JP2006213180A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの操縦安定性能を維持しつつユニフォミティを向上できる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】この空気入りタイヤ１は、左右一対のビードコア２、２と、ビードコア２のタイヤ径方向外側に配置されるビードフィラー４と、ビードコア２、２間にトロイド状に架け渡されて配置されるカーカスプライ３とを含む。そして、ビードフィラー４には、その周方向に沿って螺旋状かつ連続的にカバー材６が巻き付けられている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、タイヤの操縦安定性能を維持しつつユニフォミティを向上できる空気入りタイヤに関する。

近年、車両の高性能化やドレスアップを目的としてホイールのハイインチ化が進んでおり、これに伴って空気入りタイヤの低扁平化が顕著となっている。また、空気入りタイヤでは、タイヤの剛性が不均一であると振動が発生して操縦安定性能が低下する等の問題が生ずる。特に、欧州車向けの空気入りタイヤでは、アウトバーンなどを高速走行するために高い操縦安定性能およびタイヤ均一性が求められる。

この点において、従来の空気入りタイヤには、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の空気入りタイヤは、一枚のカーカスプライからなるラジアルカーカスをビードコアの周りで折り返して半径方向外方へ巻き上げるとともに、その巻き上げ端部分をラジアルカーカスのクラウン部を取り囲むベルトの内周側に位置させ、ラジアルカーカスの本体部分と巻き上げ部分との間で、ビードコアの外周側にビードフィラーを配置し、このビードフィラーおよびビードコアのそれぞれを、有機繊維コードからなってそれらに外接するフリッパ（カバー材）で包み込むとともに、このフリッパの、タイヤ幅方向内側部分と外側部分とをビードフィラーの半径方向外方で相互に接合させてなる。従来の空気入りタイヤは、かかる構成により、タイヤサイド部をフリッパにより適正に補強して、操縦安定性能を向上させていた。

しかしながら、従来の空気入りタイヤでは、かかるフリッパが付加されると、フリッパの端末周上のスプライス部により、タイヤのユニフォミティが悪化するという課題がある。

特開２０００−２４７１１６号公報

そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、タイヤの操縦安定性能を維持しつつユニフォミティを向上できる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる空気入りタイヤは、左右一対のビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されるビードフィラーと、前記ビードコア間にトロイド状に架け渡されて配置されるカーカスプライとを含む空気入りタイヤであって、前記ビードフィラーには、コード材を有するカバー材がタイヤ周方向に沿って螺旋状かつ連続的に巻き付けられることを特徴とする。

この空気入りタイヤでは、ビードフィラーに、コード材を有するカバー材がタイヤ周方向に沿って螺旋状かつ連続的に巻き付けられるので、サイドウォール部（ビードフィラー）の剛性が確保されて操縦安定性能が維持される利点がある。また、従来の空気入りタイヤと比較して、カバー材のスプライス部がなくなりユニフォミティが向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ径方向に対する前記カバー材の巻き付け角度が８０［ｄｅｇ］以下である。

この空気入りタイヤでは、タイヤ径方向に対するカバー材の巻き付け角度が適正化されているので、タイヤ剛性が好適に確保されると共にユニフォミティが向上する利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤ径方向に対する前記カバー材の巻き付け角度が車両外側と車両内側とで調整されることにより、車両外側および車両内側間のタイヤ剛性が調整される。

この空気入りタイヤでは、タイヤ径方向に対するカバー材の巻き付け角度（および巻き付け方向）が車両外側と車両内側とで調整されることにより、車両外側および車両内側間のタイヤ剛性が調整されるので、タイヤの仕様や使用条件に応じてタイヤ剛性を調整できる利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記カバー材が前記ビードフィラーに対して多重に巻き付けられる。

この空気入りタイヤでは、カバー材がビードフィラーに対して多重に巻き付けられるので、タイヤ剛性をより効果的に補強し得る利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記カバー材が織物部材から成る。

この空気入りタイヤでは、カバー材が織物部材から成るので、タイヤ剛性をより効果的に補強し得る利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、折り返された前記カーカスプライの端部により前記ビードフィラー全体が包み込まれる構成にて、前記カーカスプライの折り合わせ位置にサブフィラーが配置される。

この空気入りタイヤでは、カーカスプライの折り合わせ位置にサブフィラーが配置されるので、カーカスプライ３の折り合わせ位置の隙間（段差）がサブフィラーによって埋められる。これにより、ビードフィラー周辺におけるタイヤ剛性が補強されると共にタイヤの製造故障が防止される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、前記カバー材が前記ビードコアおよび前記ビードフィラーの双方を一括りとして巻き付けられる。

