JP2016165916A - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Abstract
【課題】低燃費で、且つ乗り心地にも優れるランフラットタイヤの提供。
【解決手段】この空気入りタイヤ2は、トレッド6と、一対のサイドウォール10と、一対のビード14と、カーカス16と、カーカス16よりも軸方向内側に位置してトレッド6とビード14との間に位置する荷重支持層18を備えている。この荷重支持層18が周方向に間隔を空けて並べられている。それぞれの荷重支持層18の内腔面に複数の凹部58が形成されている。この周方向に隣合う荷重支持層18のトレッド面28におけるピッチPaは、トレッド面18における周方向の接地長Lt以下にされている。
【選択図】図1
【解決手段】この空気入りタイヤ2は、トレッド6と、一対のサイドウォール10と、一対のビード14と、カーカス16と、カーカス16よりも軸方向内側に位置してトレッド6とビード14との間に位置する荷重支持層18を備えている。この荷重支持層18が周方向に間隔を空けて並べられている。それぞれの荷重支持層18の内腔面に複数の凹部58が形成されている。この周方向に隣合う荷重支持層18のトレッド面28におけるピッチPaは、トレッド面18における周方向の接地長Lt以下にされている。
【選択図】図1
Description
本発明は、空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、サイドウォールに荷重支持層を備えたランフラットタイヤに関する。
近年、サイドウォールの内側に荷重支持層を備えたランフラットタイヤが開発されている。この支持層には、高硬度な架橋ゴムが用いられている。このランフラットタイヤは、サイド補強タイプと称されている。このタイプのランフラットタイヤでは、パンクによって内圧が低下すると、支持層によって荷重が支えられる。この支持層は、パンク状態でのタイヤの撓みを抑制する。パンク状態で走行が継続されても、高硬度な架橋ゴムが支持層での発熱を抑制する。このランフラットタイヤでは、パンク状態でも、ある程度の距離の走行が可能である。
このランフラットタイヤは、支持層を備えることで、質量が増加する。質量の増加は、燃費性能を低下させる。また、支持層はタイヤの縦剛性を向上させる。このタイヤは、正規内圧が充填された状態で、走行するときの乗り心地が低下し易い。
特開2008−137617号公報には、支持層に内側面に、凹溝が形成されたランフラットタイヤが開示されている。この凹溝は、周方向に隔設して形成されている。この凹溝が形成されることで、タイヤが軽量化されている。この凹溝が形成されることで、縦剛性の向上が抑制されている。このランフラットタイヤでは、従来のランフラットタイヤに比べて、燃費性能及び乗り心地が向上している。
近年、車輌の性能の向上に伴い、タイヤにも更なる性能の向上が求められている。このランフラットタイヤでも、更なる低燃費化と乗り心地の向上とが求められている。
本発明の目的は、低燃費で、且つ乗り心地にも優れるランフラット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内側に位置する一対のビードと、トレッド及び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、カーカスよりも軸方向内側に位置してトレッドとビードとの間に位置する荷重支持層を備えている。この荷重支持層は、周方向に間隔を空けて並べられている。それぞれの荷重支持層の内腔面に複数の凹部が形成されている。この周方向に隣合う荷重支持層のトレッド面におけるピッチPaは、トレッド面における周方向の接地長Lt以下にされている。
好ましくは、上記複数の凹部の表面形状は、半径Rの球面の一部分を構成する形状にされている。この凹部の半径方向の幅Wdは、荷重支持層の半径方向高さHrの0.05倍以上0.35倍以下である。この凹部の深さDdは、荷重支持層の厚さTrの0.25倍以上0.75倍以下である。
好ましくは、上記凹部が周方向に並べられて形成された凹部の列は、半径方向に2列以上の複数列形成されている。半径方向に隣合う凹部の列の凹部の位置は、周方向にずれて形成されてい。
本発明に係る空気入りタイヤの製造方法で空気入りタイヤは、カーカス及びサイドウォールの軸方向内側に位置して、且つ半径方向においてトレッドとビードとの間に位置する荷重支持層を備えている。この荷重支持層の内腔面に複数の凹部が形成されている。この荷重支持層が周方向に間隔を空けて並べられて形成されている。この周方向に隣合う荷重支持層のトレッド面におけるピッチPaがトレッド面における周方向の接地長Lt以下にされている。中子の外面に未加硫の生カバーが成形される成形工程と、この生カバーが中子に取り付けられた状態で加硫されてタイヤが得られる加硫工程とを備えている。この中子に荷重支持層を周方向及び径方向に位置決めする支持層保持部が形成されている空気入りタイヤの製造方法。
好ましくは、上記中子は、周方向に並べられた複数の第1セグメントと、他の複数のセグメントとを備えている。この中子は、第1セグメントと他のセグメントとが周方向に並べられて形成されている。この第1セグメントの半径方向外端の周方向長さLcが半径方向内端の周方向長さLd以下にされている。
この成形工程では、荷重支持層を構成する荷重支持層部材が支持層保持部に位置決めされている。この位置決めされた荷重支持層部材の外側に、インナーライナ、カーカス、サイドウォールを構成する他の部材が貼り合わされている。
