JP4413506B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サイドウォール部に白ゴム層を有する空気入りタイヤ、特にはタイヤ断面高さが１７５ｍｍ以上の大型のＳＵＶ（スポーツユーティリティビークル）用空気入りタイヤに関し、かかるタイヤの高速耐久性の向上を図る。
【０００２】
【従来の技術】
ＳＵＶは、従来オフロード走行が中心であったが、近年になってその用途は多様化し、市街地や高速道路での走行性能が重視されるようになり、高速化するものが増えている。また、居住性を重視して、大型化した車両も増えており、これに伴ってＳＵＶ用タイヤについても大型化することが望まれるようになった。しかし、従来のＳＵＶ用タイヤは、乗用車用タイヤの延長として類似の構造で作られているが、タイヤは大型化するとともにスタンディングウェーブが原因で高速耐久性が低下するため、このような大型化と高速化を両立することは困難であった。
【０００３】
また、従来より、外観の向上等を目的として、タイヤのサイドウォール部に白ゴム層を配置した空気入りタイヤが知られているが（例えば、特許文献１参照。）、近年のファッション性重視の流れから、ＳＵＶにもその使用が広がっている。
【０００４】
しかし、白ゴム層は、そのゴム組成の違いから黒ゴム層に比べて一般に発熱しやすくなっており、この結果、より一層高速耐久性が問題となっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６２−１２４０２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、この発明の目的は、サイドウォール部に白ゴム層を有する空気入りタイヤ、特に大型ＳＵＶ用タイヤの高速耐久性を向上することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明は、ビードコア及びビードフィラーを埋設した一対のビード部、ビード部からタイヤ径方向外側に延び、その一部を白ゴム層で構成してなる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延び、コードをゴム被覆してなる内外２枚のプライからなり、これらプライがビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されてなるカーカスと、少なくとも一部がビードフィラーのタイヤ幅方向外側に隣接し、有機繊維コードをゴム被覆してなる補強層を具える空気入りタイヤにおいて、リム径ライン位置からタイヤ径方向に沿ってそれぞれ測定した際の、タイヤ断面高さをＳＨ、内側プライの折り返し端縁高さをＰ１、外側プライの折り返し端縁高さをＰ２、ビードフィラーの高さをＢとするとき、Ｐ１／ＳＨが０．５〜０．６であり、Ｐ２／ＳＨが０．１５〜０．２５であり、Ｂ／ＳＨが０．２〜０．３であり、補強層の外端縁がリムラインよりもタイヤ径方向外側に位置し、リム径ライン位置からタイヤ径方向に沿って測定した際の、補強層の外端縁の高さをＦ１とするとき、Ｆ１／ＳＨが０．２５〜０．３５であることを特徴とする空気入りタイヤである。
【０００８】
ここで、カーカスを構成するプライを、両ビードコア間でトロイド状に延びるプライ本体部と、このプライ本体部から延び前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返した折返し部とに分けて考えたとき、２枚のプライのうち、プライ本体部がタイヤ幅方向内側に位置するプライを内側プライ、プライ本体部がタイヤ幅方向外側に位置するプライを外側プライとする。
【０００９】
また、「補強層の外端縁」とは、補強層の２つの端縁のうち、タイヤ幅方向外側に位置する端縁のことをいい、「リム径ライン位置からタイヤ径方向に沿って測定」するとは、リム径ライン位置又はこれからタイヤ幅方向に沿って延ばした延長線と測定すべき点との間の距離を、タイヤ径方向に沿って測定することをいう。
【００１０】
さらに、ここでいう「リムライン」とは、リム径ライン位置からタイヤ径方向に沿って測定して、２４ｍｍだけタイヤ径方向外側の位置のことを意味する。
【００１１】
さらに、補強層は、ビードコアの周りにタイヤ幅方向外側から内側に巻き返され、そのタイヤ幅方向内側に位置する内端縁がビードフィラーのタイヤ幅方向内側に隣接するように配設され、リム径ライン位置からタイヤ径方向に沿って測定した際の、補強層のタイヤ幅方向内側端縁の高さをＦ２とするとき、Ｆ２／ＳＨが０．１〜０．１５であることが好ましい。
【００１２】