この空気入りタイヤでは、カバー材がビードコアおよびビードフィラーの双方を一括りとして巻き付けられるので、タイヤ剛性が効果的に向上する点で好ましい。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、コード材の巻き付け密度が１５／５０［本／ｍｍ］〜８０／５０［本／ｍｍ］となるように前記カバー材が前記ビードフィラーに巻き付けられ、且つ、前記コード材の直径ｄおよびコード間距離αがα≧ｄ／３の関係を満たす。

この空気入りタイヤでは、コード材の巻き付け密度、ならびに、コード材の直径ｄおよびコード間距離αが適正化されるので、タイヤ耐久性およびカバー材６の補強効果が確保される利点がある。

また、この発明にかかる空気入りタイヤは、扁平率が２５［％］〜４５［％］の乗用車用空気入りタイヤ、または、扁平率が５０［％］〜７０［％］の小型トラック用空気入りタイヤに適用される。

この空気入りタイヤは、扁平率の低いタイヤに適用されることにより、ユニフォミティの向上効果がより顕著に得られる。

この発明にかかる空気入りタイヤでは、ビードフィラーに、コード材を有するカバー材がタイヤ周方向に沿って螺旋状かつ連続的に巻き付けられるので、サイドウォール部（ビードフィラー）の剛性が確保されて操縦安定性能が維持される利点がある。また、従来の空気入りタイヤと比較して、ユニフォミティが向上する利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的同一のものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

図１は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤのビード部を示すタイヤ子午線方向の断面図である。図２は、図１に記載した空気入りタイヤの製造工程を示す説明図である。図３〜図９は、図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。図１０は、この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験を示す表である。

この空気入りタイヤ１では、左右一対のビードコア２，２間にカーカスプライ３がトロイド状に架け渡され、このカーカスプライ３のタイヤ径方向外周にベルト層（図示省略）が配置され、このベルト層のタイヤ径方向外周にトレッド部が形成されると共にカーカスプライ３のタイヤ幅方向外側にサイドウォール部が形成される（図１参照）。また、ビード部には、ビードコア２に対してタイヤ径方向外側にビードフィラー４が配置されている。そして、ビードフィラー４およびビードコア２を包み込むように、カーカスプライ３の端部がタイヤ幅方向外側に巻き上げられて折り返されている。

ここで、ビードフィラー４（およびビードコア２）には、その周方向に沿って螺旋状に（連続的に複数周回するように）カバー材６が巻き付けられて配置される。このカバー材６は、例えば、一本のコード材もしくは複数のストリップ材から成る。また、カバー材６は、例えば、有機繊維コード（ナイロンコード、レーヨンコード、ポリエステルコード、アラミドコード等）や金属コード（例えば、スチールコード）により構成される。カバー材６が有機繊維コードから成る構成は、タイヤが軽量化される点で好ましく、カバー材６がスチールコードから成る構成は、タイヤの剛性が増加する点で好ましい。また、カバー材６は、そのコード径が細いほど好ましい。

なお、カバー材６の巻き付け数は、タイヤサイズ等により相異するため、必要なカバー材６の巻き付け角度や巻き付け密度に応じて、当業者自明の範囲内にて適宜選択されることが好ましい。また、このカバー材６は、フリッパ、あるいは、レインフォースと呼ばれることがある。

この空気入りタイヤ１の製造工程では、まず、カバー材６がビードフィラー４およびビードコア２に巻き付けられ（図２参照）、これにカーカスプライ３が巻き付けられる。つぎに、カーカスプライ３の外周にベルト材が配置され、トレッドゴムやサイドウォールゴムなどのゴム材が配置される。つぎに、これらがタイヤ成型機にかけられてグリーンタイヤ（生タイヤ）が成型される。そして、このグリーンタイヤがタイヤ加硫モールドに充填され、加熱されて加硫成形される。その後に、成形された空気入りタイヤがタイヤ加硫モールドから引き抜かれる。

［効果］
この空気入りタイヤ１では、ビードフィラー４に、コード材を有するカバー材６がタイヤ周方向に沿って螺旋状かつ連続的に巻き付けられるので（図１および図２参照）、サイドウォール部（ビードフィラー４）の剛性が確保されてユニフォミティが向上する利点がある。また、従来の空気入りタイヤと比較して、操縦安定性能が維持される利点がある。

［変形例１］
なお、この空気入りタイヤ１では、タイヤ径方向（ビードコア２およびビードフィラー４の径方向）に対するカバー材６の巻き付け角度（傾斜角）が８０［ｄｅｇ］以下であることが好ましい（図３参照）。また、この巻き付け角度が３０［ｄｅｇ］以上６０［ｄｅｇ］以下の範囲内にあることがより好ましい。これにより、タイヤ剛性が好適に確保されると共にユニフォミティが向上する利点がある。

