JP2004237809A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】サイドウォール部の耐カット性を改善するようにした空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】左右一対のビード部３，３間にカーカス層４を装架し、該カーカス層４の両端部をそれぞれビードフィラー６を包み込むようにビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げると共に、ビード部３の外壁にリムフランジ８に沿って膨出部９を形成した空気入りタイヤにおいて、カーカス層４の巻き上げ部の外側で、かつ膨出部９に対応する位置に、タイヤ外側へ凸となる略三角形状の断面を有する補助フィラー１０を埋設し、該補助フィラー１０の外側に該補助フィラー１０に沿って湾曲する補強層１１を埋設する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビード部の外壁にリムフランジに沿って膨出部を形成した空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、サイドウォール部の耐カット性を改善した空気入りタイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ビード部の外壁にリムフランジに沿ってリムプロテクトバーと呼ばれる膨出部を形成した空気入りタイヤが提案されている（例えば、参考文献１参照。）。このリムプロテクトバーは主としてリムフランジが縁石等の障害物と衝突して変形するのを防止するものである。しかしながら、リムプロテクトバーはリムフランジに対する保護効果を有するものの、サイドウォール部の耐カット性を高めるものではない。つまり、タイヤが縁石に乗り上げた際に、タイヤビード部がリムフランジの上端部を屈曲点として倒れ込み、サイドウォール部がリムフランジと縁石との間に挟まれることにより、サイドウォールゴムやカーカス層が切断されるのである。
【０００３】
上述のような縁石カットの防止策として、図６に示すように、ビードフィラー６とカーカス層４の巻き上げ部との間に補強層１２を挿入してビード部３を補強し、タイヤが縁石に乗り上げた際にビード部３がリムフランジの上端部を屈曲点として倒れ込むのを防止する構造が一般に採用されている。しかしながら、上記部位に補強層１２を配置した場合であっても、ビード部３の倒れ込みを防止することは困難であり、耐カット性の改善効果が必ずしも十分ではなかった。
【０００４】
また、サイドウォール部の耐カット性を改善するために、ショルダー部に環状リブからなるプロテクターを設けること（例えば、特許文献２参照。）、或いは、サイドゴム層を多層化すること（例えば、特許文献３参照。）が提案されているが、これら補強構造ではサイドウォール部がリムフランジと縁石との間に挟まれることに起因する縁石カットを防止する効果が少なかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１５５２０６号公報
【特許文献２】
特開平８−９９５０８号公報
【特許文献３】
特開平１０−３５２１２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、サイドウォール部の耐カット性を改善することを可能にした空気入りタイヤを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の空気入りタイヤは、左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層の両端部をそれぞれビードフィラーを包み込むようにビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げると共に、前記ビード部の外壁にリムフランジに沿って膨出部を形成した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の巻き上げ部の外側で、かつ前記膨出部に対応する位置に、タイヤ外側へ凸となる略三角形状の断面を有する補助フィラーを埋設し、該補助フィラーの外側に該補助フィラーに沿って湾曲する補強層を埋設したことを特徴とするものである。
【０００８】
このようにカーカス層の巻き上げ部の外側で、かつ膨出部に対応する位置に、タイヤ外側へ凸となる略三角形状の断面を有する補助フィラーを埋設し、その補助フィラーの外側に該補助フィラーに沿って湾曲する補強層を埋設したことにより、走行中にタイヤが縁石等に乗り上げた際のビード部の倒れ込みを効果的に防止し、サイドウォール部の耐カット性を向上することができる。
【０００９】
本発明において、ビード部の剛性を十分に確保するために、補強層の上端部はカーカス層の巻き上げ部と接するように配置することが好ましい。また、高負荷時の応力集中による故障を回避するために、補強層の下端部はカーカス層の巻き上げ部と接しながらリムフランジの上端部よりも低い位置まで延在するように配置することが好ましい。
