JP5221945B2 - ランフラットタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、耐摩耗性能及びランフラット耐久性を確保しつつ軽量化及び乗り心地を向上し得るランフラットタイヤに関する。

例えば、パンク等によりタイヤ内の空気が抜けた状態においても比較的長距離を走行（以下、このような走行を「ランフラット走行」と呼ぶ。）しうるランフラットタイヤが種々提案されている。例えば、下記特許文献１には、サイドウォール部に、断面略三日月状のサイド補強ゴム層が設けられた所謂サイド補強タイプのものが記載されている。

特開平２０００−３５１３０７号公報

しかしながら、上述のランフラットタイヤは、サイド補強ゴム層によって質量が大きくなるため、燃費性能が悪いという問題があった。また、このようなランフラットタイヤは、サイドウォール部の剛性及び縦バネ定数が高いため、乗り心地が悪いという傾向があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、アラミド繊維をカーカスコードに用いるとともに、ベルト層を、一対のエッジベルトプライと、１枚のフルベルトプライとで構成することを基本として、耐摩耗性能及びランフラット耐久性を確保しながら軽量化及び乗り心地を向上し得るランフラットタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層と、前記サイドウォール部に配されかつ最大厚さを有する中央部分から半径方向内外に厚さを減じてのびる断面略三日月状のサイド補強ゴム層とを具えるランフラットタイヤであって、前記カーカスは、タイヤ赤道に対して４５〜９０°の角度で配列したアラミド繊維からなるカーカスコードをトッピングゴムで被覆したカーカスプライからなり、かつ前記ベルト層は、両側のショルダー領域に離間して配されることによりタイヤ赤道を含むクラウン領域を中抜き状とした一対のエッジベルトプライと、該エッジベルトプライのタイヤ半径方向外側かつ両側のエッジベルトプライに跨って配される１枚のフルベルトプライとからなり、しかも正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記エッジベルトプライのタイヤ軸方向の離間距離が５mm以上かつベルト層の最大幅の０．２５倍以下であり、前記エッジベルトプライのタイヤ軸方向の内縁よりもタイヤ軸方向内側にタイヤ周方向溝が設けられていることを特徴とするランフラットタイヤ。

また請求項２の発明は、前記カーカスコードは、次式（１）で示される撚り係数Ｔが０．５０〜０．７０である請求項１に記載のランフラットタイヤである。
Ｔ＝Ｎ×√｛（０．１２５×Ｄ／２）／ρ｝×１０^−３ …（１）
（ただし、Ｎは上撚り数（回／１０cm）、Ｄはトータル表示デシテックス（繊度）、ρはコード材料の比重である。）

また請求項３の発明は、前記正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、タイヤ外面のプロファイルは、タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面幅ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するとともに、前記タイヤ赤道面Ｃから前記タイヤ最大断面幅ＳＷの半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外面上の各点と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の各半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨとするとき、
０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１
０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２
０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４
０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７
の関係を満足する請求項１又は２に記載のランフラットタイヤである。また、請求項４の発明は、前記エッジベルトプライのタイヤ軸方向の前記離間距離は、前記ベルト層の前記最大幅の０．２１６倍以上かつ０．２５倍以下である請求項１乃至３のいずれかに記載のランフラットタイヤである。

なお前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば"最高空気圧"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

請求項１に係る発明では、ベルト層は、両側のショルダー領域に離間して配されることによりタイヤ赤道を含むクラウン領域を中抜き状とした一対のエッジベルトプライと、該エッジベルトプライのタイヤ半径方向外側かつ両側のエッジベルトプライに跨って配される１枚のフルベルトプライとからなる。このようなベルト層は、中抜き部分によってプライ量が減りタイヤの軽量化を図り得るとともに、クラウン領域の剛性が緩和され、通常走行時の乗り心地を向上させうる。

他方、ランフラット走行時には、トレッド部のクラウン領域は、タイヤ半径方向内側に湾曲するために、両側のショルダー領域が主として路面と接地する。本発明のランフラットタイヤでは、トレッド部のショルダー領域は、エッジベルトプライとフルバンドプライとの２層で補強されるため、ショルダー部の剛性が確保され、ランフラット耐久性や耐摩耗性を確保し得る。また、カーカスは、アラミド繊維からなるカーカスコードを、トッピングゴムで被覆したカーカスプライからなる。これにより、ランフラットタイヤの剛性と荷重支持能力とを向上し得るので、質量増加なしにランフラット耐久性を向上し得る。

