JP7187969B2

JP7187969B2 - タイヤ

Info

Publication number: JP7187969B2
Application number: JP2018198282A
Authority: JP
Inventors: 浩彰二宮
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2018-10-22
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2038-10-22
Also published as: US20200122522A1; CN111070970B; EP3643535B1; CN111070970A; JP2020066250A; EP3643535A1; US11453249B2

Description

本発明は、タイヤであって、詳しくは、ビード部にエーペックスゴムが配されたタイヤに関する。

下記特許文献１には、ビード部に第一エイペックス及び第ニエイペックスが配され、カーカスプライの折返し部が前記第一エイペックスと前記第ニエイペックスとの間に位置した空気入りタイヤが提案されている。この空気入りタイヤでは、前記折返し部が従来タイヤよりもタイヤ軸方向内側に配置され、ひいては走行時における前記折返し部への歪みの集中が抑制される。これにより、ビード部の耐久性の向上が期待される。

特開２０１５－１６０４９０号公報

特許文献１のタイヤは、前記カーカスプライの折返し部への歪みの集中を抑制する一方、カーカスプライの本体部と第ニエイペックスとの間に歪みが集中し、セパレーションが発生し易い傾向があった。したがって、上記タイヤでは、ビード部の耐久性についてさらなる改善が求められていた。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ビード部の耐久性をさらに向上させたタイヤを提供することを主たる目的としている。

本発明は、カーカスを有するタイヤであって、前記カーカスは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されてタイヤ半径方向外側に延びる折返し部とを有するカーカスプライを含み、前記ビード部は、前記本体部と前記折返し部との間に配され、前記ビードコアからタイヤ半径方向外側に先細状に延びる第１エーペックスゴムと、前記本体部のタイヤ軸方向外側に配された第２エーペックスゴムと、前記第２エーペックスゴムよりも小さいゴム硬さを有し、かつ、前記本体部と前記第２エーペックスゴムとの間に配されたインスレーションゴム層とを含む。

本発明のタイヤにおいて、前記インスレーションゴム層のタイヤ半径方向の外端は、前記第２エーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向外側に位置しているのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記インスレーションゴム層は、前記第１エーペックスゴムと接する部分を含むのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記インスレーションゴム層は、前記ビードコアと接する部分を含むのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記第２エーペックスゴムと前記インスレーションゴム層との接触部分のタイヤ半径方向の長さは、前記第２エーペックスゴムのタイヤ半径方向の長さの０．４０倍以上であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記第２エーペックスゴムのゴム硬さは、７０～９０°であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記インスレーションゴム層の厚さは、０．８～２．３mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記カーカスプライは、カーカスコードと、前記カーカスコードを被覆するトッピングゴムとを含み、前記インスレーションゴム層のゴム硬さは、前記トッピングゴムのゴム硬さよりも大きいのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記カーカスプライは、カーカスコードと、前記カーカスコードを被覆するトッピングゴムとを含み、前記インスレーションゴム層のゴム硬さは、前記トッピングゴムのゴム硬さと同一であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、前記カーカスコードの外面から前記第２エーペックスゴムまでのゴム厚さは、１．３～２．８mmであるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、ビードベースラインから前記第２エーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端までのタイヤ半径方向の距離は、前記ビードベースラインから前記トレッド部のタイヤ半径方向の外端までのタイヤ高さの０．３５～０．４５倍であるのが望ましい。

本発明のタイヤにおいて、ビードベースラインから前記第２エーペックスゴムのタイヤ半径方向の内端までのタイヤ半径方向の距離は、前記ビードベースラインから前記トレッド部のタイヤ半径方向の外端までのタイヤ高さの０．０５～０．１５倍であるのが望ましい。

