WO2020067351A1 - タイヤ - Google Patents
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- WO2020067351A1 WO2020067351A1 PCT/JP2019/037986 JP2019037986W WO2020067351A1 WO 2020067351 A1 WO2020067351 A1 WO 2020067351A1 JP 2019037986 W JP2019037986 W JP 2019037986W WO 2020067351 A1 WO2020067351 A1 WO 2020067351A1
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- tire
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
Definitions
- the present invention relates to a tire having a simplified bead structure.
- an object of the present invention is to provide a tire that can secure sufficient steering stability even when the structure of a bead portion is simplified.
- One embodiment of the present invention includes a tread portion (tread portion 20) in contact with a road surface, a tire side portion (tire side portion 30) connected to the tread portion and located radially inward of the tread portion in the tire radial direction, and a tire side portion.
- a tire pneumatic tire 10) including a bead portion (bead portion 60) located inward in the tire radial direction of the tire side portion and a carcass (carcass 40) forming a tire skeleton.
- the bead portion includes an annular bead core (bead core 200) extending in the circumferential direction of the tire, and an outer surface portion (outer surface portion 61) in contact with a rim flange (rim flange 110) of a rim wheel (rim wheel 100) assembled to the tire. ),
- the carcass is connected to the main body (main body 41) and the main body, and is connected to the carcass via the bead core.
- a folded portion (folded portion 42) that is folded outward in the ear width direction, and no bead filler is interposed between the main body portion and the folded portion, along the tire width direction and the tire radial direction.
- the outer surface portion is curved so as to be depressed inward in the tire width direction, and a radius of curvature of the outer surface portion is 30 mm or more and 300 mm or less.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of the pneumatic tire 10 along the tire width direction and the tire radial direction.
- FIG. 2 is an enlarged sectional view of the rim wheel 100 and the bead portion 60.
- FIG. 3 is an enlarged sectional view of only the bead portion 60.
- FIG. 4 is a graph showing an evaluation test result of steering stability of a bead fillerless tire.
- FIG. 5 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a cross-sectional view of the pneumatic tire 10 along the tire width direction and the tire radial direction.
- FIG. 2 is an enlarged sectional view of the rim wheel 100 and the bead portion 60.
- FIG. 3 is an enlarged sectional view of only the bead portion 60.
- FIG. 7 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 12 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 14 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 15 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 16 is a cross-sectional view along a tire width direction and a tire radial direction of a pneumatic tire according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 17 is an enlarged sectional view of a rim wheel and a bead portion according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 18 is a cross-sectional view along a tire width direction and a tire radial direction of a pneumatic tire according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a pneumatic tire 10 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 1 is a cross-sectional view of the pneumatic tire 10 along the tire width direction and the tire radial direction. FIG. 1 shows only one side based on the tire equator line CL. In FIG. 1, illustration of cross-sectional hatching is omitted (the same applies hereinafter).
- the pneumatic tire 10 includes a tread portion 20, a tire side portion 30, a carcass 40, a belt layer 50, and a bead portion 60.
- the tread portion 20 is a portion in contact with a road surface (not shown).
- the tire side portion 30 is continuous with the tread portion 20 and is located inside the tread portion 20 in the tire radial direction.
- the tire side portion 30 is a region from the outer end in the tire width direction of the tread portion 20 to the upper end of the bead portion 60.
- the tire side part 30 may be called a sidewall or the like.
- the carcass 40 forms a skeleton (tire skeleton) of the pneumatic tire 10.
- the carcass 40 has a radial structure having carcass cords (not shown) radially arranged along the tire radial direction.
- the bias structure is not limited to the radial structure, and may be a bias structure in which carcass cords are arranged so as to intersect in the tire radial direction.
- the belt layer 50 is provided inside the tread portion 20 in the tire radial direction.
- the belt layer 50 includes a pair of intersecting belts in which cords intersect, and a reinforcing belt provided on the tire radial outside of the intersecting belt.
- the reinforcing belt is sometimes called a cap & layer.
- the belt layer 50 may include a reinforcing belt having a shape different from that of the cap & layer.
- the bead portion 60 continues to the tire side portion 30 and is located inside the tire side portion 30 in the tire radial direction.
- the bead portion 60 has an annular shape, and the carcass 40 is folded back from the inner side in the tire width direction to the outer side in the tire width direction via the bead portion 60.
- the pneumatic tire 10 has substantially the same structure as a tire mounted on a general passenger car (including a minivan and an SUV (Sport Utility Vehicle)).
- the bead portion 60 is not provided with a bead filler.
- the bead filler is also called a stiffener, and is formed of a material such as rubber that is harder than the other parts of the rubber.
- the bead filler is generally provided for the purpose of improving the rigidity of the bead portion 60.
- the pneumatic tire 10 is for a passenger car, and particularly preferably satisfies the following specifications.
- the pneumatic tire 10 has a tire size as shown in Table 1.
- the size is not limited to this, and other tire sizes may be used as long as the above-described specifications are satisfied.
- the pneumatic tire 10 is assembled to the rim wheel 100. Specifically, the bead portion 60 is engaged with a rim flange 110 (not shown in FIG. 1, see FIGS. 2 and 3) formed at a radially outer end of the rim wheel 100.
- the pneumatic tire 10 is a tire in which air is filled in an internal space formed by being assembled to the rim wheel 100.
- the gas filled in the internal space is not limited to air, but may be nitrogen gas or the like. Inert gas may be used.
- FIG. 2 is an enlarged sectional view of the rim wheel 100 and the bead portion 60.
- FIG. 3 is an enlarged sectional view of only the bead portion 60.
- FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views of the bead portion 60 (and the rim wheel 100) along the tire width direction and the tire radial direction.
- the carcass 40 is folded outward in the tire width direction via the bead portion 60.
- the carcass 40 includes a main body 41 and a turnback 42.
- the main body 41 is provided over the tread portion 20, the tire side portion 30 (see FIG. 1) and the bead portion 60, and is a portion until the bead portion 60 is folded back.
- the folded portion 42 is a portion that continues to the main body portion 41 and is folded outward in the tire width direction via the bead core 200.
- the bead core 200 is a ring-shaped member extending in the tire circumferential direction, and is formed of a metal (steel) cord.
- Bead filler sheets 400 are provided outside the carcass 40 in the tire width direction.
- the bead filler sheet 400 is provided along the carcass 40 outside the bead core 200 in the tire radial direction and outside the carcass 40 in the tire width direction.
- the radially inner portion of the bead filler sheet 400 is in contact with the folded portion 42, and the radially outer portion of the bead filler sheet 400 is in contact with the main body 41. That is, the bead filler sheet 400 is provided so as to cover the radially outer end of the folded portion 42.
- the tire radial outer end 401 of the bead filler sheet 400 is located radially inward from the maximum width position Wmax (see FIG. 1) of the pneumatic tire 10 in which the width along the tire width direction is maximum in the tire radial direction. It should just be located in.
- the tire radially inner end 403 of the bead filler sheet 400 may be located radially outward of the tire radially inner end and the tire widthwise outer end of the bead core 200 in the tire radial direction.
- the bead filler sheet 400 is preferably provided between the end of the bead core 200 and the maximum width position Wmax of the pneumatic tire 10 in the tire radial direction.
- the bead filler sheet 400 is provided between a position facing the rim flange 110 in the tire radial direction and a maximum width position Wmax (see FIG. 1) at which the width along the tire width direction is maximum.
- a position on the tire equator line CL in the tread portion 20 is defined as a point A (see FIG. 1).
- T the length of the bead filler sheet 400 in the tire radial direction, that is, from the tire radial outer end 401 to the tire radial inner end 403 of the bead filler sheet 400. It is preferable that the length along the bead filler sheet 400 is not less than 0.1T and not more than 0.5T.
- the thickness of the bead filler sheet 400 is preferably 0.2 mm or more and 2.5 mm or less.
- the bead filler sheet 400 preferably has a 50% modulus (M50) of 3 MPa or more and 15 MPa or less.
- the rim line 65 is a protrusion formed along the tire circumferential direction to check whether the bead portion 60 is correctly mounted on the rim wheel 100.
- the rim line 65 is provided about 6 mm outside the radially outer end of the rim flange 110 in the tire radial direction.
- the bead portion 60 has no bead filler. Specifically, no bead filler is interposed between the body portion 41 of the carcass 40 folded back via the bead core 200 and the folded portion 42.
- the space surrounded by the main body portion 41, the folded portion 42, and the bead core 200 is basically an air gap, but may be interposed in the vulcanizing step of the pneumatic tire 10 with rubber that has entered from around the space. Good. The rubber entering from the surroundings has lower rigidity than rubber used as a bead filler.
