(57)【要約】【課題】軽量化を図りつつも、ビード部の耐久性を向上させたタイヤを提供する。【解決手段】タイヤは、トレッド部１と、一対のサイドウォール部２と、一対のビード部３と、各ビード部３に埋設されたビードコア４間にトロイド状に延在する本体部及び各ビードコア４の周りで折り返された折り返し部を持つ少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカス５と、カーカス５の、タイヤ幅方向外側に配置されるサイドゴム８とを具え、タイヤ幅方向断面内で、サイドウォール部２およびビード部３の少なくとも一方の外側面で、サイドゴム８に、カーカス５よりタイヤ幅方向外側に中心を有する一つ以上の円弧からなる凹部１０を形成してなる。また、凹部１０は、タイヤ幅方向断面にて、部分的に直線状となる直線部分１２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、各ビード部に埋設されたビードコア間にトロイド状に延在する本体部及び各ビードコアの周りで折り返された折り返し部を持つ少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、カーカスの、タイヤ幅方向外側に配置されるサイドゴムとを具え、タイヤ幅方向断面内で、サイドウォール部およびビード部の少なくとも一方の外側面で、サイドゴムに、カーカスよりタイヤ幅方向外側に中心を有する一つ以上の円弧からなる凹部を形成してなる空気入りタイヤにおいて、
前記凹部は、タイヤ幅方向断面にて、部分的に直線状となる直線部分を有することを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
適用リムへの組付け前の、凹部の曲率半径が、１０〜５００ｍｍの範囲である、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
適用リムへの組付け前の、凹部の半径方向外方端が、タイヤ幅方向断面内で、タイヤ幅方向外側に凸となる曲線状をなすサイドウォール部の外側面との接点に位置する、請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記直線部分は、タイヤ幅方向断面内で、前記凹部の半径方向内方端から該凹部に沿ってトレッド部側に向かって４０ｍｍ離間した位置までの間の領域に設けてなる、請求項１〜３のいずれか一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】
本発明は、空気入りタイヤ、特に、トラック・バス等の重荷重車両用の空気入りタイヤの、タイヤの軽量化を図りつつ、耐久性に優れる空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤの、ビード部の耐久性の向上および、タイヤの軽量化のため、例えば、特許文献１には、タイヤ最大幅位置と、ビード部外側面がリムフランジから離反する位置との間で、外側ゴム層に凹部を形成し、その凹部におけるタイヤ側部の総厚みを、タイヤ最大幅位置におけるタイヤ側部の総厚み以上とするとともに、凹部の最大深さを１．５ｍｍ以上とすることによって、ゴム重量を削減してタイヤの軽量化を図り、蓄熱を抑えることを企図した空気入りタイヤが記載されている。
【０００３】
しかるに、この特許文献１に記載される空気入りタイヤでは、タイヤ負荷転動時に、凹部の形成箇所に、半径方向内方に向く圧縮歪および半径方向外方に向く引張り歪が繰り返し加わるため、更なる改良が望まれていた。
【０００４】
その対策として、特許文献２では、サイドウォール部に円弧からなる凹部を形成し、加硫成形後、適用リムへの組付け前のタイヤの、一対のビード部の、ビードコア中心を通る直線上での内面間隔を適用リムのリム幅よりも広くしてなることにより、ビード部の発熱の抑制と、タイヤの軽量化とを実現してなお、ビード部耐久性を大きく向上させることができる、耐久性に優れる空気入りタイヤが開示されている。かかる空気入りタイヤは、適用リムに組付け時に、凹部の形成箇所に、半径方向内方に向く圧縮歪を予め発生させて、凹部形成箇所に発生する引張り歪の一部を、その予めの圧縮歪をもって打ち消すことで、従来のタイヤに比べ、引張り歪の絶対値が小さくなる。その結果、タイヤの負荷転動中の、ゴム疲労が緩和され、ビード部の耐久性が向上するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１５８９１９号公報
