JP5399700B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤ、特に、建設車両等に用いる重荷重用ラジアルタイヤに関するものである。

ローダーやストラドルキャリア等のような建設車両では、重心位置が車軸から大きく離れることになるため、車体の安定性が低く、制動時、旋回時に車体を横方向、前後方向へ揺らす力が発生し、特に、積荷を積載した状態で、制動時に、車体が大きく前後方向に揺れることがある。

そこで、タイヤのサイド部全体に補強ゴム層を付加したり、特許文献１に記載されるような、タイヤ最大幅位置とトレッド端との間からタイヤを標準リムに装着した際の該リムのフランジ高さに対応する位置までの領域の少なくとも６０％の領域に、タイヤ幅方向断面における形状が三日月形状の補強用インナーパッドを、カーカスのタイヤ幅方向内側に沿わせて配置して、特にタイヤ最大幅位置からビード部域の剛性を高めることで、車体の前後方向の揺れを改善していた。

また、少なくともビードコアの側部域の、カーカスのタイヤ幅方向内側に一層以上のコード補強層を配置して、ビード部の倒れ込み変形を抑制して、ビード部でのセパレーション故障を防止していた。

しかるに、このようなタイヤは、生タイヤの成型時から製品タイヤまでの製造過程で、コード補強層の半径方向外方端が径拡張したり、この半径方向外方端が熱収縮することで、コード補強層の端部と対応する個所での、インナーライナーの厚みが不均一で局部的に薄くなるおそれがある。
これがため、近年における、厳しいタイヤ使用条件の下では、コード補強層の半径方向外方端に歪が増加する傾向があり、それ故に、インナーライナーの厚みが不均一で、局部的に薄い部分に、歪が集中し、ビード部の耐久性が低下するおそれがあった。
特開２００２−２６４６１５号公報

本発明の目的は、特に、ビード部補強材を配置した空気入りタイヤにおいて、ビード部の耐久性が低下することなく、インナーライナーの厚みを均一化させた空気入りタイヤを提供することにある。

この発明にかかる空気入りタイヤは、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、各ビード部に埋設されたビードコア間にトロイド状に延在させるとともに、各側部部分をビードコアの周りで半径方向外方に折り返した、少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、タイヤの内面側にインナーライナーとを具え、少なくともビードコアの側部域の、カーカスのタイヤ幅方向内側に一層以上のコード補強層と、カーカスの側部域に、それの内面に沿わせて配置したインナーパッドを配置してなるものであって、コード補強層の、少なくとも半径方向外方端を、インナーパッドとタイヤ幅方向に重ね合わせて配置してなることを特徴とするものである。

ここで、インナーパッドは、タイヤ幅方向断面における形状が三日月形状の補強用部材をいうものとする。
インナーパッドの物性は、例えば３００％モジュラスが約６．０〜１０．０ＭＰａであり、これも例えばインナーライナーの３００％モジュラスが約２．５〜４．５ＭＰａであることより、インナーパッドはインナーライナーよりも硬いゴムからなる。
また、インナーパッドの未加硫状態でのムーニー粘度は、インナーライナーを１００とした場合に約１１０〜１３０であり、インナーライナーに比べて流動し難いゴムからなる。

このようなタイヤにおいてより好ましくは、コード補強層を、少なくともビードコア中心の、リム径ラインと平行に引いた仮想線から、タイヤ断面高さの２０〜２５％の範囲まで位置させる。

ここで、タイヤ断面高さとは、タイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会） ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州では、ＥＴＲＴＯ（Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ） ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（ＴＨＥ ＴＩＲＥ ａｎｄ ＲＩＭ ＡＳＳＯＣＩＡＴＩＯＮ ＩＮＣ．）ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に規定されたリムに、タイヤを組付けて、適用サイズのタイヤにおけるＪＡＴＭＡ等の規格で、最高空気圧を充填した状態のタイヤの外形とリム径の差の１／２をいうものとする。
また、コード補強層はビードコアの周りに内側から外側に巻き上げられて配置することもできる。

また、コード補強層の半径方向外方端と対応する位置の、インナーパッドの直交線分の厚みを、コード補強層の半径方向外方端でのコード面からタイヤ内側面までのゴム厚みの２０〜４０％の範囲とし、インナーパッドとコード補強層の重なり量を、コード補強層に沿って測って、コード補強層の半径方向高さの１０〜３０％の範囲とする。

