JP2008273431A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ビード部耐久性の向上を図ることのできる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】ビード部１６のフランジ接触面２０を、リムフランジ４２の形状と略同一形状にする。これにより、インフレートした際におけるビード部１６とリムフランジ４２との接触による過度の変形を抑制できる。また、カーカス層１０は、リムフランジ４２が有する曲線部４３の曲率中心Ｏを通る当該カーカス層１０の垂線４８とタイヤ回転軸との角度が、４０°〜５０°の範囲内になるように形成する。これにより、カーカス層１０は、タイヤ径方向に対するタイヤ幅方向外方への傾斜が、大きく傾斜した状態になり、インフレート時のカーカス層１０の形状に予め近付けることができる。従って、これらによりインフレート時のビード部１６近傍のひずみを低減することができる。この結果、ビード部耐久性の向上を図ることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。特に、この発明は、リムフランジを有するリムにリム組みされ、内圧を付与して使用される空気入りタイヤに関するものである。

従来の空気入りタイヤは、ビード部をリムにリム組みし、内部に空気を充填して内圧を高める、即ち、インフレートすることにより、荷重を受けることが可能に形成されている。このためリムには、インフレートした際におけるビード部のタイヤ幅方向外方への移動を規制するリムフランジが設けられており、インフレートした場合におけるビード部は、このリムフランジに接触することにより、タイヤ幅方向外方への移動が規制されている。

このように、ビード部は、インフレートをした際にリムフランジに接触することによりタイヤ幅方向外方への移動が規制されているが、インフレートによりビード部は変形するため、ビード部とリムフランジとの接触部分の状態は、インフレートの前後で変化する。具体的には、インフレートをした際におけるビード部やサイドウォール部は、内圧によりタイヤ幅方向外方に向けて変形するため、インフレート後のビード部は、インフレートをする前よりもリムフランジに覆い被さる状態になる。このため、ビード部とリムフランジとの接触部分は多くなる。

さらに、空気入りタイヤに荷重が作用した場合、サイドウォール部やビード部にはタイヤ径方向内方への荷重が作用するため、これらは潰れてタイヤ幅方向外方に変形しながらタイヤ径方向内方に変形する。このため、ビード部やサイドウォール部は、よりリムフランジに覆い被さる状態になり、ビード部とリムフランジとの接触部分は、さらに多くなる。

また、このように形成される空気入りタイヤの使用時における高速走行時には、空気入りタイヤには当該空気入りタイヤの回転軸を中心とする遠心力が発生するが、空気入りタイヤは、この遠心力によりタイヤ径方向外方に膨らむ方向に変形する。このため、ビード部におけるリムフランジを覆っていた部分もタイヤ径方向外方に向けて変形するが、ビード部がこのように変形した場合、ビード部とリムフランジとの接触部分は少なくなる。空気入りタイヤのビード部近傍では、このように変形をするため、高荷重時における高速走行時には、ビード部とリムフランジとの接触部分が多くなったり少なくなったりすることを繰り返す変形をする。これにより、高荷重時のビード部近傍の耐久性が低下する虞があった。

このため、従来の空気入りタイヤでは、ビード部の変形を低減しているものがある。例えば、特許文献１に記載の航空機用バイアスタイヤでは、インフレート前におけるビード部のリムフランジの接触端点を、リムフランジの曲率中心を通ってタイヤ回転軸に対する角度が６５°〜７０°となる直線上に配置している。これにより、インフレートをする前においてもビード部はリムフランジに沿った形状になり、インフレートの前後でビード部の変形量を小さくすることができ、さらに、高荷重時における高速走行時においても、ビード部の変形量を小さくすることができる。この結果、高荷重時の高速耐久性を向上させることができる。

