JP2016041526A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】高い締め付け力及び高い剛性と、軽量化とが達成されたビードを備えるタイヤの提供。
【解決手段】このタイヤ30では、ビード36のコア44は、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを備えている。上記コア44を周方向に垂直な面で切った断面おいて、上記スチールコードの断面50が略軸方向に並べられた列と、上記有機繊維コードの断面52が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されている。上記列のうち半径方向において内側から第1列と第2列とには、上記スチールコードの断面50が最密充填の構造で並べられている。第2列より外側に位置する列には、上記有機繊維コードの断面52が並べられている。
【選択図】図2
【解決手段】このタイヤ30では、ビード36のコア44は、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを備えている。上記コア44を周方向に垂直な面で切った断面おいて、上記スチールコードの断面50が略軸方向に並べられた列と、上記有機繊維コードの断面52が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されている。上記列のうち半径方向において内側から第1列と第2列とには、上記スチールコードの断面50が最密充填の構造で並べられている。第2列より外側に位置する列には、上記有機繊維コードの断面52が並べられている。
【選択図】図2
Description
本発明は、空気入りタイヤに関する。
車両のホイールは、タイヤとリムとからなる。タイヤのビードがリムと嵌合することで、タイヤがリムに取り付けられる。リムと嵌合されたビードはリムを締め付ける。この締め付け力により、タイヤはリムに固定されている。この締め付け力により、タイヤの密封性が保たれている。この締め付け力により、タイヤがリムに対して滑る「リム滑り」が防止されている。
車両の急加速時又は急減速時に、リムとビードとの間に周方向に大きな力が発生する。タイヤが変形したとき、ビードには大きな剪断力が発生する。ビードには、これらの力が加わったときも、密封性を保ち、リム滑りを起こさない締め付け力が求められる。さらにビードには、大きな力が加わったときも、破損を起こさないだけの大きな剛性が求められる。
図6には、従来のタイヤ2におけるビード4の断面が、カーカス6、クリンチ8及びチェーファー10と共に示されている。図6において、上下方向がタイヤ2の半径方向であり、左右方向がタイヤ2の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ2の周方向である。ビード4は周方向に延びている。ビード4は、コア12とエイペックス14とを備えている。コア12はリング状である。図7にはこのコア12の断面が示されている。コア12は、周方向に巻回された非伸縮性コード16を含む。ビード4の高い締め付け力と高い剛性とを実現するため、典型的にはコード16はスチールからなる。高い剛性を実現するため、エイペックス14は、高硬度な架橋ゴムからなる。
環境への配慮から、近年、車両の低燃費化に対する要求は特に強くなっている。タイヤによる低燃費化を達成するために、タイヤの質量を小さくすることが求められている。ビードについては、コアのコードの材料として有機繊維を使用することで軽量化する試みが特開2000−25429公報及び特開平5−193313号公報に報告されている。
特開2000−25429公報に開示されたビードでは、コアは、有機繊維からなるコードを備えている。コアの構造を最適化し、これらを樹脂で固めることで、高い締め付け力及び強度と、軽量化の両立が図られている。
特開平5−193313号公報に開示されたビードでは、コアの断面において、最も半径方向内側の列に位置するコードをスチールで実現し、その外側のコードを有機繊維で実現している。このコアの断面の模式図を図8に示す。このコア22には、スチールのコードの断面18と、有機繊維のコードの断面20とが並べられている。
タイヤの製造方法では、その成形工程において、ドラムが拡径しローカバーの形状が整えられる。この工程において、カーカスプライには、テンションが生じうる。カーカスプライはコアの間に架け渡されているため、コアにもストレスが加わる。特開2000−25429公報のビードでは、このストレスと加硫工程での加熱により、コアが折れることが起こりうる。これはタイヤの製造不良を招来する。
特開平5−193313号公報のビードでは、スチールのコードにより、コア折れが防止されている。しかし、このビードでは十分な締め付け力及び剛性が得られないという問題がある。
本発明の目的は、製造不良を起こさず、高い締め付け力と高い剛性とを維持した上で軽量化が達成されたビードを備える空気入りタイヤの提供にある。
