JP2014201130A

JP2014201130A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2014201130A
Application number: JP2013077150A
Authority: JP
Inventors: 高橋　康弘; Yasuhiro Takahashi; 康弘高橋
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2013-04-02
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2014-10-27

Abstract

【課題】タイヤのユニフォミティを向上すると共に、高速耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】シート材１２のタイヤにおける周方向の両端部１２ａを重ね合わせてカーカス層４を構成する一方で、該カーカス層４を左右一対のビード部３間に装架し、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にベルト層８を配置し、かつビード部３で折り返したカーカス層４の折り返し部４ｂの端末４ｃをベルト層８とカーカス層４の本体部４ａとの間に配置した空気入りタイヤにおいて、シート材１２のタイヤにおける周方向の両端部１２ａのうち少なくとも一方の端部１２ａの幅方向端部１２ｂに切欠き部１３を設ける。
【選択図】図４

Description

本発明は、空気入りタイヤに関し、更に詳しくは、タイヤのユニフォミティを向上すると共に、高速耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤに関する。

近年、燃費性向上の観点からタイヤの軽量化の要求が高くなっている。その対策の一つとして、タイヤを構成する部材（例えば、カーカス層）の使用量を減らして軽量化を図ることが挙げられる。例えば、特許文献１は、カーカス層の折り返し部の端末をベルト層とカーカス層の本体部との間に配置した空気入りタイヤを提案している。この構造であれば、カーカス層を２層有するタイヤよりもタイヤ重量を軽量化しながら、サイドウォール部ではカーカス層を２層設けた場合と同等の耐久性を得ることが出来る。

一方で、カーカス層は、一般的には、カーカスコードを埋設したシート材を環状にしてその両端部をスプライスして成形されている。そのため、シート材の両端部が積層したスプライス部ではカーカス層が２層になっている。この状態でカーカス層がビード部で折り返されるとカーカス層の本体部と折り返し部とが重複する部分に含まれるスプライス部では、カーカス層が４層積層することになる。特に、上述のようにカーカス層の折り返し部の端末をベルト層とカーカス層の本体部との間に配置したタイヤでは、ベルト層の内周側において局所的にカーカス層が４層になる部分が生じてしまい、タイヤのユニフォミティの悪化や高速耐久性の悪化が懸念される。

特開２００７−１５０７２８号公報

本発明の目的は、タイヤのユニフォミティを向上すると共に、高速耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、カーカスコードを埋設したシート材を該シート材のタイヤにおける周方向の両端部を重ね合わせてカーカス層を構成する一方で、該カーカス層を左右一対のビード部間に装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周側にベルト層を配置し、かつビード部で折り返した前記カーカス層の折り返し部の端末を前記ベルト層と前記カーカス層の本体部との間に配置した空気入りタイヤにおいて、前記シート材のタイヤにおける周方向の両端部のうち少なくとも一方の端部の幅方向端部に切欠き部を設けたことを特徴とする。

本発明では、カーカス層を構成するシート材のタイヤにおける周方向の端部の幅方向端部に切欠き部を設けているので、タイヤにおいてシート材の周方向端部同士が積層する部分（スプライス部）におけるカーカス層の折り返し部の端末の近傍では、カーカス層（シート材）の層数を減少することが出来、ベルト層のタイヤ幅方向端部の内周側でカーカス層の層数が増大することを避けることが出来、タイヤのユニフォミティを向上し、高速耐久性を向上することが出来る。

本発明においては、切欠き部をシート材のタイヤにおける周方向の両端部に設けることが好ましい。これにより、カーカス層の折り返し部の端末における層数をより小さくすることが出来、効果的にタイヤのユニフォミティと高速耐久性を向上することが出来る。

本発明においては、切欠き部のタイヤにおける幅方向の切欠き量がカーカス層の折り返し部の端末からベルト層のタイヤ幅方向端末までの長さに５ｍｍ〜２０ｍｍ加えた長さであると共に、切欠き部のタイヤにおける周方向の切欠き量がシート材のタイヤにおける周方向の両端部の重ね合わせ長さに０ｍｍ〜１０ｍｍ加えた長さであることが好ましい。これにより、カーカス層による補強効果を高度に保ちながらタイヤのユニフォミティと高速耐久性を効果的に向上することが出来る。