特開平６−１９１２４１号公報

しかしながら、インフレートの前後や空気入りタイヤに荷重が作用した場合、内圧による変形や荷重が作用することによる変形は、空気入りタイヤの各部で生じる。このため、特許文献１に記載の航空機用バイアスタイヤのように、ビード部におけるリムフランジ側のタイヤ外表面の形状をリムフランジの形状に合わせた場合でも、ビード部とリムフランジとの接触部分以外の部分の変形に伴って、この接触部分近傍も変形する虞がある。このように、ビード部のタイヤ外表面の形状をリムフランジの形状に合わせた場合でも、インフレートの前後や空気入りタイヤに荷重が作用した際におけるビード部の変形を抑えるのは困難なものとなり、この変形によりビード部の耐久性が低下する虞があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ビード部耐久性の向上を図ることのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ幅方向の両端にサイドウォール部を有し、前記サイドウォール部のタイヤ径方向内方にはそれぞれビードコアが設けられるビード部が配設されており、さらに、一方の前記ビード部から他方の前記ビード部にかけて配設される部分であるカーカス本体部と、前記ビードコア周りに折り返されるターンナップ部とを有する少なくとも１枚のカーカス層を備える空気入りタイヤにおいて、前記ビード部のタイヤ幅方向外方側から前記ビード部に接触可能に形成されると共にタイヤ子午断面で見た場合に前記ビード部に接触する部分の一部が前記ビード部方向に凸となって形成された曲線部を有するリムフランジが設けられた正規リムにリム組みし、且つ、正規内圧の５〜１０％の内圧を付与した場合に、前記ビード部における前記リムフランジ側のタイヤ外表面のプロファイル形状が前記リムフランジの形状と略同一形状となり、前記曲線部の曲率中心を通る前記カーカス層の垂線とタイヤ回転軸との角度が４０°〜５０°の範囲内になることを特徴とする。

この発明では、ビード部は、当該ビード部におけるリムフランジ側のタイヤ外表面のプロファイル形状が、リムフランジの形状と略同一形状となっている。これにより、インフレートした際におけるビード部とリムフランジとの接触による過度の変形を抑制できる。つまり、ビード部のタイヤ外表面のプロファイル形状がリムフランジの形状と略同一形状になっているので、ビード部がリムフランジに接触した状態でインフレートした場合でも、インフレート前とインフレート後とにおけるビード部の変形を抑制できる。

また、カーカス層は、リムフランジが有する曲線部の曲率中心を通る当該カーカス層の垂線とタイヤ回転軸との角度が、４０°〜５０°の範囲内になるように形成されている。このため、カーカス層は、従来の空気入りタイヤのインフレート前におけるカーカス層の形状よりも、タイヤ径方向に対するタイヤ幅方向外方への傾斜が、大きく傾斜した状態になる。これにより、カーカス層の形状を、インフレート時のカーカス層の形状に予め近付けることができる。従って、これらによりインフレート時のビード部近傍のひずみを低減することができる。この結果、ビード部耐久性の向上を図ることができる。

また、この発明に係る空気入りタイヤは、前記ターンナップ部は、タイヤ径方向外方側の端部が、前記リムフランジのタイヤ径方向外方側の端部であるリムフランジ外端部のタイヤ径方向における位置と、タイヤ最大幅となる部分のタイヤ径方向における位置との間に位置しており、前記カーカス層は、前記リムフランジ外端部のタイヤ径方向における位置と、前記タイヤ最大幅となる部分のタイヤ径方向における位置と間のタイヤ径方向における範囲内に位置する部分が、前記カーカス本体部と前記ターンナップ部とで略平行に形成されていること特徴とする。

この発明では、リムフランジ外端部のタイヤ径方向における位置と、タイヤ最大幅となる部分のタイヤ径方向における位置とのタイヤ径方向における範囲内に位置するカーカス層が、カーカス本体部とターンナップ部とで略平行に形成されている。これにより、ターンナップ部が形成されている部分付近での応力集中を抑制することができ、ターンナップ部の端部付近に発生するクラックを抑制することができる。この結果、より確実にビード部耐久性の向上を図ることができる。

また、この発明に係る空気入りタイヤは、前記カーカス本体部と前記ターンナップ部との間にはビードフィラーが配設されていると共に、前記ビードフィラーは、前記ターンナップ部のタイヤ径方向外方側の端部であるターンナップエッジ部が位置する部分における厚さが８ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内となって形成されていることを特徴とする。

この発明では、ターンナップエッジ部が位置する部分におけるビードフィラーの厚さを８ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内にしているので、重量の増加を抑制しつつ、ターンナップエッジ部付近のクラックの発生を抑制することができる。つまり、ターンナップエッジ部が位置する部分におけるビードフィラーの厚さを８ｍｍ未満にした場合には、カーカス本体部とターンナップ部との間隔が小さくなり過ぎ、ターンナップエッジ部付近にクラックが発生する虞がある。また、ターンナップエッジ部が位置する部分におけるビードフィラーの厚さを１５ｍｍよりも厚くした場合には、ビードフィラーの厚さが厚くなり過ぎ、重量が増加し過ぎる虞がある。

従って、ターンナップエッジ部が位置する部分におけるビードフィラーの厚さを８ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内にすることにより、重量の増加を抑制しつつ、ターンナップエッジ部付近のクラックの発生を抑制することができる。この結果、重量の増加を抑制しつつ、より確実にビード部耐久性の向上を図ることができる。

