JP6963496B2 - 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。

空気入りラジアルタイヤでは、ビード部の耐久性を向上するためにカーカスプライの巻き上げ部に沿ってナイロンコードやスチールコード等のコードを含むコード補強層を設けることがある。カーカスプライの巻き上げ部の周りにコード補強層を設けて補強することにより、カーカスプライの巻き上げ端の歪みを分散させることができるが、コード補強層の剛性がビード部の周りに配されたゴムに比べて極端に高いため、コード補強層の端部に応力歪みが集中してビード部の耐久性が低下しやすくなる。

そこで、下記特許文献１には、カーカスプライがビード部の位置で２層以上の積層プライ構造になる空気入りタイヤにおいて、積層プライ構造の位置でプライコードが互いに交差するようにカーカスプライを積層することが提案されている。

特開平１１−３１０００７号公報

特許文献１では、ビードフィラーのタイヤ幅方向外側においてプライコードが互いに交差するだけでなく、カーカスプライの巻き上げ部が、左右一対のビード部の間に設けられたカーカスプライの本体部と重なる位置においてもプライコードが交差している。カーカスプライの巻き上げ部が本体部と重なる位置では、他の位置に比べてカーカスプライの積層枚数が多いことに加えてプライコードも交差しているため、局所的にタイヤ剛性が高くなり乗り心地性が損なわれる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、局所的にタイヤ剛性が高くなることが無く、ビード部の耐久性を向上することができる空気入りタイヤを提供することにある。

本発明の空気入りタイヤは、ビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを有する一対のビード部材と、一対の前記ビード部材の間に設けられた本体部と、前記本体部から延びて前記ビード部材でタイヤ幅方向内側から外側へ折り返された巻き上げ部とを有するアッププライと、前記アッププライのタイヤ外面側に設けられ、前記本体部に重なる本体積層部と、前記巻き上げ部に重なる巻き上げ積層部と、前記本体積層部と前記巻き上げ積層部との間において前記ビードフィラーに重なるフィラー積層部とを有するダウンプライとを備えた空気入りタイヤにおいて、前記アッププライと前記ダウンプライは、子午線方向に沿って延びるプライコードと、前記プライコードを被覆する被覆ゴムとを備え、前記アッププライは、子午線方向に対して傾斜する方向に沿って前記プライコードを配した第１傾斜領域を前記巻き上げ部に有し、前記ダウンプライは、子午線方向に対して前記第１傾斜領域と逆向きに傾斜する方向に沿って前記プライコードを配した第２傾斜領域を前記巻き上げ積層部に有し、前記第２傾斜領域のタイヤ径方向外側端が前記フィラー積層部に位置する。

本発明の好ましい態様において、前記第１傾斜領域及び前記第２傾斜領域の前記プライコードは、タイヤ径方向外方に行くほど子午線方向に対する傾斜角度が小さくてもよい。

本発明の他の好ましい態様において、小型トラック用のタイヤであってもよい。

本発明によれば、局所的にタイヤ剛性が高くなることが無く、ビード部の耐久性を向上することができる。

本実施形態の空気入りタイヤを示すタイヤ子午線半断面図。 図１の空気入りタイヤのビードコア、ビードフィラー、及びカーカスプライをタイヤ側面から見た図。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態の空気入りタイヤ（以下、「タイヤ」という）１０の一例を示すタイヤ子午線断面図であり、規定リムのリムフランジ１に装着した状態での半断面を示している。

本明細書において、タイヤ幅方向とは、タイヤ回転軸に平行な方向であって、タイヤ軸方向と同義であり、図において符号Ｙで示し、タイヤ幅方向内側及び外側をそれぞれ符号Ｙ１及びＹ２で示す。また、タイヤ径方向（ラジアル方向）とは、タイヤ回転軸に垂直な方向であり、図において符号Ｚで示し、タイヤ径方向内側及び外側をそれぞれ符号Ｚ１及びＺ２で示す。タイヤ子午線方向とは、タイヤ回転軸を含む面で切断したときのタイヤ断面プロファイルに沿う方向であり、図において符号ＭＤに示す。タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心とする円周上の方向であり、図において符号Ｒで示す。

