JP6052762B2 - ライトトラック用空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、ライトトラックに装着される空気入りタイヤに関する。詳細には、本発明は、タイヤのビードの近傍の改良に関する。

ライトトラックの質量は、８トンに近い。ライトトラックの最大積載量は、３．５トンである。ライトトラック用空気入りタイヤには、大きな荷重がかかる。大きな荷重がかかることにより、このタイヤのビードの近傍において、損傷が生じることがある。典型的な損傷は、ビードエイペックスからのカーカスの剥離である。この現象は、プライルースと称されている。プライルースは、エイペックスとカーカスとの境界におけるせん断応力によって発生する。

過剰な荷重がかかることにより、リムフランジによってクリンチ部が傷つけられることもある。クリンチ部の耐久性向上のための工夫が、特開平１１−２４５６３４号公報に開示されている。

タイヤの、最大幅点よりも半径方向内側の部位において、カーカスラインの形状に工夫が施されることにより、前述の損傷が抑制されうる。具体的には、この部位に存在するカーカスの、軸方向距離Ｗに対する半径方向距離Ｈ１の比（Ｈ１／Ｗ）が、小さく設定される。

タイヤの加硫工程では、ブラダーが徐々に膨張することにより、ローカバーが金型のキャビティ面に押し付けられる。この押し付けにより、ローカバーは変形する。上記比（Ｈ１／Ｗ）が小さく設定されたタイヤの加硫工程では、ローカバーが大きく変形させられる。この加硫工程では、クリンチ部の未架橋ゴムが金型で押圧され、流動する。この流動に起因して、クリンチ部においてゴムのボリュームが不足する。従って、出来上がったタイヤのクリンチ部の厚みは、小さくなる。

タイヤに荷重がかかったとき、ビードの近傍には、引張り応力と圧縮応力とが発生する。引張り応力は、軸方向内側の部分で生じる。圧縮応力は、軸方向外側の部分で生じる。軸方向中央部分では、応力はほとんど発生しない。この部分は、ニュートラルゾーンと称されている。

クリンチ部の厚みが小さなタイヤでは、カーカスの、エイペックスよりも軸方向外側の部分が、ニュートラルゾーンから大きく離れて位置する。具体的には、ニュートラルゾーンよりも軸方向外側に、カーカスが位置する。カーカスのこの部分には、圧縮応力がかかる。圧縮応力が繰り返しかかることにより、カーカスコードが疲労する。

クリンチ部とカーカスとの間に、フィラーが設けられることがある。このフィラーは、ナイロン等からなるコードを含んでいる。このフィラーにより、カーカスがニュートラルゾーンの近くに位置させられる。このフィラーは、カーカスのコードの損傷を抑制しうる。

特開平１１−２４５６３４号公報

フィラーは、タイヤの製造コストを押し上げる。さらに、フィラーを有するタイヤの質量は、大きい。質量の大きなタイヤは、燃費の観点から好ましくない。

本発明の目的は、低コストで製造され、軽量で、しかも耐久性に優れたライトトラック用空気入りタイヤの提供にある。

本発明に係るライトトラック用空気入りタイヤは、その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれがこのトレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがサイドウォールよりも半径方向略内側に位置しておりコアを有する一対のビードと、それぞれがビードの軸方向外側に位置する一対のクリンチ部と、トレッド及びサイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスとを備える。このタイヤでは、下記第一点と下記第二点との、軸方向距離Ｗに対する半径方向距離Ｈ１の比（Ｈ１／Ｗ）は、４．０以下である。クリンチ部の表面は、その断面形状が実質的に円弧である湾曲面を備える。この円弧の曲率半径Ｒは、１０．５ｍｍより大きい。湾曲面の半径方向内側端とタイヤのビードベースラインとの半径方向距離Ｈ２は、１０．５ｍｍより小さい。第一点は、タイヤの最大幅点を通過し軸方向に延びる直線と、カーカスの軸方向外側の輪郭との交点である。第二点は、コアの中心点を通過し軸方向に延びる直線と、カーカスの軸方向外側の輪郭との交点である。

好ましくは、この比（Ｈ１／Ｗ）は、２．５以下である。好ましくは、曲率半径Ｒは、１１．５ｍｍ以上である。好ましくは、距離Ｈ２は、８．６ｍｍ以下である。

好ましくは、下記第三点におけるクリンチ部の厚みＧは、５．０ｍｍ以上である。第三点とは、タイヤが装着されるリムのフランジの、半径方向における最も外側の点を通過し、軸方向に延びる直線と、クリンチ部の軸方向外側の輪郭との交点である。