ところで、コード補強層の延在長さの９０〜１１０％の範囲の、インナーライナーの厚みの変化量を、コード補強層の半径方向外方端の厚みの０〜２０％の範囲とする。

本発明の空気入りタイヤは、コード補強層の、少なくとも半径方向外方端を、インナーパッドとタイヤ幅方向に重ね合わせることで、コード補強層の半径方向外方端の、特にタイヤ幅方向外側への動きが、その半径方向外方端と対応する領域周辺のインナーパッドにより抑制されることになり、特に製造過程におけるコード補強層の拡張および収縮に起因する、その周辺のゴムの流動が緩和され、コード補強層の半径方向外方端の、インナーライナーの厚みが局部的に薄くなることを抑制することができる。その結果、ビード部の耐久性を向上させることができる。

以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。
図１は、本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を、適用リムへの組付け後のタイヤ姿勢で、タイヤの半部について示す幅方向断面図である。
図２は、図１のビード部の一部についての要部拡大断面図である。

図中１はトレッド部を、２はトレッド部１のそれぞれの側部に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部を、そして３はサイドウォール部２の半径方向内方に連続するビード部をそれぞれ示す。

図示の空気入りタイヤは、一対のビード部３と、各ビード部３に埋設された六角形断面のビードコア４間にトロイド状に延在し、各ビードコア４の周りにタイヤ幅方向の内側から外側に向けて折り返してなる、一枚のカーカスプライからなるカーカス５を具える。
ここで、カーカスプライは、タイヤ周方向に直交する方向に延在する、例えばスチールコード等のプライコードによって形成することができる。

トレッド部１のカーカス５の半径方向外方には、図では四枚のベルト層からなるベルト６およびトレッドゴム７が配置され、このトレッドゴム７の表面には、図では省略されているが、タイヤ周方向に延びる複数本の周溝等が形成されている。

サイドウォール部２およびビード部３では、カーカス５のタイヤ幅方向の外側面が、それらの外側面に沿わせて配置されたサイドゴム８によって覆われている。

また、ビード部３のタイヤ幅方向内側には、少なくともビードコア４の側部域の、カーカス５のタイヤ幅方向内側に一層以上、図ではビードコア４の側部域からカーカス５の内側面に沿ってタイヤ半径方向外方の部分に一層のコード補強層９を、好ましくはビードコア中心の、リム径ラインと平行に引いた仮想線ｒから、タイヤ断面高さの２０〜２５％の範囲の高さｂまで配置する。
ここで、コード補強層９は、タイヤ周方向に延在する、例えばナイロンコード等によって形成することができる。

コード補強層９のタイヤ幅方向内側で、カーカス５の側部域には、インナーパッド１０を、三日月形状で、タイヤ最大幅位置とタイヤ赤道面との間からリムフランジ高さに対応する位置までの領域に配置する。
好ましくは、インナーパッド１０の半径方向高さを、タイヤ断面高さの４５〜８５％の範囲とする。

このコード補強層９により、ビード部３の、特にビードコア４側部域のタイヤ幅方向内側への補強効果を高めることができる。
インナーパッド１０により、タイヤ最大幅位置からビード部３にかけての領域を中心に剛性を上げることになり、車両の前後方向の揺れを抑制することができる。

そしてまた、タイヤの内面側にはインナーライナー１１を配置し、このインナーライナー１１により、タイヤ内の内圧を保持して、空気等を漏れないようにすることができる。

ところで、この空気入りタイヤでは、コード補強層９の、少なくとも半径方向外方端９ａを、インナーパッド１０とタイヤ幅方向に重ね合わせて配置する。
好ましくは、コード補強層９の半径方向外方端９ａと対応する位置の、インナーパッド１０の直交線分の厚みｃを、コード補強層９の半径方向外方端９ａでのコード面からタイヤ内側面までのゴム厚みｄの２０〜４０％の範囲とし、インナーパッド１０とコード補強層９の重なり量ａを、コード補強層９に沿って測って１０〜３０％の範囲とする。

このようなタイヤにおいて好ましくは、コード補強層９の半径方向内方端９ｂを、少なくともビードコア４中心の、リム径ラインと平行に引いた仮想線ｒより半径方向内方に位置させ、半径方向外方端９ａを、タイヤ断面高さの２０〜２５％の範囲まで位置させることで、特にビード部３のタイヤ幅方向内側のゴム層にセパレーションを起こすことなく、補強効果を得ることができる。

すなわち、コード補強層９の半径方向内方端９ｂが、タイヤ幅方向内側で、仮想線ｒより半径方向外方に位置する場合には、ビード部３にセパレーションを引き起こすおそれがあり、コード補強層９の半径方向外方端９ａがタイヤ断面高さの２０％未満では、ビード部３の変形抑制効果が得ることができず、２５％を超えると、剛性段差によるセパレーションを起こす傾向がある。

