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JP2018030529A - 空気入りタイヤ - Google Patents

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JP2018030529A
JP2018030529A JP2016165857A JP2016165857A JP2018030529A JP 2018030529 A JP2018030529 A JP 2018030529A JP 2016165857 A JP2016165857 A JP 2016165857A JP 2016165857 A JP2016165857 A JP 2016165857A JP 2018030529 A JP2018030529 A JP 2018030529A
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Japan
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bead
base portion
tire
rubber
bead core
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JP2016165857A
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English (en)
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梨沙 田内
Risa Tauchi
梨沙 田内
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Yokohama Rubber Co Ltd
Original Assignee
Yokohama Rubber Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】ビード耐久性及びリム組み性を確保しつつ、リム滑りを抑制することのできる空気入りタイヤを提供すること。【解決手段】ビード部20は弾性率が異なる2種類のリムクッションゴム40を有し、2種類のリムクッションゴム40は、ビードコア底中心24の位置での圧縮率が30%以上60%以下の範囲内となっており、2種類のリムクッションゴム40のうち、ビードベース部30を形成する第1ゴム41は、弾性率が0.2MPa以上0.4MPa以下の範囲内となっており、2種類のリムクッションゴム40のうち、他方のリムクッションゴム40である第2ゴム42は、弾性率が0.6MPa以上0.8MPa以下の範囲内となっており、第2ゴム42は、少なくともベース部形成方向におけるビードコア底中心24から、ベース部形成方向におけるビードコア内側端部26までの範囲で、且つ、ビードベース部30から1mm以上離れた位置に配設される。【選択図】図4

Description

本発明は、空気入りタイヤに関する。
空気入りタイヤは、複数のビードワイヤを束ねてなる環状部材であるビードコアを有するビード部がリムホイールのリムに嵌合することにより、リムホイールに装着される。ビード部は、空気入りタイヤをリムホイールに装着する際に、リムホイールに対して実際に装着される部分であるため、従来の空気入りタイヤの中には、ビード部に種々の工夫を施すことにより、所望の性能の実現を図っているものがある。
例えば、特許文献1に記載された空気入りタイヤは、ビードコアをタイヤ幅方向に幅広の形状にすることにより、局所的な圧力を軽減してリムの損傷を抑制している。また、特許文献1に記載された空気入りタイヤは、子午断面におけるビードベース部のビードヒール部を、曲率半径の大きな丸形輪郭にすることにより、リムへの装着の容易性を確保している。また、特許文献2に記載された空気入りタイヤは、ビードトウ部のゴムを、半径方向内側と外側とで硬さが異なるものを用いることにより、高速旋回時のコントロール性の向上を図っている。
特許第5629275号公報 特許第5054560号公報
ここで、空気入りタイヤは、様々なタイプの車両に装着されるが、そのうちの1つの種類である建設車両は、建設作業時には大きなトルクが車輪に伝達されることがある。例えば、建設車両の一例であるホイールローダーは、車両の前端に備えられるバケットによって土砂等を掬い上げた際に、前輪に大きな荷重が作用するため、この状態で走行をすると、前輪に大きなトルクが伝達される。このトルクは、リムホイールからビード部を介して空気入りタイヤに伝達されるが、トルクが大き過ぎる場合、リムとビード部との間の滑りである、いわゆるリム滑りが発生することがある。このようにリムホイールと空気入りタイヤとの間でリム滑りが発生した場合、ビード部の内周面でありリムに接触する部分であるビードベース部のゴムが摩滅し、ビードベース部が損傷することがある。
このようなリム滑りの原因の1つとしては、ビード部によるリムの締め付け力不足が考えられる。ビード部の締め付け力を増加させるための手法としては、ビード部が有するビードコアの内径を小さくしたり、ビードベース部のビードヒール部の周長を小さくしたりすることが考えられる。しかし、ビードコアの内径やビードヒール部の周長を小さくした場合、ビード部の締め付け力は上がるものの、ビードベース部を構成するゴムの歪みのピークが局所的に大きくなり易くなる。この場合、ゴムが大きく歪むことに起因してビード部が損傷し易くなり、ビート耐久性が低下する虞がある。また、ビードベース部とリムとの間の一部の圧力が高くなり過ぎる場合、空気入りタイヤをリムホイールに装着する際におけるリム組み性が低下する虞がある。
一方で、ビードベース部とリムとの間の局所的な圧力を軽減する手法としては、特許文献1のようにビードコアを幅広にする手法が挙げられるが、ビードコアを幅広にしても、局所的な圧力を効果的に軽減できるのは、ビードベース部とリムとの間の領域における圧力差が、所定の範囲内である場合に限られる。このため、ビードコアの内径やビードヒール部の周長を小さくすることによりビード部の締め付け力を増加させた場合には、ビードベース部とリムとの間の領域における圧力差が大きくなり易くなることにより、単にビードコアを幅広にしても、局所的な圧力を効果的に軽減するのは困難になる。これらのように、ビード耐久性やリム組み性を悪化させることなく、リム滑りを抑制するのは、大変困難なものとなっていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ビード耐久性及びリム組み性を確保しつつ、リム滑りを抑制することのできる空気入りタイヤを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る空気入りタイヤは、タイヤ幅方向におけるタイヤ赤道面の両側に配設される一対のビード部と、一対の前記ビード部のそれぞれに設けられるビードコアと、前記ビードコアのタイヤ径方向内側を通って前記ビードコアのタイヤ幅方向における内側と外側との間にかけて配設される補強層と、を備え、5°テーパーの規定リムに装着される空気入りタイヤにおいて、前記ビードコアは、前記空気入りタイヤの子午断面における形状が六角形で形成されると共に、前記ビードコアの内周面であるビードコア底が、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かうに従ってタイヤ径方向外側に広がる方向に0°以上5°以下の範囲内でタイヤ回転軸に対して傾斜しており、前記ビード部は、前記ビード部の内周面であるビードベース部における少なくとも前記ビードコア底のタイヤ径方向内側に位置する部分が、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かうに従ってタイヤ径方向外側に広がる方向に8°以上12°以下の範囲内で前記タイヤ回転軸に対して傾斜しており、前記空気入りタイヤの子午断面での前記ビードベース部の形成方向をベース部形成方向とし、前記空気入りタイヤの子午断面において前記ベース部形成方向に直交する方向をベース部直交方向と規定する場合に、前記ビード部は、少なくとも前記ベース部形成方向における前記ビードコアの幅で、且つ、前記ベース部直交方向において前記補強層よりも前記ビードベース部側に位置する領域が、弾性率が異なる2種類のリムクッションゴムからなり、2種類の前記リムクッションゴムは、前記空気入りタイヤを前記規定リムに装着した場合における、前記ベース部形成方向における前記ビードコア底の中心の位置での前記ベース部直交方向における圧縮率が30%以上60%以下の範囲内となっており、2種類の前記リムクッションゴムのうち、前記ビードベース部を形成する前記リムクッションゴムである第1ゴムは、弾性率を示す100%伸長時のモジュラスが0.2MPa以上0.4MPa以下の範囲内となっており、2種類の前記リムクッションゴムのうち、他方の前記リムクッションゴムである第2ゴムは、弾性率を示す100%伸長時のモジュラスが0.6MPa以上0.8MPa以下の範囲内となっており、前記第2ゴムは、少なくとも前記ベース部形成方向における前記ビードコア底の中心から、前記ベース部形成方向における前記ビードコアの内側端部までの範囲で、且つ、前記ビードベース部から前記ベース部直交方向における外側に1mm以上離れた位置に配設されることを特徴とする。
