JP2011148362A

JP2011148362A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2011148362A
Application number: JP2010010117A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Nishikawa; 裕章西川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2011-08-04

Abstract

【課題】タイヤの軽量化を達成するとともにエア入りを防止する。
【解決手段】１対のビード部間にトロイダル状に跨るカーカスを配置した空気入りタイヤにおいて、サイドウォール部に配置されたサイドゴムは、タイヤ径方向内側に向けて分岐形状をなし、サイドゴムのタイヤ軸方向内側部とタイヤ軸方向外側部との間にゴムチェーファーを挟み、サイドゴムのタイヤ軸方向内側部の先端はタイヤ軸方向外側部の先端よりタイヤ径方向内側に延在し、タイヤ軸方向外側におけるゴムチェーファーの先端は、ビードフィラーのタイヤ径方向外側先端と同じあるいはタイヤ径方向外側に位置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、転がり抵抗が低くかつエア入りを防止できる空気入りタイヤ、特には乗用車に用いられる空気入りラジアルタイヤに関するものである。

空気入りタイヤのビード部の、少なくとも適用リムと接触する部分は、リム擦れを防ぎ、ビード部の剛性を高め、適用リムとの嵌合圧を高めるため、高弾性、高硬度のゴムからなるゴムチェーファーによって形成されている。
また、サイドウォール部は、タイヤの負荷転動走行時の繰返しの曲げ変形に対応するとともに、乗心地性を確保し、さらには耐カット性を確保するため、ゴムチェーファーに比して弾性および硬度の低いゴムを用いて形成されている。
ここで、ゴムチェーファーとサイドウォール部のゴムとは、物性の大きく異なる異種ゴムであるため、両者の加硫後の接着強度を十分に確保し、また、剛性段差を緩和する必要がある。それゆえ、サイドウォール部のゴムを分岐させてゴムチェーファーを挟持、嵌合させることが考えられている（例えば、特許文献１〜３）。
一方、環境問題に対応するために、自動車の低燃費化に寄与する、タイヤの転がり抵抗の低減に対する要求はますます高まっている。そこでタイヤ重量およびヒステリシスロスを低減するためにビードフィラーを小さくすること、すなわち幅方向断面で見てビードフィラーの高さを低くすること、あるいは、ビード部に重量増加につながる部材を用いないことが考えられる。

特開２０００−１８５５１６号公報特開平８−１１５１０号公報特開２００９−５６６５２号公報

特許文献１〜３には、サイドウォール部のゴムを分岐させてゴムチェーファーを嵌合させた重荷重用空気入りタイヤが記載されている。これらの重荷重用空気入りタイヤでは、ビード部を補強するためにビード部にワイヤーチェーファー（ワイヤー補強層）が設けられている。この構成を乗用車用タイヤに適応してワイヤーチェーファーを設けると、タイヤの重量増加につながってしまう。
また、特許文献２に記載の重荷重用空気入りタイヤでは、ビードフィラーのタイヤ径方向先端が、ゴムチェーファーのタイヤ径方向先端よりタイヤ径方向外側に位置し、すなわち、ビードフィラーの体積が大きい。すると、この構成を乗用車用タイヤに適応すると、タイヤの重量増加につながり、タイヤの低燃費化を十分に達成することはできない。
また、特許文献３に記載の重荷重用空気入りタイヤでは、ビードフィラーのタイヤ径方向先端は、ゴムチェーファーのタイヤ径方向先端と同程度のタイヤ径方向位置に存在するが、未加硫パットゴムを用いてビード部の耐久性を向上している。この場合もやはり、この構成を乗用車用タイヤに適応すると、タイヤの軽量化を十分に達成することはできない。

そこで、本発明の目的は、タイヤの軽量化を達成するとともに、タイヤの軽量化のためにビード部の構造を変更したことによって生ずるエア入りを防止できる空気入りタイヤを提供することにある。

本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）１対のビード部間にトロイダル状に跨るカーカスを配置した空気入りタイヤにおいて、
サイドウォール部に配置されたサイドゴムは、タイヤ径方向内側に向けて分岐形状をなし、前記サイドゴムのタイヤ軸方向内側部とタイヤ軸方向外側部との間にゴムチェーファーを挟み、
前記サイドゴムのタイヤ軸方向内側部の先端はタイヤ軸方向外側部の先端よりタイヤ径方向内側に延在し、
タイヤ軸方向外側におけるゴムチェーファーの先端は、ビードフィラーのタイヤ径方向外側先端と同じあるいはタイヤ径方向外側に位置している、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。

（２）前記サイドゴムのタイヤ軸方向内側部の先端は、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側先端と１０ｍｍ以上離間していることを特徴とする上記（１）に記載の空気入りタイヤ。

