JP2019104341A - 空気入りラジアルタイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】ビード部の耐久性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提供する。【解決手段】空気入りラジアルタイヤは、ビードコア１０を有する一対のビード部１と、一対のビード部１同士の間に設けられ、端部がビードコア１０に巻き上げられた状態で係止され且つスチールコードを有するスチールカーカスプライ４と、ビードコア１０を基準としてスチールカーカスプライ４の内側に配置され、ビードコア１０に巻き上げられる内側スチールチェーハ１２と、ビードコア１０のタイヤ幅方向外側ＷＤ１において内側スチールチェーハ１２とスチールカーカスプライ４とで挟まれ、巻き込み側ＤＤ２に向けて先細り形状に形成されたくさび部材８と、を有する。【選択図】図２

Description

本開示は、重荷重用の空気入りラジアルタイヤに関する。

トラックやバスなどに使用される重荷重用の空気入りラジアルタイヤには、一般的な乗用車用タイヤに比べて、高内圧及び高荷重が要求されており、そのため、耐久性の向上が求められる。

ラジアルタイヤの構造の一例を表す文献として、特許文献１には、一対のビード部と、一対のビード部同士の間に設けられ、端部がビードコアに巻き上げられた状態で係止されるスチールカーカスプライと、ビードコアを基準としてスチールカーカスプライよりも外側に配置される外側スチールチェーハと、を有するタイヤが開示されている。

特開平７−１６４８３８号公報

タイヤに対して内圧がかかったときに、スチールカーカスプライに対して引き抜かれる方向に力が作用する。スチールカーカスプライの巻き上げ端では、引き抜きに対抗するためのタイヤ径方向外側に向かう直歪が発現する。直歪はカーカスプライの巻き上げ端のセパレーションを招来する原因となるため、低減することが好ましい。

カーカスプライの巻き上げ端をタイヤ径方向外側に高く配置すれば、前記直歪は小さくなる。しかし、カーカスプライの巻き上げ端が、変形が多いサイドウォール部に近くなる。そうすると、変形によるせん断歪みがカーカスプライの巻き上げ端に作用し、セパレーションを招来してしまう。

一方、カーカスプライの巻き上げ端をタイヤ径方向内側に低く配置すれば、カーカスプライの巻き上げ端に作用する変形によるせん断歪みを小さくすることができる。しかし、カーカスプライの巻き上げ部分の長さが短くなるので、内圧がかかったときにカーカスプライの抜けに対抗する力が弱く、前記直歪が大きくなり、ビード部の故障を招来してしまう。

上記の事情により、従来のカーカスプライの巻き上げ端の位置は、上記変形によるせん断歪み及び直歪のバランスを考慮して設計されている。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ビード部の耐久性を向上させた空気入りラジアルタイヤを提供することである。

本開示の空気入りラジアルタイヤは、
ビードコアを有する一対のビード部と、
前記一対のビード部同士の間に設けられ、端部が前記ビードコアに巻き上げられた状態で係止され且つスチールコードを有するスチールカーカスプライと、
前記ビードコアを基準として前記スチールカーカスプライよりも内側に配置され、前記ビードコアに巻き上げられる内側スチールチェーハと、
前記ビードコアのタイヤ幅方向外側において前記内側スチールチェーハと前記スチールカーカスプライとで挟まれ、巻き込み側に向けて先細り形状に形成されたくさび部材と、を備える。

このように、ビードコアのタイヤ幅方向外側において内側スチールチェーハとスチールカーカスプライとでくさび部材が挟まれているので、スチールカーカスプライに対して巻き込み側へ引き込む力が作用しても、内側スチールチェーハ及びくさび部材が抜けを阻止するストッパとして機能し、直歪を低減させることができる。
さらに、スチールカーカスプライの引き抜けの抵抗力が増すので、カーカスプライの巻き上げ端の位置をタイヤ径方向内側に低くでき、変形によるせん断歪みが巻き上げ端に作用することを低減できる。
したがって、耐久性を向上させることが可能となる。

一実施形態のタイヤを示すタイヤ子午線断面図 ビード部を拡大して示すタイヤ子午線断面図 変形例のビード部を拡大して示すタイヤ子午線断面図 変形例のビード部を拡大して示すタイヤ子午線断面図 変形例のビード部を拡大して示すタイヤ子午線断面図

以下、本開示の一実施形態の空気入りラジアルタイヤについて、図面を参照して説明する。図１はタイヤ子午線断面図である。図２は、ビード部を拡大して示すタイヤ子午線断面図である。図３は、変形例を示す図２に対応する図である。図４は、変形例を示す図２に対応する図である。

