JPH06316206A

JPH06316206A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JPH06316206A
Application number: JP5131482A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Asano; 一夫浅野
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1993-05-07
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】【目的】タイヤの重量を軽減しかつ、耐外傷性、操縦安
定性、耐リム外れ性能を向上する。【構成】サイドウォール部３の外壁面３Ａに、該外壁面
から外に突出し、かつ周方向に連続するゴム組成物から
なるプロテクター６を設けるとともに、このプロテクタ
ー６に閉鎖された空所７を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空気入りタイヤ、特に
高い耐外傷性と、パンク時の耐リム外れ性能を有する空
気入りタイヤに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題、エネルギー問題から、
車両への低燃費性能改善の要求が大きい。これはタイヤ
についても同様であり、より転動抵抗が小さく、軽量で
あることが要求されている。特に、タイヤ重量の軽減
は、タイヤの転動抵抗の減少、及び、車両の低燃費性能
の両方を改善することができる。

【０００３】空気入りタイヤにおいて軽量化を図るに
は、トレッドゴムの厚みを薄くする。サイドウォー
ル部のゴム厚さを薄くする。カーカスを構成するカー
カスコードの径を小にする。カーカスの巻上げ高さを
低くする。ビードエーペックスの体積の減少を図る。
トレッド巾を狭くする。など手法が従来より考えられ
てきたが、前記手法により形成されたタイヤは、、
にあっては耐摩耗に劣りかつ操縦安定性が低下する。又
、のものではタイヤが路肩と接触した場合に、外壁
に亀裂が生じるなど耐外傷性に劣る。さらに、のも
のにあっては、操縦安定性が低下するなど基本とするタ
イヤ性能を低下させることとなる。

【０００４】他方、タイヤがパンクした際には、図１０
に示すように、ビード部ｂがリムｊから移動し、リム外
れの危険があり、このリム外れを防止するため、図８に
示すようにサイドウォール部ｓの内側にランフラットタ
イヤのように比較的厚肉のゴムａを付ける提案がなさ
れ、又図９に示すようにビード部ｂの底面に突起ｃを設
け、この突起ｃをリムｊに凹設した溝部ｄにリム組みと
ともに嵌め入れる提案もなされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし前者にあって
は、タイヤの重量が増し、転動抵抗の増加を招来させ、
又後者にあっては、転動抵抗の増加に加えて特殊なリム
を必要とし、市場性に乏しいという問題がある。

【０００６】発明者は、サイドウォール部の外壁面にゴ
ム組成物からなりかつ内部に閉鎖された空所を有するプ
ロテクターを周方向に連ねて設けることにより、前記問
題点を解決しうることを見出したのである。

【０００７】本発明は、サイドウォール部の耐外傷性を
高めかつ外傷に起因する空気洩れに際してもリム外れを
防ぐことにより走行の安全性を高め、しかも横方向の剛
性が高まることにより、操縦安定性をも向上しうる一
方、タイヤの軽量化を促進し転がり抵抗を低減しうる空
気入りタイヤの提供を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、リムが嵌着す
る一対のビード部からそれぞれタイヤ半径方向外方にの
びるサイドウォール部の各外端間を、トレッド部で継ぐ
トロイド状のタイヤ基体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の外壁面に、該外壁面から突
出しかつ周方向にのびるゴム組成物からなるプロテクタ
ーを設けるとともに、該プロテクターに閉鎖された空所
を設けたことを特徴とする空気入りタイヤである。

【０００９】前記空所は、プロテクター全体積の０．３
倍以上かつ０．７倍以下の容積を有することが好まし
い。

【００１０】前記空所には比重が１．０以下の範囲、樹
脂及び発泡材の何れか又はこれらの混合体が装填される
ことがさらに好ましい。

【００１１】又前記プロテクターは、そのゴム組成の中
に０．１〜０．５重量比の短繊維をタイヤ周方向に配向
させて含有させるのが好ましい。

【００１２】

【作用】サイドウォール部の外壁面に、この外壁面から
突出しかつ周方向に連なるプロテクターを設けている。
これによって、走行時において、図４に示すようにタイ
ヤが路肩に接触した場合、このプロテクターが路肩と衝
合し、サイドウォール外壁の破損を防止し、空気洩れ等
の事故を防ぎうる。

【００１３】又このようなプロテクターを設けることに
よって、サイドウォール部のゴム厚さを薄くすることが
でき、タイヤの軽量化を図り、転がり抵抗を低減しうる
のである。

