JP7420521B2 - 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。

特許文献１に開示された空気入りタイヤのカーカスプライは、不連続であり、一対のプライ片からなる。トレッド部の中央には、プライ片が存在しない領域、つまり中抜き部が設けられている。この中抜き部によって、一枚の連続したカーカスプライを備える空気入りタイヤと比べて軽量化を図ることができ、軽量化に伴って転がり抵抗低減も図ることができる。

特開２０１１－１１１００４号公報

空気入りタイヤでは、軽量化と転がり抵抗低減を図る場合、剛性の低下とそれに伴う操縦安定性の低下を招くおそれがある。しかし、特許文献１に開示された構造には、剛性とそれに伴う操縦安定性について詳細な言及はなく、改善の余地がある。

本発明は、中抜き部を構成する不連続なカーカスプライを備える空気入りタイヤにおいて、剛性の向上とそれに伴う操縦安定性の向上を実現することを課題とする。

本発明は、トレッド部と、前記トレッド部の両端からタイヤ径方向内側にそれぞれ延びる一対のサイドウォール部と、個々の前記サイドウォール部から連続してタイヤ径方向内側に設けられた一対のビード部と、前記トレッド部に配置されるベルトと、前記一対のビード部に配置される一対のビードコアと、前記ベルトのタイヤ径方向内側に配置され、前記一対のビードコアにそれぞれ巻き上げられた一対のプライ片からなる不連続なカーカスプライを少なくとも１つ含むカーカスプライ群とを備え、前記トレッド部のタイヤ幅方向中央部には、前記カーカスプライ群が存在しない領域である中抜き部が設けられており、前記カーカスプライの前記一対のプライ片の一対のそれぞれの一端部は、前記トレッド部に配置され、前記カーカスプライのプライコードは、前記ビードコアまわりの巻き上げ前後で交差しており、前記カーカスプライのプライコードは、直線状に異なる方向に延びる第１部分および第２部分と、前記第１部分および前記第２部分を接続する曲線状の第３部分とを有し、前記第１部分は、タイヤ幅方向に延び、前記第３部分は、前記ビードコアまわりの巻き上げ前後に位置する、空気入りタイヤを提供する。

この構成によれば、一対のプライ片からなる不連続なカーカスプライ（以降、中抜きプライともいう。）を少なくとも１つ備える空気入りタイヤにおいて、トレッド部のタイヤ幅方向中央部には、カーカスプライ群が存在しない領域である中抜き部が設けられる。これにより、中抜き部が設けられてない空気入りタイヤと比較して軽量化およびそれに伴う転がり抵抗の低減を実現できる。また、カーカスプライを構成するプライコードは、前記ビードコアまわりの巻き上げ前後で交差しているので、ビード部およびサイドウォール部の剛性を向上できる。従って、剛性の向上に伴って操縦安定性を向上できる。なお、カーカスプライ群が２つ以上の中抜きプライを含む場合も上記構成に含まれるが、トレッド部のタイヤ幅方向中央部に中抜き部が設けられることから全てのカーカスプライが中抜きプライとして構成される。換言すると、上記構成では、一対のビードコア間に架け渡される連続したカーカスプライは含まれない。

前記ベルトのベルトコードは、タイヤ周方向から２６度以内の傾斜角で配置されてもよい。

この構成によれば、高い剛性を確保できる。空気入りタイヤは、ベルトコードをタイヤ周方向に沿って（タイヤ周方向に対して０度で）配置すると、剛性が最も高くなり、傾斜角が大きくなるほど剛性が低下する。従って、上記構成では、傾斜角を２６度以内に設定することにより、一定以上の高い剛性を確保できる。従って、一定以上の高い剛性に伴って一定以上の高い操縦安定性を確保できる。

前記一対の一端部および前記一対のプライ片における前記一対の一端部の反対端部である一対の他端部の少なくとも一方は、前記トレッド部においてタイヤ幅方向の最も外側に配置された主溝である最外主溝の内壁よりもタイヤ幅方向内側に位置してもよい。

