JP7011461B2 - 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と、一対の前記ビード部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コアの周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返され前記ビードフィラーに沿ってタイヤ径方向外側へ巻き上げられた巻き上げ部とを有するカーカスプライとを備え、前記カーカスプライは、子午線方向に沿って配された第１プライコードを含む第１カーカスプライと、子午線方向に沿って配された第２プライコードを含み前記第１カーカスプライの外面側に配置された第２カーカスプライと、を備え、前記第１カーカスプライの前記巻き上げ部は、前記第１プライコードを子午線方向に対して傾斜する方向に沿って配した第１傾斜領域と、前記第１傾斜領域のタイヤ径方向外方において前記第１プライコードを子午線方向に沿って配した第１子午線領域を備え、前記第２カーカスプライの前記巻き上げ部は、前記第２プライコードを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配した第２傾斜領域と、前記第２傾斜領域のタイヤ径方向外方において前記第２プライコードを子午線方向に沿って配した第２子午線領域を備え、前記第１傾斜領域と前記第１子午線領域の境界及び第２傾斜領域と第２子午線領域との境界が、前記ビードフィラーの先端よりタイヤ径方向内側に位置し、前記第１傾斜領域と前記第１子午線領域との境界と、前記第２傾斜領域と前記第２子午線領域との境界とが、タイヤ径方向にずらして配置され、前記第１カーカスプライの巻き上げ部の先端は、前記第２カーカスプライの巻き上げ部の先端よりタイヤ径方向外側に位置し、前記第２カーカスプライの本体部に接触している。

本発明の好ましい態様において、前記第１傾斜領域の前記第１プライコード及び前記第２傾斜領域の前記第２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。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、タイヤ内面側の第１カーカスプライ２０Ａと、その外側に重ねて設けられた第２カーカスプライ２０Ｂとの２枚で構成されている。２枚のカーカスプライ２０Ａ、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、ビードコア１２の周りに巻き上げられて係止されている。なお、この例では、２枚のカーカスプライ２０Ａ、２０Ｂを設ける場合について説明するが、３枚以上のカーカスプライをタイヤ１０の内部に設けてもよい。

トレッド部１６における第２カーカスプライ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。

第１カーカスプライ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、第１カーカスプライ２０Ａのタイヤ幅方向両側にタイヤ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、２枚のカーカスプライ２０Ａ、２０Ｂ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、２１Ｂと、本体部２１Ａ、２１Ｂ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から外側へ折り返された巻き上げ部２２Ａ、２２Ｂとを有する。

カーカスプライ２０Ａ、２０Ｂの巻き上げ部２２Ａ、２２Ｂ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、２２Ｂの先端（即ち、巻き上げ端２２ＡＥ、２２ＢＥ）は、ビードフィラー１３の上端（即ち、タイヤ径方向外端）１３Ａを越えて、サイドウォール部１５内で終端している。

第２カーカスプライ２０Ｂの巻き上げ部２２Ｂは、ビードフィラー１３のタイヤ径方向外方Ｚ２において本体部２１Ｂに接触している。第１カーカスプライ２０Ａの巻き上げ部２２Ａは、第２カーカスプライ２０Ｂの巻き上げ部２２Ｂの外側を覆い、第２カーカスプライ２０Ｂの巻き上げ部２２Ｂより巻き上げ位置が高く（即ち、タイヤ径方向外方に）形成されている。第１カーカスプライ２０Ａの巻き上げ端２２ＡＥ近傍は、第２カーカスプライ２０Ｂの本体部２１Ｂに接触している。

図２に示すように、第１カーカスプライ２０Ａは、タイヤ周方向Ｒに間隔をあけて設けられた複数の第１プライコード２３Ａと、複数の第１プライコード２３Ａを被覆する被覆ゴム２４Ａとを備える。また、第２カーカスプライ２０Ｂも第１カーカスプライ２０Ａと同様、タイヤ周方向Ｒに間隔をあけて設けられた複数の第２プライコード２３Ｂと、複数の第２プライコード２３Ｂを被覆する被覆ゴム２４Ｂとを備える。第１プライコード２３Ａ及び第２プライコード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。

第１カーカスプライ２０Ａの第１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いる。この第１プライコード２３Ａは、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のタイヤ径方向内側端部から径方向外側へ向け、子午線方向ＭＤに対して傾斜する方向に沿って延び、ビードフィラー１３の先端１３Ａよりタイヤ径方向内側の位置で屈曲して、子午線方向ＭＤに沿って延びている。

これにより、第１プライコード２３Ａの巻き上げ部２２Ａには、第１プライコード２３Ａを子午線方向ＭＤに対して傾斜する方向に沿って配した第１傾斜領域Ｑ１がタイヤ径方向内側に設けられ、第１傾斜領域Ｑ１のタイヤ径方向外方Ｚ２に第１プライコード２３Ａを子午線方向ＭＤに沿って配した第１子午線領域Ｐ１が設けられている。第１傾斜領域Ｑ１と第１子午線領域Ｐ１との境界Ｓ１はビードフィラー１３の先端１３Ａよりタイヤ径方向内側Ｚ１に配されている。

第２カーカスプライ２０Ｂの第２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。この第２プライコード２３Ｂは、本体部２１Ｂにおいて子午線方向ＭＤに沿って延び、巻き上げ部２２Ｂのタイヤ径方向内側端部から径方向外側へ向けて、子午線方向ＭＤに対して第１傾斜領域Ｑ１と逆向きに傾斜する方向に沿って延び、ビードフィラー１３の先端１３Ａよりタイヤ径方向内側の位置で屈曲して、子午線方向ＭＤに沿って延びている。

