JP5304322B2

JP5304322B2 - 小型トラック用空気入りラジアルタイヤ

Info

Publication number: JP5304322B2
Application number: JP2009047916A
Authority: JP
Inventors: 雅行根本
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2009-03-02
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-03-02
Also published as: JP2010202000A

Description

本発明は、小型トラックに使用される空気入りラジアルタイヤに関し、更に詳しくは、荷重耐久性を改善するようにした小型トラック用空気入りラジアルタイヤに関する。

従来、小型トラック用空気入りラジアルタイヤとして、例えば特許文献１,２に示すようなものが知られている。近年、このような小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいても、高荷重で使用される機会が増えつつある。特に発展途上国においてこの傾向が顕著である。

このように高荷重で小型トラック用空気入りラジアルタイヤを使用すると、サイドウォール部がリムフランジ側で大きく変形し、それによりカーカス層とリムクッションゴム層との間に剥離故障が発生し易くなり、荷重耐久性が低下するという問題がある。そこで、補強層を用いて変形を抑制することにより剥離故障を改善しようとすると、重量が大きく増加する。

特開２０００−１４２０２３号公報特開２００６−１５１３２６号公報

本発明の目的は、重量の増加を抑えながら荷重耐久性を改善することが可能な小型トラック用空気入りラジアルタイヤを提供することにある。

上記目的を達成する本発明の小型トラック用空気入りラジアルタイヤは、左右のビード部にビードコアを埋設し、該ビードコアの外周側にビードフィラーを配置し、左右のビード部のビードコア間にタイヤ径方向に延在する有機繊維コードをタイヤ周方向に配列してゴム層に埋設したカーカス層を１〜３層延設し、ビードフィラーのタイヤ軸方向外側にカーカス層を介してリムクッションゴム層を配設し、最大空気圧を３５０ｋＰａ〜６５０ｋＰａの範囲にして使用する小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、リムクッションゴム層とビードフィラーとの間に位置するカーカス層部分Ｍを他のカーカス層部分Ｎよりゴムを厚くした厚肉部を有する構成にし、該厚肉部のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδを０．０３〜０．１５にし、カーカス層のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδと厚肉部のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδとの差を０．１０以下にする一方、厚肉部を有するカーカス層部分Ｍの厚さＡと他のカーカス層部分Ｎの厚さＢの差（Ａ−Ｂ）を最大位置で０．３ｍｍ〜２．０ｍｍにしたことを特徴とする。

上述した本発明によれば、ビードフィラーとリムクッションゴム層との間に位置するカーカス層部分Ｍに、ゴムの損失係数ｔａｎδと厚さを上記のように規定した低発熱の厚肉部を設けることで、高荷重負荷時においてカーカス層とリムクッションゴム層との境界領域における発熱を抑えることができる。そのため、カーカス層とリムクッションゴム層との間の剥離故障を抑制することができ、荷重耐久性の改善が可能になる。

他方、カーカス層部分Ｍにおける厚さの増加を２ｍｍ以下に抑えることで、重量の増加を抑えることができる。

本発明の空気入りタイヤの一実施形態の要部を示すタイヤ子午線断面図である。図１の厚肉部の他の例を示すタイヤ子午線断面図である。本発明の空気入りタイヤの他の実施形態の要部を示すタイヤ子午線断面図である。本発明の空気入りタイヤの更に他の実施形態の要部を示すタイヤ子午線断面図である。本発明の空気入りタイヤの更に他の実施形態の要部を示すタイヤ子午線断面図である。本発明の空気入りタイヤの更に他の実施形態の要部を示すタイヤ子午線断面図である。

以下、本発明の実施の形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の小型トラック用空気入りラジアルタイヤの一実施形態の要部を示す。この小型トラック用空気入りラジアルタイヤは、最大空気圧（ＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力に対応する空気圧）が３５０ｋＰａ〜６５０ｋＰａの範囲で使用されるタイヤであり、リムＲに装着した状態で示す。図１において１はビード部、２はサイドウォール部、Ｒ１はリムフランジである。

左右のビード部１にはそれぞれ１つのビードコア３が埋設されている。各ビードコア３の外周側にはゴムからなる断面三角形状のビードフィラー４が配置されている。左右のビード部１のビードコア３間には、タイヤ径方向に延在する有機繊維コードをタイヤ周方向に配列してゴム層に埋設した２層のカーカス層５が延設されている。

