JP2015020499A - 空気入りタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】入力される荷重を確実に支持しつつ、転がり抵抗を低減する。【解決手段】カーカス層１５には、ビード部１１、サイドウォール部１３およびトレッド部１２にわたって連続して延在する第１カーカスプライ１９と、第１カーカスプライ１９に積層されるとともに左右一対のサイドウォール部１３に各別に配設された左右一対の第２カーカスプライ２０と、が備えられ、第２カーカスプライ２０のうち、タイヤ半径方向の外側に位置する一端部２０ａの少なくとも一部は、トレッド部１２のタイヤ幅方向Ｈの端部に位置し、タイヤ半径方向の内側に位置する他端部２０ｂの少なくとも一部は、ビードコア１４のタイヤ幅方向Ｈの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。

従来から、例えば下記特許文献１に示す空気入りタイヤが知られている。この空気入りタイヤには、ビードコアが各別に埋設された左右一対のビード部と、これらのビード部のタイヤ半径方向の外側に配置されたトレッド部と、トレッド部のタイヤ幅方向の両端部と左右一対のビード部とを連結する左右一対のサイドウォール部と、が備えられている。ビード部、サイドウォール部およびトレッド部には、左右一対のビードコア間でトロイダル状に延在するカーカス層が埋設されている。
ここで、この種の空気入りタイヤとして、カーカス層に、ビード部、サイドウォール部およびトレッド部にわたって連続して延在する複数のカーカスプライが積層されてなる構成を採用するものが知られている。

特開２００７−２９０１９３号公報

ところで、前記従来の空気入りタイヤでは、入力される荷重を確実に支持しつつ、転がり抵抗を低減することについて改善の余地がある。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、入力される荷重を確実に支持しつつ、転がり抵抗を低減することができる空気入りタイヤを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る空気入りタイヤは、ビードコアが各別に埋設された左右一対のビード部と、これらのビード部のタイヤ半径方向の外側に配置されたトレッド部と、前記トレッド部のタイヤ幅方向の両端部と前記左右一対のビード部とを連結する左右一対のサイドウォール部と、が備えられ、前記ビード部、前記サイドウォール部および前記トレッド部には、左右一対の前記ビードコア間でトロイダル状に延在するカーカス層が埋設され、前記左右一対のサイドウォール部それぞれにおいて、前記カーカス層のタイヤ幅方向の内側には、補強層が設けられた空気入りタイヤであって、前記カーカス層には、前記ビード部、前記サイドウォール部および前記トレッド部にわたって連続して延在する第１カーカスプライと、前記第１カーカスプライに積層されるとともに前記左右一対のサイドウォール部に各別に配設された左右一対の第２カーカスプライと、が備えられ、前記第２カーカスプライのうち、タイヤ半径方向の外側に位置する一端部の少なくとも一部は、前記トレッド部のタイヤ幅方向の端部に位置し、タイヤ半径方向の内側に位置する他端部の少なくとも一部は、前記ビードコアのタイヤ幅方向の内側に位置していることを特徴とする。

この発明によれば、第２カーカスプライの一端部の少なくとも一部が、トレッド部のタイヤ幅方向の端部に位置し、第２カーカスプライの他端部の少なくとも一部が、ビードコアのタイヤ幅方向の内側に位置しているので、例えばこの空気入りタイヤに内圧が充填された状態などにおいて、左右一対の第２カーカスプライそれぞれに、トレッド部のタイヤ幅方向の端部と、ビードコアと、の間で張力を発生させることが可能になり、第２カーカスプライによりサイドウォール部を補強することができる。これにより、タイヤサイズによらず、この空気入りタイヤに入力される荷重を確実に支持することができる。

またこのように、カーカス層に、第２カーカスプライを左右一対備えさせることにより、この空気入りタイヤに入力される荷重を確実に支持することができるので、例えば第２カーカスプライとして、ビード部、サイドウォール部およびトレッド部にわたって連続して延在する構成を採用する場合に比べて、カーカス層のクラウン部を軽量化し、かつトレッド部の剛性を抑えることができる。そして、カーカス層のクラウン部を軽量化することにより、この空気入りタイヤの材料費を抑えるとともに転がり抵抗を低減することができる。また、トレッド部の剛性を抑えることにより、この空気入りタイヤの乗り心地性を向上させることができる。