- the 300% modulus (M300) is preferably 5 MPa or more and 20 MPa or less.
- such properties can be achieved by the ply coating rubber entering the space.
- the bead portion 60 has an outer surface portion 61 that comes into contact with the rim flange 110.
- the outer surface portion 61 is a part of the tire outer surface of the bead portion 60.
- the outer surface portion 61 is curved so as to be depressed inward in the tire width direction in the cross section of the bead portion 60 along the tire width direction and the tire radial direction.
- the radius of curvature R of the outer surface portion 61 is preferably 30 mm or more and 300 mm or less.
- the radius of curvature R is more preferably 50 mm or more and 200 mm or less.
- the radius of curvature R is defined as an arc of a circular arc passing through the position of the outer surface portion 61 with respect to a center located outside the bead portion 60 in the tire width direction in the cross section of the bead portion 60 along the tire width direction and the tire radial direction. Radius.
- the radius of curvature R is based on the position of the radially outer end 61a of the outer surface portion 61 in the tire radial direction. In other words, the outermost surface of the bead portion 60 in contact with the rim flange 110 in the tire radial direction means the outermost position in the tire radial direction.
- the radius of curvature R is based on the shape of the pneumatic tire 10 that is not mounted on the rim wheel 100 and is not loaded.
- the thickness of the rubber gauge at the position of the tire radial direction outer end 61a is 3.5 mm or more. , 9.5 mm.
- the curvature radius R is the length of the portion having each curvature. Can be expressed as an average of the plurality of radii of curvature corresponding to.
- FIG. 4 is a graph showing an evaluation test result of steering stability of a bead fillerless tire. Specifically, FIG. 4 shows evaluation test results of a general pneumatic tire provided with a bead filler (conventional example) and a bead filler-less tire (comparative example).
- bead filler-less tire (comparative example) shown in FIG. 4 is different from the pneumatic tire 10 according to the present embodiment described above, except that no bead filler is provided. It has a similar configuration.
- FIG. 4 shows the steering angle of the steering wheel of the vehicle and the yaw angle generated in the vehicle for each of the conventional example and the comparative example.
- the driver starts the operation of returning the steering wheel ((2) in the figure).
- the holding time at the steering angle is long. That is, in the comparative example, it takes a longer distance (time) than the conventional example until the vehicle reaches a certain yaw angle.
- the outer surface portion 61 is curved so as to be recessed inward in the tire width direction in a cross section of the bead portion 60 along the tire width direction and the tire radial direction. Further, the radius of curvature R of the outer surface portion 61 is 30 mm or more and 300 mm or less.
- the outer surface portion 61 has such a curvature, the load applied to the bead portion 60 near the rim flange 110 is dispersed, and the bead portion 60 can be prevented from falling down. As a result, the roll amount and swingback of the vehicle are reduced. That is, the steering stability of the vehicle equipped with the pneumatic tire 10 can be ensured. If the radius of curvature R is out of the range, it is difficult to effectively suppress the bead portion 60 from falling down.
- the outer surface portion 61 preferably has a radius of curvature R of 50 mm or more and 200 mm or less. Therefore, the bead portion 60 can be more reliably prevented from falling down. Thereby, sufficient handling stability can be ensured in the substantial tire size of the pneumatic tire 10.
- the radius of curvature R is based on the position of the outer end 61 a in the tire radial direction of the outer surface 61 in contact with the rim flange 110. Thereby, the radius of curvature R of the outer surface portion 61 at the position where the rim flange 110 is no longer present is specified, and the radius of curvature R of the outer surface portion 61 necessary for suppressing the bead portion 60 from falling down can be reliably defined.
- the bead core 250 is interposed in a space formed between the main body 41 of the carcass 40 and the turnback 42.
- Bead core 250 includes a core section 260 and a tapered section 270.
- the folded portion 42 is folded outward in the tire width direction via the core portion 260.
- the tapered portion 270 is located outside the core portion 260 in the tire radial direction, and is provided integrally with the core portion 260.
- the tapered portion 270 becomes narrower in the cross section along the tire radial direction and the tire width direction from the core portion 260 toward the radially inner end CR1 of the contact region CR.
- Tapered portion 270 has an inner portion 272 and an outer portion 274.
- the inner portion 272 is located inside the tapered portion 270 in the tire width direction, and is provided in parallel with the longitudinal direction LD1 of the bead core 250.
- the outer portion 274 is located outside the tapered portion 270 in the tire width direction.
- the outer portion 274 is inclined with respect to the longitudinal direction LD1 of the bead core 250 toward the tire radial inner end CR1 of the contact region CR.
- the main body 41 contacts the inner part 272.
- the folded portion 42 of the carcass 40 contacts the outer portion 274.
- no bead filler is interposed between the main body portion 41 and the folded portion 42 of the carcass 40. Thereby, the structure of the bead portion 60 is simplified, and the weight of the tire is reduced.
- the bead filler sheet 400 is provided along the carcass 40 outside the bead core 250 in the tire radial direction.
- the bead core 250 has a tapered portion 270 that becomes thinner toward the tire radial direction inner end CR1 of the contact region CR in a cross section along the tire radial direction and the tire width direction.
- the folded portion 42 of the carcass 40 contacts the tapered portion 270.
- the bead core 250a may include a core portion 260a and a tapered portion 270a.
- the core portion 260a has an outer portion 264a located on the outer side in the tire width direction.
- the outer portion 264a is inclined with respect to the longitudinal direction LD2 of the bead core 250a toward the tire radial inner end CR1 of the contact region CR.
- the tapered portion 270a has an outer portion 274a located outside in the tire width direction.
- the outer portion 274a is inclined with respect to the longitudinal direction LD2 of the bead core 250a toward the tire radial inner end CR1 of the contact region CR.
- the outer portion 264a of the core portion 260a and the outer portion 274a of the tapered portion 270a are connected in a straight line to form the outer portion 252a of the bead core 250a.
- the outer surface of the bead core 250a in the tire width direction is formed flush.
- the bead core 250b may include a core 260b and a tapered portion 270b.
- the core 260b of the bead core 250b is similar to the core 260 of the bead core 250.
- the tapered portion 270b becomes thinner toward the tire radial direction inner end CR1 of the contact region CR in a cross section along the tire radial direction and the tire width direction.
- Tapered portion 270b has an inner portion 272b and an outer portion 274b.
- the inner portion 272b is located inside the tapered portion 270b in the tire width direction.
- the inner portion 272b is inclined with respect to the longitudinal direction LD3 of the bead core 250b toward the tire radially inner end CR1 of the contact region CR.
- the outer portion 274b is located outside the tapered portion 270b in the tire width direction.
- the outer portion 274b is inclined with respect to the longitudinal direction LD3 of the bead core 250b toward the tire radially inner end CR1 of the contact region CR.
- the main body 41 of the carcass 40 contacts the inner part 272b.
- the folded portion 42 of the carcass 40 contacts the outer portion 274b.
- the main body portion 41 and the folded portion 42 of the carcass 40 are pressed from the inside in the tire width direction and the outside in the tire width direction, and come into contact with the tapered portion 270 of the bead core 250. . Thereby, the rigidity near the rim flange 110 becomes higher, and the steering stability is maintained.
- the shape of the bead core is not limited to the shapes shown in FIGS.
- the shape of the bead core may be the shape shown in FIG.
- the bead core 205 includes an inner bead core 210 provided on the inner side in the tire width direction and an outer bead core 220 provided on the outer side in the tire width direction.
- the inner bead core 210 is provided inside the carcass 40 in the tire width direction, and the outer bead core 220 is provided outside the carcass 40 in the tire width direction.
- the inner bead core 210 is constituted by two ring-shaped members in which a plurality of cords are twisted and whose cross-sectional shape is circular.
- the two ring-shaped members are provided along the tire radial direction.
- the outer bead core 220 is also formed of two ring-shaped members having a plurality of twisted cords and a circular cross section.
- the two ring-shaped members are also provided along the tire radial direction.
- the carcass 40 is interposed between the inner bead core 210 and the outer bead core 220.
- the tire radial inner end 40 a of the carcass 40 extends to the tire radial inner end 210 a of the inner bead core 210 and the tire radial inner end 220 a of the outer bead core 220.
- the inner bead core 210 and the outer bead core 220 sandwich the carcass 40 extending to the tire radial inner end 210a and the tire radial inner end 220a. Specifically, the inner bead core 210 contacts the outer surface of the carcass 40 in the tire width direction, and the outer bead core 220 contacts the inner surface of the carcass 40 in the tire width direction.
