JP2015157591A

JP2015157591A - タイヤ

Info

Publication number: JP2015157591A
Application number: JP2014034261A
Authority: JP
Inventors: 由和木林; Yoshikazu Kibayashi
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-09-03

Abstract

【課題】生産性を維持しながらカーカス折返し端における耐セパレーション性を向上する。
【解決手段】タイヤ１０は1対のビードコア１３とカーカス層１４とサイドウォールゴム１７とゴムチェーファ１９とを有する。カーカス層１４は1対のビードコア１３間に延在する。カーカス層１４の側部部分をビードコア１３の周りにタイヤ幅方向内側から外側に折返す。サイドウォールゴム１７をタイヤ１０のサイドウォール部１１に配置する。ゴムチェーファ１９をサイドウォールゴム１７のタイヤ径方向内側に隣接して配置する。カーカス層１４を折返したカーカス折返し端１５をサイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の間に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤに関するものである。

カーカスのプライ端における耐セパレーション性を向上すべく、カーカスの側部をビードコアの周りにタイヤ幅方向の内側から外側に巻上げ、さらに巻上げた部位をタイヤ径方向内側に折返すことが提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１２−２０６６５号公報

特許文献１に記載のタイヤは巻上げたカーカスをさらに折返すという工程を要するので、従来のタイヤに比べて工数が増え、生産性が低下する。

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明は、生産性を維持しながら、カーカス層のカーカス折返し端における耐セパレーション性を向上させることができるタイヤを提供することを目的とする。

上述した諸課題を解決すべく、本発明のタイヤは、１対のビードコアと、前記１対のビードコア間に延在させて、側部部分を該ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に折返すカーカス層と、前記タイヤのサイドウォール部に配置されるサイドウォールゴムと、前記サイドウォールゴムのタイヤ径方向内側に隣接して配置されるゴムチェーファとを備え、前記カーカス層を折返したカーカス折返し端が、前記サイドウォールゴムおよび前記ゴムチェーファとの間に配置されてなることを特徴とする。本発明のタイヤによれば、従来のタイヤの製造に比べて工数を増やす必要が無く、生産性を維持可能であり、また、カーカス折返し端をサイドウォールゴムおよびゴムチェーファで挟むので耐セパレーション性を向上可能である。

また、本発明のタイヤでは、前記カーカス折返し端は、正規リムに装着した際の前記タイヤの前記正規リムからの離反点よりタイヤ径方向外側に位置することが好ましい。このような構成によれば、耐セパレーション性をさらに向上可能である。なお、「正規リムに装着した」とは、正規リムに組み付け、正規内圧を充填し、荷重を加えない無負荷の状態を意味するものとし、本発明における各種形状は、特に断りのない限り、この状態でのものとする。また、「正規リム」とは、とは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（ＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＴｙｒｅａｎｄＲｉｍＴｅｃｈｎｉｃａｌＯｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）のＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴｈｅＴｉｒｅａｎｄＲｉｍＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）のＹＥＡＲＢＯＯＫ等に記載されている、適用サイズにおける標準リム（ＥＴＲＴＯのＳＴＡＮＤＡＲＤＳＭＡＮＵＡＬではＭｅａｓｕｒｉｎｇＲｉｍ、ＴＲＡのＹＥＡＲＢＯＯＫではＤｅｓｉｇｎＲｉｍ）を指す。「正規内圧」とは、上記のＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫなどに記載されている、適用サイズ／プライレーティングにおける最大負荷能力に対応する空気圧をいう。

また、本発明のタイヤでは、前記ビードコアのタイヤ径方向外側にビードフィラを備えない、または、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に、タイヤ径方向外側端が、前記正規リムからの離反点よりタイヤ径方向内側に位置するビードフィラを、さらに備えることが好ましい。このような構成によれば、重量の増加による転がり抵抗の増大を抑制可能である。

また、本発明のタイヤでは、前記カーカス折返し端が、タイヤ幅方向断面において、一部に前記カーカス層を介在させた前記サイドウォールゴムおよび前記ゴムチェーファの界面の、タイヤ幅方向外側端およびタイヤ幅径方向内側端のいずれからも２ｍｍ以上離間することが好ましい。このような構成によれば、カーカス折返し端と、サイドウォールゴムおよびゴムチェーファの端とが十分に離間することにより耐セパレーション性のさらに向上可能である。