本実施形態のタイヤ１０は、ＳＵＶ車やピックアップトラックなどの小型トラック用タイヤであり、タイヤ幅方向Ｙ両側に設けられた左右一対のビード部１１と、ビード部１１からタイヤ径方向外側に延びる一対のサイドウォール部１５と、左右のサイドウォール部１５の径方向外側端部同士を連結するように両サイドウォール部１５の間に設けられたトレッド部１６とを備える。

ビード部１１には、ゴム被覆したビードワイヤを積層巻回した収束体よりなる環状のビードコア１２と、このビードコア１２のタイヤ径方向外側Ｚ２に配置されたゴム製のビードフィラー１３とが一体化された環状のビード部材１４が埋設されている。ビードフィラー１３は、硬質ゴムからなり、タイヤ最大幅位置よりタイヤ径方向外方Ｚ２まで延びる先端側ほど幅狭の断面三角形状をなしている。

タイヤ１０の内部には、一対のビード部１１間に架け渡されたトロイド状の２枚のカーカスプライ２０Ａ、２０Ｂが設けられている。２枚のカーカスプライ２０Ａ、２０Ｂは、タイヤ内面側のアッププライ２０Ａと、その外側（即ち、タイヤ外面側）に重ねて設けられたダウンプライ２０Ｂとの２枚で構成されている。アッププライ２０Ａとダウンプライ２０Ｂは、トレッド部１６から両側のサイドウォール部１５を経てビード部１１に至り、ビード部１１において両端部が係止されている。

トレッド部１６におけるダウンプライ２０Ｂのタイヤ外面側にはベルト３０が設けられ
ている。ベルト３０は、複数本のコード（例えば、スチールコード）がゴムで被覆されたもので、２枚のカーカスプライ２０Ａ、２０Ｂの外周でトレッド部１６を補強する。ベルト３０よりタイヤ径方向外側には外表面が接地面となるトレッドゴム３２が設けられている。

アッププライ２０Ａのタイヤ内面側には、タイヤ１０の内周面を構成する耐空気透過ゴム層としてのインナーライナー３４が設けられている。サイドウォール部１５には、ダウンプライ２０Ｂのタイヤ幅方向Ｙ両側にタイヤ１０の外壁面を構成するサイドウォールゴム３３が設けられている。

ビード部１１のタイヤ幅方向外側Ｙ２には、リムストリップ４０が設けられている。リムストリップ４０の上部はサイドウォールゴム３３の下部と接している。リムストリップ４０の下部はビードコア１２よりタイヤ径方向内側Ｚ１へ入り込みインナーライナー３４と接している。リムストリップ４０は、ビード部１１周辺においてタイヤ外表面を構成し、タイヤ１０をリム組の際にリムフランジ１と接触する。

このような構成のタイヤ１０において、アッププライ２０Ａは、一対のビード部１１の間に設けられタイヤの骨格を形成する本体部２１Ａと、本体部２１Ａから延びてビードコア１２及びビードフィラー１３を包み込むようにビード部１１の周りでタイヤ幅方向内側Ｙ１から外側Ｙ２へ折り返された巻き上げ部２２Ａとを有する。

アッププライ２０Ａの巻き上げ部２２Ａは、ビードコア１２及びビードフィラー１３のタイヤ幅方向外側面に沿ってタイヤ径方向外側Ｚ２へ延びている。巻き上げ部２２Ａの先端（即ち、巻き上げ部２２Ａのタイヤ径方向外側端）は、巻き上げ端２２ＡＥであり、ビードフィラー１３の上端（即ち、タイヤ径方向外端）１３Ａよりタイヤ径方向内側Ｚ１で終端している。

ダウンプライ２０Ｂは、一対のビード部１１の間でアッププライ２０Ａのタイヤ外面側に設けられている。ダウンプライ２０Ｂは、サイドウォール部１５及びトレッド部１６においてアッププライ２０Ａの本体部２１Ａに重なる本体積層部２１Ｂと、ビード部１１においてアッププライ２０Ａの巻き上げ部２２Ａに重なる巻き上げ積層部２２Ｂと、本体積層部２１Ｂと巻き上げ積層部２２Ｂとの間においてビードフィラー１３に重なるフィラー積層部２５Ｂとを有する。ダウンプライ２０Ｂのタイヤ径方向内側Ｚ１の先端２０ＢＥはビードコア１２のタイヤ幅方向外側Ｙ２にあり、ダウンプライ２０Ｂのタイヤ径方向内側Ｚ１の端部がビードコア１２とタイヤ径方向Ｚに重なっている。