本発明は、カーカスコードの総繊度が４４００ｄｔｅｘ以上であるタイヤに好ましく用いることが出来る。即ち、このように線径が大きいコードが埋設されたカーカス層では、カーカス層の層数の増加による影響が大きいので、このようなタイヤに適用することで、より効果的にタイヤのユニフォミティと高速耐久性とを改善する効果が得られる。

本発明の実施形態からなる空気入りタイヤの子午線断面図である。本発明の実施形態からなる空気入りタイヤのカーカス層、ベルト層、及びベルト補強層を抽出して示す平面図である。本発明の実施形態からなるカーカス層を構成するシート材の一部を拡大して示す正面図である。本発明の実施形態からなるカーカス層のスプライス部を拡大して示す模式図である。図４のＸ−Ｘ矢視断面図である。図４のＹ−Ｙ矢視断面図である。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部、Ｅはタイヤ赤道線である。左右一対のビード部３間には１層のカーカス層４が装架されている。このカーカス層４は、各ビード部３に配置されたビードコア６の廻りにタイヤ内側から外側に折り返されている。また、ビードコア６の外周上にはビードフィラー７が配置され、このビードフィラー７がカーカス層４の本体部４ａと折り返し部４ｂとにより包み込まれている。一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層（図１では２層）のベルト層８が埋設されている。そして、カーカス層４の折り返し部４ｂの端末４ｃは、カーカス層４の本体部４ａとベルト層８との間に配置されている。更に、ベルト層８の外周側にはベルト補強層１０が埋設されている。図１の実施形態では、ベルト補強層１０としてベルト層８の全幅を覆うベルト補強層１０と、ベルト層８の幅方向両端部をそれぞれ覆うベルト補強層１０とが用いられている。

図２に例示するように、カーカス層４は、タイヤ径方向に延びる複数本の補強コード５（カーカスコード５）を含む。即ち、カーカス層４において、カーカスコード５のタイヤ周方向に対する傾斜角度αは、特に限定されるものではないが、例えば９０±３°の範囲に設定すると良い。傾斜角度αがこの範囲にある場合、即ち、実質的なラジアル構造である場合、カーカス層４の本体部４ａと折り返し部４ｂとのカーカスコード５の重複が顕著になり、後述のようにカーカス層４をシート材１２で構成する場合に、そのスプライス部１４においてカーカス層４が層厚になる傾向が強くなる。そのため、上記のようなラジアル構造に対して本発明を適用した場合、顕著な作用効果が期待される。

同様に、ベルト層８は、タイヤ周方向に対して傾斜する複数本の補強コード９を含み、かつ層間で補強コード９が互いに交差するように配置されている。ベルト層８において、補強コードのタイヤ周方向に対する傾斜角度βは例えば１０°〜４０°の範囲に設定されている。ベルト補強層１０は、タイヤ周方向に配向する補強コード１１を含む。ベルト補強層１０において、補強コード１１のタイヤ周方向に対する角度γは例えば０°〜５°に設定されている。

本発明は、このようにカーカス層４の折り返し部４ｂの端末４ｃが、カーカス層４の本体部４ａと後述のベルト層８との間に配置されている空気入りタイヤに適用されるが、その断面構造は上述の基本構造に限定されるものではない。

本発明では、カーカス層４は、ゴム中にカーカスコード５を埋設したシート材１２で構成される。シート材１２は、図３に例示するように、タイヤにおける周方向Ｒの両端部１２ａの幅方向端部１２ｂに切欠き部１３が設けられている。この切欠き部１３は、シート材１２の幅方向及び周方向に所定の切欠き量（幅方向の切欠き量Ｗ，周方向の切欠き量Ｌ）を有する矩形状を有している。

一般的に、カーカス層４をシート材１２で構成する場合、シート材１２は、そのタイヤにおける周方向Ｒの一方の周方向端部１２ａが、他方の周方向端部１２ａの上に重ね合わせられてカーカス層４に成形される。この周方向端部１２ａ同士が重ね合わせられた部分がタイヤにおいてスプライス部１４になる。このスプライス部１４では、カーカス層４（シート材１２）が２層積層することになる。更に、カーカス層４はビード部３で折り返されて、その本体部４ａと折り返し部４ｂとが積層するので、カーカス層４の本体部４ａと折り返し部４ｂとが直接積層する領域、即ち、折り返し部４ｂの端末４ｃからビードフィラー７の上端７ｅまでの領域（以下、重複領域１５という）では、カーカス層４の層数は４層になる。