また、本発明のタイヤでは、前記カーカス折返し端のタイヤ径方向高さが、タイヤ最大幅位置のタイヤ径方向高さの０．８倍以下であることが好ましい。このような構成によれば、重量を低減化し、転がり抵抗を向上可能である。ここで、タイヤ径方向高さとは、ビードヒールから測った高さを意味する。

また、本発明のタイヤでは、前記カーカス折返し端の位置における前記カーカス層の垂線方向のゴムチェーファの厚さは、前記カーカス折返し端の位置における前記カーカス層の垂線方向のサイドウォールゴムの厚さより大きいことが好ましい。このような構成によれば、セパレーションの発生時に当該セパレーションのタイヤ外側面までの進展を抑制可能である。

上記のように構成された本発明によれば、生産性を維持しながら、カーカス層のカーカス折返し端における耐セパレーション性を向上せせることができるタイヤを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るタイヤのタイヤ幅方向部分断面図である。図１のタイヤのタイヤ幅方向半部の断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

まず、本発明の一実施形態に係るタイヤについて説明する。図１は、本実施形態に係るタイヤの、正規リムＲに組み付け、正規内圧を充填し、荷重を加えない無負荷の状態のタイヤの片側半部の、タイヤ幅方向部分断面図である。なお、図１においては、タイヤの他方の半部の図示を省略している。本発明における各種形状は、特に断りのない限り、この状態でのものとする。

図１に示すように、本実施形態の、タイヤ１０は、１対のサイドウォール部１１と、サイドウォール部１１のタイヤ径方向内方に連なる１対のビード部１２とを備えている。
また、タイヤ１０は、１対のビード部１２に配設される１対のビードコア１３と、１対のビードコア１３間に延在する、この例ではラジアル構造の少なくとも１枚のカーカスプライからなるカーカス層１４を備えている。カーカス層１４は複数枚のカーカスプライを重ね合わせたものであってもよい。カーカス層１４は、その側部部分がビードコア１３の周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折返され、カーカス折返し端１５まで延びる形状を有している。
サイドウォール部１１では、カーカス層１４における一対のビードコア１３間に延在する部位であるカーカス本体部１６の外面側に沿ってサイドウォールゴム１７が配設されている。また、サイドウォールゴム１７のタイヤ径方向内側に隣接してゴムチェーファ１９が配設されている。カーカス層１４を折返したカーカス折返し端１５、すなわち、カーカス本体部１６に連なってビードコア１３の周りに折返されたカーカス折返し部１８の端１５は、タイヤ幅方向断面において、サイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の間に配置されている。

このような構成により、以下に説明するように、生産性を維持しながらカーカス層１４のカーカス折返し端１５における耐セパレーション性を向上可能である。
カーカス本体部１６と、カーカス折返し端１５とが隣接している態様において、内圧印加時およびタイヤ変形時の、両者の逆方向の変位は、カーカス折返し端１５におけるセパレーションを発生させる要因となり得る。そこで、上述の構成によれば、カーカス折返し端１５を、サイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の間に配置するので、少なくとも、カーカス本体部１６およびカーカス折返し端１５の間に、サイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９のいずれか一方（図１ではサイドウォールゴム１７）が介在される。それゆえ、カーカス本体部１６およびカーカス折返し端１５の両者それぞれを逆方向に変位させる力の隣接相手への伝播が緩和され、耐セパレーション性が向上され得る。
また、本実施形態では、従来のタイヤで用いられるサイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の間に、カーカス折返し端１５を配置する構成なので、カーカス層１４の更なる折返し等の工程の増加、または、カーカス本体部１６およびカーカス折返し端１５の間への新たな部材の配置などが不要であり、従来のタイヤに比べて生産性を維持可能である。

