JP5869815B2 - ラリー用の空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、耐バースト性や耐カット性を向上させつつプライルースを抑制させたラリー用の空気入りタイヤに関する。

従来、悪路を高速で走行するラリー用の空気入りタイヤにあっては、例えば岩石等に乗り上げた際、サイドウォール部に大きな縦たわみが生じ、該サイドウォール部でバーストやカット傷が発生することがある。このため、例えば、図４に示されるように、従来のラリー用の空気入りタイヤａでは、そのサイドウォール部ｂに、断面略三日月状のサイド補強ゴム層ｃ、該サイド補強ゴム層ｃのタイヤ軸方向外側に破壊強度の大きいアラミド繊維からなるサイド補強コード層ｄ、及び、サイド補強ゴム層ｃとサイド補強コード層ｄとのタイヤ軸方向両側に破壊エネルギーの大きいナイロン繊維からなるカーカスコードで形成されたカーカスプライｅを配することにより、耐カット性や耐バースト性を高めることが知られている。

しかしながら、アラミド繊維からなるサイド補強コード層ｄと、ナイロン繊維コードからなるカーカスプライｅとがタイヤのたわみ易いサイドウォール部ｂで長期間接触した状態が続くと、その接触箇所でプライルースが発生し易くなるという問題があった。関連する技術としては次のものがある。

特開２００７−１０６３９８号公報

本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、サイドウォール部を補強する断面略三日月状のサイド補強ゴム層と、該サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向内側に配されかつナイロン繊維コードからなる折返しプライと、前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向外側に配されかつアラミド繊維コードからなる巻下げプライとを含むことを基本として、耐バースト性や耐カット性を向上させつつプライルースを抑制させたラリー用の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。

本発明のうち請求項１記載の発明は、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トロイド状の本体部と、この本体部に連なりかつ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た折返し部とを有したカーカスコードからなる折返しプライ、及びトレッド部からサイドウォール部に至るトロイド状の本体部のみを有したカーカスコードからなる巻下げプライを含むカーカス、前記ビードコアから半径方向外側にのびる断面略三角形状のビードエーペックスゴム、並びに、前記サイドウォール部を補強する断面略三日月状のサイド補強ゴム層を具えたラリー用の空気入りタイヤであって、前記折返しプライのカーカスコードは、ナイロン繊維コードからなり、かつ、前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向内側に配され、前記巻下げプライのカーカスコードは、アラミド繊維コードからなり、かつ、前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向外側に配され、前記巻下げプライの外端部は、前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側に向かって、タイヤ断面高さの０〜５０％の位置に設けられ、前記巻下げプライと前記折返し部とがタイヤ半径方向に重なるオーバーラップ部が設けられ、前記サイド補強ゴム層は、前記ビードエーペックスゴムと接続されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記巻下げプライの外端部と前記ビードコアの外面とのタイヤ半径方向の距離が、タイヤ断面高さの１０〜４０％である請求項１記載のラリー用の空気入りタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記ビードエーペックスゴムのゴム硬さＨｂは、８５〜９５度であり、前記サイド補強ゴム層のゴム硬さＨｓは、５０〜８０度である請求項１又は２記載のラリー用の空気入りタイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記巻下げプライの前記外端部は、前記折返し部の外端部よりもタイヤ軸方向内側かつタイヤ半径方向内側に配される請求項１乃至３のいずれかに記載のラリー用の空気入りタイヤである。

また請求項５記載の発明は、前記オーバーラップ部のタイヤ半径方向長さは、タイヤ断面高さの２％〜８％である請求項１乃至４のいずれかに記載のラリー用の空気入りタイヤである。

本発明のラリー用の空気入りタイヤは、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トロイド状の本体部と、この本体部に連なりかつ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た折返し部とを有したカーカスコードからなる折返しプライ、及びトレッド部からサイドウォール部に至るトロイド状の本体部のみを有したカーカスコードからなる巻下げプライを含むカーカス、前記ビードコアから半径方向外側にのびる断面略三角形状のビードエーペックスゴム、並びに、前記サイドウォール部を補強する断面略三日月状のサイド補強ゴム層を具える。そして、前記折返しプライのカーカスコードは、ナイロン繊維コードからなり、かつ、前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向内側に配され、前記巻下げプライのカーカスコードは、アラミド繊維コードからなり、かつ、前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向外側に配され、前記サイド補強ゴム層は、前記ビードエーペックスゴムと接続される。

