(57)【要約】【課題】負荷転動時のリム嵌合部における歪み集中を抑制しつつ、シール性の向上を可能とす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、ビード部３に、リムフランジ５１に嵌合するリム嵌合部２１を有している。リム嵌合部２１には、タイヤ内面側へ凹設されておりタイヤ径方向に並ぶ複数の凹部３０が形成されている。凹部３０は、底部が、口元部に比して拡がっている。【選択図】図１
2019093857.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビード部に、リムフランジに嵌合するリム嵌合部を有する空気入りタイヤであって、
前記リム嵌合部には、タイヤ内面側へ凹設されておりタイヤ径方向に並ぶ複数の凹部が形成されており、
前記凹部は、底部が、口元部に比して拡がっている空気入りタイヤ。
【請求項２】
前記口元部は、スリットである、
請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
前記複数の凹部は、タイヤ周方向に連続的に延びる溝である、
請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
前記複数の凹部は、タイヤ周方向に断続的に形成されている、
請求項１又は２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項５】
前記ビード部は、リムストリップゴムと、このタイヤ外表面側に位置しており、前記リムストリップゴムよりもゴム硬度が低い低硬度ゴムとを備え、
前記凹部は、前記低硬度ゴムに形成されている、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の空気入りタイヤ。
【請求項６】
前記低硬度ゴムのゴム硬度は、３０以上６０以下の範囲に設定されている、
請求項５に記載の空気入りタイヤ。
【請求項７】
前記低硬度ゴムの厚みは、前記凹部の溝深さ寸法の３０％以上９０％以下である、
請求項５又は６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、空気入りタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビード部のうち、リムフランジに嵌合するリム嵌合部に、タイヤ周方向に延びる凸条又は溝条が形成された空気入りタイヤが知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献１の空気入りタイヤでは、リム嵌合部にタイヤ周方向に延びる凸条が複数形成されている。特許文献１によれば、この空気入りタイヤがリムに装着されたとき、凸条がリムフランジに密着して圧縮され、この結果、リム嵌合部とリムフランジとの間のシール性が向上するようになっている。
【０００４】
特許文献２の空気入りタイヤでは、リム嵌合部にタイヤ周方向に延びる溝条が形成されている。特許文献２によれば、この空気入りタイヤがリムに装着されたとき、ビード部のタイヤ径方向の内径側から外径側へ押し出されるゴムが溝条に吸収され、この結果、カーカスプライの折り返し端部における歪みの集中が緩和されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７０７１２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３７３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ビード部にはビードコア及びこれに連設されてタイヤ外径側に延びるビードフィラが配置されており、他の部位に比して剛性が高い。このため、空気入りタイヤの負荷転動時において、ビード部は、リムフランジからの荷重入力及び／又はタイヤサイド部の変形に起因して歪みが集中しやすい。この結果、ビード部周辺に配置されたカーカスプライ又はチェーファー層等にセパレーション故障が生じる場合がある。
【０００７】
特許文献１はリム嵌合部におけるシール性の向上を企図しており、特許文献２は空気入りタイヤをリム組みする際の歪み集中の抑制を企図している。すなわち、特許文献１及び２はいずれも、リム組みされた状態で負荷転動時のリム嵌合部における歪み集中を抑制することを企図するものではない。
【０００８】
本発明は、負荷転動時のリム嵌合部における歪み集中を抑制しつつ、シール性の向上を可能とする空気入りタイヤを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ビード部に、リムフランジに嵌合するリム嵌合部を有する空気入りタイヤであって、