また、上記空気入りタイヤにおいて、前記第2ゴムは、前記ベース部形成方向において前記ビードコア底の中心の位置から前記ビードコアの内側端部の位置に向かうに従って前記ベース部直交方向における幅が漸増し、前記リムクッションゴムは、{(前記ベース部直交方向における前記第1ゴムの厚さ)/(前記第1ゴムの弾性率)}+{(前記ベース部直交方向における前記第2ゴムの厚さ)/(前記第2ゴムの弾性率)}で表される圧縮指数が、前記ベース部形成方向における前記ビードコア底が形成される範囲で一定であることが好ましい。
また、上記空気入りタイヤにおいて、前記ビードコア底の幅は、前記ビードベース部の幅の40%以上80%以下の範囲内であることが好ましい。
本発明に係る空気入りタイヤは、ビード耐久性及びリム組み性を確保しつつ、リム滑りを抑制することができる、という効果を奏する。
図1は、実施形態に係る空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。 図2は、図1のA部詳細図である。 図3は、ビードコア底の傾斜についての説明図である。 図4は、リムクッションゴムについての説明図である。 図5は、リムクッションゴムの圧縮率についての説明図である。 図6は、リムクッションゴムの弾力性が一定である場合における締め付け力についての説明図である。 図7は、実施形態に係る空気入りタイヤの締め付け力についての説明図である。 図8は、実施形態に係る空気入りタイヤの変形例であり、第2ゴムがタイヤ幅方向内側に大きく設けられる場合の説明図である。 図9は、実施形態に係る空気入りタイヤの変形例であり、第2ゴムの変形例についての説明図である。 図10は、実施形態に係る空気入りタイヤの変形例であり、第2ゴムの変形例についての説明図である。 図11は、実施形態に係る空気入りタイヤの変形例であり、第2ゴムの変形例についての説明図である。 図12は、空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。
以下に、本発明に係る空気入りタイヤの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
以下の説明において、タイヤ幅方向とは、空気入りタイヤの回転軸と平行な方向をいい、タイヤ幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面に向かう方向、タイヤ幅方向外側とは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面に向かう方向の反対方向をいう。また、タイヤ径方向とは、タイヤ回転軸と直交する方向をいい、タイヤ径方向内側とはタイヤ径方向においてタイヤ回転軸に向かう方向、タイヤ径方向外側とは、タイヤ径方向においてタイヤ回転軸から離れる方向をいう。また、タイヤ周方向とは、タイヤ回転軸を中心として回転する方向をいう。また、以下の説明では、子午断面とは、タイヤ回転軸を含む平面でタイヤを切断したときの断面をいう。
図1は、実施形態に係る空気入りタイヤの要部を示す子午断面図である。本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、ORタイヤ(Off the Road Tire)と呼ばれる、建設車両用ラジアルタイヤになっている。本実施形態として図1に示す空気入りタイヤ1は、子午断面で見た場合、タイヤ径方向の最も外側となる部分にトレッド部2が配設されており、トレッド部2の表面、即ち、当該空気入りタイヤ1を装着する車両(図示省略)の走行時に路面と接触する部分は、トレッド面3として形成されている。
トレッド面3には、ラグ溝15がタイヤ周方向に所定間隔で複数形成され、周方向溝16がタイヤ幅方向に所定間隔で複数形成されており、これらの複数のラグ溝15と周方向溝16とによって、トレッド面3には複数の陸部10が区画形成されている。ラグ溝15とは、例えば、建設車両用タイヤであれば、10mm以上の溝幅を有する横溝をいう。また、ラグ溝15は、タイヤ幅方向に延在してタイヤ接地端Tに開口する。このとき、ラグ溝15が、タイヤ幅方向に対して平行に延在しても良いし、タイヤ幅方向に対して傾斜して延在しても良い。本実施形態では、ラグ溝15は、タイヤ周方向に繰り返し屈曲しつつタイヤ幅方向に延在し、タイヤ幅方向両側のトレッド端に開口している。また、周方向溝16は、タイヤ周方向に対してタイヤ幅方向に傾斜していてもよく、本実施形態では、複数の周方向溝16は、タイヤ幅方向において隣り合う周方向溝16同士でタイヤ幅方向への傾斜方向が互いに反対方向となって形成されている。これらのラグ溝15と周方向溝16とによって画成される陸部10は、それぞれタイヤ周方向における両側とタイヤ幅方向における両側とがラグ溝15及び周方向溝16によって区画されたブロックとして形成されている。このようにそれぞれブロック状に形成される陸部10は、複数がラグ溝15に沿ってタイヤ幅方向に所定の間隔で配設されることにより、ブロックがタイヤ幅方向に連なるブロック列を構成している。
なお、トレッド端とは、タイヤのトレッド模様部分の両端部をいう。また、タイヤ接地端Tとは、空気入りタイヤ1を規定リムに装着して規定内圧を付与すると共に静止状態にて平板に対して垂直に置いて規定荷重に対応する負荷を加えたときのタイヤと平板との接触面におけるタイヤ軸方向の最大幅位置をいう。
ここで、規定リムとは、JATMAに規定される「適用リム」、TRAに規定される「Design Rim」、或いはETRTOに規定される「Measuring Rim」をいう。また、規定内圧とは、JATMAに規定される「最高空気圧」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、或いはETRTOに規定される「INFLATION PRESSURES」をいう。また、規定荷重とは、JATMAに規定される「最大負荷能力」、TRAに規定される「TIRE LOAD LIMITS AT VARIOUS COLD INFLATION PRESSURES」の最大値、或いはETRTOに規定される「LOAD CAPACITY」をいう。
タイヤ幅方向におけるトレッド部2の両端は、ショルダー部4として形成されており、ショルダー部4から、タイヤ径方向内側の所定の位置までは、サイドウォール部5が配設されている。つまり、サイドウォール部5は、タイヤ幅方向における空気入りタイヤ1の両側2箇所に配設されている。
さらに、それぞれのサイドウォール部5のタイヤ径方向内側には、ビード部20が位置しており、ビード部20は、サイドウォール部5と同様に、タイヤ赤道面CLの両側2箇所に配設されている。即ち、ビード部20は、タイヤ幅方向におけるタイヤ赤道面CLの両側に一対が配設されている。なお、この場合におけるタイヤ赤道面CLは、タイヤ幅方向における空気入りタイヤ1の中心点を通り、タイヤ回転軸に直交する平面をいう。一対のビード部20のそれぞれにはビードコア21が設けられており、それぞれのビードコア21のタイヤ径方向外側にはビードフィラー50が設けられている。ビードコア21は、スチールワイヤであるビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されている。ビードフィラー50は、後述するカーカス6のタイヤ幅方向端部がビードコア21の位置でタイヤ幅方向外側に折り返されることにより形成された空間に配置されるゴム材である。
