JP2010143286A

JP2010143286A - 空気入りラジアルタイヤの装着方法

Info

Publication number: JP2010143286A
Application number: JP2008320006A
Authority: JP
Inventors: 敬士 ▲高▼田; Keiji Takada
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2010-07-01

Abstract

【課題】サイド補強層を可能な限り高い位置に配置したタイヤを用いつつ、タイヤに強大な制動力が負荷されたとしても、サイド補強層に起因する亀裂や層間セパレーションの発生を有効に抑制し得る空気入りラジアルタイヤの装着方法を提供する。
【解決手段】遊輪を有する車軸に、トレッド部、サイドウォール部、およびビード部を有し、カーカス層４、高弾性有機繊維フリッパー層８、高弾性有機繊維インサート層９を備える空気入りラジアルタイヤを装着するに当たり、高弾性有機繊維フリッパー層８および高弾性有機繊維インサート層９のうち、タイヤ径方向のより外側に終端部を有する層のコード配設方向が、制動力の負荷によって発生するタイヤ接地面を基準としたタイヤの偏心変形時の圧縮方向に対し、略平行となるように装着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トレッド部、サイドウォール部、ビード部を有する空気入りラジアルタイヤの装着方法に関し、より詳しくはサイド部の部材終端部に亀裂が発生するのを抑制し、該亀裂に起因するタイヤの故障を未然に防止することによって、より安全性を高め得る空気入りラジアルタイヤの装着方法に関する。

近年、車両の高性能化に伴い、タイヤの操縦性能、特に操縦安定性についてもより高度であることが強く求められている。こうした中、空気入りラジアルタイヤにおいても操縦安定性を向上させるべく、種々のものが開発されている。

たとえば、特許文献１には、トレッド部、サイドウォール部、およびビード部を有する空気入りラジアルタイヤにおいて、有機繊維からなるビード／サイド補強層をタイヤセクションハイト（ＳＨ）の５０％以上の高さまで配置し、該補強層をさらに折り返しカーカス層でカバーする技術が開示されている。該補強層を構成するコードは、特定の強度を保持しつつ、タイヤ周方向に対して一定の傾斜角を有するよう配設される。このようにして適度な強度の材料と好適な構造を採用することで、操縦安定性やトラクション伝達力の改善を図ることが可能な空気入りラジアルタイヤが実現される。

特開２００６−１３７２５２号公報

しかしながら、上述のような構造のタイヤであると、特にタイヤに強大な制動力が負荷される場合に着目すると、サイド補強層のうちタイヤ径方向の最も外側に終端部を有する層と周辺ゴムとの境界層に亀裂が発生する可能性が考えられる。こうした現象を回避するのに、サイド部に位置するカーカス層やタイヤ径方向の最も外側の補強層終端部の高さをビード側へ下げる手段もとり得るが、本来向上させるべき操縦安定性を低下させるおそれがある。

そこで、本発明は、サイド補強層を可能な限り高い位置に配置したタイヤを用いつつ、タイヤに強大な制動力が負荷されたとしても、サイド補強層に起因する亀裂や層間セパレーションの発生を有効に抑制し得る空気入りラジアルタイヤの装着方法を提供することを目的としている。

本発明者は、上記課題を解決すべく、タイヤ径方向の最も外側に終端部を有する補強層のコード配設方向を特定の方向となるよう、空気入りラジアルタイヤを特定の車軸に装着する方法を見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の空気入りラジアルタイヤの装着方法は、
遊輪を有する車軸に、トレッド部、サイドウォール部、およびビード部を有する空気入りラジアルタイヤを装着するに当たり、前記空気入りラジアルタイヤが、
（Ａ）一対のビード部に埋設されたビードコア周りをタイヤ内側から外側に向けて折り返し、その折り返し終端部が、タイヤセクションハイト（ＳＨ）の５０％以上の高さを有するカーカス層、
（Ｂ）該カーカス層（Ａ）とビードコアとの間に配置され、ビードコア周りをタイヤ内側から外側に向けて折り返す高弾性有機繊維フリッパー層、および
（Ｃ）該フリッパー層（Ｂ）とビードコアのタイヤ径方向外側に位置するビードフィラーゴムとの間に配置される高弾性有機繊維インサート層を備え、
高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）および高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）のうち、タイヤ径方向のより外側に終端部を有する層のコード配設方向が、制動力の負荷によって発生するタイヤ接地面を基準としたタイヤの偏心変形時の圧縮方向に対し、略平行となるように装着することを特徴とする。

