特開2015-209162(P2015-209162A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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  • 特開2015209162-空気入りタイヤ 図000005
  • 特開2015209162-空気入りタイヤ 図000006
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-209162(P2015-209162A)
(43)【公開日】2015年11月24日
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
   B60C 15/06 20060101AFI20151027BHJP
   B60C 17/00 20060101ALI20151027BHJP
   B60C 13/00 20060101ALI20151027BHJP
【FI】
   B60C15/06 B
   B60C15/06 Q
   B60C17/00 B
   B60C15/06 C
   B60C13/00 E
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2014-93034(P2014-93034)
(22)【出願日】2014年4月28日
(71)【出願人】
【識別番号】000183233
【氏名又は名称】住友ゴム工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100104134
【弁理士】
【氏名又は名称】住友 慎太郎
(72)【発明者】
【氏名】久次米 智之
(57)【要約】
【課題】ビード部の耐久性能を高めることができる空気入りタイヤを提供する。
【解決手段】空気入りタイヤ1は、一対のビード部4間をトロイド状に跨ってのびるカーカス6と、各ビード部4に配されかつカーカス6のタイヤ軸方向の内外に配される内側コア5i及び外側コア5oからなるビードコア5とを備える。ビード部4は、内側コア5iからタイヤ半径方向外側に向かってテーパー状にのびる内側ビードエイペックスゴム8iと、外側コア5oからタイヤ半径方向外側に向かってテーパー状にのびる外側ビードエイペックスゴム8oとを有する。ビードベースラインBLから外側ビードエイペックスゴム8oの先端8oeまでのタイヤ半径方向距離である外側エイペックス高さHoは、ビードベースラインBLから内側ビードエイペックスゴム8iの先端8ieまでのタイヤ半径方向距離である内側エイペックス高さHiの120〜150%である。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のビード部間をトロイド状に跨ってのびるカーカスプライからなるカーカスと、前記各ビード部に配されかつ前記カーカスプライのタイヤ軸方向の内外に配される内側コア及び外側コアからなるビードコアとを備えた空気入りタイヤであって、
前記内側コアからタイヤ半径方向外側に向かってテーパー状にのびる内側ビードエイペックスゴムと、前記外側コアからタイヤ半径方向外側に向かってテーパー状にのびる外側ビードエイペックスゴムとを有し、
ビードベースラインから前記外側ビードエイペックスゴムの先端までのタイヤ半径方向距離である外側エイペックス高さHoは、ビードベースラインから前記内側ビードエイペックスゴムの先端までのタイヤ半径方向距離である内側エイペックス高さHiの120〜150%であることを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記カーカスの内側かつサイドウォール領域に配された断面略三日月状のサイド補強ゴム層をさらに備えた請求項1記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記外側ビードエイペックスゴムのタイヤ軸方向外側に配されかつビード部の外表面をなすクリンチゴムをさらに備え、
前記クリンチゴムのタイヤ半径方向外側の先端は、前記外側ビードエイペックスゴムの先端よりもタイヤ半径方向の外側に位置している請求項2記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記カーカス及び前記クリンチゴムのタイヤ軸方向外側に、サイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムをさらに備え、
前記サイドウォールゴムのタイヤ半径方向内端での前記サイド補強ゴム層の厚さTaは、前記サイドウォールゴムの前記内端での前記ビード部の厚さTzの17.5〜37.5%である請求項3記載の空気入りタイヤ。
【請求項5】
前記サイドウォールゴムの前記内端での前記外側ビードエイペックスゴムの厚さTbは、前記ビード部の厚さTzの20%以下である請求項4記載の空気入りタイヤ。
【請求項6】