ビード部20は、5°テーパーの規定リムを有するリムホイールに装着することができるように構成されている。即ち、本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、ビード部20と嵌合する部分がリムホイールの回転軸に対して5°±1°の傾斜角でタイヤ幅方向における内側から外側に向かうに従ってタイヤ径方向外側に向かう方向に傾斜する規定リムに装着することが可能になっている。
トレッド部2のタイヤ径方向内側には、ベルト層7が設けられている。ベルト層7は、3枚以上のベルトプライを積層する多層構造をなし、一般的なORタイヤでは、4枚〜8枚のベルトプライが積層される。本実施形態では、ベルト層7は4層のベルトプライ71,72,73,74が積層されている。このようにベルト層7を構成するベルトプライ71,72,73,74は、スチールからなる複数のベルトコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成される。また、ベルトプライ71,72,73,74は、タイヤ周方向に対するベルトコードのタイヤ幅方向の傾斜角として定義されるベルト角度が互いに異なっており、ベルトコードの傾斜方向を相互に交差させて積層される、いわゆるクロスプライ構造として構成される。これにより、ベルト層7は、構造強度が高められている。
このベルト層7のタイヤ径方向内側、及びサイドウォール部5のタイヤ赤道面CL側には、補強層であるカーカス6が連続して設けられている。このカーカス6は、1枚のカーカスプライから成る単層構造、或いは複数のカーカスプライを積層して成る多層構造を有し、タイヤ幅方向の両側に配設されるビードコア21間にトロイダル状に架け渡されてタイヤの骨格を構成する。詳しくは、カーカス6は、タイヤ幅方向における両側に位置する一対のビード部20のうち、一方のビード部20から他方のビード部20にかけて配設されており、ビードコア21及びビードフィラー50を包み込むようにビード部20でビードコア21に沿ってタイヤ幅方向外側に巻き返されている。即ち、カーカス6は、ビードコア21のタイヤ幅方向内側からビードコア21のタイヤ径方向内側を通り、ビードコア21のタイヤ幅方向外側にかけて配設されるように、ビード部20でビードコア21周りに折り返されており、これによりカーカス6は、ビードコア21のタイヤ幅方向における内側と外側との間にかけて配設されている。このように配設されるカーカス6のカーカスプライは、スチール、或いはアラミド、ナイロン、ポリエステル、レーヨン等の有機繊維材から成る複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成されている。このように配設されるカーカス6のカーカスプライは、スチールからなる複数のカーカスコードをコートゴムで被覆して圧延加工して構成され、タイヤ周方向に対するカーカスコードの繊維方向の傾斜角であるカーカス角度が、85°以上95°以下となっている。
また、カーカス6の内方側、或いは、当該カーカス6の、空気入りタイヤ1における内部側には、インナーライナ8がカーカス6に沿って形成されている。
図2は、図1のA部詳細図である。カーカス6におけるビードコア21周りに折り返されている部分には、カーカス6を補強する補強層であるチェーファー55が配設されている。チェーファー55としては、例えばスチールコードが用いられるスチールチェーファーや、有機繊維からなるコードが用いられるナイロンチェーファーが適用され、本実施形態では、チェーファー55としてスチールチェーファーが用いられている。チェーファー55は、カーカス6における折り返されている部分のカーカス6の外側でカーカス6に重ねられて配設され、カーカス6と同様にビードコア21周りにタイヤ幅方向における内側から外側に折り返されてタイヤ周方向に連続的に配設されている。つまり、チェーファー55は、カーカス6がビードコア21よりもタイヤ幅方向内側に位置している部分ではカーカス6のタイヤ幅方向内側に位置し、カーカス6がビードコア21よりもタイヤ径方向内側に位置している部分では、カーカス6のタイヤ径方向内側に位置し、カーカス6がビードコア21よりもタイヤ幅方向外側に位置している部分ではカーカス6のタイヤ幅方向外側に位置している。
また、ビードワイヤをリング状に巻くことにより形成されているビードコア21は、タイヤ子午断面で見た場合における形状が、略六角形の形状で形成されている。具体的には、ビードコア21は、ビードコア21全体で見た場合におけるビードコア21の内周面であるビードコア底22とビードコア21の外周面23とが略平行に形成されており、タイヤ幅方向における両端側の位置に、タイヤ幅方向に突出する角部を有する、略六角形の形状で形成されている。
なお、この場合におけるビードコア21のビードコア底22とは、空気入りタイヤ1を子午断面で見た場合において、ビードコア21のタイヤ径方向内側の位置で一列に並んでビードコア21の表面を構成する複数のビードワイヤにおける、ビードコア21の表面側に露出する部分に接する仮想の直線によって示される面をいう。同様に、ビードコア21の外周面23とは、空気入りタイヤ1を子午断面で見た場合において、ビードコア21のタイヤ径方向外側の位置で一列に並んでビードコア21の表面を構成する複数のビードワイヤにおける、ビードコア21の表面側に露出する部分に接する仮想の直線によって示される面をいう。
また、ビード部20は、ビード部20の内周面であり、本実施形態に係る空気入りタイヤ1を規定リム100に装着する際における嵌合部であるビードベース部30が、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かうに従ってタイヤ径方向外側に広がる方向に、タイヤ回転軸に対して傾斜している。また、ビードベース部30は、タイヤ幅方向における内側の端部であるビードトウ31と、タイヤ幅方向における外側の端部であるビードヒール32との間の位置で、タイヤ回転軸に対する傾斜角度が変化している。詳しくは、ビードベース部30は、タイヤ幅方向におけるビードトウ31寄りの所定の位置よりもタイヤ幅方向内側の部分が、当該位置よりもタイヤ幅方向外側の部分よりも、タイヤ回転軸に対する傾斜角度が大きくなっている。
また、ビードベース部30は、ビードヒール32の部分が曲面状に形成されている。つまり、ビードベース部30は、ビード部20のタイヤ幅方向における外側の表面であるタイヤ外表面60とビードベース部30とが、子午断面視において円弧によって接続されている。
また、ビード部20は、ビード部20の内周面であるビードベース部30における少なくともビードコア底22のタイヤ径方向内側に位置する部分が、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かうに従ってタイヤ径方向外側に広がる方向に8°以上12°以下の範囲内でタイヤ回転軸に対して傾斜している。即ち、ビードベース部30における少なくともビードコア底22のタイヤ径方向内側に位置する部分は、タイヤ回転軸と平行な線となす角度A2が、8°以上12°以下の範囲内となって形成されている。
なお、このビードベース部30の角度A2は、タイヤ外表面60をタイヤ径方向内側へ延ばした延長線60aと、ビードベース部30をタイヤ幅方向外側へ延ばした延長線30aとの交点61のタイヤ幅方向における位置が、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着した場合における交点61のタイヤ幅方向における位置に位置する状態での角度になっている。
