(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
タイヤ赤道面を境とする一対のトレッド半幅領域のうち、少なくとも一方のトレッド半幅領域の踏面に、タイヤ周方向に延びる最外側周方向溝及び周方向溝と、タイヤ周方向に延びるショルダー部周方向サイプ及び内側周方向サイプと、が設けられ、
前記ショルダー部周方向サイプは、トレッド接地端と前記最外側周方向溝とにより区画されたショルダー陸部に配置され、
内側周方向サイプは、前記最外側周方向溝のタイヤ幅方向内側に隣接する内側陸部に配置されている、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のランフラットラジアルタイヤ。
前記ショルダー部周方向サイプのサイプ幅をws、サイプ深さをds、前記内側周方向サイプのサイプ幅をwi、サイプ深さをdiとしたとき、ws>wi、かつ、ds<diである、請求項5に記載のランフラットラジアルタイヤ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した特許文献1に示されるように、近年、タイヤ断面高さが比較的大きいランフラットラジアルタイヤが求められている。このようなランフラットラジアルタイヤでは、ランフラット走行時に次に挙げるような諸問題が懸念されている。
[1]タイヤ断面高さが大きいことから垂直荷重に対する縦たわみの絶対値が大きい。これ
よりトレッドの踏面に大きなバックリングが発生する。
[2]このバックリングと、ベルト層の非対称性に起因して、ベルト層がスリップアングル方向に捻じれて、横力が発生することで非対称変形が発生する。特にタイヤ断面高さが大きいランフラットラジアルタイヤにおいては、ランフラット走行状態での横方向の剛性が低いため、より大きな非対称変形が発生する。
[3]この非対称変形により、バックリングが大きい状態で踏面がタイヤ幅方向に移動する(非対称変形)と、横力入側(横力が入る側)において、ベルト層の存在する領域からベルト層の存在しない幅方向の外側が接地する。
[4]横力入側においてベルト層が存在しない領域で接地することにより、接地面の横力入側、出側の両端で発生している幅方向外側への力が減少するため、横力入側と出側での幅方向外側への力の不均衡が大きくなる。この不均衡が大きくなることにより、踏面のタイヤ幅方向の移動が更に助長され、非対称変形が更に大きくなる。
[5]踏面のタイヤ幅方向の移動が大きくなると、横力出側のサイド補強ゴムのたわみが増大し、ランフラット耐久性が悪化する。
[6][3]、[4]で記述した非対称変形が更に大きくなる現象は、特にタイヤ断面高さが145mm以上のランフラットラジアルタイヤにおいて顕著に発生し、タイヤ断面高さ145mm未満のランフラットラジアルタイヤと比較し、非対称変形に起因するランフラット耐久性の悪化が問題となる。
【0005】
本発明は、上記事実を考慮して、ランフラット走行時の非対称変形を抑制し、ランフラット走行時の耐久性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に係るランフラットラジアルタイヤは、一対のビード部間に跨るカーカスと、タイヤサイド部に設けられ、前記カーカスの内面に沿ってタイヤ径方向に延びるサイド補強ゴムと、前記カーカスのタイヤ径方向外側に設けられ、タイヤ周方向に対して傾斜する方向に延びるコードを有し、前記コードがタイヤ径方向視で互いに交差する少なくとも2層のベルト層と、前記ベルト層のタイヤ径方向外側に設けられたトレッドと、を備え、タイヤ断面高さが145mm以上とされ、タイヤ幅方向両側の前記サイド補強ゴムにおける前記ベルト層側端間の距離をWAとし、前記トレッドの接地幅をTWとすると、WA≦0.9TWである。
【0007】
このランフラットラジアルタイヤでは、WA≦0.9TWとすることにより、トレッドの接地領域とサイド補強ゴムとの重なり範囲を大きくしている。これにより、接地端部における断面内の曲げ剛性が高くなることで、ランフラット走行時における非対称変形が抑制される。このため、ランフラット走行時の耐久性を高めることができる。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1に記載のランフラットラジアルタイヤにおいて、タイヤ幅方向における前記ベルト層の最大幅をBとすると、B/TW≧1.0である。
【0009】
