JP2024058350A - 重荷重用空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 ビード部の耐久性を向上し得る重荷重用空気入りタイヤを提供する。【解決手段】 カーカス６を有する重荷重用空気入りタイヤ１である。カーカス６は、少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａを含んでいる。カーカスプライ６Ａは、本体部６ａと折返し部６ｂとを含んでいる。ビード部４には、本体部６ａのタイヤ軸方向の内側に位置する第１端９ａから折返し部６ｂのタイヤ軸方向の外側に位置する第２端９ｂまで延びる第１補強層９と、少なくとも一部が第２端９ｂのタイヤ軸方向の外側に位置する第２補強層１０とが設けられている。第１補強層９は、スチールコードを有する少なくとも１枚のスチールプライ９Ａを含んでいる。第２補強層１０は、有機繊維コードを有する少なくとも１枚の有機繊維プライ１０Ａ、１０Ｂを含んでいる。第１端９ａは、第２端９ｂよりもタイヤ半径方向の外側に位置している。【選択図】 図２

Description

本発明は、カーカスを有する重荷重用空気入りタイヤに関する。

従来、ビード部の耐久性を向上させた重荷重用空気入りタイヤが種々提案されている。例えば、下記特許文献１は、スチールコードの層からなる第１補強層と、有機繊維コードの層からなる第２補強層とが設けられた重荷重用空気入りタイヤを提案している。

特開２０１７－０１９４５２号公報

しかしながら、重荷重用空気入りタイヤに求められる使用条件は、年々シビアになる傾向にあり、特許文献１の重荷重用空気入りタイヤにおいても、よりシビアな条件におけるビード部の高い耐久性が期待されている。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ビード部の耐久性を向上し得る重荷重用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。

本発明は、カーカスを有する重荷重用空気入りタイヤであって、前記カーカスは、一対のビード部の間を延びる少なくとも１枚のカーカスプライを含み、前記カーカスプライは、トレッド部からサイドウォール部を経て前記ビード部のビードコアに至る本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返す折返し部とを含み、前記ビード部には、前記本体部のタイヤ軸方向の内側に位置する第１端から前記折返し部のタイヤ軸方向の外側に位置する第２端まで延びる第１補強層と、少なくとも一部が前記第２端のタイヤ軸方向の外側に位置する第２補強層とが設けられ、前記第１補強層は、スチールコードを有する少なくとも１枚のスチールプライを含み、前記第２補強層は、有機繊維コードを有する少なくとも１枚の有機繊維プライを含み、前記第１端は、前記第２端よりもタイヤ半径方向の外側に位置する、重荷重用空気入りタイヤである。

本発明の重荷重用空気入りタイヤは、上述の構成を備えることにより、ビード部の耐久性を向上することができる。

本発明の重荷重用空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。 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詳細に説明される。
図１は、本実施形態の重荷重用空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ１」ということがある。）を示す正規状態における回転軸を含むタイヤ子午線断面図である。ここで、「正規状態」とは、タイヤ１が正規リムＲにリム組みされ、かつ、正規内圧に調整された無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤ１の各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。

「正規リムＲ」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系が有る場合、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" である。「正規リムＲ」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系が無い場合、リム組み可能であって、エア漏れを生じさせないリムのうち、最もリム径が小さく、その中で最もリム幅が小さいリムである。

「正規内圧」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系が有る場合、各規格がタイヤ毎に定める空気圧であり、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" である。「正規内圧」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系が無い場合、メーカー等がタイヤ毎に定める空気圧である。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、一対のトレッド端Ｔｅ間に延びる接地面２ａを有するトレッド部２と、トレッド部２のタイヤ軸方向両側からタイヤ半径方向内側に延びるサイドウォール部３とを備えている。タイヤ１は、更にサイドウォール部３のタイヤ半径方向内側に位置するビード部４を備えるのが望ましい。本実施形態のビード部４は、環状に延びるビードコア５を有している。ビードコア５は、例えば、スチールワイヤから形成されている。