これに対して、本発明は、上述のように、シート材１２のタイヤにおける周方向Ｒの両端部１２ａの幅方向端部１２ｂに切欠き部１３を設けているので、図４に例示するように、カーカス層４の折り返し部４ｂの端末４ｃの近傍のスプライス部１４では、切欠き部１３を設けた部分のカーカス層４の層数が減少することになる。言い換えれば、重複領域１５に含まれるスプライス部１４の大半の部分（切欠き部１３を設けた部分以外）では、図５に例示するように、カーカス層４（シート材１２）が４層積層することになるが、カーカス層４の折り返し部４ｂの端末４ｃの近傍では、図６に例示するように、切欠き部１３によりカーカス層４（シート材１２）が２層になる。これにより、ベルト層８のタイヤ幅方向端部の内周側でカーカス層４の層数が増大することを避けることが出来、タイヤのユニフォミティを向上し、高速耐久性を向上することが出来る。

上述の図４の実施形態では、切欠き部１３をシート材１２のタイヤにおける周方向Ｒの両端部１２ａ，１２ａに設けているが、切欠き部１３は、シート材１２の少なくとも一方の端部１２ａに設ければよい。一方の周方向端部１２ａのみに切欠き部１３を設けた場合であっても、カーカス層４の折り返し部４ｂの端末４ｃとカーカス層４の本体部４ａとが積層する部分においてカーカス層４の層数が３層になるため、シート材に切欠き部１３を設けないタイヤよりもユニフォミティを改善すると共に、高速耐久性を向上することが出来る。

好ましくは、図４に例示するように、切欠き部１３をシート材１２の周方向両端部１２ａ，１２ａに設けると良い。この場合、図６に例示するように、スプライス部１４以外ではカーカス層４の本体部４ａと折り返し部４ｂとが積層してカーカス層が２層になる一方で、スプライス部１４でも、上述のようにカーカス層４が２層になるので、より効果的にタイヤのユニフォミティと高速耐久性を向上することが出来る。

切り欠き部１３は、重複領域１５に含まれるスプライス部１４においてカーカス層４（シート材１２）の層数を少なくすることが出来れば、どのような大きさであっても構わないが、好ましくは、切欠き部１３のタイヤにおける幅方向の切欠き量Ｗを、カーカス層４の折り返し部４ｂの端末４ｃからベルト層のタイヤ幅方向端末８ｅまでの長さＤに５ｍｍ〜２０ｍｍ加えた長さにすると良い。一方で、切欠き部１３のタイヤにおける周方向の切欠き量Ｌを、スプライス部１４のタイヤ周方向長さＳに０ｍｍ〜１０ｍｍを加えた長さにすると良い。これにより、タイヤのユニフォミティと高速耐久性とを高度に両立することが出来る。

切欠き部１３の幅方向の切欠き量Ｗが長さＤに５ｍｍ加えた長さより小さいと、カーカス層４が４層になる部分がベルト層８の幅方向端部８ｅに近くなり過ぎるためタイヤのユニフォミティを充分に改善する効果が得られない。切欠き部１３のタイヤにおける幅方向の切欠き量Ｗが長さＤに２０ｍｍ加えた長さより大きいと、カーカス層４の量が少なくなり過ぎるため、カーカス層４による補強効果が低減する。

切欠き部１３の周方向の切欠き量Ｌが、スプライス部１４のタイヤ周方向長さＳに０ｍｍ加えた長さより小さいと、カーカス層４の折り返し部４ｂの端末４ｃの切欠き部１３以外の部分がカーカス層４の本体部４ａのスプライス部１４と積層することになるため、ユニフォミティを改善する効果が充分に得られない。切欠き部１３の周方向の切欠き量Ｌがスプライス部１４のタイヤ周方向長さＳに１０ｍｍ加えた長さより大きいと、カーカス層４の量が少なくなり過ぎるため、カーカス層による補強効果が低減する。

本発明においては、カーカスコード５の総繊度が４４００ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。このように線径が大きいコードが埋設されたカーカス層４では、層数の増加による影響が大きいので、このようなタイヤに上述の本発明を適用することで、より効果的にタイヤのユニフォミティと高速耐久性とを改善する効果が得られる。