図２に示すように、アッププライ２０Ａ及びダウンプライ２０Ｂは、タイヤ周方向Ｒに間隔をあけて設けられた複数のプライコード２３Ａ、２３Ｂと、複数のプライコード２３Ａ、２３Ｂを被覆する被覆ゴム２４Ａ，２４Ｂとを備える。プライコード２３Ａ、２３Ｂとしては、スチールコード等の金属コードや、ポリエステルやナイロン等の有機繊維コード等が用いられる。

詳細には、アッププライ２０Ａのプライコード２３Ａは、タイヤ周方向Ｒに間隔をあけて複数本配置されており、本体部２１Ａにおいて子午線方向（タイヤ周方向Ｒに対して実質的に直交する方向）ＭＤに沿って延び、巻き上げ部２２Ａにおいて子午線方向ＭＤに対して傾斜する方向に沿って延びている。

つまり、アッププライ２０Ａは、本体部２１Ａが複数のプライコード２３Ａを子午線方向ＭＤに沿って配置した第１子午線領域をなし、巻き上げ部２２Ａが複数のプライコード２３Ａを子午線方向ＭＤに対して傾斜させて配置した第１傾斜領域Ｑ１をなしている。

ダウンプライ２０Ｂのプライコード２３Ｂは、タイヤ周方向Ｒに間隔をあけて複数本配置されている。このプライコード２３Ｂは、本体積層部２１Ｂにおいて子午線方向ＭＤに沿って延び、フィラー積層部２５Ｂに配置された屈曲点Ｓにおいて子午線方向ＭＤに対して第１傾斜領域と逆向き（アッププライ２０Ａの巻き上げ部２２Ａに設けられたプライコード２３Ａと逆向き）に傾斜する方向へ屈曲し、巻き上げ積層部２２Ｂにおいてフィラー積層部２５Ｂで屈曲した方向に沿って延びている。

つまり、ダウンプライ２０Ｂは、本体積層部２１Ｂが複数のプライコード２３Ｂを子午線方向ＭＤに沿って配置した第２子午線領域Ｐ２をなし、巻き上げ積層部２２Ｂが複数のプライコード２３Ｂを子午線方向ＭＤに対して第１傾斜領域Ｑ１と逆向きに傾斜させて配置した第２傾斜領域Ｑ２をなしており、第２傾斜領域Ｑ２のタイヤ径方向外側端Ｚ２がフィラー積層部２５Ｂに位置している。

そして、アッププライ２０Ａの巻き上げ部２２Ａとダウンプライ２０Ｂの巻き上げ積層部２２Ｂは、図２に示すようにタイヤ側面視においてプライコード２３Ａ及びプライコード２３Ｂが互いに網目状に交差するように重ねられている。

アッププライ２０Ａ及びダウンプライ２０Ｂに設けられたプライコード２３Ａ、２３Ｂの間隔や、第１傾斜領域Ｑ１におけるプライコード２３Ａの傾斜角度、第２傾斜領域Ｑ２におけるプライコード２３Ｂの傾斜角度は特に限定しないが、例えば、アッププライ２０Ａ及びダウンプライ２０Ｂに設けられたプライコード２３Ａ，２３Ｂの間隔はタイヤ周方向Ｒに０．２〜１．２ｍｍとすることができ、第１傾斜領域Ｑ１における子午線方向ＭＤに対するプライコード２３Ａの傾斜角度は１５〜５０°とすることができ、第２傾斜領域Ｑ２における子午線方向ＭＤに対するプライコード２３Ｂの傾斜角度は１５〜５０°とすることができる。

屈曲点Ｓは、ダウンプライ２０Ｂの本体積層部２１Ｂのタイヤ径方向内側端（つまり、本体積層部２１Ｂとフィラー積層部２５Ｂとの境界部分）から１０ｍｍ以上離れていることが好ましい。