このランフラットラジアルタイヤでは、B/TW≧1.0とすることにより、タイヤ幅方向におけるベルト層の最大幅Bを、トレッドの接地幅TWよりも大きくしている。これにより、横力入側の接地部がランフラット走行時における非対称変形で、ベルト層が存在しない幅方向の外側に出ないため、非対称変形の増大が抑制される。このため、ランフラット走行時の耐久性を更に高めることができる。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載のランフラットラジアルタイヤにおいて、タイヤ最大幅をWとすると、TW/W≧0.5である。
【0011】
このランフラットラジアルタイヤでは、TW/W≧0.5とすることにより、タイヤ幅方向断面で見たトレッドからタイヤサイド部への外表面の角度変化が大きくなるため、トレッドの接地位置がタイヤ幅方向外側に移動し難くなる。これにより、横力入側の接地部がランフラット走行時における非対称変形で、ベルト層が存在しない幅方向の外側に出ないため、非対称変形が増大することが抑制される。
【0012】
請求項4の発明は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のランフラットラジアルタイヤにおいて、リム幅を
RWとすると、TW/
RW≧0.7である。
【0013】
このランフラットラジアルタイヤでは、TW/
RW≧0.7とすることにより、タイヤ幅方向断面で見たトレッドからタイヤサイド部への外表面の角度変化が大きくなるため、トレッドの接地位置がタイヤ幅方向外側に移動し難くなる。これにより、ランフラット走行時における非対称変形が抑制される。
請求項5の発明は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のランフラットラジアルタイヤにおいて、タイヤ赤道面を境とする一対のトレッド半幅領域のうち、少なくとも一方のトレッド半幅領域の踏面に、タイヤ周方向に延びる最外側周方向溝及び周方向溝と、タイヤ周方向に延びるショルダー部周方向サイプ及び内側周方向サイプと、が設けられ、前記ショルダー部周方向サイプは、トレッド接地端と前記最外側周方向溝とにより区画されたショルダー陸部に配置され、内側周方向サイプは、前記最外側周方向溝のタイヤ幅方向内側に隣接する内側陸部に配置されている。
請求項6の発明は、請求項5に記載のランフラットラジアルタイヤにおいて、前記ショルダー部周方向サイプのサイプ幅をws、サイプ深さをds、前記内側周方向サイプのサイプ幅をwi、サイプ深さをdiとしたとき、ws>wi、かつ、ds<diである。
請求項7の発明は、請求項6に記載のランフラットラジアルタイヤにおいて、前記サイプ幅wsと前記サイプ幅wiは、1.7<ws/wi<2.1を満足し、前記サイプ深さdsと前記サイプ深さdiは、1.6<di/ds<1.9を満足する。
請求項8の発明は、請求項5〜請求項7の何れか1項に記載のランフラットラジアルタイヤにおいて、タイヤ幅方向断面において、前記サイド補強ゴム層の上端部は、前記ショルダー部周方向サイプよりもタイヤ幅方向内側に位置している。
【発明の効果】
【0014】
本発明のランフラットラジアルタイヤは、ランフラット走行時の非対称変形を抑制し、ランフラット走行時の耐久性を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明のランフラットラジアルタイヤの一実施形態を図面に基づき説明する。
図1には、本実施形態のランフラットラジアルタイヤ10(以下、「タイヤ10」と称する。)のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿って切断した切断面(タイヤ周方向に沿った方向から見た断面)の片側が示されている。なお、図中矢印AWはタイヤ10の幅方向(タイヤ幅方向)を示し、矢印ARはタイヤ10の径方向(タイヤ径方向)を示す。ここでいうタイヤ幅方向とは、タイヤ10の回転軸と平行な方向を指している。また、タイヤ径方向とは、タイヤ10の回転軸と直交する方向をいう。また、符号CLはタイヤ10の赤道面(タイヤ赤道面)を示している。
【0017】
また、本実施形態では、タイヤ径方向に沿ってタイヤ10の回転軸に近い側を「タイヤ径方向内側」、タイヤ径方向に沿ってタイヤ10の回転軸から遠い側を「タイヤ径方向外側」と記載する。一方、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面CLに近い側を「タイヤ幅方向内側」、タイヤ幅方向に沿ってタイヤ赤道面CLから遠い側を「タイヤ幅方向外側」と記載する。