ここで、トレッド端Ｔｅは、正規状態のタイヤ１に正規荷重が負荷され、キャンバー角０°で平面に接地したときの最もタイヤ軸方向外側の接地位置である。なお、タイヤ赤道Ｃは、タイヤ軸方向両側のトレッド端Ｔｅの中央位置である。

「正規荷重」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系が有る場合、各規格がタイヤ毎に定めている荷重であり、ＪＡＴＭＡであれば "最大負荷能力" 、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 "LOAD CAPACITY" である。「正規荷重」は、タイヤ１が基づいている規格を含む規格体系が無い場合、メーカー等がタイヤ毎に定める荷重である。

本実施形態のタイヤ１は、トレッド部２から一対のサイドウォール部３を経て一対のビード部４に至るカーカス６と、トレッド部２におけるカーカス６のタイヤ半径方向外側に配されたベルト層７とを有している。ベルト層７は、少なくとも１枚、例えば、４枚のベルトプライ７Ａ～７Ｄを含んでいる。

カーカス６は、一対のビード部４の間を延びる少なくとも１枚、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａを含んでいる。本実施形態のカーカスプライ６Ａ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に至る本体部６ａと、本体部６ａに連なりかつビードコア５の回りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返す折返し部６ｂとを含んでいる。

図２は、ビード部４の拡大断面図である。図２に示されるように、ビード部４には、ビードコア５からタイヤ半径方向の外側に向けて先細状に延びるビードエーペックスゴム８が設けられるのが望ましい。本実施形態のビード部４には、更にビードコア５の回りをカーカスプライ６Ａに隣接して配される第１補強層９と、少なくとも一部が第１補強層９のタイヤ軸方向の外側に位置する第２補強層１０とが設けられている。このようなビード部４は、剛性が高く、ビードコア５を支点としたタイヤ軸方向の外側への変形を抑制することができ、耐久性を向上させることができる。

第１補強層９は、スチールコードを有する少なくとも１枚、本実施形態では１枚のスチールプライ９Ａを含んでいる。第２補強層１０は、有機繊維コードを有する少なくとも１枚、本実施形態では２枚の有機繊維プライ１０Ａ、１０Ｂを含んでいる。このようなビード部４は、第１補強層９による高い剛性と、第２補強層１０によるタイヤ軸方向の外側への変形抑制効果とにより、耐久性を向上させることに役立つ。

本実施形態の第１補強層９は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａのタイヤ軸方向の内側に位置する第１端９ａから折返し部６ｂのタイヤ軸方向の外側に位置する第２端９ｂまで延びている。第２補強層１０は、少なくとも一部が第１補強層９の第２端９ｂのタイヤ軸方向の外側に位置するのが望ましい。このようなビード部４は、第１補強層９で応力が集中し易い第２端９ｂを第２補強層１０で補強することができ、耐久性を向上させることができる。

本実施形態の第１補強層９の第１端９ａは、第２端９ｂよりもタイヤ半径方向の外側に位置している。このような第１補強層９は、ビードコア５を支点としたタイヤ軸方向の外側への変形をより効果的に抑制することができる。このため、本実施形態のタイヤ１は、ビード部４の耐久性を向上することができる。

より好ましい態様として、ビードベースラインＢＬから第１端９ａまでの高さｈ１は、ビードベースラインＢＬから第２端９ｂまでの高さｈ２の１．２～２．２倍である。高さｈ１が高さｈ２の１．２倍以上であることで、ビードコア５を支点としたタイヤ軸方向の外側への変形を確実に抑制することができる。高さｈ１が高さｈ２の２．２倍以下であることで、第１補強層９が過度に大きくなることを抑制し、重量の増加を抑制しつつ、剛性を高めることができる。