- the bead filler sheet 400 is provided along the carcass 40 outside the bead core 205 in the tire radial direction and outside the carcass 40 in the tire width direction.
- the bead core 205 of the bead portion 60 shown in FIG. 8 is constituted by the inner bead core 210 and the outer bead core 220.
- the carcass 40 is interposed between the inner bead core 210 and the outer bead core 220. That is, the carcass 40 is not folded back via the bead core 205 unlike a general tire, and the bead portion 60 is not provided with a bead filler. For this reason, the gauge of the bead part 60 can be made thin.
- the bead filler sheet 400 is provided along the carcass 40 outside the carcass 40 in the tire width direction. For this reason, the bead filler sheet 400 can support the load applied to the bead portion 60 and suppress the bead portion 60 from falling down. That is, the steering stability of the vehicle equipped with the pneumatic tire 10 can be ensured.
- the tire radial inner end 40a of the carcass 40 shown in FIG. 8 extends at the tire radial inner end 210a of the inner bead core 210 or the tire radial inner end 220a of the outer bead core 220.
- the inner bead core 210 and the outer bead core 220 sandwich the carcass 40. Therefore, the carcass 40 can be reliably interposed between the inner bead core 210 and the outer bead core 220, and the rigidity of the bead portion 60 can be improved. This can contribute to further improvement of the steering stability of the vehicle.
- the bead core 205A may be constituted by the inner bead core 210 and the outer bead core 220A.
- the outer bead core 220A is constituted by three ring-shaped members. That is, like the bead core 205A, the inner bead core and the outer bead core do not necessarily have to have the same shape (symmetric shape). Specifically, the number of ring-shaped members forming the inner bead core may be different from the number of ring-shaped members forming the outer bead core. In addition, the number of ring-shaped members forming the inner bead core and the outer bead core is not limited to the illustrated number.
- the bead core 205B may be configured by the inner bead core 210 and the outer bead core 220B.
- the outer bead core 220B is provided outside the inner bead core 210 in the tire radial direction. That is, like the bead core 205B, the inner bead core and the outer bead core need not always be provided at the same position in the tire radial direction.
- the tire radial inner end 40a of the carcass 40 is located radially inward of the outer bead core 220B.
- the tire radial direction inner end 40a of the carcass 40 may be located radially inward of the tire radial direction inner ends of the inner bead core and the outer bead core, or the tire of either the inner bead core or the outer bead core. It may be located radially inward of the radially inner end.
- the tire radially inner end 40a of the carcass 40 may be located radially outward of the tire radially inner end of at least one of the inner bead core and the outer bead core.
- the bead filler sheet 400 may be provided along the carcass 40 and at the outside of the carcass in the tire width direction on at least one of the inner bead core and the outer bead core in the tire radial direction. That is, the bead filler sheet 400 may be provided so as to overlap any one of the bead cores in the tire radial direction.
- the bead portion 60 may have the configuration shown in FIG. As shown in FIG. 11, the bead core 280 is interposed in a space formed between the main body 41 of the carcass 40 and the folded portion 42. Bead core 280 includes a core 282 and a protrusion 284. The folded portion 42 is folded outward through the core portion 282 in the tire width direction.
- the convex portion 284 is located outside the core portion 282 in the tire radial direction, and is provided integrally with the core portion 282.
- the convex portion 284 projects from the core portion 282 toward a space formed between the main body portion 41, the folded portion 42, and the core portion 282 in a cross section along the tire radial direction and the tire width direction.
- the protrusion 284 has an inner portion 286 and an outer portion 288.
- the inner portion 286 is located inside the protrusion 284 in the tire width direction, and is provided in parallel with the longitudinal direction LD1 of the bead core 280.
- the outer portion 288 is located outside the protrusion 284 in the tire width direction.
- the outer portion 288 is inclined toward the radially outer end of the inner portion 286 with respect to the longitudinal direction LD1 of the bead core 280.
- the main body 41 of the carcass 40 contacts the inner part 286.
- the folded portion 42 of the carcass 40 contacts a part of the outer portion 288.
- the outer peripheral surface of bead core 280 is covered with wrapping member 290.
- the inner portion 286 and the outer portion 288 of the projection 284 include a wrapping member 290.
- the wrapping member 290 may not be provided on the outer peripheral surface of the bead core 280. In this case, the inner portion 286 and the outer portion 288 of the projection 284 do not include the wrapping member 290.
- the filling part 300 may fill a space formed between the main body part 41 of the carcass 40, the folded part 42, and the convex part 284 of the bead core 280.
- the filling part 300 is made of rubber that is harder than the rubber of the other parts.
- the inner end in the tire radial direction of the contact area where the folded portion 42 contacts the main body 41 is provided near the position facing the rim flange 110.
- the ratio of the area of the filling portion 300 to the area of the bead core 280 is set to 5% or more and 95% or less.
- the ratio of the area of the filling portion 300 to the area of the bead core 280 is set to 10% or more and 90% or less. More preferably, the ratio of the area of the filling section 300 to the area of the bead core 280 is set to 20% or more and 85% or less.
- the area of the bead core 280 is set to be 6 mm2 or more and 70 mm2 or less, but is not limited thereto.
- the area of bead core 280 may be set to 10 mm2 or more and 50 mm2 or less, or may be set to 25 mm2 or more and 45 mm2 or less.
- the area of the filling portion 300 is set to 3 mm2 or more and 40 mm2 or less, but is not limited thereto.
- the area of the filling section 300 may be set to 5 mm2 or more and 30 mm2 or less, or may be set to 10 mm2 or more and 20 mm2 or less.
- the protrusion 284 of the bead core 280 fills a part of the space, and the filling part 300 fills the remaining part of the space.
- the filling portion may be formed by a wrapping member 290 covering the outer peripheral surface of the bead core 280 instead of the hard rubber.
- the wrapping member 290 fills a space formed between the main body portion 41 of the carcass 40, the folded portion 42, and the convex portion 284. Since the wrapping member 290 covering the outer peripheral surface of the bead core 280 can be used as the filling portion, it is not necessary to prepare a separate hard rubber, and the manufacturing process of the pneumatic tire 10 can be simplified.
- the folded portion 42 of the carcass 40 may not be in contact with the convex portion 284 of the bead core 280.
- the filling part 310 fills a space formed between the main body part 41, the folded part 42, and the convex part 284.
- the folded portion 42 may be distorted.
- the occurrence of distortion can be suppressed by interposing the filling portion 310 between the folded portion 42 and the convex portion 284.
- a decrease in rigidity near the rim flange 110 can be avoided.
- bead core 280a may include core portion 282a and convex portion 284a.
- the core 282a is similar to the core 282 shown in FIG.
- the convex portion 284a projects from the core portion 282a toward a space formed between the main body portion 41, the folded portion 42, and the core portion 282a.
- the protrusion 284a has an inner portion 286a and an outer portion 288a.
- the inner portion 286a is located inside the protrusion 284a in the tire width direction.
- the inner portion 286a is inclined toward the radially outer end of the bead core 280a with respect to the longitudinal direction LD2 of the bead core 280a.
- the outer portion 288a is located outside the protrusion 284a in the tire width direction.
- the outer portion 288a is inclined toward the radially outer end of the bead core 280a with respect to the longitudinal direction LD2 of the bead core 280a.
- the main body 41 is not in contact with the inner portion 286a.
- the folded portion 42 of the carcass 40 contacts the outer portion 264b.
- the filling portion 320 fills a space formed between the main body portion 41 of the carcass 40, the folded portion 42, and the convex portion 284a of the bead core 280a.
- the folded portion 42 may be distorted.
- the occurrence of distortion can be suppressed by interposing the filling portion 310 between the folded portion 42 and the convex portion 284.
- a decrease in rigidity near the rim flange 110 can be avoided.
- bead core 280b includes a core portion 282b and a convex portion 284b.
- the core portion 282b has an outer portion 282b1 located on the outer side in the tire width direction.
- the outer portion 282b1 is inclined toward the radially outer end of the bead core 280b with respect to the longitudinal direction LD3 of the bead core 280b.
- the protruding portion 284b protrudes from the core portion 282b toward a space formed between the main body portion 41, the folded portion 42 of the carcass 40, and the core portion 282b of the bead core 280b.
- the convex portion 284b has an outer portion 284b1 located on the outer side in the tire width direction.
- the outer portion 284b1 is inclined toward the radially outer end of the bead core 280b with respect to the longitudinal direction LD3 of the bead core 280b.
- the outer portion 282b1 of the core portion 282b and the outer portion 284b1 of the convex portion 284b are linearly connected to form an outer portion 280b1 of the bead core 280b.
