JP2010115964A

JP2010115964A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2010115964A
Application number: JP2008289002A
Authority: JP
Inventors: Makoto Yoshikawa; 誠吉川
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2008-11-11
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2028-11-11
Also published as: US20100116401A1; JP5124421B2; US8424579B2

Abstract

【課題】サイドウォール部にホワイトゴムを配設していながらも優れた耐久性とハンドリング性を発揮しうる空気入りタイヤを提供すること。
【解決手段】ビード部１に設けられた環状のビードコア１ａと、ビードコア１ａのタイヤ径方向外側に設けられたビードフィラー１ｂと、ビードコア１ａ及びビードフィラー１ｂを挟み込むように巻き上げられたカーカスプライ４と、サイドウォール部２のカーカスプライ４の外側に配設され、ビードフィラー１ｂの外側に内周端１１ａが位置するホワイトゴム１１とを備える空気入りタイヤにおいて、ビードフィラー１ｂが、先端からビードコア１ａに至る本体ゴム部２１と、ビードフィラー１ｂの外側面の一部を構成して、ホワイトゴム１１の内周端１１ａの内側に位置する軟質ゴム部２２とを有し、軟質ゴム部２２はホワイトゴム１１よりも硬く本体ゴム部２１よりも軟らかい。
【選択図】図２

Description

本発明は、サイドウォール部にホワイトゴムを配設した空気入りタイヤに関するものである。

従来、主にＲＶ（レクリエーショナルビークル）やＬＴ（ライトトラック）などの高荷重用車両に使用されるタイヤにおいて、サイドウォール部に配設したホワイトゴムにより種々の白色模様を形成し、ファッション性を高めた空気入りラジアルタイヤが知られている（例えば下記特許文献１，２）。ホワイトゴムは、走行時の撓みが大きいタイヤ最大幅位置よりもビード部に近い領域に配設されるのが一般的である。

ホワイトゴムは、その白色を保持するため、補強性の高いカーボンブラックを使用することができず、それ故にビード部やサイドウォール部を構成する通常のゴムよりも軟らかく低剛性である。このため、走行時に圧縮と引張の繰り返しによりビード部近辺に生じた歪みが、ホワイトゴムとそれにジョイントされたゴムとの界面に集中し易く、巻き上げプライのセパレーションを引き起こして故障に至るおそれがある。

上記の歪みを緩和する手法としては、ゴム製の補強テープを巻き上げプライに貼設することが考えられる。しかし、この手法によると、補強テープを貼り付けた分の部材厚みが増加して発熱性が上がる傾向にあるため、ビード部近辺の発熱量が上がる高速走行条件下では耐久性が低下するという問題がある。

下記特許文献３〜５には、ビードフィラーを径方向に２分割又は３分割し、その外周側のゴムを内周側のゴムよりも軟らかくした空気入りタイヤが記載されている。しかし、これらのタイヤでは、ビードフィラーの大幅な硬度低下によるサイドウォール部の低剛性化を伴うため、高速域でのスタンディングウェーブによる発熱上昇を十分に抑えることができず、高速耐久性の悪化を招来することが懸念される。更には、サイドウォール部の低剛性化によるハンドリング性の低下も懸念される。もとより、これらはサイドウォール部にホワイトゴムを配設した構造を想定したものではない。
特開平９−１１１０４１号公報特開２００８−１７４２号公報特開平５−１６６１８号公報特開平８−１７５１２９号公報特開平１０−２９４１３号公報

そこで、本発明の目的は、サイドウォール部にホワイトゴムを配設していながらも優れた耐久性とハンドリング性を発揮しうる空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の空気入りタイヤは、ビード部に設けられた環状のビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に設けられたビードフィラーと、前記ビードコア及び前記ビードフィラーを挟み込むように巻き上げられたカーカスプライと、前記サイドウォール部の前記カーカスプライの外側に配設され、前記ビードフィラーの外側に内周端が位置するホワイトゴムとを備える空気入りタイヤにおいて、前記ビードフィラーが、先端から前記ビードコアに至る本体ゴム部と、前記ビードフィラーの外側面の一部を構成して、前記ホワイトゴムの内周端の内側に位置する軟質ゴム部とを有し、前記軟質ゴム部は前記ホワイトゴムよりも硬く前記本体ゴム部よりも軟らかいものである。

