JP7367488B2

JP7367488B2 - 空気入りタイヤ

Info

Publication number: JP7367488B2
Application number: JP2019213473A
Authority: JP
Inventors: 謙次野中
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2023-10-24
Anticipated expiration: 2039-11-26
Also published as: US20210155058A1; EP3828008B1; JP2021084485A; US11904640B2; EP3828008A1

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。

下記特許文献１には、コアを備える一対のビードと、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、上記カーカスの内側に位置するインナーライナーとを備えた空気入りタイヤが記載されている。

特開２０１７－７４８３４号公報

特許文献１の空気入りタイヤでは、タイヤの空気圧を長期間保つこと（以下、単に「耐エアリーク性」という場合がある。）について、改善の余地があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、耐エアリーク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を主たる目的としている。

本発明は、空気入りタイヤであって、それぞれにビードコアが埋設されている一対のビード部と、前記一対のビード部間を延びる空気非透過性のインナーライナーとを含み、前記インナーライナーのタイヤ半径方向の内端は、前記一対のビード部それぞれにおいて、前記ビードコアのタイヤ半径方向の内端よりもタイヤ半径方向の内側に位置し、前記一対のビード部のビードベース径は、前記空気入りタイヤが装着される正規リムのリム径の９９．７％未満である。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記インナーライナーが、前記一対のビード部の少なくとも一方において、前記ビードコアのタイヤ半径方向内側を通ってタイヤ軸方向外側に延びる第１延長部を備える、のが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記インナーライナーの前記第１延長部が、前記ビードコアのタイヤ軸方向の外端をタイヤ軸方向外側に越えて延びる、のが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記インナーライナーが、前記第１延長部からタイヤ半径方向外側に延びる第２延長部を備える、のが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記インナーライナーの前記第２延長部のタイヤ半径方向の外端が、ビードベースラインよりもタイヤ半径方向の外側に位置する、のが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、カーカスプライをさらに含み、前記カーカスプライは、前記一対のビード部のそれぞれのビードコア間を延びる本体部と、前記それぞれのビードコアの回りをタイヤ軸方向の内側から外側へ折り返された折返し部とを含み、前記ビード部のタイヤ軸方向の最大厚さをＷとし、前記ビードコアのタイヤ半径方向の中間位置高さでの前記カーカスプライの本体部のタイヤ軸方向の内面から前記折返し部のタイヤ軸方向の外面までのカーカス厚さをＷａとしたときに、比Ｗ／Ｗａが１．２０以上である、のが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記中間位置高さにおいて、前記折返し部のタイヤ軸方向の外側のビードゴム厚さをＷｂとしたときに、比Ｗ／Ｗｂが４．５０よりも大きい、のが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記ビードコアのタイヤ軸方向の中間位置において、前記折返し部のタイヤ半径方向内側のビードゴム厚さｄが２～５mmである、のが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記ビード部が、前記ビードコアのタイヤ軸方向の中間位置よりもタイヤ軸方向の外側かつ前記ビードコアのタイヤ半径方向の中間位置高さよりもタイヤ半径方向の内側で、ビード基準面から外側に突出する突部を有する、のが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記突部が、前記ビードコアのタイヤ半径方向の内端よりもタイヤ半径方向の内側、かつ、前記ビードコアのタイヤ軸方向の外端よりもタイヤ軸方向の外側に設けられる、のが望ましい。

本発明に係る空気入りタイヤは、前記空気入りタイヤが、自動二輪車用である、のが望ましい。

本発明では、インナーライナーのタイヤ半径方向の内端が、ビードコアのタイヤ半径方向の内端よりもタイヤ半径方向の内側に位置するので、ビードコアの内側を通る空気の漏れを抑制できる。また、ビード部のビードベース径は、正規リムのリム径の９９．７％未満であるので、前記ビード部と前記正規リムとの間の締付け力が高められ、これらの間からの空気の漏れを抑制できる。したがって、本発明の空気入りタイヤは、優れた耐エアリーク性を有する。

本発明の空気入りタイヤのタイヤ子午線断面図である。図１の左側のビード部の拡大図である。図１の左側のビード部の拡大図である。

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は、本実施形態の空気入りタイヤ（以下、単に「タイヤ」ということがある。）１の非リム組み状態のタイヤ回転軸（図示省略）を含むタイヤ子午線断面図である。本実施形態では、好ましいタイヤ１として、自動二輪車用タイヤが示される。なお、本発明のタイヤ１は、自動二輪車用に限定されるものではなく、乗用車用や重荷重用に適用することができる。