請求項２に係る発明は、カーカスコードコードを形成するアラミド繊維コードの撚り係数を、従来に比して大きく設定している。これにより、耐疲労性に劣るというアラミド繊維コード特有の欠点を克服しながら、ランフラット走行時の温度上昇によるコード損傷を抑制でき、ひいては、ランフラット耐久性を向上し得る。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本発明のランフラットタイヤ１の正規状態におけるタイヤ子午断面図である。前記ランフラットタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７と、ベルト層の半径方向外側に重ねられたバンド１０とを具える。

前記カーカス６は、タイヤ赤道に対して４５〜９０°の角度で配列されるカーカスコードをトッピングゴムにより被覆した１枚以上のカーカスプライから形成される。本実施形態のカーカス６は、カーカスコードがタイヤ赤道に対して８０〜９０°の角度で配列された１枚のカーカスプライ６Ａから構成されている。また、前記カーカスプライ６Ａは、ビードコア５、５間を跨るトロイド状の本体部６ａと、前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された一対の折返し部６ｂとを具える。

前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、例えばゴム硬度が６５〜９８度の硬質のゴムからなり、前記ビードコア５から半径方向外側に先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。なお、本明細書においては、「ゴム硬度」は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に準拠し、温度２３℃で測定されたデュロメータータイプＡによる硬さを意味する。このビードエーペックスゴム８のビードベースラインＢＬからのタイヤ半径方向の高さｈａは、特に限定はされないが、小さすぎるとランフラット耐久性が低下するおそれがあり、逆に大きすぎるとタイヤ質量の過度の増加や乗り心地の悪化を招くおそれがある。このような観点より、ビードエーペックスゴム８の前記高さｈａは、タイヤ断面高さＳＨの１０〜６０％、より好ましくは２０〜５０％が望ましい。

本実施形態では、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂが、ビードエーペックスゴム８を半径方向外側に超えて巻き上がり、その外端部６ｂｅが、本体部６ａとベルト層７との間に挟まれて終端するいわゆる超ハイターンアップ構造を具える。これにより、１枚のカーカスプライ６Ａを用いて、サイドウォール部３が効果的に補強される。また折返し部６ｂの外端部６ｂｅが、ランフラット走行時に大きく撓むサイドウォール部３から遠ざかるため、該外端部６ｂｅを起点とした損傷が好適に抑制される。このような観点より、折返し部６ｂとベルト層７との重なり部のタイヤ軸方向幅ＥＷは、好ましくは５mm以上、さらには１０mm以上が好ましい一方、軽量化の観点より、好ましくは４０mm以下、さらには３０mm以下が好ましい。なお前記カーカス６が複数枚のカーカスプライから形成される場合、少なくとも１枚のカーカスプライがこのようなハイターンナップ構造を有するのが好ましい。

前記バンド１０は、タイヤ赤道に対して５°以下の角度で螺旋状に巻回されるバンドコードをトッピングゴムにて被覆した１枚以上のバンドプライからなり、前記ベルト層７を拘束し、操縦安定性及び高速耐久性等を向上させる。前記バンドプライとしては、ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、及びベルト層７の略全幅を覆うフルバンドプライがあり、これらを単独で又は組み合わせて使用される。本実施形態のバンド１０は、１枚のフルバンドプライからなる。

また前記サイドウォール部３には、ランフラット性能を発揮させるためのサイド補強ゴム層１１が配される。このサイド補強ゴム層１１は、最大厚さを有する中央部分１１ａから、タイヤ半径方向内端１１ｉ及び外端１１ｏに向かってそれぞれ厚さを徐々に減じてのびる断面略三日月状をなす。前記内端１１ｉは、ビードエーペックスゴム８の外端よりもタイヤ半径方向内側に位置し、前記外端１１ｏは、ベルト層７の外端７ｅよりもタイヤ軸方向内側に位置する。とりわけ、サイド補強ゴム層１１とビードエーペックスゴム８とのタイヤ半径方向の重なり幅Ｗｉは好ましくは５〜５０mm、かつ、サイド補強ゴム層１１とベルト層７とのタイヤ軸方向の重なり幅Ｗｏは、好ましくは０〜５０mmが好ましい。これらにより、前記外端１１ｏ及び内端１１ｉでの剛性段差の発生を抑えることができる。