本発明のタイヤのカーカスは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されてタイヤ半径方向外側に延びる折返し部とを有するカーカスプライを含む。前記ビード部は、前記本体部と前記折返し部との間に配され、前記ビードコアからタイヤ半径方向外側に先細状に延びる第１エーペックスゴムと、前記本体部のタイヤ軸方向外側に配された第２エーペックスゴムと、前記第２エーペックスゴムよりも小さいゴム硬さを有し、かつ、前記本体部と前記第２エーペックスゴムとの間に配されたインスレーションゴム層とを含む。

本発明では、前記本体部と前記第２エーペックスゴムとの剛性差が前記インスレーションゴム層によって緩和される。このため、前記本体部と前記第２エーペックスゴムとの間のせん断歪み等の集中が抑制される。したがって、本発明のタイヤは、前記本体部と前記第２エーペックスゴムとの間でのセパレーションが防止され、ひいては前記ビード部の耐久性が向上し得る。

本発明の一実施形態のタイヤの断面図である。図１のビード部の拡大断面図である。図２のインスレーションゴム層の拡大図である。比較例のタイヤのビード部の拡大断面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１には、本実施形態のタイヤ１の正規状態における回転軸を含む横断面図が示されている。本実施形態のタイヤ１は、例えば、乗用車用の空気入りタイヤとして好適に用いられる。但し、本発明のタイヤは、このような態様に限定されるものではなく、例えば、重荷重用の空気入りタイヤとして用いられても良い。

「正規状態」とは、タイヤが正規リム（図示省略）にリム組みされ、かつ、正規内圧が充填された無負荷の状態である。以下、特に言及しない場合、タイヤの各部の寸法等は、この正規状態で測定された値である。

「正規リム」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、当該規格がタイヤ毎に定めているリムであり、例えばＪＡＴＭＡであれば "標準リム" 、ＴＲＡであれば "Design Rim" 、ＥＴＲＴＯであれば "Measuring Rim" である。

「正規内圧」は、タイヤが基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧であり、ＪＡＴＭＡであれば "最高空気圧" 、ＴＲＡであれば表 "TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES" に記載の最大値、ＥＴＲＴＯであれば "INFLATION PRESSURE" である。

図１に示されるように、本実施形態のタイヤ１は、カーカス６を有している。

カーカス６は、例えば、１枚のカーカスプライ６Ａで構成されている。カーカス６は、例えば、複数枚のカーカスプライで構成されても良い。カーカスプライ６Ａは、カーカスコードと、カーカスコードを被覆するトッピングゴムとを含む。

カーカスコードは、例えば、タイヤ周方向に対して７５～９０°の角度で傾けて配列されている。カーカスコードには、例えば、ナイロン、ポリエステル又はレーヨン等の有機繊維コード等が好適に採用される。トッピングゴムには、公知の構成が適用される。

カーカスプライ６Ａは、本体部６ａ及び折返し部６ｂを有する。本体部６ａは、トレッド部２からサイドウォール部３を経てビード部４のビードコア５に至る。折返し部６ｂは、本体部６ａに連なりかつビードコア５の回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されてタイヤ半径方向外側に延びる。

ビードベースラインＢＬから折返し部６ｂまでのタイヤ半径方向の巻上げ高さｈ２は、例えば、ビードベースラインＢＬからトレッド部２のタイヤ半径方向の外端までのタイヤ高さｈ１の０．１５～０．３５倍であるのが望ましい。なお、ビードベースラインＢＬとは、タイヤが基づく規格で定まるリム径位置を通るタイヤ軸方向線である。

本実施形態では、トレッド部２にベルト層７が設けられている、ベルト層７は、例えば、２枚のベルトプライ７Ａ、７Ｂを含んでいる。各ベルトプライ７Ａ、７Ｂは、例えば、タイヤ周方向に対して傾斜して配されたベルトコードを含んで構成されている。各ベルトコードは、例えば、タイヤ周方向に対して１０～４５°の角度で傾斜しているのが望ましい。