この構成によれば、高い剛性を確保できる。トレッド部の主溝は、トレッド部の表面において凹形状を有する。即ち、トレッド部の主溝は、加硫成形の際に金型から押圧されて形成される。従って、トレッド部の最外主溝の内壁よりもタイヤ幅方向内側にカーカスプライを配置することで、加硫成形の際に金型からの押圧力を受けてカーカスプライを強固に保持できる。従って、一層剛性を向上でき、それに伴って一層操縦安定性を向上できる。

前記一対の一端部は、前記一対の他端部よりもタイヤ幅方向内側に位置してもよい。

この構成によれば、巻き上げた一対の他端部を一対のプライ片自体に貼り付けることができ、安定したカーカスプライの配置を実現できる。

前記空気入りタイヤは、前記一対のビードコアのタイヤ径方向外側に隣接して配置された基端と、前記基端とは反対側の先端とを備え、前記基端から前記先端に向かってタイヤ径方向外側へテーパ状に延びる一対のビードフィラーをさらに備え、前記一対のそれぞれの他端部は、前記一対のそれぞれのビードフィラーの前記先端よりもタイヤ径方向外側に配置されてもよい。

この構成によれば、ビードフィラーの先端よりもタイヤ径方向外側においてプライコードが交差して接触し、タガ効果を発生させる。従って、タガ効果によって剛性の向上とそれに伴う操縦安定性の向上を実現できる。

前記一対のそれぞれの他端部は、前記一対のそれぞれのビードフィラーの前記先端よりも１０ｍｍ以上タイヤ径方向外側に配置されてもよい。

この構成によれば、ビードフィラーの先端よりもタイヤ径方向外側においてプライコードが交差して接触する領域を一定以上確保できる。従って、一定以上のタガ効果を発生させることができ、タガ効果によって剛性の向上とそれに伴う操縦安定性の向上を実現できる。

前記一対のそれぞれの他端部は、タイヤ最大幅部分よりもタイヤ径方向内側に配置されてもよい。

この構成によれば、カーカスプライの巻き上げ高さを一定以下に抑制できるため、カーカスプライの大きさを一定以下に抑制でき、軽量化を図ることができる。

本発明によれば、中抜き部を構成する不連続なカーカスプライを備える空気入りタイヤにおいて、カーカスプライのプライコードがビードコアまわりの巻き上げ前後で交差しているので、剛性の向上とそれに伴う操縦安定性の向上を実現できる。

本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤの子午線断面図。 第１実施形態に係る空気入りタイヤの構成部品の模式的な配置図。 カーカスプライとベルト層の模式的な展開図。 プライコードの配置を示すカーカスプライの模式的な側面図。 図３の第１変形例におけるカーカスプライとベルト層の模式的な展開図。 図３の第２変形例におけるカーカスプライとベルト層の模式的な展開図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

図１を参照して、空気入りタイヤ１（以降、単にタイヤ１ともいう。）は、トレッド部２、一対のサイドウォール部３、およびリング状の一対のビード部４を備える。図１では、タイヤ１の半分が示されている。

トレッド部２はタイヤ幅方向に延びている。図１において、タイヤ幅方向は、符号ＴＷで示され、以降の図でも同様である。トレッド部２の表面、つまり踏面にはタイヤ周方向に延びる主溝２ａが設けられている。本実施形態では、複数の主溝２ａが形成されており、特にタイヤ幅方向の最も外側に配置された主溝２ａを最外主溝２ｂとして示す。

一対のサイドウォール部３は、トレッド部２の両端からタイヤ径方向の内側にそれぞれ延びている。図１において、タイヤ径方向は、符号ＴＲで示され、以降の図でも同様である。

一対のビード部４は、一対のサイドウォール部３のタイヤ径方向内側の端部からそれぞれ連続して配置されている。個々のビード部４は、ビードコア５とビードフィラー６を備える。ビードコア５は、図示しないリング状に束ねられた多数の鋼線を備える。ビードフィラー６は、リング状で、トレッド部２及びサイドウォール部３を構成するゴムよりも硬質のゴムからなる。ビードフィラー６は、ビードコア５のタイヤ径方向外側に隣接して配置された基端６ａと、基端６ａとは反対側の先端６ｂとを備え、基端６ａから先端６ｂに向かってタイヤ径方向外側へテーパ状に延びている。個々のビード部４は、ビードコア５とビードフィラー６とを部分的に包むように設けられたストリップゴム７を備える。