さらにまた、カーカスはプライコードが略ラジアル配列されたラジアルカーカスであり、補強層を構成する有機繊維コードとタイヤ径方向のなす角が鋭角側から測定して３０〜６０°の範囲にあることが好ましい
【００１３】
加えて、有機繊維コードは、６ナイロンコード又は６６ナイロンコードであることが好ましい。
【００１４】
また、タイヤ幅方向断面で見て、サイドウォール部を構成する外被ゴムの厚みは、白ゴム層のタイヤ径方向最内位置とリムラインとの間で４〜６ｍｍであることが好ましい。
【００１５】
さらに、Ｐ２＜Ｂ＜Ｆ１＜Ｐ１なる関係を有することが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明に従う代表的な空気入りタイヤ（以下、「タイヤ」という。）のタイヤ幅方向左半断面図である。
【００１７】
図１に示すタイヤ１は、ビードコア２及びビードフィラー３を埋設した一対のビード部４（片側のみ図示）、ビード部４からタイヤ径方向外側に延び、その一部を白ゴム層５で構成してなる一対のサイドウォール部６（片側のみ図示）、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部７の各部にわたってトロイド状に延び、コードをゴム被覆してなる内外２枚のプライ８ａ、８ｂからなり、これらプライ８ａ、８ｂがビードコア２の周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されてなるカーカス９と、少なくとも一部がビードフィラー３のタイヤ幅方向外側に隣接し、有機繊維コードをゴム被覆してなる補強層１０を具える。
【００１８】
白ゴム層５は、サイドウォール部６の外被ゴムの一部として配設され、図１ではタイヤ径方向最内位置１５と最外位置１６の範囲にわたって配設されている。白ゴム層５の材質としては、例えばシリカ、炭酸カルシウム、マグネシウム、タルク、クレイ等の白色充填材を用いることができる。
【００１９】
そして、この発明の構成上の主な特徴は、リム径ライン位置１１からタイヤ径方向に沿ってそれぞれ測定した際の、タイヤ断面高さをＳＨ、内側プライ８ａの折り返し端縁高さをＰ１、外側プライ８ｂの折り返し端縁高さをＰ２、ビードフィラー３の高さをＢとするとき、Ｐ１／ＳＨが０．５〜０．６であり、Ｐ２／ＳＨが０．１５〜０．２５であり、Ｂ／ＳＨが０．２〜０．３であり、補強層１０の外端縁１２がリムライン１３よりもタイヤ径方向外側に位置することにある。
【００２０】
以下、この発明が上記構成を採用するに至った経緯を作用とともに説明する。
タイヤは大型化するとともにスタンディングウェーブを発生しやすくなることはよく知られたことである。スタンディングウェーブが発生すると、サイドウォール部の振動が激しくなるため、サイドウォール部の温度が急激に上昇し、その結果、サイドウォールゴムとカーカスとの間でセパレーションを生じ、破壊に至る場合がある。こうしたサイドウォール部の振動を抑えるためにはサイドウォール部の面外曲げ剛性を上げることが有効であるが、単に面外曲げ剛性を上げる観点からサイドウォール部を厚くすると、振動によるサイドウォール部の温度上昇は一層増加し、サイドウォールゴムとカーカスとの間のセパレーションが促進されてしまうので、高速耐久性の向上は望めない。逆に、単に発熱を抑制する観点からサイドウォール部を薄くすると、スタンディングウェーブによる振動が増加し、やはりサイドウォールゴムとカーカスとの間のセパレーションが促進されてしまうので、高速耐久性の向上は望めない。
【００２１】
発明者は、振動と発熱の双方の抑制を最も効率よく両立させ、高速耐久性を向上させるには、サイドウォール部の厚みを薄くしながら、面外曲げ剛性を高めることが必要であると考えた。そこで、発明者は、ビードフィラーを通常の高さよりも低くし、外側プライの折り返し高さも低くすることで、サイドウォール部の厚みを薄くするとともに、Ｐ１／ＳＨ＝０．５〜０．６とすることで、サイドウォール部の振動を抑制し、さらにビードコアの周りに補強層を配設し、温度上昇の最も大きくなるリムラインを覆うように補強層を延在させることで、サイドウォール部の面外曲げ剛性を大きくすることができ、この結果、振動と発熱の双方の抑制を効率よく両立させ、高速耐久性を向上させることができることを見出し、この発明を完成させるに至ったのである。
【００２２】
内側プライ８ａの折り返し端縁高さＰ１とタイヤ断面高さＳＨの比Ｐ１／ＳＨを０．５〜０．６とするのは、０．５未満の場合にはサイドウォール部の振動を十分に抑制できないからであり、０．６より大きい場合にはプライ折り返し端縁付近にクラックを生じやすくなるからである。
