JP2016159840A - 重荷重用空気入りタイヤ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ビード耐久性に優れた重荷重用空気入りタイヤ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４に至るカーカス６を備えた重荷重用空気入りタイヤである。カーカス６は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、本体部６ａに連なりかつビードコア５の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有するカーカスプライ６Ａを含んでいる。ビード部４には、少なくとも折返し部６ｂのタイヤ軸方向外側を折返し部６ｂに沿ってのびる補強コードフィラ７が配されている。補強コードフィラ７の外端７ｂｅの高さｈ１は、折返し部６ｂの外端６ｂｅの高さｈ２よりも小であり、かつ、それらの差ｈ２−ｈ１が５〜１５mmである。
【選択図】図２

Description

本発明は、ビード耐久性に優れた重荷重用空気入りタイヤ及びその製造方法に関する。

従来、トラック、バス等に装着される重荷重用空気入りタイヤは、ビード部を補強してビード耐久性を向上させている。例えば、下記特許文献１は、ビード耐久性を向上させるために、ビード部のビードコアの周りで折り返された折返し部を有するカーカスプライと、この折返し部に沿って配された補強コードフィラとを備えた重荷重用空気入りタイヤを提案している。

特開２０１３−１２９２１９号公報

発明者らの種々の実験の結果、カーカスプライの折返し部の外端と補強コードフィラの外端との高さの差は、ビード耐久性に大きな影響を与えることが判明した。しかしながら、従来、これらの高さの差に着目した検討は、十分になされていなかった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、カーカスプライの外端と補強コードフィラの外端との高さの差を規定することを基本として、ビード耐久性をより向上し得る重荷重用空気入りタイヤ及びその製造方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスを備えた重荷重用空気入りタイヤであって、前記カーカスは、前記トレッド部から前記サイドウォール部を経て前記ビード部のビードコアに至る本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部とを有するカーカスプライを含み、前記ビード部には、少なくとも前記折返し部のタイヤ軸方向外側を前記折返し部に沿ってのびる補強コードフィラが配されており、前記補強コードフィラの外端の高さｈ１は、前記折返し部の外端の高さｈ２よりも小であり、かつ、それらの差ｈ２−ｈ１が５〜１５mmであることを特徴とする。

本発明に係る重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記ビード部には、前記折返し部と前記外側部との間にインスレーションゴムが配されており、前記インスレーションゴムのタイヤ半径方向の外端の高さｈ３は、前記折返し部の高さｈ２よりも大であり、かつ、それらの差ｈ３−ｈ２が５〜１０mmであるのが望ましい。

本発明に係る重荷重用空気入りタイヤにおいて、前記インスレーションゴムのタイヤ半径方向の内端の高さｈ４は、前記補強コードフィラの外端の高さｈ１よりも小であり、かつ、それらの差補強コードフィラｈ１−ｈ４が１０〜１５mmであるのが望ましい。

本発明は、重荷重用空気入りタイヤを製造する方法であって、シート状の前記補強コードフィラ、シート状の前記カーカスプライ、及び、断面が略鈍角三角形である前記インスレーションゴムを準備する準備工程と、円筒状の成形ドラムに、前記補強コードフィラ、前記インスレーションゴム、及び、前記カーカスプライを、その順番で巻重ねる成層工程を含み、前記成層工程では、前記インスレーションゴムの鈍角の頂点を前記補強コードフィラ側に向けて巻きつけることを特徴とする。

本発明に係る重荷重用空気入りタイヤの製造方法において、前記インスレーションゴムは、前記鈍角の頂点を挟む二辺が短辺と、長辺とからなり、前記成層工程では、前記長辺を前記補強コードフィラに接触させるのが望ましい。

本発明の重荷重用空気入りタイヤのビード部には、カーカスプライの少なくとも折返し部のタイヤ軸方向外側を、この折返し部に沿ってのびる補強コードフィラが配されている。このようなビード部は、補強コードフィラによってタイヤ軸方向外側への曲げ歪が低減され、ひいてはビード耐久性を向上させる。