前記サイド補強ゴム層１１は、本実施形態では、カーカス６の本体部６ａの内側（タイヤ内腔側）に配される。そのため、サイドウォール部３の曲げ変形時には、サイド補強ゴム層１１には主として圧縮応力が、またコード材を有するカーカスプライ６Ａには主として引張応力が作用する。ゴムは圧縮に強く、かつコード材は引張に強いため、上記のようなサイド補強ゴム層１１の配設構造は、サイドウォール部３の曲げ剛性を効率良く高め、ランフラット走行時のタイヤの縦撓みを効果的に低減しうる。

前記サイド補強ゴム層１１の複素弾性率Ｅ＊は、好ましくは５ＭＰａ以上、さらに好ましくは７ＭＰａ以上が望ましい。前記複素弾性率Ｅ＊が５ＭＰａ未満であると、ランフラット走行時の圧縮歪が大きくなって、ランフラット性能が低下するおそれがある。逆に、前記複素弾性率Ｅ＊が高すぎても、タイヤの縦バネ定数が過度に上昇して乗り心地を悪化させる。このような観点より、前記サイド補強ゴム層１１の複素弾性率Ｅ＊は、好ましくは４０ＭＰａ以下、さらに好ましくは３０ＭＰａ以下が望ましい。またサイド補強ゴム層１１の最大厚さｔは、タイヤサイズや、タイヤのカテゴリ等によって適宜設定されるが、乗用車用タイヤの場合５〜２０mmが好適である。

また、本実施形態のビード部４には、リムプロテクトリブ１２が凸設される。このリムプロテクトリブ１２は、図２に示されるように、リムフランジＪＦを覆うようにタイヤの基準輪郭線ｊから突出してタイヤ周方向に連続してのびるリブ体であり、前記リムフランジＪＦの先端を越えてタイヤ軸方向外側に最も突出する突出面部１２ｃと、この突出面部１２ｃからビード外側面に滑らかに連なる半径方向内側の斜面部１２ｉと、前記突出面部１２ｃからタイヤ最大幅点Ｍ近傍位置で前記基準輪郭線ｊに滑らかに連なる半径方向外側の斜面部１２ｏとで囲まれる断面略台形状をなす。なお前記内側の斜面部１２ｉは、リムフランジＪＦの円弧部の外面よりも大きい曲率半径ｒで形成された凹円弧面で形成され、通常走行時においては、縁石等からリムフランジＪＦを保護する。またランフラット走行時には、内側の斜面部１２ｉがリムフランジＪＦの円弧部に寄りかかって接触するため、ビード変形量を軽減でき、ランフラット時の操縦安定性及びランフラット耐久性の向上に役立つ。

本実施形態のベルト層７は、両側のショルダー領域Ｓｈに離間して配される一対のエッジベルトプライ７Ａと、該エッジベルトプライ７Ａのタイヤ半径方向外側かつ両側のエッジベルトプライ７Ａに跨って配される１枚のフルベルトプライ７Ｂとから形成される。

前記各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、タイヤ赤道に対して例えば１０〜４０°の小角度で傾けて配列されたベルトコードを具え、エッジベルトプライ７Ａとフルベルトプライ７Ｂとは、該ベルトコードが互いに交差する向きに重ね合わされている。本実施形態のベルトコードには、スチールコードが採用されるが、アラミド又はレーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じて用いることができる。

また、本実施形態において、一対のエッジベルトプライ７Ａは、実質的に同一の幅を有し、かつ、タイヤ赤道に関して左右対称位置に配置される（左右対称構造）。また、フルベルトプライ７Ｂの幅中心は、タイヤ赤道に揃えられるとともに、そのタイヤ軸方向の外縁７Ｂｏは、各エッジベルトプライ７Ａの外縁７Ａｏよりもタイヤ軸方向内側に位置する。このため、正規状態におけるベルト層７の最大幅ＢＷは、エッジベルトプライ７Ａの外縁７Ａｏ、７Ａｏ間のタイヤ軸方向の距離となる。