【００１０】
更に、縁石カットを効果的に防止するために、補強層の上端部とリムフランジの上端部とのタイヤ径方向の間隔は３０ｍｍ以上で、かつ補助フィラーの略三角形状断面の頂点部とリムフランジの上端部とのタイヤ径方向の間隔は１０ｍｍ以上であることが好ましい。同様の理由から、補助フィラーの略三角形状断面の頂点部におけるタイヤ幅方向の厚さは２ｍｍ以上であり、補助フィラーを構成するゴム組成物のＪＩＳ−Ａ硬度は５０〜９５であると良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１２】
図１は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示し、図２はそのビード部近傍を拡大して示すものである。本実施形態では、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架され、そのタイヤ幅方向の端部がビードフィラー６を包み込むようにビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。トレッド部１におけるカーカス層４の外周側にはベルト層７が配置されている。また、ビード部３の外壁にはリムフランジ８に沿って膨出部９が形成されている。この膨出部９はリムフランジ８よりもタイヤ外側に突出し、リムフランジ８が縁石等の障害物と衝突して変形するのを防止するものである。
【００１３】
上記空気入りタイヤにおいて、カーカス層４の巻き上げ部の外側で、かつ膨出部９に対応する位置には、タイヤ外側へ凸となる略三角形状の断面を有する補助フィラー１０が埋設されている。補助フィラー１０はビードフィラー６と同様に２０℃でのＪＩＳ−Ａ硬度が５０〜９５のゴム組成物から構成されている。この硬さが５０未満であるとビード部３の剛性が不足するため耐カット性の改善効果が不十分になり、逆に９５を超えるとビード部３の耐久性が低下する。
【００１４】
補助フィラー１０の外側には該補助フィラー１０に沿って湾曲する補強層１１が配置されている。補強層１１はタイヤ補強材料として通常使用される有機繊維コード又は無機繊維コードから構成することができ、そのタイヤ周方向に対するコード角度は１０°〜８０°にすると良い。
【００１５】
補強層１１の上端部１１ａはカーカス層４の巻き上げ部と接するように配置されている。これにより、ビード部３の剛性を十分に確保することができる。一方、補強層１１の下端部１１ｂはカーカス層４の巻き上げ部と接しながらリムフランジ８の上端部８ａよりも低い位置まで延在するように配置されている。これにより、タイヤが縁石等に乗り上げた際に補強層１１の下端部１１ｂに応力が集中して故障が生じるのを回避することができる。
【００１６】
補助フィラー１０の断面は略三角形状をなし、その頂点部１０ａがなだらかな湾曲面に形成され、これに伴い補助フィラー１０に沿って配置される補強層１１もなだらかな湾曲面を形成している。
【００１７】
補助フィラー１０に沿って湾曲する補強層１１の上端部１１ａとリムフランジ８の上端部８ａとのタイヤ径方向の間隔ｈ１は３０ｍｍ以上、より好ましくは３０〜５０ｍｍで、かつ補助フィラー１０の略三角形状断面の頂点部１０ａとリムフランジ上端部８とのタイヤ径方向の間隔ｈ２は１０ｍｍ以上、より好ましくは１０〜２０ｍｍに調整されている。これら間隔ｈ１，ｈ２が不足するとビード部３の剛性が不十分になる。図中、ｈ３はリムフランジ高さである。
【００１８】
また、補助フィラー１０の略三角形状断面の頂点部１０ａにおけるタイヤ幅方向の厚さｄは２ｍｍ以上に調整されている。補助フィラー１０の厚さｄが２ｍｍ未満であるとビード部３の剛性が不十分になる。
【００１９】
上述のようにビード部３の膨出部９に対応する位置に略三角形状の断面を有する補助フィラー１０と、その補助フィラー１０に沿って湾曲する補強層１１とを埋設することにより、走行中にタイヤが縁石等に乗り上げた際にビード部３が倒れ込むのを効果的に防止することができる。つまり、カーカス層４に対して補助フィラー１０を挟んでタイヤ外側に凸となる補強層１１を積層することにより、ビード部３がリムフランジ８の上端部８ａを屈曲点としてタイヤ外側に倒れ込み難くなるのである。これにより、サイドウォール部２がリムフランジ８と縁石との間に挟まれることに起因してサイドウォールゴムやカーカス層４が切断されるのを防止することができる。
【００２０】
図３〜図５はそれぞれ間隔ｈ１、間隔ｈ２及び厚さｄの値が耐カット性に及ぼす影響を示すグラフである。各グラフにおいて、縦軸は縁石に向かって進入したタイヤのサイドウォール部にカットを発生するに至った車速（カット発生速度）である。このカット発生速度が大きいほど耐カット性に優れている。
【００２１】