この加硫工程では、加硫後に中子の第1セグメントが中子から半径方向内向きに引き抜かれて中子が分解されて、タイヤは中子から取り外されている。
この成形工程では、荷重支持層を構成する荷重支持層部材が支持層保持部に位置決めされている。この位置決めされた荷重支持層部材の外側に、インナーライナ、カーカス、サイドウォールを構成する他の部材が貼り合わされている。
この加硫工程では、加硫後に中子の第1セグメントが中子から半径方向内向きに引き抜かれて中子が分解されて、タイヤは中子から取り外されている。
本発明に係るランフラットタイヤは、荷重支持層により軽量化されている。このタイヤは、燃費の向上に寄与する。この荷重支持層は、乗り心地の低下を抑制している。
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、紙面と垂直な方向はタイヤ2の周方向であり、左右方向がタイヤ2の軸方向であり、上下方向がタイヤ2の半径方向である。図1の一点鎖線CLはタイヤ2の赤道面を表わす。直線BLは、ビードベースラインを示す。このタイヤ2の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面CLに対して対称である。このビードベースラインBLは、タイヤ2が基づく規格で定められるビード径位置を通って、タイヤ2の軸方向に延びる直線である。
このタイヤ2は、トレッド6、ウィング8、サイドウォール10、クリンチ12、ビード14、カーカス16、荷重支持層としての支持層18、ベルト20、バンド22、インナーライナー24及びチェーファー26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、乗用車に装着される。
トレッド6は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド6は、路面と接地するトレッド面28を形成する。トレッド面28には、溝30が刻まれている。この溝30により、トレッドパターンが形成されている。トレッド6は、ベース層32とキャップ層34とを備えている。キャップ層34は、ベース層32の半径方向外側に位置している。キャップ層34は、ベース層32に積層されている。ベース層32は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層32の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層34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。
ウィング8は、トレッド6とサイドウォール10との間に位置している。ウィング8は、トレッド6及びサイドウォール10のそれぞれと接合している。ウィング8は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。
サイドウォール10は、トレッド6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10の半径方向外側端は、トレッド6及びウィング8と接合されている。このサイドウォール10の半径方向内側端は、クリンチ12と接合されている。このサイドウォール10は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。サイドウォール10は、軸方向においてカーカス16よりも外側に位置している。サイドウォール10は、カーカス16の損傷を防止する。
クリンチ12は、サイドウォール10の半径方向略内側に位置している。クリンチ12は、軸方向において、ビード14及びカーカス16よりも外側に位置している。クリンチ12は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。クリンチ12は、図示されないリムに組み込まれたときに、リムのフランジと当接する。
ビード14は、サイドウォール10よりも半径方向内側に位置している。ビード14は、クリンチ12よりも軸方向内側に位置している。ビード14は、コア36と、第一エイペックス38と、第二エイペックス40とを備えている。
このコア36は、リング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤー(典型的にはスチール製ワイヤー)を含む。コア36の断面では、非伸縮性ワイヤーが軸方向に略等間隔に複数本並べられ、半径方向にも略等間隔に複数本並べられている。これらの並べられた非伸縮性ワイヤーはコーティングゴムで被覆されいる。このコア36の断面形状は、略矩形である。このビード14は、ストランドビード構造を備えている。ここでいうストランドビード構造は、一本の非伸縮性ワイヤーが巻回されて形成されるコアを含む。言い換えると、このストランドビード構造は、いわゆるシングルワインディングビード構造を含む。コア36は、このストランドビード構造に限られず、所謂ケーブルビード構造であってもよい。
第一エイペックス38は、コア36から半径方向外向きに延びている。第一エイペックス38は、半径方向外向きに先細りである。第一エイペックス38は、高硬度な架橋ゴムからなる。
第二エイペックス40は、第一エイペックス38とカーカス16との軸方向外側に位置している。第二エイペックス40は、カーカス16とクリンチ12との間に位置している。この第二エイペックス40は、クリンチ12に接合されている。第二エイペックス40は、半径方向において、内向きに先細りであり外向きにも先細りである。第二エイペックス40は、高硬度な架橋ゴムからなる。