これにより、第２プライコード２３Ｂの巻き上げ部２２Ｂには、第２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と逆向きに傾斜する方向に沿って配した第２傾斜領域Ｑ２がタイヤ径方向内側に設けられ、第２傾斜領域Ｑ２のタイヤ径方向外方Ｚ２に第２プライコード２３Ｂを子午線方向ＭＤに沿って配した第２子午線領域Ｐ２が設けられている。第２傾斜領域Ｑ２と第２子午線領域Ｐ２との境界Ｓ２はビードフィラー１３の先端１３Ａよりタイヤ径方向内側Ｚ１に配されている。

そして、第１カーカスプライ２０Ａの巻き上げ部２２Ａに設けられた第１傾斜領域Ｑ１と、第２カーカスプライ２０Ｂの巻き上げ部２２Ｂに設けられた第２傾斜領域Ｑ２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。

本実施形態では、２枚のカーカスプライ２０Ａ、２０Ｂの傾斜領域Ｑ１、Ｑ２がビードフィラー１３の先端１３Ａよりタイヤ径方向内側Ｚ１に配置され、ビードフィラー１３の先端１３Ａよりタイヤ径方向外側Ｚ２に子午線領域Ｐ１，Ｐ２が配置されている。そのため、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、互いに網目状に交差するがビードフィラー１３よりタイヤ径方向外側Ｚ２において交差することがなく、カーカスプライ２０Ａ，２０Ｂの巻き上げ部２２Ａ、２２Ｂのうち本体部２１Ａ，２１Ｂと接触する位置においてプライコード２３Ａ、２３Ｂが互いに網目状に交差することなく略平行に配置されている。

第１カーカスプライ２０Ａ及び第２カーカスプライ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、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に対する第１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に対する第２プライコード２３Ｂの傾斜角度は１５～５０°とすることができる。

第１傾斜領域Ｑ１と第１子午線領域Ｐ１との境界Ｓ１や、第２傾斜領域Ｑ２と第２子午線領域Ｐ２との境界Ｓ２は、ビードフィラー１３の高さＨの８５％以下の高さ（タイヤ径方向位置）の範囲内にあることが好ましい。

なお、本明細書において、第１プライコード２３Ａ及び第２プライコード２３Ｂの間隔や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値である。

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、第１プライコード２３Ａと第２プライコード２３Ｂが網目構造を形成するため、第１カーカスプライ２０Ａと第２カーカスプライ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、ビードフィラー１３よりタイヤ径方向外側Ｚ２においてプライコード２３Ａ、２３Ｂが交差することがなく、カーカスプライ２０Ａ，２０Ｂの巻き上げ部２２Ａ、２２Ｂのうち本体部２１Ａ，２１Ｂと接触する位置においてプライコード２３Ａ、２３Ｂが網目状に交差することなく略平行に配置されているため、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、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。

また、本実施形態では、第１傾斜領域Ｑ１と第１子午線領域Ｐ１の境界Ｓ１と、第２傾斜領域Ｑ２と第２子午線領域Ｐ２の境界Ｓ２とが、タイヤ径方向Ｚに同じ位置に配置されているが、タイヤ径方向Ｚにずらして配置してもよい。
このように境界Ｓ１及び境界Ｓ２をタイヤ径方向Ｚにずらして配置することで、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へ段階的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…第１カーカスプライ、２０Ｂ…第２カーカスプライ、２１Ａ…本体部、２１Ｂ…本体部、２２Ａ…巻き上げ部、２２ＡＥ…巻き上げ端、２２Ｂ…巻き上げ部、２２ＢＥ…巻き上げ端、２３Ａ…プライコード、２３Ｂ…プライコード、２４Ａ…被覆ゴム、２４Ｂ…被覆ゴム、Ｐ１…第１子午線領域、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と、
   一対の前記ビード部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コアの周りでタイヤ幅方向内側から外側へ折り返され前記ビードフィラーに沿ってタイヤ径方向外側へ巻き上げられた巻き上げ部とを有するカーカスプライとを備え、
   前記カーカスプライは、子午線方向に沿って配された第１プライコードを含む第１カーカスプライと、子午線方向に沿って配された第２プライコードを含み前記第１カーカスプライの外面側に配置された第２カーカスプライと、を備え、
   前記第１カーカスプライの前記巻き上げ部は、前記第１プライコードを子午線方向に対して傾斜する方向に沿って配した第１傾斜領域と、前記第１傾斜領域のタイヤ径方向外方において前記第１プライコードを子午線方向に沿って配した第１子午線領域を備え、
   前記第２カーカスプライの前記巻き上げ部は、前記第２プライコードを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配した第２傾斜領域と、前記第２傾斜領域のタイヤ径方向外方において前記第２プライコードを子午線方向に沿って配した第２子午線領域を備え、側面視で前記第２プライコードが前記第１プライコードと交差するように前記第２傾斜領域が前記第１傾斜領域に重なり、
   前記第１傾斜領域と前記第１子午線領域との境界及び前記第２傾斜領域と前記第２子午線領域との境界が、前記ビードフィラーの先端よりタイヤ径方向内側に位置し、
   前記第１傾斜領域と前記第１子午線領域との境界と、前記第２傾斜領域と前記第２子午線領域との境界とが、タイヤ径方向にずらして配置され、
   前記第１カーカスプライの巻き上げ部の先端は、前記第２カーカスプライの巻き上げ部の先端よりタイヤ径方向外側に位置し、前記第２カーカスプライの本体部に接触している空気入りタイヤ。
2. 前記第１傾斜領域の前記第１プライコード及び前記第２傾斜領域の前記第２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。
   

Images