JP2003054226A - 空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents
空気入りタイヤ及びその製造方法Info
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Abstract
のダウンプライの外面側を構成するゴム部分の適正化を
図ることにより、ビード部耐久性に優れた空気入りタイ
ヤ、特に小型トラック用タイヤを提供することにある。 【解決手段】 いわゆるアップ−ダウンプライ構造を有
するカーカス3と、このカーカス3の外周側に位置し、
少なくともサイドウォール部5の外皮ゴムを構成するサ
イドトレッド7と、リムRと接触するビード部1の外面
部分8を少なくとも構成するゴムチェーファー9とを有
し、少なくともビード部1に位置するダウンプライ6の
外面に隣接させて、低発熱性の硬質ゴムからなる補強ゴ
ム部材10を配設し、前記サイドトレッド7が、ビード部
1内の前記補強ゴム部材10と前記ゴムチェーファー9と
の間まで延びる延長部11を有することを特徴とする。
Description
及びその製造方法に関するものであり、より詳細には、
いわゆるアップ−ダウンプライ構造のカーカスを具える
タイヤ、特に小型トラック用タイヤのビード部耐久性の
改善を図る。
イヤ車輪状態で使用に供される。このタイヤ、特に負荷
荷重やリムフランジから大きな突き上げ入力があるよう
な苛酷な条件下で使用される、アップ−ダウンプライ構
造のカーカスを具える小型トラック用ラジアルタイヤを
負荷転動させた場合、タイヤに作用する車両重量やリム
フランジからの大きな突き上げ入力によって、タイヤ、
特にタイヤのビード部が繰返し大きく曲げ変形すること
になり、このとき、ビード部に位置するカーカスプラ
イ、特に、最も外周側に位置するダウンプライには大き
な歪が作用するとともに、ビード部を構成するゴム、特
に図1の領域Aで示すビード部内部に位置するゴムの発
熱量がビード部の変形量に比例して多くなる結果とし
て、ビード部でセパレーション等の故障が生じやすくな
り、十分なビード部耐久性が得られない場合があった。
は、ビード部に位置するカーカスプライ、特にダウンプ
ライに作用する歪を極力小さくするとともに、ゴムの発
熱量を低減するための手段を開発する必要があった。
する歪を小さくするための手段としては、図2に示すよ
うに、ダウンプライ101の外面に隣接させてナイロンチ
ェーファー102を配設することにより、リムからの突き
上げ入力を緩和する方法が有用であるが、この方法は、
ビード部の発熱による故障を防止する効果が小さい。
に作用する歪を小さくするとともに、ビード部内部に位
置するゴムの発熱量を低減するための手段としては、サ
イドトレッド及びゴムチェーファーとダウンプライとの
間に低発熱性の硬質ゴムを配設することが好ましい。
一定ゲージの低発熱性の硬質ゴムシート103を、サイド
トレッド104及びゴムチェーファー105とダウンプライ10
6との間に配設するのが一般的であるため、前記ビード
部内部に位置するゴムの発熱量を有効に低減することが
できなかった。また、一定ゲージの硬質ゴムシートの配
設は、その両端部位置でエアー溜りが生じやすく、製品
不良の原因となる場合があった。
成型ドラム上にインナーライナー及びアッププライを順
次貼り合わせた後、このアッププライをビードコアの周
りに折り返し、次いで、通常は、ゴムチェーファーを貼
り合わせてからサイドトレッドを貼り合わせる、いわゆ
る正貼りで行うのが一般的である。
スを成型する場合には、ダウンプライの外面側を構成す
るゴムのゲージを有効に確保することが難しく、ダウン
プライのコード中心位置をビード部の厚み中心線上に一
致するように配置することも難しかった。すなわち、ゴ
ムチェーファーは、その部材としての役割(リムとの接
触部を担うという役割)から、発熱性を考慮する必要が