前記サイドウォールゴムの前記内端での前記クリンチゴムの厚さTcは、前記ビード部の厚さTzの36〜56%である請求項4又は5に記載の空気入りタイヤ。
【請求項7】
前記サイドウォールゴムの前記内端での前記内側ビードエイペックスゴムの厚さTdは、前記ビード部の厚さTzの10%以下である請求項4乃至6のいずれかに記載の空気入りタイヤ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ビード部の耐久性能を高めた空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、特許文献1に示されるように、一対のビード部間をトロイド状に跨ってのびるカーカスプライからなるカーカスと、前記各ビード部に配されかつカーカスプライのタイヤ軸方向の内外に配される内側コア及び外側コアからなるビードコアとを備えた空気入りタイヤが知られている。この空気入りタイヤでは、内側コアのタイヤ半径方向外側に内側ビードエイペックスゴムが、外側コアのタイヤ半径方向外側に外側ビードエイペックスゴムが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012−126299号公報
【0004】
しかしながら、上記特許文献1に記載された空気入りタイヤでは、内側ビードエイペックスゴムの先端と外側ビードエイペックスゴムの先端とが接近しているため、それらの近傍で剛性の分布が急激に変化して応力が集中しやすくなり、ビード部の耐久性能に影響を及ぼすおそれがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ビード部の耐久性能を高め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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、一対のビード部間をトロイド状に跨ってのびるカーカスプライからなるカーカスと、前記各ビード部に配されかつ前記カーカスプライのタイヤ軸方向の内外に配される内側コア及び外側コアからなるビードコアとを備えた空気入りタイヤであって、前記内側コアからタイヤ半径方向外側に向かってテーパー状にのびる内側ビードエイペックスゴムと、前記外側コアからタイヤ半径方向外側に向かってテーパー状にのびる外側ビードエイペックスゴムとを有し、ビードベースラインから前記外側ビードエイペックスゴムの先端までのタイヤ半径方向距離である外側エイペックス高さHoは、ビードベースラインから前記内側ビードエイペックスゴムの先端までのタイヤ半径方向距離である内側エイペックス高さHiの120〜150%であることを 特徴とする。
【0007】
本発明に係る前記空気入りタイヤにおいて、前記カーカスの内側かつサイドウォール領域に配された断面略三日月状のサイド補強ゴム層をさらに備えたことが望ましい。
【0008】
本発明に係る前記空気入りタイヤにおいて、前記外側ビードエイペックスゴムのタイヤ軸方向外側に配されかつビード部の外表面をなすクリンチゴムをさらに備え、
前記クリンチゴムのタイヤ半径方向外側の先端は、前記外側ビードエイペックスゴムの先端よりもタイヤ半径方向の外側に位置していることが望ましい。
【0009】
本発明に係る前記空気入りタイヤにおいて、前記カーカス及び前記クリンチゴムのタイヤ軸方向外側に、サイドウォール部の外面をなすサイドウォールゴムをさらに備え、前記サイドウォールゴムのタイヤ半径方向内端での前記サイド補強ゴム層の厚さTaは、前記サイドウォールゴムの前記内端での前記ビード部の厚さTzの17.5〜37.5%であることが望ましい。
【0010】
本発明に係る前記空気入りタイヤにおいて、前記サイドウォールゴムの前記内端での前記外側ビードエイペックスゴムの厚さTbは、前記ビード部の厚さTzの20%以下であることが望ましい。
【0011】
本発明に係る前記空気入りタイヤにおいて、前記サイドウォールゴムの前記内端での前記クリンチゴムの厚さTcは、前記ビード部の厚さTzの36〜56%であることが望ましい。
【0012】
本発明に係る前記空気入りタイヤにおいて、前記サイドウォールゴムの前記内端での前記内側ビードエイペックスゴムの厚さTdは、前記ビード部の厚さTzの10%以下であることが望ましい。
【発明の効果】
【0013】
本発明の空気入りタイヤは、カーカスプライのタイヤ軸方向の内外に、内側コア及び外側コアからなるビードコアとを備え、内側コア及び外側コアからタイヤ半径方向外側に向かってテーパー状にのびる内側ビードエイペックスゴム及び外側ビードエイペックスゴムとを有する。外側エイペックス高さHoが、内側エイペックス高さHiの120〜150%であるので、内側ビードエイペックスゴムの先端と外側ビードエイペックスゴムの先端とが分散され、応力の集中が緩和される。さらに、内側エイペックス高さHiよりも外側エイペックス高さHoを高くしているので、外側ビードエイペックスゴムの発熱により生じた熱は、ビード部の外側表面及びリムフランジから迅速に放出される。一方、内側エイペックス高さHiを低くすることにより、放熱が困難な内側エイペックスゴムのボリュームが抑制されるため、ビード部の発熱が抑制される。これにより、ビード部の耐久性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明の空気入りタイヤの一実施形態を示す断面図である。
