JP2007246026A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 空気入りタイヤ１の重量の増大を抑えて、転がり抵抗の低減を図りつつ、カーカス９の耐引き抜き性を十分かつ容易に確保すること。
【解決手段】カーカス９の両縁側は、プライコードを有した多数の分岐片２１にそれぞれ分岐され、多数の分岐片２１は、ビードコア５にタイヤ幅方向内側Ｗ１から折り返される多数の第１分岐片２１Ａと、ビードコア５にタイヤ幅方向外側Ｗ２から折り返される多数の第２分岐片２１Ｂとからなっており、多数の第１分岐片２１Ａ及び多数の第２分岐片２１Ｂは、タイヤ周方向Ｃに沿って交互に配列されていること。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば重荷重用空気入りタイヤ等の空気入りタイヤに係わり、特に、この空気入りタイヤのカーカスの構造に関する。

従来の重荷重用空気入りタイヤ等の空気入りタイヤについては種々の開発がなされており、空気入りタイヤとして先行技術として特許文献１及び特許文献２等に示すものがあり、先行技術に係る空気入りタイヤの構成について簡単に説明すると、次のようになる。

一般的な空気入りタイヤは、一対のビード部を備えており、各々のビード部は、ビードコアをそれぞれ有している。また、一対のビードコアとの間には、トロイド状のカーカスが設けられており、このカーカスは、多数のプライコードをゴム被覆（ゴム引き）してなるものである。ここで、カーカスの両縁側は、ビードコアにタイヤ幅方向内側からそれぞれ折り返されている。

カーカスのクラウン領域には、所謂たが効果を発揮するベルトが設けられており、このベルトの外周部分には、トレッド部が設けられている。また、カーカスのクラウン領域の両側には、サイドウォール部がそれぞれ設けられており、カーカスの内側面には、空気の漏れを防ぐインナーライナーが設けられている。
特開平７−１９１２号公報 特開平６−１２２３０２号公報

ところで、カーカスの両縁側がビードコアにタイヤ幅方向内側からそれぞれ折り返されていることから、空気入りタイヤに内圧及び荷重がかかると、ビードコアのタイヤ径方向内側において、カーカスにはタイヤ幅方向内側へ大きな引き抜き力が働くことになる。そのため、カーカスのプライコードの打ち込み数を増やして、カーカスの十分な耐引き抜き性を確保することが必要になる。一方、カーカスのプライコードの打ち込み数を増やすと、空気入りタイヤの重量が増大して、転がり抵抗が高くなる。つまり、空気入りタイヤの重量の増大を抑えて、転がり抵抗の低減を図りつつ、カーカスの耐引き抜き性を十分に確保することは容易でないという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決するため、カーカスのプライコードの打ち込み数を増やすことなく、カーカスの耐引き抜き性を十分に確保することができる、新規な構成の空気入りタイヤを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴（請求項１に記載の発明の特徴）は、ビードコアをそれぞれ有した一対のビード部と、一対の前記ビードコアとの間に設けられ、多数のプライコードをゴム被覆してなるトロイド状のカーカスと、を備えた空気入りタイヤにおいて、前記カーカスの両縁側は、前記プライコードを有した多数の分岐片にそれぞれ分岐され、多数の前記分岐片は、前記ビードコアにタイヤ幅方向内側から折り返される多数の第１分岐片と、前記ビードコアにタイヤ幅方向外側から折り返される多数の第２分岐片とからなっており、多数の前記第１分岐片及び多数の前記第２分岐片は、タイヤ周方向に沿って交互に配列されていることである。

