JP2008149778A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】小型トラック、バン用のタイヤとして好適に用いられる、軽量化が実現されているとともに耐久性においても良好な空気入りラジアルタイヤを提供すること。
【解決手段】ビードコア５を有する一対のビード部１と、両ビードコア５をまたがるようにかつ該ビード部で折返し部をなして配された１層以上のカーカス２を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ビードコア５を形成するワイヤー３を螺旋状に、上段に向かうにつれて巻き数を減じてかつ下段の巻付けワイヤー３のワイヤー軸線間にワイヤー軸線が位置するように巻き回して構成することにより、ビードコア５全体の断面形状を略二等辺三角形状に形成せしめ、かつ、ビードフィラーを配することなく、かつ、最外層にあるビードワイヤー３の中心点を通る水平位置でのリムクッションゴム４の厚さが２〜８ｍｍであり、ＪＩＳ硬度が７０〜９５の範囲であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【選択図】図１

Description

本発明は空気入りラジアルタイヤに関し、特に、タイヤ全体の軽量化が実現されているとともに耐久性においても良好な空気入りラジアルタイヤに関する。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、その特徴を生かし、特に軽トラック、小型トラック、バンなどに装着されるタイヤとして好適なものである。

従来からラジアルタイヤを軽量化するためにさまざまな技術が検討されてきた。しかし、通常、タイヤの軽量化を図ることは、一方で耐久性に劣るものとなり、軽量化と良好な耐久性の両者をともに満足するものはなかったのが実状である。

タイヤの軽量化を検討するにあたり、構造面での検討を行うことは有益であり、特にビード部においては、一般にビードワイヤーやビードフィラー等の複数部材が組み合わされて使用され存在することから構造面での検討や改良がされやすい部分である。

本発明は、このビード部の構造に着目して検討を行いなされたものであるが、かかるビード部の構造は、また、タイヤ軽量化という目的以外の目的でもさまざまな検討がされてきた箇所である。

例えば、ランフラットタイヤにおいての乗り心地を良くするために、ビードコアを形成するビードワイヤ列のタイヤ子午線方向の断面形状を略三角形状にすることが提案されている（特許文献１）。

しかし、この特許文献１に提案のものは、特にランフラットタイヤの乗り心地向上のために縦バネを落としかつリム外れしないことを目的としたものであり、その略三角形状として提案されている具体的形状は主に直角三角形と解され、本発明とは目的・効果のいずれも相違するものである。

また、偏平空気入りラジアルタイヤのタイヤ成型上の問題点を解消するためにビードコアの断面形状を最内層のワイヤ列数を最外層のワイヤ列数よりも小さくして形成される台形状または三角形状とし、該ビードコアとビードフィラーとで形成する断面形状をビードコアの最内層を底辺とする三角形状とした偏平空気入りラジアルタイヤについて提案がされている（特許文献２）。

しかし、この特許文献２に提案のものは、比較的断面幅の小さいビードフィラーが適用できて、剛性バランスの均一化された偏平空気入りラジアルタイヤを実現できるものの、全体の軽量化という点ではいまだ不十分なものであった。
特開２００２−３０１９１５号公報 特開平７−１７９１０５号公報

軽トラック、小型トラック、バンなどに装着されるタイヤは、車輌本体とのバランス等から全体に軽量であることが要請され、一方では、比較的重量の大きなものを積載し高速での連続走行を行うこともあって耐久性においてもより高いことが要請されるものである。

本発明の目的は、このような点に鑑み、タイヤ全体の軽量化が実現されているとともに耐久性においても良好な空気入りラジアルタイヤを提供すること、特に、軽トラック、小型トラック、バン用のタイヤとして好適に用いられる空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上述した目的を達成する本発明の空気入りラジアルタイヤは、以下の（１）の構成を有する。

（１）ビードワイヤーから形成されるビードコアを有する一対のビード部と、両ビードコアをまたがるようにかつ該ビード部で折返し部をなして配された１層以上のカーカスを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ビードコアを形成するワイヤーを螺旋状に、かつビード底部下段から上段に向かうにつれて巻き数を減じてかつ下段の巻付けワイヤーのワイヤ軸線間にワイヤー軸線が位置するように上段のワイヤーを巻き回して構成することにより、ビードコア全体の断面形状を略二等辺三角形状に形成せしめ、かつ、ビードフィラーを配することなく、かつ、最外層にあるビードワイヤーの中心点を通る水平位置でのリムクッションゴムの厚さが２〜８ｍｍであり、リムクッションゴムのＪＩＳ硬度が７０〜９５の範囲であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。

かかる本発明の空気入りラジアルタイヤにおいて、より具体的に好ましくは、以下の（２）〜（４）のいずれかの構成からなるものである。

（２）ビードコアを形成するビードワイヤーの径が、１．２ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であることを特徴とする上記（１）記載の空気入りラジアルタイヤ。

