JP2009001072A - 小型トラック用ラジアルタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】荷重耐久性を維持しながら軽量化することが可能な小型トラック用ラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】ビードコア3の外周端3eからビードフィラー4の外周端4eまでのビードフィラー高さHbを、タイヤ最大幅位置Pmまでのタイヤ断面高さHmの8%〜26%の範囲にする。ビードフィラー高さHbの中央となる位置Pbにおいて、ビードフィラー4のタイヤ軸方向厚さTbを、カーカス層4の端部4Xを介してビードフィラー4に隣接するリムクッションゴム層6のタイヤ軸方向厚さTrの90%〜130%の範囲とする。
【選択図】図1
【解決手段】ビードコア3の外周端3eからビードフィラー4の外周端4eまでのビードフィラー高さHbを、タイヤ最大幅位置Pmまでのタイヤ断面高さHmの8%〜26%の範囲にする。ビードフィラー高さHbの中央となる位置Pbにおいて、ビードフィラー4のタイヤ軸方向厚さTbを、カーカス層4の端部4Xを介してビードフィラー4に隣接するリムクッションゴム層6のタイヤ軸方向厚さTrの90%〜130%の範囲とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、小型トラック用ラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、荷重耐久性を維持しながら軽量化するようにした小型トラック用ラジアルタイヤに関する。
一般に小型トラック用ラジアルタイヤは、ビードコア及びその外周側に配置したビードフィラーをカーカス層で包み込むようにし、更にビードフィラーの高さを1/2タイヤ断面高さの65%以上にしてビードフィラーをサイドウォール部まで延在させる構造にしている。これによりビード部外周側におけるサイド剛性を高め、荷重耐久性などのタイヤ性能を確保するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、近年、環境の点から、即ち、燃費を向上して限りある地球資源の使用量を減らすと共に走行距離当たりの排気ガスを低減するため、車両の軽量化が一層強く求められており、小型トラック用ラジアルタイヤに対しても軽量化の要求が高い。
しかしながら、小型トラック用ラジアルタイヤは、使用荷重域が広く、しかも乗用車用タイヤより高い内圧の条件下で使用されるため、単にタイヤを構成する部材の使用量を減らして軽量化を図ろうとすると、荷重耐久性が悪化し、両者を両立させるのが難しいという問題がある。
特開平10−181317号公報(段落〔0002〕)
本発明の目的は、荷重耐久性を維持しながら軽量化することが可能な小型トラック用ラジアルタイヤを提供することにある。
上記目的を達成する本発明の小型トラック用ラジアルタイヤは、左右のビード部にビードコアを埋設し、該ビードコアの外周側に隣接してビードフィラーを配置し、タイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に配列したカーカス層を左右のビード部間に延設し、該カーカス層の両端部を前記ビードコアの周りにタイヤ軸方向内側から外側に前記ビードフィラーを包み込むようにして折り返し、該折り返したカーカス層両端部のタイヤ軸方向外側に隣接してリムクッションゴム層を配置した小型トラック用ラジアルタイヤにおいて、前記ビードコアの外周端から前記ビードフィラーの外周端までのタイヤ径方向長さで定義されるビードフィラー高さHbをタイヤ最大幅位置Pmまでのタイヤ断面高さHmの8%〜26%にし、かつビードフィラー高さHbの中央となる位置Pbにおいて、前記ビードフィラーのタイヤ軸方向厚さTbを前記リムクッションゴム層のタイヤ軸方向厚さTrの90%〜130%にしたことを特徴とする。
上述した本発明によれば、ビードフィラー高さHbを上記の範囲で従来より低くする一方、ビードフィラーのタイヤ軸方向厚さTbを上記した範囲で従来より厚くすることにより、高荷重時にリムフランジと干渉する箇所に発生する局部的な応力集中を回避し、荷重耐久性の低下を回避しながらタイヤを軽量化することができる。
