合は短時間でサ
イドウォール部が致命的な故障に至るところ、ランフラ
ットタイヤではゴム補強層が、十分とはいえないまでも
ある程度のタイヤ負荷の支持機能を発揮し得る形状及び
材質により構成されているので、空気入りラジアルタイ
ヤであってもサイドウォール部の構成部材、特にカーカ
スに著しい故障は発生せずに、また運転上さほど大きな
支障なしに走行を継続することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のラ
ンフラット性能は高性能タイヤに付与するのを通例と
し、この点で走行距離の殆ど全てにわたって発揮される
べき各種のタイヤ性能、例えば操縦安定性、振動乗り心
地性などは最高水準を保持するのが大前提であり、よっ
て万一の場合に備えるランフラット性能の付与のための
ゴム補強層の配設がタイヤ性能に及ぼすマイナスの影響
を最小限度に抑える必要があった。

【０００６】そのためゴム補強層の断面形状及び材質の
選定に際しては、ある程度限られた厚さ及び硬さの範囲
内での決定、採用が余儀なくされ、またランフラット性
能の向上のための補強部材の付加配置は、それでなくと
も一般タイヤに比し重量増を避け得ないこの種のランフ
ラットタイヤにとってはバネ下重量の増加を招き、車種
によっては振動乗り心地性が若干とはいえ劣化するよう
な不利を伴う。

【０００７】したがってパンク状態で所定距離の安全走
行が可能とはいうものの、常態の内圧下では起り得ない
トレッド部寄りのサイドウォール部分が接地し路面との
間で滑り転動するため、この部分におけるゴムの早期摩
滅によるカーカスコードの露出から破断に至り、同時に
ゴム補強層の破壊も生じるなど安全走行が可能な距離に
はおのずと限度が生じるのは止むを得ない。

【０００８】ところがランフラット走行に関して構造上
不利なラジアルカーカスの空気入りタイヤが主流を占め
る昨今、パンク時における安全走行距離の一層の延長要
求が著しく高まる傾向に対し上述したランフラットタイ
ヤではこの要求に応えることができず、その改善が強く
望まれるようになった。

【０００９】そこで上述のカーカス内面に沿うゴム補強
層の形状及び材質は従来の慣例によるタイヤの最高水準
を保持し得る範囲内での選定に従うものとし、さらに格
別に補強部材を付加するまでもなく、パンク状態下でタ
イヤの故障なしに安全性を十分に保持した上で走行可能
距離を一層延長できる、ランフラット耐久性に優れる空
気入りタイヤを提供するのがこの発明の目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】従来のランフラット空気
入りラジアルタイヤのパンク状態下での走行に伴い生じ
るカーカス損傷が、タイヤの車両への装着姿勢で外側を
向くサイドウォール部において顕著であることに着目し
てこの発明を完成させるに至った。

【００１１】すなわちこの発明の空気入りタイヤは、一
対のビード部及びサイドウォール部と、その両サイドウ
ォール部に連なるトレッド部とからなり、これら各部を
ビード部に埋設したビードコア相互間にわたって補強す
る少なくとも１プライのラジアルカーカスと、そのカー
カスのクラウン部外周にてトレッド部を強化する少なく
とも２層のコード交差層からなるベルト及びその外周に
沿って巻回した有機繊維コードよりなるキャップとを備
えるほか、両サイドウォール部の全域にわたりカーカス
の内面に沿う断面が三日月状のゴムストックよりなりタ
イヤの負荷を分担支持するゴム補強層を有する空気入り
タイヤにおいて、トレッド部を形成するトレッドゴム層
と、サイドウォール部を形成するサイドゴム層とのそれ
ぞれのジョイント位置を、車両への装着姿勢のタイヤ
の、外側に向くサイドウォール部で、内側に面するサイ
ドウォール部のそれに比し、よりビード部寄りに偏せた
段違配置としてなることを特徴とする。

