JP2007210363A - Pneumatic tire - Google Patents
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Description
本発明は、小型トラックや大型乗用車用の空気入りタイヤに関し、特に、タイヤビード部の耐久性の向上をはかった空気入りタイヤに関する。 The present invention relates to a pneumatic tire for a light truck or a large passenger car, and more particularly to a pneumatic tire with improved durability of a tire bead portion.
空気入りタイヤは、リムに装着して、いわゆるタイヤ車輪状態で使用される。このようなタイヤ車輪状態において、荷重負荷やリムフランジから大きい突き上げ力が繰り返し加わる過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備えた、小型トラックや大型乗用車用の空気入りタイヤがある。 A pneumatic tire is mounted on a rim and used in a so-called tire wheel state. Pneumatic tires for small trucks and large passenger cars with an up-down ply structure carcass that are used under severe conditions in which a large thrust force is repeatedly applied from the load load or rim flange in such a tire wheel state. is there.
図3は、従来のアップダウンプライ構造を備えた空気入りタイヤをリムに組み付けた状態の断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of a state in which a pneumatic tire having a conventional up / down ply structure is assembled to a rim.
同図において、符号1はビード部2に設けられた1対のビードコア、3はそのタイヤトレッド側に設けられたビードフィラー、4はビードコア1およびビードフィラー3の外側に設けられたナイロンコード、5はアッププライである第1のカーカスプライ、6はダウンプライである第2のカーカスプライである。7は低発熱性の硬質ゴムシートであって、サイドトレッド8およびゴムチェーファー9と第2のカーカスプライ6との間に設けられている。なお、10はトウ欠け防止用のチェーファーである。上記構造の空気入りタイヤ11はリム20に組み付けられて、タイヤ車輪状態で使用される。
In the figure,
また、アップダウンプライ構造ではないが、ビード部に第1のビードフィラーと第2のビードフィラーを配置して、タイヤの横剛性を高めることを意図した空気入りラジアルタイヤも提案されている(例えば、特許文献1参照)。
荷重負荷やリムフランジから大きい突き上げ力が繰り返し加わる過酷な条件下で使用される空気入りタイヤにおいては、接地面に対応して位置する一対のサイドウォール部が大きく撓曲するのみならず、リムフランジよりもタイヤ半径方向外方に位置するビード部もまたタイヤ幅方向外側に向けて倒込む、いわゆるビード部の倒れ込み現象が発生する。この倒れ込み現象により、カーカスの側部部分の巻上げ端付近には、カーカスとその回りに位置するゴムとの間に、タイヤ幅方向に大きな剪断歪みが作用し、ひいてはタイヤの耐久性を劣化させるおそれがある。 In pneumatic tires used under severe conditions in which a large thrust force is repeatedly applied from the load load or rim flange, the pair of sidewall portions located corresponding to the ground contact surface is not only greatly bent, but also the rim flange In addition, a bead portion that falls outside the tire in the tire radial direction also falls toward the outside in the tire width direction. Due to this falling phenomenon, a large shear strain acts in the tire width direction between the carcass and the rubber located around the winding end of the side portion of the carcass, which may deteriorate the durability of the tire. There is.
また、空気入りタイヤの負荷転動時には、接地面のとくに踏込部および蹴出部のそれぞれに対応して位置する、ビード部からサイドウォール部に至る部分に、カーカスプライ等のタイヤ構成部材の変形がほぼタイヤ周方向にみられ、この変形により、ラジアルカーカスの側部部分付近には、タイヤ周方向に剪断歪みが生じ、これもまたタイヤの耐久性を劣化させるという懸念がある。 Also, during load rolling of pneumatic tires, deformation of tire components such as carcass ply is located in the part from the bead part to the side wall part that is located corresponding to each of the stepping part and the kicking part of the contact surface. Is seen in the tire circumferential direction, and due to this deformation, there is a concern that shear distortion occurs in the tire circumferential direction near the side portion of the radial carcass, which also deteriorates the durability of the tire.
