JP2015151111A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】耐リム外れ性能を向上できるタイヤを提供する。【解決手段】装着外側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部２２ＥＢは、装着内側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部２２ＩＢよりもタイヤ径方向外側に位置し、装着外側の折返部分のタイヤ径方向外側端部３２ＥＢは、装着内側の折返部分のタイヤ径方向外側端部３２ＩＢよりもタイヤ径方向外側に位置し、装着外側のワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部７２ＥＢは、装着内側のワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部７２ＩＢよりもタイヤ径方向外側に位置する。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤに関する。

タイヤに加わる横力によってビード部がリムから外れる際の抵抗力を示す安全指標を測るために、ビードアンシーティング試験が行われている。ビードアンシーティング試験の値が高いほど、タイヤの耐リム外れ性が高いと評価される。例えば、特許文献１には、ビードアンシーティング試験の値を向上させたタイヤが開示されている。

特許文献１のタイヤは、左右一対のビード部と、これらビード部からそれぞれ半径方向外側に延びるサイドウォール部と、これらサイドウォール部の半径方向外側同士を連結する円筒状のトレッド部とを備え、該トレッド部の内側にベルト層を配置した空気入りタイヤにおいて、トレッド部及びサイドウォール部よりも硬度の大きい補強ゴムを、ベルト層の端部から記サイドウォール部側に向けてトレッド部の端末よりも外側に突出するように配置している。

特開２００７−０８３９４６号公報

しかし、タイヤの両側面に位置するサイドウォールを補強ゴムによって補強すると、タイヤの両側面の剛性が高くなる。そのため、ビードアンシーティング試験等、横力がタイヤ側面に掛かった場合に、ビード部全体に横力が伝わり、ビード部が回転して、リムから容易に外れることがある。

また、ビードアンシーティング試験は、ホイールに装着されたタイヤを、タイヤ側面を上方に向けて配置し、上方に位置するタイヤ側面にブロックを当て、当該ブロックを介してタイヤ側面を押圧する。このビードアンシーティング試験は、米国連邦自動車安全基準に沿った方法や、中国のＧＢ規格に沿った方法がある。中国のＧＢ規格に沿った方法は、米国連邦自動車安全基準に沿った方法に比べて、タイヤ側面に対する荷重ブロックの位置がよりリム側に位置する。そのため、中国のＧＢ規格に沿った方法は、タイヤ側面を押圧した際にリムが更に外れ易く、耐リム外れ性能を十分に確保できないことがあった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、耐リム外れ性能を向上できるタイヤを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係るタイヤは、路面と接するトレッド部（トレッド部５）と、ビードコア（ビードコア２１）及びビードフィラー（ビードフィラー２２）を含む一対のビード部（ビード部２）と、ビード部とトレッド部の間にのびるサイドウォール部（サイドウォール部４）と、前記ビード部の間でトロイド状に延び、かつ前記ビードコアの周りで折り返された折返部分（折返部分３２）を有するカーカス層（カーカス層３）と、前記ビード部周辺の前記カーカス層外側に配置されたワイヤーチェーファー（ワイヤーチェーファー７）と、を備えるタイヤであって、車両への装着下で車両の幅方向外側に位置する装着外側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部（装着外側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部２２ＥＢ）は、前記車両への装着下で車両の幅方向内側に位置する装着内側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部（装着内側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部２２ＩＢ）よりもタイヤ径方向外側に位置し、かつビードアンシーティング試験の荷重ブロックとの接点（接点Ｃ）よりもタイヤ径方向外側に位置し、前記装着外側の前記折返部分のタイヤ径方向外側端部（装着外側の折返部分のタイヤ径方向外側端部３２ＥＢ）は、前記装着内側の前記折返部分のタイヤ径方向外側端部（装着内側の折返部分のタイヤ径方向外側端部３２ＩＢ）よりもタイヤ径方向外側に位置し、かつ前記トレッド部に配置され、前記装着内側の前記折返部分のタイヤ径方向外側端部は、前記接点よりもタイヤ径方向内側に位置し、前記装着外側の前記ワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部（装着外側に位置する外側ワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部７２ＥＢ）は、前記装着内側の前記ワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部（装着内側に位置する外側ワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部７２ＩＢ）よりもタイヤ径方向外側に位置し、かつ前記トレッド部に配置され、前記装着内側の前記ワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部は、前記接点よりもタイヤ径方向内側に位置することを要旨とする。