さらに、本実施形態では、カーカス折返し端１５は、正規リムＲに装着した際の、タイヤ１０の正規リムＲからの離反点ＳＰよりも、タイヤ径方向外側に位置している。
このような構成によれば、カーカス折返し端１５が離反点ＳＰよりもタイヤ径方向内側に位置する構成と異なり、カーカス折返し端１５へのリムＲからの反力の影響が低減化されるので、耐セパレーション性をさらに向上可能である。

さらに、本実施形態では、ビードコア１３のタイヤ径方向外側において、カーカス本体部１６およびカーカス折返し部１８の間に、ビードフィラが設けられていない。なお、カーカスプライは、スチール、ポリエステル、ナイロンなどのコードにゴムを被覆することにより形成されており、カーカス本体部１６およびカーカス折返し部１８を構成するコードは、被覆ゴムを介して接着している。
耐セパレーション性の向上のために、カーカス本体部１６およびカーカス折返し端１５の間に、ビードフィラを配置させることも考えられる。しかし、このような構成では、ビードフィラが必須の構成要素であり、また、サイズの大きなビードフィラが必要であるため、タイヤの重量の増加を招き、それに伴い転がり抵抗が増大し得る。一方で、上述の構成によれば、タイヤ１０の軽量化が可能であり、転がり抵抗の増大を抑制可能である。なお、ビードコア１３のタイヤ径方向外側にビードフィラを設けてもよいが、転がり抵抗の増大の抑制のためには、ビードフィラのタイヤ径方向外側端が、正規リムＲからの離反点ＳＰよりタイヤ径方向内側に位置することが好ましい。

さらに、本実施形態では、カーカス折返し端１５は、一部にカーカス層１４（カーカス折返し部１８）を介在させたサイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の界面ＩＦにおけるタイヤ幅方向外側端Ｐ１およびタイヤ幅方向内側端Ｐ２のいずれからも２ｍｍ以上離間している。
このような構成によれば、カーカス層１４、サイドウォールゴム１７、およびゴムチェーファ１９の端部が十分に離間され、耐セパレーション性をさらに向上可能である。

さらに、本実施形態では、カーカス折返し端１５のタイヤ径方向高さは、図２に示すとおり、タイヤ最大幅位置のタイヤ径方向の高さＳＷＨの０．８倍以下である。
このような構成によれば、カーカス折返し部１８を短縮することにより、タイヤ１０の軽量化が図られ、転がり抵抗を向上可能である。

さらに、本実施形態では、カーカス折返し端１５の位置における、カーカス層１４（カーカス折返し部１８）の垂線方向のゴムチェーファ１９の厚さ（図１の符号“ＧｃｈＧａ”参照）は、カーカス折返し端１５の位置における、カーカス層１４（カーカス折返し部１８）の垂線方向のサイドウォールゴム１７の厚さ（符号“ＧｓｗＧａ”参照）より大きい。
このような構成によれば、仮にセパレーションが発生した場合に、当該セパレーションのタイヤ外側面までの進展を抑制可能である。

さらに、本実施形態では、サイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の界面ＩＦおいて、サイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９は、互いに対して、タイヤ幅方向内側および外側に配置されている。
サイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９が、互いに対して、タイヤ幅方向外側および内側に配置させた状態で、カーカス折返し端１５を挟むためには、カーカス折返し部１８をさらにタイヤ径方向内側に向かうように折返す必要がある。しかし、そのような構成のタイヤはさらなる折返しの工程が必要であるため生産性が低い。一方で、上述の構成によれば、当該工程が不要であり、生産性の低下を抑制可能である。

さらに、本実施形態では、カーカス折返し端１５のタイヤ径方向高さは、図２に示すとおり、タイヤ最大幅位置におけるタイヤ径方向の高さＳＷＨの０．２倍以上である。
カーカス折返し端１５の位置をタイヤ径方向内側に近付けるほど、耐セパレーション性は低下する。一方で、上述の構成によれば、カーカス折返し端１５のタイヤ径方向高さを下限値以上に形成するので、要求される耐セパレーション性を確保可能である。