本発明に係るライトトラック用空気入りタイヤは、比（Ｈ１／Ｗ）が小さいので、プライルース及びクリンチ部の傷付きが生じにくい。このタイヤでは、曲率半径Ｒが大きく、かつ距離Ｈ２が小さいので、比（Ｈ１／Ｗ）が小さいにもかかわらず、クリンチ部が十分な厚みを有しうる。このタイヤでは、カーカスがニュートラルゾーンの近くに位置するので、カーカスコードの疲労が生じにくい。このタイヤでは、コードを有するフィラーは不要である。このタイヤは低コストで得られ、かつ軽量である。

図１は、本発明の一実施形態に係るライトトラック用空気入りタイヤの一部が示された断面図である。 図２は、図１のタイヤの一部がリムのフランジと共に示された拡大断面図である。

以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

図１及び２には、ライトトラック用空気入りタイヤ２が示されている。図１において、上下方向がタイヤ２の半径方向であり、左右方向がタイヤ２の軸方向であり、紙面との垂直方向がタイヤ２の周方向である。図１において、一点鎖線ＣＬはタイヤ２の赤道面を表わす。このタイヤ２の形状は、トレッドパターンを除き、赤道面に対して対称である。このタイヤ２の軸方向の幅は、１５０ｍｍ以上である。このタイヤ２のリム径は、１５インチ以上である。このタイヤ２のプライレーティングは、６以上１２以下である。

このタイヤ２は、トレッド４、サイドウォール６、クリンチ部８、ビード１０、カーカス１２、ベルト１４、バンド１６、インナーライナー１８及びチェーファー２０を備えている。このタイヤ２は、チューブレスタイプである。

トレッド４は、半径方向外向きに凸な形状を呈している。トレッド４は、路面と接地するトレッド面を形成する。トレッド面には、溝２２が刻まれている。この溝２２により、トレッドパターンが形成されている。トレッド４は、ベース層２４とキャップ層２６とを有している。キャップ層２６は、ベース層２４の半径方向外側に位置している。キャップ層２６は、ベース層２４に積層されている。ベース層２４は、接着性に優れた架橋ゴムからなる。ベース層２４の典型的な基材ゴムは、天然ゴムである。キャップ層２６は、耐摩耗性、耐熱性及びグリップ性に優れた架橋ゴムからなる。

サイドウォール６は、トレッド４の端から半径方向略内向きに延びている。このサイドウォール６の半径方向外側端は、トレッド４と接合されている。このサイドウォール６の半径方向内側端は、クリンチ部８と接合されている。このサイドウォール６は、耐カット性及び耐候性に優れた架橋ゴムからなる。このサイドウォール６は、カーカス１２の損傷を防止する。

クリンチ部８は、サイドウォール６の半径方向略内側に位置している。クリンチ部８は、軸方向において、ビード１０及びカーカス１２よりも外側に位置している。クリンチ部８は、耐摩耗性に優れた架橋ゴムからなる。図２に示されるように、クリンチ部８は、リムのフランジ２８と当接する。

ビード１０は、サイドウォール６の半径方向内側に位置している。ビード１０は、コア３０と、このコア３０から半径方向外向きに延びるエイペックス３２とを備えている。コア３０はリング状であり、巻回された非伸縮性ワイヤーを含む。ワイヤーの典型的な材質は、スチールである。エイペックス３２は、半径方向外向きに先細りである。エイペックス３２は、高硬度な架橋ゴムからなる。

図２に示されるように、カーカス１２は、第一プライ３４、第二プライ３６及び第三プライ３８からなる。第一プライ３４、第二プライ３６及び第三プライ３８は、両側のビード１０の間に架け渡されており、トレッド４及びサイドウォール６に沿っている。第一プライ３４は、コア３０の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第一プライ３４には折り返し部４０が形成されている。第二プライ３６は、コア３０の周りを、軸方向内側から外側に向かって折り返されている。この折り返しにより、第二プライ３６にも折り返し部４２が形成されている。第一プライ３４の折り返し部の端４４は、半径方向において、第二プライ３６の折り返し部の端４６よりも外側に位置している。第三プライ３８は、コア３０の周りを巻かれてはいない。第三プライ３８の端４８の近傍は、エイペックス３２よりも軸方向外側に位置している。

