JP4363505B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ランフラット性が要求される場合に好適な空気入りタイヤに関し、さらに詳しくは、サイドウォール部の繰り返し変形に対する耐久性を向上し、特にパンク走行時の耐久性を向上するようにした空気入りタイヤに関する。
【0002】
【従来の技術】
ランフラット性を有する空気入りタイヤの改良技術として、特開平11−240307号公報には、サイドウォール部の繰り返し変形による内部発熱に対して有効なスチールコードからカーカス層を構成し、該スチールコードの切断時の伸びを大きく設定することでコード自体の耐圧縮疲労性を向上し、それによりパンク走行時の耐久性を向上することが提案されている。
【0003】
しかしながら、上述のようにスチールコードの切断時の伸びを大きくするにはコードの撚りピッチに対して型付け量を大きくする必要があるので、空気入りタイヤの生産性が低下するという欠点があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、生産性の低下を招くことなく、サイドウォール部の繰り返し変形に対する耐久性を向上し、特にパンク走行時の耐久性を向上することを可能にした空気入りタイヤを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明の空気入りタイヤは、少なくとも1層のカーカス層本体を一方のビード部からトレッド部を経て他方のビード部に至るように配置し、そのタイヤ幅方向の両端部をビードコアの廻りに巻き上げることなく終端させ、その終端位置をビードフィラーよりタイヤ内面側に配置すると共に、各ビードコアの内周側から外周側へ折り返されてトレッド部まで延在することなく各ビード部に配置されたカーカスホールド層を設け、該カーカスホールド層で前記カーカス層本体の端部を前記ビードフィラーと共に挟み込むようにし、かつ前記カーカス層本体をスチールコードから構成する一方で前記カーカスホールド層を有機繊維コードから構成した空気入りタイヤであって、
前記カーカス層本体のタイヤ周方向の両端部を互いに重ね合わせて接合する一方で、前記カーカスホールド層のタイヤ周方向の両端部を互いに突き合わせて接合したことを特徴とするものである。
【0006】
パンク走行時において、サイドウォール部の繰り返し変形によりタイヤ内部温度は例えば150℃以上の高温となり、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の有機繊維コードからなる一般的なカーカスコードでは引っ張り強度が大幅に低下してしまうので、良好なランフラット耐久性を期待することはできない。一方、パンク走行時の引っ張り強度の確保という点では、カーカスコードとして耐熱性が高いスチールコードを用いることは極めて有効な手段であるが、スチールコードは耐圧縮疲労性に劣るという欠点がある。
【0007】
そこで、本発明者らはパンク走行時にサイドウォール部からビード部までの領域に生じる応力の違いに着目したのである。即ち、図2に示すように、パンク走行時においてタイヤTはリムRのフランジを支点として撓むので、タイヤ最大幅位置付近のタイヤ外面側部位A及びビード部のタイヤ内面側部位Bには引っ張り応力が掛かり、ビード部のタイヤ外面側部位Cには圧縮応力が掛かる。
【0008】
上記応力分布に対して、タイヤケーシングをスチールコードからなるカーカス層本体と、有機繊維コードからなるカーカスホールド層とから構成し、カーカス層本体の両端部をビードコアの廻りに巻き上げることなく終端させ、その終端位置をビードフィラーよりタイヤ内面側に配置することにより、スチールコードに圧縮応力が掛からないようにしながら、耐熱性に優れたスチールコードの特長を最大限に生かすことが可能になる。従って、サイドウォール部の繰り返し変形に対する耐久性を向上し、特にパンク走行時の耐久性を向上することができる。しかも、スチールコードに対して特殊な型付け加工を施す必要がないので、生産性を低下させることもない。
【0009】
また、各ビードコアの内周側から外周側へ折り返したカーカスホールド層を設け、該カーカスホールド層でカーカス層本体の端部をビードフィラーと共に挟み込むようにするので、カーカス層本体の両端部をビードコアの廻りに巻き上げない構造であっても、タイヤケーシングに十分な強度を持たせることができる。上記カーカスホールド層は圧縮応力が掛かる位置に配置されるためPET等の有機繊維コードから構成する必要がある。
【0010】
本発明において、カーカス層本体の少なくとも1層とカーカスホールド層とのタイヤ半径方向のオーバーラップ長さは最大許容空気圧100kPa当たり10mm以上にすることが好ましい。このオーバーラップ長さを確保することにより、カーカス層本体とカーカスホールド層とから構成されるタイヤケーシングに十分な強度を与えることができる。
【0011】
また、ランフラット性を十分に確保するために、カーカス層本体の内側にサイドウォール部に沿って延在する断面三日月状のゴム補強層を設けると良い。
【0012】
更に、本発明においては、カーカス層本体のタイヤ周方向の両端部を互いに重ね合わせて接合する一方で、カーカスホールド層のタイヤ周方向の両端部は互いに突き合わせて接合する。即ち、カーカスホールド層をバットスプライス化することにより、ビードコアの内周側にスプライス部によるコードの重なりが存在しなくなるので、タイヤのユニフォミティやリムに対する嵌合性を向上することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
