JP6150706B2

JP6150706B2 - 空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP6150706B2
Application number: JP2013215376A
Authority: JP
Inventors: 裕一中村
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2017-06-21
Anticipated expiration: 2033-10-16
Also published as: US10099515B2; JP2015077855A; US20150101729A1; CN104553629A

Description

本発明は、高耐久性が要求される空気入りラジアルタイヤに関する。

米国において人気があるピックアップトラックに装着される空気入りラジアルタイヤには、オフロード走行及び悪路走行などの厳しい条件、高内圧、高荷重に対応するために、耐久性の向上が求められる。

ラジアルタイヤの構造の一例を表す文献として特許文献１、２が挙げられる。特許文献１、２に記載のタイヤは、一対のビード部と、一対のビード部同士の間に設けられ端部がビード部のビードコアに巻き上げられた状態で係止されるカーカス層と、を有する。カーカス層は、２枚のカーカスプライにより構成されている。

特開平８−１３２８１８号公報特開２００７−３０２０１８号公報

カーカスプライのビードコアへの巻き上げ部分には、カーカスプライに作用する張力に起因して故障が生じやすい。巻き上げ部分の故障を抑制して耐久性を向上させるために、タイヤの骨格とも言える上記カーカス層を、３枚のカーカスプライで構成することが考えられる。

しかしながら、３枚のカーカスプライをビードコアに巻き上げた構造では、３枚のカーカスプライのプライ端が、大きな歪みが生じやすい領域であるビードコア外側の領域に配置されるので、プライ端での故障が招来されてしまう。また、３枚のカーカスプライをビードコアに巻き上げるので、ビード部が厚くなって重量が増大してしまう。さらに、骨格である３枚のカーカスプライをビードコアに巻き上げるには、２枚のカーカスプライの場合に比べて剛性が高く、曲がり難いためにエアだまりを招来しやすい。そのため、製造が難しく製造コストが増大してしまう。

一方、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、３枚のカーカスプライのうち２枚を巻き上げ、残り１枚を巻き上げずにビードコアに達しない位置で終端させた構造では、ビードコアの外側領域よりも小さな歪みであるものの、当該プライ端に生じる歪みによりプライ端のセパレーションを招来してしまう。

ここではピックアップトラックに装着されるタイヤを例に挙げて説明したが、高耐久性が要求されるタイヤであれば、同様のことが言える。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであって、その目的は、重量及び製造コストの増大を伴うことなく、プライ端及び巻き上げ部の両方の故障を低減して耐久性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提供することである。

本発明は、上記目的を達成するために、次のような手段を講じている。

すなわち、本発明の空気入りラジアルタイヤは、ビードコアを有する一対のビード部と、前記一対のビード部同士の間に設けられ端部が前記ビードコアに巻き上げられた状態で係止されるカーカス層と、を備え、前記カーカス層は、タイヤ赤道においてタイヤ径方向内側から外側へ順次積層される第１プライ、第２プライ及び第３プライで構成されており、前記第１プライ及び第３プライは、前記ビードコアに巻き上げられており、前記第２プライは、前記ビードコアに到達せずに、前記第１プライ及び第３プライで挟まれた状態で終端することを特徴とする。

このように、第２プライがビードコアに到達せず、ビードコアに巻き上げられていないので、ビードコアの外側領域におけるプライ端の故障を抑制できると共に、ビード部の厚み及び重量を低減でき、また、製造コストの増大を抑制できる。さらに、第１プライ及び第３プライに第２プライが挟まれた状態で終端しているので、第２プライのプライ端のセパレーションを防止できると共に、第１プライ及び第３プライにかかる張力を第２プライが負担でき、巻き上げ部の故障を抑制することが可能となる。

巻き上げ部の故障を的確に抑制するためには、前記第２プライの終端位置は、前記ビードコアの上面からタイヤ径方向外側へ向けてタイヤ断面高さの０％以上且つ３０％以下の範囲に配置されていることが好ましい。

耐久性向上と製造の容易性を両立するためには、前記第２プライの終端位置は、前記ビードコアの上面からタイヤ径方向外側へ向けてタイヤ断面高さの５％以上且つ１５％以下の範囲に配置されていることが好ましい。

本発明に係るタイヤの一実施例を示すタイヤ子午線半断面図。本発明に係るタイヤの他の実施例を示すタイヤ子午線半断面図。本発明に係るタイヤの上記以外の実施例を示すタイヤ子午線半断面図。比較例を表す図。比較例を表す図。