【００１４】又サイドウォール部の外壁面に、前記構成
のプロテクターを設けることにより、横バネ定数が高ま
り横剛性が従来のタイヤに比して大となることによっ
て、操縦安定性が向上する。

【００１５】しかも、万一走行時にパンク等により空気
洩れが生じランフラット状態になった場合であっても、
図７に示すようにプロテクターの存在によって、サイド
ウォール部の曲げ剛性が高まり、サイドウォール部に生
じる局部的な変形が阻止されることにより、サイドウォ
ール部に亀裂が生じるのを防止できる。さらに横方向の
剛性が増すことによって、前記ランフラット時における
ビード部のリム外れを防止でき走行時における安全性を
高めうる。

【００１６】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。図１〜４において、空気入りタイヤ１（以下タイヤ
１という）は、リムＪが嵌着する一対のビード部２、２
とそのビード部２、２からそれぞれタイヤ半径方向外方
にのびるサイドウォール部３、３と、そのサイドウォー
ル部３、３の各外端間を継ぐトレッド部４からなるトロ
イド状のタイヤ基体５を有する。

【００１７】又タイヤ基体５には、前記トレッド部４か
らサイドウォール部３を通りビード部２のビードコア３
の周りを折返すカーカス１３と、トレッド部４の内部か
つ前記カーカス１３の半径方向外方にベルト層１４と、
ビード部２に前記カーカス１３の本体部と折返し部との
間でビードコア１２から半径方向外に向かって立上がる
断面三角形のビードエーペックス１５とを具える。

【００１８】前記カーカス１３は、ナイロン、レーヨ
ン、芳香族ポリアミドなどの有機繊維からなるカーカス
コードを本実施例ではタイヤ赤道Ｃに対して７０〜９０
°傾けて配列したラジアル又はセミラジアル配列のカー
カスプライを１層以上、本例では１層により形成してい
る。

【００１９】ベルト層１４は、ナイロン、レーヨン、芳
香族ポリアミド等の有機繊維コード又はスチールコード
からなるベルトコードをタイヤ赤道に対して平行又は傾
けて配列した１枚又は複数枚、本例では２枚のベルトプ
ライによって形成される。

【００２０】サイドウォール部３は、カーカス１３のタ
イヤ軸方向外側にサイドウォールゴムが貼着され、該サ
イドウォールゴム１６によって外壁面３Ａが形成され
る。サイドウォールゴムはトレッド面４Ａを形成するト
レッドゴムに比して軟質のゴムを用いる。前記外壁面３
Ａには、該外壁面３Ａから突出しかつタイヤ周方向にの
びるプロテクター６が１本又は複数本、本実施例では１
本巻回される。

【００２１】プロテクター６は本実施例では図２に示す
如く、タイヤ最大巾ＢＷにおける外壁面３Ａ上の点であ
るタイヤ最大巾点Ｂ近傍に１本配され、このプロテクタ
ー６は外壁面３Ａを無端状に周回する。又その半径方向
断面形状は、半円形状をなし、かつその略中心部に周方
向に連続しかつ外とは閉鎖された空所７を具える。なお
前記プロテクターの断面形状としては、前記構成以外に
矩形又は三角形の輪郭形状であってもよく、又空所７
は、周方向に途切れ部を有して断続させてもよい。さら
にプロテクター６は、図３に示す如くタイヤ最大巾点Ｂ
を中心として半径方向内、外に複数本、本例では３本配
することも出来、さらには長尺帯状のプロテクターをタ
イヤ最大巾点Ｂを中心として螺旋状に巻回して周回させ
てもよい。プロテクター６の本数又は周回数を増すこと
によって耐外傷性及び耐リム外れ性能を向上させること
が出来るが、多すぎると軽量化を達成しにくくなる。タ
イヤの片側に１〜５個配置するのが好ましい。

【００２２】前記空所７は、プロテクター６の全体積Ｖ
の０．３倍以上かつ０．７倍以下の容積ｖとするのが好
ましい。このような空所７を設けることによりプロテク
ター６は、その剛性を保持しつつ一層の軽量化を図るこ
とが出来る。

【００２３】空所７の体積比ｖ／Ｖが０．３未満では軽
量化の効果は少なく、逆に０．７をこえるとプロテクタ
ー６の剛性が低すぎ、耐外傷性及び耐リム外れ性能の向
上が達成しにくい。

