【解決手段】空気入りタイヤ1は、トレッド部2、一対のサイドウォール部3、一対のビードコア5、カーカスプライ10、及び繊維補強された一対のチェーファ12を備える。カーカスプライ10は、中央部10aと、中央部10a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部10bと、一対のサイド部10bから延びて一対のビードコア5にそれぞれ巻き上げられた一対の巻上部10cとを有する。チェーファ12は、ビードコア5よりもタイヤ幅方向内側に配置された内側部12cと、ビードコア5よりもタイヤ幅方向外側に配置された外側部12eとを有し、一対のビードコア5のうちのいずれかに巻き上げられた巻上部12bを備える。チェーファ12の巻上部12bの外端部12fはトレッド部2に配置されている。
前記カーカスプライの前記巻上部の外端部は、前記ビードコアと前記チェーファの前記外端部との間に配置されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1,2の空気入りタイヤはそれぞれ、第1プライ又は第2プライの外端がトレッド部まで巻き上げられているため、サイドウォール部の剛性と耐カット性を向上できる。しかし、特許文献1,2の空気入りタイヤには、剛性と耐カット性を確保しつつ、軽量化とそれによる転がり抵抗低減を図る上で、さらなる改善の余地がある。
【0006】
本発明は、剛性と耐カット性を確保しつつ、軽量化とそれによる転がり抵抗低減を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様は、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、前記一対のサイドウォール部の前記タイヤ径方向内側の端部にそれぞれ配置された一対のビードコアと、前記トレッド部の前記タイヤ径方向内側に位置する中央部と、前記中央部の両端から前記タイヤ径方向内側にそれぞれ延びる一対のサイド部と、前記一対のサイド部から延びて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巻上部とを有するカーカスプライと、前記ビードコアよりもタイヤ幅方向内側に配置された内側部と、前記内側部と連続して前記ビードコアよりもタイヤ幅方向外側に配置された外側部とを有し、前記一対のビードコアのうちのいずれかに巻き上げられた巻上部をそれぞれ備え、繊維補強された一対のチェーファとを備え、前記一対のチェーファのうちの少なくとも一方の前記巻上部の外端部は、前記トレッド部に配置されている、空気入りタイヤを提供する。
【0008】
チェーファに用いられる繊維の線径はカーカスプライのコードに用いられる繊維の線径よりも小さため、単位面積当たりのチェーファの重量はカーカスプライの重量よりも軽い。また、チェーファの繊維の撚り数はカーカスプライの繊維の撚り数よりも小さく、チェーファの繊維の伸び量はカーカスプライの繊維の伸び量よりも少ない。しかも、チェーファの繊維はメッシュ状に平織りされているため、チェーファは面方向からの力に強い。このような補強繊維を用いたチェーファは、カーカスプライよりも拘束力が強い。また、チェーファには、カーカスプライよりも耐候性及び耐カット性に優れたゴムが用いられる。このように、カーカスプライよりも軽く、拘束力が強いチェーファがビードコアからトレッド部にかけて巻き上げられているため、トレッド部までカーカスプライを巻き上げる場合と比べて、サイドウォール部に必要な剛性を確保しつつ、軽量化を図ることができる。
【0009】
サイドウォール部の全域において、カーカスプライのサイド部とチェーファの巻上部とが配置されている(2層構造)。また、サイドウォール部のビードコア側の領域では、さらにカーカスプライの巻上部が配置されている(3層構造)。このようにサイドウォール部において、補強層が2層又は3層設けられていることにより、必要な耐カット性が確保される。また、補強層が2層又は3層設けられていることで、サイドウォール部における必要な剛性が確保される。
【0010】
以上のように、本発明の一態様によれば、剛性とそれによる操縦安定性と耐カット性とを確保しつつ、軽量化とそれによる転がり抵抗低減を図ることがきる。
【0011】