なお、本明細書において、プライコード２３Ａ、２３Ｂの間隔や、プライコード２３Ａ、２３Ｂの傾斜角度は、空気入りタイヤをリムに組み付ける前のフリー状態で測定される。

本実施形態のタイヤ１０では、タイヤ変形時に大きな歪みが集中しやすいビードフィラー１３のタイヤ幅方向外側Ｙ２において、プライコード２３Ａ、２３Ｂが網目構造を形成するため、アッププライ２０Ａとダウンプライ２０Ｂとを大幅に高剛性化することができ、ビード部１１周りの耐久性を向上させることができる。

しかも、本実施形態では、ダウンプライ２０Ｂのプライコード２３Ｂが子午線方向ＭＤに対して屈曲する屈曲点Ｓがフィラー積層部２５Ｂに配置されており、プライコード２３Ｂを子午線方向ＭＤに対して傾斜させて配置した第２傾斜領域Ｑ２がアッププライ２０Ａの本体部２１Ａに積層されないため、サイドウォール部１５においてタイヤ剛性が局所的に高くならず、乗り心地性を損ねることもない。

上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

例えば、上記実施形態では、アッププライ２０Ａの第１傾斜領域Ｑ１及びダウンプライ２０Ｂの第２傾斜領域Ｑ２におけるプライコード２３Ａ，２３Ｂの子午線方向ＭＤの傾斜角度が、タイヤ径方向外方Ｚ２に行くほど小さくなるように（つまり、子午線方向ＭＤに近づくように）変化してもよい。

このように第１傾斜領域Ｑ１及び第２傾斜領域Ｑ２におけるプライコード２３Ａ，２３Ｂの傾斜角度を変化させることで、ビードフィラー１３のタイヤ幅方向外側Ｙ２におけるタイヤ剛性をタイヤ径方向外方Ｚ２に行くにしたがって徐々に減少させることができる。これにより、タイヤ変形時に生じる歪みを分散させることができ、ビード部１１の周りの耐久性を向上させることができる。

なお、上記の実施形態では小型トラック用のタイヤについて説明したが、本発明は各種空気入りタイヤに用いることができ、好ましくはビード部において高い耐久性が求められるＳＵＶ車やピックアップトラックなどの小型トラック用タイヤや、トラックやバスなどの大型車用の重荷重用タイヤに適用することができる。

１０…タイヤ、１１…ビード部、１２…ビードコア、１３…ビードフィラー、１４…ビード部材、１５…サイドウォール部、１６…トレッド部、２０Ａ…アッププライ、２０Ｂ…ダウンプライ、２１Ａ…本体部、２１Ｂ…本体積層部、２２Ａ…巻き上げ部、２２ＡＥ…巻き上げ端、２２Ｂ…巻き上げ積層部、２３Ａ…プライコード、２３Ｂ…プライコード、２４Ａ…被覆ゴム、２４Ｂ…被覆ゴム、２５Ｂ…フィラー積層部、Ｐ２…第２子午線領域、Ｑ１…第１傾斜領域、Ｑ２…第２傾斜領域

Claims (3)

1. ビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向外側に配置されたビードフィラーとを有する一対のビード部材と、
   一対の前記ビード部材の間に設けられた本体部と、前記本体部から延びて前記ビード部材でタイヤ幅方向内側から外側へ折り返された巻き上げ部とを有するアッププライと、
   前記アッププライのタイヤ外面側に設けられ、前記本体部に重なる本体積層部と、前記巻き上げ部に重なる巻き上げ積層部と、前記本体積層部と前記巻き上げ積層部との間において前記ビードフィラーに重なるフィラー積層部とを有するダウンプライとを備えた空気入りタイヤにおいて、
   前記アッププライと前記ダウンプライは、子午線方向に沿って延びるプライコードと、前記プライコードを被覆する被覆ゴムとを備え、
   前記アッププライは、子午線方向に対して傾斜する方向に沿って前記プライコードを配した第１傾斜領域を前記巻き上げ部に有し、
   前記ダウンプライは、子午線方向に対して前記第１傾斜領域と逆向きに傾斜する方向に沿って前記プライコードを配した第２傾斜領域を前記巻き上げ積層部に有し、前記第２傾斜領域のタイヤ径方向外側端が前記フィラー積層部に位置する空気入りタイヤ。
2. 前記第１傾斜領域及び前記第２傾斜領域の前記プライコードは、タイヤ径方向外方に行くほど子午線方向に対する傾斜角度が小さい請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 小型トラック用のタイヤである請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。

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