このようなラリー用の空気入りタイヤは、サイド補強ゴム層によって耐バースト性が向上する。また、破壊エネルギーの大きいナイロン繊維コードからなる折返しプライは、耐バースト性をさらに高めるのに役立つ。また、破壊強度の大きいアラミド繊維コードからなる巻下げプライが、サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向の外側に配されることにより、耐カット性が向上する。そして、折返しプライと巻下げプライとがサイド補強層の両側に隔てて配されるため、歪の大きいサイドウォール部において両プライの接触が抑えられ、プライルースが抑制される。また、サイド補強ゴム層は、前記ビードエーペックスゴムと接続されるため、より一層両プライの接触が抑えられる。従って、本発明のラリー用の空気入りタイヤは、耐バースト性や耐カット性が向上するとともに、プライルースが抑制される。

また、前記サイド補強ゴム層は、前記ビードエーペックスゴムと接続される。このような空気入りタイヤは、巻下げプライと折返しプライとが、サイド補強ゴム層とビードエーペックスゴムとを介して連続して離間するため、両プライが接触する箇所がより一層小さくなる。従って、本発明のラリー用の空気入りタイヤは、プライルースをさらに抑制することができる。

本発明のラリー用の空気入りタイヤの一実施形態を示す右側半分断面図である。 図１の部分拡大図である。 （ａ）は、本発明の他の実施形態を示すタイヤの部分断面図、（ｂ）は、本発明のさらに他の実施形態を示すタイヤの右側半分断面図である。 従来のラリー用の空気入りタイヤを示す断面図である。

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、本実施形態のラリー用の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の正規状態の断面図であり、トレッド部２と、そのタイヤ軸方向両端からタイヤ半径方向内側にのびる一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３のタイヤ半径方向内側端に配されるビード部４とを具える。本明細書において、「正規状態」とは、タイヤが、正規リム（図示せず）にリム組みされかつ正規内圧が充填されしかも無負荷である状態とし、特に断りがない場合、タイヤ各部の寸法等は、この正規内圧状態で測定された値とする。

ここで、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、各規格がタイヤ毎に定めているリムであり、ＪＡＴＭＡであれば"標準リム"、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"となる。また、前記「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。

本実施形態のタイヤ１は、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に至るカーカス６と、このカーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部に配されるベルト層７と、前記ビードコア５から半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム８と、サイドウォール部３を補強するサイド補強ゴム層９とを具えている。なお、トレッド部２には、適宜排水乃至排土用の溝Ｇが設けられている。

前記ベルト層７は、少なくとも２枚、本実施形態では、タイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから構成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、タイヤ赤道Ｃに対して１５〜４０°の角度で傾けられたスチールコード等の高弾性のベルトコードを有する。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードが互いに交差する向きに重ねられている。

前記カーカス６は、本実施形態では２層の折返しプライ６Ａ及び１層の巻下げプライ６Ｂの３層構造で構成され、折返しプライ６Ａのタイヤ軸方向外側に巻下げプライ６Ｂが配されている。

前記折返しプライ６Ａは、タイヤ軸方向の内側に配される内の折返しプライ６Ａ１と、該内の折返しプライ６Ａ１のタイヤ軸方向の外側に隣り合って配される外の折返しプライ６Ａ２とからなる。また、前記各折返しプライ６Ａ１、６Ａ２は、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６ａ１、６ａ２と、該本体部６ａ１、６ａ２に連なりかつ前記ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂ１、６ｂ２とを含む。

前記巻下げプライ６Ｂは、トレッド部２からサイドウォール部３に至るトロイド状の本体部６ｃのみからなり、本実施形態では、サイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５のタイヤ半径方向外側で終端する構造をなす。

このような２層の折返しプライ６Ａ及び１層の巻下げプライ６Ｂからなるカーカス６は、タイヤの基本的な剛性を高めるのはもとより、ビード部４からサイドウォール部３にかけての剛性を十分に高めて、耐バースト性を向上することができるため、負荷の大きいラリー用のタイヤ構造として特に好適である。