タイヤ１は、例えば、路面と接地する踏面２ａを有するトレッド部２と、トレッド部２の両端からタイヤ半径方向の内側に配される一対のサイドウォール部３と、各サイドウォール部３に連なった一対のビード部４とを含んでいる。各ビード部４には、ビードコア５が埋設されている。

前記「非リム組み状態」とは、本明細書では、ビードコア５のタイヤ軸方向の外側で正規リムＲと接するビード部４の外側面４ａ、４ａ間のタイヤ軸方向の距離を、リムＲのリム幅Ｗｔと一致するようにビード部４を保持した状態をいう。以下、特に言及されない場合、タイヤ１の各部の寸法等はこの非リム組み状態で測定された値である。

前記「正規リム」Ｒとは、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" 、或いはETRTOであれば"Measuring Rim"である。正規リムＲは、以下、単に「リム」という場合がある。

本実施形態のリムＲは、一対のベースＲａと、ベースＲａのタイヤ軸方向の外端に連なってタイヤ半径方向外側にのびる一対のフランジＲｂとを含んでいる。

トレッド部２は、本実施形態では、キャンバー角が大きい旋回時においても十分な接地面積が得られるように、トレッド部２の踏面２ａが、タイヤ半径方向外側に凸で円弧状に湾曲してのびている。

本実施形態のタイヤ１は、ビードコア５と、ビードコア５間を延びるカーカス６と、カーカス６のタイヤ半径方向外側、かつ、トレッド部２の内部に配されるベルト層７とを具えている。ビードコア５及びベルト層７は、公知の態様が適宜採用される。

カーカス６は、少なくとも１枚、本実施形態では、タイヤ半径方向の内外に２枚のカーカスプライ６Ａ、６Ｂで形成されている。カーカスプライ６Ａ、６Ｂのそれぞれは、例えば、タイヤ赤道Ｃに対して７５～９０°の角度で傾けて配列されたカーカスコードをゴム材料（図示省略）で被覆して形成されている。

各カーカスプライ６Ａ、６Ｂは、例えば、本体部６ａと折返し部６ｂとを含んでいる。本体部６ａは、例えば、各ビードコア５間をトロイド状に延びている。折返し部６ｂは、例えば、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の内側から外側へ折り返されている。各折返し部６ｂは、例えば、ビードコア５よりもタイヤ半径方向の外側に延びている。

本実施形態のタイヤ１は、一対のビード部４間を延びる空気非透過性のインナーライナー９をさらに含んでいる。インナーライナー９は、例えば、タイヤ１の内腔面１ｂを形成している。インナーライナー９は、本実施形態では、スチレン－イソブチレン－スチレンブロック共重合体を含むエラストマー組成物から形成されている。

図２は、ビード部４の拡大図である。図２に示されるように、インナーライナー９は、例えば、タイガム層１０を介して、カーカス６の本体部６ａに接合されている。タイガム層１０は、例えば、天然ゴムリッチのゴム配合が採用され、優れた粘着性を有している。

ビード部４は、本実施形態では、外側面４ａと、外側面４ａに連なりかつリムＲのベースＲａと接するビード底面４ｂと、ビード底面４ｂに連なり、リムＲとは非接触な内側面４ｃとを含んでいる。

本実施形態の外側面４ａは、ビードベースラインＢＬよりもタイヤ半径方向外側に位置しかつタイヤ半径方向にのびている。外側面４ａは、例えば、リムＲのフランジＲｂと接する。ビードベースラインＢＬは、正規リムＲのリム径Ｄａ（JATMA参照）を規定するタイヤ軸方向線である。

本実施形態のビード底面４ｂは、ビードトウ点１３とビードヒール点１４との間に形成される。ビードトウ点１３は、ビード部４のタイヤ半径方向の内端かつタイヤ軸方向の内端である。ビードヒール点１４は、正規状態において、タイヤ１の外表面とビードベースラインＢＬとが交差する点である。ビード底面４ｂは、例えば、ビードトウ点１３からタイヤ軸方向外側に向かってタイヤ半径方向外側へ傾斜している。ビード底面４ｂは、本実施形態では、タイヤ半径方向内側へ滑らかな凸の円弧状部を含んでいる。

