(57)【要約】【課題】カーカスプライのプライ折返し端をビード部側に近付けながら歪の増大を抑制する。【解決手段】空気入りタイヤ１０はカーカスプライを有する。カーカスプライはプライ本体部１６およびプライ折返し部１７を有する。プライ本体部１６は一対のビードコア１８間でトロイド状に延びる。プライ折返し部１７はプライ本体部に連なりビードコア１８の周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折返されてプライ折返し端１９まで延びる。プライ折返し端１９はタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側に位置する。プライ折返し部１７はタイヤ幅方向断面において少なくとも前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向外側で波形に延びる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対のビードコア間に延びるプライ本体部と、該プライ本体部に連なり前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折返されてプライ折返し端まで延びるプライ折返し部とを有する、少なくとも１枚のカーカスプライを備える空気入りタイヤであって、
前記プライ折返し端は、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側に位置し、
前記プライ折返し部は、タイヤ幅方向断面において、少なくとも前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向外側で、波形に延びる
ことを特徴とする空気入りタイヤ。
【請求項２】
タイヤ幅方向断面において、前記プライ折返し部は、少なくとも前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向外側で、波形に延びるとともに、前記プライ本体部との間のタイヤ幅方向距離が極小となる接近点を少なくとも２つ有する、請求項１に記載の空気入りタイヤ。
【請求項３】
タイヤ幅方向断面において、前記ビードコアのタイヤ径方向中心とタイヤ径方向位置が同じである前記プライ折返し部上の基準点および前記プライ折返し端を結ぶ基準直線に対する、前記基準点よりタイヤ径方向外側における前記プライ折返し部の最大傾斜角度が１２°以下である、請求項１または２に記載の空気入りタイヤ。
【請求項４】
タイヤ幅方向断面において、前記プライ折返し端におけるプライ折返し部の接線は、タイヤ径方向外側に向かうに従いタイヤ幅方向外側に向く、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。
【請求項５】
タイヤ幅方向断面において、前記プライ折返し部は、少なくとも前記プライ折返し端近傍で、曲線状に延びる、請求項１から４のいずれか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】
本発明は、空気入りタイヤに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設車両などに用いられる重荷重用空気入りタイヤにおいて、ゴム部材からのカーカスプライのセパレーション故障を引起す原因となる、カーカスプライのプライ折返し端付近に生じる歪を抑制することが、従来、検討されている。上記プライ折返し端をタイヤのサイドウォール部のタイヤ最大幅近傍のタイヤ径方向の位置に位置させたタイヤ（特許文献１参照）においては、プライ折返し端付近の歪が低減化される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９６７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方で、タイヤの軽量化および製造コストの低減化の観点から、カーカスプライのプライ折返し部を短縮して、プライ折返し端をビード部近傍に近付けることが好ましい。しかし、プライ折返し端をタイヤのビード部側に近づけることにより、プライ折返し端付近の歪が増大し、セパレーション故障を生じる可能性が増加する。
