JP5249945B2

JP5249945B2 - ランフラットタイヤ

Info

Publication number: JP5249945B2
Application number: JP2009541110A
Authority: JP
Inventors: 博司松井; 知栄子青木; 孝明石田
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2008-11-06
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2028-11-06
Also published as: ATE555926T1; US8397777B2; EP2223813A1; EP2223813B1; WO2009063794A1; CN101861251A; EP2223813A4; CN101861251B; US20100236683A1; JPWO2009063794A1

Description

本発明は、軽量化できかつユニフォミティを向上しうるランフラットタイヤに関する。

従来、パンク等によってタイヤの空気が抜けた場合でも、比較的高速度で一定の距離を継続走行（以下、このような走行を「ランフラット走行」と言う。）しうるランフラットタイヤが知られている。この種のランフラットタイヤは、サイドウォール部の曲げ剛性を高めるために、断面略三日月状をなすサイド補強ゴムが設けられる。そして、タイヤの空気が抜けた場合、このサイド補強ゴムによってタイヤの縦撓みが抑制され、継続した走行が維持される。

ところが、この種のランフラットタイヤは、タイヤ質量が増加しやすく、ひいては燃費性能の悪化や、内圧が適切に充填された通常走行時における乗り心地の悪化といった問題を招きやすい。

前記問題点を解決するために、本件出願人は、前記サイド補強ゴムの内面に、タイヤ半径方向内外にのびかつタイヤ周方向に隔設された溝状の凹部が設けられたランフラットタイヤを提案している（下記特許文献１参照）。このようなランフラットタイヤは、サイド補強ゴムのボリュームを低減することにより、タイヤを軽量化しうる。

特開２００５−６７３１５号公報

発明者らは、サイド補強ゴムの内面に凹部が設けられたランフラットタイヤについて、さらに鋭意研究を重ねたところ、各サイド補強ゴムの凹部の総数ｎをトレッド部の外面に設けられたパターン要素の総数に関連づけて規制することにより、軽量化を図りつつユニフォミティを向上し得ることを知見した。

以上のように、本発明は、ランフラット耐久性を損ねることなく軽量化及びユニフォミティを向上させ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。

本発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るトロイド状のカーカスと、該カーカスの内側に配されかつサイドウォール部に沿ってタイヤ半径方向内外にのびる一対のサイド補強ゴムとを具えたランフラットタイヤであって、前記トレッド部の外面には、繰り返し模様の最小単位であるパターン要素がタイヤ周方向に配列されたピッチパターンが形成される一方、前記各サイド補強ゴムは、そのタイヤ内腔側を向く内面側に、凹部がタイヤ周方向に隔設されるとともに、各サイド補強ゴムに設けられた凹部の総数ｎが、前記パターン要素の総数の０．７０〜１．３０倍であることを特徴とする。

本発明のランフラットタイヤは、サイド補強ゴムの内面側に凹部がタイヤ周方向に隔設される。これらの凹部によってサイド補強ゴムのボリュームが低減され、従来に比してサイド補強ゴムが軽量化される。また、各サイド補強ゴムに設けられた凹部の総数は、トレッド部の外面に設けられたパターン要素の総数の０．７０〜１．３０倍に設定される。これにより、サイド補強ゴムの剛性の著しい低下を防止しつつタイヤのユニフォミティを向上させ得る。

本発明の実施形態を示すランフラットタイヤの断面図である。図１とは異なるタイヤ周方向位置での断面図である。そのサイドウォール部の部分拡大図である。タイヤ内腔から見たサイドウォール部の部分斜視図である。トレッド部の外面の展開図である。（ａ）、（ｂ）はトレッド部のピッチパターンの例を説明する模式図である。本実施形態のサイド補強ゴムの側面図である。（ａ）、（ｂ）はピッチパターン及び凹部配列の周期関数を示すグラフである。ピッチパターン及び凹部の各配列の一次成分を示すグラフである。本実施形態のタイヤの製造方法の一例を示す断面図である。ブラダーの一例を示す斜視図である。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。（ａ）〜（ｃ）は、パターン要素の配列例を示す。（ａ）〜（ｅ）は、凹部の配列例を示す。（ａ）〜（ｄ）は、凹部の配列例を示す。