このようなベルト層７は、エッジベルトプライ７Ａ、７Ａ間にタイヤ赤道を含むクラウン領域Ｃｒが中抜き状に形成されるため、従来のフルベルトプライ２枚で形成されるベルト層に比べてプライ量が削減され、ひいてはタイヤを軽量化するのに役立つ。また、このようなクラウン領域Ｃｒは、剛性緩和によって、路面からの衝撃等を包み込んで吸収するエンベロープ性能が向上し、ひいてはタイヤの乗り心地を向上させ得る。

また、ランフラット走行時には、トレッド部２のクラウン領域Ｃｒは、タイヤ半径方向内側に湾曲するために、両側のショルダー領域Ｓｈが主として路面と接地する。しかし、ショルダー領域Ｓｈは、エッジベルトプライ７Ａとフルベルトプライ７Ｂとの２層で補強されるため、ショルダー領域Ｓｈの剛性が十分に確保され、ランフラット耐久性や耐摩耗性を確保し得る。とりわけ、ランフラット走行時におけるショルダー領域Ｓｈのリフティングを抑制し、ランフラット耐久性を確保し得る。

上述の効果を確実に達成させるために、図３に拡大して示されるように、正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、各エッジベルトプライ７Ａのタイヤ軸方向の内縁７Ａｉ、７Ａｉ間のタイヤ軸方向距離である離間距離ＲＷは、少なくとも５mm以上に設定される。該離間距離ＲＷが、５mm未満になると、タイヤ質量を十分に軽減することができないばかりか、製造コストを増大させる。このような観点により、離間距離ＲＷは、好ましくは１０mm以上、さらに好ましくは１５mm以上が望ましい。

他方、離間距離ＲＷが大きくなると、ベルト層７のショルダー領域Ｓｈの剛性が過度に低下し、ランフラット走行時にショルダー領域Ｓｈでのリフティングが大きくなり、ランフラット耐久性が低下するおそれがある。このような観点により、離間距離ＲＷは、ベルト層の最大幅ＢＷの０．２５倍以下、より好ましくは０．２０倍以下、さらに好ましくは０．１０倍以下が望ましい。なお、ベルト層７の最大幅ＢＷは、好ましくはタイヤ最大断面幅ＳＷの０．７０〜０．９５倍程度が望ましい。

さらに、本発明では、ランフラット走行時の操縦安定性及び耐久性を向上するために、前記カーカスコード２０にアラミド繊維が採用される。

前記アラミド繊維は、高弾性を有する。このため、ランフラットタイヤ１のカーカスコードに使用することにより、タイヤの荷重支持能力を高めることができる。従って、例えばカーカスプライ枚数の低減、カーカスコードの細径化及び／又はコード配列密度（コードエンド数）の低下などによるタイヤの軽量化を図りながら、ランフラット時のタイヤ変形量を低減できる。

しかも、アラミド繊維は、他の有機繊維コード材料に比べて、１００〜１５０℃の高温下においても弾性率の低下が小さく、耐熱性に優れる。従って、ランフラット走行時のタイヤ温度上昇によっても、カーカスコードの強度低下、弾性率の低下によるタイヤ変形量の増加及びそれに伴うさらなるタイヤ温度上昇などを防止でき、その結果、ランフラット耐久性を確実に向上できる。さらにタイヤ温度上昇によっても、高弾性率を維持してタイヤ剛性を高めうるため、ランフラット時の操縦安定性を向上することもできる。これによりランフラット走行における高速化及び長距離化が達成される。

なお、アラミド繊維は、弾性率が高いゆえに耐疲労性に劣る傾向がある。そのため本実施形態では、カーカスコード２０に、図４に略示するように、下撚りしたアラミド繊維のフィラメント束２１（即ちストランド２１）の２本を、さらに上撚りにて互いに撚り合わせた２本撚り構造が採用されるとともに、このときの撚り合わせを、従来よりも高い撚り係数Ｔで行っている。