［変形例２］
また、この空気入りタイヤ１では、タイヤ径方向に対するカバー材６の巻き付け角度（および巻き付け方向）が車両外側（タイヤが車両に装着された状態における車両の内側）と車両内側とで調整されることにより、車両外側および車両内側間のタイヤ剛性が調整される構成が好ましい（図示省略）。

例えば、カバー材６の巻き付け角度を車両外側および車両内側で等しくすることにより、タイヤの左右にかかる剛性バランスが均一化される利点がある。また、例えば、カバー材６の巻き付け角度を車両外側および車両内側で相異させることにより、タイヤの仕様や使用条件に応じてタイヤ剛性を調整できる利点がある。

［変形例３］
また、この空気入りタイヤ１では、カバー材６がビードフィラー４に対して一方向のみに一重に巻き付けられる（図２参照）。これは、カバー材６の巻き付け工程が簡易である点で好ましい。しかし、これに限らず、カバー材６がビードフィラー４に対して多重に巻き付けられても良い。例えば、カバー材６がビードフィラー４の一方の周方向に沿って巻き付けられ、その後に、これと逆方向に交差して巻き付けられても良い（図４参照）。これにより、タイヤ剛性をより効果的に補強し得る利点がある。

［変形例４］
また、この空気入りタイヤ１では、カバー材６がコード材（線状部材）を有するが、これに限らず、コード材が織物部材から成る構成としても良い（図５参照）。例えば、少なくとも一本のコード材を平織り、すだれ織り、つづら織り等により長手方向に連続的に織り上げて成る帯状の織物部材によりカバー材６が構成され、かかる帯状のカバー材６がビードフィラー４に対して周方向に沿って複数周回するように巻き付けられる構成としても良い。これにより、タイヤ剛性をより効果的に補強し得る利点がある。

［変形例５］
折り返されたカーカスプライ３の端部によりビードフィラー４全体が包み込まれる構成では、カーカスプライ３の端部がビードフィラー４よりもタイヤ径方向外側に位置する（図６参照）。かかる構成では、カバー材６の厚みによりカーカスプライ３の折り合わせ位置に段差が生じて、この位置に隙間（カーカスプライ３とビードフィラー４とに囲まれる隙間）が生ずる（図示省略）。すると、この隙間にエア溜まりができて、タイヤの製造故障が発生するおそれがある。

そこで、この空気入りタイヤ１では、折り返されたカーカスプライ３の端部によりビードフィラー４全体が包み込まれる構成にて、カーカスプライ３の折り合わせ位置にゴム材から成るサブフィラー７が配置されることが好ましい（図６および図７参照）。タイヤの製造工程では、このサブフィラー７が配置された後にカーカスプライ３が折り合わされる。かかる構成では、カーカスプライ３の折り合わせ位置の隙間がサブフィラー７によって埋められるので、ビードフィラー４周辺におけるタイヤ剛性が補強され、また、タイヤの製造故障が抑制される利点がある。

なお、サブフィラー７の硬度および材料は、当業者自明の範囲内にて任意に選択される。例えば、このサブフィラー７は、ビードフィラー４と略同一の硬度を有するゴム材から成ることが好ましい。これにより、ビードフィラー４およびサブフィラー７間の剛性差が低減される利点がある。また、サブフィラー７は、タイヤ子午線方向の断面視にて、略三角形状を有することが好ましい。これにより、カーカスプライ３の折り合わせ位置における隙間が良好に埋められる利点がある。

［変形例６］
また、この空気入りタイヤ１では、カバー材６がビードコア２およびビードフィラー４の双方を一括りとして巻き付けられる（図１および図２参照）。かかる構成では、ビードコア２およびビードフィラー４間がカバー材６により固定されるので、タイヤ剛性が効果的に向上する点で好ましい。しかし、これに限らず、カバー材６は、少なくともビードフィラー４に巻き付けられていれば良い（図８および図９参照）。例えば、カバー材６がビードフィラー４のみに巻き付けられる構成としても良い。

［変形例７］
また、この空気入りタイヤ１では、ビードフィラー４がＪＩＳ−Ａ硬度（ＪＩＳＫ６２５３）７５以上の硬度を有するゴム材料から成ることが好ましい。これにより、ビードフィラー４へのカバー材６の巻き付けが容易となる利点がある。

［変形例８］
また、この空気入りタイヤ１では、コード材の巻き付け密度が１５／５０［本／ｍｍ］〜８０／５０［本／ｍｍ］となるようにカバー材６がビードフィラー４（およびビードコア２）に巻き付けられ、且つ、コード材の直径ｄおよびコード間距離（隣接するコード材の外面間の距離）αがα≧ｄ／３の関係を満たすことが好ましい。コード材の巻き付け密度が大きすぎるとコード間距離（コード間のゴム材）が少なくなるためタイヤの耐久性が低下し、小さすぎるとカバー材６による補強効果が低下することに基づく。