これらの懸念に対し、図3に示すように、低発熱性の硬質ゴムシート7を第2のカーカスプライ6とサイドトレッド8およびゴムチェーファー9との間に設けただけの構造、あるいは特許文献1に記載されている空気入りラジアルタイヤのように、第1のビードフィラーと第2にビードフィラーを設けただけの構造では、ビード部の、リムフランジ側に倒れ込むような曲げ変形に対して充分に対抗しうる剛性を得ることは困難であり、これらの構造では上記懸念を解消することができなかった。
また、タイヤに要求される性能が多岐にわたるようになると、その構造がより複雑になり、コストおよび環境問題から、使用原材料を減らし、軽量化することが重要な課題になっている。ところが、図3に示す従来の空気入りタイヤでは、リムフランジ側に倒れ込むような曲げ変形に対して充分に対抗しうる剛性を得るにはビードフィラー3を大きくする必要があり、必然的にビードフィラーが大きくなり、高重量化が避けられなかった。
To deal with these concerns, as shown in FIG. 3, a structure in which a low heat-generating
In addition, when the performance required for tires is diversified, the structure becomes more complicated, and from the cost and environmental problems, it is an important issue to reduce the use raw materials and reduce the weight. However, in the conventional pneumatic tire shown in FIG. 3, it is necessary to enlarge the
本発明は、上記従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、負荷転動時に生じるビード部の、タイヤ幅方向および周方向剪断歪みをともに十分軽減し、タイヤのビード部耐久性の向上および軽量化を実現した空気入りタイヤを提供するにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to sufficiently reduce both the tire width direction and circumferential shear strain of the bead portion generated during load rolling, and the bead portion of the tire. The object is to provide a pneumatic tire with improved durability and reduced weight.
請求項1の発明は、1対のビードコアと、前記ビードコアのトレッド側に配置された第1のビードフィラーと、前記1対のビードコア間をトロイド状に延びて前記ビードコアと前記第1のビードフィラーを内側から外側に包み込んで折返された折返し部が形成された第1のカーカスプライと、該第1のカーカスプライの外側であって前記折返し部の外側に沿って延び、前記ビードコアの外側に終端が位置する第2のカーカスプライと、前記第2のカーカスプライの幅方向外側に配置された第2のビードフィラーとを備えた空気入りタイヤにおいて、前記第1のカーカスプライの折返し部は、正規リムのフランジ高さの1.3倍の位置において、ビード部の総厚みの中心より内側を通るとともに、前記第2のビードフィラーのショア硬度は前記第1のビードフィラーのショア硬度より10〜20ポイント低くしていることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の空気入りタイヤにおいて、前記第1のカーカスプライの折返し部は、前記正規リムのフランジ高さの1.3倍の位置において、ビード部の総厚みの35〜50%だけタイヤ内面から外側に寄った位置を通ることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の空気入りタイヤにおいて、前記第1のビードフィラーの高さが、正規リムのフランジ高さの1.7〜2.6倍であることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の空気入りタイヤにおいて、前記第1のカーカスプライの折返し部の終端の高さは、正規リムのフランジ高さの2.6〜4.0倍であることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアと第1のカーカスプライの間にナイロンコード層が配置されていることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれかに記載の空気入りタイヤにおいて、前記第2のビードフィラーの損失正接を前記第1のビードフィラーの損失正接より小さくしたことを特徴とする。
The invention according to
The invention according to
The invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, in the pneumatic tire according to any one of the first to third aspects, the height of the end of the folded portion of the first carcass ply is 2.6 of the flange height of the regular rim. It is characterized by being -4.0 times.
According to a fifth aspect of the present invention, in the pneumatic tire according to any one of the first to fourth aspects, a nylon cord layer is disposed between the bead core and the first carcass ply.
The invention according to
本発明によれば、負荷転動時に生じるビード部の、タイヤ幅方向および周方向剪断歪みをともに十分軽減し、タイヤのビード部耐久性の向上を図るとともに、タイヤを軽量化することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, both the tire width direction and circumferential direction shear distortion of the bead part which arise at the time of load rolling are fully reduced, and while improving the bead part durability of a tire, a tire can be reduced in weight.
以下、本発明の空気入りタイヤの一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態の空気入りタイヤの部分断面図、図2は、この空気入りタイヤのビード部の拡大断面図である。
Hereinafter, an embodiment of a pneumatic tire of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a pneumatic tire according to the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a bead portion of the pneumatic tire.
