JP5395527B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、リムプロテクターを具えた空気入りタイヤに係わり、より詳しくは、加硫成形時における、リムプロテクターに起因するカーカスプライのクリースを抑制する空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤでは、偏平率の低下に伴って、リムフランジの路面からの距離が小となるため、例えば車両を路肩に寄せた場合など、リムフランジが縁石等に接触して損傷し易くなるという問題がある。

そのため偏平タイヤでは、例えば図３に示すように、カーカスａの最大幅位置Ｐｍよりも半径方向内側の下サイドウォール部の領域に、タイヤ軸方向外方に突出することによってリムフランジが縁石等と接触するのを防止するリムプロテクターｂを設けることが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００４−１６８２０１号公報 特開２００３−３２６９２１号公報

そして近年の偏平率のさらなる低下に伴い、プロテクト機能（リムフランジを損傷から保護する機能）を高めるために、リムプロテクターの形状を大きくすることが要求されている。

しかしながら同図に誇張して示すように、リムプロテクターを大きくすると、加硫成形時、カーカスａのプライ折返し部ａ１の一部が、リムプロテクターｂの頂上部分ｂ１に向かって強く吸い寄せられ、前記頂上部分ｂ１のタイヤ軸方向内側に、プライ折返し部ａ１がタイヤ軸方向外側に局部的に折れ曲がる所謂クリースｃが発生する。このクリースｃは、耐久性、操縦安定性、及び乗り心地性の悪化原因となりうる。

このような状況に鑑みて本発明者が研究した結果、以下のことを究明し得た。クリースの発生、即ちプライ折返し部の吸い寄せは、加硫成形時のサイドウォールゴムのゴム流れに原因し、特にサイドウォールゴムは、軟質のゴムで形成されるため、未加硫時には粘度が低くゴム流動しやすい傾向がある。従って、リムプロテクターの形状が大きい場合、加硫成形時に、サイドウォールゴムが多量にリムプロテクターの頂上部分に向かって流れ込み、その影響を受けてプライ折返し部が局部的に吸い寄せられる。

そこで本発明は、リムプロテクターの内部に、サイドウォールゴムよりも硬質のゴムからなる略三日月状断面の充填ゴムをプライ折返し部の外面に接して設けることを基本として、リムプロテクターに起因するプライ折返し部への局部的な吸い寄せを抑えることができ、クリースの発生を抑制しうる空気入りタイヤを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、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に至るプライ本体部の両端に、該ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返えされるプライ折返し部を有する１枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、前記ビードコアから半径方向外方にのびる略三角形状断面のビードエーペックスゴムとを具え、しかも前記カーカスの最大幅位置よりも半径方向内側の下サイドウォール部の領域に、タイヤ軸方向外方に突出しかつタイヤ周方向に連続してのびるリムプロテクターを設けた空気入りタイヤであって、
前記サイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムとプライ折返し部との間、かつ前記リムプロテクターの内部に、前記サイドウォールゴムよりも硬質しかも未加硫状態における粘度が前記サイドウォールゴムの未加硫状態における粘度よりも高いゴムからなり、かつ前記プライ折返し部の外面に隣接して半径方向内外にのびる略三日月状断面の充填ゴムを具え、
前記リムプロテクターは、タイヤ軸方向外方に最も突出する頂上部分を有する略台形状断面をなし、かつこの頂上部分の外面上の中間点からプライ折返し部までのプロテクター厚さＴａを１３．０ｍｍ以上とし、しかも該プロテクター厚さＴａに占める前記充填ゴムの厚さｔａをプロテクター厚さＴａの４０〜５０％の範囲とするとともに、
該充填ゴムの半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さｈ１は、タイヤ断面高さの５０〜６０％の範囲であり、しかも前記充填ゴムの半径方向内端部は、前記ビードエーペックスゴムの半径方向外端部と重複し、かつこの重複部分の半径方向距離を１０ｍｍ以上としたことを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記ビード部は、少なくともビード部の外側面をなすリムずれ防止用のクリンチゴムを有するとともに、前記充填ゴムのゴム硬度Ｈｓ１は、前記ビードエーペックスゴムのゴム硬度Ｈｓ２より小、かつクリンチゴムのゴム硬度Ｈｓ３より大としたことを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記充填ゴムのゴム硬度Ｈｓ１は、７０〜９０°であることを特徴としている。