カーカス16は、カーカスプライ42からなる。カーカスプライ42は、両側のビード14の間に架け渡されている。カーカスプライ42は、トレッド6及びサイドウォール10に沿っている。カーカスプライ42は、コア36の周りを、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42には、主部44と折り返し部46とが形成されている。
折り返し部46は、第一エイペックス38と第二エイペックス40との間に積層されている。折り返し部46は、第一エイペックス38の半径方向外側で、主部44に重ね合わされている。折り返し部46の半径方向端部は、主部44に重ね合わされることなく、第一エイペックス38と第二エイペックス40との間に位置してもよい。折り返し部46の半径方向端部は、第一エイペックス38とチェーファー26との間に位置してもよい。
図示されていないが、カーカスプライ42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16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は、ポリエチレンテレフタレート繊維、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、アラミド繊維及びポリケトン繊維が例示される。
支持層18は、サイドウォール10の軸方向内側に位置している。この支持層18は、カーカス16及びインナーライナー24の軸方向内側に位置している。この支持層18は、半径方向においてトレッド6とビード14との間に位置している。支持層18は、半径方向において、内向きに先細りであり外向きにも先細りである。この支持層18は、軸方向外向きに湾曲しているカーカス16に沿っている。この支持層18は、三日月に類似の形状を有する。支持層18は、高硬度な架橋ゴムからなる。タイヤ2がパンクしたとき、この支持層18が荷重を支える。この支持層18により、パンク状態であっても、タイヤ2はある程度の距離を走行しうる。このタイヤ2は、ランフラットタイヤとも称されている。この支持層18を備えるタイヤ2は、サイド補強タイプである。
カーカス16は、支持層18の存在により、湾曲させられている。パンク状態のとき、支持層18には圧縮荷重がかかり、カーカス16のうち支持層18と近接している領域には引張り荷重がかかる。支持層18はゴム塊なので、圧縮荷重に十分に耐えうる。カーカス16はコードを備えており、引張り荷重に十分に耐えうる。支持層18とカーカス16のコードとにより、パンク状態でのタイヤ2の縦撓みが抑制される。縦撓みが抑制されたタイヤ2は、パンク状態での操縦安定性に優れる。
支持層18の架橋ゴムの複素弾性率E*rが大きいタイヤ2は、パンク状態での縦撓みが抑制される。この観点から、支持層18の複素弾性率E*rは、好ましくは5.0MPa以上であり、更に好ましくは6.0MPa以上であり、特に好ましくは7.2MPa以上である。一方で、支持層18の架橋ゴムの複素弾性率E*rが小さいタイヤ2は、通常状態での乗り心地に優れる。この観点から複素弾性率E*rは、好ましくは13.5MPa以下であり、更に好ましくは12.0MPa以下であり、特に好ましくは10.5MPa以下である。
ベルト20は、トレッド6の半径方向内側に位置している。ベルト20は、カーカス16と積層されている。ベルト20は、カーカス16を補強する。ベルト20は、内側層50及び外側層52からなる。内側層50の幅は、外側層52の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層50及び外側層52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50のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層52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20が、3以上の層を備えてもよい。
バンド22は、フルバンド54と一対のエッジバンド56とからなる。バンド22は、ベルト20の半径方向外側に位置している。軸方向において、フルバンド54の幅はベルト20の幅と略同等である。エッジバンド56は、ベルト20の軸方向端部に位置している。エッジバンド56は、内側層50の軸方向端部と外側層52の軸方向端部との半径方向外側を覆っている。
図示されていないが、フルバンド54とエッジバンド56とは、それぞれ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。フルバンド54とエッジバンド56とは、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20が拘束されるので、ベルト20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20及びバンド22は、補強層を構成している。ベルト20のみから、補強層が構成されてもよい。バンド22のみから、補強層が構成されてもよい。
インナーライナー24は、カーカス16の内面に接合されている。インナーライナー24は、軸方向において、支持層18の外面に接合されている。インナーライナー24は、支持層18とカーカス16との間に積層されている。インナーライナー24は、架橋ゴムからなる。インナーライナー24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24は、タイヤ2の内圧を保持する。