この空気入りタイヤ11は、高い性能が要求される、例えば小型トラック、大型乗用車等に装着される空気入りラジアルタイヤであり、図1に示すように、半径方向内側(図では下側)に位置する一対のビード部2と、ビード部2から略半径方向外側(図では上側)に向かってそれぞれ延びるサイドウォール部12と、両サイドウォール部の半径方向外側の端部同士を連結する略円筒状のクラウン部13と、クラウン部13の外周側に設けられ、リブ溝等からなるトレッドパターン14が形成されたトレッド15とを備えている。
The
図2で詳細に示すように、上記ビード部6の半径方向内側端部付近に1対のビードコア1が埋設され、ビードコア1のトレッド側には第1のビードフィラー3Aが配置されている。第1のカーカスプライ5は、1対のビードコア1間をトロイド状に延びて、ビードコア1と第1のビードフィラー3Aを内側から包み込んで外側に折り返され、折返し部5aの終端5bは第1のビードフィラー3Aの上方に配置されている。
As shown in detail in FIG. 2, a pair of
第2のカーカスプライ6は、第1のカーカスプライ5の外側を第1のカーカスプライ5の折返し部5aに沿って延びてビードコア1の幅方向の外側に終端が位置している。第1のカーカスプライ5とビードコア1および第1のビードフィラー3Aとの間にナイロンコード層4が配置されている。
The
第2のカーカスプライ6の幅方向の外側には第2のビードフィラー3Bが配置されている。第2のカーカスプライ6の外側にはサイドトレッド8が、第1のカーカスプライ5の内側にはインナーライナー16が設けられ、ビードヒールにはゴムチェーファー9が設けられている。なお、符号10は、ビード部2の内側面から底面を通ってプライ第1のカーカスプライ5の折返し部5aと第2のカーカスプライ6との間に延びるトウ欠け防止用のチェーファーである。
A
上記構成の空気入りタイヤは、当該空気入りタイヤのサイズに適合したリム20に組み付けられている。このリム20は、リムシート20aに円弧状のヒール部20bを介してリムフランジ21cが立ち上げられた正規リムである。なお、ここで、正規リムとは、JATMAに規定されている規格リムをいい、フランジ高さもここに規定されている高さをいう。
The pneumatic tire having the above-described configuration is assembled to a
この正規リムのフランジ高さ(リムベースラインBLからの高さ、以下同じ)をH0、リムライン高さをH1(=1.3H0)、第1のビードフィラー3Aの高さをH2,第1のカーカスプライ5の折返し部5aの終端5bの高さをH3とする。
The flange height of this regular rim (height from the rim base line BL, the same applies hereinafter) is H0, the rim line height is H1 (= 1.3H0), the height of the
第1のカーカスプライ5の折返し部5aの終端5bの高さH3は、フランジ高さH0の2.6〜4.0倍、すなわち、H3=(2.6〜4.0)×H0で表される高さとしている。このように構成することにより、タイヤ圧縮時におけるサイドウォール8の歪が最も小さい個所に第1のカーカスプライ5の折返し部5aの終端5bを配置することができる。終端5bの高さH3が、フランジ高さH0の2.6倍以下、または4倍以上では歪の大きい個所に第1のカーカスプライ5の折返し部5aの終端5bが配置されることになり、プライ端部でのセパレーションが発生しやすい。
The height H3 of the
また、第1のカーカスプライの折返し部5aは、正規リムのフランジ高さH0の1.3倍の位置(リムライン高さH1)において、ビード部2の総厚みGの中心より内側を通るように配置されている。具体的には、図2に示すように、当該箇所におけるビード部の総厚みGに対して、タイヤ内面(インナーライナー16)からの距離G1がGの35〜50%の位置を通るように配置されている。このような構成は、第1のビードフィラー3Aを第1のカーカスプライ5の折返し部5aの終端5bより低く配置するとともに、第2のビードフィラー3Bを厚くすることで達成できる。
Further, the folded-
このように、タイヤ内面からの距離G1が総厚みGの35〜50%だけインナーライナー16から外側に寄った位置を通るように配置することにより、第1のカーカスプライ5の折返し部5bを、荷重時のタイヤの曲げ変形(リムフランジ20cの外方向)に対して引っ張り側に配置することができる。仮に、距離G1が総厚みGの50%以上の場合は、荷重時のタイヤの曲げ変形に対してタイヤ圧縮側に折返し部5bがくることになり、また、35%以下ではインナーライナー16が薄くなり過ぎ、タイヤの横剛性を確保することが困難である。