補強コードフィラの外端の高さｈ１は、折返し部の外端の高さｈ２よりも小であり、かつ、それらの差ｈ２−ｈ１が５〜１５mmである。補強コードフィラの外端の高さｈ１と折返し部の外端の高さｈ２との差ｈ２−ｈ１が最適な範囲に規定されているため、ビード耐久性は、さらに向上する。

以上のように、本発明の重荷重用空気入りタイヤは、ビード耐久性に優れ、長期間使用することができる。

本発明の重荷重用空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。 図１のビード部の拡大図である。 カーカス基体を形成する工程を示す断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本実施形態の正規状態における重荷重用空気入りタイヤ１を示す断面図である。前記「正規状態」は、重荷重用空気入りタイヤ１が正規リム（図示省略）にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。本明細書では、特に断りがない限り、タイヤ１の各部の寸法は、正規状態で測定された値である。

前記「正規リム」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めるリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

前記「正規内圧」とは、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

図１に示されるように、本実施形態の重荷重用空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至るカーカス６を備える。

本実施形態では、カーカス６は、１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。カーカスプライ６Ａは、カーカスコードの層であって、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る本体部６ａと、本体部６ａに連なりかつビードコア５の周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部６ｂとを有する。

カーカスコードには、スチールコードが好適に使用される。カーカスコードは、例えば、タイヤ赤道Ｃに対して７０〜９０度の角度で配列されている。

好ましい態様では、重荷重用タイヤとして望ましいビード部剛性を発揮させるために、ビードベースラインＢＬからの折返し部６ｂの外端６ｂｅの高さｈ２は、例えば、タイヤ断面高さＨの５％〜２０％程度、より好ましくは１０％〜２０％とされる。

図２は、図１のビード部４の拡大図である。図２に示されるように、本実施形態のビード部４には、カーカスプライ６Ａに沿って配された補強コードフィラ７が設けられている。

補強コードフィラ７は、例えば、スチールコードを並列した１枚のコードプライからなる。本実施形態の補強コードフィラ７は、ビードコア５を包むように、断面略Ｕ字状に形成されている。より具体的に述べると、補強コードフィラ７は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａのタイヤ軸方向内側に沿ってタイヤ半径方向にのびる内の巻き上げ部７ａと、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂのタイヤ軸方向外側に沿ってタイヤ半径方向にのびる外の巻き上げ部７ｂとを含んでいる。このような補強コードフィラ７は、タイヤの荷重負荷走行時に、ビード部４のタイヤ軸方向外側への曲げ歪を低減し、ビード耐久性を向上させる。

ビードベースラインＢＬからの補強コードフィラ７の外の巻き上げ部７ｂの外端７ｂｅの高さｈ１は、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂの外端６ｂｅの高さｈ２よりも小さい。これは、タイヤの軽量化、及び、外の巻き上げ部７ｂの外端への歪の集中を防止するのに役立つ。

補強コードフィラ７の外端７ｂｅの高さｈ１とカーカスプライ６Ａの外端６ｂｅの高さｈ２との差ｈ２−ｈ１は、５〜１５mmであることが望ましい。前記高さの差ｈ２−ｈ１が５mmより小さいと、外端７ｂｅと外端６ｂｅとが近接して大きな剛性段差が生じ、そこに歪みが集中してゴム剥離等が発生するおそれがある。逆に、前記高さの差ｈ２−ｈ１が１５mmより大きいと、ビード部の歪みを低減する効果が不十分であり、その結果、ビード耐久性が低下するおそれがある。特に好ましい態様では、前記高さの差ｈ２−ｈ１が７〜１３mmとされる。

カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂと、補強コードフィラ７の外の巻き上げ部７ｂとの間には、インスレーションゴム８が設けられている。ビードベースラインＢＬからのインスレーションゴム８の内端８ｉの高さｈ４は、補強コードフィラ７の外端７ｂｅの高さｈ１よりも小さい。本実施形態のインスレーションゴム８の内端８ｉは、タイヤ半径方向内側に向って先細状である。このようなインスレーションゴム８は、カーカスプライ６Ａの折返し部６ｂと、補強コードフィラ７の外の巻き上げ部７ｂとのコード間距離をタイヤ半径方向外側に向って拡大させ、コード同士の接触による損傷を確実に防ぎ、さらにビード部の耐久性を向上させることができる。