ここで、前記「撚り係数Ｔ」は、コードの上撚り数をＮ（単位：回／１０cm）、コード１本のトータル表示デシテックス（トータル繊度）をＤ（単位：dtex）、コード材料の比重をρとしたとき、次式（１）で示される。
Ｔ＝Ｎ×√｛（０．１２５×Ｄ／２）／ρ｝×１０^−３ …（１）

そして、この撚り係数Ｔを０．５０〜０．７０の範囲まで高めることにより、アラミド繊維コードの欠点である耐疲労性を改善することができ、例えばレーヨンコードを用いた場合に比して、ランフラット耐久性を大幅に向上することが可能となる。なお前記カーカスコード２０の撚り係数Ｔが０．５０を下回ると、耐疲労性の向上効果が少なく、ひいてはランフラット耐久性を十分に高めることができない。逆に、撚り係数Ｔが０．７０を上回ると、コードの撚り加工が難しくなり生産性に不利となる。とりわけ、撚り係数Ｔは、０．６０以上が好ましく、これによりコードの耐疲労性がさらに改善され、ランフラット耐久性が向上される。

また、本実施形態において、カーカスコード２０には、アラミド繊維の重要な特性である高弾性を活かして優れた補強効果を発揮させるために、２本撚り構造が採用されている。そのとき、下撚り数と、上撚り数とが等しい所謂バランス撚りが好ましいが、撚り数の比（下撚り数／上撚り数）が０．２〜２．０の範囲内、好ましくは０．５〜１．５の範囲内で、下撚り数と上撚り数とを相違させても良い。

また前記トータル表示デシテックスＤ（繊度）は、特に限定されるものではないが、ランフラットタイヤの場合、１５００〜５０００dtexの範囲が好ましい。またカーカスプライ６Ａにおけるコードエンド数ｎ（本／５ｃｍ）と前記トータル表示デシテックスＤとの積は、７００００〜１５００００の範囲が好ましく、７００００未満では、アラミド繊維コードとはいえ、ランフラット耐久性や操縦安定性が不十分となり、逆に１５００００を越えると、カーカス剛性が過大となって乗り心地を損ねるとともに、質量やコストの不必要な増加を招く。このような観点より、前記積（Ｄ×ｎ）は、より好ましくは１０００００以上であり、かつ、１２００００以下がさらに好ましい。

また耐疲労性に原因するカーカスコード２０の損傷は、タイヤ変形時に圧縮歪を受ける部位、即ち図２に示すように、折返し部６ｂのうちのビード側部分６ｂ１にて発生しやすい。しかしながら、本実施形態では、前述の如くビード部４にリムプロテクトリブ１２を凸設しているいため、ランフラット走行時におけるビード変形が軽減され、カーカスコード２０に圧縮歪が作用しにくくなる。その結果、アラミド繊維を採用した場合のカーカスコード２０の疲労損傷をさらに抑えることができ、ランフラット耐久性の一層の向上が図れる。

さらに、本実施形態では、前記カーカスプライ６Ａのトッピングゴムとして、複素弾性率Ｅ*が、５〜１３ＭＰａの範囲と、従来のカーカストッピングゴムに比して高弾性のゴムを採用している。なお従来のカーカストッピングゴムの複素弾性率Ｅ*は３．８ＭＰａ程度である。このように高弾性のゴムをトッピングゴムに採用することで、タイヤ変形時、カーカスコード２０に掛かる歪みを低減でき、ランフラット耐久性のさらなる向上を達成しうる。なお複素弾性率Ｅ*が５ＭＰａを下回ると前記効果が期待できず、逆に１３ＭＰａを上回ると、ゴムが硬くなり過ぎ、乗り心地が一気に悪化してしまう。このような観点から、複素弾性率Ｅ*の下限値は、５．５ＭＰａ以上、さらには６ＭＰａ以上が好ましく、また上限値は１１ＭＰａ以下、さらに９ＭＰａ以下が好ましい。

なお、本明細書において、前記複素弾性率はＪＩＳ−Ｋ６３９４の規定に準じて、次に示される条件で（株）岩本製作所製の粘弾性スペクトロメータを用いて測定した値である。
初期歪：１０％
振幅：±１％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：７０℃