２層のカーカス層５は、両端部をビードコア３の周りにタイヤ軸方向内側から外側に折り返した第１カーカス層５Ａと、その外側に配置された第２カーカス層５Ｂから構成されている。第１カーカス層５Ａの両端部は、ビードフィラー４の外周端を超えてタイヤ径方向外側まで延在している。第２カーカス層５Ｂの両端部は、ビードコア３の周りにタイヤ軸方向外側から内側に折り返されずに、ビードコア３のタイヤ軸方向外側に位置している。

ビードフィラー４のタイヤ軸方向外側には、カーカス層５を介してリムクッションゴム層６が配設されている。サイドウォール部２のカーカス層５のタイヤ軸方向外側にはサイドゴム層７が設けられている。カーカス層５の内側には空気透過防止層としてインナーライナー層８が配置してある。

タイヤ周方向に傾斜して配列した有機繊維コードをゴム被覆した１層の補強層９が、ビードフィラー４のタイヤ軸方向内側面４ｘからタイヤ軸方向外側面４ｙまでビードコア３の周りに折り返すようにして設けられている。これによりビードフィラー４の撓みを抑制して発熱を抑えることで、高荷重時の耐久性を高めるようにしている。

ビードフィラー４とリムクッションゴム層６との間に位置し、リムクッションゴム層６に隣接する第２カーカス層５Ｂの部分（カーカス層部分）Ｍは、他の部分（他のカーカス層部分）Ｎよりゴムを厚くした厚肉部１０を有する構成になっている。厚肉部１０のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδは０．０３〜０．１５の範囲になっている。第２カーカス層５Ｂにおいて、厚肉部１０を有する部分Ｍの厚さＡと他の部分Ｎの厚さＢの差（Ａ−Ｂ）を最大位置で０．３ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲にしている。

厚肉部１０は、図１では第２カーカス層５Ｂのゴムと同じゴムで一体的（第２カーカス層５Ｂを偏肉）に形成しているが、図２に示すように第２カーカス層５Ｂの部分Ｍに別体のゴムシート１１を貼り合わせて厚肉部１０を形成してもよい。

このようにカーカス層５を２層或いは後述するように３層設ける場合、厚肉部１０はいずれのカーカス層に設けてもよいが、好ましくは、図１の実施形態のように、リムクッションゴム層６に隣接するカーカス層５Ｂに設けるのが、高荷重時におけるカーカス層５とリムクッションゴム層６との界面領域における発熱をより効果的に抑える上でよい。

なお、図示せぬが、トレッド部のカーカス層５の外周側には２層のベルト層が配置されている。

上述した本発明によれば、ビードフィラー４とリムクッションゴム層６との間に位置するカーカス層５の部分Ｍにゴムの損失係数ｔａｎδと厚さを上記のようにした低発熱の厚肉部１０を設けることにより、高荷重時におけるカーカス層５とリムクッションゴム層６との境界領域における発熱を抑えることができるので、カーカス層５とリムクッションゴム層６間の剥離故障を抑制し、荷重耐久性を改善することができる。

リムクッションゴム層６に隣接する第２カーカス層５Ｂの部分Ｍに厚肉部１０を設けることにより、カーカス層５とリムクッションゴム層６の境界領域における発熱をより効果的に抑え、荷重耐久性の一層の改善に寄与する。

他方、カーカス層部分Ｍの厚さの増加を２ｍｍ以下に抑えることで、重量の増加を抑えることができる。

損失係数ｔａｎδが０．０３より低いと、周辺のゴム部材（リムクッションゴム層（６０℃の損失係数ｔａｎδが０．１５〜０．３０））との差が大きいため、荷重耐久性が低下する。逆に損失係数ｔａｎδが０．１５より高いと、発熱を効果的に抑制することが難しくなる。差（Ａ−Ｂ）が０．３ｍｍ未満であると、厚肉部１０が薄すぎて発熱抑制効果が小さく、剥離抑制効果を期待することができない。逆に差（Ａ−Ｂ）が２．０ｍｍを超えると、重量の増加を招くので好ましくない。また、差が２ｍｍを超えて部分Ｍが厚くなるようにした場合、重量増加を避けるためにリムクッションゴム層６の厚さを薄くすることから、逆に荷重耐久性を効果的に改善することが難しくなる。