前記リム嵌合部には、タイヤ内面側へ凹設されておりタイヤ径方向に並ぶ複数の凹部が形成されており、
前記凹部は、底部が、口元部に比して拡がっている空気入りタイヤを提供する。
【００１０】
本発明によれば、タイヤ径方向に並ぶ複数の凹部によりリム嵌合部のタイヤ径方向における剛性が低減するので、これによって、負荷転動時におけるリムフランジからの荷重入力または、タイヤサイド部の変形に起因した歪みが分散されるので、耐久性が向上する。さらに、凹部は、底部が口元部に比して拡がっているので、底部によりリム嵌合部の剛性を低減させつつも口元部を狭く構成でき、リム嵌合部とリムフランジとの当接面を確保しやすくエア漏れを抑制できる。
【００１１】
好ましくは、前記口元部は、スリットである。
【００１２】
本構成によれば、凹部の口元部がスリット部であるので、リムフランジとの嵌合面をより一層確保しやすい。したがって、凹部を形成しつつも、リムフランジとの間のエア漏れをより一層抑制できる。
【００１３】
また、好ましくは、前記複数の凹部は、タイヤ周方向に連続的に延びる溝、又はタイヤ周方向に断続的に形成されている。
【００１４】
本構成によれば、凹部を容易に形成でき、リム嵌合部のタイヤ径方向における剛性を、タイヤ周方向にわたって略均一に低減できる。
【００１５】
また、好ましくは、前記ビード部は、リムストリップゴムと、このタイヤ外表面側に位置しており、前記リムストリップゴムよりもゴム硬度が低い低硬度ゴムとを備え、
前記凹部は、前記低硬度ゴムに形成されている。
【００１６】
本構成によれば、凹部が低硬度ゴムに形成されているので、リム嵌合部の剛性がさらに低減される。これによって、リム嵌合部における歪みをより一層分散しやすく耐久性をさらに向上できる。
【００１７】
また、好ましくは、前記低硬度ゴムのゴム硬度は、３０以上６０以下の範囲に設定されている。また、前記低硬度ゴムの厚みは、前記凹部の溝深さ寸法の３０％以上９０％以下である。ここで、本明細書において、ゴム硬度とは、ＪＩＳ  Ｋ６２５３−１−２０１２  ３．２に規定されるデュロメータ硬さ（durometer hardness）である。
【００１８】
本構成によれば、リム嵌合部の剛性が好適に低減される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る空気入りタイヤよれば、負荷転動時のリム嵌合部における歪み集中を抑制しつつ、シール性の向上を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのビード部を示す斜視断面図。
【図２】リム嵌合部周辺を拡大して示す断面図。
【図３Ａ】凹部の変形例を示す断面図。
【図３Ｂ】凹部の他の変形例を示す断面図。
【図３Ｃ】凹部の更なる変形例を示す断面図。
【図４Ａ】凹部の更なる変形例を示す図２のＡ矢視による側面図。
【図４Ｂ】凹部の更なる変形例を示す図２のＡ矢視による側面図。
【図４Ｃ】凹部の更なる変形例を示す図２のＡ矢視による側面図。
【図５】リムストリップゴムに低硬度ゴムが配置された変形例を示す断面図。
【図６】更なる変形例を示す図５と同様の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤ１のビード部３周辺における子午線断面を示す斜視断面図である。空気入りタイヤ１は、一対のビード部３を有し（図１には一方側のみ図示）、これらの間にトレッド部（不図示）及びサイドウォール部５の間にわたって、カーカスプライ７がトロイド状に掛け渡されている。カーカスプライ７のタイヤ内面側には、インナーライナ９が配置されている。
【００２３】
ビード部３には、ビードコア１１と、これに連設されてタイヤ径方向外側に延びるビードフィラ１３とが配置されている。ビードコア１１は、複数本のビードワイヤを束ねて環状に構成したものであり、このタイヤ傾向外側の端面に外径側端面１１ａを有している。ビードフィラ１３は、断面三角形状のゴム材料を、ビードコア１１の外径側端面１１ａに沿って環状に構成したものである。
【００２４】
ビード部３の周囲には、チェーファー層１５が配置されている。チェーファー層１５は、カーカスプライ７の外面側（ビード部３とは反対側）に隣接して配置されており、カーカスプライ７と共に、ビード部３の周囲においてタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されてタイヤ径方向の外径側へ巻き上げられている。チェーファー層１５は、複数本のナイロンコード又はスチールコードを所定のエンド数で並設し、ゴムにより被覆したものである。