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を備え、前記ビードコアよりもタイヤ幅方向内側に位置する前記チェーファの内端部は、タイヤ径方向における前記ビードフィラーの内端と外端の間に配置されている。この態様によれば、チェーファの内端部の位置決めに必要な重ね代を確保できるため、剛性とそれによる操縦安定性と耐カット性とを確保しつつ、軽量化とそれによる転がり抵抗低減を効果的に図ることがきる。
【0012】
前記ビードコアよりもタイヤ幅方向内側に位置する前記チェーファの内端部は、前記トレッド部に配置されている。この態様によれば、サイドウォール部の全域において、カーカスプライのサイド部、チェーファのサイド部、及びチェーファの巻上部が配置されている(3層構造)。また、サイドウォール部のビードコア側の領域では、カーカスプライの巻上部が配置されている(4層構造)。このようにサイドウォール部において、補強層が3層又は4層設けられているため、必要な耐カット性と剛性を効果的に確保できる。
【0013】
前記カーカスプライの前記巻上部の外端部は、前記ビードコアと前記チェーファの前記外端部との間に配置されている。この態様によれば、サイドフォール部においてプライが3層、つまりカーカスプライのサイド部、チェーファの巻上部、及びカーカスプライの巻上部が存在する領域が充分に確保される。その結果、剛性と耐カット性をより確実に確保できる。
【0014】
前記トレッド部において前記カーカスプライの前記中央部のタイヤ径方向外側に配置されたベルト層をさらに備え、前記チェーファの前記外端部は、前記ベルト層と前記カーカスプライの前記中央部との間に配置されている。この態様によれば、チェーファの外端部がベルト層によって強固に保持されるので、チェーファによる剛性をより確実に確保できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の空気入りタイヤでは、剛性と耐カット性を確保しつつ、軽量化とそれよる転がり抵抗低減を図ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【0018】
(第1実施形態)
図1から
図3は、本発明の実施形態に係るゴム製の空気入りタイヤ(以下、「タイヤ」と呼ぶ)1を示す。
【0019】
図1に示すように、タイヤ1は、トレッド部2、一対のサイドウォール部3、及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の右側だけを示しており、タイヤ1の左側は
図1と右側と対称な構造を有する。
【0020】
トレッド部2はタイヤ幅方向(
図1において符号TWで示す。)に延びている。トレッド部2の表面、つまり踏面には溝2aが設けられている。
【0021】
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(
図1において符号TRで示す。)の内側にそれぞれ延びている。
【0022】
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にそれぞれ配置されている。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、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(内端)6aとは反対側の先端(外端)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よりもタイヤ幅方向外側に設けられたストリップゴム7を備える。
【0023】
タイヤ1は、ビード部4間にトロイダル状に掛け渡されたカーカスプライ10と、ビードコア5とビードフィラー6とを包むように設けられた一対のチェーファ12とを備える。これらカーカスプライ10とチェーファ12については後に詳述する。カーカスプライ10の内側、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。
【0024】