図１に示すように、空気入りラジアルタイヤは、一対のビード部１と、各々のビード部１からタイヤ径方向外側ＲＤ１に延びるサイドウォール部２と、両サイドウォール部２のタイヤ径方向外側ＲＤ１端に連なるトレッド部３とを備える。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１０と、硬質ゴムからなるビードフィラー１１とが配設されている。ビードコア１０は、タイヤ子午線断面において、多角形に形成されている。本実施形態では、六角形であるが、これに限定されず、例えば四角形が例示される。

また、このタイヤは、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に至るトロイド状のスチールカーカスプライ４を備える。スチールカーカスプライ４は、一対のビード部同士１の間に設けられ、その端部がビードコア１０を介して巻き上げられた状態で係止されている。スチールカーカスプライ４は、タイヤ周方向ＰＤに対して略直角に延びるスチールコードをトッピングゴムで被覆して形成されている。スチールカーカスプライ４の内側には、空気圧を保持するためのインナーライナーゴム５が配置されている。

さらに、サイドウォール部２におけるスチールカーカスプライ４の外側には、サイドウォールゴム６が設けられている。また、ビード部１におけるスチールカーカスプライ４の外側には、リム装着時にリム（図示しない）と接するリムストリップゴム７が設けられている。

トレッド部３におけるスチールカーカスプライ４の外側には、ベルト（図示せず）と、ベルト補強材（図示せず）と、ベースゴム（図示せず）と、キャップゴム（図示せず）とが内側から外側に向けて順に設けられている。ベルト及びベルト補強材は、スチールカーカスプライ４を補強するために設けられる。ベルトは、複数枚のスチールコード層により構成されている。ベルト補強材は、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構成されている。ベルト補強材は、必要に応じて省略しても構わない。

図２に示すように、ビード部１は、内側スチールチェーハ１２と、外側スチールチェーハ１３と、くさび部材８と、を有する。外側スチールチェーハ１３は、図４に示すように省略してもよい。

内側スチールチェーハ１２は、ビードコア１０を基準としてスチールカーカスプライ４の内側に配置されている。一部がビードコア１０に巻き上げられている。内側スチールチェーハ１２は、タイヤ周方向ＰＤに対して傾斜するスチールコードをゴムで被覆した部材である。

図２に示すようにビードコア１０のタイヤ径方向外側端１０ａ（上端）を基準として、内側スチールチェーハ１２の巻き上げ端１２ａのタイヤ断面高さＨａと、スチールカーカスプライ４の巻き上げ端４ａのタイヤ断面高さｈｂとの関係は、０＜Ｈａ／Ｈｂ＜０．５ であることが好ましい。この関係を満足すれば、内側スチールチェーハ１２の巻き上げ端１２ａの部材セパレーションを抑制できる。Ｈａ／Ｈｂ＞０．５であれば、内側スチールチェーハ１２の巻き上げ端１２ａに作用するせん断力が高くなり、セパレーションを招来するおそれがあるからである。

外側スチールチェーハ１３は、ビードコア１０を基準としてスチールカーカスプライ４の外側に配置されている。外側スチールチェーハ１３は、スチールカーカスプライ４と共にビードコア１０に巻き上げられる。外側スチールチェーハ１３は、タイヤ周方向ＰＤに対して傾斜するスチールコードをゴムで被覆した部材である。

ここで、「巻き上げられる」は、ビードコア１０のタイヤ径方向内側ＲＤ２から、ビードコア１０のタイヤ幅方向外側ＷＤ１を通り、タイヤ径方向外側ＲＤ１に向けて部材が配置されることを意味する。「巻き上げ側ＤＤ１」は、タイヤ子午線断面において、スチールカーカスプライ４に沿ってスチールカーカスプライ４のタイヤ幅方向外側ＷＤ１の端４ａ（巻き上げ端４ａ）に向かう方向を意味する。「巻き込み側ＤＤ２」は、タイヤ子午線断面において、スチールカーカスプライ４に沿ってトレッド部３に向かう方向を意味する。

