JP2014088101A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】サイドウォールとトレッドとの両方の耐久性に優れたタイヤの提供。
【解決手段】タイヤ２のトレッド４に、周方向に延びる溝２２が形成されている。このビード８は、その半径方向内側に位置するコア２４を備えている。このカーカス１０のカーカスプライ２８は、コア２４の周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返されている。このカーカスプライ２８に、主部３０と折り返し部３２とが形成されている。この折り返し部３２の端３２ａは、ベルト１２の半径方向内側に積層されている。この折り返し部３２の端３２ａは、トレッド４の最も軸方向外側に位置して周方向に延びる溝２２ａの中心から１０ｍｍ以上軸方向内側に位置している。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤは、一対のビードに掛け渡されたカーカスを備えている。このカーカスを構成するカーカスプライは、ビード間に掛け渡された主部とビードコアの周りで折り返された折り返し部と備えている。この折り返し部の端がサイドウォールに位置するタイヤでは、高内圧の状態でサイドウォールに凹みが生じることがある。この凹みは、外観を損ない、商品価値を低下させる。

また、この折り返し部の端を起点にして、折り返し部の剥離が生じことがある。所謂プライエッジルースが発生することがある。このプライエッジルースは、タイヤの耐久性を低下させる。

近年、タイヤの軽量化が図られており、サイドウォールも従来より薄くすることが試みられている。特に、サイドウォールの厚みが薄いタイヤでは、サイドウォールの凹みや、プライエッジルースが発生し易い。

特開平１０−６７０８公報には、カーカスの折り返し部とベルト層とが重ね合わされたタイヤが開示されている。このタイヤでは、プライエッジルースが抑制され、サイドウォールの凹みの発生が抑制され得る。

特開平１０−６７０８公報 特開平１０−３５２２８公報

タイヤが転がることで、トレッドは接地と非接地が繰り返される。この接地と非接地の繰り返しに伴い、トレッドは変形を繰り返す。カーカスの折り返し部とベルト層とが重ね合わされたタイヤでは、トレッドに折り返し部の端が位置しているので、トレッドの耐久性を損うことがある。特に、トレッド面に溝を備えるタイヤでは、トレッドの耐久性を損ない易い。このタイヤは、サイドウォールの耐久性が改善される一方で、トレッドの耐久性が低下し易い。このタイヤでは、トレッドの耐久性に改善の余地がある。

本発明の目的は、サイドウォールとトレッドとの両方の耐久性に優れたタイヤの提供にある。

本発明に係る空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれが上記トレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがサイドウォールの半径方向略内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスと、上記トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えている。このトレッドに、周方向に延びる溝が形成されている。このビードは、その半径方向内側に位置するコアを備えている。このカーカスは、カーカスプライを備えている。このカーカスプライは、コアの周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返されている。このカーカスプライに、主部と折り返し部とが形成されている。この折り返し部の端部は、ベルトの軸方向端部の半径方向内側に積層されている。この折り返し部の端はトレッドの最も軸方向外側に位置して周方向に延びる溝の中心から１０ｍｍ以上軸方向内側に位置している。

好ましくは、このタイヤでは、上記折り返し部の端からトレッドの軸方向接地端までの幅Ｗａと、軸方向接地幅Ｗとの比（Ｗａ／Ｗ）が０．２５以上である。

好ましくは、このタイヤでは、軸方向一方の上記折り返し部と他方の上記折り返し部とが軸方向に離れており、この一方の折り返し部の端と他方の折り返し部の端との間隔が２０ｍｍ以上である。

好ましくは、このタイヤでは、上記サイドウォールの厚さＴは、２．５ｍｍ以下である。

本発明に係る空気入りタイヤでは、サイドウォールとトレッドの両方の耐久性が向上している。このタイヤは、耐久性に優れている。

図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤのトレッド面が示された説明図である。 図３は、本発明に他の実施形態に係る空気入りタイヤのトレッド面が示された説明図である。 図４は、実施例及び比較例の構造が示された説明図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１には、空気入りタイヤ２が示されている。図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わす。このタイヤ２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。

このタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６、ビード８、カーカス１０、ベルト１２、バンド１４、インナーライナー１６及びチェーファー１８を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。このタイヤ２は、例えば、ライトトラックに装着される。

トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、路面と接地するトレッド面２０を形成する。トレッド面２０には、溝２２が刻まれている。この溝２２により、トレッドパターンが形成されている。トレッド４は、ベース層とキャップ層とを有している。キャップ層は、ベース層の半径方向外側に位置している。キャップ層は、ベース層に積層されている。ベース層は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。

サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６の半径方向外側端は、トレッド４と接合されている。このサイドウォール６は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール６は、カーカス１０の損傷を防止する。

図１の両矢印Ｔは、サイドウォール６の厚さを示している。点Ｐｔは、タイヤ２が正規内圧にされた状態で、最も軸方向外側に位置するカーカス１０の外側表面の位置を示している。この点Ｐｔは、タイヤ２の最大幅における軸線上に位置している。サイドウォール６の厚さＴは、この点Ｐｔからサイドウォール６の外側表面までの距離として測定される。この厚さＴは、図１に示すようにタイヤ２を切り出した断面において、タイヤ２の軸方向に測定される。

ビード８は、サイドウォール６の半径方向内側に位置している。ビード８は、コア２４と、このコア２４から半径方向外向きに延びるエイペックス２６とを備えている。コア２４はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス２６は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス２６は、高硬度な架橋ゴムからなる。

カーカス１０は、カーカスプライ２８からなる。カーカスプライ２８は、両側のビード８の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６に沿っている。カーカスプライ２８は、コア２４の周りにて、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、カーカスプライ２８には、主部３０と折り返し部３２とが形成されている。

カーカスプライ２８は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、７５°から９０°である。換言すれば、このカーカス１０はラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維として、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。カーカス１０が、２枚以上のカーカスプライが重ね合わされて形成されてもよい。

ベルト１２は、トレッド４の半径方向内側に位置している。ベルト１２は、カーカス１０と積層されている。ベルト１２は、カーカス１０を補強する。ベルト１２は、内側層３４及び外側層３６からなる。図１から明らかなように、軸方向において、内側層３４の幅は外側層３６の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層３４及び外側層３６のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は１０°以上３５°以下である。内側層３４のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層３６のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルト１２の軸方向幅は、タイヤ２の接地幅の０．８０倍以上１．０５倍以下が好ましい。ベルト１２が、３以上の層を備えてもよい。

バンド１４は、ベルト１２の半径方向外側に位置している。図示されていないが、このバンド１４は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド１４は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。このコードによりベルト１４が拘束されるので、ベルト１２のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト１２及びバンド１４は、補強層を構成している。軸方向において、バンド１４の幅はベルト１２の幅以上であり、好ましくはベルト１２の幅よりも大きい。バンド１４のコードによりベルト１２の端が拘束されるので、ベルト１２のリフティングが抑制される。補強層は、ベルト１２のみから構成されてもよい。

インナーライナー１６は、カーカス１０の内側に位置している。このタイヤ２では、インナーライナー１６は、カーカス１０の内面に接合されている。インナーライナー１６は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１６には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー１６の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー１６は、タイヤの内圧を保持する。

チェーファー１８は、ビード８の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー１８がリムと当接する。この当接により、ビード８の近傍が保護される。この実施形態では、チェーファー１８は、リムのフランジに当接するクリンチと一体である。従って、チェーファー１８の材質はクリンチの材質と同じである。チェーファー１８は、布とこの布に含浸したゴムとからなってもよい。

このタイヤ２では、カーカスプライ２８の折り返し部３２の端３２ａは、主部３０の半径方向外側に積層されている。この端３２ａは、ベルト１２の半径方向内側に積層されている。この折り返し部３２の端部は、主部３０とベルト１２との間に挟まれている。

図２には、このタイヤ２のトレッドパターンが示されている。このタイヤ２の溝２２は、周方向の延びる溝２２ａと溝２２ｂとを含む。溝２２ａと溝２２ｂとは、それぞれ、タイヤ２の周方向にトレッド面２０を一周している。この溝２２ａは、溝２２ｂよりショルダー側に位置している。この溝２２ａは、このタイヤ２において、最も軸方向外側に位置して周方向に延びる溝である。この溝２２ａは、周方向に延びる溝であればよく、トレッド面２０を一周せずに部分的に形成されていてもよい。

図２の一点鎖線Ｌｇは、溝２２ａの中心線を示している。矢印Ｉ−Ｉの一点鎖線は、図１の断面の位置を示している。図１及び図２の点Ｐｅは、軸方向においてトレッド面２０の接地端を示している。この接地端Ｐｅは、正規内圧で空気が充填された状態で正規荷重で平板に接地させたときに、接地面の軸方向最大幅の位置で測定される。図１及び図２の点Ｐｇは、最も軸方向外側に位置する溝２２ａの中心線の位置を示している。