【００２４】前記プロテクター６は、サイドウォールゴ
ムに比して硬質のゴム組成物からなり、本実施例ではそ
のゴム組成の中に１０〜５０ＰＨＲの短繊維を含むとと
もに、その短繊維をタイヤ周方向に向けて配している。
なお短繊維材としては、ナイロン、レーヨン、ポリエス
テル、芳香族ポリアミド、セルロース樹脂、結晶ポリブ
タジエン、木綿糸の有機繊維の他、炭素繊維、金属繊
維、ボロン、ガラス繊維を用いることが出来るが、この
ような短繊維材としては有機繊維、殊にナイロンが好適
に採用できる。

【００２５】短繊維の含有量が１０ＰＨＲ未満では、プ
ロテクター６の剛性の効果は乏しく、５０ＰＨＲをこえ
るとゴムと繊維間の接着不良が生じることがあるからで
ある。

【００２６】前記短繊維はその径が１μmm〜０．１mmで
ありかつ長さは２０μmm〜２mmとするのが好ましい。太
さ及び長さが前記値よりも小であると耐カット性に劣る
一方、前記値をこえて大となるとゴム層の耐疲労性が悪
化することがある。なお短繊維は周方向に対しその傾き
が０〜２０°の範囲内で、従って実質的に周方向に配向
している。

【００２７】前記プロテクター６は、その粘弾性スペク
トルメーターによる複素弾性率Ｅ＊を５０〜４５０kg／
cm²、好ましくは８０〜４００kg／cm²に設定される。
前記値をこえて高く、又は低くなっても、サイドウォー
ルゴムとの調和により保たれている十分な耐カット性及
び耐疲労性が得られないからである。

【００２８】このようにプロテクター６は、ゴムの混練
向上でバンバリー又はカレンダーロールを用いて混練す
るとともに、さらにカレンダーロールによる成型、又は
押出しによって、短繊維の配向を押出されるその方向に
整列させてなる長尺のゴム体を形成することが出来る。
然る後、このゴム体を加硫に先立つタイヤ成形工程にお
いてサイドウォールゴム外面に貼着し、かつ加硫によ
り、該サイドウォールゴムに一体に固着する。

【００２９】本実施例では、前記空所７に繊維が充填さ
れる。繊維は、比重が１．０以下の軽量な例えば有機繊
維が用いられる。なお空所７へ充填するものとして前記
繊維の他、比重が１．０以下の樹脂又は発泡材であって
もよく、さらにはこれらの混合物であってもよい。この
ように空所７へ繊維などを装填することによって、空所
７に何ら充填されない場合に比してプロテクター６の周
方向に対する剛性をさらに高めることが出来る。

【００３０】次にプロテクター６のタイヤ走行時におけ
る作用について述べる。サイドウォール部３の外壁面３
Ａに前記構成のプロテクター６を設けることによって、
路面Ｌから突出する縁石又は路肩Ｗに接近し接触した場
合には、図４に示すようにプロテクター６がサイドウォ
ール部３の外壁面３Ａの路肩Ｗとの接触を防止し、サイ
ドウォール３の外壁面３Ａの路肩Ｗとの接触を防止し、
サイドウォール部３を外傷から保護することができ、こ
れによってサイドウォールゴムのゴム厚さを減ずること
が可能となり、タイヤの軽量化を図りうる。

【００３１】またプロテクター６を形成するゴム組成物
に、タイヤ周方向に配設される短繊維を混入させた場合
には、このプロテクター６は周方向に高い剛性を維持す
ることとなり、これによって内圧充填時のタイヤ軸方向
断面におけるタイヤ形状を、特殊な形状に維持させるこ
とが出来る。

【００３２】図５において、本願構成に係るプロテクタ
ー６を設けた空気入りタイヤを実線で、又、プロテクタ
ーを設けない従来のタイヤｔを一点鎖線で、かつそれぞ
れのタイヤ１、ｔは何れも同サイズ、かつタイヤ基体を
同一構成するとともに、内圧を充填した状態におけるそ
れぞれのタイヤ断面形状を示している。

【００３３】両タイヤ１、ｔはともに内圧を充填するこ
とにより、サイドウォール部３は半径方向外方にせり上
がる。しかし、プロテクター６をサイドウォール部３の
外壁面３Ａに配置することによって、そのせり上がり量
が抑えられる。その結果、図５に示すように、本願構成
のプロテクター６を設けたタイヤ１は、従来のタイヤｔ
に比べて半径方向内方に膨らんだ形状になる。

【００３４】即ち、図５において半径方向外方にサイド
ウォール部３の外壁面３Ａに曲率半径を本願のタイヤ１
をＲ１、従来のタイヤｔをＲ１′とするとき、Ｒ１＞Ｒ１′ となる。他方、半径方向内方の前記外壁面３Ａの曲率半
径を本願のタイヤ１をＲ２、従来のタイヤｔをＲ２′と
するとき、Ｒ２＜Ｒ２′ となる。