本発明において、カーカス層５のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδと厚肉部１０のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδとの差としては、０．１０以下にするのが生産性の点からよい。好ましくは、差を０にする、即ちカーカス層５のゴムと同じものを厚肉部１０のゴムに使用するのが生産性の点からよい。因みに、カーカス層５のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδは、低発熱性の点から、厚肉部１０のゴムと同様に０．０３〜０．１５の範囲にすることができる。なお、本発明で言う６０℃の損失係数ｔａｎδは、東洋精機製作所（株）製の粘弾性スペクトロメータを用い、初期歪１０％、振幅±２％、周波数２０Ｈｚ、温度６０℃の条件下で測定する。

上記第２カーカス層５Ｂの部分Ｍの厚さＡとしては、リムクッションゴム層６の厚さＣとの関係でその比Ａ／Ｃが０．２〜０．５の範囲となるようにするのが好ましい。比Ａ／Ｃが０．２未満であると、発熱を効果的に抑制することが難しくなる。逆に比Ａ／Ｃが０．５を超えると重量が増加する。より好ましくは、０．２５〜０．４５がよい。

なお、ここで言うリムクッションゴム層６の厚さＣは、タイヤをＪＡＴＭＡに規定される標準リムに装着し、ＪＡＴＭＡに規定される最大負荷能力に相当する荷重及び最大負荷能力に対応する空気圧を加えた状態で、リムフランジＲ１と接触を開始するタイヤ外面の点Ｇから部分Ｍの外面Ｍ１に引いた垂線（法線）に沿って測定した長さである。

タイヤ子午線断面において厚肉部１０が第２カーカス層５Ｂに沿って延在する実際の長さ（幅）Ｌとしては、タイヤ径方向においてビードコア３の上端３ａと略同じ位置から、タイヤ断面高さの３０〜５０％の長さとなるようにするのがよい。長さＬがタイヤ断面高さの３０％より短いと、厚肉部１０の長さが不十分となるため、荷重耐久性を効果的に改善することが難しくなる。逆に長さＬがタイヤ断面高さの５０％より長いと、重量増加が顕著になるので好ましくない。

ビードフィラー４の２０℃におけるゴム硬度としては、７５〜８５の範囲にするのが好ましい。ビードフィラー４のゴム硬度が７５より低いと、高荷重時にビードフィラー４の撓み量が大きくなり、荷重耐久性が悪化する。逆にビードフィラー４のゴム硬度が８５より高いと、高荷重時にビードフィラー４にクラックが発生し易くなり、荷重耐久性に悪影響を与える。なお、ここで言うゴム硬度は、ＪＩＳＫ６２５３規定のタイプＡのゴム硬度である。

図３は、本発明の小型トラック用空気入りラジアルタイヤの他の実施形態の要部を示す。この小型トラック用空気入りラジアルタイヤは、上述した図１の実施形態の小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、補強層９がない構造である。このような小型トラック用空気入りラジアルタイヤであってもよい。

図４は、本発明の小型トラック用空気入りラジアルタイヤの更に他の実施形態の要部を示す。この小型トラック用空気入りラジアルタイヤは、上記図３の実施形態の小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層５を１層のカーカス層５Ａから構成したものである。ビードフィラー４とリムクッションゴム層６との間に位置するカーカス層５Ａの部分Ｍが、上述したカーカス層５Ｂの部分Ｍと同じ構造になっている。このようにカーカス層５Ａを１層配置した構成の小型トラック用空気入りラジアルタイヤであってもよい。

図５，６は、本発明の小型トラック用空気入りラジアルタイヤの更に他の実施形態の要部を示す。これらの小型トラック用空気入りラジアルタイヤは、上記図４の実施形態の小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、カーカス層５Ａの部分Ｍの厚さを変化させたものである。図１，３，４の実施形態では、部分Ｍの厚さが略一定、従って厚肉部１０の厚さが略一定であるのに対して、図５,６の実施形態のものは、厚肉部１０の厚さを変化させ、部分Ｍの厚さを変えている。図５の実施形態では部分Ｍのタイヤ径方向中央部が最も厚くなっており、図６の実施形態では部分Ｍのタイヤ径方向内側部分を外側部分より厚くしている。このように部分Ｍの厚さを変化させたものであってもよい。