また前述のように、カーカス層のクラウン部を軽量化することができるので、例えばこの空気入りタイヤに荷重が入力されたとき等に、カーカス層のクラウン部からサイドウォール部に作用する負荷を低減することができる。したがって、例えばパンク等により、タイヤ内圧が大気圧と同等とされた状態であっても、この空気入りタイヤを長期間にわたって安定に走行させ易くすることが可能になり、ランフラット耐久性を向上させることができる。

また、前記トレッド部において、このトレッド部に備えられたトレッド踏面部と、前記カーカス層のクラウン部と、の間に位置する部分には、ベルト層が配設され、前記一端部は、前記ベルト層のタイヤ半径方向の内側に位置していてもよい。
この場合、第２カーカスプライの一端部が、ベルト層のタイヤ半径方向の内側に位置しているので、左右一対の第２カーカスプライそれぞれに、ベルト層とビードコアとの間で張力を発生させることが可能になり、第２カーカスプライによりサイドウォール部を確実に補強することができる。

また、前記他端部は、前記ビードコアをタイヤ幅方向に挟み込むとともにタイヤ半径方向の内側から覆うように、タイヤ半径方向の外側に向けて折り返されていてもよい。
この場合、左右一対の第２カーカスプライそれぞれに、トレッド部のタイヤ幅方向の端部と、ビードコアと、の間で張力を効果的に発生させることができる。

また、前記補強層は、断面三日月状の補強ゴムにより構成されていてもよい。
この場合、ランフラット耐久性を確実に向上させることができる。

また、前記サイドウォール部においてタイヤ幅方向の外側を向く面のうち、前記補強層に対応する部分には、凹部と凸部とがタイヤ周方向に交互に配置されてなる凹凸部が設けられていてもよい。
この場合、走行時に補強層に生じる熱を、凹凸部から効果的に放出することができる。

本発明に係る空気入りタイヤによれば、入力される荷重を確実に支持しつつ、転がり抵抗を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの断面図である。 図１に示すＡ矢視図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤを説明する。この空気入りタイヤは、例えばタイヤ内圧の異常低下時やパンク時などにおいても所定距離を走行可能なランフラットタイヤである。

図１に示すように、空気入りタイヤ１０には、左右一対のビード部１１と、トレッド部１２と、左右一対のサイドウォール部１３と、が備えられている。左右一対のビード部１１には、ビードコア１４が各別に埋設されている。トレッド部１２は、左右一対のビード部１１のタイヤ半径方向の外側に配置されている。左右一対のサイドウォール部１３は、トレッド部１２のタイヤ幅方向Ｈの両端部と左右一対のビード部１１とを連結している。

空気入りタイヤ１０には、カーカス層１５と、ベルト層１６と、ベルト補強層１７と、が設けられている。カーカス層１５は、ビード部１１、サイドウォール部１３およびトレッド部１２に埋設され、左右一対のビードコア１４間でトロイダル状に延在している。ベルト層１６は、トレッド部１２において、このトレッド部１２に備えられたトレッド踏面部１２ａと、カーカス層１５のクラウン部１５ａと、の間に位置する部分に配設されている。ベルト層１６は、クラウン部１５ａに、このクラウン部１５ａのタイヤ半径方向の外側から積層されている。ベルト補強層１７は、トレッド部１２において、トレッド踏面部１２ａとベルト層１６との間に位置する部分に配設されている。ベルト補強層１７は、ベルト層１６の全域をタイヤ半径方向の外側から覆っている。ベルト補強層１７は、ベルト層１６に、このベルト層１６のタイヤ半径方向の外側から積層されている。

なおトレッド踏面部１２ａとは、この空気入りタイヤ１０を、「ＪＡＴＭＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」に規定されている標準リムに装着し、かつこの空気入りタイヤ１０に、「ＪＡＴＭＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」での適用サイズ・プライレーティングにおける最大負荷能力（内圧−負荷能力対応表の太字荷重）に対応する空気圧（最大空気圧）の１００％の内圧を充填して最大負荷能力を負荷した状態でのトレッド部１２の接地面をいう。なおトレッド踏面部１２ａは、空気入りタイヤ１０が生産または使用される地域が日本国以外の地域の場合には、その地域に適用されている産業規格（例えば、アメリカ合衆国の「ＴＲＡ Ｙｅａｒ Ｂｏｏｋ」、欧州の「ＥＴＲＴＯ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍａｎｕａｌ」等）に準拠した状態でのトレッド部１２の接地面をいう。