それぞれのカーカスプライ３４、３６、３８は、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。それぞれのコードが赤道面に対してなす角度の絶対値は、４５°から９０°が好ましく、７５°から９０°が特に好ましい。このカーカス１２は、ラジアル構造を有する。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト１４は、カーカス１２の半径方向外側に位置している。ベルト１４は、カーカス１２と積層されている。ベルト１４は、カーカス１２を補強する。ベルト１４は、内側層５０及び外側層５２からなる。図１から明らかなように、軸方向において、内側層５０の幅は外側層５２の幅よりも若干大きい。図示されていないが、内側層５０及び外側層５２のそれぞれは、並列された多数のコードとトッピングゴムとからなる。各コードは、赤道面に対して傾斜している。傾斜角度の絶対値は、通常は１０°以上３５°以下である。内側層５０のコードの赤道面に対する傾斜方向は、外側層５２のコードの赤道面に対する傾斜方向とは逆である。コードの好ましい材質は、スチールである。コードに、有機繊維が用いられてもよい。ベルト１４の軸方向幅は、タイヤ２の最大幅の０．７倍以上が好ましい。ベルト１４が、３以上の層を備えてもよい。

バンド１６は、ベルト１４の半径方向外側に位置している。図示されていないが、このバンド１６は、コードとトッピングゴムとからなる。コードは、螺旋状に巻かれている。このバンド１６は、いわゆるジョイントレス構造を有する。コードは、実質的に周方向に延びている。周方向に対するコードの角度は、５°以下、さらには２°以下である。このコードによりベルト１４が拘束されるので、ベルト１４のリフティングが抑制される。コードは、有機繊維からなる。好ましい有機繊維としては、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、レーヨン繊維、ポリエチレンナフタレート繊維及びアラミド繊維が例示される。

ベルト１４及びバンド１６は、補強層を構成している。ベルト１４のみから、補強層が構成されてもよい。バンド１６のみから、補強層が構成されてもよい。

インナーライナー１８は、カーカス１２の内側に位置している。インナーライナー１８は、カーカス１２の内面に接合されている。インナーライナー１８は、架橋ゴムからなる。インナーライナー１８には、空気遮蔽性に優れたゴムが用いられている。インナーライナー１８の典型的な基材ゴムは、ブチルゴム又はハロゲン化ブチルゴムである。インナーライナー１８は、タイヤ２の内圧を保持する。

チェーファー２０は、ビード１０の近傍に位置している。タイヤ２がリムに組み込まれると、このチェーファー２０がフランジ２８と当接する。この当接により、ビード１０の近傍が保護される。チェーファー２０は、布とこの布に含浸したゴムとからなる。

図１には、第一点Ｐ１が示されている。この第一点Ｐ１は、タイヤ２の最大幅点Ｐｍを通過し軸方向に延びる直線Ｌｍと、カーカス１２の軸方向外側の輪郭との交点である。図１には、第二点Ｐ２も示されている。この第二点Ｐ２は、コア３０の中心点Ｐｃを通過し軸方向に延びる直線Ｌｃと、カーカス１２の軸方向外側の輪郭との交点である。

図１において矢印Ｈ１で示されているのは、第一点Ｐ１と第二点Ｐ２との半径方向の距離である。図１において矢印Ｗで示されているのは、第一点Ｐ１と第二点Ｐ２との軸方向の距離である。距離Ｈ１及びＷは、タイヤ２が正規リムに組み込まれ、正規内圧となるようにタイヤ２に空気が充填された状態で測定される。測定時には、タイヤ２には荷重がかけられない。

本明細書において正規リムとは、タイヤ２が依拠する規格において定められたリムを意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「Design Rim」、及びＥＴＲＴＯ規格における「Measuring Rim」は、正規リムである。本明細書において正規内圧とは、タイヤ２が依拠する規格において定められた内圧を意味する。ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」に掲載された「最大値」、及びＥＴＲＴＯ規格における「INFLATION PRESSURE」は、正規内圧である。

距離Ｗに対する距離Ｈ１の比（Ｈ１／Ｗ）は、４．０以下である。この比（Ｈ１／Ｗ）は、小さい。この比（Ｈ１／Ｗ）が小さなタイヤ２では、荷重が負荷されることによって生じるカーカス１２及びエイペックス３２の形状の変化が小さい。このタイヤでは、カーカス１２とエイペックス３２との境界におけるせん断応力が小さい。このタイヤ２では、プライルースが生じにくい。この比（Ｈ１／Ｗ）が小さなタイヤ２では、荷重が負荷されることによって生じるクリンチ部８のプロファイルの変化が小さい。このタイヤ２では、フランジ２８によるクリンチ部８の損傷が生じにくい。このタイヤ２は、耐久性に優れる。耐久性の観点から、比（Ｈ１／Ｗ）は３．０以下がより好ましく、２．５以下が特に好ましい。クリンチ部８において十分に大きな厚みが達成され、カーカス１２コードの疲労が抑制されるとの観点から、比（Ｈ１／Ｗ）は２．０以上が好ましい。