あるため、ゴムゲージを厚く設定することができないか
らであり、また、正貼りによって、サイドトレッドをゴ
ムチェーファーの外面に被せるようにリム接触付近まで
配置してゴムゲージを厚くした場合には、リムとの接触
によりサイドトレッドゴムが摩耗するとともに、リムず
れが生じるなどの問題が生じるからである。
わゆるアップ−ダウンプライ構造を有するカーカスのダ
ウンプライの外面側を構成するゴム部分の適正化を図る
ことにより、タイヤ負荷転動時にビード部が曲げ変形す
ることに伴ってダウンプライに生じる歪量と、ビード部
に位置するダウンプライの外面に隣接するゴム部分の発
熱量の双方を有効に抑制してビード部耐久性の向上を図
った空気入りタイヤ、特に小型トラック用タイヤ及びそ
の製造方法を提供することにある。
め、この発明の空気入りタイヤは、対をなすビードコア
間でトロイド状をなしかつこれらビードコアのそれぞれ
の周りにタイヤ幅方向の内側から外側に向かって折り返
された少なくとも1枚のアッププライ、及びトレッド部
からサイドウォール部を経て前記ビードコア又はその近
傍の位置にわたって前記アッププライをその外周側から
覆うように延びる少なくとも1枚のダウンプライとから
なる、いわゆるアップ−ダウンプライ構造を有するカー
カスと、このカーカスの外周側に位置し、少なくともサ
イドウォール部の外皮ゴムを構成するサイドトレッド
と、リムと接触するビード部の外面部分を少なくとも構
成するゴムチェーファーとを有する空気入りタイヤであ
って、少なくともビード部に位置するダウンプライの外
面に隣接させて、低発熱性の硬質ゴムからなる補強ゴム
部材を配設し、前記サイドトレッドが、ビード部内の前
記補強ゴム部材と前記ゴムチェーファーとの間まで延び
る延長部を有することにある。
し、タイヤを標準リムに装着し、規定内圧を適用したと
きのタイヤ車輪をその幅方向断面で見て、ビード部のト
ゥ位置を通りタイヤ幅方向に延びる第1仮想線を30mm
だけタイヤ径方向外方に平行移動した第2仮想線が交差
するタイヤ外面位置に垂線を立て、この垂線と交差する
ダウンプライのコード中心位置を、前記タイヤ外面位置
から前記垂線上で測定した距離は、前記垂線上で測定し
たビード部厚みの35〜65%の範囲とする。
載されている適用サイズにおける単輪の最大荷重(最大
負荷能力)に対応する空気圧のことを意味する。そし
て、「規格」とは、タイヤが生産又は使用される地域に
有効な産業規格によって決められている。例えば、アメ
リカ合衆国では、”The Tire and Rim Association In
c.のYear Book” であり、欧州では、”The European T
ire and RimTechnical OrganizationのSTANDARDS MANUA
L”であり、日本では日本自動車タイヤ協会の”JATMA Y
ear Book”にて規定されている。
垂線上の位置を含む少なくとも25〜45mm幅の部分を1.
5〜3.0mmの範囲の厚肉部分とすること、(2)その厚
肉部分からタイヤ径方向内外端に向かって厚さが漸減す
る形状を有するコンター部材であること、(3)25℃で
1%歪時の損失係数tanδが0.3以下であること、及び/
又は、(4)そのタイヤ径方向内端位置が、前記第1仮
想線からタイヤ径方向外側に測定して5〜20mmの範囲
内にあり、そのタイヤ径方向外端位置が、タイヤ最大幅
位置に対応する位置と、前記第1仮想線からタイヤ径方
向外側に測定して30mmの位置とで挟まれた範囲内にあ
ることが好ましい。
4-1995に規定する「荷重変形、たわみ波形による場合
(引張り)」に従い、損失弾性率と動的弾性率の比で表
される損失係数(tanδ)を東洋精機社製スペクトロメ
ータを用いて、静的に初期荷重:160gを与え、平均歪
振幅:1%、試験振動数:52Hzの条件により、試験温
度:25℃にて測定したときの損失係数の値を意味する。
70〜75の範囲、サイドトレッドのゴム硬さは、50〜55の