図1は本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示すものである。図1において、空気入りタイヤの内部で骨格を形成するタイヤケーシング10は、複数本のスチールコードを平行に引き揃えてなる1層のカーカス層本体1と、複数本の有機繊維コードを平行に引き揃えてなる1層のカーカスホールド層7とから構成されている。
【0015】
カーカス層本体1は、トレッド部2から左右のサイドウォール部3を経てビード部4に至るように配置され、そのタイヤ幅方向の端部1eがビードコア5に巻き上げられることなくビードコア5の外周側の位置で終端となっている。この端部1eの終端位置はビードコア5の外周上に位置するビードフィラー6よりタイヤ内面側に配置されている。このように構成されるカーカス層本体1は、タイヤ周方向の両端部を互いに重ね合わせることでスプライスされている。
【0016】
一方、カーカスホールド層7は、カーカス層本体1の端部1eをビードフィラー6と共に挟み込むようにビードコア5の内周側から外周側へ折り返されている。このように構成されるカーカスホールド層7は、タイヤ周方向の両端部を互いに重ね合わせることなく突き合わせることでスプライスされている。
【0017】
カーカス層本体1の内側には、サイドウォール部3に沿って延在する断面三日月状のゴム補強層8が挿入されている。このゴム補強層8はサイドウォール外表面のゴム組成物よりも硬いゴム組成物から構成され、タイヤ最大幅位置付近からトレッド側及びビード側に向けて徐々に薄くなっている。ゴム補強層8の硬さは、JIS−A硬度で70〜90の範囲にすると良い。更に、ゴム補強層8のタイヤ最大幅位置での厚さは7〜14mmの範囲にすると良い。
【0018】
トレッド部2におけるカーカス層本体1の外周側には、複数本の補強コードを平行に引き揃えてなる2層のベルト層9A,9Aが設けられている。これらベルト層9A,9Aは補強コードがタイヤ周方向に対して傾斜し、かつ層間で補強コードが互いに交差するように配置されている。更に、ベルト層9A,9Aの外周側には、補強コードをタイヤ周方向に配向させてなるベルトカバー層9Bが設けられている。
【0019】
上述した空気入りタイヤは、サイドウォール部3に断面三日月状のゴム補強層8を備えており、このゴム補強層8の剛性に基づいてサイドウォール部3の撓みを抑えるので、パンク状態であっても或る程度の速度で或る程度の距離を走行することができる。即ち、ランフラット性を備えている。
【0020】
しかも、タイヤケーシング10をスチールコードからなるカーカス層本体1と、有機繊維コードからなるカーカスホールド層7とから構成し、カーカス層本体1の端部1eをビードコア5の廻りに巻き上げることなく終端させ、その終端位置をビードフィラー6よりタイヤ内面側に配置しているので、カーカスホールド層7の有機繊維コードには圧縮応力が掛かるものの、カーカス層本体1のスチールコードには大きな圧縮応力が掛かることはない。
【0021】
上記のようにカーカス層本体1をスチールコードから構成した場合、パンク走行時にサイドウォール部3が繰り返し変形を受けてタイヤ内部温度が高温になっても、耐熱性に優れたスチールコードがその引っ張り強度を確保する。従って、サイドウォール部3の繰り返し変形に対する耐久性を向上し、特にパンク走行時の耐久性を向上することができる。しかも、カーカス層本体1を構成するスチールコードに対して特殊な型付け加工を施す必要がないので、生産性を低下させることもない。
【0022】
更に、カーカス層本体1のタイヤ周方向のスプライス部は重ね合わせ接合であるが、その端部1eがビードコア5に巻き上げられていないため、ビードコア5の内周側にコードの重なりを形成することがない。しかも、カーカスホールド層7はタイヤ周方向の両端部を重ね合わせることなく突き合わせているため、同様にビードコア5の内周側にコードの重なりを形成することがない。そのため、コードの重なりに起因する不均一性を排除し、タイヤユニフォミティを向上することができる。なお、カーカス層本体1とカーカスホールド層7とは加硫成形時に剪断変位を生じることが可能であるので、たとえカーカスホールド層7のスプライス部を突き合わせ接合としても、カーカスホールド層7に対するリフトの影響が少なく、その突き合わせ部分が開くなどの故障を生じる恐れはない。
【0023】
本発明において、カーカス層本体1とカーカスホールド層7とのタイヤ半径方向のオーバーラップ長さは最大許容空気圧100kPa当たり10mm以上にすると良い。このような構成により、カーカス層本体1の端部1eをビードコア廻りに巻き上げなくても、タイヤケーシングを十分な強度に維持することができる。
【0024】
ここで、最大許容空気圧とは、日本自動車タイヤ協会イヤーブック(1999年版)で規定された最大負荷能力に対応する空気圧である。
【0025】
カーカス層本体を構成するスチールコードの素線径、撚り構造、エンド数(単位幅当たりの打ち込み本数)は、従来公知のタイヤ補強用スチールコードとして使用されている範囲で差し支えない。一方、カーカスホールド層を構成する有機繊維コードの繊度、撚り構造、エンド数は、従来公知のカーカスコードとして使用されている範囲で差し支えない。また、有機繊維コードの素材としては、ナイロン66、ナイロン64等のナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート等のポリエステル、レーヨン、ビニロン、アクリル、アラミド、ポリ−p−フェニレンベンズビスオキサゾール、脂肪族ポリケトンなどが挙げられる。