また好ましくは、コード補強層９の半径方向外方端９ａと対応する位置の、インナーパッド１０の直交線分の厚みｃを、コード補強層９の半径方向外方端９ａでのコード面からタイヤ内側面までのゴム厚みｄの２０〜４０％の範囲とし、インナーパッド１０とコード補強層９の重なり量ａを、コード補強層９に沿って測って、コード補強層９の半径方向高さｂの１０〜３０％の範囲とすることで、コード補強層９の特に半径方向外方端９ａに対応する部分の、インナーライナー１１の厚みを均一にして、セパレーションの発生を防止することができる。

すなわち、ゴム厚みｄの２０％未満または重ね合わせ量ａの１０％未満では、コード補強層９の収縮の影響を十分に緩和できないので、インナーライナー１１の厚みを均一にできないおそれがあり、インナーライナー１１が薄い部分で、セパレーションを起こす傾向がある。一方、ゴム厚みｄの４０％を超える場合または重ね合わせ量ａの３０％を超える場合には、製造工程でエアー入り不良等を起こし易い傾向がある。

そしてまた好ましくは、コード補強層９の延在長さの９０〜１１０％の範囲の、インナーライナー１１の厚みの変化量を、コード補強層９の半径方向外方端９ａの厚みの０〜２０％の範囲とする。
この厚みの変化量は、上述のように、コード補強層９とインナーパッド１０を配置したことことによるものである。

この範囲とすることで、タイヤ使用時の歪の集中を回避し、セパレーションを防止することができる。

すなわち、それが２０％を超えると、インナーライナー１１の薄い部分に歪が集中して、その部分にセパレーションを起こす傾向がある。

次に、図１および２に示すような構造を有する、タイヤのサイズがＯＲＲ４６／９０Ｒ５７のタイヤを試作し、表１に示すように、それぞれの諸元を変化させた実施例タイヤおよび、比較例タイヤ１〜３のそれぞれにつき、インナーライナー厚みの変動を評価した。
なお、比較例タイヤは、ビード部以外のタイヤ構造については改変を要しないため、実施例タイヤに順ずるものとした。

試作した実施例タイヤおよび、比較例タイヤ１〜３のそれぞれを解剖し、インナーライナーの厚みを測定した結果を表２に示す。
なお、表中の値は、コード補強層の半径方向外方端におけるインナーライナーの厚みに対する、コード補強層の延在長さの９０〜１１０％の範囲でのインナーライナーの厚みの偏差の最大値の比であり、数値が小さいほど、変動が小さいものとした。

表２の結果から、実施例タイヤは、比較例タイヤ１〜３に対して、コード補強層の半径方向外方端でのインナーライナーが局部的に薄くなることを防止することできた。

本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を、適用リムへの組付け後のタイヤ姿勢で、タイヤの半部について示す幅方向断面図である。 図１のビード部の一部についての要部拡大断面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ ビードコア
５ カーカス
６ ベルト
７ トレッドゴム
８ サイドゴム
９ コード補強層
９ａ 半径方向外方端
９ｂ 半径方向内方端
１０ インナーパッド
１１ インナーライナー

Claims (3)

1. トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、各ビード部に埋設されたビードコア間にトロイド状に延在させるとともに、各側部部分をビードコアの周りで半径方向外方に折り返した、少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、タイヤの内面側にインナーライナーとを具え、少なくともビードコアの側部域の、カーカスのタイヤ幅方向内側に一層以上のコード補強層と、カーカスの側部域に、それの内面に沿わせて配置したインナーパッドを配置してなる空気入りタイヤにおいて、
   コード補強層の、少なくとも半径方向外方端を、インナーパッドとタイヤ幅方向に重ね合わせて配置してなり、
   コード補強層の半径方向外方端と対応する位置の、インナーパッドの直交線分の厚みが、コード補強層の半径方向外方端でのコード面からタイヤ内側面までのゴム厚みの２０〜４０％の範囲であり、
   インナーパッドとコード補強層の重なり量が、コード補強層に沿って測って、コード補強層の半径方向高さの１０〜３０％の範囲であることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. コード補強層が、少なくともビードコア中心の、リム径ラインと平行に引いた仮想線から、タイヤ断面高さの２０〜２５％の範囲まで位置してなる請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. コード補強層の延在長さの９０〜１１０％の範囲の、インナーライナーの厚みの変化量が、コード補強層の半径方向外方端の厚みの０〜２０％の範囲である請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。

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