また、この発明に係る空気入りタイヤは、前記ビード部は、５°テーパの前記正規リムにリム組み可能に形成されていることを特徴とする。

この発明では、ビード部を、５°テーパの正規リムにリム組み可能に形成している。このような、５°テーパのリムがリム組みされるビード部は、インフレートをした際における変形が大きいため、このビード部やカーカス層を上述した形状にすることにより、より確実にビード部付近の変形を抑制することができる。この結果、より確実にビード部耐久性の向上を図ることができる。

また、この発明に係る空気入りタイヤは、重荷重が作用する車両に装着されることを特徴とする。

この発明では、重荷重が作用する車両に装着される空気入りタイヤのビード部やカーカス層の形状を上述した形状にすることにより、より確実にビード部近傍の変形を抑制することができる。つまり、重荷重が作用する車両に装着される空気入りタイヤには大きな荷重が作用するため、荷重が作用した場合におけるビード部近傍の変形も大きくなり易いが、このような空気入りタイヤのビード部やカーカス層を上述した形状にすることにより、より確実にビード部近傍の変形を抑制することができる。この結果、より確実にビード部耐久性の向上を図ることができる。

また、この発明に係る空気入りタイヤは、航空機に装着されることを特徴とする。

この発明では、航空機に装着される空気入りタイヤのビード部やカーカス層の形状を上述した形状にすることにより、より確実にビード部近傍の変形を抑制することができる。つまり、航空機に装着される空気入りタイヤには大きな荷重が作用するため、荷重が作用した場合におけるビード部近傍の変形も大きくなり易いが、このような空気入りタイヤのビード部やカーカス層を上述した形状にすることにより、より確実にビード部近傍の変形を抑制することができる。この結果、より確実にビード部耐久性の向上を図ることができる。

本発明に係る空気入りタイヤは、ビード部耐久性の向上を図ることのできる、という効果を奏する。

以下に、本発明に係る空気入りタイヤの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

（実施の形態）
以下の説明において、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤが回転する際の回転軸であるタイヤ回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内方とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道線に向かう方向、タイヤ幅方向外方とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道線に向かう方向の反対方向をいう。また、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内方とはタイヤ径方向においてタイヤ回転軸に向かう方向、タイヤ径方向外方とは、タイヤ径方向においてタイヤ回転軸から離れる方向をいう。また、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を回転の中心となる軸として回転する方向をいう。

図１は、この発明に係る空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。同図に示す空気入りタイヤ１は、子午断面で見た場合、タイヤ径方向の最も外側となる部分にトレッド部５が設けられている。このトレッド部５の表面は、当該空気入りタイヤ１を装着した車両（図示省略）等の走行時に路面に接地するトレッド面６となっている。また、トレッド部５のタイヤ幅方向の両端部に位置するショルダー部８付近からタイヤ径方向における内方側の所定の位置までは、サイドウォール部７が設けられている。つまり、サイドウォール部７は、タイヤ幅方向における両側に配設されている。また、タイヤ幅方向の両側に位置するそれぞれのサイドウォール部７のタイヤ径方向内方側には、ビード部１６が設けられている。このビード部１６は、当該空気入りタイヤ１の２ヶ所に設けられており、タイヤ赤道線３を中心として対称になるように、タイヤ赤道線３の反対側にも設けられている。また、タイヤ幅方向における両側２ヶ所に位置するこのビード部１６には、それぞれにビードコア１７が設けられており、ビードコア１７のタイヤ径方向外方にはビードフィラー１８が配設されている。

さらに、ビード部１６のタイヤ径方向内方側の面、即ちビード部１６の内周面は、ビードベース１９になっている。このビードベース１９は、タイヤ幅方向内方側からタイヤ幅方向外方側に向かうに従って、タイヤ径方向外方に向かう方向、つまり、径が大きくなる方向に傾斜している。このビードベース１９は、空気入りタイヤ１を車両等に接続可能に形成されるリムホイール４０にリム組みした場合、リムホイール４０のリム４１が接触可能に形成されている。また、ビード部１６のタイヤ幅方向外方側の面は、空気入りタイヤ１をリムホイール４０にリム組みした場合、リムホイール４０が有するリムフランジ４２が接触するフランジ接触面２０として形成されている。