以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の小型トラック用ラジアルタイヤの一実施形態の要部を示し、1はビード部2はサイドウォール部である。左右のビード部1には、それぞれビードコア3が埋設され、各ビードコア3の外周側には、ビードコア3に隣接するようにして、タイヤ子午線断面形状が実質的に三角形状であるビードフィラー4が配置されている。
タイヤ内部の左右のビード部1間に、タイヤ径方向に延在する補強コード(不図示)をタイヤ周方向に所定の間隔で配列してゴム層に埋設した1層のカーカス層5が延設されている。カーカス層5の各端部5Xは、ビードコア3の周りにタイヤ軸方向内側から外側にビードフィラー4を包み込むようにして折り返され、ビードフィラー4よりタイヤ径方向外側まで延在している。
カーカス層5の折り返した端部5Xのタイヤ軸方向外側に隣接して、タイヤリム組み時にリムRと当接するリムクッションゴム層6が配置されている。リムクッションゴム層6は、ビード部1のビードコア3の内周端よりタイヤ径方向内側の位置から、ビードフィラー4の外周端4eよりタイヤ径方向内側の位置まで延在している。
サイドウォール部2には、カーカス層5のタイヤ軸方向外側にサイドゴム層7が配置されている。サイドゴム層7は、リムクッションゴム層6の外周側に隣接して設けられている。カーカス層5内側の左右のビード部1間には、空気透過防止層として作用するインナーライナー層8が配設されている。図中9は、ビード部1に配置したチェーファ層であり、有機繊維コードを配列してゴム層に埋設した構成になっている。
なお、図示せぬが、トレッド部のカーカス層外周側には2層のベルト層が配置され、その外周側にはベルトカバー層が設けられている。ベルトカバー層の外周側にはトレッドゴム層が配置され、その外周面であるトレッド面にはタイヤ周方向に延在する周方向溝とタイヤ幅方向に延在する横溝により陸部が区分形成されている。
上記したビードフィラー4は、ビードコア3の外周端3eからビードフィラー4の外周端4eまでタイヤ径方向に沿って測定したタイヤ径方向長さで定義されるビードフィラー高さHbが、サイドウォール部2の表面2aのタイヤ最大幅位置Pmまでのタイヤ断面高さHmの8%〜26%の範囲にし、ビードフィラー高さHbを従来より低くしている。なお、ここで言うタイヤ最大幅位置Pmまでのタイヤ断面高さHmは、タイヤをJATMA(JATMA YEAR BOOK 2007)に規定される標準リムに組み、該JATMAに規定される最大負荷能力に対応する空気圧を充填した時に測定したタイヤ軸からタイヤ最大幅位置Pmまでの距離と、使用した標準リムの1/2リム径との差である。
また、ビードフィラー高さHbの中央となる位置Pbにおいて、ビードフィラー4のタイヤ軸方向厚さTbが、リムクッションゴム層6のタイヤ軸方向厚さTrの90%〜130%の範囲にし、従来よりビードフィラー4のタイヤ軸方向厚さTbを厚くしている。
本発明者は、小型トラック用ラジアルタイヤにおいて、軽量化と荷重耐久性の両立について鋭意研究した結果、以下のことを知見した。
小型トラック用ラジアルタイヤは、乗用車用タイヤと同様にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に配列したカーカス層がビードフィラーを包み込むようにしてビードコアの周りに折り返され、カーカス層の端部がビードコアに強固に係止されるが、乗用車用タイヤより大幅に高い空気圧で使用される。その高い空気圧により高い張力がカーカス層に付与され、使用荷重域が広くてもそれに対応できるようにしている。
そこで、高い張力が作用するカーカス層と並設されるビードフィラーに着目した。小型トラック用ラジアルタイヤでは、前述したように、ビードフィラーの高さを1/2タイヤ断面高さの65%以上にしてビードフィラーをサイドウォール部まで延在させる構造にし、それによりビード部外周側におけるサイド剛性を高め、良好な荷重耐久性などのタイヤ性能を確保しているが、このビードフィラーの高さを低くすることができれば、軽量化が可能になるのである。
しかし、ビードフィラーの高さを単に低くするだけでは、ビード部外周側におけるサイド剛性が低下し、それによりビード部外周側が従来より大きく撓む結果、高荷重時にリムフランジと干渉する箇所に局部的な応力集中を招き、荷重耐久性が低下する。そこで、撓みを抑制するため、ビードフィラーの厚さに着目した。高さを低くしたビードフィラーにおいてその厚さを厚くしていくと、ビードフィラーが倒れ込み難くなり、ビード部外周側の撓みが抑制され、高荷重時にリムフランジと干渉する箇所に発生する局部的な応力集中を回避できることがわかった。
