JP2005059802A - 小型トラック用ラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 重量増加を招くことなく、ビードエーペックスゴムの外端での応力集中を緩和しビード耐久性を向上させる。
【解決手段】 １枚のカーカスプライ１０を含むカーカス６と、前記カーカスプライ１０のプライ折返し部１０ｂのタイヤ軸方向外側に配されるビード補強層１２とからなる補強体１３を有する。タイヤ外面から前記補強体１３までの外皮厚さｔとタイヤ内腔面までのタイヤ全厚さＴとの比ｔ／Ｔは、タイヤ断面高さＨ０の７２〜７７％の高さのバットレス点Ｐ１において０．４５〜０．６、タイヤ最大巾点Ｐｍにおいて０．５〜０．６、かつタイヤ断面高さＨ０の１３〜１８％の高さのビード点Ｐ２において、０．４〜０．５としている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ビード部からサイドウォール部に至る領域におけるタイヤの外皮厚さのタイヤ全厚さに対する割合を特定することにより、重量軽減を図りつつビード耐久性を向上した小型トラック用ラジアルタイヤに関する。

例えば、小型トラック用タイヤは、タイヤサイズに比べて積載荷重が大きく、かつ低内圧で使用されやすいため、ビード部に歪みが集中しやすい。その結果、特にビードエーペックスゴムの外端で剥離損傷が発生しやすい傾向にある。

従来、この損傷を防ぐため、ビード部に補強層を設ける以外に、ビード部からサイドウォール部に至る領域においてタイヤの外皮厚さを増加させ、剛性を高めることによりビード部への歪みの集中を緩和させることが行われていた。

しかし、このような外皮厚さを増す手段では、タイヤ重量の増加を招き燃費性を損ねるとともに、材料コストを上昇させるという問題がある。

特開平８−１６４７１８号公報

そこで本発明は、ビード部からサイドウォール部に至る領域におけるタイヤの外皮厚さの割合を特定することを基本として、ゴムボリュームを増加せることなく剛性バランスを違えることでビードエーペックスゴムの外端での応力集中を緩和でき、この外端での剥離損傷を抑制しビード耐久性を向上しうる小型トラック用ラジアルタイヤの提供を目的としている。

前記目的を達成するために、本願請求項１の発明は、トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るプライ本体部に、前記ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部を有する少なくとも１枚のカーカスプライを含むカーカスと、前記プライ折返し部のタイヤ軸方向外側に配されるビード補強層とからなる補強体、及び前記プライ本体部とプライ折返し部との間を通って前記ビードコアからタイヤ半径方向外方にのびるビードエーペックスゴムを具える小型トラック用ラジアルタイヤであって、
前記プライ折返し部は、前記ビードエーペックスゴムの半径方向外端を越えたのちプライ本体部に接して延在し、かつ前記ビード補強層は、ビードエーペックスゴムの前記半径方向外端より上方かつプライ折返し部の半径方向外端よりも下方で終端するとともに、
タイヤ断面高さＨ０の７２〜７７％の距離Ｈ１をビードベースラインから隔てたタイヤ外面上のバットレス点Ｐ１において、前記タイヤ外面から前記補強体までの外皮厚さｔｄとタイヤ内腔面までのタイヤ全厚さＴｄとの比ｔｄ／Ｔｄを０．４５〜０．６、
タイヤ巾が最大となるタイヤ外面上のタイヤ最大巾点Ｐｍにおいて、前記タイヤ外面から前記補強体までの外皮厚さｔｅとタイヤ内腔面までのタイヤ全厚さＴｅとの比ｔｅ／Ｔｅを０．５〜０．６、
しかもタイヤ断面高さＨ０の１３〜１８％の距離Ｈ２をビードベースラインから隔てたタイヤ外面上のビード点Ｐ２において、前記タイヤ外面から前記補強体までの外皮厚さｔｆとタイヤ内腔面までのタイヤ全厚さＴｆとの比ｔｆ／Ｔｆを０．４〜０．５としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ビードエーペックスゴムは、その半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さｈを前記タイヤ断面高さＨ０の３５〜４５％、前記プライ折返し部の半径方向外端の前記ビードエーペックスゴムの半径方向外端からの半径方向高さＬａは前記半径方向高さｈの１０〜８０％、かつ前記ビード補強層の半径方向外端の前記ビードエーペックスゴムの半径方向外端からの半径方向高さＬｂは前記半径方向高さｈの５〜４０％としたことを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記カーカスは、前記プライ本体部の外側に配されかつ前記プライ折返し部とビード補強層との間を通って巻き下ろされる巻下しのカーカスプライを具えることを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記カーカスは、前記プライ本体部の外側に配されかつ前記ビード補強層の外側を通って巻き下ろされる巻下しのカーカスプライを具えることを特徴としている。