インスレーションゴム８の内端８ｉの高さｈ４と補強コードフィラ７の外端７ｂｅの高さｈ１との差ｈ１−ｈ４は、１０〜１５mmであることが望ましい。前記高さの差ｈ１−ｈ４が１０mmより小さいと、折返し部６ｂと補強コードフィラ７との間の歪の緩和作用が十分に得られないおそれがある。逆に、前記高さの差ｈ１−ｈ４が１５mmより大きいと、折返し部６ｂと補強コードフィラ７との間のゴムボリュームが大きくなり、ビード表面のディフェクトが発生するおそれがある。

インスレーションゴム８は、例えば、ゴム硬度が５０〜６５度の軟質ゴムから構成される。このようなインスレーションゴム８は、走行中の折返し部６ｂと外の巻き上げ部７ｂとの間に生じる歪を確実に緩和、吸収し得る。本明細書において、ゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に準拠し、２３℃の環境下でのデュロメータータイプＡによる硬さとする。

好ましい態様では、ビードベースラインＢＬからのインスレーションゴム８の外端８ｏの高さｈ３は、折返し部６ｂの外端６ｂｅの高さｈ２よりも大きい。このようなインスレーションゴム８は、折返し部６ｂの外端６ｂｅを覆うことができ、その結果、外端６ｂｅ付近での亀裂等の発生を抑制することができる。このような作用をより確実に発揮させるために、インスレーションゴム８の外端８ｏの高さｈ３と折返し部６ｂの外端６ｂｅの高さｈ２との差ｈ３−ｈ２は、５〜１０mmであることが望ましい。

次に、本実施形態の重荷重用空気入りタイヤ１の製造方法の一例が図３に基づいて説明される。本実施形態の製造方法では、主要なタイヤ構成を準備する準備工程と、これらを円筒状の成形ドラムＤに巻重ねる成層工程を含んでいる。

準備工程では、少なくとも、補強コードフィラ７と、カーカスプライ６Ａと、インスレーションゴム８とが準備される。補強コードフィラ７とカーカスプライ６Ａとは、それぞれ、シート状である。また、インスレーションゴム８は、断面が略鈍角三角形とされる。なお、構成材料としては、ビードコア５の他、インナーライナーや、インスレーションゴム等が挙げられる（図示省略）。

インスレーションゴム８の横断面は、鈍角の頂点８ａと、鈍角の頂点８ａからのびる８ｂと、鈍角の頂点８ａからのびる長辺８ｃと、鈍角の頂点８ａの対辺８ｄとを備える。短辺８ｂと長辺８ｃとの比は、好ましくは、１：１．５〜３．０である。また、対辺８ｄの長さは、好ましくは、２５〜３５mmである。インスレーションゴム８の最大厚さｔ（すなわち、鈍角の頂点８ａと対辺８ｄとの最短距離）は、好ましくは、２〜４mmである。このような断面形状を備えるインスレーションゴム８は、成層工程に続く加硫工程等での成形不良を大幅に減少させることができる。

成層工程では、円筒状の成形ドラムＤの上に、少なくとも補強コードフィラ７、インスレーションゴム８及びカーカスプライ６Ａが、この順番で巻回される。この際、インスレーションゴム８は、その鈍角の頂点８ａを補強コードフィラ７側に向けて巻きつけられる。さらに好ましい態様として、インスレーションゴム８の長辺８ｃが、補強コードフィラ７に接触するように巻きつけられる。このような工程により、鈍角の頂点８ａは、補強コードフィラ７の外端よりも軸方向の外側に位置し、加硫工程において、十分なゴムボリュームを持つインスレーションゴム８の鈍角の頂点８ａ部分で、補強コードフィラ７の外端７ｂｅが確実に被覆される。なお、インスレーションゴム８は、予め補強コードフィラ７にプリアセンブルされていてもよい。さらに、他の構成材料も順次巻回され、円筒状のカーカス基体９が形成される。

