JP2005313764A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 建設車輛等に装着して用いるに際し、乗り心地性を低減させることなく車輌の安定性を向上させることが可能な空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】 一対のビード部１１に夫々埋設されたビードコア１の周りに内側から外側に折り返して係止され、ビードコア１間にトロイド状に延在する本体部２Ａと、本体部２Ａに連続して設けられビードコア１の周りに折り返された折返し部２Ｂと、からなるカーカス２を備える空気入りタイヤである。カーカス２の本体部２Ａのタイヤ軸方向外側に、本体部２Ａに沿ってタイヤ断面高さＳＨの５８〜６４％の位置からタイヤ断面高さＳＨの１４〜２２％の位置まで、主補強層３が配設されるとともに、カーカス２のタイヤ半径方向内側に、カーカス２に沿って少なくとも主補強層３のタイヤ半径方向内側端部からビードコア１のタイヤ半径方向内側端部まで、副補強層４が配設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」とも称する）に関し、詳しくは、建設車輛等に装着される重荷重用空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、重荷重用空気入りラジアルタイヤにおいては、例えば、建設車輌に装着した際の積み荷の上げ下げや移動などの作業時に、車輌に揺れ等の安定性の問題が発生して、作業性が悪化するという問題があった。

これに対し、従来の知見として、車輛の安定性を向上させるためには、適宜箇所を補強することにより、タイヤの剛性（縦バネ、横バネ、前後バネなど）を上げることが有効であることがわかっている。しかし、縦バネを上げすぎると路面の凹凸を吸収できなくなり、乗り心地性が悪化するという別の問題が生じてしまう。

サイド部の補強に係る技術として、例えば、特許文献１には、２枚以上のカーカスプライとトレッド部にベルト補強層を有する空気入りラジアルタイヤであって、１枚以上のカーカスプライをビードワイヤの内側から外側に折り返して巻き上げるとともに、他の１枚以上のカーカスプライを前記カーカスプライの巻き上げ端部を覆うように配置し、これらカーカスプライに挟まれる形で、周方向に対し４０°〜９０°の角度をもった有機繊維コードからなる１枚以上のサイド補強層を配置し、このサイド補強層の一方の端部をビードワイヤ付近に固定するとともに、他方の端部を前記ベルト補強層の下に挿入固定した空気入りラジアルタイヤが記載されている。

また、特許文献２には、ラジアルまたはセミラジアル配列金属コードのゴム引き層よりなる少なくとも１枚のカーカスプライの端末部をビードコアの周りに巻き上げるとともに、このカーカスにより形成されるカーカス主体部と巻き上げ端部との間でビードコアに隣接した底端からタイヤの半径方向外方へ延びるゴムストックを配置し、前記巻き上げ端部の外側には高弾性コードよりなる補強層を配置し、さらに前記カーカス主体部と前記ゴムストックの内側面に隣接するように配置される補助層を備え、該補助層は、その下端部がビード底部近傍に位置し、しかもその上端高さが前記巻き上げ端部の高さまたは前記補強層の上端高さを越えるように配置される高弾性コードプライである重車両用ラジアルタイヤが記載されている。
特開昭６２−４６１５号公報 特開昭５９−１９００１１号公報

上述の車輛の安定性と乗り心地性との両立に関しては、これまでに種々検討されてきているが、未だ十分であるとは言えず、乗り心地性とのバランスを取りつつ、安定性をより向上することができるタイヤの実現が望まれていた。

そこで本発明の目的は、タイヤの剛性を適切に増大させることにより、建設車輛等に装着して用いるに際し乗り心地性を低減させることなく車輌の安定性を向上させることが可能な空気入りタイヤを提供することにある。