さらに、本実施形態では、カーカス折返し端１５の位置における、カーカス層１４（カーカス折返し部１８）の垂線方向のサイドウォールゴム１７の厚さＧｓｗＧａは、０．１ｍｍ以上、タイヤ最大幅位置におけるカーカス層１４（カーカス折返し部１８）の垂線方向のサイドウォールゴム１７の厚さの１／２以下である。
本実施形態における、サイドウォールゴム１７の厚さが上記下限値以上であれば、製造が容易である。また、サイドウォールゴム１７の厚さ上記上限値以下であれば、必要以上にサイドウォールゴム１７を厚くすることによる、タイヤの重量の増加およびそれに伴う転がり抵抗の増大を抑制可能である。

さらに、本実施形態では、カーカス折返し端１５の位置における、カーカス層１４（カーカス折返し部１８）の垂線方向のゴムチェーファ１９の厚さＧｃｈＧａは、１ｍｍ以上、タイヤ幅方向のゴムチェーファ１９の最大厚さ以下である。
本実施形態における、カーカス折返し端１５の位置におけるゴムチェーファ１９の厚さが上記下限値以上であれば、ビード部１２に要求される剛性を確保可能である。また、ゴムチェーファ１９の厚さが上記上限値以上であれば、不必要にゴムチェーファ１９を厚くすることによる、タイヤの重量の増加およびそれに伴う転がり抵抗の増大を抑制可能である。

さらに、本実施形態では、一部にカーカス層１４（カーカス折返し部１８）を介在させたサイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の界面ＩＦにおけるタイヤ幅方向外側端Ｐ１およびタイヤ幅方向内側端Ｐを結ぶ直線のタイヤ径方向に対してなす角は、３０°以上６０°以下であることが好ましい。

次に本発明に従うタイヤを試作して、耐セパレーション性に関する性能評価を行ったので、以下で説明する。
タイヤサイズが１９５／５０Ｒ１６でカーカス折返し端およびカーカス本体部の間にサイドウォールゴムを介在させずに接触させ、カーカス折返し部のタイヤ幅方向外側にサイドウォールゴムおよびゴムチェーファを積層配置させ、カーカス折返し端をタイヤの正規リムからの離反点よりタイヤ径方向内側である、ビードコアのタイヤ径方向外側付近に配置させ、タイヤ径方向外側端が離反点よりタイヤ径方向外側に５ｍｍ離間する位置に配置されるビードフィラを備えた比較例のタイヤを試作した。
また、タイヤサイズが１９５／５０Ｒ１６で、カーカス折返し端１５をサイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の間に配置させ、カーカス折返し端１５をタイヤの正規リムＲからの離反点ＳＰよりタイヤ径方向内側である、ビードコア１３のタイヤ径方向外側付近に配置させ、タイヤ径方向外側端が離反点ＳＰよりタイヤ径方向外側に５ｍｍ離間する位置に配置されるビードフィラを備えた実施例１のタイヤを試作した。
また、タイヤサイズが１９５／５０Ｒ１６で、カーカス折返し端１５をサイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の間に配置させ、カーカス折返し端１５を離反点ＳＰよりタイヤ径方向外側である、タイヤ最大幅位置におけるタイヤ径方向の高さＳＷＨの０．２５倍の距離だけビードヒールから離間したタイヤ径方向高さに配置させ、タイヤ径方向外側端が正規リムＲの離反点ＳＰよりタイヤ径方向外側に５ｍｍ離間する位置に配置されるビードフィラを備えた実施例２のタイヤを試作した。
また、タイヤサイズが１９５／５０Ｒ１６で、カーカス折返し端１５をサイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の間に配置させ、カーカス折返し端１５をタイヤの正規リムＲからの離反点ＳＰよりタイヤ径方向内側である、ビードコア１３のタイヤ径方向外側付近に配置させ、ビードフィラを用いなかった実施例３のタイヤを試作した。
比較例のタイヤおよび実施例１から３のタイヤにつき、以下の方法で耐セパレーション性および転がり抵抗を評価した。