【0018】
(タイヤ)
図1は、リム30に組み付けて標準内圧を充填したときのタイヤ10を示している。リム30は標準リムとされている。なお、ここでいう「標準リム」とは、JATMA(日本自動車タイヤ協会)のYear Book2015年度版に記載されている適用サイズにおける標準リム(または、”Approved Rim”、”Recommended Rim”)のことであり、後述するリム幅RWもこの規格により規定されている。また、標準内圧とは、同Year Bookに記載されている単輪の最大荷重(最大負荷能力)に対応する空気圧である。標準荷重とは同Year Bookに記載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大負荷能力)のことである。タイヤの寸法は、タイヤを標準リムに組み付け、標準内圧を付与した状態において測定するものとする。トレッド20の接地幅TWとは、標準荷重を作用させたときの荷重直下におけるタイヤ幅方向の接地幅である。
【0019】
規格は、タイヤが生産又は使用される地域に有効な産業規格によって決められている。例えば、アメリカ合衆国では、”The Tire and Rim Association Inc.のYear Book ”である。欧州では”The European Tire and Rim Technical OrganizationのStandards Manual”である。日本では、上記した日本自動車タイヤ協会の“JATMA Year Book”にて規定されている。
【0020】
図1に示されるように、タイヤ10は、一対のビード部12間に跨るカーカス14と、タイヤサイド部22に設けられ、カーカス14の内面に沿ってタイヤ径方向に延びるサイド補強ゴム24と、カーカス14のタイヤ径方向外側に設けられたベルト層16と、ベルト層16のタイヤ径方向外側に設けられたトレッド20とを備えている。なお、
図1では、片側のビード部12のみが図示されている。
ベルト層16のタイヤ径方向外側には、補強コード層18が設けられている。補強コード層18よりもタイヤ径方向外側には、タイヤ10の外周部を構成するトレッド20が設けられている。タイヤサイド部22は、ビード部12側のサイドウォール部22Aと、トレッド20側のショルダー部22Bとで構成され、ビード部12とトレッド20とを連結している。
【0021】
また、本実施形態のタイヤ10は、
図1に示されるタイヤ断面高さ(セクションハイト)SHが145mm以上500mm以下に設定されている。また、250mm以下とされていることが更に好適である。なお、ここでいう「タイヤ断面高さSH」とは、タイヤ10をリム30(標準リム)に組み付けて内圧を標準空気圧とした状態におけるタイヤ外径とリム径Dとの差の1/2の長さを指す。さらに、「タイヤ外径」はトレッド20の踏面のタイヤ赤道面CL上での点P(
図1参照)から、タイヤ軸に対して線対称に配置される同様の点Pまでの距離であり、「リム径」とは、JATMA(日本自動車タイヤ協会)のYear Book2015年度版規定のリム径である。
【0022】
また、本実施形態では、タイヤ10のタイヤサイズを235/65R17としているが、本発明の実施形態はこれに限られず、例えば245/60R18、255/65R18、235/65R18、215/70R16等としてもよい。
【0023】
(ビード部)
図1に示されるように、一対のビード部12には、ビードコア26がそれぞれ埋設されている。これらのビードコア26には、カーカス14が跨っている。ビードコア26は、断面が円形や多角形状など、空気入りタイヤにおけるさまざまな構造を採用することができる。多角形としては例えば六角形を採用することができる。また、ビード部12には補強等を目的としてゴム層・コード層等をさらに設けてもよく、このような追加部材はカーカス14やビードフィラー28に対してさまざまな位置に設けることができる。
【0024】
(カーカス)
カーカス14は、2枚のカーカスプライ14A、14B(タイヤ赤道面CLにおいてタイヤ径方向外側に配置されるカーカスプライをカーカスプライ14A、内側に配置されるカーカスプライをカーカスプライ14Bとする)によって構成されており、カーカスプライ14A、14Bはそれぞれ、複数本のコードを被覆ゴムで被覆して形成されている。
