JP2009096230A

JP2009096230A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2009096230A
Application number: JP2007266906A
Authority: JP
Inventors: Chieko Aoki; 知栄子青木
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2009-05-07

Abstract

【課題】リム組み時に発生するビード部のトウ端でのゴム欠けを抑制し、ビード耐久性を向上し得る。
【解決手段】トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、該本体部６ａに連なり前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する少なくとも１枚のカーカスプライ６Ａを具えた空気入りタイヤ１である。タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記ビード部４のトウ端Ｔは、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂと平行にのびる円弧面Ｒで面取りされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、リム組み時に発生しがちなビード部のトウ端でのゴム欠けを抑制し、ビード耐久性を向上し得る空気入りタイヤに関する。

図６に示されるように、空気入りタイヤのビード部のトウ端Ｔは、通常、略直線状の傾斜でのびるビードシート面Ｓ１と、ビード部のタイヤ内腔側に向くビード内腔面Ｓ２とが鋭く交わる剣先状に形成されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００１−１０３１２号公報

しかしながら、このような空気入りタイヤでは、リム組み時、ビード部がリムフランジを乗り越える際などに前記トウ端Ｔがリムフランジと引っかかり、例えば図６で符号ｊで示されるようなクラックやトウ端の一部が欠損するトウ欠けといったの損傷が発生しやすい。しかも、これらの損傷は、タイヤのリムとの嵌合力を低下させる他、荷重負荷走行によって成長し、例えばカーカスコードａにまでクラックが到達して該コードに錆やセパレーション等を発生させビード耐久性を低下させるという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、ビード部のトウ端を、カーカスプライの折返し部と平行にのびる円弧面で面取りすることを基本として、リム組み時に発生するビード部のトウ端でのゴム欠けを抑制し、ひいては、ビード耐久性を向上し得る空気入りタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部と、該本体部に連なり前記ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に円弧状に折り返された折返し部とを有する少なくとも１枚のカーカスプライを具えた空気入りタイヤであって、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記ビード部のトウ端は、前記カーカスプライの折返し部と平行にのびる円弧面で面取りされていることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、前記ビード部は、リムのリムシート面に着座する平坦なビードシート面と、このビードシート面のタイヤ軸方向の内端に連なる前記円弧面と、この円弧面のタイヤ半径方向の外端に連なりかつタイヤ半径方向外側に前記カーカスプライの本体部に沿ってのびるビード内腔面とを有し、しかも前記ビードシート面の前記内端は、ビードコアのタイヤ軸方向の最内側点かたタイヤ軸方向内外にビードコアのタイヤ軸方向幅の１／４の範囲内に位置する請求項１記載の空気入りタイヤである。

また請求項３記載の発明は、前記ビードシート面の前記内端は、ビードコアのタイヤ半径方向内側に位置する請求項２記載の空気入りタイヤである。

また請求項４記載の発明は、前記ビード部は、前記円弧面から前記カーカスプライの折返し部までの距離が１〜１０mmである請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤである。

また請求項５記載の発明は、前記ビード部は、前記円弧面の近傍に、該円弧面に沿ってのびるキャンバス地のチェーファーが設けられる請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤである。

また請求項６記載の発明は、前記ビードコアは、環状の芯線と、該芯線の周囲に複数本のシース線を螺旋状に巻き付けることにより形成された少なくとも１層のシースとを有する断面円形状のケーブルビードからなる請求項１乃至５の何れかに記載の空気入りタイヤである。

本発明の空気入りタイヤのビード部は、そのトウ端が、カーカスプライの折返し部と平行にのびる円弧面で面取りされている。このようなトウ端は、リム組み時、リムフランジを乗り越えさせるときにリムフランジに引っかかり難い。しかも、トウ端の円弧面は、カーカスプライの折返し部と平行であるため、該トウ端の剛性を均一化でき、クラックやトウ欠けが発生し難く、ひいてはビード耐久性が向上する。

以下、本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本実施形態の空気入りタイヤ１のタイヤ子午線断面を示す。該空気入りタイヤ１（以下、タイヤ１ということがある。）は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内方かつカーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを具え、本実施形態では乗用車用のものが例示される。

前記ベルト層７は、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して例えば１０〜４０°の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本例では３枚のベルトプライ７Ａ〜７Ｃを前記コードが互いに交差する向きに重ね合わせて構成される。ベルトコードは、本例ではスチールコードが採用されているが、アラミド、レーヨン等の高弾性の有機繊維コードも必要に応じて用いることができる。