以下、本発明の一実施形態の空気入りタイヤについて、図面を参照して説明する。

図１に示すように、空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部１と、各々のビード部１からタイヤ径方向ＲＤ外側に延びるサイドウォール部２と、両サイドウォール部２のタイヤ径方向ＲＤ外側端に連なるトレッド部３とを備える。ビード部１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア１ａと、硬質ゴムからなるビードフィラー１ｂとが配設されている。

また、このタイヤは、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至るトロイド状のカーカス層４を備える。カーカス層４は、一対のビード部同士１の間に設けられ、その端部がビードコア１ａを介して巻き上げられた状態で係止されている。カーカスプライは、タイヤ赤道ＣＬに対して略直角に延びるコードをトッピングゴムで被覆して形成されている。カーカス層４の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム５が配置されている。

さらに、サイドウォール部２におけるカーカス層４の外側には、サイドウォールゴム６が設けられている。また、ビード部１におけるカーカス層４の外側には、リム装着時にリム（図示しない）と接するリムストリップゴム７が設けられている。

トレッド部３におけるカーカス層４の外側には、カーカス層４を補強するためのベルト３ａと、ベルト補強材３ｂと、トレッドゴム３ｃとが内側から外側に向けて順に設けられている。ベルト３ａは、複数枚のベルトプライにより構成されている。ベルト補強材３ｂは、タイヤ周方向に延びるコードをトッピングゴムで被覆して構成されている。ベルト補強材３ｂは、必要に応じて省略しても構わない。

上記において接地面は、正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態でタイヤを平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接地する面であり、そのタイヤ幅方向ＷＤの最外位置が接地端Ｅとなる。なお、正規荷重及び正規内圧とは、ＪＩＳＤ４２０２（自動車タイヤの諸元）等に規定されている最大荷重（乗用車用タイヤの場合は設計常用荷重）及びこれに見合った空気圧とし、正規リムとは、原則としてＪＩＳＤ４２０２等に定められている標準リムとする。

カーカス層４は、タイヤ赤道ＣＬにおいてタイヤ径方向ＲＤ内側から外側へ順次積層される第１プライ４ａ、第２プライ４ｂ及び第３プライ４ｃで構成されている。第１プライ４ａ及び第３プライ４ｃは、ビードコア１ａに巻き上げられ、ビードコア１ａよりも外側の領域で終端している。第２プライ４ｂは、ビードコア１ａに到達せずに第１プライ４ａ及び第３プライ４ｃで挟まれた状態で終端している。第２プライ４ｂは、ビードコア１ａよりも内側の領域で終端している。

第２プライ４ｂの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの０％以上且つ３０％以下の範囲に配置されていればよい。例えば、図１に示す実施例では、第２プライ４ｂの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの１５％の位置に配置されている。図２に示す実施例では、上記終端位置Ｐは、上記タイヤ断面高さＨの５％の位置に配置されている。図３に示す実施例では、上記終端位置Ｐは、上記タイヤ断面高さＨの３０％の位置に配置されている。

以上のように、本実施形態の空気入りラジアルタイヤは、ビードコア１ａを有する一対のビード部１と、一対のビード部１同士の間に設けられ端部がビードコア１ａに巻き上げられた状態で係止されるカーカス層４と、を備え、カーカス層４は、タイヤ赤道ＣＬにおいてタイヤ径方向ＲＤ内側から外側へ順次積層される第１プライ４ａ、第２プライ４ｂ及び第３プライ４ｃで構成されており、第１プライ４ａ及び第３プライ４ｃは、ビードコア１ａに巻き上げられており、第２プライ４ｂは、ビードコア１ａに到達せずに、第１プライ４ａ及び第３プライ４ｃで挟まれた状態で終端する。

このように、第２プライ４ｂがビードコア１ａに到達せず、ビードコア１ａに巻き上げられていないので、ビードコア１ａの外側領域におけるプライ端の故障を抑制できると共に、ビード部１の厚み及び重量を低減でき、また、製造コストの増大を抑制できる。さらに、第１プライ４ａ及び第３プライ４ｃに第２プライ４ｂが挟まれた状態で終端しているので、第２プライ４ｂのプライ端のセパレーションを防止できると共に、第１プライ４ａ及び第３プライ４ｃにかかる張力を第２プライ４ｂが負担でき、巻き上げ部の故障を抑制することが可能となる。

本実施形態では、第２プライ４ｂの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの０％以上且つ３０％以下の範囲に配置されている。