本実施形態のビード部４には、ビード部４の外面４ａを規定するチェーファーゴム１１が設けられている。本実施形態のチェーファーゴム１１は、少なくとも一部が第２補強層１０のタイヤ軸方向の外側に位置している。このようなビード部４は、チェーファーゴム１１の緩衝機能により第２補強層１０に作用する外力を低減することができ、その結果、第２補強層１０の変形、損傷を抑制することで、耐久性を向上させることができる。

チェーファーゴム１１は、タイヤ軸方向の外側の外面４ａが部分的にタイヤ軸方向の内側に凹む凹部１１ａを有するのが望ましい。このような凹部１１ａは、荷重負荷時のビード部４のタイヤ軸方向の外側への変形量を低減することができ、ビード部４の耐久性を向上させることができる。

凹部１１ａを有する位置でのチェーファーゴム１１の厚さｔ１は、好ましくは、５mm以上である。ここで、凹部１１ａを有する位置とは、凹部１１ａの中で最も凹みの大きい位置である。なお、最も凹みの大きい位置が一定の長さを有する場合、その長さの中央位置である。また、凹部１１ａを有する位置でのチェーファーゴム１１の厚さｔ１は、凹部１１ａを有する位置の外面４ａと第２補強層１０の外側面との最短距離である。厚さｔ１が５mm以上であることで、チェーファーゴム１１の緩衝機能を確実に発揮することができる。

チェーファーゴム１１のタイヤ半径方向の外端１１ｂは、２枚の有機繊維プライ１０Ａ、１０Ｂの少なくとも一方のタイヤ半径方向の外端１０ａ、１０ｂよりもタイヤ半径方向の外側に位置するのが望ましい。このようなチェーファーゴム１１は、２枚の有機繊維プライ１０Ａ、１０Ｂの少なくとも一方の外端１０ａ、１０ｂを起点とする損傷を抑制することができ、ビード部４の耐久性を向上させることができる。

本実施形態のチェーファーゴム１１のタイヤ半径方向の外端１１ｂは、２枚の有機繊維プライ１０Ａ、１０Ｂの両方のタイヤ半径方向の外端１０ａ、１０ｂよりもタイヤ半径方向の外側に位置している。このようなチェーファーゴム１１は、２枚の有機繊維プライ１０Ａ、１０Ｂのそれぞれの外端１０ａ、１０ｂを起点とする損傷を抑制することができ、ビード部４の耐久性をより確実に向上させることができる。

本実施形態の第２補強層１０の２枚の有機繊維プライ１０Ａ、１０Ｂは、有機繊維コードが互いに交差している。このような第２補強層１０は、高い剛性により変形を抑制し、歪みを低減できるので、ビード部４の耐久性を向上させることができる。

有機繊維コードは、例えば、ナイロンコードである。このような有機繊維コードは、コストパフォーマンスに優れており、ビード部４の優れた耐久性を低価格で実現することに役立つ。なお、有機繊維コードは、このようなナイロンコードに限定されるものではなく、例えば、ポリエステルコード、アラミドコード、ビニロンコード等、種々のコードが適宜採用され得る。

本実施形態のビードエーペックスゴム８のタイヤ半径方向の外端８ａは、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂのタイヤ半径方向の外端６ｃよりもタイヤ半径方向の外側に位置している。このようなビードエーペックスゴム８は、ビード部４の剛性を向上させることができ、ビード部４の耐久性を向上させることに役立つ。

折返し部６ｂの外端６ｃの位置におけるビードエーペックスゴム８の厚さｔ２は、好ましくは、ビードコア５の最大幅ｗ１の０．６～０．９倍である。ここで、折返し部６ｂの外端６ｃの位置におけるビードエーペックスゴム８の厚さｔ２は、折返し部６ｂの外端６ｃから本体部６ａに垂線を引いたときの垂線上に言いするビードエーペックスゴム８の長さに相当する。