チェーファー26は、ビード14の近傍に位置している。チェーファー26は、コア36の軸方向内側から半径方向内向きに延びて、ビートトウBtに至っている。チェーファー26は、ビードトウBtからコア36の半径方向内側を軸方向外向きに延びている。チェーファー26は、折り返し部46に積層されている。チェファー26の外端は、折り返し部46の軸方向外側に位置している。このチェ−ファー26は、コア36周りに積層されたカーカスプライ42の折り返し部46を保護している。
タイヤ2がリムに組み込まれると、このチェーファー26がリムと当接する。この当接により、ビード14の近傍が保護される。この実施形態では、チェーファー26は、布とこの布に含浸したゴムとからなる。このチェーファー26が、クリンチ12と一体とされてもよい。この場合、チェーファー26の材質はクリンチ12の材質と同じとされる。
支持層18の軸方向内側面には、凹部58が形成されている。この凹部58は、タイヤ2に外側に向かって凹んでいる。この凹部58の表面形状は、例えば球面の一部分を構成する形状で形成されている。図1の矢印Rは、凹部58の表面形状の曲率半径を表している。両矢印Wdは、凹部58の半径方向の幅を表している。この幅Wdは、凹部58の縁の半径方向内端から外端までの直線距離として測定される。両矢印Ddは、凹部58の深さを表している。この深さDdは、凹部58が形成されなかったときの仮想の支持層18の内側面から凹部58の底まで深さである。この深さDdは、仮想の支持層18の内側面に垂直な方向の直線距離として測定される。
図1の両矢印Hrは、支持層18の半径方向高さを表している。この高さHrは、支持層18の半径方向内端から外端までの半径方向の直線距離として測定される。両矢印Trは、支持層18の厚さを表している。この厚さTrは、凹部58が形成されなかったときの仮想の支持層18の内側面からの厚さである。この厚さTrは、仮想の支持層18の内側面に垂直な方向の直線距離として測定される。
図2には、図1の線分II−IIでの断面図が示されている。この断面は、タイヤ2を軸方向に見た断面である。図1は、図2の線分I−Iで示された断面図である。図3は、図2の線分III−IIIで示された断面が示されている。図3のタイヤ2の断面は、図1のタイヤ2の断面に対して、支持層18を備えていない他は、同様の構造を備えている。
図2に示される様に、支持層18は、タイヤ2の周方向に間隔を空けて並んでいる。支持層18は、周方向に等間隔で並んでいる。このタイヤ2では、12個の支持層18が、周方向に等間隔で並んでいる。
このタイヤ2は空気が充填される内腔面59が形成されている。この内腔面59は、タイヤ2の内側に表面である。タイヤ2の内腔面59は、インナーライナー24の表面と支持層18との表面とから、形成されている。支持層18が位置する範囲では、支持層18の表面が内腔面59を形成している。支持層18が位置しない範囲では、インナーライナー24の表面が内腔面59を形成している。
図2の両矢印Laは、支持層18の半径方向外端における幅を表している。幅Laは、支持層18の半径方向外端において、周方向一方端から他方端までの直線距離として測定される。両矢印Lbは、支持層18の半径方向内端における幅を表している。幅Lbは、支持層18の半径方向内端において、周方向一方端から他方端までの直線距離として測定される。
図2の一点鎖線L1は、半径方向に延びる支持層18の中心線を表している。点P1は、トレッド面28と中心線L1との交点を表している。両矢印Paは、点P1から隣合う点P1までの距離を表している。この距離Paは、支持層18のトレッド面28におけるピッチを表している。このピッチPaは、赤道面において、トレッド面28に沿って周方向に測定される。
図2に示される様に、内腔面59を構成する、支持層18の内側面には、複数の凹部58が形成されている。複数の凹部58が周方向に並べられて、凹部58が周方向の列を形成している。この周方向の列が半径方向に複数並ばれている。このタイヤ2では、半径方向に3つの列が並べられている。半径方向内側の列では、2つの凹部58が周方向に並べられている。半径方向中央の列では、3つの凹部58が周方向に並べられている。半径方向外側の列では、2つの凹部58が周方向に並べられている。
半径方向内側の列の凹部58の位置と、半径方向中央の列の凹部54の位置とは、周方向にずれている。半径方向内側の列の凹部58と、半径方向中央の列の凹部54とは、半径方向の同じ直線上に位置していない。半径方向中央の列の凹部54の位置と、半径方向内側の列の凹部58の位置とは、周方向にずれている。半径方向中央の列の凹部54と、半径方向外側の列の凹部58とは、半径方向の同じ直線上に位置していない。このタイヤ2では、半径方向に隣合う凹部54の列で、凹部58は周方向に交互にずれて位置している。
このタイヤ2がパンクした状態では、支持層18によって荷重が支えられる。この支持層18は、タイヤ2の撓みを抑制する。このタイヤ2では、パンク状態でも、ある程度の距離の走行が可能にされている。
このタイヤ2では、支持層18が周方向に間隔を空けて並べられている。この支持層18により、タイヤ2は、軽量化されている。このタイヤ2は、転がり抵抗が低減されている。このタイヤ2では、支持層18によってタイヤ2の撓みを抑制する観点から、支持層18の半径方向外端における周方向長さLaは、半径方向内端における周方向長さLbと同じにされている。この周方向長さLaは、周方向長さLbと同じか、周方向長さLbより小さくされることが好ましい。