図2図1のビード部の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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、本実施形態の空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」ということがある。)1の右半分の断面図を示す。空気入りタイヤ1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とを備えている。本実施形態では、乗用車用の空気入りタイヤ1が示される。
【0016】
図1の空気入りタイヤ1は、正規リム(図示せず)にリム組みしかつ正規内圧を充填ししかも無負荷の状態である正規状態が示されている。
【0017】
ここで、「正規リム」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" 、ETRTOであれば "Measuring Rim"とする。また「正規内圧」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、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" とするが、タイヤが乗用車用である場合には180kPaとする。
【0018】
カーカス6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に至るカーカスコードを備えた少なくとも1枚のカーカスプライ6Aから構成される。カーカスプライ6Aは、例えば、芳香族ポリアミド、レーヨン等の有機繊維からなるカーカスコードがタイヤ赤道C方向に対して例えば75〜90°の角度で配列されている。本実施形態のカーカスプライ6Aは、一対のビード部4、4間をトロイド状に跨ってのびており、その両側のタイヤ半径方向内側の内端部6eは、ビードコア5で折り返されることなく終端している。
【0019】
ベルト層7は、少なくとも2枚、本実施形態ではタイヤ半径方向内、外2枚のベルトプライ7A、7Bからなる。各ベルトプライ7A、7Bは、タイヤ赤道Cに対して15〜40°の角度で傾けられた例えばスチール、アラミド又はレーヨン等からなる高弾性のベルトコードを有する。そして、各ベルトプライ7A、7Bは、ベルトコードが互いに交差するように重ねられている。ベルト層7のタイヤ半径方向の外側に、タイヤ周方向にらせん状に巻き付けられたバンド層が適宜配されていてもよい。
【0020】
ビードコア5は、一対のビード部4に配されている。本実施形態では、ビードコア5は、カーカスプライ6Aの内端部6eのタイヤ軸方向の内側に配された内側コア5iと、内端部6eのタイヤ軸方向の外側に配された外側コア5oとを有している。なお、カーカスプライ6Aの内端部6eとは、カーカスプライ6Aの内端を含んだビード部4内をのびている部分である。
【0021】
内側コア5iのタイヤ半径方向外側には、内側ビードエイペックスゴム8iが配されている。内側ビードエイペックスゴム8iは、内側コア5iからタイヤ半径方向外側に向かってテーパー状にのび、先端8ieを有する。本実施形態では、内側ビードエイペックスゴム8iは、内側コア5iのタイヤ半径方向内側から内側コア5i及びカーカスプライ6Aのタイヤ軸方向内側に沿って形成されている。
【0022】
外側コア5oのタイヤ半径方向外側には、外側ビードエイペックスゴム8oが配されている。外側ビードエイペックスゴム8oは、外側コア5oからタイヤ半径方向外側に向かってテーパー状にのび、先端8oeを有する。本実施形態では、外側ビードエイペックスゴム8oは、外側コア5oのタイヤ半径方向内側から外側コア5o及びカーカスプライ6Aのタイヤ軸方向外側に沿って形成されている。
【0023】
ビード部4の剛性を十分に高めるために、内側ビードエイペックスゴム8i及び外側ビードエイペックスゴム8oは、例えば、複素弾性率E*が5〜20MPaのゴムで構成されるのが望ましい。なお、本明細書において、複素弾性率E*は、粘弾性スペクトロメータを用い、温度70℃、周波数10Hz、初期伸張歪10%、動歪の振幅±1%の条件で測定した値である。
【0024】
図2は、空気入りタイヤ1のビード部4を拡大して示している。外側エイペックス高さHoは、内側エイペックス高さHiの120〜150%が望ましい。外側エイペックス高さHoとは、ビードベースラインBLから外側ビードエイペックスゴム8oの先端8oeまでのタイヤ半径方向距離である。内側エイペックス高さHiとは、ビードベースラインBLから内側ビードエイペックスゴム8iの先端8ieまでのタイヤ半径方向距離である。
