JP2009056944A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】カーカスの折り返し端をベルト層に挟み込んだ構造の耐久性と操縦安定性の高いタイヤを、特別超幅広のカーカス材を用意することなく、既存サイズのカーカス材を使用して容易に生産可能にした空気入りラジアルタイヤを提供する。
【解決手段】２層のカーカスＡ，Ｂをトレッド部１から左右のサイドウォール部２を経てビード部３に至らせ、その両端を左右のビードコア４，４の周りにタイヤ内側から外側に折り返し、カーカスＡ，Ｂの外周側にベルト層６を配置し、カーカスＡ，Ｂのタイヤ幅方向の全幅を実質的に同一長さにすると共に、タイヤ幅方向に互いに逆方向にオフセットさせ、カーカスＡ，Ｂの両端部の左右のビードコア４からの折り返し長さを互いに異ならせ、その折り返し長さが短い方をビードコア４の近傍で終端させ、折り返し長さが長い方を前記ベルト層端部６ｅのタイヤ幅方向内側まで延長させて終端させたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、カーカスの折り返し端をベルト層に挟み込んだ構造の耐久性及び操縦安定性に優れたタイヤを特別超幅広のカーカス材を用意することなく容易に製造可能にした空気入りラジアルタイヤに関する。

最近、空気入りラジアルタイヤの耐久性と操縦安定性を向上する対策として、カーカスを幅広のカーカスと幅狭のカーカスとの２層構造にし、図３に例示するように、そのうちの幅狭のカーカスＤは、両端部をそれぞれ左右一対のビードコア４，４の周りにタイヤ内側から外側に折り返し、そのビードコア４の近傍で終端させるのに対して、幅広のカーカスＣは、両端部をトレッド部のベルト層６の内側にまで延長させて、ベルト層６に挟み込むようにした構造のものが使用されるようになっている（例えば、特許文献１）。

しかし、このようなタイヤ構造をタイヤ断面幅が大きいタイヤやタイヤ断面高さが大きい空気入りラジアルタイヤに適用した場合、タイヤ内側のペリフェリー長さが非常に大きなものになるため、少なくとも上記幅広のカーカスに対しては既存のカーカス材には適用可能なサイズが存在しないため、特別超幅広のカーカス材を製造したり、これを取り扱うための特別な設備を用意することなどが必要になる。その上に、２種類の寸法の異なるカーカス材を生産・管理することが必要になるので作業が繁雑化し、タイヤの生産性が著しく低下するという問題があった。
特開２００４−３５２１７４号公報

本発明の目的は、カーカスの折り返し端をベルト層に挟み込んだ構造の耐久性と操縦安定性に優れたタイヤを、特別超幅広のカーカス材を用意することなく、既存サイズのカーカス材を使用するだけで容易に生産可能にした空気入り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空気入りラジアルタイヤは、２層のカーカスをトレッド部から左右のサイドウォール部を経てビード部に至らせ、その両端をそれぞれ左右のビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返し、該カーカスの外周側にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、前記２層のカーカスのタイヤ幅方向の全幅を実質的に同一長さにすると共に、タイヤ幅方向に対して互いに逆方向にオフセットさせることにより、各カーカスの両端部の前記左右のビードコアからの折り返し長さを互いに異ならせ、それぞれ前記２層のカーカスの折り返し長さが短い方を前記ビードコアの近傍で終端させ、折り返し長さが長い方を前記ベルト層端部のタイヤ幅方向内側まで延長させて終端させたことを特徴とする。

また、前記左右のタイヤサイド部間で前記折り返し長さが短い方の長さ及び折り返し長さが長い方の長さは、互いに同一にすることが好ましい。

前記折り返し長さが長い方の終端が前記ベルト層端部からタイヤ幅方向内側に延長する長さは、前記ベルト層最大幅の１０％〜３０％にするとよく、前記折り返し長さが短い方の終端から直近のビードトウまでの直線距離は２０〜４０ｍｍにするとよい。

タイヤがネガティブキャンバーに設定された車両に装着される場合には、左右のタイヤサイド部のうち、前記折り返し長さの短い方が前記折り返し長さの長い方の外側に折り返されたタイヤサイド部を、車両装着時の車両外側にするようにするとよく、これにより乗り心地性と荷重耐久性を調和させることができる。このとき、折り返し長さが短い方の終端からタイヤ外表面までのゴム厚さを２．０ｍｍ以上にするとよい。