（３） ビードコアを形成するビードワイヤーの螺旋状の巻き回しが、巻き始め部分と巻き終わり部分とでオーバーラップ量３ｍｍ〜４５ｍｍで巻き回されているものであることを特徴とする上記（１）または（２）記載の空気入りラジアルタイヤ。

（４）カーカスが１層であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

本発明によれば、軽量化に極めて優れた空気入りラジアルタイヤを、耐久性を損なうことなく提供することができ、特に、軽トラック、小型トラック、バン用のタイヤとして好適に用いられる空気入りラジアルタイヤを提供することができるものである。

以下、更に詳しく本発明について、図面などに基づいて説明する。

図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤのビード部付近をモデル的に示したタイヤ子午線方向の一部概略断面図である。本発明空気入りラジアルタイヤは、図１に概略モデル図を示したように、ビードワイヤー３から形成されるビードコア５を有する一対のビード部１（図示しているのは一対のうちの片方のみ）と、両ビードコア１をまたがるようにかつ該ビード部１で折返し部をなして配された１層以上のカーカス２を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、ビードコア５を形成するワイヤー３を螺旋状に、かつビード底部下段から上段に向かうにつれて巻き数を減じてかつ下段の巻付けワイヤー３のワイヤ軸線間にワイヤー軸線が位置するように上段のワイヤー３を巻き回して構成することにより、ビードコア５全体の断面形状を略二等辺三角形状に形成せしめ、かつ、ビードフィラーを配することなく、かつ、最外層にあるビードワイヤー３の中心点を通る水平位置でのリムクッションゴム４の厚さＴが２〜８ｍｍであり、リムクッションゴム４のＪＩＳ硬度が７０〜９５の範囲であることを特徴とするものである。

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、ビードワイヤー３をタイヤ周方向に沿うように螺旋状に巻き回す際に、ビード底部下段から上段に向かうにつれて巻き数を減じてかつ下段の巻付けワイヤー３のワイヤ軸線間にワイヤー軸線が位置するように上段のワイヤー３を巻き回して、ビードコア５全体の断面形状を略二等辺三角形状に形成せしめ、該三角形状の頂点領域付近でのビードフィラーの配置を不要とし、その分の軽量化が達成できたものである。

ここで、特に、ビードコア５全体の断面形状が上述のようにして形成される略二等辺三角形状であることは、タイヤ加硫工程中などでタイヤがまだ形状的に不安定なときでも、ビードコア５全体の安定性を向上させることができるので重要なものである。

ビードコア５全体の断面形状が直角三角形状のものは、バランスや安定性の点で好ましくなく、特に、軽トラック、小型トラック、バン用などのもともと軽めのタイヤにおいては微妙なバランスと安定性が要されるために、略二等辺三角形状であることが重要なものである。

本発明の空気入りラジアルタイヤにおいては、ビードフィラーを配さないものであり、特に、ビードワイヤーを通常のビードフィラーが存在している領域付近にまで存在させることによりビードフィラーを使用することなく、ビード部１全体の剛性向上を実現しているものである。

また、ビードフィラーを使用することがなくても、ビード部１全体の剛性向上を実現する意味で、リムクッションゴム４の材質（特に硬度）やその厚さなどを適度なものとすることは重要であり、最外層にあるビードワイヤー３の中心点を通る水平位置でのリムクッションゴム４の厚さＴが２〜８ｍｍであることが重要であり、特に好ましくは、３〜６ｍｍであることである。また、該リムクッションゴム４のＪＩＳ硬度が７０〜９５の範囲であることが重要である。本発明者等の知見によれば、より好ましいリムクッションゴム４のＪＩＳ硬度は７０〜８５である。

上述のリムクッションゴム４の厚さＴが２ｍｍ未満の場合には、一般に、嵌合不良なリムずれ、リム外れが発生する場合があり、好ましくなく、また、８ｍｍよりも大きい場合には、一般に所望どおりの軽量化の実現が難しく好ましくない。

また、上述のリムクッションゴム４のＪＩＳ硬度が７０未満であれば、一般に、タイヤ剛性を確保することが難しいことから好ましくなく、また、９５よりも大きい場合には、一般に、周辺部材と比べ、局所的に硬度が異なり、応力集中を発生してしまい好ましくないものである。

本発明において用いられるビードワイヤー３の直径は、１．２ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であることが好ましく、直径２．６ｍｍよりも太いビードワイヤーを用いた場合は重量が著しく増加する方向であり、軽トラック、小型トラック、バン用のタイヤとして好ましくない。また、直径が１．２ｍｍ未満である場合には、タイヤ空気圧を保持することが難しくなり、耐久性に問題が生じてくるので好ましくない。より好ましくは、１．３ｍｍ以上１．８ｍｍ以下である。