第１の特徴によると、前記第１分岐片が前記ビードコアにタイヤ幅方向内側から折り返され、前記第２分岐片が前記ビードコアにタイヤ幅方向外側から折り返されると共に、多数の前記第１分岐片及び多数の前記第２分岐片がタイヤ周方向に沿って交互に配列されているため、前記ビードコアのタイヤ径方向内側において、前記第１分岐片にはタイヤ幅方向内側へ、前記第２分岐片にはタイヤ幅方向外側へ引き抜き力がそれぞれ働くことになる一方、前記第１分岐片に働く引き抜き力と、前記第２分岐片に働く引き抜き力が互いに拘束し合うことになる。これにより、前記カーカスの前記プライコードの打ち込み数を増やすことなく、前記カーカスの耐引き抜き性を十分に確保することができると共に、前記ビードコアに加わる力を軽減して、前記ビードコアの形状保持力を高めることができる。

本発明の第２の特徴（請求項２に記載の発明の特徴）は、第１の特徴に加えて、各々の分岐片は、１本から５本の前記プライコードをそれぞれ有していることである。

本発明の第３の特徴（請求項３に記載の発明の特徴）は、第１の特徴又は第２の特徴に加えて、前記カーカスの両縁部にタイヤ径方向内側から前記ビードコアを挟み込むように設けられ、多数の補強コードをゴム被覆してなるワイヤーチェファーと、を備えたことである。

第３の特徴によると、前記カーカスの両縁部に前記ワイヤーチェファーがタイヤ径方向内側から前記ビードコアを挟み込むように設けられているため、前記ビードコアの形状保持力をより高めることができる。

本発明の第４の特徴（請求項４に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第３の特徴のうちのいずれかの特徴に加えて、前記カーカスにおける前記多数の分岐片に分岐する位置は、前記一対のビード部を標準適用リムに嵌合させたときに前記標準適用リムのフランジの曲率中心から前記カーカスの下ろした垂線と、前記カーカスとの交点から、タイヤ径方向外側へ前記カーカスに沿って２０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下の長さだけ離れていることである。

本発明の第５の特徴（請求項５に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第４の特徴のうちのいずれかの特徴に加えて、前記分岐片における前記ビードコアと重なる部分の長さが前記ビードコア断面の外周長の１／２以上になっていることである。

本発明の第６の特徴（請求項６に記載の発明の特徴）は、第１の特徴から第５の特徴のうちのいずれかの特徴に加えて、各々の前記分岐片の先端が前記ビードコアよりもタイヤ径方向外側へ突出しないようにそれぞれなっていることである。

第６の特徴によると、各々の前記分岐片の先端が前記ビードコアよりもタイヤ径方向外側へ突出しないようにそれぞれなっているため、前記空気入りタイヤの転動中に、前記分岐片の先端付近に大きな変形が生じることはない。

請求項１から請求項６のうちのいずれかの請求項に記載の発明によれば、前記カーカスの前記プライコードの打ち込み数を増やすことなく、前記カーカスの耐引き抜き性を十分に確保することができるため、前記空気入りタイヤの重量の増大を抑えて、転がり抵抗の低減を図りつつ、前記カーカスの耐引き抜き性を十分かつ容易に確保することができる。

また、前記ビードコアに加わる力を軽減して、前記ビードコアの形状保持力を高めることができるため、前記ビードコアの型くずれ等を抑えて、前記ビードコアの性状のを良好に保つことができる。

本発明の実施形態について図１から図４を参照して説明する。

ここで、図１は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのビード部周辺の断面図、図２（ａ）は、第１分岐片とビードコアとの重なる度合いを示す断面図、図２（ａ）は、第２分岐片とビードコアとの重なる度合いを示す断面図、図３は、カーカスの縁側が多数の分岐片に分岐している状態を示す斜視図、図４は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの部分断面図である。

図４に示すように、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１は、一対のビード部３（図４においては１つビード部３のみ図示）を備えており、各々のビード部３は、ビードコア５と、このビードコア５のタイヤ径方向外側Ｒ１に配設されたビードフィラ７とをそれぞれ有している。また、一対のビードコア５との間には、トロイド状のカーカス９（図４においてはカーカス９の一部のみ図示））が設けられており、このカーカス９は、ラジアル方向へ延びかつスチールからなる多数のプライコード（図示省略）をゴム被覆（ゴム引き）してなるものである。