図１の両矢印Ｗは、タイヤ２の軸方向接地幅を示している。この接地幅Ｗは、正規内圧で空気が充填された状態で、正規荷重で平板に接地させたときに、接地面の軸方向最大幅である。この幅Ｗは、一対の接地端Ｐｅ間の軸方向幅を示している。両矢印Ｗａは、カーカスプライ２８の折り返し部３２の端３２ａと点Ｐｅとの間の軸方向幅を示している。両矢印Ｗｂは、折り返し部３２の端３２ａと点Ｐｇとの間の軸方向幅を示している。この幅Ｗ、幅Ｗａ及び幅Ｗｂは、図１に示すようにタイヤ２を切り出した断面において、タイヤ２の軸方向の直線距離として測定される。

このタイヤ２では、折り返し部３２の端３２ａは、溝２２ａの中心線Ｌｇより軸方向内側に位置している。この幅Ｗｂは、１０ｍｍ以上にされている。トレッド面２０の軸方向外側では、タイヤ２の回転による接地と非接地とが繰り返される。溝２２ａ付近では、接地と非接地の繰り返しによる変形が繰り返される。このため、溝２２ａ付近では、トレッド４の接地による歪みが大きい。軸方向外側に位置する溝２２ａの近傍に折り返し部３２の端３２ａが位置すると、剥離が発生しやすい。このタイヤ２では、幅Ｗｂが１０ｍｍ以上とされているので、折り返し部３２の端３２ａの剥離が抑制されている。このタイヤ２は、耐久性に優れている。このタイヤ２は、高荷重での使用に適している。

一方で、軸方向一方の折り返し部３２の端３２ａと他方の折り返し部３２の端３２ａとの軸方向の間隔が狭いタイヤ２は、重量が増加する。軽量化の観点から、軸方向一方の折り返し部３２の端３２ａと他方の折り返し部３２の端３２ａとの軸方向の間隔は、２０ｍｍ以上が好ましい。この間隔は、更に好ましくは３０ｍｍ以上であり、特に好ましくは、４０ｍｍ以上である。

前述のように、トレッド面２０の軸方向外側で折り返し部３２の端３２ａの剥離が発生しやすいので、軸方向接地幅Ｗと、折り返し部３２の端３２ａから点Ｐｅまでの幅Ｗａとの比（Ｗａ／Ｗ）は、０．２５以上とされることが好ましい。この比（Ｗａ／Ｗ）は、更に好ましくは０．３０以上である。

図３には、本発明の他の実施形態に係るタイヤ３８のトレッドパターンが示されている。ここでは、タイヤ２と異なる構成について説明がされる。タイヤ２と同様の構成については、その説明が省略される。

このタイヤ３８の溝４２は、周方向に延びる溝４２ａと溝４２ｂとを含む。溝４２ａと溝４２ｂとは、それぞれ、ジグザグに屈曲しながら、タイヤ２の周方向にトレッド面４０を一周している。この溝４２ａは、溝４２ｂよりショルダー側に位置している。この溝４２ａは、このタイヤ２において、最も軸方向外側に位置して周方向の延びる溝である。

図３の一点鎖線Ｌｇは、溝４２ａの中心線を示している。図３の点Ｐｇは、溝４２ａの中心線の位置のうち、最も軸方向内側の位置を示している。このタイヤ３８では、幅Ｗｂは、折り返し部３２の端３２ａと、この点Ｐｇとの間の軸方向幅として測定される。

従来のタイヤのように、折り返し部３２の端３２ａがサイドウォールに位置するタイヤでは、空気圧が高圧にされると、サイドウォールに凹みが生じやすい。ここでいう空気圧が高圧とは、例えば、空気圧が３５０ｋＰａ以上の圧力である。このタイヤ２では、折り返し部３２の端３２ａがベルト１２の半径方向内側に位置しているので、凹みが生じ難い。これにより、このタイヤ２は、サイドウォール６を薄くできる。

このタイヤ２は、サイドウォール６を薄くして軽量化しうる。この観点から、このタイヤ２は、このサイドウォール６の厚みＴが２．５ｍｍ以下のものに適しており、２．０ｍｍ以下のものに更に適している。カーカス１０の保護の観点から、この厚みＴは、１．５ｍｍ以上が好ましい。

このタイヤ２では、扁平率が高くされても、サイドウォール６に凹みが生じることが抑制されている。この観点から、このタイヤ２は、扁平率が７０％以上のものに適しており、８０％以上のものに更に適している。

