JP2013063676A

JP2013063676A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2013063676A
Application number: JP2011202145A
Authority: JP
Inventors: Koji Izumi; 耕治和泉
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2013-04-11

Abstract

【課題】空気圧の保持性能の低下を伴わずに、ビード耐久性を向上させる。
【解決手段】少なくとも１枚のカーカスプライ７からなるカーカス６と、ビードエーペックスゴム８と、リムプロテクター９とを具えた空気入りタイヤである。ビード部４のタイヤ軸方向の外側面４ａには、円弧面１１の端部１１ｅからのびる第１ビード面１２と、段差面１３を介して接続される第２ビード面１４とを有する。段差面１３は、前記ビードコア５のタイヤ半径方向の外面５ａからタイヤ半径方向外側に０〜２mmの範囲に位置し、かつ前記段差面１３のタイヤ軸方向長さは０．５〜１．０mmであり、前記段差面１３と前記第２ビード面１４との接続部には、曲率半径ｒ１が０．５〜１．０mmの円弧からなる面取り部が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、リムプロテクターを具えた空気入りタイヤに関し、空気圧の保持性能の低下を伴わずに、ビード耐久性を向上しうる技術に関する。

空気入りタイヤでは、偏平率の低下に伴って、リムフランジの路面からの距離が小となるため、例えば車両を路肩に寄せた場合など、リムフランジが縁石等に接触して損傷し易くなるという問題がある。そのため、図４で示されるように、タイヤの外側面のカーカスの最大幅位置よりもタイヤ半径方向内側の領域に、タイヤ軸方向外方に突出するリムプロテクターａを設けることにより、リムフランジが縁石等と接触するのを防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−７１７２３号公報

しかしながら、図４で示されるように、前記リムプロテクターａが設けられる場合は、リムプロテクターａのゴム部材が、ビード部外側面ｂのゴム部材として、ビードベース面のヒール側に連なる円弧面ｃにまで用いられるため、ビードコアとリムフランジ内面ｄの間のゴム部ｅ１及びｅ２の合計厚さであるコア横のゴム厚さｇｔが増加する傾向にあった。

このため、走行時、前記ビード部外側面ｂとリムフランジ内面ｄとの接触面の面圧が高くなって、該接触面での発熱量が増加し、特にビードコアのタイヤ半径方向外側近傍において、前記ゴム部ｅ１及びｅ２の損傷が生じ易くなる等、耐久性が低下するという問題があった。

また、前記ビード部外側面ｂとリムフランジ内面ｄとの面圧を軽減すべく、前記コア横のゴム厚さｇｔを低減させると、前記ゴム部ｅ１及びｅ２はビードヒール部までのびているため、前記円弧面ｃでのゴム厚さまで必要以上に減じてしまうおそれがあり、リムとの嵌合性が低下して空気圧の保持性能が低下するおそれがあった。

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出されたもので、ビード部のタイヤ軸方向の外側面に、ビードベース面のヒール側に連なる円弧面の端部からタイヤ半径方向外側にのびる第１ビード面と、該第１ビード面にステップ状の段差面を介して接続されることにより前記第１ビード面よりもタイヤ軸方向外側に張り出してタイヤ半径方向外方にのびる第２ビード面とを設け、前記段差面の位置及びタイヤ軸方向の幅を規定することを基本として、空気圧の保持性能の低下を伴うことなくビード部の耐久性を向上しうる空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項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本体部に前記ビードコアの周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部を設けた少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、前記本体部と折返し部との間を前記ビードコアからタイヤ半径方向外方に向かって先細状にのびるビードエーペックスゴムと、前記カーカスの最大幅位置よりもタイヤ半径方向内側の領域に、タイヤ軸方向外方に突出しかつタイヤ周方向に連続してのびるリムプロテクターとを具えた空気入りタイヤであって、前記ビード部のタイヤ軸方向の外側面は、正規リムのリムベース面に着座するビードベース面のヒール側に連なる円弧面の端部からタイヤ半径方向外側にのびる第１ビード面と、該第１ビード面にステップ状の段差面を介して接続されることにより前記第１ビード面よりもタイヤ軸方向外側に張り出してタイヤ半径方向外方にのびる第２ビード面とを有し、前記段差面は、前記ビードコアのタイヤ半径方向の外面からタイヤ半径方向外側に０〜２mmの範囲に位置し、かつ前記段差面のタイヤ軸方向長さは０．５〜１．０mmであり、しかも前記段差面と前記第２ビード面との接続部には、曲率半径が０．５〜１．０mmの円弧からなる面取り部が設けられていることを特徴とする空気入りタイヤである。