【００１２】この発明の空気入りタイヤを、その断面を
示す図１に基づいて一層具体的に説明する。図１におい
て１はカーカス、２はビードコア、３はベルト、４はキ
ャップ、５はトレッド部、６はサイドウォール部、７は
ビード部、８はゴム補強層であり、５−１がトレッドゴ
ム層、６−１はサイドゴム層である。なお図中添字ｕは
タイヤの車両への装着姿勢にて外側に向く部分（図の例
では右側）を、添字ｉは内側に面する部分をそれぞれあ
らわし、以降同様である。また図１において９はインナ
ーライナ、１０はレイヤ、１１及び１２はトレッドゴム
層５−１に設けた縦溝及び横溝、１３はスキッドベース
ゴム層をそれぞれ示す。

【００１３】カーカス１はタイヤ赤道面Ｅにほぼ直交す
る多数のコード配列になる少なくとも１プライ（図示の
例では２プライ）のラジアルプライからなり、一対のビ
ード部７の内部に埋設したビードコア２相互間にわたっ
て一対のビード部７及びサイドウォール部６と、両サイ
ドウォール部６に連なるトレッド部５とを補強する。

【００１４】ベルト３は少なくとも２層のコード交差層
からなり、図示の例はそれを３−１、３−２の２層で示
し、それら各層における多数のコードがタイヤ赤道面Ｅ
を挟んで互いに異なる向きの配列になり各層間で小さな
交角を形成するものとする。

【００１５】キャップ４はベルト３の外周に沿って巻回
した有機繊維コードのゴム引き層からなり、高速走行中
におけるベルト３のタイヤ半径方向の成長抑制層の役に
供するものとしてその幅はベルト３のそれより広幅とす
るものであり、ベルト３との協働でトレッド部５の強化
に与り、高性能空気入りタイヤの走行性能を一段と高め
る役を果たす。

【００１６】ゴム補強層８ｕ及び８ｉはこの種のランフ
ラットタイヤの慣例に従い、カーカス１のプライゴム及
びサイドゴム層６−１ｕ、６−１ｉのゴムに比しより高
い硬度を有するゴムとするのが好ましく、常態の内圧下
において従たるタイヤ負荷の分担支持部材として機能す
るが、専らその目的とするところはパンク時において、
サイドゴム層６−１ｕ、６−１ｉとカーカスプライとで
は到底無理な負荷支持を十分とはいえないまでも可能と
するため設けるもので、この意味でステーの役を担う。

【００１７】これらのゴム補強層８ｕ、８ｉは両サイド
ウォール部６ｕ、６ｉの全域、より具体的にはビードコ
ア２のタイヤ半径方向外側近傍からトレッド部５のトレ
ッド側端近傍に至る領域のカーカス１の内面に沿う断面
が三日月状のゴムストックであり、それは中央部分で最
も厚い先細りとなる断面輪郭をもつ。

【００１８】トレッド部５を形成するトレッドゴム層５
−１とサイドゴム層６−１ｕ及び６−１ｉとのジョイン
ト位置をそれぞれ図１にＪｕ及びＪｉとして示し、さら
にサイドウォール部６ｕの側にジョイント位置Ｊｉに相
当する位置をＪｉ′として示し、トレッドゴム層５−１
の両側延長端の段違量をジョイント位置Ｊｕから測った
Ｊｉ′までの高さＨとしてあらわしたように、トレッド
ゴム層５−１は、外側のサイドウォール部６ｕのジョイ
ント位置Ｊｕが内側のサイドウォール部６ｉのジョイン
ト位置Ｊｉに比し、よりビード部７ｕ寄りに偏った段違
配置になる。

【００１９】ここに上記の、よりビード部７ｕ寄りに偏
るとは、ジョイント位置Ｊｕをタイヤの最大幅位置（図
示せず）に、より近づけることを意味するものであっ
て、これはサイドゴム層６−１ｕのゴム硬度をトレッド
ゴム層５−１のそれより低い値として得られるフレック
スゾーンの優れた可撓性が過大な片跛状段違配置に伴っ
て生じる不利を最小限に抑えるものである。この点で段
違量ＨはビードベースラインＢＬから測ったタイヤの断
面高さＳｈの１５％〜３０％とすることが好ましい。