本発明の装着方法によれば、制動時において強大な制動力が負荷されたとしても、補強層部材周辺ゴムとの境界層に発生する亀裂を効果的に低減することができる。したがって、層間セパレーションの発生をも有効に抑制し、高度な操縦安定性を保持しつつ安全性をも向上させた空気入りラジアルタイヤの実現が可能となる。

以下、本発明について、必要に応じて図面を参照しつつ詳細に説明する。

[本発明に用いる空気入りラジアルタイヤ]
本発明で用いる空気入りタイヤは、図１に示すように、トレッド部１、サイドウォール部２、およびビード部３を有しており、カーカス層（Ａ）４、高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）８、高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９が形成されてなる。

カーカス層（Ａ）４は、トレッド部１からサイドウォール部２を経て一対のビード部３に埋設されたビードコア３ａに至る本体部とこの本体部に続き、ビードコア３ａ周りをタイヤ内側から外側に向けて折り返す層である。カーカス層（Ａ）４は、高さＨ_１において折返した折返し部４ａを有する。通常、この高さＨ_１はタイヤセクションハイト（ＳＨ）の５０％以上、好ましくは６０〜８０％に相当する。

なお、ベルト層５がドレッドゴム層の幅と略同等の幅をもってタイヤクラウン部に配置される。このベルト層５は複数の層から構成されていてもよく、図１では層５ａ、５ｂからなるベルト層５を示している。ここで、上側に位置する層５ａの端部は下側に位置する層５ｂにて下側から上側に向けてフォールドされていてもよい。

また、トレッドゴム層６はベルト層５のタイヤ半径方向外側に配置され、ビードコア３ａのタイヤ半径方向外側に向けて延びるビードフィラーゴム７が配置されている。

高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）８は、上記カーカス層（Ａ）４とビードコア３ａとの間に配置され、ビードコア３ａ周りをタイヤ内側から外側に向けて折り返す層であり、少なくとも一層からなる。このフリッパー層（Ｂ）８はその外側巻上げ部の終端部８ｘが高さＨ₂に位置し、内側高さはＨ₄となる。通常、この高さＨ₂はタイヤセクションハイト（ＳＨ）の２５〜４５％に相当し、内側高さＨ₄はＳＨの４０〜６０％に相当する。高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）８は高弾性有機繊維からなるコードが配設されてなり、この高弾性有機繊維としては、具体的には、例えばポリケトン繊維、ポリエステルコード、レイヨンコード、アラミド繊維などが挙げられる。なかでもアラミド繊維が好ましい。フリッパー層（Ｂ）８は、これらコードをタイヤ周方向に対して３５〜６０°、好ましくは４０〜５０°の角度で配列されてなる。

さらに、高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９はフリッパー層８の巻上げ部とビードコア３ａのタイヤ径周方向外側に位置するビードフィラーゴム７との間に配置され、該部分を通ってタイヤ最大幅近傍に至る間に位置する層であり、少なくとも一層からなる。この高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９は、その上部終端部９ｘが高さＨ₃に位置する。通常、この高さＨ₃はタイヤセクションハイト（ＳＨ）の４０〜６０％に相当する（ただし、上記Ｈ₁よりも低い）。高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９も高弾性有機繊維からなるコードが配設されてなり、高弾性有機繊維としては上記高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）８に採用されるものと同様のものを採用することができる。高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９は、これらコードをタイヤ周方向に対して５〜４５°、好ましくは３５〜４５°の角度で配列されてなる。