カーカス９のクラウン領域には、例えば３層のベルト１１が設けられており、ベルト１１は、所謂たが効果を発揮するものであって、タイヤ周方向Ｃへ傾斜する方向へ延びかつスチールからなる多数本のベルトコード（図示省略）をゴム被覆してなるものである。また、ベルト１１の外周面には、トレッド部１３が設けられており、このトレッド部１３には、タイヤ周方向Ｃへ延びた複数の周方向主溝１５が設けられている。更に、カーカス９のクラウン領域の両側には、サイドウォール部１７がそれぞれ設けられており、カーカス９の内側面には、空気の漏れを防ぐインナーライナー１９が設けられている。

次に、本発明の実施形態の要部について説明する。

図１から図３に示すように、カーカス９の両縁側は、１本のプライコードを有した多数の分岐片２１にそれぞれ分岐されており、多数の分岐片２１は、ビードコア５にタイヤ幅方向内側Ｗ１から折り返される多数の第１分岐片２１Ａと、ビードコア５にタイヤ幅方向外側Ｗ２から折り返される多数の第２分岐片２１Ｂとからなっている。なお、各々の分岐片２１（第１分岐片２１Ａ及び第２分岐片２１Ｂ）が１本のプライコードをそれぞれ有する代わりに、２本から５本のプライコードをそれぞれ有するようにしても構わない。

多数の第１分岐片２１Ａ及び多数の第２分岐片２１Ｂは、タイヤ周方向Ｃに沿って交互に配列されており、隣接関係にある第１分岐片２１Ａと第２分岐片２１Ｂは、ビードコア５のタイヤ径方向内側Ｒ２において一体的に連結されている。また、第１分岐片２１Ａにおけるビードコア５と重なる部分（重ね代、図２（ａ）においてハッチングを施した部分）の長さ、及び第２分岐片２１Ｂにおけるビードコア５と重なる部分（重ね代、図２（ｂ）においてハッチングを施した部分）の長さは、ビードコア断面（ビードコア５の断面）の外周長の１／２以上になっている。更に、各々の第１分岐片２１Ａの先端２１Ａｔ及び各々の第２分岐片２１Ｂの先端２１Ｂｔは、ビードコア５よりもタイヤ径方向外側Ｒ１へ突出しないようにそれぞれなっている。

そして、カーカス９における多数の分岐片２１に分岐する分岐位置Ｐ１は、一対のビード部３を標準適用リム２３に嵌合させたときに標準適用リム２３のフランジ２５の曲率中心Ｐ２からカーカス９の下ろした垂線Ｌと、カーカス９との交点Ｐ３から、タイヤ径方向外側Ｒ１へカーカス９に沿って２０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下の長さだけ離れている。ここで、分岐位置Ｐ１を交点Ｐ３からカーカス９に沿って２０ｍｍ以上の長さだけ離れているとしたのは、分岐位置Ｐ１が交点Ｐ３からカーカス９に沿って２０ｍｍ未満の長さしか離れていないと、分岐片２１に曲率の大きい部分が生じて、分岐片２１に大きな曲げ歪が生じるからである。一方、分岐位置Ｐ１を交点Ｐ３からカーカス９に沿って５０ｍｍ以上の長さだけ離れているとしたのは、分岐位置Ｐ１が交点Ｐ３からカーカス９に沿って５０ｍｍの長さを越えて離れていると、カーカス９全体の剛性を十分に確保することが困難になるからである。なお、標準適用リム２３には、ＪＡＴＭＡ、ＴＲＡ、或いはＥＴＲＴＯ規格に準拠したものが用いられ、どの規格に準拠するかは、空気入りタイヤ１の使用される国又は地方によって異なる。

カーカス９の両縁部には、ワイヤーチェファー２７がタイヤ径方向内側Ｒ２からビードコア５を挟み込むように設けられており、このワイヤーチェファー２７は、スチールからなる多数の補強コード（図示省略）をゴム被覆してなるものである。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