【００３５】これにより、本願構成のタイヤ１にあって
は、最大巾点Ｂから半径方向外方の外壁面３Ａの曲率半
径を大きくすることができ、その結果、タイヤ走行時に
おいて横力に対抗する内圧の寄与率を高め、タイヤの横
剛性が高まることによって、操縦安定性を向上しうるの
である。

【００３６】さらにタイヤ１に半径方向に負荷Ｐが加わ
ったとき、図６に示すようにリムフランジＪＦを支点と
する曲げモーメントＭが働き、リムベースＪＢを持ち上
げる力Ｆが作用する。この現象は、図７に示すようにパ
ンクによってランフラット状態になったときに顕著であ
る。本願構成のタイヤ１のように、プロテクター６を設
けることによって、半径方向内方の曲率半径Ｒ２を小さ
くしたときには、前記曲げモーメントＭが減少し、従っ
て力Ｆを少なくする。これによりパンク時におけるリム
外れが抑制でき、走行の安全性を高めることが出来るの
である。

【００３７】

【具体例】タイヤサイズが１８５／６０Ｒ１４でありか
つ図１に示す構成を有するタイヤ（実施例１〜３）につ
いて試作するとともに、その性能についてテストした。
なおプロテクターを設けない従来の構成のタイヤ（比較
例）についても併せてテストを行い性能の比較を行っ
た。なお実施例１〜３のものは比較例のものに比してサ
イドウォールゴムの厚さを減じてタイヤ重量を軽減して
いる。テスト仕様は次の通り。

【００３８】イ）横バネ定数各テストタイヤについて、ＪＩＳ規格に示す最大内圧、
最大荷重の条件において、タイヤに横力を加えていった
ときの変位と横力の大きさから算出したものであり、比
較例を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど
横バネ定数が高いことを示す。

【００３９】ロ）耐リム外れ性能各テストタイヤに０．５kg／cm²の低内圧を付加し平押
し状態にて横力を加えて、リム外れする瞬間の横力を測
定するとともに、比較例を１００とする指数で表示し
た。数値が大きいほど耐リム外れ性能が優れていること
を示す。テスト結果を表１に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】テストの結果、実施例のものは従来例のも
のに比べて重量が軽減したにもかかわらず横バネ定数及
び耐リム外れ性が向上していることを確認出来た。

【００４２】

【発明の効果】叙上の如く本発明の空気入りタイヤは、
サイドウォール部の外壁面に周方向に連なるプロテクタ
ーを設け、しかもこのプロテクターの内部に空所を設け
ることを要旨とするため、タイヤの軽量化を促進しつつ
耐外傷性、操縦安定性及び耐リム外れ性を向上すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】そのサイドウォール部を拡大して示す断面図で
ある。

【図３】プロテクターの他の例を示す断面図である。

【図４】タイヤが側壁と接触した状態を示す断面図であ
る。

【図５】作用を示す断面図である。

【図６】作用を示す断面図である。

【図７】ランフラットの状態を示す断面図である。

【図８】従来のタイヤを略示する断面図である。

【図９】従来のタイヤを略示する断面図である。

【図１０】従来のタイヤにおけるランフラットの状態を
示す断面図である。

【符号の説明】

２ビード部３サイドウォール部３Ａ外壁面４トレッド部５タイヤ基体６プロテクター７空所Ｊリム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リムが嵌着する一対のビード部からそれぞ
れタイヤ半径方向外方にのびるサイドウォール部の各外
端間を、トレッド部で継ぐトロイド状のタイヤ基体を有
する空気入りタイヤであって、前記サイドウォール部の
外壁面に、該外壁面から突出しかつ周方向にのびるゴム
組成物からなるプロテクターを設けるとともに、該プロ
テクターに閉鎖された空所を設けたことを特徴とする空
気入りタイヤ。
【請求項２】前記空所は、プロテクターの全体積の０．
３倍以上かつ０．７倍以下の容積を有することを特徴と
する請求項１記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】前記空所は、比重が１．０以下の繊維、樹
脂及び発泡材の何れか又はこれらの混合体が装填されて
いることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタ
イヤ。
【請求項４】前記プロテクターは、そのゴム組成の中に
１０〜５０ＰＨＲの短繊維を含むとともに、該短繊維を
タイヤ周方向に配向したことを特徴とする請求項１、２
又は３記載の空気入りタイヤ。