Thus, by disposing the distance G1 from the tire inner surface so that it passes through a position closer to the outside from the
さらに、第1のビードフィラー3Aのショア硬度は70〜90度であり、第2のビードフィラー3Bのショア硬度はこれより10〜20ポイント低い、60〜70度としている。これにより、リムライン部分に発生する歪の集中を低減することができる。第1と第2のビードフィラー3Bのショア硬度の差が10ポイントより小さい場合、第1と第2のビードフィラー3B間に挟まれたカーカスプライの界面でのせん断歪が大きくなる。
Further, the shore hardness of the
さらに、第1のビードフィラー3Aの高さH2は、フランジ高さH0の1.7〜2.6倍、すなわち、H2=(1.7〜2.6)×H0で表される高さとしている。H2がフランジ高さH0の1.7倍以下ではタイヤの横剛性を充分に確保することができず、また、2.6倍以上では圧縮側になり、本発明の効果が得られない。
Further, the height H2 of the
さらにまた、第2のビードフィラー3Bの損失正接を、第1のビードフィラー3Aの損失正接より小さくしている。第2のビードフィラーによりビード部2の剛性を高めることができる反面、発熱も増加するおそれがあるが、損失正接を第1のビードフィラー3Aより第2のビードフィラー2の方を小さくすることで、剛性を確保した上で発熱を抑えることが可能となる。
Furthermore, the loss tangent of the
(タイヤ試験)
本発明の空気入りタイヤの効果を確認するため、図1、図2に示す構造の空気入りタイヤについて試験を行った。試験に使用した空気入りタイヤは、タイヤサイズがLT245/75R16 10PRであった。比較のため、図3に示す従来の構造の空気入りタイヤについても同様の試験を行った。試験方法は、タイヤをリム7Jに装着し、内圧550kPa、速度97km/h、下記表1に示す荷重条件で荷重ドラム試験機のドラム上で転動させて、リムライン部の温度を計測し、また、走行距離の計測を行った。また、両者のタイヤ質量についても計測した。
(Tire test)
In order to confirm the effect of the pneumatic tire of the present invention, the pneumatic tire having the structure shown in FIGS. 1 and 2 was tested. The pneumatic tire used for the test had a tire size of LT245 / 75R16 10PR. For comparison, a similar test was performed on a pneumatic tire having a conventional structure shown in FIG. The test method is to mount the tire on the rim 7J, roll on the drum of the load drum tester under the internal pressure 550 kPa, speed 97 km / h, load conditions shown in Table 1 below, and measure the temperature of the rim line part. The mileage was measured. Moreover, both tire masses were also measured.
表2にリムライン部の温度を指数表示で示し、表3に走行距離を指数表示で示し、表4にタイヤ質量を指数表示で示している。 Table 2 shows the temperature of the rim line part in the index display, Table 3 shows the travel distance in the index display, and Table 4 shows the tire mass in the index display.
上記の結果から、本発明のタイヤは、従来のタイヤに比べリムライン部の温度が低く抑えられ、走行距離は増加し、タイヤ質量の低減が図れていることが明らかである。 From the above results, it is clear that the tire of the present invention has a lower rim line temperature, a longer mileage, and a reduced tire mass compared to conventional tires.