本発明の特徴によれば耐リム外れ性能を向上できるタイヤを提供することができる。

実施形態に係るタイヤのトレッド幅方向に沿い、かつタイヤ周方向に直交する断面の模式断面図である。 ビードアンシーティング試験を説明するための図である。

次に、本発明に係るタイヤの実施の形態及びビードアンシーティング試験について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係るタイヤのタイヤ周方向と直交し、かつトレッド幅方向に沿った断面図の一部である。また、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）タイヤの全体構成
タイヤ１は、一対のビード部２と、カーカス層３と、サイドウォール部４と、トレッド部５と、ワイヤーチェーファー７と、を有する。タイヤは、車両への装着下で車両の幅方向外側に位置する装着外側と、車両への装着下で車両の幅方向内側に位置する装着内側とを有する。

一対のビード部２は、ビードコア２１と、ビードフィラー２２と、をそれぞれ有する。ビード部２は、タイヤ径方向Ｒの内側においてリム１００に接するように構成されている。

カーカス層３は、一対のビードコア２１間にトロイド状に延びる。カーカス層３は、ビードコア２１間に配置された本体部分３１と、ビード部２においてタイヤ径方向外側に向けて折り返された折返部分３２と、を有する。

トレッド部５は、路面と接する接地面を有する。トレッド部５のタイヤ径方向内側には、トレッド部５を補強するベルト層６が設けられている。ベルト層６は、高強度の有機繊維からなり、タイヤ周方向に沿って複数重ねられている。

サイドウォール部４は、ビード部２の径方向外側に連なる。サイドウォール部４は、ビード部２とトレッド部５の間にのびている。

ビード部周辺のカーカス層外側には、ワイヤーチェーファー７が配置されている。ワイヤーチェーファー７は、ビード部２周辺のカーカス層３外側に配置される。より、詳細には、ワイヤーチェーファー７は、ビードコア２１及びビードフィラー２２と、カーカス層３との間に位置する。

ワイヤーチェーファー７は、タイヤ周方向に沿ってタイヤ全体の配置されている。ワイヤーチェーファー７は、ビード部２及びそのタイヤ内側に位置する内側チェーファー７１と、ビード部２においてタイヤ径方向外側に向けて折り返された外側チェーファー７２と、を有する。外側チェーファー７２は、内側チェーファー７１と連なり、かつ内側チェーファー７１よりもトレッド幅方向外側に位置する。ワイヤーチェーファー７は、芳香族ポリアミド繊維コードからなる。

（２）装着内側のタイヤ構造と装着外側のタイヤ構造
本実施の形態のタイヤは、車両への装着下で車両の幅方向外側に位置する装着外側のタイヤ構造と、車両への装着下で車両の幅方向内側に位置する装着内側のタイヤ構造とが異なる。装着外側は、タイヤのトレッド幅方向中心を通り、かつタイヤ径方向に延びる中心線ＣＬよりも装着時に車両外側に位置する部分である。また、装着内側は、中心線ＣＬよりも装着時に車両内側に位置する部分である。装着内側のタイヤと装着外側のタイヤとを比較した際に、装着外側のタイヤの剛性が装着内側のタイヤの剛性よりも高くなるように構成されている。

具体的には、装着外側のサイドウォール部と装着内側のサイドウォール部において、ビードフィラーの形状、カーカス層の折返部分の形状、及びワイヤーチェーファーの形状が異なる。

第１に、装着外側のビード部２の構成と装着外側のビード部２の構成は、異なる。装着外側のビードフィラー２２のタイヤ径方向外側端部２２ＥＢは、装着内側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部２２ＩＢよりもタイヤ径方向外側に位置し、かつビードアンシーティング試験の荷重ブロックとの接点Ｃよりもタイヤ径方向内側に位置する。ビードアンシーティング試験及び、その試験装置については、後述にて詳細に説明する。

なお、ビード部２の構成は、上記構成に限られず、ビードフィラーの材質が装着外側と装着内側とで異なるように構成されていてもよいし、ビードコアの材質及び形状が装着外側と装着内側とで異なるように構成されていてもよい。

第２に、装着外側のカーカス層の構成と装着外側のカーカス層の構成は、異なる。装着外側の折返部分の面積は、装着内側の折返部分の面積よりも大きい。装着外側の折返部分３２のタイヤ径方向外側端部３２ＥＢは、装着内側の折返部分３２のタイヤ径方向外側端部３２ＩＢよりもタイヤ径方向外側に位置する。