なお本明細書において、前記ゴム硬度は、ＪＩＳ−Ｋ６２５３に基づきデュロメータータイプＡにより、２３°の環境下で測定したデュロメータＡ硬さを意味する。

本発明は叙上の如く、構成しているため、プロテクター厚さＴaを１３．０ｍｍ以上とした大型のリムプロテクターを形成した場合にも、加硫成形時における、サイドウォールゴムのゴム流れによるプライ折返し部への影響を抑えて、該プライ折返し部への局部的な吸い寄せを抑制でき、クリースを防止することが可能となる。

本発明の空気入りタイヤの一実施例を示す断面図である。 そのビード部を拡大して示す断面図である。 従来タイヤにおける問題点を説明する断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１において、空気入りタイヤ１は、トレッド部２からサイドウォール部３をへてビード部４のビードコア５に至るカーカス６と、トレッド部２の内部かつ前記カーカス６の半径方向外側に配されるベルト層７とを具え、本例では、前記空気入りタイヤ１が、その偏平率を５０％以下かつタイヤ断面高さＨ０を１００ｍｍ以下とした超偏平な乗用車用ラジアルタイヤである場合を例示している。

前記カーカス６は、カーカスコードをタイヤ周方向に対して例えば７５゜〜９０゜の角度で配列した１枚以上、本例では１枚のカーカスプライ６Ａから形成される。このカーカスプライ６Ａは、前記ビードコア５、５間に跨るトロイド状のプライ本体部６ａの両端に、前記ビードコア５の廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返されるプライ折返し部６ｂを有する。カーカスコードとして、例えばナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維コードが採用される。

又ビード部４には、カーカス６の前記プライ本体部６ａとプライ折返し部６ｂとの間を通って、前記ビードコア５からタイヤ半径方向外側にのびる略三角形状断面を有するビードエーペックスゴム８が配されている。このビードエーペックスゴム８は、従来と同様、ゴム硬度Ｈｓ２が例えば８５〜９５°の硬質のゴムからなり、ビード剛性を高め、操縦安定性、及びビード耐久性等を向上させる。

本例では、前記プライ折返し部６ｂは、ビードエーペックスゴム８の外側面に接するとともに、このビードエーペックスゴム８の外端を越えた後は、前記プライ本体部６ａに接して半径方向外側に延在する。そして、プライ折返し部６ｂの外端６Ｅは、前記プライ本体部６ａがタイヤ軸方向外方に最も張り出すカーカスの最大幅位置Ｐｍよりも半径方向外側で終端している。

又前記ベルト層７は、高弾性のベルトコードをタイヤ周方向に対して例えば１０〜４５°の角度で配列した２枚以上、本例では２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂから構成される。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、ベルトコードがプライ間相互で交差することによってベルト剛性を高め、トレッド部２の略全巾をタガ効果を有して強固に補強している。ベルトコードとして、本例ではスチールコードを採用しているが、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、芳香族ポリアミド等の高モジュラスの有機繊維コードも必要に応じて用いうる。なおベルト層７の半径方向外側には、高速耐久性を高める目的で、例えばナイロン等のバンドコードを周方向に対して５度以下の角度で配列させたバンド層９を設けることができる。このバンド層９として、前記ベルト層７のタイヤ軸方向外端部のみを被覆する左右一対のエッジバンドプライ、及びベルト層７の略全巾を覆うフルバンドプライが適宜使用でき、本例では、１枚のフルバンドプライからなるものを例示している。

次に、本実施形態のタイヤ１は、図２に拡大して示す如く、前記カーカスの最大幅位置Ｐｍよりも半径方向内側の下サイドウォール部の領域に、タイヤ軸方向外方に突出しかつタイヤ周方向に連続してのびるリムプロテクター１０を具える。このリムプロテクター１０は、タイヤ軸方向外方に最も突出する頂上部分１０Ａと、この頂上部分１０Ａから半径方向内外に傾斜してのびかつサイドウォール部３の外面、ビード部４の外面にそれぞれ滑らかに連なる上下の傾斜部１０Ｕ，１０Ｌとを具える略台形状断面をなす。そして、この頂上部分１０Ａの外面上の中間点１０Ａｍからプライ折返し部６ｂまでの厚さであるプロテクター厚さＴａを１３．０ｍｍ以上に高めることにより、偏平率を５０％以下、さらにはタイヤ断面高さＨ０を１００ｍｍ以下とした超偏平タイヤに対して、プロテクト機能を十分に発揮させることが可能となる。なおプロテクター厚さＴａの上限は特に規制されないが、重量増加の観点から１７．０ｍｍ以下が望ましい。