そこで、本発明では、上記のようにビードフィラー高さHbをタイヤ最大幅位置Pmまでのタイヤ断面高さHmの8%〜26%と従来より低くする一方、ビードフィラー高さHbの中央となる位置Pbにおいて、ビードフィラー4のタイヤ軸方向厚さTbをリムクッションゴム層6のタイヤ軸方向厚さTrの90%〜130%にし、従来より厚くしたのである。これによりビードフィラー4を低くしても倒れ込み難くなるので、高荷重時にリムフランジと干渉する箇所に発生する局部的な応力集中を回避し、荷重耐久性を維持しながら軽量化することが可能になる。
ビードフィラー高さHbがタイヤ断面高さHmの8%未満であると、ビードフィラー4が低くなり過ぎて、厚さを厚くしても上記した撓みを効果的に抑制することができないので、荷重耐久性が低下する。逆にビードフィラー高さHbがタイヤ断面高さHmの26%を超えると、軽量化の効果を得ることが難しくなる。好ましくは、ビードフィラー高さHbを12%〜22%にするのがよい。因みに、従来のビードフィラー高さHbは40%前後である。
ビードフィラー4のタイヤ軸方向厚さTbがリムクッションゴム層6のタイヤ軸方向厚さTrの90%未満であると、ビードフィラー4の厚みが不十分であるため、荷重耐久性が低下する。逆にビードフィラー4のタイヤ軸方向厚さTbがリムクッションゴム層6のタイヤ軸方向厚さTrの130%を超えると、ビードフィラー4が厚くなり過ぎて、軽量化効果を得ることができなくなる。因みに、従来のビードフィラーは80%前後である。
本発明において、ビードフィラー4を構成するゴムの硬度としては、カーカス層5の端部5Xを介して隣接するリムクッションゴム層6を構成するゴムの硬度との関係で、リムクッションゴム層6のゴム硬度の100%〜110%の範囲にするのがよい。ビードフィラー4のゴム硬度がリムクッションゴム層6のゴム硬度の100%未満であると、上記した撓みを効果的に抑制することができないので、荷重耐久性が低下する。逆にビードフィラー4のゴム硬度がリムクッションゴム層6のゴム硬度の110%を超えると、カーカス層5の端部5Xを介して隣接する両者の硬度差が大きくなるため、その間で剥離が発生し易くなり、荷重耐久性が低下する。
また、ビードフィラー4のゴム硬度は、サイドゴム層7を構成するゴムの硬度に対して125%〜160%の範囲にするのが好ましい。ビードフィラー4のゴム硬度がサイドゴム層7のゴム硬度の125%未満であると、ビード部形状保持や操縦安定性が悪化する。。逆にビードフィラー4のゴム硬度がサイドゴム層7のゴム硬度の160%を超えると、ゴム硬度差が大きくなり、その境界部分に応力が集中し、荷重耐久性が悪化する。
リムクッションゴム層6のゴム硬度としては70〜80の範囲、サイドゴム層7のゴム硬度としては45〜60の範囲にすることができ、タイヤの種類やサイズ等により適宜選択することができる。なお、上記したゴム硬度とは、JISK6253のデュロメータ・タイプAに準拠して測定する硬度である。
ビードフィラー4の外周端4eとカーカス層5の折り返した端部5Xの外周端5eとの間の直線距離Lとしては、10mm以上にするのがよい。距離Lが10mmより短いと、外周端4e,5eが近くなり過ぎるため、外周端4e,5eに応力集中を招き易くなり、荷重耐久性が低下する。距離Lの上限値としては、軽量化の点から20mm以下にするがよい。好ましくは、直線距離Lを12mm〜18mmにするのがよい。
カーカス層5の補強コードとしては、ナイロン、ポリエステルなどの有機繊維コードを好ましく用いることができる。カーカス層5の補強コードの配列本数としては、40〜60本/50mmにすることができる。配列本数が40本/50mm未満では、カーカス層の強度が低下し、操縦安定性が悪化する。逆に配列本数が60本/50mmを超えると、繊維量が増えゴム量が減少するため、ゴム着きが悪化し、荷重耐久性が悪化する。