さらに、本実施形態のランフラットタイヤ１は、前記正規状態のタイヤ子午断面において、タイヤ外面２Ａのプロファイルは、曲率半径が異なる複数の円弧からなる曲面によって形成されている。図５に示されるように、本実施形態のプロファイルは、タイヤ外面２Ａとタイヤ赤道面Ｃとの交点であるタイヤ赤道点ＣＰから、接地端側に向かって曲率半径ＲＣが漸減する複数の円弧からなる曲面によってを形成される。このようなプロファイルは、サイドウォール部３の長さを減じうるため、サイド補強ゴム層１１のゴムボリュームをさらに小さくでき、タイヤの軽量化、及び乗り心地性の向上を図ることができる。

詳しく説明すると、タイヤ赤道面Ｃから前記タイヤ最大断面幅ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面２Ａ上の点をＰとするとき、タイヤ外面２Ａの曲率半径ＲＣは、前記タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するように設定される。なお前記「タイヤ最大断面幅ＳＷ」とは、タイヤ外面２Ａの基準輪郭線ｊにおける最大幅であり、この基準輪郭線ｊは、タイヤ外面２Ａに局部的に形成される例えば文字、図形、記号等を示す装飾用、情報用等の微細なリブや溝、リム外れ防止用のリムプロテクトリブ１２、カット傷防止用のサイドプロテクトリブなどの局部的凹凸部を除外した滑らかな輪郭線を意味する。

また前記タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面幅ＳＷの半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てる各タイヤ外面２Ａ上の点をＰ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 とする。またこの各タイヤ外面２Ａ上の点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 と、前記タイヤ赤道点ＣＰとの間の半径方向の距離をＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とする。

そして、前記正規状態においてビードベースラインＢＬから前記タイヤ赤道点ＣＰまでの半径方向高さであるタイヤ断面高さをＳＨとするとき、前記半径方向距離Ｙ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 は、それぞれ以下の関係を満足することを特徴としている。
０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１
０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２
０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４
０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７
ここで、ＲＹ60＝Ｙ60／ＳＨ
ＲＹ75＝Ｙ75／ＳＨ
ＲＹ90＝Ｙ90／ＳＨ
ＲＹ100 ＝Ｙ100 ／ＳＨ
として前記関係を満足する範囲ＲＹｉを図６に例示する。図５及び図６のように、前記関係を満足するプロファイルは、トレッドが非常に丸くなるため、フットプリントが、接地幅が小かつ接地長さを大とした縦長楕円形状となり、騒音性能とハイドロプレーニング性能とを向上しうる（例えば、特許第２９９４９８９号公報参照）。なお前記ＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 の値が、各下限値を下回ると、トレッド部２を中心としてタイヤ外面２Ａが平坦化するため、従来タイヤとのプロファイルの差が少なくなる。逆に各上限値を上回ると、トレッド部２を中心としてタイヤ外面２Ａが著しく凸状をなすため、接地幅が過小となり、通常走行において必要な走行性能を確保することができなくなる。

なおタイヤでは、予めタイヤサイズを定めることにより、ＪＡＴＭＡ、ＥＴＲＴＯなどのタイヤの規格から、タイヤ偏平率、タイヤ最大断面幅、タイヤ最大高さなどを概ね定め得るため、前記ＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 の範囲を容易に算出できる。従って、前記タイヤ外面２Ａは、前記各位置におけるＲＹ60、ＲＹ75、ＲＹ90及びＲＹ100 の範囲を満たすように、かつ曲率半径ＲＣが徐々に減少するように、前記タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐまで滑らかな曲線で描くことにより適宜定めうる。

また前記タイヤは、図７に示されるように、前記正規状態のタイヤに正規荷重の８０％の荷重を負荷した状態において、前記タイヤ外面２Ａが接地するタイヤ軸方向最外端間のタイヤ軸方向距離である接地幅ＣＷを、前記タイヤ最大断面幅ＳＷの５０％〜６５％の範囲とするのが好ましい。これは、前記接地幅ＣＷが、前記タイヤ最大断面幅ＳＷの５０％未満の場合、通常走行において轍でふらつきやすくなるなどワンダリング性能が低下し、かつ接地圧の不均一化により偏摩耗しやすくなるからである。なお前記接地幅ＣＷが、タイヤ最大断面幅ＳＷの６５％を超える場合には、接地幅が過大となって前述の通過騒音とハイドロプレーニング性能との両立が難しくなる。