また、トレッド部５のタイヤ径方向内方には、複数のベルト層３５が備えられており、ベルト層３５のタイヤ径方向内方、及びサイドウォール部７のタイヤ赤道線３側には、カーカス層１０が連続して配設されている。このカーカス層１０は、ビード部１６でビードコア１７に沿ってタイヤ幅方向外方に折り返されている。詳しくは、カーカス層１０は、カーカス本体部１１とターンナップ部１２とを有している。このうちカーカス本体部１１は、タイヤ幅方向の両側に位置するビード部１６のうち、一方のビード部１６が有するビードコア１７のタイヤ幅方向における内側から、他方のビード部１６が有するビードコア１７のタイヤ幅方向における内側にかけて配設されている。また、ターンナップ部１２は、ビードコア１７周りにタイヤ幅方向における内側から外側に折り返されて形成されている。

また、このカーカス層１０の内側、或いは、当該カーカス層１０の、空気入りタイヤ１における内部側には、インナーライナ１５がカーカス層１０に沿って設けられている。このインナーライナ１５は、カーカス層１０が有するカーカス本体部１１に沿って、カーカス本体部１１の内側に形成されている。

また、ビード部１６は、呼びのテーパ角が５°テーパとなるリムホイール４０が装着可能になっている。即ち、ビード部１６は、５°テーパの正規リムにリム組み可能に形成されている。ビード部１６に装着されるリムホイール４０は、当該リムホイール４０を空気入りタイヤ１に装着した場合におけるタイヤ幅方向の両側に、概ね円筒形のリム４１を有している。このリム４１は、正確にはタイヤ幅方向内方側からタイヤ幅方向外方側に向かうに従って、径が大きくなる方向に傾斜しており、リムホイール４０を空気入りタイヤ１に装着した場合には、ビード部１６のビードベース１９に接触可能に形成されている。

また、リムホイール４０には、当該リムホイール４０を空気入りタイヤ１に装着した場合におけるタイヤ幅方向の両端部に、リムフランジ４２が設けられている。即ち、リムフランジ４２は、リム４１のタイヤ幅方向における外端部に設けられている。このようにリムホイール４０に設けられるリムフランジ４２は、リムホイール４０を空気入りタイヤ１に装着した場合には、ビード部１６のタイヤ幅方向外方側からビード部１６に接触可能に形成されている。このため、空気入りタイヤ１をリム組みした場合におけるリムホイール４０とビード部１６とは、ビード部１６のビードベース１９及びフランジ接触面２０が、リムホイール４０に接触する。

図２は、図１のＡ部詳細図である。ビード部１６に接触可能に形成されているリムホイール４０のリムフランジ４２は、タイヤ子午断面で見た場合にビード部１６に接触する部分の一部が、ビード部１６方向に凸となった円弧状の形状で形成されており、この円弧状の部分は曲線部４３となっている。また、ビード部１６は、リムフランジ４２を有する正規リムにリム組みし、且つ、正規内圧の５〜１０％の内圧を付与した場合に、ビード部１６におけるリムフランジ４２側のタイヤ外表面であるフランジ接触面２０のプロファイル形状が、リムフランジ４２の形状と略同一形状になっている。

なお、ここでいう正規リムとは、ＪＡＴＭＡで規定する「標準リム」、ＴＲＡで規定する「Design Rim」、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「Measuring Rim」である。また、正規内圧とは、ＪＡＴＭＡで規定する「最高空気圧」、ＴＲＡで規定する「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に記載の最大値、あるいはＥＴＲＴＯで規定する「INFLATION PRESSURES」である。

また、フランジ接触面２０のプロファイル形状がリムフランジ４２の形状と略同一形状とは、５°テーパの正規リムをリム組み可能なビード部１６の場合は、接触端線４５と、タイヤ回転軸（図示省略）とでなす角度θ１が、６０°〜７０°の範囲内となる状態をいう。この場合における接触端線４５とは、フランジ接触面２０とリムフランジ４２との接触部分におけるタイヤ径方向外方側の端部である接触端点Ｔと、リムフランジ４２の曲線部４３の曲率中心Ｏとを通る直線ＯＴとなっている。

また、ビード部１６近傍に位置するカーカス層１０は、カーカス層１０の垂線４８とタイヤ回転軸とでなす角度θ２が、４０°〜５０°の範囲内になっている。この場合におけるカーカス層１０の垂線４８とは、リムフランジ４２の曲線部４３の曲率中心Ｏを通り、ビード部１６近傍に位置するカーカス層１０のカーカス本体部１１に対して交点Ｐで垂直に交わる直線ＯＰとなっている。また、この角度θ２の範囲である４０°〜５０°は、空気入りタイヤ１を正規リムにリム組みし、且つ、正規内圧を付与した場合におけるカーカス層１０の垂線４８とタイヤ回転軸とでなす角度に近い角度になっている。なお、このように形成されるカーカス層１０の形状を測定する場合には、ＣＴ（Computerized Tomography）スキャンにより測定したり、カットサンプルにより測定したりすることができる。