なお本明細書では、前記高さ及び厚さなどのタイヤの各部の寸法は、特に断りがない限り、タイヤを正規リムにリム組しかつ正規内圧を充填した正規内圧状態前記正規内圧状態で特定される値とする。

又前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、或いはＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim"を意味する。また前記「正規内圧」とは、前記規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば最高空気圧、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" を意味するが、乗用車用タイヤの場合には１８０ｋＰａとする。

本発明は叙上の如く構成しているため、ビードエーペックスゴムの外端での応力集中を緩和でき、重量増加及び材料コストの上昇を招くことなくビード耐久性を向上させうる。

以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。
図１は、本発明の小型トラック用ラジアルタイヤにおける正規内圧状態を示す子午断面図である。

図１において、小型トラック用ラジアルタイヤ（以下タイヤ１という）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るプライ本体部１０ａに、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部１０ｂを有する少なくとも１枚のカーカスプライ１０を含むカーカス６と、前記プライ折返し部１０ｂのタイヤ軸方向外側に配されるビード補強層１２とからなる補強体１３を具える。

又前記カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内方には、ベルト層７が配される。

このベルト層７は、ベルトコードとしてスチールコードを用いた２枚以上のベルトプライから形成される。本例では、ベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば６０±１５°の角度で配列した第１のベルトプライ７Ａと、その半径方向外側に順次配されかつタイヤ周方向に対して例えば１０〜３５°の小角度で配列する第２〜３のベルトプライ７Ｂ、７Ｃとの３枚構造の場合を例示している。このベルトプライ７Ａ〜７Ｃは、ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所を１箇所以上設けて重置されることによりベルト剛性を高め、前記トレッド部２をタガ効果を有して強固に補強する。

又前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して７０〜９０°の角度で配列した少なくとも１枚、本例では半径方向内、外に配される合計２枚のカーカスプライ１０、１１から形成される。特に本例では、前記内のカーカスプライ１０が所謂巻上げのカーカスプライからなり、かつ外のカーカスプライ１１が所謂巻下しのカーカスプライからなる１−１構造のカーカス６の場合を例示している。

即ち、前記内のカーカスプライ１０は、前記ビードコア５、５間に跨るプライ本体部１０ａの両側に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部１０ｂを一連に具える。又外のカーカスプライ１１は、前記プライ本体部１０ａの外側に配されるプライ本体部１１ａを有するとともに、その両端部は、前記プライ折返し部１０ｂのタイヤ軸方向外側を通りかつビードコア５の周りで巻き上げられることなく巻き下ろされて終端している。

又ビード部４には、前記プライ本体部１０ａとプライ折返し部１０ｂとの間を通ってビードコア５からタイヤ半径方向外方に向かって先細状にのびるビード補強用のビードエーペックスゴム８が配される。このビードエーペックスゴム８は、必要なビード剛性を確保するため、その半径方向外端のビードベースラインＢＬからの半径方向高さｈを、前記タイヤ断面高さＨ０の３５〜４５％としている。３５％未満では、ビード剛性が不十分となって優れた操縦安定性を確保できず、逆に４５％を越えてビードエーペックスゴム８が大きくなると、タイヤ最大巾点Ｐｍ近傍でタイヤが適正にたわむことができず、損傷がバットレス点Ｐ１近傍やビード点Ｐ２近傍で発生する傾向となる。

なお前記ビードベースラインＢＬとは、正規リムのリム径位置を通るタイヤ軸方向線を意味する。又タイヤ最大巾点Ｐｍとは、タイヤ巾が最大となるタイヤ外面上の点を意味する。

又前記内のカーカスプライ１０のプライ折返し部１０ｂは、前記ビードエーペックスゴム８の外側面に接して半径方向外側にのびるとともに、該ビードエーペックスゴム８の外端を越えたのちはプライ本体部１０ａに接して延在する。これにより、ビード剛性を高めるとともにビードエーペックスゴム８の外端を被覆保護し、応力集中をある程度緩和させる。このとき、プライ折返し部１０ｂの半径方向外端の前記ビードエーペックスゴム８の外端からの半径方向高さＬａは、ビードエーペックスゴム８の前記高さｈの１０〜８０％の範囲が好ましい。１０％未満では前記緩和効果が発揮されず、又８０％を越えると、プライ折返し部１０ｂの外端で応力集中が高まり、バットレス付近で、プライターンアップルースが生じる傾向となる。

次に、前記ビード補強層１２は、補強コードをタイヤ周方向に対して４０〜５０の角度で傾斜配列した補強プライから形成される。このビード補強層１２は、ビードコア５の上面よりも半径方向下方位置から、本例では、前記外のカーカスプライ１１のタイヤ軸方向外側を通って半径方向外方にのびる。又ビード補強層１２の半径方向外端は、前記ビードエーペックスゴム８よりも半径方向外側かつプライ折返し部１０ｂよりも半径方向内側で終端する。

