JP2007015620A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 乗り心地性や振動特性の低下を抑えながら操縦安定性を向上させる。生タイヤ形成時のカーカスプライの浮きを防止でき、空気溜まりによる工程不良を減じる。
【解決手段】 ビードエーペックスゴム８は、ゴム硬度Ｈｓ１が５０〜６０°のエーペックス本体１０と、ゴム硬度Ｈｓ２が８２〜９２°かつ前記ゴム硬度Ｈｓ１より大、しかも前記ビードエーペックスゴム８の厚さ中心線Ｎよりタイヤ軸方向内側を通ってビードコア５からタイヤ半径方向外方にのびる硬質ゴム部１１とから形成される。前記硬質ゴム部１１は、前記エーペックス本体１０の内部を通ることにより前記ビードエーペックスゴム８のタイヤ軸方向内側面から露出することなく略一定の厚さｔを有してタイヤ半径方向外方にのび、しかも外端が前記エーペックス本体１０内で終端する薄厚の主部１１Ａを具える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ビードエーペックスゴムの一部に硬質のゴムを採用し、操縦安定性を向上させた空気入りタイヤに関する。

トラック・バス用等の重荷重用タイヤでは、従来、図５に示すように、カーカスプライａのプライ本体部ａ１とプライ折返し部ａ２との間に、ビードコアｂから半径方向外方にのびる断面略三角形状のビードエーペックスゴムｃを配置し、かつこのビードエーペックスゴムｃを、ビードコア側の小三角形状の硬質ゴムｃ１と、その斜辺から立ち上がる軟質ゴム部ｃ２とで構成する構造が一般に採用されている。これにより、ビード部ｄからサイドウォール部ｅにかけてのサイド剛性を広範囲で高め、操縦安定性を向上している。

そして近年の車両の高性能化に伴い、操縦安定性の更なる向上が望まれている。
しかし、前記硬質ゴム部ｃ１を単に高寸化して、サイド剛性を高めた場合には、剛性バランスが損なわれ、乗り心地性や振動特性が低下するという問題を招く。また前記硬質ゴム部ｃ１とカーカスプライａとの接触面積が増加するため、生タイヤ形成時、接着不良によってカーカスプライが硬質ゴム部ｃ１から剥がれて浮きが生じやすくなり、空気溜まりによる工程不良の発生率を高める傾向となる。これは、未加流の硬質ゴムは、粘着性が低くカーカスプライとの接着力に劣ることに起因する。

そこで本発明は、サイド剛性をバランス良く広範囲で高めることができ、乗り心地性や振動特性の低下を抑えながら操縦安定性を向上させるとともに、生タイヤ形成時のカーカスプライのビードエーペックスゴムからの浮きを防止でき、空気溜まりによる工程不良を減じうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。

特開平３−２４８９０３号公報

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の両側に、前記ビードコアの廻りで折り返されるプライ折返し部を一連に設けたカーカスプライを有するカーカス、及び前記プライ本体部とプライ折返し部との間を通り前記ビードコアからタイヤ半径方向外方にのびる断面略三角形状のビードエーペックスゴムを具える空気入りタイヤであって、
前記ビードエーペックスゴムは、ゴム硬度Ｈｓ１が５０〜６０°の範囲のゴムからなるエーペックス本体と、ゴム硬度Ｈｓ２が８２〜９２°の範囲かつ前記ゴム硬度Ｈｓ１より大な硬質のゴムからなり前記ビードエーペックスゴムの厚さ中心線よりもタイヤ軸方向内側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硬質ゴム部とから形成されるとともに、
前記硬質ゴム部は、前記エーペックス本体の内部を通ることにより前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向内側面から露出することなく略一定の厚さｔを有してタイヤ半径方向外方にのび、しかも外端が前記エーペックス本体内で終端する薄厚の主部を具えることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記硬質ゴム部は、前記主部のみから形成されることを特徴としている。
又請求項３の発明では、前記硬質ゴム部は、前記主部と、その半径方向内側に連なりかつ前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向内側面に露出してビードコアから立ち上がる根本部とから形成されるとともに、前記主部のタイヤ軸方向内側面の半径方向長さＬａを、硬質ゴム部のタイヤ軸方向内側面の半径方向長さＬ０の６０％以上としたことを特徴としている。
又請求項４の発明では、前記硬質ゴム部は、前記主部の厚さｔを２．０〜６．０ｍｍの範囲としたことを特徴としている。
又請求項５の発明では、前記硬質ゴム部は、その外端のビードベースラインからの半径方向高さＨ１を、前記ビードエーペックスゴムの外端のビードベースラインからの半径方向高さＨ０の３０〜８０％としたことを特徴としている。
又請求項６の発明では、前記主部のタイヤ軸方向内側面と、前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向内側面との間隔Ｄを、０．５〜５．０ｍｍの範囲としたことを特徴としている。
又請求項７の発明では、前記プライ折返し部の外端は、前記主部の内端より半径方向外方かつ主部の外端より半径方向内方で終端することを特徴としている。