図１では、高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９の上部終端部９ｘの高さＨ₃がフリッパー層（Ｂ）８の終端部８ｘの高さＨ₂よりも高い場合を例示しており、この場合には高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９がタイヤ径方向のより外側に終端部を有する層に相当する。なお、上記フリッパー層（Ｂ）８の終端部８ｘの高さＨ₂が高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９の上部終端部９ｘの高さＨ₃よりも高くてもよく、この場合にはフリッパー層（Ｂ）８がタイヤ径方向のより外側に終端部を有する層に相当する。

[本発明の空気入りラジアルタイヤの装着方法]
本発明の空気入りラジアルタイヤの装着方法では、遊輪を有する車軸に上記空気入りラジアルタイヤを装着するに際し、上記高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）８および高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９のうち、タイヤ径方向のより外側に終端部を有する層のコード配設方向に着目する。上記のとおり、図１ではこの層は高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９に相当する。遊輪とは、駆動力が負荷されない車輪のことを意味し、主として制動力が負荷される車輪である。

ここで、特に制動力が負荷される場合のタイヤの偏心変形について説明する。図２にＡ方向に向けて車両が進行している際に、Ｂ方向に向けて制動力が負荷された場合におけるタイヤの模式図を示す。この場合、Ｂ方向とは逆方向であるＣ方向に慣性力が作用するため、タイヤ中心が初期（静止時）の位置ｘからｙへと偏心し、タイヤの変形、いわゆる偏心変形が発生する。そして、この時にタイヤはＤ方向に向けて圧縮されることとなる。この圧縮方向Ｄは、タイヤ接地面からタイヤ中心ｙを通る垂線ｚに対して、車両の進行方向Ａと反対側に傾斜角α（約４５°前後）の方向に作用する。なおこの際、図３に示すように、タイヤ中心ｙを通る垂線ｚに対して圧縮方向Ｄとは対照方向Ｅ（傾斜角α）に引張力が作用する。

本発明の空気入りラジアルタイヤの装着方法では、上記高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）８および高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９のうち、タイヤ径方向のより外側に終端部を有する層のコード配設方向が、このタイヤ接地面を基準とした圧縮方向Ｄに対し、略平行となるようにタイヤを装着する。すなわち、空気入りラジアルタイヤが図１に示す構造を有する場合、高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９のコード配設方向をタイヤ中心ｙを通る垂線ｚを基準として、圧縮方向Ｄに対して略平行となるように装着する。このように装着して強大な引張力（Ｅ）を避ける方向に配置することで、引張力により発生する亀裂を抑え、タイヤ径方向のより外側に終端部を有する層のその終端部での亀裂発生を効果的に防止するとともに、該層の周辺層との間で発生しやすい層間セパレーションをも有効に抑制することが可能となる。なお、圧縮方向Ｄに対して略平行とは、タイヤ接地面を基準として、圧縮方向Ｄに対して平行である場合と、圧縮方向Ｄに対して−４５°〜４５°の傾斜角を有する方向をも包含する意味である。

一方、駆動輪を有する車軸については、コード配設方向は特に限定されない。これは駆動輪には、制動時には上記遊輪と同様に制動力が負荷されるが、駆動時には駆動力が負荷されることとなる。この場合には、図４に示すように車両の進行方向Ａに対して、図２に示す制動力の方向Ｂと逆方向Ｂ’に駆動力が負荷され、慣性力がＣ’方向に作用する。これに伴い、タイヤ中心が初期の位置ｘ’からｙ’へと偏心し、タイヤの偏心変形が発生する。そして、この時にタイヤはＤ’方向に向けて圧縮されることとなる。この圧縮方向Ｄ’は、接地面からタイヤ中心ｙを通る垂線ｚに対して、図２に示す圧縮方向Ｄと逆傾斜角を有する。したがって、仮に上記高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）８および高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９のうち、タイヤ径方向のより外側に終端部を有する層のコード配設方向を、圧縮方向Ｄ’に略平行となるよう装着した場合には、駆動時に対抗力を有することとなるが、制動時については逆効果となり得る。一方、図２と同様に装着すれば、制動時に対抗力を有することとなる。