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
７ベルト層
９サイド補強ゴム
９Ｂサイド補強ゴムの基部
９Ｂｉサイド補強ゴムの内面
１１凹部

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は本実施形態のランフラットタイヤ１の正規無負荷状態における断面図、図２は図１とは異なるタイヤ周方向位置での断面図、図３は図１の部分拡大図、図４は前記タイヤ１を内腔側から見た部分斜視図である。特に言及が無い場合、タイヤの各部寸法等は、前記正規無負荷状態での値である。

ここで、前記「正規無負荷状態」とは、ランフラットタイヤ１が、正規リムＪにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷の状態とする。

また、前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格体系において、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" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"とする。

さらに、前記「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格体系において、各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" とするが、タイヤが乗用車用である場合には１８０ｋＰａとする。

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を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、このカーカス６のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２の内部に配置されたベルト層７と、前記ビードコア５の外面からタイヤ半径方向外側にテーパ状でのびるビードエーペックス８と、前記カーカス６の内側に配されたガスバリア性を有するゴムからなるインナーライナーゴム１０と、このインナーライナーゴム１０の内側かつサイドウォール部３の少なくとも一部に配されたサイド補強ゴム９とを含む。

図５には、前記トレッド部２の外面の展開図が示される。トレッド部２の外面には、タイヤ周方向に連続してのびる縦主溝Ｇ１、Ｇ２と、これらと交わる向きにのびる複数本の横溝ｇ１、ｇ２とが設けられることにより、模様（トレッドパターン）が形成される。また、前記模様は、横溝ｇ１、ｇ２がタイヤ周方向にほぼ周期的に繰り返し形成されることにより、パターン要素ｅがタイヤ周方向に並べられたピッチパターンとして形成される。

ここで、パターン要素ｅは、トレッド部２の外面の繰り返し模様を形成する最小単位である。また、パターン要素ｅは、そのタイヤ周方向長さであるピッチＰｔを有する。該ピッチＰｔは一定でも良いが、好ましくは長さが異なる２種類以上、より好ましくは３種類以上、さらに好ましくは５種類以上を含むのが望ましい。そして、ピッチＰｔが異なるパターン要素ｅ１、ｅ２、ｅ３…をタイヤ周方向に例えば分散させて配列することによって、いわゆるピッチノイズをホワイトノイズ化するピッチバリエーションが採用されることが望ましい。

本実施形態のパターン要素ｅは、横溝ｇ１のタイヤ軸方向の端を通るタイヤ軸方向線によって区分されており、一方のトレッド端から他方のトレッド端までを一つのパターン要素ｅとする。つまり、本実施形態のピッチパターンは、図６（ａ）に模式的に示されるように、タイヤ赤道Ｃの両側には、それぞれ同一のピッチを有するパターン要素ｅ１、ｅ２、ｅ３…がタイヤ周方向の位相を揃えて配置された対称ピッチ配列で構成されている。

前記カーカス６は、タイヤ赤道Ｃに対して例えば７０〜９０°の角度で配列されたカーカスコードを有する少なくとも１枚、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａで形成される。前記カーカスコードとしては、ナイロン、ポリエステル、レーヨン又は芳香族ポリアミドのような有機繊維コードが好ましい。また、カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨ってのびるトロイド状の本体部６ａと、その両側に設けられかつ前記ビードコア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と含む。

前記カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間には、前記ビードエーペックスゴム８が配される。該ビードエーペックスゴム８は、例えばゴム硬度が６５〜９５度以上、より好ましくは７０〜９０度の比較的硬質のゴムからなることにより、ビード部４の曲げ剛性を高め、ひいては操縦安定性を向上させる。

