JP3412858B2 - タイヤ - Google Patents

タイヤ

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JP3412858B2
JP3412858B2 JP10026593A JP10026593A JP3412858B2 JP 3412858 B2 JP3412858 B2 JP 3412858B2 JP 10026593 A JP10026593 A JP 10026593A JP 10026593 A JP10026593 A JP 10026593A JP 3412858 B2 JP3412858 B2 JP 3412858B2
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一夫 浅野
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C15/0603Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the bead filler or apex
    • B60C15/0607Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the bead filler or apex comprising several parts, e.g. made of different rubbers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、重量を軽減しうるタイ
ヤに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、エネルギーについての環境問題か
ら車両の低燃費性能の改善が求められ、従ってタイヤに
ついてもその転動抵抗の減少、軽量化が望まれている。
【0003】タイヤの重量を軽減するためには、以下の
〜に示す各部厚さ、体積を減少する手法が考えられ
るが、不容易な減少は、いずれも右に記載する性能を低
下させる不都合を招来する。 トレッドゴムの厚さ減少 …… 耐摩耗性、操縦安
定性 サイドウォールゴム厚さの減少 …… 耐外傷性 カーカスコード径の減少 …… 耐外傷性 カーカス巻上げ高さの減少 …… 操縦安定性 ビードエイペックスの体積の減少 …… 操縦安定
性、トラクション性能、ブレーキ性能 トレッド幅の減少 …… 耐摩耗性、操縦安定性
【0004】
【発明が解決しようとする課題】他方、ビードエイペッ
クスについて、体積を減じることなく軽量化する提案が
特開平4−59402号公報、特開平4−95513号
公報によってなされている。
【0005】前者は、ビードエイペックスを、タイヤ子
午断面においてタイヤ内側の内殻と外側との外殻とを梁
で連結した断面細長三角のラチス梁状とすることにより
軽量化している。しかしこのものは、軽量に過ぎビード
エイペックスの剛性、周方向の剛性を低下させやすく、
操縦安定性の低下を招来する。
【0006】また、後者の特開平4−95513号公報
のものは、ハニカム構造を有するビードエイペックスを
具えたタイヤを開示しているが、このビードエイペック
スはタイヤ軸と直角な面においてハニカム構造をなして
いるため、タイヤ周方向の剛性の低下が著しい。本発明
は、タイヤ重量を軽減しうるタイヤの提供を目的として
いる。
【0007】
【課題を解決するための手段】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のビードコアの周り
をタイヤの内側から外側にかけて折返されたラジアル配
列のコードを用いたカーカス層、トレッド部の内方かつ
カーカス層のタイヤ半径方向外側に配されるブレーカ
ー、および前記カーカス層の本体部と、折返し部との間
でビードコアからタイヤ半径方側にのびるビードエイペ
ックスを有するタイヤにおいて、前記ビードエイペック
スは、タイヤ周方向に延びる複数の孔を具えるととも
に、ゴム材にタイヤ周方向にのびる短繊維が配向されか
つ短繊維の前記ゴム材に対する重量比を0.1以上かつ
0.5以下とした複合ゴム材からなることを特徴とする
タイヤである。
【0008】
【作用】ビードエイペックスはタイヤ周方向にのびる孔
を有し、ビードエイペックスの比重を1.1以下にし、
従来の比重が1.2程度のゴムからなる従来のビードエ
イペックスに比して、ビードエイペックスの体積を減少
させずにタイヤ重量を低減する。
【0009】また比較的高硬度のゴム材を用いかつ孔を
周方向とすることと相まって、ビードエイペックスのタ
イヤ周方向剛性の低下を防ぎ、タイヤのトラクション性
能、ブレーキ性能を維持しうる。
【0010】さらに短繊維をタイヤ周方向に配向させて
いるので、従来のビードエイペックスよりも、むしろ高
いタイヤ周方向剛性のビードエイペックスとすることが
できる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の一実施例を示す図面を用いて
詳述する。図1は正規リムRに装着しかつ正規内圧を充