このタイヤ2がパンク状態で路面に接地して、このトレッド面28の周方向の接地長がLtとされる。この接地長Ltは、空気圧が大気圧にされて、正規荷重を負荷してトレッド4を平面路面に接地させたときに、赤道面で測定される。この測定では、キャンバー角は0゜とされる。このとき、この支持層18の周方向のピッチPaは接地長Lt以下にされている。ピッチPaが接地長Lt以下にされているので、タイヤ2が回転するときに常に支持層18によって荷重が支えられる。この支持層18は、周方向に間隔を空けて並べられているにも関わらず、常にタイヤ2の撓みを抑制する。
更に、この支持層18には複数の凹部58が形成されている。この凹部58は、タイヤ2の軽量化に寄与する。更に支持層18による、縦剛性が大きくなり過ぎることが抑制されている。周方向において、支持層18が位置する位置と、支持層18が位置しない位置との、縦剛性の差が大きくなり過ぎることが抑制されている。この支持層18は周方向に間隔を空けて並べられているにも関わらず、このタイヤ2は乗り心地にも優れている。
このタイヤ2の凹部58は、半径Rの球面形状にされている。この凹部58は、球面形状にされているので、応力集中が抑制されている。この支持層18は、凹部58が形成されているにもかかわらず、耐久性の低下が抑制されている。
タイヤの軽量化及び乗り心地の向上の観点から、支持層18の高さHrに対する凹部58の幅Wdの比(Wd/Hr)は、好ましくは0.05以上であり、更に好ましくは0.10以上であり、特に好ましくは0.15以上である。一方で、タイヤ2の耐久性の低下を抑制する観点から、この(Wd/Hr)は、好ましくは0.35以下であり、更に好ましくは0.30以下であり、特に好ましくは0.25以下である。
同様に、タイヤの軽量化及び乗り心地の向上の観点から、支持層18の厚さTrに対する凹部58の深さDdの比(Dd/Tr)は、好ましくは0.25以上であり、更に好ましくは0.30以上である。一方で、タイヤ2の耐久性の低下を抑制する観点から、この(Dd/Tr)は、好ましくは0.75以下であり、更に好ましくは0.67以下であり、特に好ましくは0.50以下である。
複数の凹部58が周方向に並べられて凹部の列を形成している。この凹部の列が半径方向に3列形成されている。これにより、支持層18は一様に軽量化されている。この支持層18では、一様に縦剛性が大きくなり過ぎることが抑制されている。更に、半径方向の隣合う凹部の列の位置が周方向にずれているので、この支持層18は一様に軽量化されている。この支持層18では、一様に縦剛性が大きくなりすぎることが抑制されている。この支持層18は、タイヤ2の乗り心地の向上に寄与する。この観点から、この凹部の列は、好ましくは半径方向に2列以上で形成され、更に好ましくは3列以上で形成され、特に好ましくは4列以上の複数列で形成されている。半径方向に隣合う凹部の列の凹部の位置は、好ましくは周方向にずれて形成されている。
本発明では、タイヤ2の各部材の寸法は、特に言及されない限り、図1に示されるように、タイヤ2から切り出された断面で測定される。本明細書において正規リムとは、タイヤ2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2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2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。
本発明において、複素弾性率は、「JIS K 6394」の規定に準拠して、測定される。測定条件は、以下の通りである。
粘弾性スペクトロメーター:岩本製作所の「VESF−3」
初期歪み:10%
動歪み:±1%
周波数:10Hz
変形モード:引張
測定温度:70℃
粘弾性スペクトロメーター:岩本製作所の「VESF−3」
初期歪み:10%
動歪み:±1%
周波数:10Hz
変形モード:引張
測定温度:70℃
このタイヤ2の製造方法は、予備成形工程及び加硫工程を備えている。予備成型工程では、タイヤ2の各部を構成するゴム組成物等の部材が貼り合わされて、未加硫の生タイヤが得られる。この生タイヤはローカバーと称される。加硫工程では、このローカバーが金型に投入される。このローカバーは、金型内で加圧及び加熱される。この加圧と加熱とにより、ゴム組成物が架橋反応を起こす。このローカバーが加硫成型されて、タイヤ2が得られる。
図4には、予備成型工程で使用される中子60が示されている。この中子60は、略トロイダル状の形状を備えている。図4には、軸方向に見た中子60の外面62が示されている。図5には、図4の線分V−Vの中子60の断面が示されている。この外面62は、空気が充填され、その内圧が正規内圧の5%に保持された状態にあるタイヤ2の内面の形状に近似されている。
図4に示される様に、この中子60は、第一セグメント64及び第二セグメント66を備えている。この第一セグメント64と第二セグメント66とが周方向に交互に並べられている。第一セグメント64と第二セグメント66とが連結されて、中子60が形成されている。第一セグメント64と、他の複数のセグメントとから中子60が形成されてもよい。
図4の両矢印Lcは、第一セグメント64の半径方向外端における幅を表している。幅Lcは、第一セグメントの半径方向外端において、周方向一方端から他方端までの直線距離として測定される。両矢印Ldは、第一セグメント64の半径方向内端における幅を表している。幅Ldは、第一セグメント64の半径方向内端において、周方向一方端から他方端までの直線距離として測定される。外端における幅Lcは、内端における幅Ld以下の大きさされている。