くさび部材８は、ビードコア１０のタイヤ幅方向外側ＷＤ１において内側スチールチェーハ１２とスチールカーカスプライ４とで挟まれており、巻き込み側ＤＤ２に向けて先細り形状に形成されている。図２に示す実施形態では、部材８は三角形状であるが、これに限定されない。くさび部材８は、ゴムのみで形成されていてもよいし、タイヤ周方向ＰＤに対して傾斜するコードをゴムで被覆した部材でもよい。くさび部材８にゴムが含まれていれば、周囲にあるスチールカーカスプライ４及び内側スチールチェーハ１２がゴムで被覆されているために、親和性がよく、部材セパレーションを抑制できる。

くさび部材８がゴムで被覆されたコード部材である場合、コードとしては、スチールコードが例示される。また、くさび部材８がゴムで被覆されたコード部材である場合、コードは、タイヤ周方向ＰＤに対して２０〜５０度傾斜していることが望ましく更に２５度〜４５度が好ましい。

くさび部材８が、ゴムのみである場合及びプライ材である場合のいずれにしても、くさび部材８に含まれるゴムの硬度は任意であるが、周囲にあるビードフィラー１１のゴム硬度よりも高硬度であることが好ましい。ゴム硬度は、ＪＩＳＫ６２５３−１−２０１２ ３．２ デュロメータ硬さ（durometer hardness）である。くさび部材８によるストッパとしての機能が発揮されやすくなる。

このように、ビードコア１０のタイヤ幅方向外側ＷＤ１において、内側スチールチェーハ１２とスチールカーカスプライ４とでくさび部材８が挟まれていれば、スチールカーカスプライ４に対して巻き込み側ＤＤ２へ引き込む力が作用したときに、内側スチールチェーハ１２及びくさび部材８が抜けを阻止するストッパとして機能する。

図２に示すように、くさび部材８のタイヤ径方向内側端８ａは、ビードコア１０の重心１０ｃよりもタイヤ径方向内側ＲＤ２に配置されていることが好ましい。この構成であれば、くさび部材８が、ビードコア１０を足場とするので、ストッパとしての機能が発現しやすくなる。勿論、くさび部材８が内側スチールチェーハ１２とスチールカーカスプライ４との間に配置されていれば、くさび部材８のタイヤ径方向内側端８ａは、ビードコア１０の重心１０ｃよりもタイヤ径方向外側ＲＤ１に配置されていてもよい。ストッパとしての機能が発揮されるからである。

図２に示すように、くさび部材８によって開かれる内側スチールチェーハ１２とスチールカーカスプライ４との開き角度θは、１０以上、更に好ましくは１５度以上であることが好ましい。この開き角度θが確保されれば、くさび部材によるストッパとしての機能を更に強く発揮させることができるからである。

くさび部材８によるストッパとしての機能を的確に発揮させるためには、図２及び図３に示すように、内側スチールチェーハ１２の巻き込み端１２ｂが、ビードコア１０の底面１０ｂにおける巻き込み側端１０ｄよりも巻き込み側ＤＤ２に配置されていることが好ましい。ビードコア１０の底面１０ｂは、ビードコア１０の重心１０ｃから垂線と交差する辺である。この構成によれば、スチールカーカスプライ４が引き込まれる動作と、内側スチールチェーハ１２の動きが連動しやすくなる。

図２に示すように、ビードコア１０を基準としてスチールカーカスプライ４の外側に外側スチールチェーハ１３が配置されているタイヤの場合には、内側スチールチェーハ１２の巻き込み端１２ｂは、巻き上げ端１２ａよりもタイヤ径方向内側ＲＤ２に配置されていることが好ましい。スチールカーカスプライ４の外側に外側スチールチェーハ１３が配置されているため、カーカスプライ４の倒れこみを抑制する機能を外側スチールチェーハ１３が果たす。その分、内側スチールチェーハの巻き込み端を下げることができる。内側スチールチェーハ１２の巻き込み端１２ｂを下げることができれば、内側スチールチェーハ１２の巻き上げ端１２ａに作用するせん断ひずみを抑えることができ、内側スチールチェーハ１２の巻き上げ端１２ａとトレッドに向かっているスチールカーカスプライ４間の距離が確保できるため、より大きくくさびの傾きをとれるメリットがある。

図４は、外側スチールチェーハを省略した変形例である。すなわち、ビードコア１０を基準としてスチールカーカスプライ４の外側には、内側スチールチェーハ１２以外のスチールチェーハが配置されていない。この構造の場合には、内側スチールチェーハ１２の巻き込み端１２ｂは、巻き上げ端１２ａよりもタイヤ径方向外側ＲＤ１に配置されることが好ましい。スチールカーカスプライ４の外側にスチールチェーハが配置されていないので、内側スチールチェーハ１２の巻き込み端１２ｂを高くして、耐久性を確保するためである。

