JP6522938B2 - 空気入りタイヤ - Google Patents

Description

本発明は、空気入りタイヤに関するものである。

従来、空気入りタイヤとして、カーカス層（カーカスプライ）の本体部とビードフィラーとの間に歪低減ゴム層を配置し、歪低減ゴム層のＪＩＳ硬度をカーカス層のコートゴムよりも高くかつビードフィラーの最も硬い部分よりも低くしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、前記従来の空気入りタイヤは、ビード部に於けるカーカス層のセパレーション故障の防止を目的としており、カーカス層とビードフィラーの間のセパレーション故障を防止するものではない。

特開２００８−３０７９４９号公報

本発明は、カーカスプライとビードフィラーの間のセパレーション故障を効果的に防止することができる空気入りタイヤを提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
一対のビードコアの間に掛け渡したカーカスプライと、前記カーカスプライの内面に沿って配置されるチェーファーとを、前記各ビードコアからトレッド部側へと延びるビードフィラーの外面側に巻き上げた空気入りタイヤであって、
前記チェーファーを、前記カーカスプライ側から順に配置される、金属系素子を含む第１チェーファーと、第２チェーファーとで構成し、
前記カーカスプライの外方端と、前記第１チェーファーの内方端及び外方端とが少なくとも位置するタイヤ径方向の領域内で、前記カーカスプライの内方外面に密着させてパッドを配置し、
前記パッドは、前記第１チェーファーの内方端を含む、タイヤ径方向の厚肉の領域と、前記厚肉の領域からタイヤ径方向両側に離れるに従って徐々に薄くなる領域とからなることを特徴とする空気入りタイヤを提供する。

この構成により、走行時、カーカスプライの外方端とチェーファーの内外面両端とが位置する所定領域内で、変形により作用する力を、カーカスプライに密着させたパッドが吸収し、セパレーション故障、特にカーカスプライとビードフィラーの間のセパレーション故障の発生を防止することができる。また、最も力が作用する部位でのパッドの変形量を確保することにより、より一層セパレーション故障の発生を防止することができる。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
一対のビードコアの間に掛け渡したカーカスプライと、前記カーカスプライの内面に沿って配置されるチェーファーとを、前記各ビードコアからトレッド部側へと延びるビードフィラーの外面側に巻き上げた空気入りタイヤであって、
前記チェーファーを、前記カーカスプライ側から順に配置される、金属系素子を含む第１チェーファーと、第２チェーファーとで構成し、
前記カーカスプライの外方端と、前記第１チェーファーの内方端及び外方端とが少なくとも位置するタイヤ径方向の領域内で、前記カーカスプライの内方外面に密着させてパッドを配置し、
前記パッドは、前記ビードフィラーの先端位置を挟んでタイヤ外径側の領域の硬度をタイヤ内径側の領域に比べて大きくしたことを特徴とする空気入りタイヤを提供する。

この構成により、走行時、カーカスプライの外方端とチェーファーの内外面両端とが位置する所定領域内で、変形により作用する力を、カーカスプライに密着させたパッドが吸収し、セパレーション故障、特にカーカスプライとビードフィラーの間のセパレーション故障の発生を防止することができる。また、ビードフィラーの先端位置との関係を考慮して、パッドにより、適切に走行時の変形を抑制しつつ、作用する力を吸収させることができる。

前記パッドは、タイヤ子午線断面が略台形形状であるのが好ましい。

この構成により、パッドの形状が安定し、又、加工性を向上させることができる。

前記パッドは、前記ビードフィラーの先端位置を挟んでタイヤ内径方向の長さＬ１とタイヤ外径方向の長さＬ２の比率をＬ１／Ｌ２＝２とするのが好ましい。

本発明によれば、カーカスプライに密着させたパッドを、カーカスプライの外方端とチェーファーの内外面両端とが少なくとも位置するタイヤ径方向の領域内に配置しているので、走行時の変形によってカーカスプライとビードフィラーの間に作用する力を吸収し、セパレーション故障が発生することを効果的に防止することができる。

本実施形態に係る空気入りタイヤの子午線に於ける半断面図である。 図１の部分拡大断面図である。 他の実施形態に係るパッドの例を示すタイヤの子午線に於ける部分断面図である。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤ１の子午線に於ける半断面図である。この空気入りタイヤ１は、両側のビード部２と、中央部のトレッド部３と、ビード部２とトレッド部３とを結ぶサイドウォール部４とで構成されている。なお、図１では、ビード部２等の内部構造については簡略化して図示しており、その詳細は以下の図２に示す通りとなっている。

