(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】P2022059374
(43)【公開日】2022-04-13
(54)【発明の名称】空気入りタイヤ
(51)【国際特許分類】
B60C 9/18 20060101AFI20220406BHJP
B60C 9/20 20060101ALI20220406BHJP
【FI】
B60C9/18 K
B60C9/20 L
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020167074
(22)【出願日】2020-10-01
(71)【出願人】
【識別番号】000003148
【氏名又は名称】TOYO TIRE株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】横枕 聖二
【テーマコード(参考)】
3D131
【Fターム(参考)】
3D131BA05
3D131BC36
3D131DA33
3D131DA34
(57)【要約】 (修正有)
【課題】ベルトプライの端部でのセパレーションを抑制す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、カーカス4と、トレッド3におけるカーカス4の外周にタイヤ径方向内側から外側へ向かって順に積層される第1、第2、及び第3のベルトプライ61、62、63と、を有し、第3ベルトプライの端部63aは、第1ベルトプライの端部61a及び第2ベルトプライの端部62aよりもタイヤ幅方向外側に位置し、且つタイヤ径方向において第1ベルトプライの端部61a及び第2のベルトプライの端部62aとタイヤ最大幅位置との間に位置する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カーカスと、トレッドにおける前記カーカスの外周にタイヤ径方向内側から外側へ向かって順に積層される第1、第2、及び第3のベルトプライと、を有し、
前記第3のベルトプライの端部は、前記第1及び第2のベルトプライの端部よりもタイヤ幅方向外側に位置し、且つタイヤ径方向において前記第1及び第2のベルトプライの端部とタイヤ最大幅位置との間に位置する、空気入りタイヤ。
【請求項2】
前記第2のベルトプライの端部は前記第1のベルトプライの端部よりもタイヤ幅方向外側に位置し、
前記第3のベルトプライの端部と前記第2のベルトプライの端部との距離は、前記第2のベルトプライの端部と前記第1のベルトプライの端部との距離よりも大きい、請求項1に記載の空気入りタイヤ。
【請求項3】
前記第3のベルトプライの端部は、前記トレッドの接地端よりもタイヤ幅方向外側に位置する、請求項1又は2に記載の空気入りタイヤ。
【請求項4】
前記第3のベルトプライの外周に配置されるベースゴムと、前記第3のベルトプライの内周に配置されるショルダーパッドゴムと、サイドウォールの外表面を構成するサイドウォールゴムと、を備え、
前記第3のベルトプライの端部は、前記ベースゴムと前記ショルダーパッドゴムとで挟まれており、前記ベースゴム及び前記ショルダーパッドゴムは、前記サイドウォールゴムよりも損失正接tanδが小さい、請求項1~3の何れか1項に記載の空気入りタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【0002】
トラックやバスに用いられる空気入りタイヤとして、トレッドにおけるカーカスの外周に3枚以上のベルトプライが設けられたタイヤが公知である。例えば、特許文献1には、4枚のベルトプライを設けた空気入りタイヤが開示されている。
【0003】
ところで、トレッドのショルダー部は、タイヤで最も厚みが大きい箇所であり、最も発熱が大きい箇所である。そのため、歪が集中しやすいベルトプライの端部がショルダー部付近に位置すると、ベルトプライの端部でセパレーションが発生しやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示の目的は、ベルトプライの端部でのセパレーションを抑制することができる空気入りタイヤを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の空気入りタイヤは、カーカスと、トレッドにおける前記カーカスの外周にタイヤ径方向内側から外側へ向かって順に積層される第1、第2、及び第3のベルトプライと、を有し、
前記第3のベルトプライの端部は、前記第1及び第2のベルトプライの端部よりもタイヤ幅方向外側に位置し、且つタイヤ径方向において前記第1及び第2のベルトプライの端部とタイヤ最大幅位置との間に位置する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】一実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ子午面における切断面の片側を示す半断面図