【0025】
このようにして形成されたカーカス14が一方のビードコア26から他方のビードコア26へトロイド状に延びてタイヤの骨格を構成している。また、カーカス14の端部側はビードコア26に係止されている。具体的には、カーカス14は、端部側がビードコア26周りにタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側へ折り返されて係止されている。また、カーカス14の折り返された端部(端部14AE、14BE)は、タイヤサイド部22に配置されている。カーカスプライ14Aの端部14AEは、カーカスプライ14Bの端部14BEよりもタイヤ径方向内側に配置されている。
【0026】
なお、本実施形態では、カーカス14の端部をタイヤサイド部22に配置する構成としているが、本発明はこの構成に限定されず、例えばカーカス14の端部をトレッド20に配置する構成としてもよい。また、カーカス14の端部側を折り返さず、複数のビードコア26で挟み込んだり、ビードコア26に巻き付けたりした構造を採用することもできる。
【0027】
なお、タイヤ最大幅Wの位置(直線WLの位置)は、ビードベース部12Bからタイヤ径方向外側に、0.6SH以上である。つまり、
図1において、高さMH≧0.6SHである。カーカス14の幅が最大となるタイヤ径方向位置(基準点O)は、タイヤ最大幅Wの位置に概ね対応している。ここで、直線WLは、タイヤサイド部22のタイヤ幅方向端部22Cからタイヤ幅方向に沿って引いた直線である。基準点Oは、直線WLと、カーカス14のタイヤ幅方向外側表面とが交差する点である。
【0028】
なお、本実施形態においてカーカス14はラジアルカーカスとされている。また、カーカス14の材質は特に限定されず、レーヨン、ナイロン、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、アラミド、ガラス繊維、カーボン繊維、スチール等が採用できる。なお、軽量化の点からは、有機繊維コードが好ましい。また、カーカスの打ち込み数は20〜60本/50mmの範囲とされているが、この範囲に限定されるのもではない。
【0029】
ビード部12のカーカス14で囲まれた領域には、ビードコア26からタイヤ径方向外側へ延びるビードフィラー28が埋設されている。このビードフィラー28は、タイヤ径方向外側に向けて厚みが減少している。なお、ビードフィラー28を設けない構造とすることもできる。
【0030】
(ベルト層)
カーカス14のタイヤ径方向外側には、少なくとも2層のベルト層16が配設されている。このベルト層16は、2枚のベルトプライ16A、16Bによって構成されている。ベルトプライ16Aは、ベルト層16においてタイヤ径方向外側に配置されている。ベルトプライ16Bは、ベルトプライ16Aのタイヤ径方向内側に配置されている。このベルトプライ16A、16Bはそれぞれ、複数本のコード(例えば、有機繊維コードや金属コードなど)を被覆ゴムで被覆して形成されている。ベルトプライ16A、16Bを構成するコードは、タイヤ周方向に対して傾斜する方向に延びている。ベルトプライ16A、16Bを構成するコードは、タイヤ径方向視で互いに交差している。コードの傾斜角度は、タイヤ周方向に対して10°以上とすることが好ましい。なお、ベルトプライ16Aは、タイヤ幅方向に沿った幅(長さ)がベルトプライ16Bのタイヤ幅方向に沿った幅(長さ)よりも狭く(短く)されている。
【0031】
なお、ベルト層16は1層のみの構成とすることもできる。但し、狭幅大径サイズの乗用車用ラジアルタイヤにおいては、ベルト層が1層のみの場合、旋回時の接地面形状がゆがみやすいため、2層以上の互いのコードが交錯する方向に延在するベルト層とすることが好ましい。乗用車用空気入りラジアルタイヤとしては、2層のベルト層が交錯層を形成する構成が好適である。
【0032】
なお、ベルトプライ16A、16Bのコードとして金属コードを用いる場合は、スチールコードを用いるのが最も一般的である。スチールコードはスチールを主成分とし、炭素、マンガン、ケイ素、リン、硫黄、銅、クロムなど種々の微量含有物を含むことができる。
【0033】
また、コードはモノフィラメントコードや、複数のフィラメントを撚り合せたコードを用いることができる。撚り構造も種々の設計が採用可能であり、断面構造、撚りピッチ、撚り方向、隣接するフィラメント同士の距離も様々なものが使用できる。さらには異なる材質のフィラメントを縒り合せたコードを採用することもで、断面構造としても特に限定されず、単撚り、層撚り、複撚りなど様々な撚り構造を取ることができる。
