説明

空気入りタイヤ

【課題】簡単な構成でランフラット耐久性及びドライ/ウェット操縦安定性を向上させることができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤのサイドウォール部は、一端側がトレッド部に向かって延びるとともに他端側がビード部に向かって延びるように形成された補強ゴム層を、タイヤ空洞領域に面する内面側に有し、空気入りタイヤのトレッド部は、タイヤ周方向に延びる複数の主溝をタイヤ幅方向に間隔をあけて有し、前記補強ゴム層のタイヤ径方向の一端側は、前記複数の主溝のうちタイヤ幅方向の最も外側に位置する最外主溝のタイヤ周方向の少なくとも一部に対してタイヤ幅方向において重なるように設けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビード部とサイドウォール部とトレッド部とを有する空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
今日、パンク等により内圧がゼロ(大気圧)あるいはゼロに近い状態で所定距離走行可能な、いわゆるランフラットタイヤと呼ばれる空気入りタイヤが提案されている。
【0003】
このランフラットタイヤは、主として高性能スポーツカーや高級セダン乗用車などに装着され、一般道路走行や高速道路の高速走行中、タイヤがフラット(パンク)状態となっても、乗用車の操縦安定性を著しく損なうことなく安全に、所定の場所まで、例えば100km程度走行可能であることが求められる。
【0004】
例えば、従来のランフラットタイヤに比べてランフラット耐久性を向上させた空気入りタイヤが知られている(特許文献1)。
この空気入りタイヤは、主溝を有するキャップゴムとキャップゴムの内周側に位置するベースゴムとを有するトレッド部と、トレッド部の両側に位置し、サイド補強ゴム層を有する一対のサイドウォール部とを有する。さらに、当該空気入りタイヤは、主溝より内周側且つ主溝の近傍に、バックリングを抑制するバックリング抑制部材を有する。バックリング抑制部材の硬度は、キャップゴム及びベースゴムの硬度より高く設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2006−123829号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記の空気入りタイヤでは、高硬度のバックリング抑制部材を新たに設けることでランフラット耐久性を向上させることができるが、新たな部材を設けることなくバックリングを抑制できることが、タイヤの製造コストの増大を抑制できる点で望ましい。
【0007】
そこで、本発明は、簡単な構成でランフラット耐久性及びドライ/ウェット操縦安定性を向上させることができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の態様は、ビード部とサイドウォール部とトレッド部とを有する空気入りタイヤである。
前記サイドウォール部は、一端側がトレッド部に向かって延びるとともに他端側がビード部に向かって延びるように形成された補強ゴム層を、タイヤ空洞領域に面する内面側に有し、
前記トレッド部は、タイヤ周方向に延びる複数の主溝をタイヤ幅方向に間隔をあけて有し、
前記補強ゴム層のタイヤ径方向の一端側は、前記複数の主溝のうちタイヤ幅方向の最も外側に位置する最外主溝のタイヤ周方向の少なくとも一部に対してタイヤ幅方向において重なるように設けられる、ことが好ましい。
【0009】
前記補強ゴム層のうち最外主溝に対してタイヤ幅方向において重なる部分の面積は、前記最外主溝の面積の20%以上である、ことが好ましい。
前記補強ゴム層のうち最外主溝に対してタイヤ幅方向において重なる部分の厚さは、1.0mm以上6.0mm以下である、ことが好ましい。
【0010】
前記複数の主溝のうち前記最外主溝を除く少なくとも一つの主溝が、タイヤ周方向にジグザグ状に延びるように設けられる、ことが好ましい。
前記トレッド部を構成するキャップトレッドゴムのタイヤ幅方向中央部のJISA硬度は、前記キャップトレッドゴムのタイヤ幅方向両端部のJISA硬度よりも3〜10度小さい、ことが好ましい。
【発明の効果】
【0011】
上記態様の空気入りタイヤによれば、簡単な構成でランフラット耐久性及びドライ/ウェット操縦安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本実施形態の空気入りタイヤの断面を示す図である。
【図2】図1に示す空気入りタイヤの最外主溝周りを拡大した部分拡大図である。
【図3】図1に示す空気入りタイヤの補強ゴム層の変形例を説明する図である。
【図4】(a),(b)は、複数の主溝の一例を説明する図である。
【図5】(a),(b)は、複数の主溝の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明する。
【0014】
図1は、本実施形態の空気入りタイヤ(以降、タイヤという)10の断面を示す図である。本実施形態のタイヤ10は、タイヤサイズ225/65R17のタイヤを説明するが、本発明では、このタイヤサイズに限定されない。