本発明者は、鋭意検討した結果、カーカス本体部の軸方向外側からビードコアのタイヤ半径方向内方端部までの領域に補強層を配置することで、縦バネを上げすぎず、かつ、前後バネを大きく向上させることができ、タイヤ剛性の増加による安定性の向上と乗り心地性の向上とを両立させることが可能となることを見出した。しかし、上記領域に連続して補強層を設けた場合、特に、ビードコアが六角形状の場合には、ビードコアとカーカス本体部との間において補強層のコード切れ等の発生が懸念される。そのため、補強層を分割して、分割した補強層をカーカス折り返し部の外側に配置することとし、これにより、乗り心地性を損なうことなく車輛の安定性を向上させることができ、さらに、コード切れ等の他の問題も生じないことを見出して、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明の空気入りタイヤは、一対のビード部に夫々埋設されたビードコアの周りに内側から外側に折り返して係止され、該ビードコア間にトロイド状に延在する本体部と、該本体部に連続して設けられ該ビードコアの周りに折り返された折返し部と、からなるカーカスを備える空気入りタイヤにおいて、
前記カーカスの本体部のタイヤ軸方向外側に、該本体部に沿ってタイヤ断面高さの５８〜６４％の位置からタイヤ断面高さの１４〜２２％の位置まで、主補強層が配設されるとともに、
前記カーカスのタイヤ半径方向内側に、該カーカスに沿って少なくとも前記主補強層のタイヤ半径方向内方端部から前記ビードコアのタイヤ半径方向内方端部まで、副補強層が配設されていることを特徴とするものである。

本発明においては、前記主補強層および副補強層を構成するコードが、タイヤ半径方向に対し傾斜していることが好ましく、その傾斜角度は、好適には、タイヤ半径方向に対し２０〜６０°の範囲内である。また、前記主補強層および副補強層を構成するコードの傾斜方向が同一であることも好ましい。

さらに、前記主補強層および副補強層を構成するコードのコード強力は、好適には２００Ｎ以上であり、前記主補強層および副補強層を構成するコードのコード強力は、略同一であることが好ましい。さらにまた、前記ビードコアは、好適には六角形状である。

さらにまた、前記カーカスの折返し部端が、タイヤ断面高さの４０〜６０％の範囲内に位置することが好ましく、前記主補強層と副補強層とは、５ｍｍ以上オーバーラップしていることが好ましい。さらにまた、前記主補強層を構成するコードの切断端が、該主補強層を構成するゴムと同一のゴムで被覆されていることも好ましい。

本発明によれば、上記構成とすることにより、主補強層でカーカスプライの変形を抑制して、タイヤ剛性の向上効果を得ることができるとともに、ビード部からのプライの周方向変位を抑えることで、ハンプ部およびトレッド部のプライ周方向変位量を大幅に抑えることが可能となる。また、主補強層とともに副補強層を配設することで、ビード部からのプライ変形をより確実に抑えることが可能となり、主補強層により得られる効果をより高めることができる。従って、これらの相乗効果により、乗り心地性を低減させることなく、車輌の安定性を向上させることが可能な空気入りタイヤを実現することが可能となる。

なお、前述した特許文献２には、カーカスプライの巻き上げ端部の外側に高弾性コードよりなる補強層を配置するとともに、カーカス主体部の内側面に隣接するように配置される補助層を設けた重車両用ラジアルタイヤが記載されているが、かかる補助層は、上端が巻き上げ端部または補強層上端の高さを越えるように配置される点で、主補強層のタイヤ半径方向内方端部からビードコアのタイヤ半径方向内方端部まで配設される、本発明に係る副補強層とは異なる。即ち、特許文献２に記載の技術は、ビード部耐久性が改善されるとともに数回にわたるトレッドの更生が可能なタイヤの実現を目的として、補強層および補助層の双方の位置を規定するのに対し、本発明においては、車輛の安定性と乗り心地性との両立を目的とするために主補強層および副補強層の配設位置を所定に規定しているものであり、かかる技術と本発明とはその主要な構成、課題および得られる効果の点で異なる。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
図１に、本発明の一好適例の空気入りタイヤの部分断面図を示す。図示するように、本発明のタイヤは、一対のビード部１１に夫々埋設されたビードコア１の周りに内側から外側に折り返して係止され、ビードコア１間にトロイド状に延在する本体部２Ａと、本体部２Ａに連続して設けられビードコア１の周りに折り返された折返し部２Ｂと、からなるカーカス２を備えている。図示する例ではカーカス２は１層で設けられているが、２層以上で設けてもよく、特に制限されるものではない。

