JP2018103965A

JP2018103965A - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP2018103965A
Application number: JP2016255898A
Authority: JP
Inventors: 優多田; Masaru Tada
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-07-05

Abstract

【課題】フィラーレス構造とした場合であっても、耐久性、操縦安定性能及び制動性能を向上させた空気入りタイヤを提供する。【解決手段】環状のビードコア６が埋設された一対のビード部１と、このビード部１間に配され、端部をビードコア６の周りにビードフィラーを配置することなくタイヤ幅方向の内側から外側に向かって巻き上げられたカーカスプライ４と、ビード部１でカーカスプライ４の外側に設けられ且つリムフランジと接触可能なリムストリップゴム７と、を備える空気入りタイヤＴにおいて、ビードコア６の外周側には、ビードコア６の外周面に接する底面９１と、底面９１の両端部からタイヤ径方向外側へ延びる両側面９２，９３とを有する断面三角形状の低硬度ゴム９が配置され、低硬度ゴム９を構成するゴムの硬度は、リムストリップゴム７を構成するゴムの硬度よりも低い。【選択図】図２

Description

本発明は、ビード部にビードフィラーが配設されていないフィラーレス構造の空気入りタイヤに関する。

従来、空気入りタイヤでは、ビード部に環状のビードコアとビードフィラーが配設されており、カーカスプライがビードコアの内周側で折り返されてタイヤ幅方向の内側から外側に向かって巻き上げられている。しかし、ビードフィラーは、質量やコストの増加という課題があるため、ビードフィラーを省略したフィラーレス構造の空気入りタイヤが提案されている（例えば、特許文献１及び２）。

しかし、フィラーレス構造の場合、ビードコアの外周側でカーカスプライの屈曲が大きくなり、ひずみが集中して耐久性の低下を招いている。また、フィラーレス構造にすると、製造過程でカーカスプライが巻き上げられるとき、及び加硫成形のときに、ビードコアが回転しやすくなるため、リムとのフィット性が悪化して、操縦安定性能及び制動性能が損なわれるおそれがある。

特開平２−１１４０６号公報特開２０１３−３９８５１号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィラーレス構造とした場合であっても、耐久性、操縦安定性能及び制動性能を向上させた空気入りタイヤを提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。
即ち、本発明に係る空気入りタイヤは、環状のビードコアが埋設された一対のビード部と、このビード部間に配され、端部をビードコアの周りにビードフィラーを配置することなくタイヤ幅方向の内側から外側に向かって巻き上げられたカーカスプライと、前記ビード部で前記カーカスプライの外側に設けられ且つリムフランジと接触可能なリムストリップゴムと、を備える空気入りタイヤにおいて、
前記ビードコアの外周側には、前記ビードコアの外周面に接する底面と、前記底面の両端部からタイヤ径方向外側へ延びる両側面とを有する断面三角形状の低硬度ゴムが配置され、
前記低硬度ゴムを構成するゴムの硬度は、前記リムストリップゴムを構成するゴムの硬度よりも低いものである。

本発明の空気入りタイヤは、ビードコアのタイヤ径方向外側にビードフィラーが配置されないフィラーレス構造となっている。本発明によれば、ビードコアの外周側に断面三角形状の低硬度ゴムを配置することで、ビードコアの外周側でのカーカスプライの屈曲が小さくなるため、カーカスプライのひずみを低減して耐久性を向上できる。また、断面三角形状の低硬度ゴムを配置することで、ビードコアの回転を抑制できるため、リムとのフィット性が向上して操縦安定性能と制動性能を向上できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記両側面は、タイヤ径方向の中央部が両端部よりも内側に凹んだ曲面であることが好ましい。

低硬度ゴムの両側面を内側に凹んだ曲面とすることで、タイヤ幅方向内側のカーカスプライとタイヤ幅方向外側のカーカスプライを漸近的に接触させることができるため、ビードコアの外周側でのカーカスプライのひずみを効果的に低減できる。

本発明の空気入りタイヤにおいて、前記低硬度ゴムの前記底面からの高さが、前記底面の幅より小さいことが好ましい。

この構成によれば、低硬度ゴムとリムストリップゴムとの間のひずみをさらに低減することができる。

前記低硬度ゴムは、前記ビードコアの外周面と側面との交線部を覆うように前記底面の両端部からそれぞれタイヤ径方向内側へ延びる突出部を備えることが好ましい。

この構成によれば、ビードコアの外周面と側面との交線部（ビードエッジともいう）でのカーカスプライのひずみを低減できる。

本発明に係る空気入りタイヤの一例を概略的に示すタイヤ子午線断面図図１のビード部周辺を示す拡大図別実施形態に係るビード部周辺を示す拡大図別実施形態に係るビード部周辺を示す拡大図別実施形態に係るビード部周辺を示す拡大図従来技術に係るビード部周辺を示す拡大図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示した空気入りタイヤＴは、一対のビード部１と、そのビード部１の各々からタイヤ径方向外側に延びるサイドウォール部２と、そのサイドウォール部２の各々のタイヤ径方向外側端に連なるトレッド部３とを備えている。ビード部１には、鋼線等の収束体をゴム被覆してなる環状のビードコア６が埋設されている。本発明では、ビードコア６のタイヤ径方向外側に略断面三角形状のビードフィラーは配置されず、いわゆるフィラーレス構造となっている。