本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがこのサイドウォールよりも半径方向内側に位置する一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスとを備えている。上記ビードはコアを備えている。上記コアは、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを備えている。上記コアを周方向に垂直な面で切った断面おいて、上記スチールコードの断面が略軸方向に並べられた列と、上記有機繊維コードの断面が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されている。nが自然数とされ、上記列のうち半径方向において内側からn番目に位置する列が第n列とされたとき、第1列と第2列とには、上記スチールコードの断面が最密充填の構造で並べられている。第2列より外側に位置する列には、上記有機繊維コードの断面が並べられている。
好ましくは、上記有機繊維コードはアラミド繊維よりなる。
好ましくは、上記スチールコードの外径は0.9mm以上1.5mm以下である。
好ましくは、上記第1列の中に存在する上記スチールコードの断面の数は2であり、上記第2列の中に存在する上記スチールコードの断面の数は3である。
上記第1列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が3であり、上記第2列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が4であってもよい。
好ましくは、上記第3列の中に存在する上記繊維コードの断面の数は、上記第2列の中に存在する上記スチールコードの断面の数よりも多く、mが3以上の自然数とされたとき、第(m+1)列の中に存在する有機繊維コードの断面の数が第m列の中に存在する有機繊維コードの断面の数と同じか又はこれより少なく、これによりコアの断面の外形は半径方向外向きに先細りとなっている。
好ましくは、上記第3列の中に存在する上記繊維コードの断面の数は、上記第2列の中に存在するする上記スチールコードの断面の数より1だけ多く、moが3以上の奇数とされたとき、第(mo+1)列の中に存在する有機繊維コードの断面の数は第mo列の中に存在する有機繊維コードの断面の数と同じであり、第(mo+2)列の中に存在する有機繊維コードの断面の数は第(mo+1)列の中に存在する有機繊維コードの断面の数より1だけ少なく、最も半径方向外側に位置する上記列の中に存在する上記有機繊維コードの断面の数は1である。
発明者らは、ビードの構造を詳細に検討した。その結果、コアの断面において半径方向内側から第1列及び第2列にスチールコードの断面を最密充填の構造で並べることが、ビードの高い締め付け力及び高い剛性の実現に大きく寄与することを見出した。このスチールコードは、加硫時のコアの折れも防止する。さらに第2列より外側の列に有機繊維コードの断面を並べることで、ビードの締め付け力と剛性とをさらに向上させつつビードの軽量化が実現できた。このビードでは製造不良が防止されている。このビードでは、高い締め付け力と高い剛性とを維持した上で軽量化が達成されている。
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
図1には、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ30の一部が示されている。図1において、上下方向がタイヤ30の半径方向であり、左右方向がタイヤ30の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ30の周方向である。図示されないが、このタイヤ30の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。
このタイヤ30は、サイドウォール32、クリンチ34、ビード36、カーカス38、インナーライナー40及びチェーファー42を備えている。図示されないが、このタイヤ30は、これら以外に、トレッド、ベルト及びバンドをさらに備えている。このタイヤ30は、チューブレスタイプである。このタイヤ30は、乗用車に装着される。
図示されないが、トレッドは、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッドは、路面と接地するトレッド面を形成する。トレッド面には、溝が刻まれている。この溝により、トレッドパターンが形成されている。トレッドは、ベース層とキャップ層とを有している。キャップ層は、ベース層の半径方向外側に位置している。キャップ層は、ベース層に積層されている。ベース層は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。
サイドウォール32は、トレッドの端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール32は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール32は、カーカス38の損傷を防止する。
クリンチ34は、サイドウォール32の半径方向略内側に位置している。クリンチ34は、軸方向において、ビード36及びカーカス38よりも外側に位置している。クリンチ34は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ34は、リムのフランジと当接する。
ビード36は、クリンチ34の軸方向内側に位置している。ビード36は周方向に延びている。ビード36は、コア44と、このコア44から半径方向外向きに延びるエイペックス46とを備えている。コア44はリング状である。エイペックス46は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス46は、高硬度な架橋ゴムからなる。