ここでカーカス層１５には、第１カーカスプライ１９と、左右一対の第２カーカスプライ２０と、が備えられている。図示の例では、カーカス層１５は、第１カーカスプライ１９および第２カーカスプライ２０により構成された二層構造とされている。第１カーカスプライ１９は、ビード部１１、サイドウォール部１３およびトレッド部１２にわたって連続して延在している。左右一対の第２カーカスプライ２０は、第１カーカスプライ１９に積層されるとともに左右一対のサイドウォール部１３に各別に配設されている。第２カーカスプライ２０は、第１カーカスプライ１９に、この第１カーカスプライ１９のタイヤ幅方向Ｈの外側から積層されている。

そして本実施形態では、第２カーカスプライ２０のうち、タイヤ半径方向の外側に位置する一端部２０ａの少なくとも一部は、トレッド部１２のタイヤ幅方向Ｈの端部に位置し、タイヤ半径方向の内側に位置する他端部２０ｂの少なくとも一部は、ビードコア１４のタイヤ幅方向Ｈの内側に位置している。
第２カーカスプライ２０の一端部２０ａは、トレッド部１２のタイヤ幅方向Ｈの端部に限定して配設されていて、トレッド部１２のタイヤ幅方向Ｈの中央部分には配設されてない。一端部２０ａは、このカーカス層１５のクラウン部１５ａのタイヤ幅方向Ｈの端部に配置され、トレッド踏面部１２ａのタイヤ幅方向Ｈの端部のタイヤ半径方向の内側に位置している。一端部２０ａは、ベルト層１６のタイヤ半径方向の内側に位置している。一端部２０ａは、ベルト層１６のタイヤ幅方向Ｈの端部と、第１カーカスプライ１９と、の間にタイヤ半径方向に挟み込まれている。一端部２０ａの端縁と、ベルト層１６のタイヤ幅方向Ｈの端縁と、の間のタイヤ幅方向Ｈの距離は、例えばベルト層１６のタイヤ幅方向Ｈの全幅の約３０％以下となっていてもよい。

第２カーカスプライ２０の他端部２０ｂは、ビードコア１４をタイヤ幅方向Ｈに挟み込むとともにタイヤ半径方向の内側から覆うように、タイヤ半径方向の外側に向けて折り返されている。他端部２０ｂは、ビードコア１４の外周面に沿うように折り返され、ビードコア１４に巻き付いている。他端部２０ｂのうち、ビードコア１４のタイヤ幅方向Ｈの内側に位置する部分は、ビードコア１４に当接している。他端部２０ｂの端縁（以下、他端縁という）は、ビードコア１４よりもタイヤ半径方向の外側に位置している。他端縁は、例えばこの空気入りタイヤ１０のセクションハイトの３０％の位置よりも、タイヤ半径方向の内側に位置していてもよい。
なお図示の例では、第２カーカスプライ２０の他端部２０ｂとともに、第１カーカスプライ１９のタイヤ幅方向Ｈの両端部もタイヤ半径方向の外側に折り返されている。第１カーカスプライ１９のタイヤ幅方向Ｈの端縁は、サイドウォール部１３に位置し、第２カーカスプライ２０の他端縁よりもタイヤ半径方向の外側に位置している。

第１カーカスプライ１９および第２カーカスプライ２０は、複数本の有機繊維コードが被覆ゴムで被覆されてなる。有機繊維コードは、タイヤ幅方向Ｈに沿って延在し、タイヤ周方向に互いに間隔をあけて複数本配置されている。有機繊維コードは、例えばレーヨン等により形成される。
ベルト層１６は、２枚のベルトプライ１８が互いに積層されてなる。各ベルトプライ１８は、複数本のスチールコードが被覆ゴムで被覆されてなる。各ベルトプライ１８のスチールコードは、トレッド踏面部１２ａをタイヤ半径方向の外側から見たタイヤ平面視において、タイヤ幅方向Ｈおよびタイヤ周方向の両方向に対して傾斜する方向に延在している。２枚のベルトプライ１８のうち、一方のベルトプライ１８のスチールコードと、他方のベルトプライ１８のスチールコードと、は、タイヤ平面視において互いに交差するように延在している。
ベルト補強層１７は、複数本の有機繊維コードが被覆ゴムで被覆されてなる。有機繊維コードは、タイヤ周方向に沿って延在し、タイヤ幅方向Ｈに互いに間隔をあけて複数本配置されている。有機繊維コードは、例えばレーヨン等により形成される。