一対のビード部１の間にはトロイド状のカーカスプライ４が配されている。カーカスプライ４は、少なくとも１枚設けられ、該カーカスプライ４は、タイヤ赤道ＣＬに対して略９０°の角度で延びるコードをトッピングゴムで被覆して形成されている。カーカスプライ４は、端部４ａをビードコア６の周りにビードフィラーを配置することなくタイヤ幅方向の内側から外側に向かって巻き上げられた状態で係止されている。言い換えると、カーカスプライ４は、トレッド部３からサイドウォール部２を経てビード部１に至る本体プライに、ビードコア６のタイヤ幅方向外側に配された巻き上げプライを一連に設けてある。

ビード部１でカーカスプライ４の外側には、リムフランジと接触可能なリムストリップゴム７が配されている。リムストリップゴム７は、ビード部１の底面からタイヤ径方向外側に立ち上がり、少なくともリムフランジに接触する部分に設けられている。また、サイドウォール部２でカーカスプライ４の外側には、サイドウォールゴム８が配されている。

カーカスプライ４のトレッド部３外周には、複数枚（本実施形態では２枚）のベルトプライにより構成されたベルト層５が配されている。各ベルトプライは、タイヤ赤道ＣＬに対して傾斜して延びるコードをトッピングゴムで被覆して形成され、該コードがプライ間で互いに逆向きに交差するように積層されている。ベルト層５の外周には、実質的にタイヤ周方向に延びるコードをトッピングゴムで被覆してなる不図示のベルト補強層を配してもよい。ベルト補強層は、ベルト層５の少なくとも両端部を覆うように配設され、高速走行時の遠心力によるベルト層５の浮き上がりを抑えて、高速耐久性を高めることができる。

本発明の空気入りタイヤＴでは、ビードコア６の外周側に断面三角形状の低硬度ゴム９が配置されている。本実施形態のビードコア６は、断面が四角形となっている。仮に低硬度ゴム９を設けることなくカーカスプライ４をビードコア６の周りで巻き上げる場合、図６に示すようにビードコア６の外周側で本体プライと巻き上げプライとが合致する箇所でカーカスプライ４は大きく屈曲してしまう。本発明では、ビードコア６の外周側に断面三角形状の低硬度ゴム９を配置することで、ビードコア６の外周側でのカーカスプライ４の屈曲が小さくなるため、カーカスプライ４のひずみを低減して耐久性を向上できる。また、断面三角形状の低硬度ゴム９を配置することで、ビードコア６の回転を抑制できるため、リムとのフィット性が向上して操縦安定性能と制動性能を向上できる。

本実施形態の低硬度ゴム９の断面は、略正三角形状をしている。低硬度ゴム９は、ビードコア６の外周面に接する底面９１と、底面９１の両端部からタイヤ径方向外側へ延びる両側面９２，９３とを有する。

低硬度ゴム９は、底面９１からの高さｔ、すなわちビードコア６の外周面に垂直な方向における底面９１から先端までの高さｔが、底面９１の幅ｗより小さいことが好ましい。これにより、低硬度ゴム９とリムストリップゴム７との間のひずみをさらに低減することができる。低硬度ゴム９の高さｔは、例えば４．５〜１４．５ｍｍであり、低硬度ゴム９の幅ｗは、例えば５〜１５ｍｍである。

低硬度ゴム９を構成するゴムの硬度は、リムストリップゴム７を構成するゴムの硬度よりも低くなっている。低硬度ゴム９を構成するゴムの硬度が高い場合、低硬度ゴム９の上端（断面三角形の頂点）でのカーカスプライ４のひずみが大きくなり、耐久性が低下する。低硬度ゴム９を構成するゴムの硬度は、例えば４５〜６５である。一方、ストリップゴム７を構成するゴムの硬度は、例えば７５〜９５である。なお、本発明におけるゴムの硬度は、ＪＩＳＫ６２５３のデュロメータ硬さ試験（タイプＡ）に準じて測定した硬度を意味する。