前記「正規状態」は、タイヤ１が正規リムＲにリム組みされ、かつ、正規内圧が充填され、しかも無負荷の状態である。

前記「正規内圧」は、タイヤ１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。

内側面４ｃは、例えば、ビードトウ点１３からタイヤ半径方向の外側に延びて、タイヤ１の内腔面１ｂを形成している。

ビード部４のビードベース径Ｄは、リムＲのリム径Ｄａの９９．７％未満である。これにより、とりわけ、ビード部４と正規リムＲとの間の締付け力が高められ、これらの間からの空気の漏れを抑制できる。ビードベース径Ｄは、本明細書では、ビードコア５のタイヤ半径方向の中間位置高さ５ｈでのタイヤ１の外側面４ａからタイヤ軸方向の内側へ１．５mm離間したタイヤ半径方向線ｙと外側面４ａ又はビード底面４ｂとの交点Ｐにおけるタイヤ１の直径である。

ビードベース径Ｄがリム径Ｄａに対して過度に小さくなると、リム組時等の作業のしやすさである嵌合性が悪化するおそれがある。このため、ビードベース径Ｄは、リム径Ｄａの９９．４％以上であるのが望ましい。

本実施形態のビード部４には、インナーライナー９のタイヤ半径方向の内端９ｉが配されている。インナーライナー９の内端９ｉは、本実施形態では、ビードコア５のタイヤ半径方向の内端５ｉよりもタイヤ半径方向の内側に位置している。これにより、ビードコア５の内側を通る空気の漏れが抑制される。本実施形態では、右側のビード部４においても、インナーライナー９の内端９ｉが、ビードコア５のタイヤ半径方向の内端５ｉよりもタイヤ半径方向の内側に位置している。

インナーライナー９の内端９ｉは、本実施形態では、ビードトウ点１３に配されている。これにより、ビードコア５の内側を通る空気の漏れが、さらに抑制される。なお、インナーライナー９の内端９ｉは、ビードトウ点１３に配されるものに限定されるものではない。

インナーライナー９は、本実施形態では、ビードコア５のタイヤ半径方向の内側を通ってタイヤ軸方向の外側に延びる第１延長部１５を備えている。これにより、一層、ビードコア５の内側を通る空気の漏れが抑制される。第１延長部１５は、例えば、ビードコア５のタイヤ軸方向の中間位置５ｃよりもタイヤ軸方向の外側に延びている。

第１延長部１５は、本実施形態では、ビードコア５のタイヤ軸方向の外端５ａをタイヤ軸方向の外側に越えて延びている。これにより、上述の効果が一層発揮される。本実施形態の第１延長部１５は、ビード底面４ｂを形成している。第１延長部１５は、例えば、ビードヒール点１４に配されている。

インナーライナー９は、例えば、第１延長部１５からタイヤ半径方向外側に延びる第２延長部１６を含んでいる。第２延長部１６は、本実施形態では、タイヤ半径方向の外端１６ｅがビードベースラインＢＬよりもタイヤ半径方向の外側に位置している。

第２延長部１６は、例えば、外側面４ａを形成している。これにより、上述の効果がより一層高く発揮される。第２延長部１６のタイヤ半径方向の外端１６ｅは、例えば、ビードコア５のタイヤ半径方向の中間位置高さ５ｈよりもタイヤ半径方向の外側に位置しているのが望ましい。

図３は、ビード部４の拡大図である。図３に示されるように、タイガム層１０は、本実施形態では、カーカス６の本体部６ａに沿ってトロイド状に延びる基部１０Ａと、基部１０Ａに連なって折返し部６ｂに沿って延びる一対の外側部１０Ｂとを含んでいる。

タイガム層１０の基部１０Ａは、本実施形態では、ビードコア５のタイヤ半径方向の内端５ｉよりもタイヤ半径方向の内側まで延びている。タイガム層１０の外側部１０Ｂは、本実施形態では、ビードコア５のタイヤ軸方向の中間位置５ｃよりもタイヤ軸方向の外側まで延びている。外側部１０Ｂのタイヤ軸方向の外端１０ｅは、例えば、ビードコア５のタイヤ軸方向の外端５ａよりもタイヤ軸方向の内側に位置している。