【００２０】また図１においてＳｕ及びＳｉはトレッド
ゴム層５−１とサイドゴム層６−１ｕ及び６−１ｉとの
各ジョイント面における両層の境の線を示し、図示の例
ではトレッドゴム層５−１の両側延長部がサイドゴム層
６−１ｕ、６−１ｉの内部に楔状に食込むジョイントの
ありさまをあらわし、また他の例ではこれと逆の食込み
になるジョイントをとることも可能である。しかしいず
れの場合でもジョイント位置Ｊｕ、Ｊｉは実質上タイヤ
外面上の位置とする。ここでいう実質上とは薄皮状のゴ
ム流れ部分などを除外するとの意である。

【００２１】なおレイヤ１０はトレッド幅方向に区分さ
れたある領域の幅毎にベルト３又はキャップ４の外周に
沿って有機繊維コードを巻回した幅狭のコード層であ
り、図示の例ではベルト３及びキャップ４の両側端部を
掩い、キャップ４とともに高速での高性能発揮に寄与す
る。

【００２２】

【作用】タイヤのパンクは特殊な状況下でのそれは別と
して一輪にのみ生じるのが通例であり、しかもこのパン
クが発生すればランフラットタイヤといえどもその動負
荷半径が正常内圧時におけるそれより著しく減少するこ
とは避け得ない。

【００２３】したがってランフラットタイヤがパンクし
た車両はタイヤの動負荷半径を減じた量に見合う分だけ
車体が傾斜するので、パンクしたタイヤの外側のサイド
ウォール部６ｕの負荷負担が内側のサイドウォール部６
ｉのそれより著しく高まることになる。しかもこの負荷
負担は、例えば四輪独立懸架の車両の場合、車体の傾斜
に伴いパンクしたタイヤのはす向いに位置するタイヤの
負荷が減少するのに応じてその一部が割り増しされる。

【００２４】これらの車体の傾斜及び大きな負荷負担が
相俟って外側のサイドウォール部６ｕは、内側のサイド
ウォール部６ｉより著しく大きな負荷負担を強いられる
のみならず、その撓曲の度合が最大となる位置がタイヤ
の最大幅位置（フレックスゾーンのほぼ中央部に相当す
る位置）からトレッド部５寄りに大きく偏る。またこの
状態の下でコーナリングによる横力が加わればこの偏り
の度合と負荷負担とはさらに高まる。

【００２５】それゆえ外側のサイドウォール部６ｕにつ
いては当初の意図に反しゴム補強層による負荷支持機能
を十分に発揮し得ず、トレッド部５寄りの広い範囲にわ
たるサイドウォール部分が路面と接触し滑り転動するの
を余儀なくされる。

【００２６】ところがその際従来のランフラットタイヤ
では、振動乗り心地性などを配慮し両側のサイドウォー
ル部に柔質のサイドゴム層を、例えば図１に例示する内
側のサイドゴム層６−１ｉのジョイント位置Ｊｉのよう
にトレッド部５の踏面に比較的近く位置するように配置
し、しかもこの柔質サイドゴム層にトレッドゴム層に匹
敵する優れた耐摩耗性を付与することは実際上不可能で
あるため、路面との間で滑り転動する領域のサイドゴム
層が急速に摩滅し、比較的早期にカーカス１があらわれ
て破損が生じる懸念がある。

【００２７】しかるにトレッドゴム層５−１を段違配置
とし、外側のサイドウォール部６ｕに段違量Ｈだけトレ
ッドゴム層５−１の側端をビード部７ｕ寄りに延長する
ことにより、パンク時における滑り転動領域の全域又は
その大部分を耐摩耗性に優れるトレッドゴム層５−１に
受け持たせることができるので、この領域の早期摩滅を
有効に抑制することが可能となりランフラット耐久性を
大幅に向上させることができる。