以上説明したように、本実施形態の空気入りタイヤ11では、第1のカーカスプライ5の折返し部5aの終端5bの高さH3は、フランジ高さH1の関係を、H3=(2.6〜4.0)×H0で表される高さとすることにより、タイヤ圧縮時におけるサイドウォール8の歪が最も小さい個所に第1のカーカスプライ5の折返し部5aの終端5bを配置することができるため、プライ端部でのセパレーションの発生が防止される。
As described above, in the
また、第1のカーカスプライ5の折返し部5aの高さの位置が、正規リムのフランジ高さの1.3倍の位置において、その位置におけるビード部2の総厚みGの35〜50%だけタイヤ内面から外側に寄った位置を通るように配置することにより、第1のカーカスプライ5の折返し部5bを、荷重時のタイヤの曲げ変形に対してタイヤを内方向に引っ張る側に配置することができる。
Further, when the position of the turn-up
さらに、第1のビードフィラー3Aのショア硬度より第2のビードフィラー3Bのショア硬度を10〜20ポイント低くすることにより、リムライン部分に発生する歪の集中を低減することができる。
Further, by reducing the shore hardness of the
したがって、空気入りタイヤのビード部2に故障が発生するのを効果的に抑制でき、その耐久性を向上させることができるとともに、第1のビードフィラー3Aを大型化することなく、リムフランジ2側に倒れ込むような曲げ変形に対して充分に対抗しうる剛性を得ることが可能となり、したがって、原材料を増加させることがないので、軽量化することができる。
Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of a failure in the
1・・・ビードコア、2・・・ビード部、3A・・・第1のビードフィラー、3B・・・第2のビードフィラー、4・・・ナイロンコード、5・・・第1のカーカスプライ、5a・・・折返し部、5b・・・終端、6・・・第2のカーカスプライ、11・・・空気入りタイヤ、20c・・・リムフランジ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1のカーカスプライの折返し部は、正規リムのフランジ高さの1.3倍の位置において、ビード部の総厚みの中心より内側を通るとともに、前記第2のビードフィラーのショア硬度は前記第1のビードフィラーのショア硬度より10〜20ポイント低くしていることを特徴とする空気入りタイヤ。 A pair of bead cores, a first bead filler disposed on the tread side of the bead core, and a toroidal extension between the pair of bead cores to wrap the bead core and the first bead filler from the inside to the outside A first carcass ply formed with a folded-back portion, and a second carcass extending outside the first carcass ply and along the outside of the folded-back portion, the end being located outside the bead core In a pneumatic tire including a ply and a second bead filler disposed on the outer side in the width direction of the second carcass ply,
The folded portion of the first carcass ply passes through the inside of the total thickness of the bead portion at a position 1.3 times the flange height of the normal rim, and the Shore hardness of the second bead filler is A pneumatic tire characterized by being 10 to 20 points lower than the Shore hardness of the first bead filler.
前記第1のカーカスプライの折返し部は、前記正規リムのフランジ高さの1.3倍の位置において、ビード部の総厚みの35〜50%だけタイヤ内面から外側に寄った位置を通ることを特徴とする空気入りタイヤ。 The pneumatic tire according to claim 1,
The folded portion of the first carcass ply passes through a position closer to the outside from the tire inner surface by 35 to 50% of the total thickness of the bead portion at a position 1.3 times the flange height of the regular rim. A featured pneumatic tire.
前記第1のビードフィラーの高さが、正規リムのフランジ高さの1.7〜2.6倍であることを特徴とする空気入りタイヤ。 In the pneumatic tire according to claim 1 or 2,
The pneumatic tire according to claim 1, wherein a height of the first bead filler is 1.7 to 2.6 times a flange height of a normal rim.
前記第1のカーカスプライの折返し部の終端の高さは、正規リムのフランジ高さの2.6〜4.0倍であることを特徴とする空気入りタイヤ。 In the pneumatic tire according to any one of claims 1 to 3,
The pneumatic tire according to claim 1, wherein a height of an end of the folded portion of the first carcass ply is 2.6 to 4.0 times a flange height of a normal rim.
前記ビードコアと第1のカーカスプライの間にナイロンコード層が配置されていることを特徴とする空気入りタイヤ。 In the pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4,
A pneumatic tire, wherein a nylon cord layer is disposed between the bead core and the first carcass ply.
前記第2のビードフィラーの損失正接を前記第1のビードフィラーの損失正接より小さくしたことを特徴とする空気入りタイヤ。 In the pneumatic tire according to any one of claims 1 to 5,
A pneumatic tire characterized in that the loss tangent of the second bead filler is smaller than the loss tangent of the first bead filler.
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