装着外側の折返部分のタイヤ径方向外側端部３２ＥＢは、トレッド部５に配置されている。装着外側の折返部分のタイヤ径方向外側端部３２ＥＢは、ベルト層６に重なっている。より詳細には、図１に示すように、折返部分３２のタイヤ径方向外側端部３２ＥＢは、ベルト層６のトレッド幅方向端部６ＷＢよりもトレッド幅方向内側に配置される。換言すると、折返部分３２のタイヤ径方向外側端部３２ＥＢは、ベルト層６のトレッド幅方向端部６ＷＢを通り、かつタイヤ径方向Ｒに延びる延長線上に位置する。なお、本願発明において重なっている状態とは、互いに重なっている状態のみならず、他の部材を間に挟み、間接的に重なっている状態をも含む。

装着内側の折返部分３２のタイヤ径方向外側端部３２ＩＢは、荷重ブロックとタイヤ側面の接点Ｃよりもタイヤ径方向内側に位置する。

なお、カーカス層３の構成は、装着外側の折返部分のタイヤ径方向外側端部が装着内側の折返部分のタイヤ径方向外側端部よりもタイヤ径方向外側に配置されていればよく、上記構成に限られない。

第３に、装着外側のワイヤーチェーファーの構成と装着外側のワイヤーチェーファーの構成とは、異なる。装着外側のワイヤーチェーファーの面積は、装着内側のワイヤーチェーファーの面積よりも大きい。装着外側に位置する外側チェーファー７２のタイヤ径方向外側端部７２ＥＢは、装着内側に位置する外側チェーファーのタイヤ径方向外側端部７２ＩＢよりもタイヤ径方向外側に位置する。また、装着外側に位置する内側チェーファーのタイヤ径方向外側端部７１ＥＢは、装着内側に位置する内側チェーファーのタイヤ径方向外側端部７１ＩＢよりもタイヤ径方向外側に位置する。

装着外側の外側チェーファーのタイヤ径方向外側端部７２ＥＢは、トレッド部５に配置されている。装着外側のワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部は、ベルト層６に重なっている。より詳細には、図１に示すように、装着外側の外側チェーファーのタイヤ径方向外側端部７２ＥＢは、ベルト層６のトレッド幅方向端部６ＷＢよりもトレッド幅方向内側に配置される。換言すると、装着外側の外側チェーファーのタイヤ径方向外側端部７２ＥＢは、ベルト層６のトレッド幅方向端部６ＷＢを通り、かつタイヤ径方向Ｒに延びる延長線上に位置する。

装着内側の外側チェーファーのタイヤ径方向外側端部は荷重ブロックとタイヤ側面の接点Ｃよりもタイヤ径方向内側に位置する。

なお、ワイヤーチェーファーの構成は、装着外側のワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部が装着内側のワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部よりもタイヤ径方向外側に配置されていればよく、上記構成に限られない。

（３）ビードアンシーティング試験
次いで、ビードアンシーティング試験について説明する。ビードアンシーティング試験は、中国のＧＢ規格（規格番号：全Ｔ試１８２）に準拠している。

（３−１）試験条件
・試験装置：図２（ａ）に試験装置２００を示す。タイヤ支持軸と図２（ｂ）の荷重ブロック２２０でタイヤサイドを押し付ける機構を有する装置を使用する。

・試験用タイヤ：いかなるタイヤ内部の欠点、ビードシート部の外観上の欠点のないタイヤ

・試験用リム：外観が滑らかできれいであり、損傷・変形のない標準リム（標準リムは、中国規格に規定の標準リムとする）

・リム組み：ビード部を洗浄して乾燥させ、潤滑剤、又は接着剤を使用しない。

・空気圧：タイヤ区分が標準の場合は、１８０ｋＰａとし、タイヤ区分が補強の場合は、２３０ｋＰａとし、バイアスチューブレスタイヤの場合、４ＰＲは１８０ｋＰａ、６ＰＲは２３０ｋＰａとする。

・放置：室温18〜36℃のもとで3時間放置

・試験装置の荷重ブロック位置：偏平率が７０%以上のタイヤにおいては、リム径に対応した表１の寸法Ｌとする。また、偏平率が６５%以下のタイヤにおいては、数１の式における寸法Ｌとする。リム径に対応した表１の寸法Ｌとする。寸法Ｌは、タイヤの回転軸の中心からビードブロックまでの水平距離である。なお、ビードブロックの位置が、荷重ブロックのタイヤ側面との接点であり、図１において符号Ｃを付して示す。