- the outer surface of the bead core 280b in the tire width direction is formed flush.
- the folded portion 42 of the carcass 40 does not contact a part of the outer portion 284b1 of the convex portion 284b.
- the filling part 330 fills a space formed between the main body part 41 of the carcass 40, the folded part 42, and the convex part 284b of the bead core 280b.
- the point A is a position on the tire equator line CL in the tread portion 20.
- Point B is the tire maximum width position.
- the tire maximum width position is the maximum width position of the pneumatic tire 10 at which the width along the tire width direction is maximum.
- L1 is a virtual straight line passing through the point A and parallel to the tire width direction.
- L2 is a virtual straight line passing through the point B and parallel to the tire width direction.
- L3 is a virtual straight line parallel to the tire width direction passing between the virtual straight line L1 and the virtual straight line L2.
- Point C is the intersection of virtual line L3 and carcass 40. Specifically, the point C is located on the carcass 40 on the outer side in the tire radial direction.
- L4 is a virtual straight line passing through the point C and parallel to the tire radial direction.
- L5 is a virtual straight line that contacts the carcass 40 at the point C.
- the angle ⁇ 1 between the virtual straight line L4 and the virtual straight line L5 is 30 degrees to 70 degrees.
- the angle ⁇ 1 is not limited to this. Angle ⁇ 1 may be between 40 and 65 degrees.
- point D is the position of the outer end of the outer surface portion 61 in the tire radial direction.
- the point D is a separation point located on the outer surface of the pneumatic tire 10 where the outer surface portion 61 is separated from the state of contact with the rim flange 110.
- the position of the point D may fluctuate depending on the set air pressure or load of the pneumatic tire.
- L6 is an imaginary perpendicular passing through the point D and crossing the outer surface 61 at right angles.
- the point E is the intersection of the virtual perpendicular line L6 and the folded portion 42.
- L7 is an imaginary straight line that is in contact with the folded portion 42 at the point E.
- BL is a straight line (bead base line) that passes through the rim diameter position of the rim wheel 100 and is parallel to the tire width direction.
- the angle ⁇ 2 between the virtual straight line L7 and the bead base line BL is 50 to 80 degrees.
- the angle ⁇ 2 is not limited to this.
- the angle ⁇ 2 may be 60 to 78 degrees, or may be 65 to 75 degrees.
- a tire gauge thickness or the like may be set in the pneumatic tire 10Y.
- a point J shown in FIG. 18 is an end of a belt 50c provided on the outermost side in the tire radial direction in the tire layer in the tire width direction.
- L10 is a virtual straight line passing through the point J and parallel to the tire radial direction.
- Point N is the intersection of virtual line L1 and virtual line L2.
- X is the distance from point A to point N.
- Y is the distance from point N to point J.
- L11 is an imaginary perpendicular passing through the point J and crossing the tire outer surface at a right angle.
- Point K is the intersection of virtual perpendicular L11 and the tire outer surface.
- the distance U from the point J to the point K is 2 to 10 mm.
- the distance U is not limited to this.
- the distance U may be 2.5 to 9 mm or 3 to 8 mm.
- the ratio Y / X between the distance Y and the distance X is 0.03 to 0.25.
- the ratio Y / X is not limited to this.
- the ratio Y / X may be between 0.05 and 0.20.
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Abstract
空気入りタイヤのビード部(60)は、タイヤ周方向に延びる円環状のビードビードコア(200)と、タイヤに組み付けられるリムホイール(100)のリムフランジ(110)と接触する外側表面部(61)とを有する。カーカス(40)は、本体部と、本体部に連なり、ビードコア(200)を介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部とを有する。カーカス(40)の本体部と折り返し部との間には、ビードフィラーが介在せず、外側表面部(61)は、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲し、外側表面部の曲率半径Rは、30mm以上、300mm以下である。
Description
本発明は、ビード部の構造を簡略化したタイヤに関する。
環境保護の要求が高まるに連れて、タイヤについても、さらなる軽量化が求められている。タイヤの軽量化手法の一つとして、ビードフィラー(スティフナーとも呼ばれる)を省略した構造が知られている(特許文献1参照)。
しかしながら、ビードフィラーを省略すると、次のような問題がある。具体的には、車両が高速で走行レーンを変更(レーンチェンジ)すると、特に、リムフランジ付近のビード部の倒れ込みが大きくなる。
この結果、ステアリング操作に対する車両の追従性の遅れ、車両のロール増大、及びレーン変更後の揺り戻しが生じ、操縦安定性を損ねる。
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ビード部の構造を簡略化した場合でも、十分な操縦安定性を確保し得るタイヤの提供を目的とする。
本発明の一態様は、路面に接するトレッド部(トレッド部20)と、前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部(タイヤサイド部30)と、前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部(ビード部60)と、タイヤ骨格を形成するカーカス(カーカス40)とを含むタイヤ(空気入りタイヤ10)であって、前記ビード部は、タイヤ周方向に延びる円環状のビードコア(ビードコア200)と、前記タイヤに組み付けられるリムホイール(リムホイール100)のリムフランジ(リムフランジ110)と接触する外側表面部(外側表面部61)とを有し、前記カーカスは、本体部(本体部41)と、前記本体部に連なり、前記ビードコアを介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部(折り返し部42)とを有し、前記本体部と前記折り返し部との間には、ビードフィラーが介在せず、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、前記外側表面部は、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲し、前記外側表面部の曲率半径は、30mm以上、300mm以下である。