図5に示される様に、第一セグメント64の外面68には、支持層保持部70が形成されている。支持層保持部70は、外面68から軸方向内向きに凹んで形成されている。この支持層保持部70の底面72には、複数の凸部74が形成されている。凸部74は、中子60の外側に向かって突出している。この凸部74の表面形状は、タイヤ2の凹部58の表面形状に一致している。
図4に示される様に、この支持層保持部70には、複数の凸部74が形成されている。複数の凸部74が周方向に並べられている。第二セグメント66の外面76にも、第一セグメント64と同様に、支持層保持部70が形成されている。この中子60では、それぞれの第二セグメント66に、2つの支持層保持部70が形成されている。
この中子60では、第一セグメント64と第二セグメント66とに、支持層保持部70が形成されている。この支持層保持部70は、中子60の周方向に等間隔で形成されている。この中子60では、12の支持層支持部70が、周方向に等間隔で並んでいる。
凸部74が周方向の列を形成している。この周方向の列が半径方向に複数並ばれている。この中子60では、半径方向に3つの列が並べられている。半径方向内側の列では、2つの凸部74が周方向に並べられている。半径方向中央の列では、3つの凸部74が周方向に並べられている。半径方向外側の列では、2つの凸部74が周方向に並べられている。
半径方向内側の列の凸部74の位置と、半径方向中央の列の凸部74の位置とは、周方向にずれている。半径方向内側の列の凸部74と、半径方向中央の列の凸部74とは、半径方向の同じ直線上に位置していない。半径方向中央の列の凸部74の位置と、半径方向内側の列の凸部74の位置とは、周方向にずれている。半径方向中央の列の凸部74と、半径方向外側の列の凸部74とは、半径方向の同じ直線上に位置していない。
この製造方法の予備成型工程では、中子60が準備される。予備成型工程では、図示されないが、支持層部材、インナーライナー部材、カーカスプライ部材、ベルト部材、バンド部材、エッジバンド部材、トレッド部材、サイドウォール部材、クリンチ部材、ビード部材等、タイヤ2の各部を構成する部材が準備される。
図4の中子60の支持層保持部70に、支持層部材が貼り合わされる。この支持層部材は、支持層保持部70に嵌め込まれて位置決めされる。更に、インナーライナー部材、カーカス部材、ベルト部材、バンド部材、トレッド部材、サイドウォール部材、クリンチ部材、ビード部材等、タイヤ2の各部を構成する部材が貼り合わされる。これらの部材は、帯状のリボンから形成されてもよい。例えば、インナーライナー部材が、帯状のリボンを中子60の周方向に巻回されて、形成されてもよい。この様にして、中子60と一体にされたローカバーが得られる。このローカバーは、中子60と一体の状態で、加硫工程に送られる。
加硫工程では、ローカバーと中子60とが一体の状態で、金型に投入される。ローカバーは、金型内で加圧及び加熱される。加圧及び加熱により、ローカバーのゴム組成物が流動する。加熱によりゴムが架橋反応を起こし、タイヤ2が得られる。この中子60と金型との表面形状に沿って、タイヤ2の外形が形成される。この様にして、インナーライナー部材、カーカス部材、ベルト部材、バンド部材、トレッド部材、サイドウォール部材、クリンチ部材、ビード部材等の各部材から、インナーライナー24、カーカス16、ベルト20、バンド22、トレッド4、サイドウォール10、クリンチ12、ビード14等の各部が形成される。支持層部材から支持層18が形成される。
金型から、一体にされたタイヤ2と中子60とが取り出される。この中子60の第一セグメント64が半径方向内向きに抜かれる。中子60から第一セグメント64が外される。第一セグメント64が外された後に、タイヤ2から第二セグメント66が外される。この様にして、中子60が分解されて、タイヤ2から中子60が外される。
この中子60に支持層保持部70が形成されているので、支持層18は周方向に高精度に位置決めされている。支持層保持部70に凸部74が形成されているので、支持層18は半径方向に高精度に位置決められている。この製造方法では、周方向に間隔を空けて並べられた支持層18の位置決めは、容易に高精度にされうる。
この中子60では、第一セグメント64の幅Lcは幅Ld以下にされている。これにより第一セグメント64は、半径方向内向きに容易に抜かれる。この中子60は、容易に分解される。タイヤ2が中子60から容易に外される。この観点から、幅Lcは、好ましくは幅Ldより小さくされる。
このタイヤ2では、インナーライナー24の軸方向内側に、支持層18が形成されている。この支持層18が中子60に当接している。インナーライナー24と中子60との当接する面積が小さくされている。インナーライナー24は、そのゴム組成から中子60との離型性に劣る。このタイヤ2は中子60との離型性に優れている。この離型性を向上させる観点から、中子60の外面62には、離型剤が塗布されることが好ましい。
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。
[テスト1]
[実施例1]
図1から図3に示された基本構成を備えた実施例1の空気入りタイヤ(ランフラットタイヤ)を得た。このタイヤのサイズは、215/45R17であった。支持層の幅Laと、支持層のピッチPaと接地長Ltとの比Pa/Ltとは、表1に示された通りであった。このタイヤでは、幅Lbは、幅Laと同じにされた。
[実施例1]
図1から図3に示された基本構成を備えた実施例1の空気入りタイヤ(ランフラットタイヤ)を得た。このタイヤのサイズは、215/45R17であった。支持層の幅Laと、支持層のピッチPaと接地長Ltとの比Pa/Ltとは、表1に示された通りであった。このタイヤでは、幅Lbは、幅Laと同じにされた。