本発明の空気入りタイヤの幅方向断面を示す図である。本発明の作用を説明するための図である。本発明の空気入りタイヤのビード部の幅方向断面を示す図である。従来の空気入りタイヤのビード部の幅方向断面を示す図である。従来の空気入りタイヤのビード部の幅方向断面を示す図である。

以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
本発明の空気入りタイヤ１０は、ビードコア１およびビードフィラー２を埋設した一対のビード部間にトロイダル状に跨るカーカス３を骨格として、このカーカス３のクラウン部の径方向外側に、例えば複数本のコードをタイヤ赤道面ＣＬに対して斜めに配置したゴム引き布を積層間でコード相互が交差する配置とした傾斜ベルト層４ａおよび４ｂの２層構造のベルト４と、トレッド５とを順に配置してなる。なおこのベルト構造は一例であり、本発明はこれに限定されることはない。

サイドウォール部に配置されたサイドゴム６は、タイヤ径方向内側に向けて分岐形状をなし、サイドゴム６のタイヤ軸方向内側部６ａとタイヤ軸方向外側部６ｂとの間にゴムチェーファー７を挟み、嵌合している。
また、サイドゴム６のタイヤ軸方向内側部６ａの先端はタイヤ軸方向外側部６ｂの先端よりタイヤ径方向内側に延在している。
さらにまた、タイヤ軸方向外側におけるゴムチェーファー７の先端７Ｅは、ビードフィラー２のタイヤ径方向外側先端２Ｅと同じあるいはタイヤ径方向外側に位置している。

本発明者は、乗用車の低燃費化を達成するために、ビードフィラー２の体積を小さくすることを検討した。ところが、ビードフィラー２の高さＨｂ（ビードコア１の先端の中点Ｍとビードフィラー先端２Ｅとの間の直線距離）を１０ｍｍ〜１５ｍｍにすると、加硫ブラダーの当たりが弱くなり、タイヤの内側にエア入りが発生するおそれが生ずる。エア入りが発生すると、タイヤのサイズによっては耐久性や操縦安定性に及ぼす影響が大きい。それゆえ、エア入りを防止する観点からはビードフィラー２の高さＨｂは２５ｍｍ〜３０ｍｍ程度とすることが適当である。ところが、この程度のビードフィラー高さに設定すると、ビードフィラー先端２Ｅとゴムチェーファー先端７Ｅとがタイヤ径方向に略同じ位置に存在することとなる。すると、以下のような理由により、今度はカーカス３のタイヤ軸方向外側にエア入りが発生するおそれがある。

図２は、本発明の作用を説明するための図である。
図２（ａ）に示すように、ビードフィラー先端２Ｅのタイヤ軸方向外側のカーカス３には、段差（角）が生じている。また、図２（ｂ）に示すように、サイドゴム６とゴムチェーファー７との接合面（ゴムチェーファー先端７Ｅ）にも、わずかな段差が生じている。これらの段差はいずれもエア入りの核となりやすいため、段差同士が近い位置に配置されると、エア入りが発生するおそれが高まる。なお、ＤＴ押出（２種同時押出）によって、サイドゴム６とゴムチェーファー７との間に段差がない場合であっても、ゴム流れ性の差によりエア入りの懸念は生じる。このように、ビードフィラー先端２Ｅとゴムチェーファー先端７Ｅとをカーカス３を介して隣り合わせに配置することはエア入りを防止する観点から好ましくない。
そこで、図２（ｃ）に示すように、ゴムチェーファー先端７Ｅをタイヤ表面側に配置することを検討する。この場合、ビードフィラー先端２Ｅとゴムチェーファー先端７Ｅとはカーカス３およびサイドゴム６を介して隣り合うため、エア入り発生のおそれは低下する。ところが、ゴムチェーファー先端７Ｅにクラックが発生するおそれがあり、従来、これを防止するためゴムチェーファー先端７Ｅを覆うカバーテープを成型工程で貼り付けることが行われていたが、この工程を追加すると生産性が低下してしまう。

それゆえ、本発明では、サイドゴム６を、タイヤ径方向内側に向けて分岐させ、サイドゴム６のタイヤ軸方向内側部６ａとタイヤ軸方向外側部６ｂとの間にゴムチェーファー７を挟む形状としている。この挟持構造を採用することによって、タイヤの軽量化を達成するためにビードフィラー高さＨｂを低くしても、すなわち、タイヤ軸方向外側におけるゴムチェーファー先端７Ｅを、ビードフィラー２のタイヤ径方向外側先端２Ｅと同じあるいはタイヤ径方向外側に位置させてもエア入りの発生を確実に抑制することができる。
さらに、サイドゴム６のタイヤ軸方向内側部６ａの先端をタイヤ軸方向外側部６ｂの先端よりタイヤ径方向内側に延在させることにより、ビードフィラー高さＨｂをさらに低くすることができ、よって、さらなるタイヤの軽量化を達成することができる。

