JPH06102406B2

JPH06102406B2 - 空気入り安全タイヤ

Info

Publication number: JPH06102406B2
Application number: JP61121338A
Authority: JP
Inventors: 操川端; 徹津田; 紹良山田; 寿夫牛窪; 一郎高橋
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1986-05-28
Filing date: 1986-05-28
Publication date: 1994-12-14
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: US4779658A; JPS62279107A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は空気入り安全タイヤに関し、さらに詳しく
は、偏平率が60以下で、しかも内圧低下後のランフラッ
ト走行が可能な空気入り安全タイヤの改良に関するもの
である。

［従来の技術］近年車両の高速化に伴い、タイヤも高性能化への要求が
一段と高まる一方、車両の軽量化要求からスペアレスタ
イヤ、すなわち内圧低下後のランフラット走行が可能な
タイヤが要求されている。

一般にこの種のタイヤは、パンク時においても荷重を支
えることができるようにすることを主眼として、いろい
ろな構造のものが考えられ提案されている。

そして、その代表的なものとして、リムフランジの上端
近傍からベルト層の端部に至る区域におけるカーカス層
の内面側を、三日月状の補強ゴム層によって補強した構
造の安全タイヤがすでに実用化されている。

［発明が解決しようとする課題］ところが、上述した構造の安全タイヤを用いてランフラ
ット走行試験を実施し、その故障状態を詳細に調べて見
ると、上記三日月状補強ゴム層の最大変形部、つまり、
内圧低下後のランフラット走行時における最大歪振幅部
の内面側からクラックが発生し、これがタイヤの幅方向
に進展して行き、ついにはCBUと称するカーカス層のコ
ード切れを誘発して、走行不能となるケースがほとんど
である。

本発明者等が、この現象を検討した結果、これはランフ
ラット走行の初期においては上記三日月状補強ゴム層の
弾性機能が維持されているものの、走行距離が増加する
に従ってゴムの内部発熱により補強ゴム層自体の熱劣化
が起こり、補強ゴム層の弾性機能が低下することによっ
て、クラックが発生することを知見するに至った。

そこで、上述した課題を解決するには、上記補強ゴム層
の肉厚を全体的に厚くしてやれば、補強ゴム層の変形そ
のものを抑制することによって、上述した熱劣化に起因
する補強ゴム層の弾性機能低下を阻止することができ
る。

しかしながら、補強ゴム層の肉厚を全体的に厚くする
と、通常の走行時における乗心地は大幅に悪化してしま
うことになる。

この発明は、上述した各問題点を解消すべく検討した結
果、達成されたものである。

従ってこの発明の目的は、通常の走行時における乗心地
を阻害することなく、内圧低下後のランフラット走行時
における耐久性を大幅に向上することができるすぐれた
空気入り安全タイヤを提供することにある。

［課題を解決するための手段］上述した目的を達成するために、この発明は、タイヤ軸方向に実質上平坦であると共に環状に連なるト
レッド部の左右両側から径方向内側に向って、先端部に
それぞれビードコアを埋設したサイドウオール部が連な
り、前記各ビードコア間に亙り繊維コードをタイヤの赤
道面に対し実質上90゜方向に配列した少なくとも１層の
カーカス層で補強し、このカーカス層の外周にトレッド
幅一ぱいの広さで非伸張性のベルト層を重ね合せ、さら
に、タイヤをリム組みしたとき、リムフランジの上端近
傍から前記ベルト層の端部に至る区域におけるカーカス
層の内面側を、三日月状の補強ゴム層によって補強した
空気入り安全タイヤにおいて、前記三日月状の補強ゴム層がサイドウオール部の中央部
を主体とするカーカス層側に配置したショアＡ硬度が70
゜〜85゜で、100％伸張モジュラスが25〜60kg/cm²の高
弾性ゴム層と、この高弾性ゴム層より低硬度・低弾性であって、ショア
Ａ硬度が55゜〜70゜で、100％伸張モジュラスが10〜30k
g/cm²であると共に、少なくともサイドウオール部上方
のショルダー部に位置し前記高弾性ゴム層のタイヤ軸方
向内側に連なる部分を有する耐クラック性ゴム層とを、１＜高弾性ゴム層の断面積／耐クラック性ゴム層の断面
積＜10の割合で配置してなり、前記補強ゴム層の最大肉
厚部の厚みが４〜12mmであることを特徴とする。