また請求項２の発明は、前記第１ビード面と段差面の接続部には、曲率半径が０．５〜１．０mmの円弧からなる面取部が設けられている請求項１記載の空気入りタイヤである。

また請求項３の発明は、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状態において、前記第１ビード面と前記正規リムのリムフランジ内面と前記段差面との間に、タイヤ半径方向内方に向かってタイヤ軸方向の幅が漸減する断面三角形状の空所が形成される請求項１又は２記載の空気入りタイヤである。

本発明の空気入りタイヤは、ビード部のタイヤ軸方向の外側面が、正規リムのリムベース面に着座するビードベース面のヒール側に連なる円弧面の端部からタイヤ半径方向外側にのびる第１ビード面と、該第１ビード面にステップ状の段差面を介して接続されることにより前記第１ビード面よりもタイヤ軸方向外側に張り出してタイヤ半径方向外方にのびる第２ビード面とを有している。また前記段差面は、前記ビードコアのタイヤ半径方向の外面からタイヤ半径方向外側に０〜２mmの範囲に位置し、かつ前記段差面のタイヤ軸方向長さは０．５〜１．０mmである。さらに前記段差面と前記第２ビード面との接続部には、曲率半径が０．５〜１．０mmの円弧からなる面取り部が設けられている。

このような本発明の空気入りタイヤは、前記段差面を有するため、リム組みして正規内圧を充填した場合に、ビード部のタイヤ軸方向外側面とリムフランジ内面との間に空所が生じる。該空所は、ビードコアのタイヤ軸方向外側のゴムとリムフランジ内面との面圧の増加を抑制し、ビード部の走行時の発熱を抑制してビード部の耐久性を向上させる。

また、前記段差面がビードコアのタイヤ半径方向の外面からタイヤ半径方向外側に０〜２mmの範囲に位置するため、前記空所が、特に走行時の発熱量が多いビードコアのタイヤ半径方向外側近傍に設けられ、より一層の発熱抑制効果を発揮し、ビード部の耐久性を向上させる。また、前記段差面と第２ビード面との接続部には、曲率半径が０．５〜１．０mmの円弧からなる面取り部が設けられているため、前記接続部での応力集中を防止し、当該箇所からの割れを防止しうる。

さらに、前記段差面のタイヤ軸方向長さが０．５〜１．０mmであるため、前記空所が適切な大きさで生じ、タイヤとリムとの嵌合力を低下させずに前記面圧の増加を抑制し、走行時の発熱を抑制してビード部の耐久性を向上させる。また、前記空所が、ビードコアのタイヤ半径方向外側近傍に適切な大きさで生じるため、ビードベース面のヒール側に連なる円弧面におけるゴム厚さまで低減することが無く、空気圧の保持性能の低下を防止する。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。図１のビード部の拡大断面図である。正規状態におけるビード部の拡大断面図である。リムプロテクターを具えた従来の空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。

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、本実施形態の空気入りタイヤ１のタイヤ軸を含むタイヤ子午線断面図、図２は図１のビード部の拡大断面図である。なお図１及び図２は、リム組みされていない状態での断面図である。図３は正規状態におけるビード部の拡大断面図である。

ここで、前記「正規状態」とは、タイヤを正規リムにリム組みし、かつ、正規内圧を充填した無負荷の状態のことである。また前記「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" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" とする。さらに「正規内圧」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。

なお、本明細書において、特に言及しない場合、タイヤ各部の寸法等は、リム組みされていない状態で測定された値とする。

図１に示されるように、本実施形態の空気入りタイヤ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、前記本体部６ａと折返し部６ｂとの間を前記ビードコア５からタイヤ半径方向外方に向かって先細状にのびるビードエーペックスゴム８と、前記カーカス６の最大幅位置よりもタイヤ半径方向内側の領域に、タイヤ軸方向外方に突出しかつタイヤ周方向に連続してのびるリムプロテクター９とを具える。

前記カーカス６は、少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａからなり、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に至るトロイド状の本体部６ａと、ビードコア５の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを含む。また、前記カーカスプライ６Ａは、カーカスコードをトッピングゴムで被覆したコードプライであって、本実施形態では前記カーカスコードがタイヤ赤道Ｃに対して例えば７５゜〜９０゜の角度で傾けて配されている。カーカスコードには、ポリエステルコード、ナイロン、レーヨン、アラミドなどの有機繊維コードが好適であり、必要によりスチールコードを採用することができる。

また、前記カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂは、ビードコア５及びリムプロテクター９よりも、タイヤ半径方向外方で終端することが望ましく、より好ましくは、ビードエーペックスゴム８のタイヤ半径方向外端よりも外方で終端することが望ましい。これにより、ビード部４の剛性が向上し、操縦安定性の向上に寄与する。本実施形態の折返し部６ｂは、タイヤ最大幅位置付近で終端する。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜４０°の小角度で傾けて配列した少なくとも１枚、本例ではタイヤ半径方向内外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを前記コードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。ベルトコードは、本実施形態ではスチールコードが採用されているが、アラミド、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。