【
図3】
図2に示す空気入りタイヤのIII領域拡大図
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、空気入りタイヤにおける一実施形態について、
図1~
図3を参照しながら説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。
【0009】
各図において、第1の方向D1は、空気入りタイヤ(以下、単に「タイヤ」ともいう)1の回転中心であるタイヤ回転軸と平行であるタイヤ幅方向D1であり、第2の方向D2は、タイヤ1の直径方向であるタイヤ径方向D2である。なお、タイヤ周方向(図示していない)は、タイヤ回転軸周りの方向である。
【0010】
タイヤ幅方向D1において、内側は、タイヤ赤道面S1に近い側となり、外側は、タイヤ赤道面S1から遠い側となる。また、タイヤ径方向D2において、内側は、タイヤ回転軸に近い側となり、外側は、タイヤ回転軸から遠い側となる。
【0011】
タイヤ赤道面S1とは、タイヤ回転軸に直交する面で且つタイヤ1のタイヤ幅方向D1の中心に位置する面のことであり、タイヤ子午面とは、タイヤ回転軸を含む面で且つタイヤ赤道面S1と直交する面のことである。また、タイヤ赤道線とは、タイヤ1のタイヤ径方向D2の外表面(後述する、トレッド面3a)とタイヤ赤道面S1とが交差する線のことである。
【0012】
図1に示すように、本実施形態に係るタイヤ1は、ビードコア(図示していない)を有する一対のビード(図示していない)と、各ビードからタイヤ径方向D2の外側に延びるサイドウォール2と、一対のサイドウォール2のタイヤ径方向D2の外端に連接され、タイヤ径方向D2の外表面が路面に接地するトレッド3とを備えている。本実施形態においては、タイヤ1は、内部に空気が入れられる空気入りタイヤ1であって、リムに装着される。
【0013】
また、タイヤ1は、一対のビードコアの間に架け渡されるカーカス4と、カーカス4の内側に配置され、空気圧を保持するために、気体の透過を阻止する機能に優れるインナーライナ5とを備えている。カーカス4及びインナーライナ5は、ビード、サイドウォール2、及びトレッド3に亘って、タイヤ内周に沿って配置されている。
【0014】
トレッド3は、路面に接地するトレッド面3aを有するトレッドゴム30と、トレッドゴム30とカーカス4との間に配置されるベルト6とを備えている。そして、トレッド面3aは、実際に路面に接地する接地面を有しており、当該接地面のうち、タイヤ幅方向D1の外端は、接地端3bという。なお、該接地面は、タイヤ1を正規リムにリム組みし、正規内圧を充填した状態でタイヤ1を平坦な路面に垂直に置き、正規荷重を加えたときの路面に接地するトレッド面3aを指す。
【0015】
正規リムは、タイヤ1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1ごとに定めるリムであり、例えば、JATMAであれば標準リム、TRA及びETRTOであれば「Measuring Rim」となる。
【0016】
正規内圧は、タイヤ1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1ごと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「INFLATIONPRESSURE」であるが、タイヤ1が乗用車用である場合には180kPaとするが、タイヤ1に、Extra Load、又は、Reinforcedと記載されたタイヤの場合は220kPaとする。
【0017】
正規荷重は、タイヤ1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1ごとに定めている荷重であり、JATMAであれば最大負荷能力、TRAであれば上記の表に記載の最大値、ETRTOであれば「LOAD CAPACITY」であるが、タイヤ1が乗用車用である場合には内圧180kPaの対応荷重の85%とする。
【0018】
トレッドゴム30は、トレッド面3aを有するキャップゴム31と、キャップゴム31のタイヤ径方向D2内側に設けられるベースゴム32と、を有する。キャップゴム31は、タイヤ周方向に延びる複数の主溝31a,31bを備えている。主溝31a,31bは、タイヤ周方向に連続して延びている。
【0019】
主溝31a,31bは、例えば、摩耗するにしたがって露出することで摩耗度合が分かるように、溝を浅くしてある部分、所謂、トレッドウエアインジケータ(図示していない)を備えていてもよい。また、例えば、主溝31a,31bは、5mm以上の溝幅を有していてもよい。