図２には、ビード部４の拡大図が示されている。図２に示されるように、ビード部４には、例えば、ビードコア５と、クリンチゴム１０と、第１エーペックスゴム１１と、第２エーペックスゴム１２と、インスレーションゴム層１５とを含んでいる。

ビードコア５は、例えば、ビードワイヤがタイヤ周方向に複数回巻かれることにより、略矩形状の断面を有している。

クリンチゴム１０は、ビード部４の外面の少なくとも一部を構成している。本実施形態のクリンチゴム１０は、例えば、ビードヒール４ａの外面を構成している。

第１エーペックスゴム１１は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間に配されている。第１エーペックスゴム１１は、ビードコア５からタイヤ半径方向外側に先細状に延びている。本実施形態の第１エーペックスゴム１１は、例えば、本体部６ａと折返し部６ｂとに挟まれている。

ビードベースラインＢＬから第１エーペックスゴム１１のタイヤ半径方向の外端１１ｏまでのタイヤ半径方向の距離Ｌ１は、例えば、タイヤ高さｈ１（図１に示され、以下、同様である。）の０．１０～０．２０倍であるのが望ましい。

第１エーペックスゴム１１のゴム硬さは、例えば、７０～９０°であるのが望ましい。なお、本明細書において、ゴム硬さとは、ＪＩＳ－Ｋ６２５３に基づきデュロメータータイプＡにより、２３℃の環境下で測定したデュロメータＡ硬さを意味する。

第２エーペックスゴム１２は、ビード部４において、本体部６ａのタイヤ軸方向外側に配されている。また、第２エーペックスゴム１２は、ビード部４の外面を構成しておらず、クリンチゴム１０のタイヤ軸方向内側に配されている。本実施形態の第２エーペックスゴム１２は、例えば、カーカス６に沿ってタイヤ半径方向に延び、本体部６ａの一部及び折返し部６ｂの一部を覆っている。

ビードベースラインＢＬから第２エーペックスゴム１２のタイヤ半径方向の外端１２ｏまでのタイヤ半径方向の距離Ｌ２は、例えば、タイヤ高さｈ１の０．３０～０．５０倍であり、望ましくは０．３５～０．４５倍である。また、ビードベースラインＢＬから第２エーペックスゴム１２のタイヤ半径方向の内端１２ｉまでのタイヤ半径方向の距離Ｌ３は、例えば、タイヤ高さｈ１の０．０２～０．１８倍であり、望ましくは０．０５～０．１５倍である。

第２エーペックスゴム１２のゴム硬さは、例えば、７０～９０°であるのが望ましい。本実施形態では、第１エーペックスゴム１１と第２エーペックスゴム１２とが同じゴム硬さで構成されている。これにより、ビード部４の局部的な変形が抑制され、優れた操縦安定性が発揮される。

インスレーションゴム層１５は、第２エーペックスゴム１２よりも小さいゴム硬さを有し、かつ、少なくとも一部が本体部６ａと第２エーペックスゴム１２との間に配されている。本発明では、本体部６ａと第２エーペックスゴム１２との剛性差がインスレーションゴム層１５によって緩和される。このため、本体部６ａと第２エーペックスゴム１２との間のせん断歪み等の集中が抑制される。したがって、本発明のタイヤは、本体部６ａと第２エーペックスゴム１２との間でのセパレーションが防止され、ひいてはビード部４の耐久性が向上し得る。

本実施形態のカーカス６は、１枚のカーカスプライ６Ａで構成され、かつ、折返し部６ｂのタイヤ半径方向の長さが比較的小さい所謂ローターンアップ構造を有している。このような本実施形態では、上述のセパレーションが防止されることにより、ビード部４の耐久性が効果的に高められる。また、本発明のタイヤでは、上記セパレーションが防止されるため、第２エーペックスゴム１２のゴム硬さを大きくでき、ビード部４の重量の増加を抑制しつつ操縦安定性を向上させることができる。

