JP6407647B2

JP6407647B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP6407647B2
Application number: JP2014201257A
Authority: JP
Inventors: 将敏大宮
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2034-09-30
Also published as: JP2016068821A

Description

本発明は空気入りタイヤに関する。

空気入りタイヤのカーカスプライは、ビード周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されタイヤ径方向外側へ巻き上げられている。このカーカスプライの折り返しの外側で、チェーハー（チェーファー）がタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されタイヤ径方向外側へ巻き上げられている場合がある（例えば特許文献１参照）。この場合、カーカスプライの巻き上げ部とチェーハーの巻き上げ部とは接触している。

特開２０１３−１４７０６５号公報

上記の空気入りタイヤでは、チェーハーが大きく歪んだり、チェーハーに小さな歪みが繰り返し生じたりすると、カーカスプライの巻き上げ部とチェーハーの巻き上げ部とが擦れ、チェーハーの巻き上げ部の端部からセパレーションが生じるおそれがある。

そこで本発明では、ビード周りにチェーハーを備える空気入りタイヤであって、チェーハーの巻き上げ部の端部からのセパレーションが生じにくくビード部周辺の耐久性が良いものを提供することを課題とする。

実施形態の空気入りタイヤは、ビード部と、前記ビード部の周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されてタイヤ径方向外側へ巻き上げられたカーカスプライと、前記カーカスプライの折り返しの外側でタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されてタイヤ径方向外側へ巻き上げられたチェーハーと、前記チェーハーの巻き上げ部よりタイヤ幅方向外側の位置から前記チェーハーの巻き上げ部の端部よりタイヤ径方向外側の位置にかけて配置されたリムストリップと、前記リムストリップよりタイヤ径方向外側に設けられたサイドウォールゴムとを備え、前記リムストリップより硬度が低く前記サイドウォールゴムより硬度が高い補強シートが、前記カーカスプライの巻き上げ部と前記チェーハーの巻き上げ部との間の位置から、前記リムストリップと前記サイドウォールゴムとの境界よりもタイヤ径方向外側の位置にかけて配置され、前記補強シートは、コードで補強されていないシート状のゴム部材又は有機繊維コードで補強されたシート状のゴム部材であることを特徴とする。

実施形態の空気入りタイヤは、チェーハーの巻き上げ部の端部からのセパレーションが生じにくく、ビード部周辺の耐久性が良い。

実施形態の空気入りタイヤの半断面図。

図１に示すように、実施形態の空気入りタイヤは、ビードコア１０と、そのタイヤ径方向外側に設けられたビードフィラー１１とからなるビード部１を備える。またカーカスプライがビード部１の周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されてタイヤ径方向外側へ巻き上げられている。図示する実施形態では、カーカスプライとして、折り返し部においてタイヤ幅方向外側となるカーカスプライ２ａと、内側となるカーカスプライ２ｂとが設けられている。ただしカーカスプライは１枚であっても良い。カーカスプライ２ａ、２ｂよりタイヤ径方向外側には、ベルト４０、補強層４１、トレッド４２が設けられている。カーカスプライ２ａ、２ｂよりタイヤ幅方向外側にはサイドウォールゴム４３が設けられている。

カーカスプライ２ａ、２ｂの前記折り返しの外側にはチェーハー３が設けられている。詳細には、チェーハー３は、ビード部１よりタイヤ幅方向内側においてカーカスプライ２ａ、２ｂよりタイヤ幅方向内側に設けられるとともに、カーカスプライ２ａ、２ｂと同様にビードコア１０の周りでタイヤ幅方向外側へ折り返され、カーカスプライ２ａ、２ｂの巻き上げ部よりタイヤ幅方向外側でタイヤ径方向外側へ巻き上げられている。この巻き上げられている部分をチェーハー３の巻き上げ部３０とする。チェーハー３は、一般に繊維コードがゴムで被覆されたものだが、スチールコードがゴムで被覆されたものであっても良い。また、チェーハー３の中には、コードが埋設されていないものもある。チェーハー３は、ビードコア１０近傍ではカーカスプライ２ａと接している。しかし、チェーハー３の巻き上げ部３０は、ある部分よりタイヤ径方向外側では、カーカスプライ２ａの巻き上げ部２０ａから離れている。