【0034】
(補強コード層)
ベルト層16のタイヤ径方向外側には、補強コード層18が設けられている。この補強コード層18は、2枚の補強プライ18A、18B(タイヤ径方向外側に配置される補強プライを補強プライ18A、内側に配置される補強プライを補強プライ18Bとする)によって構成されている。補強プライ18Aは、補強プライ18Bよりもタイヤ幅方向に沿った幅(長さ)が小さく形成され、ベルト層16の全体を覆っている。また、この補強プライ18A、18Bはそれぞれ、タイヤ周方向に対して角度がほぼ平行なコード(例えば、有機繊維コードや金属コードなど)を複数本平行に並べて形成されている。なお、補強プライ18Aは、補強プライ18Bよりもタイヤ幅方向に沿った幅(長さ)が大きく形成されていてもよい。何れの場合においても、トレッド20端部の剛性変化がなだらかになり、局所的な破壊が抑制される。
【0035】
なお、補強コード層18には、破断強度を高めるために波状のコードを用いてもよい。同様に破断強度を高めるために、ハイエロンゲーションコード(例えば破断時の伸びが4.5〜5.5%)を用いてもよい。
【0036】
また、本実施形態では、一例として、補強コード層18を構成するコードとしてポリエチレンテレフタレート(PET)を用いているが、このコードは種々の材質が採用可能であり、例えばレーヨン、ナイロン、ポリエチレンナフタレート(PEN)、アラミド、ガラス繊維、カーボン繊維、スチール等が採用できる。なお、軽量化の点からは、有機繊維コードが特に好ましい。
【0037】
また、コードはモノフィラメントコードや、複数のフィラメントを縒り合せたコード、さらには異なる材質のフィラメントを縒り合せたハイブリッドコードを採用することもできる。コードの打ち込み数は20〜60本/50mmの範囲とされているが、この範囲に限定されるのもではない。
【0038】
また、補強コード層18は、タイヤ10の仕様に応じて、タイヤ幅方向に剛性・材質・層数・打ち込み密度等の分布を持たせることもでき、例えば本実施形態では、補強プライ18A、18Bのタイヤ幅方向に沿った幅(長さ)を略同一としているが、本発明はこの構成に限定されず、例えば補強プライ18Aを、補強プライ18Bよりも狭く(短く)あるいは広く(長く)してもよい。また、タイヤ幅方向端部のみ層数を増やすこともでき、一方でセンター部のみ層数を増やすこともできる。さらに、補強コード層18を省略してもよい。
【0039】
また、補強コード層18は、ベルト層16よりも幅広または幅狭に設計することもできる。例えば、ベルト層16のうち幅の最も大きい最大幅ベルト層(本実施形態ではベルトプライ16B)の90%〜110%の幅とすることができる。
【0040】
(トレッド)
図1,
図2において、ベルト層16及び補強コード層18のタイヤ径方向外側には、トレッド20が設けられている。トレッド20は、走行中に路面に接地する部位であり、トレッド20の踏面には、タイヤ周方向に延びる周方向溝51が複数本形成されている。また、トレッド20には、周方向溝51を連通し、タイヤ幅方向に延びる図示しない幅方向溝が複数形成されている。周方向溝51及び幅方向溝の形状や本数は、タイヤ10に要求される排水性や操縦安定性等の性能に応じて適宜設定される。このため、幅方向溝はサイプやリブ状陸部内で終端する横溝とすることもできるし、これらを組み合わせて構成することもできる。
【0041】
また、本実施形態においては、赤道面CLを境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部においてネガティブ率は同一とされているが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば装着方向指定のタイヤの場合には、赤道面CLを境とした車両装着方向内側と車両装着方向外側のタイヤ半部で、ネガティブ率に差を設けてもよい。
【0042】
また、リブ状陸部のうち、タイヤ幅方向最外側の周方向溝51とトレッド20のタイヤ幅方向端部(踏面外端部20E)により区分されるショルダーリブ状陸部に関しては、さまざまな構成を採用することができる。例えば、車両装着方向が指定されるタイヤおいて、装着方向外側と内側におけるショルダーリブ状陸部のタイヤ幅方向長さを変えることもできる。なお、操縦安定性を考慮した場合には装着方向外側のショルダーリブ状陸部のタイヤ幅方向長さを装着方向内側のショルダーリブ状陸部のタイヤ幅方向長さよりも大きくすることが好ましい。