範囲、ゴムチェーファーのゴム硬さは、76〜80の範囲で
あることがより好適である。
3に規定するタイプAデュロメータ硬さ試験機を用い、
試験温度:25℃にて測定したときのゴム硬さの値を意味
する。
法は、成型ドラム上でグリーンケースを形成する工程を
有する空気入りタイヤの製造方法であって、成型ドラム
上にインナーライナー及びアッププライを順次貼り合わ
せた後、このアッププライをビードコアの周りに折り返
し、次いで、折り返したアッププライの上にダウンプラ
イを貼り合わせ、その後、ダウンプライの端部に低発熱
性の硬質ゴムからなる補強ゴム部材を貼り合わせ、次
に、この補強ゴム部材の外面全体を実質的に覆うように
サイドトレッドを貼り合わせてから、サイドトレッドの
端部上にゴムチェーファーを貼り合わせることによりグ
リーンケースを形成する工程を有することにある。
について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、
この発明に従う代表的な空気入りタイヤの一のビード部
の断面を示したものであり、図1中の1はビード部、2
はビードコア、3はカーカス、4はアッププライ、5は
サイドウォール部、6はダウンプライ、7はサイドトレ
ッド、9はゴムチェーファー、10は補強ゴム部材、11は
サイドトレッドの延長部である。
イヤは、対をなすビードコア2間でトロイド状をなすカ
ーカス3を有している。
の周りにタイヤ幅方向の内側から外側に向かって折り返
された少なくとも1枚のアッププライ(図1では1枚の
アッププライ4)と、トレッド部(図示せず)からサイ
ドウォール部5を経て前記ビードコア2又はその近傍の
位置にわたって前記アッププライ4をその外周側から覆
うように延びる少なくとも1枚のダウンプライ(図1で
は1枚のダウンプライ6)とからなる、いわゆるアップ
−ダウンプライ構造を有している。
には、少なくともサイドウォール部5の外皮ゴムを構成
するサイドトレッド7と、リムRと接触するビード部の
外面部分8を少なくとも構成するゴムチェーファー9と
を有している。
カーカスがいわゆるアップ−ダウンプライ構造である場
合のダウンプライの外面側を構成するゴム部分の適正化
を図ることにあり、より具体的には、少なくともビード
部1に位置するダウンプライ6の外面に隣接させて、低
発熱性の硬質ゴムからなる補強ゴム部材10を配設し、前
記サイドトレッド7が、ビード部1内の前記補強ゴム部
材10と前記ゴムチェーファー9との間まで延びる延長部
11を有することにある。
て、タイヤ負荷転動時にビード部1が曲げ変形すること
に伴ってダウンプライ6に生じる歪量と、ビード部1に
位置するダウンプライ6の外面に隣接するゴム部分の発
熱量の双方を有効に抑制してビード部耐久性の向上を図
ることができる。
を作用とともに説明する。まず、発明者は、アップ−ダ
ウンプライ構造を有するタイヤ、特に小型トラック用空
気入りラジアルタイヤを想定したとき、ビード部1の内
部であってかつダウンプライ6の外面に隣接する部分、
特にリムフランジRfからの突き上げ入力F(図1の矢
印方向)が大きくなるゴム部分(図1の領域Aのゴム部
分)の発熱量が多く、かかるゴム部分の発熱量を低減す
ること、及び、ダウンプライ6に生じる曲げ入力時の歪
が小さくなるようにすることがビード部耐久性を向上さ
せることになると考えた。
プライの外面に隣接するゴム部分は、通常、サイドトレ
ッドとゴムチェーファーのいずれか一方又は双方で構成
されていて、ゴムチェーファーは低発熱性ではなく、ま
た、サイドトレッドは低発熱性ではあるが比較的軟質な
ゴムであるため、ダウンプライのコードとその外面に隣
接するゴムとの間の変形能の相違等から大きな歪が生じ
るとともに、かかるゴム部分の発熱量も多くなることか
ら、セパレーション故障等が生じやすくなり、十分なビ
ード部耐久性が得られないことが判明した。
せるための検討を行った結果、図4に示すように、低発