このように、第２プライ４ｂの終端位置Ｐが、ビードコア１ａに巻かれずに適度に近い位置にあるので、第１プライ４ａ及び第３プライ４ｃにかかる張力を第２のプライへ分散でき、巻き上げ部の故障を的確に抑制することが可能となる。

本実施形態では、第２プライ４ｂの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの５％以上且つ１５％以下の範囲に配置されている。

１５％以下であれば、第２プライ４ｂが張力を負担することによる巻き上げ部の耐久性を向上する効果を的確に発揮することができる。また、終端位置Ｐがビードコア１ａに近すぎると製造しにくく、５％以上であれば、製造しやすくなる。したがって、耐久性向上と製造の容易性を両立することが可能となる。

本発明の構成と効果を具体的に示すために、下記実施例について下記の評価を行った。

（１）ビード耐久性
評価は、テストタイヤ（タイヤサイズＬＴ２８５／７０Ｒ１７１２１）を、空気圧５５０ｋＰａ、荷重１４．２ｋＮ、使用リム１７×８．５Ｊ、速度６５ｋｍ／ｈとし、一定時間毎に荷重を上げて、故障するまでの走行距離を測定した。

（２）セパレーション性
評価は、上記同様の条件にて１０，０００ｋｍ走行した時に、プライ端でのセパレーションが発生していれば”×”と記載し、発生していなければ”○”と記載した。

実施例１
図２に示すように、第１プライ４ａ及び第２プライ４ｂをビードコア１ａに巻き上げ、第２プライ４ｂは、ビードコア１ａに達しない位置において第１プライ４ａ及び第２プライ４ｂに挟まれた状態で終端する。第２プライ４ｂの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの５％の位置に配置されている。

実施例２
図１に示すように、第２プライ４ｂの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの１５％の位置に配置されている。それ以外は、実施例１と同じとした。

実施例３
図３に示すように、第２プライ４ｂの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの３０％の位置に配置されている。それ以外は、実施例１と同じとした。

比較例１
図４Ａに示すように、第２プライ１０４ｂ及び第３プライ１０４ｃが、ビードコア１ａに巻き上げられて係止される。第１プライ１０４ａは、ビードコア１ａに達しない位置にて終端する。第１プライ１０４ａの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの５％の位置に配置されている。それ以外は、実施例１と同じとした。

比較例２
図４Ｂに示すように、第１プライ１０４ａ及び第２プライ１０４ｂが、ビードコア１ａに巻き上げられて係止される。第３プライ１０４ｃは、ビードコア１ａに達しない位置にて終端する。第３プライ１０４ｃの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの５％の位置に配置されている。それ以外は、実施例１と同じとした。

比較例３
図４Ａに示すタイヤについて、第１プライ１０４ａの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの３０％の位置に配置した。それ以外は、比較例１と同じとした。

表１の比較例１，２に対し、実施例１が、ビード耐久性及びセパレーション性のいずれも向上している。実施例２は、実施例１と同じ結果となったので、第２プライ４ｂの終端位置Ｐは、ビードコア１ａの上面１ｃからタイヤ径方向ＲＤ外側へ向けてタイヤ断面高さＨの５％〜１５％の範囲に配置されるのが好ましいことが分かる。

表２の比較例３に対し、ビード耐久性及びセパレーション性のいずれも向上していることが分かる。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…ビード部
１ａ…ビードコア
１ｃ…ビードコアの上面
４…カーカス層
４ａ…第１プライ
４ｂ…第２プライ
４ｃ…第３プライ
ＣＬ…タイヤ赤道
ＲＤ…タイヤ径方向
Ｐ…終端位置

Claims

ビードコアを有する一対のビード部と、前記一対のビード部同士の間に設けられ端部が前記ビードコアに巻き上げられた状態で係止されるカーカス層と、を備え、
前記カーカス層は、タイヤ赤道においてタイヤ径方向内側から外側へ順次積層される第１プライ、第２プライ及び第３プライで構成されており、
前記第１プライ、第２プライ及び第３プライは、いずれもタイヤ赤道に対して直角に延びるコードを有し、
前記第１プライ及び第３プライは、前記ビードコアに巻き上げられており、
前記第２プライは、前記ビードコアに到達せずに、前記第１プライ及び第３プライで挟まれた状態で終端することを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
前記第２プライの終端位置は、前記ビードコアの上面からタイヤ径方向外側へ向けてタイヤ断面高さの０％以上且つ３０％以下の範囲に配置されている請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
前記第２プライの終端位置は、前記ビードコアの上面からタイヤ径方向外側へ向けてタイヤ断面高さの５％以上且つ１５％以下の範囲に配置されている請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。