そして、円筒状のカーカス基体９には、ビードコア５が軸方向の外側から嵌め込まれる。しかる後、慣例に従い、カーカス基体９のビードコア５よりも外側の部分９ｂが、ビードコア５，５間の主部９ａへ折り返されるとともに、ビードコア５，５の軸方向の距離を減じながら主部９ａをトロイド状にシェーピングされる。また、ベルト層やトレッドゴム（図示省略）等が装着されて生カバーが成形される。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施し得る。

図１の基本構造を有し、表１の仕様に基づいたサイズ：２４５／７０Ｒ１９．５の重荷重用空気入りタイヤが試作され、それらの性能が比較された。
テストの方法は次の通りである。

＜ビード耐久性＞
各試験タイヤが試作され、、サイズ７．５×１９．５のリム、内圧８５０ｋＰａ、縦荷重４３．８８ｋＮの条件下にて、ドラム試験機上を速度２０ｋｍ／ｈで走行させた。そして、ビード部に損傷が発生するまでの走行時間が、測定された。結果は、比較例１の走行時間を１００とする指数で示されている。数値が大きいほど、耐久性に優れていることを示す。

＜成形不良＞
各例とも、３０本の重荷重用空気入りタイヤが試作され、ビード部近傍に亀裂等の成形不良の有無が観察者の肉眼で検査された。評価は、比較例１の成形不良本数を１００とする指数で示されている。数値が大きいほど、良好であることを示す。
テスト結果等は、表１に示される。

テストの結果、実施例の重荷重用空気入りタイヤは、比較例に対し、いずれもビード耐久性を向上していることが確認された。また、実施例の重荷重用空気入りタイヤは、成形不良が抑制されており、その結果、製造コストも低減されていることが確認できた。

１ 重荷重用空気入りタイヤ
２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
７ 補強コードフィラ
８ インスレーションゴム
９ カーカス基体
Ｄ 成形ドラム

Claims (5)

1. トレッド部からサイドウォール部を経てビード部に至るカーカスを備えた重荷重用空気入りタイヤであって、
   前記カーカスは、前記トレッド部から前記サイドウォール部を経て前記ビード部のビードコアに至る本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの周りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部とを有するカーカスプライを含み、
   前記ビード部には、少なくとも前記折返し部のタイヤ軸方向外側を前記折返し部に沿ってのびる補強コードフィラが配されており、
   前記補強コードフィラの外端の高さｈ１は、前記折返し部の外端の高さｈ２よりも小であり、かつ、それらの差ｈ２−ｈ１が５〜１５mmであることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤ。
2. 前記ビード部には、前記折返し部と前記外側部との間にインスレーションゴムが配されており、
   前記インスレーションゴムのタイヤ半径方向の外端の高さｈ３は、前記折返し部の高さｈ２よりも大であり、かつ、それらの差ｈ３−ｈ２が５〜１０mmである請求項１記載の重荷重用空気入りタイヤ。
3. 前記インスレーションゴムのタイヤ半径方向の内端の高さｈ４は、前記補強コードフィラの外端の高さｈ１よりも小であり、かつ、それらの差ｈ１−ｈ４が１０〜１５mmである請求項２記載の重荷重用空気入りタイヤ。
4. 請求項２又は３記載の重荷重用空気入りタイヤを製造する方法であって、
   シート状の前記補強コードフィラ、シート状の前記カーカスプライ、及び、断面が略鈍角三角形である前記インスレーションゴムを準備する準備工程と、
   円筒状の成形ドラムに、前記補強コードフィラ、前記インスレーションゴム、及び、前記カーカスプライを、その順番で巻重ねる成層工程を含み、
   前記成層工程では、前記インスレーションゴムの鈍角の頂点を前記補強コードフィラ側に向けて巻きつけることを特徴とする重荷重用空気入りタイヤの製造方法。
5. 前記インスレーションゴムは、前記鈍角の頂点を挟む二辺が短辺と、長辺とからなり、
   前記成層工程では、前記長辺を前記補強コードフィラに接触させる請求項４に記載の重荷重用空気入りタイヤの製造方法。

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