熱性の硬質ゴムからなる補強ゴム部材107をサイドトレ
ッド108及びゴムチェーファー109とダウンプライ110と
の間に配設すれば、これらの間での歪が抑制されるとと
もにかかる部分での発熱が抑制されると考えられるた
め、かかる構成を採用することとした。
き上げ入力があると、ゴムチェーファー109を介して硬
質ゴム部材107及びダウンプライ110に伝達されるが、上
記構成を採用したタイヤの場合だと、ゴムチェーファー
109及び硬質ゴム部材107はいずれも硬質ゴムからなるた
め、リムRからの大きな突き上げ入力が直接的に補強ゴ
ム部材107やダウンプライ110に伝達されるため、この入
力によってビード部故障が生じやすくなるということが
新たに判明した。
なくともビード部1に位置するダウンプライ6の外面に
隣接させて、低発熱性の硬質ゴムからなる補強ゴム部材
10を配設するとともに、補強ゴム部材10の外面と接触す
るゴム部分を、比較的軟質ゴムからなるサイドトレッド
7(の延長部11)で構成し、このサイドトレッド7の延
長部11を、補強ゴム部材10とゴムチェーファー9の間に
配設すればよいと考え、さらに検討を行ったところ、ダ
ウンプライ6と補強ゴム部材10との間での歪が抑制され
るとともにかかる部分での発熱が抑制され、また、リム
Rからの大きな突き上げ入力に対してサイドトレッド7
の延長部11をクッションゴムとして作用させて、前記突
き上げ入力を低減させて補強ゴム部材10やダウンプライ
6に伝達させることができ、これによって、ビード部耐
久性が飛躍的に向上することを見出し、これによって、
この発明を完成することに成功したのである。
って十分にビード部耐久性を向上させることができる
が、ビード部耐久性をより一層向上させる必要がある場
合には、ビード部1に位置するダウンプライ6のコード
中心位置(より厳密にはコード中心位置を結ぶライン)
をビード部の厚み中心線上またはその近傍に配置するこ
と、より具体的には、タイヤを標準リムRに装着し、規
定内圧を適用したときのタイヤ車輪をその幅方向断面で
見て、ビード部1のトゥ位置12を通りタイヤ幅方向に延
びる第1仮想線lを30mmだけタイヤ径方向外方に平行
移動した第2仮想線mが交差するタイヤ外面位置Pに垂
線nを立て、この垂線nと交差するダウンプライ6のコ
ード中心位置Qを、前記タイヤ外面位置Pから前記垂線
n上で測定した距離dは、前記垂線n上で測定したビー
ド部厚みtの35〜65%の範囲とすることが、ダウンプラ
イに作用する曲げ入力での歪が極めて小さくなるため好
ましく、特に好適には、ダウンプライ6に作用する曲げ
入力での歪を最小にするため、ダウンプライ6の前記コ
ード中心位置Qをビード部の厚み中心線上に配置するこ
と、すなわち、前記距離dを前記ビード部厚みtの50%
とする。
気圧」は、それぞれETRTO のSTANDARDS MANUAL(2001)に
規定する適用リム(Approved Rim)及び最高空気圧(IN
FLATION PRESSURE)を意味する。
上の位置を含む少なくとも25〜45mm幅の部分(図1の
領域A内の部分)を1.5〜3.0mmの範囲の厚肉部分とす
ることが好ましく、これによって、ダウンプライに生じ
る歪とゴム発熱量を有効に低減することができる。
ード中心位置をビード部の厚み中心線上またはその近傍
に配置する手段としては、主に補強ゴム部材10の形状を
適正にすることによって調整することが好ましい。例え
ば、補強ゴム部材10を、その厚肉部分からそれぞれタイ
ヤ径方向内端10a及び外端10bに向かって厚さが漸減する
形状を有するコンター部材とすることが、他の部材との
緊密な接合と、補強ゴム部材の両端部に生じやすいエア
溜りの防止が図れる点で好ましい。
時の損失係数tanδが0.3以下であることが好ましく、よ
り好ましくは0.2以下とする。
方向内端位置10aが前記第1仮想線lからタイヤ径方向
外側に測定して5〜20mmの範囲内にあり、そのタイヤ
径方向外端位置10bが、タイヤ最大幅位置に対応する位