［数１］
Ｌ＝Ｄ/２−Ｈ／４
なお、Ｄは、タイヤの外形であり、Ｈは、タイヤの断面高さである。

（３−２）試験方法
(1) 試験条件に従ってタイヤをリム組みし、3時間放置する。

(2) 試験機にタイヤを固定し、規定のブロック位置で、ブロック先端がタイヤに軽く接した状態でアームが水平になる様に調整する。

(3) タイヤ空気圧を規定の値に再調整する。

(4) 規定の降下速度で荷重ブロックをタイヤサイドウォールに押し付け、タイヤがリムから外れるか、又は、ビード離脱最小抵抗値に達する迄荷重を加える。

なお、乗用車用チューブレスタイヤのビード離脱最小抵抗値は、タイヤの断面幅が155(mm)未満の場合は、6670（N）であり、タイヤの断面幅が155〜205（mm）未満の場合は、8920(N)であり、タイヤの断面幅が、205mm超の倍には、11080（N）である。

(5) ビードが外れた時又は、試験停止の時の押し付け荷重を記録する。

(6) タイヤ周上等間隔に少なくとも4回以上の測定を行う。

（４）作用・効果
実施の形態のタイヤは、装着外側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部が装着内側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部よりもタイヤ径方向外側に位置し、装着外側の折返部分のタイヤ径方向外側端部が装着内側の折返部分のタイヤ径方向外側端部よりもタイヤ径方向外側に位置し、かつ装着外側のワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部が装着内側のワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部よりもタイヤ径方向外側に位置している。そのため、タイヤの装着外側の剛性がタイヤの装着内側の剛性よりも高く構成されている。

ビードアンシーティング試験は、装着内側のタイヤ側面に荷重ブロックを当て、当該荷重ブロックを降下させる。そして、荷重ブロックによって押圧されると、装着外側のタイヤ側面が変形し、当該変形によって装着外側のビード部が回転し、リムからビード部から外れる。

実施の形態に係るタイヤは、タイヤの装着内側の剛性が比較的低い。例えば、装着内側のタイヤ側面の剛性及び装着外側のタイヤ側面が同じ剛性、又は装着内側のタイヤ側面の剛性が装着外側のタイヤ側面の剛性よりも高い場合には、装着内側のタイヤ側面が荷重ブロックによって押圧された際に、装着内側のビード部全体に力が伝わり、ビード部全体が回転し易くなる。しかし、タイヤの装着内側の剛性が比較的低いため、装着内側のタイヤ側面が荷重ブロックによって押圧された際に、荷重ブロックによって押圧された部分が局所的に変形し、ビード部全体に横力が伝わることを抑制できる。そのため、ビード部の回転を抑制し、リムから外れ難くすることができる。

また、装着内側のビード部のうちビードコア周辺は、ワイヤーチェーファー等によって剛性が高められている。そのため、ビード部が荷重ブロックによる押圧によって局所的に変形しても、ビード部が局所的に回転することを抑制できる。

また、実施の形態に係るタイヤは、タイヤの装着外側の剛性が比較的高いため、荷重ブロックによって押圧された際に装着外側の変形を抑制できる。そのため、荷重ブロックによって押圧された力を支持台２０１に伝達し、その支持台２０１からの反力を装着内側に伝達できる。当該反力が装着内側に伝達することにより、荷重ブロックの押圧力に抗することができ、更に耐リム外れ性能を向上できる。

また、装着外側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部は、ビードアンシーティング試験の荷重ブロックとの接点よりもタイヤ径方向外側に位置する。荷重ブロックの接点の下方（支持台側）にビードフィラーが位置するため、装着外側のタイヤ側面が荷重ブロックによって押圧された際の変形を抑制できる。

装着外側の折返部分のタイヤ径方向外側端部、及び装着外側のワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部は、トレッド部に配置されている。ビード部、サイドウォール部、及びトレッド部に亘って装着外側の剛性を高めることができる。よって、装着外側のタイヤ側面が荷重ブロックによって押圧された際の変形を抑制できる。

装着内側の折返部分のタイヤ径方向外側端部及び装着外側のワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部は、荷重ブロックと接点よりもタイヤ径方向内側に位置する。荷重ブロックの接点の下方（支持台側）に折返部分及びワイヤーチェーファーが配置されていないため、装着内側のタイヤ側面が荷重ブロックによって押圧された際に、装着内側のタイヤ側面が局所的に変形し、装着内側のビード部全体の変形を抑制できる。