本実施形態において、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂは、ビードエーペックスゴム８の外端８ｔをタイヤ半径方向外側に超えてのびており、その外端部６ｂｅは、本体部６ａとベルト層７との間で挟まれている。これにより、サイドウォール部３が１枚のカーカスプライ６Ａによって効果的に補強される。

前記ベルト層７は、タイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜３５゜の角度で配列されたベルトコード（本実施形態ではスチールコード）を有する２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂで構成される。

前記インナーライナーゴム１０は、タイヤ内腔ｉの空気を保持するために、前記カーカス６の内側に沿ってかつほぼビード部４、４間を跨るようにトロイド状に配されている。また、該インナーライナーゴム１０は、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム及び／又は臭素化ブチルゴムなどのようなガスバリア性を有するゴム組成物で形成される。

図２に示されるように、本実施形態のサイド補強ゴム９は、インナーライナーゴム１０の内側に配され、その中央部からタイヤ半径方向の内端９ｉ及び外端９ｏに向かってそれぞれ厚さが徐々に減じられかつサイドウォール部３に沿って滑らかに湾曲してのびる基部９Ｂを含む。また、サイド補強ゴム９は、タイヤ周方向に環状で連続して設けられる。

図１に示されるように、サイド補強ゴム９の内端９ｉは、ビードエーペックス８の外端８ｔよりもタイヤ半径方向内側かつビードコア５の外面よりもタイヤ半径方向外側に設けられるのが望ましい。これにより、サイドウォール部３及びビード部４の曲げ剛性がバランス良く向上される。また、サイド補強ゴム９の外端９ｏは、例えばトレッド部２の内側にまでのびており、本実施形態において、ベルト層７の外端７ｅよりもタイヤ軸方向内側の位置に設けられる。これにより、バットレス部等の剛性が効果的に高められる。

サイド補強ゴム９の内端９ｉ及び外端９ｏ間のタイヤ半径方向の長さＬ（即ち、サイド補強ゴム９のタイヤ半径方向長さ）は、特に限定はされないが、小さすぎるとサイドウォール部３を補強する効果が得られ難く、逆に大きすぎても通常走行時での乗り心地やリム組み性を悪化させる傾向がある。このような観点より、前記長さＬは、好ましくはタイヤ断面高さＨの３５〜７０％、より好ましくは４０〜６５％程度が望ましい。なおタイヤ断面高さＨは、ビードベースラインＢＬからタイヤ半径方向で最も外側の位置までの距離である。

また、サイド補強ゴム９の厚さは、負荷される荷重やタイヤサイズに応じて適宜定めることができるが、その最大厚さｔｃ（図２に示す）が小さすぎると、サイドウォール部３を補強する効果が得られ難い。このような観点より、前記最大厚さｔｃは、好ましくは５mm以上、より好ましくは８mm以上が望ましい。他方、前記最大厚さｔｃが大きすぎると、タイヤ質量の増加及び過度の発熱を招くおそれがあるので、該厚さｔｃは、好ましくは２０mm以下、より好ましくは１５mm以下が望ましい。

ランフラット走行時におけるタイヤの縦撓みを抑えるために、サイド補強ゴム９の硬さは、好ましくは６５度以上、より好ましくは７０度以上、さらに好ましくは７４度以上が望ましい。他方、サイド補強ゴム９の硬さが大きすぎると、タイヤの縦バネが著しく大きくなり、通常走行時の乗り心地を著しく悪化させる傾向があるので、好ましくは９９度以下、より好ましくは９０度以下が望ましい。

なお、本明細書において、ゴムの硬さは、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づくデュロメータータイプＡによる硬さとする。

また、各サイド補強ゴム９は、図３及び図４に示されるように、前記基部９Ｂのタイヤ内腔側を向く内面に、該内面を凹ませた複数個の凹部１１がタイヤ周方向に隔設されている。このようなランフラットタイヤ１は、凹部１１によってサイド補強ゴム９のボリュームが減じられ、従来に比して軽量なサイド補強ゴム９を提供しうる。これにより、車両の燃費性能を向上させかつ通常走行時の乗り心地を高め得る。また、凹部１１は、周方向に連続することなく、距離を隔てて設けられているため、サイド補強ゴム９の著しい剛性低下を防止できる。従って、ランフラット性能の悪化を防止できる。