置と、前記第1仮想線lからタイヤ径方向外側に測定し
て30mmの位置とで挟まれた範囲内にあることが、リム
からの突き上げを受ける部分に補強ゴム部材を有効に配
置する点で好ましい。
〜75の範囲、サイドトレッド7のゴム硬さは、50〜55の
範囲、ゴムチェーファー9のゴム硬さは、76〜80の範囲
であることが好ましい。
一例を説明する。まず、図示は省略するが、成型ドラム
上にインナーライナー及びアッププライを順次貼り合わ
せた後、このアッププライをビードコアの周りに折り返
し、次いで、折り返したアッププライの上にダウンプラ
イを貼り合わせ、その後、ダウンプライの端部に低発熱
性の硬質ゴムからなる補強ゴム部材を貼り合わせ、次
に、この補強ゴム部材の外面全体を実質的に覆うように
サイドトレッドを貼り合わせてから、サイドトレッドの
端部上にゴムチェーファーを貼り合わせる、いわゆる逆
貼りによってグリーンケースを形成し、その後は、常法
のタイヤ製造工程によって空気入りタイヤを製造すれば
よい。
一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更
を加えることができる。
し性能評価したので以下で説明する。 ・実施例 実施例のタイヤは、図1に示すビード部構造を有する小
型トラック用ラジアルタイヤであり、タイヤサイズがLV
R 195/70R15c 8PR相当であり、前記距離dが前記ビー
ド部厚みtの50%であり、補強ゴム部材は、コンター部
材(厚肉部分の厚さ:2mm)であり、25℃で1%歪時
の損失係数tanδが0.18であり、ゴム硬さが73であり、
サイドトレッド及びゴムチェーファーのゴム硬さを、そ
れぞれ、55及び76とした。尚、その他のタイヤ構造は、
一般的な小型ラジアルタイヤと同様とした。
型トラック用ラジアルタイヤであり、タイヤサイズがLV
R 195/70R15c 8PR相当であり、前記距離dが前記ビー
ド部厚みtの30%であり、サイドトレッドとゴムチェー
ファーを正貼りで形成したことを除いては実施例のタイ
ヤとほぼ同様の構造を有するタイヤである。
小型トラック用ラジアルタイヤであり、タイヤサイズが
LVR 195/70R15c 8PR相当であり、前記距離dが前記ビ
ード部厚みtの40%であり、補強ゴム部材は、均一ゲー
ジ(0.7mm)のゴムシートであり、25℃で1%歪時の
損失係数tanδが0.18であり、ゴム硬さが73であり、サ
イドトレッド及びゴムチェーファーのゴム硬さを、それ
ぞれ、55及び76とした。尚、その他のタイヤ構造は、一
般的な小型ラジアルタイヤと同様とした。
小型トラック用ラジアルタイヤであり、タイヤサイズが
LVR 195/70R15c 8PR相当であり、前記距離dが前記ビ
ード部厚みtの40%であり、補強ゴム部材の代わりにナ
イロンチェーファーを用いたものであり、サイドトレッ
ド及びゴムチェーファーのゴム硬さを、それぞれ、55及
び76とした。尚、その他のタイヤ構造は、一般的な小型
ラジアルタイヤと同様とした。
に装着し、回転ドラム(ドラム径:1707mm)上で、タ
イヤ負荷荷重を上記規格に規定されている最大荷重の2
倍とし、タイヤ内圧を前記最大荷重に対応する空気圧
(ETRTO準拠)とし、前記規格(ETRTO準拠)に規定する
リムに組み付けて60km/h相当の回転速度で負荷転動
させ、ビード部故障が生じるまでの走行距離を測定し、
この測定値によってビード部耐久性を評価した。表1に
その評価結果を示す。尚、表1中の数値は従来例1を100
としたときの指数比で示してあり、数値が大きいほどビ
ード部耐久性が優れていることを意味する。
1、2及び比較例に比べてビード部耐久性が優れてい
る。
イ構造を有するカーカスのダウンプライの外面側を構成
するゴム部分の適正化を図ることにより、ビード部耐久
性に優れた空気入りタイヤ、特に小型トラック用タイヤ
の提供が可能になった。
幅方向断面図であり、タイヤをリムに装着した状態で示