タイヤサイズが２２５／７０Ｒ１６であり、図１に例示する断面形状を有する空気入りタイヤにおいて、シート材における切欠き部の有無、切欠き部の配置、タイヤにおける周方向および幅方向の切欠き量、ベルト補強層のエンド数、低繊度コードの配置、高繊度コをそれぞれ表１のように設定した従来例１、実施例１〜９の１０種類の空気入りタイヤを作製した。

尚、これら１０種類の空気入りタイヤにおいて、カーカスコードは総繊度が２２００ｄｔｅｘのポリエステル繊維から構成した。

表中の「切欠き部の配置」の欄において、切欠き部をシート材のタイヤにおける周方向の一方の端部に設けた場合を「片端」、両方の端部に設けた場合を「両端」として表記した。また、「周方向の切欠き量Ｌ」の欄において「Ｓ」はスプライス部の周方向長さであり、「幅方向の切欠き量Ｗ」の欄において「Ｄ」はカーカス層の折り返し部の端末からベルト層のタイヤ幅方向端末までの長さである。

これら１０種類の空気入りタイヤについて、下記の評価方法により、高速耐久性およびユニフォミティを評価し、その結果を表１に併せて示した。

高速耐久性能
各試験タイヤをリムサイズ１６×６．５Ｊのホイールに装着し、空気圧を２８０ｋＰａにしてＪＩＳＤ４２３０に準拠する室内ドラム試験機（ドラム径１７０７ｍｍ）に取付け、速度８１ｋｍ／ｈの条件で、ＪＡＴＭＡで規定された空気圧条件に対応する荷重の８８％を負荷し、１２０分間ならし走行した。次に、３時間以上放冷した後、空気圧を２１０ｋＰａに再調整し、１２１ｋｍ／ｈの速度から試験を開始し、３０分毎に８ｋｍ／ｈずつ段階的に速度を上昇させ故障が発生するまで走行させ、タイヤ故障が起きるまでの走行距離を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数で示した。この指数値が大きいほど、高速耐久性が優れることを意味する。

ＲＦＶ歩留まり
各試験タイヤをそれぞれ１０００本製造し、ＪＡＳＯＣ６０７に準拠した条件でラジアルフォースバリエーション試験（ＲＦＶ試験）を行い、ＲＦＶ値が許容値に達したタイヤの個数を測定した。評価結果は、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きい程、ＲＦＶ歩留まりが良く、ユニフォミティの優れたタイヤが安定して得られることを意味する。

表１から明らかなように、実施例１〜９はいずれも従来例１よりも高速耐久性を向上すると共に、ＲＦＶ歩留まりを向上した。即ち、高速耐久性とユニフォミティを改善した。特に、切欠き部をタイヤにおける周方向の両端部に設け、幅方向の切欠き量Ｗや周方向の切欠き量Ｌを好ましい範囲に設定した実施例２，４，５，７，８は高速耐久性及びＲＦＶ歩留まりを大きく向上しており、優れた高速耐久性とユニフォミティとを両立した。

１トレッド部
２サイドウォール部
３ビード部
４カーカス層
５カーカスコード
６ビードコア
７ビードフィラー
８ベルト層
９補強コード
１０ベルト補強層
１１有機繊維コード
１２シート材
１３切欠き部
１４スプライス部
１５重複部分
Ｅタイヤ赤道線

Claims

カーカスコードを埋設したシート材を該シート材のタイヤにおける周方向の両端部を重ね合わせてカーカス層を構成する一方で、該カーカス層を左右一対のビード部間に装架し、トレッド部における前記カーカス層の外周側にベルト層を配置し、かつビード部で折り返した前記カーカス層の折り返し部の端末を前記ベルト層と前記カーカス層の本体部との間に配置した空気入りタイヤにおいて、
前記シート材のタイヤにおける周方向の両端部のうち少なくとも一方の端部の幅方向端部に切欠き部を設けたことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記切欠き部を前記シート材のタイヤにおける周方向の両端部に設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記切欠き部のタイヤにおける幅方向の切欠き量が前記カーカス層の折り返し部の端末から前記ベルト層のタイヤ幅方向端末までの長さに５ｍｍ〜２０ｍｍ加えた長さであると共に、前記切欠き部のタイヤにおける周方向の切欠き量が前記シート材のタイヤにおける周方向の両端部の重ね合わせ長さに０ｍｍ〜１０ｍｍ加えた長さであることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記カーカスコードの総繊度が４４００ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の空気入りタイヤ。