ここで、左右一対のサイドウォール部１３それぞれにおいて、カーカス層１５のタイヤ幅方向Ｈの内側には、補強層２１が設けられている。補強層２１は、断面三日月状の補強ゴムにより構成されている。補強層２１のタイヤ半径方向の外側の端部は、ベルト層１６のタイヤ幅方向Ｈの端部のタイヤ半径方向の内側に位置していて、ベルト層１６のタイヤ幅方向Ｈの端部との間に、第２カーカスプライ２０の一端部２０ａをタイヤ半径方向に挟み込んでいる。補強層２１のタイヤ半径方向の内側の端縁は、第２カーカスプライ２０の前記他端縁と、タイヤ半径方向に同等の位置に配置されている。補強層２１は、サイドウォール部１３のタイヤ幅方向Ｈの外側に向けたたわみ変形に対する剛性を高める。

図１および図２に示すように、サイドウォール部１３においてタイヤ幅方向Ｈの外側を向く面のうち、補強層２１に対応する部分には、凹部２２ａと凸部２２ｂとがタイヤ周方向に交互に配置されてなる凹凸部２２が設けられている。凸部２２ｂは、このサイドウォール部１３をタイヤ幅方向Ｈの外側から見たタイヤ側面視において、タイヤ半径方向に対して傾斜する方向に延在する突条により構成されている。凹凸部２２は、例えばこの空気入りタイヤ１０のセクションハイトの３０％以上５０％以下の領域に位置していてもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る空気入りタイヤ１０によれば、第２カーカスプライ２０の一端部２０ａの少なくとも一部が、トレッド部１２のタイヤ幅方向Ｈの端部に位置し、第２カーカスプライ２０の他端部２０ｂの少なくとも一部が、ビードコア１４のタイヤ幅方向Ｈの内側に位置しているので、例えばこの空気入りタイヤ１０に内圧が充填された状態などにおいて、左右一対の第２カーカスプライ２０それぞれに、トレッド部１２のタイヤ幅方向Ｈの端部と、ビードコア１４と、の間で張力を発生させることが可能になり、第２カーカスプライ２０によりサイドウォール部１３を補強することができる。これにより、タイヤサイズによらず、この空気入りタイヤ１０に入力される荷重を確実に支持することができる。

またこのように、カーカス層１５に、第２カーカスプライ２０を左右一対備えさせるとにより、この空気入りタイヤ１０に入力される荷重を確実に支持することができるので、例えば第２カーカスプライとして、ビード部１１、サイドウォール部１３およびトレッド部１２にわたって連続して延在する構成を採用する場合に比べて、カーカス層１５のクラウン部１５ａを軽量化し、かつトレッド部１２の剛性を抑えることができる。そして、カーカス層１５のクラウン部１５ａを軽量化することにより、この空気入りタイヤ１０の材料費を抑えるとともに転がり抵抗を低減することができる。また、トレッド部１２の剛性を抑えることにより、この空気入りタイヤ１０の乗り心地性を向上させることができる。

また前述のように、カーカス層１５のクラウン部１５ａを軽量化することができるので、例えばこの空気入りタイヤ１０に荷重が入力されたとき等に、カーカス層１５のクラウン部１５ａからサイドウォール部１３に作用する負荷を低減することができる。したがって、例えばパンク等により、タイヤ内圧が大気圧と同等とされた状態であっても、この空気入りタイヤ１０を長期間にわたって安定に走行させ易くすることが可能になり、ランフラット耐久性を向上させることができる。

また、第２カーカスプライ２０の一端部２０ａが、ベルト層１６のタイヤ半径方向の内側に位置しているので、左右一対の第２カーカスプライ２０それぞれに、ベルト層１６とビードコア１４との間で張力を発生させることが可能になり、第２カーカスプライ２０によりサイドウォール部１３を確実に補強することができる。
さらに、第２カーカスプライ２０の他端部２０ｂが、ビードコア１４をタイヤ幅方向Ｈに挟み込むとともにタイヤ半径方向の内側から覆うように、タイヤ半径方向の外側に向けて折り返されているので、左右一対の第２カーカスプライ２０それぞれに、トレッド部１２のタイヤ幅方向Ｈの端部と、ビードコア１４と、の間で張力を効果的に発生させることができる。

また補強層２１が、断面三日月状の補強ゴムにより構成されているので、ランフラット耐久性を確実に向上させることができる。
さらに、サイドウォール部１３において補強層２１に対応する部分に、前記凹凸部２２が設けられているので、走行時に補強層２１に生じる熱を、凹凸部２２から効果的に放出することができる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、ベルト補強層１７および凹凸部２２はなくてもよい。また補強層２１として、断面三日月状の補強ゴムとは異なる構成を採用してもよい。