【特許文献２】特開２００９−７３３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２に記載のタイヤは、軽量化を図りつつも、ビード部の耐久性の向上には一定の効果があるものの、常にタイヤの高性能化が求められていることを背景に、ビード部の耐久性の更なる向上が希求されている。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、軽量化を図ることを前提に、ビード部の耐久性を向上させたタイヤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、この発明は、トレッド部と、一対のサイドウォール部と、一対のビード部と、各ビード部に埋設されたビードコア間にトロイド状に延在する本体部及び各ビードコアの周りで折り返された折り返し部を持つ少なくとも一枚のカーカスプライからなるカーカスと、カーカスの、タイヤ幅方向外側に配置されるサイドゴムとを具え、タイヤ幅方向断面内で、サイドウォール部およびビード部の少なくとも一方の外側面で、サイドゴムに、カーカスよりタイヤ幅方向外側に中心を有する一つ以上の円弧からなる凹部を形成してなる空気入りタイヤであって、かかる凹部は、タイヤ幅方向断面にて、部分的に直線状となる直線部分を有することを特徴とする空気入りタイヤである。ここで、「サイドウォール部およびビード部の少なくとも一方の外側面」とは、サイドウォール部もしくはビード部のいずれか一方のみならず、それらの両者にわたる外側面をも含む意である。また、「一つ以上の円弧からなる凹部」とは、複数の円弧の組み合わせになる凹部をも含む意である。
【０００９】
また、加硫成形後、適用リムへの組付け前の、凹部の曲率半径が、１０〜５００ｍｍの範囲であることが好ましい。ここで、「加硫成形後、適用リムへの組付け前のタイヤ」とは、タイヤ単体を立てた時に、路面と１８０°反対側に位置する部分で代用した断面形状の状態である。また、「適用リム」とは、ＪＡＴＭＡ等に規定されたリムの、リム幅の呼び寸法をいうものとする。
【００１０】
更に、加硫成形後、適用リムへの組付け前の、凹部の半径方向外方端が、タイヤ幅方向断面内で、タイヤ幅方向外側に凸となる曲線状をなすサイドウォール部の外側面との接点に位置することが好ましい。
【００１１】
更にまた、直線部分は、タイヤ幅方向断面内で、凹部の半径方向内方端から凹部に沿ってトレッド部側に向かって４０ｍｍ離間した位置までの間の領域に設けてなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、サイドウォール部の形状の適正化を図ることにより、軽量化を図りつつも、ビード部の耐久性を向上させたタイヤを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を、適用リムに組付け前の状態のタイヤ幅方向断面について示す図である。
【図２】図１の空気入りタイヤを、適用リムに組付けて規定の空気圧を充填した状態のタイヤ幅方向断面半図である。
【図３】図１のビード部とサイドウォール部の一部をより詳細に示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、図面を参照しながら本発明の空気入りタイヤを詳細に説明する。図１は、本発明の空気入りタイヤの一の実施形態を、適用リムに組付け前の状態で、その適用リムとともに示すタイヤ幅方向断面図である。図２は、図１の空気入りタイヤを、適用リムに組付けて規定の空気圧を充填した状態のタイヤ幅方向断面を、タイヤの半部について示す図である。そして、図３は、図１のビード部とサイドウォール部の一部をより詳細に示す要部拡大断面図である。
【００１５】