そしてこのリムプロテクター１０の大型化に起因するカーカス６のクリースを防止するため、サイドウォール部３の外面をなすサイドウォールゴム３Ｇと、プライ折返し部６ｂとの間、かつ前記リムプロテクター１０の内部に、充填ゴム１１を設けている。

この充填ゴム１１は、前記サイドウォールゴム３Ｇよりも硬質のゴムからなり、かつ前記プライ折返し部６ｂの外面に接して半径方向内外にのびる略三日月状断面を具える。

硬質のゴムは、未加硫状態において粘度が高く加硫成形時にゴム流れし難い傾向がある。従って、このような硬質の充填ゴム１１をプライ折返し部６ｂに隣接させることにより、プライ折返し部６ｂやビードエーペックスゴム８を外側から支えることができる。従って、加硫成形時におけるサイドウォールゴム３Ｇの大きなゴム流れにより、前記頂上部分１０Ａに向かって強い吸い寄せ力が生じた場合にも、プライ折返し部６ｂやビードエーペックスゴム８にその影響が局部的に作用するのを抑えることができ、クリースの発生を防止しうる。

このとき、前記充填ゴム１１においては、
（１） 前記プロテクター厚さＴａに占める充填ゴム１１の厚さｔａが、前記プロテクター厚さＴａの４０〜５０％の範囲、
（２） 充填ゴム１１の半径方向外端のビードベースラインＢＬからの半径方向高さｈ１が、前記タイヤ断面高さＨ０の５０〜６０％の範囲、しかも
（３） 充填ゴム１１の半径方向内端部が、前記ビードエーペックスゴム８の半径方向外端部と重複し、かつこの重複部分Ｖ１の半径方向距離Ｌｖ１を１０ｍｍ以上
とすることが必要である。

もし、前記プロテクター厚さＴａに占める充填ゴム１１の厚さｔａが４０％を下回る、及び充填ゴム１１の半径方向高さｈ１がタイヤ断面高さＨ０の５０％を下回る場合には、吸い寄せ力による影響を十分に阻止できずクリースの抑制効果が発揮できなくなる。逆に、前記プロテクター厚さＴａに占める充填ゴム１１の厚さｔａが５０％を越える、及び充填ゴム１１の半径方向高さｈ１がタイヤ断面高さＨ０の６０％を越える場合には、走行時、硬質の充填ゴム１１にかかる歪みが大となってタイヤの耐久性を低下させる。なお充填ゴム１１の前記厚さｔａは、充填ゴム１１の最大厚さｔmax の０．９倍以上であるのが好ましい。

又前記重複部分Ｖ１の半径方向距離Ｌｖ１が１０ｍｍを下回ると、充填ゴム１１の内端部とビードエーペックスゴム８の外端部と間の剛性が低下し、走行時、この間で歪みが集中してタイヤの耐久性を低下させる。従って、前記半径方向距離Ｌｖ１は、１２ｍｍ以上がより好ましい。なお半径方向距離Ｌｖ１の上限は、特に規制されないが、クリンチゴム４Ｇとのバランスから、２０．０ｍｍ以下が好ましい。

なお前記クリンチゴム４Ｇは、少なくともビード部４の外側面４Ｓをなすリムずれ防止用のゴムであって、ゴム硬度Ｈｓ３が６５〜８０°の耐摩耗に優れる硬質のゴムから形成される。本例では、クリンチゴム４Ｇは、ビードヒール部分ＢＨから、リムフランジとの接触領域を越えた半径方向位置まで、前記外側面４Ｓに沿って立ち上がる。又クリンチゴム４Ｇとサイドウォールゴム３Ｇとは、前記リムプロテクター１０の頂上部分１０Ａよりも半径方向内側、本例では下の傾斜部１０Ｌの位置で接続している。又クリンチゴム４Ｇの半径方向上端部は、充填ゴム１１の半径方向下端部と重複し、かつこの重複部分Ｖ２の半径方向距離Ｌｖ２を５．０ｍｍ以上確保している。これによりビード部４からサイドウォール部３にかけての剛性変化を滑らかとしている。