厚さｔ２が最大幅ｗ１の０．６倍以上であることで、折返し部６ｂの外端６ｃ付近の剛性を向上させることができる。厚さｔ２が最大幅ｗ１の０．９倍以下であることで、カーカス６の本体部６ａと折返し部６ｂとが過度に離間することを抑制し、ビード部４の高い剛性を維持することに役立つ。

ビードエーペックスゴム８は、例えば、ビードコア５から延びる第１エーペックス８Ａと、第１エーペックス８Ａのタイヤ半径方向の外側に配された第２エーペックス８Ｂとを含んでいる。このようなビードエーペックスゴム８は、異なる種類のゴムによりビード部４を補強することができ、ビード部４の耐久性を向上させることに役立つ。

第１エーペックス８Ａの複素弾性率は、好ましくは、５０ＭＰａ以上である。ここで、複素弾性率は、ＪＩＳ－Ｋ６３９４の規定に準拠して、下記の条件で、動的粘弾性測定装置を用いて測定された値である。
初期歪：１０％
動歪の振幅：±１％
周波数：１０Ｈｚ
変形モード：引張
測定温度：７０℃

第１エーペックス８Ａの複素弾性率が５０ＭＰａ以上であることで、ビード部４の剛性を向上させ、タイヤ軸方向の外側への変形を抑制することができ、ビード部４の耐久性を向上させることができる。

第２エーペックス８Ｂの複素弾性率は、第１エーペックス８Ａの複素弾性率よりも小さいのが望ましい。このようなビードエーペックスゴム８は、低弾性の第２エーペックス８Ｂによりカーカスプライ６Ａの折返し部６ｂに作用するせん断応力を緩和し、ビード部４の損傷を効果的に抑制することができる。

本実施形態のビードエーペックスゴム８は、第１エーペックス８Ａの外端８ｂが、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂのタイヤ半径方向の外端６ｃよりもタイヤ半径方向の外側に位置している。このようなビードエーペックスゴム８は、折返し部６ｂの外端６ｃ付近の剛性をより向上させることができ、ビード部４の耐久性を向上させることができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、上述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され得る。

［付記］
本発明は、次のとおりである。

［本発明１］
カーカスを有する重荷重用空気入りタイヤであって、
前記カーカスは、一対のビード部の間を延びる少なくとも１枚のカーカスプライを含み、
前記カーカスプライは、トレッド部からサイドウォール部を経て前記ビード部のビードコアに至る本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返す折返し部とを含み、
前記ビード部には、前記本体部のタイヤ軸方向の内側に位置する第１端から前記折返し部のタイヤ軸方向の外側に位置する第２端まで延びる第１補強層と、少なくとも一部が前記第２端のタイヤ軸方向の外側に位置する第２補強層とが設けられ、
前記第１補強層は、スチールコードを有する少なくとも１枚のスチールプライを含み、
前記第２補強層は、有機繊維コードを有する少なくとも１枚の有機繊維プライを含み、
前記第１端は、前記第２端よりもタイヤ半径方向の外側に位置する、
重荷重用空気入りタイヤ。

［本発明２］
前記ビード部には、少なくとも一部が前記第２補強層のタイヤ軸方向の外側に位置しかつ前記ビード部の外面を規定するチェーファーゴムが設けられ、
前記チェーファーゴムは、タイヤ軸方向の外側の前記外面が部分的にタイヤ軸方向の内側に凹む凹部を有する、本発明１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

［本発明３］
前記凹部を有する位置での前記チェーファーゴムの厚さは、５mm以上である、本発明２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

［本発明４］
前記第２補強層は、２枚の前記有機繊維プライを含み、
前記チェーファーゴムのタイヤ半径方向の外端は、２枚の前記有機繊維プライの少なくとも一方のタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向の外側に位置する、本発明２又は３に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

［本発明５］
前記チェーファーゴムのタイヤ半径方向の外端は、２枚の前記有機繊維プライの両方のタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向の外側に位置する、本発明４に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

［本発明６］
２枚の前記有機繊維プライは、前記有機繊維コードが互いに交差している、本発明４又は５に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