この空気入りタイヤ１にリムホイール４０を装着してインフレートを開始した場合、リムホイール４０のリム４１は、ビード部１６のビードベース１９のタイヤ径方向における内側からビードベース１９に接触する。また、リムホイール４０のリムフランジ４２は、ビード部１６のフランジ接触面２０のタイヤ幅方向における外方側からフランジ接触面２０に接触する。このように、インフレートの開始時には、フランジ接触面２０はリムフランジ４２に接触するが、フランジ接触面２０のプロファイル形状は、リムフランジ４２の形状と略同一形状になっている。このため、フランジ接触面２０は、リムフランジ４２に接触する際にあまり変形をすることなく、リムフランジ４２に接触する。

また、ビード部１６近傍に位置するカーカス層１０は、正規内圧の５〜１０％の内圧を付与した場合の形状が、カーカス層１０の垂線４８とタイヤ回転軸とでなす角度θ２が４０°〜５０°の範囲内になるように形成されている。この角度θ２は、正規内圧を付与した場合におけるカーカス層１０の垂線４８とタイヤ回転軸とでなす角度に近い角度になっているため、カーカス層１０は、インフレートの開始時においても、正規内圧を付与した場合における形状に近い形状になる。

この空気入りタイヤ１に、さらにインフレートし、正規内圧程度に内圧を上昇させた場合、この内圧により空気入りタイヤ１には、内側から外側方向への力が作用する。このため、ビード部１６には、タイヤ幅方向外方への力が作用する。ここで、ビード部１６のタイヤ幅方向外方には、リムホイール４０のリムフランジ４２が位置しており、ビード部１６とリムフランジ４２とは、インフレート開始時にはフランジ接触面２０がリムフランジ４２に接触している。従って、インフレートにより内圧が上昇し、ビード部１６にタイヤ幅方向外方への力が作用した場合には、フランジ接触面２０とリムフランジ４２とは、強い圧力で接触する。

フランジ接触面２０とリムフランジ４２とは、内圧が上昇した場合には、このように強い圧力で接触するが、フランジ接触面２０のプロファイル形状は、リムフランジ４２の形状と略同一形状になっている。このため、フランジ接触面２０は、リムフランジ４２に対して強い圧力で接触する場合でも大きく変形することなくリムフランジ４２に接触する。

つまり、フランジ接触面２０のプロファイル形状がリムフランジ４２の形状と略同一形状になっているので、ビード部１６がリムフランジ４２に接触した状態でインフレートした場合でも、インフレート前とインフレート後とにおけるビード部１６の変形を抑制できる。即ち、インフレートした際におけるビード部１６とリムフランジ４２との接触による過度の変形を抑制できる。

また、インフレートにより内圧を上昇させた場合、その内圧によりトレッド部５はタイヤ径方向外方へ膨らみ、サイドウォール部７はタイヤ幅方向外方へ膨らむ。サイドウォール部７がタイヤ幅方向外方に膨らんだ場合、サイドウォール部７に位置するカーカス層１０もサイドウォール部７の変形に伴って変形する。このようにカーカス層１０が変形する場合、カーカス層１０には張力が発生するが、カーカス層１０は、正規内圧の５〜１０％の内圧を付与した場合に、上記角度θ２が４０°〜５０°の範囲内になる形状で形成されている。

角度θ２が４０°〜５０°の範囲内になるように形成されているカーカス層１０の形成方向は、サイドウォール部７がタイヤ幅方向外方に膨らむことに起因して、ビード部１６近傍に位置するカーカス層１０に作用する張力の方向とほぼ同じ方向になっている。ビード部１６近傍のカーカス層１０は、インフレートにより内圧を上昇させた場合でも大きく変形することなく、インフレート開始時に形状を維持する。

換言すると、角度θ２が４０°〜５０°の範囲内になるようにカーカス層１０を形成することにより、カーカス層１０は、従来の空気入りタイヤ１のインフレート前におけるカーカス層１０の形状よりも、タイヤ径方向に対するタイヤ幅方向外方への傾斜が、大きく傾斜した状態になる。これにより、カーカス層１０の形状を、インフレート時のカーカス層１０の形状に予め近付けることができる。従って、これらのようにインフレート時にフランジ接触面２０及びカーカス層１０が変形することを抑制することにより、インフレート時のビード部１６近傍のひずみを低減することができる。この結果、ビード部耐久性の向上を図ることができる。