なお、前記「正規荷重」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば"最大負荷能力"、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "LOAD CAPACITY" であるが、タイヤが乗用車用の場合には前記荷重の８８％に相当する荷重とする。

また、このようなプロファイルは、サイドウォール部の領域が短いという特徴を有するため、ランフラットタイヤに採用することにより、サイド補強ゴム層１１のゴムボリュームを低減し、ランフラットタイヤにおける質量の軽減と乗り心地の向上とを達成しうる。しかし、ゴムボリュームが大なトレッド部２での変形量が通常プロファイルのタイヤに比して大きくなる。そのため耐熱性を高めたアラミド繊維のカーカスコードは、このプロファイルのタイヤにとってもより有利となりうる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す構造をなすタイヤサイズ２４５／４０Ｒ１８のランフラットタイヤを表１の仕様で試作するとともに、それらについて各種の性能等が評価された。各タイヤは、表１に記載のパラメータ以外は、以下のように同一の仕様とした。
カーカス：プライ枚数１、コード角度９０度（対タイヤ赤道）
ベルト層の構造
Ｂ１：一対のエッジベルトプライ＋フルベルトプライ１枚
Ｂ２：フルベルトプライ２枚
ベルトコードの構成：スチールコード、１×４（フィラメント径：０．２７mm）
サイド補強ゴム層：複素弾性率Ｅ＊：１２ＭＰａ、最大厚さ９mm
レーヨン繊維コードの比重：１．５１
アラミド繊維コードの比重：１．４４
トレッドのプロファイル：
Ｆ１：ＲＹ60＝０．０９、ＲＹ75＝０．１４、ＲＹ90＝０．３７、ＲＹ100＝０．５７
Ｆ２：ＲＹ60＝０．０６、ＲＹ75＝０．０８、ＲＹ90＝０．１９、ＲＹ100＝０．５７
テスト方法は、次の通りである。

＜ランフラット耐久性＞
各供試タイヤを、バルブコアを取り去った１８×８．５Ｊのリムに装着し、内圧零の状態でドラム試験機上を速度８０ｋｍ／ｈ、縦荷重４．１４ｋＮの条件にて走行させ、タイヤが破壊するまでの走行距離が測定された。評価は、従来例を１００とする指数により表示されており、数値が大きいほどランフラット耐久性に優れることを示す。

＜耐摩耗性能＞
テストタイヤを上記リムにリム組みし、一般道及び高速道路を合計３０００km走行させて、図１に示されるタイヤ周方向溝ｇ１及びｇ２のタイヤ軸方向内、外での摩耗量の差（タイヤ周上６カ所での平均値）をそれぞれ測定し、その和の逆数を、従来例を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど均一な摩耗であり、耐摩耗性に優れていることを示す。

＜タイヤ質量＞
タイヤ１本当たりの質量を測定し、従来例を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど軽量である。

＜縦バネ定数＞
リム１８×８．５Ｊに装着されたテストタイヤを内圧２３０ｋＰａ及び荷重５ｋＮの条件で平面に接地させ、タイヤの縦たわみ量が測定された。そして、前記荷重５ｋＮを縦たわみ量で除すことにより、近似的に縦バネ定数を得た。結果は、従来例を１００とする指数で表示した。数値が小さいほど縦バネが小さく乗り心地に有利であることを示す。