空気入りタイヤ10は、例えば、乗用車用タイヤである。乗用車用タイヤは、JATMA YEAR BOOK 2009(日本自動車タイヤ協会規格)のA章に定められるタイヤをいう。この他、B章に定められる小型トラック用タイヤに適用することもできる。
【0015】
以降で説明するタイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心に空気入りタイヤ10を回転させたとき、トレッド面の回転する方向をいい、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸に対して直交して延びる放射方向をいい、タイヤ径方向外側とは、タイヤ回転軸からタイヤ径方向に離れる側をいう。タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸方向に平行な方向をいい、タイヤ幅方向外側とは、空気入りタイヤ10のタイヤセンターラインCLからタイヤ幅方向に離れる両側をいう。
【0016】
空気入りタイヤ10は、骨格材として、カーカスプライ層12と、ベルト層14と、ビード部としてのビードコア16とを有している。これらの骨格材の周りに、トレッド部としてのトレッドゴム層18と、サイドウォール部としてのサイドゴム層20と、ビードフィラーゴム層22と、リムクッションゴム層24と、インナーライナゴム層26と、補強部としての補強ゴム層27と、第1主溝28と、一対の第2主溝29とを主に有する。
【0017】
カーカスプライ層12は、一対の円環状のビードコア16の間を巻きまわしてトロイダル形状を成した、有機繊維をゴムで被覆した部材であり、第1プライ材12aと第2プライ材12bとを含む。第1プライ材12aの端部は、タイヤ10の最大幅位置R(図1に示す)に比べてタイヤ径方向外側に位置し、第2プライ材12bの端部は、ビードフィラーゴム層22の端部のタイヤ径方向外側であって、最大幅位置Rよりもタイヤ径方向内側に位置する。また、カーカスプライ層12のタイヤ径方向外側には、ベルト層14が設けられている。ベルト層14は、タイヤ周方向に対して、所定の角度、例えば20〜30度傾斜したスチールコードにゴムを被覆したスチールベルト材14a,14bと、タイヤ周方向に平行な、あるいはタイヤ周方向に対して所定の角度で傾斜した有機繊維をゴムで被覆した有機繊維補強材14cと、を含む。下層のスチールベルト材14aのタイヤ幅方向の幅は、上層のスチールベルト材14bに比べて長い。スチールベルト材14a,14bのスチールコードの傾斜方向は互いに逆方向であり、スチールベルト材14a,14bは交錯層を形成する。さらに、交錯層のタイヤ径方向外側に有機繊維補強材14cが設けられているので、ベルト層14は充填された空気圧によるカーカスプライ層12の膨張を抑制する。
【0018】
ベルト層14のタイヤ径方向外側には、トレッドゴム層18が設けられ、トレッドゴム層18の端部には、サイドゴム層20が接続されている。サイドゴム層20のタイヤ径方向内側の端には、リムクッションゴム層24が設けられ、リムクッションゴム層24は、タイヤ10を装着するホイールのリムフランジRと接触する。ビードコア16のタイヤ径方向外側には、ビードコア16の周りに巻きまわす前のカーカスプライ層12の部分と、ビードコア16の周りに巻きまわしたカーカスプライ層12の部分との間に挟まれ、ビードコア16のそれぞれに接するようにビードフィラーゴム層22が設けられている。また、サイドゴム層20の内面側、すなわちタイヤ10とホイールとで囲まれる空気を充填するタイヤ空洞領域に面する表面側には、サイドゴム層20から近い順に補強ゴム層27とインナーライナゴム層26とが、カーカスプライ層12を介して設けられており、インナーライナゴム層26は、タイヤ10の内周面全面に亘ってタイヤ空洞領域に接するように設けられている。
【0019】
また、トレッドゴム層18のタイヤ径方向外側の表面には、タイヤ周方向に直線状に延びる第1主溝28と、タイヤ周方向に直線状に延びる一対の第2主溝29とが、タイヤ幅方向に間隔をおいて設けられている。一対の第2主溝29のそれぞれは、タイヤ10に設けられる主溝のうちタイヤ幅方向の最も外側、すなわちタイヤ幅方向両端に設けられる最外主溝である。また、第1主溝28は、タイヤ10に設けられる主溝のうち最外主溝を除く主溝であり、タイヤ幅方向において一対の第2主溝29の間に少なくとも一つ設けられている。
【0020】
補強ゴム層27は、一対のビードコア16のそれぞれとタイヤトレッド部端との間に形成される2つのサイド領域のカーカスプライ層12のタイヤ幅方向内側に、カーカスプライ層12に沿って設けられた三日月断面形状を成した層である。補強ゴム層27は、ランフラット状態になってもサイドウォール部が負荷荷重によって屈曲しないように支持する部材である。
図1に示すように、補強ゴム層27のタイヤ径方向外側の端部は、カーカスプライ層12に沿って、トレッドゴム層18に向かって延びる。また、補強ゴム層27のタイヤ径方向内側の端部は、カーカスプライ層12に沿って、ビードコア16に向かって延びる。
【0021】