第１分岐片２１Ａがビードコア５にタイヤ幅方向内側Ｗ１から折り返され、第２分岐片２１Ｂがビードコア５にタイヤ幅方向外側Ｗ２から折り返されると共に、多数の第１分岐片２１Ａ及び多数の第２分岐片２１Ｂがタイヤ周方向Ｃに沿って交互に配列されているため、ビードコア５のタイヤ径方向内側Ｒ２において、第１分岐片２１Ａにはタイヤ幅方向内側Ｗ１へ、第２分岐片２１Ｂにはタイヤ幅方向外側Ｗ２へ引き抜き力がそれぞれ働くことになる一方、第１分岐片２１Ａに働く引き抜き力と、第２分岐片２１Ｂに働く引き抜き力が互いに拘束し合うことになる。これにより、カーカス９のプライコードの打ち込み数を増やすことなく、カーカス９の耐引き抜き性を十分に確保することができると共に、ビードコア５に加わる力を軽減して、ビードコア５の形状保持力を高めることができる。

特に、分岐片２１におけるビードコア５と重なる部分の長さがビードコア断面の外周長の１／２以上になっているため、カーカス９の耐引き抜き性をより高めることができると共に、カーカス９の両縁部にワイヤーチェファー２７がタイヤ径方向内側Ｒ２からビードコア５を挟み込むように設けられているため、ビードコア５の形状保持力をより高めることができる。

また、各々の第１分岐片２１Ａの先端２１Ａｔ及び各々の第２分岐片２１Ｂの先端２１Ｂｔがビードコア５よりもタイヤ径方向外側Ｒ１へ突出しないようにそれぞれなっているため、空気入りタイヤ１の転動中に、第１分岐片２１Ａの先端２１Ａｔ付近及び第２分岐片２１Ｂの先端２１Ｂｔ付近に大きな変形が生じることはない。

以上の如き、本発明の実施形態によれば、カーカス９のプライコードの打ち込み数を増やすことなく、カーカス９の耐引き抜き性を十分に確保することができるため、空気入りタイヤ１の重量の増大を抑えて、転がり抵抗の低減を図りつつ、カーカス９の耐引き抜き性を十分かつ容易に確保することができる。

また、ビードコア５に加わる力を軽減して、ビードコア５の形状保持力を高めることができるため、ビードコア５の型くずれ等を抑えて、ビードコア５の性状を良好に保つことができる。

更に、空気入りタイヤ１の転動中に、分岐片の先端付近に大きな変形が生じることはないため、第１分岐片２１Ａの先端２１Ａｔ付近及び第２分岐片２１Ｂの先端２１Ｂｔ付近に剪断歪が生じることを抑えて、ビード部３の耐久性を向上させることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

まず、実施例の具体的な内容について説明する前に、比較例に係る空気入りタイヤについて図５を参照して簡単に説明する。ここで、図５は、比較例に係る空気入りタイヤのビード部周辺の断面図である。

図５に示すように、比較例に係る空気入りタイヤ２９にあっては、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１と異なり、カーカス９の両縁側が分岐されることなく、ビードコア５にタイヤ幅方向内側Ｗ１からそれぞれ折り返されており、カーカス９の両縁の先端がビードコア５よりもタイヤ径方向外側Ｒ１へそれぞれ突出している。なお、それ以外の点に関しては、比較例に係る空気入りタイヤ２９の構成は、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１の構成と略同じである。