なお本明細書では、特に断りがない限り、タイヤの各部の寸法等は、非リム組状態において、タイヤサイズで規定されるリム巾に合わせてビード部を保持したときに特定される値とする。又前記「ゴム硬度」は、温度２３℃の雰囲気下で測定したデュロメータータイプＡによる硬さである。

本発明は叙上の如く構成してるため、タイヤのサイド剛性をバランス良く広範囲で高めることができ、乗り心地性や振動特性の低下を抑えながら操縦安定性を向上させることが可能となる。又生タイヤ形成時のカーカスプライの浮きを防止でき、空気溜まりによる工程不良を減じうる。

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は本発明の空気入りタイヤがトラック・バス用等の重荷重用タイヤである場合を例示する断面図、図２はそのビード部を拡大して示す断面図である。
図１に示すように、空気入りタイヤ１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に至るカーカス６と、前記ビードコアからタイヤ半径方向外方にのびる断面略三角形状のビードエーペックスゴム８とを少なくとも具える。

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１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。カーカスコードとしては、重荷重用タイヤの場合スチールコードが好適に採用されるが、例えばナイロン、レーヨン、ポリエステル、芳香族ポリアミド等の有機繊維コードも用いうる。又前記カーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間を跨るプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返したプライ折返し部６ｂを一連に具える。又前記カーカス６の半径方向外側かつトレッド部２の内部には、強靱なベルト層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、重荷重用タイヤの場合通常３〜４枚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±１０°の角度で配列した半径方向最内側の第１のベルトプライ７Ａと、タイヤ周方向に対して３０°以下の小角度で配列した第２〜第４のベルトプライ７Ｂ〜７Ｄとの４層構造をなす。ベルト層７は、ベルトコードがプライ間で互いに交差する箇所を１箇所以上具え、これによりベルト剛性を高めトレッド部２のほぼ全巾をタガ効果を有して強固に補強している。

そして前記カーカス６のプライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間には、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外方にのびる断面略三角形状のビードエーペックスゴム８が設けられる。

なお前記ビードコア５は、例えばスチール製のビードワイヤを多列多段に巻回してなるリング状のコア本体を具え、本例では、このコア本体の周囲を、ゴムシートやゴム引きテキスタイル布等からなり前記ビードワイヤのバラケを防止するラッピングシートで被覆したものを例示している。本例では、前記ビードコア５は、断面横長の偏平六角形状をなし、その半径方向内辺が、リムのリムシートと略平行に傾斜（本例では約１５度の角度で傾斜）することにより、リムとの嵌合力を広範囲に亘って高めている。

次に、前記ビードエーペックスゴム８は、図２に拡大して示すように、ゴム硬度Ｈｓ１が５０〜６０°の範囲の軟質のゴムからなるエーペックス本体１０と、ゴム硬度Ｈｓ２が８２〜９２°の範囲かつ前記ゴム硬度Ｈｓ１より大な硬質のゴムからなる硬質ゴム部１１とから形成される。なおゴム硬度の差（Ｈｓ２−Ｈｓ１）は２７〜３７°の範囲が好ましい。

前記硬質ゴム部１１は、ビードエーペックスゴム８の厚さ中心線Ｎよりもタイヤ軸方向内側を通って、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外方にのびる。しかも硬質ゴム部１１は、略一定の厚さｔを有してタイヤ半径方向内外に延在する薄厚の主部１１Ａを具える。この主部１１Ａは、前記エーペックス本体１０の内部を通ることにより、前記ビードエーペックスゴム８のタイヤ軸方向内側面８ｓから露出することなく半径方向外方にのび、その外端ｅ１は前記エーペックス本体１０の内部で終端している。

本例では、前記硬質ゴム部１１が、前記主部１１Ａと、この主部１１Ａの半径方向内側に連なりかつ前記ビードエーペックスゴム８のタイヤ軸方向内側面８ｓに露出してビードコア５から立ち上がる根本部１１Ｂとから構成される場合を例示している。このとき、前記主部１１Ａのタイヤ軸方向内側面の半径方向長さＬａは、硬質ゴム部１１のタイヤ軸方向内側面の半径方向長さＬ０の６０％以上、好ましくは７０％以上とする。なおビードエーペックスゴム８としては、図４に示すように、硬質ゴム部１１を前記主部１１Ａのみで形成することもでき、斯かる場合には、前記長さＬａは前記長さＬ０の１００％となる。