チェーハー３の巻き上げ部３０よりタイヤ幅方向外側には、ゴム製のリムストリップ６が設けられている。リムストリップ６は、チェーハー３の巻き上げ部３０の端部よりもタイヤ径方向外側にまで広がっている。そして、リムストリップ６のタイヤ径方向外側の部分は、サイドウォールゴム４３のタイヤ径方向内側の部分と、接している。リムストリップ６はサイドウォールゴム４３よりも硬度が高い。

カーカスプライ２ａの巻き上げ部２０ａとチェーハー３の巻き上げ部３０との間には補強シート５が挟まれている。補強シート５は、カーカスプライ２ａの巻き上げ部２０ａに沿ってタイヤ径方向外側に向かって伸び、そのタイヤ径方向外側の端部は、リムストリップ６とサイドウォールゴム４３との境界よりもタイヤ径方向外側にある。従って、補強シート５は、タイヤ径方向内側ではカーカスプライ２ａの巻き上げ部２０ａとチェーハー３の巻き上げ部３０とに挟まれ、タイヤ径方向外側ではカーカスプライ２ａの巻き上げ部２０ａとサイドウォールゴム４３とに挟まれ、これらの中間ではカーカスプライ２ａの巻き上げ部２０ａとリムストリップ６とに挟まれている。この補強シート５は、シート状のゴム部材だが、繊維等のコードで補強されていても良い。補強シート５が繊維コードで補強される場合、その繊維は、アラミド、ポリエステル、ナイロン、レーヨン等の有機繊維であることが望ましい。

補強シート５が設けられている範囲は、さらに詳細には次の通りである。

補強シート５のタイヤ径方向外側の端部は、タイヤの最大幅の位置よりもタイヤ径方向内側にあることが望ましい。また、図１の実施形態の場合は、補強シート５のタイヤ径方向外側の端部は、ビードフィラー１１よりもタイヤ径方向外側にあり、カーカスプライ２ａの端部よりもタイヤ径方向内側にある。リムストリップ６のタイヤ径方向外側の端部から補強シート５のタイヤ径方向外側の端部までのタイヤ径方向の距離ｐは、リムストリップ６のタイヤ径方向外側の端部からベルト４０の端部（ベルトが複数ある場合は、タイヤ幅方向に最も広いベルトの端部）までのタイヤ径方向の距離ｑの、３％以上４０％以下であることが望ましい。

また、ビードコア１０のタイヤ径方向外側の端部から補強シート５のタイヤ径方向内側の端部までのタイヤ径方向の距離ｍは、ビードコア１０のタイヤ径方向外側の端部からチェーハー３の巻き上げ部３０の端部までのタイヤ径方向の距離ｎの、０％以上５０％以下であることが望ましい。

ここで、補強シート５のゴムの硬度は、リムストリップ６の硬度より低く、サイドウォールゴム４３の硬度より高い。なお硬度とはＪＩＳＫ６２５３に基づき測定される硬度のことである。例えば、リムストリップ６の硬度は６５以上７５以下、補強シート５のゴムの硬度は６０以上７０以下、サイドウォールゴム４３の硬度は５０以上６０以下である。

また、一般にリムストリップ６のモジュラスはサイドウォールゴム４３のモジュラスより大きいが、さらに、補強シート５のゴムのモジュラスが、リムストリップ６のモジュラスより大きいことが望ましい。つまり、ゴムのモジュラスが、補強シート５、リムストリップ６、サイドウォールゴム４３の順に大きいことが望ましい。なおモジュラスとは、ＪＩＳＫ６２５１に基づき測定される３００％モジュラスのことである。例えば、補強シート５のゴムのモジュラスは１０．０ＭＰａ以上２０．０ＭＰａ以下、リムストリップ６のモジュラスは１２．０ＭＰａ以上１５．０ＭＰａ以下、サイドウォールゴム４３のモジュラスは５．０ＭＰａ以上８．０ＭＰａ以下である。