【0025】
外側エイペックス高さHoが、内側エイペックス高さHiの120%未満である場合、内側ビードエイペックスゴム8iの先端8ieと外側ビードエイペックスゴム8oの先端8oeとが接近する傾向になる。このため、先端8ie及び先端8oeの近傍で剛性の分布が急激に変化して応力が集中しやすくなり、ビード部4の耐久性能に影響を及ぼすおそれがある。
【0026】
一方、外側エイペックス高さHoが、内側エイペックス高さHiの150%を超える場合、外側ビードエイペックスゴム8oが過度に発熱し、ビード部4の耐久性能に影響を及ぼすおそれがある。
【0027】
本実施形態では、内側エイペックス高さHiに対する外側エイペックス高さHoが適切であるので、内側ビードエイペックスゴム8iの先端8ieと外側ビードエイペックスゴム8oの先端8oeとが分散され、応力の集中が緩和される。さらに、内側エイペックス高さHiよりも外側エイペックス高さHoを高くしているので、外側ビードエイペックスゴムの発熱により生じた熱は、ビード部4の外側表面及びリムフランジから迅速に放出される。一方、内側エイペックス高さHiを低くすることにより、放熱が困難な内側ビードエイペックスゴム8iのボリュームが抑制されるため、ビード部4の発熱が抑制される。これにより、ビード部4の耐久性能が向上する。
【0028】
上述した作用効果を、より一層高めるために、内側ビードエイペックスゴム8iの複素弾性率E*と、外側ビードエイペックスゴム8oの複素弾性率E*を異ならせてもよい。例えば、内側ビードエイペックスゴム8iの複素弾性率E*よりも大きい複素弾性率E*を有する外側ビードエイペックスゴム8oを採用することにより、リムフランジ近傍でのビード部4の剛性を高めることができる。
【0029】
本実施形態の空気入りタイヤ1は、カーカス6の内側のサイドウォール領域に、断面略三日月状のサイド補強ゴム層10を有することにより、パンク状態での走行を可能とした、いわゆるランフラットタイヤである。サイド補強ゴム層10は、サイドウォール部3の曲げ剛性を高める。これにより、パンク時のタイヤの縦撓みが制限され、ランフラット耐久性能が高く確保される。なお、サイド補強ゴム層10は、省略されていてもよい。
【0030】
本実施形態では、サイド補強ゴム層10は、その複素弾性率E*が6〜12MPaのゴムで形成される。これにより、サイド補強ゴム層10の厚さを小さくして、タイヤ質量の増加をさらに抑制しつつ、ランフラット耐久性能を確保することができる。なお、サイド補強ゴム層10の複素弾性率E*が6MPa未満になると、サイドウォール部3の曲げ剛性を確保するために、サイド補強ゴム層10のゴムの厚さを大きくしなければならず、タイヤ質量が増加する。一方、サイド補強ゴム層10の複素弾性率E*が12MPaを超えると、サイドウォール部3の曲げ剛性が過度に高くなり、正常な内圧が充填された通常走行時での乗り心地性能が低下するおそれがある。
【0031】
本実施形態では、上記外側エイペックス高さHoよりも上記内側エイペックス高さHiを低くしているので、タイヤの重量を維持しつつ、ビード部4でのサイド補強ゴム層10が配されている領域を大きくすることが可能である。これにより、ビード部4からサイドウォール部3にかけての剛性を高めると共に、カーカス6の内側での発熱を抑制することが可能となる。
【0032】
カーカス6の外側には、接地面を形成するトレッドゴム2G、サイドウォール部3の外表面を形成するサイドウォールゴム3G、ビード部4の外面を形成し、リムシート面に接するクリンチゴム4G等が配されている。トレッドゴム2Gは、ベルト層7のタイヤ半径方向の外側に配されている。
【0033】
サイドウォールゴム3Gは、カーカス6及びクリンチゴム4Gのタイヤ軸方向外側に配されている。サイドウォールゴム3Gは、通常走行時での乗り心地性能をよくするために、ビードエイペックスゴム8よりも柔らかいゴムとして、例えば、複素弾性率E*が1〜10MPaのゴムで構成されるのが望ましい。
【0034】
クリンチゴム4Gは、外側ビードエイペックスゴム8oのタイヤ軸方向外側に配されかつビード部の外表面をなす。クリンチゴム4Gは、外側ビードエイペックスゴム8o及び内側ビードエイペックスゴム8iのタイヤ半径方向内側から内側ビードエイペックスゴム8iのタイヤ軸方向内側に亘って形成されている。ビード部4のビード外表面におけるリムとの接触による摩耗や損傷を防止するために、クリンチゴム4Gの複素弾性率E*は、3〜20MPaのゴムで形成されるのが望ましい。
【0035】
クリンチゴム4Gのタイヤ半径方向外側の先端4eは、外側ビードエイペックスゴム8oの先端8oeよりもタイヤ半径方向の外側に位置している。これにより、内側ビードエイペックスゴム8iの先端8ieからクリンチゴム4Gのタイヤ半径方向外側の先端4eにかけて、剛性が緩やかに減少する。従って、局所的な応力の集中が抑制され、ビード部4の耐久性能が向上する。