前記ビードエーペックスゴム８は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間に配され、かつビードコア５からタイヤ半径方向外方に向かって先細状にのびる。ビードエーペックスゴム８のタイヤ半径方向外端の位置は、特に限定されないが、リムプロテクター９の剛性確保の観点から、リムプロテクター９の最突出位置９ａよりもタイヤ半径方向外方であることが望ましい。

前記リムプロテクター９は、前記カーカス６の最大幅位置よりもタイヤ半径方向内側の領域にタイヤ軸方向外側に突出して形成される。このようなリムプロテクター９は、走行時に正規リム１５のリムフランジ１５ａを縁石等の接触から保護する。リムプロテクター９の断面形状は、特に限定されないが、断面略三角形状あるいは断面略台形状のものが採用される。

図３に示されるように、前記正規リム１５は、タイヤと接触する側のプロファイルにおいて、実質的に直線状でのびているリムベース面１５ｂと、実質的に垂直にのびているリムフランジ内面１５ｄと、これらの間に配された円弧状のリムヒール面１５ｃとを具える。

図２に示されるように、ビード部４のタイヤ軸方向外側面４ａには、正規リム１５のリムベース面１５ｂに着座するビードベース面１０のヒール側に連なる円弧面１１の端部１１ｅからタイヤ半径方向外側にのびる第１ビード面１２と、該第１ビード面１２にステップ状の段差面１３を介して接続されることにより前記第１ビード面１２よりもタイヤ軸方向外側に張り出してタイヤ半径方向外方にのびる第２ビード面１４とを有する。

また、前記円弧面１１、第１ビード面１２、段差面１３、及び第２ビード面１４のゴム部材は、慣例に従い耐摩耗性に優れる高弾性のゴムからなり、正規リム１５との摩擦によるビード部外側面４ａの損傷を防止する。

前記円弧面１１は、タイヤ１がリム組みされ内圧が充填されることにより、リムヒール面１５ｃと密着され、タイヤ内腔からの空気漏れを防止する。また、円弧面１１がリムヒール面１５ｃに密着することにより、ビード部４が確実に拘束され、高い操縦安定性が発揮される。

本発明の空気入りタイヤ１は、ビード部４に前記段差面１３を有するため、図３に示されるように、リム組みして正規内圧を充填した場合に、ビード部４のタイヤ軸方向外側面４ａとリムフランジ内面１５ｄとの間に空所１６が生じる。該空所１６は、ビードコア５のタイヤ軸方向外側の第１ビード面１２とリムフランジ内面１５ｄとの面圧の増加を抑制し、ビード部４の走行時の発熱を抑制してビード部４の耐久性を向上させる。

また、図２に示されるように、前記段差面１３は、前記ビードコア５のタイヤ半径方向の外面５ａからタイヤ半径方向外側に０〜２mmの範囲ｈに位置する。前記段差面１３が前記範囲ｈよりもタイヤ半径方向外方に位置すると、前記空所１６が走行時の発熱量が多いビードコア５のタイヤ半径方向外面５ａ近傍から離れ、発熱抑制効果が小さくなるおそれがある。逆に前記段差面１３が前記範囲ｈよりもタイヤ半径方向内方に位置すると、ビード部４のタイヤ軸方向外側面４ａとリムフランジ内面１５ｄとの間に生じる空所１６が、前記円弧面１１に接近して空気圧の保持性能が低下するおそれがある。このような観点から、前記範囲ｈは、より好ましくは０〜１mmの範囲が望ましい。

本実施形態では、前記ビードコア５は、断面矩形の形状が採用されているが、断面円形のビードコアが採用されても良い。この場合、前記範囲ｈは、ビードコアのタイヤ半径方向の最外端を通るタイヤ軸方向線からタイヤ半径方向外側に０〜２mmの範囲とする。

また、図２で示されるように、前記段差面１３のタイヤ軸方向長さＷは０．５〜１．０mmである。前記長さＷが１．０mmより大であると、リム組み時、ビード部４のタイヤ軸方向外側面４ａとリムフランジ内面１５ｄとの間にできる空所１６が過大となり、走行中のビード部４の変形が大きくなる他、空気圧の保持性能が低下するおそれがある。逆に前記長さＷが０．５mmより小であると、発熱抑制効果が小さくなってしまうおそれがある。

また、図２に示されるように、前記段差面１３と第２ビード面１４との接続部には、曲率半径ｒ１が０．５〜１．０mmの円弧からなる面取り部１７が設けられる。この面取り部１７により、段差面１３と第２ビード面１４との接続部での応力集中を防止し、当該箇所からの割れ等の損傷を防止する。