［作用］この発明の空気入り安全タイヤによれば、三日月状の補
強ゴム層を、異なるゴム層、すなわち、サイドウオール
部の中央部を主体とするカーカス層側に配置した高弾性
ゴム層と、これより低硬度・低弾性であって、少なくと
もサイドウオール部上方のショルダー部に位置し、前記
高弾性ゴム層のタイヤ軸方向内側に連なる部分を有する
耐クラック性ゴム層とから構成したため、サイドウォー
ル部の中央部を主体とするカーカス層側に配置した高弾
性ゴム層が、ランフラット走行時に荷重を支持し、また
ランフラット走行時における最大歪振幅部の内面側に
は、耐クラック性ゴム層が配置されることになり、クラ
ックに起因するカーカス層のコード切れを抑制し、ラン
フラット走行時の耐久性を大幅に向上させることができ
る。

すなわち、補強ゴム層の肉厚を全体的に厚くする必要な
く、肉厚の増加に起因する通常の走行時における乗心地
の悪化が解消すると共に、ランフラット走行時における
耐久性を大幅に向上させることができるのである。

［実施例］以下に、この発明の空気入り安全タイヤを、実施例によ
り図面を参照して具体的に説明する。

第１図および第２図はそれぞれこの発明の実施例からな
る空気入り安全タイヤを示し、第１図は第１実施例の要
部を示すラジアル方向の半断面説明図、第２図は第２実
施例の要部を示すラジアル方向の半断面説明図である。

図においてＥは、この発明の実施例からなる空気入り安
全タイヤで、左右一対のビード部10と、このビード部に
連なる左右一対のサイドウォール部20と、このサイドウ
ォール部20間に位置するトレッド部30とから構成されて
おり、上記ビード部10間に、タイヤの赤道面に対するコ
ード角度が実質的に90゜であるカーカス層40が装架さ
れ、その両端が上記ビード部に位置するビードコアの周
りに内側から外側に向って巻き上げられて左右一対の巻
上部41を形成し、この巻上部41が上記ビードコア11上に
位置するビードフィラー12を包み込んで、巻き上げ前の
カーカス層40に密着し、さらに上記トレッド部30におけ
るカーカス層40上に、タイヤの赤道面に対するコード角
度が10゜〜30゜で互いに交差する複数層のベルト層50を
配置すると共に、このベルト層の最外周にその幅全体に
亙ってコードをタイヤの赤道面に対して実質上平行に配
列した補助層60を配置し、しかも、タイヤＥをリムＲに
リムくみした時、リムフランジRfの上端近傍から前記ベ
ルト層50の端部に至る区域におけるカーカス層40の内面
側を、三日月状の補強ゴム層Ｇによって補強することに
より構成されている。

そして、この発明においては、特に、前記三日月状の補
強ゴム層Ｇは、サイドウォール部20の中央部を主体とす
るカーカス層40側に配置したショアＡ硬度が70゜〜85゜
で、100％伸張モジュラスが25〜60kg/cm²高弾性ゴム層G
₁と、少なくともサイドウオール部20上方のショルダー
部70に位置し、前記高弾性ゴム層G₁のタイヤ軸方向内側
に連なる部分を有し、且つショアＡ硬度が55゜〜70゜
で、100％伸張モジュラスが10〜30kg/cm²の耐クラック
性ゴム層G₂とを、１＜高弾性ゴム層G₁の断面積／耐クラ
ック性ゴム層G₂の断面積＜10の割合で配置してある。

さらに説明すると、第１実施例において、上記補強ゴム
層Ｇは、第１図に示すように、高弾性ゴム層G₁の内面側
にこれをあたかも覆うように耐クラック性ゴム層G₂が配
置してある。

これに対して、第２実施例の場合は、第２図に示すよう
に、高弾性ゴム層G₁の上方のショルダー部70に位置せし
めて、高弾性ゴム層G₁の上端のタイヤ軸方向内側を覆う
ように重ねて耐クラック性ゴム層G₂が配置してある。