＜別実施形態＞
（１）低硬度ゴム９の両側面９２，９３は、図３に示すようにタイヤ径方向の中央部が両端部よりも内側に凹んだ曲面であることが好ましい。低硬度ゴム９の両側面９２，９３を内側に凹んだ曲面とすることで、低硬度ゴム９の先端が薄くなり、タイヤ幅方向内側の本体プライとタイヤ幅方向外側の巻き上げプライを漸近的に接触させることができるため、ビードコア６の外周側でのカーカスプライ４のひずみを効果的に低減できる。

（２）低硬度ゴム９は、図４に示すようにビードコア６の外周面と側面との交線部６ａを覆うように底面９１の両端部からそれぞれタイヤ径方向内側へ延びる突出部９４を備えることが好ましい。突出部９４は、ビードコア６の高さの半分以上を覆うことが好ましい。この構成によれば、ビードコア６の外周面と側面との交線部６ａでのカーカスプライ４のひずみを低減できる。

（３）ビードコア６の断面形状は、図２に示す四角形のほか、円形や図５に示すような六角形でもよい。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。尚、実施例等における評価項目は、下記のようにして測定を行った。試験に供したタイヤのサイズは２０５／６０Ｒ１６であり、ＪＡＴＭＡ規定のリムサイズのリムに装着した。

（１）耐久性
ＪＩＳＤ４２３０に規定する方法に準拠して耐久性能試験を行った。試験段階３を終えてもセパレーション等の故障が確認されない場合は、継続してタイヤに負荷を与えることとし、故障が確認されるまでの走行距離を計測した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、当該指数が大きいほど、耐久性に優れていることを示す。

（２）操縦安定性能
各タイヤを車両に装着し、乾燥アスファルト舗装路面上を１名乗車にてレーンチェンジ、旋回走行などを実施した。そして、ドライバーによる官能試験により、操縦安定性能を評価した。比較例１の結果を１００とする指数で評価し、当該指数が大きいほど、操縦安定性能が優れていることを示す。

（３）ドライ制動
各タイヤに車両指定の空気圧を充填し、標準リムに組み、車両に取り付けた。その車両を、時速１００ｋｍで走行させ、ＡＢＳを作動させてフルブレーキングして、停止するまでの距離を測定した。停止するまでの距離の逆数をとり、その逆数を比較例１の値を１００とした指数で表示した。当該指数が大きいほど、制動距離が短く、制動性能に優れていることを示す。

実施例１
図１に示すような低硬度ゴムを備えた空気入りタイヤを実施例１とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

実施例２
図３に示すような低硬度ゴムを備えた空気入りタイヤを実施例２とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

実施例３
図４に示すような低硬度ゴムを備えた空気入りタイヤを実施例３とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

実施例４
図３に示す実施例３とは逆に、両側面をタイヤ径方向の中央部が両端部よりも外側に凸となった曲面とした空気入りタイヤを実施例４とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

比較例１
本発明に係る低硬度ゴムを備えない図６に示すようなフィラーレス構造の空気入りタイヤを比較例１とした。上記評価項目の測定結果を表１に示す。

実施例１〜４は、比較例１に比べ、耐久性が向上した。実施例２は、実施例１よりも耐久性に優れ、実施例３は、実施例２よりもさらに耐久性に優れる。また、実施例１〜４は、比較例１に比べ、操縦安定性能及び制動性能が向上した。

１ビード部
２サイドウォール部
３トレッド部
４カーカスプライ
６ビードコア
７リムストリップゴム
９低硬度ゴム
９１底面
９２側面
９３側面
Ｔ空気入りタイヤ

Claims

環状のビードコアが埋設された一対のビード部と、このビード部間に配され、端部をビードコアの周りにビードフィラーを配置することなくタイヤ幅方向の内側から外側に向かって巻き上げられたカーカスプライと、前記ビード部で前記カーカスプライの外側に設けられ且つリムフランジと接触可能なリムストリップゴムと、を備える空気入りタイヤにおいて、
前記ビードコアの外周側には、前記ビードコアの外周面に接する底面と、前記底面の両端部からタイヤ径方向外側へ延びる両側面とを有する断面三角形状の低硬度ゴムが配置され、
前記低硬度ゴムを構成するゴムの硬度は、前記リムストリップゴムを構成するゴムの硬度よりも低いことを特徴とする空気入りタイヤ。
前記両側面は、タイヤ径方向の中央部が両端部よりも内側に凹んだ曲面であることを特徴とする請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記低硬度ゴムの前記底面からの高さが、前記底面の幅より小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記低硬度ゴムは、前記ビードコアの外周面と側面との交線部を覆うように前記底面の両端部からそれぞれタイヤ径方向内側へ延びる突出部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。