本発明に係る空気入りタイヤでは、ビードフィラーが上記の如き軟質ゴム部を有することにより、ホワイトゴムの内周端とそれにジョイントされたゴムとの界面で集中しがちな歪みを緩和し、セパレーションの発生を抑制して耐久性（一般耐久性）を高めることができる。しかも、ビードフィラーの先端からビードコアに至る本体ゴム部が比較的硬質であることにより、高速域でのスタンディングウェーブによる発熱上昇を抑えて耐久性（高速耐久性）を高めると共に、サイドウォール部の剛性を確保して優れたハンドリング性を発揮することができる。

上記において、前記ビードフィラーに対する前記軟質ゴム部の断面高さの割合が３０〜５０％であるものが好ましい。この割合を３０％以上にすることで、軟質ゴム部の断面高さを確保して歪みの緩和作用を効果的に発現せしめ、一般耐久性をより確実に高められる。また、この割合を５０％以下にすることで、本体ゴム部のボリュームを確保して、高速耐久性及びハンドリング性をより確実に高めることができる。上記のビードフィラーや軟質ゴム部の断面高さは、タイヤ子午線断面において計測されるものである。

上記において、前記ビードフィラーに対する前記軟質ゴム部の断面積の割合が３０％未満であるものが好ましい。この割合を３０％未満にすることにより、ビードフィラーに対して本体ゴム部が占める割合を確保し、高速耐久性及びハンドリング性をより確実に高めることができる。上記のビードフィラーや軟質ゴム部の断面積は、タイヤ子午線断面において計測されるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線断面図である。図２は、その要部を拡大して示す要部断面図である。

この空気入りタイヤは、一対のビード部１と、ビード部１の各々からタイヤ径方向外側へ延びるサイドウォール部２と、サイドウォール部２の各々の外周端に連なるトレッド部３と、一対のビード部１の間に架け渡されるように配設されたカーカスプライ４とを備えたラジアルタイヤである。本実施形態では、１枚のカーカスプライ４が配設された例を示すが、本発明では複数枚のカーカスプライを積層して配設しても構わない。

ビード部１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア１ａと、ビードコア１ａのタイヤ径方向外側に位置するビードフィラー１ｂとが設けられている。ビードフィラー１ｂは、タイヤ径方向に延びた断面三角形状の硬質ゴムからなるが、本発明では後述するように一部が比較的軟らかいゴムで構成されている。

カーカスプライ４は、ビードコア１ａ及びビードフィラー１ｂを挟み込むように巻き上げられて、その端部４ａが係止されている。以下、この内側から外側に巻き上げられた部分を巻き上げプライ４ｂと呼ぶ場合がある。本実施形態では、カーカスプライ４の端部４ａがビードフィラー１ｂの先端（外周端）よりもタイヤ径方向外側に位置するが、本発明はこれに限られず、ビードフィラー１ｂの外側面に隣接する位置にて端部４ａが係止されていてもよい。

カーカスプライ４の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナー５が配設されている。また、トレッド部３のカーカスプライ４の外側には、ベルト層６とベルト補強層７が配設され、更にその外側にトレッドゴム８が配設されている。ビード部１の巻き上げプライ４ｂの外側には、車両装着時にリムフランジに当接するリムプロテクター９が配設されている。リムプロテクター９のゴム硬度（ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）に準じて測定したゴム硬度。以下同じ。）は、例えば６５〜７５°である。

サイドウォール部２のカーカスプライ４の外側には、サイドウォールゴム１０が設けられるが、本発明の空気入りタイヤでは、ファッション性を高めるべくサイドウォール部２のビード部１に近い領域にホワイトゴム１１が配設される。ホワイトゴム１１は、必ずしも両側のサイドウォール部２に配設される必要はなく、本実施形態では車両装着時に車両外側となる側（図１では右側）にのみ配設されている。

ホワイトゴム１１は、その内周端１１ａがビードフィラー１ｂのタイヤ幅方向の外側に位置し、リムプロテクター９にジョイントされている。本実施形態のようにホワイトゴム１１の端部が傾斜している場合には、内周端１１ａは図２に示すようにホワイトゴム１１の内側面にて定められる。なお、ホワイトゴム１１の外側面を黒色で薄肉のカバーゴムで被覆し、該カバーゴムを部分的に研削することで、ホワイトゴム１１を文字等の形状に表出させる場合もある。