カーカス38は、カーカスプライ48からなる。カーカスプライ48は、両側のビード36の間に架け渡されており、トレッド及びサイドウォール32に沿っている。カーカスプライ48は、コア44の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ48には、主部と折り返し部とが形成されている。このカーカス38は、2枚以上のカーカスプライ48からなってもよい。
図示されないが、カーカスプライ48は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。このコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、75°から90°である。換言すれば、このカーカス38はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
図示されないが、ベルトは、トレッドの半径方向内側に位置している。ベルトは、カーカス38と積層されている。ベルトは、カーカス38を補強する。ベルトは、内側層及び外側層からなる。図示されていないが、内側層及び外側層のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は10°以上35°以下である。内側層のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルトが、3以上の層を備えてもよい。
図示されないが、バンドは、トレッドの半径方向内側に位置している。バンドは、ベルトの半径方向外側に位置している。バンドは、ベルトに積層されている。バンドは、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンドは、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、5°以下、さらには2°以下である。バンドは、タイヤ30の半径方向の剛性に寄与しうる。バンドは、走行時に作用する遠心力の影響を抑制しうる。このタイヤ30は、高速安定性に優れる。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。
ベルト及びバンドは、補強層を構成している。ベルトのみから、補強層が構成されてもよい。バンドのみから、補強層が構成されてもよい。
インナーライナー40は、カーカス38の内側に位置している。インナーライナー40は、カーカス38の内面に接合されている。インナーライナー40は、架橋ゴムからなる。インナーライナー40には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー40の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー40は、タイヤ30の内圧を保持する。
チェーファー42は、ビード36の近傍に位置している。タイヤ30がリムに組み込まれると、このチェーファー42がリムと当接する。この当接により、ビード36の近傍が保護される。このタイヤ30では、チェーファー42は、布とこの布に含浸したゴムとから構成されている。チェーファー42が、クリンチ34と一体として構成されていてもよい。
図2には、コア44の断面がカーカス38及びタイヤ30のビード36の部分の輪郭と共に示されている。コア44は、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを含む。このコア44は、1本のスチールコードと、1本の有機繊維コードとが巻回されて構成されている。コア44が、2本以上のスチールコード及び2本以上の有機繊維コードが巻回されることで構成されていてもよい。有機繊維の典型的な材質は、アラミド繊維である。
図2に示されるとおり、周方向に垂直な面で切った断面において、コア44には複数のスチールコードの断面50(スチールコード断面50)及び有機繊維コードの断面52(有機繊維コード断面52)が並べられている。それぞれの断面は円形である。コア44には、スチールコード断面50が略軸方向に並べられた列と、有機繊維コード断面52が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されている。これらの列のうち、半径方向において最も内側に位置する列は第1列と称され、内側から二番目に位置する列は第2列と称される。nが自然数とされたとき、内側からn番目に位置する列は第n列と称される。図2のコア44では、第6列まで存在している。
図2に示されるとおり、第1列及び第2列にはスチールコード断面50が並べられている。第1列及び第2列に含まれるスチールコード断面50について、隣接する断面の中心を結ぶと、正三角形が格子状に並べられた形状となる。換言すれば、第1列及び第2列中のスチールコード断面50は、最密充填の構造で並べられている。
図2に示されるとおり、このコア44では、第2列よりも半径方向外側の列には、有機繊維コード断面52が並べられている。第3列から第6列に有機繊維コード断面52が並べられている。
以下、本発明の作用効果が説明される。
ビードの高い締め付け力と高い剛性とを実現するため、ビードのコアを構成するコードは典型的にはスチールからなる。近年、車両の低燃費化に対する要求から、ビードに対して軽量化の要求が強くなっている。このため、コードを軽量な有機繊維とし、これらを樹脂で固めることで、高い締め付け力及び強度と、軽量化の両立を図ったビードが検討されている。しかし、このコードを有するビードでは、加硫工程でコアが折れることが起こりうる。これはタイヤの製造不良につながる。さらに、このビードでは、十分な締め付け力及び剛性が得られないことが起こりうる。