［本発明７］
ビードベースラインから前記第１端までの高さは、前記ビードベースラインから前記第２端までの高さの１．２～２．２倍である、本発明１ないし６のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。

［本発明８］
前記ビード部には、前記ビードコアからタイヤ半径方向の外側に向けて先細状に延びるビードエーペックスゴムが設けられ、
前記ビードエーペックスゴムは、複素弾性率が５０ＭＰａ以上である第１エーペックスを含む、本発明１ないし７のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。

［本発明９］
前記ビードエーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端は、前記折返し部のタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向の外側に位置し、
前記折返し部の外端の位置における前記ビードエーペックスゴムの厚さは、前記ビードコアの最大幅の０．６～０．９倍である、本発明８に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

［本発明１０］
前記有機繊維コードは、ナイロンコードである、本発明１ないし９のいずれかに記載の重荷重用空気入りタイヤ。

１ 重荷重用空気入りタイヤ
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
６ａ 本体部
６ｂ 折返し部
９ 第１補強層
９Ａ スチールプライ
９ａ 第１端
９ｂ 第２端
１０ 第２補強層
１０Ａ 有機繊維プライ
１０Ｂ 有機繊維プライ

Claims (10)

1. カーカスを有する重荷重用空気入りタイヤであって、
   前記カーカスは、一対のビード部の間を延びる少なくとも１枚のカーカスプライを含み、
   前記カーカスプライは、トレッド部からサイドウォール部を経て前記ビード部のビードコアに至る本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向の内側から外側に折返す折返し部とを含み、
   前記ビード部には、前記本体部のタイヤ軸方向の内側に位置する第１端から前記折返し部のタイヤ軸方向の外側に位置する第２端まで延びる第１補強層と、少なくとも一部が前記第２端のタイヤ軸方向の外側に位置する第２補強層とが設けられ、
   前記第１補強層は、スチールコードを有する少なくとも１枚のスチールプライを含み、
   前記第２補強層は、有機繊維コードを有する少なくとも１枚の有機繊維プライを含み、
   前記第１端は、前記第２端よりもタイヤ半径方向の外側に位置する、
   重荷重用空気入りタイヤ。
2. 前記ビード部には、少なくとも一部が前記第２補強層のタイヤ軸方向の外側に位置しかつ前記ビード部の外面を規定するチェーファーゴムが設けられ、
   前記チェーファーゴムは、タイヤ軸方向の外側の前記外面が部分的にタイヤ軸方向の内側に凹む凹部を有する、請求項１に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. 前記凹部を有する位置での前記チェーファーゴムの厚さは、５mm以上である、請求項２に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
4. 前記第２補強層は、２枚の前記有機繊維プライを含み、
   前記チェーファーゴムのタイヤ半径方向の外端は、２枚の前記有機繊維プライの少なくとも一方のタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向の外側に位置する、請求項２又は３に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
5. 前記チェーファーゴムのタイヤ半径方向の外端は、２枚の前記有機繊維プライの両方のタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向の外側に位置する、請求項４に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
6. ２枚の前記有機繊維プライは、前記有機繊維コードが互いに交差している、請求項４に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
7. ビードベースラインから前記第１端までの高さは、前記ビードベースラインから前記第２端までの高さの１．２～２．２倍である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
8. 前記ビード部には、前記ビードコアからタイヤ半径方向の外側に向けて先細状に延びるビードエーペックスゴムが設けられ、
   前記ビードエーペックスゴムは、複素弾性率が５０ＭＰａ以上である第１エーペックスを含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
9. 前記ビードエーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端は、前記折返し部のタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向の外側に位置し、
   前記折返し部の外端の位置における前記ビードエーペックスゴムの厚さは、前記ビードコアの最大幅の０．６～０．９倍である、請求項８に記載の重荷重用空気入りタイヤ。
10. 前記有機繊維コードは、ナイロンコードである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の重荷重用空気入りタイヤ。

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