また、本発明は、タイヤ断面の呼び幅が２７５ｍｍ以上および／または偏平率が５０％以下の空気入りラジアルタイヤに適用することができる。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、タイヤ幅方向の全幅が実質同一長さを有する２層のカーカスをタイヤ幅方向に対して互いに逆方向にオフセットさせることにより、各カーカスの両端部が左右のビードコアを折り返す長さを互いに異ならせ、それぞれ２層のカーカスにおける折り返し長さが短い方をビードコアの近傍で終端させ、折り返し長さが長い方をベルト層端部のタイヤ幅方向内側まで延長させて終端させるようにしたので、従来のように幅サイズの異なる２種類のカーカス材を使用することなく、同一サイズのカーカス材を使用するだけで、カーカスの折り返し端をベルト層に挟み込んだ構造の耐久性と操縦安定性とに優れた空気入りラジアルタイヤを容易に得ることができる。また、特別に超幅広のカーカス材を製造する特別の設備を用意する必要がないため、高い生産性の下に上述した高性能のタイヤを製造することができる。

図１は、本発明の空気入りラジアルタイヤの実施形態の一例を示す断面図であり、図２は、図１におけるカーカスの配置構成を模式的に示す説明図である。

図１，２において、空気入りラジアルタイヤは、トレッド部１、左右のサイドウォール部２及びビード部３から構成され、２層構造のカーカスＡ，Ｂが、トレッド部１から左右のサイドウォール部２，２を経てビード部３，３に至り、ビードコア４，４に装架されている。トレッド部１のカーカスＡ，Ｂの外周側には２層のスチールコードのベルト層６が層間でコードを交差させるように配置され、その外周側に補強コードをタイヤ周方向に対し０°〜１０°の低角度で螺旋状に巻き付けた２層のベルトカバー層７が配置される。

２層のカーカスＡ，Ｂは、タイヤ幅方向の全幅を実質的に同一長さにすると共に、タイヤ幅方向に対して互いに逆方向にオフセットして配置されている。そのオフセットさせた２層のカーカスＡ，Ｂがそれぞれ両端部を左右のビードコア４，４から折り返すことにより、左右の折り返し長さを互いに異ならせている。

すなわち、内外２層のカーカスＡ，Ｂのうち、外層のカーカスＡは、図の左側の折り返し端Ｌａをビードコア４の近傍でビードフィラー５の側部で終端させているのに対して、右側の折り返し端Ｈａはサイドウォール部２を経てベルト層６の端部６ｅからタイヤ幅方向内側まで延長するように終端させている。これに対して、内層のカーカスＢは、図の右側の折り返し端Ｌｂをビードコア４の近傍でビードフィラー５の側部で終端させているのに対して、左側の折り返し端Ｈｂはベルト層６の端部６ｅからタイヤ幅方向内側まで延長するように終端させている。これより、図の左側ではカーカスＡの短い折り返し端ＬａをカーカスＢの長い折り返し部が覆うのに対して、図の右側ではカーカスＡの長い折り返し部の外側にカーカスＢの短い折り返し端Ｌｂが積層する左右非対称の構造になっている。

このように、カーカス幅が実質同一長さの２層のカーカスＡ，Ｂを使用するが、互いに逆方向にオフセットさせて配置することにより、幅の異なる２種類のカーカス材を使用することなく、カーカスの折り返し端をベルト層に挟み込んだ構造の耐久性と操縦安定性に優れた空気入りラジアルタイヤを得ることができる。したがって、タイヤ断面幅の大きいタイヤやタイヤ断面高さの大きいタイヤを製造する場合であっても、既存サイズのカーカス材をそのまま使用すればよく、特別に超幅広のカーカス材を用意する必要がない。したがって、特別に幅広のカーカス材を製造する特別の設備も用意する必要がなく、また、タイヤ製造時に２種類の寸法の異なるカーカス材を生産・管理する必要がないため、成形時に使用するカーカスラックやサービサーの段数を減らすことできて作業性が簡素化されるので、高い生産性の下に高性能のタイヤを製造することができる。

本発明の空気入りラジアルタイヤは、図１及び２に示す例のように、２層のカーカスにおける折り返し長さが短い方の長さ及び折り返し長さが長い方の長さが、それぞれ左右のタイヤサイド部間で互いに同一になるように構成されていることが好ましい。図１では、左側の長い折り返し端Ｈｂと直近のビードトウとの直線距離Ｄ_Ｈｂが、右側の長い折り返し端Ｈａと直近のビードトウとの直線距離Ｄ_Ｈａと同一であると共に、左側の短い折り返し端Ｌａと直近のビードトウとの直線距離Ｄ_Ｌａが、右側の短い折り返し端Ｌｂと直近のビードトウとの直線距離Ｄ_Ｌｂと同一になっている。

このように左右のタイヤサイド部間で、折り返し長さが短い方の直線距離Ｄ_Ｌａ，Ｄ_Ｌｂ同士及び長い方の直線距離Ｄ_Ｈａ，Ｄ_Ｈｂ同士が共に同一長さに設定されることによりタイヤのユニフォミティが向上し優れた動バランスを得ることができ、走行時の振動を減らすことができる。このようなカーカスＡ，Ｂの配置構成は、タイヤセンターラインＣＬに対するカーカスＡの幅方向のオフセット量と、カーカスＢの反対方向へのオフセット量とを、ほぼ同一にすることにより調製することができる。