【0020】
タイヤ幅方向D1の最も外側に配置される一対の主溝31aは、ショルダー主溝31aといい、また、一対のショルダー主溝31a間に配置される主溝31bは、センター主溝31bという。なお、主溝31a,31bの数は、特に限定されないが、本実施形態においては、四つとしている。
【0021】
トレッドゴム30は、複数の主溝31a,31b及び一対の接地端3bによって区画される複数の陸3c~3eを備えている。なお、陸3c~3eの数は、特に限定されないが、本実施形態においては、五つとしている。
【0022】
ショルダー主溝31aと接地端3bによって区画される陸3cは、ショルダー陸3cといい、隣接される一対の主溝31a,31bによって区画される陸3d,3eは、ミドル陸3d,3eという。なお、ショルダー主溝31aとセンター主溝31bとによって区画される陸3dは、クオーター陸(「メディエイト陸」ともいう)3dともいい、一対のセンター主溝31bによって区画される陸3eは、センター陸3eともいう。
【0023】
トレッド3におけるカーカス4の外周には、カーカス4を補強するためのベルト6が設けられている。ベルト6は、タイヤ径方向D2内側から外側へ向かって順に積層される4枚のベルトプライ61~64を備える。4枚のベルトプライ61~64は、何れもタイヤ赤道面S1を挟んでタイヤ幅方向D1の両側に連続して配置される。また、4枚のベルトプライ61~64は、隣接する他のベルトプライと接しており、隣接する他のベルトプライとの間にトレッドゴム30等のその他の部材を挟み込まない。
【0024】
4枚のベルトプライ61~64は、それぞれ簾状に平行配列した複数本のコードを含み、それらをゴム被覆して形成されている。コードはスチールコードが好ましい。
【0025】
4枚のベルトプライ61~64のうち、カーカス4から外周に向けて第1番目となる第1ベルトプライ61のコードは、タイヤ周方向に対して40~65°の角度で傾斜して延びている。
【0026】
また、4枚のベルトプライ61~64のうち、カーカス4から外周に向けて第2番目となる第2ベルトプライ62及び第3番目となる第3ベルトプライ63のコードは、タイヤ周方向に対して互いに逆方向に傾斜して交差している。また、第2ベルトプライ62と第3ベルトプライ63のコードは、タイヤ周方向に対して同じ角度で傾斜している。第2ベルトプライ62及び第3ベルトプライ63は、合わせてワーキングベルトとも称される。第2ベルトプライ62及び第3ベルトプライ63のコードは、タイヤ周方向に対して10~30°の角度で傾斜して延びている。また、第2ベルトプライ62のコードは、タイヤ周方向に対して第1ベルトプライ61のコードと同じ向きに傾斜している。
【0027】
また、4枚のベルトプライ61~64のうち、カーカス4から外周に向けて第4番目となる第4ベルトプライ64のコードは、タイヤ周方向に対して10~30°の角度で傾斜して延びている。また、第4ベルトプライ64のコードは、タイヤ周方向に対して第3ベルトプライ63のコードと同じ向きに傾斜している。
【0028】
第2ベルトプライ62の端部62aは第1ベルトプライ61の端部61aよりもタイヤ幅方向D1外側に位置する。また、第3ベルトプライ63の端部63aは第2ベルトプライ62の端部62aよりもタイヤ幅方向D1外側に位置する。また、第4ベルトプライ64の端部64aは、第1ベルトプライ61の端部61aよりもタイヤ幅方向D1内側に位置する。よって、第1~第4ベルトプライ61~64は、第4ベルトプライ64、第1ベルトプライ61、第2ベルトプライ62、第3ベルトプライ63の順にタイヤ幅方向D1の幅が広くなっている。
【0029】
第1ベルトプライ61の端部61a及び第2ベルトプライ62の端部62aは、ショルダー陸3cのタイヤ幅方向D1の中央部且つタイヤ径方向D2内側に位置する。また、第3ベルトプライ63の端部63aは、トレッド3の接地端3bよりもタイヤ幅方向D1外側に位置する。また、第4ベルトプライ64の端部64aは、クオーター陸3dのタイヤ幅方向D1のセンター主溝31b寄り且つタイヤ径方向D2内側に位置する。
【0030】
図2に示すように、第3ベルトプライ63の端部63aと第2ベルトプライ62の端部62aとの距離L3は、第2ベルトプライ62の端部62aと第1ベルトプライ61の端部61aとの距離L2よりも大きい。距離L3は、距離L2の2倍以上が好ましく、3倍以上がより好ましい。なお、距離L3は第3ベルトプライ63に沿った距離であり、距離L2は第2ベルトプライ62に沿った距離である。
【0031】
ところで、トレッド3のショルダー部は、タイヤ1の中で最も厚みが大きい箇所であり、最も発熱が大きい箇所である。そのため、歪が集中しやすいベルトプライ61~64の端部がショルダー部に位置すると、ベルトプライ61~64の端部でセパレーションが発生しやすい。なお、トレッド3のショルダー部は、ショルダー主溝31aよりもタイヤ幅方向D1外側に位置する部分である。