距離Ｈ１は、一般的には、５０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である。距離Ｗは、一般的には、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。

図２には、第三点Ｐ３が示されている。この第三点Ｐ３は、正規リムのフランジ２８の、半径方向における最も外側の点Ｐｆを通過し、軸方向に延びる直線Ｌｆと、クリンチ部８の軸方向外側の輪郭との交点である。

図２において矢印Ｇで示されるのは、第三点Ｐ３におけるクリンチ部８の厚みである。厚みは、第三点Ｐ３における法線方向において測定される。厚みＧは、５．０ｍｍ以上が好ましい。厚みＧが５．０ｍｍ以上であるタイヤ２では、エイペックス３２よりも軸方向外側に位置するカーカス１２が、ニュートラルゾーンの近くに位置する。このカーカス１２では、コードの疲労が生じにくい。このタイヤ２は、耐久性に優れる。耐久性の観点から、厚みＧは１０．５ｍｍ以上が特に好ましい。厚みＧは、１５．０ｍｍ以下が好ましい。厚みＧは、タイヤ２がリムに組み込まれない状態で測定される。

クリンチ部８の表面は、湾曲面５４を備えている。図１に示された断面において、湾曲面５４の形状は、実質的に円弧である。この円弧は、軸方向内向きに凸である。図１において符号Ｒで示されているのは、この円弧の曲率半径である。曲率半径Ｒは、１０．５ｍｍより大きい。このタイヤ２の加硫工程では、クリンチ部８を金型が過剰に押圧しない。従って、クリンチ部８の未加硫ゴムの過剰な流動が生じない。曲率半径Ｒが１０．５ｍｍより大きいタイヤ２では、クリンチ部８が十分な厚みＧを有しうる。前述の通り、厚みＧが大きなタイヤ２では、カーカスコードの疲労が生じにくい。この観点から、曲率半径Ｒは１１．５ｍｍ以上が特に好ましい。曲率半径Ｒは、２０．０ｍｍ以下が好ましい。曲率半径Ｒは、タイヤ２がリムに組み込まれない状態で測定される。

図１において符号Ｐｉで示されているのは、湾曲面５４の半径方向内側端である。この端Ｐｉよりも半径方向内側では、クリンチ部の表面は、平坦であって実質的に半径方向に延在している。図１において矢印Ｈ２で示されているのは、この端ＰｉとビードベースラインＢＢＬとの半径方向距離である。距離Ｈ２は、１０．５ｍｍより小さい。このタイヤ２の加硫工程では、クリンチ部８を金型が過剰に押圧しない。従って、クリンチ部８の未加硫ゴムの過剰な流動が生じない。距離Ｈ２が１０．５ｍｍより小さいタイヤ２では、クリンチ部８が十分な厚みＧを有しうる。前述の通り、厚みＧが大きなタイヤ２では、カーカスコードの疲労が生じにくい。この観点から、距離Ｈ２は９．５ｍｍ以下がより好ましく、８．６ｍｍ以下が特に好ましい。距離Ｈ２は、タイヤ２がリムに組み込まれない状態で測定される。ビードベースラインＢＢＬは、リム径を規定する線である。

以下、実施例によって本発明の効果が明らかにされるが、この実施例の記載に基づいて本発明が限定的に解釈されるべきではない。

［実施例１］
図１及び２に示された構造を有するライトトラック用空気入りタイヤを製作した。このタイヤのサイズは、「ＬＴ２６５／７５Ｒ１６ １２３／１２０Ｑ」である。このタイヤの、比（Ｈ１／Ｗ）は２．５であり、曲率半径Ｒは１１．５ｍｍであり、高さＨ２は８．６ｍｍである。このタイヤは、カーカスとクリンチ部との間にフィラーを備えていない。このタイヤのクリンチ部の厚みＧは、１０．５ｍｍである。