しかしながら、いずれの場合でも全体の形状は三日月状
を呈するよう配置する必要があるのは勿論である。

ここで、上記高弾性ゴム層G₁を構成するゴムのショアＡ
硬度を70゜〜85゜に設定する一方、100％伸張モジュラ
スを25〜60kg/cm²の範囲に設定したのは、ショアＡ硬度
が70゜、100％伸張モジュラスを25kg/cm²未満である
と、ランフラット走行時における荷重支持が困難とな
り、一方、ショアＡ硬度が85゜、100％伸張モジュラス
が60kg/cm²を超えると、実質的に上記掲示の物性範囲の
ゴムを厚くしたときと同様に、乗心地の悪化を招くため
である。

また、上記耐クラック性ゴム層G₂を構成するゴムのショ
アＡ硬度を55゜〜70゜の範囲に設定する一方、100％伸
張モジュラスを10〜30kg/cm²の範囲に設定したのは、シ
ョアＡ硬度が55゜、100％伸張モジュラスが10kg/cm²未
満であると、あまりにも低弾性すぎて路面に対して直立
する部分における座屈により、この部分のタイヤ径方向
内側と外側に位置する補強ゴム層同士が接触し、その摩
擦発熱によりかえって熱劣化を招く結果となり、一方、
ショアＡ硬度が70゜、100％伸張モジュラスを30kg/cm²
を超えると、過度に高弾性となり乗心地と耐クラック性
との両立が困難となるためである。

さらに、この発明で、高弾性ゴム層G₁と耐クラック性ゴ
ム層G₂との断面積比について、１＜高弾性ゴム層G₁の断
面積／耐クラック性ゴム層G₂の断面積＜10としたのは、
上記比が１以下であるとは、耐クラック性ゴム層G₂が厚
くなることを意味し、ランフラット走行時の荷重支持の
ために補強ゴム層Ｇ全体の断面積、すなわち体積を過大
とせざるを得なくなって自己発熱が増大するため、耐久
性が不利となるからであり、上記比が10以上となると、
耐クラック性ゴム層G₂の厚さは極めて小さい値となり、
十分な耐クラック性を奏することが困難となるからであ
る。

また、補強ゴム層Ｇの肉厚は、薄すぎるとサイドウォー
ル部20の荷重支持の面で補強効果を奏しないが、厚すぎ
ると通常走行時における乗心地を阻害するばかりか、ラ
ンフラット走行時に発熱過大を来すことになる。

したがって、この発明においては、補強ゴム層Ｇの肉厚
を、最大肉厚部で4mm〜12mmの範囲に設定するのであ
る。

また、前記リム固定突出部80は、ビードコア11の半径方
向で且つ軸方向内方端角部を通りタイヤ半径方向に下ろ
した垂線よりも軸方向外方へ延在するように形成されて
おり、強固にビード部10を補強し、ランフラット走行に
おけるビード落ちを防止することができるようにしてあ
る。

上述したリム固定突出部80を構成するゴムは、ショアＡ
硬度を60゜〜85゜、好ましくは70゜〜80゜の範囲とする
一方、100％伸張モジュラスを50〜120kg/cm²、好ましく
は75〜95kg/cm²の範囲とすることが、リム固定突出部80
を強化することができて、ランフラット走行時における
ビード落ちを防止できる一方、耐久性を向上することが
できて好ましい。

さらに、リム固定突出部80のビードヒールの方向に延び
る部分は、ビード部10の軸方向外側を被覆補強するゴム
チェーアァー90と直接又は繊維チェーファー91を介して
接合されている。

また、補強ゴム層Ｇとリム固定突出部80との接合面は傾
斜せしめてある。つまり、本実施例においては図示した
ように、リム固定突出部80のクラウン部30側端部をカー
カス層40と補強ゴム層Ｇとの間に傾斜せしめて楔状に形
成して、補強ゴム層Ｇのビード部側端部と接合してあ
る。

しかしながらこれは、逆に補強ゴム層Ｇの先端、すなわ
ちビード部側端部を、カーカス層40とリム固定突出部80
のクラウン部30側端部間に傾斜せしめて楔状に形成して
よいのは勿論である。