[比較例1]
比較例1は、従来のランフラットタイヤである。図示されないが、このタイヤでは、荷重支持層がタイヤ周方向に間隔を空けることなく連続して形成されていた。この荷重支持層が異なる他は、実施例1のタイヤと同様の構成を備えていた。
比較例1は、従来のランフラットタイヤである。図示されないが、このタイヤでは、荷重支持層がタイヤ周方向に間隔を空けることなく連続して形成されていた。この荷重支持層が異なる他は、実施例1のタイヤと同様の構成を備えていた。
[実施例2−5及び比較例2]
幅La及び比Pa/Ltが表1に示された通りされた。その他は、実施例1のタイヤと同様にして、タイヤが得られた。
幅La及び比Pa/Ltが表1に示された通りされた。その他は、実施例1のタイヤと同様にして、タイヤが得られた。
[転がり抵抗の評価]
転がり抵抗試験機を用い、下記の測定条件で転がり抵抗係数(RRC)を測定した。
使用リム:17×7.0J
内圧:210kPa
荷重:4.27kN
速度:80km/h
この結果が、比較例1が基準とされた指数として、下記の表1に示されている。この評価結果は、数値が大きいほど好ましい。
転がり抵抗試験機を用い、下記の測定条件で転がり抵抗係数(RRC)を測定した。
使用リム:17×7.0J
内圧:210kPa
荷重:4.27kN
速度:80km/h
この結果が、比較例1が基準とされた指数として、下記の表1に示されている。この評価結果は、数値が大きいほど好ましい。
[耐久性の評価]
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た。その後、このタイヤの内圧を大気圧としてパンク状態を再現した。このタイヤをドラム式走行試験機に装着し、縦荷重3.84kNをタイヤに負荷した。このタイヤを、室温38℃で80km/hの速度で、半径が1.7mであるドラムの上を走行させた。タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表1に示されている。この数値が大きいほど、好ましい。
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た。その後、このタイヤの内圧を大気圧としてパンク状態を再現した。このタイヤをドラム式走行試験機に装着し、縦荷重3.84kNをタイヤに負荷した。このタイヤを、室温38℃で80km/hの速度で、半径が1.7mであるドラムの上を走行させた。タイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。この結果が、比較例1を100とした指数値で下記の表1に示されている。この数値が大きいほど、好ましい。
[離型性の評価]
加硫後にタイヤから中子を取り外す作業において、タイヤと中子の密着性が官能評価された。この結果が、比較例1を6.0とした指数値で下記表1に示されている。この評価結果は、数値が大きいほど、離型性に優れている。この値が大きいほど、生産性に優れることが示される。
加硫後にタイヤから中子を取り外す作業において、タイヤと中子の密着性が官能評価された。この結果が、比較例1を6.0とした指数値で下記表1に示されている。この評価結果は、数値が大きいほど、離型性に優れている。この値が大きいほど、生産性に優れることが示される。
[テスト2]
[実施例6]
図1から図3に示された基本構成を備えた実施例6の空気入りタイヤ(ランフラットタイヤ)を得た。このタイヤのサイズは、215/45R17であった。荷重支持層の凹部の比Wd/Hr及び比Dd/Trは表2に示される通りであった。表2の凹部配列の欄の「A」は、図1から3に示される様に、半径方向の隣合う凹部の列が周方向に位置ずれしていることを表している。
[実施例6]
図1から図3に示された基本構成を備えた実施例6の空気入りタイヤ(ランフラットタイヤ)を得た。このタイヤのサイズは、215/45R17であった。荷重支持層の凹部の比Wd/Hr及び比Dd/Trは表2に示される通りであった。表2の凹部配列の欄の「A」は、図1から3に示される様に、半径方向の隣合う凹部の列が周方向に位置ずれしていることを表している。
[比較例3]
タイヤ周方向に連続して一体とされた荷重支持層を備える従来のタイヤが準備された。このタイヤの荷重支持層には、周方向に間隔を空けて凹溝が形成されていた。この凹溝の開口形状は、半径方向を長辺とする長方形であった。その他の構成は実施例6と同様であった。
タイヤ周方向に連続して一体とされた荷重支持層を備える従来のタイヤが準備された。このタイヤの荷重支持層には、周方向に間隔を空けて凹溝が形成されていた。この凹溝の開口形状は、半径方向を長辺とする長方形であった。その他の構成は実施例6と同様であった。
[実施例7−10]
比Wd/Hrを下記の表2の通りとした他は実施例6と同様にして、タイヤが得られた。
比Wd/Hrを下記の表2の通りとした他は実施例6と同様にして、タイヤが得られた。
[実施例11−14]
比Dd/Trを下記の表3の通りとした他は実施例6と同様にして、タイヤが得られた。
比Dd/Trを下記の表3の通りとした他は実施例6と同様にして、タイヤが得られた。
[比較例4]
凹部配列が変更された他は、実施例6と同様にしてタイヤが得られた。凹部配列の欄の「B」は、半径方向の隣合う凹部が周方向に位置ずれ無しに形成されていることを表している。
凹部配列が変更された他は、実施例6と同様にしてタイヤが得られた。凹部配列の欄の「B」は、半径方向の隣合う凹部が周方向に位置ずれ無しに形成されていることを表している。