つまり、空気入りタイヤ1は撓むため、ビードベース部30の角度も空気入りタイヤ1の撓みの状態に応じて変化するが、ビードベース部30は、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着しない状態において、タイヤ外表面60の延長線60aとビードベース部30の延長線30aとの交点61のタイヤ幅方向における位置が、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着した場合における交点61のタイヤ幅方向における位置に位置する状態にした場合の、ビードコア底22のタイヤ径方向内側に位置する部分の角度A2が、タイヤ回転軸に対して8°以上12°以下の範囲内になっている。換言すると、ビードベース部30は、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着しない状態において、タイヤ幅方向の両側に位置するビード部20の交点61同士の間隔を、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着した場合における交点61同士の間隔にした状態での、ビードコア底22のタイヤ径方向内側に位置する部分の角度A2が、タイヤ回転軸に対して8°以上12°以下の範囲内になっている。
図3は、ビードコア底の傾斜についての説明図である。断面形状が六角形の形状で形成されるビードコア21は、ビードコア底22が、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かうに従ってタイヤ径方向外側に広がる方向に、0°以上5°以下の範囲内でタイヤ回転軸に対して傾斜している。即ち、ビードコア底22は、タイヤ回転軸と平行に形成されているか、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かうに従ってタイヤ径方向外側に広がる方向に僅かに傾斜して形成されており、タイヤ回転軸に平行な線とのなす角度A1が、0°以上5°以下の範囲内になっている。このビードコア底22の角度A1も、ビードベース部30の角度A2と同様に、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着しない状態において、タイヤ幅方向の両側に位置するビード部20の交点61同士の間隔を、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着した場合における交点61同士の間隔にした状態での角度になっている。
このように形成されるビードコア底22の幅Wは、ビードベース部30の幅BWの40%以上80%以下の範囲内になっている(図2参照)。この場合におけるビードコア底22の幅Wは、空気入りタイヤ1の子午断面視におけるビードコア底22の端部同士の距離になっている。また、ビードベース部30の幅BWは、空気入りタイヤ1の子午断面視におけるビードトウ31とビードヒール32との距離になっている。なお、ビードヒール32が曲面状に形成される場合には、ビードベース部30の幅BWは、タイヤ外表面60の延長線60aとビードベース部30の延長線30aとの交点61と、ビードトウ31との距離になっている。
図4は、リムクッションゴムについての説明図である。また、ビード部20は、弾性率が異なる2種類のリムクッションゴム40を有している。詳しくは、リムクッションゴム40が位置する領域を規定するための方向として、空気入りタイヤ1の子午断面でのビードベース部30の形成方向をベース部形成方向とし、空気入りタイヤ1の子午断面においてベース部形成方向に直交する方向をベース部直交方向と規定する。この場合に、ビード部20は、少なくともベース部形成方向におけるビードコア21の幅で、且つ、ベース部直交方向においてカーカス6及びチェーファー55よりもビードベース部30側に位置する領域が、弾性率が異なる2種類のリムクッションゴム40からなる。
なお、以下の説明では、タイヤ幅方向において外側に位置する方向をベース部形成方向においても外側方向として説明し、タイヤ幅方向において内側に位置する方向をベース部形成方向においても内側方向として説明する。同様に、タイヤ径方向において外側に位置する方向をベース部直交方向においても外側方向として説明し、タイヤ径方向において内側に位置する方向をベース部直交方向においても内側方向として説明する。
2種類のリムクッションゴム40のうち、一方のリムクッションゴム40である第1ゴム41は、ビード部20のタイヤ幅方向における内側の表面であるタイヤ内表面65から、ビードベース部30、タイヤ外表面60に亘って配設され、これらを形成している。即ち、第1ゴム41は、空気入りタイヤ1を規定リム100(図2参照)に装着した際に、少なくともビード部20における規定リム100に接触する位置に配設されている。
また、2種類のリムクッションゴム40のうち、他方のリムクッションゴム40である第2ゴム42は、ビード部20における表面からビード部20の内側に向けて1mm以上離れた位置に配設されている。このため、第2ゴム42は、ビードベース部30を基準に見た場合には、ビードベース部30からベース部直交方向における外側に1mm以上離れた位置に配設されており、即ち、第2ゴム42は、ビードベース部30との間隔Dが1mm以上となる位置に配設されている。
さらに、第2ゴム42は、少なくともベース部形成方向におけるビードコア底22の中心であるビードコア底中心24から、ベース部形成方向におけるビードコア21の内側端部であるビードコア内側端部26までの範囲に配設されている。詳しくは、ビードコア底中心24を通ってベース部直交方向に延びる線をビードコア中央線82と規定し、ビードコア内側端部26を通ってベース部直交方向に延びる線をビードコア内側線81と規定する場合に、第2ゴム42は、ベース部形成方向における外側の端部である第2ゴム外側端部44が、ビードコア中央線82上に位置している。第2ゴム42は、このビードコア中央線82の位置から、ベース部形成方向における内側に向かう領域に配設されると共に、ビードコア内側線81を跨いで配設されている。このため、第2ゴム42は、少なくとも一部が、ビードコア中央線82とビードコア内側線81との間に位置する領域に配設されている。
なお、第2ゴム42は、第2ゴム外側端部44が厳密にビードコア中央線82上に位置していなくてもよく、ビードコア中央線82よりもベース部形成方向における内側に位置していたり、ベース部形成方向における外側に位置していたりしてもよい。第2ゴム42は、ベース部形成方向におけるビードコア中央線82からの第2ゴム外側端部44の距離が5mm以下であるのが好ましく、第2ゴム外側端部44がこの範囲内に位置する場合には、第2ゴム外側端部44は、ベース部形成方向における位置が、ベース部形成方向におけるビードコア底中心24の位置に位置しているものとする。
また、第2ゴム42は、これらの範囲に配設されるため、ベース部形成方向におけるビードコア21の外側端部であるビードコア外側端部27を通ってベース部直交方向に延びる線をビードコア外側線83と規定する場合に、ビードコア中央線82とビードコア外側線83との間の領域のリムクッションゴム40は、ほぼ第1ゴム41のみで構成されている。
また、第2ゴム42は、ベース部形成方向においてビードコア底中心24の位置からビードコア内側端部26の位置に向かうに従ってベース部直交方向における幅が漸増して配設されている。つまり、第2ゴム42は、ビードコア中央線82側の端部の位置から、ビードコア内側線81側に向かうに従って、ベース部直交方向における幅が漸増して配設されている。
例えば、第2ゴム42は、子午断面視においてビードベース部30側に位置する部分は、ビードベース部30に沿って形成され、第2ゴム42においてビードベース部30が位置する側の反対側に位置する部分は、ビードコア中央線82側からビードコア内側線81側に向かうに従って、ビードベース部30から離れる方向に傾斜している。これにより、第2ゴム42は、ビードコア中央線82側からビードコア内側線81側に向かうに従って、ベース部直交方向における幅が大きくなっている。
また、第2ゴム42のベース部形成方向における内側の端部である第2ゴム内側端部43は、ビードコア内側線81の近傍でビードコア内側線81よりもベース部形成方向における内側に位置し、ビードコア内側線81に沿って形成されている。これにより、第2ゴム42は、子午断面視における形状が三角形状に形成され、ビードコア内側線81を跨いで配設される。