本発明においては、かかるカーカスの本体部２Ａのタイヤ軸方向外側に、本体部２Ａに沿って、主補強層３が配設されている。主補強層３は、タイヤ断面高さＳＨの５８〜６４％の位置（図中に符号Ｈａで示す断面高さ）から、タイヤ断面高さＳＨの１４〜２２％の位置（図中に符号Ｈｂで示す断面高さ）までの領域に配設することが必要である。ここで、タイヤ断面高さＳＨとは、タイヤの外径とリム径との差の１／２を意味する。主補強層３をかかる領域に配設する理由としては、以下のとおりである。

即ち、タイヤに前後方向の入力を加えると、カーカスプライの周方向変位量は、ビード部からの変位量が積算されることで、ハンプ部１３およびトレッド部１４にかけて次第に大きくなっていく。本発明においては、主補強層３をビード部１１寄りからサイド部１２までの上記特定の範囲内に配置することで、ビード部１１からのプライの周方向変位を抑え込むことができ、結果として、ハンプ部１３およびトレッド部１４のプライ周方向変位量を大幅に抑制することができる。これにより、前後方向の剛性が向上する。なお、ハンプ部１３に主補強層を入れた場合においてもタイヤ剛性はアップするが、この場合、縦バネが高くなって、乗り心地性を低下させてしまうため、適切ではない。

主補強層３はコードとゴムとの複合体からなり、かかるコードとしては、例えば、スチールコードや、ポリアミド（ナイロン（登録商標））、アラミド繊維（ケブラー（登録商標））等の有機繊維コードを挙げることができる。また、ゴムとしては、例えば、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＳＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンイソプレンゴム（ＳＩＲ）、スチレンイソプレンブタジエンゴム（ＳＩＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｈａｌ−ＩＩＲ）等を用いることができる。

図２に示すように、主補強層３を構成するコード３ａは、タイヤ半径方向に対し傾斜していることが好ましく、その傾斜角度αは、好適には、タイヤ半径方向に対し２０〜６０°の範囲内とする。また、そのコード強力は、２００Ｎ以上であることが好ましい。かかる条件を満足する主補強層３を上記所定の領域に配置することにより、本発明によるプライ変形の抑制効果をより良好に得ることができ、タイヤの剛性を向上することができる。

また、主補強層３を構成するコード３ａの切断端は、主補強層３を構成するゴムと同一のゴムで被覆されていることが好ましい。主補強層３の両端をカバーゴムで被覆することにより、主補強層３端に起因するセパレーション故障の発生を効果的に防止することが可能となる。

また、本発明においては、カーカス２のタイヤ半径方向内側に、カーカス２に沿って副補強層４が配設されている。副補強層４は、少なくとも主補強層３のタイヤ半径方向内方端部からビードコア１のタイヤ半径方向内方端部まで配設することが必要であり、好ましくは、図１に示すように、主補強層３の配設領域とオーバーラップさせて配設する。かかるオーバーラップ領域の距離ｈは、好適には、５ｍｍ以上とする。

副補強層４はコードとゴムとの複合体からなり、かかるコードおよびゴムとしては、主補強層３について前掲したものと同様のものを適宜選択して用いることができる。好ましくは、ナイロンコードを用いた副補強層４を用いる。

図示はしないが、副補強層４を構成するコードについても、主補強層３の場合と同様に、タイヤ半径方向に対し傾斜していることが好ましく、その傾斜角度は、好適には、タイヤ半径方向に対し２０〜６０°の範囲内とする。また、そのコード強力は、２００Ｎ以上であることが好ましい。かかる条件を満足する副補強層４を上記所定の領域に配置して主補強層３と共に用いることにより、ビード部からのプライ変形をより強力に抑制することが可能となり、本発明の効果をより高めることができる。

また、本発明においては、特には、主補強層３および副補強層４を構成するコードの傾斜方向が同一であることが好ましく、主補強層３および副補強層４を構成するコードのコード強力が略同一であることも好ましい。ここで、略同一とは、コード強力の誤差が±２０％の範囲内であることを意味する。従って、主補強層３および副補強層４については、同種のコードを同一の傾斜角度で埋設して作製し、コードの傾斜方向が同一となるよう配設することが好適であると言える。なお、主補強層３および副補強層４は、いずれも少なくとも１枚配設することが必要であるが、２枚以上で設けてもよく、特に制限されるものではない。