してある。
である。
である。
ある。
Claims (8)
- 【請求項1】 対をなすビードコア間でトロイド状をな
しかつこれらビードコアのそれぞれの周りにタイヤ幅方
向の内側から外側に向かって折り返された少なくとも1
枚のアッププライ、及びトレッド部からサイドウォール
部を経て前記ビードコア又はその近傍の位置にわたって
前記アッププライをその外周側から覆うように延びる少
なくとも1枚のダウンプライとからなる、いわゆるアッ
プ−ダウンプライ構造を有するカーカスと、このカーカ
スの外周側に位置し、少なくともサイドウォール部の外
皮ゴムを構成するサイドトレッドと、リムと接触するビ
ード部の外面部分を少なくとも構成するゴムチェーファ
ーとを有する空気入りタイヤにおいて、 少なくともビード部に位置するダウンプライの外面に隣
接させて、低発熱性の硬質ゴムからなる補強ゴム部材を
配設し、前記サイドトレッドが、ビード部内の前記補強
ゴム部材と前記ゴムチェーファーとの間まで延びる延長
部を有することを特徴とする空気入りタイヤ。 - 【請求項2】 タイヤを標準リムに装着し、規定内圧を
適用したときのタイヤ車輪をその幅方向断面で見て、 ビード部のトゥ位置を通りタイヤ幅方向に延びる第1仮
想線(l)を30mmだけタイヤ径方向外方に平行移動し
た第2仮想線(m)が交差するタイヤ外面位置(P)に
垂線(n)を立て、この垂線(n)と交差するダウンプ
ライのコード中心位置(Q)を、前記タイヤ外面位置
(P)から前記垂線(n)上で測定した距離(d)は、
前記垂線(n)上で測定したビード部厚み(t)の35〜
65%の範囲とする請求項1記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項3】 前記補強ゴム部材は、前記垂線(n)上
の位置を含む少なくとも25〜45mm幅の部分を1.5〜3.0
mmの範囲の厚肉部分とする請求項1又は2記載の空気
入りタイヤ。 - 【請求項4】 前記補強ゴム部材は、その厚肉部分から
タイヤ径方向内外端に向かって厚さが漸減する形状を有
するコンター部材である請求項3記載の空気入りタイ
ヤ。 - 【請求項5】 前記補強ゴム部材は、25℃で1%歪時の
損失係数tanδが0.3以下である請求項1〜4のいずれか
1項記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項6】 前記補強ゴム部材は、そのタイヤ径方向
内端位置が、前記第1仮想線(l)からタイヤ径方向外
側に測定して5〜20mmの範囲内にあり、そのタイヤ径
方向外端位置が、タイヤ最大幅位置に対応する位置と、
前記第1仮想線(l)からタイヤ径方向外側に測定して
30mmの位置とで挟まれた範囲内にある請求項1〜5の
いずれか1項記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項7】 補強ゴム部材のゴム硬さは、70〜75の範
囲、サイドトレッドのゴム硬さは、50〜55の範囲、ゴム
チェーファーのゴム硬さは、76〜80の範囲である請求項
1〜6のいずれか1項記載の空気入りタイヤ。 - 【請求項8】 成型ドラム上でグリーンケースを形成す
る工程を有する空気入りタイヤの製造方法において、 成型ドラム上にインナーライナー及びアッププライを順
次貼り合わせた後、このアッププライをビードコアの周
りに折り返し、次いで、折り返したアッププライの上に
ダウンプライを貼り合わせ、その後、ダウンプライの端
部に低発熱性の硬質ゴムからなる補強ゴム部材を貼り合
わせ、次に、この補強ゴム部材の外面全体を実質的に覆
うようにサイドトレッドを貼り合わせてから、サイドト
レッドの端部上にゴムチェーファーを貼り合わせること
によりグリーンケースを形成する工程を有することを特
徴とする空気入りタイヤの製造方法。
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