本実施形態の凹部１１は、図４及び図７に示されるように、タイヤ半径方向と実質的に平行にのびる溝状をなし、いずれも同じ形状、即ち同一の開口形状、深さ及び容積を持っている。また、凹部１１は、タイヤ最大幅位置Ｍを横切るようにのびており、かつ、タイヤ半径方向の同一位置に一定のタイヤ周方向ピッチＰｇで隔設されている。なお、タイヤ最大幅位置Ｍは、サイドウォール部３に設けられた文字、模様及びリムプロテクタなどを除外したタイヤ断面輪郭形状から定められ、具体的にはカーカス６の最大幅をなす点ｍと実質的に同じ高さにある。

また、凹部１１は、本実施形態のような矩形状に限定されるものではなく、例えば円形、楕円形、三角形状、菱形など種々の形状で形成されても良い。但し、凹部１１は、好ましくは本実施形態のように、タイヤ半径方向の長さＬｇがタイヤ周方向の長さＷｇよりも大きい縦長状が望ましい。これにより、トレッド部２が路面に接地した際、凹部１１が開口幅を拡大するように変形し、好適な衝撃緩和能力を発揮し得る。

なお、凹部１１は、タイヤ半径方向と平行にのびているものに限定されず、タイヤ半径方向に対して傾いてのびても良い。この場合、サイド補強ゴム９のタイヤ半径方向剛性の著しい低下を防止するために、凹部１１のタイヤ半径方向に対する角度は、好ましくは３０度以下、より好ましくは１５度以下、さらに好ましくは５度以下が望ましい。

発明者らは、トレッド部２の前記パターン要素ｅの総数Ｎと、各サイド補強ゴム９の凹部１１の総数ｎとを異ならせて種々実験を行ったところ、両者の比（ｎ／Ｎ）を一定範囲に限定することにより、タイヤのユニフォミティや振動性能を良好に維持しうることを見出した。即ち、本発明のランフラットタイヤ１では、各サイド補強ゴム９に設けられた凹部１１の総数ｎをパターン要素ｅの総数Ｎの０．７０〜１．３０倍に設定することを特徴事項の一つとしている。

タイヤは、そのトレッド部２のパターン要素ｅの総数Ｎに応じた振動特性を持つ。しかし、パターン要素ｅの総数Ｎに一定の範囲で関連付けられた数ｎの凹部１１をサイド補強ゴム９に設けることによって、パターン要素ｅによるタイヤ周方向の剛性分布と、凹部１１によるサイド補強ゴム９のタイヤ周方向の剛性分布とを相互に打ち消し合わせ、タイヤ全体の剛性分布を均一化させる。これによって、タイヤのユニフォミティや振動特性が大幅に改善される。

とりわけ、各サイド補強ゴム９に設けられた凹部１１の総数ｎは、より好ましくはパターン要素ｅの総数Ｎの０．８０倍以上、さらに好ましくは０．８５倍以上が望ましく、また上限に関しては、より好ましくは１．２０倍以下、さらに好ましくは１．１５倍以下が望ましい。

本実施形態において、凹部１１は、一定のタイヤ周方向ピッチＰｇでサイド補強ゴム９に設けられる。また、この実施形態では、左右のサイド補強ゴム層９に設けられた各凹部１１は、タイヤ赤道Ｃに関して左右対称の位置に設けられている。つまり、本実施形態のトレッド部２のピッチパターンと同様、左右のサイド補強ゴム層９において、それぞれの凹部１１は、タイヤ周方向の位相を揃えて設けられる。