また、ビードコアを形成するビードワイヤーの螺旋状の巻き回しが、巻き始め部分と巻き終わり部分とでオーバーラップ量（長さ）３ｍｍ〜４５ｍｍで巻き回されているものであることが好ましい。さらに、より好ましくは３ｍｍ〜２０ｍｍのオーバーラップ量であることである。

なお、ここでいうオーバーラップ量とは、螺旋状の巻き回しの巻き始め部分と巻き終わり部分とが、タイヤ周方向においてオーバーラップして（重なり合いをして）巻かれているタイヤ周方向長さをいう。該オーバーラップ量（長さ）が３ｍｍ〜４５ｍｍであることにより、タイヤ製造上、より均質なタイヤを生産することができる。該オーバーラップ量（長さ）が３ｍｍ未満では、製造技術的に難しくなる方向であり、同一仕様のタイヤ固体間でも物性や性能のバラツキが生ずる場合があり好ましくない。また、４５ｍｍを超える場合には、重量増加の方向とタイヤバランス性の悪化の原因となり好ましくない。

本発明においては、用いられるカーカスは１層であることが好ましく、カーカスが１層でかつビードフィラーを使用せずにタイヤを構成して、特に、軽量化と高耐久性を実現したことに技術的意義があり、その軽量さと高耐久性により、軽トラックや小型トラック、バン用のタイヤとして本発明の特徴点を良好に生かしつつ用いられるものである。

なお、ベルト層のプライ数は、特に限定されるものではないが、２プライなどの通常のものでよい。

実施例１〜３、従来例（比較例１）、比較例２〜４
タイヤサイズ１４５Ｒ１２６ＰＲにおいて、リムサイズ１２Ｘ４．００Ｂに装着し、ＪＡＴＭＡ最大空気圧：４５０ｋＰａを充填し、質量、耐久性、水圧試験を行い評価をした。

それぞれの空気入りラジアルタイヤは、表１に記載したとおりの構成によるものである。

耐久試験条件については、ＪＩＳ−Ｄ４２３０に記載されているドラム荷重耐久試験条件にて実施した。

質量は、指数化して評価した（数値の大きい方が優れている）。
水圧試験については、基準を１．８ＭＰａとして、合格、不合格を判定した。

耐久性試験については、試験車輌（小型トラック）に装着し、最大積載量を積載した状態にて試験を行い、指数化して評価した（数値の大きい方が優れている）。

リムずれ試験は、初速度１０ｋｍ／時間からＡＢＳ制動したときのリムのずれ量を測定したものであり、従来例の値（８ｍｍ）を基準として、指数化して評価した（数値の大きい方が優れている）。

リム外れ試験は、基準空気圧から１０ｋＰａずつタイヤ内空気圧を減少させ、半径６ｍの円を３５ｋｍ／時間でＵターンし、リムからタイヤが外れる空気圧を測定し、指数化して評価した（数値の大きい方が優れている）。

表１から、本発明にかかる空気入りラジアルタイヤは、軽量性、耐久性に非常に優れていることがわかる。

図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤのビード部付近をモデル的に示したタイヤ子午線方向の一部概略断面図である。

符号の説明

１：ビード部
２：カーカス
３：ビードワイヤー
４：リムクッションゴム
５：ビードコア
Ｔ：最外層にあるビードワイヤーの中心点を通る水平位置でのリムクッションゴム厚さ

Claims (4)

1. ビードワイヤーから形成されるビードコアを有する一対のビード部と、両ビードコアをまたがるようにかつ該ビード部で折返し部をなして配された１層以上のカーカスを有する空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ビードコアを形成するワイヤーを螺旋状に、かつビード底部下段から上段に向かうにつれて巻き数を減じてかつ下段の巻付けワイヤーのワイヤー軸線間にワイヤー軸線が位置するように上段のワイヤーを巻き回して構成することにより、ビードコア全体の断面形状を略二等辺三角形状に形成せしめ、かつ、ビードフィラーを配することなく、かつ、最外層にあるビードワイヤーの中心点を通る水平位置でのリムクッションゴムの厚さが２〜８ｍｍであり、リムクッションゴムのＪＩＳ硬度が７０〜９５の範囲であることを特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
2. ビードコアを形成するビードワイヤーの径が、１．２ｍｍ以上２．６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. ビードコアを形成するビードワイヤーの螺旋状の巻き回しが、巻き始め部分と巻き終わり部分とでオーバーラップ量３ｍｍ〜４５ｍｍで巻き回されているものであることを特徴とする請求項１または２記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. カーカスが１層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

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