JP2020069897A

JP2020069897A - タイヤ

Info

Publication number: JP2020069897A
Application number: JP2018204974A
Authority: JP
Inventors: 崇之藏田; Takayuki Kurata; 正之有馬; Masayuki Arima
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2020-05-07
Anticipated expiration: 2038-10-31
Also published as: WO2020090851A1; JP7099932B2

Abstract

【課題】折り返し部の高さを低くした場合でも、折り返し部の端部の故障を防止することが可能なタイヤを提供する。【解決手段】ビード部６０は、樹脂被覆されたコード６１ａによって形成され、タイヤ周方向に延びる円環状のビードコア６１と、ビードコア６１のタイヤ径方向外側に隣接して配置され、樹脂材料からなるビードフィラー６２と、を有する。カーカス４０は、本体部４１と、本体部４１に連なり、ビードコア６１を介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部４２とを有する。折り返し部４２の端部４２ａは、ビードフィラー６２のタイヤ径方向外側の端部６２ａよりタイヤ径方向内側に位置する。【選択図】図２

Description

本発明は、タイヤに関する。

一般的に、タイヤの骨格を形成する部材であるカーカスは、１対のビードコア間に跨ってトロイド状に延在する本体部と、本体部に連なり、ビードコアを介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部を有する（特許文献１）。

特許文献１に記載されたカーカスの本体部及び折り返し部は、ビードコアとビードフィラーとを挟み込むように形成される。すなわち、特許文献１に記載された折り返し部の端部は、ビードフィラーのタイヤ径方向外側の端部よりタイヤ径方向外側に形成される。

特開平９−３００９２１号公報

近年、環境保護の要求が高まるに連れて、タイヤについても、軽量化が求められている。タイヤを軽量化する方策として、特許文献１に記載された発明において、折り返し部の高さを低くすることが考えられる。

しかしながら、折り返し部の高さを低くした場合、折り返し部の端部にリムホイールからの入力が集中し、折り返し部の端部で大きなひずみが発生する。これにより、折り返し部の端部が故障するおそれがある。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、折り返し部の高さを低くした場合でも、折り返し部の端部の故障を防止することが可能なタイヤの提供を目的とする。

本発明の一態様に係るタイヤ（タイヤ１０）は、路面に接するトレッド部（トレッド部２０）と、トレッド部に連なり、トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部（タイヤサイド部３０）と、タイヤサイド部に連なり、タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部（ビード部６０）と、タイヤの骨格を形成するカーカス（カーカス４０）とを含む。ビード部は、樹脂被覆されたコード（コード６１ａ）によって形成され、タイヤ周方向に延びる円環状のビードコア（ビードコア６１）と、ビードコアのタイヤ径方向外側に隣接して配置され、樹脂材料からなるビードフィラー（ビードフィラー６２）と、を有する。カーカスは、本体部（本体部４１）と、本体部に連なり、ビードコアを介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部（折り返し部４２）とを有する。折り返し部の端部（端部４２ａ）は、ビードフィラーのタイヤ径方向外側の端部（端部６２ａ）よりタイヤ径方向内側に位置する。

上述したタイヤによれば、折り返し部の高さを低くした場合でも、折り返し部の端部の故障を防止することが可能である。

図１は、タイヤのタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。図２は、ビード部の拡大断面図である。図３は、ビード部の拡大断面図である。図４は、ビード部の拡大断面図である。図５は、ビード部の拡大断面図である。

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。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

（１）タイヤの全体概略構成
図１は、タイヤ１０のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。なお、図１では、断面ハッチングの図示は省略されている（以下同）。

図１に示すように、タイヤ１０は、トレッド部２０、タイヤサイド部３０、カーカス４０、ベルト層５０及びビード部６０を備える。

トレッド部２０は、路面（不図示）に接する部分である。トレッド部２０には、タイヤ１０の使用環境や装着される車両の種別に応じたパターン（不図示）が形成される。

タイヤサイド部３０は、トレッド部２０に連なり、トレッド部２０のタイヤ径方向内側に位置する。タイヤサイド部３０は、トレッド部２０のタイヤ幅方向外側端からビード部６０の上端までの領域である。タイヤサイド部３０は、サイドウォールなどと呼ばれることもある。

カーカス４０は、タイヤ１０の骨格を形成する。カーカス４０は、タイヤ径方向に沿って放射状に配置されたカーカスコード（不図示）を有するラジアル構造である。但し、カーカス４０は、ラジアル構造に限定されず、カーカスコードがタイヤ径方向に交錯するように配置されたバイアス構造でも構わない。

ベルト層５０は、トレッド部２０のタイヤ径方向内側に設けられる。ベルト層５０は、図１に示すように、樹脂被覆された単層スパイラルベルトである。なお、ベルト層５０を構成する樹脂材料には、後述する樹脂材料が用いられる。ただし、ベルト層５０は、単層スパイラルベルトに限定されない。例えば、ベルト層５０は、ゴム被覆された２層交錯ベルトでもよい。