【００２３】
また、外側プライ８ｂの折り返し端縁高さＰ２とタイヤ断面高さＳＨの比Ｐ２／ＳＨを０．１５〜０．２５とするのは、０．１５未満の場合にはサイドウォール部の剛性が低下するからであり、０．２５より大きい場合にはサイドウォール部の厚みが厚くなり発熱が増えるからである。
【００２４】
さらに、ビードフィラー３の高さＢとタイヤ断面高さＳＨの比Ｂ／ＳＨを０．２〜０．３とするのは、０．２未満の場合にはサイドウォール部の剛性が低下するからであり、０．３より大きい場合にはサイドウォール部の厚みが厚くなり発熱が増えるからである。
【００２５】
また、リム径ライン位置１１からタイヤ径方向に沿って測定した際の、補強層１０の外端縁１２の高さをＦ１とするとき、Ｆ１／ＳＨが０．２５〜０．３５であることが好ましい。Ｆ１／ＳＨが０．２５未満の場合には補強層１０によるサイドウォール部６の面外曲げ剛性補強効果が不十分となるからであり、Ｆ１／ＳＨが０．３５より大きい場合にはサイドウォール部の厚みが厚くなり発熱が増えるからである。
【００２６】
さらに、補強層１０のタイヤ幅方向内側端縁１４がビードフィラー３のタイヤ幅方向内側に隣接しており、リム径ライン位置１１からタイヤ径方向に沿って測定した際の、補強層１０のタイヤ幅方向内側端縁１４の高さをＦ２とするとき、Ｆ２／ＳＨが０．１〜０．１５であることが好ましい。Ｆ２／ＳＨが０．１未満の場合には補強層１０によるサイドウォール部６の面外曲げ剛性補強効果が不十分となるからであり、Ｆ２／ＳＨが０．１５より大きい場合にはサイドウォール部の厚みが厚くなり発熱が増えるからである。
【００２７】
さらにまた、カーカス９はプライコードが略ラジアル配列された、好適にはタイヤ赤道面に対して鋭角側から測定して７０〜９０°の範囲で配列されたラジアルカーカスであり、補強層１０を構成する有機繊維コードとタイヤ径方向のなす角が鋭角側から測定して３０〜６０°の範囲にあることが好ましい。このように補強層１０を配置すると、補強層１０を構成する有機繊維コードとカーカス９のプライコードとが交差し、タガ締め効果により面外曲げ剛性が特に向上するからである。
【００２８】
加えて、有機繊維コードは、６ナイロンコード又は６６ナイロンコードであることが好ましく、コード構造は９４０ｄｔｅｘ／２又は１４００ｄｔｅｘ／２とすることがさらに好ましい。
【００２９】
また、タイヤ幅方向断面で見て、サイドウォール部６は、白ゴム層５を構成する外被ゴムの厚みｔは、タイヤ径方向最内位置１５とリムライン１３との間で４〜６ｍｍであることが好ましい。ゴム厚ｔが４ｍｍ未満の場合にはサイドウォール部６の面外曲げ剛性が低くなりすぎるからであり、６ｍｍより大きい場合にはサイドウォール部６の発熱が大きくなりすぎるからである。
【００３０】
さらに、Ｐ２＜Ｂ＜Ｆ１＜Ｐ１なる関係を有することが好ましい。サイドウォール部の曲げ剛性の向上と発熱の抑制とを両立し、かつ剛性段差による歪が一点に集中するのを避けるためには、各部材の端縁が重ならないことが有利だからである。
【００３１】
この発明は、特にタイヤ断面高さが１７５ｍｍ以上の大型ＳＵＶ用タイヤに適用すると、高速耐久性が顕著に向上する。
【００３２】
なお、上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００３３】
【実施例】
次に、この発明に従う空気入りタイヤを試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。
【００３４】
実施例１及び２のタイヤは、タイヤサイズが２７５／７０Ｒ１６の大型ＳＵＶ用ラジアルタイヤであり、タルク及びクレイを含む白ゴム層をサイドウォール部の、リム径ライン位置からタイヤ径方向に測定して４０〜１１０ｍｍの位置に配設してなり、補強層が９４０ｄｔｅｘ／２の６６ナイロンコードから構成され、かつビードコアの周りを巻きまわされており、このナイロンコードとタイヤ幅方向のなす角が４０°であり、表１に示す諸元を有する。
【００３５】
比較のため、タイヤサイズ及び白ゴム層が実施例１及び２と同じであり、表１に示す諸元を有し、補強層を有しないタイヤ（比較例１及び２）並びに実施例１及び２と同じ補強層を有するものの、補強層の配設位置が異なるタイヤ（比較例３〜６）についても併せて試作した。
【００３６】
なお、表中のサイドウォール部を構成する外被ゴムの厚みｔは、リムラインからサイドウォール部に沿ってタイヤ径方向外側に１０ｍｍ離れた位置で測定した厚みである。
【００３７】
（試験方法）