図５は、図２〜図４の例に適用可能な変形例である。図５に示すように、くさび部材８とスチールカーカスプライ４との間に、第２の内側スチールチェーハ９が設けられている。この構成により、スチールカーカスプライ４の抜けに対する抵抗力が向上するので、ストッパとしての機能が更に強くすることができる。図５に示す例では、外側スチールチェーハ１３を設けているが、外側スチールチェーハ１３は省略可能である。

以上のように、本実施形態の空気入りラジアルタイヤは、
ビードコア１０を有する一対のビード部１と、
一対のビード部１同士の間に設けられ、端部がビードコア１０に巻き上げられた状態で係止され且つスチールコードを有するスチールカーカスプライ４と、
ビードコア１０を基準としてスチールカーカスプライ４の内側に配置され、ビードコア１０に巻き上げられる内側スチールチェーハ１２と、
ビードコア１０のタイヤ幅方向外側ＷＤ１において内側スチールチェーハ１２とスチールカーカスプライ４とで挟まれ、巻き込み側ＤＤ２に向けて先細り形状に形成されたくさび部材８と、
を備える。

このように、ビードコア１０のタイヤ幅方向外側ＷＤ１において内側スチールチェーハ１２とスチールカーカスプライ４とでくさび部材８が挟まれているので、スチールカーカスプライ４に対して巻き込み側ＤＤ２へ引き込む力が作用しても、内側スチールチェーハ１２及びくさび部材８が抜けを阻止するストッパとして機能し、直歪を低減させることができる。
さらに、スチールカーカスプライ４の引き抜けの抵抗力が増すので、スチールカーカスプライ４の巻き上げ端４ａの位置をタイヤ径方向内側ＲＤ２に低くでき、変形によるせん断歪みが巻き上げ端４ａに作用することを低減できる。
したがって、耐久性を向上させることが可能となる。

本実施形態では、くさび部材８のタイヤ径方向内側端８ａは、ビードコア１０の重心１０ｃよりもタイヤ径方向内側ＲＤ２に配置されている。

この構成によれば、くさび部材８がビードコア１０を足場とするので、くさび部材８によるストッパとしての機能が強く発揮され、耐久性を向上させることが可能となる。

本実施形態では、くさび部材８によって開かれる内側スチールチェーハ１２とスチールカーカスプライ４との開き角度θは、１０度以上である。

この構成によれば、くさび部材８によるストッパとしての機能をさらに強く発揮することができ、耐久性を向上させることが可能となる。

本実施形態では、ビードコア１０は、タイヤ子午線断面において多角形に形成されており、内側スチールチェーハ１２の巻き込み端１２ｂは、ビードコア１０の底面１０ｂにおける巻き込み側端１０ｄよりも更に巻き込み側ＤＤ２に配置されている。

この構成によれば、スチールカーカスプライ４が引き込まれる動作と、内側スチールチェーハ１２の動きが連動しやすくなるので、くさび部材８によるストッパとしての機能が発揮されやすくなり、耐久性を向上させることが可能となる。

本実施形態では、くさび部材８には、ゴムが含まれている。

この構成によれば、スチールカーカスプライ４及び内側スチールチェーハ１２はゴムで被覆されているため、親和性がよく、セパレーションを抑制できる。

本実施形態では、ビード部１は、ビードフィラー１１を有し、くさび部材８に含まれるゴムは、ビードフィラー１１のゴム硬度よりも硬度が高い。

この構成によれば、くさび部材８によるストッパとしての機能が発揮されやすくなり、耐久性を向上させることが可能となる。

本実施形態では、くさび部材８は、タイヤ周方向ＰＤに対して傾斜するスチールコードをゴムで被覆した部材である。

この構成によれば、コードにより剛性が高めるので、くさび部材８によるストッパとしての機能が発揮されやすくなり、耐久性を向上させることが可能となる。

本実施形態では、くさび部材８とスチールカーカスプライ４との間に、第２の内側スチールチェーハ９が設けられている。

この構成によれば、スチールカーカスプライ４の抜けに対する抵抗力が向上するので、ストッパとしての機能が更に強くすることができる。

図２の例では、ビードコア１０を基準としてスチールカーカスプライ４の外側に配置され、スチールカーカスプライ４と共にビードコア１０に巻き上げられる外側スチールチェーハ１３を備え、内側スチールチェーハ１２の巻き込み端１２ｂは、巻き上げ端１２ａよりもタイヤ径方向内側ＲＤ２に配置されている。