【００２５】
サイドウォール部５は、サイドウォールゴム１７と、このタイヤ内径側に位置するリムストリップゴム１９とを有している。サイドウォールゴム１７は、サイドウォール部５の本体を構成しており、タイヤ内径側の端部に、リム組みされた状態でリムフランジ５１（図２参照）よりもタイヤ幅方向の外側に突出したリムプロテクタ部２３を有している。
【００２６】
リムストリップゴム１９は、外表面にリム組みされた際にリムフランジ５１に当接するリム嵌合部２１が構成されている。なお、本明細書では、リム嵌合部２１は、ビードコア１１の外径側端面１１ａからリムプロテクタ部２３までのタイヤ径方向における距離をＨ（図２参照）として、外径側端面１１ａからタイヤ径方向の外径側へ距離Ｈの８０％の範囲に位置する部分を指している。リム嵌合部２１の外表面２１ａは、リムフランジ５１に沿うように、タイヤ幅方向内側に進むにつれてタイヤ内径側に湾曲した湾曲面状に形成されている。
【００２７】
リム嵌合部２１には、タイヤ内面側に凹設された複数の凹部３０が形成されている。具体的には、凹部３０は、リム嵌合部２１の外表面２１ａよりもタイヤ内面側に凹設されており、外表面２１ａよりもリムフランジ５１側に突出していない。凹部３０は、タイヤ周方向に環状に延びる溝条として構成されており、タイヤ径方向に所定の形成間隔Ｐを空けて複数形成されている。
【００２８】
図２は、リム嵌合部２１周辺を拡大して示す断面図であり、併せてリムフランジ５１が仮想線（二点鎖線）により示されている。タイヤ径方向において、複数の凹部３０は、ビードコア１１の外径側端面１１ａよりも外径側であって、リムプロテクタ部２３よりも内径側に位置している。具体的には、複数の凹部３０は、距離Ｈの１０％以上８０％以下の範囲に形成されている。より好ましくは、複数の凹部３０は、距離Ｈの２０％以上４０％以下の範囲に形成されており、これによりビード部３の剛性を適度に低減させることができる。
【００２９】
図２の拡大図に示すように、凹部３０は、外表面２１ａ側に位置する第１凹部３１と、第１凹部３１に連通しており、さらにタイヤ内面側に凹設された第２凹部３２とから構成されている。第１凹部３１は、タイヤ径方向に互いに対向する一対の溝壁面３１ａを有している。本実施形態では、一対の溝壁面３１ａは、リム嵌合部２１の外表面２１ａに対して略直交してタイヤ内面側へ直線状に延びている。しかし、一対の溝壁面３１ａを、リム嵌合部２１の外表面２１ａに対して傾斜するように構成してもよく、更に凹凸を有するように構成してもよい。
【００３０】
第２凹部３２は、断面矩形状に構成されており、底面部３２ａがリム嵌合部２１の外表面２１ａに略平行となるように形成されている。しかし、第２凹部３２を、底面部３２ａがリム嵌合部２１の外表面２１ａに対して傾斜するように構成してもよい。
【００３１】
ここで、第１凹部３１の溝幅Ｗ１は、第２凹部３２の溝幅Ｗ２よりも狭い。すなわち、凹部３０は、口元部が底部よりも拡がっている。ここで、凹部３０の溝幅とは、子午線断面におけるリム嵌合部２１の外表面２１ａに沿った方向の長さであって、最も溝幅が広い部分の長さとして計測されている。
【００３２】
第２凹部３２の溝幅Ｗ２は、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲に設定されているが、好ましくは、０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲に設定されている。より好ましくは、第２凹部３２の溝幅Ｗ２は、０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の範囲に設定されている。
【００３３】
第１凹部３１の溝幅Ｗ１は、第２凹部３２の溝幅Ｗ２の２０％以上８０％以下の範囲に設定されているが、好ましくは３０％以上７０％以下の範囲に設定されている。より好ましくは、第１凹部３１の溝幅Ｗ１は、第２凹部３２の溝幅Ｗ２の４０％以上６０％以下の範囲に設定されている。すなわち、第２凹部３２の溝幅Ｗ２は、１．６ｍｍ（第２凹部３２の溝幅Ｗ２の最大値２ｍｍの８０％）以下に設定されることになり、概ねスリットとして構成されている。
【００３４】
