JP5944657B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、インフレートによる歪みの発生が抑制された空気入りタイヤに関する。

一般に、リム組みされていない状態の、空気入りタイヤのプロファイルでは、サイドウォール部の上方の曲率半径と下方の曲率半径とは大きく異なっている。このため、インフレートされたタイヤは均一に膨らまない。均一に膨らまないので、局部的に歪みが生じ易い。局部的な歪みは、タイヤの耐久性を低下させる。

特に、ビード部周辺は、剛性が大きく変化するため、歪みが集中し易い。このため、ビード部周辺にナイロンフィラー等の補強材が追加されたタイヤがある。また、ビード部周辺で、ゴムゲージを厚くしたタイヤがある。しかしながら、補強材を追加したタイヤや、ゴムゲージを厚くしたタイヤでは、重量や製造コストが増加する。

これに対して、タイヤのプロファイルを規定して、ビード部の耐久性を向上したタイヤが、特開２００４−１７６９２公報に開示されている。このタイヤでは、半径方法において、カーカスの高さの０．８倍の位置と０．２５倍の位置との曲率半径を規定している。これにより、この０．８倍の位置から０．２５倍の位置までのカーカスプライの曲率半径が、ほぼ一定に近付くようにされている。このタイヤでは、曲率半径がほぼ一定にされて、局部的な歪みの発生が抑制されている。このタイヤでは、補強材を追加することなく、ゴムゲージを厚くすることなく、耐久性が向上され得る。

特開２００４−１７６９２公報

このタイヤでは、カーカスプライの所定の範囲の曲率半径をほぼ一定に近付けている。この所定の範囲の上方から下方まで曲率半径がほぼ一定とされるので、カーカスプライの半径方向長さが長くなる。ビード間に架け渡されるカーカスプライのコード長が長くなる。カーカスプライのコード長が長くなるので、このタイヤの重量が増加する。また、このタイヤでは、このカーカスプライの所定の範囲を外れる部分で、局所的な歪みが発生し得る。

本発明の目的は、耐久性に優れ、かつ重量を軽減し得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、それぞれが上記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、サイドウォールの半径方向内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスと、上記トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えている。このベルト軸方向外側端の位置からカーカス最大幅の位置までのカーカスプライの曲率半径をＲ１とし、カーカス最大幅の位置からエイペックスの半径方向外側端までのカーカスプライの曲率半径をＲ２としたときに、以下の関係式を満たす。
０．１５ ＜ （｜Ｒ１−Ｒ２｜／（（Ｒ１＋Ｒ２）／２）） ＜ ０．３５

好ましくは、このタイヤでは、カーカスコードがポリエステル繊維からなる。

好ましくは、このタイヤでは、上記カーカスが１枚以上３枚以下のカーカスプライからなる。

好ましくは、このタイヤは、ライトトラックに装着される。

本発明に係る空気入りタイヤは、インフレートによる局所的な歪みの発生が抑制されている。このタイヤは、サイドウォール部全体の曲率をほぼ一定にしたタイヤに比べ、カーカスプライのコード長が長くなることが抑制されている。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの説明図である。

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、空気入りタイヤ２が示されている。このタイヤ２は、ライトトラック用空気入りタイヤである。図１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、紙面と垂直方向がタイヤ２の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わす。このタイヤ２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２は、トレッド４、サイドウォール６、クリンチ８、ビード１０、カーカス１２、ベルト１４、バンド１６、インナーライナー１８及びチェーファー２０を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。

トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４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２２が刻まれている。この溝２２により、トレッドパターンが形成されている。トレッド４は、ベース層２４とキャップ層２６とを有している。キャップ層２６は、ベース層２４の半径方向外側に位置している。キャップ層２６は、ベース層２４に積層されている。ベース層２４は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層２４の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層２６は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。

サイドウォール６は、トレッド４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６の半径方向外側端は、トレッド４と接合されている。このサイドウォール６の半径方向内側端は、クリンチ８と接合されている。このサイドウォール６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６は、カーカス１２の損傷を防止する。

クリンチ８は、サイドウォール６の半径方向略内側に位置している。クリンチ８は、軸方向において、ビード１０よりも外側に位置している。クリンチ８は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。このクリンチ８は、リムのフランジと当接する。

ビード１０は、サイドウォール６の半径方向内側に位置している。ビード１０は、コア３０と、このコア３０から半径方向外向きに延びるエイペックス３２とを備えている。コア３０はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス３２は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス３２は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１２は、第一プライ３４、第二プライ３６及び第三プライ３８からなる。第一プライ３４、第二プライ３６及び第三プライ３８は、両側のビード１０の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６に沿っている。第一プライ３４は、コア３０の周りを、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、第一プライ３４には折り返し部４０が形成されている。第二プライ３６は、コア３０の周りを、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、第二プライ３６にも折り返し部４２が形成されている。第一プライ３４の折り返し部の端４４は、半径方向において、第二プライ３６の折り返し部の端４６よりも外側に位置している。第三プライ３８は、コア３０の周りを巻かれてはいない。第一プライ３４の端４４は、第三プライ３８に覆われている。第三プライ３８の端４８は、エイペックス３２よりも軸方向外側に位置している。