サイドゴム６のタイヤ軸方向内側部６ａの先端は、ビードフィラー２のタイヤ径方向外側先端２Ｅと１０ｍｍ以上離間していることが好ましい。この構成とすることにより、カーカス３のタイヤ軸方向外側に発生するエア入りの防止効果を一層高めることができる。

従来例タイヤおよび発明例タイヤを、表１に示す仕様の下に５０本ずつ試作し、エア入り発生率およびタイヤ重量を確認したので以下に説明する。
各供試タイヤ（ＰＳＲサイズ：１８５／６５Ｒ１５８８Ｈ）は、１層のカーカスプライの折り返し端がカーカス本体部とベルトとの間に位置するハイターンアッププライ構造（１ＰＨＴＵ）であり、カーカスプライはポリエステル（１６７０ｄｔｅｘ／２）コードを埋設している。また、ゴムチェーファーセット位置（リムラインを基点として、その基点からカーカスに引いた垂線の交点とゴムチェーファー先端までの直線距離）はいずれも１０ｍｍである。
発明例タイヤ１は、図１に示すビード部の構造を有している。
発明例タイヤ２は、図３に示すビード部の構造を有し、発明例タイヤ１に比べて、ビードフィラー高さが低く、ゴムチェーファー先端７Ｅとビードフィラー先端２Ｅとのクリアランスが大きい。また、発明例タイヤ１に比べて、サイドゴム６のタイヤ軸方向内側部６ａの先端はよりタイヤ径方向内側に延在している。
従来例タイヤ１は、図４に示すビード部の構造を有し、サイドゴム６は枝分かれせず、ゴムチェーファー先端７Ｅよりビードフィラー先端２Ｅがタイヤ径方向外側に位置している。
従来例タイヤ２は、図５に示すビード部の構造を有し、サイドゴム６は枝分かれせず、ゴムチェーファー先端７Ｅとビードフィラー先端２Ｅとは同じ高さに位置している。

エア入り発生率は、目視および手の触覚により、タイヤサイドのゴムチェーファー付近のふくらみの有無をチェックする。ふくらみがあればエア入りが発生していると判断する。
タイヤ重量は、従来例タイヤ１のタイヤ重量を１００として指数で表す。値が小さい程タイヤ重量が軽いことを意味する。

従来例タイヤ１では、ゴムチェーファー先端７Ｅとビードフィラー先端２Ｅとのクリアランスを確保しているためエア入りは発生しなかった。
従来例タイヤ２では、ビードフィラー高さを低くしたことにより、タイヤ重量を低減することはできたが、ゴムチェーファー先端７Ｅとビードフィラー先端２Ｅとのクリアランスが取れていないことからエア入りが発生した。なお、８％とは量産において無視できないレベルである。
発明例タイヤ１では、ビードフィラー高さを低くしたことによりタイヤ重量を低減でき、かつ、サイドゴム６を枝分かれさせることにより、ゴムチェーファー先端７Ｅとビードフィラー先端２Ｅとのクリアランスが取れていなくても、エア入りは発生しなかった。
発明例タイヤ２では、ビードフィラー高さをさらに低くしてタイヤ重量をさらに低減でき、かつ、サイドゴム６のタイヤ軸方向内側部６ａの先端をよりタイヤ径方向内側に延在させることにより、エア入りは発生しなかった。

以上の通り、本発明により、タイヤの軽量化を達成するとともにエア入りを防止できる空気入りタイヤを提供することができる。

１ビードコア
２ビードフィラー
３カーカス
４ベルト
５トレッド
６サイドゴム
７ゴムチェーファー
１０空気入りタイヤ
ＣＬタイヤ赤道面

Claims

１対のビード部間にトロイダル状に跨るカーカスを配置した空気入りタイヤにおいて、
サイドウォール部に配置されたサイドゴムは、タイヤ径方向内側に向けて分岐形状をなし、前記サイドゴムのタイヤ軸方向内側部とタイヤ軸方向外側部との間にゴムチェーファーを挟み、
前記サイドゴムのタイヤ軸方向内側部の先端はタイヤ軸方向外側部の先端よりタイヤ径方向内側に延在し、
タイヤ軸方向外側におけるゴムチェーファーの先端は、ビードフィラーのタイヤ径方向外側先端と同じあるいはタイヤ径方向外側に位置している、
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記サイドゴムのタイヤ軸方向内側部の先端は、前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側先端と１０ｍｍ以上離間していることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。