上述した補強ゴム層Ｇとリム固定突出部80とは、グリー
ンタイヤ成型時において、予め押出成型により一体的に
成型しておくことが、製造時におけるクリス（皺）の問
題、さらには境界面に応力が集中した時もクラックの発
生が改善されること等から好ましい。

これは、グリーンタイヤの加硫に際して、断面が長方形
に近い加硫金型内のグリーンタイヤ内部にブラダーを当
接し、このブラダー内に蒸気圧を加えて加硫するのであ
るが（勿論加硫金型も加熱する）、この場合、ブラダー
はグリーンタイヤの平坦な部分、つまり、クラウン部30
およびサイドウォール部20の中央部に先に圧力が加わ
り、曲面を呈したショルダー部70およびビード部10は時
間的に遅れて加圧される。

この時、先に加圧された部分のゴムが熱によって軟化す
る関係上、遅れて圧力を受ける部分へ流動する傾向があ
り、この遅れて圧力を受ける部分にクリスが発生するこ
とがあるからである。

しかも、上述したように補強ゴム層Ｇとリム固定突出部
80とを、グリーンタイヤ成型時において、予め押出成型
により一体的に成型しておくと、ランフラット走行時に
おいて、補強ゴム層Ｇとリム固定突出部80との境界面に
亀裂が発生する恐れがない一方、上述したクリス問題や
亀裂問題に加えて生産性をも向上することができる。

上述したカーカス層40の補強コードはナイロンコード、
ポリエステルコード、レーヨンコード、および芳香族ポ
リアミド繊維コードなどで代表される有機繊維コード、
あるいはスチールコードなどの金属製コードが用いられ
る。

さらに、上述したベルト層50の補強コードとしては、ス
チールコードや芳香族ポリアミド繊維コードなどで知ら
れる非伸張性コードが用いられる。

前記補助層60は、本実施例において図示したように両側
域にのみ２層配置している。しかしながら、これは両側
域および中央域とも１層配置してもよいのは勿論であ
る。要するにこの補助層60の積層数はタイヤの用途など
により必要に応じて適宜増減すればよい。

さらに補助層60の全幅は、ベルト層50の全幅と同等ある
いは多少広めとすることが、補助層60本来のたが効果を
発揮せしめる上で望ましい。

上記補助層60のコードとしては、ナイロンコードやポリ
エステルコードなどの適度の熱収縮性を有する有機繊維
コードを用いることが好ましい。

なお、図中Ｎはインナーライナーである。

［実験例］この発明の効果を確認するため、ランフラット走行時に
おける耐久性試験と、乗心地試験とを実施した。

（試験に使用したタイヤの仕様）「本発明タイヤ」タイヤサイズ…255/40VR17 タイヤの構造…主たる構造は第１図に示す通りである。

カーカス層……コードとして1650d/2のレーヨンコード
を用い、コード角度がタイヤ赤道面に対し90゜になるよ
う２プライ配置した。

ベルト層………コードとして１×５×0.23のスチールコ
ードを用い、コード角度がタイヤ赤道面に対し22゜にな
るよう互いに交差せしめて２プライ配置した。

補助層…………第１図に示した構造で、コードとして12
60d/2ナイロンコードを用い、コード角度がタイヤ赤道
面に対し０゜になるよう２プライ配置した。

リム固定突出部…第１図に示す構造で、ショアＡ硬度73
゜、100％伸張モジュラスが80kg/cm²のゴムを用いる一
方、図示したように外表面を平織のナイロンチェーファ
ーで被覆した。

補強ゴム層第１図に示す構造で、図示したように、全体を三日月状
に形成した高弾性ゴム層と耐クラック性ゴム層とから構
成されており、その各肉厚、物性および断面積比は次の
通りである。

なお、上記肉厚Ａは、第１図におけるＰ点から点Ｑ間距
離の1/2の部分での肉厚（最大肉厚）であり、また、肉
厚Ｂは、第１図におけるＰ点から点Ｑ間距離の1/4の部
分での肉厚である。