また、トレッド部２の外面のパターン要素ｅは、上で述べたようにバリアブルピッチが採用される。バリアブルピッチにおいて、最もピッチ長さが接近した２つのパターン要素のピッチ変化率（下式により計算される）は、好ましくは７０％以下、より好ましくは５０％以下、より好ましくは２５％以下であるのが望ましい。前記ピッチ変化率が大きすぎると、トレッド部２のタイヤ周方向の剛性分布が大きく変化し、サイド補強ゴム９に凹部１１を設けただけではこれを吸収できなくなる。
ピッチ変化率（％）＝１００×（Ｐｔ１−Ｐｔ２）／Ｐｔ２
ここで、”Ｐｔ１”は大きい方のパターン要素のピッチ長さ、”Ｐｔ２”は小さい方のパターン要素のピッチ長さである。

図８（ａ）には、前記ピッチパターンから各パターン要素ｅを単位パルスｐ１としかつ任意の１つのパターン要素ｅを起点として前記配列の順にしかも各パターン要素ｅのピッチＰｔを周方向に隔てたパルス列に置換した周期関数が示される。

同様に、図８（ｂ）には、凹部１１の配列から各凹部１１を単位パルスｐ２としかつ上記パターン要素ｅの起点に対応する位置（該起点に最も近い位置）の１つの凹部１１を起点として前記配列の順にしかも各凹部１１のタイヤ周方向長さＰｇを周方向に隔てたパルス列に置換した周期関数が示される。さらに、図９には、前記各周期関数をフーリエ級数に展開（ＦＦＴ）することにより求まるピッチパターン及び凹部配列の１次成分（基本波成分）がそれぞれ１周期分で示されている。

本実施形態のランフラットタイヤ１では、前記ピッチパターンの１次成分と、前記凹部配列の１次成分との位相差δがπ／２（rad ）以下に設定される。前記ピッチパターンの１次成分のピークは、トレッド部２のピッチパターンにおいて剛性の大きい部分に対応する。一方、凹部配列の１次成分のピークは、サイド補強ゴム９の剛性の小さい部分に対応する。このため、前記各々の一次成分の位相差δをπ／２（rad ）以下、さらに好ましくはπ／４（rad ) 以下、より好ましくは実質的に位相を一致させたときには、剛性の強弱が互いに打ち消し合うことにより、タイヤの剛性がタイヤ周方向でより均一化され、ひいてはユニフォミティをさらに向上させ得る。

ここで、凹部１１のタイヤ周方向の長さＷｇ、タイヤ半径方向の長さＬｇ及び深さｄ１等の寸法などは、タイヤサイズ等に基づいて適宜定めることができる。しかしながら、前記長さＷｇ、Ｌｇ又は深さｄ１が小さすぎると、軽量化や乗り心地の向上効果が十分に期待できないおそれがあるし、逆に前記長さＷｇ、Ｌｇ又は深さｄ１が大きすぎると、ランフラット走行時に十分な荷重支持能力を発揮し得ず、ひいてはランフラット耐久性が低下するおそれがある。

以上のような観点より、凹部１１のタイヤ周方向の長さＷｇは、好ましくは５mm以上、より好ましくは８mm以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは１５mm以下、より好ましくは１３mm以下が望ましい。同様に、凹部１１のタイヤ半径方向の長さＬｇは、好ましくはサイド補強ゴム９の前記長さＬの２０％以上、より好ましくは３０％以上が望ましく、また、上限に関しては、好ましくは９５％以下、より好ましくは９０％以下、さらに好ましくは８０％以下が望ましい。

さらに、図３に示されるように、凹部１１の深さｄ１は、好ましくはサイド補強ゴムの厚さｔの２０％以上、より好ましくは３０％以上、さらに好ましくは４０％以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは８０％以下、より好ましくは７０％以下、さらに好ましくは６０％以下が望ましい。なお、本実施形態の凹部１１は、長さ方向の中央部からタイヤ半径方向の内端１１ｉ及び外端１１ｏに向かって、深さｄ１が漸減するものが示される。

また、凹部１１の容積は、好ましくは０．５cm³以上、より好ましくは０．８cm³以上が望ましく、また上限に関しては、好ましくは３．０cm³ 以下、より好ましくは２．５cm³ 以下が望ましい。