図中１はトレッド部を、２はトレッド部１のそれぞれの側部に連続して半径方向内方へ延びる一対のサイドウォール部を、そして３はサイドウォール部２の半径方向内方に連続するビード部をそれぞれ示す。図示の空気入りタイヤは、一対のビード部３と、各ビード部３に埋設配置された六角形断面のビードコア４間にトロイド状に延在する本体部５ａ及び、ビードコア４の周りで折り返された折り返し部５ｂを有する、一枚のカーカスプライからなるカーカス５を具える。ここで、カーカスプライは、例えば、タイヤ周方向と直交する方向に延びるスチールコード、有機繊維コード等にて形成することができる。カーカス５の半径方向外方にはベルト６およびトレッドゴム７が配置され、このトレッドゴム７の表面には、タイヤ周方向に延びる複数本の周溝等が形成されている。サイドウォール部２およびビード部３では、カーカス５のタイヤ幅方向外側が、それの外側面に沿って、配置されたサイドゴム８によって覆われている。また、ビード部３には、ビードコア４の半径方向外方で、カーカス５の本体部５ａと折り返し部５ｂとの間に半径方向外方に向けて厚みを漸減する略三角形断面形状のスティフナーゴム９を有する。
【００１６】
また、この発明のタイヤでは、サイドウォール部２およびビード部３の外側面のサイドゴム８に、カーカス５よりタイヤ幅方向外側に中心を有し、１０〜５００ｍｍの範囲とする、単一円弧からなる凹部１０が形成されている。このように、サイドゴム８に凹部１０を設けることにより、サイドゴム８のゴム使用量が減少し、サイドゴム８を全体的に薄くすることができるため、タイヤ重量の軽量化を図ることができる。あわせて、かかるタイヤを適用リム１１のリムフランジ１１ｆに組み付けてタイヤ車輪とし、かかるタイヤ車輪を負荷転動させた際には、カーカス５の折り返し部５ｂの端部付近のサイドゴム８の発熱によるゴムの軟化を抑制することができ、端部付近の熱劣化を低減することができる。この結果、折り返し部５ｂの端部からゴムの亀裂が発生することが抑えられ、ビード部３の耐久性が向上する。
【００１７】
また、この発明のタイヤは、凹部１０は、タイヤ幅方向断面で見たときに、部分的に直線状となる直線部分１２を有する。かかる構成を採用し、直線部分１２を設けると、直線部分１２を設けた領域におけるゴム量が増大し、かかる領域における表面歪みに抗する曲げ剛性が向上することから、サイドウォール部２の倒れ込み変形を抑制することが可能となり、過剰な倒れ込み変形に起因したビード部３の破壊が抑制され、ビード部３の耐久性が向上することとなる。また、凹部１０の一部を直線化することにより、タイヤに荷重が負荷されて、ビード部３の倒れ込みが発生したとしても、ビード部３の倒れ込みの圧縮変形が緩和され、併せて、サイドウォール部２表面の歪みも緩和されることから、耐オゾンクラック性が向上し、ビード部の耐久性が向上することとなる。
【００１８】
更に、適用リム１１への組付け前の、凹部１０の曲率半径Ｒを１０〜５００ｍｍの範囲は、軽量化形状の設計に用いられる範囲であるので好ましい。しかし、それが１０ｍｍ未満では、凹部１０が荷重時にビード部３の倒れ込み変形で更に圧縮歪が集中してしまい、圧縮歪により、耐久性が悪化する傾向がある。一方、５００ｍｍを越えると、凹部１０によるゴム抉り量が少なくなり、軽量化の割合が小さくなる傾向がある。
【００１９】
更にまた、凹部１０の半径方向内方端１０ｂが、タイヤ外側面の、適用リム１１との接触域よりも半径方向外方に位置することにより、凹部１０の垂直の負荷質量時のビード部３の倒れ込み量を抑制して、ビード部３の耐久性を向上させることができる。凹部１０の半径方向外方端１０ａが、タイヤ幅方向外側に凸となる曲線状をなすサイドウォール部２の外側面との接点に位置することにより、半径方向外方端１０ａの歪の集中を防ぐことができるとともに、外観を損なわない傾向がある。
【００２０】
加えて、曲率を有する凹部１０において、加硫成型時に金型に接触し、金型に対し押される圧力が不均一となりゴム流れが発生し易い領域を加硫成型後のタイヤの直線部分１２とすることが好ましい。なぜなら、ゴム流れが発生し易い領域を直線形状とすることにより、加硫金型内にて、金型に対し押される圧力が不均一となる領域が減少し、ゴム流れが発生しにくくなり、得られる製品タイヤの品質が向上することとなる。例えば、凹部１０が直線部分１２を具えない場合には、円弧状の凹部１０のいずれかの箇所にゴム流れによる品質不良が生じてしまう虞がある。なお、ゴム流れが発生し易い領域は、加硫成型後のタイヤで言うところのタイヤ幅方向断面内で、凹部１０の半径方向内方端１０ｂから凹部１０に沿ってトレッド部１側に向かって４０ｍｍ離間した位置までの間の領域に相当する領域のことである。