さらに、上記高弾性ゴム層と耐クラック性ゴム層との組
成配合（単位は、ゴム100重量部あたりの重量部）は第
１表に示す通りである。

［従来タイヤ］補強ゴム層を下記の通り構成した以外は上述した本発明
タイヤと同一仕様である。

補強ゴム層全体を三日月状に形成した補強ゴム層のみにより構成さ
れており、その各肉厚および物性は次の通りである。

・肉厚Ａ 8mm ・肉厚Ｂ 3mm ・ショアＡ硬度 76゜・100％伸張モジュラス 41kg/cm² また、上記補強ゴム（G₁）の組成配合は、第１表に併せ
て示した。

（試験方法）・ランフラット走行時における耐久性試験右後輪のみバルブコアなしで、テストコースを平均100k
m/hrで走行し、走行不能になるまでの距離を測定した。

・乗心地試験一般に行われているフィーリング評価法により測定し
た。

なお、試験結果は、従来タイヤの試験結果を100とした
指数で示してある。したがって、値が大きい程良好であ
ることを示す。

試験結果を第２表に示す。

第２表の結果から明らかなように、本発明タイヤは、従
来タイヤと比較して、通常の走行時における乗心地を阻
害することなく、ランフラット走行時における耐久性を
大幅に向上している。

［発明の効果］上述したように、この発明の空気入り安全タイヤは、特
に、三日月状の補強ゴム層を異なるゴム層、すなわち、
サイドウオール部の中央部を主体とするカーカス層側に
配置したショアＡ硬度が70゜〜85゜で、100％伸張モジ
ュラスが25〜60kg/cm²の高弾性ゴム層と、これより低硬
度・低弾性であって、ショアＡ硬度が55゜〜70゜で、10
0％伸張モジュラスが10〜30kg/cm²であると共に、少な
くともサイドウオール部上方のショルダー部に位置し前
記高弾性ゴム層のタイヤ軸方向内側に連なる部分を有す
る耐クラック性ゴム層とで構成し、且つ、１＜高弾性ゴ
ム層の断面積／耐クラック性ゴム層の断面積＜10の割合
で配置してなり、その最大肉厚部の厚みを４〜12mmとし
たため、乗心地を阻害することがなく、ランフラット走
行時の耐久性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれこの発明の実施例からな
る空気入り安全タイヤを示し、第１図は第１実施例の要
部を示すラジアル方向の半断面説明図、第２図は第２実
施例の要部を示すラジアル方向の半断面説明図である。 10……ビード部 20……サイドウォール部 30……トレッド部 40……カーカス層 50……ベルト層 60……補助層 70……ショルダー部 80……リム固定突出部Ｇ……補強ゴム層 G₁……高弾性ゴム層 G₂……耐クラック性ゴム層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋一郎埼玉県新座市野寺２−８−33 (56)参考文献特開昭54−151201（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】タイヤ軸方向に実質上平坦であると共に環
状に連なるトレッド部の左右両側から径方向内側に向っ
て、先端部にそれぞれビードコアを埋設したサイドウオ
ール部が連なり、前記各ビードコア間に亙り繊維コード
をタイヤの赤道面に対し実質上90゜方向に配列した少な
くとも１層のカーカス層で補強し、このカーカス層の外
周にトレッド幅一ぱいの広さで非伸張性のベルト層を重
ね合せ、さらに、タイヤをリム組みしたとき、リムフラ
ンジの上端近傍から前記ベルト層の端部に至る区域にお
けるカーカス層の内面側を、三日月状の補強ゴム層によ
って補強した空気入り安全タイヤにおいて、前記三日月状の補強ゴム層がサイドウオール部の中央部
を主体とするカーカス層側に配置したショアＡ硬度が70
゜〜85゜で、100％伸張モジュラスが25〜60kg/cm²の高
弾性ゴム層と、この高弾性ゴム層より低硬度・低弾性であって、ショア
Ａ硬度が55゜〜70゜で、100％伸張モジュラスが10〜30k
g/cm²であると共に、少なくともサイドウオール部上方
のショルダー部に位置し前記高弾性ゴム層のタイヤ軸方
向内側に連なる部分を有する耐クラック性ゴム層とを、１＜高弾性ゴム層の断面積／耐クラック性ゴム層の断面
積＜10の割合で配置してなり、前記補強ゴム層の最大肉
厚部の厚みが４〜12mmであることを特徴とする空気入り
安全タイヤ。