【0043】
また、タイヤ10では、トレッド20のタイヤ幅方向外側の踏面外端部20Eと、トレッド20の踏面のタイヤ赤道面CL上での点Pとのタイヤ径方向の距離を落ち高TH[mm]としたときに、落ち高THをトレッド幅TW[mm]の4.5%以下になるように設定することが好ましい。TH/TWをこの範囲とすることにより、タイヤのクラウン部がフラット化(平坦化)し、接地面積が増大して、路面からの入力(圧力)を緩和して、タイヤ径方向のたわみ率を低減し、タイヤの耐久性及び耐磨耗性を向上させることができる。
【0044】
なお、本実施形態においてトレッド20に用いられるトレッドゴムは単層構成とされているが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えばトレッドゴムはタイヤ径方向に異なる複数のゴム層で形成されていても良い。この複数のゴム層としては正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ径方向の厚みの比率は、タイヤ幅方向に変化していてもよく、また周方向溝底のみ等をその周辺と異なるゴム層とすることもできる。
【0045】
さらに、トレッドゴムはタイヤ幅方向に異なる複数のゴム層で形成されていても良い。この複数のゴム層としては正接損失、モジュラス、硬度、ガラス転移温度、材質等が異なっているものを使用することができる。また、複数のゴム層のタイヤ幅方向の長さの比率は、タイヤ径方向に変化していてもよく、また周方向溝近傍のみ、トレッド端近傍のみ、ショルダー陸部のみ、センター陸部のみといった限定された一部の領域のみをその周囲とは異なるゴム層とすることもできる。
【0046】
(トレッドパターン)
図2には、トレッド20の踏面の構成が部分展開図として示されている。タイヤ10は、車両に対して装着する方向が指定されている、いわゆる装着方向指定パターンであり、
図2では車両装着外側を矢印OUT、車両装着内側を矢印INで示している。
【0047】
タイヤ10においては、タイヤ赤道面CLを境とする一対のトレッド半幅領域のうち、少なくとも一方のトレッド半幅領域の踏面、図示する例では車両装着外側のトレッド半幅領域の踏面に、タイヤ周方向に延びる最外側周方向溝51a(以下の記載では単に周方向溝51aと記載することがある)、周方向溝51bと、タイヤ周方向に延びるショルダー部周方向サイプ52a、内側周方向サイプ52bと、が設けられている。
【0048】
ショルダー部周方向サイプ52aは、トレッド接地端TEと最外側周方向溝51aとにより区画されたショルダー陸部53aに配置され、内側周方向サイプ52bは、最外側周方向溝51aのタイヤ幅方向内側に隣接する内側陸部53bに配置されている。なお、本実施形態においてサイプとは、接地した際に閉じることが可能な幅を有する細い溝を意味し、例えば幅2mm以下である。
【0049】
このように、本実施形態においては、ショルダー陸部53aと内側陸部53bとにそれぞれ周方向サイプを設けることで、タイヤ幅方向の入力に対するエッジ効果が高められ、雪上旋回性能の向上が図られている。
【0050】
また、本実施形態においては、ショルダー部周方向サイプ52aのサイプ幅が、内側周方向サイプ52bよりも大きく、かつ、ショルダー部周方向サイプ52aのサイプ深さが、内側周方向サイプ52bよりも小さく形成されている。すなわち、
図2に示されるように、ショルダー部周方向サイプ52aのサイプ幅をws、サイプ深さをds、内側周方向サイプ52bのサイプ幅をwi、サイプ深さをdiとしたとき、ws>wi、かつ、ds<diが成り立っている。
【0051】
なお、ショルダー部周方向サイプ52aのサイプ幅wsと内側周方向サイプ52bのサイプ幅wiは、1.7<ws/wi<2.1を満足することが好ましく、ショルダー部周方向サイプ52aのサイプ深さdsと内側周方向サイプ52bのサイプ深さdiは、1.6<di/ds<1.9を満足することが好ましい。サイプ幅およびサイプ深さの比をこの範囲とすることで、雪上性能と摩耗性能とをバランスよく得ることができる。
【0052】
また、