図２を合わせて参照して、タイヤ１は、一対のプライ片１１Ａからなる不連続なカーカスプライ１１（いわゆる中抜きプライ）を含むカーカスプライ群１０を備える。本実施形態では、カーカスプライ群１０は１つのカーカスプライ１１からなるため、カーカスプライ群１０とカーカスプライ１１は同じ意味で使用される。ただし、カーカスプライ群１０は、２つ以上のカーカスプライを含んでもよい。

カーカスプライ１１の一対のプライ片１１Ａは、一対のビードコア５にそれぞれ巻き上げられ、一対の一端部１１ａから一対の他端部１１ｂまで延びている。具体的には、一対のそれぞれの一端部１１ａは、トレッド部２に配置されている。一対の一端部１１ａからは、一対の内側サイド部１１ｃがタイヤ径方向内側に延びている。一対の内側サイド部１１ｃからは、一対のビードコア５に巻き上げられた一対の巻上部１１ｄが連続している。一対の巻上部１１ｄからは、一対の外側サイド部１１ｅがタイヤ径方向外側に延びている。一対の外側サイド部１１ｅは、一対の他端部１１ｂにて終端している。

本実施形態では、一対のそれぞれの他端部１１ｂは、一対のそれぞれのビードフィラー６の先端６ｂよりもタイヤ径方向外側に配置されている。好ましくは、一対のそれぞれの他端部１１ｂは、一対のそれぞれのビードフィラー６の先端よりも１０ｍｍ以上タイヤ径方向外側に配置されている（図１，２において、ｄ１≧１０ｍｍ）。また、本実施形態では、一対のそれぞれの他端部１１ｂは、タイヤ最大幅部分３ａよりもタイヤ径方向内側に配置されている（図１，２において、ｄ２＞０）。

好ましくは、一対の一端部１１ａおよび一対の他端部１１ｂの少なくとも一方は、トレッド部２の最外主溝２ｂの内壁２ｂ１よりもタイヤ幅方向内側に位置する。換言すると、一対の一端部１１ａおよび一対の他端部１１ｂの少なくとも一方が、タイヤ幅方向において、最外主溝２ｂと重複して配置されるか、最外主溝２ｂよりも内側に配置されることが好ましい。本実施形態では、一対の一端部１１ａは最外主溝２ｂの内壁２ｂ１よりもタイヤ幅方向内側に位置し、一対の他端部１１ｂは最外主溝２ｂの内壁２ｂ１よりもタイヤ幅方向外側に位置している。一対の一端部１１ａと一対の他端部１１ｂとの位置関係では、本実施形態のように一対の一端部１１ａが一対の他端部１１ｂよりもタイヤ幅方向内側に位置していることが好ましい。

図１を参照して、カーカスプライ群１０（カーカスプライ１１）のタイヤ径方向内側、つまりタイヤ１の最内周面には、インナーライナ８が設けられている。

上記カーカスプライ群１０（カーカスプライ１１）の構成によって、トレッド部２のタイヤ幅方向中央部には、カーカスプライ群１０（カーカスプライ１１）が存在しない領域である中抜き部ＣＨが設けられている。中抜き部ＣＨでは、後述するベルト層２０がインナーライナ８と接触している。

トレッド部２においてカーカスプライ群１０（カーカスプライ１１）のタイヤ径方向外側には、無端状のベルト層２０が設けられている。本実施形態では、ベルト層２０は、２枚のベルト２１，２２を含む。ベルト２１はカーカスプライ群１０（カーカスプライ１１）のタイヤ径方向外側に隣接して配置され、ベルト２２はベルト２１のタイヤ径方向外側に隣接して配置されている。本実施形態では、ベルト２１のタイヤ幅方向の寸法は、ベルト２２のタイヤ幅方向の寸法よりも大きい。ベルト２１の端部２１ａは、ベルト２２の端部２２ａよりもタイヤ幅方向外側に位置している。

ベルト層２０のタイヤ径方向外側には、無端状のキャッププライ３０が設けられている。キャッププライ３０は、端部２１ａ，２２ａを含むベルト２１，２２全体を１枚で覆う幅広の部材である。キャッププライ３０は、２枚以上配置されてもよいし、省略されてもよい。