填したタイヤの軸を含む断面におけるタイヤ赤道面から
右半分を示す断面図である。
【0012】タイヤ1は本例では、JISD4202に
おいてトラック及びバス用ラジアルタイヤとして規定さ
れるタイヤであって、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、5の周りをタイ
ヤの内側から外側にかけて折返されるラジアル配列のコ
ードからなるカーカス層6を有する。カーカス層6は、
1層または複数層のプライから構成され、本例では、該
カーカス層6はスチールコードを平行に配列した1層の
プライからなる。
【0013】トレッド部2の内方かつカーカス層6のタ
イヤ半径方向外側にはブレーカー7が配置される。又カ
ーカス層6の本体部と折返し部6Aとの間で前記ビード
コア5から、タイヤ半径方向外側にのびるビードエイペ
ックス8が配置される。
【0014】該ビードエイペックス8は、図2に白丸で
示すように、タイヤ周方向に延びる複数の孔9が設けら
れる。ここで本明細書において『タイヤ周方向に延び
る』とは、タイヤ全周にわたって連続する場合も含み、
孔9の平均直径D1の10倍以上の周方向長さで連続す
ることを意味している。
【0015】ビードエイペックス8は、JISA硬度8
8°以上、95°以下程度の硬いゴム材からなる。JI
SA硬度が88°未満では、ビード部の剛性を満足させ
ることが困難となる。
【0016】また、ビードエイペックス8は、その見か
けの比重が、ゴムを基材として1.1以下、好ましくは
0.7〜1.0の範囲となるように孔9を配置する。
0.7未満では、タイヤ周方向剛性の低下が避けられ
ず、1.1を越えると、従来のタイヤのビードエイペッ
クスのゴムの比重約1.2に近づき軽量化できない。こ
のためビードエイペックス全体の体積Vに対する孔の体
積の総和Bの比B/Vを0.1以上かつ0.7以下に設
定する。
【0017】又ビードエイペックス8の孔9の直径D1
は、タイヤサイズによって変えることもできるが、乗用
車用タイヤ、あるいはトラック・バス用タイヤでは、
0.3〜3mm、好ましくは1〜2mmの範囲とする。0.
3mm未満では製造が困難であり、3mmを越えると、ビー
ドエイペックスの剛性が均一になりにくい。
【0018】又孔9は、本例では各孔9間の距離dが、
ほぼ一定になるようにビードエイペックス8の全体に孔
9が配置されている。
【0019】さらに本例では、ビードエイペックス8に
は図2に黒丸で示す短繊維10をタイヤ周方向に配向さ
せている。短繊維10はナイロン、レーヨン、ポリエス
テル、アラミド等の有機繊維の使用がゴムとの結合上好
ましい。このように短繊維10をタイヤ周方向に配向さ
せゴムを補強することによって、ビードエイペックス8
のタイヤ周方向剛性を高めることができる。なお短繊維
10は、ゴム材に対して重量比0.1以上かつ0.5以
下とする。0.1未満では前記補強効果が少なく、0.
5を越えると、タイヤに必要なビードエイペックスの弾
性が不足する。さらに短繊維としてはサイズ600〜2
700d程度であって、廃タイヤコードが利用できる。
又そのアスペクト比は10〜500程度とするのがよ
い。
【0020】さらに、前記孔9は、中空であってもよ
く、また軽量充填材11を充填することもできる。軽量
充填材11として、発泡材、繊維質材などの軽量材を使
用でき、その比重がゴム材よりも小であって、好ましく
は1.0以下の各種のものが利用できる。
【0021】図3はビードエイペックスの他の例を示し
ている。本例では、ビードエイペックス8は、孔9を有
する内側部分8Aと、孔を有しない外側部分8Bとから
なる。該外側部分8Bは、JISA硬度50〜70の比
較的軟らかいゴムからなる。
【0022】これは、前記カーカス層6の折返し部6A
の端末6Aeを、軟質ゴムからなる外側部分8Bに位置
させることによりタイヤが屈曲する際に生ずるプライ端
部での歪みの集中を防止して、そこを起点とする損傷の
発生を防止することができる。この構造は、大きな荷重
を負担するトラック・バス用タイヤに適している。なお
本例ではカーカス層6の外側に金属コードを用いた補強
フィラー12を配している。
【0023】図4は、本発明のタイヤが乗用車用タイヤ
である場合を例示し、カーカス層6は、1層または複数
層のプライから構成され、本例では、ポリエステル、ナ
イロン等の有機繊維コードを平行に配列した複数層のプ
ライからなり、かつブレーカー7は、スチールコードを
平行に配列した2層のプライを用いている。
【0024】又ビードコア5とビードエイペックス8の
タイヤ半径方向内方部とを包み込むように有機繊維コー
ドからなるフィラー13が配置される。このフィラー1
3は、曲げ剛性がスチールコードプライより低い有機繊
維コードプライを補強して、タイヤ加硫中のビードコア
5とビードエイペックス8の位置を確保し、かつ、タイ
ヤのビード部4の剛性を確保して操縦安定性を向上させ
る。
【0025】カーカス層6の折返し部6Aの端末6Ae
は、ビードエイペックス8の端部8eのタイヤ半径方向
外側に位置し、カーカス層の折返し部6Aと本体部で、