図2及び図3は、第2主溝29周りを拡大した部分拡大図である。図2及び図3に示すように、補強ゴム層27のタイヤ径方向外側の端部は、第2主溝29のタイヤ周方向の少なくとも一部に対して、タイヤ幅方向において重なるように設けられている。従来、第2主溝29のタイヤ径方向内側に、バックリングを抑制するためのバックリング抑制部材が配置されていたため、コストが増加していた。本実施形態では、上記構成により、第2主溝29の剛性を補強ゴム層27によって高めることができるので、ランフラット状態における接地特性を向上させることができる。したがって、本実施形態では、バックリング抑制部材のような新たな部材を設けることなく、非ランフラット走行時におけるバックリングを抑制することができるので、簡単な構成でバックリング耐久性およびドライ/ウェット操縦安定性を向上させることができる。
また、図2に示すように、補強ゴム層27のタイヤ径方向外側の端部が、第2主溝29のタイヤ幅方向内側の端部よりもタイヤ幅方向外側に位置する場合には、第2主溝29のタイヤ幅方向外側の端部における補強ゴム層27の厚さをT1としたとき、T1は1〜6mmであることが、バックリング耐久性を向上させる点で好ましい。さらに、図3に示すように、補強ゴム層27のタイヤ径方向外側の端部が、第2主溝29のタイヤ幅方向内側の端部よりもタイヤ幅方向内側に位置する場合には、第2主溝29のタイヤ幅方向内側の端部における補強ゴム層27の厚さをT2としたとき、T2は1〜6mmであることが、バックリング耐久性を向上させる点で好ましい。ここで、補強ゴム層27の厚さとは、タイヤ径方向の寸法をいう。また、上記の厚さの値(1〜6mm)は、補強ゴム層27のうち第2主溝29に対してタイヤ幅方向に重なる部分の厚さの最大値であればよい。本実施形態のバックリング耐久性をより効果的に発揮する点で、上記厚さの値は平均値であることが好ましい。
【0022】
図4(a),(b)は、第1主溝28および第2主溝29の一例を説明する図である。前述したように、補強ゴム層27のタイヤ径方向外側の端部は、第2主溝29のタイヤ周方向の少なくとも一部に対して、タイヤ幅方向において重なるように設けられている。ここで、補強ゴム層27のタイヤ径方向外側の端部は、図4(a)に示すように、第2主溝29の底面に対してタイヤ周方向に沿って連続的に重なるように設けられてもよいし、図4(b)に示すように、第2主溝29の底面に対してタイヤ周方向に沿って断続的に重なるように設けられてもよい。また、補強ゴム層27のうち第2主溝29の底面に重なる部分(図4(a),(b)中斜線で示す)の面積は、第2主溝29の底面の面積の20%以上であることが、バックリング耐久性をより向上させる点で好ましい。
なお、第2主溝29のタイヤ幅方向外側の端部のうち、補強ゴム層27が第2主溝29に対してタイヤ幅方向に重ならない部分のタイヤ周方向の長さをXとしたときに、一つの第2主溝29における長さXの合計は、第2主溝29のタイヤ周方向の長さの10%以下であることが好ましい。また、上記長さXの最大値は、第2主溝29のタイヤ周方向の長さの5%以下、より好ましくは3%以下である。
【0023】
このタイヤ10において、トレッドゴム層18を構成するキャップトレッドゴムのJISA硬度は、タイヤ幅方向中央側のセンター部Cとタイヤ幅方向両端側のショルダー部Shとの間で等しくてもよいし、異なってもよい。
ここで、センター部Cとショルダー部Shとの境界A(図1に示す)は、例えば、第2主溝29のタイヤ幅方向の外端からタイヤ幅方向に±5mmの範囲内に配置してもよいし、タイヤ10のトレッドパターンや、第1主溝28及び第2主溝29の配置等に応じて任意に決定してもよい。
【0024】
センター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度と、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度とが異なる場合には、例えば、センター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度を、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度より大きくしてもよい。この場合、センター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度を、例えば70〜75に設定し、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度を、例えば62〜67に設定することが好ましい。さらに、センター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度が、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度よりも3〜10度大きいと、より好ましい。
【0025】