このとき、ビード補強層１２の半径方向外端の前記ビードエーペックスゴムの外端からの半径方向高さＬｂは、ビードエーペックスゴム８の前記高さｈの５〜４０％であるのが好ましい。５％未満では、ビード補強層１２及びビードエーペックスゴム８の各外端が近接しすぎて、応力集中の緩和効果に不利であり、逆に４０％を越えると、ビード補強層１２の外端での応力集中が高まり、この外端に新たな剥離損傷を招く傾向となる。なお、前記高さＬａ、Ｌｂの差（Ｌａ−Ｌｂ）は、剛性段差を減じるために、前記高さｈの２０％以上確保するのが好ましい。

そして本発明では、特にビード部４からサイドウォール部３に至る領域において、タイヤの外皮厚さｔのタイヤ全厚さＴに対する比ｔ／Ｔを特定し、前記領域における剛性バランスを従来と違えることにより、ビードエーペックスゴム８の外端での応力集中を緩和させるのである。

詳しくは、図２に示すように、
（１） タイヤ断面高さＨ０の７２〜７７％の距離Ｈ１をビードベースラインＢＬから隔てたタイヤ外面上の点をバットレス点Ｐ１において、タイヤ外面から前記補強体１３まで（本例では外のカーカスプライ１１まで）の外皮厚さｔｄと、タイヤ内腔面までのタイヤ全厚さＴｄとの比ｔｄ／Ｔｄを０．４５〜０．６の範囲に、かつ
（２） タイヤ最大巾点Ｐｍにおいて、タイヤ外面から前記補強体１３まで（本例では外のカーカスプライ１１まで）の外皮厚さｔｅと、タイヤ内腔面までのタイヤ全厚さＴｅとの比ｔｅ／Ｔｅを０．５〜０．６の範囲に、かつ
（３） タイヤ断面高さＨ０の１３〜１８％の距離Ｈ２をビードベースラインＢＬから隔てたタイヤ外面上のビード点Ｐ２において、タイヤ外面から前記補強体１３まで（本例ではビード補強層１２まで）の外皮厚さｔｆと、タイヤ内腔面までのタイヤ全厚さＴｆとの比ｔｆ／Ｔｆを０．４〜０．５の範囲に、夫々規制している。

即ち、バットレス点Ｐ１及びタイヤ最大巾点Ｐｍにおいては、比ｔ／Ｔを従来よりも低く設定し、サイドウォール部３の上方領域（サイドウォール部３のうちのタイヤ最大巾点Ｐｍよりも半径方向外側の領域を意味する）をより柔軟でしなやかとしている。これに対し、ビード点Ｐ２においては、比ｔ／Ｔを従来よりも高く設定し、ビード部４からサイドウォール部３の下方領域にかけてをより高剛性に形成している。これによって、タイヤの撓みの中心が前記上方領域の側に移行し、ビードエーペックスゴム８の外端での応力集中を緩和させうるなど、ビード損傷を抑制することができる。なお前記補強体１３からタイヤ内腔面までの内部厚さは、従来タイヤと略同程度であって、前記比ｔ／Ｔの設定は、実質的には外皮ゴムの厚さ配分によって行いうる。そのため、重量増加を抑えることができ、燃費性の低下及び材料コストの上昇を抑制しうる。

ここで前記比ｔｄ／Ｔｄ、比ｔｅ／Ｔｅ、比ｔｆ／Ｔｆのうちの何れか一つが、前記範囲から外れると、剛性のバランスが悪化し、本発明の目的を達成することができなくなる。なお重量増加を抑えつつビード損傷を抑制するためには、より好ましくは、ｔｄ／Ｔｄを０．５５〜０．６、及び／又は比ｔｅ／Ｔｅを０．５〜０．５５、及び／又は比ｔｆ／Ｔｆを０．４５〜０．５とするのが良い。

又図３、４に、本発明のタイヤの他の実施例を例示する。図３の実施例では、カーカス６は、外のカーカスプライ１１を具えるとともに、この外のカーカスプライ１１の両端部が、ビード補強層１２のタイヤ軸方向外側を通って巻き下ろされる場合を例示している。このとき、バットレス点Ｐ１、タイヤ最大巾点Ｐｍ、及びビード点Ｐ２における外皮厚さｔｄ、ｔｅ、ｔｆは、夫々タイヤ外面から外のカーカスプライ１１までの厚さとなる。