上記実施形態では、カーカス層５を１〜２層設けた小型トラック用空気入りラジアルタイヤの例を挙げたが、３層有するものであってもよく、本発明はカーカス層５を１〜３設けた小型トラック用空気入りラジアルタイヤに適用することができる。

タイヤサイズを１９５Ｒ１４８ＰＲで共通にし、第２カーカス層の部分Ｍに設けた厚肉部のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδと厚肉部を有する部分Ｍの厚さＡと他の部分Ｎの厚さＢの差（Ａ−Ｂ）を表１のようにした図１に示す構成を有する本発明タイヤ１〜６（本実施例１〜６）と比較タイヤ１〜４（比較例１〜４）、及び本発明タイヤ２において肉厚部がない従来タイヤ（従来例）をそれぞれ試験タイヤとして作製した。

本発明タイヤ及び比較タイヤ共に、カーカス層のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδと厚肉部のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδとの差は０、比Ａ／Ｃは０．３５、厚肉部の長さＬはタイヤ断面高さの４０％の長さ、ビードフィラーの２０℃におけるゴム硬度は８０で、共通である。

これら各試験タイヤを下記に示す試験方法により、重量と荷重耐久性の評価試験を実施したところ、表１に示す結果を得た。

重量
各試験タイヤの重量を測定した。その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が小さいほど、重量が低い。

荷重耐久性
各試験タイヤをリムサイズ１４×５1/2Ｊのリムに組付け、空気圧を４５０ｋＰａにしてドラム試験機に取り付け、ＪＩＳＤ２４３０に記載のドラム荷重耐久試験条件にてタイヤが破壊するまでの走行距離を測定した。その評価結果を従来タイヤを１００とする指数値で示す。この値が大きいほど、荷重耐久性が優れている。

表１から、本発明タイヤは、荷重耐久性を改善できることがわかる。また、重量も従来タイヤと同等であり、重量の増加を抑制できることがわかる。

１ビード部
３ビードコア
４ビードフィラー
４ｘタイヤ軸方向内側面
４ｙタイヤ軸方向外側面
５カーカス層
５Ａ第１カーカス層
５Ｂ第２カーカス層
６リムクッションゴム層
９補強層
１０厚肉部

Claims

左右のビード部にビードコアを埋設し、該ビードコアの外周側にビードフィラーを配置し、左右のビード部のビードコア間にタイヤ径方向に延在する有機繊維コードをタイヤ周方向に配列してゴム層に埋設したカーカス層を１〜３層延設し、ビードフィラーのタイヤ軸方向外側にカーカス層を介してリムクッションゴム層を配設し、最大空気圧を３５０ｋＰａ〜６５０ｋＰａの範囲にして使用する小型トラック用空気入りラジアルタイヤにおいて、
リムクッションゴム層とビードフィラーとの間に位置するカーカス層部分Ｍを他のカーカス層部分Ｎよりゴムを厚くした厚肉部を有する構成にし、該厚肉部のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδを０．０３〜０．１５にし、カーカス層のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδと厚肉部のゴムの６０℃の損失係数ｔａｎδとの差を０．１０以下にする一方、厚肉部を有するカーカス層部分Ｍの厚さＡと他のカーカス層部分Ｎの厚さＢの差（Ａ−Ｂ）を最大位置で０．３ｍｍ〜２．０ｍｍにした小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。
カーカス層部分Ｍの厚さＡとリムクッションゴム層の厚さＣとの比Ａ／Ｃが０．２〜０．５である請求項１に記載の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。
タイヤ子午線断面において、厚肉部がビードコア上端の位置からタイヤ断面高さの３０〜５０％の長さとなるように延在する請求項１または２に記載の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。
カーカス層を２〜３層有し、カーカス層部分Ｍがリムクッションゴム層に隣接するカーカス層の部分である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。
ビードフィラーの２０℃におけるゴム硬度が７５〜８５である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。
配列した有機繊維コードをゴム被覆した補強層をビードフィラーのタイヤ軸方向内側面からビードコアの周りに折り返してビードフィラーのタイヤ軸方向外側面まで設けた請求項１乃至５のいずれか１項に記載の小型トラック用空気入りラジアルタイヤ。