本発明の空気入りタイヤにおいては、上記主補強層３および副補強層４に関し上記要件を満足するものであればよく、これにより本発明の所期の効果を得ることができ、それ以外のタイヤ構造、材質等については常法に従い適宜構成すればよく、特に制限されるものではない。

例えば、本発明のタイヤのクラウン部１４には、ゴム材により円環状に形成されて路面に設置するトレッド５が配置され、このトレッド５には適宜トレッドパターンが形成される。また、カーカス２とトレッド５との間には、少なくとも１層、図示する例では３層のベルト層６が配設され、タイヤの最内層には、図示はしないがインナーライナーが形成される。さらに、特に制限されるものではないが、本発明においては、カーカス２の折返し部端をタイヤ断面高さＳＨの４０〜６０％の範囲内に位置することが好ましく、これにより、タイヤ剛性の更なる向上に寄与することができる。

なお、本発明では補強層を主補強層３と副補強層４とに分割していることから、特に、ビードコア１が六角形状である場合においても、補強層のコード切れ等の問題が生じないというメリットがある。本発明の空気入りタイヤは、特に、建設車輛等の重荷重用空気入りラジアルタイヤとして好適である。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
下記の表１中に示す条件にて、図１に示す構造の供試タイヤを作製した。タイヤサイズは２０．５Ｒ２５とした。なお、比較のため、副補強層のみ設けた従来例の供試タイヤも作製した。

＊１、＊２）タイヤ断面高さＳＨの何％の位置であるかを意味する。

各実施例および従来例の供試タイヤを実車に装着し、フィーリング試験にて安定性性能および乗り心地性能を評価した。フィーリング試験は１０点満点であり、１０が良である。その結果を下記の表２中に示す。

上記表２の結果からわかるように、本発明に係る主補強層および副補強層を設けた各実施例のタイヤにおいては、いずれも従来例に比し、乗り心地性を殆ど損なわずに、車輛安定性を向上することができた。

本発明の一好適実施形態に係る空気入りタイヤの部分断面図である。 主補強層を構成するコードの傾斜角度を示す説明図である。

符号の説明

１ ビードコア
２ カーカス
２Ａ 本体部
２Ｂ 折返し部
３ 主補強層
３ａ コード
４ 副補強層
５ トレッド
６ ベルト層
１１ ビード部
１２ サイド部
１３ ハンプ部
１４ クラウン部

Claims (10)

1. 一対のビード部に夫々埋設されたビードコアの周りに内側から外側に折り返して係止され、該ビードコア間にトロイド状に延在する本体部と、該本体部に連続して設けられ該ビードコアの周りに折り返された折返し部と、からなるカーカスを備える空気入りタイヤにおいて、
   前記カーカスの本体部のタイヤ軸方向外側に、該本体部に沿ってタイヤ断面高さの５８〜６４％の位置からタイヤ断面高さの１４〜２２％の位置まで、主補強層が配設されるとともに、
   前記カーカスのタイヤ半径方向内側に、該カーカスに沿って少なくとも前記主補強層のタイヤ半径方向内方端部から前記ビードコアのタイヤ半径方向内方端部まで、副補強層が配設されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記主補強層および副補強層を構成するコードが、タイヤ半径方向に対し傾斜している請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記コードの傾斜角度が、タイヤ半径方向に対し２０〜６０°の範囲内である請求項２記載の空気入りタイヤ。
4. 前記主補強層および副補強層を構成するコードの傾斜方向が同一である請求項２または３記載の空気入りタイヤ。
5. 前記主補強層および副補強層を構成するコードのコード強力が２００Ｎ以上である請求項１〜４のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
6. 前記主補強層および副補強層を構成するコードのコード強力が、略同一である請求項１〜５のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
7. 前記ビードコアが六角形状である請求項１〜６のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
8. 前記カーカスの折返し部端が、タイヤ断面高さの４０〜６０％の範囲内に位置する請求項１〜７のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
9. 前記主補強層と副補強層とが、５ｍｍ以上オーバーラップしている請求項１〜８のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
10. 前記主補強層を構成するコードの切断端が、該主補強層を構成するゴムと同一のゴムで被覆されている請求項１〜９のうちいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
    

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