また、リムクッションゴム40を構成する第1ゴム41と第2ゴム42とは、弾性率が異なっており、第1ゴム41は、弾性率を示す100%伸長時のモジュラスが、0.2MPa以上0.4MPa以下の範囲内になっている。また、第2ゴム42は、弾性率を示す100%伸長時のモジュラスが、0.6MPa以上0.8MPa以下の範囲内になっている。なお、この場合における100%伸長時のモジュラスは、JIS K6251:2010に準拠して求めた、試験片に100%の伸びを与えたときの引張応力である。
図5は、リムクッションゴムの圧縮率についての説明図である。2種類のリムクッションゴム40は、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着した場合における、ベース部形成方向におけるビードコア底中心24の位置でのベース部直交方向における圧縮率が30%以上60%以下の範囲内になっている。
この場合におけるリムクッションゴム40の圧縮率は、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着する前における、ベース部直交方向におけるリムクッションゴム40の厚さGa2に対する、リムクッションゴム40の、規定リム100への空気入りタイヤ1の装着時にベース部直交方向に圧縮されるリムクッションゴム40の厚さGa1になっている。即ち、リムクッションゴム40の圧縮率Zは、下記の式(1)で算出する値になっている。
圧縮率Z=(Ga1/Ga2)×100・・・(1)
具体的には、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着する前におけるリムクッションゴム40の厚さGa2は、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着する前におけるビードコア底中心24とビードベース部30とのベース部直交方向における距離から、カーカス6やチェーファー55等の補強部材の厚さを引いた厚さになっている。また、規定リム100への空気入りタイヤ1の装着時に圧縮されるリムクッションゴム40の厚さGa1は、ベース部形成方向における位置が同じ位置で圧縮されるリムクッションゴム40の厚さになっており、即ち、ベース部形成方向におけるビードコア底中心24の位置においてベース部直交方向に圧縮されるリムクッションゴム40の厚さになっている。換言すると、規定リム100への空気入りタイヤ1の装着時に圧縮されるリムクッションゴム40の厚さGa1は、規定リム100への装着前のビードベース部30とビードコア中央線82とが交差する位置と、装着後のビードベース部30とビードコア中央線82とが交差する位置との、ベース部直交方向における距離になっている。
また、このリムクッションゴム40の圧縮率Zは、ベース部直交方向において第1ゴム41と第2ゴム42とが重なっている場合は、第1ゴム41と第2ゴム42とが重なった状態での圧縮率になっている。リムクッションゴム40は、第1ゴム41と第2ゴム42との配設状態に関わらず、ベース部形成方向におけるビードコア底中心24の位置でのベース部直交方向における圧縮率Zが30%以上60%以下の範囲内になっている。
さらに、リムクッションゴム40は、圧縮指数が、ベース部形成方向におけるビードコア底22が形成される範囲で一定である。この場合におけるリムクッションゴム40の圧縮指数は、{(ベース部直交方向における第1ゴム41の厚さ)/(第1ゴム41の弾性率)}+{(ベース部直交方向における第2ゴム42の厚さ)/(第2ゴム42の弾性率)}で表される指数になっている。つまり、リムクッションゴム40の圧縮指数は、ベース部形成方向における位置が同じ位置となる第1ゴム41と第2ゴム42における、第1ゴム41の厚さと第1ゴム41の100%伸長時のモジュラスとを乗算した値の逆数と、第2ゴム42の厚さと第2ゴム42の100%伸長時のモジュラスとを乗算した値の逆数と、の和になっている。
ベース部形成方向におけるビードコア底22の内側端部を通ってベース部直交方向に延びる線をビードコア底内側線84と規定し、ベース部形成方向におけるビードコア底22の外側端部を通ってベース部直交方向に延びる線をビードコア底外側線85と規定する場合に、リムクッションゴム40は、上記のようにして算出される圧縮指数が、ベース部形成方向におけるビードコア底内側線84とビードコア底外側線85との間の範囲で一定になっている。なお、この場合における圧縮指数が一定とは、±2の範囲を一定とし、即ち、ビードコア底内側線84とビードコア底外側線85との間の範囲において、値が最大となる圧縮指数と最小となる圧縮指数との差が2以下となることをいう。
これらのように構成される空気入りタイヤ1を車両に装着する際には、まず、規定リム100に対してビードベース部30を嵌合させることにより、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着し、規定リム100を有するリムホイールに対してリム組みをする。空気入りタイヤ1をリム組みしたらインフレートし、車両には、リム組みしてインフレートした状態の空気入りタイヤ1を装着する。本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、例えば、ホイールローダー等の建設車両に装着する建設車両用の空気入りタイヤ1として用いられる。
空気入りタイヤ1を装着した車両が走行すると、トレッド面3のうち下方に位置するトレッド面3が路面に接触しながら当該空気入りタイヤ1は回転する。車両は、トレッド面3と路面との間の摩擦力により、駆動力や制動力を路面に伝達したり、旋回力を発生させたりすることにより走行する。例えば、駆動力を路面に伝達する際には、車両が有するエンジン等の原動機で発生した動力がリムホイールに伝達され、リムホイールから空気入りタイヤ1に伝達される。
ここで、リムホイールと空気入りタイヤ1とは、リムホイールの規定リム100に対する、空気入りタイヤ1のビード部20の嵌合力である締め付け力によって装着されており、即ち、ビード部20とリムホイールとの間に摩擦力によって装着されている。このビード部20による締め付け力は、ビードワイヤがリング状に巻かれることにより形成されたビードコア21によって確保される。
つまり、空気入りタイヤ1をリムホイールに装着する際には、ビード部20におけるビードコア21よりもタイヤ径方向内側に位置するリムクッションゴム40が、ビードコア21と規定リム100に挟まれて圧縮されることにより、空気入りタイヤ1から規定リム100に対してタイヤ径方向内側への押圧力が発生する。この押圧力は、ビード部20による規定リム100への締め付け力となり、空気入りタイヤ1は、この締め付け力によって規定リム100との間に大きな摩擦力が発生することにより規定リム100に嵌合し、リムホイールに装着される。
空気入りタイヤ1は、このようにビード部20の締め付け力に伴う摩擦力によりリムホイールに装着されるため、空気入りタイヤ1とリムホイールとの間に、摩擦力と比較して大きな回転トルクが発生した場合には、空気入りタイヤ1とリムホイールとの間で滑りが発生することがある。例えば、ビード部20の締め付け力が弱く、且つ、リムホイールから空気入りタイヤ1に伝達される回転トルクが大きい場合は、ビード部20とリムホイールとの間に摩擦力による拘束力に回転トルクが打ち勝ち、ビード部20とリムホイールとの間で滑りが発生することがある。本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、このようなビード部20とリムホイールとの間の滑りを抑制することができるように構成されている。
具体的には、規定リム100は、空気入りタイヤ1のビードベース部30と嵌合する部分が、リムホイールの回転軸に対して5°±1°の角度で傾斜しているのに対し、ビードコア21は、ビードコア底22がタイヤ回転軸に対して0°以上5°以下の範囲内の傾斜角A1で形成されている。これにより、ビードコア21は、5°テーパーの規定リム100と当該ビードコア21との間に位置するリムクッションゴム40をタイヤ幅方向における所定の範囲に亘って適切に圧縮することができ、規定リム100に対して適切な締め付け力を発生させることができる。