ビード部４のタイヤ軸方向の最大厚さＷと、ビードコア５のタイヤ半径方向の中間位置高さ５ｈでのカーカス厚さＷａとの比Ｗ／Ｗａは、１．２０以上であるのが望ましい。このようなビード部４は、ビード部４と正規リムＲとの間の締付け力が過度に大きくなることを抑制して、嵌合性を高める。比Ｗ／Ｗａが過度に大きくなると、逆に締付け力が低下して、ビード部４とリムＲとの間からの空気の漏れを抑制できないおそれがある。このため、比Ｗ／Ｗａは、２．５０以下が望ましく、２．０以下がさらに望ましく、１．５０以下が、一層望ましい。カーカス厚さＷａは、本実施形態では、内のカーカスプライ６Ａの本体部６ａと折返し部６ｂとの間のタイヤ軸方向の距離である。

中間位置高さ５ｈにおいて、折返し部６ｂのタイヤ軸方向の外側のビードゴム厚さＷｂと最大厚さＷとの比Ｗ／Ｗｂは、４．５０よりも大きいのが望ましい。これにより、ビードコア５をタイヤ軸方向の外側に位置することができる。ベースＲａは、通常、タイヤ軸方向の外側に向かってタイヤ半径方向の外側へ傾斜している。このため、ビードコア５がタイヤ軸方向の外側に配されるほど、リムＲとビードコア５とのタイヤ半径方向の距離が小さくなり、これらの間の締付け力が大きくなるので、耐エアリーク性が向上する。

ビードゴム厚さＷｂを形成するゴムは、本実施形態では、インナーライナー９である。インナーライナー９による空気の漏れを抑える観点より、ビードゴム厚さＷｂは、０．５mm以上が望ましい。

ビードコア５のタイヤ軸方向の中間位置５ｃにおいて、折返し部６ｂのタイヤ半径方向の内側のビードゴム厚さｄは、２mm以上であるのが望ましく、また、５mm以下であるのが望ましい。これにより、嵌合性と耐エアリーク性とがバランスよく高められる。ビードゴム厚さｄは、例えば、インナーライナー９とタイガム層１０とで形成される。

ビード部４は、本実施形態では、ビード基準面４ｓから外側に突出する突部２０を有している。このような突部２０は、リムＲに対して大きな接地圧を生じさせるので、ビード部４とリムＲとの間の締付け力を高め、これらの間からの空気の漏れを効果的に防ぐことができる。突部２０は、本実施形態では、インナーライナー９で形成されている。

突部２０は、例えば、タイヤ周方向に連続して延びている。突部２０は、本実施形態では、円弧状に形成されている。しかしながら、突部２０は、このような態様に限定されるものではなく、例えば、三角形状や矩形状でもよい。ビード基準面４ｓは、曲率半径が３mm以上の複数の円弧又は直線を継いで形成されるビード底面４ｂ及び外側面４ａをいう。

突部２０は、例えば、ビードコア５のタイヤ軸方向の中間位置５ｃよりもタイヤ軸方向の外側かつビードコア５のタイヤ半径方向の中間位置高さ５ｈよりもタイヤ半径方向の内側に配されている。このような突部２０には、ビードコア５の締付け力が大きく作用するので、さらに、耐エアリーク性が向上する

突部２０は、例えば、ビードコア５のタイヤ半径方向の内端５ｉよりもタイヤ半径方向の内側、かつ、ビードコア５のタイヤ軸方向の外端５ａよりもタイヤ軸方向の外側に設けられている。これにより、上述の作用が効果的に発揮される。

特に限定されるものではないが、突部２０は、例えば、ビード基準面４ｓからの最大高さｈａが、最大厚さＷの２％～６％であるのが望ましい。突部２０の幅ｗ２は、最大高さｈａの７０％～１５０％が望ましい。

突部２０は、本実施形態では、フランジＲｂと接触することになる。一般に、フランジＲｂは、ベースＲａよりもタイヤ１による荷重が小さく作用する。このため、突部２０をフランジＲｂに接触するように配することで、走行時に生じる、リム組されたタイヤ１とリムＲとのタイヤ周方向の位置ずれ（以下、「リムスリップ」という場合がある。）を抑制することができる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施され得る。

図１の基本構造を有するの自動二輪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。そして、各テストタイヤの耐エアリーク性、嵌合性及びリムスリップ性についてテストが行われた。テスト方法は、以下の通りである。表１の「インナーライナーの内端位置」の「外側」及び「内側」は、インナーライナーのタイヤ半径方向の内端がビードコアのタイヤ半径方向の内端よりも「外側」又は「内側」にあることを意味する。
サイズ：１２０／７０Ｒ１７
リム：３．５０ＭＴ