２層のカーカスの折り返し端のうち、左右の長い折り返し端Ｈａ，Ｈｂがそれぞれのベルト層端部６ｅからタイヤ幅方向内側に延長する長さＥ（ビット長）は、ベルト層６の最大幅Ｗの１０％〜３０％にするとよい。長さＥがベルト層最大幅Ｗの１０％より小さいと、折り返し端Ｈａ，Ｈｂのベルト層６への挟み込みが不足し、タイヤ耐久性や操縦安定性を十分に得ることができなくなる。また、ベルト層最大幅Ｗの３０％を超えると、耐久性や操縦安定性の向上効果は飽和し、かつタイヤ成形時にカーカス端部の折り返し作業が困難になるため生産性が低下する。

左右の短い折り返し端Ｌａ，Ｌｂと直近のビードトウとの直線距離Ｄ_Ｌａ，Ｄ_Ｌｂは２０〜４０ｍｍにするとよい。直線距離Ｄ_Ｌａ，Ｄ_Ｌｂが２０ｍｍより小さいと、カーカスがビードコアから抜けやすくなり、タイヤ故障の原因になる。また、４０ｍｍより大きいと、それぞれの折り返し端Ｌａ，Ｌｂが、繰り返し変形が大きいフレックスゾーンに入るため、その端部に応力が集中して耐久性が低下する。

上述した本発明の空気入りラジアルタイヤは、左右のタイヤサイド部において、一方のタイヤサイド部では２層のカーカスのうちの折り返し長さの短い折り返し端が、長い折り返し部に覆われているのに対して、他方のタイヤサイド部では、逆に長い折り返し部の上に短い折り返し端が重なっており、左右非対称構造になっている。この左右非対称構造の空気入りラジアルタイヤを車両に装着するとき、いずれの側のタイヤサイド部を車両内側にし、車両外側にするかは特に限定されない。

しかし、車両の取り付けが、ネガティブキャンバーに設定されている車両に対する本発明タイヤの装着は、好ましくは図１の例のように、カーカスの折り返し長さの短い折り返し端Ｌｂが長い折り返し部の外側に折り返された側のタイヤサイド部を、車両装着時の車両外側に配置するようにするとよい。車両外側のタイヤサイド部は、短い折り返し端Ｌｂが長い折り返し部に覆われていないため、タイヤ剛性が低くなり、乗り心地性を良好にする。同時に、車両内側では、ネガティブキャンバーにより高い接地圧を受けるが、短い折り返し端Ｌａが長い折り返し部に覆われているためタイヤ剛性が高く、良好な耐荷重性を維持することができるからである。

このように車両外側において、カーカスの短い折り返し端Ｌｂが長い折り返し部に覆われていないタイヤサイド部では、その短い折り返し端Ｌｂからタイヤ外表面までのゴム厚さを２．０ｍｍ以上にするとよい。折り返し端Ｌｂの外側のゴム厚さが２．０ｍｍ未満であると、耐久性を確保することが難しくなる。

本発明のタイヤは、タイヤサイズに関係なく適用できるが、特にタイヤ断面の呼び幅が２７５ｍｍ以上および／または偏平率が５０％以下の空気入りラジアルタイヤに適用する場合に好適である。このようなタイヤサイズのタイヤは、いずれもタイヤ内側のペリフェリー長さが非常に大きいので、本発明のタイヤ構成を適用することにより、カーカス幅が既存サイズのカーカス材を使用しながら、高い生産性の下で耐久性および操縦安定性に優れた高性能タイヤを容易に生産することができる。本発明において、タイヤ断面の呼び幅および偏平率は、ＪＡＴＭＡの規定に基づくものとする。

以下、実施例によって本発明をさらに説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１〜３
タイヤサイズが３０５／４５Ｒ２２で、図１のタイヤ構造を有する超偏平ラジアルタイヤを製造するに当たり、タイヤ幅方向の全幅が同一長さの２層のカーカスをタイヤ幅方向に対して互いに逆方向にオフセットして配置することを共通条件とし、カーカス材のカーカス幅、各カーカス両側の折り返し端と直近のビードトウとの直線距離Ｄ_Ｌａ，Ｄ_Ｌｂ，Ｄ_Ｈａ，Ｄ_Ｈｂ及び折り返し端Ｈａ，Ｈｂとベルト層端部６ｅとの距離Ｅがベルト層最大幅Ｗに対する割合（％）を表１に示すように異ならせた３種類の空気入りラジアルタイヤ（本発明タイヤ１〜３）を製作した。また、比較例１として、図３に示すタイヤ構造であって、表１のようにカーカス幅が異なる２層のカーカスを左右対称に配置したことを除き、実施例１と同様にして空気入りラジアルタイヤ（比較タイヤ１）を製作した。