［適用例］
また、この空気入りタイヤ１は、扁平率が２５［％］〜４５［％］の乗用車用空気入りタイヤ、または、扁平率が５０［％］〜７０［％］の小型トラック用空気入りタイヤに適用されることが好ましい。かかる扁平率の低いタイヤに適用されることにより、ユニフォミティの向上効果がより顕著に得られる利点がある。

［性能試験］
この性能試験では、条件が異なる複数の空気入りタイヤについて、（１）ユニフォミティ歩留まり、および、（２）操縦安定性能にかかる試験が行われた（図１０参照）。この性能試験では、タイヤサイズ２９５／３５Ｒ２１の空気入りタイヤがリムサイズ２１×１０Ｊのリムにリム組みされ、この空気入りタイヤに５００［ｄａＮ］の荷重および２００［ｋＰａ］の空気圧が負荷される。

（１）ユニフォミティ歩留まりの性能試験は、Ｗｄｋ（Wirtschaftsverband der deutschen Kautschukindustrie e.v.)条件下にて行われ、各空気入りタイヤについて、その指数評価が行われる。

（２）操縦安定性にかかる性能試験では、空気入りタイヤを装着した試験車両が平坦な周回路を有するテストコースを６０［ｋｍ／ｈ］〜１００［ｋｍ／ｈ］で走行する。そして、レーチェンジ時およびコーナーリング時における操舵性ならびに直進時における安定性について、従来例の空気入りタイヤを基準（１００）として指数評価が行われる。評価結果は、その数値が大きいほど好ましい。

従来例の空気入りタイヤでは、カバー材として有機繊維（アラミド材）を６０［ｄｅｇ］にてカレンダーして成る簾材が用いられ、このカバー材が折り合わされることによりビードコアおよびビードフィラーが包み込まれている。発明例１〜４の空気入りタイヤ１では、カバー材６として有機繊維（アラミド材）から成るコード材が用いられ、このカバー材６がビードコア２およびビードフィラー４に対して周方向に沿って螺旋状に（連続的に）巻き付けられている（図１および図２参照）。発明例１〜４の空気入りタイヤ１は、カバー材６の巻き付け角度および巻き付け数が相互に異なる。

試験結果に示すように、発明例１〜４の空気入りタイヤ１では、従来例の空気入りタイヤと比較して、操縦安定性が維持されると共にユニフォミティが向上することが分かる。

以上のように、本発明にかかる空気入りタイヤは、タイヤの操縦安定性能を維持しつつユニフォミティを向上できる点で有用である。

この発明の実施例にかかる空気入りタイヤのビード部を示すタイヤ子午線方向の断面図である。 図１に記載した空気入りタイヤの製造工程を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 図１に記載した空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。 この発明の実施例にかかる空気入りタイヤの性能試験を示す図表である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
２ ビードコア
３ カーカスプライ
４ ビードフィラー
６ カバー材
７ サブフィラー

Claims (9)

1. 左右一対のビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されるビードフィラーと、前記ビードコア間にトロイド状に架け渡されて配置されるカーカスプライとを含む空気入りタイヤであって、
   前記ビードフィラーには、コード材を有するカバー材がタイヤ周方向に沿って螺旋状かつ連続的に巻き付けられることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. タイヤ径方向に対する前記カバー材の巻き付け角度が８０［ｄｅｇ］以下である請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. タイヤ径方向に対する前記カバー材の巻き付け角度が車両外側と車両内側とで調整されることにより、車両外側および車両内側間のタイヤ剛性が調整される請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記カバー材が前記ビードフィラーに対して多重に巻き付けられる請求項１〜３のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記カバー材が織物部材から成る請求項１〜４のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
6. 折り返された前記カーカスプライの端部により前記ビードフィラー全体が包み込まれる構成にて、前記カーカスプライの折り合わせ位置にサブフィラーが配置される請求項１〜５のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記カバー材が前記ビードコアおよび前記ビードフィラーの双方を一括りとして巻き付けられる請求項１〜６のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
8. コード材の巻き付け密度が１５／５０［本／ｍｍ］〜８０／５０［本／ｍｍ］となるように前記カバー材が前記ビードフィラーに巻き付けられ、且つ、前記コード材の直径ｄおよびコード間距離αがα≧ｄ／３の関係を満たす請求項１〜７のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。
9. 扁平率が２５［％］〜４５［％］の乗用車用空気入りタイヤ、または、扁平率が５０［％］〜７０［％］の小型トラック用空気入りタイヤに適用される請求項１〜８のいずれか一つに記載の空気入りタイヤ。

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