本発明に係るタイヤ30のビード36のコア44では、半径方向内側から第1列及び第2列にはスチールコード断面50が最密充填の構造で並べられている。タイヤ30をリムに装着して、タイヤ30に空気を充填したとき、第1列に大きな力が加わる。このコア44では、最密充填の構造により、第1列に加えられた力は第2列に分散される。このコア44では、第1列及び第2列のスチールコードがリムを締め付ける。加えて、最密充填の構造により、このコア44は高い剛性を保持している。このスチールコードにより、高い締め付け力と高い剛性とが実現されている。さらにこのスチールコードは、加硫工程でのビード36が折れるのを防止する。このビード36では製造不良が防止されている。
このコア44では、第2列より外側の列には、有機繊維コード断面52が並べられている。この有機繊維コードは、ビード36の締め付け力及び剛性をさらに向上させる。有機繊維コードは、スチールコードに比べて軽量である。この有機繊維コードはコア44の軽量化に寄与する。このビード36では、高い締め付け力と高い剛性とを維持した上で軽量化が達成されている。
スチールコードの外径ΦSは、0.9mm以上が好ましい。外径ΦSを0.9mm以上とすることで、ビード36は高い締め付け力と高い剛性とを有する。この観点から、外径ΦSは1.0mm以上がより好ましい。外径ΦSは、1.5mm以下が好ましい。外径を1.5mm以下とすることで、ビード36の質量が抑えられる。この観点から、外径ΦSは1.3mm以下がより好ましい。
有機繊維コードの構造は、3300dtex/2/2であることが好ましい。すなわち、有機繊維コードは、繊度3300dtexの単繊維を2本撚りし、この2本撚りの繊維をさらに2本撚りにした構造であることが好ましい。この構造にすることにより、ビード36の軽量化と高い締め付け力及び剛性とがより効果的に両立できる。
このコア44では、第2列に含まれるスチールコード断面50の数は第1列に含まれるスチールコード断面50の数より多いのが好ましい。この構造により、第1列に加えられた力は効率的に第2列に分散される。第2列に含まれるスチールコード断面50の数は第1列に含まれるスチールコード断面50の数より1だけ多いのがより好ましい。この構造により、ビートの質量は効果的に削減される。
第1列及び第2列に含まれるスチールコード断面50の数は、タイヤ30のロードインデックスによって異なる。ロードインデックスは、JATMA規格で定められる使用条件下でタイヤ30に負荷しうる最大の質量を表す記号である。ロードインデックスが94未満のタイヤ30については、第1列に含まれるスチールコード断面50の数が2であり、第2列に含まれるスチールコード断面50の数が3であることが好ましい。この構造とすることにより、タイヤ30に最大負荷が加えられても、このビード36はこの負荷に耐える十分な剛性を有する。このビード36が損傷することはない。また、この構造とすることにより、ビード36の質量は効果的に削減されている。図2のコア44は、この構造を有している。
ロードインデックスが94以上のタイヤ30については、第1列に含まれるスチールコード断面50の数が3であり、第2列に含まれるスチールコード断面50の数が4であることが好ましい。この構造とすることにより、タイヤ30に最大負荷が加えられても、このビード36はこの負荷に耐える十分な剛性を有する。このビード36が損傷することはない。また、この構造とすることにより、ビード36の質量は効果的に削減されている。図3には、この構造を有するコア44の一例が示されている。
第3列に含まれる有機繊維コード断面52の数は、第2列に含まれるスチールコード断面50の数より多いのが好ましい。第3列に含まれる有機繊維コード断面52の数を、第2列に含まれるスチールコード断面50の数より多くすることで、ビード36は十分な剛性を有する。第3列に含まれる有機繊維コード断面52の数は、第2列に含まれるスチールコード断面50の数より1だけ多いのがより好ましい。第3列に含まれる有機繊維コード断面52の数を、第2列に含まれるスチールコード断面50の数より1だけ多くすることで、ビード36の質量は効果的に削減されている。図2及び図3には、この構造を有するコア44の一例が示されている。
図4には、本発明の他の実施形態に係る空気入りタイヤ60のビード62の部分が示されている。この図には、コア64の断面がカーカス66及びタイヤ60のビード62の部分の輪郭と共に示されている。図4において、上下方向がタイヤ60の半径方向であり、左右方向がタイヤ60の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ60の周方向である。図示されないが、このタイヤ60の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。
このタイヤ60は、トレッド、サイドウォール、クリンチ、ビード62、カーカス66、ベルト、バンド、インナーライナー及びチェーファーを備えている。このタイヤ60は、ビード62以外は、図1のタイヤ30と同じである。
ビード62は周方向に延びている。ビード62は、コア64を備えている。コア64はリング状である。図1のタイヤ30と異なり、このビード62はエイペックスを備えていない。このタイヤ60では、コア64が半径方向外向きに先細りの形状を呈している。