以下、実施形態を図面に基づいて説明する。なお、同一の機能や構成には、同一または類似の符号を付して、その説明を適宜省略する。
(1)タイヤの全体概略構成
図1は、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の一部断面図である。具体的には、図1は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。なお、図1は、タイヤ赤道線CLを基準とした一方側のみを示す。また、図1では、断面ハッチングの図示は省略されている(以下同)。
図1は、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の一部断面図である。具体的には、図1は、空気入りタイヤ10のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。なお、図1は、タイヤ赤道線CLを基準とした一方側のみを示す。また、図1では、断面ハッチングの図示は省略されている(以下同)。
図1に示すように、空気入りタイヤ10は、トレッド部20、タイヤサイド部30、カーカス40、ベルト層50及びビード部60を備える。
トレッド部20は、路面(不図示)に接する部分である。トレッド部20には、空気入りタイヤ10の使用環境や装着される車両の種別に応じたパターン(不図示)が形成される。
タイヤサイド部30は、トレッド部20に連なり、トレッド部20のタイヤ径方向内側に位置する。タイヤサイド部30は、トレッド部20のタイヤ幅方向外側端からビード部60の上端までの領域である。タイヤサイド部30は、サイドウォールなどと呼ばれることもある。
カーカス40は、空気入りタイヤ10の骨格(タイヤ骨格)を形成する。カーカス40は、タイヤ径方向に沿って放射状に配置されたカーカスコード(不図示)を有するラジアル構造である。
但し、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。
但し、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。
ベルト層50は、トレッド部20のタイヤ径方向内側に設けられる。ベルト層50は、コードが交錯する一対の交錯ベルトと、交錯ベルトのタイヤ径方向外側に設けられる補強ベルトとを含む。補強ベルトは、キャップ&レイヤーなどとも呼ばれることもある。なお、ベルト層50は、キャップ&レイヤーとは異なる形状の補強ベルトを含んでもよい。
ビード部60は、タイヤサイド部30に連なり、タイヤサイド部30のタイヤ径方向内側に位置する。ビード部60は、円環状であり、ビード部60を介してカーカス40がタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返されている。
このように、空気入りタイヤ10は、概ね一般的な乗用自動車(ミニバン、SUV(Sport Utility Vehicle)を含む)に装着されるタイヤと同様の構造を有する。詳細については後述するが、空気入りタイヤ10では、ビード部60にビードフィラーが設けられていない。ビードフィラーは、スティフナーとも呼ばれ、他の部分のゴムよりも硬質なゴムなどの部材で形成される。ビードフィラーは、一般的に、ビード部60の剛性を向上させる目的で設けられる。
空気入りタイヤ10は、上述したように、乗用自動車向けであり、特に、以下の仕様を満たすことが好ましい。
・タイヤ幅: 135mm以上、195mm以下
・リム径: 12インチ以上、15インチ以下
・偏平率: 65%以上、80以%下
・ロードインデックス: 91以下
・エアボリューム: 30~65リットル
より具体的には、空気入りタイヤ10は、表1に示すようなタイヤサイズであることが好ましい。但し、当該サイズに限定されず、上述した仕様を満たすのであれば、他のタイヤサイズであっても構わない。
・リム径: 12インチ以上、15インチ以下
・偏平率: 65%以上、80以%下
・ロードインデックス: 91以下
・エアボリューム: 30~65リットル
より具体的には、空気入りタイヤ10は、表1に示すようなタイヤサイズであることが好ましい。但し、当該サイズに限定されず、上述した仕様を満たすのであれば、他のタイヤサイズであっても構わない。
空気入りタイヤ10は、リムホイール100に組み付けられる。具体的には、ビード部60は、リムホイール100の径方向外側端に形成されるリムフランジ110(図1において不図示、図2,3参照)に係止される。
なお、空気入りタイヤ10は、リムホイール100に組み付けられることによって形成された内部空間に空気が充填されるタイヤであるが、当該内部空間に充填される気体は、空気に限らず、窒素ガスなどの不活性ガスでもよい。
(2)ビード部60の構成
次に、ビード部60の具体的構成について説明する。図2は、リムホイール100及びビード部60の拡大断面図である。図3は、ビード部60のみの拡大断面図である。具体的には、図2及び図3は、ビード部60(及びリムホイール100)のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。
次に、ビード部60の具体的構成について説明する。図2は、リムホイール100及びビード部60の拡大断面図である。図3は、ビード部60のみの拡大断面図である。具体的には、図2及び図3は、ビード部60(及びリムホイール100)のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。
図2及び図3に示すように、カーカス40は、ビード部60を介してタイヤ幅方向外側に折り返される。具体的には、カーカス40は、本体部41と折り返し部42とを含む。
本体部41は、トレッド部20、タイヤサイド部30(図1参照)及びビード部60に亘って設けられ、ビード部60において折り返されるまでの部分である。
折り返し部42は、本体部41に連なり、ビードコア200を介してタイヤ幅方向外側に折り返された部分である。
ビードコア200は、タイヤ周方向に延びる円環(リング)状の部材であり、金属(スチール)のコードによって形成される。
また、カーカス40のタイヤ幅方向外側には、ビードフィラーシート400が設けられる。ビードフィラーシート400は、ビードコア200のタイヤ径方向外側において、カーカス40に沿って、カーカス40のタイヤ幅方向外側に設けられる。
本実施形態では、ビードフィラーシート400のタイヤ径方向内側の部分は、折り返し部42と接し、ビードフィラーシート400のタイヤ径方向外側の部分は、本体部41と接する。つまり、ビードフィラーシート400は、折り返し部42のタイヤ径方向外側端を覆うように設けられる。
なお、ビードフィラーシート400のタイヤ径方向外側端401は、タイヤ径方向において、タイヤ幅方向に沿った幅が最大となる空気入りタイヤ10の最大幅位置Wmax(図1参照)よりタイヤ径方向内側に位置すればよい。また、ビードフィラーシート400のタイヤ径方向内側端403は、タイヤ径方向において、ビードコア200のタイヤ径方向内側かつタイヤ幅方向外側の端部よりもタイヤ径方向外側に位置すればよい。
すなわち、ビードフィラーシート400は、タイヤ径方向において、ビードコア200の端部と、空気入りタイヤ10の最大幅位置Wmaxとの間に設けられることが好ましい。
本実施形態では、ビードフィラーシート400は、タイヤ径方向において、リムフランジ110と対向する位置と、タイヤ幅方向に沿った幅が最大となる最大幅位置Wmax(図1参照)との間に設けられる。
タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、トレッド部20におけるタイヤ赤道線CL上の位置を点A(図1参照)とし、タイヤ径方向において、点Aから、ビード部60のタイヤ径方向内側端60aまでの長さをT(図1参照)とした場合、タイヤ径方向におけるビードフィラーシート400の長さ、すなわち、ビードフィラーシート400のタイヤ径方向外側端401からタイヤ径方向内側端403までのビードフィラーシート400に沿った長さは、は、0.1T以上、0.5T以下であることが好ましい。
タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、ビードフィラーシート400の厚さは0.2mm以上、2.5mm以下であることが好ましい。また、ビードフィラーシート400は、50%モジュラス(M50)が3MPa以上、15MPa以下であることが好ましい。
リムライン65は、ビード部60がリムホイール100に正しく装着されているかを確認するために、タイヤ周方向に沿って形成される凸部である。本実施形態では、リムライン65は、リムフランジ110のタイヤ径方向外側端よりも6mm程度、タイヤ径方向外側に設けられている。
上述したように、ビード部60には、ビードフィラーが設けられていない。具体的には、ビードコア200を介して折り返されたカーカス40の本体部41と折り返し部42との間には、ビードフィラーが介在していない。なお、本体部41、折り返し部42及びビードコア200によって囲まれる空間は、基本的には空隙であるが、空気入りタイヤ10の加硫工程において当該空間の周囲から入り込んだゴムが介在していてもよい。なお、当該周囲から入り込むゴムは、ビードフィラーとして用いられるゴムよりも剛性が低い。
当該空間に入り込むゴムの物性は、300%モジュラス(M300)が5MPa以上20MPa以下であることが好ましく、例えばプライコーティングゴムが当該空間に入り込むことによって、このような物性を達成し得る。
ビード部60は、リムフランジ110と接触する外側表面部61を有する。外側表面部61は、ビード部60のタイヤ外側表面の一部である。
外側表面部61は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60の断面において、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲している。
外側表面部61の曲率半径Rは、30mm以上、300mm以下であることが好ましい。なお、曲率半径Rは、50mm以上、200mm以下であることがより好ましい。