ホワイトゴム１１を成形するためのゴム組成は公知であり、本発明では従来公知のゴム組成を特に制限なく使用できる。ホワイトゴム１１には、補強材としてカーボンブラックが使用されておらず、例えばアルミナやマグネシア、シリカなどの金属酸化物が代用される。ホワイトゴム１１は、リムプロテクター９やサイドウォールゴム１０よりも軟らかく、そのゴム硬度としては４５〜７２°が例示される。

ビードフィラー１ｂは、先端からビードコア１ａに至る本体ゴム部２１と、ビードフィラー１ｂの外側面の一部を構成して、ホワイトゴム１１の内周端１１ａの内側に位置する軟質ゴム部２２とを有しており、軟質ゴム部２２はホワイトゴム１１よりも硬く本体ゴム部２１よりも軟らかい。ホワイトゴム１１の内周端１１ａは、軟質ゴム部２２の断面高さの略中央に配置され、軟質ゴム部２２の内周端２２ａは内周端１１ａよりもタイヤ径方向内側に、外周端２２ｂは内周端１１ａよりもタイヤ径方向外側に位置している。

ホワイトゴム１１の内周端１１ａの周辺域では、ホワイトゴム１１とリムプロテクター９との硬度差に起因して、走行時に圧縮と引張の繰り返しによって生じた歪みが、それらの界面に集中する傾向にある。しかし、かかるタイヤ構造によれば、軟質ゴム部２２が歪みを受け持って分散しうるため、セパレーションの発生を抑制して耐久性を向上できる。しかも、ビードフィラー１ｂの主体は比較的硬質な本体ゴム部２１であるため、高速域でのスタンディングウェーブによる発熱上昇を抑えて高速耐久性を高めると共に、サイドウォール部２の剛性を損なわずに優れたハンドリング性を発揮することができる。

本体ゴム部２１のゴム硬度は７５〜９５°が好ましく、８５〜９５°がより好ましい。一方、軟質ゴム部２２のゴム硬度は５０〜６０°が好ましく、５５〜６０°がより好ましい。本体ゴム部２１と軟質ゴム部２２とのゴム硬度差は、上述した作用効果を効果的に奏する観点から２０°以上が好ましい。このゴム硬度差が２０°未満であると、軟質ゴム部２２による歪みの緩和作用或いは本体ゴム部２１による発熱上昇の抑制作用が小さくなる傾向にある。

前述したように本体ゴム部２１はビードフィラー１ｂの先端からビードコア１ａに至るものであり、軟質ゴム部２２は、その配置領域にてビードフィラー１ｂの厚みの一部を構成している。別の言い方をすると、本体ゴム部２１は外側面の略中央を局部的に括れさせており、その括れた領域に軟質ゴム部２２が設けられていて、ビードフィラー１ｂが全体として断面三角形状をなしている。

このため、ビードフィラー１ｂの厚みを、軟質ゴム部２２を有さない従来のビードフィラーと同等にすることができ、延いては部材厚みの増加を伴う必要がないため、発熱性の増加を抑えて高速耐久性を確保することができる。軟質ゴム部２２による歪みの緩和作用、及び、本体ゴム部２１による発熱上昇の抑制作用を良好に奏する観点から、軟質ゴム部２２の最大厚み位置において、ビードフィラー１ｂに対する軟質ゴム部２２の厚みＴ２の割合は２０〜４０％であることが好ましい。

ビードフィラー１ｂに対する軟質ゴム部２２の断面高さの割合Ｌ２／Ｌ１は３０〜５０％であることが好ましく、３５〜４５％であることがより好ましい。これにより、軟質ゴム部２２による歪みの緩和作用を効果的に発現せしめて一般耐久性を高められると共に、本体ゴム部２１による発熱上昇の抑制作用を効果的に発現せしめて高速耐久性及びハンドリング性を高められる。

ビードフィラー１ｂに対する軟質ゴム部２２の断面積の割合は３０％未満であることが好ましく、それによりビードフィラー１ｂに対して本体ゴム部２１が占める割合を確保し、高速耐久性及びハンドリング性をより確実に高めることができる。また、上記断面積の割合は１５％以上であることが好ましく、それにより軟質ゴム部２２のボリュームを確保して、歪みの緩和作用を効果的に発現せしめることができる。

本発明の空気入りタイヤは、サイドウォール部に配設されたホワイトゴムとビード部に関する構造以外は通常のタイヤと同じであり、従来公知の材料、形状、構造、製法などが何れも本発明に採用することができる。