上記空気入りタイヤによれば、耐カット性の改善効果に加えて、ロードノイズの低減効果も得ることができる。つまり、カーカス層４の巻き上げ部の外側に補助フィラー１０を介して補強層１１を積層しているので、カーカス層４に対して他の補強層を直接貼り合わせる場合に比べて、路面から受ける振動のカーカス層４への伝達が小さくなり、ロードノイズを低減することができる。また、補助フィラー１０の存在によりカーカス層４と補強層１１との間の剥離故障を抑制し、ビード部３の耐久性を向上することも可能である。
【００２２】
【実施例】
タイヤサイズ２１５／４５Ｒ１７ ８７Ｗを共通にして、図６のビード部構造を有する従来タイヤと、図２のビード部構造を有する本発明タイヤとをそれぞれ製作した。本発明タイヤにおいて、補助フィラーを構成するゴム組成物のＪＩＳ−Ａ硬度を９３とし、ｄ＝２．５ｍｍ，ｈ１＝３０ｍｍ，ｈ２＝１０ｍｍとした。
【００２３】
これら試験タイヤについて、以下の方法により縁石乗り越し試験を行い、サイドウォール部の耐カット性を評価した。
【００２４】
〔縁石乗り越し試験〕
各試験タイヤを空気圧１２０ｋＰａとして車両に装着し、車速を段階的に変化させながら、高さ１１０ｍｍの縁石に向かって進入角度３０度で進入し、進入後のサイドウォール部でのカット発生状況を確認し、カットが発生するに至った車速（カット発生速度）を測定した。このカット発生速度が大きいほど耐カット性が優れていることを意味する。
【００２５】
その結果、従来タイヤではカット発生速度が２２．５ｋｍ／ｈであったのに対し、本発明タイヤではカット発生速度が３２．５ｋｍ／ｈであり、本発明タイヤが耐カット性に優れていることを確認した。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ビード部の外壁にリムフランジに沿って膨出部を形成した空気入りタイヤにおいて、カーカス層の巻き上げ部の外側で、かつ膨出部に対応する位置に、タイヤ外側へ凸となる略三角形状の断面を有する補助フィラーを埋設し、該補助フィラーの外側に該補助フィラーに沿って湾曲する補強層を埋設したから、走行中にタイヤが縁石等に乗り上げた際のビード部の倒れ込みを効果的に防止し、サイドウォール部の耐カット性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すタイヤ子午線半断面図である。
【図２】図１の空気入りタイヤのビード部近傍を拡大して示す断面図である。
【図３】カット発生速度と、補強層の上端部とリムフランジの上端部とのタイヤ径方向の間隔ｈ１との関係を示すグラフである。
【図４】カット発生速度と、補助フィラーの頂点部とリムフランジの上端部とのタイヤ径方向の間隔ｈ２との関係を示すグラフである。
【図５】カット発生速度と、補助フィラーの厚さｄとの関係を示すグラフである。
【図６】従来の空気入りタイヤのビード部近傍を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ ビードフィラー
７ ベルト層
８ リムフランジ
９ 膨出部
１０ 補助フィラー
１１ 補強層

Claims (6)

1. 左右一対のビード部間にカーカス層を装架し、該カーカス層の両端部をそれぞれビードフィラーを包み込むようにビードコアの廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げると共に、前記ビード部の外壁にリムフランジに沿って膨出部を形成した空気入りタイヤにおいて、前記カーカス層の巻き上げ部の外側で、かつ前記膨出部に対応する位置に、タイヤ外側へ凸となる略三角形状の断面を有する補助フィラーを埋設し、該補助フィラーの外側に該補助フィラーに沿って湾曲する補強層を埋設した空気入りタイヤ。
2. 前記補強層の上端部を前記カーカス層の巻き上げ部と接するように配置した請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記補強層の下端部を前記カーカス層の巻き上げ部と接しながら前記リムフランジの上端部よりも低い位置まで延在するように配置した請求項１又は請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記補強層の上端部と前記リムフランジの上端部とのタイヤ径方向の間隔が３０ｍｍ以上で、かつ前記補助フィラーの略三角形状断面の頂点部と前記リムフランジの上端部とのタイヤ径方向の間隔が１０ｍｍ以上である請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記補助フィラーの略三角形状断面の頂点部におけるタイヤ幅方向の厚さが２ｍｍ以上である請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記補助フィラーを構成するゴム組成物のＪＩＳ−Ａ硬度が５０〜９５である請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

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