＜乗り心地＞
排気量４３００ccの国産ＦＲ自動車の４輪に、内圧２３０ｋＰａ及びリム１８×８．５Ｊの条件で装着し、ドライアスファルト路面の段差路、ベルジャン路（石畳の路面）、ビッツマン路（小石を敷き詰めた路面）を走行させた。そして、ドライバーの官能により、ゴツゴツ感、突き上げ及びダンピングを総合評価し、従来例を１００とする評点で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜操縦安定性＞
前記車両を用い、ドライアスファルトのタイヤテストコースを走行し、操舵応答性、グリップ感及び旋回時の限界速度などに関して官能評価を行い、従来例を１００とする評点で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜タイヤ強度＞
各テストタイヤをリム１８×８．５Ｊにリム組みするとともに、内圧２３０ｋＰａを充填した条件の下で、ＪＩＳ−Ｄ４２３０に準じたプランジャー破壊試験を行った。そのときの破壊エネルギーを、従来例を１００とした指数で比較した。数値が大きいほど優れている。
テストの結果などを表１に示す。

本発明のランフラットタイヤの一実施形態を示す断面図である。 そのビード部の拡大図である。 そのトレッド部の拡大図である。 カーカスコードを説明する側面図である。 タイヤ外面のプロファイルを示す線図である。 タイヤ外面の各位置におけるＲＹｉの範囲を示す線図である。 本実施形態のランフラットタイヤのトレッド部の拡大断面図である。

符号の説明

１ ランフラットタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
７ ベルト層
７Ａ エッジベルトプライ
７Ｂ フルベルトプライ
１１ サイド補強ゴム層
２０ カーカスコード
２１ アラミド繊維コード

Claims (4)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るカーカスと、トレッド部の内方かつ前記カーカスの半径方向外側に配されるベルト層と、前記サイドウォール部に配されかつ最大厚さを有する中央部分から半径方向内外に厚さを減じてのびる断面略三日月状のサイド補強ゴム層とを具えるランフラットタイヤであって、
   前記カーカスは、タイヤ赤道に対して４５〜９０°の角度で配列したアラミド繊維からなるカーカスコードをトッピングゴムで被覆したカーカスプライからなり、かつ
   前記ベルト層は、両側のショルダー領域に離間して配されることによりタイヤ赤道を含むクラウン領域を中抜き状とした一対のエッジベルトプライと、
   該エッジベルトプライのタイヤ半径方向外側かつ両側のエッジベルトプライに跨って配される１枚のフルベルトプライとからなり、しかも
   正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記エッジベルトプライのタイヤ軸方向の離間距離が５mm以上かつベルト層の最大幅の０．２５倍以下であり、
   前記エッジベルトプライのタイヤ軸方向の内縁よりもタイヤ軸方向内側にタイヤ周方向溝が設けられていることを特徴とするランフラットタイヤ。
2. 前記カーカスコードは、次式（１）で示される撚り係数Ｔが０．５０〜０．７０である請求項１に記載のランフラットタイヤ。
   Ｔ＝Ｎ×√｛（０．１２５×Ｄ／２）／ρ｝×１０−３ …（１）
   （ただし、Ｎは上撚り数（回／１０cm）、Ｄはトータル表示デシテックス（繊度）、ρはコード材料の比重である。）
3. 前記正規状態におけるタイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、
   タイヤ外面のプロファイルは、タイヤ赤道面Ｃからタイヤ最大断面幅ＳＷの４５％の距離ＳＰを隔てるタイヤ外面上の点をＰとするとき、
   タイヤ外面の曲率半径ＲＣが、タイヤ赤道点ＣＰから前記点Ｐに至るまでの間で徐々に減少するとともに、
   前記タイヤ赤道面Ｃから前記タイヤ最大断面幅ＳＷの半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％の距離Ｘ60、Ｘ75、Ｘ90及びＸ100 を夫々隔てるタイヤ外面上の各点と、タイヤ赤道点ＣＰとの間の各半径方向距離をそれぞれＹ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 とし、かつタイヤ断面高さをＳＨとするとき、
   ０．０５＜ Ｙ60 ／ＳＨ ≦０．１
   ０．１＜ Ｙ75 ／ＳＨ ≦０．２
   ０．２＜ Ｙ90 ／ＳＨ ≦０．４
   ０．４＜ Ｙ100 ／ＳＨ ≦０．７
   の関係を満足する請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ。
4. 前記エッジベルトプライのタイヤ軸方向の前記離間距離は、前記ベルト層の前記最大幅の０．２１６倍以上かつ０．２５倍以下である請求項１乃至３のいずれかに記載のランフラットタイヤ。

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