曲率半径Rとは、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60の断面において、ビード部60よりもタイヤ幅方向外側に位置する中心を基準として外側表面部61の位置を通過する円弧の半径である。曲率半径Rは、外側表面部61のタイヤ径方向外側端61aの位置を基準とする。つまり、リムフランジ110と接触するビード部60のタイヤ外側表面のうち、最もタイヤ径方向外側の位置を意味する。また、曲率半径Rは、リムホイール100に組み付けられておらず、荷重が負荷されていない空気入りタイヤ10の形状を基準とする。
タイヤ径方向外側端61aの位置におけるゴムゲージ、具体的には、タイヤ径方向外側端61aから折り返し部42のタイヤ幅方向外側端(ビードフィラーシート400を含む)までの厚さは、3.5mm以上、9.5mmであることが好ましい。
なお、外側表面部61が複数の曲率半径を有する場合、つまり、外側表面部61が、曲率が異なる複数の部分によって構成されている場合、曲率半径Rは、それぞれの曲率を有する部分の長さに応じた当該複数の曲率半径の平均として表現できる。
(3)作用・効果
次に、空気入りタイヤ10の作用及び効果について説明する。具体的には、空気入りタイヤ10のようにビード部60にビードフィラーが設けられていないタイヤ(ビードフィラーレスタイヤ)の操縦安定性について説明した上で、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の作用及び効果について説明する。
次に、空気入りタイヤ10の作用及び効果について説明する。具体的には、空気入りタイヤ10のようにビード部60にビードフィラーが設けられていないタイヤ(ビードフィラーレスタイヤ)の操縦安定性について説明した上で、本実施形態に係る空気入りタイヤ10の作用及び効果について説明する。
(3.1)ビードフィラーレスタイヤの操縦安定性
図4は、ビードフィラーレスタイヤの操縦安定性の評価試験結果を示すグラフである。具体的には、図4は、ビードフィラーが設けられている一般的な空気入りタイヤ(従来例)、及びビードフィラーレスタイヤ(比較例)の評価試験結果を示す。
図4は、ビードフィラーレスタイヤの操縦安定性の評価試験結果を示すグラフである。具体的には、図4は、ビードフィラーが設けられている一般的な空気入りタイヤ(従来例)、及びビードフィラーレスタイヤ(比較例)の評価試験結果を示す。
なお、図4に示すビードフィラーレスタイヤ(比較例)は、上述した本実施形態に係る空気入りタイヤ10とは異なり、ビードフィラーが設けられていない点を除き、従来例に係る空気入りタイヤと同様の構成である。
評価試験の条件などは、以下のとおりである。
・装着車両: 前輪駆動方式のミニバン
・積載条件: 車両総重量相当(定員乗車、最大積載量の荷物)
・試験方法: シングルレーンチェンジ(シビア)
シングルレーンチェンジ(シビア)とは、以下の条件を満たす。
・積載条件: 車両総重量相当(定員乗車、最大積載量の荷物)
・試験方法: シングルレーンチェンジ(シビア)
シングルレーンチェンジ(シビア)とは、以下の条件を満たす。
・進入速度: 100km/h
・横G: 0.5~0.6
・車線変更数: 1車線
・車線変更時間: 2秒
・横G: 0.5~0.6
・車線変更数: 1車線
・車線変更時間: 2秒
図4では、従来例及び比較例のそれぞれについて、車両のステアリングホイールの操舵角と、車両に発生したヨー角とが示されている。
まず、レーンチェンジ前半のヨー角に注目すると、比較例では、従来例よりもヨー角の立ち上がりが遅れている(図中の(1))。なお、従来例及び比較例において同様の操舵角が与えられている。
次に、レーンチェンジが進行し、車両が一定のヨー角に到達すると、ドライバーは、ステアリングホイールを戻す動作に入る(図中の(2))。ここで、比較例では、当該ステアリングホイールの操作、つまり、操舵角に対する車両の回頭性が遅れるため、当該操舵角での保持時間が長くなっている。すなわち、比較例では、車両が一定のヨー角に到達するまで、従来例よりも長い距離(時間)を要する。
レーンチェンジの後半では、変更後のレーンに留まるために、レーンチェンジ方向と逆方向への操舵(カウンターステア)角が与えられているが、比較例では、上述したように、車両が一定のヨー角に到達するまで、従来例よりも長い距離(時間)を要するため、カウンターステアの角度も大きくなっている(図中の(3))。この結果、比較例では、車両のロール量が大きくなり、車両の揺り戻しも大きくなる。
図4に示す試験結果を考慮すると、ビードフィラーを省略することによってタイヤの軽量化を図る場合、操縦安定性を維持するためには、レーンチェンジ前半での車両の回頭性を向上させることが重要である。そして、シミュレーションも含めて検討した結果、特に、リムフランジ110付近のビード部60の倒れ込み(剖出)を抑制することによって、操縦安定性を維持し得ることが判明した。
(3.2)空気入りタイヤ10の作用・効果
上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。具体的には、空気入りタイヤ10では、外側表面部61は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60の断面において、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲している。さらに、外側表面部61の曲率半径Rは、30mm以上、300mm以下である。
上述した実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。具体的には、空気入りタイヤ10では、外側表面部61は、タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿ったビード部60の断面において、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲している。さらに、外側表面部61の曲率半径Rは、30mm以上、300mm以下である。
外側表面部61がこのような曲率を有することによって、リムフランジ110付近のビード部60に負荷される荷重が分散され、ビード部60の倒れ込みを抑制し得る。これにより、車両のロール量及び揺り戻しが低減する。つまり、空気入りタイヤ10が装着された車両の操縦安定性を確保し得る。曲率半径Rが当該範囲外となると、ビード部60の倒れ込みを効果的に抑制することが難しくなる。
また、空気入りタイヤ10では、カーカス40の本体部41と折り返し部42との間には、ビードフィラーが介在していない。このため、ビード部60のゲージも薄くすることができ、空気入りタイヤ10の軽量化を図り得る。
すなわち、空気入りタイヤ10によれば、ビード部60の構造を簡略化した場合でも、十分な操縦安定性を確保し得る。
また、外側表面部61は、空気入りタイヤ10の実質的なタイヤサイズを考慮すると、外側表面部61の曲率半径Rは、50mm以上、200mm以下であることが好ましい。このため、ビード部60の倒れ込みをさらに確実に抑制し得る。これにより、空気入りタイヤ10の実質的なタイヤサイズにおいて、十分な操縦安定性を確保し得る。
なお、曲率半径Rは、リムフランジ110と接触する外側表面部61のタイヤ径方向外側端61aの位置を基準とする。これにより、リムフランジ110が存在しなくなる位置における外側表面部61の曲率半径Rが特定され、ビード部60の倒れ込み抑制に必要な外側表面部61の曲率半径Rを確実に規定できる。
(4)その他の実施形態
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
例えば、図5に示すように、ビードコア250は、カーカス40の本体部41と折り返し部42との間に形成される空間に介在する。ビードコア250は、コア部260と先細り部270とを含む。折り返し部42は、コア部260を介して、タイヤ幅方向外側に折り返される。
先細り部270は、コア部260のタイヤ径方向外側に位置し、コア部260と一体に設けられる。先細り部270は、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、コア部260から接触領域CRのタイヤ径方向内側端CR1に向かうに連れて細くなる。先細り部270は、内側部分272と外側部分274とを有する。
内側部分272は、先細り部270のタイヤ幅方向内側に位置し、ビードコア250の長手方向LD1に平行に設けられる。外側部分274は、先細り部270のタイヤ幅方向外側に位置する。外側部分274は、接触領域CRのタイヤ径方向内側端CR1に向かって、ビードコア250の長手方向LD1に対して傾斜する。
本体部41は、内側部分272に接する。カーカス40の折り返し部42は、外側部分274に接する。図5に示すように、カーカス40の本体部41と折り返し部42との間には、ビードフィラーが介在していない。これにより、ビード部60の構造は簡略化され、タイヤの軽量化が実現する。
また、ビードフィラーシート400が、ビードコア250のタイヤ径方向外側において、カーカス40に沿って設けられる。ビードコア250は、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、接触領域CRのタイヤ径方向内側端CR1に向かうに連れて細くなる先細り部270を有する。カーカス40の折り返し部42は、先細り部270に接する。このような構成により、ビードフィラーが、カーカス40の本体部41と折り返し部42との間に介在しなくても、リムフランジ110付近の剛性は向上する。これにより、リムフランジ110付近のビード部60の倒れ込みが抑制され、十分な操縦安定性が得られる。
なお、ビードコア250の形状は、図5の形状に限定されない。例えば、図6に示すように、ビードコア250aは、コア部260aと先細り部270aとを含んでもよい。コア部260aは、タイヤ幅方向外側に位置する外側部分264aを有する。外側部分264aは、接触領域CRのタイヤ径方向内側端CR1に向かって、ビードコア250aの長手方向LD2に対して傾斜する。
先細り部270aは、タイヤ幅方向外側に位置する外側部分274aを有する。外側部分274aは、接触領域CRのタイヤ径方向内側端CR1に向かって、ビードコア250aの長手方向LD2に対して傾斜する。コア部260aの外側部分264a及び先細り部270aの外側部分274aは一直線状に連なり、ビードコア250aの外側部分252aを形成する。このように、ビードコア250aのタイヤ幅方向外側面は面一に形成される。
このような構成により、空気入りタイヤ10の加硫工程において、カーカス40の折り返し部42がビードコア250aの外側部分252aに接する際に、折り返し部42に生じる歪みが抑制されうる。これにより、リムフランジ110付近の剛性はより高くなり、操縦安定性が維持される。