前記主部１１Ａは、その厚さｔを２．０〜６．０ｍｍの範囲とするのが好ましい。なお前記厚さが「略一定」とは、前記主部１１Ａの全長の１５％の範囲の先端領域において厚さが先細に変化したり、全長の１５％の範囲の根本領域において厚肉に変化するのを許容することを意図する。又主部１１Ａは、そのタイヤ軸方向内側面と、前記ビードエーペックスゴム８のタイヤ軸方向内側面８ｓとの間隔Ｄを０．５〜５．０mm、さらには１．０〜５．０mmの範囲とするのが好ましい。

前記硬質ゴム部１１は、その外端ｅ１のビードベースラインＢＬからの半径方向高さＨ１を、前記ビードエーペックスゴム８の外端８ｅのビードベースラインＢＬからの半径方向高さＨ０の３０〜８０％の範囲とするのが好ましい。

又前記エーペックス本体１０は、ビードエーペックスゴム８における前記硬質ゴム部１１の残部として構成される。

このように構成するビードエーペックスゴム８は、前記硬質ゴム部１１の主部１１Ａが薄厚をなすため、縦剛性の増加を低く抑えることができ、乗り心地性や振動特性の悪化を抑制しうる。又硬質ゴム部１１が、ビードエーペックスゴムの厚さ中心線Ｎよりもタイヤ軸方向内側を通って広範囲に延在するため、曲げ変形に対して大きな抗力を広範囲に亘ってバランス良く発揮でき、操縦安定性の向上を図りうる。これは、曲げ変形時、前記厚さ中心線Ｎよりもタイヤ軸方向内側に引張り力が作用するからであり、引張り弾性率が大な硬質ゴム部１１をタイヤ軸方向内側に配することにより、より少ない硬質ゴムでより大きい抗力を発揮でき、曲げ変形を抑えかつ横剛性を高めて操縦安定性を向上しうる。

しかも、前記主部１１Ａは、ビードエーペックスゴム８の内側面、外側面から露出することなく、粘着性に優れる軟質のエーペックス本体１０により被覆されている。従って、生タイヤ成型時、ビードエーペックスゴム８とこれに隣接する他の部材との間の接着不良及びそれに原因する空気溜まりの発生、特にカーカスプライ６Ａとの間の空気溜まりの発生を抑制でき、工程不良を低減しうる。

ここで、硬質ゴム部１１の前記ゴム硬度Ｈｓ２が８２°未満、及び軟質のエーペックス本体１０の前記ゴム硬度Ｈｓ１が５０°未満の場合、操縦安定性の向上が見込めず、逆にゴム硬度Ｈｓ２が９２°を超えると、硬質ゴム部１１が硬すぎて硬直化し、割れなど耐久性に問題が生じる。又前記ゴム硬度Ｈｓ１が６０°を超えると、生ゴム状態における粘着性を損ねるため、隣接する他の部材との間の接着不良及びそれに原因する空気溜まりの発生を招く。なお主部１１Ａの前記長さＬａが、硬質ゴム部１１の前記長さＬ０の６０％未満では、硬質ゴム部１１の露出面積が過大となるため、同様に、隣接する他の部材との間の接着不良及びそれに原因する空気溜まりの発生を招く。

又主部１１Ａの前記厚さｔが２．０ｍｍ未満、及び硬質ゴム部１１の前記高さＨ１がビードエーペックスゴム８の前記高さＨ０の３０％未満では、補強効果が過小となり操縦安定性の向上効果を不充分とする。逆に、厚さｔが６．０ｍｍより大、及び前記高さＨ１が前記高さＨ０の８０％より大では、乗り心地性や振動特性に不利を招く。又主部１１Ａの内側面とビードエーペックスゴム８の内側面との前記間隔Ｄが０．５ｍｍ未満では、充分な接着力が期待できず、又５．０ｍｍを超えて大きくなると、主部１１Ａが厚さ中心線Ｎに近づくため操縦安定性の向上に不利となる。

又カーカス６のプライ折返し部６ｂの外端は、剛性段差となって応力が集中しやすい。そのため、プライ折返し部６ｂの外端を、前記主部１１Ａの側方の位置、即ち主部１１Ａの外端ｅ１より半径方向内端ｅ２より半径方向外方で終端させることが、剛性段差を円滑化し応力集中を抑える上で好ましい。