又前記充填ゴム１１のゴム硬度Ｈｓ１は、クリースの抑制効果の観点から７０〜９０°の範囲が好ましく、又剛性バランスに起因した耐久性の観点から、該ゴム硬度Ｈｓ１は、前記ビードエーペックスゴム８のゴム硬度Ｈｓ２より小、かつクリンチゴム４Ｇのゴム硬度Ｈｓ３より大とするのが好ましい。なおサイドウォールゴムのゴム硬度Ｈｓ４は５５〜６５°の範囲であって、前記クリンチゴム４Ｇのゴム硬度Ｈｓ３よりも小である。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図１の内部構造を有するタイヤサイズが２０５／４０Ｒ１７の偏平乗用車用ラジアルタイヤを表１の仕様に基づき試作するとともに、各試供タイヤの、クリースの発生状況、及び耐久性についてテストした。リムプロテクターを含むタイヤの輪郭形状、カーカス、ベルト層、ビードエーペックスゴム、クリンチゴム４Ｇ等、充填ゴム以外の仕様については、各タイヤとも実質的に同仕様としている。

なお各ゴムのゴム硬度は以下のとうりである。
充填ゴム１１のゴム硬度Ｈｓ１ −−−８０
ビードエーペックスゴムのゴム硬度Ｈｓ２ −−−９２
クリンチゴム４Ｇのゴム硬度Ｈｓ３ −−−７１
サイドウォールゴムのゴム硬度Ｈｓ４ −−−５８

（１）クリースの発生状況：
タイヤを切断して、クリースの発生の有無を確認した。

（２）耐久性：
ドラム試験機を用い、リム（７．５Ｊ）、内圧（２５０ｋＰａ）、縦荷重（５．３７ｋＮ）の条件下にて、速度１００ｋｍ／ｈにて走行させ、２００００ｋｍの距離を完走したものを○、損傷が生じて完走できなかったものを×として評価した。

実施例のタイヤはクリースの発生がなく、かつ優れた耐久性を維持しているが確認できる。

２ トレッド部
３ サイドウォール部
４ ビード部
４Ｇ クリンチゴム
５ ビードコア
６ カーカス
６Ａ カーカスプライ
６ａ プライ本体部
６ｂ プライ折返し部
８ ビードエーペックスゴム
１０ リムプロテクター
１０Ａ 頂上部分
１１ 充填ゴム
ＢＬ ビードベースライン
Ｖ１ 重複部分

Claims (3)

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に至るプライ本体部の両端に、該ビードコアの廻りでタイヤ軸方向内側から外側に折り返えされるプライ折返し部を有する１枚以上のカーカスプライからなるカーカスと、前記ビードコアから半径方向外方にのびる略三角形状断面のビードエーペックスゴムとを具え、しかも前記カーカスの最大幅位置よりも半径方向内側の下サイドウォール部の領域に、タイヤ軸方向外方に突出しかつタイヤ周方向に連続してのびるリムプロテクターを設けた空気入りタイヤであって、
   前記サイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムとプライ折返し部との間、かつ前記リムプロテクターの内部に、前記サイドウォールゴムよりも硬質しかも未加硫状態における粘度が前記サイドウォールゴムの未加硫状態における粘度よりも高いゴムからなり、かつ前記プライ折返し部の外面に隣接して半径方向内外にのびる略三日月状断面の充填ゴムを具え、
   前記リムプロテクターは、タイヤ軸方向外方に最も突出する頂上部分を有する略台形状断面をなし、かつこの頂上部分の外面上の中間点からプライ折返し部までのプロテクター厚さＴａを１３．０ｍｍ以上とし、しかも該プロテクター厚さＴａに占める前記充填ゴムの厚さｔａをプロテクター厚さＴａの４０〜５０％の範囲とするとともに、
   該充填ゴムの半径方向外端のビードベースラインからの半径方向高さｈ１は、タイヤ断面高さの５０〜６０％の範囲であり、しかも前記充填ゴムの半径方向内端部は、前記ビードエーペックスゴムの半径方向外端部と重複し、かつこの重複部分の半径方向距離を１０ｍｍ以上としたことを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 前記ビード部は、少なくともビード部の外側面をなすリムずれ防止用のクリンチゴムを有するとともに、前記充填ゴムのゴム硬度Ｈｓ１は、前記ビードエーペックスゴムのゴム硬度Ｈｓ２より小、かつクリンチゴムのゴム硬度Ｈｓ３より大としたことを特徴とする請求項１記載の空気入りタイヤ。
3. 前記充填ゴムのゴム硬度Ｈｓ１は、７０〜９０°であることを特徴とする請求項１又は２記載の空気入りタイヤ。

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