インスレーションゴム層１５のゴム硬さは、カーカスプライ６Ａのトッピングゴムのゴム硬さと同一、又は、前記トッピングゴムのゴム硬さよりも大きいのが望ましい。具体的には、インスレーションゴム層１５のゴム硬さは、５５～７０°であるのが望ましい。このようなインスレーションゴム層１５は、本体部６ａと第２エーペックスゴム１２との間でのセパレーションを効果的に防止し得る。

図３には、インスレーションゴム層１５の拡大図が示されている。図３に示されるように、インスレーションゴム層１５の厚さｔ１は、例えば、０．８～２．３mmであるのが望ましい。また、カーカスコード６ｃの外面から第２エーペックスゴム１２までのゴム厚さｔ２は、例えば、１．３～２．８mmであるのが望ましい。

図２に示されるように、本実施形態のインスレーションゴム層１５は、カーカスプライ６Ａの本体部６ａのタイヤ軸方向外側の外面に沿ってタイヤ半径方向に延びている。インスレーションゴム層１５のタイヤ半径方向の外端１５ｏは、第２エーペックスゴム１２のタイヤ半径方向の外端１２ｏよりもタイヤ半径方向外側に位置している。より望ましい態様では、前記外端１５ｏは、タイヤ１のタイヤ軸方向の最大幅位置よりもタイヤ半径方向外側に位置している。具体的には、ビードベースラインＢＬからインスレーションゴム層１５のタイヤ半径方向の外端１５ｏまでのタイヤ半径方向の距離は、例えば、タイヤ高さｈ１の０．６５～０．７５倍であるのが望ましい。このようなインスレーションゴム層１５は、第２エーペックスゴム１２のセパレーションを確実に防止できる。

同様の観点から、第２エーペックスゴム１２とインスレーションゴム層１５との接触部分のタイヤ半径方向の長さＬ５は、例えば、第２エーペックスゴム１２のタイヤ半径方向の長さＬ４の０．４０倍以上である。具体的には、前記接触部分の長さＬ５は、第２エーペックスゴム１２の前記長さＬ４の０．５０～０．７０倍であるのが望ましい。

本実施形態のインスレーションゴム層１５は、例えば、カーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間に挟まれた部分を含む。このようなインスレーションゴム層１５は、折返し部６ｂの外端のセパレーションを抑制し、ビード部４の耐久性をさらに高めるのに役立つ。

インスレーションゴム層１５は、例えば、第１エーペックスゴム１１と接する部分を含むのが望ましい。本実施形態のインスレーションゴム層１５は、第１エーペックスゴム１１と本体部６ａとの間に挟まれた部分を含む。これにより、本体部６ａと第１エーペックスゴム１１との密着性が高められる。

同様の観点から、本実施形態のインスレーションゴム層１５は、第１エーペックスゴム１１と本体部６ａとの間において、タイヤ半径方向内側に向かって厚さが漸減している。

インスレーションゴム層１５は、例えば、ビードコア５と接する部分を含むのが望ましい。また、本発明の他の態様において、インスレーションゴム層１５は、ビードコア５の周りを巻き上げられても良い。このようなインスレーションゴム層１５の配置は、インスレーションゴム層１５の内端を起点としたゴム部材のセパレーションを抑制するのに役立つ。

以上、本発明の一実施形態のタイヤが詳細に説明されたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されることなく、種々の態様に変更して実施され得る。

図１の基本構造を有するサイズ２０５／５５Ｒ１６の乗用車用の空気入りタイヤが、表１の仕様に基づき試作された。また、比較例として、図４に示されるように、カーカスプライの本体部ａと第２エーペックスゴムｂとの間にインスレーションゴム層が配されていないタイヤが試作された。比較例のタイヤは、インスレーションゴム層が配されていない点を除き、図１で示されるタイヤと実質的に同一である。各テストタイヤについて、ビード部の耐久性がテストされた。各テストタイヤの共通仕様及びテスト方法は、以下の通りである。
装着リム：１６×６．５Ｊ
タイヤ内圧：２３０kPa