上記実施形態では、1層のカーカス層5を配置した例を示したが、左右のビード部1間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に配列した1〜3層のカーカス層を延設することができる。2層または3層のカーカス層を設ける場合には、上記したカーカス層5が最内層(タイヤ内側から数えて1層目)に配置され、その外側のカーカス層は左右のビード部1間に延在していれば、その両端部はビードコアの周りにタイヤ軸方向内側から外側に巻き付けても、その逆にビードコアの周りにタイヤ軸方向外側から内側に巻き付けてもよい。図2にカーカス層を2層から構成し、1層目のカーカス層5Aの両端部をビードコア3の周りにタイヤ軸方向内側から外側に折り返し、2層目のカーカス層5Bをビードコア3の周りにタイヤ軸方向外側から内側に巻き付けた例を示す。
本発明は、特にJATMA(JATMA YEAR BOOK 2007)に規定された最大負荷能力に対応する空気圧が350kPa〜650kPaの範囲に属し、かつ偏平率が75%〜100%である小型トラック用ラジアルタイヤに好適に用いることができるが、それに限定されない。
タイヤサイズを145R12 LT 6PR、タイヤ構造を図1で共通にし、タイヤ最大幅位置Pmまでのタイヤ断面高さHmに対するビードフィラー高さHb(%)、リムクッションゴム層のタイヤ軸方向厚さTrに対するビードフィラーのタイヤ軸方向厚さTb(%)、リムクッションゴム層及びサイドゴム層のゴム硬度に対するビードフィラーのゴム硬度(%)を表1のようにした本発明タイヤ1〜11(実施例1〜11)と比較タイヤ1〜4(比較例1〜4)、及び従来タイヤ(従来例)をそれぞれ試験タイヤとして作製した。
各試験タイヤ共に、ビードフィラーの外周端とカーカス層の折り返した端部の外周端との間の直線距離Lは15mm、カーカス層の補強コードにはポリエステル繊維を使用し、配列本数は50本/50mmで共通である。
これら各試験タイヤを以下に示す方法により、重量と荷重耐久性の評価試験を行ったところ、表1に示す結果を得た。
重量
各試験タイヤの重量を測定し、その結果を従来タイヤを100とする指数値で示した。この値が大きい程重量が軽く、軽量化されていることを意味する。
各試験タイヤの重量を測定し、その結果を従来タイヤを100とする指数値で示した。この値が大きい程重量が軽く、軽量化されていることを意味する。
荷重耐久性
各試験タイヤをリム(14×5 1/2J)に組み付け、450kPaを充填し、ドラム径1707mmのドラム試験機を使用して、速度81km/h、負荷荷重をJATMA規定の最大荷重の75%として4時間、97%として6時間、114%として24時間走行させ、その後8時間毎に19%ずつ荷重を増加させながら、試験タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。その結果を従来タイヤを100とする指数値で示す。この値が大きい程、荷重耐久性が優れている。
各試験タイヤをリム(14×5 1/2J)に組み付け、450kPaを充填し、ドラム径1707mmのドラム試験機を使用して、速度81km/h、負荷荷重をJATMA規定の最大荷重の75%として4時間、97%として6時間、114%として24時間走行させ、その後8時間毎に19%ずつ荷重を増加させながら、試験タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。その結果を従来タイヤを100とする指数値で示す。この値が大きい程、荷重耐久性が優れている。
表1から、本発明タイヤは、荷重耐久性を従来と同じレベルに維持しながら軽量化できることがわかる。
1 ビード部
2 サイドウォール部
3 ビードコア
3e 外周端
4 ビードフィラー
4e 外周端
5,5A,5B カーカス層
5X 端部
5e 外周端
6 リムクッションゴム層
7 サイドゴム層
2 サイドウォール部
3 ビードコア
3e 外周端
4 ビードフィラー
4e 外周端
5,5A,5B カーカス層
5X 端部
5e 外周端
6 リムクッションゴム層
7 サイドゴム層
Claims (6)
- 左右のビード部にビードコアを埋設し、該ビードコアの外周側に隣接してビードフィラーを配置し、タイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に配列したカーカス層を左右のビード部間に延設し、該カーカス層の両端部を前記ビードコアの周りにタイヤ軸方向内側から外側に前記ビードフィラーを包み込むようにして折り返し、該折り返したカーカス層両端部のタイヤ軸方向外側に隣接してリムクッションゴム層を配置した小型トラック用ラジアルタイヤにおいて、