コア64は、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを含む。このコア64は、1本のスチールコードと、1本の有機繊維コードとが巻回されて構成されている。コア64が、2本以上のスチールコード及び2本以上のスチールコードが巻回されることで構成されていてもよい。有機繊維の典型的な材質は、アラミド繊維である。
図4に示されるとおり、周方向に垂直な面で切った断面において、コア64には複数のスチールコード断面68及び有機繊維コード断面70が並べられている。それぞれの断面は円形である。コア64には、スチールコード断面68が略軸方向に並べられた列と、有機繊維コード断面70が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されている。これらの列のうち、半径方向において最も内側に位置する列は第1列と称され、内側から二番目に位置する列は第2列と称される。nが自然数とされたとき、内側からn番目に位置する列は第n列と称される。図4のコア64では、第9列まで存在している。
図4に示されるとおり、第1列及び第2列にはスチールコード断面68が並べられている。第1列及び第2列に含まれるスチールコード断面68について、隣接する断面の中心を結ぶと、正三角形が格子状に並べられた形状となる。換言すれば、第1列及び第2列中のスチールコード断面68は、最密充填の構造で並べられている。
図4に示されるとおり、このコア64では、第2列よりも半径方向外側の列には、有機繊維コード断面70が並べられている。このコア64では、第3列に含まれる有機繊維コード断面70の数は、第2列に含まれるスチールコード断面68の数より多い。図に示される通り、mが3以上の自然数とされたとき、第(m+1)列の中に存在する有機繊維コード断面70の数が第m列の中に存在する有機繊維コード断面70の数と同じか又はこれより少なくなっている。これにより、コア64の軸方向の幅は、半径方向外側にいくほど狭くなっている。換言すれば、コア64の断面の形状は、半径方向外向きに先細りとなっている。
以下、本発明の作用効果が説明される。
本発明に係るタイヤ60のビード62のコア64では、半径方向内側から第1列及び第2列にはスチールコードの断面が最密充填の構造で並べられている。タイヤ60をリムに装着して、タイヤ60に空気を充填したとき、第1列に大きな力が加わる。このコア64では、最密充填の構造により、第1列に加えられた力は第2列に分散される。このコア64では、第1列及び第2列のスチールコードがリムを締め付ける。加えて、最密充填の構造により、このコア64は高い剛性を保持している。このスチールコードにより、高い締め付け力と高い剛性とが実現されている。さらにこのスチールコードは、加硫工程でのビード62が折れるのを防止する。このビード62では製造不良が防止されている。
このビード62コア64では、第2列より外側の列には、有機繊維コード断面70が並んでいる。この有機繊維コードの構造により、コア64の断面の形状は、半径方向外向きに先細りとなっている。このビード62はエイペックス46を備える必要はない。有機繊維コードは、エイペックス46に比べて軽量である。このコア64は、ビード62の質量低減に大きく寄与する。
図1のタイヤ30と同様に、このタイヤ60ではカーカスプライ72のコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、75°から90°である。ビード62の近辺において、このコードはほぼ半径方向に延びている。このため、タイヤ60に大きな荷重が負荷されると、カーカスプライ72のコードの間隔が広がり、カーカス66が周方向に歪むことが起こり易い。このビード62では、エイペックス46の代わりに、半径方向外向きに延びるコア64が設けられている。このコア64は、周方向に巻回された有機繊維コードを備えている。この周方向に延びる有機繊維コードは、カーカス66のコードの間隔が広がるのを防止する。このコア64により、カーカス66が周方向に歪むのが防止されている。さらにこのコア64は、カーカス66の内側及び外側において剪断応力を生じさせる。これらは、タイヤ60の縦バネ定数及び横バネ定数を向上させる。このビード62により、タイヤ60の縦バネ定数及び横バネ定数が適正に維持される。このビード62を備えるタイヤ60は、良好な操縦安定性が実現されている。
コア60の中に存在する有機繊維コード断面70が並べられた列の数Nfは6以上が好ましい。列数Nfを6以上とすることで、このタイヤ60は適正な縦バネ定数及び横バネ定数を有する。列数Nfは10以下が好ましい。列数Nfを10以下とすることで、ビード62の質量がより効果的に削減できる。図4のコア60では、列数Nfは7である。
図4において、両矢印Hcは、コア64の半径方向高さである。図示されないが、タイヤ60の断面高さがHとされたとき、高さHcの高さHに対する比(Hc/H)は、0.15以上が好ましい。比(Hc/H)を0.15以上とすることで、このタイヤ60は適正な縦バネ定数及び横バネ定数を有する。比(Hc/H)は、0.35以下が好ましい。比を0.35以下とすることで、ビード62の質量がより効果的に削減できる。
高さHcは、25mm以上が好ましい。高さHcを25mm以上とすることで、このタイヤ60はより適正な縦バネ定数及び横バネ定数を有する。高さHcは35mm以下が好ましい。比を35mm以下とすることで、ビード62の質量がより効果的に削減できる。