また、凹部３０の溝深さＤ（外表面２１ａから凹部３０の溝底までの距離）は、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲に設定されているが、好ましくは、０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲に設定されている。より好ましくは、凹部３０の溝深さＤは、０．４ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の範囲に設定されている。
【００３５】
複数の凹部３０の所定の形成間隔Ｐは、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲に設定されている。これにより、リム嵌合部２１の剛性が適度に低減されるようになっている。
【００３６】
以上説明した空気入りタイヤ１によれば、以下の効果を奏する。
【００３７】
（１）タイヤ径方向に並ぶ複数の凹部３０によりリム嵌合部２１のタイヤ径方向における剛性が低減するので、これによって、負荷転動時におけるリムフランジ５１からの荷重入力または、サイドウォール部５の変形に起因した歪みが分散されるので、空気入りタイヤ１の耐久性が向上する。
【００３８】
さらに、凹部３０は、底側に位置する第２凹部３２が口元側に位置する第１凹部に比して拡がっているので、第２凹部３２によりリム嵌合部２１の剛性を低減させつつも、第１凹部３１を狭く構成でき、リム嵌合部２１とリムフランジ５１との当接面を確保しやすくエア漏れを抑制できる。
【００３９】
（２）凹部３０の口元部が略スリットとして構成されているので、リムフランジ５１との嵌合面をより一層確保しやすい。したがって、凹部３０を形成しつつも、リムフランジ５１との間のエア漏れをより一層抑制できる。
【００４０】
（３）凹部３０はタイヤ周方向に延びる溝として形成されているので、凹部３０を容易に形成でき、リム嵌合部２１のタイヤ径方向における剛性を、タイヤ周方向にわたって略均一に低減できる。
【００４１】
上記実施形態では、凹部３０のうち溝底側に位置する第２凹部３２を、矩形状に構成したが、これに限らず、例えば図３Ａ〜図３Ｃに示すように種々の断面形状を採用できる。
【００４２】
図３Ａに示す変形例に係る第２凹部３２Ａのように底部側の隅部をＲ状に形成してもよく、また図３Ｂに示す他の変形例に係る第２凹部３２Ｂのように外表面２１ａ側の隅部をＲ状に形成してもよい。また図３Ｃに示す更なる他の変形例に係る第２凹部３２Ｃのように、溝底側に向かって溝幅が拡大する三角形状に形成してもよい。要するに、第２凹部３２を第１凹部３１よりも溝幅が拡大するように構成すればよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、複数の凹部３０を、タイヤ周方向に環状に延びるように形成したが、これに限らず、例えば図４Ａ〜図４Ｃに示すように断続的又はディンプル状に形成してもよい。
【００４４】
図４Ａ〜図４Ｃに示す側面視において、第２凹部３２Ｄ〜３２Ｆを円状、矩形状、及び三角形状等種々の形状に形成してもよく、この場合、第２凹部３２は、円錐状、三角錐状、四角形状に形成し、又は円柱状、三角柱状、四角柱状に形成される。また、図４Ｃに示すように、タイヤ周方向に隣接する凹部３０を、タイヤ周方向に位置をずらして配置してもよく、さらにタイヤ径方向に重複するように配置してもよい。
【００４５】
第２凹部３２の側面視における形状、及び錐状、柱状等所望の形状に形成し又はこれらを組み合わせもよく、さらに凹部３０のタイヤ周方向における形成間隔及びタイヤ径方向における形成間隔を適宜設定してもよく、これによりリム嵌合部２１の剛性を好適に低減させることができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、複数の凹部３０を、リムストリップゴム１９に形成したが、これに限らず、例えば図５及び図６に示すように、リムストリップゴム１９のタイヤ外表面側に位置しており、リムストリップゴム１９よりもゴム硬度が低い低硬度ゴム２５に形成してもよい。低硬度ゴム２５のゴム硬度は、例えば、３０以上６０以下である。
【００４７】
図５に示す変形例では、凹部３０は全体が低硬度ゴム２５に形成されている場合が示されている。図６に示す変形例では、凹部３０の外表面２１ａ側に位置する部分が低硬度ゴム２５により形成され、溝底側位置する部分がリムストリップゴム１９により形成されている場合が示されている。要するに、少なくとも外表面２１ａ側に位置する部分が低硬度ゴム２５により形成されていればよく、これによりリム嵌合部２１の剛性を更に低減させることができるので、リムフランジ５１へのフィット性を向上させつつ、ビード部周辺における歪み集中を抑制できる。