それぞれのカーカスプライ３４、３６、３８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。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、４５°から９０°が好ましく、７５°から９０°が特に好ましい。このカーカス１２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は、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。

ベルト１４は、カーカス１２の半径方向外側に位置している。ベルト１４は、カーカス１２と積層されている。ベルト１４は、カーカス１２を補強する。ベルト１４は、内側層５０及び外側層５２からなる。図１から明らかなように、軸方向において、内側層５０の幅は外側層５２の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層５０及び外側層５２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５０のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層５２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１４の軸方向幅は、タイヤ２の最大幅の０．７倍以上が好ましい。ベルト１４が、３以上の層を備えてもよい。

バンド１６は、ベルト１４の半径方向外側に位置している。図示されていないが、このバンド１６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１６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。このコードによりベルト１４が拘束されるので、ベルト１４のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。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１４及びバンド１６は、補強層を構成している。ベルト１４のみから、補強層が構成されてもよい。バンド１６のみから、補強層が構成されてもよい。

インナーライナー１８は、カーカス１２の内側に位置している。インナーライナー１８は、カーカス１２の内面に接合されている。インナーライナー１８は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１８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１８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１８は、タイヤ２の内圧を保持する。

チェーファー２０は、ビード１０の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー２０がフランジと当接する。この当接により、ビード１０の近傍が保護される。チェーファー２０は、布とこの布に含浸したゴムとからなる。

図１の点Ｐａは、軸方向においてカーカス１２が、最も外側に位置する点である。この点Ｐａは、このカーカス１２の軸方向最大幅である。このタイヤ２の最大幅は、この点Ｐａを通る軸線上の幅として測定される。この点Ｐｂは、ベルト１４の軸方向外側端を示している。この点Ｐｃは、エイペックス３２の半径方向外側の先端を示している。

図２の二点鎖線Ｌ０は、点Ｐａを通り軸方向に延びる直線を示している。点Ｐ０は、カーカス１２の軸方向内側表面（第一カーカスプライ３４の内側表面）５４と直線Ｌ０との交点である。二点鎖線Ｌ１は、点Ｐｂを通り、表面５４に直交して延びる直線である。点Ｐ１は、この表面５４と直線Ｌ１との交点である。二点鎖線Ｌ２は、点Ｐｃを通り、表面５４に直交して延びる直線である。点Ｐ２は、この表面５４と直線Ｌ２との交点である。

矢印Ｒ１は、点Ｐ０から点Ｐ１までの表面５４の曲率半径を示している。矢印Ｒ２は、点Ｐ２から点Ｐ０までの表面５４の曲率半径を示している。曲率半径Ｒ１及びＲ２は、タイヤ２がリムに組み込まれていない状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。

このタイヤ２では、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２とが以下の関係式（１）を満たしている。
（｜Ｒ１−Ｒ２｜／（（Ｒ１＋Ｒ２）／２）） ＜ ０．３５ （１）

この関係式（１）を満たしているので、従来のタイヤに比べて、このタイヤ２の曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２との差が小さくされている。この差が小さいので、インフレートされた際に、サイドウォール６の周辺は従来のタイヤに比べて均一に膨らむ。均一に膨らむので、局部的な歪みの発生が抑制されている。このタイヤ２は、耐久性に優れている。

このタイヤ２では、曲率半径Ｒ１と曲率半径Ｒ２とが以下の関係式（２）を満たしている。
（｜Ｒ１−Ｒ２｜／（（Ｒ１＋Ｒ２）／２）） ＞ ０．１５ （２）

この関係式（２）を満たしているので、ビード１０間に架け渡されるカーカス１２の長さが長くなることが抑制されている。これにより、このタイヤ２は、重量増加が抑制されている。

このタイヤ２は、関係式（１）と関係式（２）とを満たすことで、耐久性の向上と軽量化とが両立されている。

このタイヤ２では、耐久性が向上しているので、ナイロンフィラー等の補強材を用いなくても良い。クリンチのゲージ幅を補強の目的で厚くしなくてもよい。このタイヤ２は、補強材を追加したり、ゲージ幅を厚くしたりすることが必要とされないで、軽量化され得る。

このタイヤ２のカーカスコードはポリエステル繊維からなることが好ましい。ポリエステル繊維は強度に優れている。ポリエステル繊維は、スチール等に比べて軽量である。このタイヤ２のプロファイルにポリエステル繊維からなるカーカスコードを組み合わせることで、より軽量且つ耐久性に優れたタイヤ２が得られる。

軽量且つ耐久性に優れたタイヤ２を得る観点から、このタイヤ２のカーカス１２は、１枚以上３枚以下のカーカスプライからなることが好ましい。これにより、このタイヤ２は、高内圧且つ高荷重の過酷な条件で使用され得る。