ビード部６０は、タイヤサイド部３０に連なり、タイヤサイド部３０のタイヤ径方向内側に位置する。ビード部６０は、円環状であり、ビード部６０を介してカーカス４０がタイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に折り返されている。

（２）ビード部６０の構成
次に、ビード部６０の具体的構成について説明する。図２は、ビード部６０の拡大断面図である。具体的には、図２は、ビード部６０のタイヤ幅方向及びタイヤ径方向に沿った断面図である。

図２に示すように、カーカス４０は、ビード部６０を介してタイヤ幅方向外側に折り返される。具体的には、カーカス４０は、本体部４１と折り返し部４２とを含む。

本体部４１は、トレッド部２０、タイヤサイド部３０及びビード部６０に亘って設けられ、ビード部６０において折り返されるまでの部分である。

折り返し部４２は、本体部４１に連なり、ビードコア６１を介してタイヤ幅方向外側に折り返された部分である。

ビード部６０は、樹脂被覆されたコード６１ａによって形成され、タイヤ周方向に延びる円環状のビードコア６１と、ビードコア６１のタイヤ径方向外側に隣接して配置されたビードフィラー６２と、を有する。

ビードコア６１は、図２に示すように、樹脂被覆された複数本（例えば３本）のコード６１ａをタイヤ周方向に積み重ねて形成される（例えば３層）。なお、コード６１ａは、スチールなどの金属から形成される。

コード６１ａを被覆する樹脂には、タイヤサイド部３０を構成するゴム材料、及びトレッド部２０を構成するゴム材料よりも引張弾性率の高い樹脂材料が用いられる。コード６１ａを被覆する樹脂としては、弾性を有する熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、及び熱硬化性樹脂等を用いることができる。走行時の弾性と製造時の成形性を考慮すると、熱可塑性エラストマーを用いることが望ましい。

熱可塑性エラストマーとしては、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）、ポリアミド系熱可塑性エラストマー（ＴＰＡ）、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＵ）、ポリエステル系熱可塑性エラストマー（ＴＰＣ）、動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）等が挙げられる。

また、熱可塑性樹脂としては、ポリウレタン樹脂、ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。さらに、熱可塑性樹脂材料としては、例えば、ＩＳＯ７５−２又はＡＳＴＭＤ６４８に規定されている荷重たわみ温度（０．４５ＭＰａ荷重時）が７８°Ｃ以上、ＪＩＳＫ７１１３に規定される引張降伏強さが１０ＭＰａ以上、同じくＪＩＳＫ７１１３に規定される引張破壊伸び（ＪＩＳＫ７１１３）が５０％以上、ＪＩＳＫ７２０６に規定されるビカット軟化温度（Ａ法）が１３０°Ｃ以上であるものを用いることができる。

ビードフィラー６２は、タイヤ径方向外側に向けて厚みが漸減する三角形状となっている。また、ビードフィラー６２もビードコア６１と同様に、上述した樹脂材料で形成されている。

折り返し部４２の端部４２ａは、ビードフィラー６２のタイヤ径方向外側の端部６２ａよりタイヤ径方向内側に位置する。つまり、図２に示すように、ビードフィラー６２の一部は、カーカス４０の本体部４１と、折り返し部４２とに挟まれている。ただし、ビードフィラー６２の全部は、本体部４１と、折り返し部４２とに挟まれていない。換言すれば、折り返し部４２の端部４２ａは、ビードフィラー６２のタイヤ幅方向外側面に隣接する。

（３）作用・効果
次に、タイヤ１０の作用及び効果について説明する。
本実施形態では、折り返し部４２の端部４２ａは、ビードフィラー６２のタイヤ径方向外側の端部６２ａよりタイヤ径方向内側に位置する。つまり、本実施形態における折り返し部４２の高さ（タイヤ断面高さ）は、従来技術と比較して低い。これにより、カーカス４０を形成する材料が少なくなるため、タイヤ１０の軽量化が実現する。また、本実施形態では、ビードコア６１は樹脂材料で形成され、ビードコア６１に隣接するビードフィラー６２も樹脂材料で形成される。上述したように樹脂材料の弾性率は、ゴム材料の弾性率より高いため、ビードコア６１の回転が抑制される。この点について、以下従来技術と比較して説明する。

タイヤ接地荷重によるサイド部変形時のビード部倒れこみの際、または、車が旋回する際に旋回内側に向かう横力が路面からタイヤに作用した時の、ビード部のタイヤ幅方向外側部分が旋回内側に向かってリムホイール上を横滑りし、横力に基づくモーメントによりサイドウォール部が旋回内側に大きく倒れこむの際、ビードコアの回転方向への力が発生する。従来技術のように、ビードコア（コード部分を除く）がゴム材料で形成されている場合、ビードコア（コード部分を除く）が樹脂材料で形成されている場合と比較してビードコアの回転剛性が低いためビードコアは回転しやすい。ビードコアの回転によってビードコアの周囲のゴムが引っ張られるため、ビードコアの周囲に応力が集中する。上述したように、従来技術において、折り返し部の高さを低くした場合、折り返し部の端部にリムホイールからの入力を含む応力が集中し、折り返し部の端部で大きなひずみが発生するため、折り返し部の端部が故障するおそれがある。