このように、本発明の空気入りラジアルタイヤの装着方法によれば、カーカス層（Ａ）の折り返し終端部の高さを下げることなく、良好な操縦安定性を保持したまま、タイヤサイドから発生する故障を効果的に防止して安全性を高めることができる。

以下、本発明について、実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

[タイヤの製造]
図１に示す構成からなり、サイズが２４５／６０Ｒ１６のタイヤを製造した。なお、カーカス層（Ａ）の折り返し終端部を、タイヤセクションハイト（ＳＨ）の７０％の高さとし、高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）８または高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９のコードとしてアラミド繊維を採用して、タイヤ周方向に対して４５°の角度で配列した（Ｈ₁＝１００ｍｍ、Ｈ₂＝６０ｍｍ、Ｈ₃＝７０ｍｍ、Ｈ₄＝８５ｍｍ）。

[実施例１]
高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９のコード配設方向が、圧縮方向Ｄと略平行になるよう、遊輪を有する車軸に上記タイヤを装着した。

[比較例１]
高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９のコード配設方向が、引張方向Ｅと略平行になるよう、遊輪を有する車軸に上記タイヤを装着した。

[亀裂発生の評価]
実施例１および比較例１の方法に従ってタイヤを装着し、以下の方法により亀裂発生の評価を行った。
ドラム試験にて実施し、荷重はＥＴＲＴＯ（The European Tire and Rim Technical Organization、２００６）規定２３０ｋＰａ時荷重インデックス値ＣＡ−３．５度、ＳＡ０．５度、内圧は故障を促進させるためにＥＴＲＴＯ規定内圧より１００ｋＰａ減じて行った。
実施例１の方法で装着したタイヤは、その部材終端部位置を必要以上にビード側へ下げることなく、比較例１に比して亀裂発生が著しく低減された。

本発明に用いる空気入りラジアルタイヤの一態様に係るタイヤ方向左半断面図を示す模式図である。本発明に用いる空気入りラジアルタイヤに制動力が負荷した際における、偏心変形時のタイヤを示す模式図である。図２の空気入りラジアルタイヤにおいて作用する圧縮力を示す模式図である。空気入りラジアルタイヤに駆動力が負荷した際における、偏心変形時のタイヤを示す模式図である。

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：カーカス層
４ａ：折り返し部
５：ベルト層
６：トレッドゴム層
７：ビードフィラーゴム
８：高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）
８ｘ：終端部
９：高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）
９ｘ：終端部
１０：空気入りラジアルタイヤ
２０：高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）８または高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）９のコード
Ａ：車両の進行方向
Ｂ：制動力
Ｂ’：駆動力
Ｃ、Ｃ’ ：慣性力
Ｄ、Ｄ’ ：圧縮力
Ｅ：引張力
ｘ：初期（静止時）のタイヤ中心
ｙ：偏心変形時のタイヤ中心
ｚ：設置面からタイヤ中心ｙを通る垂線
α ：傾斜角

Claims

遊輪を有する車軸に、トレッド部、サイドウォール部、およびビード部を有する空気入りラジアルタイヤを装着するに当たり、前記空気入りラジアルタイヤが、
（Ａ）一対のビード部に埋設されたビードコア周りをタイヤ内側から外側に向けて折り返し、その折り返し終端部が、タイヤセクションハイト（ＳＨ）の５０％以上の高さを有するカーカス層、
（Ｂ）該カーカス層（Ａ）とビードコアとの間に配置され、ビードコア周りをタイヤ内側から外側に向けて折り返す高弾性有機繊維フリッパー層、および
（Ｃ）該フリッパー層（Ｂ）とビードコアのタイヤ径方向外側に位置するビードフィラーゴムとの間に配置される高弾性有機繊維インサート層を備え、
高弾性有機繊維フリッパー層（Ｂ）および高弾性有機繊維インサート層（Ｃ）のうち、タイヤ径方向のより外側に終端部を有する層のコード配設方向が、制動力の負荷によって発生するタイヤ接地面を基準としたタイヤの偏心変形時の圧縮方向に対し、略平行となるように装着することを特徴とする空気入りラジアルタイヤの装着方法。