前記各供試タイヤをＪＡＴＭＡで定める標準リム（８ＪＪ）に取り付けてタイヤ車輪とし、このタイヤ車輪に空気圧２２０ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重１０．３ｋＮを適用し、走行速度を１０ｋｍ／ｈずつ増加させながら、ドラム試験機上を各速度で３０分間走行させ、サイドウォールゴムとカーカスとの間にセパレーションが発生した時点での速度及び総走行時間を測定し、この測定値によってタイヤの高速耐久性を評価した。この評価結果を表１に示す。表中の高速耐久性の数値は、比較例１のタイヤのセパレーション発生までの走行距離を１００としたときの各タイヤのセパレーション発生までの走行距離の指数比であり、数値が大きいほど高速耐久性が優れている。
【００３８】
【表１】

【００３９】
表１に示す結果から、実施例１及び２のタイヤはいずれも、比較例１〜６のタイヤに比べて高速耐久性に優れていることが分かる。
【００４０】
【発明の効果】
この発明によれば、サイドウォール部での振動と発熱の双方が有効に抑制されて、高速耐久性に優れた空気入りタイヤ、特に大型ＳＵＶ用タイヤを提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従う代表的な空気入りタイヤのタイヤ幅方向左半断面図である。
【符号の説明】
１ タイヤ
２ ビードコア
３ ビードフィラー
４ ビード部
５ 白ゴム層
６ サイドウォール部
７ トレッド部
８ａ 内側プライ
８ｂ 外側プライ
９ カーカス
１０ 補強層
１１ リム径ライン位置
１２ 補強層の外端縁
１３ リムライン
１４ 補強層のタイヤ幅方向内側端縁
１５ 白ゴム層のタイヤ径方向最内位置
１６ 白ゴム層のタイヤ径方向最外位置

Claims (6)

1. ビードコア及びビードフィラーを埋設した一対のビード部、ビード部からタイヤ径方向外側に延び、その一部を白ゴム層で構成してなる一対のサイドウォール部、及び両サイドウォール部間にまたがって延びるトレッド部の各部にわたってトロイド状に延び、コードをゴム被覆してなる内外２枚のプライからなり、これらプライがビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折り返されてなるカーカスと、少なくとも一部がビードフィラーのタイヤ幅方向外側に隣接し、有機繊維コードをゴム被覆してなる補強層を具える空気入りタイヤにおいて、
   リム径ライン位置からタイヤ径方向に沿ってそれぞれ測定した際の、タイヤ断面高さをＳＨ、内側プライの折り返し端縁高さをＰ１、外側プライの折り返し端縁高さをＰ２、ビードフィラーの高さをＢとするとき、Ｐ１／ＳＨが０．５〜０．６であり、Ｐ２／ＳＨが０．１５〜０．２５であり、Ｂ／ＳＨが０．２〜０．３であり、
   補強層の外端縁がリムラインよりもタイヤ径方向外側に位置し、
   リム径ライン位置からタイヤ径方向に沿って測定した際の、補強層の外端縁の高さをＦ１とするとき、Ｆ１／ＳＨが０．２５〜０．３５であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 補強層は、ビードコアの周りにタイヤ幅方向外側から内側に巻き返され、その内端縁がビードフィラーのタイヤ幅方向内側に隣接するように配設され、リム径ライン位置からタイヤ径方向に沿って測定した際の、補強層の内端縁の高さをＦ２とするとき、Ｆ２／ＳＨが０．１〜０．１５である請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. カーカスはプライコードが略ラジアル方向に配列されたラジアルカーカスであり、補強層を構成する有機繊維コードとタイヤ径方向のなす角が鋭角側から測定して３０〜６０°の範囲にある請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。
4. 有機繊維コードは、６ナイロンコード又は６６ナイロンコードである請求項１〜３のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
5. タイヤ幅方向断面で見て、サイドウォール部を構成する外被ゴムの厚みは、白ゴム層のタイヤ径方向最内位置とリムラインとの間で４〜６ｍｍである請求項１〜４のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。
6. Ｐ２＜Ｂ＜Ｆ１＜Ｐ１なる関係を有する請求項１〜５のいずれか一項記載の空気入りタイヤ。

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