ベルト層２０のタイヤ幅方向外側の両端の部分とカーカスプライ１１との間には、ゴム製で無端状のパッド４０が配置されている。パッド４０の断面形状は、偏平な三角形状である。ベルト２１，２２の端部２１ａ，２２ａ及びキャッププライ３０の端部３０ａのタイヤ幅方向の位置は、パッド４０のタイヤ幅方向の外側の端部４０ａと内側の端部４０ｂとの間の領域、つまりパッド４０が存在する領域に設定されている。なお、パッド４０を省略してもよい。

図３は、図１において矢視ＩＩＩ方向からトレッド部２の外表面ゴム（トレッドゴム）およびキャッププライ３０を省略してタイヤ１を見たときのカーカスプライ１１（一対のプライ片１１Ａ）とベルト層２０（ベルト２１，２２）の模式的な展開図である。図３において、タイヤ周方向は、符号ＴＣで示されている。図３では、二点鎖線枠内において、カーカスプライ１１が広げられて示されている。カーカスプライ１１は、タイヤ１に組付けられた状態では、巻き上げラインＲＬで巻き上げられ、即ちビードコア５まわりに巻き上げられている。

図４は、図１において矢視ＩＶ方向からサイドウォール部３の外表面ゴム（サイドウォールゴム）を省略してタイヤ１を見たときのカーカスプライ１１（一対のプライ片１１Ａ）の構成要素であるプライコード１１Ｂの配置図である。プライコード１１Ｂは、一定の間隔で複数配置されている。

図３，４を合わせて参照して、本実施形態では、カーカスプライ１１のプライコード１１Ｂは、直線状であり、タイヤ幅方向から傾斜して配置されている。このように配置することで、プライコード１１Ｂが、巻き上げラインＲＬで巻き上げられ、巻き上げの前後において交差する。即ち、カーカスプライ１１のプライコード１１Ｂは、ビードコア５まわりの巻き上げ前後で交差している。好ましくは、プライコード１１Ｂの巻き上げ前後の交差角度θ３は、４５度以上かつ６０度以下である。４５度未満であればタガ効果が十分でなく、６０度より大きければ重量増加量が大きくなってしまう。

図３を参照して、ベルト２１の構成要素であるスチール製又は有機繊維製のベルトコード２１ｂは、タイヤ周方向から（０度以上かつ）２６度以内の傾斜角θ１で配置されていることが好ましい（０°≦θ１≦２６°）。本実施形態では、ベルトコード２１ｂは、タイヤ周方向から例えば２０度の傾斜角で配置されている（θ１＝２０°）。同様に、ベルト２２の構成要素であるスチール製又は有機繊維製のベルトコード２２ｂは、タイヤ周方向から（０度以上かつ）２６度以内の傾斜角θ２で配置されていることが好ましい（０°≦θ２≦２６°）。本実施形態では、ベルトコード２２ｂは、タイヤ周方向から例えば２０度の傾斜角で配置されている（θ２＝２０°）。ここで、傾斜角θ１，θ２は、絶対値で示されている。そのため、図示の例では、ベルトコード２１ｂ，２２ｂは、互いに交差するように配置されているが、傾斜角は同じ２０度となっている。また、ベルト層２０は、１枚のベルトで構成されていてもよいし、３枚以上のベルトで構成されてもよい。

次に、本実施形態の空気入りタイヤ１の特徴を説明する。

図１，２を参照して、本実施形態では、一対のプライ片１１Ａからなる不連続なカーカスプライ（中抜きプライ）１１を備える空気入りタイヤ１において、トレッド部２のタイヤ幅方向中央部にはカーカスプライ群１０が存在しない中抜き部ＣＨが設けられている。これにより、本実施形態の空気入りタイヤ１は、中抜き部ＣＨが設けられてない空気入りタイヤと比較して軽量化及びそれに伴う転がり抵抗の低減を実現できる。また、カーカスプライ１１のプライコード１１Ｂは、ビードコア５まわりの巻き上げ前後で交差しているので、サイドウォール部３およびビード部４の剛性を向上できる。従って、剛性の向上に伴って操縦安定性を向上できる。