また前記実施形態では、第２カーカスプライ２０の他端部２０ｂが、ビードコア１４をタイヤ幅方向Ｈに挟み込むとともにタイヤ半径方向の内側から覆うように、タイヤ半径方向の外側に向けて折り返されているものとしたが、これに限られない。例えば、第２カーカスプライの他端部が、タイヤ半径方向の外側に向けて折り返されておらず、ビードコアのタイヤ幅方向の内側のみに配置されていてもよい。

また、ベルト層１６の構成を適宜変更してもよい。
さらにベルト層１６はなくてもよく、この場合、第２カーカスプライの一端部を、トレッド部のタイヤ幅方向の端部に位置させることで、左右一対の第２カーカスプライそれぞれに、トレッド部のタイヤ幅方向の端部と、ビードコアと、の間で張力を発生させる他の構成に適宜変更してもよい。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

次に、以上説明した作用効果についての検証試験を実施した。
この検証試験では、実施例および比較例の２つの空気入りタイヤを準備した。
実施例に係る空気入りタイヤには、図１および図２に示す空気入りタイヤを採用した。
比較例に係る空気入りタイヤでは、図１および図２に示す空気入りタイヤに対し、第２カーカスプライを異ならせた。比較例に係る空気入りタイヤでは、第２カーカスプライを、ビード部、サイドウォール部およびトレッド部にわたって連続して延在させた。

そして、実施例および比較例の各空気入りタイヤについて、重量、転がり抵抗、乗り心地性およびランフラット耐久性を各別に測定し、比較例を基準値１００として実施例を指数評価した。重量および転がり抵抗については、数値が小さいほど優れていることを示し、乗り心地性およびランフラット耐久性については、数値が大きいほど優れていることを示す。
結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例に係る各空気入りタイヤでは、いずれの評価項目についても、比較例に係る空気入りタイヤよりも優れていることが確認された。

１０ 空気入りタイヤ、１１ ビード部、１２ トレッド部、１２ａ トレッド踏面部、１３ サイドウォール部、１４ ビードコア、１５ カーカス層、１５ａ クラウン部、１６ ベルト層、１９ 第１カーカスプライ、２０ 第２カーカスプライ、２０ａ 一端部、２０ｂ 他端部、２２ 凹凸部、２２ａ 凹部、２２ｂ 凸部

Claims (5)

1. ビードコアが各別に埋設された左右一対のビード部と、
   これらのビード部のタイヤ半径方向の外側に配置されたトレッド部と、
   前記トレッド部のタイヤ幅方向の両端部と前記左右一対のビード部とを連結する左右一対のサイドウォール部と、が備えられ、
   前記ビード部、前記サイドウォール部および前記トレッド部には、左右一対の前記ビードコア間でトロイダル状に延在するカーカス層が埋設され、
   前記左右一対のサイドウォール部それぞれにおいて、前記カーカス層のタイヤ幅方向の内側には、補強層が設けられた空気入りタイヤであって、
   前記カーカス層には、前記ビード部、前記サイドウォール部および前記トレッド部にわたって連続して延在する第１カーカスプライと、前記第１カーカスプライに積層されるとともに前記左右一対のサイドウォール部に各別に配設された左右一対の第２カーカスプライと、が備えられ、
   前記第２カーカスプライのうち、タイヤ半径方向の外側に位置する一端部の少なくとも一部は、前記トレッド部のタイヤ幅方向の端部に位置し、タイヤ半径方向の内側に位置する他端部の少なくとも一部は、前記ビードコアのタイヤ幅方向の内側に位置していることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 請求項１記載の空気入りタイヤであって、
   前記トレッド部において、このトレッド部に備えられたトレッド踏面部と、前記カーカス層のクラウン部と、の間に位置する部分には、ベルト層が配設され、
   前記一端部は、前記ベルト層のタイヤ半径方向の内側に位置していることを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 請求項１または２に記載の空気入りタイヤであって、
   前記他端部は、前記ビードコアをタイヤ幅方向に挟み込むとともにタイヤ半径方向の内側から覆うように、タイヤ半径方向の外側に向けて折り返されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤであって、
   前記補強層は、断面三日月状の補強ゴムにより構成されていることを特徴とする空気入りタイヤ。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォール部においてタイヤ幅方向の外側を向く面のうち、前記補強層に対応する部分には、凹部と凸部とがタイヤ周方向に交互に配置されてなる凹凸部が設けられていることを特徴とする空気入りタイヤ。

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