前記各折返しプライ６Ａ及び巻下げプライ６Ｂは、いずれもカーカスコードがタイヤ赤道Ｃ方向に対して例えば７５〜９０°の角度で傾けられている。

また、折返しプライ６Ａのカーカスコードは、破壊エネルギーの大きいナイロン繊維コードから形成される。これにより、サイドウォール部３の耐バースト性がさらに高められる。また、巻下げプライ６Ｂのカーカスコードは、破壊強度の大きいアラミド繊維コードから形成される。このような巻下げプライ６Ｂは、耐カット性を向上するのに役立つ。とりわけ、本実施形態では、サイドウォール部３の外面に近い箇所に巻下げプライ６Ｂが配されるため、カット傷が大きくなるのを抑制できる。

また、折返しプライ６Ａは、前記サイド補強ゴム層９のタイヤ軸方向内側に配されるとともに、巻下げプライ６Ｂは、サイド補強ゴム層９のタイヤ軸方向外側に配される。即ち、歪の大きいサイドウォール部３において両プライ６Ａ、６Ｂの接触が抑えられるため、プライルースが抑制され耐久性が向上する。

図２に良く示されるように、本実施形態では、前記折返しプライ６Ａ１、６Ａ２の折返し部６ｂ１、６ｂ２の外端部６ｅ１、６ｅ２が、ビードエーペックスゴム８のタイヤ軸方向外側かつ比較的小高さで終端する。このように、前記外端部６ｅが、歪の大きいサイドウォール部３から離間して設けられるため、さらにプライルースが抑制される。なお、本実施形態では、内の折返しプライ６Ａ１の外端部６ｅ１が、外の折返しプライ６Ａ２の外端部６ｅ２よりもタイヤ半径方向外側に配されているため、外の折返しプライ６Ａ２の外端部６ｅ２が巻下げプライ６Ｂに強固に固着され、より一層プライルースが抑制される。

また、巻下げプライ６Ｂの本体部６ｃの外端部６ｃｅとビードコアの外面５ｅとのタイヤ半径方向の距離Ｈｔは、タイヤ断面高さＨ（図１に示される。）の０〜５０％に設定される。前記距離Ｈｔが小さくなると、サイドウォール部３の剛性が過度に高められてグリップ性が悪化するおそれがある。逆に、距離Ｈｔが大きくなると、前記外端部６ｃｅが、たわみが大きいサイドウォール部３に近い箇所に配されるため、プライルースが発生し易くなる。これにより、前記距離Ｈｔは、より好ましくはタイヤ断面高さＨの１０％以上が望ましく、より好ましくは４０％以下が望ましい。

また、本実施形態の巻下げプライ６Ｂの外端部６ｃｅは、折返し部６ｂの外端部６ｅよりもタイヤ軸方向内側かつタイヤ半径方向内側に配される。即ち、本実施形態のタイヤ１には、巻下げプライ６Ｂと折返し部６ｂとがタイヤ半径方向に重なるオーバーラップ部１０が設けられる。このようなオーバーラップ部１０は、巻下げプライ６Ｂの外端部６ｃｅを拘束して、巻下げプライ６Ｂに大きな張力を作用させるのに役立つ。従って、本実施形態のタイヤ１は、サイドウォール部３の剛性が高められ、耐バースト性が向上する。

なお、前記オーバーラップ部１０のタイヤ半径方向長さＨａが大きくなると、過度にビード部４の剛性が高められ、グリップ性が悪化するおそれがある他、プライルースが発生し易くなるおそれがある。このため、前記長さＨａは、好ましくはタイヤ断面高さＨの２％以上、より好ましくは４％以上が望ましく、好ましくは８％以下、より好ましくは６％以下が望ましい。

また、前記ビードエーペックスゴム８は、本実施形態ではタイヤ半径方向の内端面からタイヤ半径方向外側に向かってタイヤ軸方向長さが実質的に漸減する断面三角形状で形成される。また、本実施形態のビードエーペックスゴム８は、タイヤ軸方向内側を向く内側面８ａを有する。

また、前記サイド補強ゴム層９は、本実施形態では最大厚さｔを有する中央部分からタイヤ半径方向の外端９ｏ及び内端９ｉに向かってそれぞれ厚さが徐々に減じられた断面略三日月状で形成される。また、本実施形態のサイド補強ゴム層９は、タイヤ半径方向内側に配されかつタイヤ軸方向外側を向く外側面９ａを有する。