図1を参照すると、トレッド部2、より具体的にはカーカスプライ10とトレッド部2との間に、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を備える。ベルト21は、カーカスプライ10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。また、本実施形態では、下層のベルト21のタイヤ幅方向の寸法は、上層のベルト22のタイヤ幅方向の寸法よりも大きく、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。最も幅広のベルト21の端部21aよりもタイヤ幅方向内側が、トレッド部2である。ベルト21,22は、スチール製又は有機繊維製のベルトコードをゴム被覆して形成されている。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枚以上のベルトを備えてもよい。
【0025】
ベルト層20のタイヤ径方向外側に隣接して、無端状のキャップ層30が設けられている。本実施形態のキャップ層30は、ベルト21,22の両方の端部21a,22aのいずれかをそれぞれ直接的に覆う幅狭の一対のエッジプライ31を備える。また、本実施形態のキャップ層30は、エッジプライ31のタイヤ径方向外側に隣接して配置され、端部21a,22aを含むベルト21,22全体を覆う幅広のキャッププライ32を備える。キャップ層30は、1枚又は3枚以上のプライを備えてもよい。また、キャップ層30をなくしてもよい。
【0026】
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層10との間には、ゴム製で無端状の一対のパッド40がそれぞれ配置されている。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、エッジプライ31のタイヤ幅方向外側の端部31a、及びキャッププライ32の端部32a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。パッド40をなくしてもよい。
【0027】
以下、カーカスプライ10とチェーファ12について説明する。
【0028】
前述のように、カーカスプライ10は単一のプライであり、間隔をあけて並設した複数本のコードをゴムで被覆した帯状のシートからなる。チェーファ12は、例えばメッシュ状に平織りした繊維(例えばナイロン)をゴムで被覆した帯状のシートからなる。
【0029】
チェーファ12に用いられる繊維の線径は、カーカスプライ10のコードに用いられる繊維の線径よりも小さいため、単位面積当たりのチェーファ12の重量はカーカスプライ10の重量よりも軽い。また、チェーファ12の繊維の撚り数は、カーカスプライ10の繊維の撚り数よりも小さく、チェーファ12の繊維の伸び量はカーカスプライ10の繊維の伸び量よりも少ない。しかも、チェーファ12の繊維はメッシュ状に平織りされているため、チェーファ12は面方向からの力に強い。このような補強繊維を用いたチェーファ12は、カーカスプライ10よりも拘束力が強い。また、チェーファ12には、カーカスプライ10よりも耐候性及び耐カット性に優れたゴムが用いられる。
【0030】
図1に示すように、カーカスプライ10は、中央部10a、一対のサイド部10b、及び一対の巻上部10cを備える。中央部10aは、トレッド部2のタイヤ径方向内側に配置されている。一対のサイド部10bはそれぞれ、中央部10aのタイヤ幅方向の両端からタイヤ径方向内側に延びるように、サイドウォール部3に配置されている。一対の巻上部10cはそれぞれ、一対のサイド部10bのタイヤ径方向内側の端部に連続している。個々の巻上部10cは、一対のビードコア5のうちのいずれかに対して、タイヤ幅方向の内側から外側に巻き上げられ、サイドウォール部3で終端している。
【0031】
図3を併せて参照すると、チェーファ12は、ビードコア5を覆うように配置されている。チェーファ12とビードコア5の間には、カーカスプライ10の巻上部10cが介在している。具体的には、チェーファ12は、ビードフィラー6に対して、タイヤ幅方向内側かつ基端6aと先端6bとの間に配置された内端部12aを有する。
【0032】
チェーファ12は、内端部12aからタイヤ径方向内側に延びて、ビードコア5に対してタイヤ幅方向の内側から外側に巻き上げられた巻上部12bを備える。巻上部12bは、ビード部4、つまりビードコア5とビードフィラー6のタイヤ径方向内側に配置された内側部12cを備える。また、チェーファ12の巻上部12bは、内側部12cと連続して設けられてビードコア5に巻き掛けられた巻掛部12dを備える。さらに、巻上部12bは、巻掛部12dと連続して設けられ、ビード部4よりもタイヤ径方向外側に配置された外側部12eを備える。