また、ビード部１６を、５°テーパの正規リムにリム組み可能に形成しているが、このような、５°テーパの正規リムがリム組みされるビード部１６は、インフレートをした際における変形が大きくなっている。このため、このビード部１６やカーカス層１０を上述した形状にすることにより、より確実にビード部１６付近の変形を抑制することができる。この結果、より確実にビード部耐久性の向上を図ることができる。

なお、上述した空気入りタイヤ１では、カーカス本体部１１とターンナップ部１２との幅は特に規定していないが、この幅を規定してもよい。図３は、実施の形態に係る空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。同図に示す空気入りタイヤ１では、カーカス層１０を、ターンナップ部１２のタイヤ径方向外方側の端部であるターンナップエッジ部５１が所定の範囲内に位置するように形成している。つまり、ターンナップエッジ部５１が、リムフランジ４２のタイヤ径方向外方側の端部であるリムフランジ外端部５２のタイヤ径方向における位置であるリムフランジ高さＦＨと、タイヤ最大幅のタイヤ径方向における位置である最大幅高さＷＨとの間に位置するように、カーカス層１０を形成している。なお、このタイヤ最大幅とは、タイヤ幅方向の両側に位置して対向するサイドウォール部７のうちタイヤ幅方向の最も外方に位置する部分同士のタイヤ幅方向における幅である。

さらに、カーカス層１０は、リムフランジ高さＦＨと最大幅高さＷＨとの間のタイヤ径方向における範囲である配設範囲Ｓ内に位置するカーカス本体部１１とターンナップ部１２とを、略平行に形成する。ここで、カーカス本体部１１とターンナップ部１２とが略平行とは、所定の複数の箇所におけるカーカス本体部１１とターンナップ部１２との距離同士の差が、２ｍｍ以下の状態をいう。例えば、図３に示すように、ターンナップ部１２におけるリムフランジ高さＦＨとなる位置からターンナップエッジ部５１までの間のターンナップ部１２を４等分し、それぞれの位置でのカーカス本体部１１とターンナップ部１２との距離を測定して差を算出する。つまり、４等分したそれぞれの位置でのカーカス本体部１１とターンナップ部１２との距離を、ターンナップエッジ部５１側からリムフランジ高さＦＨの方向に向かうに従ってｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５とした際に、全ての位置での距離の差が２ｍｍ以下の場合、略平行であるものとする。

このように、リムフランジ高さＦＨと最大幅高さＷＨとの間のタイヤ径方向における範囲である配設範囲Ｓ内に位置するカーカス層１０を、カーカス本体部１１とターンナップ部１２とで略平行に形成することにより、ターンナップ部１２が形成されている部分付近での応力集中を抑制することができる。つまり、配設範囲Ｓ内に位置するカーカス層１０を、カーカス本体部１１とターンナップ部１２とで略平行に形成することにより、ビード部１６付近の応力を均等にすることができるので、この部分付近での応力集中を抑制することができる。これにより、ターンナップエッジ部５１付近への応力集中を抑制できるので、ターンナップエッジ部５１付近に発生するクラックを抑制することができる。この結果、より確実にビード部耐久性の向上を図ることができる。

また、カーカス本体部１１とターンナップ部１２との間に配設されているビードフィラー１８は、ターンナップエッジ部５１が位置する部分における厚さが８ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内となって形成されているのが好ましい。このように、ターンナップエッジ部５１が位置する部分におけるビードフィラー１８の厚さを８ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内にすることにより、重量の増加を抑制しつつ、ターンナップエッジ部５１付近のクラックの発生を抑制することができる。

つまり、ターンナップエッジ部５１が位置する部分におけるビードフィラー１８の厚さを８ｍｍ以上にすることにより、ビードフィラー１８の厚さを確保することができ、ビードフィラー１８におけるターンナップエッジ部５１付近にクラックが発生することを抑制することができる。また、ターンナップエッジ部５１が位置する部分におけるビードフィラー１８の厚さを１５ｍｍ以下にすることにより、ビードフィラー１８の厚さが厚くなり過ぎることを抑制でき、重量が増加し過ぎることを抑制することができる。従って、ターンナップエッジ部５１が位置する部分におけるビードフィラー１８の厚さを８ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内にすることにより、重量の増加を抑制しつつ、ターンナップエッジ部５１付近のクラックの発生を抑制することができる。この結果、重量の増加を抑制しつつ、より確実にビード部耐久性の向上を図ることができる。