また、ベルト２１，２２のベルトコード２１ｂ，２２ｂは、それぞれタイヤ周方向から２６度以内（本実施形態では２０度）の傾斜角θ１，θ２で配置されているため、空気入りタイヤ１において高い剛性を確保できる。空気入りタイヤ１は、ベルトコード２１ｂ，２２ｂをタイヤ周方向に沿って（タイヤ周方向に対して０度で）配置すると、剛性が最も高くなり、傾斜角θ１，θ２が大きくなるほど剛性が低下する。従って、本実施形態の構成では、傾斜角θ１，θ２を例えば２０度に設定することにより、一定以上の高い剛性を確保している。従って、一定以上の高い剛性に伴って一定以上の高い操縦安定性を確保している。

また、一対の一端部１１ａが最外主溝２ｂの内壁２ｂ１よりもタイヤ幅方向内側に位置するため、空気入りタイヤ１において高い剛性を確保できる。トレッド部２の主溝２ａは、トレッド部２の表面において凹形状を有する。即ち、トレッド部２の主溝２ａは、加硫成形の際に金型から押圧されて形成される。従って、トレッド部２の最外主溝２ｂの内壁２ｂ１よりもタイヤ幅方向内側にカーカスプライ１１を配置することで、加硫成形の際に金型からの押圧力を受けてカーカスプライ１１を強固に保持できる。従って、一層剛性を向上でき、それに伴って一層操縦安定性を向上できる。

また、本実施形態では、一対の一端部１１ａが一対の他端部１１ｂよりもタイヤ幅方向内側に位置するため、巻き上げた一対の他端部１１ｂを一対のプライ片１１Ａ自体に張り付けることができ、安定したカーカスプライ１１の配置を実現できる。

また、本実施形態では、一対のそれぞれの他端部１１ｂは、一対のそれぞれのビードフィラー６の先端６ｂよりもタイヤ径方向外側に配置されている。そのため、ビードフィラー６の先端６ｂよりもタイヤ径方向外側においてプライコード１１Ｂが交差して接触し、タガ効果を発生させる。従って、タガ効果によって剛性の向上とそれに伴う操縦安定性の向上を実現できる。

好ましくは、一対のそれぞれの他端部１１ｂは、一対のそれぞれのビードフィラー６の先端６ｂよりも１０ｍｍ以上タイヤ径方向外側に配置されるので、ビードフィラー６の先端６ｂよりもタイヤ径方向外側においてプライコード１１Ｂが交差して接触する領域を一定以上確保できる。従って、一定以上のタガ効果を発生させることができ、タガ効果によって剛性の向上とそれに伴う操縦安定性の向上を実現できる。

また、一対のそれぞれの他端部１１ｂは、タイヤ最大幅部分３ａよりもタイヤ径方向内側に配置されている。従って、カーカスプライ１１の巻き上げ高さを一定以下に抑制できるため、カーカスプライ１１の大きさを一定以下に抑制でき、軽量化を図ることができる。

（第１変形例）
図５を参照して、空気入りタイヤ１の第１変形例を説明する。

本変形例では、カーカスプライ１１のプライコード１１Ｂの配置が上記実施形態とは異なっている。本変形例では、プライコード１１Ｂは、タイヤ幅方向に延びる第１部分１１Ｂ１と、タイヤ幅方向から傾斜して延びる第２部分１１Ｂ２とを有している。第１部分１１Ｂ１と第２部分１１Ｂ２は、ともに直線状であり、巻き上げラインＲＬの付近で交差している。

本変形例のように、プライコード１１Ｂの配置角度は、必ずしも一定でなくてもよい。即ち、プライコード１１Ｂは２つ以上の配置角度をもって配置されてもよい。

（第２変形例）
図６を参照して、空気入りタイヤ１の第２変形例を説明する。

本変形例では、カーカスプライ１１のプライコード１１Ｂの配置が上記実施形態および第１変形例とは異なっている。本変形例では、プライコード１１Ｂは、完全に直線状ではなく、曲線状の第３部分１１Ｂ３を有している。具体的には、プライコード１１Ｂは、第１変形例と同様にタイヤ幅方向に延びる第１部分１１Ｂ１と、第１変形例と同様にタイヤ幅方向から傾斜して延びる第２部分１１Ｂ２と、第１部分１１Ｂ１と第２部分１１Ｂ２とを接続する曲線状の第３部分１１Ｂ３とを有している。