なお図３中の符号２０は、例えばスチールコード等の補強コードを並列したプライからなるビード補強層であって、ビード部４を補強しビード剛性を向上させる。このビード補強層２０は、カーカス６の前記プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとを覆ってビードコア５の廻りで折り返されるＵ字状をなし、タイヤ軸方向内側片部２０ｉの先端はプライ折返し部６ｂの外端よりも半径方向外側で、又タイヤ軸方向外側片部２０ｏの先端はプライ折返し部６ｂの外端よりも半径方向内側で終端している。又符号２１は、ビード部４のゴム外皮をなすリムずれ防止用のクリンチゴムであって、本例では、ビード外側面をなす立上り部２１Ａと、ビード底面をなすベース部２１Ｂとを一連に具える。又符号２２は、前記クリンチゴム２１との接着性を高める例えばゴム硬度が５７゜±３゜の軟質のインスレーションゴム層であって、クリンチゴム２１の前記立上り部２１Ａ内側面に沿ってビードヒール近傍から半径方向外方にのび、その外端は、前記ビード補強層２０の外側片部２０ｏ、プライ折返し部６ｂを順次こえてビードエーペックスゴム８の外側面に接して終端している。なおインスレーションゴム層２２の厚さは、１〜２ｍｍの範囲が好ましい。又符号２３は、前記インスレーションゴム層２２とプライ折返し部６ｂとの間に充填されるパッキンゴムであり、前記ビード補強層２０の外側片部２０ｏ、及びプライ折返し部６ｂの各外端を囲んでその動きを阻止することによって各外端での剥離損傷をさらに抑制する。このパッキンゴム２３は、前記インスレーションゴム層２２よりもゴム硬度が大、かつエーペックス本体１０よりゴム硬度が小である。

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、又重荷重用タイヤのみならず乗用車用タイヤ、自動二輪車用タイヤなど、種々のカテゴリーのタイヤに適用できる。

タイヤサイズが１１Ｒ２２．５であり、かつ図１、２に示す構造のタイヤを、表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの操縦安定性、乗り心地性、空気溜まりによる不良率の発生を測定し、その結果を表１に記載した。

（１）操縦安定性、乗り心地性；
リム（７．５０×２２．５）、内圧（８００ｋＰａ）の条件にて、２−２−Ｄのトラック（定積荷重２２ｔ）の全輪に装着し、ドライアスファルトのタイヤテストコースを走行し、操縦安定性（ハンドル応答性、剛性感、グリップ等）、及び乗り心地性をドライバーの官能評価により比較例１を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。

（２）不良率；
試供タイヤを、１０，０００本生産したときの、カーカスプライ浮きに起因する空気溜まりによる不良品の発生率を比較した。

本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 そのビード部を拡大して示す断面図である。 ビード部を拡大して示す断面図である。 ビードエーペックスゴムの他の例を示す断面図である。 従来のビード構造を説明する断面図である。

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
６Ａ カーカスプライ
６ａ プライ本体部
６ｂ プライ折返し部
８ ビードエーペックスゴム
１０ エーペックス本体
１１ 硬質ゴム部
１１Ａ 主部
１１Ｂ 根本部
Ｎ 厚さ中心線

Claims (7)

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の両側に、前記ビードコアの廻りで折り返されるプライ折返し部を一連に設けたカーカスプライを有するカーカス、及び前記プライ本体部とプライ折返し部との間を通り前記ビードコアからタイヤ半径方向外方にのびる断面略三角形状のビードエーペックスゴムを具える空気入りタイヤであって、
   前記ビードエーペックスゴムは、ゴム硬度Ｈｓ１が５０〜６０°の範囲のゴムからなるエーペックス本体と、ゴム硬度Ｈｓ２が８２〜９２°の範囲かつ前記ゴム硬度Ｈｓ１より大な硬質のゴムからなり前記ビードエーペックスゴムの厚さ中心線よりもタイヤ軸方向内側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硬質ゴム部とから形成されるとともに、
   前記硬質ゴム部は、前記エーペックス本体の内部を通ることにより前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向内側面から露出することなく略一定の厚さｔを有してタイヤ半径方向外方にのび、しかも外端が前記エーペックス本体内で終端する薄厚の主部を具えることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記硬質ゴム部は、前記主部のみから形成されることを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記硬質ゴム部は、前記主部と、その半径方向内側に連なりかつ前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向内側面に露出してビードコアから立ち上がる根本部とから形成されるとともに、前記主部のタイヤ軸方向内側面の半径方向長さＬａを、硬質ゴム部のタイヤ軸方向内側面の半径方向長さＬ０の６０％以上としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
4. 前記硬質ゴム部は、前記主部の厚さｔを２．０〜６．０ｍｍの範囲としたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の空気入りタイヤ。
5. 前記硬質ゴム部は、その外端のビードベースラインからの半径方向高さＨ１を、前記ビードエーペックスゴムの外端のビードベースラインからの半径方向高さＨ０の３０〜８０％としたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の空気入りタイヤ。
6. 前記主部のタイヤ軸方向内側面と、前記ビードエーペックスゴムのタイヤ軸方向内側面との間隔Ｄを、０．５〜５．０ｍｍの範囲としたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の空気入りタイヤ。
7. 前記プライ折返し部の外端は、前記主部の内端より半径方向外方かつ主部の外端より半径方向内方で終端することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の空気入りタイヤ。

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