前記ビードコアの外周端から前記ビードフィラーの外周端までのタイヤ径方向長さで定義されるビードフィラー高さHbをタイヤ最大幅位置Pmまでのタイヤ断面高さHmの8%〜26%にし、かつビードフィラー高さHbの中央となる位置Pbにおいて、前記ビードフィラーのタイヤ軸方向厚さTbを前記リムクッションゴム層のタイヤ軸方向厚さTrの90%〜130%にした小型トラック用ラジアルタイヤ。 - 前記ビードフィラーを構成するゴムの硬度が、前記リムクッションゴム層を構成するゴムの硬度の100%〜110%であり、かつサイドウォール部において前記カーカス層のタイヤ軸方向外側に配置されるサイドゴム層を構成するゴムの硬度の125%〜160%である請求項1に記載の小型トラック用ラジアルタイヤ。
- 前記ビードフィラーの外周端と前記カーカス層の折り返した端部の外周端との間の直線距離Lが10mm〜20mmである請求項1または2に記載の小型トラック用ラジアルタイヤ。
- 前記ビードフィラーのタイヤ子午線断面形状が実質的に三角形状である請求項1,2または3に記載の小型トラック用ラジアルタイヤ。
- 左右のビード部間にタイヤ径方向に延在する補強コードをタイヤ周方向に配列した1〜3層のカーカス層を延設し、前記両端部をビードコアの周りに折り返したカーカス層が前記1〜3層のカーカス層の最内層を構成し、各カーカス層の補強コードが有機繊維コードである請求項1,2,3または4に記載の小型トラック用ラジアルタイヤ。
- JATMAに規定された最大負荷能力に対応する空気圧が350kPa〜650kPaの範囲に属し、かつ偏平率が75%〜100%である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の小型トラック用ラジアルタイヤ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007161688A JP2009001072A (ja) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | 小型トラック用ラジアルタイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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JP2009001072A true JP2009001072A (ja) | 2009-01-08 |
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ID=40317964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2007161688A Pending JP2009001072A (ja) | 2007-06-19 | 2007-06-19 | 小型トラック用ラジアルタイヤ |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014113957A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 空気入りタイヤ |
JP2016068821A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
-
2007
- 2007-06-19 JP JP2007161688A patent/JP2009001072A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014113957A (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 空気入りタイヤ |
EP2743098A3 (en) * | 2012-12-11 | 2017-12-13 | Sumitomo Rubber Industries Limited | Pneumatic tire |
JP2016068821A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 東洋ゴム工業株式会社 | 空気入りタイヤ |
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