本発明では、特に明示されない限り、タイヤの各部材の寸法及び角度は、タイヤが正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤに空気が充填された状態で測定される。本明細書において正規リムとは、タイヤが依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤが依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。本明細書において正規荷重とは、タイヤが依拠する規格において定められた荷重を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高負荷能力」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「LOAD CAPACITY」は、正規荷重である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［比較例１］
市販タイヤが準備された。このタイヤののカーカスとベルトとの位置関係の構造は、図４（ｂ）に示す通りであった。また、サイドウォールの厚さＴは、３ｍｍであった。

［実施例１］
図１に示された構造を備えたタイヤが準備された。このタイヤのカーカスとベルトとの位置関係の構造は、図４（ａ）に示す通りであった。カーカスプライの折り返し部の端と最も軸方向外側に位置して周方向にのびる溝の中心との間の軸方向幅Ｗｂは、１０ｍｍであった。折り返し部の端からトレッドの軸方向接地端までの幅Ｗａと、軸方向接地幅Ｗとの比（Ｗａ／Ｗ）は、０．３０であった。サイドウォールの厚さＴは、２．０ｍｍとされた。その他の仕様は、比較例１と同様とされて、タイヤが得られた。

［比較例２］
サイドウォールの厚さＴを２．０ｍｍとした他は比較例１と同様にして、タイヤが得られた。

［比較例３］
カーカスとベルトとの位置関係の構造が図４（ｃ）に示される通りとされ、サイドウォールの厚さＴを２．０ｍｍとした他は、比較例１と同様にして、タイヤが得られた。

［比較例４及び実施例２−４］
幅Ｗｂ、比（Ｗａ／Ｗ）及び厚みＴが表１及び表２に示される通りとされた他は、実施例１と同様にして、タイヤが得られた。

［質量評価］
タイヤ単体の質量が測定された。比較例１のタイヤの質量を１００として、それぞれのタイヤの質量の指数が表１に示されている。この指数は大きいほど質量が大きく、この指数は、小さいほど好ましい。

［外観評価］
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに正規内圧になるように空気を充填した。このタイヤのサイドウォールに周方向の凹みが発生するか否かが目視検査された。この結果が、５段階評価として下記の表１に示されている。数値が大きいほど好ましい。

［耐久性評価］
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに空気を充填して内圧を４５０ｋＰａとした。このタイヤをドラム式走行試験機に装着し、規格最大荷重の１５５％の縦荷重をタイヤに負荷した。このタイヤを、８０ｋｍ／ｈの速度で、ドラムの上を走行させた。規定の距離を損傷なく走行した場合を１００とし、それ以前に損傷が発生した場合にその損傷の発生を確認したときの距離の指数が、表１及び表２に示されている。この指数は、１００を最大値として、大きいほど好ましい。

表１及び表２に示されるように、実施例のタイヤでは、比較例のタイヤに比べて評価が高い。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

以上説明されたタイヤは、広く空気入りタイヤに適用され得る。このタイヤは、特に高内圧（３５０ｋＰａ以上の内圧）で使用されるタイヤに特に適している。

２、３８・・・タイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・ビード
１０・・・カーカス
１２・・・ベルト
１４・・・バンド
１６・・・インナーライナー
１８・・・チェーファー
２０、４０・・・トレッド面
２２、４２・・・溝
２４・・・コア
２６・・・エイペックス
２８・・・カーカスプライ
３０・・・主部
３２・・・折り返し部

Claims (4)

1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれが上記トレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがサイドウォールの半径方向略内側に位置する一対のビードと、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスと、上記トレッドの半径方向内側においてカーカスと積層されるベルトとを備えており、
   このトレッドに周方向に延びる溝が形成されており、
   このビードがその半径方向内側に位置するコアを備えており、
   このカーカスがカーカスプライを備えており、このカーカスプライがコアの周りにて軸方向内側から外側に向かって折り返されており、このカーカスプライに主部と折り返し部とが形成されており、
   この折り返し部の端部がベルトの軸方向端部の半径方向内側に積層されており、この折り返し部の端がトレッドの最も軸方向外側に位置して周方向に延びる溝の中心から１０ｍｍ以上軸方向内側に位置している空気入りタイヤ。
2. 上記折り返し部の端からトレッドの軸方向接地端までの幅Ｗａと、軸方向接地幅Ｗとの比（Ｗａ／Ｗ）が０．２５以上である請求項１に記載のタイヤ。
3. 軸方向一方の上記折り返し部と他方の上記折り返し部とが軸方向に離れており、この一方の折り返し部の端と他方の折り返し部の端との間隔が２０ｍｍ以上である請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 上記サイドウォールの厚さＴが２．５ｍｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。

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