この構成によれば、スチールカーカスプライ４の外側に外側スチールチェーハ１３が配置されているため、カーカスプライ４の倒れこみを抑制する機能を外側スチールチェーハ１３が果たす。その分、内側スチールチェーハ１２の巻き込み端１２ｂを下げることができる。内側スチールチェーハ１２の巻き込み端１２ｂを下げることができれば、内側スチールチェーハ１２の巻き上げ端１２ａに作用するせん断ひずみを抑えることができ、内側スチールチェーハ１２の巻き上げ端１２ａとトレッドに向かっているスチールカーカスプライ４間の距離が確保できるため、より大きくくさびの傾きをとれるメリットがある。

図４の例では、ビードコア１０を基準としてスチールカーカスプライ４の外側には、内側スチールチェーハ１２以外のスチールチェーハが配置されておらず、内側スチールチェーハ１２の巻き込み端１２ｂは、巻き上げ端１２ａよりもタイヤ径方向外側ＲＤ１に配置されている。

この構成によれば、スチールカーカスプライ４の外側にスチールチェーハが配置されていないので、内側スチールチェーハ１２の巻き込み端を高くして、耐久性を確保している。

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明だけではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１ ビード部
１０ ビードコア
１０ｂ ビードコアの底面
１０ｃ ビードコアの重心
１０ｄ ビードコアの底面における巻き込み側端
１１ ビードフィラー
１２ 内側スチールチェーハ
１２ａ 内側スチールチェーハの巻き上げ端
１２ｂ 内側スチールチェーハの巻き込み端
１３ 外側スチールチェーハ
４ スチールカーカスプライ
８ くさび部材
８ａ くさび部材のタイヤ径方向内側端
ＲＤ１ タイヤ径方向外側
ＲＤ２ タイヤ径方向内側
ＷＤ１ タイヤ幅方向外側
θ 開き角度

Claims (10)

1. ビードコアを有する一対のビード部と、
   前記一対のビード部同士の間に設けられ、端部が前記ビードコアに巻き上げられた状態で係止され且つスチールコードを有するスチールカーカスプライと、
   前記ビードコアを基準として前記スチールカーカスプライの内側に配置され、前記ビードコアに巻き上げられる内側スチールチェーハと、
   前記ビードコアのタイヤ幅方向外側において前記内側スチールチェーハと前記スチールカーカスプライとで挟まれ、巻き込み側に向けて先細り形状に形成されたくさび部材と、
   を備える、空気入りラジアルタイヤ。
2. 前記くさび部材のタイヤ径方向内側端は、前記ビードコアの重心よりもタイヤ径方向内側に配置されている、請求項１に記載のタイヤ。
3. 前記くさび部材によって開かれる前記内側スチールチェーハと前記スチールカーカスプライとの開き角度は、１０度以上である、請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 前記ビードコアは、タイヤ子午線断面において多角形に形成されており、
   前記内側スチールチェーハの巻き込み端は、前記ビードコアの底面における巻き込み側端よりも更に巻き込み側に配置されている、請求項１〜３のいずれかに記載のタイヤ。
5. 前記くさび部材には、ゴムが含まれている、請求項１〜４のいずれかに記載のタイヤ。
6. 前記ビード部は、ビードフィラーを有し、
   前記くさび部材に含まれるゴムは、前記ビードフィラーのゴム硬度よりも硬度が高い、請求項５に記載のタイヤ。
7. 前記くさび部材は、タイヤ周方向に対して傾斜するスチールコードをゴムで被覆した部材である、請求項５又は６に記載のタイヤ。
8. 前記くさび部材と前記スチールカーカスプライとの間に、第２の内側スチールチェーハが設けられている、請求項１〜７のいずれかに記載のタイヤ。
9. 前記ビードコアを基準として前記スチールカーカスプライの外側に配置され、前記スチールカーカスプライと共に前記ビードコアに巻き上げられる外側スチールチェーハを備え、
   前記内側スチールチェーハの巻き込み端は、巻き上げ端よりもタイヤ径方向内側に配置されている、請求項１〜８のいずれかに記載のタイヤ。
10. 前記ビードコアを基準として前記スチールカーカスプライの外側には、前記内側スチールチェーハ以外のスチールチェーハが配置されておらず、
    前記内側スチールチェーハの巻き込み端は、巻き上げ端よりもタイヤ径方向外側に配置されている、請求項１〜８のいずれかに記載のタイヤ。

Images