また、ビード部20は、規定リム100に対して実際に接触するビードベース部30が、タイヤ回転軸に対して8°以上12°以下の範囲内で傾斜しているため、リム組み性を悪化させることなく、適切な締め付け力を確保することができる。つまり、タイヤ回転軸に対するビードベース部30の傾斜角A2が8°未満の場合は、ビードベース部30におけるビードトウ31側のタイヤ径方向の径が大きくなることにより、ビードトウ31側の締め付け力が弱くなり易くなる。また、タイヤ回転軸に対するビードベース部30の傾斜角A2が12°を超える場合は、ビードベース部30におけるビードトウ31側のタイヤ径方向の径が小さくなることにより、空気入りタイヤ1をリムホイールに対してリム組みする際に、リム組みし難くなる。これに対し、タイヤ回転軸に対するビードベース部30の傾斜角A2を8°以上12°以下にした場合は、リム組み性を確保しつつ、ビード部20による規定リム100の締め付け力を確保することができる。
また、ビード部20は、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着した場合における、ベース部形成方向におけるビードコア底中心24の位置でのベース部直交方向におけるリムクッションゴム40の圧縮率が30%以上60%以下の範囲内であるため、ビードベース部30の破損を抑制しつつ、ビード部20による規定リム100の締め付け力を確保することができる。つまり、リムクッションゴム40の圧縮率が30%未満である場合には、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着した場合におけるリムクッションゴム40の圧縮率が低すぎて規定リム100に対するリムクッションゴム40の押圧力が弱くなり、締め付け力が低下する可能性がある。この場合、ビード部20とリムホイールとの間の摩擦力が低下するため、リムホイールと空気入りタイヤ1との間に大きな回転トルクが作用した際に、空気入りタイヤ1とリムホイールとの間の滑りであるリム滑りが発生する可能性がある。また、リムクッションゴム40の圧縮率が60%を超える場合には、リム組み後におけるビードコア底22と規定リム100との間のリムクッションゴム40の厚さが薄くなり過ぎ、また、リムクッションゴム40の歪みが大きくなり過ぎるため、リムホイールと空気入りタイヤ1との間で滑りが発生し始めた場合に、歪みを吸収し難くなる。このため、リムホイールと空気入りタイヤ1との間で小さな滑りが発生した場合でも、その滑りをリムクッションゴム40で吸収することができず、小さな滑りでもビードベース部30の破損に繋がり易くなる。これに対し、ベース部形成方向におけるビードコア底中心24の位置でのベース部直交方向におけるリムクッションゴム40の圧縮率が30%以上60%以下の範囲内である場合には、ビードベース部30の破損を抑制しつつ締め付け力を確保することができ、ビード耐久性の確保とリム滑りの抑制とを両立することができる。
また、リムクッションゴム40が、少なくともビードベース部30を形成する第1ゴム41と、少なくともベース部形成方向におけるビードコア底中心24からビードコア内側端部26までの範囲で、ビードベース部30から1mm以上離れた位置に配設される第2ゴム42とを有し、第1ゴム41は、100%伸長時のモジュラスが0.2MPa以上0.4MPa以下の範囲内であるため、ビードベース部30の破損を抑制することができる。
つまり、第1ゴム41の100%伸長時のモジュラスが0.2MPa未満である場合は、規定リム100と接触する部分であるビードベース部30が柔らか過ぎるため、リムホイールと空気入りタイヤ1との間に大きな回転トルクが発生した際にビードベース部30が破損し易くなり、ビードベース部30の摩滅が発生し易くなる。また、第1ゴム41の100%伸長時のモジュラスが0.4MPaを超える場合は、ビードベース部30が硬すぎるため、ビードベース部30に大きな力が作用した際にクラックが発生し易くなる。これに対し、第1ゴム41の100%伸長時のモジュラスが0.2MPa以上0.4MPa以下の範囲内である場合には、第1ゴム41の硬さを適度な硬さにすることができ、ビードベース部30の破損を抑制することができる。
また、第2ゴム42は、100%伸長時のモジュラスが0.6MPa以上0.8MPa以下の範囲内となっているため、ベース部形成方向におけるビードコア内側端部26寄りの位置でのリムクッションゴム40の弾力性を高めることができ、これにより、空気入りタイヤ1を規定リム100に装着する際におけるビード部20の締め付け力が局所的に高くなることを抑制し、ベース部形成方向においてビードコア21が配設される領域全体で、締め付け力を高くすることができる。
図6は、リムクッションゴムの弾力性が一定である場合における締め付け力についての説明図である。規定リム100は、ビード部20に嵌合する部分が5°の傾斜角で傾斜しているのに対し、ビード部20は、ビードコア21のビードコア底22の傾斜角は、0°以上5°以下の範囲内となっているため、ビード部20と規定リム100とが嵌合した場合、リムクッションゴム40は、ビードコア21が配設されている領域におけるタイヤ幅方向内側寄りよりも、タイヤ幅方向外側寄りの位置の方が、圧縮率が高くなる。このため、リムクッションゴム40の弾力性が一定である場合には、ビードベース部30から規定リム100へのタイヤ径方向内側への押圧力は、ビードコア21が配設されている領域におけるタイヤ幅方向内側寄りよりもタイヤ幅方向外側寄りの位置の方が大きくなる。
つまり、リムクッションゴム40が圧縮されることによる規定リム100に対するビード部20の締め付け力Fcは、図6に示すようにビードコア21が配設されている領域におけるタイヤ幅方向外側寄りの位置で局所的に高くなる。この場合、締め付け力Fcが局所的に高くなっている位置付近でビードベース部30のリムクッションゴム40が破損し易くなり、ビード部20の耐久性が低くなり易くなる。また、締め付け力Fcが局所的に高くなることにより、リム組み性が悪化し易くなる。
図7は、実施形態に係る空気入りタイヤの締め付け力についての説明図である。これに対し、本実施形態に係る空気入りタイヤ1では、ベース部形成方向におけるビードコア内側端部26寄りの位置に、第1ゴム41よりも100%伸長時のモジュラスが大きい第2ゴム42が配設されているため、ビード部20と規定リム100とが嵌合した際に、圧縮率に対する、規定リム100へのタイヤ径方向内側への押圧力が、ビードコア21が配設されている領域におけるタイヤ幅方向外側寄りの位置よりもタイヤ幅方向内側寄りの位置の方が高くなる。
リムクッションゴム40の圧縮率は、ビードコア21が配設されている領域におけるタイヤ幅方向内側寄りの位置よりもタイヤ幅方向外側寄りの位置の方が高いため、タイヤ幅方向における位置ごとの圧縮率の差と、圧縮率に対する押圧力の差とが相殺され、ビードベース部30から規定リム100への押圧力は、ビードコア21が配設されている範囲でほぼ一定になる。このため、規定リム100に対するビード部20の締め付け力Feは、図7に示すようにビードコア21が配設されている領域において一定に近くなる。このように、締め付け力Feを一定の大きさにすることにより、締め付け力が局所的に高くなることに起因するビードベース部30の破損を抑制することができ、リム組み性も確保することができる。
このように、ビードコア21が配設されている範囲の締め付け力の大きさをほぼ一定にする効果を有する第2ゴム42は、100%伸長時のモジュラスが0.6MPa以上0.8MPa以下の範囲内となっているが、第2ゴム42の100%伸長時のモジュラスが0.6MPa未満である場合は、第2ゴム42が柔らか過ぎて第1ゴム41の100%伸長時のモジュラスと近くなる。この場合、第2ゴム42を設ける意味が無くなる。また、第2ゴム42の100%伸長時のモジュラスが0.8MPaを超える場合は、第1ゴム41との間で弾性率が大きくなり過ぎるため、リムクッションゴム40に力が作用した際における第2ゴム42の変形量と第1ゴム41の変形量との差が大きくなり過ぎ、いずれか一方のゴムの応力が高くなり過ぎて破損し易くなる。
これに対し、本実施形態では、第2ゴム42の100%伸長時のモジュラスが0.6MPa以上0.8MPa以下の範囲内になっており、第2ゴム42の弾性率は第1ゴム41の弾性率よりも高くなっているため、少なくともベース部形成方向におけるビードコア底中心24からビードコア内側端部26までの範囲における、リムクッションゴム40の圧縮率に対する規定リム100への締め付け力を高めることができる。これにより、タイヤ幅方向においてビードコア21が配設されている領域全体の締め付け力を、ほぼ一定にして全体的に高めることができる。これらの結果、ビード耐久性及びリム組み性を確保しつつ、リム滑りを抑制することができる。