前記カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、該本体部６ａに連なり前記ビードコア５の周りをタイヤ軸方向内側から外側に円弧状に折り返された折返し部６ｂとを有する少なくとも１枚、本実施形態では１枚のカーカスプライ６Ａで構成される。前記カーカスプライ６Ａは、例えば有機繊維のカーカスコードの層からなる。該カーカスコードは、例えばタイヤ赤道Ｃに対して７０〜９０°の角度で配列される。

また、前記ビードコア５は、図２に拡大して示されるように、環状の芯線１２と、該芯線１２の周囲に複数本のシース線１３ａを螺旋状に巻き付けることにより形成された少なくとも１層（本実施形態では２層）のシース１３とを有する断面円形をなすケーブルビード１１として構成される。なお、前記芯線１２は、モノフィラメントでも良いが、本実施形態では、３本のスチールフィラメントを撚り合わすことにより形成されている。さらに、本実施形態では、ケーブルビード１１の剛性を強めるために、前記シース１３を２層にしたものが例示される。

このようなケーブルビード１１は、その周りに巻き付けられたカーカスプライ６Ａからの力を、該ケーブルビード１１自体の捻れやシース線１３ａの巻き締まり又は巻き弛み等によって吸収できる。従って、ケーブルビード１１は、タイヤ屈曲時のカーカスプライ６Ａの歪を緩和し、ひいてはビード部４の耐久性を高めるのに役立つ。なおケーブルビード１１は、その周囲を、有機繊維コード等を用いた布材を有するラッピングシート１４で被覆されてもよい。ただし、ビードコア５は、このようなケーブルビード１１に形態されるものではなく、図６で示した鋼線等のビードワイヤを多段多列に巻回してなる断面横長状又は六角形状等のいわゆるテープビードであっても良い。

また、図２に拡大して示されるように、前記ビード部４のトウ端Ｔは、タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂと平行にのびる円弧面Ｒで面取りされる。本実施形態では、折返し部６ｂ及び円弧面Ｒが、実質的に単一の円弧で形成されている。このようなトウ端Ｔは、リム組み時のリムフランジを乗り越える際に、該リムフランジと接触しても摩擦が少なく引っかかり難い。また、トウ端Ｔの円弧面Ｒは、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂと平行であるため、折返し部６ｂのトウ端側には均一な厚さ（符号Ｗ１に相当）でゴムが配されるため、剛性が均一化する。従って、クラックやゴム欠け等が発生し難い。これらの相乗作用により、本実施形態の空気入りタイヤ１は、ビード部の耐久性を向上し得る。

図３には、本実施形態の空気入りタイヤのビード部４と、それが組み付けられる正規リムｒの輪郭線とを示す。ここで、「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであって、例えばＪＡＴＭＡであれば標準リム、ＴＲＡであれば"DesignRim"、或いはＥＴＲＴＯであれば"MeasuringRim"を意味する。

本実施形態において、前記リムｒは、タイヤ軸方向外側に向かって外径が漸増する傾斜を有して直線状にのびるリムシートＪ１と、該リムシートＪ１の軸方向外側に連なる円弧部Ｊ２と、該円弧部Ｊ２に連なりタイヤ半径方向外側にのびるフランジ部Ｊ３とを含んでいる。そして、前記リムシートＪ１とフランジ部Ｊ３との延長線の交点間の幅が、リム巾ＷＪとして定められる。

他方、本実施形態のビード部４は、タイヤ回転軸を含む断面において、リムシートＪ１に密着しうる直線状をなす平坦なビードシート面Ｓ１と、このビードシート面Ｓ１のタイヤ軸方向の内端Ｑ１に連なる前記円弧面Ｒと、この円弧面Ｒのタイヤ半径方向の外端Ｑ２に連なり、かつタイヤ半径方向外側に前記カーカスプライ６Ａの本体部６ａに沿ってのびるビード内腔面Ｓ２とを有する。

また、空気入りタイヤ１のビード部４の幅ＢＷをリムｒのリム巾ＷＪに拡げて保持したリム組み前の仮保持状態において、図２に示されるように、ビードシート面Ｓ１の前記内端Ｑ１は、ビードコア５のタイヤ半径方向の内方領域ＡＣに位置させることが望ましい。なお、前記ビード部４の幅ＢＷとは、ビードシート面Ｓ１と、ビード部４のタイヤ軸方向の外側面Ｓ４との延長線が交わるビードヒール点Ｐ、Ｐ間のタイヤ軸方向距離とする。