これに対し、本実施形態では、ビードコア６１は樹脂材料で形成されるため、従来技術と比較して回転剛性が高くなるため、ビードコア６１の回転が抑制される。これにより、折り返し部４２の端部４２ａにリムホイール１００からの入力を含む応力が集中することが抑制される。これにより、折り返し部４２の端部４２ａで発生するひずみは低減し、折り返し部４２の端部４２ａの故障は防止され得る。このように、本実施形態によれば、折り返し部４２の高さを低くした場合でも、折り返し部４２の端部４２ａの故障は防止され得る。よって、本実施形態によれば、タイヤ１０の軽量化が実現し、折り返し部４２の端部４２ａの故障も防止され得る。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、折り返し部４２の端部４２ａの位置は、図３に示す位置に設定されてもよい。図３に示すＬ１は、ビードフィラー６２のタイヤ径方向内側の端部６２ｂからビードフィラー６２のタイヤ径方向外側の端部６２ａまでのタイヤ断面高さである。また、図３に示すＬ２は、ビードフィラー６２のタイヤ径方向内側の端部６２ｂから折り返し部４２の端部４２ａまでのタイヤ断面高さである。Ｌ１及びＬ２が、Ｌ１／２≧Ｌ２の関係を満たす場合、折り返し部４２の端部４２ａの位置は、限定されない。折り返し部４２の端部４２ａの位置が、図３に示す位置に設定された場合でも、上述した効果と同様の効果が得られる。なお、図３に示す端部６２ｂは、ビードフィラー６２のタイヤ径方向の最も内側の端部と表現されてもよい。

また、図４に示すように、折り返し部４２は、タイヤ幅方向内側に向かって折り曲げられ、ビードコア６１とビードフィラー６２との間に挿入されてもよい。もちろん、この場合でも、折り返し部４２の端部４２ａは、ビードフィラー６２の端部６２ａよりタイヤ径方向内側に位置する。また、この場合でも、上述した効果と同様の効果が得られる。

また、図５に示すように、折り返し部４２は、タイヤ幅方向外側に向かってさらに折り曲げられ、ビードフィラー６２のタイヤ幅方向内側面６３ｃに沿って形成されてもよい。もちろん、この場合でも、折り返し部４２の端部４２ａは、ビードフィラー６２の端部６２ａよりタイヤ径方向内側に位置する。また、この場合でも、上述した効果と同様の効果が得られる。

１０タイヤ
２０トレッド部
３０タイヤサイド部
４０カーカス
４１本体部
４２折り返し部
４２ａ、６２ａ、６２ｂ端部
５０ベルト層
６０ビード部
６１ビードコア
６１ａコード
６２ビードフィラー
６３ｃタイヤ幅方向内側面
１００リムホイール

Claims

路面に接するトレッド部と、
前記トレッド部に連なり、前記トレッド部のタイヤ径方向内側に位置するタイヤサイド部と、
前記タイヤサイド部に連なり、前記タイヤサイド部のタイヤ径方向内側に位置するビード部と、
タイヤの骨格を形成するカーカスと
を含むタイヤであって、
前記ビード部は、
樹脂被覆されたコードによって形成され、タイヤ周方向に延びる円環状のビードコアと、
前記ビードコアのタイヤ径方向外側に隣接して配置され、樹脂材料からなるビードフィラーと、
を有し、
前記カーカスは、
本体部と、
前記本体部に連なり、前記ビードコアを介してタイヤ幅方向外側に折り返された折り返し部と
を有し、
前記折り返し部の端部は、前記ビードフィラーの前記タイヤ径方向外側の端部より前記タイヤ径方向内側に位置する
ことを特徴とするタイヤ。
前記ビードフィラーの前記タイヤ径方向内側の端部から前記ビードフィラーの前記タイヤ径方向外側の端部までのタイヤ断面高さをＬ１、前記ビードフィラーの前記タイヤ径方向内側の端部から前記折り返し部の端部までのタイヤ断面高さをＬ２とした場合、Ｌ１及びＬ２が、Ｌ１／２≧Ｌ２の関係を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
前記折り返し部は、前記タイヤ幅方向内側に向かって折り曲げられ、前記ビードコアと前記ビードフィラーとの間に挿入される
ことを特徴とする請求項１に記載のタイヤ。
前記折り返し部は、前記タイヤ幅方向外側に向かってさらに折り曲げられ、前記ビードフィラーのタイヤ幅方向内側面に沿って形成される
ことを特徴とする請求項３に記載のタイヤ。