【００４８】
なお、図６に示す場合の低硬度ゴム２５は、凹部３０の溝深さＤに対して３０％以上９０％以下の範囲に形成されており、好ましくは、溝深さＤの４０％以上８０％以下の範囲に形成されている。より好ましくは、低硬度ゴム２５は、凹部３０の溝深さＤに対して５０％以上７０％以下の範囲に形成されている。
【実施例】
【００４９】
以下の表１に示す比較例１，２及び実施例１の空気入りタイヤを対象に、一般耐久力及びリム組み状態におけるエアリークについて評価した。各空気入りタイヤは、タイヤサイズ１９５／６５Ｒ１５で共通であり、リム嵌合部２１の構成が異なっている。以下に特に言及しない諸元は、各空気入りタイヤにおいて共通している。
【００５０】
比較例１に係る空気入りタイヤは、リム嵌合部２１に凹部が形成されていない。比較例２に係る空気入りタイヤは、リム嵌合部２１に凹部を備えているが、溝幅が略一定に構成されている。
【００５１】
実施例１に係る空気入りタイヤは、リム嵌合部２１に上記実施形態における凹部３０を備えており、すなわち外表面２１ａ側に第１凹部３１が形成されており、このタイヤ内面側に連設されて更にタイヤ内面側に凹設された第２凹部３２が形成されている。第１凹部３１の溝幅Ｗ１は比較例２の溝幅よりも狭く、第２凹部３２の溝幅Ｗ２は比較例２の溝幅よりも広い。
【００５２】
【表１】
2019093857.tif 000003
【００５３】
一般耐久力の評価では、各空気入りタイヤを規定リムに装着し、空気圧を１８０ｋＰａで充填し、８０ｋｍ／ｈの速度で走行した。その際にＪＡＴＭＡ規定の最大荷重の８５％を負荷して４時間走行し、その後最大荷重の９０％を負荷して６時間走行し、その後最大荷重の１００％を負荷して走行し、その後２４時間毎に２０％ずつ荷重を増加させつつ走行を継続して、タイヤが故障するまでに走行した時間を評価した。
【００５４】
エアリークの評価では、各空気入りタイヤを規定リムに装着し、空気圧を１８０ｋＰａで充填し、１８０日間、空気圧を毎日計測した。
【００５５】
いずれの評価においても、比較例１の場合を１００として、比較例２及び実施例１を指数で示している。一般耐久力の評価では値が大きいほど優れていることを示し、エアリークの評価では値が低いほど劣っている。
【００５６】
凹部を有する比較例２、実施例１はいずれも、比較例１に比して一般耐久力が優れている。凹部によりリム嵌合部の剛性が低減するので、これによりビード部周辺における歪み集中が抑制されるためだと考えられる。なお、実施例１は比較例２に比して更に一般耐久力が向上しているが、これは、実施例１は第２凹部３２の溝幅Ｗ２が、比較例２の溝幅に比して広いため、リム嵌合部２１の剛性がより低減され、リムフランジ５１に沿いやすく、これによりビード部周辺における歪み集中がより一層抑制されるためだと考えられる。
【００５７】
一方、エアリークに関して、比較例２は凹部を形成したことにより、リムフランジとの当接面が減少するためエアリークが劣っている結果となった。一方、実施例１では、凹部３０を形成しつつも、外表面２１ａ側に位置する第１凹部３１の溝幅Ｗ１は、狭く形成されているので、リムフランジ５１との当接面を確保しやすく、このためエアリークの性能は比較例１と同様となった。
【符号の説明】
【００５８】
１      空気入りタイヤ
３      ビード部
５      サイドウォール部
７      カーカスプライ
９      インナーライナ
１１    ビードコア
１１ａ  外径側端面
１３    ビードフィラ
１５    チェーファー層
１７    サイドウォールゴム
１９    リムストリップゴム
２１    リム嵌合部
２１ａ  外表面
２３    リムプロテクタ部
２５    低硬度ゴム
３０    凹部
３１    第１凹部
３２    第２凹部
５１    リムフランジ
Ｗ１    第１凹部の溝幅
Ｗ２    第２凹部の溝幅
Ｄ      凹部の溝深さ
Ｐ      形成間隔
【図１】
2019093857.tif 000004
【図２】
2019093857.tif 000005
【図３Ａ】
2019093857.tif 000006
【図３Ｂ】
2019093857.tif 000007
【図３Ｃ】
2019093857.tif 000008
【図４Ａ】
2019093857.tif 000009
【図４Ｂ】
2019093857.tif 000010
【図４Ｃ】
2019093857.tif 000011
【図５】
2019093857.tif 000012
【図６】
2019093857.tif 000013