図4のコア64では、第3列の中に存在する繊維コード断面の数が、第2列の中に存在するする上記スチールコード断面68の数より1だけ多い。また、moが3以上の奇数とされたとき、第(mo+1)列の中に存在する有機繊維コード断面70の数が第mo列の中に存在する有機繊維コード断面70の数と同じである。第(mo+2)列の中に存在する有機繊維コード断面70の数が第(mo+1)列の中に存在する有機繊維コード断面70の数より1だけ少ない。最も半径方向外側に位置する列の中に存在する有機繊維コード断面70の数が1である。具体的には、第3列と第4列に含まれる断面の数が4であり、第5列と第6列に含まれる断面の数が3であり、第7列と第8列に含まれる断面の数が2であり、第9列に含まれる断面の数が1である。
コア64を図4の構成とするのがより好ましい。この構成により、ビード62はより高い締め付け力及び高い剛性を有する。コア64をこの構成とすることで、タイヤ60はより適正な縦バネ定数及び横バネ定数を有する。コア64をこの構成とすることで、ビード62の質量がより効率的に削減できる。このビード62では、高い締め付け力と高い剛性とを維持した上で軽量化が達成されている。
図5には、コアの他の構成例が示されている。このコア80では、mが3以上の自然数とされたとき、第(m+1)列の中に存在する有機繊維コード断面82の数が第m列の中に存在する有機繊維コード断面82の数より1だけ少なくなっている。具体的には、第3列に含まれる断面の数が4であり、第4列に含まれる断面の数が3であり、第5列に含まれる断面の数が2であり、第6列に含まれる断面の数が1である。
本発明では、タイヤ60の各部材の寸法及び角度は、タイヤ60が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ60に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ60には荷重がかけられない。本明細書において正規リムとは、タイヤ60が依拠する規格において定められたリムを意味する。JATMA規格における「標準リムTRA規格における「Design Rim」、及びETRTO規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ60が依拠する規格において定められた内圧を意味する。JATMA規格における「最高空気圧」、TRA規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びETRTO規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。乗用車用タイヤ60の場合は、内圧が180kPaの状態で、寸法及び角度が測定される。
以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。
[実験1]
[実施例1]
図1に示された構成を備え、下記の表1に示された仕様を備えた実施例1のタイヤを得た。このタイヤのサイズは、195/65R15 91Hとされた。このタイヤでは、コアの構造は、図2のとおりである。このことが、表1のコア構造の欄に「図2」として表されている。
[実施例1]
図1に示された構成を備え、下記の表1に示された仕様を備えた実施例1のタイヤを得た。このタイヤのサイズは、195/65R15 91Hとされた。このタイヤでは、コアの構造は、図2のとおりである。このことが、表1のコア構造の欄に「図2」として表されている。
[比較例1]
コアの構造を図7に示されたものとした他は実施例1と同様にして、比較例1のタイヤを得た。これは、従来のタイヤである。
コアの構造を図7に示されたものとした他は実施例1と同様にして、比較例1のタイヤを得た。これは、従来のタイヤである。
[比較例2]
コアの構造を図8に示されたものとした他は実施例1と同様にして、比較例2のタイヤを得た。
コアの構造を図8に示されたものとした他は実施例1と同様にして、比較例2のタイヤを得た。
[実施例2]
スチールコードの線径を表1に示されたものとした他は実施例1と同様にして、実施例2のタイヤを得た。
スチールコードの線径を表1に示されたものとした他は実施例1と同様にして、実施例2のタイヤを得た。
[実施例3]
コアの構造を図3に示されたものとした他は実施例1と同様にして、実施例3のタイヤを得た。
コアの構造を図3に示されたものとした他は実施例1と同様にして、実施例3のタイヤを得た。
[コア質量]
コアの質量を計測した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表1に示されている。数値が小さいほど好ましい。
コアの質量を計測した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表1に示されている。数値が小さいほど好ましい。
[水圧破壊]
タイヤを標準リム(サイズ=15×6J)に組み込み、このタイヤに内圧が200kPaとなるように水を充填した。その後さらに圧力バルブからタイヤが破壊するまで水を注入し、その破壊時の水圧を計測した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表1に示されている。数値が大きいほど好ましい。
タイヤを標準リム(サイズ=15×6J)に組み込み、このタイヤに内圧が200kPaとなるように水を充填した。その後さらに圧力バルブからタイヤが破壊するまで水を注入し、その破壊時の水圧を計測した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表1に示されている。数値が大きいほど好ましい。
[嵌合圧]