このようにタイヤ10を構成することで、センター部Cの剛性を高くすることができるので、ランフラット状態になってもセンター部Cがタイヤ径方向内側に窪むバックリングを抑制することができる。また、バックリングを抑制するための部材を新たに設ける等の必要がないことから、タイヤ10の重量増加を抑制することができる。特に、センター部Cの面積に占めるセンター部Cの溝の面積比率が、ショルダー部Shの面積に占めるショルダー部Shの溝の面積比率より大きい場合、あるいは溝幅が大きく形成されたトレッドパターンが用いられる場合には、バックリング抑制効果をより向上させることができる。
【0026】
一方、センター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度を、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度より小さくしてもよい。この場合、センター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度を、例えば62〜67に設定し、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度を、例えば70〜75に設定することが好ましい。さらに、センター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度が、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度よりも3〜10度小さいと、より好ましい。
【0027】
このようにタイヤ10を構成することで、ショルダー部Shの剛性を高くすることができるので、ランフラット状態になってもショルダー部Shの変形を抑制することができる。また、バックリングを抑制するための部材を新たに設ける等の必要がないことから、タイヤ10の重量増加を抑制することができる。特に、センター部Cの面積に占めるセンター部Cの溝の面積比率が、ショルダー部Shの面積に占めるショルダー部Shの溝の面積比率より小さい場合、あるいは溝幅が小さく形成されたトレッドパターンが用いられる場合には、バックリング抑制効果をより向上させることができる。
【0028】
(変形例)
図5(a),(b)は、上記実施形態の変形例を示す図である。図5(a)に示す変形例は、複数の第1主溝28のそれぞれが、タイヤ周方向にジグザグ状に延びるように設けられている。ここで、タイヤ周方向にジグザグ状に延びるとは、タイヤ周方向に対して傾斜する部分が、傾斜方向が互い違いになるように折り返しながらタイヤ周方向に延びることをいう。当該構成とすることにより、複数の第1主溝28のそれぞれにかかる負荷が分散されるため、複数の第1主溝28が負荷を受けて変形することにより発生するバックリングを抑制することができる。また、図5(b)に示すように、複数の第1主溝28のうち一つの第1主溝28を、タイヤ周方向に直線状に延びるように設けてもよい。さらに、複数の第1主溝28は、タイヤセンターラインCLに対して対称となるように設けられてもよいし、タイヤセンターラインCLに対して非対称となるように設けられてもよい。
【0029】
なお、上記実施形態のタイヤ10は、第1プライ材12a,第2プライ材12bの2層のプライ材を有するカーカスプライ材12を用いるが、プライ材が1層のカーカスプライ層を用いてもよい。また、カーカスプライ層12に用いる繊維は有機繊維に限定されず、スチール線材を用いることもできる。
【0030】
[実施例]
以下、本発明の空気入りタイヤの効果を調べるために、種々のタイヤ(タイヤサイズ:245/40R19 94V)を作製した。作製したタイヤについて、接地面積変化率を求めた。ここで、接地面積変化率は、通常走行時におけるトレッド部の接地面積に対するランフラット走行時におけるトレッド部の接地面積の割合として求められる。接地面積変化率は、値が高いほどバックリング抑制が向上することを表す。
作製したタイヤは、ETRTO(European Tyre and Rim Technical Organisation)に規定された測定用のリムに装着される。そして、タイヤ空洞領域にはETRTO規定の最大空気圧(250kPa)が充填され、且つ、タイヤにはETRTO規定の最大荷重(670kgf)が加えられた場合のトレッド部の接地面積を、通常走行時におけるトレッド部の接地面積として測定した。また、タイヤ空洞領域の空気圧は0kPaとされ、且つ、タイヤにはETRTO規定の最大荷重(670kgf)が加えられた場合のトレッド部の接地面積を、ランフラット走行時におけるトレッド部の接地面積として測定した。
【0031】
下記表1及び表2は、比較例、実施例1〜11の仕様とそのときの接地面積変化率を示す。
なお、比較例は、第2主溝29(最外主溝)と補強ゴム層27とが、タイヤ幅方向において重ならないタイヤである。実施例1では、補強ゴム層27の一部を、第2主溝29(最外主溝)の底面とタイヤ幅方向に重なるように設けた。また、実施例1〜4では、補強ゴム層27のうち第2主溝29(最外主溝)の底面とタイヤ幅方向に重なる部分の面積の、第2主溝29(最外主溝)の底面の面積に対する割合を変化させた。
また、実施例5〜7では、補強ゴム層27のうち第2主溝29(最外主溝)とタイヤ幅方向に重なる部分の厚さの最大値を変化させた。