そして、サイド補強ゴム層９は、ビードエーペックスゴム８に接続される。これにより、折返しプライ６Ａと巻下げプライ６Ｂとが、サイド補強ゴム層９及びビードエーペックスゴム８が設けられる範囲で連続して離間するため、両プライ６Ａ、６Ｂの接触がより広範囲で防止される。従って、本発明のタイヤ１は、プライルースがさらに抑制される。

また、本実施形態では、サイド補強ゴム層９の前記外側面９ａが、ビードエーペックスゴム８の前記内側面８ａに接続される。即ち、サイド補強ゴム層９のタイヤ半径方向の内端９ｉは、ビードエーペックスゴム８のタイヤ半径方向の外端８ｅよりもタイヤ半径方向内側かつタイヤ軸方向内側に位置する。これにより、路面からの荷重を、サイド補強ゴム層９を介してビードエーペックスゴム８で確実に受け止めることができるため、サイド補強ゴム層９の過度の変形を抑制することができる。従って、本実施形態のタイヤ１は、サイドウォール部３の撓みを抑え、さらに耐バースト性が向上する。

前記作用を効果的に発揮させるために、ビードエーペックスゴム８のゴム硬さＨｂは、８５〜９５度、またサイド補強ゴム層９のゴム硬さＨｓは、５０〜８０度に設定されるのが望ましい。なお、サイド補強ゴム層９のゴム硬さＨｓが、５０度未満になると、サイドウォール部３の剛性が小さくなり、耐バースト性が悪化するおそれがある。また、サイド補強ゴム層９のゴム硬さＨｓが８０度を超えると、グリップ性が小さくなるおそれがある。このため、サイド補強ゴム層９のゴム硬さＨｓは、より好ましくは６０度以上が望ましく、より好ましくは７０度以下が望ましい。

なお、本明細書において、前記「ゴム硬さ」は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に準拠し、温度２３℃の環境下においてＪＩＳデュロメータタイプＡで測定されるものとする。

また、サイド補強ゴム層９の内端９ｉ及び外端９ｏ間のタイヤ半径方向の長さＬ（図１に示す。）は、小さすぎるとサイドウォール部３の補強効果が低下しやすく、逆に大きすぎると、通常走行時での乗り心地やリム組み性を悪化させる傾向がある。このような観点より、前記長さＬは、好ましくは前記タイヤ断面高さＨの３５％以上が望ましく、また、好ましくは７０％以下が望ましい。

また、サイド補強ゴム層９の最大厚さｔは、負荷される荷重やタイヤサイズに応じて適宜定めることができる。しかしながら、最大厚さｔが小さくなると、サイドウォール部３を補強する効果が得られ難く、逆に大きくなると、サイドウォール部３の剛性を過度に高めるおそれがある。このような観点より、前記最大厚さｔは、好ましくは５mm以上が望ましく、また、好ましくは２０mm以下が望ましい。

また、図３（ａ）、（ｂ）には、本発明の他の実施形態が示される。図３（ａ）に示されるように、この実施形態では、巻下げプライ６Ｂのタイヤ半径方向の外端部６ｃｅが、内の折返しプライ６Ａ１の折返し部６ｂのタイヤ軸方向外側に配される。このようなタイヤ１は、巻下げプライ６Ｂに作用する張力を小さくできるため、プライルースを抑制するのに役立つ。

また、図３（ｂ）に示されるように、この実施形態のサイド補強ゴム層９は、タイヤ半径方向の外・内側に２層のゴム組成物９Ａ、９Ｂで構成される。そして、例えば、外のゴム組成物９Ａのゴム硬さＨｓ１を内のゴム組成物９Ｂのゴム硬さＨｓ２よりも５〜１５度大きくすることにより、耐バースト性を高めつつグリップ性を高めることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示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し得る。

本発明の効果を確認するために、図１、図３（ａ）に示される基本構造をなす空気入りタイヤ（サイズ２１５／６０Ｒ１５）が表１に示す仕様に基づき試作された。そして、各タイヤの耐久性、耐バースト性、耐カット性及びグリップ性能がテストされた。表１及び下記に記載されたパラメータ以外は共通である。
ビードエーペックスゴムのゴム硬さＨｂ：９５度
サイド補強ゴム層のゴム硬さＨｓ：６５度
テストの方法は、次の通りである。