前記内端Ｑ１が前記内方領域ＡＣよりもタイヤ軸方向外側に位置する場合、ビードコア５のタイヤ半径方向内側にビードシート面Ｓ１が存在しなくなり、かつ、ビードシート面Ｓ１とリムシートＪ１との接触面積が著しく小さくなるため、ビード部４とリムｒとのずれが生じやすくなる他、エアシール性が低下するおそれがある。逆に、ビードシート面Ｓ１の前記内端Ｑ１が前記内方領域ＡＣよりもタイヤ軸方向内側に位置する場合、トウ端Ｔを十分に面取りできないため、リム組み時にトウ端Ｔがリムｒのフランジ部Ｊ３と強く接触するおそれがある。以上のような観点より、前記内端Ｑ１は、より好ましくは、ビードコア５のタイヤ軸方向の中間よりもタイヤ軸方向内側の領域ＡＣｉに位置することが望ましい。とりわけ、ビードシート面Ｓ１の前記内端Ｑ１からビードヒール点Ｐまでの長さＬｓは、好ましくはビードコア５のタイヤ軸方向の幅ＣＷの０．６倍以上、より好ましくは０．８倍以上が望ましく、また、好ましくは２倍以下、より好ましくは１．８倍以下であるのが望ましい。

また、トウ端Ｔの円弧面Ｒとカーカスプライ６Ａの折返し部６ｂ（即ち、折返し部６ｂのカーカスコード）までの距離（すなわち、トウ端のゴム厚さ）Ｗ１は、好ましくは１mm以上であることが望ましい。前記距離Ｗ１が１mm未満であると、成形時のバラツキ等によって折返し部６ｂのカーカスコードが円弧面Ｒに露出するおそれがある他、ゴムの剛性が低下して容易に欠けが生じるなど好ましくない。このような観点より、前記距離Ｗ１は、好ましくは１．０mm以上、より好ましくは１．５mm以上が望ましい。なお、前記最短距離Ｗ１が大きすぎると、トウ端Ｔが膨出しリム組み時にフランジ部Ｊ３と干渉しやすくなるので、好ましくは１０．０mm以下、より好ましくは７．０mm以下、さらに好ましくは５．０ｍｍ以下、最も好ましくは３．０ｍｍ以下が望ましい。

さらに、図２に示されるように、円弧面Ｒの円弧角α（前記内端Ｑ１と、円弧面Ｒの外端Ｑ２との円弧の角度）が小さすぎると、トウ端Ｔを十分に面取りできず、ひいてはリム組時にトウ欠けが生じやすい。このような観点より、円弧面Ｒの円弧角αは、好ましくは５度以上、より好ましくは１０度以上が望ましい。他方、前記円弧角αが大きくなると、ビードシート面Ｓ１が小さくなってリムずれ等が生じやすくなるおそれがある。このような観点では、円弧面Ｒの円弧角αは、好ましくは１８０度以下、より好ましくは１５０度以下が望ましい。

以上のようなトウ端Ｔの円弧面Ｒは、種々の方法で製造することができる。例えば、図６に示したように、トウ端Ｔを鋭で加硫成形した後、該トウ端Ｔを切削ないし研磨によって面取りすることにより、本実施形態の空気入りタイヤ１を製造しうる。しかし、タイヤのビード部４には、トウ端Ｔを保護するために、例えば図６に符号ｇで示すように、キャンバス地等のチェーファが配されている場合がある。このようなタイヤでは、トウ端Ｔを切削により面取りすると、チェーファｇまでもが削られるおそれがある。

このような場合には、図４に示されるように、トウ端Ｔの円弧面Ｒを加硫金型Ｍによって成形することが望ましい。この実施形態では、ビード部４のトウ端の円弧面Ｒが金型ＭのビードリングＭｂによって加硫成形されるので、該円弧面Ｒの近傍に、該円弧面Ｒに沿ってのびるキャンバス地のチェーファー１０を一体に成形できる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は、乗用車用タイヤに規制されることなく、重荷重用タイヤ、小型トラック用タイヤ、建築、産業車両用の特殊タイヤなど、種々のカテゴリーのタイヤとして種々の態様に変形して実施しうる。