本変形例のように、プライコード１１Ｂの形状は、必ずしも直線状でなくてもよい。即ち、プライコード１１Ｂは、曲線状の部分を有してもよい。

以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、カーカスプライ群１０は、中抜き部ＣＨが設けられるように２つ以上の中抜きプライを含んでもよい。

１ タイヤ（空気入りタイヤ）
２ トレッド部
２ａ 主溝
２ｂ 最外主溝
２ｂ１ 内壁
３ サイドウォール部
３ａ タイヤ最大幅部分
４ ビード部
５ ビードコア
６ ビードフィラー
６ａ 基端
６ｂ 先端
７ ストリップゴム
８ インナーライナ
１０ カーカスプライ群
１１ カーカスプライ
１１Ａ プライ片
１１Ｂ プライコード
１１ａ 一端部
１１ｂ 他端部
１１ｃ 内側サイド部
１１ｄ 巻上部
１１ｅ 外側サイド部
２０ ベルト層（ベルト）
２１ ベルト
２１ａ 端部
２１ｂ ベルトコード
２２ ベルト
２２ａ 端部
２２ｂ ベルトコード
３０ キャッププライ
３０ａ 端部
４０ パッド
４０ａ，４０ｂ 端部

Claims (7)

1. トレッド部と、
   前記トレッド部の両端からタイヤ径方向内側にそれぞれ延びる一対のサイドウォール部と、
   個々の前記サイドウォール部から連続してタイヤ径方向内側に設けられた一対のビード部と、
   前記トレッド部に配置されるベルトと、
   前記一対のビード部に配置される一対のビードコアと、
   前記ベルトのタイヤ径方向内側に配置され、前記一対のビードコアにそれぞれ巻き上げられた一対のプライ片からなる不連続なカーカスプライを少なくとも１つ含むカーカスプライ群と
   を備え、
   前記トレッド部のタイヤ幅方向中央部には、前記カーカスプライ群が存在しない領域である中抜き部が設けられており、
   前記カーカスプライの前記一対のプライ片の一対のそれぞれの一端部は、前記トレッド部に配置され、
   前記カーカスプライのプライコードは、前記ビードコアまわりの巻き上げ前後で交差しており、
   前記カーカスプライのプライコードは、直線状に異なる方向に延びる第１部分および第２部分と、前記第１部分および前記第２部分を接続する曲線状の第３部分とを有し、
   前記第１部分は、タイヤ幅方向に延び、
   前記第３部分は、前記ビードコアまわりの巻き上げ前後に位置する、空気入りタイヤ。
2. 前記ベルトのベルトコードは、タイヤ周方向から２６度以内の傾斜角で配置されている、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
3. 前記一対の一端部および前記一対のプライ片における前記一対の一端部の反対端部である一対の他端部の少なくとも一方は、前記トレッド部においてタイヤ幅方向の最も外側に配置された主溝である最外主溝の内壁よりもタイヤ幅方向内側に位置する、請求項１または請求項２に記載の空気入りタイヤ。
4. 前記一対の一端部は、前記一対の他端部よりもタイヤ幅方向内側に位置する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
5. 前記一対のビードコアのタイヤ径方向外側に隣接して配置された基端と、前記基端とは反対側の先端とを備え、前記基端から前記先端に向かってタイヤ径方向外側へテーパ状に延びる一対のビードフィラーをさらに備え、
   前記一対のそれぞれの他端部は、前記一対のそれぞれのビードフィラーの前記先端よりもタイヤ径方向外側に配置されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の空気入りタイヤ。
6. 前記一対のそれぞれの他端部は、前記一対のそれぞれのビードフィラーの前記先端よりも１０ｍｍ以上タイヤ径方向外側に配置されている、請求項５に記載の空気入りタイヤ。
7. 前記一対のそれぞれの他端部は、タイヤ最大幅部分よりもタイヤ径方向内側に配置されている、請求項５または請求項６に記載の空気入りタイヤ。

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