図2で図示するパターンにおいては、トレッド20にタイヤ周方向に延びる4本の周方向溝51a〜51dが配設されており、これら4本の周方向溝51a〜51d及びトレッド接地端TEにより区画されて、5つの陸部53a〜53eが設けられている。図示するパターンにおいて、タイヤ赤道面CL上には、周方向溝は存在しない。周方向溝51bからは、タイヤ幅方向両側に、ラグ溝54a、54bが延びており、周方向溝51cからは、タイヤ幅方向両側に、ラグ溝54c、54dが延びており、ラグ溝54dは、最外側周方向溝51dに連通している。更に、最外側周方向溝51aからは、タイヤ幅方向外側に、横溝55aが延びており、最外側周方向溝51dからは、タイヤ幅方向外側に、横溝55bが延びている。なお、符号56a〜56eは、各周方向溝に連通して配置されたサイプを示す。
【0053】
また、
図1に示すように、タイヤ幅方向断面において、
サイド補強ゴム24の上端部24Bは、ショルダー部周方向サイプ52aよりもタイヤ幅方向内側に位置している。
サイド補強ゴム24とショルダー陸部53aとがタイヤ幅方向に重複する領域において、特に接地圧が大きくなりやすいことから、この領域にショルダー部周方向サイプ52aを設けることで、エッジ効果をより大きく得ることができる。
【0054】
(タイヤサイド部)
タイヤサイド部22は、タイヤ径方向に延びてビード部12とトレッド20とをつなぎ、ランフラット走行時にタイヤ10に作用する荷重を負担できるように構成されている。タイヤサイド部22のタイヤ幅方向両端部22Cは、ビードベース部12Bからタイヤ径方向外側に、タイヤ断面高さSH対比で50%〜90%の範囲に設けることができる。
【0055】
なお、タイヤサイド部22には乱流発生用突起を設けることもできる。この場合、乱流発生用突起によって発生した乱流により、タイヤサイド部22が冷却されランフラット走行性能をさらに向上させることができる。乱流発生用突起はタイヤサイド部のうち、タイヤ外表面、タイヤ内表面の何れかに設けることもできる。また、タイヤ外表面、タイヤ内表面の何れにも設けることもできるし、装着方向指定のタイヤの場合に、一対のタイヤサイド部の内、片側のサイド部にのみ乱流発生用突起を設けることも可能である。さらに、タイヤサイド部にディンプルを設けて、表面積を増やして放熱を高めることにより、ランフラット走行性能をさらに向上させることもできる。
【0056】
(サイド補強ゴム)
タイヤサイド部22には、カーカス14のタイヤ幅方向内側にタイヤサイド部22を補強するサイド補強ゴム24が設けられている。サイド補強ゴム24は、パンクなどでタイヤ10の内圧が減少した場合に車両及び乗員の重量を支えた状態で所定の距離を走行させるための補強ゴムである。
【0057】
本実施形態では、サイド補強ゴム24を1種類のゴム材で形成しているが、本発明の実施形態はこれに限られず、複数のゴム材で形成してもよい。このサイド補強ゴム24は、ゴム材が主成分であれば、他にフィラー、短繊維、樹脂等の材料を含んでもよい。さらに、ランフラット走行時の耐久力を高めるため、サイド補強ゴム24を構成するゴム材として、硬さが70〜85のゴム材を含んでもよい。さらに、粘弾性スペクトロメータ(例えば、東洋精機製作所製スペクトロメータ)を用いて周波数20Hz、初期歪み10%、動歪み±2%、温度60℃の条件で測定した損失係数tanδが0.10以下の物性を有するゴム材を含んでもよい。なお、ここでいうゴムの硬さとは、JIS K6253(タイプAデュロメータ)で規定される硬さを指す。
【0058】
また、本実施形態では、本発明のサイド補強層の一例として、ゴムを主成分とするサイド補強ゴム24を用いているが、これに限らず、ゴム様の弾性を有する他の材料(例えば、熱可塑性樹脂等)を主成分とするサイド補強層を用いてもよい。
【0059】
サイド補強ゴム24は、カーカス14の内面に沿ってビード部12側からトレッド20側へタイヤ径方向に延びている。また、サイド補強ゴム24は、中央部分からビード部12側及びトレッド20側に向かうにつれて厚みが減少する形状、例えば、略三日月形状とされている。なお、ここでいうサイド補強ゴム24の厚みとは、タイヤ10をリム30に組み付けて内圧を標準空気圧とした状態におけるカーカス14の法線に沿った長さを指す。
【0060】
サイド補強ゴム24は、ビード部12側の下端部24Aがカーカス14を挟んでビードフィラー28とタイヤ幅方向から見て重なっており、トレッド20側の上端部24Bがカーカス14を挟んでベルト層16とタイヤ径方向から見て重なっている。具体的には、サイド補強ゴム24の上端部24Bは、カーカス14を挟んでベルトプライ16Bと重なっている。すなわち、サイド補強ゴム24の上端部24Bは、ベルトプライ16Bの端部16BEよりもタイヤ幅方向内側に位置している。