【0032】
また、第3ベルトプライ63は、ワーキングベルトのうちタイヤ径方向D2外側のベルトプライであり、第3ベルトプライ63の端部63aでは歪が集中しやすい。よって、第3ベルトプライ63の端部63aにおけるセパレーションを防ぐ観点から、第3ベルトプライ63の端部63aがトレッド3のショルダー部に配置されるのは望ましくない。
【0033】
本実施形態において、第3ベルトプライ63の端部63aは、第1ベルトプライ61の端部61a及び第2ベルトプライ62の端部62aよりもタイヤ幅方向D1外側に位置し、且つタイヤ径方向D2において第1ベルトプライ61の端部61a及び第2ベルトプライ62の端部62aとタイヤ最大幅位置1aとの間に位置する。この構成によれば、第3ベルトプライ63の端部63aが、ショルダー部よりもタイヤ径方向D2内側のいわゆるバットレス部に配置されるため、第3ベルトプライ63の端部63aにおけるセパレーションを抑制することができる。なお、タイヤ最大幅位置1aは、サイドウォール2におけるタイヤ1の外表面のプロファイルラインが、タイヤ赤道面S1からタイヤ幅方向D1において最も離れる位置である。このプロファイルラインは、リムプロテクタなどの突起を除いたサイドウォール本体の外表面の輪郭であり、通常、複数の円弧を滑らかに接続することで規定されるタイヤ子午線断面形状を有する。
【0034】
図3に示すように、第3ベルトプライ63の端部63aと第1ベルトプライ61の端部61aとの間のタイヤ幅方向D1の距離W1は、タイヤ径方向D2の距離R1よりも大きい。一方、第3ベルトプライ63の端部63aと第2ベルトプライ62の端部62aとの間のタイヤ径方向D2の距離R2は、タイヤ幅方向D1の距離W2よりも大きい。
【0035】
図1に示すように、第1~第3ベルトプライ61~63とカーカス4との間には、ショルダーパッドゴム7が配置されている。ショルダーパッドゴム7のタイヤ径方向D2の内側端7aは、第3ベルトプライ63の端部63aよりもタイヤ径方向D2内側且つタイヤ幅方向D1外側に位置する。
【0036】
また、ベースゴム32のタイヤ径方向D2の内側端32aは、第3ベルトプライ63の端部63aよりもタイヤ径方向D2内側且つタイヤ幅方向D1外側に位置する。よって、第3ベルトプライ63の端部63aは、第3ベルトプライ63の外周に配置されるベースゴム32と、第3ベルトプライ63の内周に配置されるショルダーパッドゴム7とで挟まれている。
【0037】
ベースゴム32及びショルダーパッドゴム7は、サイドウォール2の外表面に配置されるサイドウォールゴム21よりも損失正接tanδが小さい。すなわち、ベースゴム32及びショルダーパッドゴム7は、サイドウォールゴム21よりも発熱性が低い。これにより、第3ベルトプライ63の端部63aでの発熱を抑えることができ、セパレーションを抑制できる。なお、本発明の損失正接tanδは、USM社製レオスペクトロメーターE4000を用いて、周波数50Hz、静歪み10%、動歪み2%、温度0℃の条件で損失係数tanδを測定したものである。本実施形態において、例えば、ベースゴム32の損失正接tanδは0.03~0.10であり、ショルダーパッドゴム7の損失正接tanδは0.05~0.12であり、サイドウォールゴム21の損失正接tanδは0.14~0.20である。
【0038】
第3ベルトプライ63の端部63aは、タイヤ最大幅位置1aを基準として第1ベルトプライ61の端部61aの高さHの0.5~0.9倍の高さに位置する。すなわち、端部63aの高さh63は、0.5H≦h63≦0.9Hの関係を満たす。
【0039】
以上のように、本実施形態に係る空気入りタイヤ1は、カーカス4と、トレッド3におけるカーカス4の外周にタイヤ径方向D2内側から外側へ向かって順に積層される第1、第2、及び第3のベルトプライ61,62,63と、を有し、
第3のベルトプライ63の端部63aは、第1及び第2のベルトプライ61,62の端部61a,62aよりもタイヤ幅方向D1外側に位置し、且つタイヤ径方向D2において第1及び第2のベルトプライ61,62の端部61a,62aとタイヤ最大幅位置1aとの間に位置するものである。
【0040】
この構成によれば、第3のベルトプライ63の端部63aがショルダー部よりもタイヤ径方向D2内側に配置されるため、第3のベルトプライ63の端部63aでのセパレーションを抑制することができる。
【0041】
また、本実施形態に係る空気入りタイヤ1においては、第2のベルトプライ62の端部62aは第1のベルトプライ61の端部61aよりもタイヤ幅方向D1外側に位置し、第3のベルトプライ63の端部63aと第2のベルトプライ62の端部62aとの距離L3は、第2のベルトプライ62の端部62aと第1のベルトプライ61の端部61aとの距離L2よりも大きい、という構成である。