本発明は、サイドウォール部にホワイトゴムが配設されることが多い、ＲＶやＬＴなどの高荷重用車両に用いられる空気入りタイヤ（高荷重用空気入りタイヤ）として有用である。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。

（１）一般耐久性
ＪＩＳＤ４２３０に規定する方法に準拠して耐久性能試験を行った。試験段階３を終えてもセパレーション等の故障が確認されない場合は、継続してタイヤに負荷を与えることとし、故障が確認されるまでの走行距離を計測した。

（２）高速耐久性
ＪＩＳＤ４２３０に規定する方法に準拠して高速性能試験Ａを行った。試験段階６を終えてもセパレーション等の故障が確認されない場合は、継続してタイヤに速度（１０分間毎）を与えることとし、故障が確認されるまでの速度と時間を計測した。

（３）ハンドリング性、乗心地性
実車による官能評価を行い、良好な順に○、△、×の三段階評価とした。

比較例１〜３と実施例は、何れも図１，２の如くサイドウォール部にホワイトゴムが配設された空気入りタイヤ（タイヤサイズＰ２６５／７０Ｒ１７）であり、ビードフィラー以外は同じタイヤ構造を有する。図３は、比較例１〜３と実施例のビードフィラーを概略的に示す断面図であり、（Ａ）が比較例１、（Ｂ）が比較例２、（Ｃ）が比較例３、（Ｄ）が実施例である。各例では、ホワイトゴムのゴム硬度を４５°、リムプロテクターのゴム硬度を７０°とした。

比較例１では、ビードフィラー３０をタイヤ径方向に２分割し、外周側ゴム３１のゴム硬度を５０°、内周側ゴム３２のゴム硬度を６５°として、外周側ゴム３１の外側にホワイトゴムの内周端を配置した。比較例２では、ビードフィラー４０をタイヤ径方向に３分割し、外周側ゴム４１のゴム硬度を５５°、中間ゴム４２のゴム硬度を６０°、内周側ゴム４３のゴム硬度を９０°とし、中間ゴム４３の外側にホワイトゴムの内周端を配置した。

比較例３では、ビードフィラー５０をタイヤ径方向に２分割し、外周側ゴム５１を短繊維を含む発泡ゴムで形成すると共に、外周側ゴム５１のゴム硬度を３５°、内周側ゴム５２のゴム硬度を９０°とし、外周側ゴム５１の外側にホワイトゴムの内周端を配置した。実施例では、ビードフィラー１ｂが上記の如き本体ゴム部２１と軟質ゴム部２２とを有するものとし、本体ゴム部２１のゴム硬度を９０°、軟質ゴム部２２のゴム硬度を５０°、断面高さの割合を４０％、断面積の割合を２５％とした。各例の評価結果を表１に示す。

表１より、実施例では、比較例１〜３に比べて、一般耐久性や乗心地性を大きく低下させることなく、優れた高速耐久性とハンドリング性を発揮できているのが分かる。比較例１〜３では、ビードフィラーの大幅な硬度低下によるサイドウォール部の低剛性化を伴うことにより、高速耐久性やハンドリング性が低くなったものと考えられる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線断面図図１の空気入りタイヤの要部を拡大して示す要部断面図比較例１〜３と実施例のビードフィラーを概略的に示す断面図

符号の説明

１ビード部
１ａビードコア
１ｂビードフィラー
２サイドウォール部
４カーカスプライ
９リムプロテクター
１０サイドウォールゴム
１１ホワイトゴム
１１ａホワイトゴムの内周端
２１本体ゴム部
２２軟質ゴム部

Claims

ビード部に設けられた環状のビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に設けられたビードフィラーと、前記ビードコア及び前記ビードフィラーを挟み込むように巻き上げられたカーカスプライと、前記サイドウォール部の前記カーカスプライの外側に配設され、前記ビードフィラーの外側に内周端が位置するホワイトゴムとを備える空気入りタイヤにおいて、
前記ビードフィラーが、先端から前記ビードコアに至る本体ゴム部と、前記ビードフィラーの外側面の一部を構成して、前記ホワイトゴムの内周端の内側に位置する軟質ゴム部とを有し、前記軟質ゴム部は前記ホワイトゴムよりも硬く前記本体ゴム部よりも軟らかいことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記ビードフィラーに対する前記軟質ゴム部の断面高さの割合が３０〜５０％である請求項１記載の空気入りタイヤ。
前記ビードフィラーに対する前記軟質ゴム部の断面積の割合が３０％未満である請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。