また、第2ゴム42は、ベース部形成方向においてビードコア底中心24の位置からビードコア内側端部26の位置に向かうに従ってベース部直交方向における幅が漸増しているため、リムクッションゴム40の弾性率を、ビードコア底中心24の位置からビードコア内側端部26の位置に向かうに従って高めることができる。これにより、ビードコア底中心24の位置からビードコア内側端部26の位置に向かうに従ってリムクッションゴム40の厚さが厚くなることに起因してリム組み時における圧縮率が低くなることに起因する締め付け力のタイヤ幅方向における位置ごとの差を、タイヤ幅方向における位置ごとの弾性率の差によって補うことができる。従って、タイヤ幅方向におけるビードコア21が配設される範囲において、締め付け力をほぼ一定にすることができる。
また、リムクッションゴム40は、圧縮指数が、ベース部形成方向におけるビードコア底22が形成される範囲で一定であるため、リム組み時にベース部形成方向における位置によってリムクッションゴム40の圧縮率が異なるにも関わらず、ビードコア底22が形成される範囲においては締め付け力をほぼ一定にすることができる。これらにより、締め付け力を局所的に高くすることなく、均一に増加させることができ、ビードベース部30の耐久性を悪化させること無く、リム滑りを抑制することができる。また、締め付け力を全体的に増加させることができるため、タイヤ周方向における位置ごとの締め付け力の差を小さくすることができ、より確実にリム滑りを抑制することができる。例えば、タイヤ周方向において接地面側に位置する部分の締め付け力と接地面が位置する部分の反対側に位置する部分の締め付け力、さらに、これらの位置に対してタイヤ周方向における位置が90°異なる部分の締め付け力の各締め付け力同士の差を小さくすることができる。つまり、鉛直方向に大きな荷重が作用することにより締め付け力が大きくなり易いタイヤ周方向における接地面側に位置する部分以外の部分でも、締め付け力を確保することができるため、締め付け力が弱い位置が発生することを抑制することができ、より確実にリム滑りを抑制することができる。これらの結果、より確実にビード耐久性及びリム組み性を確保しつつ、リム滑りを抑制することができる。
また、ビードコア底22の幅Wは、ビードベース部30の幅BWの40%以上80%以下の範囲内であるため、ビード部20の作り易さを確保しつつ、ビードコア底22が位置する範囲において締め付け力を均一に増加させることができる。つまり、ビードコア底22の幅Wがビードベース部30の幅BWの40%未満である場合は、ビードベース部30の幅BWに対してビードコア底22の幅Wが狭すぎるため、ビードコア21によってリムクッションゴム40の圧縮率を高くする範囲が狭くなり過ぎる可能性がある。この場合、ビード部20から規定リム100に対して作用する締め付け力の範囲が狭くなるため、締め付け力を均一に増加させ難くなる可能性がある。また、ビードコア底22の幅Wがビードベース部30の幅BWの80%を超える場合は、ビードベース部30の幅BWに対してタイヤ幅方向におけるビードコア21の幅が広くなり過ぎるため、ビード部20のタイヤ内表面65がビードコア21の形状に合わせてタイヤ幅方向内側に大きく膨らむ可能性がある。この場合、空気入りタイヤ1の製造時にビード部20を作り難くなる可能性がある。これに対し、ビードコア底22の幅Wがビードベース部30の幅BWの40%以上80%以下の範囲内である場合は、ビードコア21の幅が広くなることに起因してビード部20のタイヤ内表面65が大きく膨らむことを抑制でき、ビード部20の作り易さを確保できると共に、ビードコア21によってリムクッションゴム40の圧縮率を高くする範囲を確保できる。これにより、締め付け力を局所的に高くすることなく、均一に増加させることができ、ビードベース部30の耐久性を悪化させること無く、リム滑りを抑制することができる。また、締め付け力を全体的に増加させることができるため、タイヤ周方向における位置ごとの締め付け力の差を小さくすることができ、より確実にリム滑りを抑制することができる。これらの結果、より確実にビード耐久性及びリム組み性を確保しつつ、リム滑りを抑制することができる。
なお、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、第2ゴム42は、第2ゴム内側端部43がビードコア内側線81の近傍に位置しているが、第2ゴム内側端部43は、ビードコア内側線81から大きく離れていてもよい。図8は、実施形態に係る空気入りタイヤの変形例であり、第2ゴムがタイヤ幅方向内側に大きく設けられる場合の説明図である。第2ゴム42は、例えば、図8に示すように、第2ゴム内側端部43がビードコア内側線81から大きく離れて、タイヤ内表面65の近傍に位置していてもよい。第2ゴム42は、ビード部20における表面から1mm以上離れた位置に配設されるため、このように第2ゴム内側端部43がタイヤ内表面65の近傍に位置する場合には、第2ゴム内側端部43は、タイヤ内表面65に対してベース部形成方向における外側に1mm以上離れた位置に配設される。これらのように、第2ゴム42は、第2ゴム内側端部43がタイヤ内表面65から1mm以上離れ、且つ、第2ゴム内側端部43がビードコア内側線81よりもベース部形成方向における内側に位置することにより、第2ゴム42がビードコア内側線81を跨いでいれば、第2ゴム内側端部43の位置は問わない。
また、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、第2ゴム42は、ビードベース部30側に位置する部分がビードベース部30に沿って形成されているが、この部分はビードベース部30に沿って形成されなくてもよい。図9は、実施形態に係る空気入りタイヤの変形例であり、第2ゴムの変形例についての説明図である。第2ゴム42は、例えば、図9に示すように、子午断面視においてビードベース部30側に位置する部分が、ビードコア中央線82側からビードコア内側線81側に向かうに従って、ビードベース部30に近付く方向に傾斜していてもよい。この場合、第2ゴム42におけるビードベース部30が位置する側の反対側に位置する部分が、ビードベース部30に平行に近い形状で形成されるのが好ましい。これにより、第2ゴム42は、ビードコア中央線82側からビードコア内側線81側に向かうに従って、ベース部直交方向における幅が大きくなるように形成される。なお、このように第2ゴム42におけるビードベース部30側に位置する部分が、ビードベース部30に対して傾斜する場合でも、第2ゴム42は、ビードベース部30に対して最も近くなる位置での間隔Dが1mm以上となって配設される。
また、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、第2ゴム42は、ビードコア中央線82側の端部の位置から、ビードコア内側線81側に向かうに従って、ベース部直交方向における幅が漸増しているが、第2ゴム42は、この方向に向かうに従って漸増していなくてもよい。図10、図11は、実施形態に係る空気入りタイヤの変形例であり、第2ゴムの変形例についての説明図である。第2ゴム42は、例えば、図10に示すように、ビードコア中央線82側の端部の位置からビードコア内側線81側に向かうに従って、ベース部直交方向における幅が漸減していてもよく、または図11に示すように、ベース部直交方向における幅が一定でもよい。第2ゴム42は、ベース部形成方向におけるビードコア底22が形成される範囲でリムクッションゴム40の圧縮指数が一定になるように、ビードコア21とビードベース部30との相対関係や第1ゴム41の弾性率と第2ゴム42の弾性率との相対関係に応じて適宜形状を設定するのが好ましい。
また、上述した実施形態に係る空気入りタイヤ1では、ビード部20には補強層として1枚のカーカス6と1枚のチェーファー55とが配設されているが、補強層はこれ以外の構成でもよい。例えば、カーカス6やチェーファー55が2枚以上配設されていてもよく、または、チェーファー55が設けられていなくてもよい。また、チェーファー55が複数配設される場合は、複数のチェーファー55は、スチールコードが用いられるチェーファー55と有機繊維からなるコードが用いられるチェーファー55とが混在していてもよい。