【０００５】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明は、カーカスプライのプライ折返し端をビード部側に近付けた場合であっても、プライ折返し端付近の歪の増大を抑制し、セパレーション故障を抑制可能な空気入りタイヤを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した諸課題を解決すべく、本発明の空気入りタイヤは、一対のビードコア間に延びるプライ本体部と、該プライ本体部に連なり前記ビードコアの周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折返されてプライ折返し端まで延びるプライ折返し部とを有する少なくとも１枚のカーカスプライを備える空気入りタイヤであって、前記プライ折返し端は、タイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側に位置し、前記プライ折返し部は、タイヤ幅方向断面において、少なくとも前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向外側で、波形に延びることを特徴とする。なお、波形とは、プライ本体部１６との間のタイヤ幅方向距離が極小となる接近点Ｐａおよび極大となる離隔点Ｐｂを少なくとも一つずつ有する形状をいう。このような構成によれば、カーカスプライのプライ折返し端を、タイヤのサイドウォール部のタイヤ最大幅近傍のタイヤ径方向の位置からビード部側に近付けることによる、プライ折返し端付近に生じる歪の増大を抑制可能である。
【０００７】
また、本発明の空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向断面において、前記プライ折返し部は、少なくとも前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向外側で、波形に延びるとともに、前記プライ本体部との間のタイヤ幅方向距離が極小となる接近点を少なくとも２つ有することが好ましい。この構成によれば、プライ折返し部の引張に起因する歪をさらに抑制可能である。
【０００８】
また、本発明の空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向断面において、前記ビードコアのタイヤ径方向中心とタイヤ径方向位置が同じである前記プライ折返し部上の基準点および前記プライ折返し端を結ぶ基準直線に対する、前記基準点よりタイヤ径方向外側における前記プライ折返し部の最大傾斜角度が１２°以下であることが好ましい。この構成によれば、プライ折返し部の引張に起因する歪をさらに抑制可能である。
【０００９】
また、本発明の空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向断面において、前記プライ折返し端におけるプライ折返し部の接線は、タイヤ径方向外側に向かうに従いタイヤ幅方向外側に向くことが好ましい。この構成によれば、プライ折返し端に集中する応力を緩和させることが可能である。
【００１０】
また、本発明の空気入りタイヤでは、タイヤ幅方向断面において、前記プライ折返し部は、少なくとも前記プライ折返し端近傍で、曲線状に延びることが好ましい。この構成によれば、角部を有する構成に比べて、応力の集中を緩和可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、カーカスプライのプライ折返し端をビード部側に近付けた場合であっても、プライ折返し端付近の歪の増大を抑制し、セパレーション故障を抑制可能な空気入りタイヤを提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤのタイヤ幅方向断面図である。
【図２】図１のビード部の拡大図である。
【図３】カーカス折返し部が略直線状である空気入りタイヤのビード部近傍を拡大したタイヤ幅方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して例示説明する。
【００１４】
まず、本発明の一実施形態に係る空気入りタイヤについて説明する。図１は、本実施形態に係る空気入りタイヤの、正規リムＲに組み付け、正規内圧を充填し、荷重を加えない無負荷状態のタイヤ幅方向断面図であり、本発明における核種形状はこの状態でのものとする。なお、「正規リム」とは、ＪＡＴＭＡに規定される「標準リム」、ＴＲＡに規定される「Ｄｅｓｉｇｎ  Ｒｉｍ」、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ  Ｒｉｍ」をいう。また、「正規内圧」とは、ＪＡＴＭＡに規定される「最高空気圧」、ＴＲＡに規定される「ＴＩＲＥ  ＬＯＡＤ  ＬＩＭＩＴＳ  ＡＴ  ＶＡＲＩＯＵＳ  ＣＯＬＤ  ＩＮＦＬＡＴＩＯＮＰＲＥＳＳＵＲＥＳ」の最大値、あるいはＥＴＲＴＯに規定される「ＩＮＦＬＡＴＩＯＮ  ＰＲＥＳＳＵＲＥＳ」をいう。
【００１５】