［実施例２］
曲率半径Ｒを１１．０ｍｍとし、高さＨ２を１０．０ｍｍとした他は実施例１と同様にして、実施例２のタイヤを得た。

［実施例３及び４］
比（Ｈ１／Ｗ）を下記の表１に示される通りとした他は実施例１と同様にして、実施例３及び４のタイヤを得た。

［比較例１］
比（Ｈ１／Ｗ）を６．１とし、曲率半径Ｒを１０．５ｍｍとし、高さＨ２を１０．５ｍｍとし、カーカスとクリンチ部との間にフィラーを設けた他は実施例１と同様にして、比較例１のタイヤを得た。このタイヤのクリンチ部の厚みＧは、１０．５ｍｍである。

［比較例２］
カーカスとクリンチ部との間にフィラーを設けなかった他は比較例１と同様にして、比較例２のタイヤを得た。

［比較例３］
比（Ｈ１／Ｗ）を２．５とし、カーカスとクリンチ部との間にフィラーを設けなかった他は比較例１と同様にして、比較例３のタイヤを得た。

［耐久性］
タイヤを正規リムに組み込み、このタイヤに空気を充填して内圧を５５０ｋＰａとした。このタイヤをドラム式走行試験機に装着し、１８．５ｋＮの縦荷重をタイヤに負荷した。このタイヤを、８０ｋｍ／ｈの速度で、半径が１．７ｍであるドラムの上を走行させた。タイヤが破壊するまでの走行距離を、測定した。この結果が、指数として、下記の表１及び２に示されている。数値が大きいほど、好ましい。

［コスト］
タイヤの製作に要するコストを算出した。この結果が、指数として、下記の表１及び２に示されている。数値が小さいほど、好ましい。

［質量］
タイヤの質量を測定した。この結果が、指数として、下記の表１及び２に示されている。数値が小さいほど、好ましい。

表１及び２に示されるように、各実施例に係るタイヤは、諸性能に優れている。この評価結果から、本発明の優位性は明らかである。

本発明に係る空気入りタイヤは、様々なライトトラックに装着されうる。

２・・・ライトトラック用空気入りタイヤ
４・・・トレッド
６・・・サイドウォール
８・・・クリンチ部
１０・・・ビード
１２・・・カーカス
１４・・・ベルト
１６・・・バンド
３０・・・コア
３２・・・エイペックス
５４・・・湾曲部
Ｐ１・・・第一点
Ｐ２・・・第二点
Ｐ３・・・第三点

Claims (4)

1. その外面がトレッド面をなすトレッドと、それぞれが上記トレッドの端から半径方向略内向きに延びる一対のサイドウォールと、それぞれがサイドウォールよりも半径方向略内側に位置しておりコアを有する一対のビードと、それぞれがビードの軸方向外側に位置する一対のクリンチ部と、上記トレッド及び上記サイドウォールの内側に沿って一方のビードと他方のビードとの間に架け渡されたカーカスとを備えたライトトラック用空気入りタイヤであって、
   下記第一点と下記第二点との、軸方向距離Ｗに対する半径方向距離Ｈ１の比（Ｈ１／Ｗ）が４．０以下であり、
   上記クリンチ部の表面が、その断面形状が実質的に円弧である湾曲面を備えており、
   上記円弧の曲率半径Ｒが１０．５ｍｍより大きく、
   上記湾曲面の半径方向内側端と上記タイヤのビードベースラインとの半径方向距離Ｈ２が、１０．５ｍｍより小さく、かつ上記コアの中心と上記タイヤのビードベースラインとの距離よりも大きく、
   上記クリンチ部の側面のうち、上記湾曲面の半径方向内側端Ｐｉと上記サイドウォールとの間の部分が、軸方向内向きに凸であり、
   上記クリンチ部の側面のうち、半径方向において上記湾曲面の内側端Ｐｉよりも内側の部分が、平坦であってかつ実質的に半径方向に延在しており、
   下記第三点における上記クリンチ部の厚みＧが５．０ｍｍ以上であるタイヤ。
   第一点：上記タイヤの最大幅点を通過し軸方向に延びる直線と、上記カーカスの軸方向外側の輪郭との交点
   第二点：上記コアの中心点を通過し軸方向に延びる直線と、上記カーカスの軸方向外側の輪郭との交点
   第三点：上記タイヤが装着されるリムのフランジの、半径方向における最も外側の点を通過し、軸方向に延びる直線と、クリンチ部の軸方向外側の輪郭との交点
2. 上記比（Ｈ１／Ｗ）が２．５以下である請求項１に記載のタイヤ。
3. 上記曲率半径Ｒが１１．５ｍｍ以上である請求項１又は２に記載のタイヤ。
4. 上記距離Ｈ２が８．６ｍｍ以下である請求項１から３のいずれかに記載のタイヤ。

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