タイヤを標準リム(サイズ=15×6J)に組み込み、空気を充填し、このタイヤのビードの部分がリムのハンプを乗り越えるときの圧力(嵌合圧)を計測した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表1に示されている。数値が小さいほど好ましい。
タイヤを標準リム(サイズ=15×6J)に組み込み、空気を充填し、このタイヤのビードの部分がリムのハンプを乗り越えるときの圧力(嵌合圧)を計測した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表1に示されている。数値が小さいほど好ましい。
[締め付け力]
Wdk116(ドイツゴム工業会)にて規定された方法により、ホフマン締め付け力試験器を用いてリム径における締め付け力を測定した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表1に示されている。数値が大きいほど好ましい。
Wdk116(ドイツゴム工業会)にて規定された方法により、ホフマン締め付け力試験器を用いてリム径における締め付け力を測定した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表1に示されている。数値が大きいほど好ましい。
[実験2]
[実施例4]
図4に示された構成を備え、下記の表2に示された仕様を備えた実施例4のタイヤを得た。このタイヤのサイズは、195/65R15 91Hとされた。このタイヤのビードはエイペックスを備えない。このタイヤでは、コアの構造は、図4のとおりである。このことが、表2のコア構造の欄に「図4」として表されている。
[実施例4]
図4に示された構成を備え、下記の表2に示された仕様を備えた実施例4のタイヤを得た。このタイヤのサイズは、195/65R15 91Hとされた。このタイヤのビードはエイペックスを備えない。このタイヤでは、コアの構造は、図4のとおりである。このことが、表2のコア構造の欄に「図4」として表されている。
[比較例1]
このタイヤは、実験1の比較例1のタイヤと同じ従来のタイヤである。実験2では実験1と評価項目に違いがあるため、表2にもこのタイヤの評価結果を載せている。
このタイヤは、実験1の比較例1のタイヤと同じ従来のタイヤである。実験2では実験1と評価項目に違いがあるため、表2にもこのタイヤの評価結果を載せている。
[実施例5]
コアの構造を図5に示されたものとした他は実施例4と同様にして、実施例5のタイヤを得た。
コアの構造を図5に示されたものとした他は実施例4と同様にして、実施例5のタイヤを得た。
[コア質量、エイペックス質量及びビード質量]
コア、エイペックス質量及びビードの質量を計測した。ビードの質量は、コアの質量とエイペックスの質量との和となる。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表2に示されている。数値が小さいほど好ましい。
コア、エイペックス質量及びビードの質量を計測した。ビードの質量は、コアの質量とエイペックスの質量との和となる。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表2に示されている。数値が小さいほど好ましい。
[縦バネ定数]
下記の条件にて、タイヤの縦バネ定数を測定した。
使用リム:15×6J
内圧:230kPa
荷重:4.2kN
この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表2に示されている。この数値が80以上120以下が好ましい。>
下記の条件にて、タイヤの縦バネ定数を測定した。
使用リム:15×6J
内圧:230kPa
荷重:4.2kN
この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表2に示されている。この数値が80以上120以下が好ましい。>
[水圧破壊]
実験1と同じ方法で破壊時の水圧を計測した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表2に示されている。数値が大きいほど好ましい。
実験1と同じ方法で破壊時の水圧を計測した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表2に示されている。数値が大きいほど好ましい。
[嵌合圧]
実験1と同じ方法で嵌合圧を計測した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表2に示されている。数値が小さいほど好ましい。
実験1と同じ方法で嵌合圧を計測した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表2に示されている。数値が小さいほど好ましい。
[締め付け力]
実験1と同じ方法で締め付け力を測定した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表2に示されている。数値が大きいほど好ましい。
実験1と同じ方法で締め付け力を測定した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表2に示されている。数値が大きいほど好ましい。
表1及び表2に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。
以上説明されたビードの部分の構成は、種々のタイヤにも適用されうる。
2、30、60・・・タイヤ
4、36、62・・・ビード