また、補強シート５のモジュラスの値を硬度の値で割った値（モジュラス（ＭＰａ））／（硬度）が、０．１０以上０．４０以下であることが望ましい。

なお、以上の説明における各部材やその端部の位置は、空気入りタイヤを正規リムに装着して正規内圧とした場合の無負荷でのものである。ここで正規リムとは、ＪＡＴＭＡ規格における「標準リム」、ＴＲＡ規格における「ＤｅｓｉｇｎＲｉｍ」、又はＥＴＲＴＯ規格における「ＭｅａｓｕｒｉｎｇＲｉｍ」である。正規内圧とは、ＪＡＴＭＡ規格における「最高空気圧」、ＴＲＡ規格における「ＴＩＲＥＬＯＡＤＬＩＭＩＴＳＡＴＶＡＲＩＯＵＳＣＯＬＤＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥＳ」に記載の「最大値」、又はＥＴＲＴＯ規格における「ＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥ」である。

以上の構造の空気入りタイヤでは、カーカスプライ２ａの巻き上げ部２０ａとチェーハー３の巻き上げ部３０との間に補強シート５が挟まれることにより、カーカスプライ２ａの巻き上げ部２０ａとチェーハー３の巻き上げ部３０との擦れが抑制されている。そのため、チェーハー３の巻き上げ部３０の端部からセパレーションが生じるおそれが少ない。また、補強シート５の硬度はサイドウォールゴム４３の硬度よりも高いため、チェーハー３の巻き上げ部３０が動くことを防ぐことができ、チェーハー３の巻き上げ部３０が繰り返し動いてその端部付近で発熱したり、該端部に歪みが集中してそこを起点にセパレーションが生じたりすることを防ぐことができる。一方で、補強シート５の硬度はリムストリップ６の硬度より低いため、補強シート５とサイドウォールゴム４３との硬度差が大きくなりすぎない。そのため補強シート５とサイドウォールゴム４３との間でのセパレーションが生じにくい。これらのことから、上記の構造の空気入りタイヤは、ビード部１周辺の耐久性が良い。

また、補強シート５は、その硬度がサイドウォールゴム４３の硬度よりも高いため、タイヤ幅方向両側を補強する役割を果たす。

また、ゴムのモジュラスが、補強シート５、リムストリップ６、サイドウォールゴム４３の順に大きい場合、ビード部１周辺の耐久性がさらに良くなる。具体的には、補強シート５のモジュラスが前記３つの中で最も大きいと、チェーハー３の巻き上げ部３０がカーカスプライ２ａの巻き上げ部２０ａに対して動きにくいため、ビード部１周辺の耐久性が良い。また、リムストリップ６のモジュラスが補強シート５のモジュラスより小さく、従ってリムストリップ６とサイドウォールゴム４３とのモジュラスの差が小さいため、リムストリップ６とサイドウォールゴム４３との境界でセパレーションが生じにくい。

また、補強シート５の（モジュラス）／（硬度）の値が０．１０以上０．４０以下であれば、モジュラスと硬度とのバランスが最も良い。また、補強シート５の（モジュラス）／（硬度）の値がこの範囲内にある場合、補強シート５のモジュラス又は硬度が極端に大きかったり極端に小さかったりするおそれが少ないため、補強シート５と他の部材との間でセパレーションが生じるおそれが少ない。

また、リムストリップ６のタイヤ径方向外側の端部から補強シート５のタイヤ径方向外側の端部までのタイヤ径方向の距離ｐが、リムストリップ６のタイヤ径方向外側の端部からベルト４０の端部までのタイヤ径方向の距離ｑの３％以上４０％以下である場合、ビード部１周辺の耐久性と空気入りタイヤの乗心地の良さとが両立される。具体的には、距離ｐが距離ｑの３％以上であれば、補強シート５のタイヤ径方向外側の端部がリムストリップ６とサイドウォールゴム４３との接触面から遠く離れていることになるため、該接触面でのセパレーションが生じにくく、ビード部１周辺の耐久性が良い。また、距離ｐが距離ｑの４０％以下であれば、サイドウォールゴム４３の内側の補強シート５が配置されていない部分が広いことになるため、空気入りタイヤが撓むことができ、空気入りタイヤの乗心地が良い。