【0033】
外側部12eは、カーカスプライ10の巻上部10cのタイヤ径方向外側に重ねて配置されている。この外側部12eは、トレッド部2で終端している。タイヤ径方向内側における外側部12eのタイヤ幅方向外側に、ストリップゴム7が配置されている。なお、ストリップゴム7は、外側部12eから巻掛部12dを経て内側部12cを覆うように配置してもよい。
【0034】
外側部12eの端部はチェーファ12(巻上部12b)の外端部12fを構成する。
図2を参照すると、外端部12fは、ベルト層20とカーカスプライ10の中央部10aとの間に配置されている。外端部12fとベルト層20との間にはパッド40が介在している。外端部12fのタイヤ幅方向の位置は、トレッド部2におけるタイヤ幅方向外側の領域に、より具体的にはベルト層20を構成するベルト21,22の端部21a,22aのいずれよりもタイヤ幅方向内側の領域に設定されている。
【0035】
このように構成したチェーファ12の内側部12cは、ビード部4においてカーカスプライ10のサイド部10bのタイヤ幅方向内側に重ねて配置されている。チェーファ12の外側部12eは、ビード部4側においてカーカスプライ10の巻上部10cのタイヤ幅方向外側に重ねて配置され、トレッド部2側においてカーカスプライ10のサイド部10bのタイヤ径方向外側に重ねて配置されている。
【0036】
また、本実施形態では、チェーファ12の外端部12fの配置、及びカーカスプライ10の外端部10dの配置を以下のようにしている。
【0037】
具体的には、
図2に示すように、チェーファ12の外端部12fは、ベルト21の端部21aよりもタイヤ幅方向内側に位置しており、チェーファ12の外端部12f側は、ベルト21に対してタイヤ幅方向に重複している。その重複割合は、タイヤ幅方向におけるベルト21の幅に対して、0%よりも高く(つまり0は含まない)30%以下に設定することが好ましい。重複割合が0%以下の場合(つまり重複していない場合)、パッド40を介してチェーファ12の外端部12fをベルト21で位置決めできないため、チェーファ12によってサイドウォール部3の剛性を確保できない。重複割合が30%よりも高い場合、トレッド部2での軽量化と転がり抵抗の低減の寄与度が低くなる。これらの不都合を防止するために、チェーファ12とベルト21の重複割合は、上記範囲に設定することが好ましい。
【0038】
図1に示すように、カーカスプライ10の外端部10dは、ビードコア5よりもタイヤ径方向外側であって、チェーファ12の外端部12fよりもタイヤ径方向内側に位置する。より具体的には、外端部10dは、サイドウォール部3の最大幅位置3aよりもタイヤ径方向外側(つまり最大幅位置3aよりもタイヤ幅方向内側)であって、ベルト21の端部21aよりもタイヤ径方向内側に配置されている。
【0039】
次に、本実施形態の空気入りタイヤ1の特徴を説明する。
【0040】
前述のように、チェーファ12に用いられる繊維の線径は、カーカスプライ10のコードに用いられる繊維の線径よりも小さいため、単位面積当たりのチェーファ12の重量はカーカスプライ10の重量よりも軽い。しかも、チェーファ12の繊維はメッシュ状に平織りされているため面方向からの力に強く、このような補強繊維を用いたチェーファ12はカーカスプライ10よりも拘束力が強い。カーカスプライ10よりも軽く、拘束力が強いチェーファ12がビードコア5からトレッド部2にかけて巻き上げられているため、カーカスプライ10を巻き上げる場合と比べて、サイドウォール部3に必要な剛性を確保しつつ、軽量化を図ることができる。
【0041】
サイドウォール部3の全域において、カーカスプライ10のサイド部10bとチェーファ12の巻上部12bとが配置されている(2層構造)。また、サイドウォール部3のビードコア5側の領域では、さらにカーカスプライ10の巻上部10cが配置されている(3層構造)。このようにサイドウォール部3において、補強層が2層又は3層設けられていることにより、必要な耐カット性が確保される。また、補強層が2層又は3層設けられていることで、サイドウォール部3における必要な剛性が確保される。
【0042】