【0061】
タイヤ幅方向両側のサイド補強ゴム24におけるベルト層側端24B間の距離をWAとし、トレッド20の接地幅をTWとすると、WA≦0.9TWである。なお、より好ましくは、WA≦0.8TWである。
また、タイヤ幅方向におけるベルト層16の最大幅(ベルトプライ16Bの幅)をBとすると、B/TW≧1.0である。なお、より好ましくは、B/TW≧1.05である。
タイヤ最大幅をWとすると、TW/W≧0.5である。なお、より好ましくは、TW/W≧0.65である。
リム30のリム幅を
RWとすると、TW/
RW≧0.7である。なお、より好ましくは、TW/
RW≧0.86である。
【0062】
タイヤ10の内面には、一方のビード部12から他方のビード部12に亘ってインナーライナー25が配設されている。本実施形態では、一例として、ブチルゴムを主成分とするインナーライナー25を配設しているが、これに限らず、他のゴム材や、樹脂を主成分とするフィルム層のインナーライナーを配設してもよい。なお、タイヤ10の内面の内、少なくともタイヤサイド部22の内側は、サイド補強ゴム24により、空気透過性が低く形成されているため、インナーライナー25を設けないこともできる。
【0063】
さらに、タイヤ10の内面には、空洞共鳴音を低減するために、多孔質部材を配置したり、静電植毛加工を行ったりすることもできる。また、タイヤ10の内面には、パンク時の空気の漏れを防ぐためのシーラント部材を備えることもできる。
【0064】
なお、本実施形態では、タイヤ断面高さSHが高いタイヤ10を対象としているため、リムガード(リムプロテクション)を設けていないが、本発明はこの構成に限定されず、リムガードを設けてもよい。
【0065】
(作用)
次に、本実施形態のタイヤ10の作用及び効果について説明する。本実施形態のタイヤ10では、タイヤ幅方向両側のサイド補強ゴム24におけるベルト層側端24B間のタイヤ幅方向の距離WAと、トレッド20の接地幅TWとの関係について、WA≦0.9TWとしている。これにより、トレッドの接地領域とサイド補強ゴムとの重なり範囲を大きくしている。また、ベルト層16の最大幅B(ベルトプライ16Bの幅)と、トレッド20の接地幅TWとの関係について、B/TW≧1.0としている。これにより、タイヤ幅方向におけるベルト層の最大幅を、トレッドの接地幅よりも大きくしている。この設定により、接地端部における断面内の曲げ剛性が高くなることで、ランフラット走行時における非対称変形が抑制される。また、横力入側の接地部がランフラット走行時における非対称変形で、ベルト層16が存在しない幅方向の外側に出ないため、非対称変形が増大することが抑制される。このため、ランフラット走行時の耐久性を高めることができる。
【0066】
また、本実施形態のタイヤ10では、トレッド20の接地幅TWと、タイヤ最大幅Wとの関係について、TW/W≧0.5としている。更に、本実施形態のタイヤ10では、トレッド20の接地幅TWと、リム幅
RWとの関係について、TW/
RW≧0.7としている。これにより、タイヤ幅方向断面で見たトレッド20からタイヤサイド部22への外表面の角度変化が大きくなるため、トレッド20の接地位置がタイヤ幅方向外側に移動し難くなる。したがって、横力入側の接地部がランフラット走行時における非対称変形で、ベルト層16が存在しない幅方向の外側に出ないため、非対称変形が増大することが抑制される。
【0067】
ここで、非対称変形について簡単に説明する。
図3(A)は、ランフラットラジアルタイヤにおいて、非対称変形がない場合を示す断面図である。また、
図3(B)は、ランフラットラジアルタイヤにおいて、非対称変形がある場合を示す断面図である。
図4(A)に示されるランフラットラジアルタイヤにおいては、非対称変形がなく、接地部両端で発生する幅方向外側向きの力が、ほぼ均衡している。これに対し、
図4(B)に示されるランフラットラジアルタイヤにおいては、非対称変形があり、横力入側(紙面右側)では接地部にベルト層が存在しないため、接地部両端で発生する幅方向外側向きの力が弱くなり、不均衡が発生する。
図5に示されるように、非対称変形量(指数)は、タイヤ断面高さが140mm付近から急増するものである。