【００２８】さらに内側のサイドウォール部６ｉについ
ては、滑り転動領域の幅が外側のそれより一層狭いので
ジョイント位置Ｊｉをジョイント位置Ｊｕに比し、より
踏面寄りとしても何ら不具合は生ぜず、むしろこれが外
側サイドウォール部６ｕでの不利な振動乗り心地性の低
下を緩和する効果をもたらす。

【００２９】

【実施例】乗用車用高性能空気入りラジアルタイヤのサ
イズが２７５／４０ＺＲ１７であり、その構成は図１に
従う。なおトレッド部５は縦溝１１及び横溝１２の組合
せによる方向性をもつ左右非対称パターンを備える。

【００３０】カーカス１は２プライのレーヨンコードプ
ライになり、ベルト３はスチールコードの交差角度が６
０°の２層からなる。キャップ４はナイロンコードの１
層、レイヤ１０はナイロンコードの１層を対にして用い
た。

【００３１】トレッドゴム層５−１の段違配置について
は、タイヤの断面高さＳｈに対する比率を段違量Ｈは１
８％とし、内側のジョイント位置Ｊｉは８３％とした。
なおゴムのＪＩＳ硬度（Ａ形）はサイドゴム層６−１
ｕ、６−１ｉが５５、トレッドゴム層５−１は６０、ゴ
ム補強層８ｕ、８ｉでは８４とした。

【００３２】トレッドゴム層の両側延長端における段違
量Ｈ≒０としたほかは実施例に合せた従来例のタイヤを
準備し、これと実施例とを供試タイヤとして以下の条件
による実車テスト及びランフラット耐久性の評価を行っ
た。

【００３３】車両の前輪右に各供試タイヤを装着し、こ
のタイヤのみバルブコアを抜きパンク状態として速度９
０ｋｍ／ｈでタイヤのカーカス１に著しい損傷が発生す
るまでサーキットを走行させ、評価はこの損傷発生まで
に走行した距離を従来例を１００とする指数にてあらわ
したところ実施例は１１５の値が得られた。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば格別な補強部材を付加
せずともタイヤ性能を最高の水準に保持してなおかつラ
ンフラット耐久性に優れる空気入りタイヤを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の空気入りタイヤの断面を示す。

【符号の説明】

１ カーカス ３ ベルト ４ キャップ ５ トレッド部 ５−１ トレッドゴム層 ６ｕ 外側サイドウォール部 ６ｉ 内側サイドウォール部 ６−１ｕ 外側サイドゴム層 ６−１ｉ 内側サイドゴム層 ８ｕ 外側ゴム補強層 ８ｉ 内側ゴム補強層

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60C 17/00,13/00 B60C 1/00,3/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のビード部及びサイドウォール部
   と、その両サイドウォール部に連なるトレッド部とから
   なり、これら各部をビード部に埋設したビードコア相互
   間にわたって補強する少なくとも１プライのラジアルカ
   ーカスと、そのカーカスのクラウン部外周にてトレッド
   部を強化する少なくとも２層のコード交差層からなるベ
   ルト及びその外周に沿って巻回した有機繊維コードより
   なるキャップとを備えるほか、両サイドウォール部の全
   域にわたりカーカスの内面に沿う断面が三日月状のゴム
   ストックよりなりタイヤの負荷を分担支持するゴム補強
   層を有する空気入りタイヤにおいて、 トレッド部を形成するトレッドゴム層と、サイドウォー
   ル部を形成するサイドゴム層とのそれぞれのジョイント
   位置を、車両への装着姿勢のタイヤの、外側に向くサイ
   ドウォール部で、内側に面するサイドウォール部のそれ
   に比し、よりビード部寄りに偏せた段違配置としてなる
   ことを特徴とする空気入りタイヤ。