また、上述した空気入りタイヤ１は、トラックやバスなど重荷重が作用する車両に装着される空気入りタイヤ１であるのが好ましい。重荷重が作用する車両に装着される空気入りタイヤ１のビード部１６やカーカス層１０の形状を上述した形状にすることにより、より確実にビード部１６近傍の変形を抑制することができる。つまり、空気入りタイヤ１は、インフレート時のみでなく、荷重が作用した場合にもビード部１６近傍は変形するが、重荷重が作用する車両に装着される空気入りタイヤ１には大きな荷重が作用するため、荷重が作用した場合におけるビード部１６近傍の変形も大きくなり易くなっている。このため、このような空気入りタイヤ１のビード部１６やカーカス層１０を上述した形状にすることにより、インフレート時のみでなく、大きな荷重が作用した場合におけるビード部１６近傍の変形も抑制できる。従って、より確実にビード部１６近傍の変形を抑制することができる。この結果、より確実にビード部耐久性の向上を図ることができる。

また、上述した空気入りタイヤ１は、航空機に装着される空気入りタイヤ１であるのが好ましい。航空機に装着される空気入りタイヤ１のビード部１６やカーカス層１０の形状を上述した形状にすることにより、より確実にビード部１６近傍の変形を抑制することができる。つまり、航空機に装着される空気入りタイヤ１には、重荷重が作用する車両に装着される空気入りタイヤ１と同様に大きな荷重が作用するため、荷重が作用した場合におけるビード部１６近傍の変形も大きくなり易くなっている。このため、このような空気入りタイヤ１のビード部１６やカーカス層１０を上述した形状にすることにより、より確実にビード部１６近傍の変形を抑制することができる。この結果、より確実にビード部耐久性の向上を図ることができる。

また、上述した空気入りタイヤ１では、ビード部１６は５°テーパの正規リムをリム組み可能な形状となっているが、ビード部１６は５°テーパの正規リムをリム組み可能な形状以外の形状で形成されていてもよい。例えば、ビード部１６は１５°テーパの正規リムをリム組み可能な形状で形成されていてもよい。

以下、上記の空気入りタイヤ１について、従来例の空気入りタイヤ１と本発明の空気入りタイヤ１、及び本発明の空気入りタイヤ１と比較する比較例の空気入りタイヤ１とについて行なった性能の評価試験について説明する。性能評価試験はそれぞれ複数の空気入りタイヤ１により構成される２組で行い、それぞれの組についてビード部耐久性とタイヤ重量との２項目を行なった。

各組の性能評価試験は、１０．００Ｒ２０ １４ＰＲサイズの空気入りタイヤ１を正規リムに装着し、空気圧を正規内圧に調整して行なった。２項目の試験項目のうち、ビード部耐久性についての性能試験は、試験を行なう空気入りタイヤ１を室内ドラム試験機に取り付け、速度５０ｋｍ／ｈ、荷重は正規荷重の１４０％をかけて試験を行い、ビード部１６が破損するまでの走行距離を測定した。このビード部耐久性についての評価は、２組のうち一方の組では、後述する従来例の空気入りタイヤ１のビード部１６が破損するまでの走行距離を１００とする指数で示し、他方の組では、後述する本発明２の空気入りタイヤ１のビード部１６が破損するまでの走行距離を１００とする指数で示した。それぞれ指数が大きい程、ビード部耐久性に優れている。

また、２項目の試験項目のうち、タイヤ重量については、試験を行なう空気入りタイヤ１の重量を測定した。このタイヤ重量についての評価は、２組のうち一方の組では、従来例の空気入りタイヤ１の重量を１００とする指数で示し、他方の組では、本発明２の空気入りタイヤ１の重量を１００とする指数で示した。それぞれ指数が大きい程、タイヤ重量が大きくなっている。

これらの試験は、従来の空気入りタイヤ１の一例である従来例と、本発明１〜５と、本発明に係る空気入りタイヤ１と比較する比較例とを、それぞれ上記の方法で試験する。試験を行なう空気入りタイヤ１は、従来例、比較例、本発明１は、カーカス層１０の垂線４８とタイヤ回転軸とのなす角度θ２、及び接触端線４５とタイヤ回転軸とのなす角度θ１がそれぞれ異なっており、本発明２〜５は、カーカス層１０の垂線４８とタイヤ回転軸とのなす角度θ２、及び接触端線４５とタイヤ回転軸とのなす角度θ１が、全て同一になっている。また、本発明２〜５では、配設範囲Ｓに位置するカーカス本体部１１とターンナップ部１２との距離ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５（図３参照）が、それぞれ異なっている。