また、ビードコア１０のタイヤ径方向外側の端部から補強シート５のタイヤ径方向内側の端部までのタイヤ径方向の距離ｍが、ビードコア１０のタイヤ径方向外側の端部からチェーハー３の巻き上げ部３０の端部までのタイヤ径方向の距離ｎの０％以上５０％以下であれば、空気入りタイヤのユニフォミティとビード部１周辺の耐久性の良さとが両立される。具体的には、距離ｍが距離ｎの０％以上であれば、つまり、補強シート５がビードコア１０のタイヤ径方向外側の端部よりタイヤ径方向内側に無ければ、補強シート５がタイヤのユニフォミティを悪化させたりリム組性を悪化させたりするおそれが少ない。また、距離ｍが距離ｎの５０％以下であれば、カーカスプライ２ａの巻き上げ部２０ａとチェーハー３の巻き上げ部３０との間に十分な面積の補強シート５が挟まれるため、ビード部１周辺の耐久性が良い。

比較例及び実施例の空気入りタイヤの耐久性について調べた。

実施例１の空気入りタイヤは上記実施形態の空気入りタイヤの特徴を備える。一方、比較例１の空気入りタイヤには、補強シートが設けられていない。また、比較例２の空気入りタイヤには補強シートが設けられているが、該補強シートのゴムの硬度がリムストリップ及びサイドウォールゴムの硬度よりも高い。それぞれの空気入りタイヤの詳細な構造は表１の通りである。

耐久性をＦＭＶＳＳ１１９に準拠するＬＴステップロード耐久試験にて調べた。調べた結果を、比較例１の値が１００で、タイヤが故障するまでの走行距離が長く耐久性が良いほど値が大きくなる指数で表した。

乗心地については、タイヤを車両に付けて運転し官能評価した。評価結果を、比較例１の値が１００で、乗心地が良いほど値が大きくなる指数で表した。

評価対象のタイヤのサイズは２１５／６５Ｒ１６Ｃである。

結果は表１に示す通りで、実施例１の空気入りタイヤの耐久性及び乗心地は比較例のそれらよりも良いことが確認できた。

１…ビード部、１０…ビードコア、１１…ビードフィラー、２ａ、２ｂ…カーカスプライ、２０ａ…カーカスプライ２ａの巻き上げ部、３…チェーハー、３０…チェーハー３の巻き上げ部、４０…ベルト、４１…補強層、４２…トレッド、４３…サイドウォールゴム、５…補強シート、６…リムストリップ

Claims

ビード部と、前記ビード部の周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されてタイヤ径方向外側へ巻き上げられたカーカスプライと、前記カーカスプライの折り返しの外側でタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されてタイヤ径方向外側へ巻き上げられたチェーハーと、前記チェーハーの巻き上げ部よりタイヤ幅方向外側の位置から前記チェーハーの巻き上げ部の端部よりタイヤ径方向外側の位置にかけて配置されたリムストリップと、前記リムストリップよりタイヤ径方向外側に設けられたサイドウォールゴムとを備え、
前記リムストリップより硬度が低く前記サイドウォールゴムより硬度が高い補強シートが、前記カーカスプライの巻き上げ部と前記チェーハーの巻き上げ部との間の位置から、前記リムストリップと前記サイドウォールゴムとの境界よりもタイヤ径方向外側の位置にかけて配置され、
前記補強シートは、コードで補強されていないシート状のゴム部材又は有機繊維コードで補強されたシート状のゴム部材であることを特徴とする空気入りタイヤ。
モジュラスが、前記補強シート、前記リムストリップ、前記サイドウォールゴムの順に大きい請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記補強シートの（モジュラス）／（硬度）の値が０．１０以上０．４０以下である請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
前記カーカスプライのタイヤ径方向外側にベルトを備え、
前記リムストリップのタイヤ径方向外側の端部から前記補強シートのタイヤ径方向外側の端部までのタイヤ径方向の距離が、前記リムストリップのタイヤ径方向外側の端部から前記ベルトの端部までのタイヤ径方向の距離の、３％以上４０％以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記ビード部のビードコアのタイヤ径方向外側の端部から前記補強シートのタイヤ径方向内側の端部までのタイヤ径方向の距離は、前記ビードコアのタイヤ径方向外側の端部から前記チェーハーの巻き上げ部の端部までのタイヤ径方向の距離の、０％以上５０％以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。