＜耐久性＞
試供タイヤが、サイズ６．０ＪＪのリムにリム組みされ、内圧１９０ｋＰａ、縦荷重８．０ｋＮ、速度６０ｋｍ／ｈで直径１．７ｍのドラム上を走行させ、プライルースが発生するまでの走行距離が測定された。走行距離の上限は１５０００ｋｍとし、１００００ｋｍしたものを合格とした。数値が大きいほど良好である。

＜耐バースト性（プランジャー指数）＞
上記リムに組んだ試供タイヤに内圧２３０ｋＰａが充填され、ＪＩＳ Ｄ４２３０に準じたプランジャー破壊試験が行われた。その時の破壊エネルギーについて、１１００Ｎｍを基準点（０点）とし、２５Ｎｍ増えるごとに０．５点を加算した５点法で評価された。数値が大きいほど耐バースト性が優れる。

＜耐カット性＞
上記各試供タイヤを排気量２５００cc の国産ラリー車の４輪に装着し、ラリー用のテストコースであるガレキ場を３０km走破させた。そして、サイドウォール部における破傷（長さ×深さ）の合計が確認された。結果は、比較例１の逆数を１００とする指数で表し、数値が大きいほど良好である。

＜グリップ性能＞
上記耐カット性のテスト走行時において、テストドライバーの官能によるタイヤのグリップ性能が５点法で評価された。数値が大きいほど良好である。
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例のものは、比較例に比べて各種性能がバランス良く向上していることが確認できる。また、サイド補強ゴム層のゴム硬さを５０〜８０度の範囲で変化させたが、同じ結果となった。

１ ラリー用の空気入りタイヤ
３ サイドウォール部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ 折返しプライ
６Ｂ 巻下げプライ
６ａ 本体部
６ｂ 折返し部
６ｃ 本体部
８ ビードエーペックスゴム
９ サイド補強ゴム層

Claims (5)

1. 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トロイド状の本体部と、この本体部に連なりかつ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た折返し部とを有したカーカスコードからなる折返しプライ、及びトレッド部からサイドウォール部に至るトロイド状の本体部のみを有したカーカスコードからなる巻下げプライを含むカーカス、
   前記ビードコアから半径方向外側にのびる断面略三角形状のビードエーペックスゴム、並びに、
   前記サイドウォール部を補強する断面略三日月状のサイド補強ゴム層を具えたラリー用の空気入りタイヤであって、
   前記折返しプライのカーカスコードは、ナイロン繊維コードからなり、かつ、前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向内側に配され、
   前記巻下げプライのカーカスコードは、アラミド繊維コードからなり、かつ、前記サイド補強ゴム層のタイヤ軸方向外側に配され、
   前記巻下げプライの外端部は、前記ビードコアの外面からタイヤ半径方向外側に向かって、タイヤ断面高さの０〜５０％の位置に設けられ、
   前記巻下げプライと前記折返し部とがタイヤ半径方向に重なるオーバーラップ部が設けられ、
   前記サイド補強ゴム層は、前記ビードエーペックスゴムと接続されることを特徴とするラリー用の空気入りタイヤ。
2. 前記巻下げプライの外端部と前記ビードコアの外面とのタイヤ半径方向の距離は、タイヤ断面高さの１０〜４０％である請求項１記載のラリー用の空気入りタイヤ。
3. 前記ビードエーペックスゴムのゴム硬さＨｂは、８５〜９５度であり、
   前記サイド補強ゴム層のゴム硬さＨｓは、５０〜８０度である請求項１又は２記載のラリー用の空気入りタイヤ。
4. 前記巻下げプライの前記外端部は、前記折返し部の外端部よりもタイヤ軸方向内側かつタイヤ半径方向内側に配される請求項１乃至３のいずれかに記載のラリー用の空気入りタイヤ。
5. 前記オーバーラップ部のタイヤ半径方向長さは、タイヤ断面高さの２％〜８％である請求項１乃至４のいずれかに記載のラリー用の空気入りタイヤ。
   

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