＜耐エアリーク性＞
各テストタイヤが正規リムにリム組され、下記条件で室内に３か月間放置された後、空気圧が計測された。結果は、比較例１の空気圧を１００とする指数で表され、数値が大きいほど耐エアリーク性が良好である。
室温：２５℃
初期空気圧：２５０kPa
荷重：０N

＜嵌合性＞
各テストタイヤが正規リムにリム組された。そして、ビード部が前記正規リムのハンプを乗り越えるときの圧力（嵌合圧）が計測された。結果は、比較例１の圧力を１００とする指数で表され、数値が小さいほど嵌合性が良好である。

＜リムスリップ性＞
各テストタイヤが、下記の条件で、ドラム試験機の疑似路面上を走行させられ、このときのテストタイヤとリムとの位置ずれの発生の有無がテスターの目視によって確認された。結果は、位置ずれの発生本数が３％以下のテストタイヤを「無」、位置ズレの発生本数が３％を超えるテストタイヤを「有」として表示した。
走行距離：２００００km
内圧：２５０kPa
荷重：正規荷重の８０％
速度：１５０ｋｍ/h

テストの結果、実施例のテストタイヤは、比較例のテストタイヤに比して耐エアリーク性及びリムスリップ性が優れている。また、実施例のテストタイヤは、比較例のテストタイヤに比して、嵌合性が維持されている。

１空気入りタイヤ
４ビード部
５ビードコア
５ｉ内端
９インナーライナー
９ｉ内端
Ｒ正規リム
Ｄビードベース径
Ｄａリム径

Claims

空気入りタイヤであって、
それぞれにビードコアが埋設されている一対のビード部と、前記一対のビード部間を延びる空気非透過性のインナーライナーとを含み、
前記インナーライナーのタイヤ半径方向の内端は、前記一対のビード部それぞれにおいて、前記ビードコアのタイヤ半径方向の内端よりもタイヤ半径方向の内側に位置し、
前記一対のビード部のビードベース径は、前記空気入りタイヤが装着される正規リムのリム径の９９．７％未満であり、
カーカスプライをさらに含み、
前記カーカスプライは、前記一対のビード部のそれぞれのビードコア間を延びる本体部と、前記それぞれのビードコアの回りをタイヤ軸方向の内側から外側へ折り返された折返し部とを含み、
前記ビード部のタイヤ軸方向の最大厚さをＷとし、
前記ビードコアのタイヤ半径方向の中間位置高さでの前記カーカスプライの本体部のタイヤ軸方向の内面から前記折返し部のタイヤ軸方向の外面までのカーカス厚さをＷａとしたときに、比Ｗ／Ｗａが１．２０以上である、
空気入りタイヤ。
前記インナーライナーは、前記一対のビード部の少なくとも一方において、前記ビードコアのタイヤ半径方向内側を通ってタイヤ軸方向外側に延びる第１延長部を備える、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
前記インナーライナーの前記第１延長部は、前記ビードコアのタイヤ軸方向の外端をタイヤ軸方向外側に越えて延びる、請求項２に記載の空気入りタイヤ。
前記インナーライナーは、前記第１延長部からタイヤ半径方向外側に延びる第２延長部を備える、請求項２又は３に記載の空気入りタイヤ。
前記インナーライナーの前記第２延長部のタイヤ半径方向の外端は、ビードベースラインよりもタイヤ半径方向の外側に位置する、請求項４に記載の空気入りタイヤ。
前記中間位置高さにおいて、前記折返し部のタイヤ軸方向の外側のビードゴム厚さをＷｂとしたときに、比Ｗ／Ｗｂが４．５０よりも大きい、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記ビードコアのタイヤ軸方向の中間位置において、前記折返し部のタイヤ半径方向内側のビードゴム厚さｄが２～５mmである、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記ビード部は、前記ビードコアのタイヤ軸方向の中間位置よりもタイヤ軸方向の外側かつ前記ビードコアのタイヤ半径方向の中間位置高さよりもタイヤ半径方向の内側で、ビード基準面から外側に突出する突部を有する、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
前記突部は、前記ビードコアのタイヤ半径方向の内端よりもタイヤ半径方向の内側、かつ、前記ビードコアのタイヤ軸方向の外端よりもタイヤ軸方向の外側に設けられる、請求項８に記載の空気入りタイヤ。
前記空気入りタイヤは、自動二輪車用である、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。