得られた４種類の空気入りラジアルタイヤについて、本発明タイヤは、カーカスの短い折り返し端Ｌｂが位置するタイヤサイド部側が車両外側になるように、ネガティブキャンバーに設定された車両に装着して、それぞれ荷重耐久性、操縦安定性および乗り心地性を下記の方法により評価し、その結果を表１に示す。

［荷重耐久性］
得られた空気入りラジアルタイヤを、２２×１１．０Ｊのリムにリム組みし、直径１７０７ｍｍのドラム試験機を用い、周辺温度を２５±３℃に制御し、キャンバー角±３°（−はネガティブキャンバーの時）、スリップ角０°、空気圧３３０ｋＰａ、荷重をＪＡＴＭＡ Ｙ／Ｂに規定された最大荷重とし、速度８１ｋｍ／ｈにて２時間予備走行を行なった後、荷重を前記最大荷重の１５１％にした他は、予備走行と同じ条件で連続走行させ、タイヤ故障が起きるまでの走行距離を測定した。評価結果は、比較例１を１００とする指数として示し、この指数値が大きいほど耐久性が優れていることを意味する。

［操縦安定性］
得られた空気入りラジアルタイヤを、２２×１１．０Ｊのリムにリム組みし、国産の排気量４．７リットルの車両に、装着方向が決められたとおりに装着し、空気圧２４０ｋＰａの条件で、熟練したテストドライバーが、直進走行時及びレーンチェンジ時の操縦安定性を官能評価した。評価結果は、比較例１を１００とする指数とし、この指数値が大きいほど操縦安定性が優れることを意味する。

［乗り心地性］
得られた空気入りラジアルタイヤを、２２×１１．０Ｊのリムにリム組みし、国産の排気量４．７リットルの車両に、装着方向が決められたとおりに装着し、空気圧２４０ｋＰａの条件で、凹凸を有するテストコースを５０ｋｍ／ｈで実車走行させ、専門パネラー３名による感応評価を行った。評価結果は、比較例１を１００とする指数として示し、この指数値が大きいほど乗心地性が優れていることを意味する。

実施例４〜６
実施例１〜３で得た本発明タイヤ１〜３を、それぞれネガティブキャンバーに設定された車両に対する取り付けを、車両内外の位置を反転させたことを除き、実施例１〜３と同じ方法で、荷重耐久性、操縦安定性および乗り心地性を評価し、その結果を表２に示した。

本発明の実施形態からなる空気入りラジアルタイヤの子午線方向断面図である。 図１の空気入りラジアルタイヤのカーカスの配置を模式的に示す説明図である。 従来の空気入りラジアルタイヤにおける図２に相当する説明図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ ビードコア
５ ビードフィラー
６ ベルト層
６ｅ ベルト層端部
Ａ，Ｂ カーカス
ＣＬ タイヤセンターライン

Claims (8)

1. ２層のカーカスをトレッド部から左右のサイドウォール部を経てビード部に至らせ、その両端をそれぞれ左右のビードコアの周りにタイヤ内側から外側に折り返し、該カーカスの外周側にベルト層を配置した空気入りラジアルタイヤにおいて、
   前記２層のカーカスのタイヤ幅方向の全幅を実質的に同一長さにすると共に、タイヤ幅方向に対して互いに逆方向にオフセットさせることにより、各カーカスの両端部の前記左右のビードコアからの折り返し長さを互いに異ならせ、それぞれ前記２層のカーカスの折り返し長さが短い方を前記ビードコアの近傍で終端させ、折り返し長さが長い方を前記ベルト層端部のタイヤ幅方向内側まで延長させて終端させた空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記左右のタイヤサイド部間で、前記折り返し長さが短い方の長さ及び折り返し長さが長い方の長さを互いに同一にした請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
3. 前記折り返し長さが長い方の終端が前記ベルト層端部からタイヤ幅方向内側に延長する長さを、前記ベルト層最大幅の１０％〜３０％にした請求項１又は２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
4. 前記折り返し長さが短い方の終端から直近のビードトウまでの直線距離を２０〜４０ｍｍにした請求項１，２又は３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
5. 左右のタイヤサイド部のうち、前記折り返し長さの短い方が前記折り返し長さの長い方の外側に折り返されたタイヤサイド部を、車両装着時の車両外側にした請求項１〜４のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
6. 前記折り返し長さが短い方の終端からタイヤ外表面までのゴム厚さを２．０ｍｍ以上にした請求項５に記載の空気入りラジアルタイヤ。
7. タイヤ断面の呼び幅が２７５ｍｍ以上である請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。
8. 偏平率が５０％以下の偏平タイヤである請求項１〜７のいずれかに記載の空気入りラジアルタイヤ。

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