前記実施形態では、凹部１１がタイヤ周方向に一定のピッチで設けられているが、これを変化させることができる。例えば、周期的に配列された凹部１１は、タイヤの固有振動数との共振など、特定周波数の振動やノイズを発生させるおそれがあるので、凹部１１を複数種類、より好ましくは３種類のタイヤ周方向長さのピッチを用いてタイヤ周方向に配列することにより、凹部１１の周期性を乱し、それによるピッチノイズをホワイトノイズ化させることも好ましく実施しうる。

凹部１１を配列する方法としては、例えばコンピュータや乱数発生器によって生成された乱数列ないし擬似乱数列に基づいて、複数種類のピッチをランダムに配列すれば良い。また、不規則性を関数として表現しうるカオス関数又はこれを利用したカオス的関数（例えば特開２００１−１３０２２６号公報に記載される）に従って得られた数列に基づき、凹部１１のピッチを不規則的に配列することもできる。

以上のようなランフラットタイヤ１は、例えば通常に加硫成形成形された後、サイド補強ゴム９の基部９Ｂの内面に、凹部１１を切削加工することによって容易に製造することができる。しかしながら、生産性を向上させるために、タイヤの加硫成形と同時に前記凹部１１を形成することが特に望ましい。

例えば、図１０及び図１１に示されるように、金型ＭＤの内部に配されかつタイヤの内面を成形するゴム風船状のブラダーＢのサイド補強ゴム９と接触する位置に予め凹部１１を成形するための凸状部Ｂｔを設け、これによってサイド補強ゴム９の内面を凹ませて前記凹部１１を加硫成形することができる。この際、金型ＭＤ側のパターンとブラダーとの相対位置をコントロールすることにより、前述の位相差δを設けることが可能になる。ただし、本実施形態のランフラットタイヤ１は、上記以外の種々の方法によって製造されても良いのは言うまでもない。

また、本実施形態のランフラットタイヤ１は、図１２（正規無負荷状態）に示されるようなタイヤ外面のプロファイル（輪郭線）ＴＬを有する。該プロファイルＴＬはトレッド部２の溝を埋めた状態で特定される。前記正規無負荷状態において、該プロファイルＴＬは、タイヤ外面とタイヤ赤道Ｃとの交点ＣＰからタイヤ最大幅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、前記交点ＣＰから前記点Ｐまでの区間においてタイヤ外面の曲率半径ＲＣをタイヤ軸方向外側に向かって徐々に減少させるとともに、次の関係を満足する。
０．０５＜Ｙ60 ／Ｈ ≦０．１
０．１＜Ｙ75 ／Ｈ ≦０．２
０．２＜Ｙ90 ／Ｈ ≦０．４
０．４＜Ｙ100 ／Ｈ ≦０．７
ここで、Ｙ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 は、タイヤ赤道Ｃからタイヤ軸方向にタイヤ最大幅の半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％のタイヤ軸方向距離をそれぞれ隔てるタイヤ外面上の各点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 と、前記交点ＣＰとのタイヤ半径方向の各距離である。また、前記”Ｈ”はタイヤ断面高さである。

また、ＲＹ60＝Ｙ60／Ｈ
ＲＹ75＝Ｙ75／Ｈ
ＲＹ90＝Ｙ90／Ｈ
ＲＹ100 ＝Ｙ100 ／Ｈ
とすると、上記関係を満足する範囲は図１３にグラフとして示される。これらから明らかなように、前記関係を満足するタイヤ外面のプロファイルＴＬは非常に丸くなる。このため、本プロファイルＴＬを有するタイヤの接地形状は、接地幅が小さく、また接地長さが大きくなる。これは、走行中のタイヤノイズを減らし、かつ、ハイドロプレーニング性能を向上するのに役立つ。