6、38、66・・・カーカス
8、34・・・クリンチ
10、42・・・チェーファー
12、22、44、64、80・・・コア
14、46・・・エイペックス
32・・・サイドウォール
40・・・インナーライナー
48・・・カーカスプライ
16、18、50、68・・・スチールコード断面
20、52、70、82・・・有機繊維コード断面
4、36、62・・・ビード
6、38、66・・・カーカス
8、34・・・クリンチ
10、42・・・チェーファー
12、22、44、64、80・・・コア
14、46・・・エイペックス
32・・・サイドウォール
40・・・インナーライナー
48・・・カーカスプライ
16、18、50、68・・・スチールコード断面
20、52、70、82・・・有機繊維コード断面
Claims (7)
- その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがこのサイドウォールよりも半径方向内側に位置する一対のビードと、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って両ビードの間に架け渡されたカーカスとを備えており、
上記ビードがコアを備えており、
上記コアが、周方向に巻回されたスチールコードと周方向に巻回された有機繊維コードとを備えており、
上記コアを周方向に垂直な面で切った断面おいて、上記スチールコードの断面が略軸方向に並べられた列と、上記有機繊維コードの断面が略軸方向に並べられた列とが略半径方向に積層されており、
nが自然数とされ、上記列のうち半径方向において内側からn番目に位置する列が第n列とされたとき、
第1列と第2列とには、上記スチールコードの断面が最密充填の構造で並べられており、
第2列より外側に位置する列には、上記有機繊維コードの断面が並べられている空気入りタイヤ。 - 上記有機繊維コードがアラミド繊維よりなる請求項1に記載のタイヤ。
- 上記スチールコードの外径が0.9mm以上1.5mm以下である請求項1又は2に記載のタイヤ。
- 上記第1列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が2であり、上記第2列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が3である請求項1から3のいずれかに記載のタイヤ。
- 上記第1列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が3であり、上記第2列の中に存在する上記スチールコードの断面の数が4である請求項1から3のいずれかに記載のタイヤ。
- 上記第3列の中に存在する上記繊維コードの断面の数が、上記第2列の中に存在する上記スチールコードの断面の数よりも多く、
mが3以上の自然数とされたとき、第(m+1)列の中に存在する有機繊維コードの断面の数が第m列の中に存在する有機繊維コードの断面の数と同じか又はこれより少なく、
これによりコアの断面の外形が半径方向外向きに先細りとなっている請求項1から5のいずれかに記載のタイヤ。 - 上記第3列の中に存在する上記繊維コードの断面の数が、上記第2列の中に存在するする上記スチールコードの断面の数より1だけ多く、
moが3以上の奇数とされたとき、第(mo+1)列の中に存在する有機繊維コードの断面の数が第mo列の中に存在する有機繊維コードの断面の数と同じであり、第(mo+2)列の中に存在する有機繊維コードの断面の数が第(mo+1)列の中に存在する有機繊維コードの断面の数より1だけ少なく、
最も半径方向外側に位置する上記列の中に存在する上記有機繊維コードの断面の数が1である請求項6に記載のタイヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014165620A JP2016041526A (ja) | 2014-08-18 | 2014-08-18 | 空気入りタイヤ |
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JP2014165620A JP2016041526A (ja) | 2014-08-18 | 2014-08-18 | 空気入りタイヤ |
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JP2016041526A true JP2016041526A (ja) | 2016-03-31 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2016041526A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022176911A1 (ja) * | 2021-02-17 | 2022-08-25 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
-
2014
- 2014-08-18 JP JP2014165620A patent/JP2016041526A/ja active Pending
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WO2022176911A1 (ja) * | 2021-02-17 | 2022-08-25 | 株式会社ブリヂストン | 空気入りタイヤ |
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