又図４の実施例では、カーカス６は、内のカーカスプライ１０のみとした１−０構造で形成される。このとき、バットレス点Ｐ１における外皮厚さｔｄ、及びタイヤ最大巾点Ｐｍにおける外皮厚さｔｅは、本例では、タイヤ外面から内のカーカスプライ１０のプライ本体部１０ａまでの厚さ、又ビード点Ｐ２における外皮厚さｔｆは、本例では、タイヤ外面からビード補強層１２までの厚さとなる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１に示す構造をなしかつ表１の仕様を有するタイヤサイズ１８５／８５Ｒ１６のタイヤを、タイヤの外皮厚さとタイヤ全厚さとの比ｔｄ／Ｔｄ、ｔｅ／Ｔｅ、ｔｆ／Ｔｆのみを違えて試作し、各試作タイヤにおけるビード損傷の発生状況をテストした。

（１）ビード損傷の発生状況
２０本の試供タイヤを、市場の２つのユーザの小型トラックにそれぞれ装着し、１年間実車走行した後のビード損傷の発生状況を、目視によって確認した。又その結果を図５（Ａ）、（Ｂ）に記載した。

図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ｔｄ／Ｔｄが０．４５〜０．６、かつ比ｔｅ／Ｔｅが０．５〜０．６、かつ比ｔｆ／Ｔｆが０．４〜０．５のタイヤは、ビード損傷が発生せずビード耐久性を向上しうるのが確認できる。

本発明の小型トラック用ラジアルタイヤの一実施例を示す断面図である。 その主要部を拡大して示す断面図である。 本発明の他の実施例を示す断面図である。 本発明のさらに他の実施例を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、実車走行によって得た、比ｔｄ／Ｔｄ、ｔｅ／Ｔｅ、ｔｆ／Ｔｆとビード損傷の発生状況との関係を示す図である。

符号の説明

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
８ ビードエーペックスゴム
１０ カーカスプライ
１０ａ プライ本体部
１０ｂ プライ折返し部
１１ 巻下しのカーカスプライ
１２ ビード補強層
１３ 補強体

Claims (4)

1. トレッド部からサイドウォール部をへてビード部のビードコアに至るプライ本体部に、前記ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部を有する少なくとも１枚のカーカスプライを含むカーカスと、前記プライ折返し部のタイヤ軸方向外側に配されるビード補強層とからなる補強体、及び前記プライ本体部とプライ折返し部との間を通って前記ビードコアからタイヤ半径方向外方にのびるビードエーペックスゴムを具える小型トラック用ラジアルタイヤであって、
   前記プライ折返し部は、前記ビードエーペックスゴムの半径方向外端を越えたのちプライ本体部に接して延在し、かつ前記ビード補強層は、ビードエーペックスゴムの前記半径方向外端より上方かつプライ折返し部の半径方向外端よりも下方で終端するとともに、
   タイヤ断面高さＨ０の７２〜７７％の距離Ｈ１をビードベースラインから隔てたタイヤ外面上のバットレス点Ｐ１において、前記タイヤ外面から前記補強体までの外皮厚さｔｄとタイヤ内腔面までのタイヤ全厚さＴｄとの比ｔｄ／Ｔｄを０．４５〜０．６、
   タイヤ巾が最大となるタイヤ外面上のタイヤ最大巾点Ｐｍにおいて、前記タイヤ外面から前記補強体までの外皮厚さｔｅとタイヤ内腔面までのタイヤ全厚さＴｅとの比ｔｅ／Ｔｅを０．５〜０．６、
   しかもタイヤ断面高さＨ０の１３〜１８％の距離Ｈ２をビードベースラインから隔てたタイヤ外面上のビード点Ｐ２において、前記タイヤ外面から前記補強体までの外皮厚さｔｆとタイヤ内腔面までのタイヤ全厚さＴｆとの比ｔｆ／Ｔｆを０．４〜０．５としたことを特徴とする小型トラック用ラジアルタイヤ。
2. 前記ビードエーペックスゴムは、その半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さｈを前記タイヤ断面高さＨ０の３５〜４５％、前記プライ折返し部の半径方向外端の前記ビードエーペックスゴムの半径方向外端からの半径方向高さＬａは前記半径方向高さｈの１０〜８０％、かつ前記ビード補強層の半径方向外端の前記ビードエーペックスゴムの半径方向外端からの半径方向高さＬｂは前記半径方向高さｈの５〜４０％としたことを特徴とする請求項１記載の小型トラック用ラジアルタイヤ。
3. 前記カーカスは、前記プライ本体部の外側に配されかつ前記プライ折返し部とビード補強層との間を通って巻き下ろされる巻下しのカーカスプライを具えることを特徴とする請求項１又は２記載の小型トラック用ラジアルタイヤ。
4. 前記カーカスは、前記プライ本体部の外側に配されかつ前記ビード補強層の外側を通って巻き下ろされる巻下しのカーカスプライを具えることを特徴とする請求項１又は２記載の小型トラック用ラジアルタイヤ。

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