ビード部２には、ビードコア５と、各ビードコア５に連接されるビードフィラー６とが配置されている。

ビードコア５は、詳細については図示しないが、１本のビードワイヤ（スチールワイヤ）を複数回巻き重ねて環状とし、１つに束ねた構成である。ビードコア５は、タイヤの両側に配置され、空気入りタイヤ１を図示しないホイールのリムフランジ部に固定する。またビードコア５は、空気入りタイヤ１の内圧によって発生するカーカスプライ８のコード張力を支える。

ビードフィラー６は、ゴム材料を断面略三角形状の環状に形成したものである。ビードフィラー６は、ビードコア５の環状上面に沿って環状底面を一体化され、ビードコア５を補強する。

トレッド部３には、ベルト７が内蔵されている。ベルト７は、有機繊維（ナイロン（登録商標）、ポリエステル、レーヨン、アラミド等）又はスチール等からなる複数のコードを平行に配置してゴム材で被覆したものを、２層以上に積層した多層構造である。ベルト７は、タイヤ周方向に延び、環状に繋がっている。

ベルト７の内周側にはカーカスプライ８が配置され、その内面には最内径部となるインナーライナー９が配置されている。カーカスプライ８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。カーカスプライ８は、両側のビードコア５の間に架け渡されている。カーカスプライ８は、ビードコア５で折り返されて、その先端である外方端がビードフィラー６の先端側方に延びている。

ビード部２では、図２に示すように、カーカスプライ８とビードコア５及びビードフィラー６との間には、カーカスプライ８側から順に、第１チェーファー１０と第２チェーファー１１とがそれぞれ配置されている。第１チェーファー１０は、金属系素子（ここではスチール）を撚った複数本のスチールコードと、これらスチールコードを被覆するコンパウンド（ゴム組成物）とからなる帯状のものである。第１チェーファー１０は、環状に接続され、その内方端がビードフィラー６の先端内側近傍に位置している。そして、内方端からビードコア５に至り、そこで折り返されて、外方端側はビードフィラー６の先端外側近傍に位置している。第２チェーファー１１はナイロン製の線材を撚った複数本のナイロンコードと、これらナイロンコードを被覆するゴム組成物とからなる帯状のものである。第２チェーファー１１は、第１チェーファー１０を覆うように、内方端及び外方端が第１チェーファー１０の内方端及び外方端よりも上方側にそれぞれ位置している。

カーカスプライ８とビードフィラー６の間にはパッド１２が配置されている。パッド１２はゴム製で、そのモジュラスがカーカスプライ８のトッピングゴムやビードフィラー６よりも小さい。またパッド１２は、カーカスプライ８の内方外面に密着状態で環状に一体化されている。さらにパッド１２は、カーカスプライ８の外方端８ａと第１チェーファー１０の内方端１０ａと外方端１０ｂとが少なくとも位置するタイヤ径方向の領域Ａ内に配置されている。図２の例では、さらに広い領域に配置されており、ビードフィラー６の先端位置を挟んで、パッド１２の下端位置までのタイヤ外径方向の長さＬ１と、パッド１２の上端位置までのタイヤ内径方向の長さＬ２との比率はＬ１／Ｌ２＝２となるように設定されている。また長さＬ１に対応する外径部１２ａと長さＬ２に対応する内径部１２ｂとでは材質を異ならせており、外径部１２ａの硬度が内径部１２ｂよりも高くなるような材料が選定されている。またパッド１２は、カーカスプライ８の内方端部の外周面と第１チェーファー１１の外方端部の内周面との距離をＢとした場合、厚みｂが０．０１Ｂ≦ｂ≦０．４Ｂを満足するように設定されている。

このように、パッド１２を、カーカスプライ８の内方外面に密着させ、かつ、カーカスプライ８の外方端８ａと第１チェーファー１０の内方端１０ａと外方端１０ｂとが少なくとも位置するタイヤ径方向の領域Ａ内に位置させることにより、次のような効果が得られる。すなわち、走行時、空気入りタイヤ１の変形により第１チェーファー１０も変形する。これに伴い、カーカスプライ８も変形し、ビードフィラー６等から剥離しようとするが、カーカスプライ８にはパッド１２が一体化されている。このため、カーカスプライ８の変形がパッド１２によって吸収されて他の部分からの剥離を防止する。

比較例と実施例１から３の空気入りタイヤ１の耐久性について比較実験を行った。ここでは、タイヤサイズ１２００Ｒ２０の空気入りタイヤ１を空気圧８３０ｋＰａとして実車走行を行った。そして、この空気入りタイヤ１が損傷するまでの走行距離を測定した。以下に示す表１は、比較例を１００として指数表示したものである。指数値が大きいほど良好である（耐久性に優れている）ことを示す。