また、図7に示すように、ビードコア250bは、コア部260bと先細り部270bとを含んでもよい。ビードコア250bのコア部260bは、ビードコア250のコア部260と同様である。
先細り部270bは、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、接触領域CRのタイヤ径方向内側端CR1に向かうに連れて細くなる。先細り部270bは、内側部分272bと外側部分274bとを有する。
内側部分272bは、先細り部270bのタイヤ幅方向内側に位置する。内側部分272bは、接触領域CRのタイヤ径方向内側端CR1に向かって、ビードコア250bの長手方向LD3に対して傾斜する。外側部分274bは、先細り部270bのタイヤ幅方向外側に位置する。外側部分274bは、接触領域CRのタイヤ径方向内側端CR1に向かって、ビードコア250bの長手方向LD3に対して傾斜する。
カーカス40の本体部41は、内側部分272bに接する。カーカス40の折り返し部42は、外側部分274bに接する。
このような構成により、空気入りタイヤ10の加硫工程において、カーカス40の本体部41及び折り返し部42は、タイヤ幅方向内側及びタイヤ幅方向外側から押し付けられて、ビードコア250の先細り部270に接する。これにより、リムフランジ110付近の剛性はより高くなり、操縦安定性が維持される。
また、ビードコアの形状は、図5~7に示す形状に限定されない。例えば、ビードコアの形状は、図8に示す形状であってもよい。図8に示すように、ビードコア205は、タイヤ幅方向内側に設けられる内側ビードコア210と、タイヤ幅方向外側に設けられる外側ビードコア220によって構成される。
内側ビードコア210は、カーカス40よりもタイヤ幅方向内側に設けられ、外側ビードコア220は、カーカス40よりもタイヤ幅方向外側に設けられる。
内側ビードコア210は、複数のコードが撚られ、断面形状が円形である2つのリング状部材によって構成される。当該2つのリング状部材は、タイヤ径方向に沿って設けられる。
同様に、外側ビードコア220も複数のコードが撚られ、断面形状が円形である2つのリング状部材によって構成される。当該2つのリング状部材も、タイヤ径方向に沿って設けられる。
カーカス40は、内側ビードコア210と外側ビードコア220との間に介在する。本実施形態では、カーカス40のタイヤ径方向内側端40aは、内側ビードコア210のタイヤ径方向内側端210a、及び外側ビードコア220のタイヤ径方向内側端220aまで延びる。
内側ビードコア210と外側ビードコア220とは、このようにタイヤ径方向内側端210a及びタイヤ径方向内側端220aまで延びるカーカス40を挟み込んでいる。具体的には、内側ビードコア210は、カーカス40のタイヤ幅方向外側面と接触し、外側ビードコア220は、カーカス40のタイヤ幅方向内側面と接触する。
ビードフィラーシート400は、ビードコア205のタイヤ径方向外側において、カーカス40に沿ってカーカス40のタイヤ幅方向外側に設けられる。
図8に示すビード部60のビードコア205は、内側ビードコア210と外側ビードコア220とによって構成される。また、カーカス40は、内側ビードコア210と外側ビードコア220との間に介在する。つまり、カーカス40は、一般的なタイヤのようにビードコア205を介して折り返されておらず、ビード部60にはビードフィラーも設けられていない。このため、ビード部60のゲージを薄くし得る。
また、図8に示す空気入りタイヤ10では、ビードフィラーシート400が、カーカス40に沿ってカーカス40のタイヤ幅方向外側に設けられる。このため、ビードフィラーシート400がビード部60に負荷される荷重を支え、ビード部60の倒れ込みを抑制し得る。つまり、空気入りタイヤ10が装着された車両の操縦安定性を確保し得る。
すなわち、図8に示す空気入りタイヤ10によれば、ビード部60の構造を簡略化した場合でも、十分な操縦安定性を確保し得る。さらに、ビードコア205を介してカーカス40を折り返す必要がないため、製造工程が簡略化できるとともに、折り返した部分にエア溜まりが形成されることも回避し得る。また、カーカス(カーカスライン)の設計上の自由度を向上し得る。
図8に示すカーカス40のタイヤ径方向内側端40aは、内側ビードコア210のタイヤ径方向内側端210aまたは外側ビードコア220のタイヤ径方向内側端220aで延びる。特に、内側ビードコア210と外側ビードコア220とは、カーカス40を挟み込んでいる。このため、カーカス40を内側ビードコア210と外側ビードコア220との間に確実に介在させることができ、ビード部60の剛性を向上し得る。これにより、車両の操縦安定性のさらなる向上に寄与し得る。
また、図9に示すように、内側ビードコア210と外側ビードコア220Aとによって、ビードコア205Aが構成されてもよい。外側ビードコア220Aは、3つのリング状部材によって構成される。つまり、ビードコア205Aのように、内側ビードコアと外側ビードコアとは、必ずしも同一形状(対称形状)でなくてもよい。具体的には、内側ビードコアを構成するリング状部材の数と、外側ビードコアを構成するリング状部材の数とは異なっていてもよい。また、内側ビードコア及び外側ビードコアを構成するリング状部材の数は、図示した数に限定されない。
また、図10に示すように、内側ビードコア210と、外側ビードコア220Bとによって、ビードコア205Bが構成されてもよい。外側ビードコア220Bは、内側ビードコア210よりもタイヤ径方向外側に設けられる。つまり、ビードコア205Bのように、内側ビードコアと外側ビードコアとは、タイヤ径方向において必ずしも同じ位置に設けられていなくてもよい。カーカス40のタイヤ径方向内側端40aは、外側ビードコア220Bよりもタイヤ径方向内側に位置する。
また、カーカス40のタイヤ径方向内側端40aは、内側ビードコア及び外側ビードコアのタイヤ径方向内側端よりも、タイヤ径方向内側に位置してもよいし、内側ビードコアまたは外側ビードコアの何れか一方のタイヤ径方向内側端よりもタイヤ径方向内側に位置してもよい。或いは、カーカス40のタイヤ径方向内側端40aは、内側ビードコアまたは外側ビードコアの少なくとも何れ一方のタイヤ径方向内側端よりもタイヤ径方向外側に位置してもよい。
また、ビードフィラーシート400は、内側ビードコアまたは外側ビードコアの少なくとも一方のタイヤ径方向外側において、カーカス40に沿ってカーカスのタイヤ幅方向外側に設けられていればよい。つまり、ビードフィラーシート400は、タイヤ径方向において、何れかのビードコアと重複して設けられても構わない。
また、ビード部60は、図11に示す構成を備えていてもよい。図11に示すように、ビードコア280は、カーカス40の本体部41と折り返し部42との間に形成される空間に介在する。ビードコア280は、コア部282と凸部284とを含む。折り返し部42は、コア部282を介して、タイヤ幅方向外側に折り返される。
凸部284は、コア部282のタイヤ径方向外側に位置し、コア部282と一体に設けられる。凸部284は、タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、本体部41と折り返し部42とコア部282との間に形成される空間に向けて、コア部282から突出する。凸部284は、内側部分286と外側部分288とを有する。
内側部分286は、凸部284のタイヤ幅方向内側に位置し、ビードコア280の長手方向LD1に平行に設けられる。外側部分288は、凸部284のタイヤ幅方向外側に位置する。外側部分288は、内側部分286のタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア280の長手方向LD1に対して傾斜する。
カーカス40の本体部41は、内側部分286に接する。カーカス40の折り返し部42は、外側部分288の一部に接する。ビードコア280の外周面は、ラッピング部材290で覆われている。凸部284の内側部分286及び外側部分288は、ラッピング部材290を含んでいる。なお、ビードコア280の外周面にラッピング部材290を設けなくてもよい。この場合、凸部284の内側部分286及び外側部分288は、ラッピング部材290を含んでいない。
充填部300は、カーカス40の本体部41と折り返し部42とビードコア280の凸部284との間に形成される空間を埋めてもよい。例えば、充填部300は、他の部分のゴムよりも硬質なゴムからなる。本実施形態では、折り返し部42が本体部41に接する接触領域のタイヤ径方向内側端は、リムフランジ110に対向する位置付近に設けられる。
タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、ビードコア280の面積に対する充填部300の面積の割合は、5%以上かつ95%以下に設定される。好ましくは、ビードコア280の面積に対する充填部300の面積の割合は、10%以上かつ90%以下に設定される。より好ましくは、ビードコア280の面積に対する充填部300の面積の割合は、20%以上、85%以下に設定される。
タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、ビードコア280の面積は、6mm2以上かつ70mm2以下に設定されるが、これに限定されない。ビードコア280の面積は、10mm2以上かつ50mm2以下に設定されてもよく、25mm2以上かつ45mm2以下に設定されてもよい。
タイヤ径方向及びタイヤ幅方向に沿った断面において、充填部300の面積は、3mm2以上かつ40mm2以下に設定されるが、これに限定されない。充填部300の面積は、5mm2以上かつ30mm2以下に設定されてもよく、10mm2以上かつ20mm2以下に設定されてもよい。
図11に示すように、ビードコア280の凸部284が、空間の一部を埋めており、充填部300が、空間の残りの部分を埋めている。これにより、他の部分のゴムよりも硬質なゴムからなる充填部300の量が減るため、図11示す空気入りタイヤ10は、タイヤの軽量化を実現しつつ、リムフランジ110付近の剛性を高くすることができる。
なお、図12に示すように、充填部は、硬質ゴムの代わりに、ビードコア280の外周面を覆っているラッピング部材290によって形成されてもよい。ラッピング部材290は、カーカス40の本体部41と折り返し部42と凸部284との間に形成される空間を埋める。充填部として、ビードコア280の外周面を覆っているラッピング部材290を利用することができるため、別途硬質ゴムを用意する必要がなく、空気入りタイヤ10の製造工程は簡略化され得る。