続いて、実施例の具体的な内容について説明する。

カーカス９の耐引き抜き性
同じタイヤサイズ（２７５／８０Ｒ２２．５）と同じタイヤ重量の下で、本発明の実施形態に係る空気入りタイヤ１を発明タイヤとして、比較例に係る空気入りタイヤ２９を比較タイヤとしてそれぞれ試作した。次に、発明タイヤ及び比較タイヤを水圧試験用リムにそれぞれ組付けた状態で、発明タイヤ及び比較タイヤの内部に水を徐々に供給して、発明タイヤ及び比較タイヤにおけるカーカス９の耐引き抜き性について水圧試験を行った。そして、ビード部３にバーストが生じる際の圧力を試験結果として、指数表示によりまとめると、後記の表１のようになる。なお、カーカス９の耐引き抜き性の指数が大きいほど、カーカス９の耐引き抜き性は良好である。

ビード部３の耐久性
前述の発明タイヤ及び比較タイヤを用い、発明タイヤ及び比較タイヤを標準適用リム（リム幅８．２５）に組み付けて、内圧９００ＫＰａの空気を充填する。そして、発明タイヤ、比較タイヤをドラムの外周面に６２ｋＮ荷重で押し付けつつ、ビード部３が故障するまでドラムを時速６０ｋｍ／ｈの速度で回転させて、発明タイヤ及び比較タイヤにおけるビード部３の耐久性について耐久試験を行った。そして、ビード部３が故障するまでの発明タイヤ、比較タイヤの走行距離を試験結果として、指数表示によりまとめると、後記の表１のようになる。なお、ビード部３の耐久性の指数が大きいほど、ビード部３の耐久性は良好である。

即ち、表１に示すように、発明タイヤは、同じタイヤ重量の下で、比較タイヤに比べて、カーカス９の耐引き抜き性及びビード部３の耐久性を向上させることが確認できた。

本発明の実施形態に係る空気入りタイヤのビード部周辺の断面図である。 図２（ａ）は、第１分岐片とビードコアとの重なる度合いを示す断面図、図２（ａ）は、第２分岐片とビードコアとの重なる度合いを示す断面図である。 カーカスの縁側が多数の分岐片に分岐している状態を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る空気入りタイヤの部分断面図である。 比較例に係る空気入りタイヤのビード部周辺の断面図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
３ ビード部
５ ビードコア
９ カーカス
１１ ベルト
１３ トレッド部
１７ サイドウォール部
２１ 分岐片
２１Ａ 第１分岐片
２１Ａｔ 先端
２１Ｂ 第２分岐片
２１Ｂｔ 先端
２３ 標準適用リム
２５ フランジ
２７ ワイヤーチェファー

Claims (6)

1. ビードコアをそれぞれ有した一対のビード部と、
   一対の前記ビードコアとの間に設けられ、多数のプライコードをゴム被覆してなるトロイド状のカーカスと、を備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記カーカスの両縁側は、前記プライコードを有した多数の分岐片にそれぞれ分岐され、多数の前記分岐片は、前記ビードコアにタイヤ幅方向内側から折り返される多数の第１分岐片と、前記ビードコアにタイヤ幅方向外側から折り返される多数の第２分岐片とからなっており、多数の前記第１分岐片及び多数の前記第２分岐片は、タイヤ周方向に沿って交互に配列されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 各々の前記分岐片は、１本から５本の前記プライコードをそれぞれ有していることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記カーカスの両縁部にタイヤ径方向内側から前記ビードコアを挟み込むように設けられ、多数の補強コードをゴム被覆してなるワイヤーチェファーと、を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記カーカスにおける前記多数の分岐片に分岐する位置は、前記一対のビード部を標準適用リムに嵌合させたときに前記標準適用リムのフランジの曲率中心から前記カーカスの下ろした垂線と、前記カーカスとの交点から、タイヤ径方向外側へ前記カーカスに沿って２０ｍｍ以上かつ５０ｍｍ以下の長さだけ離れていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記分岐片における前記ビードコアと重なる部分の長さは、前記ビードコア断面の外周長の１／２以上になっていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の空気入りタイヤ。
6. 各々の前記分岐片の先端は、前記ビードコアよりもタイヤ径方向外側へ突出しないようにそれぞれなっていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の空気入りタイヤ。
   

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