本実施形態の空気入りタイヤは、例えば、建設・鉱山車両用タイヤなどとして好適に用いられ得る。図１に示すように、空気入りタイヤ１０は、トレッド部１１と、トレッド部１１の側部からタイヤ径方向内方に延びるサイドウォール部１２と、各サイドウォール部１２のタイヤ径方向内方に連なるビード部１３とを備えている。
また、空気入りタイヤ１０は、トレッド部１１でタイヤ周方向に延びる複数層のプライ、この例ではスチール材質のプライからなるベルト１４、ならびに、トレッド部１１、一対のサイドウォール部１２、および一対のビード部１３間に延在する、この例ではラジアル構造の少なくとも１枚のカーカスプライ１５、この例ではスチール材質のカーカスプライからなるカーカスを備えている。カーカスは複数枚のカーカスプライを重合わせたものであってもよい。さらに、空気入りタイヤ１０は、カーカスのタイヤ幅方向外側または内側にビード部１３を補強する少なくとも１層の補強層等を備えていてもよい。
【００１６】
図１および２に示すように、カーカスプライ１５は、プライ本体部１６およびプライ折返し部１７を有する。プライ本体部１６は、一対のビードコア１８間でトロイド状に延びる形状を有する。プライ折返し部１７は、プライ本体部１６に連なり、ビードコア１８の周りにタイヤ幅方向内側から外側に向かって折返され、プライ折返し端１９まで延びる形状を有する。
プライ折返し部１７は、プライ折返し端１９がタイヤ最大幅位置よりもタイヤ径方向内側に位置するように、形成される。特に、正規リムＲのリム半径、すなわち正規リムＲのベースラインを基準としたプライ折返し端１９高さＨｅが、正規リムＲのリム半径を基準としたタイヤ断面高さの５％から３０％、さらに好ましくは１０％から２５％であることが好ましい。また、プライ折返し部１７は、タイヤ幅方向断面において、少なくとも前記ビードコアのタイヤ径方向中心位置よりもタイヤ径方向外側で、波形、すなわちプライ本体部１６との間のタイヤ幅方向距離が極小となる接近点Ｐａおよび極大となる離隔点Ｐｂを少なくとも一つずつ有する。
【００１７】
このような構成により、以下に説明するように、プライ折返し端１９をビード部１３側に近付けた場合であっても、プライ折返し端１９付近の歪の増大を抑制可能であり、セパレーション故障を抑制可能である。
一般的に、プライ折返し端１９付近の歪は、プライ折返し部１７がタイヤに充填される内圧によりタイヤ径方向の内側に引張られる第１の作用、リムフランジＲＦからの反力によりタイヤ径方向の外側にゴムが動く第２の作用、ならびに内圧によるカーカスプライ１５の倒込みとリムフランジＲＦからの反力とによりプライ本体部１６およびプライ折返し部１７間のゴムがタイヤ径方向の外側に押し出される第３の作用に起因して引起される。プライ折返し端１９をビード部１３側に近づけるにつれ、第１の作用による歪が増大する。
図３に示すように、タイヤ幅方向断面におけるプライ折返し部１７’が波形を有さず略直線状である場合、プライ折返し部１７’を引張る力がプライ折返し端１９にまで大きく伝わり、プライ折返し部１７’全体が大きな力でタイヤ径方向の内側に引張られる。一方、本実施形態においては、タイヤ幅方向の断面におけるプライ折返し部１７が波形を有するので、プライ折返し部１７を引張る力は減衰されて、プライ折返し端１９に伝達される。したがって、プライ折返し部１７全体をタイヤ径方向の内側に引張る力が低減化されるので、上述の第１の作用による歪が低減化する。それゆえ、プライ折返し端１９をビード部１３側に近付けた場合であっても、第１の作用による歪の増大を抑制可能である。
【００１８】
さらに、プライ折返し部１７は、タイヤ幅方向断面において、少なくともビードコア１８のタイヤ径方向中心位置ＤＬよりもタイヤ径方向外側で、波形に延びるとともに、プライ本体部１６との間のタイヤ幅方向距離が極小となる接近点Ｐａを少なくとも二つ有することが好ましい。
【００１９】
このような構成により、プライ折返し部１７を引張る力を減衰させる部位が増えるので、プライ折返し部１７全体を引張る力はさらに低減化される。したがって、上記第１の作用による歪をさらに低減化可能である。
【００２０】
さらに、プライ折返し部１７は、タイヤ幅方向断面において、基準直線ＳＬに対する、ビードコア１８のタイヤ径方向中心位置ＤＬよりもタイヤ径方向外側におけるプライ折返し部１７の最大傾斜角度αが１２°以下であることが好ましい。さらに好ましくは、当該最大傾斜角度αが５°以上で１２°以下であることが好ましい。なお、ここで、基準直線ＳＬとは、タイヤ幅方向断面において、ビードコア１８のタイヤ径方向中心とタイヤ径方向位置ＤＬが同じであるプライ折返し部１７上の基準点ＳＰおよびプライ折返し端１９を結ぶ直線とする。