表１及び図１又は図５（ａ）〜（ｄ）に示す構造を有するサイズ２６５／７０Ｒ１７の乗用車用タイヤについて評価を評価した。なお、ビードトウ以外の仕様は、各タイヤとも実質的に同一に構成された。テスト方法は、次の通りである。

＜耐リム組み時損傷性能＞
自動リム組み機にて各テストタイヤをリム（１７×８Ｊ）に組み付けるテストを行った。組み付け後、リムからタイヤを取り外し、ビード部のトウ端に欠けやクラック等の損傷の有無を肉眼で調べた。各タイヤとも１０本づつテストを行い、従来例のトウ端の損傷の合計長さを１００とする指数で評価した。なお、指数は、数値が大きいほど耐リム組時損傷性能が良好となるように調整された。

＜耐リムずれ性能＞
試供タイヤを上記リムに組み付け後、内圧２００ｋＰａを充填して排気量３０００ccの後輪駆動車の４輪に装着し、速度５０ｋｍ／ｈから最大ブレーキ加速度（０．８〜０．９Ｇ）で完全停止させる急制動試験を２回行なった。そして、前記急制動試験が２４時間おきに１８回繰り返された後、タイヤとリムとの周方向のずれ量の合計を測定し、従来例の値を１００とする指数で表示した。数値が大きいほど良好である。

＜耐リム外れ性能＞
試供タイヤを上記リムに組み付け後、内圧１８０ｋＰａを充填し、サイドウォール部に、タイヤ軸方向荷重を加えるブロックを押し付け、ビード部４がリムシートから外れたときの荷重が測定された。結果は、従来例を１００とする指数であり、数値が大きいほど良好である。

＜エアシール性能＞
ＡＳＴＭＦ１１１２−００に準拠して行われた。即ち、テストタイヤを上記リムに、内圧を約１８０ｋＰａでリム組みし、６０日後のタイヤの内圧の低下率が測定された。結果は、従来例を１００とする指数であり、数値が大きいほど良好である。
テスト結果を表１に示す。

テストの結果、実施例のタイヤは、リム組み時に発生するビード部のトウ端でのゴム欠けを抑制し、ビード耐久性を向上し得ることが確認できた。また、耐リムずれやエアシール性能についても従来のものと遜色ないことが確認できた。

本実施形態の空気入りタイヤを例示するタイヤ子午線断面図である。そのビード部を拡大して示す断面図である。ビード部とリムとを揃えて示した断面図である。トウ端を加硫成形する加硫金型の部分断面図である。（ａ）〜（ｄ）は実施例及び比較例のビード部の概略断面図である。従来の空気入りタイヤのトウ端を示す断面図である。

符号の説明

１空気入りタイヤ
２トレッド部
３サイドウォール部
４ビード部
５ビードコア
６Ａカーカスプライ
６ａ本体部
６ｂ折返し部
Ｔトウ端
Ｒ円弧面
Ｓ１ビードシート面
Ｓ２ビード内腔面

Claims

トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部と、該本体部に連なり前記ビードコアの周りをタイヤ軸方向内側から外側に円弧状に折り返された折返し部とを有する少なくとも１枚のカーカスプライを具えた空気入りタイヤであって、
タイヤ回転軸を含むタイヤ子午線断面において、前記ビード部のトウ端は、前記カーカスプライの折返し部と平行にのびる円弧面で面取りされていることを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ビード部は、リムのリムシート面に着座する平坦なビードシート面と、このビードシート面のタイヤ軸方向の内端に連なる前記円弧面と、この円弧面のタイヤ半径方向の外端に連なりかつタイヤ半径方向外側に前記カーカスプライの本体部に沿ってのびるビード内腔面とを有し、
しかも前記ビードシート面の前記内端は、ビードコアのタイヤ半径方向内方領域に位置する請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記ビードシート面の前記内端は、ビードコアのタイヤ軸方向の中間よりもタイヤ軸方向内側に位置する請求項２記載の空気入りタイヤ。
前記ビード部は、前記円弧面から前記カーカスプライの折返し部までの距離が１〜１０mmである請求項１乃至３のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記ビード部は、前記円弧面の近傍に、該円弧面に沿ってのびるキャンバス地のチェーファーが設けられる請求項１乃至４のいずれかに記載の空気入りタイヤ。
前記ビードコアは、環状の芯線と、該芯線の周囲に複数本のシース線を螺旋状に巻き付けることにより形成された少なくとも１層のシースとを有する断面円形状のケーブルビードからなる請求項１乃至５の何れかに記載の空気入りタイヤ。