ビードアンシーティング試験は、ＧＢ規格におけるビードアンシーティング試験である。ＧＢ規格におけるビードアンシーティング試験におけるブロックの接点は、米国連邦自動車安全基準に沿った試験のブロックの接点よりもタイヤ径方向内側に位置する。そのため、タイヤのサイズによっては、リムに近い位置に荷重ブロックの接点が位置する。荷重ブロックの接点とリムが近接すると、荷重ブロックによって押圧された際にタイヤ側面全体が変形せずに、荷重ブロックと当たる部分の変形によってビード部が回転し易くＭ低い押圧力によってリムからタイヤが外れることがある。しかし、本実施の形態のタイヤによれば、荷重ブロックに当たるタイヤ側面を居所的に変形させ、ビード部全体の回転を抑制でき、荷重ブロックの接点とリムが近接した場合であっても、耐リム外れ性能を確保できる。

また、装着内側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部は、ビードアンシーティング試験の荷重ブロックとの接点Ｃよりもタイヤ径方向外側に位置する。荷重ブロックの接点の下方（支持台側）にビードフィラーが位置しないため、装着内側のタイヤ側面が荷重ブロックによって押圧された際に、装着内側のタイヤ側面が局所的に変形し、装着内側のビード部全体の変形を抑制できる。

上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。

上述の実施形態では、ビードアンシーティング試験の荷重ブロックとタイヤ側面との接点は、ＧＢ規格におけるビードアンシーティング試験における接点としたが、当該構成に限られない。本発明に係るタイヤは、ＧＢ規格におけるビードアンシーティング試験以外のビードアンシーティング試験においても耐リム外れ性能を高めることができる。

なお、タイヤ断面高さＳＲは、正規内圧充填、無負荷でのタイヤの径方向の長さであり、換言すると、正規内圧充填、無負荷でのタイヤ最大高さである。ここでのビード底面は、ビード底面のうちタイヤ幅方向外側部に位置するビードヒール部における底面とする。

この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１：タイヤ、２：ビード部、３：カーカス層、４：サイドウォール部、５：トレッド部、６：ベルト層、７：補強ゴム層、２１：ビードコア、２２：ビードフィラー、３１：本体部分、３２：折返部分、３２：折返部分、Ｒ：タイヤ径方向、Ｗ：トレッド幅方向

Claims (4)

1. 路面と接するトレッド部と、
   ビードコア及びビードフィラーを含む一対のビード部と、
   ビード部とトレッド部の間にのびるサイドウォール部と、
   前記ビード部の間でトロイド状に延び、かつ前記ビードコアの周りで折り返された折返部分を有するカーカス層と、
   前記ビード部周辺の前記カーカス層外側に配置されたワイヤーチェーファーと、を備えるタイヤであって、
   車両への装着下で車両の幅方向外側に位置する装着外側の前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部は、前記車両への装着下で車両の幅方向内側に位置する装着内側の前記ビードフィラーのタイヤ径方向外側端部よりもタイヤ径方向外側に位置し、かつビードアンシーティング試験の荷重ブロックとタイヤ側面との接点よりもタイヤ径方向外側に位置し、
   前記装着外側の前記折返部分のタイヤ径方向外側端部は、前記装着内側の前記折返部分のタイヤ径方向外側端部よりもタイヤ径方向外側に位置し、かつ前記トレッド部に配置され、
   前記装着内側の前記折返部分のタイヤ径方向外側端部は、前記接点よりもタイヤ径方向内側に位置し、
   前記装着外側の前記ワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部は、前記装着内側の前記ワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部よりもタイヤ径方向外側に位置し、かつ前記トレッド部に配置され、
   前記装着内側の前記ワイヤーチェーファーのタイヤ径方向外側端部は、前記接点よりもタイヤ径方向内側に位置する、タイヤ。
2. 前記ビードアンシーティング試験は、ＧＢ規格におけるビードアンシーティング試験である、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記装着内側のビードフィラーのタイヤ径方向外側端部は、前記接点よりもタイヤ径方向内側に位置する、請求項１から請求項２のいずれかに記載のタイヤ。
4. 前記ワイヤーチェーファーは、芳香族ポリアミド繊維コードからなる、請求項１から請求項３のいずれに記載のタイヤ。

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