[耐久性の評価]
前述のテスト1と同様の条件で、耐久性が評価された。この結果が、指数値で下記の表2及び3に示されている。これらの数値が大きいほど、好ましい。
前述のテスト1と同様の条件で、耐久性が評価された。この結果が、指数値で下記の表2及び3に示されている。これらの数値が大きいほど、好ましい。
[乗り心地の評価]
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに正規内圧の空気を充填した。このタイヤを、排気量が2000ccである乗用車に装着した。ドライバーに、この乗用車を運転させて、乗り心地を評価させた。この結果が、指数として下記の表2及び3に示されている。数値が大きいほど好ましい。
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに正規内圧の空気を充填した。このタイヤを、排気量が2000ccである乗用車に装着した。ドライバーに、この乗用車を運転させて、乗り心地を評価させた。この結果が、指数として下記の表2及び3に示されている。数値が大きいほど好ましい。
表1から3に示されるように、実施例のタイヤでは、良好な評価が得られている。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、サイド補強タイプのランフラットタイヤとして、種々の車両に適用されうる。
2・・・タイヤ
4・・・トレッド
10・・・サイドウォール
14・・・ビード
16・・・カーカス
18・・・支持層
28・・・トレッド面
58・・・凹部
59・・・内腔面
60・・・中子
62・・・第一セグメント
64・・・第二セグメント
70・・・支持層保持部
74・・・凸部
4・・・トレッド
10・・・サイドウォール
14・・・ビード
16・・・カーカス
18・・・支持層
28・・・トレッド面
58・・・凹部
59・・・内腔面
60・・・中子
62・・・第一セグメント
64・・・第二セグメント
70・・・支持層保持部
74・・・凸部
Claims (5)
- その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれが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内側に位置する一対のビードと、トレッド及び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、カーカスよりも軸方向内側に位置してトレッドとビードとの間に位置する荷重支持層を備えており、
この荷重支持層が周方向に間隔を空けて並べられており、
それぞれの荷重支持層の内腔面に複数の凹部が形成されており、
この周方向に隣合う荷重支持層のトレッド面におけるピッチPaがトレッド面における周方向の接地長Lt以下にされている空気入りタイヤ。 - 上記複数の凹部の表面形状が半径Rの球面の一部分を構成する形状にされており、
この凹部の半径方向の幅Wdが荷重支持層の半径方向高さHrの0.05倍以上0.35倍以下であり、この凹部の深さDdが荷重支持層の厚さTrの0.25倍以上0.75倍以下である請求項1に記載のタイヤ。 - 上記凹部が周方向に並べられて形成された凹部の列が半径方向に2列以上の複数列形成されており、半径方向に隣合う凹部の列の凹部の位置が周方向にずれて形成されている請求項1又は2に記載のタイヤ。
- カーカス及びサイドウォールの軸方向内側に位置して、且つ半径方向においてトレッドとビードとの間に位置する荷重支持層を備えており、この荷重支持層の内腔面に複数の凹部が形成されており、この荷重支持層が周方向に間隔を空けて並べられて形成されており、この周方向に隣合う荷重支持層のトレッド面におけるピッチPaがトレッド面における周方向の接地長Lt以下にされている空気入りタイヤの製造方法であって、
中子の外面に未加硫の生カバーが成形される成形工程と、この生カバーが中子に取り付けられた状態で加硫されてタイヤが得られる加硫工程とを備えており、
この中子に荷重支持層を周方向及び径方向に位置決めする支持層保持部が形成されている空気入りタイヤの製造方法。 - 上記中子が周方向に並べられた複数の第1セグメントと他の複数のセグメントとを備えており、この第1セグメントと他のセグメントとが周方向に並べられて形成されており、
この第1セグメントの半径方向外端の周方向長さLcが半径方向内端の周方向長さLd以下にされており、
この成形工程では、荷重支持層を構成する荷重支持層部材が支持層保持部に位置決めされており、この位置決めされた荷重支持層部材の外側に、インナーライナ、カーカス、サイドウォールを構成する他の部材が貼り合わされており、
この加硫工程では、加硫後に中子の第1セグメントが中子から半径方向内向きに引き抜かれて中子が分解されて、タイヤが中子から取り外されている請求項4に記載の空気入りタイヤの製造方法。
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Cited By (1)
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CN110861451A (zh) * | 2018-08-28 | 2020-03-06 | 住友橡胶工业株式会社 | 充气轮胎 |
-
2015
- 2015-03-09 JP JP2015045655A patent/JP2016165916A/ja active Pending
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