【0026】
なお、上記実施形態ではタイヤケーシングを1層のカーカス層本体と1層のカーカスホールド層とから構成した場合について説明したが、本発明ではカーカス層本体及びカーカスホールド層を多層構造にすることができる。その場合、層間で材質を互いに異ならせるようにしても良い。
【0027】
【実施例】
タイヤサイズ225/60R16のランフラット性を有する空気入りタイヤにおいて、ケーシング構造を互いに異ならせた本発明タイヤ及び従来タイヤをそれぞれ製作した。
【0028】
本発明タイヤ:
タイヤケーシングを図1のようにスチールコードからなるカーカス層本体と有機繊維コード(PET)からなるカーカスホールド層とから構成し、カーカス層本体の両端部をビードコアの廻りに巻き上げることなく終端させ、その終端位置をビードフィラーよりタイヤ内面側に配置し、カーカスホールド層でカーカス層本体の端部をビードフィラーと共に挟み込むようにした。
【0029】
従来タイヤ:
タイヤケーシングとして、スチールコードからなるカーカス層をトレッド部からサイドウォール部を経て左右両側のビード部に至るように配置し、そのタイヤ幅方向の両端部をビードコアの廻りに巻き上げてビードフィラーを包み込むようにした。
【0030】
これら試験タイヤについて、下記の条件でランフラット耐久性を評価したところ、表1の結果を得た。
【0031】
ランフラット耐久性:
各試験タイヤをリムサイズ16×71/2JJのリムに組み付けた後、空気を抜いた状態で排気量4000ccの後輪駆動車の前輪右側に装着して、楕円形の周回コースを80km/hの速度で反時計廻りに走行し、テストドライバーがタイヤ故障による異常振動を感じ、走行を中止するまでの距離を測定した。評価結果、従来タイヤを100とする指数にて示した。この指数値が大きいほどランフラット耐久性が優れている。
【0032】
【表1】
【0033】
この表1から判るように、本発明タイヤは従来タイヤに比べてランフラット耐久性が優れていた。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、少なくとも1層のカーカス層本体を一方のビード部からトレッド部を経て他方のビード部に至るように配置し、そのタイヤ幅方向の両端部をビードコアの廻りに巻き上げることなく終端させ、その終端位置をビードフィラーよりタイヤ内面側に配置すると共に、各ビードコアの内周側から外周側へ折り返されてトレッド部まで延在することなく各ビード部に配置されたカーカスホールド層を設け、該カーカスホールド層でカーカス層本体の端部をビードフィラーと共に挟み込むようにし、かつカーカス層本体をスチールコードから構成する一方でカーカスホールド層を有機繊維コードから構成したから、生産性の低下を招くことなく、サイドウォール部の繰り返し変形に対する耐久性を向上し、特にパンク走行時の耐久性を向上することができる。
また、カーカス層本体のタイヤ周方向の両端部を互いに重ね合わせて接合する一方で、カーカスホールド層のタイヤ周方向の両端部を互いに突き合わせて接合したことにより、ビードコアの内周側にスプライス部によるコードの重なりが存在しなくなるので、タイヤのユニフォミティやリムに対する嵌合性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなる空気入りタイヤを示す半断面図である。
【図2】空気入りタイヤのパンク走行時の撓み状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 カーカス層本体
1e カーカス層本体の端部
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 ビードフィラー
7 カーカスホールド層
8 ゴム補強層
Claims (3)
- 少なくとも1層のカーカス層本体を一方のビード部からトレッド部を経て他方のビード部に至るように配置し、そのタイヤ幅方向の両端部をビードコアの廻りに巻き上げることなく終端させ、その終端位置をビードフィラーよりタイヤ内面側に配置すると共に、各ビードコアの内周側から外周側へ折り返されてトレッド部まで延在することなく各ビード部に配置されたカーカスホールド層を設け、該カーカスホールド層で前記カーカス層本体の端部を前記ビードフィラーと共に挟み込むようにし、かつ前記カーカス層本体をスチールコードから構成する一方で前記カーカスホールド層を有機繊維コードから構成した空気入りタイヤであって、
前記カーカス層本体のタイヤ周方向の両端部を互いに重ね合わせて接合する一方で、前記カーカスホールド層のタイヤ周方向の両端部を互いに突き合わせて接合した空気入りタイヤ。 - 前記カーカス層本体の少なくとも1層と前記カーカスホールド層とのタイヤ半径方向のオーバーラップ長さを最大許容空気圧100kPa当たり10mm以上にした請求項1に記載の空気入りタイヤ。
- 前記カーカス層本体の内側にサイドウォール部に沿って延在する断面三日月状のゴム補強層を設けた請求項1又は請求項2に記載の空気入りタイヤ。
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