ビードエイペックス8を包み込むようにする。この構造
により、多数の孔を有することで曲げ剛性が従来のもの
より低下した本発明のビードエイペックス8のタイヤ加
硫中の形状を維持することができ、この構造は、乗用車
用タイヤに適している。
【0026】さらにビードエイペックス8は、図5に示
すように、タイヤ半径方向外方に向かうに伴い孔9の体
積比B/Vを増大するように配置することもできる。こ
れによって、該ビードエイペックス8のタイヤ半径上方
ほど曲げ剛性が低くなり、タイヤのサイドウォール部3
の屈曲がしやすくなって乗心地性能を向上させることが
できる。
【0027】このように、ビードエイペックス8におい
て、孔9を設けることによりビードエイペックス8の軽
量化を計るとともに、孔9が周方向にのびることによっ
てとくに半径方向の剛性を低下し乗心地を向上しうる。
他方、短繊維を周方向に配向することにより、半径方向
の剛性を大に上昇することなく周方向、即ち前後方向の
剛性を増し、乗心地を損なうことなくトラクション、ブ
レーキ性能を向上できる。なお短繊維の周方向への配向
は、短繊維を混練後多孔ノズルから押出すことによりな
しうる。
【0028】
【具体例】タイヤサイズ11R22.5のトラック・バ
ス用タイヤにおいて図1の構造のタイヤを比較例品とと
もに試作し、比較を行った。その結果を表1に示す。各
数値は従来品である比較例を100とした指数である。
本発明による実施例品1〜3はいずれもタイヤ重量が
小、かつトラクション性能やブレーキ性能の指標となる
タイヤの前後バネ定数は比較例と同等以上となった。縦
バネ定数は、いずれも比較例に比べ、低い数値となっ
た。これは乗心地性能が向上したことを示す。さらに操
縦安定性能に関しても、同等以上の性能を示した。
【0029】
【表1】
【0030】なお各バネ定数は、JIS規格の最大内圧
・最大荷重下で、室内台上試験機で測定した。操縦安定
性能は、各タイヤを積載量10トンのトラックに装着
し、テストコース内走行におけるドライバーの官能評価
で、5点満点で評価した結果である。
【0031】
【発明の効果】このように、本発明のタイヤはタイヤ性
能を維持しつつ、タイヤ重量を軽減することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図2】そのビードエイペックスを拡大して示す断面図
である。
【図3】ビード部の他の例を示す断面図である。
【図4】他の実施例を示すタイヤの断面図である。
【図5】ビード部の他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 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 カーカス層 7 ブレーカー 8 ビードエイペックス 9 孔 10 短繊維
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60C 15/00 - 15/06

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トレッド部からサイドウォール部を経てビ
    ード部のビードコアの周りをタイヤの内側から外側にか
    けて折返されたラジアル配列のコードを用いたカーカス
    層、トレッド部の内方かつカーカス層のタイヤ半径方向
    外側に配されるブレーカー、および前記カーカス層の本
    体部と、折返し部との間でビードコアからタイヤ半径方
    側にのびるビードエイペックスを有するタイヤにおい
    て、 前記ビードエイペックスは、 タイヤ周方向に延びる複数の孔を具えるとともに、ゴム材にタイヤ周方向にのびる短繊維が配向されかつ短
    繊維の前記ゴム材に対する重量比を0.1以上かつ0.
    5以下とした複合ゴム材からなる ことを特徴とするタイ
    ヤ。
  2. 【請求項2】前記ビードエイペックスは、JISA硬度
    が88°以上かつビードエイペックス全体の体積Vに対
    する前記孔の体積の総和Bの体積比B/Vが0.1以上
    かつ0.7以下とした見掛け比重が1.1以下のゴム材
    からなることを特徴とする請求項1記載のタイヤ。
  3. 【請求項3】前記ビードエイペックスは、タイヤ半径方
    向内方に位置し前記孔の体積比B/Vが小な内側部分
    と、その半径方向外方に位置し体積比B/Vが内側部分
    よりも大な外側部分とからなることを特徴とする請求項
    1又は2に記載のタイヤ。
  4. 【請求項4】前記ビードエイペックスは半径方向内方か
    ら外方に向かって体積比B/Vを漸増することを特徴と
    する請求項2又は3記載のタイヤ。
  5. 【請求項5】前記ビードエイペックスは、半径方向内方
    に位置し前記孔を有する内側部分とその半径方向外方に
    位置し孔を有しない外側部分とからなることを特徴とす
    る請求項1又は2に記載のタイヤ。
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