また、性能評価試験を行なう２組のうち、一方の組は従来例、比較例、本発明１を１つの組として性能評価試験を行い、他方の組は本発明２〜５を１つの組として性能評価試験を行なう。これらの従来例、比較例、本発明１〜５の空気入りタイヤ１を上記の方法で評価試験をし、得られた結果を表１及び表２に示す。これらの表１及び表２のうち、表１は従来例、比較例、本発明１の評価試験の結果を表示しており、表２は本発明２〜５の評価試験の結果を表示している。

表１に示した試験結果で明らかなように、カーカス層１０の垂線４８とタイヤ回転軸とのなす角度θ２を４０°〜５０°の範囲内にすることにより、ビード部耐久性を向上させることができる。また、表２に示した試験結果で明らかなように、配設範囲Ｓに位置するカーカス本体部１１とターンナップ部１２とを平行な状態に近付けるに従って、ビード部耐久性を向上させることができる。また、配設範囲Ｓに位置するカーカス本体部１１とターンナップ部１２との距離を小さくするに従って、タイヤ重量を軽くすることができる。

以上のように、本発明に係る空気入りタイヤは、リムフランジを有するリムに装着される空気入りタイヤに有用であり、特に、使用時に大きな荷重が作用する空気入りタイヤに適している。

この発明に係る空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。 図１のＡ部詳細図である。 実施の形態に係る空気入りタイヤの変形例を示す説明図である。

符号の説明

１ 空気入りタイヤ
３ タイヤ赤道線
５ トレッド部
６ トレッド面
７ サイドウォール部
８ ショルダー部
１０ カーカス層
１１ カーカス本体部
１２ ターンナップ部
１５ インナーライナ
１６ ビード部
１７ ビードコア
１８ ビードフィラー
１９ ビードベース
２０ フランジ接触面
３５ ベルト層
４０ リムホイール
４１ リム
４２ リムフランジ
４３ 曲線部
４５ 接触端線
４８ 垂線
５１ ターンナップエッジ部
５２ リムフランジ外端部
Ｏ 曲率中心
Ｔ 接触端点
Ｐ 交点
ＦＨ リムフランジ高さ
ＷＨ 最大幅高さ
Ｓ 配設範囲

Claims (6)

1. タイヤ幅方向の両端にサイドウォール部を有し、前記サイドウォール部のタイヤ径方向内方にはそれぞれビードコアが設けられるビード部が配設されており、さらに、一方の前記ビード部から他方の前記ビード部にかけて配設される部分であるカーカス本体部と、前記ビードコア周りに折り返されるターンナップ部とを有する少なくとも１枚のカーカス層を備える空気入りタイヤにおいて、
   前記ビード部のタイヤ幅方向外方側から前記ビード部に接触可能に形成されると共にタイヤ子午断面で見た場合に前記ビード部に接触する部分の一部が前記ビード部方向に凸となって形成された曲線部を有するリムフランジが設けられた正規リムにリム組みし、且つ、正規内圧の５〜１０％の内圧を付与した場合に、前記ビード部における前記リムフランジ側のタイヤ外表面のプロファイル形状が前記リムフランジの形状と略同一形状となり、前記曲線部の曲率中心を通る前記カーカス層の垂線とタイヤ回転軸との角度が４０°〜５０°の範囲内になることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ターンナップ部は、タイヤ径方向外方側の端部が、前記リムフランジのタイヤ径方向外方側の端部であるリムフランジ外端部のタイヤ径方向における位置と、タイヤ最大幅となる部分のタイヤ径方向における位置との間に位置しており、
   前記カーカス層は、前記リムフランジ外端部のタイヤ径方向における位置と、前記タイヤ最大幅となる部分のタイヤ径方向における位置と間のタイヤ径方向における範囲内に位置する部分が、前記カーカス本体部と前記ターンナップ部とで略平行に形成されていること特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記カーカス本体部と前記ターンナップ部との間にはビードフィラーが配設されていると共に、前記ビードフィラーは、前記ターンナップ部のタイヤ径方向外方側の端部であるターンナップエッジ部が位置する部分における厚さが８ｍｍ〜１５ｍｍの範囲内となって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記ビード部は、５°テーパの前記正規リムにリム組み可能に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 重荷重が作用する車両に装着されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 航空機に装着されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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