＜ビード部の耐久性＞
ドラム試験機上でテストタイヤを下記条件で走行させ、ビード部に損傷が発生するまでの走行距離が測定された。結果は、比較例を１００とする指数であり、数値が大きい程、ビード部の耐久性が優れていることを示す。
速度：８０km/h
縦荷重：４．２kN
テスト結果が表１に示される。

テストの結果、実施例のタイヤは、ビード部の耐久性が向上していることが確認できた。

２トレッド部
３サイドウォール部
４ビード部
５ビードコア
６カーカス
６Ａカーカスプライ
６ａ本体部
６ｂ折返し部
１１第１エーペックスゴム
１２第２エーペックスゴム
１５インスレーションゴム層

Claims

カーカスを有するタイヤであって、
前記カーカスは、トレッド部からサイドウォール部を経てビード部のビードコアに至る本体部と、前記本体部に連なりかつ前記ビードコアの回りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返されてタイヤ半径方向外側に延びる折返し部とを有するカーカスプライを含み、
前記ビード部は、
前記本体部と前記折返し部との間に配され、前記ビードコアからタイヤ半径方向外側に先細状に延びる第１エーペックスゴムと、
前記本体部のタイヤ軸方向外側に配された第２エーペックスゴムと、
前記第２エーペックスゴムよりも小さいゴム硬さを有し、かつ、前記本体部と前記第２エーペックスゴムとの間に配されたインスレーションゴム層とを含み、
前記インスレーションゴム層は、前記第１エーペックスゴムと前記本体部との間に挟まれた部分と、前記ビードコアと接する部分とを含む、
タイヤ。
前記インスレーションゴム層のタイヤ半径方向の外端は、前記第２エーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端よりもタイヤ半径方向外側に位置している、請求項１記載のタイヤ。
前記インスレーションゴム層は、前記第１エーペックスゴムと接する部分を含む、請求項１又は２記載のタイヤ。
前記インスレーションゴム層は、前記ビードコアと接する部分を含む、請求項３記載のタイヤ。
前記第２エーペックスゴムと前記インスレーションゴム層との接触部分のタイヤ半径方向の長さは、前記第２エーペックスゴムのタイヤ半径方向の長さの０．４０倍以上である、請求項１ないし４のいずれかに記載のタイヤ。
前記第２エーペックスゴムのゴム硬さは、７０～９０°である、請求項１ないし５のいずれかに記載のタイヤ。
前記インスレーションゴム層の厚さは、０．８～２．３mmである、請求項１ないし６のいずれかに記載のタイヤ。
前記カーカスプライは、カーカスコードと、前記カーカスコードを被覆するトッピングゴムとを含み、
前記インスレーションゴム層のゴム硬さは、前記トッピングゴムのゴム硬さよりも大きい、請求項１ないし７のいずれかに記載のタイヤ。
前記カーカスプライは、カーカスコードと、前記カーカスコードを被覆するトッピングゴムとを含み、
前記インスレーションゴム層のゴム硬さは、前記トッピングゴムのゴム硬さと同一である、請求項１ないし７のいずれかに記載のタイヤ。
ビードベースラインから前記第２エーペックスゴムのタイヤ半径方向の外端までのタイヤ半径方向の距離は、前記ビードベースラインから前記トレッド部のタイヤ半径方向の外端までのタイヤ高さの０．３５～０．４５倍である、請求項１ないし９のいずれかに記載のタイヤ。
ビードベースラインから前記第２エーペックスゴムのタイヤ半径方向の内端までのタイヤ半径方向の距離は、前記ビードベースラインから前記トレッド部のタイヤ半径方向の外端までのタイヤ高さの０．０５～０．１５倍である、請求項１ないし１０のいずれかに記載のタイヤ。