【0042】
この構成によれば、第3のベルトプライ63の端部63aがショルダー部よりもタイヤ径方向D2内側に確実に配置される。
【0043】
また、本実施形態に係る空気入りタイヤ1においては、第3のベルトプライ63の端部63aは、トレッド3の接地端3bよりもタイヤ幅方向D1外側に位置する、という構成である。
【0044】
この構成によれば、第3のベルトプライ63の端部63aがショルダー部よりもタイヤ径方向D2内側により確実に配置される。
【0045】
また、本実施形態に係る空気入りタイヤ1においては、第3のベルトプライ63の外周に配置されるベースゴム32と、第3のベルトプライ63の内周に配置されるショルダーパッドゴム7と、サイドウォール2の外表面を構成するサイドウォールゴム21と、を備え、第3のベルトプライ63の端部63aは、ベースゴム32とショルダーパッドゴム7とで挟まれており、ベースゴム32及びショルダーパッドゴム7は、サイドウォールゴム21よりも損失正接tanδが小さい、という構成である。
【0046】
この構成によれば、第3のベルトプライ63の端部63aでの発熱を抑えてセパレーションを抑制できる。
【0047】
なお、空気入りタイヤ1は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、空気入りタイヤ1は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記した複数の実施形態の各構成や各方法等を任意に採用して組み合わせてもよく、さらに、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
【0048】
(1)上記実施形態に係る空気入りタイヤ1においては、第2のベルトプライ62の端部62aは第1のベルトプライ61の端部61aよりもタイヤ幅方向D1外側に位置し、第3のベルトプライ63の端部63aと第2のベルトプライ62の端部62aとの距離L3は、第2のベルトプライ62の端部62aと第1のベルトプライ61の端部61aとの距離L2よりも大きい、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ1は、かかる構成に限られない。例えば、第1のベルトプライ61の端部61aが第2のベルトプライ62の端部62aよりもタイヤ幅方向D1外側に位置する、という構成でもよい。
【0049】
(2)また、上記実施形態に係る空気入りタイヤ1においては、第3のベルトプライ63の端部63aは、トレッド3の接地端3bよりもタイヤ幅方向D1外側に位置する、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ1は、かかる構成に限られない。例えば、第3のベルトプライ63の端部63aが、トレッド3の接地端3bよりもタイヤ幅方向D1内側に位置する、という構成でもよい。ただし、第3のベルトプライ63の端部63aをショルダー部から離すためには、第3のベルトプライ63の端部63aを、トレッド3の接地端3bよりもタイヤ幅方向D1外側に配置するのが好ましい。
【0050】
(3)また、上記実施形態に係る空気入りタイヤ1においては、第3のベルトプライ63の外周に配置されるベースゴム32と、第3のベルトプライ63の内周に配置されるショルダーパッドゴム7と、サイドウォール2の外表面を構成するサイドウォールゴム21と、を備え、第3のベルトプライ63の端部63aは、ベースゴム32とショルダーパッドゴム7とで挟まれており、ベースゴム32及びショルダーパッドゴム7は、サイドウォールゴム21よりも損失正接tanδが小さい、という構成である。しかしながら、空気入りタイヤ1は、かかる構成に限られない。例えば、ベースゴム32及びショルダーパッドゴム7の一方のみが、サイドウォールゴム21よりも損失正接tanδが小さい、という構成でもよい。また、ベースゴム32とショルダーパッドゴム7は同じゴムで形成されてもよい。
【符号の説明】
【0051】
1…空気入りタイヤ、1a…タイヤ最大幅位置、2…サイドウォール、3…トレッド、3c~3e…陸、4…カーカス、5…インナーライナ、6…ベルト、7…ショルダーパッドゴム、21…サイドウォールゴム、30…トレッドゴム、31…キャップゴム、31a,31b…主溝、32…ベースゴム、61…第1ベルトプライ、61a…第1ベルトプライの端部、62…第2ベルトプライ、62a…第2ベルトプライの端部、63…第3ベルトプライ、63a…第3ベルトプライの端部、64…第4ベルトプライ、64a…第4ベルトプライの端部、D1…タイヤ幅方向、D2…タイヤ径方向、S1…タイヤ赤道面