また、本プロファイルＴＬは、トレッド部２において撓みやすい領域を増大させる反面、サイドウォール部３の領域を短くする。このため、該プロファイルを具えたランフラットタイヤ１は、前記サイド補強ゴム９の軽量化との相乗作用により、タイヤを大幅に軽量化しうる。なお、前記曲率半径ＲＣは、好ましくは本実施形態のように連続的に減少するものが望ましいが、段階的に減少させることもできる。さらに、該プロファイルＴＬは、タイヤの縦バネを減少させるので、通常走行時の乗り心地に優れる。

以上本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、図６（ｂ）に示されるように、トレッド部２のピッチパターンには、タイヤ赤道Ｃの両側に配置されたピッチｅ１、ｅ２、ｅ３…がタイヤ周方向の位相をずらせて配置された非対称ピッチ配置を採用することもできる。この場合、左右の各サイド補強ゴム層９に設けられる凹部１１は、左右非対称（タイヤ周方向の位相をずらせて）設けられても良い。また、この場合、トレッド部２には、２つのピッチパターンが並列配置されているとみなすことができるので、上述の位相差δは、タイヤ赤道Ｃの各側において計算され、かつ、好ましくは一方側、より好ましくは両側で上述の範囲に設定されるのが望ましい。なお、本発明は、乗用車用のものとして特に好適であるが、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できるのは言うまでもない。

本発明の効果を確認するために、表１の仕様に基づきタイヤサイズ「２４５／４０ＺＲ１８」のランフラットタイヤが複数種類試作され、それらの性能がテストされた。サイド補強ゴムのタイヤ半径方向の長さＬは５０mmとし、基部での最大厚さは１０mmに統一された。また、トレッドパターンの外観形状は図５に示した通りである。

またサイド補強ゴムに設けられた凹部は、図７に示したように矩形状の同一形状とし、これをサイド補強ゴムの半径方向長さの中間位置に設けた。仕様は次の通りである。なお、左右のサイド補強ゴム層の凹部は、タイヤ赤道に関して左右対称の位置に設けられている。
凹部のタイヤ周方向の長さＷｇ：１０mm
凹部タイヤ半径方向の長さＬｇ：４５mm
凹部の深さｄ１：７mm
凹部の容積：１．６cm³

また、実施例７〜１７では、凹部のタイヤ周方向ピッチをＡ〜Ｅの５種類のバリアブルピッチとし、図１５及び図１６のランダムな並びが採用された。なお、実施例９〜１７の凹部の配列はカオス関数を用いて計算した。また、トレッド部のパターン要素もＡ〜Ｅの５種類のバリアブルピッチとし、図１４の配列が採用された。
ピッチＡないしＥのピッチ比は次の通りである。
Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄ：Ｅ＝０．７５０：０．８７５：１．０：１．１２５：１．２５

また、テストタイヤには、以下の仕様を持っている２種類のタイヤ外面プロファイルＰＡ、ＰＢが採用された。
プロファイルＰＡ：
ＲＹ６０＝０．０６
ＲＹ７５＝０．０８
ＲＹ９０＝０．１９
ＲＹ１００＝０．５７
プロファイルＰＢ：
ＲＹ６０＝０．０９
ＲＹ７５＝０．１４
ＲＹ９０＝０．３７
ＲＹ１００＝０．５７
テストの方法は、次の通りである。

＜ノイズ性能＞
各テストタイヤを１８×８．５Ｊのリム及び２３０ｋＰａの内圧で排気量４０００ｃｃのＦＲ車の全輪に装着し、アスファルト路面のテストコース内をドライバー１名乗車で走行させるとともに、ドライバーの官能によりピッチノイズの大きさが評価された。結果は比較例１を１００とする評点で示す。数値が大きいほど良好であることを示す。

＜ユニフォミティ＞
タイヤユニフォミティ試験器を用いてタイヤ回転軸に現れる上下方向の荷重変動力であるラジアルフォースバリエイション（ＲＦＶ）が測定された。測定条件は、リム１８×８．５Ｊ、タイヤ回転数６０ｒｐｍ、内圧２００ｋＰａ及び縦荷重４．８８ｋＮとした。結果は比較例１を１００とする指数で表示された。数値が大きいほどユニフォミティが良好であることを示す。