比較例では、チェーファーは、第１チェーファー１０のみとし、カーカスプライ８の硬度を４MPa、パッド１２の硬度を５MPa、第１チェーファー１０の硬度を８MPaとし、パッド１２の厚みを０．５mmとした。実施例１〜３では、チェーファーを第１チェーファー１０と第２チェーファー１１とで構成している。またカーカスプライ８の硬度を５MPa、第１チェーファー１０の硬度を８MPaとしている。但し、実施例１では、第２チェーファー１１の硬度を３とし、パッド１２の硬度を４MPa、厚みを０．５mmとした。実施例２では、第２チェーファー１１の硬度を３MPaとし、パッド１２の硬度を４MPa、厚みを０．５mmから１．５mm（厚肉部の厚み）まで変化させた。第３実施例では、第２チェーファー１１の硬度を４MPaとし、パッド１２の硬度を外径部１２ａ（長さＬ１の部分）で４MPa、内径部１２ｂ（長さＬ２の部分）で３MPaとし、厚みを０．５mmから１．５mm（厚肉部の厚み）まで変化させた。

表１から明らかなように、第２チェーファー１１を設けることで耐久性を向上させることができた。またパッドの厚みを変化させて厚肉部を設けることで、より一層、耐久性を向上させることができた。さらにパッド１２の硬度を外径部と内径部とで相違させることで、最も耐久性を向上することができた。

なお、本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
前記実施形態では、タイヤ子午線の断面形状が平坦なパッド１２を使用したが、例えば、図３に示すように、略台形形状となるパッド１２を使用することもできる。この場合、厚肉となった部分（厚肉部）は、第１チェーファー１０の内方端を含む領域とするのが好ましい。これにより、最も変形量の大きい部分での剥離を効果的に防止することができる。また厚肉部の両側には徐々に薄くなる領域が形成されているので、加工しやすく、又、タイヤ成型時の不良も発生しにくい。

厚肉部は、一体物のパッド１２で形成するようにしてもよいが、複数枚のパッド１２を重ね合わせて貼着することにより形成するようにしてもよい。複数枚のパッド１２を重ね合わせて使用することにより、各パッド１２の加工を簡単に行い、安価に製作することが可能となる。

本発明は、空気入りタイヤ、特に悪路等の大きな外圧を受けるような路面の走行に適した空気入りタイヤに適している。

１…空気入りタイヤ
２…ビード部
３…トレッド部
４…サイドウォール部
５…ビードコア
６…ビードフィラー
７…ベルト
８…カーカスプライ
９…インナーライナー
１０…第１チェーファー
１１…第２チェーファー
１２…パッド

Claims (4)

1. 一対のビードコアの間に掛け渡したカーカスプライと、前記カーカスプライの内面に沿って配置されるチェーファーとを、前記各ビードコアからトレッド部側へと延びるビードフィラーの外面側に巻き上げた空気入りタイヤであって、
   前記チェーファーを、前記カーカスプライ側から順に配置される、金属系素子を含む第１チェーファーと、第２チェーファーとで構成し、
   前記カーカスプライの外方端と、前記第１チェーファーの内方端及び外方端とが少なくとも位置するタイヤ径方向の領域内で、前記カーカスプライの内方外面に密着させてパッドを配置し、
   前記パッドは、前記第１チェーファーの内方端を含む、タイヤ径方向の厚肉の領域と、前記厚肉の領域からタイヤ径方向両側に離れるに従って徐々に薄くなる領域とからなることを特徴とする空気入りタイヤ。
2. 一対のビードコアの間に掛け渡したカーカスプライと、前記カーカスプライの内面に沿って配置されるチェーファーとを、前記各ビードコアからトレッド部側へと延びるビードフィラーの外面側に巻き上げた空気入りタイヤであって、
   前記チェーファーを、前記カーカスプライ側から順に配置される、金属系素子を含む第１チェーファーと、第２チェーファーとで構成し、
   前記カーカスプライの外方端と、前記第１チェーファーの内方端及び外方端とが少なくとも位置するタイヤ径方向の領域内で、前記カーカスプライの内方外面に密着させてパッドを配置し、
   前記パッドは、前記ビードフィラーの先端位置を挟んでタイヤ外径側の領域の硬度をタイヤ内径側の領域に比べて大きくしたことを特徴とする空気入りタイヤ。
3. 前記パッドは、タイヤ子午線断面が略台形形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記パッドは、前記ビードフィラーの先端位置を挟んでタイヤ内径方向の長さＬ１とタイヤ外径方向の長さＬ２の比率をＬ１／Ｌ２＝２としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。

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