ライトトラックに使用されるタイヤは、高内圧且つ高荷重の過酷な条件で使用される。ライトトラックのタイヤは、損傷が生じ易い。更に、四輪駆動車では、タイヤは過酷な条件で使用される。このタイヤでは、ビード部周辺の損傷が生じ易い。本発明に係るタイヤ２では、局所的な歪みが抑制されているので、この様な過酷な条件で使用されるタイヤに適している。歪みが抑制されているので、ライトトラックに装着される場合にも、このタイヤ２は、カーカスコードにスチールに代えてポリエステル樹脂を用いて十分な強度を確保し得る。このタイヤ２は、ライトトラック用タイヤの軽量化に寄与する。このタイヤ２は、特に四輪駆動のライトトラック用タイヤに適している。

本明細書において正規リムとは、タイヤ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。

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。

［比較例１］
従来の市販タイヤが準備された。このタイヤサイズは、「ＬＴ２６５／７５Ｒ１６ １２３／１２０Ｑ」である。このタイヤの曲率半径Ｒ１及びＲ２を表１に示す通りであった。このタイヤは、ビードの軸方向外側に補強材としてのナイロンフィラーを備えている。

［実施例１］
図１に示される構造のタイヤが得られた。このタイヤサイズも、「ＬＴ２６５／７５Ｒ１６ １２３／１２０Ｑ」である。このタイヤの曲率半径Ｒ１及びＲ２を表１に示す通りとした。このタイヤは、ナイロンフィラーを備えていない。

［比較例２］
曲率半径Ｒ１及びＲ２を表１に示す通りとした他は比較例１と同様にして、タイヤが得られた

［比較例３−４］
曲率半径Ｒ１及びＲ２を表１に示す通りとした他は実施例１と同様にして、タイヤが得られた

［実施例２−４］
曲率半径Ｒ１及びＲ２を表２に示す通りとした他は実施例１と同様にして、タイヤが得られた

［耐久性］
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに空気を充填して内圧を５００ｋＰａとした。このタイヤをドラム式走行試験機に装着し、ＭＶＳＳ１３９の試験条件に基づき、耐久試験を行った。タイヤのビード部に損傷が生じるまでの走行距離を、測定した。この結果が、指数として、下記の表１及び表２に示されている。この指数は、比較例１の測定結果を１００として示されている。この結果は、数値が大きいほど、好ましい。

［重量］
タイヤの重量が測定された。この結果が、指数として、下記の表１及び２に示されている。この指数は、比較例１の測定結果を１００として、表されている。この結果は、数値が小さいほど、軽量であり好ましい。

表１及び２に示されるように、実施例の製造方法では、比較例の製造方法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。

以上説明された空気入りタイヤは、種々の車両に適用され得る。このタイヤは、特にライトトラック用タイヤに適している。

２・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・クリンチ
１０・・・ビード
１２・・・カーカス
１４・・・ベルト
１６・・・バンド
１８・・・インナーライナー
２０・・・チェーファー
２２・・・溝
２４・・・ベース層
２６・・・キャップ層
３０・・・コア
３２・・・エイペックス
３４・・・第一プライ
３６・・・第二プライ
３８・・・第三プライ
４０、４２・・・折り返し部
４４、４６、４８・・・端
５０・・・内側層
５２・・・外側層
５４・・・表面

Claims (4)

1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれが上記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、サイドウォールの半径方向内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスと、上記トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えており、
   それぞれのビードがコアとコアの半径方向外側に延びるエイペックスを備えており、
   このカーカスが、両側のビードの間にエイペックスの軸方向内側で架け渡されてたカーカスプライと、両側のビードの間にエイペックスの軸方向外側で架け渡されたカーカスプライとを備えており、
   このエイペックスの軸方向内側で架け渡されたカーカスプライがコアの周りを軸方向内側から外側に折り返された折り返し部を備えており、
   この折り返し部と、このエイペックスの軸方向外側で架け渡されたカーカスプライとが積層されており、
   最も内側に位置するカーカスプライにおいて、このベルト軸方向外側端の位置からカーカス最大幅の位置までのカーカスプライの曲率半径をＲ１とし、カーカス最大幅の位置からエイペックスの半径方向外側端までのカーカスプライの曲率半径をＲ２としたときに、以下の関係式を満たす空気入りタイヤ。
   ０．１５ ＜ （｜Ｒ１−Ｒ２｜／（（Ｒ１＋Ｒ２）／２）） ＜ ０．３５
2. 上記曲率半径Ｒ１と上記曲率半径をＲ２とが、以下の関係式を満たす請求項１に記載のタイヤ。
   （｜Ｒ１−Ｒ２｜／（（Ｒ１＋Ｒ２）／２）） ≦ ０．２５
3. 上記カーカスコードがポリエステル繊維からなる請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. ライトトラックに装着される請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。

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