＜ランフラット耐久性＞
各供試タイヤを上記リムにリム組み後、内圧２３０ｋＰａを充填し、温度３８℃で３４時間放置した後、リムのバルブコアを抜き取ってタイヤ内腔と大気とを連通させた。そして、この状態で、半径１．７ｍのドラムを有するドラム試験機上を速度８０km／ｈかつ縦荷重５．０ｋＮで走行させ、タイヤが破壊するまでの走行時間が測定された。結果は、比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜乗り心地（縦バネ指数）＞
供試タイヤを上記リムに装着し内圧２００ｋＰａを充填するとともに縦荷重０〜４ｋＮ縦撓み量の傾きが測定された。そして、比較例１の傾きを１００とする指数で表示した。数値が大きいほど、縦バネ定数が小さく乗り心地に優れることを示す。
テストの結果などを表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、ランフラット耐久性を損ねることなく軽量化されており、また乗り心地の向上も期待できることが確認できた。

Claims

トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至るトロイド状のカーカスと、該カーカスの内側に配されかつサイドウォール部に沿ってタイヤ半径方向内外にのびる一対のサイド補強ゴムとを具えたランフラットタイヤであって、
前記トレッド部の外面には、繰り返し模様の最小単位であるパターン要素がタイヤ周方向に配列されたピッチパターンが形成される一方、
前記各サイド補強ゴムは、そのタイヤ内腔側を向く内面側に、凹部がタイヤ周方向に隔設されるとともに、
各サイド補強ゴムに設けられた凹部の総数ｎが、前記パターン要素の総数の０．７０〜１．３０倍であることを特徴とするランフラットタイヤ。
前記凹部は、同一形状であり、かつ、タイヤ半径方向の同一位置に一定のタイヤ周方向ピッチで隔設されている請求項１記載のランフラットタイヤ。
前記ピッチパターンから各パターン要素を単位パルスとしかつ１つのパターン要素を起点として前記配列の順にしかも各パターン要素のタイヤ周方向長さであるピッチを周方向に隔てたパルス列に置換するとともに、このパルス列をフーリエ級数に展開することにより求まるピッチパターンの１次成分と、
前記凹部の配列から各凹部を単位パルスとしかつ１つの凹部を起点として前記配列の順にしかも各凹部のタイヤ周方向長さを周方向に隔てたパルス列に置換するとともに、このパルス列をフーリエ級数に展開することにより求まる凹部配列の１次成分との位相差δがπ／２（rad ）以下である請求項１又は２に記載のランフラットタイヤ。
前記凹部は、少なくとも３種類のタイヤ周方向長さであるピッチを含み、かつ該ピッチがランダムに配列されている請求項１又は３記載のランフラットタイヤ。
正規リムにリム組みされかつ正規内圧が充填された無負荷である正規無負荷状態の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、前記タイヤ外面とタイヤ赤道（Ｃ）との交点（ＣＰ）からタイヤ最大幅（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、前記交点（ＣＰ）から前記点（Ｐ）までの区間においてタイヤ外面の曲率半径（ＲＣ）はタイヤ軸方向外側に向かって徐々に減少するとともに、次の関係を満足する請求項１乃至４のいずれかに記載のランフラットタイヤ。
０．０５＜Ｙ60 ／Ｈ ≦０．１
０．１＜Ｙ75 ／Ｈ ≦０．２
０．２＜Ｙ90 ／Ｈ ≦０．４
０．４＜Ｙ100 ／Ｈ ≦０．７
（ここで、Ｙ60、Ｙ75、Ｙ90及びＹ100 は、前記交点（ＣＰ）からタイヤ軸方向にタイヤ最大幅の半幅（ＳＷ／２）の６０％、７５％、９０％及び１００％のタイヤ軸方向距離をそれぞれ隔てるタイヤ外面上の各点Ｐ60、Ｐ75、Ｐ90及びＰ100 と、前記交点（ＣＰ）とのタイヤ半径方向の各距離、Ｈはタイヤ断面高さである。）