【００２１】
加えてまた、加硫成形後、適用リム１１への組付け前のタイヤの、一対のビード部３の、ビードコア中心を通る直線上での内面間隔ｓを適用リム１１のリム幅ｒよりも広くすることが好ましい。タイヤの、適用リム１１への組付け時に、凹部１０の形成箇所にカーカス５を曲げの中心とし、ビード部３が凹部10側に曲げ変形するため、その曲げの内側に位置する凹部１０が圧縮されることになる。かかる圧縮により、半径方向内方に向く圧縮歪が予め発生し、引張り方向の歪の一部が圧縮方向に移動することから、従来のタイヤに比べ、引張り歪の絶対値が小さくなる。その結果、タイヤの負荷転動中の、ゴム疲労が緩和され、ビード部３の耐久性が更に向上することとなる。
【００２２】
なお、上述したところはこの発明の実施形態の一部を示したに過ぎず、この発明の趣旨を逸脱しない限り、これらの構成を交互に組み合わせたり、種々の変更を加えたりすることができる。
【実施例】
【００２３】
次に、サイドゴムに、カーカスよりタイヤ幅方向外側に中心を有する一つ以上の円弧からなる凹部を形成してなるが、直線部分を具えない、比較のための空気入りタイヤ（比較例タイヤ）、サイドゴムに、カーカスよりタイヤ幅方向外側に中心を有する一つ以上の円弧からなる凹部を形成してなり、かつ、該凹部に直線部分を具える、この発明に従う空気入りタイヤ（実施例タイヤ）を、タイヤサイズ１１Ｒ／２２．５の重荷重用空気入りタイヤとして、夫々試作し、性能評価を行ったので、以下に説明する。なお、かかる比較例タイヤ及び実施例タイヤは、凹部が設けられていない従来のタイヤに比して、凹部を設けた分だけ軽量化が図られている。また、凹部の曲率半径は、１００ｍｍである。更に、実施例タイヤにおける直線部分は、タイヤ幅方向断面内で、前記凹部の半径方向内方端から該凹部に沿ってトレッド部側に向かって４０ｍｍ離間した位置までの間の領域に設けられている。
【００２４】
これら各供試タイヤをサイズ７．５×２２．５のリムに取付けてタイヤ車輪とし、空気圧：９５０ｋＰａ（相対圧）、タイヤ負荷荷重２４．５ｋＮを適用し、ドラム式試験で時速６０ｋｍ／ｈにて３００００ｋｍ走行させた後に、ビード部の耐久性をビード部の倒れ込み変形（へたり）の量及びビード部の耐オゾンクラック性を調査することにより評価した。また、その結果を、表１にまとめた。
ビード部の倒れ込み変形の量は、走行後のビード部の倒れ込み量を測定し、比較することにより評価した。なお、表１の評価結果は、比較例タイヤの倒れ込み変形の量を１００としたときの指数比で示してあり、その数値が小さいほどビード部の倒れ込み変形量が少なく、性能に優れることを示している。
また、耐オゾンクラック性は、オゾンクラックが発生している量を比較することにより評価した。なお、表１の評価結果は、比較例タイヤにおいてオゾンクラックが発生している量を１００としたときの指数比で示してあり、その数値が小さいほど耐オゾンクラック性が優れていることを示している。
【００２５】
【表１】
2011152824.tif 000003
【００２６】
表１の結果から明らかなように、比較例タイヤに比して、実施例タイヤでは、ビード部の倒れ込み変形量が低減し、かつ、耐オゾンクラック性が向上しており、従って、ビード部の耐久性が向上していた。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
以上のことから明らかなように、この発明によれば、サイドウォール部の形状の適正化を図ることにより、軽量化を図りつつも、ビード部の耐久性を向上させたタイヤを提供することが可能となった。
【符号の説明】
【００２８】
１    トレッド部
２    サイドウォール部
３    ビード部
４    ビードコア
５    カーカス
６    ベルト
７    トレッドゴム
８    サイドゴム
９    スティフナーゴム
１０  凹部
１０ａ  半径方向外方端
１０ｂ  半径方向内方端
１１    適用リム
１１ｆ  リムフランジ
１２  直線部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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