さらに、実施例8では、第1主溝28を、タイヤ周方向にジグザグ状に延びるように設けた。
さらにまた、実施例9〜11では、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度とセンター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度との差を変化させた。なお、下記表の「ショルダー部のゴムのJISA硬度−センター部のゴムのJISA硬度」の欄において、数値が正の値の場合、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度が、センター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度より大きいことを表す。
【0032】
【表1】

【0033】
【表2】

【0034】
比較例、実施例1の比較より、補強ゴム層27の一部を、第2主溝29(最外主溝)とタイヤ幅方向に重なるように設けることにより、接地面積変化率が向上することがわかる。
また、実施例1〜4の比較より、補強ゴム層27のうち第2主溝29(最外主溝)に対してタイヤ幅方向において重なる部分の面積が、第2主溝29(最外主溝)の面積の20%以上の場合に、接地面積変化率が向上することがわかった。
さらに、実施例5〜7の比較より、補強ゴム層27のうち第2主溝29(最外主溝)とタイヤ幅方向に重なる部分の厚さが、1.0mm以上6.0mm以下の場合に、接地面積変化率が向上することがわかった。
さらにまた、実施例5,8の比較より、第1主溝28を、タイヤ周方向にジグザグ状に延びるように設けることにより、接地面積変化率が向上することがわかった。
また、実施例9〜11の比較より、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度が、センター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度より3〜10度大きい場合、すなわち、センター部CのキャップトレッドゴムのJISA硬度が、ショルダー部ShのキャップトレッドゴムのJISA硬度より3〜10度小さい場合、接地面積変化率が向上することがわかった。
以上より、本実施形態のタイヤの効果は明らかである。
【0035】
以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【0036】
10 空気入りタイヤ
12 カーカスプライ層
12a 第1プライ材
12b 第2プライ材
14 ベルト層
14a,14b スチールベルト材
14c 有機繊維補強材
16 ビードコア
18 トレッドゴム層
20 サイドゴム層
22 ビードフィラーゴム層
24 リムクッションゴム層
26 インナーライナゴム層
27 補強ゴム層
28 第1主溝
29 第2主溝

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビード部とサイドウォール部とトレッド部とを有する空気入りタイヤであって、
前記サイドウォール部は、一端側がトレッド部に向かって延びるとともに他端側がビード部に向かって延びるように形成された補強ゴム層を、タイヤ空洞領域に面する内面側に有し、
前記トレッド部は、タイヤ周方向に延びる複数の主溝をタイヤ幅方向に間隔をあけて有し、
前記補強ゴム層のタイヤ径方向外側の一端側は、前記複数の主溝のうちタイヤ幅方向の最も外側に位置する最外主溝のタイヤ周方向の少なくとも一部に対してタイヤ幅方向において重なるように設けられる、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記補強ゴム層のうち最外主溝に対してタイヤ幅方向において重なる部分の面積は、前記最外主溝の面積の20%以上である、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記補強ゴム層のうち最外主溝に対してタイヤ幅方向において重なる部分の厚さは、1.0mm以上6.0mm以下である、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記複数の主溝のうち前記最外主溝を除く少なくとも一つの主溝が、タイヤ周方向にジグザグ状に延びるように設けられる、請求項1〜3の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
【請求項5】
前記トレッド部を構成するキャップトレッドゴムのタイヤ幅方向中央部のJISA硬度は、前記キャップトレッドゴムのタイヤ幅方向両端部のJISA硬度よりも3〜10度小さい、請求項1〜4の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2013−60075(P2013−60075A)
【公開日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−199093(P2011−199093)
【出願日】平成23年9月13日(2011.9.13)
【出願人】(000006714)横浜ゴム株式会社 (4,905)