〔実施例〕
図12は、空気入りタイヤの性能試験の結果を示す図表である。以下、上記の空気入りタイヤ1について、従来例及び比較例の空気入りタイヤと、本発明に係る空気入りタイヤ1とについて行なった性能の評価試験について説明する。性能評価試験は、空気入りタイヤ1とリムホイールとの間での滑りの発生し難さであるリム滑り性と、ビードベース部30の耐久性であるビード耐久性と、リム組みのし易さであるリム組み性との試験について行った。
これらの性能評価試験は、タイヤの呼びが29.5R25サイズで、TRAコードがL−3の空気入りタイヤ1をTRA規格に準拠するリムホイールにリム組みし、空気圧をTRA規格で規定される空気圧に調整し、評価試験用の車両として用いられるホイールローダーに装着してTRA規格で規定される荷重を付与してテスト走行することにより行った。
各試験項目の評価方法は、リム滑り性については、評価試験用の車両で走行する前に、空気入りタイヤ1とリムホイールとに目印を付け、24時間走行後の空気入りタイヤ1とリムホイールとのタイヤ周方向のズレ量を計測することにより評価した。リム滑り性は、後述する従来例を100とする指数で表し、数値が大きいほど空気入りタイヤ1とリムホイールとがタイヤ周方向にずれ難く、リム滑り性が優れていることを示している。また、ビード耐久性については、評価試験用の車両で2000時間走行した後に空気入りタイヤ1をリムホイールから取り外し、ビードベース部30の摩滅の有無を目視によって確認することにより評価した。ビード耐久性は、後述する従来例を100とする指数で表し、数値が大きいほどビードベース部30に摩滅が発生しておらず、ビード耐久性が優れていることを示している。また、リム組み性は、作業者が空気入りタイヤ1をTRA規格に準拠するリムホイールにリム組みし、リム組みの容易さを作業者の官能評価によって評価した。リム組み性は、後述する従来例を100とする指数で表し、数値が大きいほどリム組み性が優れていることを示している。
評価試験は、従来の空気入りタイヤ1の一例である従来例の空気入りタイヤと、本発明に係る空気入りタイヤ1である実施例1〜5と、本発明に係る空気入りタイヤ1と比較する空気入りタイヤである比較例の7種類の空気入りタイヤについて行った。これらの空気入りタイヤ1のうち、従来例の空気入りタイヤは、リムクッションゴム40として、本発明に係る空気入りタイヤ1の第1ゴム41に相当する1種類しか設けられておらず、また、ビードコア底中心24の位置でのベース部直交方向におけるリムクッションゴム40の圧縮率が30%未満になっている。また、比較例に係る空気入りタイヤは、従来例と同様にリムクッションゴム40として第1ゴム41に相当する1種類しか設けられておらず、また、ビードコア底22の幅の領域におけるリムクッションゴム40の圧縮率が60%を超える大きさになっている。
これに対し、本発明に係る空気入りタイヤ1の一例である実施例1〜5は、全てリムクッションゴム40として第1ゴム41と第2ゴム42とを有しており、ビードコア底中心24の位置でのベース部直交方向におけるリムクッションゴム40の圧縮率が、30%以上60%以下の範囲内になっている。また、実施例1〜5に係る空気入りタイヤ1は、第2ゴム42の幅がベース部形成方向における内側に向かうに従って漸増しているかや、ビードコア底22の範囲に位置するリムクッションゴム40の圧縮指数が一定であるか、ビードベース部30の幅BWに対するビードコア底22の幅Wが40%以上80%以下の範囲内であるかが、それぞれ異なっている。
これらの空気入りタイヤ1を用いて評価試験を行った結果、実施例1〜5に係る空気入りタイヤ1は、図12に示すようにビード耐久性とリム組み性とが従来例に対して劣ることなく、従来例に対してリム滑り性を向上させることができる。つまり、実施例1〜5に係る空気入りタイヤ1は、ビード耐久性及びリム組み性を確保しつつ、リム滑りを抑制することができる。
1 空気入りタイヤ
2 トレッド部
5 サイドウォール部
6 カーカス(補強層)
7 ベルト層
10 陸部
15 ラグ溝
20 ビード部
21 ビードコア
22 ビードコア底
24 ビードコア底中心
26 ビードコア内側端部
27 ビードコア外側端部
30 ビードベース部
31 ビードトウ
32 ビードヒール
40 リムクッションゴム
41 第1ゴム
42 第2ゴム
43 第2ゴム内側端部
44 第2ゴム外側端部
50 ビードフィラー
55 チェーファー(補強層)
60 タイヤ外表面
65 タイヤ内表面
81 ビードコア内側線
82 ビードコア中央線
83 ビードコア外側線
84 ビードコア底内側線
85 ビードコア底外側線
100 規定リム

Claims (3)

  1. タイヤ幅方向におけるタイヤ赤道面の両側に配設される一対のビード部と、
    一対の前記ビード部のそれぞれに設けられるビードコアと、
    前記ビードコアのタイヤ径方向内側を通って前記ビードコアのタイヤ幅方向における内側と外側との間にかけて配設される補強層と、
    を備え、
    5°テーパーの規定リムに装着される空気入りタイヤにおいて、
    前記ビードコアは、前記空気入りタイヤの子午断面における形状が六角形で形成されると共に、前記ビードコアの内周面であるビードコア底が、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かうに従ってタイヤ径方向外側に広がる方向に0°以上5°以下の範囲内でタイヤ回転軸に対して傾斜しており、
    前記ビード部は、前記ビード部の内周面であるビードベース部における少なくとも前記ビードコア底のタイヤ径方向内側に位置する部分が、タイヤ幅方向内側からタイヤ幅方向外側に向かうに従ってタイヤ径方向外側に広がる方向に8°以上12°以下の範囲内で前記タイヤ回転軸に対して傾斜しており、
    前記空気入りタイヤの子午断面での前記ビードベース部の形成方向をベース部形成方向とし、前記空気入りタイヤの子午断面において前記ベース部形成方向に直交する方向をベース部直交方向と規定する場合に、前記ビード部は、少なくとも前記ベース部形成方向における前記ビードコアの幅で、且つ、前記ベース部直交方向において前記補強層よりも前記ビードベース部側に位置する領域が、弾性率が異なる2種類のリムクッションゴムからなり、
    2種類の前記リムクッションゴムは、前記空気入りタイヤを前記規定リムに装着した場合における、前記ベース部形成方向における前記ビードコア底の中心の位置での前記ベース部直交方向における圧縮率が30%以上60%以下の範囲内となっており、
    2種類の前記リムクッションゴムのうち、前記ビードベース部を形成する前記リムクッションゴムである第1ゴムは、弾性率を示す100%伸長時のモジュラスが0.2MPa以上0.4MPa以下の範囲内となっており、
    2種類の前記リムクッションゴムのうち、他方の前記リムクッションゴムである第2ゴムは、弾性率を示す100%伸長時のモジュラスが0.6MPa以上0.8MPa以下の範囲内となっており、
    前記第2ゴムは、少なくとも前記ベース部形成方向における前記ビードコア底の中心から、前記ベース部形成方向における前記ビードコアの内側端部までの範囲で、且つ、前記ビードベース部から前記ベース部直交方向における外側に1mm以上離れた位置に配設されることを特徴とする空気入りタイヤ。
  2. 前記第2ゴムは、前記ベース部形成方向において前記ビードコア底の中心の位置から前記ビードコアの内側端部の位置に向かうに従って前記ベース部直交方向における幅が漸増し、
    前記リムクッションゴムは、{(前記ベース部直交方向における前記第1ゴムの厚さ)/(前記第1ゴムの弾性率)}+{(前記ベース部直交方向における前記第2ゴムの厚さ)/(前記第2ゴムの弾性率)}で表される圧縮指数が、前記ベース部形成方向における前記ビードコア底が形成される範囲で一定である請求項1に記載の空気入りタイヤ。
  3. 前記ビードコア底の幅は、前記ビードベース部の幅の40%以上80%以下の範囲内である請求項1または2に記載の空気入りタイヤ。
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