以上のように、本実施形態のタイヤ1では、剛性とそれによる操縦安定性と耐カット性とを確保しつつ、軽量化とそれによる転がり抵抗低減を図ることがきる。
【0043】
前述のように、チェーファ12の内端部12aは、タイヤ径方向におけるビードフィラー6の基端6aと先端6bの間に配置されている。この構成により、チェーファ12の内端部12aの位置決めに必要な重ね代を確保できるため、剛性とそれによる操縦安定性と耐カット性とを確保しつつ、軽量化とそれによる転がり抵抗低減を効果的に図ることがきる。
【0044】
前述のように、チェーファ12の外端部12fは、ベルト層20とカーカスプライ10の中央部10aとの間に配置されている。この構成により、チェーファ12の外端部12fがベルト層20によって強固に保持されるので、チェーファ12による剛性をより確実に確保できる。
【0045】
前述のように、カーカスプライ10の巻上部10cの外端部10dは、ビードコア5とチェーファ12の外端部12fとの間に配置されている。この構成により、サイドフォール部3においてプライが3層、つまりカーカスプライ10のサイド部10b、カーカスプライ10の巻上部10c、及びチェーファ12の巻上部12bが存在する領域が充分に確保される。その結果、剛性と耐カット性をより確実に確保できる。
【0046】
(第2実施形態)
図4及び
図5は第2実施形態の空気入りタイヤ1を示す。この第2実施形態では、チェーファ12の内端部12aをトレッド部2に配置した点で第1実施形態と相違している。
【0047】
具体的には、
図4に示すように、チェーファ12の内端部12aは、ベルト層20とインナーライナ8の間に配置されている。内端部12aとベルト層20との間には、カーカスプライ10の中央部10a、チェーファ12の巻上部12b、及びパッド40が介在している。チェーファ12の内端部12aのタイヤ幅方向の位置は、トレッド部2におけるタイヤ幅方向外側の領域に、より具体的にはチェーファ12の外端部12fよりもタイヤ幅方向内側の領域に設定されている。
【0048】
チェーファ12は、内端部12aからタイヤ径方向内側に延びるサイド部12gを有する。サイド部12gは、カーカスプライ10のサイド部10bのタイヤ幅方向内側に重ねて配置されている。サイド部12gのタイヤ径方向内側の端部に巻上部12bが連続している。
【0049】
この第2実施形態では、第1実施形態と同様に、単位面積当たり重量がカーカスプライ10よりも軽く、繊維補強されたチェーファ12の巻上部12bがトレッド部2まで巻き上げられている。よって、このタイヤ1では、剛性とそれによる操縦安定性と耐カット性とを確保しつつ、軽量化とそれによる転がり抵抗低減を図ることがきる。
【0050】
また、チェーファ12の内端部12aと外端部12fの両方がトレッド部2に配置され、これらがベルト層20によって強固に保持されるので、チェーファ12による剛性をより確実に確保できる。しかも、サイドウォール部3の全域において、カーカスプライ10のサイド部10b、チェーファ12のサイド部12g、及びチェーファ12の巻上部12bが配置されている(3層構造)。また、サイドウォール部3のビードコア5側の領域では、カーカスプライ10の巻上部10cが更に配置されている(4層構造)。このようにサイドウォール部3において、補強層が3層又は4層設けられているため、必要な耐カット性と剛性を効果的に確保できる。
【0051】
なお、本発明の空気入りタイヤ1は、前記実施形態の構成に限定されず、種々の変更が可能である。
【0052】
例えば、
図6及び
図7に示すように、カーカスプライ10は第1プライ10Aと第2プライ10Bを備える2層構造としてもよいし、3層以上としてもよい。
図6及び
図7に示す変形例では、第1実施形態と同様にチェーファ12の外端部12fだけをトレッド部2に配置しているが、第2実施形態と同様にチェーファ12の内端部12aと外端部12fの両方をトレッド部2に配置してもよい。
【0053】
一対のチェーファ12のうち、一方の巻上部12bはトレッド部2で終端させ、他方の巻上部12bはビード部4又はサイドウォール部3で終端させてもよい。この場合、トレッド部2で終端させたチェーファ12を含むサイドウォール3を、車幅方向外側に配置するアウトサイド用とし、ビード部4又はサイドウォール部3で終端させたチェーファ12を含むサイドウォール3を、車幅方向内側に配置するインサイド用とする。