また、図13に示すように、カーカス40の折り返し部42は、ビードコア280の凸部284には接していなくてもよい。充填部310は、本体部41と折り返し部42と凸部284との間に形成される空間を充填する。空気入りタイヤ10の加硫工程において、折り返し部42が凸部284に接するように押し付けられると、折り返し部42に歪みが生じる場合がある。これに対し、図13に示すように、折り返し部42と凸部284との間に、充填部310を介在させることにより、歪みの発生は抑制され得る。これにより、リムフランジ110付近の剛性の低下が回避され得る。
また、図14に示すように、ビードコア280aは、コア部282aと凸部284aとを含んでもよい。コア部282aは、図11に示すコア部282と同様である。凸部284aは、本体部41と折り返し部42とコア部282aとの間に形成される空間に向けて、コア部282aから突出する。凸部284aは、内側部分286aと外側部分288aとを有する。
内側部分286aは、凸部284aのタイヤ幅方向内側に位置する。内側部分286aは、ビードコア280aのタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア280aの長手方向LD2に対して傾斜する。外側部分288aは、凸部284aのタイヤ幅方向外側に位置する。外側部分288aは、ビードコア280aのタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア280aの長手方向LD2に対して傾斜する。
本体部41は、内側部分286aに接していない。カーカス40の折り返し部42は、外側部分264bに接する。充填部320は、カーカス40の本体部41と折り返し部42とビードコア280aの凸部284aとの間に形成される空間を埋める。空気入りタイヤ10の加硫工程において、折り返し部42が凸部284に接するように押し付けられると、折り返し部42に歪みが生じる場合がある。これに対し、図14に示すように、折り返し部42と凸部284との間に、充填部310を介在させることにより、歪みの発生は抑制され得る。これにより、リムフランジ110付近の剛性の低下が回避され得る。
また、図15に示すように、ビードコア280bは、コア部282bと凸部284bとを含む。コア部282bは、タイヤ幅方向外側に位置する外側部分282b1を有する。
外側部分282b1は、ビードコア280bのタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア280bの長手方向LD3に対して傾斜する。
外側部分282b1は、ビードコア280bのタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア280bの長手方向LD3に対して傾斜する。
凸部284bは、カーカス40の本体部41と折り返し部42とビードコア280bのコア部282bとの間に形成される空間に向けて、コア部282bから突出する。
凸部284bは、タイヤ幅方向外側に位置する外側部分284b1を有する。外側部分284b1は、ビードコア280bのタイヤ径方向外側端に向かって、ビードコア280bの長手方向LD3に対して傾斜する。コア部282bの外側部分282b1及び凸部284bの外側部分284b1は一直線状に連なり、ビードコア280bの外側部分280b1を形成する。このように、ビードコア280bのタイヤ幅方向外側面は面一に形成される。
カーカス40の折り返し部42は、凸部284bの外側部分284b1の一部に接していない。
充填部330は、カーカス40の本体部41と折り返し部42とビードコア280bの凸部284bとの間に形成される空間を埋める。
このような構成により、空気入りタイヤ10の加硫工程において、カーカス40の折り返し部42をビードコア280bの凸部284bの外側部分284b1の全てに接するように押し付けると、折り返し部42に歪みが生じる場合に、折り返し部42と凸部284bとの間に、充填部330を介在させることにより、歪みの発生を抑制することができる。それゆえ、リムフランジ110付近の剛性が低くなるのを回避することができる。
また、図16に示すように、空気入りタイヤ10Xにおいて、点Aは、トレッド部20におけるタイヤ赤道線CL上の位置である。点Bは、タイヤ最大幅位置である。タイヤ最大幅位置とは、タイヤ幅方向に沿った幅が最大となる空気入りタイヤ10の最大幅位置である。L1は、点Aを通るタイヤ幅方向と平行な仮想直線である。L2は、点Bを通るタイヤ幅方向と平行な仮想直線である。L3は、仮想直線L1と仮想直線をL2との中間を通るタイヤ幅方向と平行な仮想直線である。点Cは、仮想直線L3とカーカス40との交点である。詳しくは、点Cは、タイヤ径方向外側のカーカス40上に位置する。L4は、点Cを通るタイヤ径方向と平行な仮想直線である。L5は、点Cにおいてカーカス40に接する仮想直線である。本実施形態において、仮想直線L4と仮想直線L5とのなす角度θ1は、30度~70度である。但し、角度θ1は、これに限定されない。角度θ1は、40~65度であってもよい。
さらに、図17に示すように、点Dは、外側表面部61のタイヤ径方向外側端の位置である。詳しくは、点Dは、外側表面部61がリムフランジ110との接触状態から離れる、空気入りタイヤ10の外側表面上に位置する離反点である。なお、点D(離反点)の位置は、空気入りタイヤの設定空気圧または荷重などによって変動し得る。L6は、点Dを通り、外側表面部61に直角に交わる仮想垂線である。点Eは、仮想垂線L6と折り返し部42との交点である。L7は、点Eにおいて折り返し部42に接する仮想直線である。本実施形態において、BLは、リムホイール100のリム径位置を通るタイヤ幅方向と平行な直線(ビードベースライン)である。本実施形態において、仮想直線L7と、ビードベースラインBLとのなす角度θ2は、50~80度である。但し、角度θ2は、これに限定されない。角度θ2は、60~78度であってもよく、65~75度であってもよい。
また、図18に示すように、空気入りタイヤ10Yにおいて、タイヤゲージ厚などが設定されてもよい。図18に示す点Jは、ベルト層50のうち、もっともタイヤ径方向外側に設けられたベルト50cのタイヤ幅方向外側の端部である。L10は、点Jを通るタイヤ径方向と平行な仮想直線である。点Nは、仮想直線L1と仮想直線をL2との交点である。Xは、点Aから点Nまでの距離である。Yは、点Nから点Jまでの距離である。L11は、点Jを通り、タイヤ外側表面に直角に交わる仮想垂線である。点Kは、仮想垂線L11とタイヤ外側表面との交点である。点Jから点Kまでの距離Uは、2~10mmである。但し、距離Uはこれに限定されない。距離Uは、2.5~9mmであってもよく、3~8mmであってもよい。また、距離Yと距離Xとの比Y/Xは、0.03~0.25である。但し、比Y/Xはこれに限定されない。比Y/Xは、0.05~0.20であってもよい。上記の要件を満たす空気入りタイヤ10は、ビード部60の構造を簡略化した場合でも、十分な操縦安定性を確保し得る。
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
10,10X,10Y 空気入りタイヤ
20 トレッド部
30 タイヤサイド部
40 カーカス
40a タイヤ径方向内側端
41 本体部
42 折り返し部
50 ベルト層
50a~c ベルト
60 ビード部
61 外側表面部
61a タイヤ径方向外側端
65 リムライン
100 リムホイール
110 リムフランジ
200,205,205A,205B ビードコア
210 内側ビードコア
210a タイヤ径方向内側端
220,220A,220B 外側ビードコア
220a タイヤ径方向内側端
250,250a,250b ビードコア
252a 外側部分
260,260a,260b コア部
264a,264b 外側部分
270,270a,270b 先細り部
272,272b 内側部分
274,274a,274b 外側部分
280,280a,280b ビードコア
280b1 外側部分
282,282a,282b コア部
284,284a,284b 凸部
284b1 外側部分
286,286a 内側部分
288,288a 外側部分
290 ラッピング部材
300,310,320,330 充填部
400 ビードフィラーシート
20 トレッド部
30 タイヤサイド部
40 カーカス
40a タイヤ径方向内側端
41 本体部
42 折り返し部
50 ベルト層
50a~c ベルト
60 ビード部
61 外側表面部
61a タイヤ径方向外側端
65 リムライン
100 リムホイール
110 リムフランジ
200,205,205A,205B ビードコア
210 内側ビードコア
210a タイヤ径方向内側端
220,220A,220B 外側ビードコア
220a タイヤ径方向内側端
250,250a,250b ビードコア
252a 外側部分
260,260a,260b コア部
264a,264b 外側部分
270,270a,270b 先細り部
272,272b 内側部分
274,274a,274b 外側部分
280,280a,280b ビードコア
280b1 外側部分
282,282a,282b コア部
284,284a,284b 凸部
284b1 外側部分
286,286a 内側部分
288,288a 外側部分
290 ラッピング部材
300,310,320,330 充填部
400 ビードフィラーシート
Claims (3)
- 路面に接するトレッド部と、
前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、
前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部と、
タイヤ骨格を形成するカーカスと
を含むタイヤであって、
前記ビード部は、
タイヤ周方向に延びる円環状のビードコアと、
前記タイヤに組み付けられるリムホイールのリムフランジと接触する外側表面部と
を有し、
前記カーカスは、
本体部と、
前記本体部に連なり、前記ビードコアを介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部と
を有し、
前記本体部と前記折り返し部との間には、ビードフィラーが介在せず、
タイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面において、
前記外側表面部は、タイヤ幅方向内側に凹むように湾曲し、
前記外側表面部の曲率半径は、30mm以上、300mm以下であるタイヤ。 - 前記曲率半径は、50mm以上、200mm以下である請求項1に記載のタイヤ。
- 前記曲率半径は、前記外側表面部のタイヤ径方向外側端の位置を基準とする請求項1または2に記載のタイヤ。
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