また、前記第１ビード面１２と段差面１３との接続部には、図２に示されるように、曲率半径ｒ２が０．５〜１．０mmの円弧からなる面取り部１８が設けられることが望ましい。この面取り部１８により、リム組みして正規内圧を充填した状態において、第１ビード面１２、段差面１３、第２ビード面１４が滑らかな曲面となって接続し、各コーナー部への応力集中を防止し、ひいては割れ等の損傷が防止される。

前記空所１６は、図３で示されるように、タイヤ半径方向内方に向かってタイヤ軸方向の幅が滑らかに漸減する断面三角形状であることが望ましい。空所１６の断面形状がこのような三角形状をなすことにより、前記ビードベース面１０側の接触圧を高め、操縦安定性を確保しつつ放熱効果を発揮できる。

以上、本発明の空気入りタイヤについて詳細に説明したが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施しうるのはいうまでもない。

図１の基本構造をなすサイズが２２５／４５Ｒ１８の空気入りタイヤが表１の仕様に基づき試作されるとともに、各試供タイヤについて、ビード耐久性及び空気圧の保持性能がテストされた。また、前記段差面を設けていない図４の基本構造をなす従来タイヤが、比較例１として同様のテストがされた。テスト方法は以下の通りである。

＜ビード耐久性＞
各テストタイヤを１８×７．５ＪＪの正規リムに装着し、内圧２９０ｋＰａ及び縦荷重８．２３ｋＮの条件下にて速度１００ｋｍ／ｈでドラム試験機上を走行させ、ビード部に損傷が発生するまでの走行距離が測定された。評価は、比較例１の走行距離を１００とする指数で表示されている。数値が大きいほどビード耐久性が高く良好である。

＜空気圧の保持性能＞
各テストタイヤを１８×７．５ＪＪの正規リムに装着し、かつ２３０ｋＰａの内圧を充填した状態で３０日間、室内にて自然放置するとともに、放置後の空気圧を測定し、放置による内圧の低下量を計測した。各テストタイヤの内圧低下量が、比較例１の内圧低下量を１００とする指数で表示されている。指数が小さい方が、内圧低下量が少なく良好である。テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例１乃至６は、比較例１と比べて空気圧の保持性能の悪化を伴わずにビード耐久性が向上しているのが確認できる。また、段差面の位置が本発明の範囲から外れている比較例２及び３は、空気圧の保持性能あるいはビード耐久性が実施例１と比較して悪化しているのが確認できる。また、段差面のタイヤ軸方向長さが本発明の範囲から外れている比較例４についても、空気圧の保持性能が悪化しているのが確認できる。

実施例１乃至３は、段差面の位置が本発明の範囲内で変化されているが、いずれも比較例１よりもビード耐久性が高く、かつ空気圧の保持性能が保たれていることが確認できる。同様に、実施例１、４、及び５は段差面のタイヤ軸方向長さが本発明の範囲内で変化されているが、いずれも比較例１よりもビード耐久性が高く、かつ空気圧の保持性能が保たれていることが確認できる。

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
８ビードエーペックスゴム
９リムプロテクター
１１円弧面
１２第１ビード面
１３段差面
１４第２ビード面
１６空所

Claims

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本体部に前記ビードコアの周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返される折返し部を設けた少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカスと、
前記本体部と折返し部との間を前記ビードコアからタイヤ半径方向外方に向かって先細状にのびるビードエーペックスゴムと、
前記カーカスの最大幅位置よりもタイヤ半径方向内側の領域に、タイヤ軸方向外方に突出しかつタイヤ周方向に連続してのびるリムプロテクターとを具えた空気入りタイヤであって、
前記ビード部のタイヤ軸方向の外側面は、
正規リムのリムベース面に着座するビードベース面のヒール側に連なる円弧面の端部からタイヤ半径方向外側にのびる第１ビード面と、
該第１ビード面にステップ状の段差面を介して接続されることにより前記第１ビード面よりもタイヤ軸方向外側に張り出してタイヤ半径方向外方にのびる第２ビード面とを有し、
前記段差面は、前記ビードコアのタイヤ半径方向の外面からタイヤ半径方向外側に０〜２mmの範囲に位置し、
かつ前記段差面のタイヤ軸方向長さは０．５〜１．０mmであり、
しかも前記段差面と前記第２ビード面との接続部には、曲率半径が０．５〜１．０mmの円弧からなる面取り部が設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記第１ビード面と段差面の接続部には、曲率半径が０．５〜１．０mmの円弧からなる面取部が設けられている請求項１記載の空気入りタイヤ。
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状態において、
前記第１ビード面と前記正規リムのリムフランジ内面と前記段差面との間に、タイヤ半径方向内方に向かってタイヤ軸方向の幅が漸減する断面三角形状の空所が形成される請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。