【００２１】
最大傾斜角度αを増大させるほど、プライ折返し部１７を引張る力の伝達に対する減衰効果は大きくなる。最大傾斜角度αを５％以上に設定することにより、プライ折返し部１７を引張る力を、第１の作用による歪の十分な抑制効果を生じ得るように、減衰して伝達可能となる。また、最大傾斜角度を１２°以下に設定することにより、製造の困難性が防止できる。
【００２２】
さらに、図１、２に示すように、プライ折返し部１７は、プライ折返し端１９におけるプライ折返し部１７の接線ＴＬがタイヤ径方向外側に向かうに従いタイヤ幅方向外側を向くように、形成されることが好ましい。
【００２３】
このような構成により、内圧によるプライ本体部１６のタイヤ幅方向外側への倒込みと同じ方向にプライ折返し端１９を向かせることが可能である。したがって、プライ折返し端１９に集中する応力を緩和させることが可能である。その結果、セパレーション故障をさらに抑制可能となる。
【００２４】
さらに、プライ折返し部１７は、タイヤ幅方向断面において、少なくともプライ折返し端１９近傍で、曲線状、すなわち角部を有さないように延びることが好ましい。
【００２５】
このような構成により、例えば折曲げにより角部を有する波形を形成した構成に生じ得る折曲げ点への応力の集中を緩和させることが可能である。その結果、セパレーション故障をさらに抑制可能である。
【実施例】
【００２６】
次に本発明に従うタイヤについて、プライ折返し端１９の歪およびセパレーション故障に関する評価を行ったので、以下に説明する。評価においては、図３に示すように、プライ折返し部１７’が略直線状である比較例１〜３と、図１、２に示すように、プライ折返し部１７が波形である実施例１、２とを比較した。比較例１〜３および実施例１、２のタイヤの諸元を表１に示す。
【００２７】
【表１】
2015074306.tif 000003
表１において、
※１は、ＪＡＴＭＡ規格荷重である。
※２は、ＦＥＭ歪指数の、比較例１における値を１００とした指数である。
※３は、トレッドの新品時の溝深さに対する残溝深さ（ＲＴＤ：Ｒｅｍａｉｎｅｄ  Ｔｒｅａｄ  Ｄｅｐｔｈ）の割合が５％に達するとき、すなわちトレッドが完全に摩耗したとみなされるときまでのセパレーション故障の発生の有無である。
※４は、セパレーション故障発生の判別時における、新品時の溝深さに対するＲＴＤの割合である。
【００２８】
＜プライ折返し端歪評価解析＞
表１に示した諸元を解析条件とした、比較例１〜３および実施例１、２のタイヤに対して有限要素解析により、プライ折返し端歪を算出し、表１に示した。表示したプライ折返し端歪は、数値が大きくなる程、歪が大きいことを示す。表１に示すように、プライ折返し端１９の高さを、比較例１に比べて低く、すなわちプライ折返し端１９をビード部１３側に近づけるにつれ、比較例２、３においては歪が大きくなる一方で、実施例１、２では比較例１並みに歪を抑制可能であることが分かる。また、実施例１に対する実施例２の歪は１３３／１１６＝１．１４であり、比較例２に対する比較例３の歪の４６６／３３０＝１．４１に比べて低い。したがって、プライ折返し端１９の高さを低くすることによる歪の増加が、プライ折返し部１７の最大傾斜角度αを大きくすることにより、抑制されることが分かる。
【００２９】
＜セパレーション故障評価試験＞
表１に示した諸元の、比較例１〜３および実施例１、２のタイヤを試作し、表１に記載の装着車両に装着し、それぞれに対して、プライ折返し部１７、１７’におけるセパレーション故障の評価を行い、評価結果を表１に示した。表１に示すように、プライ折返し端１９の高さを、比較例１に比べて低く、すなわちプライ折返し端１９をビード部１３側に近づけるにつれ、比較例２、３においてはセパレーション故障が発生する一方で、実施例１、２では比較例１と同様にトレッドが完全に摩耗するとみなせるまでセパレーション故障の発生を抑制可能であることが分かる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  空気入りタイヤ
１１  トレッド部
１２  サイドウォール部
１３  ビード部
１４  ベルト
１５  カーカスプライ
１６  プライ本体部
１７、１７’  プライ折返し部
１８  ビードコア
１９  プライ折返し端
Ｈｅ  プライ折返し端高さ
Ｐａ  接近点
Ｐｂ  離隔点
Ｒ  正規リム
ＳＬ  基準直線
ＳＰ  基準点
α  最大傾斜角度
【図１】
2015074306.tif 000004
【図２】
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【図３】
2015074306.tif 000006