＜耐セパレーション性評価試験＞
比較例および実施例１から３のタイヤを、正規リムに組み、内圧を８７５ｋＰａに調整した後、ＪＡＴＭＡに規定の最大負荷能力（規定荷重）に対応する負荷荷重（３３９５ｋｇｆ）を初期荷重とし、速度を６０ｋｍ／ｈとした条件下でドラム試験を行い、カーカスプライにセパレーションが発生して振動が大きくなり、試験の中断を余儀なくされるまでのドラム走行距離を測定することにより行った。このようにして得られた測定距離を、比較例のタイヤの走行距離を１００とした時の指数として、表１に結果を示した。なお、値が大きいほど、耐セパレーション性に優れていることを表す。

＜転がり抵抗評価試験＞
比較例および実施例１から３のタイヤを、正規リムに組み、車両に装着し、走行試験用ドラム上で、当該ドラムを１００ｋｍ／ｈの速度で回転させて転がり抵抗を測定し、転がり抵抗係数（ＲＲＣ）を算出した。結果を表１に示した。なお、結果は、比較例の転がり抵抗係数の逆数を指数化したものである。数値が高いほど、転がり抵抗が良好であることを示す。

表１において、※１は、ビードフィラのタイヤ径方向外側端の、タイヤの正規リムからの離反点からの、タイヤ径方向外側向きを＋として表わした、ビードフィラの外側端の位置、または、ビードフィラが用いられていないことを示す。

＜耐セパレーション性評価結果＞
表１に示すように、実施例１から３は、比較例に比べて、耐セパレーション性が高い。したがって、カーカス折返し端１５を、サイドウォールゴム１７およびゴムチェーファ１９の間に配置することにより、耐セパレーション性を向上可能であることが分かる。
また、実施例２は、実施例１に比べて、耐セパレーション性が高い。したがって、カーカス折返し端１５をタイヤ１０の正規リムＲからの離反点ＳＰよりも、タイヤ径方向外側に位置させることにより、耐セパレーション性をさらに向上可能であることが分かる。

＜転がり抵抗評価結果＞
表１に示すように、実施例３は、実施例１に比べて、転がり抵抗性能が良好である。したがって、少なくともビードフィラを用いなければ、転がり抵抗性能が向上することが分かる。

１０タイヤ
１１サイドウォール部
１２ビード部
１３ビードコア
１４カーカス層
１５カーカス折返し端
１６カーカス本体部
１７サイドウォールゴム
１８カーカス折返し部
１９ゴムチェーファ
ＩＦ界面
Ｐ１、Ｐ２積層領域におけるタイヤ幅方向およびタイヤ径方向の少なくとも一方の両端Ｐ１、Ｐ２
Ｒ正規リム
ＳＰ離反点

Claims

１対のビードコアと、前記１対のビードコア間に延在させて、側部部分を該ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に折返すカーカス層と、前記タイヤのサイドウォール部に配置されるサイドウォールゴムと、前記サイドウォールゴムのタイヤ径方向内側に隣接して配置されるゴムチェーファとを備え、
前記カーカス層を折返したカーカス折返し端が、前記サイドウォールゴムおよび前記ゴムチェーファの間に配置されてなる、ことを特徴とするタイヤ。
前記カーカス折返し端は、正規リムに装着した際の前記タイヤの前記正規リムからの離反点よりタイヤ径方向外側に位置する、請求項１に記載のタイヤ。
前記ビードコアのタイヤ径方向外側にビードフィラを備えない、または、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に、タイヤ径方向外側端が、前記正規リムからの離反点よりタイヤ径方向内側に位置するビードフィラを、さらに備える、請求項２に記載のタイヤ。
前記カーカス折返し端が、タイヤ幅方向断面において、一部に前記カーカス層を介在させた前記サイドウォールゴムおよび前記ゴムチェーファの界面の、タイヤ幅方向外側端およびタイヤ幅方向内側端のいずれからも２ｍｍ以上離間する、請求項１から３のいずれか１項に記載のタイヤ。
前記カーカス折返し端の高さが、タイヤ最大幅位置のタイヤ径方向の高さの０．８倍以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載のタイヤ。
前記カーカス折返し端の位置における前記カーカス層の垂線方向の前記ゴムチェーファの厚さは、前記カーカス折返し端の位置における前記カーカス層の垂線方向のサイドウォールゴムの厚さより大きい、請求項１から５のいずれか１項に記載のタイヤ。