【0036】
カーカス6及びサイド補強ゴム層10の内側には、インナーライナーゴム11等が配されている。インナーライナーゴム11は、タイヤ内圧を保持するために、空気非透過性に優れたゴムからなる。
【0037】
図2に示されるように、本実施形態では、ビード部4の歪が最大となる領域での、ビード部4の厚さTzに対するサイド補強ゴム層10の厚さTa、外側ビードエイペックスゴム8oの厚さTb、クリンチゴムの厚さTc及び内側ビードエイペックスゴム8iの厚さTdをそれぞれ相対的に規定することにより、ランフラット耐久性能と通常走行時での乗り心地性能をバランスよく向上させることができる。ビード部4の歪が最大となる領域とは、例えば、サイドウォールゴム3Gのタイヤ半径方向内端3eからカーカス6に下ろした垂線VL上の領域であり、上記各厚さTz、Ta、Tb、Tc及びTdは、垂線VL上の厚さである(以下、垂線VL上の各厚さを、サイドウォールゴム3Gのタイヤ半径方向内端3eでの各厚さとする)。
【0038】
例えば、サイドウォールゴム3Gの上記内端3eでのサイド補強ゴム層10の厚さTaは、上記内端3eでのビード部4の厚さTzの17.5〜37.5%が望ましい。サイド補強ゴム層10の厚さTaがビード部4の厚さTzの17.5%未満であるとき、ランフラット走行での縦撓み量が大きくなり、ランフラット耐久性能が低下するおそれがある。一方、サイド補強ゴム層10の厚さTaがビード部4の厚さTzの37.5%を超える場合、内圧充填時のサイドウォール部3からビード部4にかけての剛性が過度に大きくなり、通常走行での乗り心地性能が低下するおそれがある。
【0039】
サイドウォールゴム3Gの内端3eでの外側ビードエイペックスゴム8oの厚さTbは、ビード部4の厚さTzの20%以下が望ましい。外側ビードエイペックスゴム8oの厚さTbがビード部4の厚さTzの20%を超える場合、内圧充填時のサイドウォール部3からビード部4にかけての剛性が過度に大きくなり、通常走行での乗り心地性能が低下するおそれがある。
【0040】
サイドウォールゴム3Gの内端3eでのクリンチゴム4Gの厚さTcは、ビード部4の厚さTzの36〜56%が望ましい。クリンチゴム4Gの厚さTcがビード部4の厚さTzの36%未満の場合、ランフラット走行での縦撓み量が大きくなり、ランフラット耐久性能が低下するおそれがある。一方、クリンチゴムの厚さTcがビード部4の厚さTzの56%を超える場合、内圧充填時のサイドウォール部3からビード部4にかけての剛性が過度に大きくなり、通常走行での乗り心地性能が低下するおそれがある。
【0041】
さらに、サイドウォールゴム3Gの内端3eでの内側ビードエイペックスゴム8iの厚さTdは、ビード部4の厚さTzの10%以下が望ましい。内側ビードエイペックスゴム8iの厚さTdがビード部4の厚さTzの10%を超える場合、内圧充填時のサイドウォール部3からビード部4にかけての剛性が過度に大きくなり、通常走行での乗り心地性能が低下するおそれがある。なお、本実施形態での サイドウォールゴム3Gの内端3eでの内側ビードエイペックスゴム8iの厚さTdは、0mmである。
【0042】
以上、本発明の空気入り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る。
【実施例】
【0043】
図1の基本構造をなすサイズ245/45R18の空気入りタイヤが、表1の仕様に基づき試作され、ビード部の耐久性能及びランフラット耐久性能がテストされた。
【0044】
<ビード部の耐久性能>
各試供タイヤが、リム18×8.0Jに装着され、内圧360kPa、荷重13.12kN、速度80km/hの条件下で、ビード部に大きな負荷をかけながら直径1.7mの試験用ドラム上を走行させ、ビード部が損傷するまでの走行距離を測定した。結果は、実施例1の走行距離を100とする指数で表示され、数値が大きいほど、ビード部の耐久性能が高く良好である。
【0045】
<ランフラット耐久性能>
各試供タイヤが、リム18×8.0Jに装着され、内圧0kPa、荷重4.53kN、速度80km/hの条件下で、直径1.7mの試験用ドラム上を走行させ、タイヤから異音が発生するまでの走行距離が測定された。結果は、実走行距離で示され、数値が大きいほど、ランフラット耐久性能が高く良好である。
【0046】
【表1】
【0047】
表1から明らかなように、実施例の空気入りタイヤは、比較例に比べてビード部の耐久性能及びランフラット耐久性能が有意に向上していることが確認できた。
【符号の説明】
【0048】
1 空気入りタイヤ
3 サイドウォール部
3G サイドウォールゴム
4 ビード部
4G クリンチゴム
5 ビードコア
5i 内側コア
5o 外側コア
6 カーカス
6A カーカスプライ
8 ビードエイペックスゴム
8i 内側ビードエイペックスゴム
8o 外側ビードエイペックスゴム
10 サイド補強ゴム層
Hi 内側エイペックス高さ
Ho 外側エイペックス高さ
図1
図2